CN102132603A - 用于在无线通信系统中改善信道质量估计的技术 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作无线通信设备的技术包括：确定(106)订户站(304)的移动性。然后，基于订户站的移动性来调整(108)信道质量指示符平均参数。

Description

用于在无线通信系统中改善信道质量估计的技术
技术领域
本公开一般地涉及无线通信系统，并且更特定地，涉及用于在无线通信系统中改善信道质量估计的技术。
背景技术
一般而言，正交频分复用(OFDM)系统使用正交信道来支持高数据速率无线传输，其通常在不需要实现复杂的均衡技术的情况下提供对衰落和符号间干扰(ISI)的抗扰性。通常，OFDM系统将数据分成N个流，其在并行间隔的子载波频率或者音调上被独立地调制。子载波之间的频率分隔为1/T，其中，T是OFDM符号持续时间。每个符号可以包括保护间隔(或者循环前缀)以帮助保持符号的正交性。通常，OFDM系统已经利用了离散傅里叶反变换(IDFT)来生成采样的(或者离散的)复合时域信号。
一般而言，无线网络已经使用了估计的接收信号强度和接收到的信号的估计的载波与干扰和噪声比(CINR)来确定网络的操作特性。例如，要求遵循IEEE 802.16e(通常称为无线微波接入互操作性(WiMAX))的移动站估计接收信号强度指示符(RSSI)和接收到的信号的CINR。一般而言，移动站(MS)处的CINR可以被计算为添加到MS的接收机的白噪声功率的服务基站(BS)的RSSI与非服务BS的总RSSI的比率。与服务BS相关联的RSSI可以由MS用来进行上行链路功率控制，并且报告给服务BS的CINR可以由服务BS用来使调制和编码方案(MCS)适用于链路条件。也就是说，服务BS可以使用基于在MS处的CINR的报告的信道质量指示符(CQI)来选择用于与MS进行通信的适当的MCS。
由于不准确报告的CINR可能影响无线通信系统的性能，所以通常期望准确报告的CINR。例如，报告高于实际CINR的CINR可能由于帧重传而导致降低系统吞吐量，而报告低于实际CINR的CINR可能造成服务BS调度低于可支持的数据速率的数据速率。根据IEEE 802.16e，基于前导信号来得到在MS处的RSSI和CINR估计，前导信号是在每个OFDMA帧的开始所传送的正交频分多址(OFDMA)符号。
附图说明
通过示例的方式来图示本发明，并且不希望本发明受到附图的限制，在附图中，相同的附图标记指示类似的元素。附图中的元素是为了简单和清楚而图示的，并且没必要按比例绘制。
图1是根据本公开的实施例的基于订户站(SS)的移动性来调整信道质量指示符(CQI)平均参数的示例性过程的流程图。
图2是根据本公开的实施例的基于接收到的CQI平均参数来确定和报告CQI的示例性过程的流程图。
图3是根据本公开的各方面的可以调整CQI平均参数的示例性无线通信系统的框图。
具体实施方式
在本发明的示例性实施例的下面的详细描述中，足够详细地描述了其中可以实践本发明的特定示例性实施例，以使得本领域技术人员能够实践本发明，并且应该理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以利用其它的实施例，并且可以做出逻辑的、架构的、程序的、机械的、电气的以及其它的改变。因此，并不认为下面的详细描述具有限制的意义，并且本发明的范围仅仅由所附权利要求及其等价物来限定。
虽然这里的讨论通常针对符合WiMAX的无线通信系统，但是应该理解，这里公开的技术广泛地适用于采用平均参数来平均所报告的信道质量指示符(CQI)的无线通信系统。更特定地，这里公开的技术广泛地适用于任何无线通信系统，在该无线通信系统中，由订户站(SS)向控制信道质量测量的接入点(AP)报告的信道质量由AP用来选择适合信道的调制和编码方案(MCS)。这里使用的术语“接入点”和“基站”是同义的。这里使用的术语“耦合”包括在模块或组件之间的直接电气连接以及使用介入的模块或者组件获得的在模块或组件之间的间接电气连接。
可以基于从订户站(SS)，例如，移动站(MS)，接收到的信道质量指示符(CQI)的变化来调整信道质量指示符信道(CQICH)分配(即，快速反馈信道分配)。然而，根据选择的CQI平均参数，报告的CQI(即使在时间上更频繁地报告时)可能没有准确地反映当前的射频(RF)信道条件。根据本公开的各方面，对快速移动的MS采用较高的所选的平均参数通常增加报告的CQI(例如，报告的CINR)的准确性。如这里所使用的，术语“快速移动的MS”是相对术语，其指示MS正在以高于选择的速度阈值(例如，每小时0英里(MPH))的速度速率进行移动。如上所述，当报告的CQI由服务BS用来选择适当的调制和编码方案(MCS)时，报告准确的CQI便利服务BS的调度器或者与服务BS进行通信的调度器(例如，网络调度器)来选择适当的MCS。这里公开的技术广泛地适用于其中服务BS(基于报告的CQI)执行调度的无线通信系统以及耦合到服务BS的网络调度器(基于报告的CQI)执行调度的无线通信系统。
根据本公开的各方面，如按照下式给出的，由订户站(例如，快速移动的MS)报告的信道质量在时间上被求平均：
CINRavg(n)＝10log(α10CINR(n)/10+(1-α)10CINRavg(n-1)/10)
其中，CINR(n)表示在SS处执行的当前CINR测量；α表示从服务BS向SS提供的CINR平均参数(或者滤波器系数)；并且CINRavg(n-1)表示在SS处执行的选定数目(例如，10)的先前CINR测量的平均。对于缓慢移动或者固定的MS，CQI(在该情况下，CINR)平均参数可以是具有相对低的值(例如，0.5，0.25)的广播参数。对于缓慢移动或者固定的MS，对CQI平均参数采用相对低的值通常消除瞬时和短暂的射频(RF)信道波动。
根据本公开的一个或多个方面，将CQI平均参数的值设置成相对高的值(例如，大约0.9)，以对快速移动的MS的当前CQI加权报告的CQI。例如，可以通过以单播方式从服务BS发送广播消息(例如，下行链路信道描述符(DCD)消息)来在运行期间修改CQI平均参数，以控制在快速反馈信道(例如，信道质量信息信道(CQICH))上的CQI报告的准确性。在某些情况下，当DCD消息没有提供期望的调整频率时，可能更期望采用CQICH分配信息元素(IE)来调整CQI平均参数。一般而言，CQICH分配IE具有相对小的大小(大约8个字节，与用于DCD消息的大约139个字节相比)并且可以相对频繁地被传送(通常以不大于约每3个到5个帧中一个，与用于DCD消息的约每2000到5000个帧中一个相比)，该CQICH分配IE是在从服务BS传送的上行链路(UL)映射中承载的单播IE。
可以基于，例如，移动性支持(在SS进入网络时协商移动性支持)、下行链路(DL)自动重传请求(ARQ)的窗口挂起(stall)或者DL混合自动重传请求(HARQ)的否定确认来有条件地触发CQI平均参数的改变。DL ARQ的窗口挂起和DL HARQ的否定确认可以被设置有阈值，以降低CQI平均参数的过校正的可能性。还可以基于移动性支持、DLCQI窗口挂起、DL HARQ否定确认或者其一些组合来修改CQI报告频率。例如，可以重新分配现有的CQICH，或者可以使用CQICH分配信息元素(IE)来分配另一CQICH(具有比现有的CQICH更高的频率)。
根据本公开的一个方面，用于操作无线通信设备(例如，服务基站)的技术包括确定订户站的移动性。然后，基于订户站的移动性来调整信道质量指示符平均参数。
根据本公开的另一方面，用于操作订户站(SS)的技术包括接收其值基于SS的移动性的信道质量指示符(CQI)平均参数。然后在反馈信道上传送CQI报告。CQI报告的频率基于SS的移动性(例如，快速移动的SS比缓慢移送的SS更加频繁地报告CQI)。
根据本公开的不同的方面，无线通信系统包括订户站(SS)和与SS进行通信的基站(BS)。BS被配置成确定SS的移动性，并且基于SS的移动性来调整信道质量指示符平均参数。
参考图1，图示了示例性过程100，该示例性过程100基于订户站(SS)的移动性来调整信道质量指示符(CQI)平均参数(例如，CINR平均参数)。在框102中，发起过程100，这时控制转到框104。在框104中，(在服务BS处)从受服务的SS接收CQI报告。接下来，在框106中，BS确定SS的移动性。如前所述，例如，可以基于移动性支持(如在网络入口处由SS请求的)、DL ARQ的窗口挂起、DL HARQ的否定确认、其一些组合或者其它的因素来确定SS的移动性。
然后，在框108中，采用调度器(或者网络调度器)的BS基于SS的移动性来调整用于SS的CQI平均参数。如上所述，BS还基于报告的CQI来选择用于SS的适当的调制和编码方案(MCS)。接下来，在框110中，BS向SS传送CQI平均参数。根据SS的速度，可以在下行链路描述符(DCD)消息或者信道质量指示符信道(CQICH)分配信息元素(IE)中将CQI平均参数传送到SS。在框110之后，该过程100在框112中终止，这时控制返回调用例程。
转到图2，图示了示例过程200，由订户站(SS)执行该示例过程200以确定信道质量指示符(CQI)。从SS向服务基站(BS)报告的CQI基于由服务BS向SS提供的CQI平均参数(例如，CINR平均参数)。如上所述，CQI平均参数基于SS的移动性。如上，例如，可以基于移动性支持(如在网络入口处由SS请求的)、DL ARQ的窗口挂起、DL HARQ的否定确认、其一些组合或者其它的因素来确定SS的移动性。在框202中，发起过程200，这时控制转到框204。
在框204中，SS从服务BS接收CQI平均参数。可以在例如下行链路描述符(DCD)消息或者信道质量指示符信道(CQICH)分配信息元素(IE)中将CQI平均参数传送到SS。接下来，在框206中，SS基于从服务BS接收到的CQI平均参数(使用例如上面阐述的等式)来确定CQI。然后，在框208中，SS在快速反馈信道(例如，CQICH)上向服务BS传送(报告)CQI。如上所述，在服务BS中的调度器(或者与服务BS进行通信的网络调度器)使用报告的CQI来选择用于SS的适当的调制和编码方案(MCS)。在框208之后，过程200在框210中终止，这时控制返回调用例程。
参考图3，示例性无线通信系统300包括多个订户站(SS)304，例如，移动站(MS)，其被配置成经由服务基站(BS)302来与另一设备进行通信。根据本公开的各方面，BS 302可以被配置成基于SS 304的移动性来调整信道质量指示符平均参数。SS 304可以向/从各种源，例如，另一SS或因特网连接的服务器，传送/接收各种信息，例如，语音、图像、视频和音频，并且SS 304可以以不同的速度行进。如所描述的，将BS 302耦合到移动交换中心(MSC)306，将该移动交换中心(MSC)306耦合到公共交换电话网络(PSTN)308。替代地，当语音服务基于因特网协议语音(VoIP)技术时，其中对PSTN 308的呼叫通常通过网关(未示出)来完成，系统300可以不采用MSC 306。
BS 302包括发射机和接收机(未独立示出)，其二者都耦合到控制单元(未示出)，控制单元可以是，例如，被配置成执行用于执行这里所公开的各种技术中的至少一些的软件系统的微处理器、微控制器、可编程逻辑器件(PLD)或者专用集成电路(ASIC)。类似地，SS 304包括耦合到控制单元(未示出)的发射机和接收机(未独立示出)，控制单元可以是，例如，被配置成执行用于执行这里所公开的各种技术的软件系统的微处理器、微控制器、PLD或ASIC。控制单元还可以耦合到显示器(例如，液晶显示器(LCD))和输入设备(例如，小键盘)。
因此，在这里已经公开了技术，该技术通常基于订户站的移动性来改善用于在服务基站和例如移动站的订户站之间的通信的适当的调制和编码方案的选择。
如这里所使用的，软件系统可以包括在一个或多个不同的处理器或者其它的适当软件架构上的一个或多个对象、代理程序、线程、子例程、分立的软件应用、在一个或者多个分立的软件应用中进行操作的两行或者多行代码或者其它适当的软件结构。
如将理解的，本发明的优选实施例中的过程可以使用计算机编程软件、固件或者硬件的任何组合来实现。作为用软件实践本发明的预备步骤，根据优选实施例的计算机编程代码(无论是软件还是固件)通常存储在一个或多个机器可读的存储介质中，诸如，固定(硬)驱动器、软磁盘、光盘、磁带、半导体存储器(例如，只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)等)中，由此根据本发明来产生制品。通过直接从存储设备执行代码、通过从存储设备向诸如硬盘、随机存取存储器(RAM)等的另一存储设备复制代码、或者通过传送用于远程执行的代码来使用包含计算机编程代码的制品。可以通过将包含根据本公开的代码的一个或者多个机器可读的存储设备与执行包含在其中的代码的适当的标准计算机硬件相组合来实践本发明的方法形式。
尽管在这里参考特定的实施例描述了本发明，但是在不偏离所附权利要求中阐述的本发明的范围的前提下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应该被视为说明性的而不是限制性的意思，并且所有这样的修改意在被包括在本发明的范围内。在这里参考特定的实施例描述的任何益处、优点或者对问题的解决方案并不意在被构建为任何或者所有权利要求的关键的、必须的或者基本的特征或者要素。
除非另外说明，诸如“第一“和”第二“的术语用于在这样的术语描述的元素之间任意地进行区分。因此，这些术语没有必要意在指示这样的元素的时间的或者其它的优先关系。

Claims (13)

1.一种操作无线通信设备的方法，包括：
确定订户站的移动性；以及
基于所述订户站的移动性来调整信道质量指示符平均参数。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
向所述订户站传送所述信道质量指示符平均参数。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述订户站的移动性高于第一阈值时，每第一时间间隔地向所述订户站传送所述信道质量指示符平均参数；以及
当所述订户站的移动性低于所述第一阈值时，每第二时间间隔地向所述订户站传送所述信道质量指示符平均参数，其中，所述第二时间间隔比所述第一时间间隔更长。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定订户站的移动性进一步包括：基于所述订户站是否指示需要移动性支持、下行链路自动重传请求的窗口挂起的频率和下行链路混合自动重传请求的否定确认的频率中的一个或者多个来确定所述订户站的移动性。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
接收信道质量指示符报告，其中，所述信道质量指示符报告的频率基于移动性支持、下行链路自动重传请求的窗口挂起的频率或者下行链路混合自动重传请求的否定确认的频率。
6.一种操作订户站的方法，包括：
接收信道质量指示符平均参数，所述信道质量指示符平均参数的值基于所述订户站的移动性；以及
在快速反馈信道上传送信道质量指示符报告，其中，所述信道质量指示符报告的频率基于所述订户站的移动性。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述订户站的移动性基于移动性支持、下行链路自动重传请求的窗口挂起的频率以及下行链路混合自动重传请求的否定确认的频率中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
当所述订户站的移动性高于第一阈值时，每第一时间间隔地向基站传送所述信道质量指示符报告；以及
当所述订户站的移动性低于所述第一阈值时，每第二时间间隔地向所述基站传送所述信道质量指示符报告，其中，所述第二时间间隔比所述第一时间间隔更长。
9.一种基站，所述基站被配置成：
确定与所述基站进行通信的订户站的移动性；以及
基于所述订户站的移动性来调整信道质量指示符平均参数。
10.根据权利要求9所述的基站，其中，所述基站进一步被配置成：
当所述订户站的移动性高于第一阈值时，每第一时间间隔地向所述订户站传送所述信道质量指示符平均参数；以及
当所述订户站的移动性低于所述第一阈值时，每第二时间间隔地向所述订户站传送所述信道质量指示符平均参数，其中，所述第二时间间隔比所述第一时间间隔更长。
11.根据权利要求10所述的基站，其中，所述基站进一步被配置成：
基于所述订户站是否指示需要移动性支持、下行链路自动重传请求的窗口挂起的频率或者下行链路混合自动重传请求的否定确认的频率来确定所述订户站的移动性。
12.根据权利要求11所述的基站，其中，所述基站进一步被配置成：
接收信道质量指示符报告，其中，所述信道质量指示符报告的频率基于所述移动性支持、所述下行链路自动重传请求的窗口挂起的频率或者所述下行链路混合自动重传请求的否定确认的频率。
13.根据权利要求9所述的无线通信系统，其中，所述基站进一步被配置成：
当所述订户站的移动性增加时，增大所述信道质量指示符平均参数。
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