TWI429218B - 信號發信通道品質資訊的方法及電腦程式產品 - Google Patents

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Description

信號發信通道品質資訊的方法及電腦程式產品
本發明係關於一種用於在多束之發射系統(尤其係多束之MIMO(多重輸入多重輸出)系統)中信號發信通道品質資訊的方法。此外，本發明係關於一種用於實施該方法的電腦程式產品。此外，本發明係關於一種多束之發射系統(尤其係一多束之多重輸入多重輸出系統)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊(CQI)以用於獨立地控制不同束上之發射速率。此外，本發明係關於一種多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中的網路元件(尤其係節點)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立地控制不同束上之發射速率。此外，本發明係關於一種多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中的使用者設備(尤其係行動台)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立地控制不同束上之發射速率。最後，本發明係關於一種用於指示多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中的通道品質資訊的信號，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立地控制不同束上之發射速率。
可將本發明應用於多天線通信系統。特定言之，本發明之一可能應用係目前針對UMTS(通用行動電信系統)第7版而標準化的多重輸入多重輸出特徵。
在第三代合作夥伴計劃(3GPP)中，針對UMTS作為增加峰值位元速率之一方式，一稱為D－TxAA的建議正在討論中。此係得自一現有閉合迴路發射分集方案(TxAA模式1)，其中行動終端機將應係施加至來自兩個發射天線之各天線的信號的複合權重信號發信至網路。在D－TxAA中，使用正交的權向量來發射兩個不同的資料流，其中一第一權向量係基於由行動終端機發射之該些信號而一第二向量係確定性地得自該第一向量。
對於D－TxAA之操作，可假定如下：正交前導通道係從每一節點B(其係一邏輯節點，其負責在一或多個小區中將無線電發射至一使用者設備(UE)與從其接收無線電)之一天線發射。
無專用(即束形成之)前導可用(假定使用部分專用實體通道(F－DPCH)，其不承載前導位元)。
針對第一束的回授資訊(FBI)係藉由使用者設備(UE)導出並發射至節點B，從而指示所需的束形成向量。
使用權向量之一限制的碼簿(例如目前用於TxAA模式1之碼簿)來發射該第一束。
在高速共用控制通道(HS－SCCH)上將針對一第一束的天線權向量之識別項信號發信至UE。
使用一確定性的相位向量來發射第二束，該向量與針對該第一束之向量正交。
藉由UE將通道品質資訊(CQI)信號發信至節點B，從而使該節點B能夠導出針對該等兩個束之各束的一不同速率。
該CQI指示可使用一參考功率位準與碼資源(參考值係為網路與行動終端機已知)成功地(或具有給定成功機率)發射的速率(或封包大小)。
兩個束上之發射由具有可能不同的速率之分離碼字組成。
因為D－TxAA中同時發射的束通常係於UE以不同SINR(訊號對雜訊比，其中雜訊包括熱雜訊與干擾兩者)接收，故每一束可支援一對應不同的速率。此意味著要求多CQI資訊係藉由每一UE而信號發信至節點B。在UMTS第5版中，一信號CQI值包含5個資訊位元，其係編碼成20個實體通道位元。對於一多束之系統，若針對每一束指示一分離CQI值，則此位元數目會係乘以束數目。此可導致一高信號發信負載。
本發明之一目的係減低多束之系統中的CQI信號發信負載。
為實現以上及另外目的，依據本發明之一第一態樣，提供一種用於在一多束之發射系統(尤其係一多束之多重輸入多重輸出系統)中信號發信通道品質資訊的方法，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立控制不同束上的發射速率，其包含決定具有不同品質之束與將該等不同品質用於減低針對該等束的通道品質資訊之一信號發信額外負擔的步驟。
依據本發明之一第二態樣，提供一種用於實施依據本發明之第一態樣的方法的電腦程式。
依據本發明之一第三態樣，提供一種多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立控制不同束上之發射速率，其包含用於決定具有不同品質之束的決定裝置與用於將該等不同品質用於減低針對該等束的通道品質資訊之一信號發信額外負擔的利用裝置。
依據本發明之一第四態樣，提供一種多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中的網路元件(尤其係節點)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立控制不同束上之發射速率，其包含用於決定具有不同品質之束的決定裝置與用於將該等不同品質用於減低針對該等束的通道品質資訊之一信號發信額外負擔的利用裝置。
依據本發明之一第五態樣，提供一種多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中的使用者設備(尤其係行動台)，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立控制不同束上之發射速率，其包含用於決定具有不同品質之束的決定裝置與用於將該等不同品質用於減低針對該等束的通道品質資訊之一信號發信額外負擔的利用裝置。
依據本發明之一第六態樣，提供一種用於在一多束之發射系統(尤其係多束之多重輸入多重輸出系統)中指示通道品質資訊的信號，其中同時發射複數個束並發射複數組通道品質資訊以用於獨立控制不同束上之發射速率，該信號包含針對該等束的通道品質資訊之一減低的額外負擔，其係基於該等束之利用品質差。
本發明導致多束之發射系統中的CQI信號發信負載之一減低。此優點尤其係藉由以下實現，即依據本發明其效應得自該等束之不同品質的不同束之CQI發射中的不同誤差效應係用於針對多個束的CQI之信號發信額外負擔。
另外有利具體實施例係在隨附申請專利範圍中加以定義。
較佳的係，該決定裝置係調適成用以決定導致針對該等束之通道品質資訊之發射中的不同誤差效應的具有不同品質之束，且特定言之該決定裝置係調適成用以在導致針對該(等)次要束之通道品質資訊發射中的不同誤差效應的複數個束中決定具有一較高品質之一主要束與具有一較低品質之至少一次要束。
可存在一差異信號發信裝置，其用於提供一差異信號發信用於指示針對該(等)次要束之通道品質資訊值。該差異信號發信裝置可以係調適成用以信號發信針對該主要束的通道品質資訊之一絕對值與藉由相對於針對該主要束之值的一偏移來信號發信針對該(等)次要束的通道品質資訊值。此外，該差異信號發信裝置可以係調適成用以自個別次要束與主要束之間的一平均品質差導出該偏移。
較佳的係，該利用裝置可以係調適成用以針對不同束之通道品質資訊提供不同的更新速率，其中該差異信號發信裝置可以係調適成用於以低於針對該主要束之絕對通道品質資訊值之一更新速率來信號發信該偏移。此外，該利用裝置可以係調適成用以針對相關於該(等)次要束之通道品質資訊發射提供一更低的更新速率(與針對相關於該主要束之通道品質資訊發射的更新速率相比較)。該等更新速率可以係從一網路元件(尤其係節點)信號發信至一使用者設備並可以係預定的。
較佳的係，該利用裝置係調適成用以針對不同束提供不同的截止臨限值(在其之下不要求通道品質資訊之報告)，且特定言之該利用裝置係調適成用以針對該(等)次要束提供比針對該主要束更高的截止臨限值。該等截止臨限值可以係從一網路元件(尤其係節點)信號發信至一使用者設備並可以係預定的。此外，針對使用者設備提供排程的時刻以將通道品質資訊發射至網路元件，且當使用者設備估計針對一束之通道品質低於針對該束之個別截止臨限值時，使用者設備不在排程的時刻發射通道品質資訊直至該通道品質高於個別截止臨限值。此外，依據一較佳具體實施例，其中當網路元件未於一排程的時刻接收通道品質資訊時，其不進行該(等)個別束上之任何進一步發射直至其從使用者設備接收一不同的通道品質資訊值。
較佳的係，該利用裝置係調適成用以針對不同束提供不同的通道品質資訊量化粒度。該利用裝置可以係調適成用以針對該(等)次要束提供一更粗略的通道品質資訊量化粒度，與施加至針對該主要束之通道品質資訊報告的通道品質資訊量化粒度相比較。此外，該利用裝置可以係調適成用以僅將針對該(等)次要束之更粗略通道品質資訊量化粒度施加至該通道品質資訊範圍之一較低部分。可提供一網路元件(尤其係節點)以指示一使用者設備針對不同束使用不同的通道品質資訊量化粒度。此外，可預定該通道品質資訊量化粒度。
較佳的係，提供一編碼裝置用於將針對一個以上束之發射通道品質資訊值共同編碼成一單一碼字用於從一使用者設備至一網路元件(尤其係節點)之發射。
應明白，在D－TxAA系統中，一第一束通常總是比一第二束具有更佳的品質，因為該第一束之束形成權重係專門設計成用以最佳化該第一束之訊號對干擾比(SIR)，而該第二束之束形成權重係自該第一束決定性地導出。
一般而言，多束之發射系統可以係視為由具有一最佳化SIR之一主要束與具有一較低SIR之一或多個次要束組成。
因此，當考量所有束上的總體可實現發射速率時，針對該(等)次要束之CQI信號發信中的誤差效應係視為沒有針對該主要束之CQI信號發信中的誤差效應顯著。此導致針對該(等)次要束之CQI發射中之一不同的誤差效應。
因此，首先，在多個束之間決定一主要束與一或多個次要束。
接著，將針對該(等)次要束之CQI發射中之不同的誤差效應用於減低針對多個束之CQI之一信號發射額外負擔。
較佳的係，該等不同效應之利用可包括以下三個措施或步驟之一或多個措施或步驟：1.與針對相關於該主要束之CQI發射之更新速率相比較，針對相關於至少一次要束之CQI發射提供一不同(通常較低)的更新速率。藉由節點B將此等更新速率信號發信至UE。在一典型具體實施例中，針對該主要束信號發信一CQI報告速率，而針對一或多個次要束信號發信一或多個另外(有利的係較低)的更新速率。在一些具體實施例中，可藉由針對該主要束信號發信之速率的一除數來信號發信一或多個另外的更新速率。在此具體實施例之一變更中，根據每一束上的通道之改變速率來視需要地選擇CQI發射之更新速率。
2.針對一或多個束提供一不同(通常更高)的截止臨限值，在其之下UE應不報告針對個別束之CQI值。在先前技術中，當該SIR對於UE成功解碼可用發射格式之任一者而過低時，UE針對發射而提供一"超出範圍"CQI值。然而，此一值之發射繼續貢獻一上行鏈路信號發信額外負擔，即使當在該下行鏈路上接收不到資料時。為減低該信號發信額外負擔，節點B向UE信號發信針對一或多個束之一截止CQI位準，在其之下該UE停止報告針對該束之CQI，且該節點B不在此類束上進行進一步發射直至其從該UE接收另一CQI值。在尤其適合於出於CQI報告之目的將一固定數目之位元配置於上行鏈路信號發信通道中之情況的此具體實施例之一變更中，可用於CQI報告的該固定數目之上行鏈路位元之比例依據束品質而改變，使得當一或多個束具有一"超出範圍"CQI並因此未傳送CQI報告時，可以傳送更多針對"在範圍內"束之CQI位元以改良其量化及/或可靠性。
3.與施加至針對該主要束之CQI報告的CQI量化粒度相比較，針對至少一次要束提供一不同(通常更粗略)的CQI量化粒度。若該(等)次要束之速率較低且因此總速率對於針對該(等)次要束之CQI中的誤差較不敏感，則可更高效率地使針對該些束之CQI報告之粒度變粗略，從而減低要求的信號發信位元之數目。例如，儘管通常針對一主要束施用1 dB粒度，節點B可使用信號發信來指示UE針對一或多個次要束使用一更粗略的粒度(例如2 dB)。或者，在說明書中可預定該等粒度。在另一具體實施例中，僅可將針對一次要束之更粗略的粒度施加至CQI範圍之一較低部分。在此具體實施例之一變更中，針對該(等)次要束欲發射的CQI值之範圍可以不同於針對該主要束欲發射的CQI值之範圍；而針對每一束之粒度可視需要地相同。例如，可將可能CQI值之總範圍分成若干子範圍，而一UE會僅信號發信一束之當前子範圍內的一CQI值。在此具體實施例之一延伸中，可保留特殊CQI值，以指示對CQI值之下一子範圍的上下切換。子範圍可以係進一步設計成用以重疊或藉由進一步信號發信來延伸或減低或另外調適以便使其針對當前束與通道條件而最佳化。
在該等具體實施例之任一者中，可將針對一個以上束發射之CQI值共同編碼成一單一碼字用於發射至節點B。
可將差異信號發信用於指示針對一或多個次要束之CQI值。例如，可針對該主要束信號發信一CQI之絕對值，而可藉由相對於針對該主要束之值的一偏移來信號發信針對一或多個次要束之CQI值。特定言之，可以低於針對該主要束之絕對CQI值的一更新速率來信號發信該偏移。在另外的具體實施例中，可自個別次要束與主要束之間的一平均品質差導出該偏移，其中平均週期可以係(例如)與該主要束CQI值之更新速率相關，可以係與該偏移之更新速率相關，可以係預定的，可以係藉由節點B而信號發信至UE，或可以係藉由UE而信號發信至節點B。
CQI之此一差可以係在一次要束與該主要束之間要求的一發射功率偏移方面，假定會使用相同調變與編碼方案來發射兩個束。或者，CQI之差可以係在假定使用相對於主要束的資料速率之一固定差(或比率)來發射次要束所要求之一發射功率偏移方面。
若不同束之CQI值係在一定程度上關聯，則針對CQI之差異信號發信通常較有利。在使用差異信號發信的具體實施例之一變更中，UE因此測量並減去不同束的CQI值之關聯部分而僅發射與相對於一主要束的針對次要束之CQI之非關聯部分相關的一值。可以與平均週期類似之一方式來選擇測量關聯的週期。
儘管已主要關於從基地台至行動終端機的發射來說明本發明，本發明亦適用於從行動終端機至基地台及同級節點之間的發射。
在本說明書及申請專利範圍中，一元件前面所用的詞語"一"或"一個"並不排除複數個此類元件之存在。此外，詞語"包含"並不排除除所列舉以外還存在其他元件或步驟。
藉由閱讀本揭示內容，熟習此項技術者將明白其他修改。此類修改可涉及無線電通信之技術中已知的或可替代或補充本文中已說明之特徵而使用的其他特徵。

Claims (24)

  1. 一種信號發信(signaling)通道品質資訊的方法，該方法用於在一多束(multi-beam)之發射系統，尤其係一多束之多重輸入多重輸出(MIMO)系統中，其中一傳輸終端係一節點B及接收終端係一使用者設備(UE)，其中同時發射複數個束(beam)並發射複數組通道品質資訊以用於獨立地控制不同束上之發射速率，其包含以下步驟：藉由識別(identify)該多束之發射系統中具有一最佳化訊號對干擾比(SIR)的一主要束(primary beam)及具有相對於該最佳化訊號對干擾比的一較低訊號對干擾比之至少一次要束(secondary beam)，決定不同通道品質；以及藉由針對該至少一次要束提供一不同的截止臨限值(cut-off threshold)，將該等不同通道品質用於減低針對該等束之該通道品質資訊之一信號發信額外負擔(overhead)，當低於該截止臨限值，則該通道品質資訊將不會從該使用者設備傳輸至該節點B。
  2. 如請求項1之方法，其中決定具有不同品質之束的該步驟包含：決定導致針對該等束之該通道品質資訊的發射中之不同誤差效應的具有不同品質之束。
  3. 如請求項2之方法，其中在該決定步驟中，在導致針對次要束之該等通道品質資訊發射中的不同誤差效應的該複數個束中，決定具有一較高品質之一主要束與具有一較低品質之至少一次要束。
  4. 如請求項1之方法，其中將一差異信號發信用於指示針 對該或該等次要束之通道品質資訊值。
  5. 如請求項4之方法，其中針對該主要束來信號發信該通道品質資訊之一絕對值，及藉由相對於針對該主要束之值的一偏移來信號發信針對該或該等次要束之該等通道品質資訊值。
  6. 如請求項4或5之方法，其中自該個別次要束與該主要束之間的一平均品質差導出該偏移。
  7. 如請求項1之方法，其中在該利用步驟中針對不同束提供針對該通道品質資訊的不同更新速率。
  8. 如請求項5或7之方法，其中以低於針對該主要束之該絕對通道品質資訊值的一更新速率來信號發信該偏移。
  9. 如請求項3或7之方法，其中提供與針對相關於該主要束之該等通道品質資訊發射的該更新速率相比較而較低的針對相關於該或該等次要束之該等通道品質資訊發射的一更新速率。
  10. 如請求項7之方法，其中將該等更新速率從一網路元件，尤其係一節點，信號發信至一使用者設備。
  11. 如請求項7之方法，其中該等更新速率係預定的。
  12. 如請求項1之方法，其中在該利用步驟中針對不同束提供不同截止臨限值，在其之下不要求一通道品質資訊之報告。
  13. 如請求項3或12之方法，其中針對該或該等次要束提供比針對該主要束高的一截止臨限值。
  14. 如請求項12之方法，其中將該等截止臨限值從一網路元 件，尤其係一節點，信號發信至一使用者設備，尤其係一行動台。
  15. 如請求項12之方法，其中該等截止臨限值係預定的。
  16. 如請求項12之方法，其中針對該使用者設備提供排程的時刻以將通道品質資訊發射至該網路元件，且當該使用者設備估計針對一束之該通道品質低於針對該束之該個別截止臨限值時，該使用者設備在該等排程的時刻不發射通道品質資訊直至該通道品質高於該個別截止臨限值。
  17. 如請求項12之方法，其中當該網路元件未於一排程的時刻接收通道品質資訊時，其不進行該或該等個別束上之任何進一步發射直至其從該使用者設備接收一不同的通道品質資訊值。
  18. 如請求項1之方法，其中在該利用步驟中針對不同束提供不同通道品質資訊量化粒度。
  19. 如請求項3或18之方法，其中與施加至針對該主要束之該等通道品質資訊報告的該通道品質資訊量化粒度相比較，針對該或該等次要束提供一更粗略的通道品質資訊量化粒度。
  20. 如請求項19之方法，其中僅將針對該或該等次要束之該更粗略的通道品質資訊量化粒度施加至通道品質資訊範圍之一較低部分。
  21. 如請求項18之方法，其中一網路元件，尤其係一節點，指示一使用者設備，尤其係一行動台，來針對不同束使 用不同的通道品質資訊量化粒度。
  22. 如請求項18之方法，其中該等通道品質資訊量化粒度係預定的。
  23. 如請求項1之方法，其中將針對一個以上束發射之該等通道品質資訊值共同編碼成一單一碼字，以用於從一使用者設備，尤其係一行動台，至一網路元件，尤其係一節點，之發射。
  24. 一種在一非暫時性(non-transitory)的電腦可讀媒體上實施的電腦程式產品，其用於實施如請求項1之方法。
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