专利名称：时分双工系统中上行信道质量估计方法及基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别涉及时分双工(Time Division Duplex, 简称"TDD")系统中上行信道质量估计技术。
背景技术：
时分双工简称TDD，是一种移动通信系统的通信方式，这种方式在基站 和移动台之间的收发信息，是以突发脉冲序列的形式，在同一个载波频率上 交替传送，即收发双方轮流发和收，或称"兵乓方式，，。这样就可以在一个 载波频率上实现一个双工信道，从而提高频语利用率。
在双向移动通信系统中，为了充分利用信道容量，发送端需要根据信道 状态决定当前发送需要采用的编码调制格式，称为自适应调制和编码 (Adaptive Modulation and Coding,简称"AMC")。在多用户情况下， 基站可以根据信道状态来调度多个用户的发送或接收，从而获得可观的系统 容量提升，又称多用户分集增益(multi-userdiversitygain)。所有这些增强技 术的使用都依赖于发送端了解到的信道状态信息(Channel State Information at Transmitter,简称"CSIT")。
通常，信道状态信息可以通过导频等方便地在接收端得到；为了能让发 送端利用信道状态信息，需要接收端通过反向链路将信道信息及时有效地回 送到发射端。
在目前的双向移动通信系统中，部分反向链路容量被用于回送前向链路 的信道状态信息。具体地说，在蜂窝移动通信系统中，终端对下行链路进行 信道质量估计，得到下行链路的信道质量指示CQIDL_，终端将CQIa通过上行链路回传给基站，由基站根据CQlDL决定下行发送数据的调制编码方案和 用户调度。为了能够在较宽的带宽内调度上行用户发送数据，基站通知终端 在较宽的频带内发送探测信号，基站接收探测信号并估计上行链路的信道质
量指示CQIul，再根据CQIuL决定上行发送数据的调制编码方案和用户调度。
上述技术方案的问题是上行信道探测代价太大。因为终端要在较宽的频 带内发送探测信号，所以终端功耗较大，而且资源开销较大。探测信号会占 用宝贵的无线资源，还需要相应的其它资源(如处理器资源等)用于对探测 信号的处理。因为一个基站中通常有许多的终端，如果为不同的终端的探测 信号分配互相独立的无线资源，则会占用过多的无线资源，所以时常会出现 多个终端在相同的时频资源上发送探测信号的情况，此时这些终端会相互干
扰，导致基站对CQIoL的估计精度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种时分双工系统中上行信道质量估计方法及 基站，既可以大大降低上行信道质量估计的代价，又可以保证较高的估计精度。
本发明公开了 一种时分双工系统中上行信道质量估计方法，包括以下步
骤
基站从终端接收下行链路的信道估计CoL和干扰估计lD1_，或等价于CD1_
和Idl的信息；
基站估计终端的上行链路的干扰估计la;
如果满足预定条件，则上行链路的信道估计CuL-CDL,否则基站调度终
端发送探测信号，通过测量该探测信号估计出Cul，其中预定条件为Ca的
功率与loL的功率的比值大于预定的第一门限。本发明还公开了一种基于时分双工的基站，包4舌
TDD发信机，用于通过下行链路向终端发送信号；
TDD收信机，用于从上行链路接收来自终端的信号，其中包括接收下行 链路的信道估计CoL和干扰估计lDL，或等价于Cdl和la的信息；
UL干扰估计单元，用于根据TDD收信机接收的信号估计终端的上行链 路的干扰估计la;
UL信道估计单元，用于根据TDD收信机接收的信号估计上行链路的信 道估计Cui_;
SRS发送控制单元，用于通过TDD发信机发送信令调度终端发送探测 信号；
控制单元，用于判断当前的信道估计和干扰估计是否满足预定条件，如 果满足则将Ca取为与Cdl相同的但，否则指示SRS发送控制单元调度终端 发送探测信号，再由UL信道估计单元对TDD收信机收到的探测信号进行估 计得到CuL，其中，预定条件是CoL的功率与la的功率的比值大于预定的第 一门限。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于
如果Cdl的功率与10|_的功率的比值大于预定的第一门限，则说明下行
链路的信号相对于干扰有足够强度，此时CoL的值是可信的，可以利用TDD 系统的上下行对称性取CUL = CDi_。相对于现有技术中基站通过检测来自终端 的探测信号估计出C^的方案，本发明的技术方案大大降低了上行信道质量 估计的代价。
如果Cdl的功率与lDL的功率的比值小于预定的第一门限，则说明相对
于下行链路的信号而言干扰过强，Cdl的但不可信，此时再调度终端发送探 测信号来估计CUL,这样即使下行干扰十分严重，基站仍可以准确地获得上行信道质量估计。
进一步地，增加了 Cdl的功率与luL的功率的比值小于预定的第二门限 的条件，当Cdl的功率与luL的功率的比值小于第二门限时，上行干扰相对于 可能得到CuL较大，此时即使发送了探测信号也不会有准确的结果，不如直
接利用TDD系统的上下行对称性取CuL-CoL。从而进一步地减少了终端发
送探测信号的机会，进一步降低了上行信道质量估计的代价。现代的许多通
信系统是自干扰的，如基于码分多址(Code Division Multiple Access,简称 "CDMA")的系统，上行干扰较强时，很可能正是通信繁忙的时段，此时 减少探测信号的发送可以减少对众多正在通信的其它终端的干扰，从整体上 改善通信质量，对系统的意义较大。
图1是本发明方法实施方式的流程示意图； 图2是本发明基站和终端实施方式的结构框图。
具体实施例方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细 节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于 以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保 护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发 明的实施方式作进一步地详细描述。
TDD系统中上行信道质量估计方法的实施方式如图1所示。
在步骤101中，终端根据所接收到的信号进行;险测和估计，得到下行链路的信道估计C^和干扰估计lD1_。
此后进入步骤102，终端发送Cdl和idl,基站从上行链路接收cdl和lDl_。 除了发送CoL和lDL,终端也可以发送与Cdl和Idl等价的其它信息，例如下
行链路的信道质量指示CQIdl和lDL。基站收到CQIdl和Idl后，可以通过公 式Cd^CQIdlX Idl奸算得到cDL
此后进入步骤103，终端估计终端的上行链路的干扰估计lUL。在一个例 子中，基站通过测量本小区未调度的上行资源块上的能量来得到Iul但。这 种方法的好处在于不会增加空中接口无线资源的任何负担。当然基站也可以 根据其它的方式得到Iul，例如可以对收到的信号X进行解码得到Y(解码过 程可以包括纠错步骤)，对Y进行校验，如果校验通过，则重新对Y按终端 的方式进行编码得到X'，从X'与X的差值就可以估计出lUL。
此后进入步骤104，基站判断是否满足预定条件，如果满足了预定条件 则进入步骤108，否则进入步骤105。
在一个例子中，预定条件是Cdl的功率与10|_的功率的比值大于预定的
第一门限。如果Cdl的功率与lDL的功率的比值大于预定的第一门限，则说明
下行链路的信号相对于干扰有足够强度，此时Cdl的但是可信的，可以利用 TDD系统的上下行对称性取Cu!^Cdl。相对于现有技术中基站通过检测来 自终端的探测信号估计出Cul的方案，大大降低了上行信道质量估计的代价。
如果Cdl的功率与lDL的功率的比值小于预定的第一门限，则说明相对于下行
链路的信号而言干扰过强，Cdl的但不可信，此时再调度终端发送探测信号
来估计CUL，这样即使下行干扰十分严重，基站仍可以准确地获得上行信道
质量估计。
在另一个例子中，预定条件是Cdl的功率与Idl的功率的比植大于第一
门限，或者Cdl的功率与luL的功率的比值小于预 的第二门限。相对前一个 例子增加了 Ci的功率与luL的功率的比值小于预定的第二门限的条件，当Cdl的功率与luL的功率的比值小于第二门限时，上行干扰较大，此时即使发
送了探测信号也不会有准确的结果，不如直接利用TDD系统的上下行对称 性取Cul-Cdl。从而进一步地减少了终端发送探测信号的机会，进一步降低 了上行信道质量估计的代价。现代的许多通信系统是自干扰的，上行干扰较 强时，很可能正是通信繁忙的时段，此时减少探测信号的发送可以减少对众 多正在通信的其它终端的干扰，从整体上改善通信质量，对系统的意义较大。
其中，第一门限、第二门限是一个预先设定的值，可以通过仿真或对历 史数据的统计得到第 一 门限和第二门限。
在步骤105中，基站调度终端发送探测信号。具体的做法是基站发一个 特定的信令(或称"消息")给终端，终端根据该信令发送探测信号。
此后进入步骤106，基站接收探测信号。
此后进入步骤107,基站根据所接收的探测信号对CoL进行估计。此后 进入步骤109。
在步骤108中，利用TDD系统上下行信道的对称性，基站直接将CDl_ 的值作为CuL的值，在本发明的一些例子中CuL可能要先进行某种校正。此 后进入步骤109。
在步骤109中，基站根据Cdl和101_计算CQIdl，根据Cul和1^计算 CQIul。其中，CQI为信道质量指示(Channel Quality Indicator)。
此后进入步骤110，基站根据CQIuL决定上^f亍链路调制编码方案并为终 端进行上行调度，基站根据CQlDL决定下行链路调制编码方案并为终端进行 下行调度。
本发明的方法实施方式可以以软件、硬件、固件等等方式实现。不管本 发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型 的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可是换的介质等等)。同样，存
储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,简称 "PAL")、随机存取存储器(Random Access Memory,简称"RAM")、 可编程只读存4诸器(Programmable Read Only Memory,简称"PROM")、 只读存储器(Read-Only Memory,简称"ROM")、电可擦除可编程只读 存储器(Electrically Erasable Programmable ROM,简称"EEPROM")、 磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc,简称"DVD")等等。
下面说明TDD系统中基于TDD的基站和终端的实施方式，其中基站的 终端的结构框图如衅2所示。
基于TDD的基站包括
TDD发信机201，用于通过下行链路向终端发送信号。
TDD收信机202,用于从上行链路接收来自终端的信号，其中包括接收 下行链路的信道估计CoL和干扰估计lDl_,或等价于Cdl和Idl的信息。等价 于Cdl和lDL的信息可以是下行链路的信道质量指示CQIdl和Idl,基站可以
通过公式CDL-CQlDLXloL计算得到CDL。
UL干扰估计单元203，用于根据TDD收信机202接收的信号估计终端 的上行链路的干扰估计lUL。 UL干扰估计单元203可以通过测量本小区未调 度的上行资源块上的能量来得到Iul但。
UL信道估计单元204，用于根据TDD收信才几202接收的信号估计上行 链路的信道估计Cu"
SRS发送控制单元205,用于通过TDD发信机201发送信令调度终端 发送探测信号(Sounding Reference Signal,简称"SRS")。
控制单元206 ，用于判断当前的信道估计和干扰估计是否满足预定条件， 如果满足，则根据TDD系统上下行信道的对称性将CuL取为与Cdl相同的植，否则指示SRS发送控制单元205调度终端发送^1测信号，再由UL信道估计 单元204对TDD收信机202收到的探测信号进行估计得到CUL。
在一个例子中，预定条件是Cdl的功率与1^的功率的比值大于预定的 第一门限。在另一个例子，预定条件是Cdl的功率与Idl的功率的比但大于
第一门限，或者Cdl的功率与luL的功率的比值小于预定的第二门限。
得到Cul之后，基站可以进一步根据Cul和luL计算CQIul，以此决定上
行链路调制编码方案并为终端进行上行调度。基站还可以根据Cdl和lt)l计算
CQIDI_，以此决定下行链路调制编码方案并为终端进行下行调度。 基于TDD的终端包括 TDD收信机211，用于从下行链路接收信号。
TDD发信机212，用于通过上行链路发送信号。特别地，TDD发信机 212可以发送Cdl和Idl，根据基站侧的SRS发送控制单元205的调度发送 探测信号。
DL信道估计单元213,用于根据TDD收信机211接收到的信号估计
Cdl。
DL干扰估计单元214,用于根据TDD收信机211接收到的信号估计lDl_。
需要说明的是，本发明中基站和终端的实施方式中提到的各单元和收、 发信机都是逻辑单元，在物理上， 一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可 以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑 单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组 合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。例如，基站实施方式中的TDD 收信机202接收CQIdl和Idl以外，还可以接收其它的信号；又如，终端实 施方式中DL信道估计单元213和DL干扰估计单元214可以在同一物理单 元中实现；等等。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述基站和终端实施方式并 没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表 明上述实施方式并不存在其它的单元。例如，基站实施方式中的基站还可以
有基带处理单元、天线等等；终端实施方式中的终端还可以有显示屏、麦克 风、耳机、键盘等等。
此在方法实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效，为了减 少重复，这里不再赘述。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描 述，但本领域的普通^t术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种 改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种时分双工系统中上行信道质量估计方法，其特征在于，包括以下步骤基站从终端接收下行链路的信道估计CDL和干扰估计IDL，或等价于CDL和IDL的信息；如果满足预定条件，则上行链路的信道估计CUL＝CDL，否则所述基站调度终端发送探测信号，通过测量该探测信号估计出CUL，其中所述预定条件为CDL的功率与IDL的功率的比值大于预定的第一门限。
2. 根据权利要求1所述的时分双工系统中上行信道质量估计方法，其 特征在于，在判断是否满足所述预定条件之前，还包括以下步骤所述基站估计所述终端的上行链路的干扰估计所述预定条件为Cdl的功率与lDL的功率的比值大于第一门限，或者C。l的功率与Iul的功率的比值小于预定的第二门限。
3. 根据权利要求2所述的时分双工系统中上行信道质量估计方法，其特征在于，所述基站估计所述终端的上行链路的干扰估计luL的步骤中，所述基站通过测量本小区未调度的上行资源块上的能量来得到luL值。
4. 根据权利要求3所述的时分双工系统中上行信道质量估计方法，其 特征在于，所述等价于Cdl和loL的信息为下行链路的信道质量指示CQIDL和lDL，所述基站通过公式CDL-CQlDLXloL计算得到CDL。
5. —种基于时分双工的基站，其特征在于，包括 TDD发信机，用于通过下行链路向终端发送信号；TDD收信机，用于从上行链路接收来自所述终端的信号，其中包括接收下行链路的信道估计CoL和干扰估计lDL，或等价于C[^和101_的信息；UL信道估计单元，用于根据所述TDD收信机接收的信号估计上行链路 的信道估计CUL;SRS发送控制单元，用于通过所述TDD发信机发送信令调度所述终端 发送探测信号；控制单元，用于判断当前的信道估计和干扰估计是否满足预定条件，如 果满足则将CuL取为与Cdl相同的但，否则指示所述SRS发送控制单元调 度所述终端发送探测信号，再由所述UL信道估计单元对所述TDD收信机收到的探测信号进行估计得到CUL，其中，所述预定条件是CDL的功率与lD1_的功率的比值大于预定的第一门限。
6. 根据权利要求5所述的基于时分双工的基站，其特征在于，还包括UL干扰估计单元，用于根据所述TDD收信机接收的信号估计 所述终端的上行链路的干扰估计la;所述预定条件为Cdl的功率与lDL的功率的比值大于第一门限，或者Ca的功率与la的功率的比值小于预定的第二门限。
7. 根据权利要求6所述的基于时分双工的基站，其特征在于，所述UL干扰估计单元通过测量本小区未调度的上行资源块上的能量来得到luL值。
全文摘要
本发明涉及无线通信领域，公开了一种时分双工系统中上行信道质量估计方法及基站，既可以大大降低上行信道质量估计的代价，又可以保证较高的估计精度。基站从终端接收下行链路的信道估计C<sub>DL</sub>和干扰估计I<sub>DL</sub>，如果C<sub>DL</sub>的功率与I<sub>DL</sub>的功率的比值大于预定的第一门限，则上行链路的信道估计C<sub>UL</sub>＝C<sub>DL</sub>，否则基站调度终端发送探测信号，通过测量该探测信号估计出C<sub>UL</sub>。
文档编号H04L1/00GK101588592SQ200810043398
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者涛 吴, 张小东, 简相超, 垚 陈 申请人:展讯通信(上海)有限公司