TWI398183B - 評估及報告無線通信頻道品質之方法及裝置 - Google Patents

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Description

評估及報告無線通信頻道品質之方法及裝置
本發明關於一種包含一無線發射/接收單元(WTRU)[亦即使用者設備(UE)]及一B節點(亦即基地台)之無線通信系統。更特定言之，本發明關於判斷一無線通信頻道之品質且向B節點報告該頻道品質的WTRU。
許多既有無線通信系統運用鏈路適應以提供一從一B節點到一WTRU的適當下鏈。WTRU以一信號干擾(SIR)量測值為基礎測量頻道品質，然後向B節點報告此測量的結果，使B節點能運用一或多個最佳化傳輸參數與WTRU通信。此等傳輸參數舉例來說包含在既有頻道條件下之最大資料率、最小功率、調變類型、或WTRU目前能解碼的最高編碼率。在一些無線系統、譬如分頻雙工(FDD)高速下鏈封包存取(HSDPA)系統內，此等SIR量測可為利用一先導傳輸進行。一般而言，此等SIR量測係在頻道估計期間進行且隨後被用來估計頻道品質。
當一SIR量測係在解調變之前進行，會無法確實捕捉到一在WTRU之接收器內之解調變器的性能。此等狀況之實例包含由一頻道估計程序提供或衍生的SIR量測值。以頻道估計為基礎建構SIR量測值的基本邏輯在於一高品質頻道應當等同於一高品質接收。不幸的是，此邏輯並非永遠為真，特別是在接收器演算法之品質有實質變動之時。
期望有一準確反映出接收器性能之接收品質估計程序，使得一表現較好的接收器會比表現不良的接收器報告更好的接收品質。因此，可搭配表現較好的接收器運用更為主動性的傳輸參數。
一種用來估計及報告一無線發射/接收單元(WTRU)與一B節點間之一無線通信頻道之品質的方法及裝置。該裝置可為一無線通信系統、一WTRU及/或一積體電路(IC)。從B節點經由無線通信頻道接收一已調變下鏈信號。該已調變信號包含與雜訊結合之一已調變資料及先導序列。就該以調變信號進行一頻道估計以獲得一頻道估計。
在一較佳實施例中，以該頻道估計為基礎解調變該已調變信號以提供一已解調信號。就該已解調信號進行一SIR估計以獲得一SIR估計。至少以該SIR估計為基礎估計該無線通信頻道之品質。該無線通信頻道之品質可能更以包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度至少其中之一的額外資訊為基礎。一表示該無線通信頻道之品質的上鏈信號從該WTRU送往該B節點。
在一替代實施例中，就該頻道估計進行一SIR估計以獲得一SIR估計。以該SIR估計及包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度至少其中之一的額外資訊為基礎估計該無線通信頻道之品質。
在下文中，術語〝WTRU〞非侷限性包含一UE、行動站、固接或移動用戶單元、呼叫器、或任何其他能夠在一無線環境內運作的裝置類型。
在下文中，術語〝B節點〞非侷限性包含一基地台、場所控制器、存取點、或是在一無線環境內之任何其他類型介面裝置。
本發明更可應用於分時雙工(TDD)、FDD、及分時同步分碼多重存取(TD-SCDMA)，譬如大體上應用在通用行動式電信系統(UMTS)、CDMA 2000及CDMA，然可想見其亦可應用於其他無線系統。
本發明之特徵可被併入一IC內或被建構在一包括許多互連組件的電路內。
第1圖繪出一依據本發明運作之無線通信系統100。系統100包含一WTRU 105和一B節點110，二者經由無線信號115相互通信。
第2圖為第1圖無線通信系統100之一詳細方塊圖。如第2圖所示，WTRU 105包含一接收器240，該接收器將一先導頻道當作一資料載送頻道處理，藉此促成一或多個最佳化傳輸參數的使用。接收器240從該先導頻道復原複數個軟性符號，且利用此等軟性符號估算一SIR估計。由於已知先導傳輸的特性，一傳輸資料輔助(TxDA)SIR估計會捕捉到接收器240的性能，且視情況為公式化一準確頻道品質估計提供一基準。
從比較一偵測後SIR估計與一以頻道估計為準(亦即偵測前)的SIR估計所收集到的資訊可被用於WTRU功率管理用途。舉例來說，所收集資料可被用來觸發WTRU接收器內之一或多個組件的暫時失能以在頻道條件許可時顯著降低WTRU 105內的功率消耗。
仍參照第2圖，該接收器包含一解調變器250、一頻道估計器255、一解調變前SIR估計器265、一解調變厚SIR估計器280及一頻道品質估計器292。接收器240依據本發明一較佳實施例估計一頻道的品質。在B節點110，一資料源205和一先導序列被輸入至一調變器215。一已調變資料和先導序列218經由一無線多路徑頻道220傳輸至WTRU 105當作一已調變信號225。實際通信頻道幾乎都會將一些雜訊230加到已調變信號225而產生一已調變下鏈信號235。
如第2圖所示，WTRU 105之接收器240內的解調變器250和頻道估計器255接收已調變下鏈信號235。解調變器250意圖再現送入調變器215內之信號且輸出一已解調信號275。頻道估計器255意圖判斷無線多路徑頻道220之目前行為(亦即轉移函數或脈衝響應)並且輸出頻道估計260和270。解調變器250以頻道估計260為基礎獲得一已解調信號275。解調後SIR估計器280就已解調信號275進行一SIR估計以獲得一SIR估計290。
已解調信號275為在B節點中送入調變器215內之信號的估計信號。已解調信號275之先導部分被解調後SIR估計器280使用而獲得一以先導部分為準的SIR估計290。以先導序列210內之已知先導符號與已解調信號275內之估計先導符號做比較以獲得SIR估計290，藉此表示解調變器250的性能。
頻道品質估計器292至少以SIR估計290為基礎估計無線多路徑頻道220的品質。頻道品質估計器292至少將SIR估計290映射至一頻道品質指示符(CQI)內且經由一上鏈多路徑頻道向B節點110發送一包含該CQI之頻道品質報告上鏈信號294以提供表示頻道品質及/或接收品質的反饋。
依據一替代實施例，解調前SIR估計器280就頻道估計260進行一SIR估計以獲得一SIR估計290。頻道品質估計器292將SIR估計285及包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度資訊至少其中之一的額外資訊296映射至一CQI內，且經由一上鏈多路徑頻道向B節點110發送一包含該CQI之頻道品質報告上鏈信號294以提供表示頻道品質及/或接收品質的反饋。延遲分佈為典型多路徑頻道脈衝響應之支撐函數(support)之一量度。此量有多種量度，例如均方根延遲分佈。傳輸功率之變化會明確影響到SIR量測值且因此倘若係經演繹方式得知則可適用於將SIR映射至CQI內。WTRU速度決定了頻道暨頻道品質的改變有多快。由於在報告和使用CQI當中會有些延遲，可藉由以WTRU速度為基礎修改CQI的方式增進性能。
在另一實施例中，頻道品質估計器292可將SIR估計285、SIR估計290及額外資訊296映射至一CQI內。當頻道之一或多個特性譬如延遲分佈、傳輸功率、及WTRU速度被用來估計WTRU 105內之CQI，此等特性提供一估算解調變器250之間接方法。因此，依靠此等額外資訊可能產生準確度低於前述方法的頻道品質估計，但在某些系統應用中可能證明是有用的。
第3圖係一依據本發明一較佳實施例之方法300的流程圖，其包含用以估計一無線多路徑頻道之品質的方法步驟。參照第2圖和3，在步驟305中，從B節點110經由一無線多路徑頻道220接收一已調變下鏈信號235。在步驟310中，就已調變下鏈信號235進行一頻道估計以獲得一頻道估計270。在步驟315中，以頻道估計270為基礎解調變已調變下鏈信號235以獲得一已解調信號275。在步驟320中，就已解調信號275進行一SIR估計以獲得一SIR估計290。在步驟325中，至少以SIR估計290為基礎估計無線多路徑頻道220的品質。在步驟330中，WTRU 105以SIR估計290為基礎向B節點110發送一上鏈頻道品質報告上鏈信號294。
第4圖係一依據本發明一替代實施例之方法400的流程圖，其包含用以估計一無線多路徑頻道之品質的方法步驟。參照第2圖和4，在步驟405中，從B節點110經由一無線多路徑頻道220接收一已調變下鏈信號235。在步驟410中，就已調變下鏈信號235進行一頻道估計以獲得一頻道估計260。在步驟415中，就頻道估計260進行一SIR估計以獲得一SIR估計285。在步驟420中，以SIR估計285及額外資訊296為基礎估計無線多路徑頻道220之品質。額外資訊296包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度資訊至少其中之一。在步驟425中，以SIR估計285及額外資訊296為基礎向B節點110發送一上鏈頻道品質報告上鏈信號294。
雖說已參照較佳實施例以圖式和文字說明本發明，熟習此技藝者會理解到可不脫離以上所述本發明範圍就形式和細節做出多樣變化。
100．．．無線通信系統
105．．．WTRU
110．．．B節點
115．．．無線信號
205．．．資料源
215．．．調變器
210、218．．．先導序列
220．．．無線多路徑頻道
225．．．已調變信號
230．．．雜訊
235．．．已調變下鏈信號
240．．．接收器
250．．．解調變器
255．．．頻道估計器
260、270．．．輸出頻道估計
265．．．解調變前SIR估計器
275．．．已解調信號
280．．．解調變後SIR估計器
285、290．．．SIR估計
292．．．頻道品質估計器
294．．．頻道品質報告上鏈記號
296．．．額外資訊
300．．．較佳實施例之方法流程圖
400．．．替代實施例之方法流程圖
第1圖繪出一依據本發明之無線通信系統，其包含一B節點及一在內部併入一接收器之WTRU。
第2圖繪出第1圖之B節點和WTRU接收器之一詳細方塊圖。
第3圖係一依據本發明一較佳實施例之方法的流程圖，其包含用以估計一無線通信頻道之品質的方法步驟。
第4圖係一依據本發明一替代實施例之方法的流程圖，其包含用以估計一無線通信頻道之品質的方法步驟。
100‧‧‧無線通信系統
105‧‧‧WTRU
110‧‧‧B節點
205‧‧‧資料源
215‧‧‧調變器
210、218‧‧‧先導序列
220‧‧‧無線多路徑頻道
225‧‧‧已調變信號
230‧‧‧雜訊
235‧‧‧已調變下鏈信號
240‧‧‧接收器
250‧‧‧解調變器
255‧‧‧頻道估計器
260、270‧‧‧輸出頻道估計
265‧‧‧解調變前SIR估計器
275‧‧‧已解調信號
280‧‧‧解調變後SIR估計器
285、290‧‧‧SIR估計
292‧‧‧頻道品質估計器
294‧‧‧頻道品質報告上鏈記號
296‧‧‧額外資訊

Claims (18)

  1. 一種估計一無線通信頻道的品質的方法，該方法包括：經由該無線通信頻道接收一已調變信號；對該已調變信號執行一頻道估計，以獲得一頻道估計；對該頻道估計執行一信號干擾比(SIR)估計，以獲得一解調變前SIR估計；根據該頻道估計解調變該已調變信號，以獲得一已解調信號；對該已解調信號執行一SIR估計，以獲得一解調變後SIR估計；以及根據該解調變前SIR估計與該解調變後SIR估計而估計該無線通信頻道的該品質。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：將該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊映射至一頻道品質指示符(CQI)內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該已調變信號包括與雜訊結合之一已調變資料及先導序列。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：根據該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊發送一反饋信號，該反饋信號表示與該無線通信頻道有關之頻道品質與接收品質的至少其中之一。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中複數個軟性符號或位元從用來獲得該解調變前SIR估計之該已調變信號被復原。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括根據包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度資訊至少其中之一的額外資訊估計 該無線通信頻道的該品質。
  7. 一種用於估計一無線通信頻道的品質的無線傳輸/接收單元(WTRU)，該WRTRU包括：一頻道估計器，其用於經由該無線通信頻道接收一已調變信號以及對該已調變信號執行一頻道估計，以獲得一頻道估計；一解調變前信號干擾比(SIR)估計器，其用於對該頻道估計執行一解調變前SIR估計，以獲得一解調變前SIR估計；一解調變器，其用於根據該頻道估計解調該已調變信號，以獲得一已解調信號；一解調變後SIR估計器，其用於對該已解調信號執行一SIR估計，以獲得一解調變後SIR估計；以及一頻道品質估計器，其用於根據該解調變前SIR估計與該解調變後SIR估計而估計該無線通信頻道的該品質。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的WTRU，其中該頻道品質估計器將該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊映射至一頻道品質指示器(CQI)內。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的WTRU，其中該已調變信號包括與雜訊結合之一已調變資料及先導序列。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的WTRU，其中該頻道品質估計器根據該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊傳輸一反饋信號，該反饋信號表示與該無線通信頻道有關之頻道品質與接收品質的至少其中之一。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的WTRU，其中該解調變器從用來獲得該解調變前STR估計之該已調變信號復原複數個軟性符號或位元。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的WTRU，其中該頻道品質估計器根據包含延遲分佈、傳輸功率和WTRU速度資訊的至少其中之一的額外資訊估計該無線通信頻道的該品質。
  13. 一種用於估計一無線通信頻道的品質的積體電路(IC)，該IC包括：一頻道估計器，其用於經由該無線通信頻道接收一已調變信號以及對該已調變信號執行一頻道估計，以獲得一頻道估計；一解調變前信號干擾比(SIR)估計器，其用於對該頻道估計執行一解調變前SIR估計，以獲得一解調變前SIR估計；一解調變器，其用於根據該頻道估計解調該已調變信號，以獲得一已解調信號；一解調變後SIR估計器，其用於對該已解調信號執行一SIR估計，以獲得一解調變後SIR估計；以及一頻道品質估計器，其用於根據該解調變前SIR估計與該解調變後SIR估計而估計該無線通信頻道的該品質。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的IC，其中該頻道品質估計器將該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊映射至一頻道品質指示器(CQI)內。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的IC，其中該已調變信號包括與雜訊結合之一已調變資料及先導序列。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的IC，其中該頻道品質估計器根據該解調變前SIR估計、該解調變後SIR估計與該額外資訊傳輸一反饋信號，該反饋信號表示與該無線通信頻道有關之頻道品質與接收品質的至少其中之一。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的IC，其中該解調變器從用來獲得該解調變前SIR估計之該已調變信號復原複數個軟性符號或位元。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的IC，其中該頻道品質估計器根據包含延遲分佈、傳輸功率和行動站速度資訊的至少其中之一的額外資訊估計該無線通信頻道的該品質。
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