CN1647414A - Cdma系统中功率控制的信道质量反馈 - Google Patents

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Abstract

用于向发射机(32，34)提供链路质量反馈的方法和装置。在一实施例中，周期性的链路质量消息在门控信道上被发送，同时连续的微分指示符也被发送。在质量消息之间，微分指示符跟踪链路质量。在一实施例中，一致校验被提供以质量消息。在另一个实施例中，质量消息的传输频率由信道质量确定。当接收机期望接收传输时，生成质量消息；否则停止质量消息。

Description

CDMA系统中功率控制的信道质量反馈
背景
领域
本方法和装置一般涉及通信，尤其涉及在无线通信系统中提供信道质量反馈。
背景
不断增大的对无线数据传输的需求和通过无线通信技术可用的服务的膨胀已经导致能够处理语音和数据服务的系统的发展。被设计以能够处理这两种服务的多种要求的一扩频系统是一种码分多址，CDMA系统(被称为cdma2000)，详细说明在“TIA/EIA/IS-2000 Standards for cdma2000 Spread Spectrum Systems”中。Cdma2000的增强以及可选类型的语音和数据系统也在发展中。
随着发送数据量和传输数目的增加，可用于无线传输的有限带宽变为临界资源。因此需要一种在优化可用带宽的使用的通信系统中传输信息的有效且精确的方法。
摘要
这里所揭示的实施例通过提供远程站装置，所述远程站装置具有用于迭代地测量通信链路的链路质量的质量测量单元，和用于确定所测量的链路质量变化的微分分析器。通过提供减少反馈信息传输的方法，本发明提供有效分配传输资源的可变方法，所述反馈信息用于功率控制和/或调度无线传输系统中的数据传输。
附图的简要描述
图1是无线通信系统的图表；
图2是无线通信系统中反向信道结构的图表；
图3A是无线通信系统中远程站的图表；
图3B是用于产生无线系统中来自远程站的链路质量反馈的方法流程图；
图3C是用于处理无线系统中基站处的链路质量反馈的方法流程图；
图3D是说明无线系统中链路质量反馈的时间图表；
图4是向微分指示符提供链路质量消息的功率控制的方法流程图；
图5是用于处理链路质量反馈信息的方法流程图；
图6是用于发送链路质量消息的方法流程图；
图7是用于处理链路质量反馈信息的方法流程图；
优选实施例的详细描述
术语“示例性的”这里专用于表示“用作示例、实例或说明”。这里描述为“示例性的”实施例不被认为优于或者优越于其他实施例。
在扩频无线通信系统中，诸如cdma2000系统，多个用户同时在相同的带宽内发送到收发机，所述收发机通常是基站。基站可以是通过无线信道或者通过有线信道通信的任何数据设备，有线信道例如使用光纤或同轴电缆。用户可以是多种移动的和/或静止的设备中的任一个，所述设备包括但不限制于PC卡、小型闪存、外部或内部调制解调器或者无线或有线电话。用户也被称为远程站。值得注意的是，可选的扩频系统包括系统：分组交换数据服务；宽带CDMA，W-CDMA系统，诸如第三代合作项目3GPP所规定；语音和数据系统，诸如第三代合作项目2，3GPP2所规定。
用户将信号发送到收发机所通过的通信链路被称为反向链路RL。收发机将信号发送到用户所通过的通信链路被称为前向链路FL。当每个用户发送到基站和从基站接收时，其他用户同时与此基站通信。FL和/或RL上的每个用户的传输向其他用户引入干扰。为了克服接收信号中的干扰，解调器试图维护比特能量对干扰功率频谱密度的充分比例Eb/N0，以便以可接受的差错概率解调信号。功率控制，PC是调节一个或两个前向链路FL和反向链路RL的发射机功率以满足给定差错准则的过程。理论上，功率控制过程调节发射机功率以便在指定的接收机处至少达到最小需要Eb/N0。而且，期望没有发射机使用大于最小Eb/N0。这确保了通过功率控制过程而达到对一用户的任何好处不以任何其他用户的多余花销为代价。
功率控制通过确保每个发射机仅向其他用户引入最小干扰量从而增加处理增益而影响系统容量。处理增益是传输带宽W与数据速率R的比值。Eb/N0与W/R的比值对应于信噪比SNR。处理增益克服了来自其他用户的有限干扰量，即总噪声。因此，系统容量与处理增益和SNR成正比。对于数据，反馈信息被从接收机提供到发射机，作为链路质量测量。理论上，反馈属于具有低等待延时的快传输。
功率控制是此系统适合改变环境内的条件，所述环境包括但不限制于地理条件和移动速度。当变化的条件影响通信链路的质量时，调节传输参数以适应变化。此处理被称为链路自适应。需要尽可能精确且快速地跟踪系统条件的链路自适应。
按照一实施例，链路自适应由通信链路的质量控制，其中链路的SNR提供用于估计链路的质量度量。链路的SNR在接收机处可以按载波干扰比C/I的函数被测量。对于语音通信，质量度量C/I可以被用于提供指示发射机或增加或减小功率的功率控制命令。对于分组数据通信，诸如在“TIA-856 cdma2000 HighRate Packet Data Air Interface Specification”中所规定的HDR系统，3GPP和3GPP2数据通信在多个用户之间被调度，其中在任何时间，只有一个用户从接入网络或基站接收数据。在分组交换数据系统中，质量度量测量，诸如SNR和/或C/I，可以将有价值的信息提供到在确定数据通信的正确数据速率、编码、调制和调度的基站或接入网络发射机。因此，有效地将质量度量从远程站提供到基站有好处。
于信道质量信息的反馈相关的一缺点是加载在反向链路(或者其上提供反馈的其他链路)上的增加的传输。例如，反向链路上质量反馈信息可以导致近似等于语音呼叫的反向链路加载，因为反馈信息可以使用与语音呼叫相同的功率。
质量反馈消息由给定系统的要求来确定。例如，在语音传输系统(称为低延时系统)中，质量消息可以是测量的C/I和/或它的函数；然而，在HDR系统或其他数据传输系统中，质量消息可以是数据速率控制(DRC)指示符，其中DRC作为对特定传输数据速率的请求而被提供在反向链路上。在一实施例中，质量消息是5比特的指示符，所述指示符每秒被发送800次，产生4000bps的速率。用于发送5比特的指示符的反向链路上的总负载近似是语音话务信道的负载。虽然质量消息的直接传输，诸如C/I或DRC引起较高的负载，质量消息仍被期望，因为它提供信道条件的精确监视器。每个质量消息是独立的，而且使发射机不依赖历史信息作出传输判决。
在cdma2000系统中，接收机提供有效地提供信道质量指示符的按时隙功率控制机制，所述信道质量指示符诸如C/I值。每时隙功率控制机制响应于实际在话务信道上被发送的功率而被调节。功率控制机制通常是称为功率控制比特的一个一比特指示符；在一实施例中，高极性功率控制比特对应于“增加功率”指令，而低极性功率控制比特对应于“减小功率”指令。如果在功率控制机制中有一比特的差错，则话务信道功率将不正确。换言之，链路的发送功率以错误的方向被调节，导致或太多或太少发送功率。在cdma2000中，质量消息可以从功率控制比特导出。例如，当发送功率被调节到期望的操作点，功率控制比特值被期望在连续时隙上改变，即向上、向下、向上、向下等等。如果，例如反向链路内有解码差错，则MS测量SNR并发送非正确的命令。对此非正确命令的响应往往降低链路质量，因此下一个正确的功率控制命令应该纠正错误地接收前一命令。
本发明加强了质量消息的使用，所述质量消息用于将信道质量信息从接收机提供到发射机。术语质量消息包含诸如C/I值的质量指示符的直接传输和一非直接指示符，诸如上面讨论的功率控制机制。按照给定系统的要求和/或操作选择并动态调节质量消息。
按照第一方面，质量消息可以被周期性地发送，以降低反向链路负载。在一实施例中，接收机周期性地发送质量消息，例如明确的5比特C/I测量。周期性的传输在指定时隙期间被提供。在其他时隙期间，当质量消息不被发送，接收机可以发送微分指示符。微分指示符是用于标识质量消息内的变化的较短消息。微分指示符可以是1比特/时隙指示符，但是一般在每个质量消息传输之间被发送几次。按照一实施例，随着质量消息，诸如5比特的C/I反馈，接收机也发送1比特/时隙的上下功率控制比特，即在每个时隙期间，包括发送质量消息的时隙。提供质量消息和微分指示符向发射机提供经常更新的信道条件信息。
按照另一实施例，功率控制机制不被使用，因此分配给功率控制比特的比特/时隙被用于发送微分指示符。在一可选实施例中，分配给功率控制比特的比特/时隙被用作质量消息的一致校验比特，使发射机更好地确定质量消息是否出错。
另一方面提供了一系统，其中接收机发送关于数据接收的预测的质量消息。接收机预测发射机发送数据并调整质量消息的传输速率的时间。例如，接收机可以估计给定时间窗上C/I的变化。如果当前C/I高于预定门限，则接收机更频繁地发送明确的C/I。如果当前C/I低于门限，则接收机较不频繁地发送质量消息。
参考图1描述将质量消息从一接收机提供到发射机的无线通信系统的一实施例，其中图1说明了无线通信系统20。系统20是支持语音和数据传输的扩频CDMA系统。系统20包括两部分：有线子系统和无线子系统。有线子系统是公共交换电话网络，PSTN26和因特网22。有线子系统的因特网22部分通过互工作功能网络IWF24与无线子系统接口。对数据通信不断增加的需求通常与因特网和由此访问可用数据的简易性相关。然而，提升视频和音频应用增加了对传输带宽的需求。
有线子系统可以包括但不限制于其他模块，诸如测试设备单元、视频单元等等。无线子系统包括基站子系统，包括移动交换中心MSC28、基站控制器BSC30、基站收发机站BTS32、34、以及移动站MS36、38。MSC28是无线子系统和有线子系统之间的接口。它是一个与多种无线装置对话的交换机。BSC30是一个或更多BTS32、34的控制和管理系统。每个BTS32、34包括被放置在单个位置的一个或多个收发机。每个BTS32、34中断网络方的无线电。BTS32、34可以是与BSC30联合分布，或者可以独立分布。
系统20包括在BTS32、34与MS3636、38之间的无线空中接口物理信道40、42。物理信道40、42是根据数字编码和RF特性描述的通信路径。
如上所述，FL被定义为从BTS32、34之一到MS36、38之一的传输的通信链路。FL被定义为从MS36、38之一到BTS32、34之一的传输的通信链路。按照一实施例，系统20内的功率控制包括控制RL和FL的发送功率。多个功率控制机制可以被用于系统20内的FL和RL，所述系统包括反向开环功率控制、反向闭环功率控制、前向闭环功率控制等等。反向开环功率控制调节MS36、38的初始接入信道传输功率，并且补偿RLA的路径损耗衰减的变化。RL使用两种类型的编码信道：话务信道和接入信道。
图2说明了按照一实施例的图1的系统20的RL结构。RL或反向信道由两种类型的逻辑信道组成：接入和话务。每个逻辑信道是或者BTS32、34或者MS36、38的协议层内的通信路径。按照诸如用户数目、传输类型、传递方向等等标准信息被分组在逻辑信道上。逻辑信道上的信息最终在一个或多个物理信道上传输。在逻辑和物理信道之间定义映射。这些映射应该是永久的或者可以仅对于给定通信期间定义。
值得注意的是，数据服务与一远程站可以被称为接入终端AT，其中AT是提供到用户的数据连接的设备。AT可以被连到计算设备，诸如膝上个人计算机，或者它可以是自我包含的数据设备，诸如个人数字助理。而且，基站可以被称为接入网络AN，其中AN是提供分组交换数据网络之间的数据连接的网络装备，所述分组交换数据网络诸如因特网和至少一个AT。当没有话务信道被分配时，反向接入信道由AT用于与AN通信。
继续图2，话务信道有三个逻辑信道组成：微分指示符；链路质量指示符；以及数据。链路质量指示符提供FL导频信道的质量的测量。一实施例使用载波干扰比C/I作为链路质量度量，其中远程站为具有预定周期的多个实例测量FL导频信道的C/I。链路质量指示符对于在RL上到基站的周期性传输进行编码。编码可以包括应用覆盖，其中所应用的特定覆盖对应于被测量的导频信号的扇区。编码的链路质量指示符被称为“质量消息”。可选实施例可以实现确定链路质量指示符的其他装置，而且可以实现对应于链路质量的其他度量。另外，质量度量测量可以被应用于其他接收信号。C/I测量经常以dB为单位表示。
在示例性实施例中，链路质量消息被周期性地确定和发送，降低了对RL上可用带宽的影响，而且也避免了FL上的降级。例如，在一实施例中，链路质量消息每20毫秒被发送一次。而且，当链路质量指示符不被发送时，微分指示符被发送到RL上的基站。在一实施例中，微分指示符每1.25毫秒被发送一次。与链路质量指示符和质量消息不同，微分指示符是FL导频信道的质量相对变化的指示符，所述微分指示符被发送的频率高得多。为了确定微分指示符，FL导频信号的一最后预测的C/I测量进行增量比较。比较的结果被发送为指示变化方向的一比特或多比特。例如，按照一实施例，MS保持由BTS解码的C/I值的估计。当C/I测量低于此值时，微分指示符为正；而且如果C/I测量高于此值，则微分指示符为负。一可选门限可以被应用于确定微分指示符的值。门限可以响应于比较结果而被动态地调节。微分指示符使用很少或不使用编码发送，因此提供快速、有效、低等待延时的反馈方法。微分指示符有效地提供连续的快反馈到基站，所述反馈关于FL的状态。反馈通过RL被发送。值得注意的是，与通常具有C/I测量的相反极性的功率控制命令不同，质量消息和微分指示符跟踪C/I测量。
使用微分指示符消除对不断地或连续地发送整个C/I的需要，其中微分指示符提供对最后预测值的增量比较。按照一实施例的微分指示符是向上(+1dB)或向下(-1dB)指示符。按照一可另选的实施例，同一方向的连续步骤具有增加的值，诸如第一个向上(+1dB)、第二个向上(+2dB)等等。在另一个实施例中，微分指示符包括多个比特，其中这些比特具有标识变化方向和数量的意义。因为衰落信道是连续过程，C/I将是一连续过程，而且因此使用这样一微分信令技术被跟踪。因为此微分消息比全C/I消息小得多，不仅编码、发送和解码需要较少时间，而且在反向链路上需要较少的能量。这表示不仅FL性能被提高，而且RL负载被减小。一质量消息的周期性传输防止和/或纠正基站和远程站之间的同步问题。例如，考虑具有对应于OdB的C/I测量的初始质量消息的远程站。远程站连续地测量链路质量并继续发送三个微分指示符，每个对应于1dB的增量。从而，远程站已经计算了3dB的预测C/I。基站可以正确地解码两个微分指示符，而且在第三个上解码错误。因此，基站已经计算了2dB的预测C/I。这点上，远程站和基站非同步。编码质量消息的下一传输以可靠方式被发送，而且纠正同步不一致。这样，质量消息再同步基站和远程站。在一实施例中，质量消息使用非常强(5，24)的分组编码被编码、交织、然后在20毫秒上被发送。值得注意的是，质量消息被用于纠正本可能发生在反馈微分指示符的任何同步差错，而且因此质量消息可以允许相对大的延时，诸如20毫秒。
微分指示符在使用快速链路自适应技术的无线通信系统中可被应用，所述快速链路自适应技术要求接收机不断地将最新信道状态反馈到发射机。虽然微分指示符也可应用于RL信道状态的FL上的反馈，在数据服务中链路自适应通常发生在前向链路上，从而示例性实施例说明了将关于使用RL上的微分指示符的FL的状态信息馈送到基站的远程站。理论上，链路质量反馈经常具有最小延时，以最大化FL系统性能。微分指示符的使用降低RL上的加载，从而增加了数据话务可用的RL的容量。
图3A中示出了用在系统20中的远程站200的一部分。远程站200包括接收电路202，所述电路包括但不限制于天线和预处理滤波器。接收电路202处理FL上在远程站200处接收的信号，所述信号包括但不限制于导频信号。接收电路202被耦合到确定导频信号的质量度量测量的质量测量单元204。在此示例性实施例中，质量测量单元204测量接收的FL导频信号的C/I。质量度量测量，cur_C_I被提供到微分分析器206。微分分析器206响应于预定质量消息周期TMESSAGE。在每个质量消息周期内，微分分析器206提供一个预测的C/I测量，proj_C_I作为链路质量指示符，用于进一步处理以形成质量消息。进一步处理包括编码链路质量指示符，所述指示符包括应用标识测量的导频信号的传输扇区的覆盖。在此周期的剩余部分，质量测量单元204将连续的C/I测量提供给微分分析器206。
继续图3A，在每个时间周期TMESSAGE内，质量消息被产生一次，而且多个微分指示符被生成，其中每个产生的微分指示符被称为“diff.”。值得注意的是，质量消息和微分指示符以不同的速率被产生。如图3A中所说明，微分分析器206也接收输入信号TDIFF，控制微分指示符生成的速率。预测的C/I被提供到质量消息处理单元208，其中质量消息基于预测的C/I被产生。同样，微分指示符被提供到微分指示符处理单元210。质量消息处理单元208和微分指示符处理单元210准备用于到发射机(未示出)的传输的信息。质量消息处理单元208和微分指示符处理单元210的输出被提供到发送电路(未示出)。
图3B中详细说明了按照一实施例微分分析器206在远程站的操作。按照图3B中说明的一实施例，在远程站中，微分分析器206过程通过从质量测量单元204接收C/I测量而开始，其中cur_C_I是接收信号的链路质量测量。在步骤302，过程也将cur_C_I值存储为可变“proj_C_I”中预测的测量。在此点上，没有历史的C/I测量可用于比较。
在步骤304，proj_C_I值被发送作为质量消息。在步骤306，C/I被测量并且被存储为可变“cur_C_I”中的当前测量，以用于增量微分比较。在步骤308，微分分析器206比较cur_C_I和proj_C_I，而且相应的产生DIFF。另外，在步骤310可变的proj_C_I按照比较而被调节。此调节跟踪链路质量内的变化，从而如果cur_C_I大于proj_C_I，值proj_C_I被增加，反之亦然。微分指示符DIFF在步骤312被发送，其中DIFF已经通过比较cur_C_I和proj_C_I而被确定。值得注意的是，DIFF提供链路质量的变化方向的指示。在一实施例中，DIFF是单比特的，其中正值对应于增加，负值对应于减小。可选极性方案可以被实现，多比特代表DIFF，DIFF提供除变化方向之外的变化量的指示。
在步骤314，过程确定消息时间周期是否过时。在每个质量消息时间周期内，发送一质量消息，同时发送多个微分指示符。质量消息时间周期超时时，过程返回步骤302。直到质量消息时间周期超时，过程返回步骤306。这样，远程站提供具有全预测的C/I信息，即proj_C_I的质量消息和连续的微分指示符，以跟踪到预测C/I的变化。值得注意的是，在一实施例中，每个微分指示符被假定对应于预定步长。在一可选实施例中，微分指示符被假定对应于几个预定步长之一。在另一实施例中，微分指示符的幅度确定步长大小。在另一实施例中，微分指示符包括多个信息比特，其中这些比特具有在一组预定步长大小中选择步长大小的方向和幅度的意义。还在另一可选实施例中，步长可以动态地变化。
图3C说明了基站处用于处理质量消息和微分指示符的方法350。可变“QUALITY1”在步骤352处使用第一接收质量消息被初始化为一默认值。默认值可以基于开始接收的质量消息。此过程然后确定质量消息是否在步骤354处被接收。接收质量消息时，QUALITY1基于步骤360处接收的质量消息而被更新。过程接着返回步骤354。当在步骤356处没有质量消息已经被接收，而且DIFF被接收时，过程继续到步骤358，其中QUALITY1基于DIFF而被调节。过程接着返回步骤354。
按照一实施例，质量消息在一门控信道上被发送，其中每个时间周期Tmessage进行一次传输。微分指示符在连续信道上以较高频率被发送。质量消息和微分指示符的信号强度的图表被绘为时间的函数，如图3D中所说明。质量消息在时间t1、t2、t3等等处被发送，其中在每个周期Tmessage内的其他时间处没有质量消息被发送。微分指示符被连续发送。在示例性实施例中，质量消息被发送预定持续时间T1。微分指示符被持续时间T2分离。理想情况，T2大于T1，其中在用于传输质量消息的持续时间T1内没有微分指示符被发送。这样，基站不在同一给定时间上接收微分指示符和质量消息。实际上，如果微分指示符及时覆盖质量消息，则基站使用质量消息。
质量消息和微分指示符向基站提供反馈。虽然图3D说明了质量消息和微分指示符的明确且分离的发生，质量消息可以在创建传输之间的覆盖的较长时间周期上被发送。
在一实施例中，质量消息可以被编码和发送，其中C/I消息被很慢地处理。质量消息接着在基站被接收和编码要晚得多。基站有效地用管道输送微分指示符而且能退出计算路径且返回，以便查找当消息由远程站编码和发送的时候预测的测量。如果基站发现质量消息示出非正确计算，即应用微分指示符后的结果，结果按照质量消息被调节。例如，当预测的测量回退+2dB，则当前预测的测量可增加2dB。
按照一示例性实施例，对于前向链路功率控制，DIFF值使用质量消息被发送，向BS提供两个信道指示符。同样，对于反向链路功率控制，两个指示符被提供到MS或AT。BS使用来自一指示符的信息以确认第二指示符的信息。BS也可以估计质量消息以确定C/I值。如果C/I值太低，例如低于一门限值，则BS可以选择忽略质量消息并且响应于DIFF而动作。如图4中所说明，此方法以与图3C的方法350相似的方式继续。方法400在基站处理质量消息和微分指示符。在步骤402，可变“QUALITY1”使用第一接收质量消息而被初始化为默认值。默认值可以基于开始时接收的质量消息。在步骤404，此过程接着确定质量消息是否被接收。接收到质量消息时，处理继续到判决菱形410，以比较质量消息和一门限。如果质量消息小于此门限，则处理继续到步骤406，否则QUALITY1基于在步骤412中接收的质量消息被更新。调节之后，此过程返回步骤404。当在判决菱形404处没有质量消息已经被接收并且在步骤406DIFF被接收时，过程继续到步骤408，其中QUALITY1基于DIFF被调节，接着过程返回步骤404。
在一可选实施例中，当质量消息被发送，相应的DIFF值被用作一致校验比特。接收机计算质量消息，然后确定DIFF比特的极性。因此，使用质量消息发送的DIFF的意义不具有指示向上或向下功率控制判决的功率控制意义。接收机将使用质量消息发送的DIFF标识为一致校验比特，并且使用DIFF验证质量消息的准确性。其他DIFF，即不使用质量消息被发送的DIFF，具有指示向上或向下功率控制判决的功率控制意义。如果接收机检测到质量消息内的差错，接收机忽略质量消息并且使用随后的DIFF值用于继续的功率控制。
又一实施例使用每个质量消息发送恒定值DIFF。这样，使用质量消息发送的DIFF不是微分值，而被用于增强相位估计。存在为功率控制保留的码元(在导频内被截短)而且如果这不用于功率控制而被作为恒定码元被发送，码元可以被用于导频估计。例如，在一些系统中，在RL上不需要功率控制，从而释放为RL功率控制分配的任何比特。
明确的C/I反馈信息可以周期性地或按照预定调度被发送。反馈信息按照分布调度从单独的移动单元被发送。这样，单独的MS或AT被指示以在不同时间发送C/I反馈。使用信道除以反馈传输之间时隙数，分布调度被设计以便将每时隙反馈传输的平均数大致等于MS的数目。
作为一示例，对于与多个MS通信的BS，BS可以应用每个MS发送质量消息的调度。这样，不同的MS使用不同定时发送质量消息。交错传输产生给定时隙内发送的质量消息的平均数，所述平均数给出如下：
    M＝N/SMESSAGE(slots)                      (1)
其中N是使用给定信道的MS的数目，而且SMESSAGE是TMESSAGE中的时隙数减去质量消息被发送的时隙后的时隙数。TMESSAGE是在反馈质量消息间的时间周期。
按照一实施例，C/I反馈消息标识MS以确定明确的C/I反馈的相位状态。因为几个移动单元可能具有产生明确的C/I反馈的相同相位状态，一可选实施例使明确的C/I反馈的位置随机化。随机化可以结合长码，所述长码相似于为IS-95反向链路规定的功率控制分组的传输。值得注意的是，对于明确的C/I传输，诸如质量消息、C/I值、或链路消息，传输中的信息位置可以被随机化，例如使用长PN码。
图5说明了方法500，用于按照一实施例在一远程站中的一微分分析器的操作，诸如微分分析器206。过程开始于通过测量C/I和将测量值存储为步骤502中变量“proj_C_I”中预测的测量。步骤502是初始化步骤，而且每次会话仅被执行一次。在此点，没有历史C/I测量可用于比较。
在步骤504，用于将质量消息提供为反馈信息的时间周期基于proj_C_I值被确定。在步骤506，质量消息基于proj_C_I值被发送。在步骤508，C/I被测量且被存储为变量“cur_C_I”内的当前C/I测量。在步骤510，微分分析器206比较cur_C_I与proj_C_I，并且相应地产生DIFF。另外，变量proj_C_I按照步骤512中的比较被调节。调节跟踪链路质量的变化，从而如果cur_C_I大于proj_C_I，则值proj_C_I增加，反之亦然。微分指示符DIFF在步骤514被发送，其中DIFF提供链路质量的变化方向的指示。在一实施例中，DIFF是单比特，其中正值对应于增加，而负值对应于减小。可选极性方案可以被实现，多个比特代表DIFF，提供除变化方向之外的变化量的指示。
在步骤516，过程确定质量消息时间周期TMESSAGE是否已经超时。在每个质量消息时间周期内，一质量消息被发送，同时多个微分指示符被发送。一当质量消息时间周期超时，过程继续到步骤512以测量C/I，然后返回步骤504。如果TMESSAGE在步骤516已经超时，则过程返回步骤508。这样，远程站提供具有全预测C/I信息的质量消息，即proj_C_I，以及连续的微分指示符以跟踪到预测的C/I的变化。值得注意的是，在一实施例中，每个微分标识符被假定对应于一预定步长。在一可选实施例中，微分指示符被假定对应于几个预定步长之一。在另一实施例中，微分指示符的幅度确定步长。在又一实施例中，微分指示符包括多个信息比特，其中这些比特具有在一组预定步长中选择步长的方向和幅度的意义。还在另一可选实施例中，步长可以动态地变化。
如上所述，传输时隙可以被应用以明确地提供质量消息反馈。质量消息可以按照一预定调度被发送，或者可以按照响应于系统操作被动态调节的调度而被发送。按照一方法，发送明确的质量消息反馈的速率基于系统操作而被改变，其中质量消息在预期接收的时间期间更频繁地被发送。例如，MS或远程站可以预测或估计给定时间期间或窗期间来自BS的传输的接收。MS估计某时间窗上C/I或者其他质量测量内的变化。如果当前C/I高于指定门限，则MS更频繁地发送明确的C/I。如果当前C/I低于指定门限，则MS较不频繁地发送明确的C/I。值得注意的是，时间窗也可以被动态调节。
作为一示例，假设CI[k]为时隙k测量的的C/I比值，其中CI[k]是时隙k期间反向链路上要被发送的C/I比值。从值CI[k]确定 CI[K]和VarCI[k]，如等式(2)和(3)中所定义。按照一实施例，等式(2)和(3)描述用于计算的无限冲激响应(IIR)滤波器。
      CI[k]＝αCI[k]+(1-α) CI[k-1]                  (2)
     VarCI[k]＝α(CI[k]- CI[k])2+(1-α)VarCI[k-1]    (3)
另外，计算下列式子：
ΔT [ k ] = VarCI [ k ] - - - ( 4 )
     Thigh[k]＝Tbase+βhighΔT[k]                    (5)
     Tlow[k]＝Tbase-βlowΔT[k]                      (6)
     Thres[k]＝ CI[k]+γ                                                            (7)
其中Thigh[k]和Tlow[k]是发送明确的C/I反馈信息的高和低间隔。如果CI[k]大于Thres[k]，则Tlow[k]被使用，如果CI[k]小于Thres[k]，则Thigh[k]被使用。如等式(5)、(6)和(7)中所用，α、βhigh、βlow和γ是常数。值得注意的是，本实施例被提供为示例性方法。可选实施例可以应用多种动态变化并且确定如何发送质量消息反馈信息的任何。
图6说明了用于确定TMESSAGE的一实施例，如参考等式(2)到(7)的以上描述。方法600通过在步骤602初始化TMESSAGE而开始。此初始值可以是预定值、固定值或者前一TMESSAGE值的函数。在步骤604，为时隙k期间传输测量C/I。测量的C/I值被存储为CI[k]，并且在步骤606用于计算平均C/I值以及方差值。平均C/I按照等式(2)中所给计算，方差按照等式(3)中所给计算。在步骤608，平均C/I和方差被用于计算调节TMESSAGE的门限和中值。这样，每个C/I测量值被与门限比较。Tbase是基线C/I的反馈率(例如10ms)。Thigh和Tlow是指在C/I更新之间提供的较高或较低时间周期；其中Tlow在高于门限时被应用，而Thigh在低于门限时被应用。在步骤610，测量值CI[k]接着与门限值Thresh[k]比较。当CI[k]小于Thresh[k]时，过程继续到步骤612，以便设定TMESSAGE等于Thigh，如步骤608中所计算。值Thigh增加了质量消息周期，同时信道质量指示用于接收的不足资源。否则，从步骤612，如果CI[k]大于或等于Thresh[k]，则处理继续到步骤614，其中TMESSAGE被保持在它的当前值。
上述几个实施例说明了一明确的质量消息反馈的使用。值得注意的是，在一些实施例中，加到导频传输中的明确的反馈传输产生相似于语音呼叫传输负载的传输负载。甚至将质量消息减少到较少比特，诸如1比特的微分反馈，仍可以产生较高的负载，因为导频被连续发送。一可选实施例使用非连续传输模式，被称为DTX，以减小质量消息反馈引起的负载。例如，在一实施例中，当等式(4)的ΔT[k]大于指定值时，在CI[k]小于Thres[k]的每个时隙期间，MS发送质量消息。当ΔT[k]少于指定值时，MS周期性地或按照预定调度发送。按照此实施例，当MS首先发送质量消息时，MS通过发送明确C/I几个时隙而初始化质量消息传输。初始化之后，MS发送微分C/I或DIFF值。
基本上，当C/I低时或者当MS没有预期来自BS的接收时，MS不发送质量消息。当C/I缓慢变化时，诸如当衰落率高时，MS周期性地发送质量消息。MS通过发送诸如C/I信息的明确质量消息开始，然后使用微分上下反馈以继续功率控制指示。这样，当衰落率高时，所有时隙有效地为相同条件，因此只要MS发送某K的反馈，即至少有些时候，在某点处BS将调度到MS的传输。同样值得注意的是，MS基于接收话务量而调节质量消息的传输速率，其中对于从BS到MS的活动的传输，更频繁地发送质量消息。
图7说明了如上所述的质量消息传输速率的动态调节的一实施例。方法550是图5中说明的方法500的修改。特别地，从步骤512，方法550包括判决菱形518，以确定来自等式(4)的ΔT[k]是否大于指定门限Threshmeas。当ΔT[k]大于Threshmeas，即MS预期接收时，处理继续到步骤520以比较CI[k]和Thresh[k]。当CI[k]小于Thresh[k]时，处理继续到步骤508；否则处理继续到步骤510。如果在步骤518ΔT[k]大于Threshmeas，即MS不预期接收，则处理返回步骤504。
上述质量消息反馈方法也可以被延续到多载波操作。多载波可以被指定以几种不同方法中任何来操作。在一系统中，当不同频率从不同天线辐射时，编码码元跨越所有产生频率分集(或发送分集的形式)的载波而分布。在此系统中，C/I测量在所有载波上进行，平均C/I(或他们的一些加权)被用作反馈中的C/I。上述技术可被应用于这一系统。在一实施例中，载波间加权的平均被用作反馈。
一可选系统从每个天线独立地发射。在此系统中，MS选择具有最佳信道条件或C/I的频率，而且随频率的指示一起发送明确的质量消息。例如，当三个频率在使用中时，来自MS的明确的反馈可以由指向最佳频率的2比特(3值)指针和5比特的C/I值一起组成。上述技术可应用于这一系统。
值得注意的是，例如C/I，载波之间的差别可能很大，每次MS决定指示新载波更优时，它使用包括最佳载波的标识的明确的C/I反馈。一旦它已经发送明确的C/I反馈至少一时隙(每两个时隙发送它可能更优，以便确定BS已经接收它)，则MS能发送微分上下反馈。同样，在RL上不发送一段时间之后，MS发送明确的C/I反馈以及2比特的指向最佳频率的指针。
如上所描述，用于将信道质量信息从接收机提供到发射机的质量消息的使用按照给定系统的要求和/或操作而动态地被调节。质量消息可以周期性地被发送，以降低反向链路加载。在一可选实施例中，接收机确定传输被预期并且作为响应发送质量消息的时间。在其他情况，接收机不提供质量消息。各个方面和实施例增强了与质量消息的传输相关的各种方法和机制。
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，但是这些实现的决定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。示例性储存媒质耦合到能从储存媒质中读取信息并能向其中写入信息的处理器上。或者，储存媒质并入处理器中。处理器和储存媒质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留于用户终端。或者，处理器和储存媒质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 (19)

1.远程站装置包括：
质量测量单元，用于迭代地测量通信链路的链路质量；
质量消息处理单元，用于基于测量的链路质量产生链路消息和用于产生对应于质量消息的一致校验；以及
微分分析器，用于确定测量的链路质量中的变化。
2.如权利要求1所述的远程站，其特征在于，链路质量被测量作为接收信号的载波干扰比。
3.如权利要求2所述的远程站，其特征在于，质量测量单元产生质量度量，以及远程站将扇区覆盖应用于质量量度。
4.在无线通信系统中，一方法包括：
在第一频率产生质量消息，所述质量消息提供关于通信链路的质量的信息；以及
产生每个质量消息的一致校验。
5.如权利要求5所述的方法，还包括：
在第二频率处产生微分指示符，所述微分指示符指示通信链路的质量的变化，其中第二频率大于第一频率。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每个质量消息包括接收机处的接收信号的载波干扰比信息。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每个微分指示符至少一比特。
8.在无线通信系统中，一方法包括：
估计第一时间窗上的信道条件；
比较估计的信道条件与第一门限值；
基于比较为质量消息的传输确定传输速率；以及
以传输速率发送质量消息。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，基于系统的操作动态地调节第一时间窗。
10.如权利要求8所述的方法，还包括：
计算平均信道条件；以及
计算信道条件的方差。
11.一无线装置，包括：
用于估计第一时间窗上的信道条件的装置；
用于比较估计的信道条件和第一门限值的装置；
用于基于比较为质量消息的传输确定传输速率的装置；以及
用于以传输速率发送质量消息的装置。
12.在用于处理语音通信和分组切换通信的无线通信系统中，一基站包括：
接收电路，操作用于接收反向链路上的接收信号，包括具有一致校验的质量消息和微分指示符，所述质量消息周期性地提供前向链路的质量度量，其中微分指示符在连续质量消息之间跟踪质量度量；
存储器存储单元，操作用于存储反向链路上接收到的质量消息；以及
微分分析器，响应于微分指示符和一致校验而更新存储在存储器存储单元中的质量消息。
13.一无线装置，包括：
处理单元，操作用于执行计算机可读指令；以及
存储器存储单元，适合存储多个计算机可读指令用于：
在第一频率处产生质量消息，所述质量消息提供关于通信链路的质量的消息；以及
产生每个质量消息的一致校验。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，多个计算机可读的指令还适合用于：
在第二频率处产生微分指示符，所述微分指示符指示通信链路的质量的变化，其中第二频率大于第一频率。
15.一无线装置，包括：
处理单元，操作用于执行计算机可读指令；以及
存储器存储单元，适合存储多个计算机可读指令用于：
估计第一时间窗上的信道条件；
比较估计的信道条件与第一门限值；
基于比较为质量消息的传输确定传输速率；以及
以传输速率发送质量消息。
16.在一无线通信系统中，所述无线通信系统支持多个载波，一方法包括：
确定多个载波中的平均信道条件；
比较平均信道条件和第一门限值；
基于比较为质量消息的传输确定传输速率；以及
以传输速率发送质量消息。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
为多个载波的每个分配一权重，其中平均信道条件是经加权的平均。
18.一无线装置，包括：
处理单元，操作用于执行计算机可读指令；以及
存储器存储单元，适合存储多个计算机可读指令用于：
确定与第一频率相关的最佳信道条件；以及
产生质量消息，所述质量消息包括质量指示符和频率指示符，所述频率指示符标识第一频率。
19.如权利要求18所述的无线装置，其特征在于，频率指示符是用于从多个预定频率中选择第一频率的指针。
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