CN101331700A - 用于多载波宽带无线通信的有效率的信道质量报告和链路适配 - Google Patents

Abstract

可以通过提供标识信息来支持多载波宽带无线通信，其中标识信息标识传输的目标接收方已经选择用于传输的一组载波频率。在一组选定的载波频率上传送时使用的调制和编码方案是基于指示与该组选定的载波频率上传送关联的通信质量的通信质量信息来选择的。在该组选定的载波频率上传送是根据选定的调制和编码方案来执行的。

Description

用于多载波宽带无线通信的有效率的信道质量报告和链路适配

技术领域

本发明一般涉及无线通信，更具体来说涉及多载波宽带无线通信。

背景技术

多载波宽带技术(例如正交频分复用(OFDM))提供增加无线通信中的数据速率和吞吐量的可能性。正如本领域技术人员公知的，这些多载波宽带技术可以通过将频谱划分成用于传输的“块”、优化这些块(chunk)并在接收器处将它们重组以在困难的信道中提供宽带数据速率性能。由于采用相对较宽的频谱，所以信道质量可能在多个频率载波之间有显著的差异。

图1以图形方式图示占用的频谱上信道质量可能有所不同的情况的示例11。在图1的示例中根据SINR(信号干扰噪声比)来表示信道质量。更确切地来说，图1中的每个“块索引”值对应于一组(或块)载波频率，曲线11表示这些块的SINR。常规方式下，假定给定块内的载波具有彼此足够相似的频率响应，以便假定可以对该组的每个载波使用相同的调制和编码方案(MCS)。

图1中11处所示的信道质量中的这种宽幅变化可能造成选择适合的MCS的过程中的困难，因为MCS的选择与对于传输所预期的信道质量密切相关。当在小块中传送信息时，MCS选择过程(通常称为链路适配(link adaptation))可能尤其构成挑战，在小块中传送信息常见于基于IP的语音(VoIP)服务和多种其他类型的实时和流式多媒体服务。

在一些现有技术的解决方案中，接收器计算整个所用频谱上的信道质量的平均值，并将此平均值反馈到发射器。图1中12处所示的平均SINR是此类平均信道质量的一个示例。如果可以将要传送的信息比特指定为占用所用频谱的主要部分，则平均信道质量会是有用的。例如，对于可以指定为占用频谱的所有块或占用分布在完整频谱上的块(例如所有奇数块索引号的块)，平均信道质量会是有用的。

但是，具体载波或块的实际信道质量可能与计算的平均信道质量有很大的差异。在图1的示例中可以通过将实际信道质量11与平均信道质量12比较来看出这一点。实际信道质量相对于平均信道质量的偏差可能使指定到频谱中相对较小的部分的小信息块的链路适配在性能上大打折扣。在这些情况下，仅基于平均信道质量的MCS选择可能导致非期望的高块误码率(BLER)，这可能导致延迟增加和系统负荷的增加。

在其他一些现有技术的解决方案中，接收器测量整个所用频谱上每个载波的信道质量，并将此信息反馈到发射器以用于链路适配。虽然此方法能够实现对于传送大信息块和小信息块均可接受的链路适配，但是通常在可用无线电资源中需要的部分非期望地大。

根据前文，需要提供对于所有大小传送的数据块均有效的链路适配，同时避免前面提到的与现有技术解决方案相关的难题。

发明内容

本发明的示范实施例通过提供标识信息来支持多载波宽带无线通信，其中标识信息标识传输的目标接收方已经选择用于传输的一组载波频率。在一组选定的载波频率上传送时使用的调制和编码方案是基于指示与在该组选定的载波频率上传送关联的通信质量的通信质量信息来选择的。在该组选定的载波频率上传送是根据选定的调制和编码方案来执行的。

附图说明

图1以图形方式图示多载波宽带无线通信系统的频谱上的频率响应。

图2以图形方式图示示范多载波宽带无线通信系统的频谱上的频率响应，其中使用频率响应来帮助描述本发明的示范实施例。

图3图示根据本发明可以在多载波宽带无线传输的目标接收端执行的示范操作。

图4图示根据本发明可以在多载波宽带无线传输的传送端执行的示范操作。

图5以示意图形式图示根据本发明的示范实施例的多载波宽带无线通信设备。

图6以示意图形式图示根据本发明的示范实施例的另一个多载波宽带无线通信设备。

具体实施方式

根据本发明的示范实施例，接收器向发射器反馈与局部最佳的块关联的一个或多个信道质量测量结果。发射器然后指定局部优选的块处以及附近的块，并基于从接收器反馈的信道质量测量结果来执行链路适配。发射器还可以在局部优选的块的附近应用信道质量掩模(mask)。在多种实施例中，发射器估算信道质量掩模，或接收器将信道质量掩模反馈到发射器。

在一些实施例中，接收器向发射器反馈报告，该报告包含指示局部优选的块的块信息(例如局部优选的块的块索引号)以及指示局部优选的块的信道质量的信道质量信息(例如，SINR值)。响应从接收器反馈的信息，发射器选择局部优选块，连同选择涵盖与局部优选块关联的载波频率相邻的载波频率的附加块。图2图示宽带多载波无线通信系统的示例中的所用频谱上的频率响应的多种示范测量结果。引用号21指代接收器测量的SINR，引用号22指代分组传输期间的SINR，以及引用号23指代长期平均SINR。

假定图2的示例中的状况，接收器可以通知发射器，索引号82所对应的块是优选的，并且此优选块已与8dB的SINR关联。然后，例如发射器可以指定块索引号80、81、82、83和84来用于向此特定接收器传送信息。发射器还可以提供对所选相邻块的SINR的估算。例如，可以将索引号80、81、83和84处的相邻块的估算SINR分别提供为5、7、7和5dB。因此，与为传输指定的前文提到的五个块关联的信道质量可以采用信道质量掩模(在本例中为SINR掩模)的形式书写为：SINR＝8+[-3，-1，0，-1，-3]dB。然后使用此信道质量信息来执行所指定的块的链路适配。例如，可以基于与每个块关联的SINR来确定该块上用于传送的MCS。

在一些实施例中，上文描述的信道质量掩模与宽带无线信道的多径衰落分布相关。对于相对平坦的信道，掩模可以相对较宽(即，更多块)，且相邻块之间具有相对较小的质量差。对于相对离散的信道，掩模将会较窄(即，更少块)，且相邻块之间具有较大的质量差(difference)。

在一些实施例中，可以在反馈报告中从接收器提供信道质量掩模。例如，接收器可以周期性地向发射器反馈信道质量掩模报告，该信道质量掩模报告包含与所用频谱中包含的所有块或块的任何选定子集关联的信道质量信息(例如，SNIR值)。在一些实施例中，以低于前文提到的报告局部优选块及其关联的信道质量的频度来传送这些信道质量掩模报告。例如，一些实施例按约数秒的报告频度来反馈质量掩模报告。

在一些实施例中，发射器本身构建期望的信道质量掩模，而不利用前文提到的来自接收器的信道质量掩模报告。相反，发射器基于它自己对来自接收器的反向链路的多径信道分布的测量结果来构建信道质量掩模。

通过例如两个通信中的装置之间的距离、散射物体的位置和天线方向等因素来确定反向链路的多径信道分布。这些相同的因素在确定从发射器到接收器的前向链路的多径信道分布中起着相似的作用。虽然前向和反向链路的瞬时多径信道响应可能彼此不同，但是可以预料到反向链路的时间平均分布呈现与前向链路的时间平均分布的稳定关系。

在发射器使用其本身的反向链路测量结果来估算信道质量的一些实施例中，接收器仅反馈局部优选块信息，并且发射器基于反向链路测量结果来估算关联的信道质量。

在一些实施例中，接收器可以反馈包含多于一个局部优选块的索引号和对应的信道质量测量结果的报告。再次参考图2的示例，接收器的反馈报告可以包括例如，SINR＝8dB的块索引号82和SINR＝7dB的块索引号66。然后发射器可以为在传输中使用指定：

索引号80-84处的块，SINR掩模为8+[-3，-1，0，-1，-3]dB；

索引号64-68处的块，SINR掩模为7+[-3，-1，0，-1，-3]dB。

然后可以使用这些块来用于向接收器的传输，其中根据关联的SINR掩模中的关联的SINR来对每个块执行链路适配。

在一些实施例中，接收器向发射器反馈报告，该报告包含局部优选块的索引号和对应的块质量信息，以及还包含发射器可用于标识其他局部优选块的索引号的附加信息。例如，在一些实施例中，反馈报告可以包含表示局部优选块索引号之间的距离的数值。再次参考图2的示例，接收器可以例如反馈标识SINR＝8dB的块索引号82以及还包含距离值为16的报告。响应此反馈信息，发射器除了可以确定专门标识的索引号82的块以外，也确定还有例如索引号66(82-16)和50(82-(2×16))处的局部优选块。然后接收器可以为在传输中使用指定：

索引号80-84处的块，SINR掩模为8+[-3，-1，0，-1，-3]dB；

索引号64-68处的块，SINR掩模为8+[-3，-1，0，-1，-3]dB；以及

索引号48-52处的块，SINR掩模为8+[-3，-1，0，-1，-3]dB。

注意，在此特定示例中，接收器仅假定与索引号66处的块关联的信道质量和与索引号50处的块关联的信道质量与接收器对索引号82处的块报告的信道质量相同。其他示范实施例假定从接收器反馈的信道质量与发射器基于前文提到的接收器的反馈报告中的附加信息(例如前文提到的距离值)来标识的块索引号所关联的信道质量之间存在其他关系。一些实施例假定信道质量随着与接收器反馈的索引号的距离增加而下降。在一个特定示例中，发射器为在传输中使用而指定：

索引号80-84处的块，SINR掩模为8+[-3，-1，0，-1，-3]dB；

索引号64-68处的块，SINR掩模为7+[-3，-1，0，-1，-3]dB；以及

索引号48-52处的块，SINR掩模为6+[-3，-1，0，-1，-3]dB。

在上文描述为在传输中使用而指定一组块的那些示范实施例中，将相同的信道质量掩模结合每组块来使用。在其他实施例中，发射器不将相同的信道质量掩模与每组块关联。例如，在上文描述的接收器周期性地报告所用频谱中所有块或块的选定子集的信道质量信息的实施例中，发射器能够直接从最近报告中所含的对应信道质量信息中获取一组选定块中的一些或全部的信道质量掩模。

在一些实施例中，接收器可以在它的一些或全部反馈报告中包含有关整个所用频谱上的块的信道质量平均值(参见图1中的11和图2中的23)。如果发射器确定出于任何原因，它(根据上述示范的实施例的任何一个实施例)选定的块中任何一个块不可用于传输，则接收器可以将可用的块指定为备选，并可以基于当前平均信道质量来为备选块选择MCS，在上文描述的接收器周期性地报告所用频谱中所有块或块的选定子集的信道质量信息的实施例中，发射器能够基于最近报告中所含的对应信道质量信息为备选块的一些或全部选择MCS。

在多种实施例中，接收器使用多种标准来用于选择局部优选块。例如，在一些实施例中，选择局部优选块是因为，根据最近的信道质量测量结果，它是最佳的块(或最佳的块之一)。在其他实施例中，选择局部优选块不仅基于最近的信道质量测量结果，而且基于其他因素，例如块之间的对比质量趋势。

图3和4提供上文已结合本发明一些示范实施例详细描述的操作的概略图示。图3图示可以在多载波宽带无线传输的目标接收端处执行的示范操作，以及图4图示可在传送端执行的示范操作。

如图3中接收端所示出的，在31处标识一个或多个局部优选块和对应的信道质量测量结果。在32处，在反馈报告中将指示31处标识的块和质量测量的信息发送到传送端。图3以虚线图示在提供信道质量掩模信息的反馈报告的实施例中执行的附加操作。如33处确定的，只要下一个报告的时间到达，则在34处发送信道质量掩模信息的报告。

现在参考传送端处的操作，如图4所示，在41处访问了反馈报告之后，在42处基于反馈报告指定块。如果在43处确定不是所有指定的块都可用，则在44处指定备选块。在45处确定与指定的块关联的信道质量，并在46处基于关联的信道质量执行所指定的块的链路适配。然后使用指定的块向接收端传送期望的通信，如图中47处所示。

图5以示意图形式图示根据本发明的示范实施例的多载波宽带无线通信设备。在一些实施例中，图5的设备是移动设备。在一些实施例中，图5的设备能够执行上文详述以及图3图示的操作。图5的设备包括耦合到接收处理单元53和发射处理单元54的天线装置55，所有这些部件可以采用常规方式协作以实现与其他通信装置的期望多载波宽带无线通信。耦合到接收处理单元53的信道质量测量单元51响应从另一个多载波宽带无线通信设备接收的无线通信信令产生信道质量测量信息(例如SINR信息)。

一般在56示出的信道质量测量信息被提供到报告生成器52。基于信道质量测量信息56，报告生成器52可以生成报告，例如上文详细描述的那些中的任一个。一般在57处指示的这些报告被转发到发射处理单元54，发射处理单元54与天线组件55协作以将报告作为反馈传送到前文提到的另一个多载波宽带无线通信设备。此另一个通信设备(图6中示出其示范实施例)则可以采用上文详细描述的示范方式使用反馈报告来支持与向图5的设备传输关联的链路适配操作。

图6以示意图形式图示根据本发明的示范实施例的另一个多载波宽带无线通信设备。在一些实施例中，图6的设备是固定地点的设备。在一些实施例中，图6的设备能够执行上文详述以及图4图示的操作。图6的设备包括耦合到接收处理单元63和发射处理单元64的天线装置66，所有这些部件可以采用常规方式协作以实现与其他通信装置的期望多载波宽带无线通信。逻辑61耦合到接收处理单元63以接收反馈报告，例如上文详细描述且在图5中57处图示的那些中的任何一个反馈报告。

逻辑61可以采用上文详细描述的示范方式利用反馈报告67来产生块索引号和对应的信道质量(一般在68处指示)以供链路适配单元62使用。响应在68处块索引号和对应的信道质量，链路适配单元62作出适合的MCS选择，并向发射处理单元64转发指示要用于向提供反馈报告的通信设备(例如图5的设备)传输的块和MCS的信息69。

图6还图示实施例，其中设备使用它自己的信道质量测量单元65以从反向链路来获取信道质量(例如SINR)测量结果，然后使用该反向链路信道质量信息来估算反馈报告67中标识的块的信道质量。虚线60图示信道质量测量单元65提供到链路适配单元62的反向链路信道质量测量结果。

正如可从上文看到的，本发明的示范实施例在多载波宽带无线通信系统中提供可以针对可用无线电资源有效率地实现的有效链路适配，而不考虑传送的数据块的大小。本领域技术人员还将认识到上文描述的示范实施例可以采用例如硬件、软件、硬件和软件的适合组合来实现。

虽然上文详细地描述了本发明的示范实施例，但是这不限制本发明的范围，可以在多个不同实施例中实施。

Claims (22)

1.一种在多载波宽带无线通信中使用的方法，包括如下步骤：

接收标识信息，所述标识信息标识传输的目标接收方已经选择用于所述传输的一组载波频率；

提供通信质量信息，所述通信质量信息指示与在所述一组载波频率上传送关联的通信质量；

基于所述通信质量信息，选择在所述一组载波频率上传送时使用的调制和编码方案；以及

根据所选择的调制和编码方案在所述一组载波频率上传送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供步骤包括从所述目标接收方接收所述通信质量信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述标识信息来标识另一组载波频率，提供另外的通信质量信息，所述另外的通信质量信息指示与在所述另一组载波频率上传送关联的通信质量；以及还包括基于所述另外的通信质量信息，选择在所述另一组载波频率上传送时使用的调制和编码方案，并根据相应选定的调制和编码方案在所述另一组载波频率上传送。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述另一组载波频率相对于所述首次提到的一组载波频率存在预定的频率关系。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述最后提到的提供步骤包括，基于与使用所述另一组载波从所述目标接收方接收传输关联的通信质量，估算所述另外的通信质量信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括接收另外的信息，所述另外的信息指示所述目标接收方已经选择用于所述传输的另一组载波频率；提供另外的通信质量信息，所述另外的通信质量信息指示与在所述另一组载波频率上传送关联的通信质量；以及还包括基于所述另外的通信质量信息，选择在所述另一组载波频率上传送时使用的调制和编码方案，并根据相应选定的调制和编码方案在所述另一组载波频率上传送。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述另外的信息是标识所述另一组载波的另外的标识信息。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括结合所述标识信息来使用所述另外的信息以标识所述另一组频率载波。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述另外的信息包括指示与所述另一组载波频率关联的索引号和与所述首次提到的一组载波频率关联的索引号之间的差的信息。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信质量信息包括SINR值。

11.一种在多载波宽带无线通信中使用的方法，包括如下步骤：

提供标识信息，所述标识信息标识传输的目标接收方已经选择用于所述传输的一组载波频率；以及

将所述标识信息发送到发射器，所述发射器根据基于与所述一组载波频率关联的通信质量选择的调制和编码方案来执行所述传输。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括将指示所述通信质量的信息发送到所述发射器。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括向所述发射器发送另外的信息，所述另外的信息指示所述目标接收方已经选择用于所述传输的另一组载波频率。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述另外的信息包括标识所述另一组载波的另外的标识信息。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，提供所述另外的信息以便与所述标识信息组合来标识所述另一组载波频率。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述另外的信息包括指示与所述另一组载波频率关联的索引号和与所述首次提到的一组载波频率关联的索引号之间的差的信息。

17.一种多载波宽带无线通信设备，包括：

用于接收标识信息的输入，所述标识信息标识传输的目标接收方已经选择用于所述传输的一组载波频率；

链路适配单元，所述链路适配单元具有提供通信质量信息的输入，所述通信质量信息指示与在所述一组载波频率上传送关联的通信质量，所述链路适配单元用于基于所述通信质量信息，选择在所述一组载波频率上传送时使用的调制和编码方案；

天线装置；以及

耦合到所述天线装置和所述链路适配单元和所述输入的发射单元，所述发射单元可与所述天线装置协作以便根据所选择的调制和编码方案在所述一组载波频率上传送。

18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，作为OFDM设备来提供。

19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，作为固定地点的设备来提供。

20.一种多载波宽带无线通信设备，包括：

选择要在向所述设备的传输中使用的一组载波频率的报告生成器，所述报告生成器提供包含标识所述一组载波频率的标识信息的报告；

天线装置；以及

耦合到所述报告生成器和所述天线装置的发射单元，所述发射单元可与所述天线装置协作以便将所述报告发送到发射器，所述发射器根据基于与所述一组载波频率关联的通信质量选择的调制和编码方案来执行所述传输。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，作为OFDM设备来提供。

22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，作为移动设备来提供。

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