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CN1813413A - 偏倚讯号干扰比产生频道品质指示器的方法 - Google Patents

偏倚讯号干扰比产生频道品质指示器的方法 Download PDF

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Abstract

一种偏倚讯号干扰比(SIR)以产生频道品质指示器(CQI)的方法，该方法包括下列步骤：测量接收信号的封包误差率(PER)，及，比较封包误差率(PER)与目标封包误差率(PER)以产生一校正项。而校正项与一参考频道的信号干扰比(SIR)估计组合，藉以产生一频道品质指示器(CQI)。随后，频道品质指示器(CQI)回报至一传输器，藉以调整信号架构，诸如：编码速率、调变类型、编码数目、功率偏移等等。

Description

偏倚讯号干扰比产生频道品质指示器的方法
技术领域
本发明有关于无线通信的频道品质指示器(CQI)产生方法。特别是，本发明有关于适应性偏倚(adaptive biasing)讯号干扰比(SIR)以产生频道品质指示器(CQI)的方法。
背景技术
适应性编码及调变(ACM)提供上行连结(UL)及下行连结(DL)通信的连接适应性的有效技术。一般而言，适应性编码及调变(ACM)利用接收器及传输器的算法实现。接收器测量传输器的至少一传输的信号干扰比(SIR)，藉以得到频道品质的估计。随后，测量的信号干扰比(SIR)可以计算频道品质指示器(CQI)。
各个频道品质指示器(CQI)可以对应于特定的无线资源架构，诸如：编码速率及调变类型。在得到各个信号干扰比(SIR)测量以后，各个频道品质指示器(CQI)便可以计算出来。举例来说，各个信号干扰比(SIR)可以参照信号干扰比(SIR)及频道品质指示器(CQI)的配对表格，藉以选择具有最佳效能(诸如：最佳封包误差率(PER)或最佳生产量)的频道品质指示器(CQI)、并将选择频道品质指示器(CQI)送返传输器。随后，传输器可以选择未达到接收频道品质指示器(CQI)数值的频道品质的无线资源架构。另外，在其它无人口胞元中，传输器亦可以使用相符于接收频道品质数值(CQI)数值的频道品质的传输资源架构。
然而，信号干扰比(SIR)却无法单独提供频道品质的信息。举例来说，为了使资料生产量最大化，具有大延迟扩展及/或大多普勒扩展的频道可以指派为频道品质指示器(CQI)的高水平。另外，频道品质指示器(CQI)亦会取决于接收器设计。
发明内容
本发明提供一种系统及方法，该系统或方法偏移产生频道品质指示器(CQI)的信号干扰比(SIR)数值，藉以维持指定封包错误率(PER)，进而得到最大化的资料生产量。利用这种方法，适当频道品质指示器(CQI)数值可以选择，无论传递频道的类型为何。另外，额外的算法(诸如：多普勒估计器或其它前馈校正项)亦不见得一定需要，而可以与本发明一并使用，藉以进一步改善资料生产量的效能。
在相关于分频双工高速下行连结封包存取(FDD-HSDPA)的一种较佳实施例中，频道品质指示器(CQI)表格可以指定，藉以使频道品质指示器(CQI)表格的各个项目对应于编码速率、调变类型、编码数目、功率偏移的必要共享导引频道(CPICH)信号干扰比(SIR)/目标信号干扰比(SIR)差距1dB。频道品质指示器(CQI)数值针对估计共享导引频道(CPICH)信号干扰比(SIR)加入偏移以推导得到。
在已知技术中，偏移大小是固定不变，且，主要根据表格设计、导引信号及资料信号的信号功率比、及各种不同频道类型的理想效能而定。利用本发明的系统及方法，妥协性固定偏移大小的选择便不再需要。本发明的系统及方法监控封包误差率(PER)效能、并调整信号干扰比(SIR)偏移，藉以维持理想的长期平均封包误差率(PER)效能。
附图说明
图1表示了根据本发明的频道品质指示器(CQI)数值产生系统的方块图；
图2表示了将信号干扰比(SIR)偏移某校正项的频道品质指示器(CQI)数值产生系统的方块图，其中，该校正项根据本发明较佳实施例，经由确认(ACK)/负确认(NACK)信号产生；
图3表示了根据本发明较佳实施例，利用数个频道类型校正项及某个信号干扰比(SIR)估计项的频道品质指示器(CQI)数值产生系统的方块图；
图4表示，在各种相互胞元干扰电位或各种内部胞元干扰电位下，ITU频道的长期封包误差率(PER)摸拟结果的信号图；以及
图5表示根据本发明产生的确认(ACK)/负确认(NACK)信号及适应性偏移校正信号仿真结果的信号图。
具体实施方式
本发明较佳实施例将会配合附图详细说明如下，文中，类似的符号表示类似的组件。
一般而言，本发明可以适用于第三代合作计划(3GPP)标准的所有模式，包括：分时双工(TDD)、分频双工(FDD)、时分同步码分多址存取(TDSCMA)、及码分多址存取二千(CDMA2000)方案，但，本发明亦可以应用于其它方案。
图1表示根据本发明的信号处理系统8的方块图。传输器(图中未示)传输的资料封包利用接收器接收，其中，仅有部分显示于图1。信号干扰比(SIR)估计器20可以利用已知方法，基于接收资料封包以计算参考频道的信号干扰比(SIR)估计。另外，接收资料封包亦会输入至校正项产生器10，藉以进行误差检测处理。误差检测处理产生的确认(ACK)/负确认(NACK)信号可以产生校正项，藉以偏倚讯号干扰比(SIR)估计。信号干扰比(SIR)估计及校正项可以利用组合器21组合，藉以产生校正信号干扰比(SIR)。
校正信号干扰比(SIR)映像至信号干扰比(SIR)—频道品质指示器(CQI)地图30，藉以产生频道品质指示器(CQI)数值。随后，频道品质指示器(CQI)数值会回报至传输器，藉以调整下一个传输资料封包的信号架构。频道品质指示器(CQI)数值可以维持接近目标封包误差率(PER)的封包误差率(PER)，藉以确保理想的资料生产量效能。维持封包误差率(PER)以接近目标封包误差率(PER)的目的可以得到无线资源的最佳化，且因此，亦可以得到系统资料生产量的最佳化。
图2表示根据本发明，经由校正信号干扰比(SIR)产生校正项及频道品质指示器(CQI)的系统5的方块图。如图2所示，接收资料封包可以输入信号干扰比(SIR)估计器20，且，参考频道的信号干扰比(SIR)估计可以基于接收资料封包产生。信号干扰比(SIR)估计器20可以利用已知信号干扰比(SIR)产生方法实施，且因此，这种信号干扰比(SIR)产生方法将不再说明如下。
另外，接收资料封包亦会输入至适应性校正项产生器10。适应性校正项产生器10可以检测接收资料封包内是否存在错误。错误发生的检测可以利用循环冗余检查(CRC)单元11实施。循环冗余检查(CRC)单元11可以产生确认(ACK)信号(若没有检测到错误)，或，循环冗余检查(CRC)单元11可以产生负确认(NACK)信号(若已经检测到错误)。利用循环冗余检查(CRC)单元11计算得到的确认(ACK)/负确认(NACK)信号可以利用处理器12映像为″0″或″1″。随后，这个信号最好能够利用滤波器13过滤，藉以提供目前频道的较佳长期封包误差率(PER)估计。然而，应该了解的是，滤波器13并不见得一定需要。具有缓慢衰退指数脉冲响应的简易无限脉冲响应(IIR)亦可以使用，或，其它滤波器亦可以使用。
适应性校正项产生器10亦可以具有可程序目标封包误差率(PER)单元16。目标封包误差率(PER)单元16可以产生目标封包误差率(PER)，藉以确保理想的性能，诸如：最大的资料生产量。需要的封包误差率(PER)可以定义为利用预定机率适当译码封包的需要封包误差率(PER)。
经由处理器12产生的过滤二元确认(ACK)/负确认(NACK)信号可以利用加法器14与目标封包误差率(PER)组合，藉以产生误差信号，进而表示接收器目前效能及接收器目标效能的封包误差率(PER)偏移。
正比积分装置(PID)单元15或具有高阶线性或非线性的其它单元可以处理这个误差信号。仿真结果显示：正比项即可以单独提供校正，且，正比项及积分项的组合几乎可以完全校正频道品质指示器(CQI)估计的平均封包误差率要求。
正比积分装置(PID)单元15输出的数值可以利用加法器32与信号干扰比(SIR)估计相加，藉以产生校正信号干扰比(SIR)数值。另外，校正信号干扰比(SIR)数值亦可以利用滤波器31过滤，若需要额外处理的话。滤波器31可以具有非线性组件，诸如：限制器或转换率(slew rate)限制器。随后，滤波器31的结果可以进一步处理，藉以经由信号干扰比(SIR)—频道品质指示器(CQI)映像单元30产生适当的频道品质指示器(CQI)数值。信号干扰比(SIR)—频道品质指示器(CQI)映像单元30可以具有查表或其它类型的函数关系，藉以根据输入的校正信号干扰比(SIR)产生预定的频道品质指示器(CQI)数值。
这个频道品质指示器(CQI)数值可以传输至传输器以调整信号架构，进而在目前频道条件下得到最佳封包误差率(PER)效能。传输器可以调整的信号架构可以包括基于频道品质指示器(CQI)的编码速率、调变类型、编码数目、及功率偏移。
图3表示根据本发明较佳实施例的频道品质指示器(CQI)数值产生系统102的方块图，其具有频道类型校正项产生器40及信号干扰比(SIR)估计项产生器50，藉以在图2所述的校正项外、再产生偏移及校正信号干扰比(SIR)估计的校正项。这些校正项具有延迟扩展校正41、多普勒扩展校正42、无线传输所致的电池电压相关损耗、或其它频道类型的校正43。如先前所述，信号干扰比(SIR)本身并无法完整地定义频道品质。一般而言，大延迟扩展及大多普勒扩展可能会降低接收器的品质。有鉴于此，这些数量的信息亦可以改善施加至信号干扰比(SIR)的偏移，或，亦可以调整目标封包误差率(PER)。
另外，信号干扰比(SIR)估计项产生器50亦可以在传输器传输下一个封包时、估计某个时点(未来)的信号干扰比(SIR)，用来改善这个偏移。基于信号干扰比(SIR)的导数(d/dt)55进行处理系可以得到非常简易的估计器形式，然而，本发明亦可以利用其它具有更复杂形式的估计器。随后，信号干扰比(SIR)估计项产生器50产生的估计项可以利用裁切(clipping)、死亡地带区分(dead zoning)、或其它非线性技术57进行处理。
应该注意的是，频道类型校正项产生器40及信号干扰比(SIR)估计项产生器50可以单独使用、亦可以组合使用、或可以配合适应性校正项产生器100使用，藉以产生信号干扰比(SIR)校正。另外，这些校正项及估计项亦可以利用已知方法产生。有鉴于此，这些方法将不再详细说明如下。这些校正项及估计项可以基于频道类型的短期测量以校正信号干扰比(SIR)数值，且，亦可以配合本发明的适应性信号干扰比(SIR)偏移方法。随后，经由频道类型校正项产生器40产生的校正项及经由信号干扰比(SIR)估计项产生器50产生的估计项可以利用加法器52相加。随后，加法器52得到的合成误差校正项可以利用加法器32相加，藉以产生校正信号干扰比(SIR)。文中，术语″校正信号干扰比(SIR)″乃是表示更有效率的信号干扰比(SIR)，藉以有利地传递频道净损耗(连同各种参数)及接收器损耗。
图4表示，在各种相互胞元干扰电位或各种内部胞元干扰电位下，第三代合作计划(3GPP)定义的ITU频道的长期封包误差率(PER)摸拟结果的信号图。这些频道包括：徒步区A 3kmph(PA3)、徒步区B 3kmph(PB3)、及汽车区A 30kmph(VA30)。各个频道均是利用10，000个封包的Ec/Ior＝-3dB、-6dB、Ior/Ioc＝0dB、5dB、10dB(总共六点)进行仿真。图4仿真的封包误差率(PER)测量显示：各种频道类型、各种内部胞元干扰电位、各种相互胞元干扰电位的平均封包误差率(PER)均可以维持于目标封包误差率(PER)附近。
图5表示ITU PB3衰减频道的适应性偏移项及对应确认(ACK)/负确认(NACK)信号的收敛仿真结果的信号图。需要注意的是，刚开始时仅有观察到负确认(NACK)信号(循环冗余检查(CRC)失败)。然而，在本发明的适应性偏移校正项偏倚讯号干扰比(SIR)估计以产生频道品质指示器(CQI)数值后，确认(ACK)信号(循环冗余检查(CRC)成功)的频率便会提高。另外，平均封包误差率(PER)，在收敛以后，亦可以维持在目标封包误差率(PER)附近，其大约需要0.4秒(以分频双工-高速下行连结封包存取(FDD-HSDPA)为例)，其可以远快于需要速度。
虽然本发明已利用较佳实施例详细说明如上，然而熟悉本技术领域者，在不违背本发明精神及范围的前提下，亦可以对本发明的各个较佳实施例进行各种变动及调变。因此，本发明的保护范围应以下列申请专利范围为准。

Claims (15)

1.一种产生在一传输器及一接收器间一通信频道的频道品质指示器的方法，该方法包括下列步骤：
(A)从一接收资料封包测量一信号干扰比；
(B)从该接收资料封包的一误差检测处理，产生一频道品质校正项；以及
(C)藉由组合步骤(A)及步骤(B)的结果，以计算一频道品质指示器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：
产生一多普勒扩展校正项；以及
组合该多普勒扩展校正项与步骤(A)及步骤(B)的结果，以计算步骤(C)的该频道品质指示器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：
产生一延迟扩展校正项；以及
组合该延迟扩展校正项与步骤(A)及步骤(B)的结果，藉以计算步骤(C)的该频道品质指示器。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该误差检测处理是一循环冗余检查。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(B)包括下列步骤：
检测该接收资料封包的一误差；
根据该误差的检测结果产生一确认/负确认信号；
经由该确认/负确认信号减去一目标封包误差率，以产生一误差信号；以及
自该误差信号产生该频道品质校正项。
6.一种根据一传输器及一接收器的频道条件以适应性地控制传输信号架构的系统，其特征在于，该传输器根据一频道品质指示器来调整信号架构，且，该接收器包括：
一信号干扰比估计器，藉以计算一接收资料封包的一信号干扰比；
一误差检测单元，自该接收数据封包产生一校正项；
一组合器，用以组合该信号干扰比估计与该校正项，产生一校正信号干扰比；以及
一映像单元，藉以产生该频道品质指示器。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：一滤波器，藉以过滤该误差检测单元的结果。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该误差检测单元实施一循环冗余检查。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：一频道品质校正项产生器，藉以产生该频道品质校正项，进而输入至该组合器。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，该频道品质校正项基于多普勒扩展。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，该频道品质校正项基于延迟扩展。
12.一种根据一频道品质指示器以适应性地调整一信号架构的方法，该方法包括下列步骤：
(A)测量一接收资料封包的一信号干扰比；
(B)自该接收资料封包的一误差检测处理以产生一频道品质校正项；
(C)组合步骤(B)及步骤(C)的结果，以计算一频道品质指示器；以及
(D)根据该频道品质指示器，藉以调整该信号架构。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该信号架构包含一编码速率、一调变类型、一编码数目及一功率偏移。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤：
自多普勒扩展，产生一频道品质校正项，进而与步骤(C)的结果组合。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，
自延迟扩展，产生一频道品质校正项，进而与步骤(C)的结果组合。
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