CN1666446A

CN1666446A - 用于信道质量反馈的系统和方法

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Publication number: CN1666446A
Application number: CN038082950A
Authority: CN
Inventors: P·加尔; J·P·欧登瓦尔德; S·A·伦比; D·皮格奥西斯
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: US7050759B2; EP1476973B1; AU2003213218A1; BR0307763A; US20100159937A1; US8340587B2; US7551898B2; US20030157900A1; KR20040078166A; TWI318527B; MXPA04008009A; AU2003213218B2; US20060211378A1; JP4463561B2; KR100971316B1; SG150384A1; US8094571B2; EP1476973A1; JP2006507702A; CA2475517A1

Abstract

提出了用于改进信道信息到一服务基站的反馈的方法和装置，使反向链路负载减小，同时使基站提高前向链路数据吞吐量。在信道质量指示符信道上产生三个子信道：再同步子信道(600)、差分反馈子信道(620)以及转移指示符子信道(630)。在每个子信道上携带的信息可被基站分别或一起用于选择性地更新存储信道条件的内部寄存器。信道条件被用于确定传输格式、功率电平以及前向链路传输的数据速率。

Description

用于信道质量反馈的系统和方法

背景

领域

本发明一般涉及通信，尤其涉及改善信道信息的反馈，用于改善无线通信系统上话务的调度和速率控制。

背景

无线通信领域有多种应用包括如，无绳电话、无线寻呼、无线本地环路、个人数字助理(PDA)、因特网电话、以及卫星通信系统。一个尤其重要的应用是用于移动订户的蜂窝电话系统。如这里所用的，术语“蜂窝”系统既包括蜂窝式也包括个人通信服务(PCS)频率。各种空中接口已经被发展用于这样的蜂窝电话系统包括如，频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、以及码分多址(CDMA)。在与它们的连接中，多种国内和国际标准已被建立包括如，高级移动电话服务(AMPS)、全球移动定位系统(GSM)、以及临时标准95(IS-95)。IS-95和它的衍生物IS-95A、IS-95B、ANSI J-STD-008(这里经常统称为IS-95)、以及提出的高数据速率系统由电信工业协会(TIA)以及其他著名的标准实体公布。

按照IS-95标准的使用配置的移动电话系统使用CDMA信号处理技术，以提供高效和稳健的移动电话服务。基本按照IS-95标准的使用配置的示例性移动电话系统在专利号为5103459和4901307的美国专利中被描述，这两个专利被转让给本发明的受益人，并且通过引用结合于此。使用CDMA技术的示例性系统为cdma2000ITU-R无线传输技术(RTT)候选提案(这里称为cdma2000)，由TIA发布。用于cdma2000的标准在IS-2000的草案版中被给出，并且已经由TIA和3GPP2通过。另一个CDMA标准是W-CDMA 标准，包含在 3rd Generation Partnership Project “3GPP”中，文档号为3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、以及3G TS25.214。

上面引用的电信标准只是各种可实现的通信系统的一些示例。这些各种通信系统的一些被配置使得远程站能将关于传输媒体的质量的信息发送到服务基站。然后，此信道信息被服务基站用于优化功率电平、传输格式以及前向链路传输的定时，进而控制反向链路传输的功率电平。

如这里所使用，“前向链路”指从基站到远程站的传输，而“反向链路”指从远程站到基站的传输。前向链路和反向链路是不相关的，意味着一个的观察无助于另一个的预测。然而，对于静止的和慢移动的远程站，前向链路传输路径的特性将被观察发现在统计意义上相似于反向链路传输路径的特性。

接收的前向链路传输的信道条件，诸如载波对干扰(C/I)比，能被远程站观察，所述远程站将这些信息报告给服务基站。然后，基站使用这些信息选择性地调度到远程站的传输。例如，如果远程站报告存在深度衰落，则基站将避免调度传输直到此衰落条件结束。或者，基站可以决定调度传输，但是要以高传输功率电平，以便补偿衰落条件。或者，基站可以决定改变传输被发送使用的数据速率，通过发送使用能传输更多信息比特的格式发送数据。例如，如果信道条件恶劣，则数据使用具有冗余的传输格式被发送，以使被破坏的码元更可能被恢复。因此，数据吞吐量要低于如果没有使用冗余的传输格式时。

基站也能使用此信道信息来在操作范围内均衡所有远程站的功率电平，以使反向链路传输达到相同的功率电平。在基于CDMA的系统中，远程站之间的信道化通过使用伪随机码来产生，这使系统可以在相同的频率上覆盖多个信号。因此，反向链路功率控制是基于CDMA的系统的基本操作，因为从一远程站发出的过量传输功率能“淹没”它的相邻传输。

在使用反馈机制确定传输媒体的质量的通信系统中，信道条件在反向链路上被连续传送。这对系统产生了大负载，消耗本能被分配给其它功能的系统资源。因此，需要减小不必要的传输的反向链路负载，当远程站发送基本未从前一传输改变的C/I信息，不必要的传输的反向链路负载便可能发生。然而，系统仍必须能检测和响应随时间变化的信道条件。这里描述的实施例通过提供用于优化反向链路上的信道信息传输和在基站解码这些信息的机制而满足这些需求。

摘要

这里提出的方法和装置满足上述需求。一方面，提出了用于调度前向链路传输的装置，此装置包括：存储器元件；以及处理元件，被配置用于执行存储器元件上存储的一组指令，此指令组用于：接收全信道质量值和来自远程站的多个增量信道质量值，其中顺序地接收多个增量信道质量值；以及用信道质量估计选择性地更新寄存器，其中信道质量估计基于全信道质量值和多个增量信道质量值。

另一方面，提出用于从全信道质量值和多个增量信道质量值估计前向链路信道质量的方法，此方法包括：在多个时隙上解码全信道质量值；用多个增量信道质量值以增量方式更新信道状态寄存器，其中多个增量信道质量值的每个分别在多个时隙的每个上被接收；以及当全信道质量值被完全解码时，用全信道质量值重置信道状态寄存器。

又一方面，提出用于通过反馈信道将信道质量值发送到基站的装置，此装置包括：用于产生全信道质量值的再同步子信道生成系统；以及用于产生多个增量值的差分反馈子信道生成系统，其中多个增量值与全信道质量值被多路复用。

又一方面，提出用于将信道信息从远程站发送到基站的方法，此方法包括：产生全信道质量值；以及产生增量信道质量值，其中增量信道质量值与全信道质量值被多路复用。

附图的简要描述

图1是无线通信网络的图。

图2A、图2B和图2C是描述再同步子信道和差分反馈子信道之间的互动的时间线。

图3是与基站通信的远程站的功能框图。

图4A、图4B、图4C和图4D是再同步子信道和差分反馈子信道的不同实现的时间线。

图4E是说明在再同步子信道和差分反馈子信道上接收的信息的不同解释所产生的不同值的表。

图5是说明当深度衰落发生时“累加和增加”方法的优点的图形。

图6A和图6B是信道元件的框图，所述信道元件用于产生再同步子信道、差分反馈子信道以及转移指示符子信道。

图7是说明在量化极限处使用再同步子信道和差分反馈子信道的优点的图形。

优选实施例的详细描述

如图1所示，无线通信网络10一般可以包括多个移动站(也称为远程站或订户单元或者用户设备)12a-12d，多个基站(也称为基站收发机(BTS)或节点B)。14a-14c，基站控制器(BSC)(也称为无线网络控制器或分组控制功能16)、移动交换中心(MSC)或交换地18、分组数据服务节点(PDSN)或互联网功能(IWF)20、公共交换电话网络(PSTN)22(通常为电话公司)、以及互联网协议(IP)网络24(通常为因特网)。为了简明，四个移动站12a-12d、三个基站14a-14c、一个BSC16、一个MSC18以及一个PDSN20被示出。本领域的技术人员可以理解，可能多于或少于移动站12、基站14、BSC16、MSC18和PDSN20的数目。

在一实施例中，无线通信网络10是分组数据服务网络。移动站12a-12d可以是任何数目的不同类型无线通信设备，诸如便携式电话、连接到运行基于IP的Web浏览器应用的膝上计算机的蜂窝电话、与免提汽车组件相关的蜂窝电话、运行基于IP的Web浏览器应用的个人数字助理(PDA)、包括在便携式计算机内的无线通信模块、或者固定位置通信模块，诸如可以在无线本地环路或仪表读数系统。在多数一般实施例中，移动站可以是任何类型的通信单元。

移动站12a-12d可以方便地被配置用于执行一个或多个无线分组数据协议，如EIA/TIA/IS-707标准中所描述的。在一特定实施例中，移动站12a-12d产生去往IP网络24的IP分组，并且使用点到点协议(PPP)将IP分组封装成帧。

在一实施例中，IP网络24被耦合到PDSN20，PDSN20被耦合到MSC18，MSC被耦合到BSC16和PSTN22，BSC16被耦合到基站14a-14c，耦合通过被配置用于语音和/数据分组的传输的线路，所述语音和/数据分组的传输按照几种已知协议中的任何一种，协议包括如，E1、T1、异步传输模式(ATM)、IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或者xDSL。在一可选实施例中，BSC16能被直接耦合到PDSN20。

在无线通信网络10的通常操作中，基站14a-14c接收和解调来自各个移动站12a-12d的反向信号组，所述移动站用于电话呼叫、Web浏览或者其它数据通信。由给定基站14a-14c接收的每个反向信号在那个基站14a-14c内被处理。每个基站14a-14c可以通过调制并发送前向信号组到移动站12a-12d而与多个移动站12a-12d通信。例如，如图1中所示，基站14a与第一和第二移动站12a、12b同时通信，而且基站14c与第三和第四移动站12c、12d同时通信。产生的分组被转交给BSC16，BSC16提供呼叫资源分配和移动管理功能，包括将某个移动站12a-12d的呼叫从一基站14a-14d软切换到另一基站14a-14c的控制。例如，移动站12c同时与两个基站14b、14c通信。最后，当移动站12c移到离基站14c之一足够远时，呼叫将被切换到其它基站14b。

如果传输是传统的电话呼叫，BSC16将接收数据路由到MSC18，MSC18提供与PSTN22接口的附加路由服务。如果传输是基于分组的传输，如去往IP网络24的数据呼叫，则MSC18将数据分组路由到PDSN20，PDSN20将分组发送到IP网络24。或者，BSC16将分组直接路由到PDSN20，PDSN20将分组发送到IP网络24。

在一些通信系统中，传输数据话务的分组被分为子分组，子分组占传输信道的时隙。仅为了说明方便，以后使用cdma2000系统的专用名称。这样的使用不是为了将这里实施例的实现限制在cdma2000系统。在其它系统中的实现，诸如WCDMA，能被实现，同时不影响这里描述的实施例的范围。

在基站范围内运行的从基站到远程站的前向链路能包括多个信道。一些前向链路的信道能包括，但不限制于导频信道、同步信道、寻呼信道、快速寻呼信道、广播信道、功率控制信道、分配信道、控制信道、专用控制信道、媒体访问控制(MAC)信道、基本信道、辅助信道、辅助编码信道、以及分组数据信道。从远程站到基站的反向链路也包括多个信道。每个信道传输不同类型的信息到目标目的地站。通常，语音话务在基本信道上被传输，数据话务在辅助信道或分组数据信道上被传输。辅助信道通常为专用信道，而分组数据信道通常传输以时间和/或编码多路复用方式为不同方指定的信号。或者，分组数据信道也被描述为共享辅助信道。为了描述这里的实施例，辅助信道和分组数据信道一般被称为数据话务信道。

语音话务和数据话务通常被编码、调制，然后传输前在前向或反向链路上被扩展。编码、调制和扩展能用各种格式实现。在CDMA系统中，传输格式最终取决于将要在其上发送语音话务和数据话务的信道的类型和信道的条件，信道条件按照衰落和干扰描述。

预定的发送格式对应于各种发送参数的组合，能被用于简化传输格式的选择。在一实施例中，传输格式对应于下面发送参数任何或所有的组合：系统使用的调制方案、正交或准正交码的数目、正交或准正交码的标识以比特为单位的数据负载大小、消息帧的持续时间、以及/或关于编码机制的详细资料。通信系统内使用的调制方案的一些例子是正交相移键控方案(QPSK)、八元相移键控方案(8-PSK)、以及十六元正交幅度调制(16-QAM)。可以被选择实现的各种编码方案的一些是卷积编码方案或turbo编码，卷积编码方案可以以不同码率实现，turbo编码包括被交织步骤分开的多个编码步骤。

正交和准正交编码诸如沃尔什码被用于信道化发送至每个远程站的信息。换句话说，沃尔什码被用在前向链路上，使系统覆盖多个用户，每个用户在相同时间持续期间相同的频率上被分配给一个不同的正交或准正交码。

基站中的调度元件被配置用于控制每个分组的传输格式、每个分组的速率、以及将每个分组发送到远程站所持续的时隙时间。术语“分组”被用于描述系统话务。分组能被分为子分组，子分组占传输信道的时隙。“时隙”被用于描述消息帧的持续时间。在cdma2000系统中使用这些术语是通常的，但是使用这些术语不表示将这里实施例的实现限制到cdma2000系统。其它系统中的实现，诸如WCDMA，能被完成，同时不影响这里描述的实施例的范围。

在基于分组的系统中，调度是获得高数据吞吐量的重要组成部分。在cdma2000系统中，调度元件(这里被称为“调度器”)控制有效负载被包装为在接收机处被软组合的冗余和重复的子分组，从而如果接收的子分组被破坏，则此子分组能与另一个被破坏的子分组组合以确定在可接受的帧差错率(FER)内的数据有效负载。例如，如果远程站要求数据以76.8kbps传输，但是基站知道在请求的时刻由于信道条件这个传输速率不可能，则基站中的调度器能控制数据有效负载被分组为多个子分组。远程站将接收多个受破坏的子分组，但是仍然可能通过软组合子分组的未被破坏的比特来恢复数据有效负载。因此，这些比特的实际传输速率不同于数据吞吐速率。

基站中的调度元件使用开环算法调整数据速率和前向链路传输的调度。开环算法按照通常在无线环境中变化的信道条件调整传输。一般，远程站测量前向链路信道的质量并且将这种信息发送到基站。基站使用接收的信道条件预测最有效的传输格式、速率、功率电平和下一个分组传输的定时。在cdma20001×EV-DV系统中，远程站能使用信道质量反馈信道(CQICH)来将最好的服务扇区的信道质量测量传送到基站。信道质量可以根据载波与干扰(C/I)比来测量，而且信道质量基于接收的前向链路信号。C/I值被映射到5比特的信道质量指示符(CQI)码元，其中第五个比特被保留。因此，C/I值具有十六个量化值之一。

因为远程站非预知，远程站连续地发送C/I值，从而如果任何分组需要在前向链路上被发送到那个远程站，则基站已知信道条件。4比特的C/I值的连续传输通过占用远程站中的硬件和软件资源而消耗远程站的电池寿命。

除了电池寿命和反向链路负载，也存在等待延时的问题。由于传播和处理延时，基站使用过时的信息调度传输。如果通常的传播延时为2.5ms的持续时间，所述持续时间对应于具有1.25ms时隙的系统中2时隙的延时，则基站可以响应于不再存在的情况，或者不能及时响应于新情况。

由于上述原因，通信网络要求将信息传递到基站的机制，所述机制使基站快速再调度信道环境中突然的变化造成的传输。而且，上述机制应该降低远程站电池寿命的消耗和反向链路上的负载。

这里描述的实施例意在改善反馈机制，所述反馈机制用于将诸如C/I的信道信息从远程站传递到基站，同时减小反向链路的负载。通过改善反馈机制，这些实施例改善了基站按照实际信道条件调度传输和传输的数据速率的能力。这些实施例意在产生CQI信道上的两个子信道，以便传输信道信息。应该注意的是，其它信道也能被配置用于传输这里描述的子信道，但是由于缺少便利性，以后使用CQI信道的术语。从此将两个子信道称为再同步子信道和差分反馈子信道。

除了在远程站处反馈机制的改善，基站处的改善也被实现以优化对从远程站接收的信道信息的解释。基站中的调度元件能被配置用于按照从任何子信道接收的信息或者通过选择性地删除从任何子信道接收的信息来实现任务功能。

在这些实施例的一般表述中，全C/I值在再同步子信道上被发送，同时增量1比特值在差分反馈子信道上被发送。1和0的增量1比特值被映射到+0.5dB和-0.5dB，但也能被映射到其它值±K，其中K是系统定义的步长。

远程站处子信道的生成

在再同步和差分反馈子信道上发送的值基于前向链路C/I测量而被确定。再同步子信道上发送的值通过量化最新的C/I测量而获得。1比特的值在差分反馈子信道上被发送，并且通过比较最新的C/I测量与内部寄存器的内容而被获得。内部寄存器基于再同步和差分反馈子信道上发送的过去值被更新，并且表示远程站对基站将解码的C/I值的最好估计。

在第一模式中，信道元件能被放置在远程站以便在CQI信道(CQICH)上产生再同步子信道和差分反馈信道，其中再同步子信道占N时隙的CQICH帧的一个时隙，而差分反馈子信道占N时隙的CQICH帧的所有时隙，从而在每个时隙中发送一个增量1比特值。因此，在N时隙的CQICH帧的至少一个时隙内，全C/I值和增量1比特值被发送到基站。此进发传输可能通过使用正交或准正交扩展码，或者在一可选实施例中，通过以某种预定方式交织两子信道。在一可选的第一模式中，再同步子信道和差分反馈子信道不被并行发送。而是，再同步子信道在一个时隙上被发送，系统抑制在那个特定时隙内发送差分反馈子信道。图2A是说明以第一模式并行运行的再同步信道和差分反馈子信道的传输定时的时间线。

在第二模式中，信道元件被配置使得用以降低的速率运行的再同步子信道产生两个子信道。当全C/I值在N时隙的CQICH帧的至少两个时隙上被扩展时，再同步信道以降低的速率运行。例如，全C/I值可以在16时隙的CQICH帧的2、4、8或16个时隙上以降低的速率被发送。差分反馈子信道占N时隙的CQICH帧的全部帧。差分反馈子信道占据N时隙CQICH帧的所有时隙。因此，增量1比特值在每个时隙中与再同步子信道被并行发送。当反向链路正在遭受不利信道条件时，远程站应该以降低的速率发送全C/I值。在一实施例中，基站确定反向链路信道条件并且向远程站发送一控制信号，其中控制信号向远程站通知再同步子信道是否应该以降低的速率运行。或者，远程站能被编程以独立进行此确定。

在第二模式的一实现中，两个子信道以降低的速率并行工作，其中全C/I值在N时隙的CQICH帧的所有时隙上被扩展，而且每个时隙也传输一个增量1比特值。在一可选的第二模式中，差分反馈子信道占N时隙帧的除第一时隙之外的所有时隙。然而在另一可选的第二模式中，差分反馈子信道和再同步子信道根本不被并行发送；再同步子信道首先在M个时隙上运行，而差分反馈子信道在N时隙帧的下N-M个时隙上运行。图2B和图2C是说明以第二模式运行的再同步子信道和差分反馈子信道的时间线。远程站的内部寄存器可以在第一、第二或第M时隙内根据正在使用那种模式而被更新。

在另一实施例中，全C/I值也能在未调度的时隙上被发送，只要远程站无论时确定保持在基站处的C/I估计不再同步。此实施例要求基站连续监视CQICH以确定未调度的全C/I值码元是否存在。

在又一实施例中，当远程站确定基站保持的全C/I值不同步时，仅发送全C/I值。在此实施例中，全C/I值不以规则调度的间隔被发送。

在基站处子信道信息的解释

基站中的调度元件能被配置以解释在再同步子信道和差分反馈子信道上接收的信道信息，其中来自每个子信道的信道信息被用于进行传输判决，所述判决考虑了信道的状态。调度元件能包括耦合到一存储器元件的处理元件，并且被通信耦合到基站的接收子系统和发送子系统。

图3是具有调度元件的基站的一些功能性组件的框图。远程站300在反向链路上发送到基站310。在接收子系统312处，接收的传输被解扩展、解调和解码。调度器314接收经解码的C/I值并且调控来自前向链路上传输子系统316的传输的适当传输格式、功率电平和数据速率。

在远程站300处，接收子系统302接收前向链路传输并且确定前向链路信道特性。传输子系统306将这些前向链路信道特性发送到基站310，图6A和6B描述的信道元件位于传输子系统306中。

在这里描述的实施例中，调度元件314能被编程以解释与差分反馈子信道上接收的信道信息一起的再同步子信道上接收的信道信息，或者解释与差分反馈子信道上接收的信道信息分开的再同步子信道上接收的信道信息。此调度元件也能被配置以执行选择使用哪个子信道更新信道信息的方法。

当远程站使用第一模式发送信道信息时，服务基站将在一时隙上接收全C/I值，并且在此帧的所有时隙上接收增量值。在一实施例中，调度器能被编程以重置存储信道的当前状态的内部寄存器，其中寄存器使用再同步子信道的一时隙上接收的全C/I值而被重置。然后在差分反馈子信道上接收的增量值在接收到时被加入寄存器中存储的全C/I值。一方面，与全C/I值进发地在此时隙上发送的增量值被有意地删除，因为全C/I值已经考虑到了这个增量值。

当远程站以第二模式运行时，服务基站将在多个时隙上接收全C/I值，并且在此帧的所有时隙上接收增量值。在一实施例中，服务基站在被调度用于分组传输的时刻处估计信道条件，通过累加从第二时隙到第M时隙在差分反馈子信道上接收的增量值，其中M是全C/I值被扩展持续的时隙数。此累加值接着被加入全C/I值，全C/I值在再同步子信道上在M个时隙上被接收。在另一实施例中，此“累加和增加”方法能于“上下”比特的独立操作进发地被执行，“上下”比特的独立操作按照增量值指定来更新存储在寄存器中的C/I值。因此，存储当前信道条件信息的寄存器在增量值被接收的每次被更新，而且此寄存器接着使用被加入全C/I值的累加值被更新。

图4A、4B、4C和4D是描述上述实施例的时间线。图4E是在使用上述实施例的时间线中给定点处存储在寄存器中的C/I值的表。在图4A的时间线中，远程站在CQICH帧的单个时隙上发送再同步子信道，在CQICH帧的每个时隙上发送差分子信道。基站被配置用于更新存储信道状态的寄存器，使得并行的增量值被丢弃，即并行的增量值不被用于更新寄存器。因此，在间隔t₂-t₃处，存储在寄存器中的信道状态信息是4dB，它是间隔t₁-t₂中在再同步子信道上被发送的全C/I值。间隔t₁-t₂处差分反馈信道的影响被除去。

在图4B的时间线中，远程站在多个时隙(在此示例中为4个时隙)上发送再同步子信道，并且在CQICH帧的每个时隙上发送差分子信道。同样，基站被配置用于更新存储信道状态的寄存器，使得并行的增量被删除。因此，在间隔t₁-t₅处，存储在寄存器中的信道状态信息为11dB，它是间隔t₀-t₁上被加入寄存器中存储的值的差分反馈子信道的值。直到t₅前，此寄存器不使用再同步子信道传输的值来更新，这是当再同步C/I值已经被完全接收的实例。

在图4C的时间线中，远程站在单个时隙上发送再同步子信道，并且在CQICH帧的每个时隙上发送差分子信道。在此示例中，这里描述的实施例的优点之一能被清楚地示出。从间隔t₀-t₁开始，寄存器中的最终值是10dB。从间隔t₁-t₂开始，寄存器中的最终值是11dB。如果再同步子信道能被正确解码，则间隔t₂-t₃和t₃-t₄上的寄存器值将对于图4A中的时间线是相同的。然而，如果再同步子信道不能被正确地解码，则在间隔t₂-t₃和t₃-t₄上的寄存器值将分别是10dB和11dB，而非4dB和5dB。尽管全C/I值在再同步子信道上丢失，在差分反馈子信道上接收的增量值仍能被用于更新寄存器。因此，差分反馈子信道能独立于再同步子信道而被用于更新信道状态信息寄存器。

在图4D的时间线中，远程站在多个时隙(在此示例中为4个时隙)上发送再同步子信道，并且在CQICH帧的每个时隙上发送差分子信道。基站被配置用于更新存储信道状态的寄存器，其中更新考虑了当每个增量值到达基站时将并行的增量值加入存储的C/I再同步值。

在可选实施例中，基站能被配置用于更新存储信道状态的寄存器，其中更新包括累加并行的增量，并行的增量接着被加入存储的C/I再同步值。特别地，使用除具有全C/I值的第一共享时隙中发送的增量值的所有增量值来执行累加和增加。每个并行的增量值在到达时被加入存储的C/I再同步值，而且增量值的集合，除第一个之外都被加入t₅时新接收的C/I值。

上述实施例起到使基站对深度衰落事件进行更逼近的建模的实际目的。瑞利衰落，也称为多径干扰，发生在同一信号的多个拷贝以破坏方式到达接收机时。真正的多径干扰发生能产生整个频率带宽的平坦衰落。如果远程站在快变环境中运动，深衰落能在被调度的传输时刻处发生。当这样的环境发生时，基站要求允许自身快速且准确地再调度传输的信道信息。在第二模式中，基站在多于一个时隙上接收降低的C/I值，但是在多个时隙上完全接收C/I值前基站仍能补偿衰落。图5是被用于说明本实施例目的的时间线上重叠的深度衰落曲线。

在时刻t₀，深度衰落条件开始。由于增量步进命令，基站慢慢地对衰落建模，如双虚线所示，在时刻t₁，远程站在再同步子信道的多个时隙上以降低的速率发送测量的C/I比。远程站同时在每个时隙上发送增量“向上”命令到基站。基站在再同步子信道上开始解调和解码C/I值。因为1比特的“向上”命令较易于解调和解码，基站能立即开始使用接收的向上命令而对衰落建模。在时刻t₂处，其中C/I值被完全处理，基站重置它对信道条件的估计。

如图5所示，不使用差分反馈信道，基站已经继续追踪次优的信道条件的模型。本模型不是具有点t₁和t₂之间的正斜率的模型，而是该模型具有点t₁和t₂之间的负斜率。而且，使用“累加和增加”方法，基站能估计比远程站已经提供的信道状态更大的值。因此，基站具有不如当前实施例建立的模型准确的模型。

使用上述两个子信道使基站响应于远程站在最小化反向链路负载时运行所在的变化环境。反向链路负载被减小，因为多数时隙将传输少于全C/I值的连续传输的信息比特。例如，在第二模式情况下，一个全C/I值正在CQICH帧的所有N个时隙上被传递，而不是在N个时隙上传输N个全C/I值。

图6A是在cdma2000 1×EV-DV系统中能实现上述模式的信道元件的框图。C/I比值601以R＝4/12的速率被输入编码器602，从而每个时隙产生12个二进制码元。12个二进制码元使用覆盖元件612产生的Walsh码被扩展。覆盖元件612基于覆盖码元610选择六个允许的扩展Walsh序列之一，以表示服务基站的索引。覆盖元件612和编码器602的输出由加法器604组合以形成每时隙96个二进制码元。来自加法器604的输出被映射在映射元件606中，然后由Walsh扩展元件608扩展以产生再同步子信道600。进发地，增量1比特值621被输入重复器622以形成每时隙96个二进制码元。重复的码元被映射到映射元件624中，然后使用Walsh扩展元件626扩展以形成差分反馈子信道620。在再同步和差分反馈子信道上发送的码元以1.2288Mcps的速率被发送。

图6B是一可选配置，其中进发的增量1比特值621被输入重复器622以形成每时隙12个二进制码元。下面结合新的转移指示符子信道630讨论此可选配置的原理。

基站索引标识符

图6A的覆盖元件612引入的Walsh扩展操作用于为基于分组的传输标识远程站检测的最佳基站，即具有最高前向链路C/I值的基站。应该注意的是，为数据话务信道上的基于分组的传输选择最佳基站的过程不同于为基本信道上的语音传输选择最佳基站。对于语音传输，从第一基站的范围转移到第二基站的远程站在叫做软切换的过程中同时与两个基站交换语音话务。网络内运行的每个基站被分配20比特的标识值，而且被排列在称为活动集合、候选集合、临近集合和保持集合的组中。由于无线媒体的可变特性，基站的排列是一个动态过程。

这里描述的实施例由于寻址分组数据的特性而指向数据话务信道，所述话务信道交换指向独立基站的分组。为了选择服务远程站的最佳基站，远程站监视来自指定的“活动集合”内的所有基站的前向链路信号。如这里所使用，基于分组的传输的“活动集合”不同于语音传输的“活动集合”。

活动集合的每个成员被分配不同的3比特的索引，所述索引通过信令消息从服务基站被传递到远程站。基于对应于活动集合中的最佳基站的索引选择覆盖元件612使用的Walsh码。在图6A和图6B中，Walsh扩展仅被应用于再同步子信道，而非差分反馈子信道。此实施例具有节省Walsh空间的优点，因为只有差分子信道码元对多数时隙被发送。因此，Walsh函数不常被使用，它是可用于其它目的的资源。在本实施例的一方面，额外的Walsh函数被应用于转移指示符子信道，下面进行描述。

在另一实施例中，Walsh扩展被应用于再同步子信道和差分反馈子信道，因此基站索引指示符能从两者之一中提取。

在另一实施例中，Walsh函数之一被保留用于扩展差分反馈子信道码元，同时保持Walsh函数被用于扩展再同步子信道码元，以指示最佳基站索引。此实施例具有将可用的活动集合基站索引的数目减一的优点。然而，此实施例提供再同步子信道和差分反馈子信道的直接的进发使用，因为它们使用互相正交的码扩展。

如又一优点，当新的最佳基站是与当前服务基站不同的扇区时，则扇区的切换可以是即时的。此远程站能立即而开始发送对应于新的最佳基站的再同步子信道和差分反馈子信道码元。

当新的最佳基站是不同基站的一扇区时，允许新的前向链路被建立的转移期间是需要的。在一实施例中，信道元件被配置以产生转移指示符子信道。转移标识符子信道被建立，从而使远程站能产生再同步子信道码元和差分反馈子信道码元，所述同步子信道码元和差分反馈子信道码元对应于当前基站的C/I值。这允许远程站使用来自当前基站的存在的前向链路。转移标识符子信道在图6A和图6B中示出。非匹配标志比特与再同步子信道和差分反馈子信道被进发地输入重复器632，以便在图6A中形成每时隙48个二进制码元，以及在图6B的可选配置中形成每时隙12个二进制码元。重复的码元被映射到映射元件634中，然后由Walsh扩展元件636扩展，以形成转移指示符子信道630。图6A说明了具有Walsh函数W₂₈ ³²的转移标识符子信道，而图6B说明了具有Walsh函数W₂₈ ¹²⁸的转移标识符子信道。在此子信道上发送的码元以1.2288Mcps的速率被发送。

转移标识符子信道指示到当前基站的转移期间的开始。通过在转移标识符子信道中设置一比特而指示转移期间。转移指示符子信道可以以码复用或时间复用的方式而被发送。转移指示符子信道与其它存在的子信道的码复用可以通过使用保留的Walsh扩展函数而被执行。

在一实施例中，通过使用Walsh扩展函数来指示转移期间，该Walsh扩展函数是非转移情况下被分配给基站的扩展函数的反。如这里所使用，反表示在Walsh序列中使用“0”来代替“1”和使用“1”来代替“0”。此实施例要求由图6A或图6B的编码器602产生的所有码字的集合的并集且所有这样的码字的逆的集合形成具有良好的最小距离属性。为了达到此，必须使用适当的编码器602。通过对标准16×16Walsh码的前四个比特截短而获得一个这样的可能编码器。

在一实施例中，所有再同步子信道码元以降低的速率在整个切换期间被发送以辅助可靠检测从当前基站到新基站的切换。为了改善衰落信道中的时间分集，降低速率的重复可以在非连续时隙中被执行。实施例的此方面通过在全C/I更新中引入附加延时而降低C/I的跟踪性能，但增加了检测基站索引指示符的可靠性，这比较重要。

量化极限处的子信道信息的解释

如上所述，C/I值按照4比特的信息被发送；因此对于C/I值仅有16个可能的值。此量化方案的动态范围是系统定义的参数，此参数可以被改变而不影响本实施例的范围，即能按C/I值的动态范围分配较多或较少比特。如一示例性示例，一量化方案能被定义为具有被设置为等于-15.5dB的最小比特序列值“0000”和被设置为等于5.5dB的最大比特序列值“1111”。关于在这两个极端处的适当操作过程出现了一个问题。

使用上述实施例，如果很长时期上信道条件在8dB极有利，则再同步子信道能发送的唯一值为5.5dB。远程站能尝试通过将增量“向上”比特发送到基站来补偿此不足。然而，基站不可能对5.5dB对8dB的信道条件采取不同的操作。而且，在“极限之上”期间，甚至在C/I值下降到低于最大量化电平后累加的解码差错将加入跟踪差错。

在上述实施例的一个方面，当达到门限C/I值并且检测到差分反馈子信道上传输的预定模式时，基站能故意忽略在差分反馈子信道上接收的值。在一示例中，远程站确定前向链路的条件优于最大量化值，然后就在再同步子信道上发送最大量化值。而且在有利信道条件存在的整个期间，远程站故意发送向上比特到服务基站。只有向上比特的传输与发送向上和向下比特的实行相反，从而跟踪衰落曲线的斜率。返回参考图5，如果衰落曲线在间隔t₁-t₃处高于门限量，则向上比特在间隔t₁-t₂处已经被发送而向下比特在间隔t₂-t₃处已经被发送。然而，使用这里所述的实施例，只有向上比特在间隔t₁-t₂和t₂-t₃处已经被发送。

基站解码再同步子信道上的全C/I值，并且确定全C/I值等于门限值，此门限值对应于动态范围的最大值。如果基站接着接收任何向上比特，则基站被编程以抑制更新存储当前信道条件的寄存器直到非门限值的全C/I值被接收。然而，如果基站接收向下比特，则基站相应地更新寄存器。

在一附加实施例中，远程站确定前向链路的条件比最小量化值差，并且在再同步子信道上发送最小量化值。而且，远程站故意在不利的信道条件存在期间发送向下比特到服务基站。基站解码在同步子信道上的全C/I值，并且确定全C/I值等于门限值，所述门限值对应于动态范围的最小值。如果基站接着接收任何向下比特，则基站被编程以抑制更新存储当前信道条件的寄存器直到不匹配门限值的另一全C/I值被接收。然而，如果基站接收向上比特，则基站相应地更新寄存器。

图7说明了这些实施例的优点。对于门限值XdB，示出衰落曲线。如果衰落低于门限，则远程站发送再同步子信道上门限值XdB和差分反馈子信道上向下比特的表示。如果向下比特被考虑，则向上比特能在全C/I值在再同步子信道上传输前被发送。衰落的估计将遵循线700，直到再同步消息在点t_re-synch处被接收。然而，如果向下比特不被考虑，则向上比特的传输将在点t_up处开始。衰落的估计将遵循线710，直到再同步消息在点t_re-synch处被接收。如可以观察到的，线710是比线700更好的衰落条件的近似。因此，实现此实施例提高了基站跟踪信道条件的能力。

使用更新信道状态信息寄存器的门限具有一附加优点：因为基站能被配置以识别差分反馈子信道上常数向上比特或常数向下比特的模式，所以差分反馈子信道上的比特差错的影响被减轻。换言之，如果门限值被发送，并且增量值在超过门限值期间是常数，则基站将知道不同于期望的常数比特流的偶尔的孤立比特是差错。

本领域的技术人员理解信息与信号可以用各种不同的工艺与技术来表示。例如，上面的描述中所指的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号以及码片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁微粒、光场或光微粒或者任何它们的组合来表示。

本领域的技术人员还可以理解，结合这里揭示的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的交互性，各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以用不同的方式为具体应用实现所描述的功能，但是这些实现判决不应该被认为是脱离本发明的范围。

结合这里所揭示的实施例来描述的各种说明性的逻辑块、模块和电路的实现或执行可以用：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或用于执行这里所述功能而被设计的器件的任意组合。通用处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以用计算机器件的组合例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器或者其它这样的配置来实现。

结合这里所揭示的实施例来描述的方法或算法步骤的实现或执行可以直接包含于硬件中、处理器执行的软件模块中或者两者的组合。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。示例性储存媒体耦合到能从储存媒体中读取信息并能向其中写入信息的处理器。或者，储存媒体并入处理器中。处理器和储存媒体可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端。或者，处理器和储存媒体可以驻留用户终端作为独立的组件。

上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims

1.在一无线通信系统中，用于调度前向链路传输的装置，包括：

存储器元件；以及

处理元件；配置为用于执行存储器元件上存储的一组指令，指令组用于：

接收全信道质量值和来自远程站的多个增量信道质量值，其中顺序地接收多个增量信道质量值；以及

用信道质量估计选择性地更新寄存器，其中信道质量估计基于全信道质量值和多个增量信道质量值。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，用信道质量估计选择性地更新寄存器包括：

顺序地将多个增量信道质量值加入寄存器的内容；以及

当全信道值被接收时，用全信道质量值重置寄存器。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，全信道值与多于一个增量信道质量值迸发地被接收。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，用信道质量估计选择性地更新寄存器包括：

顺序地将多个增量信道质量值加入寄存器的内容；以及

当全信道值被接收时，用全信道质量值重置寄存器；

对多个增量信道质量值的一部分求和；以及

将多个增量信道质量值的求和部分加入寄存器中设置的全信道质量值。

5.一种用于从全信道质量值和多个增量信道质量值估计前向链路信道质量的方法，包括：

在多个时隙上解码全信道质量值；

用多个增量信道质量值增量地更新信道状态寄存器，其中多个增量信道质量值的每个分别在多个时隙的每个上被接收；以及

当全信道质量值被完全解码时，用全信道质量值重置信道状态寄存器。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

对多个增量信道质量值的一部分求和；以及

将多个增量信道质量值的求和部分加入信道状态寄存器中存储的全信道质量值。

7.如权利要求5所述的方法，还包括：

对多个增量信道质量值求和；以及

将求和的多个增量信道质量值加入信道状态寄存器中存储的全信道质量值。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，如果全信道质量值不能被解码，则使用多个增量信道质量值作为前向链路信道质量。

9.一种用于通过反馈信道将信道质量值发送到基站的装置，包括：

用于产生全信道质量值的再同步子信道生成系统；以及

用于产生多个增量值的差分反馈子信道生成系统，其中多个增量值与全信道质量值被多路复用。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，多个增量值与全信道质量值被码多路复用。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，多个增量值与全信道质量值被时间复用。

12.如权利要求9所述的装置，还包括转移指示符子信道生成系统，用于产生指示转移期间的开始的标志。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，Walsh扩展元件被用在再同步子信道生成系统中，而非用在差分反馈子信道中。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，公共的Walsh函数被用在差分反馈子信道生成系统和转移指示符子信道生成系统中。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，公共的Walsh函数被用于指示基站索引。

16.一种用于将信道信息从远程站发送到基站的方法，包括：

产生全信道质量值；以及

产生增量信道质量值，其中增量信道质量值与全信道质量值被多路复用。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，全信道质量值在多于一个时隙上产生。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，全信道质量值在信道帧中的每个时隙上产生。

19.如权利要求18所述的方法，还包括：

产生转移指示符，其中转移指示符与增量信道质量值和全信道质量值被多路复用，并且被用于指示基站的转移期间。

20.用于从全信道质量值和多个增量信道质量值估计前向链路信道质量的装置，包括：

用于在多个时隙上解码全信道质量值的装置；

用于用多个增量信道质量值更新信道状态寄存器的装置，其中多个增量信道质量值的每个分别在多个时隙的每个上被接收，而且当全信道质量值被完全解码时，用全信道质量值重置信道状态寄存器。

21.用于将信道信息从远程站发送到基站的装置，包括：

用于产生全信道质量值的装置；以及

用于产生增量信道质量值的装置，其中增量信道质量值与全信道质量值被多路复用。

22.如权利要求21所述的装置，还包括：

用于产生转移指示符的装置，其中转移指示符与增量信道质量值和全信道质量值被多路复用，并且被用于指示基站的转移期间。