基于多天线自适应调制编码的信息反馈方法及其装置
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的多输入多输出(MIMO,Multi-InputMulti-Output)技术和自适应调制编码(AMC,Adaptive Modulation and Coding)技术,尤其是涉及一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈方法及其装置。
背景技术
目前,由于多输入多输出(MIMO,Multi-Input Multi-Output)技术无论是从增加系统容量的角度还是从改善系统性能的角度都有其他技术不可替代的优越性,因此MIMO技术在移动通信系统中的应用越来越得到重视。其中MIMO技术主要包括两大类,一类是以最大化分集增益为目的的空间分集技术,另一类则是以最大化数据速率为目的的空分复用技术。
其中,MIMO技术中的空分复用技术典型的可以分为以下两种模式:
(1)单码字(SCW,Single Code Word)模式
如图1所示,为现有MIMO技术中SCW模式的数据发送处理过程示意图,其中发送端将待发送的数据流首先经过信道编码、交织及其星座图映射等处理后,分路为M路(M为发送端包括的天线数目)相同速率的数据流,每路数据流经过相应的信道化处理后分别经不同的天线发射出去。
其中根据系统所采用的多址方式不同,发送端包括的这M个天线发射的数据占用相同的信道码或频率或时间等信道资源;例如,对码分多址(CDMA)系统而言,发送端包括的M个天线会使用相同的信道码,而对正交频分多址(OFDMA)系统而言,发送端包括的M个天线会使用相同的一组子载波等,该图1中所示的信道化处理即指根据系统所采用的多址方式,将要通过相应天线发射出去的信号进行扩频处理(对CDMA系统而言)、子载波映射处理(对OFDMA系统而言)等。
(2)多码字(MCW,Multiple Code Word)模式
如图2所示,为现有MIMO技术中MCW模式的数据发送处理过程示意图,其中发送端将待发送数据流首先分路为M路数据流,每一路数据流的速率分别和M个发射天线中的一个对应天线能够支持的数据传输速率相符,然后每一路数据流分别经过独立的信道编码、交织及其星座图映射等处理后,最后分别由相应的发射天线发射出去。同理,根据系统所采用的多址方式不同,这M个发射天线发射的数据流占用相同的信道码或频率或时间等信道资源,例如,对CDMA系统而言,这M个发射天线使用相同的信道码,对OFDMA系统而言,这M个发射天线使用相同的一组子载波等。
此外,目前在移动通信系统中也通常会用到自适应调制和编码(AMC,Adaptive Modulation and Coding)技术,AMC技术具体是指接收端将测量的信道质量等信息通过反馈信道反馈给发射端,以使得发射端进而根据接收端反馈的信道质量等信息选择合适的信道编码及其调制等方式,来进行信道编码及其调制等处理,其中接收端反馈的信道质量等信息包括编码类型、编码速率、调制方式(如QPSK/16QAM)等信息,从而达到使信道的自适应并最大化传输速率的目的。
其中在AMC技术的具体实施过程中,为了减少接收端反馈信道质量等信息所带来的控制信令开销,通用的做法是将发射端所支持的典型调制和编码方式(MCS,Modulation and Coding Scheme)与对应的信道质量指示值(CQI,Channel Quality Indicator)之间建立对应关系,从而制成一个CQI索引表同时保存在发射端和接收端。这样接收端就可以根据自身接收机支持的性能要求,来预先确定其在一定的接收性能(如误码率等)要求下接收每一种MCS所需要的信道质量(典型地是以信号干扰噪声比SINR,Signal to Interference andNoise Ratio来表征的),因此接收端就可以根据实际测量到的信道质量来就判断其能够接收的MCS,并将该MCS在所述CQI索引表中对应的CQI值反馈给发射端,从而减少接收端反馈的控制信令开销。
通常在移动通信系统中,上述的MIMO技术和AMC技术常常是结合在一起使用的,这样在基于AMC的MIMO方案中,由于SCW模式中各个天线支持的数据传输速率相同,因此接收端只需要反馈一个总的CQI信息即可,这与单路天线下的AMC技术相类似;但是在MCW模式中,不同的天线会采用不同的编码调制方式,各个天线能够支持的数据传输速率也不相同,因此就需要接收端针对每一个发射天线分别反馈相应的CQI信息,因此在基于AMC的MIMO方案中,MCW模式需要接收端反馈更多的控制信令开销,其所需反馈的控制信息量是单天线情况的M倍(M为MIMO系统中包含的发射天线数目)。
其中接收端是将CQI信息通过高速下行分组接入(HSPDA,High SpeedPacket Data Access)系统物理层中的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH,HighSpeed-Dedicated Physical Control Channel)反馈给发射端的,其中HSPDA是第三代合作项目(3GPP)在Release 5中引入的一种下行无线增强技术,与其相关的HS-DPCCH信道可以用于承载接收端反馈的确认(ACK)/不确认(NACK)信息和CQI信息等。
如图3所示,为现有HS-DPCCH信道上传输的HS-DPCCH子帧结构示意图,由图3可以看出,一个HS-DPCCH子帧中包含3个时隙,每个时隙可以传输10个信道比特,其中第一个时隙用于传输接收端在混合自动重传请求(HARQ,Hybrid Automatic Repeat request)中反馈的HARQ相关信息,后两个时隙用于传输相关的CQI信息。其中,CQI信息长度为5比特,经过(20,5)编码处理后形成20个比特在HS-DPCCH子帧的后两个时隙上进行传输,接收端反馈的HARQ信息主要包括接收端接收信息成功消息(ACK消息)、接收端接收信息失败消息(NACK消息)、HARQ Preamble消息(PRE消息)、以及HARQ Postamble消息(POST消息)。
当前MIMO技术已经作为一个重要的工作项(WI,Work Item)将在Release7中进行标准化,3GPP的研究报告TR25.876也已经对侯选的MIMO技术方案进行了较为全面的介绍和分析,因此就使得基于AMC的MIMO技术将在移动通信系统中得到广泛应用,但是目前在基于AMC的MCW模式的MIMO技术中需要解决的一个关键问题是如何减少接收端反馈的CQI信息量,从而达到减小接收端反馈控制信令开销的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈方法及其装置,以在基于AMC的MCW模式的MIMO技术中减少接收端反馈的信息量,从而减小接收端反馈的控制信令开销。
为解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈方法,包括步骤:
针对每一发射天线,接收端按照与发射端预先协定的交错规则,将时域资源划分为基于所述交错规则的第一时域部分和第二时域部分;
接收端分别在各个第一时域部分,将当时需要反馈的自适应调制编码信息反馈给该发射天线;并
分别在各个第二时域部分,将当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面已反馈的自适应调制编码信息的相对信息反馈给该发射天线。
较佳地,接收端将在各个第一时域部分反馈的自适应调制编码信息和在各个第二时域部分反馈的自适应调制编码相对信息分别通过不同的反向信道反馈给该发射天线。
较佳地,所述交错规则为任意两个第一时域部分之间间隔规定数目个第二时域部分。
较佳地,在用于反馈自适应调制编码信息的反向信道上,接收端在各个第二时域部分进行非连续传输处理。
较佳地,在用于反馈自适应调制编码信息的反向信道上,接收端在各个第二时域部分进行反馈当时需要反馈给该发射天线之外的其他发射天线的自适应调制编码信息。
较佳地,在用于反馈自适应调制编码相对信息的反向信道上,接收端在各个第一时域部分进行非连续传输处理。
较佳地,在用于反馈自适应调制编码相对信息的反向信道上,接收端在各个第一时域部分进行反馈当时需要反馈给该发射天线之外的其他发射天线的自适应调制编码相对信息。
较佳地,接收端将需要在各个第一时域部分反馈的自适应调制编码信息进行分组编码处理或卷积编码处理后再进行反馈。
较佳地,接收端使用两个比特来表征要反馈给各个发射天线的自适应调制编码相对信息。较佳地,接收端使用信道编码1111111111来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为+2或-2;并
使用信道编码0000000000来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为-2或+2;
同时使用信道编码0100100100来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为+1或-1;并
使用信道编码0010010010来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为-1或+1。
较佳地,接收端使用一个比特来表征要反馈给各个发射天线的自适应调制编码相对信息。较佳地,接收端使用信道编码1111111111来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为+1或-1;并
使用信道编码0000000000来表征要反馈的自适应调制编码相对信息为-1或+1。
较佳地,接收端在各个第二时域部分,在当时需要反馈给发射天线的自适应调制编码相对信息为零时,进行非连续传输处理。
较佳地,接收端针对每一发射天线,在反向信道上的各个第二时域部分始终向该发射天线反馈当时需要反馈的自适应调制编码相对信息。
较佳地,接收端针对每一发射天线,在反向信道上的各个第二时域部分分别向该发射天线和其他相应发射天线反馈当时需要反馈的对应自适应调制编码相对信息。
较佳地,所述自适应调制编码相对信息指当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面最近一次已反馈的自适应调制编码信息的信息差值。
较佳地,所述自适应调制编码信息为信道质量指示信息。
一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈装置,包括:
时域划分单元,用于针对每一发射天线,接收端按照与发射端预先协定的交错规则,将时域资源划分为基于所述交错规则的第一时域部分和第二时域部分;
第一反馈单元,用于接收端分别在所述时域划分单元划分出的各个第一时域部分,将当时需要反馈的自适应调制编码信息反馈给对应发射天线;
第二反馈单元,用于接收端分别在所述时域划分单元划分出的各个第二时域部分,将当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面已反馈的自适应调制编码信息的相对信息反馈给对应发射天线。
较佳地,所述第一反馈单元和第二反馈单元分别使用不同的反向信道反馈自适应调制编码信息和自适应调制编码相对信息。
一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈方法,包括步骤:
接收端在高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内向不同发射天线反馈当时对应的自适应调制编码信息;并
在所述高速专用物理控制信道用于向一个发射天线反馈对应自适应调制编码信息的传输时间间隔内,在第一附加信道上向该发射天线之外的其他相应发射天线反馈当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面已反馈的自适应调制编码信息的相对信息。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内的后两个时隙中反馈自适应调制编码信息;
并在所述高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内的第一时隙中反馈相应的混合自动重传请求信息。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道上还预留有部分传输时间间隔;并
在所述预留的传输时间间隔内的第一时隙中反馈相应的混合自动重传请求信息,并在后两个时隙中进行非连续传输处理。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道用于向一个发射天线反馈对应自适应调制编码信息的传输时间间隔内,在所述第一附加信道上始终向该发射天线之外的其他任一发射天线反馈当时需要反馈的自适应调制编码相对信息。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道用于向一个发射天线反馈对应自适应调制编码信息的传输时间间隔内,在所述第一附加信道上向该发射天线之外的其他每一发射天线分别反馈当时需要反馈的自适应调制编码相对信息。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道用于向一个发射天线反馈对应自适应调制编码信息的传输时间间隔的第一个时隙内,在所述第一附加信道上进行非连续传输处理。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内的第一时隙中分别向不同发射天线反馈相应的混合自动重传请求信息。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内的第一时隙中始终向一个发射天线反馈相应的混合自动重传请求信息;并
在一个第二附加信道上向该发射天线之外的其他各个发射天线分别反馈相应的混合自动重传请求信息。
较佳地,接收端在该第二附加信道上优先通过每一传输时间间隔的靠前时隙向其他各个发射天线分别反馈相应的混合自动重传请求信息;并
在每一传输时间间隔的靠后不使用时隙进行非连续传输处理。
较佳地,接收端在所述高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内的第一时隙中始终向一个发射天线反馈相应的混合自动重传请求信息;并
将需要反馈给该发射天线之外的其他各个发射天线的混合自动重传请求信息分别通过不同的第二附加信道进行反馈。
较佳地,接收端将需要反馈给其他各个发射天线的混合自动重传请求信息分别在不同的第二附加信道的每一传输时间间隔内的第一个时隙上进行反馈。
较佳地,所述自适应调制编码相对信息指当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面最近一次已反馈的自适应调制编码信息的信息差值。
较佳地,所述自适应调制编码信息为信道质量指示信息。
较佳地,所述混合自动重传请求信息为接收端接收信息成功消息;或为接收端接收信息失败消息;或为HARQ Preamble消息;或为HARQ Postamble消息。
一种基于多天线自适应调制编码的信息反馈装置,包括:
第一信息反馈单元,用于接收端在高速专用物理控制信道的不同传输时间间隔内向不同发射天线反馈当时对应的自适应调制编码信息;
第二信息反馈单元,用于所述第一信息反馈单元在所述高速专用物理控制信道用于向一个发射天线反馈对应自适应调制编码信息的传输时间间隔内,在另外的附加信道上向该发射天线之外的其他相应发射天线反馈当时需要反馈的自适应调制编码信息相对于前面已反馈的自适应调制编码信息的相对信息。
本发明能够达到的有益效果如下:
本发明技术方案通过接收端按照与发射端预先协定的交错规则,将整个时域资源划分为基于所述交错规则的第一时域部分和第二时域部分,接收端分别在各个第一时域部分,将当时需要反馈的绝对AMC信息反馈给该发射天线,并分别在各个第二时域部分,将当时需要反馈的相对AMC信息反馈给该发射天线,从而通过在不同时间域向同一发射天线反馈绝对AMC信息或相对AMC信息,从而可以减少接收端向各个发射天线反馈AMC信息的信息量,相应的也就减小了接收端反馈的控制信令开销。
附图说明
图1为现有MIMO技术中SCW模式的数据发送处理过程示意图;
图2为现有MIMO技术中MCW模式的数据发送处理过程示意图;
图3为现有HS-DPCCH信道上传输的HS-DPCCH子帧结构示意图;
图4为本发明提出的第一种基于多天线AMC的信息反馈方法的主要实现原理流程图;
图5为本发明方法中将整个时域资源划分为任意两个第一时域部分之间间隔2个第二时域部分的不同时域部分交错状态示意图;
图6为基于本发明方法在ACQI反馈信道上的第二时域部分进行DTX传输,并在RCQI反馈信道上的第一时域部分进行DTX传输的信道传输状态示意图;
图7为基于本发明方法在ACQI反馈信道上的第二时域部分进行传输其他相关发射天线的ACQI信息,并在RCQI反馈信道上的第一时域部分进行传输其他相关天线的RCQI信息的信道传输状态示意图;
图8为本发明提出的第一种基于多天线AMC的信息反馈装置的具体组成结构框图;
图9为本发明提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈方法的主要实现原理流程图;
图10为接收端在HS-DPCCH信道上的不同TTI内反馈不同发射天线的ACQI信息的同时,在部分TTI内进行DTX传输的HS-DPCCH信道状态示意图;
图11为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上向其他任一发射天线始终反馈对应RCQI信息的状态示意图;
图12为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上分别进行DTX处理及其向其他每个发射天线反馈RCQI信息的状态示意图;
图13为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上分别向其他每个发射天线反馈RCQI信息的状态示意图;
图14为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道向第二发射天线反馈ACK信息的状态示意图;
图15为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙和第二时隙分别向第二发射天线和第三发射天线反馈ACK信息,并在第三时隙进行DTX传输的状态示意图;
图16为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的三个时隙中分别向第二、第三、第四发射天线反馈ACK信息的状态示意图;
图17为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在其他每个附加HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙中分别向其他发射天线反馈ACK信息的状态示意图;
图18为本发明提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈装置的主要组成结构框图。
具体实施方式
本发明技术方案主要根据在移动通信系统中的MIMO技术中,当传输时间间隔(TTI,Transmission Time Interval)长度小于信道相关时间时,同一发射天线的相邻TTI之间信道衰落变化差值较小的特点,而提出在基于AMC的MCW模式的MIMO系统中,接收端分别对每根发射天线采用AMC绝对量(指当时需要反馈给发射天线的AMC信息量,如CQI绝对量ACQI,Absolute CQI)和AMC相对量(指当时需要反馈给发射天线的AMC信息量相对于前面已反馈给该发射天线的AMC信息量的差值,如CQI相对量RCQI,Relative CQI)相结合反馈的方法,从而较为有效的减少接收端向MIMO系统中每个发射天线反馈的AMC信息量(如CQI信息量),并以此来达到减小接收端反馈控制信令开销的目的。
下面将结合各个附图对本发明技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
请参照图4,该图是本发明提出的第一种基于多天线AMC的信息反馈方法的主要实现原理流程图,其主要实现过程如下:
步骤S10,针对MIMO系统中的每一发射天线,接收端按照与发射端预先协定的交错规则,将整个时域资源划分为基于该交错规则的第一时域部分和第二时域部分;其中该交错规则可以但不限于为任意两个第一时域部分之间间隔规定数目个第二时域部分,如图5所示,即为本发明方法中将整个时域资源划分为任意两个第一时域部分之间间隔2个第二时域部分的不同时域部分交错状态示意图。
步骤S20,接收端分别在上述划分出的各个第一时域部分,分别将当时需要反馈的AMC信息(较佳地可以为用于索引收发双方保存的CQI索引表的CQI信息,下述简称“绝对CQI信息”)反馈给该发射天线;
步骤S30,接收端分别在上述划分出的各个第二时域部分,将当时需要反馈的AMC信息相对于前面已反馈的AMC信息的相对信息(如CQI相对信息,下述简称“相对CQI信息”)反馈给该发射天线;
具体地,这里的AMC相对信息可以但不限于为当时需要反馈的AMC信息相对于前面最近一次已反馈的AMC信息的信息差值,该AMC相对信息可以使用1个比特或者2个比特来进行表征,以减少接收端向发射天线反馈AMC相对信息相对于直接反馈AMC信息的信息反馈量,后续相应部分将对AMC相对信息及其传输过程给予具体说明。
较佳地,接收端可以将在上述划分出的各个第一时域部分反馈的AMC信息和在各个第二时域部分反馈的AMC相对信息分别通过不同的反向信道反馈给该发射天线,如接收端在向同一发射天线反馈CQI信息的过程中,可以将在不同时域上反馈的绝对CQI信息ACQI和相对CQI信息RCQI采用分离的反向信道进行反馈传输。
其中当接收端将AMC信息和AMC相对信息分别通过不同的反向信道反馈给该发射天线时,在用于反馈AMC信息的反向信道上,接收端可以在各个第二时域部分进行非连续传输(DTX,Discontinuous Transmission)处理,即在第二时域部分不进行任何信息的反馈传输,还可以在各个第二时域部分进行反馈当时需要反馈给该发射天线之外的其他发射天线的AMC信息。并且在用于反馈AMC相对信息的反向信道上,接收端可以在各个第一时域部分进行DTX传输处理,还可以在各个第一时域部分进行反馈当时需要反馈给该发射天线之外的其他发射天线的AMC相对信息。
如图6所示,为基于本发明方法在ACQI反馈信道上的第二时域部分进行DTX传输,并在RCQI反馈信道上的第一时域部分进行DTX传输的信道传输状态示意图。
如图7所示,为基于本发明方法在ACQI反馈信道上的第二时域部分进行传输其他相关发射天线的ACQI信息,并在RCQI反馈信道上的第一时域部分进行传输其他相关天线的RCQI信息的信道传输状态示意图。
其中接收端在各个第一时域部分将相应AMC信息通过反馈信道反馈给对应发射天线之前,接收端可以对相应的AMC信息进行分组编码处理或卷积编码处理后再进行反馈,如对预反馈给相应发射天线的ACQI信息先采用分组编码处理或卷积编码处理后再映射到反向物理信道上进行传输。
根据本发明方法上述原理,接收端对每根发射天线反馈的ACQI信息不是在每个TTI上连续反馈传输的,而是以一定的反馈周期(一个ACQI反馈周期包括一个以上的TTI)进行反馈传输的。对于对应某发射天线的一个ACQI反馈周期,除了能够反馈该发射天线的ACQI信息以外,还可以在该反馈周期的其它TTI上,来反馈传输对应其它发射天线的ACQI信息,否则在该反馈周期的其他TTI上采用DTX传输,即在这些相应TTI内不发射任何信号。
其中,对应于不同发射天线的ACQI反馈周期定时图案(Timing Pattern)是系统预先配置的,因此收发双方能够根据该定时图案正确的发送和接收各发射天线的ACQI信息,如一个ACQI反馈周期定时图案实施例如下:
以发射天线数目M=4的ACQI信息反馈为例,可以在第1,5,9…个TTI内来反馈传输对应第1发射天线的ACQI信息,同时在第2,6,10…个TTI内来反馈传输对应第2发射天线的ACQI信息,同时在第3,7,11…个TTI内来反馈传输对应第3天线的ACQI信息,并同时在第4,8,12…个TTI内来反馈传输对应第4天线的ACQI信息。
上述已阐述,接收端可以使用1个比特或者2个比特来表征要反馈给各个发射天线的AMC相对信息,如可以采用1个或2个比特来表示要反馈给各个发射天线的RCQI信息,由于用于传输RCQI信息的信道扩频因子(SF)为256,即每个时隙可传输10个物理信道比特,因此可以基于一个时隙的10个物理信道比特来传输一个RCQI信息值。典型的,如对使用2个比特来表示RCQI信息的情况,可以使用“1111111111”和“0000000000”来分别表示+2和-2(或分别表示-2和+2),并使用“0100100100”和“0010010010”来分别表示+1和-1(或分别表示-1和+1),具体如下表1所示;对使用1个比特来表示RCQI信息的情况,可以使用“1111111111”和“0000000000”来分别表示+1和-1(或分别表示-1和+1),具体如下表2所示,这样可以减小接收端的反馈信息量,并降低传输过程中出现的误码率。
表1:使用2个比特表示RCQI信息时的编码表
RCQI | w9 | w8 | w7 | w6 | w5 | w4 | w3 | w2 | w1 | w0 |
+2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
+1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
DTX |
-1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
-2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
表2:使用1个比特表示RCQI信息时的编码表
RCQI |
w9 |
w8 |
w7 |
w6 |
w5 |
w4 |
w3 |
w2 |
w1 |
w0 |
+1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
DTX |
-1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
同时由上表1和2也可以看出,接收端可以在各个第二时域部分,在当时需要反馈给对应发射天线的AMC相对信息为0时,采用非连续传输进行处理,具体的,如接收端要反馈给对应发射天线的RCQI=0时,即表明当前TTI将反馈的RCQI信息与上一TTI反馈的RCQI信息完全相同,因此在当前TTI可以基于DTX来表示,发射天线所在的Node B可以采用能量检测方式来判断相应时隙内的RCQI反馈信道是否为DTX形式,其中,该能量检测方式是指NodeB将该时隙内的RCQI反馈信道上的接收信号能量与一规定的判决门限值进行比较,若RCQI反馈信道上的接收信号能量小于该判决门限则值则可以判定RCQI反馈信道上该时隙内传输形式为DTX,这样又进一步减少了接收端的反馈信息量。
其中接收端在用于向一个发射天线反馈AMC相对信息的反向信道上,可以在各个第二时域部分始终向该发射天线分别反馈当时需要反馈的AMC相对信息,还可以在各个第二时域部分分别向该发射天线和其他相应发射天线分别反馈当时需要反馈的AMC相对信息。如假设一个第二时域部分的长度为一个TTI长度,则在用于反馈RCQI信息的反向信道上,可以在用于反馈RCQI信息的一个TTI内的多个时隙中始终反馈同一个RCQI信息值,即该TTI内的所有用于传输该RCQI信息值的时隙均相同,也就是说将其中一个时隙中的RCQI信息的编码在这些用于传输该RCQI信息值的时隙中进行重复,同时根据本发明方法原理,在ACQI反馈周期定时图案(Timing Pattern)所给出的用于反馈一发射天线的ACQI信息的TTI内,不能反馈传输该发射天线的RCQI信息值。
相应于本发明上述提出的第一种基于多天线AMC的信息反馈方法,本发明这里还进而提出了一种基于多天线AMC的信息反馈装置,该装置可以安置于移动通信系统中的移动用户终端内,用于向发射端反馈相应的AMC信息(具体的如CQI信息等)。请参照图8,该图是本发明提出的第一种基于多天线AMC的信息反馈装置的具体组成结构框图,其主要包括时域划分单元10、第一反馈单元20和第二反馈单元30,其中各个组成单元的具体作用如下:
时域划分单元10,主要用于针对每一发射天线,接收端按照与发射端预先协定的交错规则,将整个时域资源划分为基于该交错规则的第一时域部分和第二时域部分;
第一反馈单元20,主要用于接收端分别在上述时域划分单元10划分出的各个第一时域部分,分别将当时需要反馈的AMC信息(典型的可以为CQI信息)反馈给对应发射天线;
第二反馈单元30,主要用于接收端分别在上述时域划分单元10划分出的各个第二时域部分,分别将当时需要反馈的AMC信息相对于前面已反馈的AMC信息的相对信息反馈给对应发射天线。
其中上述的第一反馈单元20和第二反馈单元30可以分别使用不同的反向信道来反馈AMC信息和AMC相对信息,即对应每一发射天线,接收端是通过不同的反向信道将AMC信息和AMC相对信息反馈给对应发射天线的。
其中这里提出的基于多天线AMC的信息反馈装置的其他具体相关技术实现细节请参照上述本发明提出的第一种方法中的相关技术实现细节的描述,这里就不再给予过多赘述。
这里将本发明上述提出的第一种方法具体应用在WCDMA移动通信系统中的HS-DPCCH信道上,又可以衍生出本发明这里提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈方法,请参照图9,该图是本发明提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈方法的主要实现原理流程图,其主要实现过程如下:
步骤S100,接收端在高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)的不同传输时间间隔(TTI)内向不同发射天线反馈当时对应的AMC信息(典型的可以为CQI信息,并这里将当时反馈的AMC信息简称为绝对AMC信息,对应的CQI信息下述也简称为绝对CQI信息—ACQI信息);
步骤S200,同时,接收端在上述HS-DPCCH信道用于向一个发射天线反馈对应AMC信息的TTI内,在第一附加信道(该第一附加信道和该HS-DPCCH信道在物理上为两个不同的信道)上向该发射天线之外的其他相应发射天线反馈当时需要反馈的AMC信息相对于前面已反馈的AMC信息的相对信息,其中这里的AMC相对信息可以但不限于为当时需要反馈的AMC信息相对于前面最近一次已反馈的AMC信息的信息差值,下述可以将AMC相对信息简称为相对AMC信息,具体的下述也将CQI相对信息简称为相对CQI信息—RCQI信息。
根据上述发明方法原理,如在HS-DPCCH信道上,在第一个TTI内向第1个发射天线反馈当时需要反馈给该第1个发射天线的ACQI信息,在第二个TTI内向第2个发射天线反馈当时需要反馈给该第2个发射天线的ACQI信息,在第三个TTI内向第3个发射天线反馈当时需要反馈给该第3个发射天线的ACQI信息……以此类推。同时在一个第一附加信道上,在第一个TTI内可以向第2、第3发射天线反馈当时需要反馈该第2、第3天线的RCQI信息,在第二个TTI内向第1、第3发射天线反馈当时需要反馈给第1、第3发射天线的RCQI信息,在第三个TTI内向第1、第2发射天线反馈当时需要反馈给第1、第2发射天线的RCQI信息,以此类推……。
为了能够应用本发明方法原理,并对现有HS-DPCCH信道的信道结构进行尽可能小的改动,这里接收端优选在HS-DPCCH的不同TTI内的后两个时隙中向不同发射天线进行反馈相应的AMC信息,并保持现有技术在不同TTI内的第一时隙中向相应发射天线反馈相应的混合自动重传请求信息(HARQ信息),其中接收端反馈的HARQ信息主要包括接收端接收信息成功消息(ACK消息)和接收端接收信息失败消息(NACK消息),还可以为HARQ Preamble消息(PRE消息)或HARQ Postamble消息(POST消息)。
例如,为了简化HARQ重传机制,本发明这里要求接收端采用统一的HARQ重传机制,即接收端UE在HS-DPCCH上的每个TTI内只反馈一个ACK/NACK信号(在每个TTI内的第一时隙上反馈),发射端NodeB在接收到NACK信号后将自动重传对应TTI内的所有传输块;同时将原来用于向发射天线反馈CQI信息的每个TTI内的后两个时隙用于向发射天线反馈相应的ACQI信息。
其中接收端在HS-DPCCH信道上的不同TTI内向不同发射天线反馈相应AMC信息的同时,还可以在该HS-DPCCH信道上预留部分TTI,并在这些预留的TTI内的第一时隙中反馈相应的HARQ信息,同时在后两个时隙中进行DTX传输处理。具体如图10所示,为接收端在HS-DPCCH信道上的不同TTI内反馈不同发射天线的ACQI信息的同时,在部分TTI内进行DTX传输的HS-DPCCH信道状态示意图,即在HS-DPCCH信道上的某些TTI内不反馈ACQI信息,而采用DTX传输处理,这样可以降低先后向同一发射天线反馈ACQI信息的更新速率,相应的就会增大对应所有发射天线的ACQI报告周期。由于实际上,移动通信系统中的MIMO技术主要是多应用于中低速环境,典型的情况如室内应用,由于中低速环境下的信道衰落变化很小,所以这时如果采用在HS-DPCCH信道上进行ACQI信息反馈的同时,在某些时隙上还进行DTX传输可以使得在满足通信性能的同时大大降低每个TTI内平均反馈的CQI信息量。如前所述,ACQI信息的反馈采用了收发双方已知的ACQI报告周期定时图案,因此在HS-DPCCH信道上的哪些TTI进行了DTX传输,Node B是能够确定的,无需进行其他的检测处理。
较佳的,接收端在HS-DPCCH信道用于向一个发射天线反馈对应AMC信息的TTI内,可以在第一附加信道上始终向该发射天线之外的其他任一个发射天线反馈当时需要反馈的AMC相对信息。具体如图11所示,为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上向其他任一发射天线始终反馈对应RCQI信息的状态示意图;图中ACQI报告周期在发射天线数目M=2,3,4时分别为2,3,4个TTI。这里将另外新引入的用于向发射天线反馈RCQI信息的反馈信息称之为RCQI反馈信道(定义为HS-RCQICH信道),对于M=2的情况,在ACQI反馈信道上用于向一根发射天线反馈ACQI信息的TTI内则在RCQI反馈信道上向另外一根发射天线反馈RCQI信息,并对应一个发射天线的RCQI信息在RCQI反馈信道的一个TTI内的3个时隙中重复3次。
较佳的,接收端在HS-DPCCH信道用于向一个发射天线反馈对应AMC信息的TTI内,也可以在第一附加信道上向该发射天线之外的其他每一发射天线分别反馈当时需要反馈的AMC相对信息,同时接收端还可以在HS-DPCCH信道用于向一个发射天线反馈对应AMC信息的TTI内的第一个时隙中,在第一附加信道上进行DTX传输处理。
具体的如图12所示,为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上分别进行DTX处理及其向其他每个发射天线反馈RCQI信息的状态示意图,图中所示对应于发射天线数目M=3的情况,在ACQI反馈信道上用于向一根发射天线反馈ACQI信息的TTI内,在RCQI反馈信道上分别向另外2根发射天线反馈RCQI信息,其中一个不使用的时隙采用DTX传输处理,该DTX传输可以由系统预先配置,以使不需要发射端Node B进行检测。
如图13所示,为接收端在ACQI反馈信道的一个TTI内向一个发射天线反馈ACQI信息的同时,在RCQI反馈信道上分别向其他每个发射天线反馈RCQI信息的状态示意图,图中所示对应发射天线数目M=4的情况,在ACQI反馈信道上用于向一根发射天线反馈ACQI信息的TTI内,在RCQI反馈信道上分别向另外3根发射天线反馈RCQI信息。
对于现有技术中HS-DPCCH信道中的HARQ信息反馈,本发明结合上述传输ACQI信息和RCQI信息的方式,提出了如下几种具体反馈方式:
第一种:接收端在HS-DPCCH信道的不同TTI内的第一时隙中分别向不同发射天线反馈相应的HARQ信息,具体如上述图10、图11、图12和图13中HARQ信息的反馈方式。
第二种:接收端在HS-DPCCH信道的不同TTI内的第一时隙中可以始终向一个发射天线反馈相应的HARQ信息,并在一个第二附加信道上向该发射天线之外的其他各个发射天线分别反馈相应的HARQ信息。具体的如图14所示,为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道向第二发射天线反馈ACK信息的状态示意图,其中接收端在该第二附加信道上可以优先通过每一TTI的靠前时隙部分向其他各个发射天线分别反馈相应的HARQ信息,并在每一TTI的靠后不使用时隙部分进行DTX传输处理,如在图14中,在另一HARQ-ACK反馈信道中分别在每一TTI内的第一时隙中向第二发射天线反馈ACK信息,并在每一TTI内的后两个时隙中进行DTX传输处理。
上述第二种HARQ信息的反馈方式原理即为除了使用当前协议的HS-DPCCH信道的每一TTI内的第一时隙来反馈一根天线的HARQ-ACK信息之外,还为其它天线另外分配一个(或者多个)HARQ-ACK反馈信道(可以称之为HS-ACKCH信道),该分配的HARQ-ACK反馈信道的SF=256,其上每个TTI内的3个时隙分别用于向不同发射天线反馈对应的HARQ-ACK信息,而每个时隙的信道结构与当前协议的HS-DPCCH信道的用于反馈HARQ-ACK信息的每个TTI内的第一个时隙的信道结构完全相同,当一个额外分配的HARQ-ACK反馈信道的某些时隙不使用时,可以进行DTX传输处理。
具体如图15所示,为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙和第二时隙分别向第二发射天线和第三发射天线反馈ACK信息,并在第三时隙进行DTX传输的状态示意图;
如图16所示,为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在另一HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的三个时隙中分别向第二、第三、第四发射天线反馈ACK信息的状态示意图。
第三种:接收端可以在HS-DPCCH信道的不同TTI内的第一时隙中始终向一个发射天线反馈相应的HARQ信息,并将需要反馈给该发射天线之外的其他各个发射天线的HARQ信息分别通过设置不同的第二附加信道进行反馈。
具体的如图17所示,为接收端在ACQI反馈信道的每个TTI内的第一时隙中始终向第一发射天线反馈ACK信息,在其他每个附加HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙中分别向其他发射天线反馈ACK信息的状态示意图,其中在为第二发射天线配置的HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙中分别向第一发射天线反馈当时对应的ACK信息,并在为第三发射天线配置的HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙中分别向第三发射天线反馈当时对应的ACK信息,并在为第四发射天线配置的HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一时隙中分别向该第四发射天线反馈当时对应的ACK信息。
即第三种HARQ信息的反馈方式采用分别设置不同的HARQ-ACK反馈信道(HS-ACKCH),来分别反馈不同发射天线的ACK信息,其中这里额外设置的HARQ-ACK反馈信道的信道结构与当前协议的HS-DPCCH信道中用于反馈HARQ-ACK信息的TTI内的第一时隙信道结构完全相同,只使用每个设置的HARQ-ACK反馈信道的每个TTI内的第一个时隙来反馈ACK信息,每个TTI内剩余的两个时隙采用DTX传输。这样可以使Node B更快的获得各个发射天线需要的HARQ反馈信息(ACK/NACK信息),从而减小反馈HARQ信息的延时,但是当发射天线数目比较大时,会造成在每个TTI内的第一个时隙中峰值功率比较大,这里可以通过让不同的接收端在上行反馈信道上定时将不同时隙相互错开,从而来减少由此所产生的上行峰值干扰功率。
相应于本发明上述提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈方法,本发明这里还进而提出了另一种基于多天线AMC的信息反馈装置,该装置可以安置于移动通信系统中的移动用户终端内部。请参照图18,该图是本发明提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈装置的主要组成结构框图,其主要包括第一信息反馈单元100和第二信息反馈单元200,这两个主要组成单元的具体作用如下:
第一信息反馈单元100,主要用于接收端在HS-DPCCH信道的不同TTI内向不同发射天线反馈当时对应的AMC信息(绝对AMC信息);
第二信息反馈单元200,主要用于上述第一信息反馈单元100在HS-DPCCH信道用于向一个发射天线反馈对应AMC信息的TTI内,在另外的附加信道上向该发射天线之外的其他相应发射天线反馈当时需要反馈的AMC信息相对于前面已反馈的AMC信息的相对信息(相对AMC信息)。
有关于本发明提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈装置的其他具体技术实现细节请参照本发明上述提出的第二种基于多天线AMC的信息反馈方法的相应具体技术实现细节,这里不再给予过多赘述。
由此可见,本发明上述方案通过在不同时间域向同一发射天线反馈绝对AMC信息或相对AMC信息,从而可以减少接收端向各个发射天线反馈的AMC信息量,相应的也就减小了接收端反馈的控制信令开销,本发明技术方案不但可以适用于WCDMA系统,还可以适用于OFDM/OFDMA系统和CDMA系统等等。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。