CN1689263B

CN1689263B - 信道质量测量的均方估计

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Publication number: CN1689263B
Application number: CN038244748A
Authority: CN
Inventors: J·M·霍兹曼
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2023-09-23
Also published as: JP2010268470A; EP1764944A1; US7209712B2; WO2004028065A1; AU2003278925A1; DE60311114D1; KR20050074454A; EP1543645B1; CN1689263A; JP2006500833A; MXPA05003207A; JP2009284514A; US20040057394A1; CA2497413A1; EP1543645A1; AU2003278925C1; DE60311114T2; JP4477499B2; RU2005112246A; BR0314674A

Abstract

用于改善到服务基站的信道信息反馈的方法和装置，所述方法和装置提供了该种信息的准确性和可靠性。过程使用先前接收到的指示符确定接收到的链路质量指示符。本方法可以被应用到全链路质量指示符、差值(differential)指示符和/或两者组合。

Description

信道质量测量的均方估计

背景

领域

本发明主要涉及通信，尤其涉及分析信道信息的反馈，这可以用于改善通过无线通信系统的话务调度和速率控制。

背景

在无线通信系统内，诸如移动站的接收机可以观察接收到的传输的信道条件，诸如载波对干扰(C/I)比，将该信息报告给发射机，诸如服务基站。基站然后使用该知识选择性地调度到远程站的传输。

在使用反馈机制以确定传输介质质量的通信系统内，信道条件被连续地通过反向链路传输。该种传输导致的差错干扰资源的有效分配、将来传输的质量并影响系统的性能。一般在发射机(即接收质量反馈信息的元件)处使用复杂的算法和计算以确定接收到的质量反馈信息准确度。需要确认质量反馈信息的准确度和可靠性。进一步需要减少该种确认的复杂度。

附图的简要描述

图1是说明通信系统内前向链路和反向链路图。

图2是无线通信网络图。

图3A、图3B和图3C是描述重新同步信道和差值(differential)反馈子信道间交互的时间线。

图4是与基站通信的远程站框图。

图5是码字到链路质量测量的映射。

图6是与链路质量测量相关联的全链路质量码字以及差值指示符传输定时图。

图7是用于评估链路质量方法流程图。

图8是用于评估差值指示符方法流程图。

详细描述

无线通信领域有许多应用包括例如无绳电话、寻呼、无线本地环路、个人数字助理(PDA)、互联网电话以及卫星通信系统。特别重要的应用是移动订户站的蜂窝电话系统。如在此使用的，“蜂窝”系统一词包括蜂窝和个人通信服务(PCS)频率。已经为该种蜂窝电话系统研发了各种空中接口，包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、和码分多址(CDMA)。与此相关，建立了各种国内和国际标准，例如增强移动电话服务(AMPS)、全球移动系统(GSM)以及临时标准95(IS-95)。IS-95以及其导出IS-95A、IS-95B、ANSI J-STD-008(经常一起被称为IS-95)以及提出的高数据速率系统由电信工业协会(TIA)和其他众知的标准组织颁布。

根据使用IS-95标准配置的蜂窝电话系统使用CDMA信号处理技术以提供高效且稳健的蜂窝电话服务。主要根据IS-95标准使用配置的示例蜂窝电话系统在美国专利号5103459和4901307内描述，在此转让给本发明受让人。使用CDMA技术的示例系统是TIA发布的cdma2000 ITU-R无线电传输技术(RTT)候选提交(在此被称为cdma2000)。Cdma2000的标准在IS-2000的草稿版本内给出，且为TIA和3GPP2同意。另一CDMA标准是W-CDMA标准，如第三代合伙人计划“3GPP”内体现，文档号为3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213和3G TS 25.214。

在此所述的电信标准只是可以被实现的各种通信系统的一些。这些各种通信系统的一些被配置为使得远程站能将与传输介质质量相关的信息发送到服务基站。该信道信息然后可以由服务基站用于最优化功率电平、传输格式以及前向链路传输的定时，且进一步用于控制反向链路传输的功率电平。

如在此使用的，“前向链路”指从基站到远程站的传输，且“反向链路”指从远程站到基站的链路。前向链路和反向链路上的快速衰落是不相关的，意味着一个不一定提供关于另一个的信息。

接收到的前向链路传输的信道条件诸如载波对干扰比(C/I)可以由远程站观察，它将该信息报告给服务基站。基站然后使用该知识以选择性地调度到远程站的传输。例如，如果远程站报告存在深度衰落，则基站会放弃调度传输，直到衰落条件过去。或者，基站可以决定调度传输，但是使用高传输功率电平以补偿衰落条件。或者，基站可以决定改变传输的数据速率，这是通过发送可以携带更多信息比特的格式的数据。例如，如果信道条件很差，则数据可以以带有冗余的传输格式被发送，使得遭到损坏的码元更可能被恢复。因此，数据吞吐量低于使用没有冗余的传输格式情况。

基站还可以使用该信道信息以平衡操作范围内所有远程站的功率电平，使得反向链路传输在同一功率电平。在基于CDMA的系统内，远程站间的信道化是通过使用伪随机码生成的，这使得系统能在相同频率上重叠多个信号。因此，反向链路功率控制是基于CDMA系统的基本操作，因为从一个远程站发送的过度传输功率可能“淹没”其邻居的传输。

在使用反馈机制以确定传输介质质量的通信系统内，信道条件被连续地在反向链路上发送。这导致了对系统很大的负担，消耗了本来可以分配给其他功能的系统资源。

如图1内说明的，无线通信网络100内的传输链路根据基站(BS)104和移动站(MS)102之间的传播方向而定义。从BS 104到MS 102的通信是通过前向链路(FL)被发送。前向链路由BS 104控制，由它确定数据传输的发送功率和数据速率。从MS 102到BS 104的通信通过反向链路(RL)发送。MS 102测量FL质量并通过RL将测量的质量指示发送到BS 104。MS 102可以测量接收到信号的C/I或其他信噪比(SNR)。MS 102可以量化测量且发送量化值。BS 104然后使用质量信息以实现FL的控制。

网络或系统100可以包括多个MS(还被称为远程站、订户单元或用户设备)、多个BS(在诸如由3GPP2描述的高数据速率(HDR)系统内还被称为基站收发机(BTS)或节点B，基站控制器(BSC)(还被称为无线电网络控制器或分组控制功能)、移动切换中心(MSC)、分组数据服务节点(PDSN)或网间互通功能(IWF)、公共交换电话网络(PSTN)(一般是电话公司)，和/或互联网协议(IP)网络(一般是因特网)。图2说明包括各个组件的系统。为了说明的简单性，四个移动站12a-12d、三个基站14a-14c、一个BSC 16、一个MSC 18和一个PDSN 20被示出。领域内的技术人员可以理解移动站12、基站14、BSC 16和PDSN 20的数目可以更多或更少。

在一实施例中，无线通信网络10是分组数据服务网络。移动站12a-12d可以是多个不同类型的无线通信设备的任何一种，所述无线通信设备诸如移动电话、链接到运行基于IP的Web浏览器应用程序的手提电脑的蜂窝电话、带有相关免提汽车配套元件的蜂窝电话、运行基于IP Web浏览器应用的个人数据助理(PDA)、包括在便携式电脑内的无线通信模块或固定位置的通信模块，诸如可能在无线本地环路或仪表读取系统内找到的。在大部分一般实施例中，移动站可以是任何类型的通信单元。

移动站12a-12d可以有利地被用于实现在例如EIA/TIA/IS-707标准内描述的一个或多个无线分组数据协议。在特定实施例中，移动站12a-12d生成目的地是IP网络24的IP分组并使用点到点协议(PPP)封装IP分组。

在一实施例中，IP网络24耦合到PDSN 20，该PDSN 20耦合到MSC 18，且MSC耦合到BSC 16以及PSTN 22，且BSC 16通过线路耦合到基站14a-14c，所述线路用于根据几个已知的任何一个协议进行语音和/或数据分组的传输，所述协议例如E1、T1、异步传输模式(ATM)、IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。在其他实施例中，BSC 16可以直接耦合到PDSN 20。

在无线通信网络10的一般操作中，基站14a-14c从参与电话呼叫、Web浏览或其他数据通信的各个移动站12a-12d接收反向信号集合并对其解调。每个由给定基站14a-14c接收的反向信号在基站14a-14c内处理。通过对到移动站12a-12d的前向信号集合的调制和发送，每个基站14a-14c可以与多个移动站12a-12d通信。例如，如图2示出，基站14a与第一和第二移动站12a、12b同时通信，且基站14c与第三和第四移动站12c、12d同时通信。产生的分组被转发到BSC 16，它提供呼叫资源分配和移动性管理功能，包括协调特定移动站12a-12d的呼叫从一个基站14a-14c软切换到另一基站14a-14c。例如移动站12c与两个基站14b、14c同时通信。最终，当移动站12c离一个基站14c足够远时，呼叫会被切换到其他基站14b。

如果传输是常规的电话呼叫，则BSC 16会将接收到的数据路由到MSC 18，它为与PSTN 22的接口提供附加的路由服务。如果传输是基于分组的传输，诸如目的地是IP网络24的数据呼叫，则MSC 18会将数据分组路由到PDSN 20，后者将分组发送到IP网络24。或者，BSC 16会将分组直接路由到PDSN 20，由它将分组发送到IP网络24。

在一些通信系统内，携带数据话务的分组被分成子分组，它们占据了传输信道的时隙。为了说明简单，cdma2000系统的术语在此后被使用。该使用不是为了将在此实施例的实现限制在cdma2000系统内。在其他系统内诸如WCDMA内的实现可以不影响在此描述的实施例范围情况下实现。

从基站到在基站范围内操作的远程站的前向链路包括多个信道。前向链路的一些信道可以包括但不限于导频信道、同步信道、寻呼信道、快速寻呼信道、广播信道、功率控制信道、分配信道、控制信道、专用控制信道、媒体访问控制(MAC)信道、基本信道、辅助信道、辅助编码信道以及分组数据信道。从远程站到基站的反向链路还包括多个信道。每个信道携带到目标目的地的不同类型信息。一般，在基本信道上携带语音话务，且在辅助信道或分组数据信道上携带数据话务。辅助信道通常是专用信道，而分组数据信道一般携带以时间和/或编码多路复用方式到不同方的信号。或者，分组数据信道还可以被描述为共享的辅助信道。为了在此实施例描述的目的，辅助信道和分组数据信道一般地被称为数据话务信道。

语音话务和数据话务一般在前向或反向链路上传输前经编码、调制和扩展。编码、调制和扩展可以以多种格式实现。在CDMA系统中，传输格式最终取决于信道类型和信道条件，在该信道上发送语音话务和数据话务，所述信道条件可以以衰落和干扰描述。

预定的发送格式可以用于简化传输格式的选择，所述发送格式对应各个发射参数组合。在一实施例中，传输格式对应任何或所有以下传输参数的组合：系统使用的调制方案、正交或准正交编码数、正交或准正交编码标识、以比特表示的数据有效负载大小、消息帧持续时间和/或与编码方案相关的细节。一些在通信系统内使用的调制方案示例是正交相移键控方案(QPSK)、8元相移键控方案(8-PSK)以及16元正交幅度调制(16-QAM)。各种可以被选择性地实现的编码方案中的一些是卷积编码方案和turbo编码，其中卷积编码方案可以以各种速率实现，turbo编码包括由交织步骤分离的多个编码步骤。

诸如Walsh码序列的正交和几乎正交编码用于信道化发送到每个远程站的信息。换而言之，Walsh码序列在前向链路上被用于允许系统重叠多个用户，每个用户在相同频率和相同的持续时间内被分配以一个或几个不同的正交或几乎准编码。

基站内的调度元件被配置为控制每个分组的传输格式、每个分组的速率和每个分组要被发送到远程站所用的时隙。“分组”一词用于描述系统话务。分组可以被分成子分组，它们占据传输信道的时隙。“时隙”被用于描述消息帧的持续时间。该种术语的使用在cdma2000系统内是普遍的，但使用该种术语不意味着将在此实施例的实现限制在cdma2000系统。可以完成其他系统内的实现诸如宽带CDMA(W-CDMA)而不影响在此描述的实施例范围。

调度是在基于分组系统内获得高数据吞吐量很重要的因素。在cdma2000系统内，调度元件(在此还被称为“调度器”)控制将负载分组成冗余和重复的子分组，这些子分组可以在接收机处软被组合，使得在接收到的子分组被破坏的情况下，它可以与另一破坏的子分组组合以在可接受的帧差错率(FER)内确定数据负载。例如，如果远程站请求以76.8kbps的数据传输，但基站知道该传输速率在请求的时间由于信道条件是不可能的，基站内的调度器可以控制将数据负载分成多个子分组。远程站会接收多个遭破坏的子分组，但可能通过将其未遭破坏的子分组比特软组合而恢复数据负载。因此，比特的实际传输速率可能不同于数据吞吐速率。

基站内的调度元件使用开环算法以调节数据速率和前向链路传输的调度。开环算法根据一般无线环境中变化的信道条件调整传输。一般，远程站测量前向链路信道质量并将该信息发送到基站。基站使用接收到的信道条件以预测最有效的传输格式、速率、功率电平和下一分组传输的定时。在cdma2000 1xEV-DV系统内，远程站可以使用信道质量指示符反馈信道(CQICH)以将最佳服务扇区的信道质量测量传送到基站。信道质量可以以载波对干扰(C/I)比度量，且基于接收到的前向链路信号。C/I值被映射到五比特信道质量指示符(CQI)码元，其中第五比特是保留的。因此，C/I值可以有十六个量化值中的一个。

由于远程站不是预见的，因此远程站连续地发送C/I值，使得如果有任何分组需要在前向链路上发送到该远程站，则基站知道信道条件。连续发送4比特C/I值由于占据远程站内的硬件和软件资源而消耗远程站电池寿命。

除了电池寿命和反向链路负载问题外，还有等待延时问题。由于传播和处理延时，基站使用过时信息调度传输。如果一般传播延时为2.5毫秒，这对应时隙为1.25毫秒的系统内的2个时隙延时，则基站可能对不再存在的站做出反映，或可能不能及时地对新情况做出反应。

由于上述原因，通信网络需要一种将信息传送到基站的机制，使得基站能在信道环境内突然的变化情况下快速地重新调度传输。另外，前述的机制应可以减少对远程站电池寿命消耗以及反向链路上的负载。

在一实施例中，全C/I值在重新同步子信道上被发送，而同时递增1比特值在差值反馈子信道上被发送。1和0的递增1比特值被映射到+0.5dB和-0.5dB，但还可以被映射到其他值±K，其中K是系统定义步长。

在重新同步和差值反馈子信道上发送的值是基于前向链路C/I测量而确定。在重新同步子信道上发送的值通过量化最近的C/I测量而获得。在差值反馈子信道上发送一比特值，且该值是通过将最近的C/I测量与内部寄存器的内容相比较而获得的。内部寄存器基于过去在重新同步和差值反馈子信道上发送的最近值而被更新，且表示基站将解码的远程站的C/I值最佳估计。

在第一模式，信道元件可以位于远程站内以生成在CQI信道(CQICH)上的重新同步子信道和差值反馈子信道，其中重新同步子信道占据N个时隙的CQICH帧的一个时隙，且差值反馈子信道占据N个时隙CQICH帧的所有时隙，使得递增1比特值在每个时隙内被发送。

在一实施例中，重新同步子信道和差值反馈子信道不是并行被发送的。而是重新同步子信道在一个时隙上被发送，且系统放弃在该特定时隙内发送差值反馈子信道。在另一实施例中，在N时隙的CQICH帧的至少一个时隙内，全C/I值和递增1比特值被发送到基站。该进发传输通过使用正交或准正交扩展码是可能的，或在另一实施例中，通过以一些预定方式时间交织两个子信道而使得该传输成为可能。图3A是说明在稍候实施例中并行操作的重新同步信道和差值反馈子信道的传输定时的时间线。

信道元件可被配置为使得两个子信道用以减少的速率操作的重新同步子信道生成。当全C/I值在N时隙的CQICH帧的至少两个时隙上扩展时，重新同步信道以减少的速率操作。例如，全C/I值可以以减少的速率在16时隙CQICH帧的2、4、8或16时隙内被发送。差值反馈子信道占据N个时隙CQICH帧的所有时隙。因此，递增1比特值在每个时隙内并行地与重新同步子信道一起被发送。当反向链路收到不利信道条件影响时，远程站应以减少的速率发送全C/I值。在一实施例中，基站确定反向链路信道条件并将控制信号发送到远程站，其中控制信号通知远程站重新同步子信道是否应以减少速率操作。或者，远程站可以经编程以独立地确定。

在一实现中，两个子信道以减少的速率并行地工作，其中全C/I值在N时隙CQICH帧的所有时隙上扩展，且每个时隙还携带递增1比特值。在另一实施例中，差值反馈子信道占据N时隙帧除了第一时隙外的所有时隙。在另一实施例中，差值反馈子信道和重新同步子信道完全不是被并行发送的；重新同步子信道首先在M个时隙上操作，且差值反馈子信道在N个时隙帧的下一N-M个时隙上操作。图3B和图3C是说明重新同步子信道和差值反馈子信道的传输时序。远程站的内部寄存器可以在第一、第二或第M个时隙内更新，这取决于使用哪个操作模式。

在另一实施例中，无论何时远程站确定在基站处保留的C/I估计失去同步，全C/I值还可以在未经调度的时隙内被发送。基站连续地监视CQICH以确定是否存在未经调度的全C/I值码元。

在另一实施例中，全C/I值只在远程站确定保留在基站处的C/I估计失去同步时才被发送。在该实施例中，全C/I值不以规则的调度间隔被发送。

基站内的调度元件可以用于监视在重新同步子信道和差值反馈子信道上接收到的信道信息，其中来自每个子信道的信道信息用于作出考虑到信道状态的传输决定。调度元件可以包括耦合到存储器元件的处理元件，并与基站的接收子系统和发送子系统通信耦合。

图4是带有调度元件的基站的一些功能组件框图。远程站300在反向链路上发送到基站310。在接收子系统312处，接收到的传输被解扩展、解调并解码。调度器314接收解码后的C/I值，并协调在前向链路上来自发送子系统316的传输的合适传输格式、功率电平和数据速率。基站310还包括存储器存储设备318，用于存储链路质量指示符信息。

在远程站300处，接收子系统302接收前向链路传输并确定前向链路信道特性。发送子系统306将该种前向链路信道特性发送到基站310。

在在此描述的实施例中，调度元件314可以经编程以一起解释在重新同步子信道上接收到的信道信息以及在差值反馈子信道上接收到的信道信息，或分开地解释这两部分信息。调度元件还可以被配置为实现一方法以改变哪个子信道将用于更新信道信息。

当远程站发送信道信息时，服务基站会在一个时隙上接收全C/I值(或其他链路质量指示符)以及在帧的所有时隙上的递增值。在一实施例中，调度器可以经编程以重设内部寄存器，该寄存器存储信道的当前状态，其中所述寄存器用在重新同步子信道的一个时隙上接收到的全C/I值重设。在不同反馈子信道上接收到的递增值然后在接收存储在寄存器内的全C/I值时被相加。在一方面，在时隙上进发地同全C/I值一起被发送的递增值被有意丢弃，因为全C/I值已经考虑了该递增值。

服务基站可以接收在多个时隙上的全C/I值以及在帧的所有时隙上的递增值。在一实施例中，服务基站估计在经调度进行分组传输的时刻的信道条件，该估计是通过累加从第二时隙到第M时隙内在差值反馈子信道上接收到的递增值而实现的，其中M是全C/I在其上被扩展的时隙数。该累加值然后被加入C/I值，该值在M个时隙的重新同步子信道上被接收到。在另一实施例中，该“累积并相加”方法可以与“上升-下降”比特的独立动作进发地实现，该动作由递增值引导更新存储在寄存器内的C/I值。因此，存储当前信道条件信息的寄存器每次接收到递增值时被更新，且该寄存器然后用加入到全C/I值的累加值被更新。

图5说明编码值的映射，即量化的C/I值到C/I测量值的映射。第一存储器存储设备120存储量化值或编码值。第二存储器存储设备130存储与每个编码相关的测量值范围。根据一实施例，图5内说明的映射在软件或硬件内实现，所述软硬件执行一计算以将测量值转换成编码值。

图6是质量测量的传输定时图，既是全测量指示又是差值。如说明的，还标识了全测量指示。全测量指示在时间t1和t2间和时间t3和t4间被发送。对于在全测量指示间的每个时隙，发送差值。一个实施例的全质量测量指示符或C/I值是经编码的4比特。全质量测量指示符接着是15个上升/下降命令即差值。总时隙周期是16时隙。每个时隙周期全C/I至少更新一次。

一个实施例提供评估链路质量反馈信息的方法，该方法可以被应用于由调度器应用的裕量。根据该实施例，全链路质量指示符在BS处被接收。BS然后计算接收到对应在MS处进行的C/I测量的接收到码字概率。BS使用条件均值计算确定具有最小均方误差的估计。最小均方误差标识“最佳”估计的码字，因此估计最佳估计的链路质量测量。通过确定链路质量测量的最小均方误差(MSE)估计，计算根均方误差(RMS)。估计然后被发送到调度器，调度器可以将误差估计包括在操作裕量内。使用最小MSE使得能对不预计的C/I值标记。为了该目的，该方法使用过去的全C/I差以标记高度不预计的新全C/I值。最小MSE方法还可以被应用到差值(即上升/下降)指示符。

为了为全测量指示符确定质量反馈指示符，所述全测量指示符在本实施例内是C/I测量，令

{C_i}＝与可允许全C/I值相关的码字集合(1)

且令

R＝接收到的全C/I码字。(2)

方法使用最小均方误差(MSE)计算确定接收到的C/I的估计。包括的MSE估计器是条件均值计算。该估计器可以被描述为：

E ((C / I) | R) = Σ_{i = 1}^{n} CiP (Ci | R) = Σ_{i = 1}^{n} Ci \frac{P (R | Ci) P (Ci)}{Σ_{j = 1}^{n} P (R | Cj) P (Cj)} - - - (3)

值得注意的是等式(3)中，Ci表示与码字Ci相关联的C/I测量。有n个C/I码字。换而言之，C/I测量被量化且被映射到总数为n的码字上。等式(3)的估计器可以被认为是期望值操作符E()，在给定接收到的码字值情况下确定测量的C/I期望值。

等式(3)描述的估计器从过去的C/I测量全值中评估P(Ci)。估计器维持全C/I测量间差值的运行(running)均值和标准偏差，并估计可能值的概率分布，即P(Ci)。对于每个接收到的全链路质量指示符，在给定接收值情况下为每个可能码字计算条件概率。这样计算的带有最小均方误差的码字被认为是“最佳估计”。一种确定最小均方误差的方法在等式(3)内给出，然而，其他实施例可以使用其他计算方法。

在当前描述的实施例中，链路质量指示符是全链路质量指示符，然而其他实施例(包括以下描述的那些)可以包括其他链路质量指示符，诸如差值指示符。还可以使用其他确定接收到链路质量指示符对应原始发送的指示符的概率的方法。而且，在给定历史和/或当前操作条件、链路质量指示符以及其他系统参数情况下，可能在可用码字子集上比较该概率。例如，在操作期间，只有当在预定时间段上接收到可用码字的子集，一个实施例只可以在子集内比较这些码字。

在评估P(Ci)时，可以使用增加异常值阻抗(outlier resistance)的方法。异常值阻抗指相对于数据异常地不同于实际数据的系统稳健性。异常值数据可能破坏参数估计。被认为对异常值数据阻抗的一示例给出如下：

下一步骤是估计RMS误差，这给出为下式的平方根：

E {((C / I) - (C \hat{/} I) | R)}^{2} \approx Σ_{i =}^{n} {(C_{i} - E ((C / I) | R)))}^{2} P (Ci | R) - - - (5)

图7说明当在基站(BS)处接收到全链路质量指示符时先前描述的实施例。图7的方法200包括两个操作模式：1)第一模式，其中全链路质量指示符的分析不考虑任何参与的差值指示符，以及2)第二模式，它考虑参与的差值指示符。当BS用于当前讨论时，当前实施例可应用于任何无线通信装置，该装置接收链路质量指示符并在此基础上做出传输决定。

根据方法200，BS在步骤202处接收全链路质量指示符。处理继续到步骤206以更新当前接收到数据的偏差和均值。偏差和均值信息存储在BS处的存储器内。步骤204的结果更新最近的均值和偏差信息。一个实施例保留历史信息并将该信息提供给调度器。在步骤206处，过程评估为j＝1、2...评估的概率P(Cj)，其中n是与链路质量测量相关联的总码字数，即可用码字集合。概率P(Cj)是码字j被接收到的概率。

BS然后在判决菱形208处确定是否在分析接收到的全链路质量指示符中考虑差值指示符，例如如上述的第一模式或第二模式。换而言之，即当前估计是只基于当前接收到的链路质量指示符还是估计考虑在步骤202处接收全链路质量指示符前接收到的差值指示符。另一实施例可以在可用码字集合的子集上评估P(Cj)。在步骤210处，过程为在步骤208内评估的每个码字确定其均方误差，并确定带有最小均方误差的码字。步骤208应用上述的等式(3)。过程然后在步骤212处估计均方误差。BS然后在步骤214处将链路质量信息提供给调度器。提供该种信息以及特别是关于涉及估计的接收到信号的可靠性和保密性的信息用于调度在支持数据传输的系统内的数据传输。

继续图7，当估计和计算包括先前接收到的差值指示符时，处理继续到步骤216以为确定差值指示符的均方误差的应用计算加权函数。由于差值指示符是二进制指示符，有两种可能：正或负。差值指示符被标识为b。接收到的差值指示符被给出为x，其中x被假设为包括与差值指示符相关联的接收到能量E并包括噪声N。每个可能性的能量(即正或负)经评估以确定每个估计的最小均方误差。例如，在给定时刻，接收到的信号x为正差值指示符的情况和负差值指示符情况被评估。

BS可以将新接收到的链路质量指示符与最近先前接收到的全链路质量估计组合，所述估计由参与的差值指示符更新。考虑该实施例其中全指示符在一个时隙上被发送，且系统放弃在该特定时隙内发送差值指示符，虽然该信息过时一时隙，BS可以使用两个(独立)估计最小化误差，给出如下：

\hat{x} = α {\hat{x}}_{1} + (1 - α) {\hat{x}}_{2} - - - (6)

其中加权因子给出为：

α = \frac{e_{2}}{e_{1} + e_{2}}, - - - (7)

其中e_i是估计i的均方误差。这产生最小均方误差为：

\min mse = {(\frac{e_{2}}{e_{1} + e_{2}})}^{2} e_{1} + {(\frac{e_{1}}{e_{1} + e_{2}})}^{2} e_{2} - - - (8)

值得注意的是上述描述也可以应用于实施例，其中系统在发送全指示符时还发送差值指示符。在该情况下，该信息不过时。

值得注意的是

可以表示只使用最近接收到的全链路质量指示符的第一链路质量估计，而

可以表示第二链路质量估计，它不是用最近接收到的全链路质量指示符被计算，而使用先前全链路质量指示符并应用任何接收到的相继参与差值指示符。第一和第二估计的每个可以有对应的均方误差且等式(6)和(7)每个相应地对被加权。

回到图7和第二操作模式，其中接收到的全链路质量指示符分析考虑参与的差值指示符，在步骤216等式(7)的加权因子α如上给出经计算。另一实施例可以使用其他对包括在接收到采样

的估计各项加权的方法。值得注意的是如果一个估计的一个均方误差远远小于另一个，则带有较小均方误差的估计被认为是较佳估计。如果e₁是较小的均方误差，则分母内的e₁项会增加α，因此突出等式(6)内的e₁项。如果e₂是较小的均方误差，则分母和分子内的e₂项会减少α，从而突出等式(6)内的e₂项。这样，等式(6)的项经加权以利于带有最小均方误差的估计，该估计被认为是“最佳”或较佳估计。还值得注意的是如果估计1(即e₁)大致等于估计2(即e₂)的均方误差，则

α = \frac{1}{2}

和等式(6)的右手内的每个项相等地经加权。

回到图7，如上所述对等式(6)的计算应用等式(7)的加权因子，接收到信号的估计在步骤218处生成。处理然后继续到步骤220以最小化步骤218内计算的估计的均方误差。步骤220使用上述给出的等式(8)。处理然后继续到步骤214以将链路质量信息发送给调度器。

如描述的，如图7内步骤216到220说明的，第二模式的处理使用两个估计准备对接收到的采样

的估计，所述两个估计为：第一估计表示只使用最近接收到的全链路质量指示符的链路质量指示符估计；而第二估计表示具有对其应用差值指示符的先前接收到链路质量指示符估计。每个估计有相应的均方误差。等式(6)和(7)根据均方误差的关系对每个估计应用加权。值得注意的是，在另一实施例中，当接收到新C/I时，收发机可以决定忽略过去的上升/下降决定并返回到最近接收到的全链路质量测量。

用于估计差值指示符的过程即上升/下降信号在以下等式中描述。令x表示接收到的采样，E表示采样的接收到信号能量，b表示发送的差值，且N表示在传输期间加入的噪声。等式(9)将接收到的信号标识为包含与发送的链路质量指示符(差值指示符)相关联的信号能量和噪声。

x = \sqrt{E} b + N, - - - (9)

b＝±1，(10)

为了最小化均方误差，使用以下等式估计b：

\hat{b} = \tanh (\frac{x \sqrt{E}}{N}) - - - (11)

使用双曲正切是为了在接收到差值指示符能量较低时提供帮助。当接收到的差值指示符能量较高时，发送的差值指示符的估计具有相对确定性。然而如果接收到的差值指示符能量较低，则它是不确定的。

差值指示符序列作为全链路质量指示符序列被提供。在差值指示符序列的步骤n处，其中每个差值指示符表示ΔdB，该dB值给出为：

(C / I) (n) = {(C / I)}_{lastfull} + Δ Σ_{i = 1}^{n} a_{i} x_{i} - - - (12)

这可以写为：

(C / I) {(n)}_{linear} = {(C / I)}_{lastfull, linear} Π_{i = 1}^{n} 1 0^{Δ a_{i} x_{i} / 10} - - - (13)

等式(12)和(13)数学上描述累加差值指示符的操作(即上升/下降指示)。等式(12)提供dB为单位的该种计算，而等式(13)提供线性变量为单位的该种计算。积是对最近全C/I的条件对数随机变量(r.v.)。对于对数分布，相关的正态r.v.给出为：

Δ Σ_{i = 1}^{n} a_{i} x_{i} - - - (14)

(C/I)(n)_linear的均值和方差可以使用方差被导出，可以如下计算：

σ^{2} = Δ^{2} Σ_{i = 1}^{n} meansq . error ({\hat{b}}_{i}), - - - (15)

其他实施例使用包括来自先前差值指示符的最近全链路质量指示符。该种估计替换等式(10)和(11)。

图8说明评估接收到的差值指示符的方法，其中先前接收到的值用于确定每个接收到的差值指示符的准确性。过程400开始于等式(7)和(8)的定义。均方误差在步骤404处如等式(9)内被最小化。步骤406如等式(11)实行计算。在步骤408处，过程计算(C/I)(n)I_inear的均值和方差。步骤410使用先前接收到的值以及(C/I)(n)I_inear的均值和方差评估接收到的差值指示符。

本领域内的技术人员可以理解信息和信号可能使用各种不同的科技和技术表示。例如，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片最好由电压、电路、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或它们的任意组合来表示。

本领域的技术人员还可以理解，这里揭示的结合这里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为清楚地说明硬件和软件的可互换性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用和设计约束。技术人员可以以多种方式对每个特定的应用实现描述的功能，但该种实现决定不应引起任何从本发明范围的偏离。

各种用在此的说明性实施例揭示的逻辑框、模块和电路的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)或其它处理器、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或任何以上的组合以实现在此描述的功能。通用处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个结合DSP内核的微处理器或任何该种配置。

在此用实施例揭示的方法步骤或算法可能直接在硬件内、处理器执行的软件模块或两者的组合内执行。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范处理器最好耦合到处理器使处理器能够从存储介质读取和写入信息。或者，存储介质可能整合到处理器。处理器和存储介质可驻留于应用专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端内。或者，处理器和存储介质可以驻留于用户终端的离散元件中。

上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims

1.无线通信系统内的一方法，其特征在于包括：

接收链路质量指示符，所述链路质量指示符具有多个链路质量指示符值的一个，其中所述链路质量指示符是全链路质量指示符，并且所述链路质量指示符是载波对干扰比(C/I)的度量；

为多个链路质量指示符值的每个确定条件概率；

基于条件概率选择多个链路质量指示符值的一个；

估计条件概率的最小均方误差；

其中选择多个链路质量指示符值的一个考虑了最小均方误差；

其特征在于所述最小均方误差的估计包括：

评估

其中n是链路质量值的总数，C_i表示每个链路质量指示符值，R表示接收到的链路指示符，P(|)是条件概率操作符，P(C_i)是可能值的概率分布，而i和j是索引。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

根据以下估计均方误差的根均方误差：

其中

是链路质量指示符的估计。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括：

使用最小均方误差和根均方误差调度链路传输。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

使用最小均方误差的估计调度链路传输。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于多个链路质量指示符值的每个对应量化的链路质量测量。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括：

估计可能的链路质量指示符值的概率分布；以及

将概率分布估计存储在存储设备内。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述估计概率分布还包括：

维持对应于接收到的链路质量指示符的均值；和

维持对应于接收到的链路质量指示符的标准偏差。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述估计概率分布还包括：

计算

是链路质量指示符的估计。

9.无线通信系统内的一方法，包括：

接收链路质量指示符，所述链路质量指示符具有多个链路质量指示符值的一个；

为多个链路质量指示符值的每个确定条件概率；

基于条件概率选择多个链路质量指示符值的一个；

确定接收到的链路质量指示符的第一估计；

使用先前接收到的链路质量指示符确定接收到的链路质量指示符的第二估计；以及

确定接收到的链路质量指示符的第三估计，所述第三估计是第一和第二估计的函数。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于还包括：

作为第一和第二估计的函数确定加权因子；以及

在第三估计的确定中应用加权因子。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述确定加权因子包括：

计算

其中e₁是第一估计的均方误差而e₂是第二估计的均方误差。

12.如权利要求11所述的方法。其特征在于所述确定第三估计包括：

计算

其中

是第一估计，且

是第二估计。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：

如下计算第三估计的最小均方误差：

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于还包括：

基于第三估计的最小均方误差调度链路传输。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：

基于第三估计调度链路传输。

16.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述链路质量指示符对应全链路质量测量。

17.一个无线装置，其特征在于包括：

接收链路质量指示符的装置，所述链路质量指示符具有多个链路质量指示符值的一个；

为多个链路质量指示符值的每个确定条件概率的装置；

基于条件概率选择多个链路质量指示符值的一个的装置；和

估计条件概率的最小均方误差的装置；

其中对多个链路质量指示符值的一个的选择考虑了最小均方误差，

其特征在于所述链路质量指示符是对应于载波对干扰比(C/I)的全链路质量指示符，其特征在于所述估计条件概率的最小均方误差的装置还包括：

评估

的装置，

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于还包括：

根据以下估计均方误差的根均方误差的装置：

其中

Figure RE-FA20189723200380024474801C00013

是链路质量指示符的估计。

19.如权利要求17所述的装置，其特征在于还包括：

使用最小均方误差的估计调度链路传输的装置。

20.如权利要求17所述的装置，其特征在于多个链路质量指示符值的每个对应量化的链路质量测量。

21.如权利要求17所述的装置，其特征在于还包括：

估计可能链路质量指示符值的概率分布的装置；以及

将概率分布估计存储在存储设备内的装置。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于所述估计概率分布的装置还包括：

维持对应于接收到的链路质量指示符的均值的装置；和

维持对应于接收到的链路质量指示符的标准偏差的装置。

23.如权利要求21所述的装置，其特征在于所述估计概率分布的装置还包括：

计算其中

是链路质量指示符的估计。

24.一个无线装置，其特征在于包括：

为多个链路质量指示符值的每个确定条件概率的装置；

基于条件概率选择多个链路质量指示符值的一个的装置；

确定接收到的链路质量指示符的第一估计的装置；

使用先前接收到的链路质量指示符确定接收到的链路质量指示符的第二估计的装置；以及

确定接收到的链路质量指示符的第三估计的装置，所述第三估计是第一和第二估计的函数。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于还包括：

作为第一和第二估计的函数确定加权因子的装置；以及

在第三估计的确定中应用加权因子的装置。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于所述确定加权因子的装置包括：

计算

的装置，其中e₁是第一估计的均方误差而e₂是第二估计的均方误差。

27.如权利要求26所述的装置，其特征在于所述确定第三估计的装置包括：

计算

其中

是第一估计，且

是第二估计。

28.如权利要求27所述的装置，其特征在于还包括：

如下计算第三估计的最小均方误差的装置：

29.如权利要求28所述的装置，其特征在于还包括：

基于第三估计和最小均方误差调度链路传输的装置。

30.如权利要求28所述的装置，其特征在于还包括：

基于第三估计调度链路传输的装置。

31.无线通信系统内一方法，其特征在于包括：

接收多个差值链路质量指示符；以及

为多个差值链路质量指示符的每个估计原始发送的差值指示符，其中所述原始发送差值指示符是两个二进制值中的一个，所述估计通过以下方式实现：

为两个二进制值的每一个确定最小均方误差；以及

将原始发送的差值指示符估计为对应于最小均方误差的二进制值，

其中所述确定均方误差包括：

对于每个二进制值，评估

32.无线通信系统内一装置，其特征在于包括：

接收多个差值链路质量指示符的装置；以及

为多个差值链路质量指示符的每个估计原始发送的差值指示符的装置，其中所述原始发送差值指示符是两个二进制的一个，所述估计通过以下方式实现：

为两个二进制值的每一个确定最小均方误差；

其中所述确定均方误差包括：

对于每个二进制值，评估