专利名称：移动单元辅助的调制管理的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及无线电通信系统中的调制方案管理，具体来说，涉及这类系统中的移动单元辅助的调制方案管理。
背景当今的无线电通信系统通常采用某种调制方案，其中，智能承载信号叠加到传播载波信号上或者混合到其中。
对于包括GSM(全球移动通信系统)或GPRS(通用分组无线电业务)系统在内的一些通信系统，可用调制方案的唯一选择是GMSK(高斯最小频移键控)。GMSK是一种恒定包络的相位调制，在其中，传送0位或1位通过改变相位来表示。这样，每个传送的符号表示一位。
EDGE(GSM演进的增强型数据率)技术引入GPRS系统提供了可用于无线电通信的另一种调制方案，即8-PSK(8态相移键控)。8-PSK实现使用GMSK的GPRS系统的信道结构、信道宽度、现有机制和功能性的再用。但是，8-PSK每个时隙允许比GMSK可用的更高的比特率。8-PSK是线性方法，它采用相位和幅度调制，其中，三个连续位被映射到一个符号。虽然符号率保持与GMSK相同，但是各符号这时表示三位而不是一位，因而将原始数据速率提高到三倍。
可以使用GMSK和8-PSK调制的EGPRS(增强GPRS)系统可采用九个不同的调制编码方案MCS1到MCS9。下面四个编码方案采用GMSK，而上面五个则采用8-PSK。这九个MCS采用不同的纠错，因此适合在不同的无线电环境条件下使用。一般来说，在良好的无线电环境中，更积极的(较少纠错，8-PSK相关)编码方案可用来提供更高的用户数据速率，而对于不良无线电链路环境，则通常采用具有更多纠错(GMSK相关的MCS)和更低的用户数据速率的编码方案。
EGPRS系统还采用链路质量控制功能性表示的链路适配。链路适配采用来自移动单元和/或基站收发信台的无线电链路质量测量结果，为下行链路和上行链路传输选择最适当的调制编码方案。特别是对于移动单元，这种测量报告仅包括链路质量测量结果或估算结果、例如对于自上一次测量报告以来所使用的调制的BEP(比特差错概率)。但是，由于链路质量测量结果取决于所采用的具体调制方案，因此，网络必须对GMSK调制和8-PSK调制的相对性能作出假定。例如，如果网络接收到具有由移动单元接收的并且通过GMSK调制的数据的BEP的报告，则网络把这个GMSK BEP“映射”到相应的估算8-PSK BEP值。
这种先有技术程序的主要问题在于，单一调制方案BEP映射用于系统中的所有移动单元。但是，GMSK和8-PSK调制的相对性能通常在来自不同厂家的移动单元中是不同的，并且可能在每种无线电环境下也有所不同。因此，网络在某种情况下可能由于这种不理想或错误的BEP调制映射而选择不是最佳的调制编码方案用于传送给移动单元的数据。
发明内容
本发明克服了先有技术方案的这些及其它缺陷。
本发明的一般目的是在通信系统中提供一种改进的调制方案管理。
本发明的另一个目的是在通信系统中提供调制方案选择的移动单元辅助管理。
本发明的又一个目的是提供通信系统中的移动单元的调制方案的选择中使用的更精确决策信息。
由所附专利权利要求所定义的本发明满足这些和其它目的。
简要地说，本发明涉及用作选择对传送到移动单元的数据使用的调制的基础的调制方案相关链路质量数据的移动单元辅助生成。在应用了本发明的通信系统中，移动单元具有多个可用调制方案，它们用于调制移动单元与基站之间的通信链路上传递的数据。由于不同调制方案的性能取决于无线电环境，因此，所采用的方案的选择将基于通信链路的链路质量量度。可是，这种链路质量量度取决于用于链路的调制方案。
根据本发明，移动单元对于传递采用第一调制方案调制的数据所通过的通信链路执行信号质量测量。然后移动单元确定这个第一调制的第一链路质量量度。这个第一质量量度和/或第一调制的链路质量的测量由移动单元用于估算其它(当前未使用的)可用调制方案的至少子集的相应链路质量量度。这个链路质量估算则可根据移动单元的具体能力来执行，特别是根据调制方案的具体类型和版本和/或单元中实现的接收机算法来执行。与通信系统中的中央单元将代表通常具有不同调制能力并采用不同调制方案和接收机算法版本的所有已连接移动单元来执行这种估算的情况相比，这将产生更加精确的质量量度估算。移动单元还根据当前使用的调制方案的这个第一链路质量以及当前未使用的调制的第二估算链路质量来产生选择信息。选择信息被报告给通信系统中为系统中的移动单元执行调制方案的选择和判定的(中央)单元。
选择信息可包括不同调制的已确定链路质量量度。或者，它仅包括质量量度之一、通常是与当前使用的调制关联的量度，以及包括从链路质量量度导出的量。移动单元或者可根据已确定质量量度自行执行调制方案选择。在这种情况下，选择信息包括所选的、因而是当前最优选的调制方案的标识。选择信息还可包括与所选调制关联的当前优选的调制编码方案(MCS)的相应标识。
基于已测量和确定的第一链路质量量度的第二链路质量量度的估算可通过移动单元中的质量量度映射或转换过程来实现。例如，可在移动单元中提供链路质量映射或表。这个表列出第一调制的不同链路质量值以及其它调制方案的相应值。质量量度之间的映射则作为采用已确定的第一质量量度的表查找来执行，以便获得对第二质量量度的估算。或者，转换功能可与作为输入数据的第一质量量度配合使用，然后输出当前未使用的调制的相应质量量度。表或函数优选地根据移动单元的具体能力和调制方案版本来确定，并且可采用实验室测量以及在移动单元上的模拟和/或单元的调制硬件/软件来准备。
由于不同的调制方案可与不同的发射功率电平关联，基站向移动单元发送数据优选地向移动单元报告功率电平或者从其导出的量。然后，这种功率数据将用于第二链路质量量度的估算，以便得到更精确的估算。
基站也可配置用于间断地或定期地传送采用当前未使用的调制方案之一进行调制的数据。这允许移动单元还对于采用这些方案进行调制的数据执行链路质量测量。这些测量则与第一链路质量量度共同用于第二链路质量量度的估算。
移动单元可配备链路质量增强算法，它可对于采用特定调制方案或者可用方案的特定子集进行调制的数据进行操作。当数据采用特定调制方案而不是采用其它方案进行调制时，这种增强算法则会改进移动单元遇到的链路质量。移动单元优选地确定因这种算法而产生的性能增益(质量增强)。这种增益被用于第二链路质量量度的估算，以便得到更为精确的估算。
本发明提供以下优点-改进估算当前使用的以及当前未使用的调制方案的链路质量量度的精确度；-允许网络在任何时刻为移动单元选择最佳调制方案；-增强用户比特率；-改进通信系统容量；以及-促进不同调制方案之间的平滑过渡。
通过阅读以下对本发明的实施例的描述，将会了解本发明提供的其它优点。
附图概述通过参照以下结合附图进行的描述，可以极好地理解本发明以及其它目的和优点，附图包括
图1是可应用本发明的理论的无线电通信系统的一部分的示意概况；图2是示意框图，说明根据本发明的移动单元的一个实施例；图3是示意框图，更详细地说明图2的链路质量估算器；图4是示意框图，说明根据本发明的移动单元的另一个实施例；图5是示意框图，说明根据本发明的移动单元的又一个实施例；图6是示意框图，更详细地说明图5的链路质量增强生成器的一个实施例；图7是示意框图，更详细地说明图5的链路质量增强生成器的另一个实施例；图8是根据本发明的分组控制单元的示意框图；图9是流程图，说明根据本发明的选择信息生成方法；图10是流程图，更详细地说明图9的估算链路质量的步骤；图11是流程图，说明图9的方法的附加步骤；图12是流程图，说明图9的方法的附加步骤；图13是流程图，更详细地说明图12的产生链路质量增强的步骤的一个实施例；图14是流程图，更详细地说明图12的产生链路质量增强的步骤的另一个实施例；以及图15是流程图，说明图9的方法的附加步骤。
详细说明在所有图中，相同的参考标号将用于相应或相似的元件。
在当今的若干无线电通信系统中，不同的调制方案或技术被用来调制通过系统在无线电通信链路上传送的数据。在多个可用调制方案的情况下，要使用的实际调制方案的选择则通常基于通信链路的无线电质量。本发明涉及执行这种调制方案选择。
下面将参照可以使用两种可能的调制方案、即GMSK(高斯最小频移键控)和8-PSK(8态相移键控)的无线电通信系统来描述和公开本发明。但是，本发明不限于调制方案的这种实际选择或者可以使用仅两种不同调制方案的通信系统，而是可适用于能采用多个、即至少两个不同调制方案用于处理通过系统传递的数据的一般通信系统，例如采用QPSK(正交PSK)、16QAM(16正交调幅)和64QAM的CDMA(码分多址)系统。
图1是可应用本发明的理论的无线电通信系统1的一部分的示意概况。在图1中，仅说明本发明中直接涉及的单元，以便简化附图。无线电通信系统1可能是采用EDGE(GSM演进的增强型数据率)技术的GPRS(通用分组无线电系统)系统或者EGPRS(增强GPRS)系统。
一般来说，通信系统1包括提供到所连接移动单元100的通信链路的多个基站(BS)或基站收发信台(BTS)400、420。这些基站400、420通常连接到基站控制器(BSC)300或无线电网络控制器(RNC)并受其控制。这个BSC 300又包括根据来自移动单元410和/或基站400、420的链路质量测量结果或估算结果来选择用于到移动单元的通信链路410的调制方案的功能性或单元200。图中，这种调制方案选择单元非限制性地由分组控制单元(PCU)200表示。
在工作中，移动单元100为与其关联的基站400之间的(下行)通信链路或信道410执行信号或链路质量测量。根据这些测量，链路质量量度被确定或估算。但是，这种已确定的链路质量量度取决于被使用并应用于在链路410上接收的数据的调制方案。由于要在通信链路上使用的调制方案的选择基于链路质量，并且这种链路质量又取决于所使用的调制方案，因此，当前未使用的调制方案的相应链路质量量度必须被估算，以便执行正确的方案选择。
在先有技术的系统中，未使用的调制方案的链路质量的这种估算在PCU 200中执行，而根据本发明，它在移动单元100中并由移动单元100来执行。如背景部分所述，采用不同调制方案的链路质量之间的基于中央PCU的映射或转换可能产生对移动单元的调制方案的非最佳选择。这是因为不同调制方案的相对性能通常对于不同的移动单元类型和不同的厂家均有区别。而通过实现在移动单元100中的调制相关链路质量的确定，那个移动单元100的具体能力、例如调制方案与接收机算法之间的实际性能差别将在链路质量映射期间被考虑。因此，将会执行调制方案的更加精确的选择。
图2是根据本发明的移动单元100的一个实施例的示意框图。移动单元100包括输入和输出(I/O)单元110，用于与外部单元和站进行通信。这个I/O单元110具体配置用于从移动单元100所连接到的基站接收具有调制数据的无线电块。
移动单元100还包括无线电链路测量单元或测量器120，它对与基站之间的无线电或通信链路执行信号测量。这个测量单元120还确定链路质量量度，它取决于当前用于在该链路上接收的数据的调制方案。例如，如果当前使用GMSK调制，则无线电链路测量器120将确定第一GMSK相关链路质量量度。但是，如果使用8-PSK，则无线电链路测量器120将产生通常不同的第二8-PSK相关链路质量量度，即使无线电环境对于两种调制方案是相同的。
无线电链路测量单元120优选地对各接收突发或无线电块执行链路测量，并且根据这些测量结果产生第一链路质量量度。或者，测量单元120可配置用于间断地或定期执行信号测量，例如每隔一个所接收无线电块或每隔100ms或者其它某个周期间隔。
当前使用的调制方案的第一链路质量量度可以用比特差错概率(BEP)或者本领域使用的其它某个信号或链路质量量度来表达。
在本发明的一个优选实施例中，链路质量量度是对于多个所接收突发或者对于给定时间周期的平均质量量度、例如平均BEP。这个平均质量量度可能是对不同的所接收无线电块采用不同权重的加权平均量度。
在这种情况下，与最近接收的无线电块相关的测量结果中使用的权重则优选地大于较早接收的无线电块的相应权重。因此，加权平均链路质量量度应当尽可能精确地反映通信链路的当前无线电质量环境和情况。
虽然无线电链路测量器120已经描述为确定或估算当前使用的第一调制方案的一个链路质量量度，但是这个测量器120也可确定与这个第一调制方案关联的多个链路质量量度。例如，量度可包括平均BEP和BEP的变异系数，它们两个都取决于所使用的调制方案。因此，在本发明中，当论述调制方案相关链路质量量度时，这也包括与给定调制方案关联的多个(相关)量度。
下面假定通信链路的目前使用的调制方案为GMSK，因此，无线电链路测量器120将确定GMSK相关链路质量量度。这样，当前未使用的调制方案在本例中则为8-PSK。但是，这应当只看作是说明性实例，本发明还可适用于其中8-PSK或其它某种调制方案当前用于送往移动单元100的下行链路数据的情况。
在移动单元100中提供链路质量估算单元或估算器130，用于估算未使用调制方案的相应链路质量量度、即在本例中为8-PSK相关链路质量量度。这个估算器130配置用于根据无线电链路测量器120所确定的GMSK相关链路质量量度和/或根据从这个测量器120得到的GMSK相关链路质量测量结果来估算8-PSK相关链路质量量度。
如果无线电通信系统可采用三种或者三种以上不同的调制方案，则估算器130可配置用于对于这些未使用方案的至少一种并且优选地对于所有那些方案来估算调制方案相关链路质量。
在第一实施例中，链路质量估算器130配置用于在测量器120已经对于GMSK调制完成时产生8-PSK调制的相应链路质量量度。这意味着，如果GMSK相关量度表示为BEP，则估算器根据GMSK量度来产生8-PSK相关BEP值。相应地，如果GMSK量度表示为平均BEP和变异系数，则估算器130产生8-PSK相关平均BEP和变异系数。
在一个备选实施例中，使移动单元100所连接到的基站间断地或定期传送采用8-PSK进行调制的无线电块或数据，即使GMSK当前应当被使用，反之亦然。但是，如果当前调制为GMSK，则比相应GMSK块具有更高被丢失概率的间断地传送8-PSK块可能导致移动单元(100)不会检测到这些8-PSK块。通过基站选择与8-PSK关联的最适当调制编码方案(MCS)、例如具有比其余8-PSK相关MCS(MCS6-9)更低的丢失概率的MCS5，可减轻这个问题。
然后通过提供某种8-PSK调制数据，可由测量器120对其执行8-PSK相关测量，测量器120则把这类测量结果转发给估算器130。然后，这个链路质量测量器130在确定相应的8-PSK相关链路质量量度的过程中采用来自测量器120的GMSK相关链路质量数据以及这些8-PSK测量。这样，使这个链路质量估算基于给定调制方案的实际测量结果通常提供比仅采用其它调制方案的测量更精确的估算。为了产生更精确的链路质量测量而通过当前非最佳调制方案进行调制的无线电块的这种包含可以直接对下行链路通信实现。例如，在GPRS和EGPRS混合的情况下，采用GMSK的传输通常已经每X个块被使用，其中X是大于1的正数、例如四，即使在使用8-PSK以便实现移动单元进行的上行链路状态标志(USF)解码时。
在又一个实施例中，链路质量估算器130配置用于对未使用的8-PSK链路质量产生比当前使用的GMSK调制更少细节的量度。例如，如果来自无线电链路测量器120的GMSK链路质量量度表示为平均BEP和变异系数，则相应的8-PSK量度可能只是BEP值。或者，单个8-PSK相关值可用来表示GMSK链路质量值的区间。例如，如果已确定GMSK相关量度处于区间X1＜GMSK量度＜X2内，X1＜X2为实数，则相应的估算8-PSK相关量度应当为Y1，而如果X2＜GMSK量度＜X3，则Y2应当被选作8-PSK相关量度，X3、Y1、Y2为实数。
在一些通信系统中，与用于8-PSK调制的块相比，不同的最大发射功率电平可用于GMSK调制的无线电块。一个原因可能在于，基站发射机中的功率放大器非线性通常对于8-PSK更严重。基站则可向移动单元100报告GMSK的所用功率电平以及8-PSK的相应电平。或者，可向移动单元100传递从这些功率电平中导出的功率量，例如GMSK功率电平与8-PSK功率电平之比、它们之差或者从其中导出的其它某个量。链路质量估算器130则配置用于在8-PSK相关链路质量量度的估算中采用所接收功率数据或量，这将产生更精确的估算值。
来自无线电链路测量器120的GMSK相关链路质量量度以及来自链路质量估算器130的相应8-PSK相关链路质量量度则被转发给选择信息生成单元或生成器140。这个单元140根据这些接收的质量量度产生选择信息。这个信息将构成哪种调制方案要用于到移动单元100的下行链路的选择或判定的基础。
如果每个所接收的调制方案相关链路质量量度基本上包括多个值、例如平均值和方差值，则生成器140可配置成在信息生成中考虑所有这些值或者仅考虑其中的一个或其子集、例如相应调制方案的平均BEP值。
选择信息则可包括来自测量器120和估算器130的(两个)已确定调制方案相关链路质量量度。或者，信息包括当前使用的调制方案的链路质量量度(来自测量器120)和从链路质量量度导出的量，例如GMSK量度与8-PSK量度之差或者之比，或者允许采用选择信息中的GMSK量度来确定8-PSK量度的其它某个量。
所产生的选择信息则优选地采用I/O单元110传送到通信系统中代表已连接移动单元执行调制方案的选择的外部单元，例如图1的PCU。因此，选择信息构成外部单元中这种判定和选择过程的基础。
本领域中众所周知，两个调制方案8-PSK和GMSK各与用于对系统中空中传送的数据编码的不同调制和编码方案(MCS)关联。对于调制方案的选择，对适当MCS的实际选择通常取决于无线电链路质量测量。这意味着，作为补充或替代，选择信息可用于选择要用于到移动单元100的下行链路上的适当MCS。
选择信息生成器140可配置用于经由I/O单元110间断地或定期向外部单元(PCU)传送该信息。作为替代或补充，选择信息可在接收到来自PCU的报告请求时报告给PCU。
链路质量估算器130和选择信息生成器140以及可能的无线电链路测量器120可在适合于移动单元100内的配置和操作的信息生成单元190中实现。
移动单元100的单元110至140可实现为软件、硬件或者其组合。
这个移动单元辅助调制方案选择帮助通信网络在任何时刻选择最佳调制方案，因而改进用户比特率和系统容量。即使在信息报告事件之间仅使用了调制方案之一、也报告8-PSK相关链路质量和GMSK相关链路质量这两者的本发明的这个实施例还有助于调制方案之间的更平滑过渡。
图3是图2的链路质量估算器130的一个实施例的示意框图。这个估算器130包括链路质量映射或表134，它列出不同的8-PSK和GMSK链路质量值。这种表134则允许不同调制相关质量值之间的映射或转换。因此，对于给定GMSK质量值，表134包括相应的8-PSK值，反之亦然。这意味着，当估算器130中的链路质量映射处理器132接收来自无线电链路测量器的已测量及确定的GMSK链路质量量度时，处理器132在表134中执行查找，并且检索相应的8-PSK链路质量量度。
表134可实现为包括对于两种调制方案同样详细的质量量度，例如，如果平均BEP及其方差用于检索相应的8-PSK量度，则平均8-PSK相关BEP和方差可从表134中获得。或者可检索比起平均值和方差值来说细节较少的值，例如仅单个BEP。在两个以上可用调制方案的情况下，若干表134可在估算器130中实现，或者单个134可列出所有方案的不同链路质量值。
或者，表134被省略，而处理器132采用链路质量映射或转换算法或函数。这种函数则具有GMSK相关链路质量和/或来自无线电链路测量器的GMSK相关测量结果作为输入参数，并输出相应的8-PSK相关质量量度。其它输入参数、例如关于来自基站的间断接收的无线电块和/或功率电平数据的8-PSK测量结果也可用于该函数中，以便得到更精确的估算8-PSK量度。如果GMSK量度由两个值来表示，则该函数可输出单个或两个8-PSK值。同一个函数可用于把GMSK值转换为8-PSK值以及相反的操作，这可能是可行的。作为替代或补充，如果两个以上调制方案是可能的，则若干不同的转换函数可在处理器132中实现。
映射表134和/或函数优选地根据移动单元的能力来产生，特别是根据调制方案的具体类型和版本以及移动单元中可采用的接收机算法来产生。这种表或函数可根据标准实验室测量和/或移动单元上的模拟或者单元中实现的调制软件和/或硬件来产生。具有对于不同调制方案的这种移动单元适应链路质量转换增强了链路质量估算，并且比对于通信系统中的所有类型的移动单元采用网络中的中央映射功能性的方法产生更精确的选择信息。
因此，处理器132配置用于接收来自移动单元中的其它单元或者来自外部单元的GMSK量度以及可能的其它输入数据、如8-PSK测量结果和功率电平量，并且利用它们产生估算8-PSK链路质量量度。
在本发明的第一实施例中，表134或函数配置用于考虑GMSK和8-PSK调制的可能不同的发射功率电平。这意味着，表134对于各GMSK值可列出若干8-PSK值，但是对应于功率电平量的不同值。或者，一旦已经从表134中检索了8-PSK值，处理器132可根据功率电平量来修改这个值。
链路质量估算器130的单元132可实现为软件、硬件或者其组合。单元132和表134都可在估算器130中实现。但是，分布式实现也是可行的，其中在移动单元的其它位置上提供单元132和/或表134。
图4是示意框图，说明根据本发明的移动单元100的另一个实施例。I/O单元110、无线电链路测量器120和链路质量估算器130与图2中的相应单元相似，本文不作进一步论述。
移动单元100包括链路质量比较单元或比较器150，它接收来自测量器120的GMSK相关链路质量量度以及来自估算器130的相应估算8-PSK相关量度。调制方案选择器160则根据比较器150的比较操作来选择这些调制方案中的一个。这个选择器160通常根据比较器150所执行的比较来选择产生通信链路的最佳链路质量的调制方案。选择器160还产生所选调制方案的通知或标识。在仅具有两种可能的方案、如GMSK和8-PSK的情况下，单一位可用来表示所选并且当前优选的调制。但是，如果两个以上调制是移动单元100可使用的，则可能必须使用一个以上位来标识所选调制。
此外，除了适当的调制方案之外，选择器160还可配置用于选择要在通信链路上使用的调制和编码方案。这种选择也基于比较器150对输入链路质量量度的操作。作为替代或补充，选择器160则可产生所选MCS的通知或标识。
这个标识(或多个标识)则传送到选择信息生成器140。因此，在本发明的这个实施例中，移动单元100本身执行要使用的调制方案和/或MCS的选择，以及传送到PCU的选择信息则包括来自这个选择的结果、即一个或多个标识。PCU可选择把来自移动单元100的所接收报告中的所建议调制方案和/或MCS用于单元100与基站之间的通信链路。
另外，选择信息也可包括如以上结合图2所述的链路质量量度。接收具有选择信息的报告的单元(PCU)则可能可选地执行类似的链路质量比较和调制方案及MCS选择。PCU建议不同于移动单元100的调制方案和/或MCS的另一个选择，这可能是可行的。这可能由于PCU有权访问移动单元100不可访问的附加输入数据、如功率电平数据，使得PCU可执行更精确的选择。
因此，在这个实施例中，除了链路质量估算器130、选择信息生成器140以及可能的无线电链路测量器120之外，信息生成单元190还可包括链路质量比较器150和调制方案选择器160。
移动单元100的单元110至160可实现为软件、硬件或者其组合。
图5是根据本发明的移动单元100的又一个实施例的示意框图。I/O单元110、无线电链路测量器120和链路质量估算器130与图2中的相应单元相似，本文不作进一步论述。
这个移动单元100实施例可以使用链路质量增强算法或单元170，它适用于采用可用调制方案的子集进行调制的数据。例如，链路质量增强算法170仅对GMSK调制数据是可工作的，但对于8-PSK调制数据则不可工作。这种增强算法170通常允许使用给定调制方案，即使在原本因过低的链路质量而不可能的无线电条件下。这意味着，算法170能够增强在使用调制方案之一或者其子集期间移动单元100遇到的通信链路上的链路质量。例如，增强单元170可具有干扰抑制能力或者用于链路质量增强的其它某种功能性。
由于质量增强算法170仅适用于可用调制方案的子集，因此，它将影响这个/这些调制方案的链路质量量度，但是对于其它调制通常不会影响。这意味着，如果在调制选择过程中不考虑所得链路质量增强，则可能选择非最佳调制。
此外，增强算法170的增益或性能还可能取决于实际无线电环境，例如取决于干扰信号的数量和相对强度和/或业务负荷。这意味着，如果没有使用当前链路质量增益或增强，则选择将更不可靠。
根据本发明可应用的这类链路质量增强算法170的非限制性实例是单天线干扰消除(SAIC)和单天线干扰抑制(SAIR)。
例如，当前SAIC算法在载波或链路被GMSK调制时仅提供性能增益。此外，来自SAIC的增益极大地取决于干扰信号的数量和相对强度。这意味着，目前一些SAIC算法可将GMSK性能提高0至9dB之间的任何程度，取决于无线电环境和所用的SAIC算法版本。因此，如果在选择过程中没有使用SAIC增益，则GMSK与8-PSK之间的相对性能的不确定性达到9dB。因此，不了解SAIC性能则很难进行精确的调制方案选择。
作为可能的问题的一个实例，考虑其中的当前所选MCS为GMSK调制的下行链路传输。还假定无线电环境适合SAIC，以及C/I高到足以从移动单元提供表明极优质量的链路质量报告，即向网络或PCU报告极低的GMSK BEP。不知道SAIC是低GMSK BEP的重要原因的PCU将转换到8-PSK。由于SAIC对于8-PSK调制不提供增益，因此将存在许多块错误，并且在PCU接收来自移动单元的新链路质量报告以及认识到这种情况并重新转换到GMSK调制之前，许多块可能丢失。可能存在调制之间的大量来回转换(乒乓效应)，在最坏情况下导致大约50％的块被重传。
因此，链路质量增强生成器或生成单元180优选地在移动单元100中实现，用于确定算法170的操作所产生的质量增强。生成器180通常把这种增强确定为所得到的性能增益。这可能是对于多个无线电块或者对于某个时间周期的平均增益，例如自上一次测量报告被生成并传送到PCU以来的平均增益。
由于增强算法170通常在一些突发中被激活以及在另一些突发中被去活，因此，移动单元100可只选择估算具有来自采用与算法关联的调制方案调制的所有接收突发的增强增益的链路质量以及没有仅来自其中算法被去活的这些突发的增强增益的链路质量。这两种链路质量则可用来确定算法170的性能增益。
生成器140所确定的选择信息根据这个链路质量增强值来确定，和/或增强值基本上包含在信息中。例如，选择信息则可包括8-PSK相关链路质量量度、在链路质量增强算法170激活时确定的GMSK相关链路质量量度以及所产生的增强值。
或者，信息包括8-PSK相关链路质量量度、在链路质量增强算法170激活时确定的GMSK相关链路质量量度以及没有使用链路质量增强算法170时确定的GMSK相关链路质量量度。
如上所述，一旦选择信息由生成器140确定，它便包含在由I/O单元110传送给PCU的测量报告中。移动单元100的这个实施例的理论也可与结合图4所述的移动单元的实施例相结合。这样，移动单元100根据已测量和估算的链路质量量度以及已确定的链路质量增强来选择适当的调制方案。
在这个实施例中，除了链路质量估算器130、选择信息生成器140以及可能的无线电链路测量器120之外，信息生成单元190还包括链路质量增强算法170、链路质量增强生成器180。
移动单元100的单元110至140和170至180可实现为软件、硬件或者其组合。
图6是图5的链路质量增强生成器180的一个实施例的示意框图。在这个实施例中，可应用增强算法的调制方案的链路质量在没有激活算法时以及带有算法的操作时确定。这意味着，对于这个/这些调制方案，一般确定两个链路质量量度，在其中，在算法激活时所确定的一个通常是更好的一个，即，在量度表示为BEP时是较小的。链路质量比较器或比较单元182在增强生成器180中实现，用于比较调制方案的这两种链路质量量度。链路质量增强可表示为质量量度之间的差异或者表示为它们的比率。
链路质量增强生成器180的单元182可实现为软件、硬件或者其组合。单元182可在生成器180中实现。但是，分布式实现也是可行的，其中在移动单元的其它位置上提供单元182。
图7是图5的链路质量增强生成器180的另一个实施例的示意框图。这个实施例包括算法激活计数器184。如上所述，链路质量增强算法通常对于一些所接收的突发或无线电块被激活，但对于另一些突发或无线电块则不是。例如，SAIC可能对于所有所接收GMSK调制无线电块被激活。但是，由于外部无线电环境条件，SAIC通常在它不会产生任何性能增强或者会使链路质量变坏的情况中被去活。通过计算对其激活了算法的可能无线电块的数量，计数器184可确定激活率。这种比率例如可定义为对其激活了算法的无线电块的数量除以对其实际上本来可以激活算法的块、即SAIC情况中的所有所接收GMSK块的总数。
激活率可能是算法所产生的链路质量增强的(大致)指示。激活率也可能可选地采用通过算法的操作所得到的平均性能增益的数据来补充，以便定义更精确的质量增强。或者，可能已经执行实验室测量，以便平均起来确定某个激活率对应于什么性能增益。例如，75％的激活率可能用来表示7dB的增益，或者给定平均增益、如7dB可能由激活率的区间、例如100-75％来表示。这意味着，如果计数器184确定比率为83％，则算法在这个说明性实例中产生7dB的链路质量增强。
链路质量增强生成器180的单元184可实现为软件、硬件或者其组合。单元184可在生成器180中实现。但是，分布式实现也是可行的，其中在移动单元的其它位置上提供单元184。
图8是代表网络中的移动单元执行调制方案的选择的单元200的示意框图。图中，这个单元非限制性地由分组控制单元200表示。PCU200包括I/O单元210，用于进行与外部单元的通信。I/O单元210具体配置用于接收来自与通信系统连接的移动单元的链路质量测量报告。
可选测量请求生成器220在PCU 200中实现，用于产生I/O单元210可能经由基站传送给移动单元的请求消息。生成器220可配置用于间断地或定期产生这些报告。但是，如果移动单元自动向PCU 200传送这类报告而无需所接收的请求，则这个生成器220可从PCU 200中省略。
PCU 200还包括调制方案选择器230，它根据来自移动单元的选择信息来选择要在到移动单元的(下行链路)信道上使用的调制方案。这样，所接收的选择信息构成选择器230在其判定过程中使用的选择基础。如前面所述，选择信息可包括1)GMSK和8-PSK链路质量；2)GMSK和8-PSK链路质量其中之一加上从GMSK和8-PSK链路质量导出的量；3)在两个以上可能的调制方案的情况下，方案中至少两种的链路质量，并且优选地来自所有可用方案；4)根据1)至3)的任一个的数据加上链路质量增强；5)根据1)至3)的任一个的数据加上链路质量增强算法的激活率；6)优选调制方案的指示；7)优选MCS的指示；8)优选调制方案和MCS的指示；或者9)根据1)至8)的数据的任一个的组合。
选择器230也可配置用于根据选择信息来选择MCS。
如果所接收选择信息不是由移动单元根据功率电平考虑因素、即基站的发射功率电平对于不同的调制方案可能不同的事实来产生，选择器230可在选择过程中采用这种功率数据。可选功率命令生成器240把功率电平请求发送到与移动单元通信的基站。这个请求要求基站向PCU 200返回功率电平数据。选择器230则可根据这种所接收功率数据来修改来自移动单元的链路质量量度，以便得到更为精确的质量量度，因而实现更精确的调制方案选择。
作为补充或替代，功率命令生成器240可向基站发送功率命令，要求基站向移动单元报告功率电平数据，作为向PCU 200报告数据的替代或补充。
用于产生调制方案交换命令的可选单元250也可在PCU 200中实现。这个单元250间断地或定期向基站发送交换命令，要求基站间断地或定期向移动单元发送数据，该数据采用当前未使用的调制方案进行调制。这种临时调制方案交换允许移动单元对采用原本当前未使用的调制进行调制的数据执行链路质量测量，因而允许对那个调制的链路质量的更精确估算。
PCU 200的单元210至250可实现为软件、硬件或者其组合。单元210至250都可在通信系统中的单个网络节点上的PCU 200中实现。但是，分布式实现也是可行的，其中在不同的网络节点中提供单元210至250。例如，生成器240和250的功能性可在不同的基站中实现。
图9是流程图，说明产生用于为移动单元选择调制方案的判定或选择信息的方法。该方法在步骤S1开始，在其中，移动单元对于在通信链路上从基站接收的无线电块或突发执行调制方案相关信号或链路质量测量。根据这些测量，确定当前使用的调制方案(调制方案1)的链路质量量度。在下一个步骤S2，对于其它可用但是当前未使用的调制方案(调制方案2)估算相应的链路质量量度。这种估算根据当前调制的已确定链路质量和/或从那个调制的测量结果来执行。最后，在步骤S3，根据已确定和估算的链路质量量度来产生选择信息。这个信息将用于选择要用于移动单元的适当调制方案和/或MCS。然后，该方法结束。
图10是流程图，更详细地说明图9的估算步骤的一个实施例。该方法从步骤S1继续进行。在下一个步骤S10，移动单元接收来自与移动单元进行通信的基站的发射功率电平数据。移动单元这时可根据这个功率数据来确定与不同调制关联的相应功率。这种功率信息用于确定调制相关链路质量量度的过程中。在步骤S11，移动单元还间断地或定期接收采用当前未使用(或最佳)的调制方案进行调制的数据/块。这允许移动单元同样对这个/这些调制执行实际测量，因而增强这种调制的链路质量估算的精确度。这意味着，当前使用的调制的链路质量量度和这些测量结果以及可选的功率数据可用于估算。在下一个步骤S12，查找表与作为输入的、当前使用的调制的已测量和确定的链路质量量度配合使用。这种表包括第一调制的量度和第二调制的相应值的列表。或者，一个或数个转换函数可与作为输入的第一调制的量度配合使用，并输出第二调制的估算链路质量值。表和函数可适用于特定移动单元的功能性和能力。然后，该方法继续进行到图9的步骤S3。
图11是流程图，说明图9的方法的附加步骤。该方法从步骤S2继续进行。在步骤S20，不同调制的链路质量量度被比较，以便确定最佳链路质量及关联调制。然后，在步骤S21根据比较结果来选择当前最佳或最优的调制方案。在量度为BEP的情况下，在这个步骤中通常选择与最低BEP关联的调制。在可选步骤S22，选择这个所选调制方案的相应MCS。当方法继续进行到步骤S3时，所选调制和/或MCS的标识包含在选择信息中。
图12是流程图，说明图9的方法的附加步骤。该方法从步骤S1继续进行。在步骤S30，对于对采用可用调制方案的子集、例如其中之一进行调制的数据可工作的质量增强算法，产生链路质量增强。这种质量增强还用于下一个步骤S2的估算过程中，和/或包含在选择信息中。
图13是流程图，说明图12的增强生成步骤的一个实施例。该方法从步骤S1继续进行。在下一个步骤S40，与增强算法关联的调制方案的链路质量在没有激活算法的情况中确定。步骤S41把这个未激活链路质量与相同调制但带有算法操作的相应链路质量量度进行比较。链路质量增强增益这时可根据这两个链路质量量度来确定。然后，该方法继续进行到步骤S2。
图14是流程图，说明图12的增强生成步骤的另一个实施例。该方法从步骤S1继续进行。在下一个步骤S50，确定增强算法的激活率。这个比率通常表示为在其中激活了算法的突发的数量除以在其中本来有可能激活算法的突发的总数。根据这种激活率以及可能的其它数据、如算法的平均增强增益至少可估算链路质量增强。
图15是流程图，说明图9的方法的附加步骤。该方法从步骤S3继续进行。在下一个步骤S60，向通信网络中执行调制选择的单元、例如PCU报告所产生的选择信息。这个报告可能间断地或定期传送给PCU。作为替代或补充，报告可在接收到来自PCU的请求时被传送。
本领域的技术人员会理解，可以对本发明进行各种修改和变更，而没有背离所附权利要求定义的本发明的范围。
权利要求
1.一种产生用于从可用于无线电通信系统(1)中的移动单元(100)的多种调制方案中选择调制方案的信息的方法，所述方法包括以下步骤-所述移动单元(100)确定采用第一调制方案的通信链路(410)的第一调制方案相关链路质量；-所述移动单元(100)根据所述第一链路质量来估算至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量；以及-根据所述第一链路质量和所述第二链路质量来产生用于选择调制方案的所述信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定步骤包括以下步骤-所述移动单元(100)执行采用所述第一调制方案调制的并在所述通信链路(410)上接收的数据的测量；-所述移动单元(100)根据所述测量来确定所述第一链路质量。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述估算步骤包括所述移动单元(100)从映射不同调制方案的链路质量的表(134)中确定所述第二链路质量的步骤，所述链路质量映射适合于所述移动单元(100)的能力。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述估算步骤包括所述移动单元(100)采用所述第一链路质量作为函数输入从链路质量映射函数中确定所述第二链路质量的步骤，所述链路质量映射函数适合于所述移动单元(100)的能力。
5.一种产生用于从可用于无线电通信系统(1)中的移动单元(100)的多种调制方案中选择调制方案的信息的方法，所述方法包括以下步骤-所述移动单元(100)执行采用第一调制方案调制的并在通信链路(410)上接收的数据的测量；-所述移动单元(100)根据所述测量来确定第一调制方案相关链路质量；-所述移动单元(100)根据所述测量来估算至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量；以及-根据所述第一链路质量和所述第二链路质量来产生用于选择调制方案的所述信息。
6.如权利要求1到5中的任一项所述的方法，还包括以下步骤-所述移动单元(100)把所述第一链路质量与所述第二链路质量进行比较；以及-所述移动单元(100)根据所述比较来确定优选调制方案，其中，用于选择调制方案的所述信息包括所述优选调制方案的第一标识符。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一标识符包括与所述优选调制方案关联的调制和编码方案的第二标识符。
8.如权利要求1到4中的任一项所述的方法，还包括以下步骤-在所述通信链路(410)上向所述移动单元(100)间断地传递采用所述至少第二调制方案来调制的数据；以及-所述移动单元(100)执行采用所述至少第二调制方案来调制的所述数据的测量，其中，所述估算步骤包括根据所述第一链路质量以及采用所述至少第二调制方案来调制的所述数据的所述测量来估算所述第二链路质量。
9.如权利要求5所述的方法，还包括以下步骤-在所述通信链路(410)上向所述移动单元(100)间断地传递采用所述至少第二调制方案来调制的数据；以及-所述移动单元(100)执行采用所述至少第二调制方案来调制的所述数据的测量，其中，所述估算步骤包括根据采用所述第一调制方案来调制的所述数据的所述测量以及采用所述至少第二调制方案来调制的所述数据的所述测量来估算所述第二链路质量。
10.如权利要求1到9中的任一项所述的方法，其中，所述移动单元(100)适合采用性能增强算法(170)，用于增强采用所述第一调制方案的所述通信链路(410)的所述链路质量，所述方法包括所述移动单元(100)产生所述性能增强算法(170)所引起的链路质量性能增强的表示的步骤，其中，用于选择调制方案的所述信息包括所述增强表示。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述增强表示产生步骤包括以下步骤-所述移动单元(100)在没有使用所述性能增强算法(170)的情况下估算所述第一调制方案的第三链路质量；以及-所述移动单元(100)根据所述第一链路质量和所述第三链路质量来确定所述增强表示。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述增强表示产生步骤包括所述移动单元(100)确定所述性能增强算法(170)的使用率的步骤，所述增强表示包括所述确定的使用率。
13.如权利要求10到12中的任一项所述的方法，其中，所述性能增强算法(170)为干扰抑制算法。
14.如权利要求1到13中的任一项所述的方法，其中，所述多个调制方案中的每个与用于在所述通信链路(410)上向所述移动单元(100)传递数据的唯一发射功率电平关联，所述方法包括以下步骤-确定当前与所述第一调制方案关联的第一发射功率电平；-确定与所述至少第二调制方案关联的相应第二发射功率电平，其中，用于选择调制方案的所述信息包括下列各项中至少一项-所述第一发射功率电平和所述第二发射功率电平；以及-从所述第一发射功率电平和所述第二发射功率电平中导出的量。
15.一种适合产生用于从无线电通信系统(1)中可用的多种调制方案中选择调制方案的信息的移动单元(100)，所述移动单元(100)包括-用于确定采用第一调制方案的通信链路(410)的第一调制方案相关链路质量的部件(120)；-用于根据所述第一链路质量来估算至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量的部件(130)；以及-用于根据所述第一链路质量和所述第二链路质量来产生用于选择调制方案的所述信息的部件(140)。
16.如权利要求15所述的移动单元，还包括用于在所述通信链路(410)上接收采用所述第一调制方案来调制的数据的部件(110)，其中，所述确定部件(120)配置用于执行所述接收和调制的数据的链路质量测量。
17.如权利要求15或16所述的移动单元，其中，所述估算部件(130)配置用于从映射不同调制方案的链路质量的表(134)中确定所述第二链路质量，所述链路质量映射适合于所述移动单元(100)的能力。
18.如权利要求15或16所述的移动单元，其中，所述估算部件(130)配置用于采用所述第一链路质量作为函数输入从链路质量映射函数中确定所述第二链路质量，所述链路质量映射函数适合于所述移动单元(100)的能力。
19.一种适合产生用于从无线电通信系统(1)中可用的多种调制方案中选择调制方案的信息的移动单元(100)，所述移动单元(100)包括-用于在通信链路(410)上接收采用第一调制方案来调制的数据的部件(110)；-用于根据所述接收的数据的测量来确定第一调制方案相关链路质量的部件(120)；-用于根据所述接收的数据的所述测量来估算至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量的部件(130)；以及-用于根据所述第一链路质量和所述第二链路质量来产生用于选择调制方案的所述信息的部件(140)。
20.如权利要求15到19中的任一项所述的移动单元，还包括-用于把所述第一链路质量与所述第二链路质量进行比较的部件(150)；以及-用于根据所述比较来确定优选调制方案的部件(160)，其中，用于选择调制方案的所述信息包括所述优选调制方案的第一标识符。
21.如权利要求20所述的移动单元，其中，所述第一标识符包括与所述优选调制方案关联的调制和编码方案的第二标识符。
22.如权利要求15到18中的任一项所述的移动单元，还包括-用于在所述通信链路(410)上间断地接收采用所述至少第二调制方案来调制的数据的部件(110)；以及-用于执行采用所述至少第二调制方案来调制的所述接收的数据的测量的部件(120)，其中，所述估算部件(130)配置用于根据所述第一链路质量以及采用所述至少第二调制方案来调制的所述接收的数据的所述测量来估算所述第二链路质量。
23.如权利要求19所述的移动单元，还包括-用于在所述通信链路(410)上间断地接收采用所述至少第二调制方案来调制的数据的部件(110)；以及-用于执行采用所述至少第二调制方案来调制的所述接收的数据的测量的部件(120)，其中，所述估算部件(130)配置用于根据采用所述第一调制方案来调制的所述接收的数据的所述测量以及采用所述至少第二调制方案来调制的所述接收的数据的所述测量来估算所述第二链路质量。
24.如权利要求15到23中的任一项所述的移动单元，还包括-性能增强部件(170)，用于增强采用所述第一调制方案的所述通信链路(410)的链路质量；-用于产生所述性能增强部件(170)的操作所引起的链路质量性能增强的表示的部件(180)，其中，所述信息生成部件(140)配置用于根据所述增强表示来产生用于选择调制方案的所述信息。
25.如权利要求24所述的移动单元，还包括用于在没有激活所述性能增强部件(170)的情况下估算所述第一调制方案的第三调制相关链路质量的部件(120)，其中，所述增强表示生成部件(180)配置用于根据所述第一链路质量和在没有使用所述性能增强部件(170)的情况下所述第一调制方案的所述第三链路质量来确定所述增强表示。
26.如权利要求24所述的移动单元，其中，所述增强表示生成部件(180)配置用于确定所述性能增强部件(170)的激活率，所述增强表示包括所述确定的激活率。
27.如权利要求24到26中的任一项所述的移动单元，其中，所述性能增强部件(170)配置用于采用干扰抑制算法来增强链路质量。
28.如权利要求15到27中的任一项所述的移动单元，其中，所述多个调制方案中的每个与用于在所述通信链路(410)上向所述移动单元(100)传递数据的唯一发射功率电平关联，所述移动单元(100)包括用于从传递所述数据的基站(400)接收从下列各项中至少一项中选取的发射功率量度的部件(110)-当前与所述第一调制方案关联的第一发射功率电平以及与所述至少第二调制方案关联的第二发射功率电平；以及-从所述第一发射功率电平和所述第二发射功率电平中导出的量，其中，所述估算部件(130)配置用于根据所述接收的发射功率量度来估算所述第二链路质量。
29.一种适合在移动单元(100)中设置并且用于产生用于从无线电通信系统(1)中可用的多种调制方案中选择调制方案的信息的信息生成单元(190)，所述单元(190)包括-用于提供采用第一调制方案的通信链路(410)的第一调制方案相关链路质量的部件(120)；-质量估算器(130)，用于根据所述第一链路质量来估算至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量；以及-第一生成器(140)，用于根据所述第一链路质量和所述第二链路质量来产生用于选择调制方案的所述信息。
30.如权利要求29所述的单元，还包括-比较器(150)，用于把所述第一链路质量与所述第二链路质量进行比较；以及-用于根据所述比较来确定优选调制方案的部件(160)，其中，用于选择调制方案的所述信息包括所述优选调制方案的第一标识符。
31.如权利要求30所述的单元，其中，所述第一标识符包括与所述优选调制方案关联的调制和编码方案的第二标识符。
32.如权利要求29到31中的任一项所述的单元，还包括-性能增强部件(170)，用于增强采用所述第一调制方案的所述通信链路(410)的链路质量；-第二生成器(180)，用于产生所述性能增强部件(170)的操作所引起的链路质量性能增强的表示，其中，所述第一生成器(140)配置用于根据所述增强表示来产生用于选择调制方案的所述信息。
33.一种调制方案选择单元(200)，设置在无线电通信系统(1)中，用于从可用于移动单元(100)并且适合在基站(400)与所述移动单元(100)之间的通信链路(410)上使用的多种调制方案中选择调制方案，所述单元(200)包括-用于接收从所述移动单元(100)发出的判定信息的部件(210)，所述判定信息包括采用第一调制方案的所述通信链路(410)的第一调制方案相关链路质量以及至少第二调制方案的第二调制方案相关链路质量，所述第二链路质量是根据所述第一链路质量来产生的；以及-根据所述接收的判定信息来选择用于到所述移动单元(100)的所述通信链路(410)的调制方案的部件(230)。
34.如权利要求33所述的单元，还包括用于向所述基站(400)间断地传送调制方案交换命令的部件(210，250)，所述交换命令要求所述基站(400)在所述通信链路(410)上向所述移动单元(100)间断地传递采用所述至少第二调制方案来调制的数据。
全文摘要
本发明公开一种移动单元辅助的调制方案管理，其中，移动单元(100)对于传递采用第一调制方案调制的数据所通过的通信链路(410)执行信号质量测量。移动单元(100)确定这个第一调制的第一链路质量量度。此外，移动单元(100)根据这个第一质量量度来估算当前未使用的调制方案的第二质量量度。选择信息则根据这个第一质量量度和第二质量估算来产生。这个质量量度估算根据移动单元(100)的能力和具体调制方案版本来执行。
文档编号H04L1/20GK1846387SQ200480025518
公开日2006年10月11日 申请日期2004年8月11日 优先权日2003年9月8日
发明者J·阿克斯奈斯, S·克赖格, D·陈, S·埃里克松 申请人:艾利森电话股份有限公司