CN101212274B

CN101212274B - 上行链路自适应通信方法、系统和装置

Info

Publication number: CN101212274B
Application number: CN2006100646635A
Authority: CN
Inventors: 栗忠峰
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-12-30
Filing date: 2006-12-30
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2026-12-30
Also published as: CN101212274A

Abstract

本发明提供了一种上行链路中自适应通信方法，包括根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；在上行导频周期中，测量上行导频信道的信道质量值，根据该信道质量值进行自适应操作；在下行导频周期中，测量下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的信道质量参考值，根据该信道质量的参考值进行自适应操作。本发明还公开了一种通信系统和对应的装置。通过本发明可以节省上行专用导频以及信道质量值、功率控制等信令反馈的信令开销，同时降低系统的延迟，节省了空中接口资源。

Description

上行链路自适应通信方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及自适应通信方法和系统，尤其涉及上行链路中自适应通信方法和系统。

背景技术

目前，以正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)为代表的多载波技术受到广泛关注。正交频分多址(Orthogonal FrequencyDivision Multiplex Address，OFDMA)是以OFDM调制为基础的无线接入技术，是第二代无线通信的一种新的多址方法，它将接入和调制有效的结合在一起。

随着OFDMA系统的不断发展与完善，各种增强技术，例如：自适应调制编码(Adaptive Modulation and Coding，AMC)配置、自适应天线系统(AdaptiveAntenna System，AAS)、多入多出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)、混合自动请求重传(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)等技术逐渐地被OFDMA系统所采用。这些增强技术的运用常常需要在接收端向发送端反馈信息，例如：信道质量的测量值、数据接收成功与否等。这些反馈信息将用于传输策略的调整，例如：编码调制方式的选择、是否重传数据，反馈信息将直接影响系统的传输性能，因此如何进行接收端向发送端的反馈是影响系统传输性能的一个关键问题。在无线通信系统中，由于无线信道的多变性和复杂性，需要在系统中使用功率控制(Power Control，PC)、AMC配置、HARQ等链路自适应技术。针对无线信道链路中的功率控制、HARQ控制、AMC配置等问题，各个标准组织在标准制订过程中提出了基于信道质量指示(Channel QualityIndication，CQI)值的解决办法，如《R1-051145，CQI-based Transmission PowerControl for Control Channel in Evolved UTRA，NTTDoCoMo，Fujitsu，NEC，Panasonic，SHARP，Toshiba Corporation，TSG-RAN WG1 #42bis，San Diego，USA，October 10-14，2005(Original R1-050852)》提出通过测量下行导频和上行导频得到的CQI值，进行下行链路和上行链路的公共控制信道的功率控制方法，《IEEEC802.20-05/68r1 MBFDD and MBTDD Wideband Mode：Technology Overview》提出了根据测量下行导频和上行导频得到的CQI值，进行前向链路功率控制和前向数据信道调度传输的方法。现有的基于CQI值的解决办法主要是通过检测无线链路中的CQI值，然后根据CQI值进行相应的自适应操作，如图1，在下行导频信道中，步骤为：

步骤101：接收端使用下行公共导频信道测量下行链路的CQI值；

步骤102：所述接收端在测量得到下行链路的CQI值后，通过上行公共控制信道将该CQI值上报给网络侧；

步骤103：网络侧根据接收到的CQI值进行自适应操作。

参见图2，在上行导频信道中，步骤为：

步骤201：接收端使用上行专用导频信道向网络侧发送上行专用导频；

步骤202：网络侧对该上行专用导频进行测量，获取CQI值；

步骤203：网络侧通过下行公共控制信道将所述CQI值发送给接收端；

步骤204：接收端根据接收到的CQI值进行自适应操作。

从如上所述可知，现有技术在获取CQI值的过程中，在上行链路方向采用专用的导频信道来发送导频，通过对该导频进行CQI值测量，这种方法在对专用导频信道使用、信息反馈的流程中增加了系统的信令开销，浪费了有限的空中接口资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种自适应通信方法和系统，以减少系统的信令开销，节省空中接口资源。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种上行链路中自适应通信方法，具体包括：接收端根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；

在上行导频周期中，网络侧接收所述接收端在专用导频信道上发送的上行专用导频，测量上行导频信道的信道质量值；网络侧根据该信道质量值进行自适应操作，或者，网络侧通过下行公共控制信道将上行导频信道的信道质量值发送给接收端，接收端根据所述上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；在下行导频周期中，接收端使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值；接收端将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的信道质量参考值，接收端根据该信道质量的参考值进行自适应操作，或者，接收端将所述下行导频信道的信道质量值通过上行公共控制信道上报给网络侧，网络侧根据该下行导频信道的信道质量值进行自适应操作。

根据以上所述发明方法，本发明的实施例还提出了一种通信系统，该系统包括网络侧装置和接收端装置，所述接收端装置用于根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量情况调整上行导频周期，并在下行导频周期时使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值，将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的参考信道质量值，并进行自适应操作；或者，用于在上行导频周期中接收所述网络侧装置通过下行公共控制信道发送的上行导频信道的信道质量值，根据所述上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；所述网络侧装置用于在上行导频周期时接收所述接收端在专用导频信道上发送的上行专用导频，测量上行导频信道的信道质量值，并根据该上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；或者用于在下行导频周期中，接收所述接收端通过上行公共控制信道上报的下行导频信道的信道质量值，并根据该下行导频信道的信道质量值进行自适应操作。

根据上述的自适应通信系统，本发明的实施例提出一种接收端装置，所述接收端装置包括：质量检测单元，用于检测上行导频信道和下行导频信道的信道质量是否稳定；调整单元，用于根据质量检测单元检测的上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；测量单元，用于在下行导频周期中，使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的信道质量的参考值；或者用于在上行导频周期中接收网络侧装置通过下行公共控制信道发送的上行导频信道的信道质量值；操作单元，用于根据测量单元测量得到的信道质量值进行自适应操作。

本发明的实施例中，根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量的实际情况，在上行导频信道中，取消采用专用的导频信道来发送导频，而是区分情况，在不同的上行导频周期和下行导频周期时，分别获取信道质量值作为上行导频信道的信道质量值/信道质量的参考值，节省了上行专用导频信道的信令开销，同时降低系统的延迟，节省了空中接口资源。

附图说明

图1为现有技术中下行导频信道中根据CQI值进行自适应通信的方法示意图；

图2为现有技术中上行导频信道中根据CQI值进行自适应通信的方法示意图；

图3为本发明第一实施例的方法流程图；

图4为本发明第一实施例中根据下行公共导频信道测量CQI值对上行公共控制信道进行功率控制的方法示意图；

图5为本发明第一实施例中根据上行专用导频信道测量CQI值对上行公共控制信道进行功率控制的示意图；

图6为本发明第二实施例的方法流程图；

图7为本发明第二实施例在上行导频周期中对上行公共数据信道进行AMC配置或HARQ控制的方法示意图；

图8为本发明第二实施例在下行导频周期中对上行公共数据信道进行AMC配置或HARQ控制的方法示意图；

图9为本发明实施例中系统示意图；

图10为本发明实施例中接收端装置结构示意图；

图11为本发明实施例中网络侧装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

本发明的第一实施例，在上行链路中根据信道质量值进行功率控制，信道质量值为反映信道质量的参数值，例如：CQI值或SINR值。在本实施例中，通过测量CQI值来进行功率控制。参照图3，本实施例的具体方法和步骤如下：

步骤301：接收端根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；

上行导频信道和下行导频信道的信道质量稳定，则增大上行导频周期；

上行导频信道和下行导频信道的信道质量不稳定，则减小上行导频周期。

所述信道质量稳定是指信道质量值保持在一个阀值范围内。该阀值范围有上下门限值，如果信道质量值的变化超出这个范围，则为信道质量不稳定。

步骤302：在下行导频周期中，测量下行导频信道的CQI值，该下行导频信道的CQI值作为上行导频信道的CQI参考值，，该参考值可是经过校正的下行导频信道的CQI值，也可以是下行导频信道的CQI值本身。根据该参考值进行上行链路公共控制信道的功率控制，具体请参阅图4，该上行链路公共控制信道传输功率控制方法如下：

步骤3021：接收端使用下行公共导频信道测量下行导频信道的CQI值，作为上行导频信道的CQI参考值；

步骤3022：接收端对所述CQI参考值与接收端储存的功率控制对照表进行比较，根据比较结果，接收端对上行公共控制信道功率进行相应的操作；

该功率控制对照表中表明CQI值与功率的对应关系；

步骤303：在上行导频周期中，网络侧使用上行专用导频信道测量上行导频信道的CQI值，利用该上行导频信道的CQI值进行上行链路公共控制信道的功率控制，在此过程中，还可以通过上行导频信道的CQI值对下行导频信道的CQI值进行校正，以作为在下行导频周期中进行功率控制的上行导频信道的CQI参考值。具体请参阅图5，在上行导频周期中，上行链路公共控制信道传输功率控制方法如下：

步骤3031：接收端使用一个上行专用导频信道向网络侧发送上行专用导频；

步骤3032：网络侧对上述上行专用导频进行测量，获得上行导频信道的CQI值；

步骤3033：网络侧通过下行公共控制信道将所述上行导频信道的CQI值发送给接收端；

步骤3034：接收端根据上述上行导频信道的CQI值与接收端所存储的功率控制对照表进行比较，根据比较结果，接收端对上行公共控制信道功率进行相应的操作；

步骤3035：根据上行导频信道的CQI值，接收端对下行导频信道的CQI值作校正，校正得到下行导频周期时使用的上行导频信道的CQI值的参考值：

该校正的方法可以为：在一个上行导频周期中，取多个下行导频信道的CQI值的平均值与上行导频信道的CQI值之差作为偏置CQI_offset，将每个下行导频信道的CQI值加上偏置CQI_offset，得到下行导频周期时使用的上行导频信道的CQI值的参考值。

上述步骤3034和步骤3035没有先后顺序。

在第一实施例中，上述步骤301至步骤303没有先后限定的顺序，以上方法是通过CQI值来进行在上行链路中的功率控制，同样在本实施例中也可以通过对信道的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)值来进行对功率的控制，其方法与通过CQI值进行功率控制的方法基本相同，其区别在于接收端将获得的SINR值与预先设置的SINR上下门限值进行比较，在该SINR值高于或等于其上门限值时，降低上行链路公共控制信道的传输功率；

接收端在该SINR值低于或等于其下门限值时，提高上行链路公共控制信道的传输功率；

其它情况下，接收端保持原有的发送传输功率。

同样可以根据获取的上行导频信道的SINR值对下行导频周期使用的SINR门限值进行校正，以作为在上行导频周期使用的参考门限值，校正方法为将接收端预先设置的SINR上下门限值的中间值减去网络侧反馈的SINR值，得到一个偏置SINR_offset，再将上下门限分别减去偏置SINR_offset，得到新的上下门限值，该新的上下门限值即为校正后的门限值。所述偏置SINR_offset还可以取多个下行导频周期使用的SINR值的平均值与上行导频周期的SINR值的差值。

在上行链路的自适应通信操作中，上述第一实施例中进行功率控制的方法同样可应用于在上行链路中对于AMC的配置和HARQ控制。在实际的系统中，AMC配置和HARQ控制可同时进行，也可分别进行。下面介绍本发明方法第二实施例，在上行导频信道中通过测量CQI值来进行AMC配置或HARQ控制，如图6，本实施例的具体方法和步骤如下：

步骤601：根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；

所述调整方法和第一实施例中的步骤301中的方法相同。

步骤602：参阅图7，在上行导频周期时，对AMC配置或HARQ控制的过程如下：

步骤6021：接收端在上行专用导频信道上向网络侧发送上行专用导频；

步骤6022：网络侧对上述上行专用导频进行测量，获得上行导频信道的CQI值；

步骤6023：网络侧根据所述上行导频信道的CQI值对在下行导频周期使用的CQI值作校正，得到上行导频信道的CQI参考值，该校正方法和第一实施例中的步骤3035相同；

步骤6024：网络侧按照自己存储的CQI值与AMC的关系表，根据上行导频信道的CQI值对上行公共数据信道进行AMC配置：

当CQI值较大，即信道条件较好时，采用效率较高的高阶调制方案，并结合较弱的信道编码或不编码；当CQI值较小，即信道质量较差时，采用性能较好的低阶调制方案，并结合较强的信道编码，以对付信道变差带来的性能恶化；

在进行HARQ控制时，网络侧根据自己预先确定的HARQ和CQI值的关系决定采用何种HARQ方案；

其中，步骤6023和步骤6024没有先后区分；

步骤6025：网络侧将AMC配置或HARQ选择的结果通过下行公共控制信道通知接收端；

步骤6026：接收端根据网络侧指示的AMC配置对上行公共数据信道进行配置或按照网络侧告知的HARQ选择进行选择重传和纠错。

步骤603：参阅图8，在下行导频周期中，对AMC配置或HARQ控制的过程如下：

步骤6031：接收端使用下行公共导频信道测量下行链路的CQI值；

步骤6032：接收端通过上行公共控制信道将下行链路的CQI值上报给网络侧；

步骤6033：网络侧将所述下行链路的CQI值进行校正，得到校正的CQI值；

步骤6034：网络侧使用校正的CQI值对上行公共数据信道进行AMC配置或HARQ选择，方法步骤6024所述方法相同；

步骤6035：网络侧将AMC配置或HARQ选择通过上行公共控制信道通知接收端；

步骤6036：接收端根据网络指示的AMC配置对上行公共数据信道进行配置或按照网络侧告知的HARQ选择进行选择重传和纠错。

在第二实施例中，同样可以根据信道的SINR来进行AMC配置或者HARQ选择，其方法与通过CQI值进行AMC配置或HARQ选择的方法相同，在此不再赘述。

根据上述本发明提供的解决方法，参照图9，本发明提供一种通信系统，在上行链路中进行功率控制、AMC配置或HARQ等自适应操作。该系统包括接收端装置900、网络侧装置920，两者之间通过网络910进行连接。

所述接收端装置900根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量情况调整上行导频周期，并在下行导频周期时测量下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的参考信道质量值，并进行自适应操作。参照图10，为接收端装置结构示意图，接收端装置900包括质量检测单元901，用于检测上行导频信道和下行导频信道的信道质量是否稳定；调整单元902，用于根据质量检测单元检测的上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；测量单元903，用于在下行导频周期中，测量下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的参考信道质量值；操作单元904，用于根据测量单元测量得到的信道质量值进行自适应操作。

所述调整单元902根据质量检测单元901的检测结果，当上行导频信道和下行导频信道的信道质量稳定时，增大上行导频周期；当上行导频信道和下行导频信道的信道质量不稳定时，减小上行导频周期。

接收端装置还包括校正单元905，用于通过在上行导频周期获得的信道质量值对在下行导频周期中的参考信道质量值进行校正。

所述网络侧装置920在上行导频周期时测量上行导频信道的信道质量作为上行导频信道的信道质量值，并根据所述获得的上行导频信道的信道质量值进行自适应操作。参照图11，所述网络侧装置920包括测量单元921，用于在上行导频周期中，测量上行导频信道的信道质量作为上行导频信道的信道质量值；操作单元922，用于根据测量单元测量得到的信道质量值进行自适应操作。

所述网络侧装置还包括校正单元923，用于通过在上行导频周期获得的信道质量值对在下行导频周期中的信道质量值进行校正。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种上行链路中自适应通信方法，其特征在于，该方法包括：

接收端根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；

在上行导频周期中，网络侧接收所述接收端在专用导频信道上发送的上行专用导频，测量上行导频信道的信道质量值；网络侧根据该信道质量值进行自适应操作，或者，网络侧通过下行公共控制信道将上行导频信道的信道质量值发送给接收端，接收端根据所述上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；

在下行导频周期中，接收端使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值；接收端将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的信道质量参考值，接收端根据该信道质量的参考值进行自适应操作，或者，接收端将所述下行导频信道的信道质量值通过上行公共控制信道上报给网络侧，网络侧根据该下行导频信道的信道质量值进行自适应操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整上行导频周期的方法是：当上行导频信道和下行导频信道的信道质量稳定时，增大上行导频周期；否则，减小上行导频周期。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行导频周期中作为上行导频信道的信道质量参考值的经过校正的下行导频信道的信道质量值由所述接收端在上行导频周期中根据所述上行导频信道的信道质量值对下行导频信道的信道质量值校正得到。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述下行导频周期中，网络侧根据下行导频信道的信道质量值进行自适应操作包括：网络侧将所述下行导频信道的信道质量值进行校正，得到校正的下行导频信道的信道质量值，使用校正的下行导频信道的信道质量值进行自适应操作。

5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述信道质量值是指信道质量指示CQI值，所述参考信道质量值是CQI参考值。

6.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述信道质量值是指信干噪比SINR值，所述参考信道质量值是SINR门限值。

7.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述自适应操作包括功率控制、自适应调制编码AMC配置、混合自动重传请求HARQ控制。

8.一种通信系统，该系统包括网络侧装置和接收端装置，其特征在于，

所述接收端装置用于根据上行导频信道和下行导频信道的信道质量情况调整上行导频周期，并在下行导频周期时使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值，将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的参考信道质量值，并进行自适应操作；或者，用于在上行导频周期中接收所述网络侧装置通过下行公共控制信道发送的上行导频信道的信道质量值，根据所述上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；

所述网络侧装置用于在上行导频周期时接收所述接收端在专用导频信道上发送的上行专用导频，测量上行导频信道的信道质量值，并根据该上行导频信道的信道质量值进行自适应操作；或者用于在下行导频周期中，接收所述接收端通过上行公共控制信道上报的下行导频信道的信道质量值，并根据该下行导频信道的信道质量值进行自适应操作。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述接收端装置还用于在上行导频周期中通过上行导频信道的信道质量值对下行导频信道的参考信道质量值进行校正；或者，所述网络侧装置还用于在下行导频周期中对下行导频信道的信道质量值进行校正。

10.根据权利要求8至9中任一所述的系统，其特征在于，所述信道质量值是指信道质量指示CQI值，所述参考信道质量值是CQI参考值。

11.根据权利要求8至9中任一所述的系统，其特征在于，所述信道质量值是指信干噪比SINR值，所述参考信道质量值是SINR门限值。

12.一种接收端装置，其特征在于，所述接收端装置包括：

质量检测单元，用于检测上行导频信道和下行导频信道的信道质量是否稳定；

调整单元，用于根据质量检测单元检测的上行导频信道和下行导频信道的信道质量调整上行导频周期；

测量单元，用于在下行导频周期中，使用下行公共导频信道测量下行导频信道的信道质量值将该下行导频信道的信道质量值，或经过校正的下行导频信道的信道质量值作为上行导频信道的信道质量的参考值；或者用于在上行导频周期中接收网络侧装置通过下行公共控制信道发送的上行导频信道的信道质量值；

操作单元，用于根据测量单元测量得到的信道质量值进行自适应操作。

13.根据权利要求12的装置，其特征在于，所述装置还包括校正单元，用于根据在上行导频周期获得的信道质量值对在下行导频周期中的信道质量值/门限值进行校正。