CN102356579B - 通信系统中的信道质量反馈信令 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于报告通信系统的信道质量的消息，相应的方法以及执行这种方法的装置。本发明例如可以应用到由第3代合作伙伴项目(3GPP)标准化的3GPP LTE和LTE-A系统。本发明提供一种结构(消息)，能够以可以明确识别信道质量信息的大小的方式传送信道质量信息。这通过定义消息来实现，所述消息包括由已知数目的比特组成的第一信道质量字段和由可变数目的比特组成的第二信道质量字段。由第一信道质量字段的比特的内容指示第二信道质量字段的比特的数目和(比特的内容的)结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于报告通信系统的信道质量的消息、相应的方法以及执行这种方法的装置。本发明例如可以应用到由第3代合作伙伴项目(3GPP)标准化的3GPP LTE和LTE-A系统。
背景技术
信道质量报告
信道质量信息被用在诸如3GPP LTE(长期演进)的多用户通信系统中，以确定用于一个或多个用户的信道资源的质量。此信息可以被用于在多用户调度算法中帮助向不同的用户分配信道资源，或者适配诸如调制方式、编码率或发送功率的链路参数，以便开发所分配的信道资源的最大潜力。
信道资源可以被定义为例如在图1中所示的“资源块”，其中假定了使用例如在3GPP的LTE工作项中所讨论的OFDM的多载波通信系统。更一般地，可以假定资源块表示移动通信的空中接口上可以被调度器分配的最小资源单元。取决于移动通信系统中使用的访问方式，资源块的维度可以是时间(例如，用于时分复用(TDM)的时隙、子帧、帧等)、频率(例如，用于频分复用(FDM)的子带、载波频率等))、码(例如，用于码分复用(CDM)的扩展码)、天线(例如，多输入多输出(MIMO))等。
假定最小资源单元是资源块，在理想的情况下，对于所有资源块和所有用户的信道质量信息应该总是可以获得。然而，由于反馈信道的有限容量，这很可能是不可行的，甚至是不可能的。因此，需要缩减或压缩技术，例如通过仅针对用于给定用户的资源块的子集发送信道质量信息，以便缩减信道质量反馈信令开销。
在3GPP LTE中，报告信道质量的最小单元被称为子带(subband)，其由多个频率相邻的资源块组成。
信道质量反馈元素
通常，移动通信系统定义用于发送信道质量反馈的特殊控制信令。在3GPPLTE中，存在三个基本元素，可以或者可以不被提供作为用于信道质量的反馈。这些信道质量元素是：
-MCSI：调制和编码方式指示符，在LTE规范中，有时被称为信道质量指示符(CQI)
-PMI：预编码矩阵指示符
-RI：秩指示符
MCSI建议应该被用于发送的调制和编码方式，而PMI指代要被用于多天线发送(MIMO)的预编码矩阵/矢量，该多天线发送使用由RI给出的发送矩阵的秩。以下规范文件中给出了关于所涉及的报告和发送机制的细节，参考这些文件用于进一度阅读(所有文件都可以从http://www.3gpp.org上得到，并通过引用将其合并到这里)：
-3GPP TS 36.211，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)(演进的通用陆地无线电访问)；Physical channels and modulation(物理信道和调制)”，版本8.5.0，特别是6.3.3，6.3.4部分，
-3GPP TS 36.212，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Multiplexing and channel coding(多路复用和信道编码)”，版本8.5.0，特别是5.2.2，5.2.4，5.3.3部分，
-3GPP TS 36.213，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical layer procedures(物理层过程)”，版本8.5.0，特别是7.1.7和7.2部分。
在3GPP LTE中，不是在任何时候都报告所有上述三个信道质量元素。被实际报告的元素主要取决于所设置的报告模式。应该注意，3GPP LTE还支持两个码字的发送(即，可以在单个子帧中复用和发送两个码字的用户数据(传输块))，从而可以针对一个或两个码字给出反馈。以下部分和下面的表1中提供了某些细节。应该注意，此信息基于上述的3GPP TS 36.213，7.2.1部分。
表1
当前在3GPP LTE中定义的用于信道质量反馈的各个报告模式如下：
报告模式1-2
此报告的内容
-每个码字一个宽带MCSI值
-针对每个子带一个优选PMI
-在不是发送模式4的发送模式的情况下：一个RI值
报告模式2-0
此报告的内容：
-一个宽带MCSI值
-M个选择的子带的位置
-一个MCSI值用于M个选择的子带(对宽带MCSI值的2个比特差分，非负)
-在不是发送模式3的发送模式的情况中：一个RI值
报告模式2-2
此报告的内容：
-每个码字一个宽带MCSI值
-一个优选PMI用于宽带
-M个选择的子带的位置
-每个码字一个MCSI值用于M个选择的子带(对宽带MCSI值的2个比特差分，非负)
-一个优选PMI用于M个选择的子带
-在不是发送模式4的发送模式的情况中：一个RI值
对于发送模式4，以所报告的RI为条件计算所报告的PMI和MCSI值。对于其它发送模式，以秩1为条件报告它们。
报告模式3-0
此报告的内容：
-一个宽带MCSI值
-每个子带一个MCSI值(对宽带MCSI值的2个比特差分)
-在不是发送模式3的发送模式的情况中：一个RI值
报告模式3-1
此报告的内容：
-每个码字一个宽带MCSI值
-一个优选的PMI用于宽带
-每个子带每个码字一个MCSI值(对宽带MCSI值的2个比特差分)
-在不是发送模式4的发送模式的情况中：一个RI值
应该注意，这里使用术语“子带”来表示如前面所概述的多个资源块，而术语“宽带”表示在通常由信令预先定义的一组子带中的整个资源块的集合。在3GPP LTE和LTE-A的上下文中，宽带总是表示整个小区带宽，即高达20MHz的频率范围。
在3GPP LTE下行链路中，采用OFDM。可以在单个小区中使用高达20MHz的频率带宽发送数据。对于当前计划的对3GPP LTE的增强(也被称为LTE-A，其中A表示“高级的”)，在下行链路中也使用OFDM，该下行链路进一步使用所谓的“LTE载波聚合(aggregation)”，以在单个小区中支持高达100MHz的频率带宽。从而，每个这样的3GPP LTE载波通常被称为组分(component)载波(CoCa)。通过并行使用5个3GPP LTE载波(组分载波)，将很可能获得高达100MHz的频率带宽，每个载波的带宽是20MHz。
在3GPP LTE中，预见了一种简单的机制来触发来自用户设备的所谓的非周期信道质量反馈。无线电访问网络中的节点B向用户设备发送L1/L2控制信号，以请求所谓非周期CQI报告的发送(细节参见3GPP TS 36.212，5.3.3.1.1部分和3GPP TS 36.213，7.2.1部分)。触发用户设备提供非周期信道质量反馈的另一可能性有关随机访问过程(见3GPP TS 36.213，6.2部分)。此外，还可以通过周期性的CQI报告的激活或设置来实现触发(见3GPP TS36.213，7.2.2部分)。
在任何时候只要用户设备接收到用于提供信道质量反馈的触发，用户设备接着将信道质量反馈发送给节点B。通常，信道质量反馈(即CQI报告)与上行链路(用户)数据复用在物理上行链路共享信道(PUSCH)资源上，该PUSCH资源已被调度器(节点B)通过L1/L2信令分配给该用户设备。
因为信道质量反馈与数据复用在PUSCH上，所以必须注意用户设备和节点B对PUSCH上行链路发送的子帧内哪个部分是信道质量反馈、以及哪个部分是用户数据有相同的理解。在3GPP LTE中，这通常不是问题，因为节点B设置报告模式并设定非周期性的CQI触发，从而其知道UE发送反馈的时间，并且还知道信道质量反馈的大小，并且通过规范知道子帧内反馈和数据部分的位置，从而可以恢复各个部分。
在多小区操作(例如，在软移交期间)的情况中，用户设备可以实际地从多个节点B接收到L1/L2控制信道。通常，这些节点B中的每个可以单独地要求信道质量反馈，而不知道其它节点B的反馈请求。仅这样可能导致用户设备与一个或多个节点B之间对上行链路发送的内容具有不同的理解。例如，在用户设备正在上行链路上向两个节点B传递相同的数据的情况下，并假设一个节点B从用户设备请求信道质量报告，则另一节点B可能不知道用户设备在子帧中复用了信道质量反馈和用户数据，并错误地假设该子帧包含用户数据。
此外，非连续接收(DRX)和触发事件的丢失也可以使该情况复杂化(见下文)。
而且，对于3GPP LTE-A中预见的未来增强，存在为什么子帧的内容的共同理解可能被破坏的大量问题，这导致信道质量反馈和数据部分的低效或错误发送。一般的问题是对多少组分载波请求/发送信道质量反馈可能有不同的理解。图2中示出了该情况，其中发送器和接收器可以对发送的CQI部分和数据部分之间的边界具有不同的理解。这接下来可能导致整个CQI和/或数据发送的破坏，因为数据比特可能被解析为它们似乎是CQI比特，从而破坏了CQI消息。另一方面，假设CQI比特是数据比特的情况也可能发生，从而破坏数据发送。最小可能的影响会是用于CQI和/或数据的FEC冗余丢失，这会降低所涉及的FEC的差错恢复力。
此外，在3GPP LTE中可能导致发送内容的不同理解的另一情况来自于当在规定数目的子帧未接收到任何控制信号时能够进入DRX模式的用户设备。因为节点B可以发送控制信号，但由于错误接收(例如，由于信道上的噪声等)，用户设备不知道该控制信号，从而其可以进入DRX模式，即使节点B认为用户设备仍然在活动模式中也是如此。
对于有可能使用LTE载波聚合的3GPP LTE-A，用户设备可以针对每个LTE载波(组分载波)进入DRX模式。换言之，UE可以对于可用于通信的某些组分载波进入DRX模式，而对于其它组分载波仍为活动的。图3中示例性地示出了该情况。因为用户设备不从该用户设备处于DRX模式中的组分载波接收或处理任何信号，所以可以假设对于这样的组分载波不测量和报告CQI。
CQI报告的问题在于用户设备仅可以为其不处于DRX模式中的组分载波报告信道质量元素。因此，如果用户设备和节点B对组分载波的DRX模式的理解不同，则用户设备和节点B将对信道质量反馈的内容具有不同的理解。图4中示例性地强调了这一点。
此外，还可以假设，在3GPP LTE-A中也可以以与3GPP LTE同样的方式触发CQI报告。即使用于3GPP LTE-A的精确触发机制还不清楚，但如果同一组分载波内的L1/L2控制信道中的非周期性CQI触发比特被激活，也可以仅针对给定组分载波调用非周期性CQI报告。图5中示出了这一点。结果，由于噪声等，可能发生节点B实际上发送针对三个组分载波的CQI反馈触发，但用户设备仅知道其中的两个。因此，用户设备将仅发送针对两个组分载波的CQI报告，但节点B假设CQI报告包含针对三个组分载波的信道质量反馈。图6中示例性地示出了此情形。
另一情形是组分载波的信道条件指示非常低的信噪比的情形，在该情况中，考虑到发送效率而可能不期望对组分载波的信道质量的(详细)报告。在信道条件对于用户设备实际上非常差的情况中，向节点B发送大的反馈报告可能是不需要的或者不合理的，因为信道质量反馈主要被设计用于确定用于去往用户设备的数据的资源和发送参数。如果信道质量不允许在该组分载波上发送数据，则节点B将不向该用户设备调度(分配)任何资源，而是等待(时间上)直到信道条件改善或节点B将该用户设备分配给信道质量较好的其它频率范围或者甚至其它组分载波。因此，发送实际上仅使得网络不在这样的组分载波上分配资源的大反馈报告是上行链路资源的浪费。具体地，子带MCSI或PMI的发送耗费大量比特。关于上面表1中的数据，对于20MHz带宽的单个组分载波，所述大小是有效的。结果，为5个这种组分载波报告详细的CQI耗费在表1中给出的比特数目的5倍。很清楚，在某些组分载波具有非常低的CQI的情况中，这是低效的。
发明内容
本发明的一个目的在于建议一种用于报告至少一个组分载波的信道质量的报告机制，其减轻了上述问题中的一个或多个。
通过独立权利要求的主题实现该目的。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。
本发明的一个方面是建议一种用于发送的结构(下文中称为消息)，其能够以可以明确识别该结构的信道质量信息的大小(按照比特数目)的方式传送信道质量信息。通过定义消息(其也可以称为子帧或时隙格式)来实现这一点，所述消息包括由已知数目的比特组成的第一信道质量字段和由可变数目的比特组成的第二信道质量字段。由第一信道质量字段的比特的内容指示第二信道质量字段的比特的数目和(比特的内容的)结构。第二信道质量字段的结构也可以指“任意但已知”，其表示字段大小是可变的，但仍然可以根据某些补充信息(即包含在该发送结构中的第一信道质量字段的内容)确定。
第一信道质量字段的比特数目可以是系统特定的，例如，取决于可以用于移动终端(在3GPP技术术语中称为用户设备)与基站(在3GPP技术术语中称为节点B)之间通信的组分载波的数目。因此，比特数目被认为是已知和明确的。
此外，应该注意，本发明一般适用于如3GPP LTE的系统，其中可使用单个组分载波用于通信，但同样可应用于如3GPP LTE-A的系统，其中提供多个组分载波用于通信。
在本发明的更具体的实施例中，消息的第一信道质量字段为多个组分载波中的每个指示第一质量度量。此外，第一信道质量字段为每个组分载波指示消息的第二信道质量字段是否包括关于各个组分载波的另一个第二信道质量度量。信道质量度量可以是指示信道质量的单个度量值或者可以由一个或多个信道质量指示符元素(诸如MCSI、PMI或RI)组成。在针对多个码字或传输块进行信道质量报告的情况中，可以实际上针对每个这样的码字存在这样的元素，例如，在信道质量度量中可以包含针对每个码字的一个或多个MCSI(参见LTE报告模式3-1的描述)。
在此实施例的一个变型例中，第一信道质量字段还指示第二信道质量字段是否包括与各个组分载波相关的其它控制信息。因此，在此变型例中，在第一信道质量字段中报告信道质量，同时第二信道质量字段可以向消息的接收方提供与一个或多个组分载波相关的其它控制信息，其可能例如与调度相关。
在本发明的另一实施例中，第一信道质量字段的比特数目取决于可用于基站与通信终端之间的通信的组分载波的数目。因此，例如在第一载波质量度量中预见的每个组分载波可以存在给定数目的比特(1个或多个比特)。
在另一示例实施例中，第一信道质量字段由多个子字段组成。这些子字段中的每个与相应的组分载波关联，从而由可用于基站和通信终端之间的通信的组分载波的数目确定消息的第一信道质量字段中存在的子字段的数目。可用于通信的组分载波可以由系统预先规定，或者可以由控制信令设置。
第一信道质量字段的各个子字段(按照比特)的大小(按照比特)可以是固定的，或者可以例如取决于多个信道质量报告模式之中用于相应组分载波的报告模式。一般地，每个组分载波可以被分配各自的报告模式，或者替代地，所有组分载波可以具有共同的报告模式。此共同的报告模式可以例如由控制信令设置。
在本实施例的另一示例性变型例中，第二信道质量字段被划分为多个子字段。第二信道质量字段的每个子字段的大小可以例如取决于多个信道质量报告模式之中用于与第二信道质量字段的相应子字段关联的组分载波的报告模式。
在一个示例中，信道质量字段的子字段的大小是一个比特，即消息的第一信道质量字段由用于组分载波的多个标志组成。每个标志与可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波的相应组分载波关联。第一信道质量字段的每个标志指示在第二信道质量字段中是否存在用于相应组分载波的信道质量度量。
在另一示例中，第一信道质量字段包含多个信道质量度量。这些质量度量中的每个提供可用于基站与终端之间的通信的多个组分载波的相应组分载波的信道质量度量。此外，第一信道质量字段的每个信道质量度量指示在第二信道质量字段中是否存在用于相应组分载波的另一第二信道质量度量。
在本发明的另一实施例中，包含在第一信道质量字段中的各个组分载波的信道质量度量可以例如由宽带调制和编码方式指示符(WB MCSI)和/或宽带秩指示符(WB RI)组成。例如，如果用于组分载波的宽带调制和编码方式指示符或宽带秩指示符指示“超出范围”(或“未定义”)，则在第二信道质量字段中不包括组分载波的另一信道质量度量。
本发明的另一方面关于用信号发送(signalling)报告信道质量信息的消息的过程。根据本发明的另一实施例，提供了用于发送信道质量信息的方法，其包括接收分配空中接口上的资源的控制信令。此外，该方法预见在所分配的资源上生成和发送用于传送根据这里描述的本发明的各个实施例之一的信道质量信息的消息。
在本发明的另一实施例中，多个组分载波可用于基站和终端之间的通信，并且根据该方法，接收为每个组分载波在多个信道质量报告模式之中设置报告模式的控制信令。如上所述，报告模式可以对所有载波都相同，或者不同的组分载波可以使用不同的报告模式。在生成用于传送信道质量信息的消息时考虑各个组分载波的报告模式。
例如，消息的第一和/或第二信道质量字段中用于各个组分载波的子字段的大小可以取决于为该组分载波设置的报告模式。因为移动终端和基站都知道可用于通信的组分载波以及用于组分载波的报告模式，所以第一和第二信道质量字段的大小和结构可以由接收消息的实体明确地识别。
在本发明的另一实施例中，该方法还包括度量可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波的至少一个子集的信道质量，从而获得用于这些组分载波的信道质量度量。此外，针对已经为其度量了信道质量的各个组分载波，基于信道质量度量结果，决定是否在消息的第二信道质量字段中包括用于相应组分载波的另一信道质量度量。此决定显然影响在用于传送信道质量信息的消息生成期间添加到该消息的内容。
在一个示例中，为各个组分载波度量信道质量包括对组分载波的整个带宽执行宽带度量。在此示例中，为各个组分载波决定是否在消息的第二信道质量字段中包括信道质量度量是基于宽带度量的结果。如果宽带度量指示用于组分载波的信道质量低于某一阈值水平，则例如可以由执行该度量的实体决定不报告任何度量结果或者仅报告基本度量结果(例如，仅宽带度量本身)。
在本实施例的另一变型例中，为各个组分载波度量信道质量包括为各个组分载波确定可以包括到消息中的宽带调制和编码方式指示符和/或宽带秩指示符。
在另一实施例中，相应控制信令分配的整个可用资源被用于信道质量信息的信令。分配空中接口上的资源的控制信令可以例如指示用于该消息的编码比特的总数T。用于编码第一和第二信道质量字段的比特的编码率可以被适配为满足以下算式
T＝CQ1+CQ2
其中，是CQ1第一信道质量字段的编码比特的数目，CQ2是第二信道质量字段的编码比特的数目。
在本发明的替代实施例中，在未用于信道质量信息信令的消息中剩余的过量(编码)比特可以用于传送另外的控制信令和/或用户数据。因此，在此示例性实施例中，编码控制信息比特和/或编码用户数据比特被添加到该消息中，使得满足以下算式
T＝R+CQ1+CQ2
其中，R是编码控制信息比特和/或编码用户数据比特的数目，CQ1是第一信道质量字段的编码比特的数目，CQ2是第二信道质量字段的编码比特的数目。
在本发明的另一个实施例中，分配空中接口上的资源的控制信令还指示调制方式，并且根据该调制方式调制消息的编码比特。
在本发明的一个示例实施例中，通信终端执行以上概述的方法。通信终端可以是移动终端或者移动通信系统中的中继器。在此示例实施例中，通信终端对于可用于与基站的通信的多个组分载波之一处于不连续接收模式中。通信终端在消息的第一信道质量字段中指示在消息的第二信道质量字段中不发送用于该终端处于不连续接收模式中的组分载波的其它信道质量信息。
本发明的另一方面是这里所概述的概念在移动通信系统的网络实体中的实施和使用。本发明的另一实施例因此提供了一种通信终端，其经由通信系统的空中接口将消息发送给基站。该通信终端包括用于接收分配空中接口上的资源的控制信令的接收器，以及用于生成用于传送根据这里所描述的不同实施例之一的信道质量信息的消息的处理单元。为了发送所生成的消息，该通信终端包括发送器，其在所分配的资源上向基站发送消息。
在一个示例中，通信终端是移动终端(3GPP技术术语中的用户设备)。在可选示例中，通信终端是移动通信系统内经由空中接口与基站连接、并经由另一空中接口从此基站向移动终端中继数据的中继器。
根据本发明的另一实施例的通信终端包括用于执行用于发送根据这里描述的各个实施例之一的信道质量信息的方法的步骤的所有必要单元。
虽然在上面关于通信终端的示例实施例中已经考虑了上行链路中的信道质量反馈(即信道质量信息被发送给基站)，但本发明的另一实施例涉及由基站(或中继器)在下行链路上用信号发送信道质量信息。因此，此实施例提供了一种基站(或中继器)，用于经由通信系统的空中接口向通信终端发送传送信道质量反馈信息的消息。该基站(或中继器)包括用于发送分配空中接口上的资源的控制信令的发送器，以及用于生成传送根据这里所描述的各个示例实施例之一的信道质量反馈信息的消息的处理单元。此外，该基站(或中继器)包括用于向通信终端发送有关所分配的资源的消息的发送器。本领域的技术人员理解，本发明的概念可以被一般化为用于从任何CQI发送实体向CQI接收实体发送CQI的消息和方法。
根据本发明的另一实施例的基站包括执行用于发送根据这里所描述的各个实施例之一的信道质量信息的方法的步骤的单元。
本发明的另一方面是其在软件和计算机可读介质中的实施和使用。根据此另一方面，本发明的另一实施例涉及存储指令的计算机可读介质，当指令被通信终端(诸如移动终端或中继器)的处理器执行时，使得该通信终端通过接收分配空中接口上的资源的控制信令、生成传送根据这里描述的各个示例实施例之一的信道质量反馈信息的消息、以及向基站发送有关所分配的资源的消息，而经由通信系统的空中接口向基站发送消息。
根据本发明的另一实施例，提供一种存储指令的计算机可读介质，当指令被基站的处理器执行时，使得该基站(或中继器)通过发送分配空中接口上的资源的控制信令、生成传送根据这里描述的各个示例实施例之一的信道质量反馈信息的消息、以及向通信终端发送有关所分配的资源的消息，而经由通信系统的空中接口向通信终端发送消息。
计算机可读介质还可以存储如下指令，当指令被基站的处理器执行时，使得基站执行用于发送根据这里所描述的各个实施例之一的信道质量信息的方法的步骤。
附图说明
下面，参照附图更详细地描述本发明。附图中同样的或对应的细节利用相同的附图标记标注。
图1示出了根据3GPPLTE的OFDM信道结构的时隙的示例资源网格，
图2示出了上行链路发送的CQI部分和数据部分的可变边界，
图3示出了关于组分载波的DRX模式及其对CQI报告内容的影响，
图4示出了基站和移动终端对DRX模式组分载波的理解，以示例性地说明由此发生的潜在CQI反馈的问题，
图5示出关于组分载波的CQI反馈触发以及对应的CQI报告内容，
图6示出了关于组分载波的CQI反馈触发以及对应的CQI报告内容，其中移动终端不接收所述触发之一，
图7和图8示出了用于报告根据本发明的不同实施例的信道质量反馈(例如CQI报告)的示例性消息，
图9至图12示出了报告根据本发明的不同实施例的信道质量反馈的消息的结构和内容，以及
图13示出了在3GPP LTE或LTE-A系统内的节点B和UE之间的示例性通信，其中节点B触发来自UE的、根据本发明的实施例的CQI报告。
具体实施方式
以下段落将描述本发明的各个实施例。仅是为了示例性的目的，关于在上面的背景技术部分中所讨论的根据LTE的(演进的)通信系统和其当前开发的增强描述了大多数实施例。
如在上面的发明内容部分已经指出的，本发明的一个方面建议用于发送的结构(下文中称为消息)，其能够以可以明确识别传送信道质量信息的消息的信道质量信息的大小的方式传送信道质量信息。根据实施例方式，通过定义适合于传送信道质量信息的消息等来实现这一点。所述消息包括第一信道质量字段和第二信道质量字段。第一信道质量字段用于指示第二信道质量字段的内容(和构造)。
第一信道质量字段的大小(按照比特数)是已知的，从而消息的接收方总能确定其内容。第二信道质量字段由可变数目的比特组成。第二信道质量字段的比特的数目和比特的内容由第一信道质量字段的比特的内容指示。第二信道质量字段的此设置也可以指“任意但固定的”，其表示字段大小是可变的，并取决于被包括在该字段中的信息，但该字段大小可以从某些补充信息(即，第一信道质量字段的内容)明确地确定。
第一信道质量字段的比特数是已知的。这可以例如意味着第一信道质量字段的比特数是静态的，其不会改变而是由例如系统定义来设定。在更灵活的实施方式中，消息中的第一信道质量字段的比特数对其发送方和接收方是已知的，但是半静态的。这意味着第一信道质量字段的大小可以改变，例如利用控制信令。在一个示例中，第一信道质量字段的大小取决于可用于移动终端(在3GPP技术术语中称为用户设备)与基站(在3GPP技术术语中称为节点B)之间的通信的组分载波的数目。在另一示例中，第一信道质量字段的大小(另外)取决于用于信道质量信息的报告模式，如下面更详细描述的。在这两个示例中，第一信道质量字段的比特的准确数量是已知并明确的。
组分载波可以被理解为等价于3GPP LTE系统的LTE载波。根据LTE-A的研究，层1(Layer 1)规范必须支持相邻和非相邻的组分载波的载波聚合，其中，使用3GPP版本8(即3GPP LTE)的数字法(numerology)，将每个组分载波限制到最大110个资源块。因此，可以总结出每个组分载波的最大带宽应该小于22MHz。为了以下描述的目的，组分载波指定高达110个资源块的聚合。此外，假定原则上对每个组分载波设置信道质量报告模式，但假定还可以对可用于通信的所有组分载波设置相同的报告模式。
在本发明的以下示例实施例中，引用3GPP LTE-A系统，从而为了示例的目的假设存在多个(例如5个)可用于通信或者3GPP LTE系统的组分载波。此外，仅是为了示例的目的，讨论利用传送信道质量信息的各个上行链路消息来报告有关下行链路的信道质量(称为CQI报告)的情形。
如上所述，根据本发明的一个方面，用户设备向节点B给出在信道质量反馈中为哪些(或哪个)组分载波报告了信道质量信息以及哪些没有的指示。原理上，通过将报告化分为两个不同部分(这里也称为“字段”)来实现这一点。
图7示出了将上行链路发送(消息)划分为第一信道质量字段701(携带每个组分载波的指示以及可选的基本信道质量信息)和第二信道质量字段702(携带每个组分载波的详细信道质量信息)的示例概念划分。在本发明的如图8所示的另一示例实施例中，上行链路发送(消息)还包括附加的字段703用于传送数据和/或控制信息。
图7和图8示出可以逻辑上将用信号发送非周期信道质量信息的上行链路消息分别划分为两个或三个不同部分：
-第一信道质量字段701
-第二信道质量字段702
-数据和/或控制信息703(可选)
根据本发明的一个实施例，上行链路消息的总大小由上行链路资源分配定义。用于分配资源并因此定义消息的大小的这种调度消息可以例如由用户设备通过L1/L2控制信道接收。在3GPP技术术语中，该L1/L2控制信道也被已知为物理下行链路控制信道(PDCCH)。
该第一信道质量信息字段具有固定的大小，然而其可以例如取决于对节点B和用户设备之间的下行链路业务原则上有哪些以及多少组分载波可以工作的高层设置(利用控制信令)。因此，第一信道质量信息字段的大小和内容对于反馈接收方(如果考虑下行链路数据发送和上行链路的信道质量反馈的情况，其通常是节点B)应该是已知的，从而，其可以在接收到反馈消息后被直接检测和解码。第一信道质量字段包含对第二信道质量字段中是否包括用于组分载波的任何信道质量信息的基本指示。结果，第一信道质量字段中用于组分载波的指示符应该仅在第二信道质量字段中包括用于该组分载波的其它信道质量信息的情况下被设定。
如果在第二信道质量字段中包括用于组分载波的信道质量信息，则信道质量信息将取决于为该组分载波所设置的信道质量信息报告模式。利用更高层的控制信令和设置，可以假设所设置的信道质量信息报告模式在信道质量信息报告被发送之前对发送双方都是已知的。原则上，可以为每个组分载波单独地设置报告模式，但也可以是单个报告模式对所有组分载波都有效，然而，仍然对每个组分载波单独地进行信道质量报告。作为选择，报告模式可以是非周期信道质量信息请求的一部分。
下面详细描述用于传送根据本发明的不同实施例的信道质量信息的消息的四个不同示例设计。下面的表2提供了下文将参照图9至图12讨论的本发明的实施例的总揽。
表2
在根据本发明的一个实施例的一个示例实施方式中，第一部分携带指示(indication)，并且第二部分携带信道质量反馈信息。在此示例中，该指示可以简单为每个组分载波一个比特信息(标志)，其根据它的值而指示在该信道质量报告的第二部分中是否存在用于给定组分载波的信道质量信息。
图9中示出了用于传送根据本发明的实施例的信道质量信息的消息格式的示例实施方式。该消息由第一信道质量字段901和第二信道质量字段902组成。第一信道质量字段901针对可用于下行链路上的数据通信的每一个组分载波包括一个标志。因此，消息的接收方(在此示例中是节点B)知道第一信道质量字段的比特数。如果存在5个可用的组分载波，则第一信道质量字段具有标志901-1、901-2、901-3、901-4和901-5的相应比特。每个标志指示在第二信道质量字段中是否提供用于各个组分载波的信道质量信息。在图1中所示的示例中，假定标志901-1、901-3和901-5指示在第二信道质量字段902中存在相应信道质量度量(也被表示为子字段)902-1、902-3和902-5。
一般地，可以假设用于组分载波的信道质量信息被作为信道质量度量(measure)(902-1、902-3和902-5)来报告。这些度量中的每个可以报告一个或多个度量结果，或者信道质量的指示。例如，第二信道质量字段中与每个组分载波关联的相应子字段(如果针对给定的组分载波报告信道质量信息)可以传送一个或多个度量结果或者信道质量的指示，诸如前面所讨论的信道质量元素(宽带/子带)MCSI、PMI、RI。
在图9的示例中，可以假设为每个组分载波将报告模式设定为上面的表1中所示的报告模式3-1，从而对于在消息中报告其信道质量信息的每个组分载波，携带信道质量度量的各个子字段902-1、902-3、902-5各自为组分载波的每个子带报告元素WB MCSI 902-11、WB PMI 902-12、WB RI 902-13以及子带MCSI 902-14。
在本发明的另一替代实施例中，第二信道质量字段中是否跟随用于组分载波的其它信道质量信息的指示隐含地与包含在第一信道质量字段中用于相应组分载波的信道质量度量相关联。
可选地，在本发明的此示例实施例中，用户设备可以决定组分载波中的信道质量不足够好(例如低于某一阈值)，从而为该组分载波发送详细的信道质量反馈不合理。于是在第一信道质量字段中给出相应指示，其指示在消息的第二信道质量字段中不包括用于该组分载波的其它信道质量信息。例如，用户设备不能或不包括对用于组分载波的信道质量的详细信息的情形可以是用户设备对于组分载波在DRX模式中，或者对该组分载波的信道质量度量指示不值得进一步的详细报告信道质量，因为考虑到低信道质量，不可能在该组分载波上向用户设备分配资源。
图10中示出了本发明的一个示例实施例，其中第二信道质量字段的内容的指示隐含地与第一信道质量字段的内容关联。在此示例中，第一信道质量字段1001对于每个可用的组分载波包括第一信道质量字段的子字段1001-1、1001-2、1001-3、1001-4、1001-5，其由相应组分载波的一个元素，宽带MCSI(WB MCSI)元素，的信道质量度量组成。在基于3GPP LTE或3GPP LTE-A的通信网络中使用宽带MCSI元素作为指示符是有利的，因为其存在于所有报告模式中。如从下面的表3所进一步认识到的，3GPPLTE中的宽带MCSI可以表示16个值中的一个。
在此WB MCSI应该指示在消息的第二信道质量字段1002中不存在用于组分载波的其它信道质量信息的情况中，所述值中的一个或多个(一个MCSI索引)可被用于该目的。应该产生在第二信道质量字段1002中不存在其它信道质量度量的结果的任何MCSI索引可以例如是不表示大频谱效率的MCSI索引。例如，可以选择针对表示频谱效率低于2.0的WB MCSI而报告的任何MCSI索引用于这样的指示。
表3
替代地，表示低阶调制(诸如QPSK)的MCSI索引，即在表3的示例中直到索引值6的索引可以被用于指示在消息的第二信道质量字段1002中未提供附加的信道质量信息。
根据本发明的另一示例实施例，表示“超出范围”的MCSI索引(例如表3中的MCSI索引0)被用作指示在消息的第二信道质量字段中未提供信道质量信息的指示符。如可以在表3的示例中看出的，MCSI索引0指示用于组分载波的信道质量较差，以至于甚至使用低阶调制和低码率的发送也将不可能被以10％或更低的概率正确地接收。典型地，如果调度器被提供这样的信道质量反馈，则其在向其覆盖范围内的用户设备调度和分配发送资源时将忽略这样的频带(例如组分载波或子带)的用户设备。
图10中所示的示例消息结构与图9中所示的消息结构同样，除了第一信道质量字段1001包括传送信道质量度量(在此示例中是给定组分载波的WBMCSI)的各个子字段1001-1、1001-2、1001-3、1001-4、1001-5，而不是标志901-1、901-2、901-3、901-4、901-5，它们分别是用于每个组分载波的单个比特。因为子字段1001-1、1001-2、1001-3、1001-4、1001-5已经作为信道质量度量传送WB MCSI元素，所以相应元素不需要被包括在第二信道质量字段中提供用于组分载波的附加信道质量信息的子字段1002-1、1002-3、1002-4内。
在图10所示的示例中，为了示例性的目的，假设消息的第一信道质量字段1001包括传送用于每个组分载波的相应信道质量度量的5个字段1001-1、1001-2、1001-3、1001-4、1001-5。在此示例中，此信道质量度量由给定的组分载波的WB MCSI元素组成。此WB MCSI元素由4个比特组成，该4个比特可以标识16个不同的WB MCSI索引，如表3中所示的。在此示例中，可以假设WB MCSI索引0指示“超出范围”，即为相应组分载波度量的信道质量低于给定阈值(例如，频谱效率、SNR、SINR等低于阈值)，以及在第二信道质量字段1002中不存在用于相应组分载波的子字段来为此组分载波报告更详细的度量结果。在图10中，仅为组分载波#1、#3和#4报告详细的信道质量信息。结果，在第一信道质量字段1001的相应子字段1001-2和1001-5内用于组分载波#2和#5的WB MCSI指示“超出范围”(OoR)，即值0，而第一信道质量字段1001的其它子字段1001-1、1001-3和1001-4的信道质量指示1和15之间的值。
在第二信道质量字段1002中，为组分载波#1、#3和#4提供信道质量信息。各个子字段1002-1、1002-3和1002-4包括相应的信道质量度量，其包括根据为组分载波#1、#3、#4所设置的报告模式(在此示例中是模式3-1)的其余或其它元素。
WB MCSI通常是对组分载波的整个带宽的度量，并且其提供可以用于采用该组分载波的整个带宽或者至少包括多个子带的发送的调制和编码方式的指示。因为通常不向单个用户设备分配组分载波的整个带宽，即使组分载波的WB MCSI对于发送不可行，也很可能发生该组分载波内的某些子带支持比WB MCSI所指示的MCSI更高的MCSI用于发送。根据3GPP TS 36.213，7.2.1部分以及表7.2.1-2和7.2.1-4，用于子带的MCSI索引仅表示用于子带的MCSI值与针对组分载波的宽带度量而用信号发送的MCSI索引之间的差值。此外，根据3GPP TS 36.213中的表7.2.1-2和表7.2.1-4，根据报告模式，此差值分别被限制于最大+2和+4的MCSI等级。换言之，当宽带MCSI报告“0”时，可以为子带报告的最大值等价于子带MCSI等级4。甚至此子带MCSI等级不允许大比特率发送，使得由于根据本发明的基于宽带度量判定是否为组分载波提供更详细的信道质量报告的示例实施例而不能报告这样的值引起的性能损耗对于该系统应该是可忽略的。
作为本发明的替代示例实施例，第一信道质量字段中的指示符被合并到RI反馈元素中。RI通常较小，从而用于组分载波的类似“未定义”或“超出范围”的秩的RI值可以被看作指示在第二信道质量字段中不包括用于该组分载波的其它信道质量信息元素的指示符。图11中示出了用于报告根据本发明的此示例实施例的信道质量信息的消息的结构。与上面参照图10所描述的本发明的实施例相比，可以认识到，至少当再使用基于3GPP LTE的报告模式时，RI元素也不总是存在于信道质量反馈中(参考上面的表1)。因此，当利用存在RI元素的报告模式时可以有利地使用此方案。可替代地，RI元素可以被添加到其它报告模式中。可以例如通过引入表示“未定义的”的新值来实现这种“未定义的”R1的实施，或者其可以被实现为使得在接收方期望RI信息的位置中实际上不发送信号，然后接收方利用例如功率检测可以辨别接收到足够信号功率的定义的RI值(例如1和8之间)与未接收到足够信号功率的未定义的RI值之间的差。
图11中的示例消息基本与图10中所示的示例消息同样。所述消息的不同点仅在于图11中的消息的第一信道质量字段1101为每个组分载波包括WBRI元素而不是如图10中的WB MCSI元素。因此，第二信道质量字段1102的各个子字段1102-1、1102-3和1102-4被相应地调整，从而相应信道质量度量包括WB MCSI元素1102-11而不是WB RI元素1002-11。再次，为了示例性的目的，图11中的示例也假设如表1中指示的报告模式3-1。
在本发明的另一实施例中，WB MCSI和WB RI反馈被组合为第一信道质量字段中的指示符。图12中示例性地示出了这一点，其中第一信道质量字段1201中的各个子字段1201-1至1201-5中的信道质量度量由两个信道质量元素组成，即WB MCSI元素和WB RI元素。
因为一般地高发送秩隐含着信道条件不太糟，所以可以假设当大于1的RI被报告时，MCSI值应该被很好地定义，即不是“超出范围”。因此，当在通信系统中发送反馈时，WB RI＞1和例如指示“超出范围”的WB MCSI值的联合发送在通常情况下将不会发生，而是应该选择更小的RI，对该更小的RI很好地定义MCSI值(例如表示非零频谱效率)。
在图12所示的示例消息中，WB RI＞1和指示“超出范围”的WB MCSI的组合被用于为组分载波指示在第二信道质量字段1202中不包括用于给定组分载波的附加信道质量信息。代替使用表示大于1的秩的RI，可以优选仅使用表示例如最大或第二大可能的发送秩的单个RI值作为指示元素。作为对使用WB RI＞1作为指示的一部分的替代，指示“未定义的”秩的WB RI与指示“超出范围”的WB MCSI的组合也可以被用作在第二信道质量字段1202中不包括附加信道质量信息的指示载体(carrier)。
与图10和图11中所示的消息同样，在参照图12给出的示例中，也假设在第二信道质量字段1202中存在用于组分载波#1、#3和#4的子字段1202-1、1202-3、1202-4。因此，第一信道质量字段1201中的子字段1201-1、1201-3、1201-4中的信道质量度量指示WB RI元素和WB MCSI元素的组合，其指示在第二信道质量字段1202内存在用于组分载波#1、#3和#4的相应子字段1202-1、1202-3、1202-4。再次假设如表1中所示的报告模式3-1，第二信道质量字段1202内的子字段1202-1、1202-3、1202-4中的信道质量度量仅需要指示WB PMI元素和子带MCSI元素，因为WB RI元素和WB MCSI元素已被包含在第一信道质量字段1201中。
应该注意，图9至图12示出了所有字段、子字段和元素的逻辑顺序。应该注意，字段、子字段和元素的顺序对该概念没有影响，只要例如通过以下预先定义的过程或设置的命令，反馈发送的双方都知道就行。
已经关于仅传送信道质量信息的消息的内容和结构的定义描述了本发明的上述大多数示例实施例。假定响应于相应的触发(例如经由L1/L2控制信道来自于网络的控制消息)而发送该消息，则包括该触发的控制信令还可以分配用于发送消息的物理信道资源。一般地，可以假设消息的发送方被分配一定量的物理信道资源用于发送消息。
在3GPP LTE和LTE-A中，物理资源典型地由多个资源块表示。因此，当触发来自用户设备的非周期性信道质量报告时，节点B将典型地向用户设备分配多个资源块，用户设备可以在物理信道的子帧中使用所述资源块。资源块的数目等价于用户设备可以在用于发送信道质量反馈的子帧中使用的调制码元的给定数目。可以在给定数目的调制码元中发送的(未编码的)比特的数目取决于用于编码消息的比特并接着调制经编码的比特的调制方式和编码率。
一般地，可以由用户设备在子帧中发送的未编码的比特的数目可以被如下计算：
T＝NRB·CR·MS
其中T是根据资源分配可以发送的消息的未编码比特的最大数量，NRB是子帧内已向用户设备分配的资源块的数目，CR是编码率，即未编码的比特的数目Muncoded除以经编码的比特的数目Mcoded，MS是调制方式等级，即映射到调制码元的编码的比特的数目。为了简单，该公式未考虑可以预留资源块的一部分用于控制信令或参考码元。
显然，消息中未编码的比特的数目应该不超过比特数目T，以便将信道质量反馈设置在单个子帧发送内。如果消息中未编码的比特的数目小于比特数目T，例如因为用户设备不为某些组分载波报告(详细的)信道质量信息，则存在如何填充该消息的不同选择，以便通过发送哑元(dummy)信息而不浪费任何资源。
以下列表是再使用超额(excess)比特(超额比特R可以由R＝T-CQ来确定，其中CQ表示第一和第二信道质量字段的未编码的比特的数目)或者至少降低未使用的编码比特的数目的一些可能的非穷举性的列举：
-码率的变化，以获得消息的期望填充率，即，在一组预定的码率之中使用最接近于CR＝T/(NRB·MS)的可用码率，使得CQ→T，并且R因此变得很小。在此情况中，消息仅传送信道质量信息。消息的接收方可以例如执行码率的盲检测，以解码该消息。
-使用超额比特R用于针对第二信道质量字段的子字段的附加FEC/CRC。
-使用超额比特R用于附加的反馈信息。例如，如果第一信道质量字段中的指示符指示在第二信道质量字段中不存在用于组分载波的其它信道质量信息，则可以发送附加的比特来告知反馈接收方在第二信道质量字段中不报告用于该组分载波的信道质量信息的原因。原因的非穷举示例为：
-用户设备对于该组分载波处于DRX模式中，
-用户设备不能度量信道质量信息，因为其正忙于其它频率度量(例
如，在3GPP LTE中已知为“度量间隙”)，
-用户设备度量了较差信道质量，并因此不发送进一步的信道质量信息，
-对于需要度量信道质量/信道质量信息元素的组分载波，用户设备不能检测参考码元
-使用超额比特R用于针对在第二信道质量字段中报告的其它组分载波的附加粒度或附加信道质量信息元素/值。例如，在PMI不能被网络使用的情况下，可以为另一组分载波报告附加或次级PMI/MCSI元素，例如当为了波束形成的目的而使用预编码时由于干扰的原因。PMI一般指向应该用于发送的预编码矢量/矩阵，并且其本身可能取决于要被采用的发送秩(transmissionrank)。例如，在3GPP LTE中，预编码码本大小和预编码矩阵取决于发送秩。因此，为了报告，PMI值及其可能的值范围或其大小将一般也取决于RI值。此外，由于网络中多用户调度的限制，不总是可以使用在最近RI中报告的秩向终端发送。因此，报告例如比主RI更低的值的次级RI是有利的，这隐含着应该报告次级PMI/MCSI。因为一般多用户调度更容易使用低秩发送，所以发送比主RI值小的次级RI的值是优选的。在这样的选择中，第一信道质量字段优选包含对于哪个组分载波发送了这样的附加信道质量信息的指示。作为另一示例，表3中所示的MCSI值的粒度可以被扩展到表示具有更高或中间效率值的更多值。作为另一示例，可以指示不能由通常的PMI码本(例如3GPP LTE系统中所定义的)表示的PMI值。
-使用超额比特R用于针对在第二信道质量字段中对其报告了CQI的一个或多个组分载波的频域的更高解析度。例如，可以针对不同的子带大小获得信道质量信息，从而，对于给定的组分载波，针对第一和第二子带大小获得所给出的信道质量反馈。
如在背景技术部分中已经指出的，存在在单个发送中发送两个码字的可能性。在前面的示例实施例中，已经示例性地假设了针对单个码字(CW)发送模式的情况从反馈接收方(例如节点B)向反馈发送方(例如UE)报告信道质量信息。在例如双码字发送模式的情况中，信道质量信息反馈可以包含两个WB MCSI值而不是如图10中示例所示的一个，即，每个码字一个。可以根据流行的发送模式或所设置的报告模式相应地扩展这一点。例如，如前面所述的，3GPP LTE中的报告模式3-1对于每个码字包含一个WB MCSI，并且对于每个码字每个子带也包含一个MCSI。
下面，基于参照图10所述的实施例，示例性地针对双码字的情况讨论根据本发明的另一实施例的多码字信道质量信息反馈的某些扩展。对本发明的其它实施例(例如图11和图12中所示的)的扩展，以及对于超过两个码字的情况，当然也应该被想到，并且其是下面所讨论的两个码字的情况的选项的直接扩展。
1.第一信道质量字段仅包括用于码字0(CW0)的WB MCSI：如果其是“超出范围”(OoR)，则在第二信道质量字段中不包括用于任一码字的其它MSCI/PMI/RI。如果其不是“超出范围”(OoR)，则在第二信道质量字段中包括用于码字0(CW0)的其它MCSI/PMI/RI以及用于码字1(CW1)的所有MCSI/PMI/RI(包括宽带)。
2.第一信道质量字段包含用于码字0(CW0)的WB MCSI和用于CW1的WB MCSI：如果用于码字0(CW0)和码字1(CW1)的WB MCSI都是“超出范围”(OoR)，则在第二信道质量字段中既不包括码字0(CW0)的其它MSCI/PMI/RI也不包括码字1(CW1)的其它MSCI/PMI/RI。否则在第二信道质量字段中包括码字0(CW0)和码字1(CW1)的其它MCSI/PMI/RI。
3.第一信道质量字段包含用于码字0(CW0)的WB MCSI和用于CW1的WB MCSI：如果用于码字0(CW0)的WB MCSI是“超出范围”(OoR)，则在第二信道质量字段中不包括码字0(CW0)的其它MSCI/PMI/RI。否则在第二信道质量字段中包括码字0(CW0)的其它MCSI/PMI/RI。如果用于码字1(CW1)的WB MCSI是“超出范围”(OoR)，则在第二信道质量字段中不包括码字1(CW1)的其它MSCI/PMI/RI。否则在第二信道质量字段中包括码字1(CW1)的其它MCSI/PMI/RI。
选项3可以被认为是“介于”选项1和选项2之间的方案。用于码字CW0和CW1两者的WB MCSI元素被包括在第一信道质量字段中，但独立地确定用于各个码字的附加信息是否被包括在第二信道质量字段中。这允许更精细的粒度，以缩减信道质量信息开销。然而，在主要动机是报告不能度量组分载波的情况中这将没有益处，在这样的情况中，选项1应该是优选的，因为第一信道质量字段中的净载荷比选项3中的小。
如根据本发明的示例实施例很明显的，第一信道质量字段的内容是指示/确定第二信道质量字段的大小和/或内容的决定因素。因此，相比于第二信道质量字段，提高第一信道质量字段对抗例如噪声的差错适应力是有利的。可以例如通过对第一信道质量字段比对第二信道质量字段添加更多的FEC冗余来实现这一点。此外/替代地，可以在独立的码字中编码第一信道质量字段和第二信道质量字段，(可选地)使用不同的FEC方法和/或码率。
此外，可以在比用于第二信道质量字段的信息的无线电资源更可靠的无线电资源上发送第一信道质量字段的信息。例如可以通过将第一信道质量字段的信息放置在紧密靠近子帧的参考码元处来实现这一点，从而针对反馈消息(尤其是对于第一信道质量字段)的信道估计的质量遭受尽量小的信道估计差错。
图10和图12提到将附加元素从第二信道质量字段移到第一信道质量字段的可能性。应该理解，实际上这里描述的第二信道字段的任何元素都可以被移到第一信道质量字段，并且可以被用作第二信道质量字段的内容的指示符。例如，即使在WB MCSI是“超出范围”的情况下，例如在WB PMI反馈被用于波束形成的目的的情况中，报告WB PMI也是有利的。即使对于用户设备可能在此组分载波上没有调度发送，对波束形成或到达角度(或者对此问题的发送角度)的目的，WB PMI或类似反馈也是有用的。因此，将WBPMI信息包含到第一信道质量字段中使得始终针对所有的组分载波发送该信息是优选的。
下面描述3GPP LTE或LTE-A系统内的示例通信，其中移动终端(UE)被触发来发送信道质量反馈。图13示出了3GPP LTE或LTE-A系统内的节点B和UE之间的示例通信，其中节点B根据本发明的实施例触发来自UE的CQI报告。
如前所述，可以假设可以用于下行链路中的通信的组分载波可以被预先定义并固定。替代地，节点B可以为它的小区或者为各个UE决定哪些组分载波应该可用于通信。在按照每个无线电小区决定可用组分载波的情况下，可用于通信的组分载波可以例如由具有系统广播信息(SBI)的相关控制信令指示，其中由它们的控制节点B在每个无线电小区内广播该系统广播信息。如果按照用户设备的每个无线电载体(服务)决定可用的组分载波，则可以利用无线电资源控制信令，例如作为无线电载体建立过程的一部分，将可用的组分载波传递(1301)到用户设备。也可以通过网络，以类似的方式设置报告模式。可以按照每个无线电小区、每个用户设备、或者甚至每个组分载波而设置报告模式。
一般地，用户设备可以向节点B提供周期性信道质量反馈。至少在3GPPLTE中，由如分配的CQI消息资源所提供的非常有限可用的CQI消息大小描述周期性信道质量反馈。在可以获得用于报告与这里所讨论的CQI报告的消息格式中一样详细的信息的上行链路容量的情况下，周期性信道质量反馈可以利用这里所描述的信道质量报告的消息格式。例如，对于足以为所有组分载波携带第一信道质量字段并为高达n个组分载波携带第二信道质量字段的可用的CQI消息大小，可以使用这里所描述的格式和方法，其中CQI反馈发送方有意地设定第一信道质量字段的内容，使得第二信道质量字段包含有关精确n个或最多n个组分载波的信息。
在节点B期望获得对信道质量的非周期性CQI报告的情况下，节点B向用户设备(UE)发送(1302)相应的触发消息。在图13所示的示例中，假设在物理下行链路控制信道(PDCCH)上经由L1/L2控制信令(L1/L2控制信道)将触发发送给用户设备。此外，示例性地假设将触发与关联的资源分配(RA)一起发送，该资源分配用于在物理上行链路共享信道(PUSCH)传送CQI报告。资源分配向用户设备指示用于传送CQI报告的资源块以及调制和编码方式(除非该UE改变编码率以填充CQI报告，参见前面所述的相应实施例，在此情况下，仅需要用信号发送分配的资源块和调制方式)。
触发可以是触发可用于通信的所有组分载波的信道质量反馈。替代地，触发可以仅触发用于各个单独组分载波的CQI报告。例如，由节点B发送(1302)的触发消息可以包括比特映射，其为每个可用的组分载波包括关联的触发比特，当该触发比特被设定时获取(poll)用于该组分载波的CQI报告。
响应于对CQI报告的触发，用户设备(UE)分别度量(1303)有关用户设备不处于DRX模式中的各个组分载波的信道质量，对于所述组分载波应该提供CQI反馈。这样的度量优选地依赖于节点B发送的位于已知位置上的参考码元。UE可以执行例如相关计算和假设(hypothesis)计算，以获得RI、PMI、MCSI(如果使用)，其应该在所度量的信道条件中提供最高的频谱效率。接着，用户设备评估(1304)度量结果，并且决定要为各个组分载波提供怎样详细的信道质量反馈。取决于报告模式(其确定可适用于为每个组分载波报告的实际CQI元素)以及要为哪些组分载波报告的决定，用户设备生成使用根据这里描述的不同实施例(参见例如图9至图12)之一的CQI报告格式的CQI报告。根据CQI报告格式，用户设备可以选择性地将CQI反馈与用户数据和/或附加的控制信息复用在CQI报告内。然后，用户设备在PUSCH上所分配的上行链路资源上将所生成的CQI报告发送(1305)至节点B。
不论节点B是已经请求了用于所有组分载波的CQI报告还是用于组分载波的子集的CQI报告，CQI报告的第一信道质量字段总是包括用于每个可用的组分载波的标志或信道质量度量，以便明确地识别第二信道质量字段的内容。
例如，节点B可以已经针对可用组分载波#1至#5之中的组分载波#2和#3触发了CQI报告。用户设备可以因此在CQI报告的第一信道质量字段的用于组分载波#1、#4和#5的各个子字段中指示在第二信道质量字段中不包括用于这些组分载波的附加信息。对于组分载波#2和#3，用户设备可以基于度量结果评估用于相应组分载波的完整CQI报告是否看上去可行，并且可以决定其是否仅对给定组分载波包括CQI报告的第一信道质量字段中的CQI反馈(即，对于相应组分载波不在第二信道质量字段中包括附加CQI信息)。
在替代实施方式中，用户设备可以总是为已被触发了单独CQI报告的组分载波发送第一和第二信道质量字段中的CQI信息。如果针对所有可用组分载波触发了CQI报告，则用户设备可以自由决定对于哪些组分载波要在CQI报告的第二信道质量字段中包括更详细的CQI信息。
当节点B接收到CQI报告时，节点B将评估CQI反馈，并可以使用CQI反馈用于后续对其无线电小区内的用户设备的调度(1306)。在图13所示的示例实施例中，假设节点B通过经由PDCCH向用户设备(UE)发送(1307)具有资源分配的L1/L2控制信道，并同时(即与PDCCH上的资源分配在同一子帧内)在所分配的PDSCH资源上向UE发送(1308)下行链路数据而调度用户设备(UE)。
本发明的另一实施例涉及使用硬件和软件实现上述各个实施例。认识到，可以使用计算器件(处理器)实施或执行本发明的各个实施例，所述计算器件被可执行指令合适地控制，所述可执行指令使得计算器件执行根据这里描述的本发明的不同实施例的功能。计算器件或处理器可以例如是通用目的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件等。本发明的各个实施例也可以由这些器件的组合执行或实施。
此外，本发明的各个实施例也可以由处理器执行的软件模块、或者直接在硬件中实现。而且也可以使用软件模块和硬件实施的组合。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
虽然已经关于通信系统中基于3GPP的体系结构描述了大多数实施例，并且前面段落中使用的技术术语主要涉及3GPP技术术语，但关于基于3GPP的体系结构的各个实施例的技术术语和描述不意在将本发明的原理和构思仅限制到这样的系统。
而且，上面背景技术部分中给出的详细说明意在更好地理解这里描述的大体针对3GPP的示例实施例，不应被理解为将本发明限制到所描述的移动通信网络中的处理和功能的具体实施方式。然而，这里建议的改进可以容易地应用在背景技术部分所描述的体系结构中。此外，本发明的概念也可以容易地使用在当前的LTE RAN和3GPP所讨论的其增强(LTE-A)中。
在前面的段落中，已经描述了本发明及其变型例的各个实施例。本领域的技术人员应该理解，可以对具体实施例中所示的本发明进行大量的变型和/或修改，而不偏离更广义描述的本发明的精神和范围。
Claims (20)
1.用于设置消息的方法，所述消息用于报告设置了多个组分载波的载波聚合的通信系统的信道质量的消息，所述方法包括：
设置第一信道质量字段，所述第一信道质量字段由已知数目的比特组成，以及
设置第二信道质量字段，所述第二信道质量字段由可变数目的比特组成，其中由所述第一信道质量字段的比特的内容指示所述第二信道质量字段的结构和比特数目，
其中，所述第一信道质量字段由多个子字段组成，其中每个子字段与相应的组分载波关联，并且其中，子字段的数目由可用于基站和通信终端之间的通信的组分载波的数目定义，
所述第一信道质量字段的各个子字段的大小取决于多个信道质量报告模式之中用于相应组分载波的报告模式，
所述第二信道质量字段被划分为多个子字段，其中所述第二信道质量字段的每个子字段的大小取决于所述多个信道质量报告模式之中用于与所述第二信道质量字段的相应子字段关联的组分载波的报告模式，
其中，包含在所述第一信道质量字段中的相应组分载波的信道质量度量由宽带调制和编码方式指示符(WB MCSI)和/或宽带秩指示符(WB RI)组成，
其中，如果用于组分载波的宽带调制和编码方式指示符或宽带秩指示符指示超出范围，则在所述第二信道质量字段中不包括该组分载波的其它信道质量度量。
2.如权利要求1所述的方法，还包括用于传送控制信息和/或用户数据的另一字段。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道质量字段为多个组分载波中的每个指示第一信道质量度量，并且还为所述组分载波中的每个指示所述第二信道质量字段是否包括与相应组分载波相关的其它第二信道质量度量。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一信道质量字段还指示所述第二信道质量字段是否包括与相应组分载波相关的其它控制信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道质量字段的比特的已知数目取决于可用于基站和通信终端之间的通信的组分载波的数目。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道质量字段包含多个标志，每个标志与可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波的相应组分载波关联，
其中所述第一信道质量字段的每个标志指示用于相应组分载波的信道质量度量是否存在于所述第二信道质量字段中。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道质量字段包含多个信道质量度量，每个信道质量度量提供可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波的相应组分载波的信道质量度量，
其中，所述第一信道质量字段的每个信道质量度量指示在所述第二信道质量字段中是否存在用于相应组分载波的其它第二信道质量度量。
8.如权利要求1所述的方法，
所述第一信道质量字段包括多个信道质量度量，每个信道质量度量提供可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波中相应组分载波的信道质量度量，所述第一信道质量字段包括多个子字段，每个子字段与相应组分载波相关联，子字段的数目由可用于基站和通信终端之间的通信的组分载波的数目来定义，
所述第一信道质量字段的每个信道质量度量指示所述第二信道质量字段中是否具有用于相应组分载波的其它第二信道质量度量，
所述第一信道质量字段中包括的相应组分载波的信道质量度量包括宽带调制和编码方式指示符和/或宽带秩指示符，并且如果用于组分载波的宽带调制和编码方式指示符或宽带秩指示符指示“超出范围”或“未定义”，则在所述第二信道质量字段中不包括所述组分载波的其它信道质量度量，所述秩指示符指示要用于多天线发送的发送矩阵的秩。
9.一种用于在设置了多个组分载波的载波聚合的通信系统中发送消息的方法，所述方法包括以下步骤：
接收分配空中接口上的资源的控制信令，
生成根据权利要求1至8中的任一项的消息，以及
在所分配的资源上发送所述消息。
10.如权利要求9所述的方法，其中多个组分载波可用于基站和终端之间的通信，并且其中，所述方法还包括接收在多个信道质量报告模式之中为所述组分载波中的每个设置报告模式的控制信令的步骤，
其中，根据为各个组分载波设置的报告模式生成发送的消息。
11.如权利要求9所述的方法，还包括步骤：
度量可用于基站和终端之间的通信的多个组分载波的至少一个子集的信道质量，由此获得用于这些组分载波的信道质量度量，
基于信道质量度量结果，为已经度量了信道质量的相应组分载波，决定是否在所述消息的第二信道质量字段中包括用于相应组分载波的其它信道质量度量，
其中，针对相应组分载波的决定影响所生成的消息的内容。
12.如权利要求11所述的方法，其中，度量相应组分载波的信道质量包括对所述组分载波的整个带宽执行宽带度量，并且
其中，为相应组分载波决定是否在所述消息的第二信道质量字段中包括信道质量度量是基于所述宽带度量的结果。
13.如权利要求11所述的方法，其中，度量相应组分载波的信道质量包括为相应组分载波确定宽带调制和编码方式指示符和/或宽带秩指示符。
14.如权利要求9所述的方法，还包括从网络向移动终端用信号发送可用于通信的组分载波的步骤。
15.如权利要求9所述的方法，其中，分配空中接口上的资源的控制信令指示所述消息的编码比特的总数T，并且所述方法还包括适配用于对所述第一和所述第二信道质量字段的比特进行编码的编码率的步骤，使得满足等式
T＝CQ1+CQ2
其中，CQ1是所述第一信道质量字段的编码比特的数目，CQ2是所述第二信道质量字段的编码比特的数目。
16.如权利要求9所述的方法，其中分配空中接口上的资源的控制信令指示所述消息的编码比特的总数T，并且所述方法还包括将编码的控制信息比特和/或编码的用户数据比特添加到所述消息中的步骤，使得满足等式
T＝R+CQ1+CQ2
其中，R是编码的控制信息比特和/或编码的用户数据比特的数目，CQ1是所述第一信道质量字段的编码比特的数目，CQ2是所述第二信道质量字段的编码比特的数目。
17.如权利要求16所述的方法，其中，分配空中接口上的资源的控制信令还指示调制方式，并且所述方法还包括根据所述调制方式调制所述消息的编码比特的步骤。
18.如权利要求9所述的方法，其中，由通信终端针对可用于与基站通信的多个组分载波之一在不连续接收模式中执行所述方法，并且其中，所述通信终端在所述消息的第一信道质量字段中指示：对于所述终端处于不连续接收模式中的组分载波，不在所述消息的第二信道质量字段中发送其它信道质量信息。
19.用于经由设置了多个组分载波的载波聚合的通信系统的空中接口向基站发送消息的通信终端，所述终端包括：
接收器，用于接收分配空中接口上的资源的控制信令，
处理单元，用于生成根据权利要求1的消息，以及
发送器，用于在所分配的资源上向所述基站发送所述消息。
20.用于经由设置了多个组分载波的载波聚合的通信系统的空中接口向通信终端发送消息的基站，所述基站包括：
发送器，用于发送分配空中接口上的资源的控制信令，
处理单元，用于生成根据权利要求1的消息，以及
发送器，用于在所分配的资源上向所述通信终端发送所述消息。
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