CN101150872B

CN101150872B - 用于传送代表导频符号模式的信号的方法和设备

Info

Publication number: CN101150872B
Application number: CN2007101821918A
Authority: CN
Inventors: 原嘉孝; D·莫蒂尔; L·布鲁内尔; 福井范行
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: EP2254259B1; CN101150872A; EP1903689B1; US20110310836A1; CN102638881A; US8412210B2; US20080076464A1; US8825067B2; JP2008104166A; EP2254259A1; CN102638881B; EP1903689A1; JP5327734B2

Abstract

本发明涉及一种第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号的方法、装置和系统。所述方法包括由第二电信设备执行的步骤：获取与传送给第一电信设备数据相关的信息，根据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率，以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号。

Description

用于传送代表导频符号模式的信号的方法和设备

技术领域

本发明通常涉及电信系统，特别涉及一种用于向电信设备传送代表导频符号模式的信号的方法和设备。

背景技术

在一些电信网络中，由基站来确定移动终端接入的电信媒介的资源。

在上行链路调度算法中，当移动终端需要通过基站传送数据时，移动终端向基站发送一个消息，请求其分配一个导频符号模式(pilot symbolpattern)。基站给每个移动终端分配一个导频符号模式，持续例如20毫秒的导频分配持续时间。在导频分配持续时间内，每个第二电信设备20周期性地例如每毫秒并且与基站同时，传送代表所分配的导频符号模式的信号。

利用接收的代表导频符号模式的信号，基站确定其与每个移动终端间存在的信道条件。基站根据确定的信道条件选择必须向基站传送数据的移动终端。

在这样的技术中，当移动终端需要向基站传送数据时，它必须在整个导频分配持续时间内周期性地例如每毫秒向基站发送代表导频符号模式的信号。

如果移动终端和基站间存在的信道条件好于其它移动终端和基站间存在的信道条件时，基站选择该移动终端作为向基站传送数据的移动终端。然而，选择的终端可能不再有数据传送给基站。这种情况下，电信系统的资源就没有被有效地利用。

更进一步，如果移动终端不再有数据传送时，它必须利用电力资源以周期性地向基站传送代表导频符号模式的信号。在这种情况下，就电力消耗情况来讲并不令人满意。

一种解决方案能够缩短导频分配持续时间从而避免这一问题，然而这种解决方案增加了移动终端和基站之间大量的消息交换，这样电信系统的资源仍然没有被有效地利用。

应当指出，在现有技术中，只是为了信道条件确定的目的而传送导频符号模式。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出允许改进上述所述技术和使得代表导频符号模式的信号可以用于信道条件确定以外其它目的的方法和设备，从而提高电信系统的资源利用和更好的使用电力资源。

为了该目的，本发明涉及一种第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号的方法，其特征在于该方法包括由第二电信设备执行的步骤：

-获取与传送给第一电信设备数据相关的信息，

-根据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率，

-以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号。

本发明还涉及一种第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号的设备，其特征在于该设备位于第二电信设备中，并且包括：

-用于获取与传送给第一电信设备数据相关的信息的装置，

-用于根据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率的装置，

-以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号。

因此，代表导频符号模式的信号可用于信道条件确定外的其它目的。根据传送给第一电信设备数据相关的信息来调整代表导频符号模式的信号的发射功率，第一电信设备基于代表导频符号模式的信号，可以执行进一步的处理。

更进一步，由于代表导频符号模式的信号传达了另一种信息，从而有效利用了电信网络的资源。

根据特别的特征，与传送的数据相关的信息为是否存在传送的数据，如果没有传送的数据，则发射功率被调整为零值。

因此，第二电信设备准确告知了第一电信设备是否有数据传送。

更进一步，如果第二电信设备不再有数据传送，则它减少电力资源消耗。

根据特别的特征，与传送的数据相关的信息为与传送的数据相关的服务质量。

因此，当根据与传送的数据相关的服务质量来调整代表导频符号模式的信号的发射功率时，第一电信设备考虑该信息。

根据特别的特征，多个第二电信设备传送代表导频符号模式的信号，并且第一电信设备：

-根据代表导频符号模式的信号的接收功率分析第二电信设备的信道条件，

-根据分析结果选择一个第二电信设备来传送数据，

-传送消息给选择的电信设备，授权选择的第二电信设备传送数据。

因此，即使第二电信设备和第一电信设备之间存在的信道条件好于其它第二电信设备和第一电信设备之间存在的信道条件，第一电信设备也绝不会选择没有数据传送的第二电信设备作为向第一电信设备传送数据的设备。这样有效利用了电信系统的资源。

更进一步，如果传送高服务质量数据的第二电信设备和第一电信设备间存在的信道条件低于另一个传送低服务质量数据的第二电信设备和第一电信设备间存在的信道条件，则第一电信设备也可能选择传送高服务质量数据的第二电信设备作为向第一电信设备传送数据的设备。

根据特别的特征，对于每一个第二电信设备且在导频分配持续时间最后，第一电信设备：

-如果至少一个代表导频符号模式的信号的接收功率高于预定值，则向第二电信设备传送代表该导频符号模式或另一个导频符号模式的信息，

-如果至少一个代表导频符号模式的信号的接收功率低于预定值并且如果从第二电信设备接收到请求分配导频符号模式的消息，则向第二电信设备传送代表该导频符号模式或另一个导频符号模式的信息。

因此，降低了传送的消息的量。

根据另一个方面，本发明涉及一种电信系统，包括一个第一电信设备和至少两个第二电信设备，每一个第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号，其特征在于至少一个第二电信设备包括：

-用于获取与传送给第一电信设备数据相关的信息的装置，

-以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号的装置。

第一电信设备包括：

-用于根据接收的代表导频符号模式的信号的功率，分析第二电信设备之间信道条件的装置，

-用于根据分析结果选择一个第二电信设备传送数据的装置，

-用于传送消息给选择的电信设备，授权选择的第二电信设备传输数据的装置。

因为系统涉及的特征和优点与根据本发明的方法和设备所涉及的上述特征和优点相同，在此不再赘述。

根据另一个方面，本发明涉及一种计算机程序，可以直接加载到可编程设备中，当所述的计算机程序在可编程设备上执行时，包括用于实施依据本发明方法步骤的指令或一部分代码。

因为计算机程序涉及的特征和优点与根据本发明的方法和设备所涉及的上述特征和优点相同，在此不再赘述。

根据另一个方面，本发明涉及第二电信设备传送给第一电信设备的代表导频符号模式的信号，其特征在于，根据与传送给第一电信设备数据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率。

因为信号涉及的特征和优点与根据本发明的方法和设备所涉及的上述特征和优点相同，在此不再赘述。

附图说明

根据对实例实施方案的进一步描述，本发明的特征将更加显而易见，本发明的说明可参阅下列附图，其中：

图1是根据本发明表示无线网络结构的图；

图2是根据本发明表示第一电信设备结构的图；

图3是根据本发明表示第二电信设备结构的图；

图4是表示在上行链路信道中传送的信号的示例；

图5是根据本发明的由每一个第二电信设备执行的算法；

图6是根据本发明的由第一电信设备执行的算法；

具体实施方式

图1是根据本发明表示无线网络结构的图。

在图1的电信系统中，通过网络15，至少一个且优选多个第二电信设备20_l或20_k通过上行链路信道和下行链路信道连接到第一电信设备10。

该网络是举例并且不限制于无线网络15，本发明也可应用于如电力线网络的有线网络。

优选地，并且不限制于这种情形，第一电信设备10是一个基站或一个节点或无线网络15的增强节点或象移动电话、个人数字助理或个人电脑的终端。

优选地，并且不限制于这种情形，第二电信设备20_l到20_k是象移动电话、个人数字助理或个人电脑的终端。

例如，电信网络15是采用时分复用方案(TDD)或频分复用方案(FDD)的无线电信系统。

在时分复用方案中，在上行链路信道和下行链路信道中传送的信号在相同频带不同的时间帧复用。在无线网络15中传送的信号共享相同的频率谱。

在频分复用方案中，在上行链路信道和下行链路信道中传送的信号在不同的频带复用。

当第一电信设备10向第二电信设备20传送数据、信号或消息时，通过下行链路信道传送数据、信号或消息。

当第二电信设备20向第一电信设备10传送信号或数据时，通过上行链路信道的上行链路时隙传送信号或数据。优选地，数据以至少一个分组的形式传送。

第一电信设备10从第二电信设备20接收请求用于上行链路信道中的导频符号模式的消息。对于导频分配持续时间，第一电信设备10为每一个第二电信设备20分配一个导频符号模式。每一个分配的导频符号模式与其它分配的导频符号模式正交。在导频分配持续时间内，每一个第二电信设备20通过上行链路信道传送其被分配的导频符号模式。

利用接收的代表导频符号模式的信号，第一电信设备10确定它自身和每个第二电信设备20之间存在的信道条件。第一电信设备10给第二电信设备20中被认为信道条件是好的，即信号的接收功率高于预定值的那个第二电信设备分配下一个上行链路时间帧。

根据本发明，至少一个第二电信设备20根据其传送的数据设置代表导频符号模式的信号的发射功率。

第一电信设备10包括至少一个标为BSAnt的天线，每一个第二电信设备20_l到20_k包括至少一个分别标为MSlAnt到MSKAnt的天线。

图2是根据本发明表示第一电信设备结构的图。

第一电信设备10具有例如基于由总线201连接到一起的部件的结构，和由与图6公开的算法相关的程序控制的处理器200。

应当指出，在一种变型中，第一电信设备10是以一个或多个与下文公开的处理器200完成相同操作的专用集成电路的形式实现的。

总线201将处理器200连接到只读存储器ROM202、随机访问存储器RAM203和信道接口205。

只读存储器ROM202包括与图6公开的算法相关的程序的指令，在第一电信设备10加电时，该指令被传送给随机访问存储器RAM203。

RAM存储器203包括寄存器，用于接收变量和与图6所公开算法相关程序的指令。

信道接口205允许传送分配到每个第二电信设备20的代表导频符号模式的信息。代表导频符号模式的信息是导频符号模式或如识别导频符号模式的标记的信息。

通过信道接口205，处理器200在下行链路时间帧中指示哪一个第二电信设备20在下一个上行链路时间帧内传送分组。

信道接口205包括用于分析每一个第二电信设备20传送的代表导频符号模式的信号，以确定每一个第二电信设备20的信道条件，即第一电信设备10和每一个第二电信设备20之间信道条件的装置。

图3是根据本发明表示第二电信设备结构的图。

例如第二电信设备20_k的第二电信设备20，其中k包括1到K，具有例如基于由总线301连接在一起的部件结构和图5所公开算法相关程序控制的处理器300。

应当指出，在一个变型中，第二电信设备20_k是以一个或多个与下文公开的处理器300完成相同操作的专用集成电路的形式实现的。

总线301将处理器300连接到只读存储器ROM302、随机访问存储器RAM303和信道接口305。

只读存储器ROM302包括与图5公开的算法相关的程序的指令，在第二电信设备20k加电时，该指令传送给随机访问存储器RAM303。

RAM存储器303包括寄存器，用于接收变量和与图5所公开算法相关程序的指令。

RAM存储器303将第二电信设备20传送给第一电信设备10的数据以分组形式存入一个发送队列。

信道接口305包括用于向第一电信设备10传送代表导频符号模式的信号和分组的装置。信号接口305包括用于控制代表导频符号模式的信号的功率310的装置。作为示例，但不限制于这种情形，用于控制代表导频符号模式的信号的功率310的装置用处理器300确定的系数P乘以代表导频符号模式的信号。

信道接口305包括用于在下行链路时间帧中接收分配给第二电信设备20的导频符号模式和指示授权在下一个上行链路时间帧中传送分组的第二电信设备20的装置。

图4是表示在上行链路信道中传送的信号的示例。

图4给出了两个名为PST1和PST2的导频分配持续时间。每一个导频分配持续时间PST1或PST2大约为20毫秒。

每一个导频分配持续时间PST1或PST2被分解成称为FR1、FR2到FRN的N个时间帧。

每一个时间帧FR1、FR2到FRN被分别分解成称为PS1、PS2到PSN的时隙和称为PCK1、PCK2到PCKN的时隙。

在导频分配持续时间PST1内，每一个第二电信设备20在PS1、PS2到PSN的时隙传送代表第一电信设备10已分配给第二电信设备20的导频符号模式的信号。根据与传送的数据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率。

应当指出，对于时隙PSn，1≤n≤N，如果代表导频符号模式的信号的发射功率设为零值，则代表导频符号模式的信号的发射可以理解为在时隙PSn中无发射信号。

在导频分配持续时间PST2内，每一个第二电信设备20在PS1、PS2到PSN的时隙传送代表第一电信设备10已分配给第二电信设备20的导频符号模式的信号。根据与传送的数据相关的信息调整代表导频符号模式的信号的发射功率。

在导频分配持续时间PST1内分配给第二电信设备20的导频符号模式相同或不同于在导频分配持续时间PST2内分配给第二电信设备20的导频符号模式。

在每一个时隙PCK1、PCK2到PCK3，如果第一电信设备10已经分配该时隙给第二电信设备20，则第二电信设备20向第一电信设备传送分组。

图5是根据本发明每一个第二电信设备执行的算法。

第二电信设备20，更准确的为处理器300，执行本算法。

在步骤S500，处理器300命令通过上行链路信道传送一个消息，该消息请求第一电信设备10分配第二电信设备20在上行链路信道中使用的导频符号模式。

在下一步骤S501，使用通过下行链路信道接收的代表导频符号模式的信息，处理器300在RAM存储器303中存入第一电信设备10分配的导频符号模式。

同时，处理器300确定导频分配持续时间PST1。导频分配持续时间PST1是通过读取包括已分配的导频符号模式的消息中的预定义域，或通过读取ROM存储器302中存储的预定义值来确定的。

在下一步骤S502，处理器300检查在发送队列中是否有传送给第一电信设备10的分组。

如果发送队列中有分组，则处理器300转到步骤S503，否则处理器300转到步骤S506。

在步骤S503，处理器300检查与包含在发送队列中的第一个分组相关的服务质量是否为高服务质量。作为示例并且不限制于这种情形，高服务质量相关的分组，如包含与电话呼叫或视频内容相关数据的分组，是需要在一定时间限制内传送的分组。低服务质量相关的分组是如包括传输时延不重要的文本内容的分组。

如果包含在发送队列中的第一个分组相关的服务质量是高服务质量，则处理器300转到步骤S504。

如果包含在发送队列中的第一个分组相关的服务质量是低服务质量，则处理器300转到步骤S505。

在步骤S504，处理器300将系数P的值设为P1，并且将其传送给信道接口305，该信道接口通过用系数P的值P1乘以代表导频符号模式的信号来控制代表导频符号模式的信号的功率。然后，处理器300转到步骤S507。

在步骤S505，处理器300将系数P的值设为P2，其中P2＜P1，并且将其传送给信道接口305，该信道接口通过用系数P的值P2乘以代表导频符号模式的信号来控制代表导频符号模式的信号的功率。然后，处理器300转到步骤S507。

在步骤S507，处理器300将RAM存储器303中存储的导频符号模式传送给信道接口305。

代表导频符号模式的信号乘以系数P，且通过上行链路信道被传送给第一电信设备10。

在下一步骤S508，处理器300检查是否通过下行链路信道接收了来自第一电信设备10的消息，该消息授权第二电信装置20在上行链路信道的下一个时间帧传送分组。

如果接收到授权第二电信设备20在上行链路信道的下一时间帧传送分组的消息，则处理器300转到步骤S509。

如果未接收到授权第二电信设备20在上行链路信道的下一时间帧传送分组的消息，则处理器300转到步骤S510。

在步骤S509，处理器300命令将发送队列的第一个分组传送给信道接口305。该分组从发送队列中丢弃。应当指出，在优选的实施方式中，响应传送的分组，仅当处理器300检测到接收了第一电信设备10传送的确认消息，才从发送队列中丢弃该分组。

在步骤S510，处理器300检查导频分配持续时间PST是否终止。

如果导频分配持续时间PST未终止，则处理器300转到步骤S502。

如果导频分配持续时间PST终止，则处理器300转到步骤S511。

在步骤S502，处理器300检查在发送队列中是否有传送给第一电信设备10的分组。

如果在发送队列中没有分组，则处理器300转到步骤S506，否则处理器300转到步骤S503。

在步骤S506，处理器300将系数P的值设为零值，并且将其传送至信道接口305，信道接口305通过用零值乘以代表导频符号模式的信号来控制代表导频符号模式的信号的功率。然后，处理器300转到步骤S507。

处理器300执行步骤S502到S510直到导频分配持续时间PST终止。

在步骤S511，处理器300检查是否通过下行链路信道从第一电信设备10接收到用于下一个导频分配持续时间的代表导频符号模式的信息。

如果从第一电信设备10接收到导频符号模式，则处理器300返回到步骤S501。

如果未从第一电信设备10接收到导频符号模式，则处理器300转到步骤S512，并且检查在发送队列中是否有传送给第一电信设备10的分组。

如果在发送队列中存在分组，则处理器300返回到步骤S500，否则处理器300结束本算法。当发送队列中将存在分组时，处理器300将再次执行本算法。

应当指出，在不同的实现中，步骤S511不由处理器300执行。在这种变型的情况下，处理器300从步骤S510转到S512。

图6是根据本发明的由第一电信设备执行的算法。

更准确地，由第一电信设备10的处理器200执行本算法。

在步骤S600，处理器200检查通过上行链路信道的消息的接收，该消息请求第一电信设备10分配导频符号模式。处理器200标识向第一电信设备10发送请求分配导频符号模式的消息的每一个第二电信设备。

所述消息由需要通过上行链路信道传送分组的第二电信设备20传送。

在下一步骤S601，处理器200为每一个标识的第二电信设备20分配一个导频符号模式。导频符号模式是比特序列，每一个导频符号模式都与其它导频符号模式正交。代表每个分配的导频符号模式的信息分别传送给每一个标识的第二电信设备20。

同一步骤中，处理器200激活导频分配持续时间。导频分配持续时间PST随或不随导频符号模式传送。导频分配持续时间PST等于ROM存储器202中存储的预定义值。

在下一步骤S602，通过信道接口205，处理器200检测标识的第二电信设备20传送的代表导频符号模式的信号的接收。

在下一步骤S603，从信道接口205，使用接收的代表导频符号模式的信号，处理器200获得其自身与每一个第二电信设备20之间存在的信道条件。例如，信道接口205为每一个导频符号模式测量相应的接收信号的功率。

在下一个步骤S604，使用信道条件，处理器200选择将向其分配下一个上行链路时间帧的第二电信设备20。

例如，处理器200选择传送的信号有最大测量功率的第二电信设备20。

应当指出，如果每一个第二电信设备20根据其传送的分组设置代表导频符号模式的信号的发射功率，则第一电信设备10分配下一个时间帧给具有相关高服务质量的分组的第二电信设备20的概率变大了。

更进一步，当没有分组传送时，因为每一个第二电信设备20设置代表导频符号模式的信号的发射功率为零值，因此第一电信设备10不会给没有分组传送的第二电信设备20分配下一时间帧，这样优化了无线网络15的资源。

在下一步骤S605，对每个分配的导频符号模式，处理器200检查代表所述导频符号模式的信号是否还未收到。

当至少一个第二电信设备20设置代表导频符号模式的信号的发射功率为零值时就会发生这种情况。

在下一步骤S606，处理器200设置K个变量M(k)，k＝1到K，根据步骤S605的结果设置变量的值为1或0。

如果分配给第二电信设备20_k的代表导频符号模式的信号已经收到，则处理器200将变量M(k)设为值1。

如果分配给第二电信设备20k的代表导频符号模式的信号未收到，处理器200将变量M(k)设为零值。这样，处理器200可以确定在导频分配持续时间PST的最后哪个第二电信设备不再有分组传送。

在下一步骤S607，处理器200检查导频分配持续时间PST是否终止。

如果导频分配持续时间PST未终止，则处理器200返回到步骤S602。

如果导频分配持续时间PST终止，则处理器200转到步骤S608。

在步骤S608，处理器200标识变量M(k)值等于1的每一个第二电信设备20。

应当指出，在一个变型中，处理器200计数在导频分配持续时间PST内，已经接收的代表分别分配给第二电信设备20_l到20_k的导频符号模式的信号次数x_l到x_k数目。处理器200形成一个x_k高于预定阈值的导频符号模式的列表，并且标识对应的第二电信设备20。

处理器200然后返回到本算法的步骤S600。

自然，本发明的上述实施方案的很多改动并未脱离本发明的范围。

Claims

1.一种第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号的方法，其特征在于该方法包括由第二电信设备执行的下列步骤：

获取与传送给第一电信设备的数据相关的信息，其中与传送给第一电信设备的数据相关的信息为是否存在传送给第一电信设备的数据以及与传送给第一电信设备的数据相关的服务质量，

如果与传送给第一电信设备的数据相关的信息指示存在有被传送的数据，则检查所述服务质量是否为高服务质量，其中与高服务质量相关的数据是需要在时间限制内传送的数据并且与低服务质量相关的数据是传输时延不重要的数据，

如果所述服务质量为高服务质量，则将系数的值设为P1并且通过用P1乘以代表导频符号模式的信号来调整代表导频符号模式的信号的发射功率；以及如果所述服务质量为低服务质量，则将所述系数的值设为P2，其中P2＜P1，并且通过用P2乘以代表导频符号模式的信号来调整代表导频符号模式的信号的发射功率，

以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果与传送给第一电信设备的数据相关的信息表明没有传送的数据存在，则发射功率被调整为零值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于该方法包括从第一电信设备接收导频符号模式的步骤，并且第二电信设备在导频分配持续时间内传送代表导频符号模式的信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于多个第二电信设备传送代表导频符号模式的信号，并且所述方法进一步包括由第一电信设备执行的下列步骤：

根据代表导频符号模式的信号的接收功率分析第二电信设备的信道条件，

根据分析结果选择一个第二电信设备来传送数据，

传送消息给选择的第二电信设备，授权选择的第二电信设备传送数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于该方法进一步包括，对每一个第二电信设备，在导频分配持续时间的最后，由第一电信设备执行的下列步骤：

如果至少一个代表导频符号模式的信号的接收功率高于预定值，则向第二电信设备传送该导频符号模式或另一个导频符号模式，

如果至少一个代表导频符号模式的信号的接收功率低于预定值并且如果从第二电信设备接收到请求分配导频的消息，则向第二电信设备传送该导频符号模式或另一个导频符号模式。

6.一种第二电信设备向第一电信设备传送代表导频符号模式的信号的设备，其特征在于该设备位于第二电信设备中，并且包括：

用于获取与传送给第一电信设备的数据相关的信息的装置，其中与传送给第一电信设备的数据相关的信息为是否存在传送给第一电信设备的数据以及与传送给第一电信设备的数据相关的服务质量，

用于如果与传送给第一电信设备的数据相关的信息指示存在有被传送的数据则检查所述服务质量是否为高服务质量的装置，其中与高服务质量相关的数据是需要在时间限制内传送的数据并且与低服务质量相关的数据是传输时延不重要的数据，

用于如果所述服务质量为高服务质量则将系数的值设为P1并且通过用P1乘以代表导频符号模式的信号来调整代表导频符号模式的信号的发射功率、以及如果所述服务质量为低服务质量则将所述系数的值设为P2并且通过用P2乘以代表导频符号模式的信号来调整代表导频符号模式的信号的发射功率的装置，其中P2＜P1，

用于以调整后的发射功率传送代表导频符号模式的信号的装置。