CN1756436B - 开销信道质量量度在蜂窝网络中的应用 - Google Patents

Abstract

在3G蜂窝网络中，在反向链路(24)上可以传送反向链路信道质量指示符信道(R-CQICH)，以支持前向链路的高速数据传输。相应地，可以使用R-CQICH来追踪无线单元(18)与基站(12)之间信号路径(20)的质量。基站(12)可以包括CQI组件，该组件使用从无线单元(18)接收的信道质量指示符(CQI)信号来基于接收信号质量产生CQI质量量度。此外，CQI质量量度可以与不同阈值(149)比较，以调整基站(12)中各种系统配置(151)。基站(12)还可以向无线单元(18)提供具有更新后的系统配置的反馈。这种技术允许使用CQI质量量度来动态调整系统配置(151)，并且增强无线系统(10)的操作。

Description

开销信道质量量度在蜂窝网络中的应用

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统，尤其涉及基带信号处理和资源管理。

背景技术

本节旨在为读者介绍现有技术中的不同方面，这些内容与下文中描述和要求保护的本发明的不同方面是关联的。相信本论述有助于为读者提供背景信息，以便帮助读者更好地了解本发明的不同方面。相应地，应该了解的是，在这里应该基于这种理解来阅读这些论述，而不应该将其视为是接纳现有技术。

在与支持高速数据传输相关联的第三代或“3G”标准中，其中提供了开销信道来传送控制和质量信息。这些质量和控制信息包括链路质量指示、解码知识以及速率控制命令。特别地，在CDMA200标准的修订版C/D中使用反向链路(EL)开销信道来支持高速的前向链路分组数据信道(F-PDCH)，其中所述反向链路开销信道即为反向信道质量指示信道(R-CQICH)，并且所述标准在此引入作为参考。

在提供高速数据服务时，无线单元连续地向基站发射信道质量指示符(CQI)报告。CQI报告是在无线单元上前向链路(FL)导频能量的测量结果。CQI报告经过每一功率控制组(PCG)就被更新，其中PCG是大小为1.25ms的时间间隔。CQI帧包含16个PCG时隙，并且CGI帧的持续时间是20ms。

此外，3GPP2标准提供了用于CQICH的不同结构，并且在基站和无线单元中可以对这些结构进行调整。在第三代合作伙伴项目2(3GPP2)标准中允许两种类型的CQI报告，即完全报告(full report)和差别报告(differential report)。完全报告是4比特的CQI码字，它表示的是当前PCG期间的导频信号采样。差别报告则是1比特的指示值，它表示的是在当前CQI与先前CQI之间发生的变化。与作为1比特指示符的差别报告相比，完全报告所使用的信号功率更大。相应的，在3GPP2标准中规定：R-CQICH可以被配置为在完全模式和/或差别模式中工作。在完全模式中，CQI帧内的所有PCG时隙都传送完全报告。但在差别模式，完全报告在CQI帧的开端处产生，其后跟随差别(differential)比特。同样，可以为R-CQICH设定重复因数，以便对完全报告在完全模式和差别模式中的重传次数进行调整，其中举例来说，所述次数可以是1、2或4。在差别模式中CQI帧的开端处，应用的完全报告的数量是由重复因数决定的。同样，可以调整切换时隙数量，以提供小区切换指示图案。这样一来，系统或CQI信道配置中的每一种配置都可能影响提供CQI信号以及提供改善信号质量的不同调整所要消耗的功率。

举例来说，如图10和11所示，提供示范性图示，描述CQI信号功率与不同PCG之间的对比关系。在图10中，可以由附图标记160标引的完全报告图示描述了用于不同PCG 162_a～162_v上每一完全报告F_a～F_g的CQI信号功率。在图示160中，用于R-CQICH的系统配置可以包括将模式设定为完全模式以及将重复因数设定为2。相应地，对于PCG 162_a和162_b，为每一PCG发布相同的完全报告F_a。如图11所示，为了减小分配给R-CQICH的功率，可以对系统结构进行调整，以使模式处于差别模式，并且将重复因数调整为1。在图11中，可以由附图标记166标引的差别报告图示描述的是PCG168_a～168_v上完全报告F_i以及每一差别报告D_a～D_o的CQI信号功率。在这个图示166中，用于R-CQICH的系统配置可以包括将模式设定为差别模式以及将重复因数设定为1。相应地，在第一PCG168_a中，可以在所指示的CQI信号功率电平170上提供完全报告F_i，同时可以在所指示的CQI信号功率电平172上提供后续的PCG 168_b～168_p中的差别报告D_a～D_o。这样一来，系统配置影响CQI信号功率。

同样，在图12和13中，切换时隙的示范性图示描述了CQI信号功率与PCG之间的对比关系。在图12中，可以由附图标记174标引的完全切换报告描述了用于每一PCG 176_a～176_v的每一完全报告F₁～F₁₂的CQI信号功率。在图示174中，用于R-CQICH的系统配置可以设定为完全模式，切换时隙数目可以设定为4。相应地，在PCG176_a～176_l上提供完全报告F₁～F₁₂，对于PCG176_m～176_p，可以分配切换时隙S₁-S₄，以传送小区切换指示图案。如图13所示，如果重复因数增大到2，那么可以增加用于重复切换时隙信息的切换时隙数目，同时可以将模式设定成差别模式，以减小CQI信号功率。在图13中，可以由附图标记180标引的差别切换报告图示描述了用于每一完全报告F₁₃、差别报告D₁～D₆以及切换时隙S₅～S₇的CQI信号功率。相应地，在将重复因数设定为2的情况下，切换时隙S₅～S₇可以使用PCG182_i～182_p。在模式被设置为差别模式的情况下，在提供差别报告D₁～D₆时，可以在PCG182_c～182_h期间保存CQI信号功率。这样一来，系统配置影响CQI信号功率。

然而，3GPP2标准并未提出如何根据不同的系统部署方案来确定优化的CQI结构。特别地，3GPP2标准并未提供一种用于确定如何根据不同的系统部署方案来动态调整CQI系统或CQI信道配置的机制。

发明内容

本发明的实施例可以涉及在基站上设计有效方法，其中所述基站保持与无线单元传递的信号的质量。这里所描述的特定的示范性实施例涉及的是码分多址(CDMA)。但是本领域普通技术人员将会了解，本发明的实施例可以涉及其他类型的通信系统，例如通用移动电信系统(UMTS)。在这里通过实例而对信道质量指示符(CQI)在使用3GPP2标准的CDMA系统中的应用进行了简要描述。

一般来说，在支持数据服务的无线系统中，数据和控制信道传送的是突发类型的业务量。这些信道并不适合用于追踪系统使用的链路质量，因为对这种追踪而言，较为理想的是连续地监视信道状态。然而如上所述，可以使用连续的开销信道，以及时和恒定地提供链路质量信息。这样一来，针对连续开销信道所进行的监视用于质量保护和资源分配，从而确保服务质量并且提高系统容量。

如上所述，在CDMA200标准的修订版C/D中，使用R-CQICH之类的开销信道来支持前向链路分组数据信道(F-PDCH)。只要无线单元请求FL高速率数据服务，那么R-CQICH将持续工作，并且所述R-CQICH传送用于前向链路高速率分组数据调度和小区切换的信息。这样则可以使用所述R-CQICH来为系统应用提供FL质量量度，其中所述系统应用可以是功率控制、小区切换、调度以及R-CQICH自身的质量控制。

由于R-CQICH传送用于调度和小区切换的信息，因此R-CQICH的质量可能影响总的系统吞吐量以及小区切换性能。相应地，可以将增大的传输功率分配给R-CQICH，以保持该信道的质量。然而，由于R-CQICH是连续信道，因此，根据R-CQICH的报告模式，它可能耗费可与其他反向链路信道相比乃至高于其他反向链路信道的功率。相应地，减少R-CQICH所耗费的功率，以提高总的系统容量，这种处理可以是非常有利的。

为了测量系统性能，可以使用消除量度(erasure)作为帧的质量指示。也就是说，每一帧上的消除量度数量可用于监视R-CQICH的质量。消除量度的生成处理包括执行硬判决，这导致一定程度的信息丢失。为完全模式提供这些消除量度，但不为差别模式提供。然而，在完全和差别模式中使用R-CQICH，并且其中使用差别模式来减小功率损耗。这样一来，如果帧的质量指示是以来自完全报告的消除量度的数量为基础的，那么在差别模式中的帧中不能获取足够的消除量度信息。相应地，既为完全报告又为差别报告产生基于帧的CQI信道质量量度可以是有利的。此外，对完全和差别报告来说，软判决量度要比消除量度数量更为理想，以提供关于R-CQICH质量的改良信息。

此外，可以使用对于完全报告和差别报告一致的帧质量量度来产生长期CQI帧质量量度，该量度可以称为长期质量量度。所述长期质量量度是通过对多个帧上的、基于帧的质量量度进行过滤而产生的。

相应地，根据本技术方法，可以为完全和差别模式提供量度，以保持R-CQICH的质量。这些量度可用于动态调整系统或CQI信道配置以及功率设定。换句话说，可以根据量度所指示的不同系统方案以及信道状态来调整信道配置，诸如差别和完全模式间的切换、重复因数的调整、和/或切换时隙数量的调整。此外，基于CQI的可靠性，可以使用帧质量量度来确定继续还是停止调度F-FDCH上的高速数据传输。同样，根据短期CQI帧质量量度，可以对外环功控(OLPC)进行调整，以调整CQI传输功率。经过更新的CQI信道或系统配置可能影响基站和无线单元。也就是说，系统配置既可以在本地应用于基站，也可以借助信令传送到无线单元。

依照本发明的一个方面，提供了一种用于在基站中管理无线信号路径质量的机制。其中举例来说，基站被配置成将接收到的信号解码成解码后的信号。并且基站可以从这些解码后的信号中产生与用于所发射信号的信道质量指示符(CQI)相关联的质量量度。然后，基站将质量量度与帧质量设定或阈值进行比较，以根据比较来确定是否调整一项或多项系统配置。

附图说明

通过参考附图并且阅读下文中的详细说明，可以清楚了解本发明的各种优点，其中：

图1描述的是具有基站和无线单元的无线通信系统的示范性实施例；

图2～7描述的是依照本技术方法的各个方面而在图1基站的示范性实施例中应用CQI帧质量量度的图示；

图8是描述图1基站中的示范性CQI组件的功能框图；

图9是描述差别比特三态判决量度的示范性图表，其中所述三态判决量度与图8的示范性CQI组件所使用的CQI清除阈值相关联；以及

图10～13是描述基站和无线单元中示范性系统配置的图示。

具体实施方式

在下文中将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。为了简明描述这些实施例，在本说明书并未对实际实施方式的所有特征进行描述。应该了解的是，与任何工程或设计项目一样，在开发任何实际实施方式的过程中都会做出很多特定于实施方式的判决，以实现开发人员的具体目标，其中包括与涉及系统和业务的约束条件相符合，并且所述约束条件会随着实施方式的不同而改变。此外还应该了解，虽然开发工作有可能非常复杂和费时，但对受益于本公开的本领域技术人员而言，这种开发工作只是一个例行的设计、生产和制造任务。

这里公开的技术可以提供一种用于对基站与无线单元之间的信号路径质量进行监视的改进方法。特别地，这里所公开的技术涉及信道质量指示符(CQI)，以及根据与CQI质量相关联的量度来对系统配置进行动态调整。依照本技术方法，基站可以包括CQI恢复/解码单元、CQI量度生成单元以及判决单元，其中所述单元被用于处理帧质量量度，以确定是否动态调整各种系统配置。特别地，CQI组件可以产生软判决量度，例如短期质量量度和长期质量量度，并且所述软判决量度用于改变无线单元与基站之间通信的信道的系统配置。软判决量度序列可以用于CQI完全报告和CQI差别报告，该序列表示CQI质量，而这些序列的积聚则反映了长期的CQI性能。CQI帧质量软判决量度可用于追踪R-OLPC的CQI性能，而长期质量量度可用于修改重复因数，以及分配小区切换时隙。因此，所提议的技术提供一种用于改进无线系统性能的方法和设备。

现在转到附图，并且首先参考图1，描述了用附图标记10来进行概括性标引的示范性无线通信系统，该系统包含基站和无线单元。在图1的示范性实施例中，基站12包括各种组件，例如CQI恢复/解码单元30以及CQI量度生成单元32，以为判决单元34提供CQI量度。如下所述，依据这些量度，判决单元34可以将量度与不同设定和阈值进行比较，以调整系统配置。

在论述基站12中量度生成处理之前，有益的是先对无线通信系统10以及无线单元18进行论述。首先，在任何给定的蜂窝区域中，蜂窝网络，诸如无线通信系统10，可以包括一个或多个基站12。例如，无线通信系统10可以是第三代合作伙伴项目2(3GPP2)CDMA20001x系统、1x演进数据和语音(EVDV)系统、1x演进数据优化(EVDO)系统、或通用移动电信系统(UMTS)。不同数据服务可以通过基站12而被提供到一个或多个无线单元，这些无线单元用无线单元18表示。此外，基站12一般经由无线电网络控制器(RNC)25耦合到PSTN26。RNC 25可以对多个基站中的功能进行管理。

当在无线通信系统10内进行呼叫时，无线单元18与基站12进行通信。无线单元18与基站12之间的通信主要通过相应无线单元18与基站12的天线之间的介入空中接口上的RF通信进行。每一通信信号路径20一般包含前向链路22以及反向链路24。前向信道或链路22是从基站12到无线单元18的信号路径20的一部分。如果系统使用CDMA，那么前向链路22可以包括一个或多个编码信道，这些信道紧接着(on top of)导频信道被传送到无线单元18。反向链路24是从无线单元18到基站12的信号路径20的一部分。如果系统使用CDMA，那么反向链路24同样可以包括一个或多个编码信道。通过使用这些前向链路22以及反向部分24，基站12和无线单元18能够相互进行通信。

对无线通信系统10，例如CDMA系统，可以支持的无线单元18的数量的实际限制是基于无线通信系统10中存在的干扰和噪声量。特别地，当噪声增大时，系统容量下降。由于无线单元18，诸如移动电话，在相同频率上执行发射操作，因此，对来自无线单元18的单个信号进行解码就包括从接收的信号中区分出该特定信号。换句话说，对预期信号来说，非预期信号即为噪声。因此，在向无线通信系统10中添加更多无线单元18时，由于噪声增大，因此，区分预期和非预期信号变得愈发困难。为无线单元18保持低的传输功率，就可以减小传输造成的干扰量。与此相反，每一无线单元18的传输功率必须保持在基站12能够无误差地解调/解码信号的电平。换言之，可以管理无线单元18传输功率，以实现期望的信噪比(SNR)。

为了管理接收到的信号的质量，无线单元18可以包括CQI生成器19，所述CQI生成器19可以用于确定在前向链路22上从基站12接收的信号的CQI质量等级。通过计算无线单元18所接收的导频信号的E_c/N_t信噪比(SNR)，以及将计算得到的值转换成CQI质量等级，可以确定CQI质量等级。例如，CQI生成器19可以包括Hadamard编码器、凿孔器(puncturer)、调制器以及复用器、信号翻转器(signalflipper)以及其他电话或类似设备。无线单元18可以通过R-CQICH在反向链路24上向基站12提供CQI。

基站12可以接收无线单元发射的信号，以处理CQI。特别地，基站12可以包含组件，诸如Rake接收机28、CQI恢复/解码单元30、CQI量度生成单元32和/或判决单元34，以处理CQI信号。Rake接收机28可以解扩(despread)、解调关于接收到的基带信号的CQI信息，并在解调的信号中将所述信息提供给CQI恢复/解码单元30。

借助解调的信号，CQI恢复/解码单元30和CQI量度生成单元32可以产生并提供与CQI以及R-CQICH质量有关的量度。特别地，CQI恢复/解码单元30可以接收来自无线单元18的信号，并且通过生成和比较CQI解码/判决量度来对解调的信号进行解码。可以单独称为解码量度或判决量度的CQI解码/判决量度分别表示用于完全报告和差别报告的CQI质量等级。然后，解码和判决量度被提供给CQI量度生成单元32。CQI量度生成单元32可以进一步处理这些量度和相关信号，从而为判决单元34提供量度。量度可以包括用于完全报告和差别报告的短期质量量度和长期质量量度。

判决单元34可以对照多种设定和阈值来分析接收到的量度，以确定是否调整各种系统配置。这些阈值可以包括切换时隙阈值、帧质量阈值、重复阈值和/或长期质量阈值。通过将量度与阈值进行比较，判决单元34可以确定何时调整系统配置，以应对CQI的变化。3GPP2标准中的系统配置可以包含若干种设定，例如完全和/或差别模式、重复因数、切换时隙数目、切换帧数目、外环功控(OLPC)设定和/或调度状态。然后，确定经过调整的配置参数，新的设定可以通过FL信号信道发送到无线单元18，以更新无线单元18中的R-CQICH配置。此外，相同的配置还可以被发送到本地的CQI恢复/解码单元30，以确保接收处理与无线单元18的传输相匹配。由此，判决单元34可以提供一种闭环方法，该方法动态更新基站12和无线单元18中的系统配置，从而提高整体系统性能。

根据上述CQI帧质量量度以及不同阈值，可以声明反向链路24上的帧是低质量，其中所述阈值可以是帧质量阈值。声称低质量帧的处理可能产生CQI坏帧事件，这与FCH的循环冗余校验(CRC)产生差错事件的情况相类似。基站12中的功率控制机制可以使用CQI帧差错事件，以通过外环和内环功控来调整无线单元18的传输功率。同样，判决单元34可以使用CQI长期质量量度来追踪CQICH性能，并且使用与量度相对的相关阈值来调整CQICH配置。图2～7中每一个图示都对依照本技术方法的方面而在图1基站的示范性实施例中使用CQI帧质量量度的情况进行了描述，其中所述CQI帧质量量度可以是短期质量量度以及长期质量量度。相应地，结合图1，可以最好地理解图2～7中的每一个图示。

图2显示的示范性图示描述了用于完全模式中完全报告的CQI帧质量量度强度与图1基站中使用的帧质量阈值之间的对比关系。可以由附图标记70标引的CQI质量完全报告图示描述了完全报告CQI_Q_Full的CQI帧质量量度与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示70中，CQI帧质量量度的强度可以用曲线72表示，而线条74、76、78可以表示不同的帧质量阈值。帧质量阈值74、76和78是根据用于来自无线单元18的完全报告CQI传输的重复因数来区分的。有益的是，与R-OLPC使用的消除量度数量相比，可以使用完全模式的CQI帧质量量度，以提供精确的质量信息。

在图示70中，在不同的重复情况下，当CQI帧质量量度72低于帧质量阈值74、76和78中的一个时，产生CQI不良事件，例如“恶劣质量”事件。CQI不良事件可以由判决单元34产生。基于CQI不良事件，可以为不利的CQI性能而提升R-OLPC设定点。这样一来，R-OLPC设定点的提升通过反向内环功控(R-ILPC)导致无线单元18的平均传输功率增大。

图3显示的示范性图示描述了用于差别模式中差别报告的CQI帧质量量度强度与基站12所用差别报告的帧质量阈值之间的对比关系。可以由附图标记80标引的CQI质量差别报告图示描述了差别报告CQI_Q_Diff的CQI帧质量量度与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示80中，CQI帧质量量度的强度可以用曲线82表示，帧质量阈值则可以用线条84表示。由于重复因数并未影响差别报告，因此，与图2的论述相似，使用单一的帧质量阈值84来确定可以何时调整系统配置。

图4显示的示范性图示描述了完全模式中长期CQI帧质量量度强度与图1基站中使用的重复阈值之间的对比关系。可以由附图标记86标引的长期CQI质量完全报告图示描述了用于完全报告CQI_LTQ_Full的长期CQI帧质量量度与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示86中，长期CQI帧质量量度的强度可以用曲线88表示，而线条92、94、96和98则可以表示不同重复阈值。这些不同重复阈值92、94、96和98是根据当前用于在与无线单元18进行通信时使用的重复因数来加以区分的。

在图示86中，重复因数可以通过将阈值92、94、96、98与长期CQI帧质量量度88进行比较来确定。举例来说，如果当前重复因数是“1”，并且长期CQI帧质量量度88的值可以小于重复阈值94，其中重复阈值94可以表示将重复因数从1增大至2的阈值。那么，由于CQI质量下降，因此重复因数可以增大，这导致重复因数从1增至2。同样，如果当前重复因数是“2”，并且长期CQI帧质量量度88可以大于重复阈值92，其中重复阈值92表示用于将重复因数从2减小到1的阈值。那么，由于CQI质量提升，因此重复因数可以从2减小到1。由此，长期CQI帧质量量度可以与阈值92、94、96、98结合使用，以调整重复因数。

此外，长期CQI帧质量量度88可以与阈值90、100结合使用，以调整信道上可能出现的极端状况。例如，当信道状态良好并且R-CQICH的当前操作模式是完全模式时，长期CQI帧质量量度88可以超过阈值90，这表明可以将CQI报告切换到差别模式，而不是在完全模式中。如上所述，切换到差别模式就降低了CQI报告的功耗。同样，当信道状态恶劣时，长期CQI帧质量量度88可以低于阈值100，这表明CQI报告的质量非常恶劣。在低于阈值100的情况下，由于CQI报告不可靠，因此可能不允许高速率数据调度。同样，长期CQI帧质量量度88可以与阈值90、100结合使用，以提高CQI报告的效能。

图5显示的示范性图示描述了差别模式中长期CQI帧质量量度强度与图1基站所用重复阈值之间的对比关系。在差别模式中，初始的完全报告量度可用于确定差别模式完全报告重复因数。可以由附图标记102表示的长期CQI质量差别(模式)完全报告图示描述了初始完全报告的长期CQI帧质量量度CQI_LTQ_Difffull与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示102中，长期CQI帧质量量度的强度可以用曲线104表示，而线条106、108、110和112可以表示不同的重复阈值。这些不同的重复阈值106、108、110和112是依照在与无线单元18进行通信时使用的重复因数来加以区分的。与图4中图示86的论述相似，通过比较阈值106、108、110和112与长期CQI帧质量量度104，可以确定重复因数。

相应地，长期CQI帧质量量度与阈值106、108、110和112的操作与图示86类似。举例来说，如果当前重复因数是“1”，那么长期CQI帧质量量度104的值可小于重复阈值108，重复阈值108表示将重复因数从1增大到2的阈值。这样一来，重复因数从1递增到2。因此，长期CQI帧质量量度104可以与阈值106、108、110、112结合使用，以调整差别模式中的重复因数。

图6显示的示范性图示描述了完全模式中长期CQI帧质量量度强度与图1基站所用切换时隙阈值之间的对比关系。可以由附图标记114表示的长期CQI质量完全报告切换图示描述了用于完全报告的长期CQI帧质量量度CQI_LTQ_FullSwitch与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示114中，长期CQI帧质量量度的强度可以用曲线116表示，而线条120和122可以表示不同的切换时隙阈值。切换时隙阈值120和122是根据为无线单元18的反向链路24所提供的小区切换时隙来进行区分的。有益的是，完全模式的长期CQI帧质量量度可以用于调整分配给无线单元18的切换时隙。

在图示114中，通过比较切换时隙阈值120、122与长期CQI帧质量量度116而确定被分配小区切换时隙。例如，对无线单元18，切换时隙数目的当前系统配置或参数是“2”。如果长期CQI帧质量量度116的值小于切换时隙阈值120，切换时隙阈值120可以表示将被分配切换时隙数目从2增大到4的阈值。由于CQI质量下降，因此切换时隙数目从2增大到4。当长期CQI帧质量量度116大于阈值120或122时，可能希望不减少切换时隙数目以简化，并且保持服务质量。因此，长期CQI帧质量量度可以与阈值120、122结合使用，以调整切换时隙。

与上述完全模式相似，如图7所示，差别报告的长期质量量度可用于确定差别模式中切换时隙数目。图7显示的示范性图示描述了差别模式中长期CQI帧质量量度强度与图1基站所用切换时隙阈值之间的对比关系。可以由附图标记124表示的长期CQI质量差别报告切换图示描述了用于差别报告的长期CQI帧质量量度CQI_LTQ_DiffSwitch与基站12从无线单元18接收的信号的SNR之间的对比关系。在图示124中，长期CQI帧质量量度的强度可以称为长期质量量度，并且该量度可以用曲线126表示，而线条128、130可以表示用于确定切换时隙数目的不同阈值。差别切换时隙阈值128和130是根据分配给无线单元18的时隙数目而被区分的。与图6中图示114的论述相似，被分配切换时隙可以通过将阈值128、130与长期CQI帧质量量度124进行比较而确定。与完全模式相反，如果差别长期质量量度126低于阈值132，那么CQI报告模式可以从差别模式切换到完全模式，以确保CQI恢复和解码性能。以下在图8中更详细地描述CQI单元36产生CQI量度的处理。

图8显示的是图1基站中示范性CQI组件的功能框图。在这个实施例中，Rake接收机28接收来自一个无线终端18的基带信号BBS。CQI组件对在R-CQICH上接收的CQI进行评估，并且计算恰当的CQI帧质量量度。然后，判决单元34确定并优化配置和参数，以提高系统性能。判决单元34使用预定的阈值来保持CQICH的质量。

如上所述，Rake接收机28可以包括多个组件，以对从无线单元18接收的信号进行解调。例如，Rake接收机28可以包括解调/CQI符号恢复单元134以及信道估计单元140。解调/CQI符号恢复单元134可用于接收来自无线单元18的基带信号(BBS)。而Rake接收机/CQI符号恢复单元134可用于解扩、解调和组合接收的信号BBS。

此外，也可以在Rake接收机28中使用信道估计单元140来评估基带信号BSS的相移。相移消除处理可能在信号电平上引入某种偏离。因此，在信道估计单元140中计算补偿因数，并且将其提供给CQI量度生成单元32。

如上所述，CQI组件可以包括CQI恢复/解码单元30，该单元包含多个组件，以对解调/CQI符号恢复单元134提供的解调的信号中的信息进行处理。例如，CQI恢复/解码单元30可以包括CQI完全报告解码器136以及CQI差别比特判决单元138。CQI完全报告解码器136可以使用解码后的软符号来执行进一步的解码。CQI完全报告解码器136可以将解调后的软符号解码成查找表中16个不同值中的一个。解码量度是根据软符号来计算的。解码量度可以包括大约16个用于CQI码字的估计值，这些估计值对应于16个相应解码量度，然后，对这些解码量度进行排序，以形成数值列表或数值表。与最大解码量度相对应的CQI码字是无线单元18发射的解码后的码字。最大解码码字被发送到CQI帧质量量度累加器142中。此外，CQI完全报告解码器136可以通过信号FullCQI向其他组件，诸如调度器，提供完全报告，以调整前向链路22的功率。

同样，CQI差别比特判决单元138还可以使用解调后的信号来对质量信息执行进一步处理，其中所述质量信息是用于CQI差别报告的解码/CQI符号单元134提供的。由于差别报告是单个比特，因此比特可以通过对解调后的信号(软符号)执行硬判决而被获取。实际上，解调后的信号充当差别比特判决量度。如果将清除量度表示成用于差别报告的CQI质量量度，那么CQI差别比特判决单元138可以执行三态判决处理，在下文中参考图9而对该处理进行描述。为了产生软判决量度，CQI差别比特判决单元138可以向CQI量度生成单元32提供差别判决量度信号Diff_Decision_Metric，并且可以通过信号DiffCQI向调度器(未显示)提供差别报告，以为前向链路22分配资源。

CQI量度生成单元32还可以包括多个组件，以从CQI恢复/解码单元30提供的信号中产生量度。例如，CQI量度生成单元32可以包括CQI帧质量量度累加器142、第一除法器单元144、第二除法器单元146、长期过滤器单元148以及信道估计求和单元150。CQI帧质量量度累加器142可以累加来自CQI完全报告解码器136的解码量度信号Max_Decode以及来自CQI差别比特判决单元138的差别判决量度信号Diff_Decision_Metric。然后，这些信号可以被提供给第一除法器单元144以及第二除法器单元146。

第一和第二除法器单元144和146可以接收来自CQI帧质量量度累加器142以及求和单元150的信号。来自求和单元150的信号可以是信道估计比例因数，而CQI帧质量量度累加器142可以特定于差别或完全模式。举例来说，第一除法器单元144可以接收与完全模式的CQI帧质量量度有关的信号，而第二除法器单元146可以接收与差别模式的CQI帧质量量度有关的信号。无论来源是什么，第一和第二除法器单元144和146都将来自每一单元的所得到的信号提供给长期过滤器148以及判决单元34。特别地，第一除法器单元144为判决单元34提供信号CQI_Quality_Full，而第二除法器单元146为判决单元34提供信号CQI_Quality_Diff。

在长期过滤器单元148中，可以对来自第一和第二除法器单元144和46的信号进行处理，以创建包含来自特定时间间隔的CQI信息的信号。从第一除法器单元144中创建信号CQI_Quality_Full_LT，它与完全模式的长期量度相关联。同样，从第二除法器单元146中创建信号CQI_Quality_Diff_LT，该信号与差别模式的长期量度相关联。长期质量量度是通过对基于帧的CQI质量量度执行长期过滤来获取的，其中基于帧的CQI质量量度可以包括一个或多个数据帧。然后，长期过滤器单元148将这些信号提供给判决单元34。

判决单元34可以接收这些包含CQI帧质量量度的不同信号，并且对照阈值149来分析CQI帧质量量度。阈值149可以是预先确定的值，该值是用阈值信号Thresh表示。阈值149可以包括预定义或可调整的设定，这些设定保存在存储器中并被用作无线单元18与基站12之间通信的基准。举例来说，阈值149可以包括切换时隙阈值、帧质量阈值、重复阈值、长期质量阈值以及CQI消除阈值。

如上所述，根据CQI帧质量量度以及阈值149，判决单元34可以为无线单元18提供反馈信号和/或更新系统配置151。系统配置151可以包括用于CQICH的设定或配置，例如完全/差别模式指示、重复因数、切换时隙数目和/或切换帧数目、R-OLPC设定、和/或调度状态。系统配置151可以保存在基站12的存储器中。这些包含系统配置的信号可以被称为判决信号DS。由此，判决单元34可以根据与R-CQICH的CQI相关联的多个量度来确定是否应该改变系统配置。

CQI恢复/解码单元30以及CQI量度生成单元32可以产生CQI帧质量量度的计算。在CQI恢复/解码单元30中，对与差别和完全模式中清除量度相关联的CQI帧质量量度的计算可以用于提高系统性能。例如，一般来说，在为完全报告产生清除量度的同时，通过在CQI恢复/解码单元30中对CQI差别比特执行三态判决，也可以为差别报告产生清除量度。通过下式，给出了PCG_i处CQI差别比特三态判决量度：

Diff_ThreeState_Metric_i＝Diff_Hard_Decision_Metric_i/Chest_Factor_i

如果开启R-FCH，那么PCG_i处的差别比特硬判决量度是：

$\mathrm{Diff}\_\mathrm{Hard}\_\mathrm{Decision}\_{\mathrm{Metric}}_i=\underset{j,k}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Re}\left({\hat{c}}_{\mathrm{jk}}^{*}{r}_{\mathrm{jk}}\right)$

并且如果关闭R-FCH，那么所述差别比特硬判决量度是：

$\mathrm{Diff}\_\mathrm{Hard}\_\mathrm{Decision}\_{\mathrm{Metric}}_i=\underset{j,k}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Im}\left({\hat{c}}_{\mathrm{jk}}^{*}{r}_{\mathrm{jk}}\right)$

在这些等式中，功率控制组(PCG)是前向信道22和/或反向信道24上大小可以为1.25ms的时间间隔。此外，r(复数形式)是在组合Rake接收机/CQI符号恢复单元134中接收的信号之前接收的信号，j是一个PCG上差别比特的重复符号数目，k是被组合的分支的数量。符号

是处于分支k和符号j的信道估计的复数共轭。Chest_Factor是PCG_i上基于信道估计的比例因数。Chest_Factor是用以下等式表示的：

$\mathrm{Chest}\_{\mathrm{Factor}}_i=\underset{j,k}{\mathrm{\Σ}}{\left|{\hat{C}}_{\mathrm{jk}}\right|}^2$

如图9所示，根据这些等式和差别比特三态判决量度，CQI差别比特判决单元138可以确定三种不同状态。

图9是差别比特三态判决量度Diff_ThreeState_Metric的示范性图示，其在图9的示范性CQI单元中与相关联的CQI清除阈值156和158结合使用。差别比特三态判决单元(Diff_ThreeState_Metric)用线条154表示，它可以分成三种状态，例如CQI提升状态CQI_UP、CQI下降状态CQI_Down、或CQI保持状态CQI_Hold。这些状态是根据差别比特三态判决量度154相对于CQI清除阈值156和158的值来划分的。通过将差别比特三态判决量度154分成三种状态，可以确定用于差别模式的清除量度。这样一来，如上所述，整个帧上的清除量度数目可以被确定。

为了提供三种状态，处于预定值155相对端的两个CQI清除阈值156和158可以与线条154相交。预定值155可以是“0”，或者可以是另一个适当的基本值(base vaIue)。CQI提升清除阈值156可以用于划分CQI提升状态CQI_Up与CQI保持状态CQI_Hold。CQI提升状态CQI_Up可以表示CQI质量正在改善，而CQI保持状态CQI_Hold可以表示已经出现了清除量度。同样，CQI下降清除阈值158可以用于划分CQI下降状态CQI_Down与CQI保持状态CQI_Hold。

例如，在给定的PCG_i中，差别比特三态判决量度154可以在三种基本类型的判决中的一种中。举例来说，如果差别比特三态判决量度154小于CQI下降清除阈值94的值，那么差别比特三态判决被执行为CQI下降状态CQI_Down。也就是说，可以将来自无线单元18的CQI比特解译为“0”，这表明当前的CQI值正在下降。此外，如果差别比特三态判决量度154大于CQI提升清除阈值156的值，那么差别比特三态判决被执行为CQI提升状态CQI_Up。这样一来，来自无线单元18的CQI比特将被解译为“1”，这表明当前的CQI值正在增大。最后，如果差别比特三态判决量度154小于或等于CQI提升清除阈值156的值，并且大于或等于CQI下降清除阈值158的值，那么这表明接收到的CQI信号的质量不好。于是，差别比特三态判决被执行为CQI保持状态CQI_Hold。如果判决量度处于这个区域中并且执行双态判决，那么更可能出现差错。这样一来，来自无线单元18的CQI比特可能不被解译，并且可能声明清除量度。

有益的是，通过声明清除量度，可以丢弃所发射的CQI比特，并且不会使用不可靠的信息。清除量度表明反向链路24上的信道状态不正在恰当的电平上执行。此外，可为帧上的差别报告产生清除量度，以用作差别模式中的帧质量量度。三态判决方法的一个目的是指示CQI信号质量以及信道状态。这可以用于只产生清除量度，而CQI差别比特仍旧由双态判决确定。

另一个CQI帧质量量度可以是CQI帧质量软判决量度。如上所述，通过在完全或差别解码/判决量度中执行硬判决而产生清除量度。硬判决导致一定程度的信息丢失。与每个帧或每多个帧的清除量度数量相比，为了避免信息丢失，基于帧的质量量度可以提供更精确的信号质量测量。同样，CQI帧质量软判决量度可以通过提供关于CQI值的可靠性的更精确信息，来改进系统。

如上所述，CQI帧质量软判决量度由CQI量度生成单元32产生。通过在帧上累加基于PCG的清除量度而产生CQI帧质量软判决量度。在完全模式中，可以在切换时段和非切换时段中不同地计算CQI帧质量软判决量度。在处于正常工作模式并且不包含小区切换的非切换时段中，CQI帧质量软判决量度是用下式表示的：

$\mathrm{CqiQualityFull}=\underset{j}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{frm}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{M}{\max }{\left(\mathrm{DecodeMetri}{c}_m\right)}_j/\underset{i}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{frm}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Chest}\_\mathrm{Facto}{r}_i$

其中i是PCG索引，j约等于CQI重复因数CQI-repetition-factor与PCG索引相除的商。在上文中，信道估计因数Chest_Factor是关于清除量度的生成而定义的。此外，DecodeMetric(解码量度)是CQI完全报告解码量度，其可以包括M个不同量度。CQI完全报告解码量度DecodeMetric在PCG上累加，其中用于累加的PCG的数目即为CQI重复因数CQI-repetition-factor。此外，CQI_frm表示在CQI偏移帧上的累加。在切换时段中，在帧内没有切换指示的区域中可以累加CQI帧质量软判决量度。在这个时段中的CQI帧质量软判决量度是用如下等式表示的：

$\mathrm{CqiQualityFull}=\underset{j}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{regA}}{\mathrm{\Σ}}}\underset{M}{\max }{\left(\mathrm{DecodeMetri}{c}_m\right)}_j/\underset{i}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{regA}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Chest}\_\mathrm{Facto}{r}_i$

在这个等式中，CQI_regA是持续时间或CQI帧中的“区域A”，其中该区域传送CQI报告。在区域A中并未出现CQI小区切换指示。因此，这个等式为判决单元34提供来自CQI量度生成单元32的一个信号。

同样，对差别模式，用于初始完全报告的CQI帧质量软判决量度是用以下等式表示的：

$\mathrm{CqiQualityDiff}\_\mathrm{Full}=\underset{M}{\max }\left(\mathrm{DecodeMetri}{c}_m\right)/\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Rept}\_\mathrm{Fct}-1}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Chest}\_\mathrm{facto}{r}_i$

在这个等式中，Rept_Fct是CQI重复因数，并且DecodeMetric在PCG上累加，其中用于累加的PCG的数目即为CQI重复因数Rept_Fct。这个等式给出了另一个从CQI量度生成单元32提供到判决单元34的信号。该计算不受小区切换的影响。

用于差别模式中差别报告的CQI帧质量量度可以在切换时段中计算，也可以在非切换时段中计算。在非切换时段中，用于差别模式中差别报告的CQI帧质量量度是用以下等式表示的：

$\mathrm{CqiQualityDiff}\_\mathrm{Diff}=\underset{i=4}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{frm}}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{Diff}\_\mathrm{Decision}\_\mathrm{Metri}{c}_i|/\underset{i=4}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{frm}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Chest}\_\mathrm{facto}{r}_i$

在切换时段中，在区域A中出现有效CQI报告。帧质量量度只能从区域A中获取：

$\mathrm{CqiQualityDiff}\_\mathrm{Diff}=\underset{i=4}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{regA}}{\mathrm{\Σ}}}|\mathrm{Diff}\_\mathrm{Decision}\_\mathrm{Metri}{c}_i|/\underset{i=4}{\overset{\mathrm{CQI}\_\mathrm{regA}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Chest}\_\mathrm{facto}{r}_i$

因此，这些等式给出另一个从CQI量度生成单元32提供到判决单元34的信号。

此外，使用其他因素来改进所提供的CQI帧质量量度。例如，用于差别报告的CQI帧质量量度累加在差别模式中可以从PCG 4(i＝4)开始，以避免完全报告和重复因数影响质量量度。同样，信道估计比例因数的累加长度与基于PCG的解码/判决量度的累加长度相同。

应该理解的是，Rake接收机28、CQI恢复/解码单元30、CQI量度生成单元32以及判决单元34仅仅是可以用这里描述的技术来设计的硬件设备或程序的实例。举例来说，这些组件可以作为程序或代码之类的软件程序实现，也可以作为固件或硬件元件实现，例如现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、特定用途集成电路(ASIC)和/或这些硬件组件的组合。事实上，虽然本发明可以进行不同的修改和替换形式，但在附图中举例描述了本发明的具体实施例，并且在这里只对本发明的具体实施例进行了详细说明。然而应该理解，本发明并不局限于所公开的特定形式，与此相反，本发明覆盖了落入以下权利要求所规定的发明实质和范围以内的全部修改方案、等价方案以及备选方案。

Claims (10)

1.一种用于提供质量量度的方法，包括：

从解码处理中为接收到的信道质量指示符(CQI)产生质量量度，其中所述质量量度包括与接收到的信道质量指示符(CQI)的质量相关联的长期质量量度，其中通过在多个帧上进行过滤而产生所述长期质量量度；

将至少一个所述质量量度与质量设定(149)进行比较；以及

基于所述比较来确定是否动态地调整信道质量指示符(CQI)信道配置(151)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信道质量指示符(CQI)信道配置(151)包括差别模式的R-CQICH模式设定，其中通过在信道质量指示符(CQI)差别比特上执行三态判决来生成用于差别模式的质量量度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中生成质量量度包括：

生成用于完全模式和差别模式的信道质量指示符(CQI)帧质量软判决量度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中产生质量量度包括：

生成软判决量度，其中通过累加清除量度生成所述软判决量度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中产生质量量度包括：

生成用于完全模式的信道质量指示符(CQI)帧质量软判决量度，其中在切换时段和非切换时段中不同地计算用于完全模式的信道质量指示符(CQI)帧质量软判决量度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中产生质量量度包括：

生成用于差别模式的软判决量度，其中为切换模式和非切换模式不同地计算用于差别模式的软判决量度。

7.一种用于提供质量量度的设备，包括：

Rake接收机单元(28)，被配置为接收和解调基带信号；

耦接到Rake接收机(28)的信道质量指示符(CQI)恢复/解码单元(30)，被配置为处理解调后的基带信号；

信道质量指示符(CQI)量度生成单元(32)，包括长期过滤器(148)，所述长期过滤器(148)被配置为通过在多于一个帧的时间段上累加多个质量量度而生成长期量度，所述信道质量指示符(CQI)量度生成单元耦接到信道质量指示符(CQI)恢复/解码单元(30)，并被配置为在解码处理中产生与接收到的信道质量指示符(CQI)的质量相关联的质量量度；以及

判决单元(34)，耦接到信道质量指示符(CQI)量度生成单元(32)，被配置为将所述质量量度与预定质量设定(149)相比较，以确定是否动态地调整信道质量指示符(CQI)信道配置(151)。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述信道质量指示符(CQI)恢复/解码单元(30)包括：

信道质量指示符(CQI)完全报告解码器(136)，被配置为解码解调后的基带信号；以及

信道质量指示符(CQI)差别比特判决单元(138)，被配置为执行三态判决处理(152)。

9.根据权利要求7所述的设备，其中所述信道质量指示符(CQI)量度生成单元(32)包括：

信道质量指示符(CQI)帧质量量度累加器(142)，被配置为从信道质量指示符(CQI)恢复/解码单元(30)接收信号；

第一除法器单元(144)，被配置为从信道质量指示符(CQI)帧质量量度累加器(142)接收涉及完全模式的信号；以及

第二除法器单元(146)，被配置为从信道质量指示符(CQI)帧质量量度累加器(142)接收涉及差别模式的信号。

10.根据权利要求7所述的设备，其中所述信道质量指示符(CQI)量度生成单元(32)包括被配置为累加来自信道质量指示符(CQI)完全报告解码器(136)和信道质量指示符(CQI)差别比特判决单元(138)的信号的信道质量指示符(CQI)帧质量量度累加器(142)。

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