CN101002405A - 能够进行高精度接收质量测量的导频信号发射方法和无线电通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种导频信号发射方法，用于通过在高速发射期间为发射功率控制提高SIR测量精度来减小块差错率并提高吞吐量。首先，利用第一导频信号测量的第一SIR与利用第二导频信号测量的第二SIR比较，并且按逐时隙的方式根据比较结果确定第二导频信号的存在。如果第二导频信号存在，则它和第一导频信号一起被用于高速闭环发射功率控制的SIR测量。否则，只有第一导频信号被用于高速闭环发射功率控制的SIR测量。

Description

能够进行高精度接收质量测量的导频信号发射方法和无线电通信系统
技术领域
本发明涉及执行高速分组发射的无线电通信系统中的导频信号发射方法。
背景技术
在无线电通信系统中，随着移动台的移动而发生瑞利(Rayleigh)衰落。该瑞利衰落引起通信信道中的幅度波动和相位波动。结果，在比如WCDMA这样的无线电通信系统中，发射方发射在接收方已知的信号串(导频信号)。接收方基于导频信号的接收点和已知的发射点之间的差异来估计传播路径的相位波动和幅度波动(信道估计)。基于该信道估计，接收方随后校正包含控制信号或数据信号的信息信号的相位和幅度的波动(信道消除)。
图1示出了使用估计的信道来从在使用QPSK调制的通信中接收到的信息信号中消除信道的影响。在比如QPSK这样的相位调制中，由信道影响而导致的相位波动θ被找到，并且接收点(R)被往回移动θ，以找到其中已去除了信道影响的接收点(R’)。一般来说，在WCDMA系统中，越高的发射速率要求越高的信道估计精度。在WCDMA中，干扰成分通过信号扩展而减小。但是，在高速发射中，扩展率被设置得较低，因此干扰成分的减小率也较低。
图2A示出了在高干扰成分(高速发射)情况下的信道估计。图2B示出了在低干扰成分(低速发射)情况下的信道估计。当干扰成分较高时，信号点的扩展程度较大，因而图中所示的接收点的分布圈扩大。当具有低估计精度的信道估计值θ误差被用于消除信道时，由图中的涂黑的部分所示出的发生接收差错的区域随着干扰成分的增大而增大。因此，在高速发射中，由扩展带来的干扰成分的减小率较低，因此要求信道估计值的精度较高。
或者，在比如WCDMA系统这样的使用直接序列扩谱码分多址(DS-CDMA)的蜂窝系统中，相同的频带被用在多个信道上，因此其他信道的电磁波导致干扰。当干扰增大时，期望波的接收质量恶化，从而导致比如电路断开这样的问题。因此，其中维持期望接收质量以实现通信的电路的数目，即电路容量，取决于干扰的量。在上行链路中，由远离基站的移动台发射的信号的功率比起由靠近基站的移动台发射的信号经历了更大的衰减。结果，当这些移动台以相同功率发射信号时，出现了距离问题，其中来自近的移动台的干扰波的接收功率大于来自远的移动台的期望波的接收功率，因此与远的移动台的通信就成问题了。
因此，发射功率控制是上行链路上的必要技术，用于控制每个移动台的发射功率，以使来自每个移动台的信号在基站处具有同等的接收功率。基站控制移动台的发射以实现能够将接收质量(接收功率与干扰功率之比或SIR)维持在所需质量(目标SIR)的最小必要发射功率。对每个移动台的发射功率控制是闭环控制。基站将测得的SIR与规定的目标SIR相比较，并在测得的SIR高于目标SIR时，向移动台发射指示降低发射功率的发射功率控制(TPC)信号。或者，当测得的SIR低于目标SIR时，基站向移动台发射指示升高发射功率的TPC信号。通过对每个时隙实现这类闭环控制，发射功率跟随高速传播路径波动。
在WCDMA上行链路信道中提供了用于通过电路切换执行通信的个体信道和用于高速分组发射的EUDCH(参见：3GPPTR25.896 v6.0.0(2004-03)Third Generation Partnership Project；Technical Specification Group RadioAccess Network；Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD(Release 6))。个体信道由用于发射数据的DPDCH(专用物理数据信道)和用于发射控制信号的DPCCH(专用物理控制信道)构成。EUDCH类似地由用于发射数据的E-DPDCH和用于发射控制信号的E-DPCCH构成。每个信道的一帧由15个时隙构成。利用每个信道，以每个规定的发射时间间隔(TTI)发射数据块。对于个体信道的TTI，使用1、2、4或8个帧中的任何一种。EUDCH的TTI是不固定的，但是使用一帧还是短于一帧的1/5帧(1个子帧)是预先确定的。
图3示出了个体信道的帧配置。DPCCH包含：导频信号、TFCI、FBI和TPC比特。导频信号被用于上述信道估计和SIR测量中。TFCI是用于报告每个TTI中的DPCCH发射格式(数据块大小和块数目)的30比特控制信号；并且按照被划分成每时隙两比特而发射。因此，在接收完全部一帧之后，基站收集已经在时隙之间划分的TFCI并对其进行解码，然后利用这些经解码的TFCI来对DPDCH进行解码。
FBI比特是用于发送对于下行链路电路中的其他功能来说必要的反馈信号的字段。TPC是用于发送上述高速闭环发射功率控制信号的字段。在WCDMA中，个体信道的上行链路和下行链路被配对，并互相用于发射功率控制信号的传输。EUDCH信道以通过向个体信道添加偏移功率而获得的功率进行发射。EUDCH帧配置在3GPP中尚未确定，但EUDCH的TFCI(E-TFCI)作为通过E-DPCCH发射的信号而存在。与个体信道的情况一样，该TFCI用于通知此TTI中的E-DPCH的发射格式。
导频信号对于信道估计是必需的，但个体信道的导频信号可被用于信道估计中。此外，基站执行调度以使基站处的噪声升量(接收信号功率与噪声之比)不大于规定的目标值，并且通过EUDCH报告分配给移动台的无线电资源。按照宽泛的定义，已经研究了两种调度方法。一种方法被称为时间-发射速率调度，另一种被称为发射速率调度。
在时间-发射速率调度中，基站利用调度信息为其中设置了EUDCH的每个移动台指定发射时间间隔和最大发射速率。移动台在指定的发射时间间隔内以不大于指定的最大发射速率的速率发射数据块。
另一方面，在发射速率调度中，基站只利用调度信息指定最大发射速率。移动台可在任何定时发射数据块，只要发射速率不大于最大发射速率。调度信息可针对每个TTI被发射。
如上所述，高速分组发射在EUDCH中进行，并且发射速率可以以TTI为单位而改变。如前所述，信道估计中要求的精度随着发射速率提高而提高。
此外，高发射速率要求高的SIR测量精度。这是因为由于SIR被用于高速闭环发射功率控制中，因此SIR测量精度低会导致功率控制的精度降低，从而导频信号的接收质量恶化，使得信道估计精度也恶化。结果，高发射速率要求SIR测量精度必须较高。
一般来说，信道估计和SIR测量的精度可通过增大导频信号相对于数据信号的功率或通过增大每个时隙内导频比特的数目来得以提高。但是，这些方法增加了控制信号开销，并且增大了对其他移动台的干扰，结果，持续实现这些方法通常不是优选的。因此，在EUDCH中，仅在进行高速发射的帧中有必要提高信道估计精度和SIR测量精度。
此措施是在“[E]-SPICH Multiplexing Options”，QUALCOMM，3GPP RAN WG1，33rd Conference，RI-030673中提出的。根据该提议，提出了在其中移动台执行高速发射的帧中通过E-DPCCH发射第二导频信号。在该方法中，规定的发射速率阈值被确定，并且如果发射速率等于或大于该阈值，则移动台在E-DPCCH上发射第二导频信号。基站对E-TFCI进行解码，并在发射速率等于或大于阈值的情况下判断移动台正在发射第二导频信号。在这种情况下，基站将第二导频信号和DPCCH导频信号(第一导频信号)一起用于信道估计中。如果发射速率低于阈值，则移动台不发射第二导频信号，结果，当没有必要进行高精度信道估计时，施加到其他移动台的干扰得以减小。
发明内容
但是，在该方案中，存在第二导频信号不能被用于发射功率控制的SIR测量的情况。如前所述，DPCCH中的TFCI被划分在一帧的所有时隙之中，以提高纠错率。当E-TFCI也被类似地划分在一个TTI的所有时隙或多个时隙之中时，只有在基站已接收到所有E-TFCI并已对E-TFCI进行解码之后，基站才能够判断第二导频信号是否已被发射。如前所述，高速闭环发射功率控制是以时隙为单位实现的控制，并且TPC信号必须在导频信号接收之后的1-2个时隙中被发射。如果TPC信号未被及时发射，则即使第二导频信号已被移动台发射，基站也无法将第二导频信号用于SIR测量。相反，可以假定第二导频信号始终被发射，并且基站可利用第二导频信号来进行SIR测量。在这种情况下，当第二导频信号未被发射时，噪声被添加到了SIR测量，因此SIR测量精度大大降低。如上所述，当SIR测量精度降低时，发射功率控制精度也降低，结果，目标接收质量无法实现，并且信道估计精度降低。因此导致块差错增加且吞吐量减小的问题。
本发明的一个目的是提供能够解决上述问题的导频信号发射方法、无线电通信系统、基站和移动台。更具体而言，本发明的一个目的是提供这样的导频信号发射方法、无线电通信系统、基站和移动台，它们在利用EUDCH执行高速分组发射的系统中，在高速发射期间为发射功率控制提高SIR测量精度，从而减少块差错率并提高吞吐量。
为了解决上述问题，根据本发明的导频信号发射方法、无线电通信系统、基站和移动台采用了以下特性配置。
移动台在第一信道上发射第一导频信号，并且根据在第二信道上发射的数据的发射速率在第二信道上发射第二导频信号。基站依赖于第一导频信号和第二导频信号的接收质量确定是否使用第二导频信号。
当使用第二导频信号时，基站利用第一导频信号和第二导频信号来测量接收质量。另一方面，当不使用第二导频信号时，基站仅利用第一导频信号来测量接收质量。
基于所获得的接收质量测量结果，基站随后生成发射功率控制信号。移动台根据基站所发射的发射功率控制信号确定第一和第二信道的发射功率。
附图说明
图1是说明使用信道估计结果的方法的示图；
图2A示出了当干扰成分高(高速发射)时的信道估计；
图2B示出了当干扰成分低(低速发射)时的信道估计；
图3示出了个体信道的帧构造；
图4示出了对本发明的每个实施例来说共同的蜂窝系统的构造；
图5是用于说明本发明的第一实施例中的发射导频信号的方法的示图；
图6示出了在本发明中当第二导频信号被发射和不被发射时的SIR测量的概率密度分布；
图7示出了本发明的第一实施例中的移动台的配置；
图8示出了本发明的第一实施例中的基站的配置；
图9是用于说明本发明的第二实施例中的发射导频信号的方法的示图；
图10示出了本发明的第二实施例中的移动台的配置；
图11示出了本发明的第二实施例中的基站的配置；
图12是用于说明本发明的第三实施例中的发射导频信号的方法的示图；
图13示出了当在差分信号中发生接收差错时由基站识别的最大发射速率和由移动台识别的最大移动台之间的分歧的发生；
图14示出了本发明的第三实施例中的移动台的配置；以及
图15示出了本发明的第三实施例中使用的基站的配置。
具体实施方式
参考附图，下面的说明是关于本发明的优选实施例的配置和操作的细节。这里的说明以在WCDMA中使用EUDCH的实施方式作为示例。
图4示出了对本发明的第一至第三实施例来说共同的蜂窝系统的构造。如图4所示，移动台121仅连接到基站111，移动台123仅连接到基站112，而移动台122连接到两个基站。移动台121-123还向基站发射和从基站接收以下信道：用于发射个体信道的数据的DPDCH(UL/DL)、用于发射控制信号的DPCCH(UL/DL)、用于发射EUDCH的数据的E-DPDCH(UL)、以及用于发射控制信号的E-DPCCH(UL/DL)。基站111和基站112连接到基站控制设备(未示出)。基站控制设备向移动台和基站报告每个移动台被许可使用的传输格式组合(TFC)的集合(TFCS)。TFC包括诸如发射时间间隔(TTI)中包括的块的数目和数据块的大小之类的参数。在这种情况下，个体信道的TTI被假定为15个时隙，而EUDCH的TTI被假定为3个时隙。EUDCH的发射速率根据TFC而有所不同，并且对基站造成的噪声升量随着发射速率的提高而增大。因此，基站通过控制可以使用的最大TFC或最大发射速率来控制基站中的噪声升量的变化。用于此目的的控制信息是在E-DPCCH(UL/DL)上发射和接收的。
此外，基站和移动台在DPCCH上发射用于高速闭环发射功率控制的TPC(发射功率控制)信号。TPC信号是在每个时隙中发射的两比特信号，并且基站和移动台测量导频信号的接收SIR，并在导频信号的接收SIR高于目标SIR的情况下发射指示降低功率的TPC信号，而在导频信号的接收SIR低于目标SIR的情况下发射指示提高功率的TPC信号。
第一实施例
下面的说明涉及第一实施例。
图5示出了第一实施例中的发射导频信号的方法。为简明起见，只有导频信号和TFCII信号被描述为控制信号。DPDCH和DPCCH被连续发射。另一方面，E-DPCCH和E-DPDCH被间断性地发射，并且包含在E-DPCCH中的第二导频信号仅在发射速率至少是规定阈值时才被发射。在这种情况下，发射速率阈值被设置为1024 kbps。图中的第一(左侧)数据块的发射速率为384 kbps，因而低于发射速率阈值，因此第二导频信号不被发射(图中的“DTX”表示“不连续Tx”，意思是发射被关断)。但是，随后的数据块的发射速率为1024 kbps，因此第二导频信号也被发射。此外，当第二导频信号被发射时，第二导频信号是以与第一导频信号相同的发射功率被发射的。
基站测量第一导频信号的接收质量SIR1和第二导频信号的接收质量SIR2，并且在以下两个条件都得以满足时判断第二导频信号已被发射：
条件1：SIR1大于规定的接收质量阈值。
条件2：SIR2大于通过从SIR1中减去规定值ΔSIR而获得的值。
在这种情况下，接收质量阈值和规定值ΔSIR预先被报告给基站，或者被预先设置为基站信息。
由于以下原因使用条件1。图6示出了当第二导频信号被发射和当其不被发射时SIR测量值的概率密度分布。当基站基于第二导频信号的SIR测量值正检测第二导频信号的存在或不存在时，可能发生以下两种检测差错模式：
检测差错1：第二导频信号已被发射，但基站判断第二导频信号未被发射。
检测差错2：第二导频信号未被发射，但基站判断第二导频信号已被发射。
检测差错2的发生是不希望的，因为基站使用第二导频信号来向SIR测量添加噪声，从而导致SIR测量的精度急剧下降。因此接收质量阈值应当被设置成使得发生检测差错2的概率比发生检测差错1的概率要小。因此，接收质量阈值应当被设置成使得图6中的概率A低于概率B。此外，由于第一导频信号和第二导频信号是以相同功率被发射的，因此当第二导频信号被发射时SIR2和SIR1基本上相等。结果，当在本实施方式的条件1中测量SIR1并发现其低于接收质量阈值时，不使用第二导频信号以便减小发生检测差错2的概率。
如果条件1得以满足，则基站测量SIR2并检查条件2是否得以满足。如前所述，当第二导频信号正被发射时，SIR1和SIR2应当基本上具有相同的值。因此，如果将ΔSIR作为规定裕量考虑进去的不等式SIR2＞SIR1-ΔSIR得以满足，即条件2得以满足，则基站判断第二导频信号正被发射。ΔSIR是例如通过基站的接收能力或时隙构造而确定的设定值。
基站通过以上过程检测第二导频信号的存在或不存在，然后在判断出第二导频信号未被发射时，只利用第一导频信号来测量SIR以用于信道估计和发射功率控制，而在判断出第二导频信号正被发射时，利用第二导频信号和第一导频信号一起来测量SIR以用于信道估计和发射功率控制。SIR测量按如下方式进行：
定义
已发射的第一和第二导频信号：
[式1]
p1[l]，p2[l]    (1)
已接收的第一和第二导频信号：
[式2]
r1[l]r2[l]      (2)
添加到第一和第二导频信号的干扰成分：
[式3]
n1[l]n2[l]      (3)
第一和第二导频信号的符号数目：
[式4]
L               (4)
仅通过第一导频信号已估计的信道，以及通过第一和第二导频信号两者已估计的信道：
[式5]
h ^ 1 , h ^ T - - - ( 5 )
仅通过第一导频信号已估计的干扰成分，以及通过第一和第二导频信号两者已估计的干扰成分：
[式6]
σ ^ 1 2 , σ ^ T 2 - - - ( 6 )
计算
基于上述定义，当仅通过第一导频信号计算SIR时，按下式所示找出SIR：
[式7]
h ^ 1 = 1 L Σ l = 1 L r 1 [ l ] · p 1 [ l ] - - - ( 7 )
[式8]
σ ^ 1 2 = 1 / L Σ l = 1 L ( r 1 [ l ] · r 1 [ l ] ) 2 - h ^ 1 2 - - - ( 8 )
[式9]
SIR = h ^ 1 2 σ ^ 1 2 - - - ( 9 )
另一方面，当第一和第二导频信号两者都被用于计算SIR时，按下式找出SIR：
[式10]
h ^ T = 1 2 L ( Σ l = 1 L r 1 [ l ] · p 1 [ l ] + Σ l = 1 L r 2 [ l ] · p 2 [ l ] ) - - - ( 10 )
[式11]
σ ^ T 2 = 1 2 ( 1 / L Σ l = 1 L ( r 1 [ l ] · r 1 [ l ] ) 2 + 1 / L Σ l = 1 L ( r 2 [ l ] · r 2 [ l ] ) 2 ) - h ^ T 2 - - - ( 11 )
[式12]
SIR = h ^ T 2 σ ^ T 2 - - - ( 12 )
图7示出本实施方式中使用的移动站的配置。
在图7中，示出了从生成通过四个信道DPDCH、DPCCH、E-DPCCH和E-DPDCH发射的数据到扩展后的功率控制的构造。
对于DPDCH，个体CH数据(DPDCH)块生成单元201针对每个TTI生成要在一个TTI中发射的数据块。要在一个TTI中发射的数据块是在考虑到比如来自上层的个体信道数据缓冲器2011中的数据量中的数据的优先级这样的因素的同时，按照TFC选择单元2012已选择的TFC而生成的。DPDCH缓冲器2011随后将生成的数据块发送到处理器2013，在这里数据块经历编码和交织。经处理的数据块随后被一次一时隙地发送到扩展器202。
对于DPCCH，第一导频信号生成单元103针对每个时隙生成第一导频信号，DPCCH帧生成单元204将第一导频信号与TFC选择单元2012中已选择的TFCI信息一起插入到DPCCH的规定字段中，然后将结果发送到扩展器202。对于E-DPDCH，EUDCH块生成单元208针对每个TTI生成要在一个TTI中发射的数据块。要在一个TTI中发射的数据块是在考虑到比如来自上层的E-DPDCH缓冲器2082中的数据量中的数据的优先级或基站已指定的最大TFC之类的因素的同时，按照E-TFC选择单元2081已选择的TFC而生成的。E-DPDCH缓冲器2082随后将生成的数据块发送到处理器2083，在这里数据块经历诸如编码和交织之类的处理。在处理之后，数据块被一次一时隙地发送到扩展器202。
对于E-DPCCH，第二导频信号生成单元205针对每个时隙生成第二导频信号，并将第二导频信号发送到E-DPCCH帧生成单元207。开关206被设置在第二导频信号生成单元205和E-DPCCH帧生成单元207之间。E-TFC选择单元2081将帧中使用的E-TFCI信息发送到开关206。开关206根据E-TFCI计算发射速率，并仅在该发射速率至少等于作为发射速率阈值的1024 kbps时将第二导频信号发送到E-DPCCH帧生成单元207。E-DPCCH帧生成单元207将第二导频信号或E-TFCI信息插入到E-DPCCH的规定字段中，并将结果发送到扩展器202。
扩展器202扩展已接收到的每个数据块和控制信号帧，并将结果发送到发射功率控制单元209。发射功率控制单元209基于在下行链路电路中接收到的TPC信号确定DPCCH的发射功率，并向该DPCCH的功率添加规定的功率偏移，以确定每个信道的功率。
图8示出了第一实施例中使用的基站的配置。
图8示出了从解扩器301的接收过程到发送数据到上层的构造。
解扩器301首先对四个接收到的信道DPDCH、DPCCH、E-DPDCH和E-DPCCH中的每一个进行解扩。仅与DPCCH有关的控制单元由缓冲器303、临时信道估计单元304、TFCI检测单元308构成。缓冲器303存储已经历解扩的DPCCH。临时信道估计单元304接收第一导频信号并执行信道估计。TFCI检测单元308从信道估计的结果和DPCCH的TFCI字段的接收信号检测TFCI。TFCI检测单元308随后将检测到的TFCI信息发送到属于与DPDCH有关的控制单元的开关单元307。
仅与E-DPCCH有关的控制单元由E-DPCCH缓冲器305和E-TFCI检测单元309构成。E-DPCCH缓冲器305存储已被解扩的E-DPCCH。E-TFCI检测单元309从由临时信道估计单元304发送的信道估计结果和E-TFCI字段的接收信号检测E-TFCI。E-TFCI检测单元309随后将检测到的E-TFCI信息发送到属于与E-DPDCH有关的控制单元的开关单元310。
DPCCH和E-DPCCH共同的控制单元由导频检测单元313、SIR测量单元312、完全信道估计单元315和开关314构成。导频检测单元313利用从DPCCH缓冲器303和E-DPCCH缓冲器305接收的第一和第二导频信号来检测第二导频信号的存在或不存在。
此时，导频检测单元313通过第一导频信号测量第一SIR值，并通过第二导频信号测量第二SIR值。导频检测单元313随后通过上述方法，利用这些值来判断第二导频信号是否正被发射。
当导频检测单元313判断第二导频信号没有被发射时，导频检测单元313关断开关314，以使第二导频信号不被发送到SIR测量单元312和完全信道估计单元315。另一方面，在判断第二导频信号正被发射时，导频检测单元313接通开关314，以使第二导频信号被发送到SIR测量单元312和完全信道估计单元315。SIR测量单元312通过上述方法，利用已发送的导频信号(第一和第二导频信号两者，或仅仅第一导频信号)来测量SIR，并将测量结果发送到发射功率控制信号生成单元317。发射功率控制信号生成单元317将测量结果与目标SIR相比较，然后生成指示提高或降低功率的TPC信号并将其发送到发射控制单元(未示出)。
另一方面，完全信道估计单元315利用已发送的导频信号(第一和第二导频信号两者，或仅仅第一导频信号)来估计信道，然后将估计结果发送到DPDCH rake组合器311和E-DPDCH rake组合器316。
仅与DPDCH有关的控制单元由DPDCH缓冲器302、开关307和DPDCH rake组合器311构成。DPDCH缓冲器302存储已被解扩的DPDCH。开关307从TFCI检测单元308获取TFCI信息，并且当TFCI所指示的数据大小不是“0”时，将缓冲器302中的数据发送到DPDCH rake组合器311。DPDCH rake组合器311利用从完全信道估计单元315发送来的信道估计值来校正DPDCH的接收信号的幅度波动，进行rake合成，并将已经历rake合成的信号发送到上层(未示出)。
仅与E-DPDCH有关的控制单元由E-DPDCH缓冲器306、开关310和E-DPDCH rake组合器316构成。E-DPDCH缓冲器306存储已被解扩的E-DPDCH。开关310从E-TFCI检测单元309获取TFCI信息，并且当E-TFCI所指示的数据大小不是“0”时，将缓冲器306中的数据发送到E-DPDCH rake组合器316。E-DPDCH rake组合器316利用从完全信道估计单元315发送来的信道估计值来校正E-DPDCH的接收信号的幅度波动，进行rake合成，并将已经历rake合成的信号发送到上层。
如以上说明中所述，根据本实施方式，移动台在发射的E-DPDCH的发射速率高于规定的发射速率阈值时发射第二导频信号。但是，基站要在接收到在同一TTI中发射的所有E-TFCI之后才能检测发射速率。
结果，现有技术无法将第二导频信号用于使用高速闭环发射功率控制的SIR测量中，所述高速闭环发射功率控制在E-TFCI已被分散在TTI内时生成以时隙为单位的TPC信号。
但是，根据本实施方式，基站比较已通过第一导频信号测量的第一SIR值和已通过第二导频信号测量的第二SIR值，并以时隙为单位判断第二导频信号的存在或不存在，结果，当第二导频信号存在时，第二导频信号能够也被用于高速闭环发射功率控制的SIR测量中，从而发射功率控制的精度可得以提高，信道接收质量可得以提高，并且吞吐量可得以增大。
第二实施例
接下来的说明涉及本发明的第二实施例的细节。
如图9所示，和第一实施例中一样，第二实施例中的移动台在E-DPDCH被以至少是规定发射速率阈值的发射速率发射时，发射第二导频信号。
但是，与第一实施例不同的是，第二实施例中的移动台在发射第二导频信号时，在从下一TTI起的规定导频信号发射时间间隔期间发射第二导频信号，而不论发射速率如何。移动台在图中的第一数据块(384 kbps的数据块)的发射期间不发射第二导频信号，但在第二数据块(1024 kbps的数据块)的发射期间，移动台发射第二导频信号，并且在下一TTI中发射第二导频信号而不发射E-DPDCH。
此外，导频信号发射时间间隔还被预先报告给基站，基站检测E-TFCI，并且如果该E-TFCI等于或大于规定的发射速率，则基站判断第二导频信号在该TTI的间隔和随后的导频信号发射时间间隔期间被发射。因此，基站将第一和第二导频信号用于针对至少具有规定发射速率的数据块和在随后的导频信号发射时间间隔期间接收到的数据块的信道估计中。此外，当基站接收到至少具有规定发射速率的数据块时，基站利用第一和第二导频信号来测量SIR，以用于下一导频信号发射时间间隔期间的高速闭环发射功率控制。
如上所述，移动台在以发射速率阈值或更大速率发射数据块时发射第二导频信号，并且还在随后的导频信号发射时间间隔期间发射第二导频信号，从而基站可从其中开始第二导频信号发射的下一TTI起将第二导频信号用于SIR测量中。在诸如文件传送或web浏览之类的其中分组以突发(burst)形式生成并且其中分组比较大的流量中，高速发射在固定时间间隔期间通常是连续的，结果，根据本发明，在接收高速发射的数据块期间，SIR测量精度可有效地得以提高。这样，发射功率控制的精度可得以提高，以减小块差错率，并从而提高吞吐量。
图10示出本实施方式中使用的移动台的配置。
第二实施例中的移动台具有计数器210，而在第一实施例中的移动台中没有设置计数器210。除此以外配置与第一实施例中的移动台相同。
计数器210从E-TFC选择单元2081获取E-TFCI信息，并且如果E-TFCI所指示的发射速率等于或大于规定的发射速率阈值(在此情况下是1024 kbps)，则计数器210从下一TTI开始对TTI的数目进行计数，并且接通开关206以使第二导频信号在E-DPCCH上被发射。计数器210随后在计数值小于规定的导频信号发射时间间隔的间隔期间接通开关206。当计数值达到导频信号发射时间间隔时，计数器210关断开关206，以使第二导频信号不在E-DPCCH上被发射。如果E-TFCI所指示的发射速率等于或大于发射速率阈值，则计数器210重置计数值。
图11示出了第二实施例中使用的基站的配置。
第二实施例中的基站不具有第一实施方式中的基站所具有的导频检测单元313。取代导频检测单元，第二实施例中的基站具有计数器318。如果来自E-TFCI检测单元309的E-TFCI所指示的发射速率等于或大于规定的发射速率阈值(1024 kbps)，则计数器318接通开关314以使在该TTI中接收到的第二导频信号被发送到完全信道估计单元315，接通开关314和开关319两者以使从下一TTI起第二导频信号被发送到SIR测量单元312和完全信道估计单元315，并且开始计数。
计数器318在计数值小于或等于规定的导频信号发射时间间隔的间隔期间保持两个开关接通。此外，如果在开关接通的间隔期间给出的E-TFCI所指示的值等于或大于发射速率阈值，则计数器318重置计数器并从数据块的下一TTI起再次开始计数。当计数值随后达到导频信号发射时间间隔时，计数器318关断两个开关，以使从下一TTI起第二导频信号不被发送到SIR测量单元312和完全信道估计单元315。除此以外控制单元与第一实施例的相同。在本实施方式中，当基站错误地接收到E-TFCI时，即使第二导频信号未被发射，基站也基于第二导频信号存在的假设而只合成噪声，从而导致信道估计精度和SIR测量精度的降低。为了减小出现这种状态的概率，比如CRC这样的检错码可与E-TFCI一起在E-DPCCH上被发射。这样，错误地接收E-TFCI的概率得以减小，并且只使用未发射的第二导频信号的接收信号(因此只使用了噪声和干扰成分)从而降低信道估计精度和SIR测量的精度的概率得以减小。
如以上说明中所述，根据本实施方式，移动台在发射的E-DPDCH的数据块的发射速率高于规定的发射速率阈值的情况下发射第二导频信号，并在数据块发射之后的规定导频信号发射时间间隔期间发射第二导频信号。导频信号发射时间间隔已被预先报告给基站，结果，如果基站检测到至少具有发射速率阈值的E-TFCI，则基站可判断在随后的导频信号发射时间间隔期间第二导频信号正被发射。因此，基站也可从下一TTI起将第二导频信号用于SIR测量，并且因此可提高发射功率控制精度。结果，块差错率得以减小，并且吞吐量得以增大。
第三实施例
接下来的说明涉及本发明的第三实施例。
如图12所示，与第一实施例类似，在第三实施例中，移动台也根据规定的发射速率阈值发射第二导频信号。但是，与第一实施例的情况不同的是，第三实施例中的移动台在根据基站中指定的最大TFC的发射速率(最大发射速率)至少等于规定的发射速率阈值时，发射第二导频信号。在该图中，从顶部起的第三横条示出了在E-DPDCH中实际发射的数据块及其发射速率。从顶部起的第二横条示出了许可用于E-DPDCH中的最大发射速率。在这种情况下，由于发射速率阈值被设置为768 kbps，因此在其中分配了384 kbps的最大发射速率的第一TTI中第二导频信号不被发射，而在其中分配了768 kbps的最大发射速率的第二TTI中，数据块不被发射而第二导频信号被发射。
最大TFC由基站分配，因此基站预先知道第二导频信号是否被发射。因此，当至少是发射速率阈值的最大发射速率被分配给移动台时，基站在该最大发射速率有效时，将第一和第二导频信号两者用于信道估计和SIR测量中。否则基站只使用第一导频信号。
如上所述，移动台在其中由基站指定的最大发射速率等于或大于发射速率阈值的间隔期间发射第二导频信号，因此基站能够预先知道第二导频信号的发射定时。结果，基站可将第二导频信号用于高速闭环发射功率控制的SIR测量中，从而可提高发射功率控制精度，减小块差错率，并提高吞吐量。
此外，在本实施例中，当最大TFC由差分信号控制时，即当基站通过发射指示移动台的最大TFC相对于当前值增大或减小的信号来指定最大TFC时，移动台对差分信号的错误接收可能导致在移动台处识别的最大发射速率降低到发射速率阈值之下，即使由基站识别的最大发射速率等于或大于发射速率阈值。在这种情况下，基站判断第二导频信号正被发射并利用第二导频信号的接收信号来进行信道估计和SIR测量，从而噪声增大且信道估计精度和SIR测量精度降低。为了避免这种情况，基站的发射速率阈值(发射速率阈值1)可被设置为大于移动台中的发射速率阈值(发射速率阈值2)。
如图13所示，当在差分信号中发生接收差错时，在由基站识别的最大发射速率和由移动台识别的最大发射速率之间发生分歧。如果发射速率阈值1和发射速率阈值2之间的差大于该分歧，则当基站识别出第二导频信号正被发射时，移动台必定正在发射第二导频信号，因此不会发生上述情形。
图14示出了本实施方式中使用的移动台的配置。
第三实施例中的移动台的配置与第一实施例中的移动台的配置相同。但是，与其中E-TFC选择单元2081向开关206报告所选E-TFC的第一实施例不同的是，在本实施例中，E-TFC选择单元2081向开关206报告从基站报告来的最大TFC。与第一实施方式中一样，当报告的E-TFCI的发射速率(在此情况下指示最大TFC)等于或大于规定的发射速率阈值时，开关206接通，以使第二导频信号被插入E-DPCCH中，否则开关206关断。除此之外移动台的操作与第一实施例的相同。
图15示出了第三实施例中使用的基站的配置。
第三实施例中的基站不具有第二实施例中的基站所具有的计数器318。取而代之，已被分配给移动台的最大TFC信息从基站中的发射控制单元320发送到开关314。当最大TFC的发射速率等于或大于规定的发射速率阈值时，开关314则接通，以使第二导频信号被发送到SIR测量单元312和完全信道估计单元315，否则开关314保持关断。除此之外操作与第二实施例中的移动台相同。
如以上说明中所述，根据本实施方式，当被分配给基站的最大TFC的发射速率等于或大于规定的发射速率阈值时，移动台发射第二导频信号。最大TFC由基站确定，因此基站预先知道移动台发射第二导频信号的定时。因此，当第二导频信号正被发射时，基站能够也利用第二导频信号来测量SIR以用于发射功率控制中，从而可提高发射功率控制的精度，减小块差错率，并且还能提高吞吐量。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
(根据条约第19条的修改)
间隔，并且用于在除了所述导频信号发射时间间隔之外的时间，只利用第一导频信号来测量所述接收质量；以及
发射功率控制信号生成单元，用于根据所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号。
19.一种基站，包括：
发射控制单元，用于向移动台报告第二信道的最大发射速率；
接收质量测量单元，用于当被报告给所述移动台的所述第二信道的最大发射速率高于规定的基站发射速率阈值时，利用第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，并且用于当所述第二信道的最大发射速率低于所述基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号来测量所述接收质量；以及
发射功率控制信号生成单元，用于根据所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号。
20.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在移动台中：
发射第一导频信号；以及
根据发射数据的格式发射第二导频信号；
在基站中：
根据所述第一导频信号和所述第二导频信号的接收质量，确定所述第二导频信号是否被使用；
当所述第二导频信号被使用时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量；
当所述第二导频信号不被使用时，仅利用所述第一导频信号来测量接收质量；以及
基于所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
21.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在移动台中：
发射第一导频信号；
根据发射数据格式开始发射第二导频信号；以及
当所述第二导频信号的发射开始时，针对规定的时间间隔发射所述第二导频信号；
在基站中：
提取所述发射数据的格式信息；
根据所述发射数据格式，利用所述第一和第二导频信号两者或仅利用所述第一导频信号来测量接收质量；以及
基于所述接收质量测量控制所述移动台的发射功率。
22.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在基站中：
发射资源分配信息；
在移动台中：
发射第一导频信号；
基于已经从所述基站报告的资源分配信息确定发射数据的格式；以及
根据所述发射数据格式发射第二导频信号；以及
在所述基站中：
基于所述资源分配信息，确定是否利用第二导频信号来测量接收质量；
基于所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
23.根据权利要求20至22中任何一项所述的导频信号发射方法，其中，所述发射数据格式是规定由所述移动台发射的数据的发射速率的信息。
24.根据权利要求22所述的导频信号发射方法，其中，所述资源分配信息是规定所述基站许可所述移动台使用的最大发射速率的信息。
25.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于发射第一导频信号，并且用于根据发射数据格式发射第二导频信号；以及
基站，用于：根据所述第一导频信号和第二导频信号的接收质量，确定是否使用所述第二导频信号；当所述第二导频信号被使用时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量；当所述第二导频信号不被使用时，仅利用所述第一导频信号来测量接收质量；以及基于所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
26.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于发射第一导频信号，根据发射数据格式开始第二导频信号的发射，并且当所述第二导频信号的发射开始时，针对规定的时间间隔发射所述第二导频信号；以及
基站，用于：提取所述发射数据的格式信息；根据所述发射数据格式，利用所述第一和第二导频信号两者或仅利用所述第一导频信号来测量接收质量；以及基于所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
27.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于发射第一导频信号，基于从基站报告的资源分配信息确定发射数据格式，以及根据所述发射数据格式发射第二导频信号；
基站，用于：发射所述资源分配信息；基于所述资源分配信息，确定是否利用第二导频信号来测量接收质量；以及根据所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
28.根据权利要求25至27中任何一项所述的无线电通信系统，其中，所述发射数据格式是规定由所述移动台发射的数据的发射速率的信息。
29.根据权利要求27所述的无线电通信系统，其中，所述资源分配信息是规定所述基站许可所述移动台使用的最大发射速率的信息。
30.一种无线电通信系统中的移动台，所述无线电通信系统具有基站，该基站根据第一导频信号和第二导频信号的接收质量确定是否使用第二导频信号，当所述第二导频信号被使用时利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，当所述第二导频信号不被使用时仅利用所述第一导频信号来测量所述接收质量，并且基于所述接收质量测量结果生成发射功率控制信号；所述移动台包括：
第一导频发射单元，用于发射所述第一导频信号；以及
第二导频发射单元，用于根据发射数据的格式发射所述第二导频信号。
31.一种移动台，包括
第一导频发射单元，用于发射第一导频信号；以及
第二导频发射单元，用于根据发射数据格式开始发射第二导频信号，并且用于当所述第二导频信号的发射开始时，针对规定的时间间隔发射所述第二导频信号。
32.一种移动台，包括：
第一导频发射单元，用于发射第一导频信号；
数据生成单元，用于基于从基站报告的资源分配信息，确定发射数据格式；以及
第二导频发射单元，用于基于所述资源分配信息，发射所述第二导频信号。
33.根据权利要求30至32中任何一项所述的移动台，其中，所述发射数据格式是规定由所述移动台发射的数据的发射速率的信息。
34.根据权利要求32所述的移动台，其中，所述资源分配信息是规定所述基站许可所述移动台使用的最大发射速率的信息。
35.一种基站，包括：
提取单元，用于提取发射数据格式信息；
接收质量测量单元，用于根据所述发射数据格式，利用第一和第二导频信号两者或仅利用第一导频信号来测量接收质量；以及
发射功率控制单元，用于基于所述接收质量测量结果控制移动台的发射功率。
36.一种基站，包括：
发射单元，用于向移动台发射资源分配信息；
接收质量测量单元，用于基于所述资源分配信息，确定是否利用第二导频信号来测量接收质量；以及
发射功率控制单元，用于根据所述接收质量测量结果控制所述移动台的发射功率。
37.根据权利要求35所述的基站，其中，所述发射数据格式是规定由所述移动台发射的数据的发射速率的信息。
38.根据权利要求36所述的基站，其中，所述资源分配信息是规定所述基站许可所述移动台使用的最大发射速率的信息。

Claims (19)

1.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在移动台中：
在第一信道上发射第一导频信号；以及
根据在第二信道上发射的数据的发射速率，在所述第二信道上发射第二导频信号；
在基站中：
依赖于所述第一导频信号和所述第二导频信号的接收质量，确定第二导频信号是否被使用；
当所述第二导频信号被使用时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量；
当所述第二导频信号不被使用时，仅利用所述第一导频信号来测量所述接收质量；以及
基于测量所述接收质量的结果，生成发射功率控制信号；以及
在所述移动台中：
根据已经在所述基站中生成的所述发射功率控制信号，确定所述第一信道和所述第二信道的发射功率。
2.根据权利要求1所述的导频信号发射方法，其中，当所述第二导频信号的接收质量高于规定的第一接收质量阈值时，所述基站将所述第一导频信号和所述第二导频信号用于所述接收质量的测量。
3.根据权利要求2所述的导频信号发射方法，其中，所述第一接收质量阈值是基于所述第一导频信号的接收质量而确定的。
4.根据权利要求1所述的导频信号发射方法，其中，当所述第一导频信号的接收质量或所述第二导频信号的接收质量高于规定的第二接收质量阈值，并且当所述第二导频信号的接收质量高于基于所述第一导频信号的接收质量而确定的第三接收质量阈值时，所述基站将所述第一导频信号和所述第二导频信号用于所述接收质量的测量。
5.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在移动台中：
在第一信道上发射第一导频信号；
当数据块正以高于规定的发射速率阈值的发射速率在第二信道上被发射时，在所述第二信道上发射第二导频信号；以及
发射第二导频信号，直到从发射速率高于所述发射速率阈值的数据块的发射起已经经过了规定的导频信号发射时间间隔；
在基站中：
从所述第二信道提取指示数据块的发射速率的控制信号；
当所述数据块的发射速率高于规定的发射速率阈值时，利用第一和第二导频信号来测量接收质量，直到在接收所述发射速率高于所述发射速率阈值的数据块之后已经经过了所述导频信号发射时间间隔；
在除了所述导频信号发射时间间隔之外的时间，只利用第一导频信号来测量接收质量；以及
根据所述接收质量测量结果，生成所述发射功率控制信号；以及
在所述移动台中：
根据已经在所述基站中生成的所述发射功率控制信号，确定所述第一信道和所述第二信道的发射功率。
6.一种导频信号发射方法，包括以下步骤：
在基站中：
发射用于报告与第二信道中许可使用的最大发射速率有关的信息的最大发射速率控制信号；
在移动台中：
在第一信道上发射第一导频信号；
基于已经从所述基站报告的所述最大发射速率控制信号，确定所述第二信道的最大发射速率；以及
当所述第二信道的最大发射速率高于规定的移动台发射速率阈值时，在所述第二信道上发射第二导频信号；
在所述基站中：
当在所述第二信道上已经许可使用的所述最大发射速率高于规定的基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量；
当所述第二信道的所述最大发射速率低于所述基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号来测量所述接收质量；以及
根据所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号；以及
在所述移动台中：
根据已经从所述基站报告的所述发射功率控制信号，确定所述第一信道和所述第二信道的发射功率。
7.根据权利要求6所述的导频信号发射方法，其中，所述基站发射速率阈值被设置为高于所述移动台发射速率阈值。
8.根据权利要求1所述的导频信号发射方法，其中，所述基站将所述第二导频信号用在信道估计中。
9.根据权利要求5所述的导频信号发射方法，其中，所述基站将所述第二导频信号用在信道估计中。
10.根据权利要求6所述的导频信号发射方法，其中，所述基站将所述第二导频信号用在信道估计中。
11.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于根据发射功率控制信号确定第一和第二信道的发射功率，在所述第一信道上发射第一导频信号，以及根据在所述第二信道上发射的数据的发射速率，在所述第二信道上发射第二导频信号；以及
基站，用于根据所述第一导频信号和所述第二导频信号的接收质量确定所述第二导频信号是否被使用，当所述第二导频信号被使用时利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，当所述第二导频信号不被使用时仅利用所述第一导频信号来测量所述接收质量，以及基于所述接收质量测量结果生成所述发射功率控制信号。
12.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于根据发射功率控制信号确定第一和第二信道的发射功率，在所述第一信道上发射第一导频信号，当数据块以高于规定的发射速率阈值的发射速率在所述第二信道上被发射时在所述第二信道上发射第二导频信号，以及发射所述第二导频信号，直到从发射速率高于所述发射速率阈值的数据块的发射起已经经过了规定的导频信号发射时间间隔；以及
基站，用于从所述第二信道提取指示数据块的发射速率的控制信号，利用第一和第二导频信号来测量接收质量直到从接收所述发射速率高于所述发射速率阈值的数据块起已经经过了所述导频信号发射时间间隔，在除了所述导频信号发射时间间隔之外的时间利用第一导频信号来测量所述接收质量，以及根据所述接收质量测量结果生成所述发射功率控制信号。
13.一种无线电通信系统，包括：
移动台，用于根据发射功率控制信号确定第一和第二信道的发射功率，在所述第一信道上发射第一导频信号，以及当已经被报告的所述第二信道的最大发射速率高于规定的移动台发射速率阈值时，在所述第二信道上发射第二导频信号；以及
基站，用于向所述移动台报告所述第二信道的最大发射速率，当所述第二信道的最大发射速率高于规定的基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，当所述第二信道的最大发射速率低于所述基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号来测量所述接收质量，以及根据所述接收质量测量结果生成所述发射功率控制信号。
14.一种无线电通信系统中的移动台，所述无线电通信系统具有基站，所述基站用于根据第一导频信号和第二导频信号的接收质量确定第二导频信号是否被使用，当所述第二导频信号被使用时利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，当所述第二导频信号不被使用时仅利用所述第一导频信号来测量所述接收质量，以及基于所述接收质量测量结果生成发射功率控制信号；所述移动台包括：
发射功率控制单元，用于根据从所述基站发射的所述发射功率控制信号，确定所述第一信道和所述第二信道的发射功率；
第一帧生成单元，用于在所述第一信道上发射第一导频信号；以及
第二帧生成单元，用于根据在所述第二信道上发射的数据的发射速率，在所述第二信道上发射所述第二导频信号。
15.一种移动台，包括：
发射功率控制单元，用于根据从基站发射的发射功率控制信号，确定第一和第二信道的发射功率；
第一帧生成单元，用于在所述第一信道上发射第一导频信号；以及
第二帧生成单元，用于当数据块以高于规定的发射速率阈值的发射速率在所述第二信道上被发射时，在所述第二信道上发射第二导频信号，并且用于发射所述第二导频信号，直到从发射速率高于所述发射速率阈值的数据块的发射起已经经过了规定的导频信号发射时间间隔。
16.一种移动台，包括：
发射功率控制单元，用于根据从基站报告的发射功率控制信号，确定第一和第二信道的发射功率；
第一帧生成单元，用于在所述第一信道上发射第一导频信号；
数据生成单元，用于基于从所述基站报告的最大发射速率控制信号，确定所述第二信道的最大发射速率；以及
第二帧生成单元，用于当所述第二信道的最大发射速率高于规定的移动台发射速率阈值时，在所述第二信道上发射所述第二导频信号。
17.一种基站，包括：
导频检测单元，用于根据第一导频信号和第二导频信号的接收质量，确定所述第二导频信号是否被使用；
接收质量测量单元，用于当所述第二导频信号被使用时，利用所述第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，并且用于当所述第二导频信号不被使用时，仅利用所述第一导频信号来测量所述接收质量；以及
发射功率控制信号生成单元，用于基于所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号。
18.一种基站，包括：
控制信号检测单元，用于从第二信道提取指示数据块的发射速率的控制信号；
接收质量测量单元，用于当数据块的发射速率高于规定的发射速率阈值时，利用第一和第二导频信号来测量接收质量，直到从接收所述发射速率高于发射速率阈值的所述数据块起已经经过了规定的导频信号发射时间间隔，并且用于在除了所述导频信号发射时间间隔之外的时间，只利用第一导频信号来测量所述接收质量；以及
发射功率控制信号生成单元，用于根据所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号。
19.一种基站，包括：
发射控制单元，用于向移动台报告第二信道的最大发射速率；
接收质量测量单元，用于当被报告给所述移动台的所述第二信道的最大发射速率高于规定的基站发射速率阈值时，利用第一导频信号和所述第二导频信号来测量接收质量，并且用于当所述第二信道的最大发射速率低于所述基站发射速率阈值时，利用所述第一导频信号来测量所述接收质量；以及
发射功率控制信号生成单元，用于根据所述接收质量测量结果，生成发射功率控制信号。
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