專利名稱：用于在移動系統(tǒng)及其無線電站中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在移動通信系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，涉及一 種主站和一種關(guān)聯(lián)的副站。
例如，本發(fā)明涉及像UMTS那樣的移動網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及具有帶有多 個天線的終端的無線電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以下的3GPP (第三代伙伴項目)文檔通過引用而被并入這里。具 體地說，它們包含關(guān)于在本專利申請中使用的術(shù)語的細節(jié)。這些文檔 是公開可用的，可從雨-3gpp, org下載。
a) 3GPP才支術(shù)凈艮告25. 876 VI. 8. 0 ( 2005-10 ) "Multiple Input Multiple Output (MIMO) antennas in UTRA"，具體針對雙傳輸天線 陣列(D-TxAA)。
b) 3GPP技術(shù)規(guī)范25.212 "Multiplexing and channel coding (FDD)"，具體針對HS-SCCH和DPCCH信道格式。
c) 3GPP技術(shù)規(guī)范25. 214 "Physical Layer Procedures (FDD)"， 具體針對從UE通過信令傳送到BS的反饋信息(FBI )，包括在下行鏈 路中用于閉環(huán)波束成形的BS的優(yōu)選天線權(quán)重。還針對"閉環(huán)模式l"， 這是UMTS中規(guī)定的"TxAA"閉環(huán)波束成形方案的另一名稱。
在3GPP中，對于UMTS正在討論被稱為D-TxAA(雙傳輸天線陣列) 的提議，作為增加峰值比特率的一種方式。這是從現(xiàn)有的閉環(huán)發(fā)射分 集方案(TxAA模式l)導(dǎo)出的，在TxAA模式l中移動終端將應(yīng)該應(yīng)用 于來自兩個發(fā)射天線中的每一個的信號的復(fù)數(shù)權(quán)重的指示符通過信令 傳送到網(wǎng)絡(luò)。在D-TxAA中，使用正交的權(quán)重矢量發(fā)送兩個不同的數(shù)據(jù) 流， 一個權(quán)重矢量基于從移動終端發(fā)送的數(shù)據(jù)流，而另一矢量是根據(jù) 頭一個而確定地導(dǎo)出的。
對于D-TxAA的操作，可以假設(shè)以下情況-從每個節(jié)點B天線發(fā)送正交導(dǎo)頻信道。
-沒有專用的(即波束成形的)導(dǎo)頻可用(假設(shè)使用部分專用物理 信道(F-DPCH)，其不承載導(dǎo)頻比特)。
-由UE導(dǎo)出第一波束的反饋信息(FBI)，并且將其發(fā)送到節(jié)點B， 該反饋信息指示期望的波束成形矢量。
-使用受約束的權(quán)重矢量的碼本(例如當前用于TxAA模式1的碼 本)來發(fā)送第一波束。
-用于第一波束的天線權(quán)重矢量的標識在高速共享控制信道 (HS-SCCH)上通過信令傳送到UE。
-使用典型地與用于第一波束的矢量正交的確定相位矢量來發(fā)送 第二波束。
-由UE將信道質(zhì)量信息(CQI )周期性地通過信令傳送到節(jié)點B， 使得節(jié)點B能夠?qū)С鲞@兩個波束中的每一個的不同速率。
-CQI指示可以使用參考功率電平和碼資源(網(wǎng)絡(luò)和移動終端二者 都知道該參考值)成功(或以給定的成功概率)發(fā)送的速率(或分組 大小)。
-這兩個波束上的傳輸包括具有潛在不同速率的分離碼字。 為了節(jié)點B確定可以同時發(fā)送多少碼字，其需要關(guān)于有多少波束 以及哪些波束可以支持碼字的傳輸?shù)男畔?。典型地，這由CQI報告來 完成，CQI報告還包括關(guān)于對于每一碼字的可支持速率的信息。然而， 頻繁的CQI報告導(dǎo)致了高信令負荷。可以使用減小的CQI報告速率， 但節(jié)點B對于信道等級變化的反應(yīng)將更慢，導(dǎo)致碼字在不支持傳輸?shù)?波束上的傳輸失敗，或者當未使用本能夠支持傳輸?shù)牟ㄊ鴷r導(dǎo)致浪費 容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種快速地通過信令傳送可用資源而不會 產(chǎn)生過多開銷的方法。
本發(fā)明的另一目的在于提出 一種使得能夠在任何時間使用所有可 用資源的方法。
為此，根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于在多個數(shù)據(jù)流上將數(shù)據(jù)從主站 發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測量數(shù)據(jù)流的質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符
中將表示數(shù)據(jù)流的質(zhì)量的CQI報告通過信令傳送到所述主站，并且以 大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過信令傳送可以在所 述數(shù)據(jù)流上發(fā)送的數(shù)據(jù)的量；
在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明，將快速等級指示符(rank indicator)從副站或用 戶設(shè)備(UE)通過信令傳送到主站或節(jié)點B，以使得能夠快速調(diào)整同時 發(fā)送的碼字的數(shù)量，而無需每個子幀都發(fā)送CQI。所述指示符可以僅指 示可以支持碼字的可用數(shù)據(jù)流的數(shù)量。因此，該指示符的大小被減小， 并且即使該指示符被十分頻繁地(在每一幀或子幀中)發(fā)送，也不導(dǎo) 致過多的開銷。
因此，該第二指示符允許對分配給該組數(shù)據(jù)流的碼字的數(shù)量進行 靈活控制，從而防止浪費容量或傳輸問題。
本發(fā)明還涉及一種用于在多個傳輸波束上將多個數(shù)據(jù)流從主站發(fā) 送到次站的方法，所述方法包括
在所述副站處測量與每個傳輸波束對應(yīng)的信道質(zhì)量，并且將多個 天線權(quán)重通過信令傳送到所述主站；
在所述主站處基于所述多個天線權(quán)重至少計算第一傳輸波束，以
及
在包括所述第 一傳輸波束的傳輸波束上發(fā)送數(shù)據(jù)流。 根據(jù)以下所描述的實施例本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易 見，并且參照以下描述的實施例來對本發(fā)明進行闡述。


現(xiàn)將參照附圖以示例的方式更詳細地描述本發(fā)明，其中 -圖l是根據(jù)本發(fā)明的包括主站和副站的系統(tǒng)的框圖； -圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的表示信道格式的時間圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及如圖1所示的通信系統(tǒng)300，其包括主站100 (比如基 站)、以及至少一個副站200 (比如移動站)。更具體地說，本發(fā)明可以應(yīng)用于多天線通信系統(tǒng)中，并且特別地，在當前對于UMTS Release 7 標準化的MIM0特征中可預(yù)見潛在的應(yīng)用。
無線電系統(tǒng)300可以包括多個主站100和/或多個副站200。主站 100包括發(fā)射機裝置IIO和接收裝置120。發(fā)射機裝置110的輸出和接 收裝置120的輸入通過耦合裝置140耦合到天線陣列130，天線陣列 130包括至少兩個天線，耦合裝置140可以是例如循環(huán)器或切換開關(guān)。 耦合到發(fā)射機裝置110和接收裝置120的是控制裝置150，其可以是例 如處理器。副站200包括發(fā)射機裝置210和接收裝置220。發(fā)射機裝置 210的輸出和接收裝置220的輸入通過耦合裝置240耦合到天線230 或天線陣列，耦合裝置240可以是例如循環(huán)器或切換開關(guān)。耦合到發(fā) 射機裝置210和接收裝置220的是控制裝置250，其可以是例如處理器。 從主無線電站100到副站200的傳輸發(fā)生在第一信道160上，而從副 無線電站200到第一無線電站100的傳輸發(fā)生在第二信道260上.
第一信道160發(fā)生在多個傳輸波束上。這些傳輸波束可以被操縱 為沿著副站200優(yōu)選的至少一個方向行進。為了通過信令傳送傳輸波 束的質(zhì)量，周期性地發(fā)送CQI報告。典型地，這樣的CQI報告可以指 示波束的質(zhì)量或?qū)τ诿總€數(shù)據(jù)流可以成功發(fā)送的速率(或分組大小)。
根據(jù)本發(fā)明，將快速等級指示符從副站200通過信令傳送到主站 100，以使得能夠快速調(diào)整同時發(fā)送的碼字或數(shù)據(jù)流的數(shù)量，而無需每 個子幀都發(fā)送CQI。用低數(shù)量的比特編碼該快速等級指示符，從而使得 該指示符的頻繁傳輸不會導(dǎo)致太多的開銷。如圖2所示，可以每子幀 發(fā)送該指示符。另一方面，可以不那么經(jīng)常地發(fā)送CQI報告，并且可 以例如每四個子幀或甚至更低頻率地發(fā)送CQI報告，從而減少開銷。
在實施例中，通過觀察到碼本的大小(并且因此，天線權(quán)重反饋 所需的比特數(shù)量)與子幀長度(并且因此，對于發(fā)送天線權(quán)重反饋可 用的物理信道比特的數(shù)量)之間的關(guān)系可以導(dǎo)致可用于發(fā)送快速等級 指示符的一個或多個空閑比特位置，快速等級指示符與天線權(quán)重反饋 被時分復(fù)用。
實際上，在RAN1#45和RAN#32中，協(xié)定了 Rel-7的MIMO方案將 是基于D-TxAA的雙碼字MIMO方案，其中天線權(quán)重在HS-SCCH上被通 過信令傳送。
下文中，術(shù)語"主波束，，將用于指定基于副站200反饋而形成的
7波束。使用與第一波束的權(quán)重矢量正交的權(quán)重矢量形成的波束被稱為 "副波束"。然而，有可能在來自副站的第二反饋或例如噪聲的空間 測量的協(xié)助下形成該副波束。
通過D-TxAA，以與用于閉環(huán)模式1的波束成形相似的方式根據(jù)來 自UE的反饋來配置主波束。可以選取用于D-TxAA反饋的準則，從而 使得用于計算FBI反饋比特的準則將允許使接收到的SIR最大化的可 能性。這將允許具有多于一個的接收天線的副站200有可能考慮任何 強干擾源的空間特性。在空間白干擾的情況下，這種改變沒有意義， 但在來自服務(wù)節(jié)點B的信道的最強特征矢量恰好與來自干擾源的強路 徑一致的情況下尤其有用。然而，在本發(fā)明的變形中，有可能選取該 反饋，使得"接收功率，，最大化。為了允許副站重用現(xiàn)有算法，這種 改變可以是可選的——即，允許副站的兩個行為之一 (要么使功率最 大化，要么使SIR最大化)。
關(guān)于通過信令傳送反饋比特，為了與現(xiàn)有閉環(huán)模式1保持盡可能 多的共同性，為副站200使用DPCCH FBI比特來將其優(yōu)選的天線權(quán)重 信息發(fā)送到主站100似乎是合理的。由于在HS-SCCH上通過信令傳送 天線權(quán)重應(yīng)該比在副站處實現(xiàn)的任何天線驗證方案都更可靠，因此這 些比特未被編碼并且可能具有高誤碼率的事實應(yīng)該比閉環(huán)模式1具有 更少的影響。
然而，與閉環(huán)模式1相比，某些改變是必須的。首先，由于天線 權(quán)重將在下行鏈路中在HS-SCCH上通過信令傳送，因此，在HS-DSCH 子幀的持續(xù)時間內(nèi)固定下行鏈路中的天線權(quán)重可能是有利的。這也將 有助于副站中的信道估計和解碼。
這意味著，每HS-DSCH TTI有3個上行鏈路DPCCH FBI比特可用 (或6個，這取決于DPCCH時隙格式)。
必須考慮這些FBI比特的確切用途，并且還必須考慮在節(jié)點B處 的相位矢量的計算。在閉環(huán)模式1中，采用取平均運算來計算實際波 束成形權(quán)重矢量，以基于在兩個連續(xù)時隙中接收到的FBI消息而在節(jié) 點B處應(yīng)用。
對于使用FBI比特并且計算主波束相位矢量的確切方式存在多種 可能性。例如
l.保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1下那樣，其中每時隙7t/2旋轉(zhuǎn)，并且要求節(jié)點B將主波束天線權(quán)重計算為2個時隙的平均。 節(jié)點B所使用的碼本將完全如在閉環(huán)模式1下那樣。由于HS-DSCH子 幀是3個時隙，因此這意味著每3個時隙中的1個時隙中的FBI比特 將沒有用處。因此，該比特可用于上行鏈路信令。例如，其可被用作 快速"等級指示符，，，以向節(jié)點B指示第二波束是否能夠支持第二碼 字。
2. 保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1中那樣，其中每時隙 ;r/2旋轉(zhuǎn)，但要求節(jié)點B將主波束天線權(quán)重計算為3個時隙的平均。這 將具有使得節(jié)點B碼本的大小加倍并且將再多1比特添加到HS-SCCH 信令的效果。
實際上，在本發(fā)明的變形中，副站可以在多個天線權(quán)重的協(xié)助下 將用于建立主波束的復(fù)數(shù)權(quán)重通過信令傳送到主站。主站通過從該多 個權(quán)重推導(dǎo)出主波束(例如通過對復(fù)數(shù)權(quán)重取平均)來構(gòu)建主波束。
例如，主站能夠通過以下操作來計算主波束從3個天線權(quán)重導(dǎo) 出平均值，從而使得主站碼本的大小加倍，并且添加信令可用的一個 比特。
3. 保持FBI消息的定義完全如在閉環(huán)模式1中那樣，其中每時隙 7T/2旋轉(zhuǎn)，但讓節(jié)點B自由使用任何方法來計算主波束天線權(quán)重。用于 波束成形的權(quán)重的碼本可以與用于閉環(huán)模式1的當前碼本相同，或通 過附加條目而被擴展，或者是不同的碼本。這可能與某些節(jié)點B架構(gòu) 不兼容。
4. 重新定義FBI比特的用途，并且使用每子幀3個可用比特上的 重復(fù)。這將使得每時隙所需的FBI比特數(shù)量最小化，并且從時間分集 獲取最大的益處。然而，UE的CPICH相位測量與HS-DSCH上的天線權(quán) 重的應(yīng)用之間的時間延遲將增加。此外，在每個HS-DSCH子幀之間將 波束旋轉(zhuǎn)限制為士;r/2將不太可能滿足信道條件。
5. 重新定義FBI比特的用途，并且使用簡單碼，以允許UE請求4 個可能的相位矢量中的任何一個。例如，這些矢量將被編碼為000、 011、 110、 101，其中每個碼字之間為2比特的距離。這克服了對于選項4 的士7i/2旋轉(zhuǎn)的限制，但仍具有比選項1或2更高的時間延遲的缺點。
在圖2的時序圖中示出了這種情況。
用于計算FBI反饋比特的準則應(yīng)該允許使得接收到的SIR而不是"接收到的功率"最大化的可能性，如在用于閉環(huán)模式1的TS25.214 中當前規(guī)定的那樣。
在HS-DSCH子幀的持續(xù)時間內(nèi)固定下行鏈路中的天線權(quán)重。
在節(jié)點B取平均的FBI比特的基本定義以及碼本可以被保持如在 閉環(huán)模式1中那樣，并且冗余的第三FBI字段被用作快速等級指示符。
在說明書和權(quán)利要求書中，要素之前的詞語"一"或"一個，，并 不排除多個這樣的要素的存在。進一步地，詞語"包括"并不排除除 了所列出的要素或步驟之外的其它要素或步驟的存在。
通過閱讀本公開，其它修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
它特征，并且可以使用所述其它特征而不是已經(jīng)在此描述的特征或除 了已經(jīng)在此描述的特征之外使用所述其它特征。
權(quán)利要求
1. 一種用于在多個傳輸波束上將多個數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測量與每個傳輸波束對應(yīng)的信道質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報告通過信令傳送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過信令傳送能夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流數(shù)量；在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二指示符指示所述多個傳輸波 束中的哪些傳輸波束能夠支持數(shù)據(jù)流。
3. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，其中使用正交的權(quán)重 矢量發(fā)送所述傳輸波束。
4. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，進一步包括在所迷 主站處接收第一傳輸波束的特性，并且根據(jù)所述第一傳輸波束的特性 計算其它傳輸波束的特性。
5. 權(quán)利要求4的方法，其中接收所述第一傳輸波束的特性的步驟 包括接收兩個相應(yīng)的時隙中所包括的兩個天線權(quán)重指示符，并且其 中所述第二指示符在第三時隙中被編碼。
6. 前述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求的方法，其中所述第一速率等 于零。
7. —種用于在多個傳輸波束上將多個數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的 方法，所述方法包括在所述副站處測量與每個傳輸波束對應(yīng)的信道質(zhì)量，并且將多個 天線權(quán)重通過信令傳送到所述主站；在所述主站處基于所述多個天線權(quán)重至少計算第一傳輸波束，以及在包括所述第一傳輸波束的傳輸波束上發(fā)送數(shù)據(jù)流。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第一傳輸波束的計算包括根據(jù) 所述多個天線權(quán)重導(dǎo)出平均值。
9. 一種主站，其包括用于在多個傳輸波束上將多個數(shù)據(jù)流發(fā)送 到副站的裝置；用于接收以第一速率周期性發(fā)送的第一指示符以及以 大于所述第一速率的第二速率周期性發(fā)送的第二指示符的裝置，所述 第一指示符包括表示波束的質(zhì)量的CQI報告，所述第二指示符表示能 夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量；并且其中用于發(fā)送數(shù)據(jù)流 的裝置被布置為使得基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù) 流。
10. —種副站，其包括用于在多個傳輸波束上從主站接收多個數(shù) 據(jù)流的裝置；用于測量與每個傳輸波束對應(yīng)的信道質(zhì)量的裝置；以及 用于以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報告通過信 令傳送到所述主站、并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示 符中通過信令傳送能夠在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量的裝 置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多個傳輸波束上將多個數(shù)據(jù)流從主站發(fā)送到副站的方法，所述方法包括在所述副站處測量與每個傳輸波束對應(yīng)的信道質(zhì)量，并且以第一速率在第一指示符中將表示波束的質(zhì)量的CQI報告通過信令傳送到所述主站，并且以大于所述第一速率的第二速率在第二指示符中通過信令傳送可以在所述傳輸波束上發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)量；在所述主站處基于所述第一指示符和第二指示符發(fā)送所述數(shù)據(jù)流。
文檔編號H04B17/00GK101507142SQ200780031288
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者M·P·J·巴克, T·J·莫爾斯利 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司