CN1988454B - 信道质量指示汇报的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用户设备汇报信道质量指示的方法，包括步骤：用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数M和所要求汇报的CQI汇报子频段数N；用户设备测量所有子频段上的信道质量，根据测量结果确定要汇报的N个CQI汇报子频段以及这N个CQI汇报子频段的CQI值；向基站发送用于指示所要汇报的子频段的L长比特序列，其序列长度为：

；向基站发送所要汇报的子频段上的CQI值。本发明相对于比特映射的方法，用较短的比特序列指示了要汇报的子频段，减小了指示汇报频段的所需的信息比特，也减小了指示汇报频段上的CQI值相应的信息比特，进一步降低了信令负担。

Description

信道质量指示汇报的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别是涉及无线通信系统中用于频率调度的信道质量指示的汇报方法。

背景技术

现在，第三代伙伴计划(The 3^rd Generation Partnership Project简称3GPP)标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(LTE)。在众多的物理层传输技术当中，正交频分复用(OFDM)技术以其较高的频谱利用率，较低的处理复杂度，成为所有下行方案中比较有前途的一种。

OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。(1)OFDM技术一个显著的优势是由于数据分别在多个子载波上并行传输，每个子载波上的符号的长度相应的增长，对信道时延不敏感；通过进一步给每个符号上加入保护间隔，即引入循环前缀(CP)，在信道时延小于循环前缀长度的情况下，可以完全消除符号间干扰(ISI)。这样，每个子载波都经历了平坦衰落信道。(2)OFDM技术的频谱利用率高，OFDM信号在频域上实际是有交叠的，这种交叠在很大程度上提高了频谱利用率。(3)OFDM技术的抗窄带干扰和频率选择性衰落的能力较强。通过信道编码和交织可以使OFDM具有频率分集和时间分集作用，从而有效地对抗窄带干扰和频率选择性衰落。(4)OFDM技术调制可通过基带IFFT变换实现，而IFFT/FFT有成熟的快速计算方法，可以方便的在DSP芯片和硬件结构中实现。

在OFDM无线传输系统中，为了得到更大的数据传输吞吐量，可以将频率调度应用于数据传输中。因为每个用户的传输信道在不同的频段上往往具有不同的频域衰落，这样在每一个频段上，各个用户会有不同的信道质量，因此利用频域调度，就可以将各个频段调度给信道条件较好的用户设备，以实现数据传输吞吐量的最大化。

为了实现频率调度，基站需要知道在每个调度频段上，各个用户设备的信道质量，这就需要各个用户设备将各个调度频段上的信道质量指示汇报给基站。由于单个用户汇报信道质量指示所需的信息比特等于所有汇报频段上相应的信道质量指示汇报信息比特的总合。因此，对于每个用户设备，其汇报的调度频段越多，那么相应所需的上行信令负担越重。

对频率调度来说，基站所获取的每个用户设备的信道质量信息越多，越详细，那么根据这些信息进行的调度所获得的调度增益也越大，然而汇报的信息越多，那么相应所需的上行信令负担也越大，对上行的数据传输影响也越大。因此需要有一些好的方法，在保证一定的调度增益前提下，尽量减小CQI汇报所需的上行信令负担。

目前有很多方法来减小信道质量指示(CQI)汇报相应的信令负担，其中一种常用的方法就是用户设备只汇报部分信道质量较好频段上的CQI.然而这种方法除了要传输相应汇报频段上的CQI信息比特之外，还要向基站发送额外的信息比特指明所汇报的CQI属于哪些频段.但是尽管如此，由于这种只汇报部分频段的方法所汇报的频段数目只是频段总数目的一部分，因此这种方法还是会大大降低相应的信令负担.

目前在汇报部分频段上的CQI时，指示所汇报的CQI属于哪些频段的方法主要采用的是比特映射的方法。这种方法是，如果系统总共有M个CQI汇报频段，那么就用M个比特的序列来指示，将相应汇报频段的序号上的比特置“1”，而不汇报频段的序号上的比特置“0”。

如图1所示，在用比特映射的方法来指明所汇报的频段时，在CQI汇报的信令中将会有一个比特映射序列，该序列上的每一位代表着一个相应频段的序号，如果相应的比特位为“1”，那么该序号的频段就是CQI汇报频段；如果相应比特位为“0”，那么该序号的频段就不是要汇报的频段。

从上面的描述中可以看出，汇报部分频段上的CQI的方法所需的信令比特包含两部分，一部分是利用比特映射的方法指示要汇报的频段，另一部分是这些频段上的CQI汇报。

利用比特映射的方法来指示要汇报的频段所需的信息比特数依赖于系统总的CQI汇报频段的个数，而与所要汇报的频段个数无关。系统总的频段数有多少，就需要有多少个信息比特来指示。这对于系统总的频段数目较多时，其信令负担仍然很大。有必要采用一些新的方法对其进行进一步地优化。而对于所选择频段上的CQI汇报，也可以采用一些优化方法，以减小总的CQI汇报相应的信令负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用总的频段数目以及所汇报CQI频段数目，共同确定指示所汇报CQI频段信息比特数的方法和设备。

根据本发明的一方面，一种用户设备汇报信道质量指示的方法，包括步骤：

a)用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数M和所要求汇报的CQI汇报子频段数N；

b)用户设备测量所有子频段上的信道质量，根据测量结果确定要汇报的N个CQI汇报子频段以及这N个CQI汇报子频段的CQI值；

c)向基站发送用于指示所要汇报子频段的L长比特序列，其序列长度为：

d)向基站发送所要汇报的子频段上的CQI值。

根据本发明的另一方面，一种基站识别用户设备汇报的CQI的方法，包含步骤：

a)基站接收用户设备从CQI汇报信道上汇报的CQI信令；

b)基站从CQI汇报的信令中解出指示CQI汇报子频段的L长比特序列；并根据从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系，确定出用户设备汇报的是哪N个CQI汇报子频段；

c)解出的用户设备所发送的CQI信令中汇报子频段上的CQI值。

根据本发明的另一方面，一种用户设备汇报信道质量指示的设备，包括天线、射频接收机、模/数转换器、去除保护间隔单元、OFDM解调单元，还包括：

a)导频信号信噪比测量单元，用于测量所有子频段上的信道质量；

b)用户设备控制处理单元，根据所测量到的所有子频段上的信道质量，确定要汇报的频段，根据总的子频段数以及要汇报的子频段数，确定指示汇报子频段的比特序列以及指示汇报CQI值得信息比特，生成CQI汇报的信令；

c)发送端，用于将所生成的CQI汇报的信令发送给基站。

本发明相对于比特映射的方法，用较短的比特序列指示了要汇报的CQI汇报子频段，减小了指示CQI汇报子频段的所需的信息比特，也减小了指示CQI汇报子频段上的CQI值相应的信息比特，进一步降低了信令负担。

附图说明

图1是指示汇报频段的比特映射方法；

图2是用物理层信令传输CQI汇报信令的示意图；

图3是用高层信令和物理层信令传输CQI汇报信令的示意图；

图4是指示CQI汇报子频段上CQI值的信令组成；

图5是用户设备的CQI汇报操作步骤；

图6是用户设备实现CQI汇报的设备图

图7是基站接收CQI汇报的操作步骤；

图8是利用算法确定从M个CQI汇报子频段中选出N个的组合与L长比特序列对应关系的用户设备中的算法示例；

图9是利用算法确定从M个CQI汇报子频段中选出N个的组合与L长比特序列对应关系的基站中的算法示例；

图10是实施例中在各个CQI汇报子频段上的CQI值分布示意图；

图11是实施例中汇报CQI的信令组成；

图12是在实施例中用户设备汇报CQI的硬件实现框图；

图13是在实施例中基站接收CQI的硬件实现框图。

具体实施方式

本发明提出一种信道质量指示(CQI)的汇报方法，以实现在获得较大的频率调度增益的前提下，最小化CQI汇报所需的信令负担。

用户设备的CQI汇报信令将由两部分构成：

指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令；

指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令。

用户设备在发送CQI汇报信令时，可以有两种方式发送：

一种是每次用L长比特序列指示汇报的CQI汇报子频段的序号，就要有一次相应子频段上CQI值的汇报。在这种方式下，上述两部分信令均由物理层信令传输。而所谓物理层信令就是类似3GPP TS25.211中CQI汇报的信令。用物理层信令传输这两种信令的示意图如图2所示。

另一种是每次用L长比特序列指示汇报的子频段的序号之后，有多次的相应子频段上CQI值的汇报.在这种方式下，两部分的信令传输可以用物理层信令来传输也可以由高层信令来传输.所谓的高层行令就是类似3GPP中RRC协议中的无线资源控制(RRC)信令.其信令的传输方法可以是：

a)用物理层信令传输指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令；

b)用高层信令传输指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令；

c)用高层信令传输一次指示所汇报的CQI汇报子频段序号的信令和一次或若干次指示所汇报的子频段上的CQI值的信令之后，再用物理层信令传输若干次指示所汇报CQI汇报子频段上CQI值的信令。

用高层信令和物理层信令传输这两种信令的上述3种传输方法的信令传输示意图分别如图3的a)，b)和c)所示。

本发明方法给出了指示所汇报的频段序号的信令的实现方法是用一个比特序列来指示所汇报的子频段序号，具体实现方法如下：

首先根据系统总的CQI汇报子频段的个数M和系统所要求的或是基站所要求汇报的CQI子波段的个数N来确定所要得到的指明汇报频段的比特序列的长度L，该序列的长度L由如下公式确定：

所述M的值由系统的传输带宽除以CQI汇报子频段的宽度得到，而N的范围为大于等于0，而小于等于M。

所述L长比特序列与从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合有特定的对应关系。在确定了比特序列的长度之后，就要将所有可能在M个总的CQI汇报子频段中选出每N个要汇报的CQI汇报子频段组合的可能排序，并将这些可能的选择模式和上面长度为L的比特序列对应起来，使得每一种从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合都有唯一的一个长度为L的比特序列和它对应。这样就可以利用枚举的方法用长度为L的比特序列来指示每一种从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子汇报频段的可能组合。由于L≤M，因此，此方法相对于用M个比特来映射指示所选择汇报的CQI汇报子频段的方法，其所需的信息比特数目得到了降低。

其中，长度为L的比特序列和从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段组合的对应关系，可以有多种对应方式，但是无论哪种对应方式都要保证，每一种从M个频段中选出N个汇报子频段的可能组合的M长的比特映射的序列都要有唯一的L长的比特序列和它对应。如果用一个N位为1的M长比特映射序列来表示从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子的组合，那么上述的对应关系可以如表1所示。

表1从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系

L长比特序列a<sub>L</sub>，a<sub>L-1</sub>，...a<sub>3</sub>，a<sub>2</sub>，a<sub>1</sub>	N位为1的M长比特映射序列B<sub>M</sub>，b<sub>M-1</sub>，...b<sub>4</sub>，b<sub>3</sub>，b<sub>2</sub>，b<sub>1</sub>
		00...000	000...1...1
00...001	00...101...1
		00...010	00...101...10
...	...
		11...110	...
11...111	...

其中，如果那么长度为L的比特序列和此N位为1的M长比特序列将会有一一对应的关系，而如果那么长度为L的比特序列的数目将多于此N位为1的M长比特序列数目，因此将会有一些L长的比特序列作为保留序列。

如果网络和用户设备都知道了这种对应关系，当用户设备向基站发送了包含L长比特序列的CQI报告时，基站就可以知道用户设备所汇报的CQI是属于哪些CQI汇报子频段了。用户设备和网络端获取这个对应关系的方法可以由如下的几种方法实现：

方法1，用户设备和网络端存储同样的对应关系表，根据此对应关系表找出对应关系。

用户设备和基站都存储有相同的L长序列和从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的可能组合的对应关系表，此关系表中包含有所有从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的可能组合和L长比特序列的对应关系，可能的一种对应方式就是N位为1的M长比特序列与L长序列的对应关系。当用户设备想要汇报某N个CQI汇报子频段的CQI时，就从表中找出所要汇报的N个CQI汇报子频段相应的比特位为1的M长比特序列对应的L长比特序列，然后将该L长比特序列包含在CQI报告中发送给基站。当基站接收到了此CQI测量报告后，首先解出指示汇报频段的L长比特序列，根据此比特序列，查L长比特序列和N位为1的M长比特序列对应关系表，找出此L长比特序列所对应M长比特序列哪N位为1，就可以知道UE所汇报的是哪些CQI汇报子频段上的CQI。之后再解出指示所汇报频段上的CQI的信令就可以完成UE所汇报的CQI的识别，就知道了该UE汇报的是哪些频段，在相应频段上的CQI值是多少。

方法2，从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长的比特序列有唯一的固定关系，用户设备和网络端分别利用一定的算法找出此对应关系。

在此方法中，用户设备要汇报M个CQI汇报子频段中的N个CQI汇报子频段的CQI时，用户设备首先根据一定的算法，确定出在这M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段组合所对应的L长比特序列，然后将该L长比特序列包含在CQI报告中，发送给基站.当基站接收到此CQI测量报告后，首先解出指示CQI汇报子频段的L长比特序列，再根据一定的算法确认出此L长比特序列所对应指示的是哪N个频段.之后再解出指示所汇报频段上的CQI的信令就可以完成UE所汇报的CQI的识别，就知道了该UE汇报的是哪些CQI汇报子频段，在相应CQI汇报子频段上的CQI值是多少.

方法3，用户设备和网络端分别利用一定的公式计算表示从N位为1的M长比特序列的比特位和L长序列的比特位的对应关系。

在此方法中，用户设备要汇报M个CQI汇报子频段中的N个CQI汇报子频段的CQI时，用户设备首先确定此N个子频段相应的N位为1的M长比特序列，根据一定的公式，计算出要发送的L长比特序列相应的每一个比特位，之后将此L长比特序列包含在CQI报告中，发送给基站。基站在收到此L长比特序列时，就要根据一定的公式和此L长比特序列的比特位，计算出表示相应的N位为1的M长比特序列，这样就确定出UE所汇报的是哪N个CQI汇报子频段。之后再解出指示所汇报子频段上的CQI的信令就可以完成UE所汇报的CQI的识别，就知道了该UE汇报的是哪些CQI汇报子频段，在相应CQI汇报子频段上的CQI值是多少。

在给出了如何指示所汇报的CQI汇报子频段之后，下面给出本发明方法中指示所汇报频段上CQI值的信令实现方法。该方法为首先用相应的信息比特指出所汇报的子频段中具有最优信道质量的CQI汇报子频段及其相应的CQI的绝对值，然后再用差分的方法用信息比特汇报出其他汇报子频段CQI值相应于具有最优信道质量的CQI汇报子频段的CQI值的差值，以完成所有CQI汇报子频段上的CQI值的报告。本发明方法中指示所汇报子频段上CQI值的信令组成，如图4所示，其中：

401为指示具有最大CQI值的CQI汇报子频段的序号的信息比特，该信息比特指示了所汇报N个CQI汇报子频段中的哪个CQI汇报子频段具有最大的CQI值，也就是指明了具有最大CQI值的CQI汇报子频段在这N个频段中的序号。由于他要指明的是N个CQI汇报子频段中的一个子频段，因此所需的信息比特数N_{i_max}为：

用此N_{i_max}个信息比特就可以指出汇报的N个CQI汇报子频段中的哪个子频段具有最大的CQI值。

402为指示具有最大CQI值的CQI汇报子频段的CQI值的信息比特。汇报此最大值的信息比特数为汇报一个绝对CQI值所需的信息比特数。

403为用差分值表示其他N-1个CQI汇报子频段的CQI值与最大CQI值的差值的信息比特。如果需要用N_diff个比特来表示每一个频段的差分值，那么表示这N-1个频段差分值所需的信息比特数为：

N_{diff_tot}＝(N-1)·N_diff    (3)

需要注意的是系统通常会限定用来表示差分值的比特数，也就是说用差分比特数表示最大差分值会受到限定，这样用差分比特来表示CQI值也就会有一定的限定范围，其范围为小于最大CQI值而大于最大CQI值减去最大差分值。在本发明方法中，如果要汇报的某个CQI汇报子频段的CQI值小于最大CQI值减去最大差分值，那么该CQI汇报子频段的CQI将会用最大的差分比特表示，即最大的差分值表示。

这样，由这3部分信息比特就可以表示出所要汇报的N个CQI汇报子频段的CQI值。

下面给出用户设备根据本发明方法实现CQI汇报的步骤，如图5所示：

501，开始；

502，获知系统总的CQI汇报子频段数M和要求汇报的CQI汇报子频段数N。用户设备获知M和N的方式可以是由规范固定下来，而无需通知。也可以是由网络端通过信令通知的方式，这种通知可以是周期性的，也可以是事件驱动的。如果是网络端通过信令通知的方式，那么通知的方式可以为网络端无线资源控制(RRC)协议终止的实体向用户设备发送RRC信令，通知用户设备M和N的值。

503，用户设备测量所有M个CQI汇报子频段上的信道质量；

504，从所测量的所有CQI汇报子频段上选出N个信道质量最优的N个CQI汇报子频段；

505，根据测量到的N个CQI汇报子频段上的信噪比，确定所要汇报的CQI值；

506，用户设备判断是否需要发送CQI汇报子频段的指示，如果是执行步骤507，否则执行步骤510。

如果用户设备发送CQI信令的方式是前面所述的第一种方法，即每次用L长比特序列指示汇报的CQI汇报子频段的序号，就要有一次相应子频段上CQI值的汇报，那么在任何情况下，此判断的结果均为是，也就是此步骤之后直接执行步骤507。

如果户设备发送CQI信令的方式是前面所述的第二种方法，即每次用L长比特序列指示汇报的子频段的序号之后，有多次的相应子频段上CQI值的汇报。此时发送多次相应子频段上CQI值的具体次数可以是事件驱动地确定，也可以是周期性地确定。如果是事件驱动的确定，可行的方式是如果要汇报的CQI汇报子频段没发生变化就不发送L长比特序列的指示，而只发送相应频段上的CQI值。如果是周期性的，那么可行的方式是发送一次L长比特序列，之后会发送特定次数的相应频段上的CQI值。

需要注意的是，上述发送L长比特序列指示汇报的CQI汇报子频段的序号的信令可以是高层信令，也可以是物理层信令。

当发送L长比特序列的信令为物理层信令时，那么发送相应频段上的CQI值的信令也为物理层信令。

当发送L长比特序列的信令为高层信令时，可以在发送此信令之后，开始用物理层信令发送相应频段上的CQI值；也可以在发送此信令之后，用高层信令发送一次或若干次相应频段上的CQI值，之后再继续用物理层信令发送多次的相应频段上的CQI值。

507，依据M和N的值根据公式(1)确定用来指示所汇报的N个CQI汇报子频段的比特序列长度L；

508，根据所要汇报从M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系，以及用户设备本次所要汇报的N个CQI汇报子频段的组合，确定出所要发送的L长比特序列；

509，向基站发送所确定的L长比特序列指示汇报的CQI子频段；

510，根据所要汇报的N个CQI汇报子频段中具有最大CQI值的子频段在这N个CQI汇报子频段中所处的位置以及公式(2)，确定指示具有最大CQI值的子频段在N个CQI汇报子频段中序号的信息比特；

511，根据N个CQI汇报子频段中的最大CQI值，确定要汇报这个最大值的信息比特；

512，根据要汇报频段中除具有最大CQI值频段外的其他N-1个CQI汇报子频段的CQI值与最大CQI值之间的差值，确定指示这N-1个频段CQI值与最大CQI值的差分值的差分比特；

513，发送CQI汇报子频段上的CQI值。此信令中将包含指示具有最大CQI值频段序号的信息比特、指示最大CQI值的信息比特和其他N-1个频段CQI值与最大CQI值间的差分比特。

514，判断是否继续汇报CQI，如果是转到503，如果否转到515；判断的方式可以是判断是否目前下行的数据传输结束，如果结束则不会继续汇报CQI，如果没结束，则继续汇报CQI。

515，结束。

用户设备实现CQI汇报的设备图，如图6所示。

图中，用户设备在控制处理单元602中实现的功能是本发明的体现。用户设备首先通过601信道质量测量装置测量所有子频段上的信道质量，之后将测量结果传送给602控制处理单元。

控制处理单元按照前面所描述的方法确定指示CQI汇报子频段的L长比特序列，并根据测量装置所传送的信道质量结果，确定CQI汇报子频段上的CQI值，从而确定发送CQI汇报子频段上的CQI值信令的信息比特。确定的方法为确定指示具有最大CQI值频段序号的信息比特，指示最大CQI的信息比特以及指示其他频段差分CQI值的差分比特。这样就得到了包含指示CQI汇报子频段的L长比特序列和汇报相应子频段上CQI值的信息比特的CQI汇报信令。之后就可以通过发送装置603发送CQI汇报信令给基站。发送的方式有两种：

一种是每次用L长比特序列指示汇报的CQI汇报子频段的序号，就要有一次相应子频段上CQI值的汇报。

另一种是每次用L长比特序列指示汇报的子频段的序号之后，有多次的相应子频段上CQI值的汇报。

下面给出基站根据本发明方法接收用户设备汇报的CQI信令，并解出所汇报的CQI值的步骤，如图7所示：

701，开始；

702，基站获知系统总的CQI汇报子频段数M和要求汇报的CQI汇报子频段数N。基站获知要求汇报的CQI汇报子频段数的方式可以是系统有固定要求的汇报子频段数目；也可以是网络端通过信令通知基站，这种通知可以是周期性的，也可以是事件驱动的；还可以是基站周期性地或事件驱动地确定用户设备要汇报的子频段数目；

703，基站接收用户设备从CQI汇报信道上汇报的CQI信令；

704，基站从CQI汇报的信令中解出指示汇报子频段的L长比特序列，并依据从M个频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系，确定出用户设备汇报的是哪N个CQI汇报子频段；

之后基站将会解出的用户设备所发送的CQI信令中汇报子频段上的CQI值。解出汇报子频段上的CQI值的方法可以包含如下步骤：

705，根据解出的指示具有最大CQI值频段序号的信息比特，确定N个CQI汇报子汇报频段中哪个子频段具有最大的CQI值；

706，根据解出的指示最大CQI值的信息比特，确定汇报的最大CQI值；

707，根据解出的指示其他N-1个CQI汇报子频段CQI与最大CQI的差值的差分比特，并依据最大的CQI值，确定这N-1个CQI汇报子频段的CQI值；

然后，继续执行708，判断是否继续接收CQI，如果是转到703，如果否转到709；判断的方式同样可以是判断是否该用户当前的数据传输是否结束，如果结束则停止接收CQI，否则的话继续接收CQI。

709，结束。

实施例

为了说明本发明方法，下面给出本发明方法的实施例。

首先给出系统总的CQI汇报子频段的个数M的确定方法示例：

M确定的方法为用系统的传输带宽除以CQI汇报的子频段的宽度。

根据目前3GPP LTE系统的讨论，系统的带宽可以是1.25M，2.5M，5M，10M，15M和20M，其相应的传输带宽为1.125M，2.25M，4.5M，9M，13.5M和18M。需要注意的是传输带宽小于系统带宽，因为系统带宽等于传输带宽加上保护带宽。

下面给几个计算M的例子：

如果系统的带宽为10MHz，即传输带宽为9M，CQI汇报的子频段的宽度为750KHz，那么M等于(9M)/(750K)＝12；

如果系统的带宽为20MHz，即传输带宽为18M，CQI汇报的子频段的宽度为750KHz，那么M等于(18M)/(750K)＝24；

如果系统的带宽为4.5MHz，CQI汇报的子频段的宽度为4.5KHz，那么M等于(4.5M)/(375K)＝12；

需要注意的是CQI汇报的子频段的宽度的最大值为系统的传输带宽，而最小值为OFDM子载波的宽度。目前3GPP LTE系统的讨论中，最大的系统带宽为20M，即传输带宽为18M，而子载波的宽度为15K，这样可以确定M的范围为：1≤M≤1200。

系统要求汇报的CQI汇报子频段的个数N的范围为：0≤N≤M，其具体值的确定方法可以是有规范固定下来或由网络端发信令通知。

下面给出具体CQI汇报的实施例：

在本实施例中，系统总的CQI汇报子频段共有M＝12个，系统中各个用户设备要汇报的CQI子频段数目固定为N＝3个。根据所提出的方法，用来指示所有可能汇报的3个频段的组合数为

这样用来指示汇报子频段的序列长度L为：

如果用存储列表表示从M个CQI汇报子频段中选出N个的组合和L长比特序列的对应关系的方法，那么在用户设备和网络端都要存储有从12个CQI汇报子频段中选出3个CQI汇报子频段的组合和长度为8的比特序列的对应关系，一种可能的对应关系如下表所示：

表2从12个CQI汇报子频段中选出3个CQI汇报子频段的组合与长度为8的比特序列的对应关系

长度为8比特序列a<sub>8</sub>，a<sub>7</sub>，a<sub>6</sub>，a<sub>5</sub>，a<sub>4</sub>，a<sub>3</sub>，a<sub>2</sub>，a<sub>1</sub>	3位为1的长度为12的比特映射序列b<sub>12</sub>，b<sub>11</sub>，b<sub>10</sub>，b<sub>9</sub>，b<sub>8</sub>，b<sub>7</sub>，b<sub>6</sub>，b<sub>5</sub>，b<sub>4</sub>，b<sub>3</sub>，b<sub>2</sub>，b<sub>1</sub>
		0000 0000	000000 000111
0000 0001	000000 001011
		0000 0010	000000 001101
0000 0011	000000 001110
		0000 0100	000000 010011
...	...
		0001 0110	000001 000110
0001 0111	000001 1001001
		...	...
1101 1011	111000 000000
		1101 1100	保留序列
...	...
		1111 1111	保留序列

如果用算法计算的方法来实现的话，可以给出算法示例如下：

在用户设备端，其算法流程图如图8所示，其步骤如下：

801，开始；

802，用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数目M和要汇报的子频段数N；

803，产生所有可能的N位为1的M长比特序列；

804，将这些产生的比特序列按其二进制值从小到大(或从大到小)排序；

805，用户设备进行所有子频段上的信道质量测量；

806，选出具有最优信道质量的N个CQI汇报子频段作为要汇报的N个子频段，并确定这N个CQI汇报子频段组合所对应的N位为1的M长比特映射序列；

807，根据此N位为1的M长比特序列找到其在排序后的所有N位为1的M长比特序列中的序号；

808，将此序号所对应的十进制数转换为长度为L的二进制比特序列，此序列即为所求的L长比特序列；

809，判断是否继续传输数据，即是否继续汇报CQI，如果是，则转到805；如果否，则转到810；

810，结束。

在基站端，其算法流程图如图9所示，其步骤算法如下：

901，开始；

902，基站获知系统总的CQI汇报子频段数目M和要汇报的子频段数N；

903，产生所有可能的N位为1的M长比特序列；

904，将这些产生的比特序列按其二进制值从小到大(或从大到小)排序；

905，基站接收用户设备汇报的CQI报告的信令；

906，解出CQI报告信令中的L长比特序列；

907，将此L长比特序列换算成十进制数；

908，将此十进制数作为序号在已经排序的N位为1的M长比特序列中查出说对应的N位为1的比特序列，即可获知用户设备所汇报的是哪N个CQI汇报子频段；

909，判断是否继续接收CQI，如果是，则转到905；如果否，则转到910；

910，结束。

根据上述算法，用户设备和基站也可以获得在M个CQI汇报子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系。

下面给出一个CQI汇报例子，用户设备在12个CQI汇报子波段上的信道质量如图10所示。从图中可以看出子波段SB1，SB2，...，SB12上具有最大CQI值的3个子波段为SB2，SB3和SB7，因此如果用比特映射的方法指示的话，需要长度为12的比特映射序列“000001 000110”来表示，但是在用前面的存储对应关系表的方法或算法确定对应关系的方法，找出此序列所对应的长度L＝8的比特序列，就可以用长度为8的比特序列“0001 0110”(如表2所示)来指示了。可以看出在此例子中，用本发明的方法来指示汇报的频段相对于比特映射的方法，节省了4比特的信令负担。

在指示了汇报的频段之后，下面给出在该例子中用差分的方法表示这些汇报频段上CQI值的实施例。根据上面的方法，可以指示了汇报子频段为SB2，SB3和SB7，然后需要指示具有最大CQI值的子频段的序号，在本例当中由于汇报的是3个CQI汇报子频段，那么根据公式(2)可以计算出所需要指示具有最大CQI值的子频段序号的信息比特数为：

在本实施例中具有最大CQI的子频段是SB3，为3个中的第2个，因此需要用二进制比特“10”表示。

之后需要指示最大CQI的绝对值，假定系统表示一个绝对的CQI值需要用5个比特，在本实施例中，假定最大CQI的十进制值为“30”，那么可以用5个比特表示此CQI值为“11110”.

下面需要表示其它2个子频段上的CQI值，这里用的是差分方法。假定本实施例中用2个比特表示此差分值，且SB2的CQI值为“29”(与最大的CQI的差值为1)而SB7的CQI值为“25”(与最大CQI差值为5)，那么SB2将表示为“01”而SB7将表示为“11”。需要注意的是，由于SB7的CQI值与最大CQI值的差值超出了差分比特的表示范围，因此只能用最大的差分比特表示此差值，用这种CQI汇报方法会有一定的误差，但是在一定范围内这种误差是可以允许的。

此实施例的最终的CQI汇报的信令组成如图11所示。CQI报的信令包含两部分：

第一部分为指示CQI汇报子频段的比特序列1101，其序列值为“00010110”，如图11(a)所示；

第二部分为指示所汇报子频段上CQI值的信息比特，如图11(b)所示，此部分信息比特可以包含如下内容：

1102，指示具有最大CQI值的CQI汇报子频段在汇报子频段中的位置的信息比特“10”；

1103，指示最大CQI值的信息比特“11110”；

1104，指示子频段SB2的差分值的信息比特“01”；

1105，指示子频段SB7的差分值的信息比特“11”。

发送CQI信令的方式可以是两部分信令同时发送，也可以是先发送第一部分，再发送第二部分。并且可以每发送一次第一部分指示CQI汇报子频段的信令，就发送一次第二部分指示相应子频段上CQI值的信令，也可以是发送一次第一部分信令之后，发送多次的变化的第二部分信令。

发送CQI汇报信令的方法可以是：

第一部分信令用物理层信令发送，第二部分信令也用物理层信令；

第一部分信令用高层信令发送之后，用物理层信令发送多次变化的第二部分信令；

第一部分信令用高层信令发送之后，用高层信令指示一次相应CQI汇报子频段上的CQI值，然后再用物理层信令发送多次的第二部分信令。

图12中给出了利用本发明方法在实施例中用户设备汇报CQI的硬件实现框图的一个示例。用户设备通过1201天线接收，1202射频接收机处理，1203模/数转换，1204去除保护间隔，1205OFDM解调(DFT变换)，就可以在1206模块中对各个子频段上的导频信号的信噪比进行测量，并将此测量结果传送给1207处理控制单元中。

在处理控制单元中按照前面所描述的方法确定指示CQI汇报子频段的L长比特序列，并根据测量装置所传送的信道质量结果，确定CQI汇报子频段上的CQI值，从而确定发送CQI汇报子频段上的CQI值信令的信息比特。确定的方法为确定指示具有最大CQI值频段序号的信息比特，指示最大CQI的信息比特以及指示其他频段差分CQI值的差分比特。这样就得到了包含指示CQI汇报子频段的L长比特序列和汇报相应子频段上CQI值的信息比特的CQI汇报信令。

之后就可以通过1208信道编码/交织，1209调制，1210单载波FDMA调制，1211添加保护间隔，1212数/模转换，1213射频发射机，最后经过1201天线，将所确定的CQI信令发送给基站.

图13中给出了利用本发明方法在实施例中基站接收CQI的硬件实现框图的一个示例。基站通过1301天线接收，1302射频接收机处理，1303模/数转换，1304去除保护间隔，1305单载波FDMA解调，1306解调，1307解码/解交织最终可以获得用户设备所汇报的CQI信息比特，这些信息比特将传入1308控制处理单元，并经控制处理单元根据前面描述的方法识别出用户设备汇报的是哪些子频段，其中哪个子频段的CQI最大，最大值是多少，其他汇报频段与此最大值的差值是多少，从而最终获知所有汇报子频段的CQI值，完成CQI汇报的检测。

Claims (17)

1.一种用户设备汇报信道质量指示的方法，包括步骤：

a)用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数M和所要求汇报的CQI汇报子频段数N；

b)用户设备测量所有子频段上的信道质量，根据测量结果确定要汇报的N个CQI汇报子频段以及这N个CQI汇报子频段的CQI值；

c)用户设备向基站发送L比特序列，用于指示所要汇报的子频段并向基站发送对应要汇报的子频段的CQI值，其中，L比特序列长度为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述M的值等于系统的传输带宽除以CQI汇报的子频段的宽度，而N的值为大于等于0而小于等于M。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c)中，L比特序列对应从M个频段中选出N个汇报频段形成的子频段组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于每次用L长比特序列指示汇报的子频段，就要有一次相应子频段CQI值的汇报。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于每次用L长比特序列指示汇报的子频段之后，有多次的相应子频段上CQI值的汇报。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c)中所述用户设备向基站发送用于指示所要汇报子频段的L长比特序列通过物理层信令传输。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c)中所述用户设备向基站发送用于指示所要汇报子频段的L长比特序列通过高层信令传输。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤d)中所述发送汇报子频段上CQI值包括步骤：

指示具有最大CQI值的CQI汇报子频段在汇报频段子频段中的序号及最大CQI值；

然后再指示除具有最大CQI值CQI汇报子频段外的汇报子频段上的CQI值与最大CQI值的差值。

9.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于所述对应关系表分别存储在用户设备和基站中。

10.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于所述对应关系的确定包括：

用户设备获知系统总的CQI汇报子频段数目M和要汇报的子频段数N；

产生所有可能的N位为1的M长比特序列；

将这些产生的比特序列按其二进制值排序；

用户设备进行所有子频段上的信道质量测量；

选出具有最优信道质量的N个CQI汇报子频段作为要汇报的N个子频段，并确定这N个子频段组合所对应的N位为1的M长比特映射序列；

根据此N为位1的M长比特序列找到其在排序后的所有N位为1的M长比特序列中的序号；

将此序号所对应的十进制数转换为长度为L的二进制比特。

11.一种基站识别用户设备汇报的CQI的方法，包含步骤：

a)基站接收用户设备从CQI汇报信道上汇报的CQI信令；

b)基站从CQI汇报的信令中解出指示CQI汇报子汇报频段的L长比特序列并根据从M个子频段中选出N个CQI汇报子频段的组合与L长比特序列的对应关系，确定出用户设备汇报的是哪N个CQI汇报子频段；

c)解出的用户设备所发送的CQI信令中汇报子频段上的CQI值。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述基站通过规范限定或由网络端以信令通知获知系统总的子频段数和所要求汇报的子频段数。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤b)中，基站根据用户设备从M个频段中汇报N个频段的组合与长度为

比特序列所对应关系，确定收到的L长比特序列指示的是哪N个汇报频段。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于步骤c)中所述解出的用户设备所发送的CQI信令中汇报子频段上的CQI值的方法为：

根据解出的指示具有最大CQI值的CQI汇报子频段序号的信息比特，确定N个汇报频段中哪个CQI汇报子频段具有最大的CQI值；

根据解出的指示最大CQI值的信息比特，确定汇报的最大CQI值；

根据解出的指示其它N-1个CQI汇报子频段CQI与最大CQI的差值的差分比特，并依据最大的CQI值，确定这N-1个CQI汇报子频段的CQI值。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于基站通过在用户设备和基站中都存储对应关系的列表来获取基站与用户设备的对应关系。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述对应关系的确定包括：

基站获知系统总的CQI汇报子频段数目M和要汇报的CQI汇报子频段数N；

基站产生所有可能的N位为1的M长比特序列；

将这些产生的比特序列按其二进制排序；

基站接收用户设备汇报的CQI报告的信令；

解出CQI报告信令中的L长比特序列；

将此L长比特序列换算成十进制，并将此十进制数作为序号在已经排序的N位为1的M长比特序列中查处所对应的N位为1的比特序列。

17.一种用户设备汇报信道质量指示的设备，包括天线、射频接收机、模/数转换器、去除保护间隔单元、OFDM解调单元，还包括：

a)导频信号信噪比测量单元，用于测量所有子频段上的信道质量；

b)用户设备控制处理单元，根据所测量到的所有子频段上的信道质量，确定要汇报的频段，根据总的CQI汇报子频段数以及要汇报的子频段数，确定指示汇报子频段的比特序列以及指示汇报CQI值的信息比特，生成CQI汇报的信令；

c)发送端，用于将所生成的CQI汇报的信令发送给基站。

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