TW200534609A - Method for generating a channel quality indicator by biasing signal-to-interference ratio - Google Patents

Description

200534609 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於無線通信之頻道品質指標（CQI)產生方 法。特別是，本發明係有關於適應性偏倚訊號 以產生頻道品質指標（CQI)之方法。 欠匕（SIR) 【先前技術】 適應性編碼及調變（ACM)係提供上行連結（UL 行連結（DL)通信之連接適應性之有效技術。—般而士 應性編碼及調變（ACM)係彻接收器及傳輪器之演; 現。接收器係量測傳輸器之至少—傳輸之信號 ’， 頻道品質之估計。隨後’量測之信號干擾比_ 係可以計算頻道品質指標（031)。 各個頻道品質指標（CQI)係可以對應於特定之益線資源 諸旦如,:、、編碼速率及調變類型。在得到各個信號干擾比 ()里測以後，各個頻道品質指標（CQI)便可以瞀 來。舉例來說，各個信號干擾比（SIR)係可以 = 比，R)及頻道品質指標（CQI)之配對表格:藉 有最佳效能（諸如··最佳封包誤差率（pER)或最&生 之頻^品質指標（CQI)、並將選擇舰品f指標 ^ 傳輸器。隨後，傳輸器係可以選擇未達 、 (咖數值之頻道品質之無線資源架構。另外 口胞兀中、’傳輸器亦可以使用相符於接收頻道品質數值（c〇n 數值之頻道品質之傳輸資源架構。 然而，信號干擾比（SIR)卻無法單獨提供頻道品質之眘 訊。舉例來說’為了使資料生產量最大化，具有 200534609 /或大都卜勒擴展之頻道係可以指派為頻道品質指標（CQI) 之高水準。另外，頻道品質指標（CQI)亦會取決於接收器設 計。 【發明内容】 、本發明係提供一種系統及方法，該系統或方法係偏移產生 頻，品質指標（CQI)之信號干擾比（SIR)數值，藉以維持 指定封包錯誤率（PER)，進而得到最大化之資料生產量。利 用這種方法’適當頻道品質指標（0^1)數值係可以選擇，無 論傳遞頻道之類型為何。另外，額外之演算法（諸如：都卜勒 估計器或其他前饋校正項）亦不見得一定需要，而可以與本發 明一併使用’藉以進一步改善資料生產量之效能。 在相關於分頻雙工高速下行連結封包存取（FDD_ 之:種較佳實施例巾，頻道品f指標（CQI)表格係 ^曰疋稭以使頻道品質指標（CQI)表格之各個項 於編碼速率、調變類型、編碼數目、功率偏移之必要== 信號干擾比（SIR) /目標信號干擾比（SIR) it (cncntrllT ^ )仏斜擾比（孤）加入偏移以推導得到。 ，主要係根據表 類型之理想效能而定。利二 誤差率係監控封包 維持理想之長期平均封包誤差率效能。）偏移，藉以 【實施方式】 > 把 200534609 本叙明較佳實施例將會配合所附圖式詳細說明如下，文 中，類似之符號係表示類似之元件。 西、、一般而言，本發明可以適用於第三代合作計畫（3GPP) 之所有"^式，包括：分時雙卫（TDD)、分頻雙工（FDD)、 分時同步分碼多重存取（TDSCMA)、及分碼多重存取二千 (CDMA2000)方案，但，本發明亦可以應用於其他方案。 。第1圖係表示根據本發明之信號處理系統8之方塊 （圖中未示）傳輸之資料封包係利用接收器接收，1中， 僅^阶係顯示於第1圖。信號干擾比（SIR)估計器20係可 ί^^义，細鎌資㈣包輯算參考頻道之信號干 ^哭一估汁。另外，接收資料封包亦會輸入至校正項產 ^以進彳了誤差偵測處理。誤差侧處理產生之確認 (ACK) /負確認（NACK)信號係可以 、口 M 21、、且曰，措以產生校正信號干擾比（SIR)。 道口 ΐίί =f=SIR)彳_缩奸擾比_ —頻 G ίϊ 單元3G’藉以產生頻道品質指標（卿） ^ 4道°°質指標（卿）數值會回報至傳輸器，|έ 料封包之信號架構。頻道品細票（cqi) 標封包誤差率（PER)之封包誤差率 服)以想之資料生產量效能。維持封包誤差率 2貝源之取佳化，且因此，亦可以得到系統資料生產量之最佳 示根據本發明’經由校正信號干擾比_ 產生权正項及頻這品質指標（CQI)之系統5之方塊圖。如第 200534609 2圖所不’接收資料封包係可以輸入信號干擾比（SIR)估計 器如，且，參考頻道之信號干擾比（SIR)估計係可以基於接 收資料封包產生。信號干擾比（SIR)估計器2〇係可以利用習 知仏號干擾比（SIR)產生方法實施，且因此，這種信號干擾 比（SIR)產生方法將不再說明如下。 另外，接收資料封包亦會輸入至適應性校正項產生器1〇。 適應性校正項產生器1G係可以侧接收資料封包内是否存在 錯誤。錯誤發生之偵測係可以利用循環冗餘檢查（CRC)單元 γ實施。循環冗餘檢查（CRC)單元n係可以產生確認（ACK) h號（若沒有偵測到錯誤），或，循環冗餘檢查（CRC)單元 11係可以產生負確認（NACK)信號（若已經偵測到錯誤）。 利用循壞冗餘檢查（CRC) ^ π計算得到之確認（ACK) 乂負確说（NACK)信號係可以利用處理器、12映射為，，〇，，或 1。Ik後，這個k唬最好能夠利用濾波器13過濾，藉以提供 ㈣頻道之健長_包誤鲜（PER)估計。然而，應該瞭 解的疋’濾、波|§ 13並不見得一定需要。具有緩慢衰退指數脈 衝響應之簡易無限脈衝響應（IIR)亦可以使用，或，其他滤 波器亦可以使用。 適應性校正項產生器10亦可以具有可程式目標封包誤差 率（PER)單幻6。目標封包誤差率（PER)單元16係可以 ^目標封包誤差率（PER)，藉以確保理想之性能，諸如： 取大之貝料生產1。需要之封包誤差率㈤r)係可以定義為 利用預定機率適當觸封包之f要封包誤差率（pER)。 經由處理器12產生之過濾二元確認（ack) /負確認 (NMK)信號係可以利用加法器M與目標封包誤差率(pER) 組合’藉减生#差信號，進而表示接收器目前效能及接收器 200534609 目標效能之封包誤差率（PER)偏移。 ^比積分裝置（PID)單元15或具有高階線性或非線性之 1、、!'兀t可以處理這個誤差信號。模擬結果顯示：正比項即 二、單獨&(、彳义正，且，正比項及積分項之組合幾乎可以完全 才又正頻道ασ^指標（CQZ)估計之平均封包誤差率要求。 m正比積分襄置（PID)單元ls輸出之數值係可以利用加法 裔32與信號干擾比（SIR)估計相加，藉以產生校正信號干擾 比、SII1)數值。另外，校正信號干擾比（sir)數值亦可以利 用渡波11 31過濾、’若需魏外處理的話。濾波ϋ 31可以具有 非線性元件，諸如：限制器或轉換率（slew mte)限制器了隨 後’濾、波器31之結果可錢—步處理，細經由信號干擾比 —頻運品質指標（cqi)映射單元3〇產生適當之頻道 品質指標（CQI)數值。信號干擾比（SIR) _頻道品質指標 (CQI)映射單元30係可以具有查表或其他類型之函數關^^ 藉以根據輸人之校正㈣干擾比（SIR)產生預定之頻 指標（CQI)數值。 、 、 這個頻道品質指標（CQI)數值係可以傳輸至傳輪器以調 整信號架構，進而在目前頻道條件下得到最佳封包誤差率 (PER)效能。傳輸器可以調整之信號架構係可以包括基於頻 道nnih彳示（CQI)之編碼速率、調變類型、編碼數目、及^ 率偏移。 第3圖係表示根據本發明較佳實施例之頻道品質指 (CQI)數值產生系統102之方塊圖，其係具有頻道^型 項產生器40及信號干擾比（SIR)估計項產生器5〇，'藉二 第2圖所述之校正項外、再產生偏移及校正信號干擾比 估計之校正項。這些校正項係具有延遲擴展校正41、都卜勒 200534609 擴展校正42、無線傳輸所致之電池電壓相關耗 道類型之校正43。如絲所述，信號干擾比（sir)本身並^ 法兀整地疋義頻迢品質。-般而言，大延遲擴展及大 展可能會降低接收器之品質。有鐘於此，這些數量 才可 以改ί施加至信號干擾比（观）之偏移，或，亦可以調整I 標封包誤差率（PER)。 3 另外，信號干擾比（SIR)估計項產生器5 器傳輸下-個封包時、估計某個時點（未來）之信號 (SIR)，用來改善這個偏移。基於信號干擾比（观）之導數 55進行處理係可以得到非常簡易之估計 而，本發明亦可以利用其他具有更複雜 後、、 ==比_估計項產生㈣產生之估計項係;用 理壯轉㉔（deadzming)、«他非線性 ⑽，__正項產^ 4G及錢干擾比 (=R)估，項產生器5()係可叫獨使用、亦可以組合使用、 性3組請制，私魅信號干擾 方法M L ^这些权正項及估計項亦可以利用習知 正則糾有此’這些方法將不再詳細說明如下。這些校 擾胁舰麵之軸量秦讀正信號干 隨後，經由頻道類型校正項產生器40 之估計=2=ir)估計項產生㈣產生 合成誤差校正項係可二用"加法相哭加 =，力 號干擾比(叫文中，術語㈡:擾 10 200534609 表示更有效率之信號干擾比（SIR)，藉以有利地傳遞頻道淨損 耗（連同各種參數）及接收器損耗。 第4圖係表示，在各種相互胞元干擾位準或各種内部胞元 干擾位準下，第三代合作計畫（3GPP)定義之ITU頻道之長 期封包誤差率（PER)摸擬結果之信號圖。這些頻道係包括： 徒步區A3kmph (PA3)、徒步區B3kmph (PB3)、及汽車區 A 30kmph (VA30)。各個頻道均是利用1〇，_個封包之^ /1〇产一3dB、一6dB、Ior/I〇CK)dB、5dB、10dB (總共六點） 進行模擬。第4圖模擬之封包誤差率（pER)量測係顯示：各 種頻道類型、各種内部胞元干擾位準、各種相互胞元干擾位準 之平均封包誤差率（PER)均可以維持於目標封包誤差率 (PER)附近。 第5圖係表示ITU PB3衰減頻道之適應性偏移項及對應確 =(ACK ) /負確認（NACIC )信號之收歛模擬結果之信號圖。 =要注意的是，剛開始時僅有觀察到負確認（NACK)信號（循 裱冗餘檢查（CRC)失敗）。然而，在本發明之適應性偏移校 正項偏倚訊號干擾比（SIR)估計以產生頻道品質指標（CQI) 數值後，確認（ACK)信號（循環冗餘檢查（CRC)成功）之 頻率便會提高。另外，平均封包誤差率（pER)，姐歛以後， 亦可以維持在目標封包誤差率（PER)附近，其大約需要〇.4 衫（以分頻雙工-高速下行連結封包存取（fdd一HSDpA) 為例），其可以遠快於需要速度。 、雖然本电明已利用佳實施例詳細說明如上，然而熟習此 技術者，在不違背本剌精神及顧之祕τ，亦可以對本發 ，之各個雛實補進行各觀紐輕。耻，本發明之^ 護範圍應以下列申請專利範圍為準。 ’、 200534609 【圖式簡單說明】 第1圖係表示根據本發明之頻道品質指標（CQ ) 生系統之方塊圖。 〜致值產 第2圖係表示將信號干擾(SIR)偏移某校正項之 品質指標（CQI)數值產生系統之方塊圖，其中，該校正項 ，據本發明較佳實施例，經由確認以叫/負確認⑽π; 信號產生。 ^ ==係表示根據本發明較佳實施例，數個頻道類型 =i==(siR)估計項之頻道品質指標⑽) 干係ί示’在各種相互就干擾位準或各種内部胞元 信^圖’。U頻迢之長細包誤差率（per)摸擬結果之 錄縣發日歧生之顧（ACK) /負確認 4及適紐偏移校正信賴擬結果之信號圖。 【主要元件符號說明】 13、3】濾波器 15正比積分裝置 2 0信號干擾比估計器 10校正項產生器 14'32、52加法器 質指標映射單元 40頻道類型校正項產生器 41延遲擴紐M (jL交因子) 42都卜勒校正項 、 43 其他校正項 16目標封包誤差率 3〇信號干擾比〜頻道、 200534609 50信號干擾比估計項產生器 55 導數或其他信號干擾比估計函數 57死亡地帶區分、裁切、其他非線性元件 100適應性校正項產生器

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Claims (1)

1. 200534609 ， 十、申請專利範圍： -丨·用於產生在一傳輸器與一接收器間所建立一通信頻道之頻道品 負指標(CQI)的裝置，該方法包含下列步驟·· (a) 根據該傳輸器所傳輸的一第一資料封包計算該通信頻道之 一信號干擾比(SIR)估算值； 、 (b) 根據該第一資料封包產生一第一校正項； (c) 藉由下列步驟產生一 cqi值： 、 (i)組合该SIR估异值與該第一校正項以產生一校正sir， 以及 (ϋ)映射該校正SIR至該CQI值；以及 (Φ，該一CQI值報告至該傳輸器，以調整該傳輸器所傳輸的一 · 弟一資料封包之型態。 2·如申請專利範圍第1項之方法，更包含： (e) 產生都卜勒擴展之一第二校正項；以及 (f) 組合具有該SIR估算值之該第二校正項與該第一校正項以 產生該校正SIR。 ' 3·如申請專利範圍第1項之方法，更包含： (e) 產生延遲擴展之一第二校正項；以及 (f) 組合具有該SIR估算值之該第二校正項與該第一校正項以 產生該校正SIR。 φ 4·如申請專利範圍第丨項之方法，更包含： (e)決定該第一與第二資料封包内是否存在誤差。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟(b)更包含： (bl)藉由負確認(NACK)信號與確認(ACK)信號所導出的一濾 波二位元信號減去一目標封包誤差率(P ER)而產生一誤差 信號’其中該負確認(NACK)信號與該確認(ACK)信號分別 指示該傳輸器所傳輸的資料封包内是否存在誤差；以及 (b2)藉由處理該誤差信號以及將該處理之誤差信號加至該SIR 估鼻值而產生該第一校正項。 14 200534609 6. -種用於產生在-傳輸器與—接收器 道品質指標(CQI)的裝置，該裝置包含： —通信頻道之頻 ⑻一信號干擾比(SIR)估算器，用以根 -資料封包計算該通信頻道的—SIRH輪器傳輸的-第 ⑻一第-校正項產生器，用以根據該第一f封 校正項； 貝抖封包產生一第一 (c) 至少一加法器，用以組合該SIR估算 生一校正SIR;以及 亥弟一校正項以產 (d) =IR-CQI映射單元，用以將該校正弧映射 其中该CQI值係被報告至該傳輪 ^^QI值， 輸的一第二資料封包之型態。 ^凋整该傳輪器所傳 7·如申請專利範圍第6項之裝置，更包含： (e) —第二校正項產生器，用以產生都 項，其中該加法器將該第二校正項、該一弟二校正 校正項相加，以產生該校正SIR。、 A估异值與該第一 8·如申請專利範圍第7項之裝置，苴 適應性校正項產生器，而該第二校二項產生器為-項產生器。 王的為一通道型校正 9·如申請專利範圍第6項之裝置，更包含： (f) 一第二校正項產生器，用以產生延 其中該加法器將該第二校正項、該父正項’ 項相加，以產生該校正观。 估斤值與该第-校正 10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中 正項產生器’而該第二校正項產生 11. 如申請專利範圍第6項之裝置，更包含： (e) —第二校正項產生器，用以產生一第二 ，將該第二校正項、該SIR估算值與 、正^中f加法 產生該校正SIR。 罘奴正項相加，以 15 200534609 12.如申請專利範圍第u項之裝置，其中該第—校 一適應性校正項產生器，而該第二校正項產生 ' 項產生器。 如馬SIR預測 13·如申請專利範圍第6項之裝置，更包含： (e) —循環冗餘檢查(CRC)單元，用以決定該第一與第二資 包内是否存在誤差。 一 、"、 14.如申請專利範圍帛6項之裝置’其中該第一校 負確認(NACK)信號與確認(ACK)信號所導出的」濟油_ =31標封包誤差柳R)而產生—誤差信^ it ί資料封是與否SiiCK)信號分別指示該傳㈣ 15·=申請專利範圍第14項之裝置，其中該第—校正項產生器包 (bl):循裱冗餘檢查(CRq單元，用以自該傳輸器接收資料封 並決定該等資料封包内是否存在誤差； 、 ㈣-處理器’用以將該ACK#NACK信號映射為一二位 信號； (b3) ★ 濾波11，用以對該二位元信號進行濾波，以產生該 濾波二位元信號； (Μ) -目標封包誤差率(pER焊元，用· ㈣由自魏波二位元健減去該目標生一 5吳差彳§號的裝置；以及 Μ’由二巧ί分微分(PID)單元，用以處理該誤差信號。 ^誤圍第15項之裝置，其中該加法器藉由將該處理 之块差仏唬加至該SIR估算值而產生該校正§汉。 •如申請專利範圍第16項之裝置，更包含·· ⑻第—濾波恭，其安插在該加法器與該SIR-CQI映射單元 間，以對該校正SIR進行濾波。 18·-種用於產生在一傳輸器與一接收器間所建立一通信頻道之 16 200534609 麟道品質指標(CQI)的裝置，該裝置包人· —信號干擾比（SIR)估算器，用 1 @用以根據該傳輸态所傳輸的一 (b) -適應性校正驢生HX|| 認(ACK)信號所產生的—渡波二位元信號減去—目ί封包 誤差率(PER)而產生-誤差信號，該負確認 ^ 綠認仏〒)信號㈣指補傳輸_雜的#料)封包内是 否存在誤差；以及 (c) - SIR-CQI映射單元，用以將該校正观映射為一观值，

   其中該CQI值係被報告至該傳輸器，以調整該傳輸器所傳 輸的一第二資料封包之型態。 19少申請專利範圍第18項之裝置，其中該適應性校正項產生哭 包含·· ^ (bl)二循裱冗餘檢查(CRC)單元，用以自該傳輸器接收資料封包 並決定該等資料封包内是否存在誤差； (必:處理器，用以將該ACK與NACMf號映射為一二位元 4 s 3虎， (b3) 一第一濾波器，用以對該二位元信號進行濾波，以產生該 濾波二位元信號；

   (b4)目才不封包誤差率(PER)單元，用以產生該目標pjgR ; 少5) —種藉由自該濾波二位元信號減去該目標pER以 誤差信號的裝置；以及 (M)=比例積分微分(PID)單元，用以處理該誤差信號。 妒申請專利範圍第19項之裝置，更包含： 口 & (d) 一 SIR預測項產生器，用以根據該等SiR估算值產生校正 項，其中該等校正項與該誤差信號係用以校正該等SIR估管 值。 、 t 17