200405693 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一通信系統，進一步關於使用該系統之主台及 附屬台，及關於操作該系統之方法。本說明書說明一系統特 別參考環球行動電信系統（UMTS)，應瞭解，此一技術亦可 在其他通信系統使用。 【先前技術】 在行動通#糸統中男日增之需求，即，在要求下及合理之 速率下有能力大批下載資料至行動台（MS)之系統。此種資料 可成為自網際網路之網頁，可能包括視頻剪輯或相似物。行 動台僅偶而需要此種資料，故固定之帶寬專用鏈路不適合。 為達成UMTS中此一需求，一高速下行鏈路包封存取 (HSDPA)計劃已發展出，其可方便以至少4Mbps速率轉移包 封資料至行動台。 在目前建議之HSDPA之實施例中，MS將下行頻道品質（即 頻道品質資说’ CQI)之正常測量以信號通知服務之基地台 (BS)。報告之CQI測量採取建議之傳輸格式之形式，Ms相信 該袼式可導致在優勢之頻道特性中，下行鏈路包封成功之傳 輸。測量之頻道品質中1 dB之改變將導致建議之傳輸袼式之 改變。 B S將C QI報告之頻率通知μ S作為參數，在每傳輸時間間隔 (ΤΤΙ)有一次最大頻率，在HSDPA之下為3個時間段。在目前 86066 -6- 200405693 某些建議之實施例中’ CQI報告之頻率在半靜態基準下係可 變的，視下行鏈路包封活動位準而定。 接到自在其胞元中利用HSDPA之行動台之cqi報告時，⑽ 之程序機必須決;^那些行動台將職與傳輸包封之時程，及以 何種MCS(調變及編碼計劃）。在行動台測量終止與利用對應 之MCS之下行包封傳輸之間將有6個時間段之最小延遲。如 cQI報告頻率低於每個TTI一次，行動台之測量與下行鍵路包 封傳輸間之平均延遲將變大。 在此延遲期間，頻道條件可能改變而導致包封傳輸失敗可 能性增加，因而該包封需要再傳輸。因此，降低總下行鏈路 輸出量，增加資料到達]83與]^8成功接收間之延遲。包封傳 輸時實際頻道條件與報告之CQI間誤差量隨MS速度增加而 增加。 有一種方式，在行動台測量準備調整CQJ報告中（隱式）資 料後’即在閉合迴路功率控制機構（並聯下行鏈路控制頻道） 之下行鏈路傳輸功率改變後，BS可嘗試作為頻道條件改變之 補償’該控制機構以1500 Hz更新速率操作。 如其他下行鏈路頻道至一 MS之淨傳輸功率改變自行動台 測量報告開始為+3 dB時，BS應利用對應頻道條件，較MS報 告為壞之3 dB之MCS排定包封傳輸至MS之時程。但當MS以 高速移動時，閉合迴路功率控制當頻道自一時間段至次一時 86066 200405693 間段脫離k，％法足夠快速操作以追蹤頻道之衰減。此種情 況下’ BS無法利用自MS接收之功率控制指令可靠改正cqi 報告。 【發明内容】 本I月之目的為提供解決目前存在之改變頻道條件下降 低輸出之量。 根據本發明之特性，備有一通信系統，其有一下行鏈路資 料頻道用以傳輸資料包封自主台至附屬台，及上行鏈路及下 行鏈路控制頻道以在主台與附屬台之間傳輸控制資訊，附屬 °有裝置以測量資料頻道之至少一特性，及在上行鏈路控 制頻道傳輸與一或多個測量之頻道特性相關之報告至主 〇，主台有時間信號裝置經下行鏈路控制頻道指示附屬台時 間長度’遠時間中應作產生每一報告之頻道測量，該主台有 裝置視報告而定，以決定資料頻道之至少一操作參數。 使經由各附屬台所作之測量為不同時期之平均，可增加總 系統輸出量。此外，平均期間之適當選擇可使報告之頻率降 低，因而降低總干擾位準而不致降低系統性能。平均期間可 以變化，視附屬台之速度而定，此一變化可由主台或附屬台 開始。 根據本發明之第二特性，備有一主台以供通信系統使用， 乐統具有下行鏈路資料頻道以自主台傳輸資料包封至一附 86066 200405693 屬台，及具有上行鏈路控制控制頻道以傳輸控制資訊於主台 與附屬排之間，其中備有裝置，以便在上行控制頻道自附屬 台接收資料頻道之一或多個測量之頻道特性有關之報告，及 備有ΒτΓ間彳5號裝置以經由下行鍵路控制頻道指示時間長度 給附屬台，在該期間應作產生每一報告之頻道測量，視報告 而定，附屬台決定資料頻道之至少一作業參數。 根據本發明第三特性，備有一附屬台以供具有下行鏈路資 料頻道之通k系統之用，以自主台傳輸資料包封至附屬台， 及備有上行鏈路及下行鏈路控制頻道以傳輸控制資訊於主 台與附屬台之間，其中該附屬台包括一至少在一資料頻道之 特性之測量裝置，及裝置用以傳輸一或多個測量之報告=上 行鏈路控制頻道上傳輸至主台，及裝置用以改變時間長度， 該期間用以作成產生每一報告之頻道測量。 頻道測量製成之時間長度可由附屬台決定，或由主△決 定，並經由下行鏈路控制頻道傳輸至附屬台。 〇 ^ 根據本發明之第四特性，備有一操作通信系統之方法，該 :統具有下行鏈路資料頻道以自主台傳輸資料封包至附： 台’及備有上行鏈路及下行鏈路控制頻道以傳輸控 主台與附屬台之間，盆中哕w凰△ ° 〃中“附屬°至少-資料頻道之個神, 及傳輸一或多個關於測詈之_ ’ 1篁之頻運特性之報告經上行鐽政伙 制頻道至主台，1中爷主二姆^ > 鏈路控 /、Τ該主σ經下仃鏈路控制頻道 一 4曰木附屬 86Ό66 200405693 台用以製成頻道測量之時間長度，其中該主台根據報告決定 至少一資料頻道之操作參數。 本發明之實施例將以舉例及參考附圖式予以說明。 【實施方式】 參考圖1，一無線電通信系統包含一主台（BS) 100及一附屬 台（MS) 110。該BS 100包含微控制器（μ(：) 102，收發機裝置 (Tx/Rx) 104連接至天線裝置106，功率控制裝置（PC) 107以改 變傳輸功率位準，及連接裝置108連接至PSTN或其他適當網 路。每一 MS 110包含一微控制器（μ〇112,收發機裝置（Tx/Rx) 114連接至天線116及功率控制裝置（PC)118以改變傳輸功率 位準。自BS 100至MS 110之通信發生在下行鏈路頻道122， 而自MS 110至BS 100之通信則發生在上行鏈路頻道124。 考慮一包括HSDPA功能之系統，MS 110實施下行鏈路頻道 1 22之正常特性測量，其在上行鏈路頻道124報告至BS 1 00， 如上述引言部分所述。該頻道特性典型包括一或多個位元誤 差率，信號雜訊比，信號干擾位準等。在ΜΙΜΟ(多輸入多輸 出）系統中，其可包括多天線及多傳輸路徑之獨立特性。 以上指出之利用來自閉合迴路功率控制機構之資訊亦可 由BS 100利用，在MS 110實施測量後以補償頻道條件之改 變。實施模擬以作進一步調查。以下為模擬系統詳細規格之 主要假定： 86066 -10- 200405693 邊紀疋布局，具有供輸出量評估之中央胞元之代表 段。 •行動台110之數目（每一胞元户12 •靜態TTI = 3時間段（2 ms)==1子幀 •傳播指數=3.76 •單一路徑瑞利快速衰減模式（平頻譜） 在一子幀期間頻道條件靜態，得自平均子幀 •對數正常遮蔽標準偏移=8 dB •各台間遮蔽關聯=0.5 •在所有胞元中，BS功律之1〇%分配至共同導引頻道 •在所有胞元中，BS功率之30%分配至共同頻道（包括導引 頻道） •在所有干擾胞元中，BS功率之70%分配至HSDPA •在需要胞元中，BS可用功率之70%分配至HSDPA •由於與HSDPA相關之專用頻道之開支未加考慮
• 10個擴展碼提供HSDPA • MS能力：5擴展碼 •擴展因數=16 •假定可用之調變及編碼計劃（MCS): 1. QPSK1/4 速率 2. QPSK 1/2 速率 86066 11 200405693 3.QPSK 3/4 速率 4.16- QAM 1/2 速率 5.16- QAM 3/4速率 •每個代碼之相等傳輸功率 •自信號與干擾比（SIR)及塊代碼性能界限計算之幀誤差率 •時程延遲=2時間段（BS在時程上決定與資料傳輸開始間之 延遲） •頻道品質資料延遲=3時間段（MS 110頻道測量與BS 100開 始接收報告間延遲） 代表流線型服務，假定提供之負荷由每一 MS 11 0之恆值速 率資料流組成。為簡明計，假定每一資料流為相等位元率。 每一用戶之資料假定以一隊列到達BS 100，該隊列在每一 TTI予以更新。假定每一包封附加一CRC(循環冗餘檢驗）。 作為系統設定，實施再傳輸之追蹤組合。一誤差包封以相 同之MCS再度傳輸。實施一完美最大比值組合，最後SIR加 以計算為組合之二包封之SIRs之和。每一包封之最大傳輸數 限於1 0。 報告之CQI測量假定為建議之MCS形式，在不同建議間具 有1 dB之量子化步進。總計有30個量子化位準，具有最低對 應一 CIR(載波與干擾比）為-10 dB(假定所有BS功率均分配 至HSDPA)。模擬中之時程器根據CQI值選擇一可用之MCS。 86066 -12- 200405693 功率控制步進大小假定為丨dB。 該模擬之時程器考慮下列參數： •最近之傳輸排定至該MS 110 •財S 110之CIR(由BS 100決定） •在MS 110之長期平均CIR •在BS 100之隊列中資料量 M S能力（其能接收之最大頻道化代碼數目） 利用一系統設定一比例公平時程器，其以（隊列長度>(瞬 間CIR)/(平均CIR)之最高值發出資料至用戶。 其他一般假定為· •任何用戶之資料包封可分配給至任何頻道化代碼。 •用戶可被分配一個以上之頻道化代碼。 .代碼塊大小等於以一頻道化代碼發出之資 一“包封’，可含在-侧並聯發出之多個代碼塊。^為 .再傳輸及第一次傳輸至同一用戶不 个兄許在同一 TTI内發 生。 •供第一次傳輸之調變編碼計割及功 一】久功羊位準需加選擇以使 輪出量最大。 •所有再傳輸時程需棑在第一次值於 人得輪之別，即給與高優 先，及當任何再傳輸等待發出時，不、 于不准卓一次傳輸至MS100。 ’再傳輸之調變及編碼計劃與第欠傳輸相同。 86066 •13- 200405693 •可用之頻道化代碼以順序分配，直到可用總功率已用盡。 圖2為一曲線圖’說明利用模擬想定中功率控制資訊之可 能改進，顯示一 MS 1 1 0以1 〇 Km/h之速度下，包封傳輸以秒 為單位之百分之95延遲D與以Mbps(每秒百萬位元）單位所提 供之負荷之關係。結果顯示每1，1 〇，1 〇〇 TTI之報告循環 (RC) ’分別以方塊’圓，及三角符號表示。實線顯示BS1〇〇 未利用功率控制資訊，而虛線表示BS 1 00利用功率控制資訊 以改正頻道品質報告，如上所述。可清楚看出，利用功率資 訊可提供足夠之改進，因馗8110發出報告之速率已降低。當 利用功率控制資訊時，與不利用控制資訊時而有大幅下降相 較，系統輸出不會下降。 圖3與圖2之曲線相似，但ms 11 〇以12〇 km/h速度前進。在 此速度下’當傳輸包封時，頻道特性資訊已過時，結果系統 在車乂低速度時，以大幅降低之輸出量而飽和。利用功率控制 貝料尚可提供某一改進，但較一慢速移動之MS之改進為 少，特別是較高提供之負荷時為甚。 在本發明之系統中備有一改進之方法以解決正在前進之 MS U0之效應，即，將報告之頻道特性平均。圖4為一與圖2， 3相似之曲線說明一行動台以12〇 km/h移動。但虛線表示在 頻這品質報告在報告前15個時間段平均時之性能。可看出， .、使用功率控制資訊相比，延遲已大幅降低，即使非常頻繁 86066 -14- 200405693 之測量報告亦如此（如每100 TTI—次）。此舉可使測量報告之 頻率降低而不致犧牲系統輸出量，因此，降低上行鏈路干擾。 圖5為一曲線，顯示一行動台MS 110以120 km/h之速度移 動時’在提供之負荷〇之範圍之延遲D，一報告循環每100 TTI 及1，3，15及150時間段之平均期間（AV)(由方塊，圓，三角及 菱形分別表示）。可看出，在平均期間高至丨5〇時間段之每一 增加均降低延遲。即使在相當短之期間如3個時間段，較未 平均及利用功率控制資訊上亦提供足夠之改進。此二技術可 以同時使用，將提供進一步改進。 即使在低速，本發明不必要，因為利用自閉合迴路功率控 W之效應，某些平均可使用而無足夠效應。例如，MS n 〇 以3 km/h移動時，當利用3時間段平均時顯示無大幅退化。 頻道特性之平均可由MS U(^tBS 1〇〇實施。如由881〇〇實 % %，可將MS 110在每一 TTI傳輸一次之個別頻道報告加以 平均。但由MS 110實施此一平均亦為一優點，因為此舉可使 報告傳輸之頻率降低，因而可降低上行鏈路之干擾。該平均 期間可以固定，但在—較佳實施例中，由BS⑽發信號至 BS 1〇〇可以彳§號通知與頻道報告傳輸相對之時間， 測量應在該時間開始及終止，或㈣通知㈣測量期間之持 續時間。選擇性亦可將測量期間終止與報告傳輪間之延遲以 信號通知。測量期間之持續時間可由任何方便方式通知。 86066 -15- 200405693 ms no可在此一時間連續測量’或較佳為測量某些取樣測 量，於是加以平均。此等取樣測量可為不連續，取樣測量之 間可能有-或多個間隙。在取樣測量情形下，通知之持續時 間可能指出應實施之測量數目，並將測量間之時間長度亦預 定或通知。 BS 100可利用其平均期間之知識，以預測接收之頻道報告 之可靠性。其可作騎程算法之輸人，以其決定之可靠性權 衡頻道報告。 _ 在另一實施例t ,使平均期間與速度有關，MSU〇即以該 速度移動（BS 100及/或]^8 110可自其已知方法如都普來衰 減率或SIR改變率決定）。當MS 110之速度增加時，此效應將 增加平均期間。平均期間與MS速度之關係可由BS 1〇〇通 知，或可為一預定參數。需要時，此MS可在其頻道報告中 包括速度指示。 改變平均期間有許多理由。例如，在MS i i 〇開始或終止—· 軟乂遞時，或信號活動在另一頻道發生，如MS 11〇傳輸收訖 或主動組之大小改變時，可改變平均期間。在系統令如其有 效功率控制率可以改變，則平均期間之改變亦同時可行。此 時，可利用功率控制率改變之信號通知，以避免額外之信號 通知。 圖6為一流程圖，說明具有速度測量之系統之操作方法。 86066 -16- 200405693 其開始於步驟6〇2，一 MS 110開啟與HSDPi4^BS 1〇〇之連 接。步驟604時，MS 110之速度V被MS或BS決定。在步驟 6〇6，實施測試以決定V是否在目前選擇之平均期間範圍之 外，如否（N)，系統返回步驟604。如是，採取平均之時間長 度應再設定，可由MS 11〇或由Bs 100，之後，步驟返回6〇4。 在一實施例中，CQI報告頻率根據下行鏈路包封活動而變 化，當無下行鏈路活動時，較低之報告率為有益的。此舉可 由計時器達成，計時器在收到下行鏈路包封時設定，當計時 運轉時報告率增加。或者，計時器亦可在未偵出包封時設 定’報告率則隨計時器之運轉而降低。 設定計時器之行動可被考慮為改變一隱式“下行鏈路活 動’’參數，在特殊案例下，一新CQI報告可在收到一下行鏈路 包封時發出。 決定平均率之一適當策略如下，假定BS 100使用功率控 制迴路追蹤CQI報告間之頻道條件改變。如已知^^ 1〇〇之速 度甚向，於是利用長平均期間及使用慢報告率。否則，當 MS 110未實施軟交遞時，則長平均期間及慢報告率為適當， 而當MS 110在實施軟交遞時，短平均期間及快速報告率為適 當。用以限動平均方法之參：CQI報告率；CQI平均期間；及 決疋活動相關之報告率之計時器值 BS 100可以信號清楚的通知所有參數，其可使彈性最大但 86066 -17· 200405693 需要更多下行鏈路信號能量。作為一備選，參數可以不同方 式關聯一起。例如，報告率及平均期間可以單一對信號通 知，不同對可供主動及非主動下行鏈路包封條件發出信號。 此舉之一項伸展為使平均期間與報告率相關聯，一種方便關 係為將此二者設定為相等。與軟交遞狀態相關之參數值，不 同活動組大小之參數值（或值對）可以信號通知。 利用上述之選擇，可限定三種備選之11]^1^實施例； 1·當MS 110在實施軟交遞或未實施軟交遞使用之平均 期間加以限定，當HSDPA操作為第一構型時（或規定之參 數），發信號通知MS 110。此等值可隨後發信號而改變。 2·該平均期間之決定係參考為報告間隔而最近發出之 值。在較佳實施例中，二者相等。 3 ·在一實施例中，其中該報告期間改變以響應變化之下 行鏈路活動，平均期間亦改變。 平均期間可限定在前一 CQI值自MS 110發出至BS 100之前 開始。此可允許改變報告率係由於活動改變或發信號，亦允 許计劃中CQI信號通知正常發生及發生在每一下行鏈路包封 之後。 作為平均期間由BS 100決定之備選，亦可由MS 100根據其 速度及頻這特性決定。平均期間亦可視軟交遞狀態（及/或主 動、’且大丨）及/或下行鍵路活動位準而變化如上所述，及此一 86066 200405693 變化可以預定方式為之。選擇之期間需要時以信號通知BS 100以使BS 100利用其知曉之期間，如上所述。 以上所述係關於本發明之實施各任務之BS 1 〇〇。實際上， 此等任務為一固定結構之不同部分之責任，例如，在“節點 B” ’其為固定結構之一部分並直接與ms π〇介面，或在無線 電網路控制器（RNC)中之一高位準。此說明書中，‘‘基地台”， 主台一巧應包括本發明一實施例中之網路固定結構之各 部分。 閱4上述揭示後，對精於此技藝人士可瞭解，不同之修改 畐屬可行。該等修改可能涉及已知設計，製造，及使用通信 系統及其組件之特性，該特性可能為上述特性以外者。 【圖式簡單說明】 圖1為無線通信系統之方塊圖； 圖2為一曲線，顯示以秒為單位之模擬延遲（D)對以Mbps 為單位在提供負荷⑼之以10km/h速度之行動台之不同範圍 之報告率，顯示使用功率控制資訊之效益，· 圖3為一曲線，顯示以秒為單位之模擬延遲（D)對以Mpbs 之以120 km/h速度之行動台在提供負荷⑼之報告率範圍 時，顯示使用功率控制資訊之效益； 圖4為一曲線，顯示以秒為單 , 平义稹擬延遲（D)對以Mpbs 為單位之以〗20 km/h速度之行動台在提 圾供之負荷（Ο)之報告 86066 -19- 200405693
為單位之以120 km/h速度之行 早位之模擬延遲（D)對以Mpb 行動台以每100 TTI—次之報告 率及平均期間之範圍；以及 圖6為一流程圖說明操作本發明一通信系統之方法。 【圖式代表符號說明】 100 主台 102 微控制器 104 收發機 1〇6 天線 1〇7 功率控制裝置 108 連接 η 〇 附屬台 112 微控制器 114 收發機 116 天線 118 功率控制裝置 122 下行鏈路頻道 124 上行鏈路頻道 602 開始步驟 604 決定速度 86066 -20 - 200405693 606 速度超出範圍 608 再設定時間 86066 21