CN101034954A

CN101034954A - 保证信道质量信息时效性的方法

Info

Publication number: CN101034954A
Application number: CN 200610056967
Authority: CN
Inventors: 周海军; 高卓
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-12

Abstract

本发明公开了一种保证信道质量信息时效性的方法，用于无线网络通信，其特征在于，包括：确定出正常被调度的终端和需要额外被调度的终端；通过增加辅助调度，增加额外被调度终端的信道质量信息上报。通过增加信道质量信息的上报频率，保证了信道质量信息的时效性，提高系统效率，使得较短突发数据块调制编码等级(MCS)的选择更为准确。克服了目前实现方法的缺陷，并且满足了突发数据业务的需求。

Description

保证信道质量信息时效性的方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种保证信道质量信息时效性的方法。

背景技术

为了提高下行的数据发送速率，3GPP Release5引入了HSDPA技术。HSDPA是一种链路自适应技术，指高速下行分组接入。当用户接近基站节点时，信道条件好，系统以很高的速率传输数据；而当用户远离基站节点时，信道条件差，系统采用较低的速率(而不是增加功率来提供高速率的传送)。这种链路自适应技术主要是通过移动终端反馈信道质量指示(Channel QualityIndication，CQI)，基站根据信道质量指示确定发送数据的MCS实现的。同时CQI信息也是基站侧的调度算法可以采用的一个参数，用以确定基站在特定调度时间内所选择的进行数据传输的移动终端。优化的调度算法，可以保证系统的吞吐量达到最大化。发送数据的MCS(数据块长度和调制方式)是通过UE已经反馈的CQI确定的，如果UE已经反馈的CQI离发送数据的时间间隔较长(即CQI的使用时延间隔较大)，由于无线链路的时延特性，会导致无法正确的选择MCS，本发明通过选择性的增加CQI上报，降低CQI的使用时延从而提高系统性能。关于CQI信息所包括的具体内容已经在3GPP有关标准中给予了定义，但本发明所指的信道质量指示(CQI)信息并不限于3GPP有关标准的定义范围，而可以推广到能反映无线通信系统中移动终端所处位置和/或不同频段的接收信号的强度、所受到的干扰、路径损耗大小等信道质量的信息。在科技文献中，上述概念更多地是以信道状态信息(Channel State Information，CSI)的术语出现。

HSDPA主要涉及AMC和HARQ两种关键技术，而本发明主要涉及AMC技术。AMC被称为自适应调制和编码技术，是一种能够通过自适应地调整传输数据的调制和编码方式，来补偿由于信道变化对接收信号所造成的衰落影响，从而提高信号的信噪比的物理层链路自适应(LinkAdaptation)技术。

AMC通过改变调制方式和信道编码率来调整传输速率，HSDPA中(R5版本)调制分为QPSK和16QAM两种。在有利位置的用户(如离基站较近的用户)会被分配较高的调制等级和较高的编码速率(例如16QAM和R＝3/4的Turbo编码码率)，而在不利位置的用户(接近小区边缘的用户)会被分配较低的调制等级和编码速率(例如QPSK和R＝1/2的Turbo编码码率)。

AMC的实现方案是：移动终端计算信道质量，并把信道质量指示(CQI)和数据的ACK/NAC(接收数据的CRC)消息反馈给Node。Node根据移动终端反馈的信道质量指示和其它信息(如物理资源等)确定下一次数据的MCS值。

在目前的3GPP(TDD)标准中，CQI通过共享信道HS-SICH反馈给NodeB。通常UE有数据发送时才分配HS-DSCH以及相应的控制信道HS-SCCH和HS-SICH。

AMC性能对于测量误差和延迟比较敏感。因此，移动终端反馈测量信息能否准确、实时地反应信道条件对MCS的正确选择有很大影响。同样，信道测量结果报告迟延也会降低信道质量估计的可靠性。

在目前的3GPP(TDD)标准中，CQI是通过共享信道HS-SICH反馈给NodeB的。通常UE有数据发送时才分配HS-DSCH以及相应的控制信道HS-SCCH和HS-SICH。

例如：UE在时间T1被调用，可以得到时刻T1的CQI，下一次UE被调用的时间是T2，T2时刻UE的编码调制等级(MCS)是根据T1(或T1之前)的CQI确定的。假设UE所处信道的相关时间是Tm，如果(T2-T1)＞Tm，AMC将失去链路自适应的作用，甚至使得系统的性能恶化。

对于一些突发数据业务(比如HTTP)，UE接收的数据包很小可能只占用2-3个TTI，同时UE会在一段时间内接收多个数据包。图1是现有技术中每个数据包所需TTI的分布函数。例如：在图1中显示了每个数据包所需TTI的分布函数，其中，显示对于UMTS 30.03的模型，60％的数据包需要的传输TTI小于2个；而对于25.848的业务模型，也有40％的数据包要的传输TTI小于3个。

因此，在突发数据业务中就会出现大量数据传输不连续，即相邻数据块的传输时间间隔较大的现象，从而使得(T2-T1)取较大值的概率变得较大。

如果UE长时间没有被调用，就没有被分配HS-SICH信道，也就没有相应的CQI上报，MCS的选择只能根据最近一次上报的CQI确定，这样CQI的时延会很大甚至是无效的。

发明内容

针对现有技术中信道质量信息的时延较大导致调度算法及AMC的选择不准确，从而导致系统性能恶化的缺陷，本发明提出一种保证信道质量信息时效性的方法。

本发明提供的保证信道质量信息时效性的方法，用于无线网络通信，其特征在于，包括：

1)通过主调度，确定出正常的被调度终端，并且通过辅助调度需要额外的被调度终端；

2)通过增加辅助调度，增加额外的被调度终端的CQI上报。

根据上述保证信道质量信息时效性的方法，通过设置门限值或调度参数来进行辅助调度。

其中，通过设置门限值来增加辅助调度的步骤包括：

31)设定最大CQI反馈时延值；

32)判断在最大CQI反馈时延之内，终端是否反馈CQI；

33)当在最大CQI反馈时延之内，终端没有反馈CQI时，则增加CQI的上报。

在通过设置门限值来增加辅助调度的步骤中，对于连续增加的CQI上报，终端对多个子帧的SNR测量结果进行平均，然后再将均值映射到CQI上报给基站；对于非连续增加的CQI上报，则不对SNR平均，直接将其映射到CQI上报给基站。

通过调度参数来进行辅助调度的步骤包括：

51)对未被正常调用的终端按调度参数优先级进行排列；

52)取调度参数优先级高的预定个数的终端，增加所述预定个数的终端的CQI上报。

根据上述保证信道质量信息时效性的方法，还包括为被额外调度的终端配置相应的控制消息。

根据上述保证信道质量信息时效性的方法，对于正常的被调用终端，基站为其配置相应的控制信道以及相应的共享信道资源，并在规定的时间内发送控制消息和业务数据。

根据上述保证信道质量信息时效性的方法，对于额外的被调用终端，根据控制信道和数据信道的SNR相关性，基站决定是否为终端分配共享信道。

根据上述保证信道质量信息时效性的方法，对于额外的被调用终端，当控制信道和数据信道在同一载波上时，基站不为终端分配共享信道资源，终端通过控制信道反馈CQI；当控制信道和数据信道不在同一载波上时，基站为终端分配共享信道资源，终端通过共享信道反馈CQI。其中，如果为终端分配共享信道资源，该资源为可分配的最小资源单位。

本发明通过增加CQI的上报频率，保证了信道质量信息的时效性，改善了系统性能。提高系统效率，使得较短突发数据块调制编码等级(MCS)的选择更为准确。克服了目前实现方法的缺陷，并且满足了突发数据业务的需求。并且，所述方法有助于基站跟踪信道质量。

附图说明

图1是现有技术中每个数据包所需TTI的分布函数；

图2a、图2b是根据本发明实施例的保证信道质量信息时效性方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的利用上报间隔门限值的CQI上报方法流程图；

图4是根据本发明实施例的利用调度参数的CQI上报方法流程图。

具体实施方式

本发明是通过增加额外的CQI反馈，使得CQI反馈与通过该CQI计算MCS的时间间隔缩短，从而保证了信道质量信息的时效性，并且使得计算得到的MCS以及用户的调度更加准确。

图2a、图2b是根据本发明的实施例的保证信道质量信息时效性方法的流程图。其中，图2a是基站(NodeB端)的方法流程图；图2b是用户终端(UE端)的方法流程图。HSDPA技术由NodeB和UE共同完成。下面对于降低CQI使用时延的方法将分别从NodeB端和UE端分别加以描述。

在NodeB端，如图2a所示，首先，在步骤1101，基站(NodeB)接收HSDPA上的UE信息，然后在步骤1102，基站进行调度。

NodeB根据通常的调度算法和增强的调度算法确定出正常被调用的UE和额外被调用的UE。其中通常的调度算法即主调度算法，用于确定为哪些UE发送共享数据，增强的调度算法即辅助调度算法，用于产生额外的调度。对于确定正常被调用UE的主体调度算法可以采用现有技术中的各种适合的调度算法，例如，RR和MAX C/I等，这里不再赘述。后面将对辅助调度算法的描述。

在步骤1103，判断各终端是否被调度。如果终端没有被调度，则在步骤1104，结束该进程。如果终端被调度，则在步骤1105，进一步判断该终端是否是额外的被调度终端。

如果该终端不是额外的被调度终端，即是正常的被调度的UE，则在步骤1106，NodeB根据现有的标准和具体的调度算法为其配置相应的控制信道以及相应的共享信道资源。

在步骤1107，在规定的时间内将控制消息通过控制信道发送出去。在步骤1108，通过共享信道完成业务数据的发送。

如果该终端是额外的被调度终端，则在步骤1109，NodeB为其配置相应的控制信道，根据现有的标准和具体的调度算法为所述终端分配共享信道。

其中，对于额外的被调用终端，当控制信道和数据信道在同一载波上时，基站可以不为终端分配共享信道资源，终端可以通过控制信道数据计算出CQI，在步骤1110，基站向终端传输控制信息；当控制信道和数据信道不在同一载波上时，则基站需要为终端分配共享信道资源，以便终端可以通过共享信道数据计算出CQI数据。在步骤1111，通过共享信道，基站向终端发送业务数据。

在UE端，如图2b所示，首先，在步骤1201，UE监听基站为其配置的控制信道(例如，HS-SCCH信道)。在步骤1202，判断是否接收到了控制消息(例如HS-SCCH消息)。当UE收到含有发送给该UE的控制消息时，解调控制消息，并且对该信息进行分析；当UE没有接收到控制消息，则结束此进程。

在步骤1203，对控制信息中的TBS数据进行判断。如果HS-SCCH的TBS不为0(或null)，在步骤1204，UE根据当前的标准在随后的时间内接收共享信道(例如HS-SCCH)指示的共享数据，并且根据所述共享数据计算CQI。在步骤1205，通过HS-SICH向基站反馈CQI，优选地，反馈信息中还包括ACK/NAK消息等数据。

如果HS-SCCH的TBS为0，当控制信道和数据信道在同一载波上时，基站不为终端分配共享信道资源，终端通过控制信道数据计算出CQI；当控制信道和数据信道不在同一载波上时，基站为终端分配共享信道资源，终端通过共享信道数据计算出CQI。则在步骤1206，UE根据该共享信道或控制信道数据计算CQI；并且，在步骤1207，UE通过HS-SCCH信道向基站发送CQI。

另外，当HS-SCCH的TBS为0时，在3G技术方案中，反馈的ACK/NAK值是没有意义的，通常可以约定取固定值或是前一次反馈的ACK/NAK值。同时，NodeB还可以不解调该ACK/NAK值。

对于被额外调度的UE，需要为其配置相应的控制消息。具体地，HS-SCCH的TBS消息需要设置为0(或Null)，HS-SCCH指示的物理资源是UE用来计算CQI的数据所占用的时隙和码道。

当HS-SCCH所承载数据的SNR和HS-PDSCH所承载数据的SNR相关时，HS-SCCH指示的物理资源可为HS-SCCH占用的时隙和码道。此时，NodeB不需要为被额外调用的UE配置HS-PDSCH信道资源。

当HS-SCCH所承载数据的SNR和HS-PDSCH所承载数据的SNR不相关时，NodeB需要为被额外调用的UE配置最小单位的HS-PDSCH信道资源(比如一个时隙的一个码道)，HS-SCCH指示的物理资源为HS-PDSCH信道占用的时隙和码道。HS-PDSCH可承载一些随机比特或者是固定的比特0，调制方式可为QPSK。

辅助调度算法可通过设置门限值或是根据调度参数来增加额外的调度，设置门限值的方法可用于调度参数时间相关性较小的主体调度算法，例如：MAX-C/I等；根据调度参数可用于调度参数时间相关性较大的主体调度算法，例如：RR、PF算法等。下面对这两种方式分别加以描述：

图3是根据本发明实施例的利用上报间隔门限值的CQI上报方法流程图。如图所示，在本实施例中，在系统中设置有间隔门限值T_m，所述T_m为UE失效的CQI时延，或是使得小区系统吞吐量最大的时间参数。T_m值的大小可根据信道环境、比如UE的移动速度等因素确定。

首先，在步骤301，从调度队列中选取一个用户终端UEi，队列中的UE为有数据需要接收且没有被正常调用的UE，将指针指向终端的定时器Ti。在步骤302，判断该终端未被调度的时间Ti是否大于T_m。

当UE未被调度的时间小于T_m时，在步骤303，则读取下一个用户终端的定时器，并且在步骤304判断指针是否指向队列末尾，如果指针已经指向队列末尾，则结束本进程，如果指针尚未指向队列末尾，则继续返回步骤302进行判断。当在步骤302终端未被调度的时间超过T_m时，在步骤305，对该终端发出CQI上报请求，并且到步骤302，则读取下一个用户终端的定时器。

当所述终端很长一段时间都没有被调度，系统可能频繁要求在再次调度该终端时增加CQI的上报。此外，当系统要求终端增加CQI上报时，则终端可对多个子帧测量的SNR(信号噪声比)做平均，然后再将SNR均值映射到CQI上报给系统(如基站NodeB)。

图4是根据本发明实施例的利用调度参数的CQI上报方法流程图。在本实施例中，调度参数方法是对调度参数次优的UE发出增加CQI上报请求，即，在当前TTI没有被调用的终端中，选择一些终端，并且按照调度参数优先级排列队列，优选地，按照优先级从高到底的顺序进行排列。其中，具体终端的个数由当前可用的HS-SCCH和HS-DSCH资源以及同时在线的终端的个数决定。

如图所示，首先，在步骤401，从调度队列中选取一个用户终端UEi，队列中的UE为有数据需要接收且没有被正常调用的UE，在所述队列中，多个用户终端按照优先级从高到底的顺序排列。在步骤402，判断该终端是否需要额外的CQI上报。对该终端是否需要额外的CQI上报的决定由基站做出。例如，NodeB决定增加N个UE的额外CQI上报，那么给队列中前N个UE增加额外的调度。

当该终端不需要额外的CQI上报时，则结束本进程。如果需要额外调度为该UE增加CQI上报，在步骤403，则读取下一个用户终端的指针，并且在步骤404判断指针是否指向队列末尾，如果指针已经指向队列末尾，则结束本进程，如果指针尚未指向队列末尾，则继续返回步骤402进行判断。

虽然本发明公开了上述实施例，但具体实施例并不是用来限定本发明的，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的思想和范围内，可以作出一些修改和润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书界定的范围为准。

Claims

1、一种保证信道质量信息时效性的方法，用于无线网络通信，其特征在于，包括：

1)通过主调度，确定正常被调度的终端，并且通过辅助调度，确定需要额外被调度的终端；

2)通过辅助调度，增加额外被调度终端的CQI上报。

2、根据权利要求1所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，通过设置门限值或调度参数来增加辅助调度。

3、根据权利要求2所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，通过设置门限值来进行辅助调度的步骤包括：

31)设定最大CQI反馈时延值；

32)判断在最大CQI反馈时延之内，终端是否反馈CQI；

4、根据权利要求3所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，对于连续增加的CQI上报，终端对多个子帧的SNR测量结果进行平均，然后再将均值映射到CQI上报给基站；对于非连续增加的CQI上报，则不对SNR平均，直接将SNR映射到CQI上报给基站。

5、根据权利要求2所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，通过调度参数来进行辅助调度的步骤包括：

51)对未被正常调用的终端按调度参数优先级进行排列；

6、根据权利要求1所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，还包括为被额外调度的终端配置相应的控制消息。

7、根据权利要求1所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，对于正常的被调用终端，基站为其配置相应的控制信道以及相应的共享信道资源，并在规定的时间内发送控制消息和业务数据。

8、根据权利要求1所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，对于额外的被调用终端，根据控制信道和数据信道的SNR相关性，基站决定是否为终端分配共享信道。

9、根据权利要求1所述的保证信道质量信息时效性的方法，其特征在于，对于额外的被调用终端，当控制信道和数据信道在同一载波上时，基站不为终端分配共享信道资源，终端通过控制信道计算CQI；当控制信道和数据信道不在同一载波上时，基站为终端分配共享信道资源，终端通过共享信道计算CQI。

10、根据权利要求9所述的保证信道质量信息时效性的方法，如果为终端分配共享信道资源，该资源为可分配的最小资源单位。