CN1788430A

CN1788430A - 无线电通信系统

Info

Publication number: CN1788430A
Application number: CN 200480012993
Authority: CN
Inventors: M·P·J·贝克; T·J·穆尔斯利
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2024-05-06
Also published as: CN1788431A; DE602004022038D1; CN100574135C; GB0310948D0; GB0319454D0; GB0323191D0; TW200503457A

Abstract

一个无线电通信系统(50)，其使用一个发射功率控制回路来调整从基站(100)向移动站(200)的下行链路(160)发射功率，并且调整移动站(200)在上行链路(260)上发射的下行链路信道质量(CQI)的周期报告以选择下行链路传输参数，响应于发射功率控制回路或CQI报告中的中断暂时发射辅助的CQT报告。

Description

无线电通信系统

技术领域

本发明涉及一种无线电通信系统、在这类系统中使用的移动站和基站、以及涉及一种操作这类系统的方法。

背景技术

在一个包括固定位置的基站和移动站的无线电通信系统中，从基站到移动站的传输发生在下行链路信道上，而从移动站到基站的传输发生在上行链路信道上。对于这类系统来说使用传输格式控制是众所周知的，其中，移动站测量所接收的下行链路信号的质量并向基站发射质量报告(通称为信道质量信息(CQI)报告)，基站然后调度对某些移动站的分组传输并选择一个适合于在主要信道状况下最优化通信的传输格式，例如调制和编码方案。这类CQI报告提供一个关于如下参数的指示：例如载波干扰比、信噪比、延迟扩展或者适于主要信道状况的推荐传输格式。

此外，使用闭环发射功率控制是众所周知的，其中，移动站测量所接收的下行链路信号的质量并向基站发射功率控制(TPC)命令，因此尽管在下行链路信道状况中有波动，而仍然在移动站维持了一个足够而不过度的接收信号电平。

通常，用于产生CQI报告的质量测量在一个下行链路信号上进行，该下行链路信号的发射功率没有被闭环功率控制过程而改变，但是用于产生TPC的质量测量必须在一个下行链路信号上进行，该下行链路信号的发射功率由于TPC命令而改变以便实现闭环操作。

此外，使用开环发射功率控制也是众所周知的，其中，基站测量所接收的上行链路信号的质量，估算该上行链路上发生的衰减，并假设下行链路上的衰减类似于上行链路上的衰减来调整下行链路的发射功率。

在功率控制过程中存在一个允许中断的需求，例如使移动站能够在准备与另一个系统进行切换时对其它信道进行测量。在这类中断期间开放或闭合的发射功率控制回路可能会被打断。当在中断之后恢复上行链路传输(以及在闭环功率控制的情况下恢复下行链路传输)时，发射功率控制回路被重建。

CQI报告通常以低于TPC命令的速率被发射，并且因此TPC命令可以又被基站用来协助传输的规划和传输格式的选择。然而，发射功率可能由于功率控制过程中的中断的缘故而暂时不是最佳的，其可能因此导致分组被调度给一个信道质量不良的移动站或导致暂时使用一个不适合的传输格式。如果传输格式不够健壮(robust)，则使用不合适传输格式的数据传输可能是不可靠的，而如果传输格式不必要地健壮，则会浪费资源。替换地，数据传输会被推迟直到功率控制过程恢复并已经再收敛为止。不论发生哪种情况，系统容量都可能被浪费而导致低效率。

发明内容

本发明的一个目的是促进提高效率。

根据本发明的第一方面提供了一个具有基站的通信系统中使用的移动站，该移动站包括：功率控制信号产生装置，用于产生一个使基站能根据功率控制回路过程调整其发射功率电平的功率控制信号；报告产生装置，用于从基站接收的信号特征的测量中产生报告；发射机装置，用于向基站发射该报告和功率控制信号，以及传输控制装置，适合于控制报告的传输时间，因此响应于功率控制回路或报告中的中断，第一报告以预定的时间顺序被发射，并且在中断之前、之间、之后中的至少一个周期中存在一个周期，在这个周期中一个或多个第二报告在与预定时间错开的时间被发射。

报告中的中断可能是报告产生中的中断，报告传输中的中断、或者可以由移动站检测到的基站的报告接收中的中断。

通过在中断发生期间中非预定的时间来发射CQI报告，可以改进向基站的下行链路质量报告。可以比预定时间更接近中断而发射报告，并且辅助报告可以被发射。从而，基站可以改进其对下行链路参数的选择，从而改进分组调度并改进合适传输格式的选择直到功率控制过程被重建为止。随后回复到较低速率避免了过度的信号发送，从而把功率消耗和干扰最小化。

根据本发明的第二方面提供了一个无线电通信系统，包括一个基站和至少一个根据本发明的第一方面的移动站。

根据本发明的第三特征提供了一种操作具有基站和移动站的无线电通信系统的方法，该方法包括：在移动站，产生一个使基站能根据功率控制回路过程调整其发射功率电平的功率控制信号，向基站发射功率控制信号，从自移动站接收的信号特征的测量中产生报告，向基站发射该报告，中断功率控制回路或报告，以及在移动站，控制报告的传输时间，因此第一报告以预定的时间顺序被发射，和响应于该中断，并且在中断之前、之间、之后中的至少一个周期中存在一个周期，在这个周期中第二报告在与预定时间错开的时间被发射。

根据本发明的第四方面提供了一个在无线电通信系统中使用的基站，包括发射机功率控制装置，其响应于从移动站接收的第一信号，用于根据功率控制回路过程来设置第一传输信号的发射功率电平；控制装置，其响应于以预定时间顺序从移动站接收的报告，用于选择第二传输信号的参数；和调度装置，用于调度功率控制回路过程或报告中的中断；以及指示装置，其响应于中断产生一个或多个其它报告的指示以用于传输到移动站，这些报告将在与预定时间错开的时间被发射。

附图说明

现在将参考附图通过实例来描述本发明的实施例，其中：

图1是一个无线电通信系统的方框示意图；

图2用图解法说明了根据本发明的操作的选项；和

图3是一个流程图，说明了一种操作根据本发明的通信系统的方法。

具体实施方式

参考图1，说明了一个无线电通信系统50，它包括基站100和多个移动站200。从基站100到移动站200的传输发生在下行链路信道160上，而从移动站200到基站100的传输发生在上行链路信道260上。

基站100包括一个具有经由耦合装置130耦合到天线装置120的输出端的发射机装置110，耦合装置130例如可以是循环器或转换开关。耦合装置130还把由天线装置120接收的信号耦合到接收机装置140的输入端。耦合到发射机装置110和接收机装置140的是控制装置(μC)150，其用于：

产生一个在下行链路上传输的控制信号，该控制信号的发射功率不受功率控制回路的控制；

响应于在上行链路上从移动站200接收的TPC命令，设置例如数据信号的下行链路信号的发射功率电平；

响应于从移动站200接收的CQI报告，为例如数据信号的下行链路信号选择传输格式；和

调度TPC过程中的中断并产生用于传输到移动站200的中断发生的指示。

每个移动站200都包括一个具有经由耦合装置230耦合到天线装置220的输出端的发射机装置210，耦合装置230可以例如是循环器或转换开关。耦合装置230还把由天线装置220接收的信号耦合到接收机装置240的输入端。耦合到发射机装置210和接收机装置240的是控制装置(μC)250，用于：

测量一个从基站接收的例如数据信号的下行链路信号并根据闭环功率控制过程产生TPC命令；

测量所接收控制信号的特征，并且从测量中产生用于传输到基站100的CQI报告；和

控制CQI报告的发射时间以便以预定时间顺序发射报告，并且响应于一个中断发生的指示，一个或多个报告在与预定时间错开的时间被发射，这类报告为了方便起见在本说明书中被称为非预定报告。

非预定报告的传输周期可能开始的时间有几个选项。此外，非预定报告的传输周期可能终止的时间也有几个选项。这些选项在下面参考图2被依次解释。图2A说明了TPC命令有规律地以间隔T_C来传输，其中，功率控制过程中没有出现中断。图2B说明了CQI报告有规律地以预定的时间顺序来传输，在该预定时间顺序的间隔T_N中没有发生中断。图2C说明了功率控制过程中有中断的TPC命令的传输，其导致TPC命令的传输打断。

用于开始非预定报告的传输周期的选项如下：

a)周期可以在中断已经终止之后开始，正如图2D中所说明的，其中缩短间隔是T_R，然后周期在从中断终端的延迟T_D之后开始。

b)周期可以如图2E所说明的在开始中断之前开始，或与中断同时开始。

c)周期可以如图2F所说明的在中断期间开始。

在中断期间，取决于例如移动站200的容量以及中断目的，CQI报告的传输可以如图2F中所说明的那样继续，或者可以如图2D、2E所说明的那样被中止。

用于终止非预定报告的传输周期的选项如下：

a)当周期在中断开始之前开始时，周期也可以在中断开始之前或与中断同时开始，或者周期可以在中断期间或在中断被终止之后或与中断被终止的同时终止。图2E说明了在中断之前开始并在中断开始的同时终止的周期。在这个例子中，周期的持续时间是T_P2并且两个辅助的CQI报告在中断之前的非预定时间被发射；CQI报告的传输在中断期间被中止，而辅助CQI报告提供辅助信息来协助基站。

b)当周期在中断期间开始时，周期也可以在中断期间或与中断同时(这个选项没有在图2中说明)或在中断之后终止，如图2F示出周期的持续时间是T_p3并且四个辅助的CQI报告在非预定时间被发射。

c)当周期如图2D所说明的在中断被终止之后开始时，或者在中断被终止的同时开始的时候，周期必须理所当然地在中断被终止之后终止。图2D中的周期的持续时间是T_P1。

确定非预定报告的传输周期的持续时间的一些例子如下所示：

a)持续时间可以具有一个预定值。

b)周期可以延续直到功率控制过程在中断之后恢复并且功率控制回路已经根据预定标准收敛为止。收敛可以被基站100的控制装置150检测到并被发信号给移动站。替换地，收敛可以被移动站200的控制装置250检测到。例如，收敛可以被一个或多个TPC命令的逆符号检测到。

非预定报告传输周期的开始时间、结束时间和持续时间中的任意一个都可以取决于功率控制回路的中断长度，例如降低间隔的短周期可以在中断很短的情况下在中断之前被使用，而长周期可以在中断很长的情况下在中断之后被使用。

由降低的间隔T_R将与另一个CQI报告分开的那些CQI报告中的任意一个都可以从比用来产生其它报告的持续时间较短的持续时间测量中产生。例如，最大测量持续时间在间隔具有降低值T_R时可以是T_R，而以正常的、较长的间隔TN隔开的那些CQI报告可以从较长的测量中导出。取决于移动站200的容量和中断目的，可以阻止测量开始直到中断被终止为止。因此例如在图2D中，如果在完成测量和相应报告开始传输之间需要一些处理时间，则用来产生在中断结束之后发射的第一CQI报告的最长测量持续时间可以是T_D或小于T_D。

如果在中断期间开始测量，则中断期间的任何其它测量(比如为交接准备而对另一个系统上的信道的检测)都可以被缩减以便提供时间来做出一个从中产生CQI报告的测量。在这两个类型的测量的精确性之间可能存在一个权衡以便建立有效时间的最佳划分。

选择性地，在非预定时间或以不同间隔发射的CQI报告也可以与其它报告不同地被编码。

在图2D和2E中，当非预定报告的传输周期已经终止并且正常的较长间隔T_N已经只在预定时间恢复CQI报告传输时，如果中断没有发生，则CQI报告的计时如图2B中所述。然而，这个相同的计时不是必需的并且CQI报告可以被替换为一个时移，时移如图2F中所说明的被施加到预定的时间顺序以用于传输随后的报告，其中，图中所示的最后两个报告的出现时间与图2B中所示的初始的预定时间顺序相比较来说被提前了。

图3是一个流程图，说明了一种操作根据本发明的通信系统的方法。方法起始于步骤505。在步骤510，移动站200(响应于来自基站100的指令)把当前的CQI报告间隔设置为T_N，并且以间隔T_C开始(或如果已经在进行中则继续)周期性的TPC命令的传输。

在步骤515，移动站200测量所接收控制信号的特征并从测量中产生CQI报告。

在步骤520，移动站200在通过当前报告的间隔T_N所确定的时间发射CQI报告，其按照预定的时间顺序被依次确定。

在步骤525，移动站200测试功率控制回路是否被中断或中断是否即将来临。如果功率控制回路没有被中断并且没有中断即将来临，则流程回到步骤515。如果功率控制回路被中断或者中断在下一个CQI报告将被发射之前即将到来，则流程进行到步骤530，其中，TPC命令以及CQI报告的传输如图2D所说明的在中断持续时间被暂停。流程在中断终止的时候进行到步骤550。

在步骤550，移动站恢复传输TPC命令并把当前的CQI报告间隔设置为一个降低的值T_R(T_R＜T_N)，从而在与预定时间错开的时刻引入报告。

在步骤555，移动站200测量所接收控制信号的特征并从测量中产生CQI报告。在步骤560，移动站200在由当前的报告间隔(现在为T_R)确定的一个时间发射CQI报告。

在步骤565，移动站200测试图2D中CQI报告间隔为之降低的周期T_P1是否已经到期。如果这个周期没有到期，则流程回到步骤555。如果这个周期已经到期，则流程回到步骤510，其中，当前的CQI报告间隔被重新设置成较长值T_N，从而在预定时间恢复了报告的传输。

如上参考图3所述整个过程，基站100可以响应于接收到CQI报告而适配下行链路传输的参数以适合主要状况。

选择性地，基站100可以通过监视CQI报告之间的间隔而在与预定时间错开的时刻检测非预定报告的传输。

选择性地，移动站200可以向基站100发信号通知间隔之间或CQI报告传输时间的改变，从而协助基站100接收CQI报告。

选择性地，基站100可以响应于功率控制回路的中断向移动站200发信号，以指示由移动站200发射的CQI报告或非预定报告之间的间隔改变。

选择性地，只有一个非预定的CQI报告可以在报告传输在预定时间顺序恢复之前被发射。

上述实施例使用一个闭环功率控制过程。然而，一个开环功率控制过程也可以被替代地使用。在这种情况下，移动站不发射TPC命令，而是替代地发射一个信号，基站可以通过这个信号来做出测量并估算合适宜的下行链路发射功率。

功率控制回路可以因种种原因而中断。例如图2C中所说明的，在闭环功率控制过程的情况下，移动站200不能暂时发射TPC命令或者不能从它产生TPC命令来暂时地接收下行链路信号，因此不能发射有效的TPC命令。在开环功率控制过程的情况下，移动站200不能暂时发射上行链路信号，因此基站100不能选择一个适当的下行链路发射功率电平。

替代于中断功率控制回路，中断可以是CQI报告过程。例如，当移动站发射另一个信号时可能需要中断CQI报告的传输。例如，这类需要的动机可以是创造足够的可用传输功率以用于将被成功发射的其它信号，或者是为了避免移动站所传输的信号中的峰均功率比太大，或者是为了减少对其它传输的干扰。又例如，CQI报告的传输可以在移动站不能进行对应测量的时候被中断，或者CQI报告的接收可以在基站不能接收CQI报告的时候被中断。另一个例子，报告中断可以发生在一个或多个上行链路或下行链路传输参数被重新配置的时候。当CQI报告中断发生时，根据本发明的一个或多个CQI报告在中断之后的非预定时间被发射。结果，基站可以改进它对下行链路参数的选择。关于本发明所描述的选项在无论功率控制过程或CQI报告发生中断的情况下都是可用的。

在参考图2所描述的实施例中，降低间隔T_R的持续时间对于每个用降低的间隔发射的CQI报告来说都相同。然而，每个降低的间隔不必具有相同的持续时间。

基站100的功能可以跨越通信网的各种固定部分来分布。在本说明书中，术语″基站″的使用因此将被理解成包括那些涉及本发明实施例的通信网络部分。

在本说明书和权利要求中，元件前面的单词″一个″并不排除多个这类元件的存在。此外，单词″包括″不排除那些列出的其它元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。

通过阅读本公开内容，其它的修改对于本领域技术人员来说是很显然的。这类修改可能涉及在通信系统及其元件部分的设计、制造和使用中已知的其它特征，它们可以被用来替换或添加到此处已经说明的特征。

Claims

1.一个在具有基站(100)的通信系统中使用的移动站(200)，该移动站包括

功率控制信号产生装置(250)，用于产生一个使基站能够根据功率控制回路过程调整其发射功率电平的功率控制信号，

报告产生装置(250)，用于从自基站接收的信号的特征测量中产生报告，

发射机装置(210)，用于向基站发射报告和功率控制信号，以及

传输控制装置(250)，其适合于控制报告的传输时间以便第一报告以预定的时间顺序并响应于功率控制回路或报告中的中断被发射，和在中断之前、之间、之后中的至少一个周期中存在一个周期，在这个周期中一个或多个第二报告在与预定时间错开的时间被发射。

2.如权利要求1所述的移动站，其中，功率控制信号包括功率控制命令。

3.如权利要求1或2所述的移动站，其中，报告产生装置(250)适于从比用来产生第一报告的测量持续时间更短的一个测量持续时间中产生第二报告的至少其中一个。

4.如权利要求1、2或3所述的移动站，其中，报告产生装置(250)适于从在中断结束之前开始的测量中产生中断结束后最早发射的报告。

5.如权利要求1到4中任一权利要求所述的移动站，其中，传输控制装置(250)适于响应于中断长度的指示来选择发射第二报告的该周期的开始时间。

6.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，传输控制装置(250)适于响应于中断长度的指示来选择发射第二报告的该周期的持续时间。

7.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，传输控制装置(250)适于响应于中断长度的指示来选择在该周期中发射的第二报告的数量。

8.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，发射第二报告的该周期的持续时间是预先确定的。

9.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，周期中发射的第二报告的数量是预先确定的。

10.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，该周期在下一个预定时间发生的时候终止。

11.如权利要求1到5中任一权利要求所述的移动站，其中，传输控制装置(250)适于响应于功率控制回路的收敛指示而终止周期。

12.如权利要求11中任一权利要求所述的移动站，其中，收敛指示是一个从基站(100)接收的信号。

13.如权利要求11中任一权利要求所述的移动站，其中，发射机控制装置(250)适于根据预定标准产生收敛指示。

14.如权利要求13所述的移动站，其中，预定的标准是至少一个功率控制命令之符号的逆。

15.如权利要求1到14中任一权利要求所述的移动站，其中，报告产生装置(250)适于在中断期间暂停第一报告的产生。

16.权利要求1到15中任意一个所要求的移动站，其中，传输控制装置(250)适于在一个或多个第二报告已经被发射之后向预定时间顺序施加一个时移，用于传输随后的第一报告。

17.一个无线电通信系统(50)，其包括基站(100)和至少一个如权利要求1到16中任一权利要求所述的移动站(200)。

18.一种操作具有基站和移动站的无线电通信系统的方法，该方法包括，在移动站，

产生一个使基站能够根据功率控制回路过程调整其发射功率的功率控制信号，

向基站发射该功率控制信号，

从自基站接收的信号的特征测量中产生报告，并

向基站发射报告，

中断功率控制回路或报告，并且在移动站，

控制报告的传输时间，以便第一报告响应于该中断以预定的时间顺序发射，并且在中断之前、之间、之后中的至少一个周期中存在一个周期，在这个周期中第二报告在与预定时间错开的时间被发射。

19.如权利要求18所述的方法，其中，功率控制信号包括功率控制命令。

20.如权利要求18或19所述的方法，其中，第二报告的至少其中一个从比用来产生第一报告的测量持续时间更短的测量持续时间中产生。

21.如权利要求18、19或20所述的方法，其中，中断结束后最早发射的报告是从在中断周期结束之前开始的测量中产生的。

22.如权利要求18到21中任一权利要求所述的方法，包括响应于中断长度的指示来选择发射第二报告的该周期的开始时间。

23.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，包括响应于中断长度的指示来选择发射第二报告的该周期的持续时间。

24.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，包括响应于中断长度的指示来选择在该周期中发射的第二报告的数量。

25.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，其中，发射第二报告的周期持续时间是预先确定的。

26.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，其中，该周期中发射的第二报告的数量被预先确定。

27.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，其中，该周期在下一个预定时间发生的时候终止。

28.如权利要求18到22中任一权利要求所述的方法，包括响应于闭环功率控制过程的收敛指示而终止发射第二报告的周期。

29.如权利要求28所述的方法，包括根据预定标准在基站上产生收敛指示并把收敛指示从基站发射到移动站。

30.如权利要求28所述的方法，包括根据预定标准在移动站上产生收敛指示。

31.如权利要求29或30所述的方法，其中，预定标准是至少一个功率控制命令之符号的逆。

32.如权利要求18到31中任一权利要求所述的方法，包括在中断期间暂停产生第一报告。

33.如权利要求18到32中任一权利要求所述的方法，包括在一个或多个第二报告已经被发射之后向预定时间顺序施加一个时移，用于传输随后的第一报告。

34.一个用于无线电通信系统中的基站(100)，包括

发射机功率控制装置(150)，用于响应于从移动站(200)接收的第一信号，根据功率控制回路过程来设置第一传输信号的发射功率电平，

控制装置(150)，用于响应于从移动站(200)以预定时间顺序接收的报告，选择第二传输信号的参数，以及

调度装置(150)，用于在功率控制回路过程或报告中调度一个中断，和

指示装置，用于产生一个或多个将在与预定时间错开的周期中被发射的其它报告的指示，以响应于中断将其传输到移动站(200)。

35.如权利要求34所述的基站，其中，第一接收信号是发射功率控制命令。

36.如权利要求34或35所述的基站，其中，该指示包括周期的开始时间、结束时间和持续时间中的至少一个。

37.如权利要求34、35或36所述的基站，其中，调度装置(150)适于响应于功率控制回路过程的收敛指示来确定周期的结束时间。

38.如权利要求34、35或36所述的基站，其中，调度装置(150)适于确定取决于所调度的中断长度的周期的开始时间、结束时间和持续时间中的至少一个。