专利名称：在无线通信系统中发送cqi的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体地说，涉及在无线通信系统中发送信道质量指示符 (CQI)的方法。
背景技术：
无线通信系统在全世界得到了广泛地普及以提供诸如话音或数据的各种类型的 通信服务。通常，无线通信系统是能够通过共享可用的无线资源来支持与多个用户进行通 信的多址接入系统。无线资源的示例包括时间、频率、码字、发送功率等。多址接入系统的 示例包括时分多址接入(TDMA)系统、码分多址接入(CDMA)系统、频分多址接入(FDMA)系 统、正交频分多址接入(OFDMA)系统以及单载波频分多址接入(SC-FDMA)系统等。无线资 源在TDMA系统中为时间、在CDMA系统中为码字、在OFDM系统中为子载波和时间。无线通信系统设计的目的是向多个用户提供可靠的通信而不管它们的位置和移 动性。然而，无线信道具有非理想特性，诸如由于路径损耗、噪声、和多径造成的衰落现象、 符号间干扰(ISI)、由用户设备的移动造成的多普勒效应等。因此，开发了各种技术用来克 服无线信道的非理想特性以及用于增加无线通信的可靠性。自适应调制和编码(AMC)是用于提高无线通信的可靠性的技术。无线通信系统可 使用信道质量指示符(CQI)来支持AMC。CQI是关于基站(BS)与用户设备(UE)之间的信 道状况的信息。BS利用从UE接收到的CQI来确定传输中使用的调制和编码方案(MCS)。 如果利用CQI确定为信道状况良好，则BS可以通过提高调制阶数或者编码率来增加数据速 率。如果利用CQI确定为信道状况较差，则BS可以通过降低调制阶数或者编码率来减小数 据速率。数据速率的减少可以使得接收错误率的减少。CQI可以周期地发送。CQI的周期发送表示按照BS所确定的周期或者根据预定的 周期来发送CQI而无需来自BS的额外的请求。在周期发送的情况下，可以预先确定CQI信息 量、调制方案、编码方案等。此时，可以减少CQI传输所需的信令的开销。同时，待发送的CQI 信息量可以大于预定的CQI信息量。此外，由于无线通信系统是时变系统，信道状态随时间而 变化。如果CQI发送周期非常长，则BS无法识别改变了的信道状况。此时，BS无法确定适用 于信道状况的MCS。这可能导致无线通信系统可靠性的恶化，并导致整个系统性能的恶化。因此，为了提高CQI传输的灵活性，不仅需要周期地发送还需要非周期地发送 CQL· CQI的非周期发送表示响应于来自BS的请求而发送CQI。此时，用于非周期的CQI发 送的具体发送方法(即，无线资源、调制方案等)比较麻烦。这是因为如果像在周期CQI发 送中那样预先确定发送方法，则通信的灵活性降低，并且当按照每个非周期CQI请求而对 无线资源、调制方案等执行信令时，信令的开销增加。因此，存在对提供一种高效发送CQI 的方法的需求。
发明内容
本发明提供了一种在无线通信系统中发送信道质量指示符(CQI)的方法。
在一个方面，提供了一种用户设备中承载的、用于在无线通信系统中发送信道质 量指示符(CQI)的方法，所述方法包括在下行信道上接收上行授权，所述上行授权包括 CQI报告指示符、传输格式字段、以及资源分配字段，所述CQI报告指示符指示是否报告 CQI，所述传输格式字段指示所述CQI的传输格式，所述资源分配字段指示用于报告所述 CQI的资源块的数量；以及当所述CQI报告指示符指示报告CQI，并且所述传输格式字段指 示从传输格式表中选择的特定的调制和编码方案(MCS)索引时利用所述上行授权在上行 信道上发送CQI，所述传输格式表为用于上行共享信道UL-SCH的传输块的MCS索引的集合。在另一个方面，提供了一种用于无线通信的装置，所述装置包括射频(RF)单元， 其用于发送和接收无线信号；以及处理器，其与所述RF单元耦接，并且该处理器被配置为 接收上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示符、传输格式字段、以及资源分配字段，所 述CQI报告指示符指示是否报告CQI，所述传输格式字段指示CQI的传输格式，所述资源分 配字段指示用于报告CQI的资源块的数量；以及当所述CQI报告指示符指示报告CQI，并且 所述传输格式字段指示从传输格式表中选择的特定的MCS索引时利用所述上行授权在上 行信道上发送CQI，所述传输格式表为用于上行共享信道UL-SCH的传输块的MCS索引的集
I=I O在另一个方面，提供了一种在基站中承载的、用于在无线通信系统中请求非周期 CQI报告的方法。所述方法包括以下步骤生成上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示 符、传输格式字段、以及资源分配字段，所述CQI报告指示符指示是否报告非周期CQI，所述 传输格式字段指示所述非周期CQI的传输格式，所述资源分配字段指示用于报告所述非周 期CQI的资源块的数量；以及在下行信道上发送所述上行授权以请求所述非周期CQI报告， 其中，所述CQI报告指示符指示报告所述非周期CQI，并且所述传输格式字段指示从传输格 式表中选择的特定的MCS索引，所述传输格式表为用于UL-SCH的传输块的MCS索引的集
I=I O提供了一种高效地发送信道质量指示符(CQI)的方法。因此，提高了整个系统的 性能。
图1示出了无线通信系统。图2示出了第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中的无线帧的示例性结 构。图3示出了 3GPP LTE的下行子帧的示例性结构。图4示出了 3GPP LTE的上行子帧的示例性结构。图5是示出了根据本发明的一个实施方式的信道质量指示符(CQI)传输方法的流 程图。图6是示出了根据本发明的另一个实施方式的CQI传输方法的流程图。图7是示出了非周期CQI生成方法的一个示例的流程图。图8示出了周期CQI的传输格式和非周期CQI的传输格式之间的差异。图9示出了用于无线通信的装置的框图。
具体实施例方式下面介绍的技术可以用于诸如码分多址接入(CDMA)、频分多址接入(FDMA)、时分 多址接入(TDMA)、正交频分多址接入(OFDMA)以及单载波频分多址接入(SC-FDMA)等的 各种无线通信系统。CDMA可以通过诸如通用陆地无线接入(UTRA)或CDMA2000的无线技 术来实现。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/增 强数据率GSM演进(EDGE)的无线技术来实现。OFDMA可以通过诸如电气电子工程师学会 (IEEE) 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE802. 16 (WIMAX), IEEE802-20、演进型 UTRA(E-UTRA)等的无线 技术来实现。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长 期演进(LTE)是采用E-UTRA的演进型UMTS (E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中采 用0FDMA，并且在上行链路中采用SC-FDMA。为了简单起见，下面的介绍将集中在3GPP LTE0但是，本发明的技术特征不限于 此。图1示出了无线通信系统。参照图1，无线通信系统10包括至少一个基站(BS) 11。基站11向特定的地理区 域(通常称作小区)15a、15b、和15c提供通信服务。小区可以被划分成多个区域(称作扇 区)。用户设备(UE) 12可以固定或移动的，并且可以被称作其他的术语(如移动站(MS)、用 户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备等)。 BS 11通常为与UE 12通信的固定站，并且可以被称作其他的术语(如演进型节点B(eNB)、 基站收发信系统(BTS)、接入点等)。下面，下行链路(DL)表示从BS到UE的通信链路，而上行链路(UL)表示从UE到 BS的通信链路。在DL中，发射机可以是BS的一部分，并且接收机可以是UE的一部分。在 UL中，发射机可以是UE的一部分，而接收机可以是BS的一部分。图2示出了 3GPP LTE中的无线帧结构。无线帧包括10个子帧。一个子帧包括2 个时隙。包含在无线帧中的时隙被编号为时隙号1至19。将发送一个子帧的所需时间定义 为传输时间间隔(TTI transmission time interval)。TTI可以是用于数据传输的调度单 元。例如，一个无线帧的长度可以为10毫秒(ms)，一个子帧的长度可以为1ms，并且一个时 隙的长度可以为0. 5ms。1个UL时隙在时域中包括多个SC-FDMA符号(例如，7个SC-FDMA符号)，并且在 频域中包括多个资源块。SC-FDMA符号用于表示一个符号周期，并且根据系统可被称作一个 OFDM符号或符号周期。资源块包括频域的资源分配单元中的多个子载波(例如，12个子载 波)。UL时隙中包含的资源块数量Nm取决于小区中确定的UL传输带宽。1个DL时隙在时域中包括多个OFDM符号(例如，7个OFDM符号)，并且在频域中 包括多个资源块。DL时隙中包含的资源块数量Nm取决于小区中确定的DL传输带宽。示出图2的无线帧仅出于示例性的目的。因此，无线帧中包含的子帧个数、或子帧 中包含的时隙个数、或者时隙中包含的符号个数可以作各种修改。图3示出了 3GPP LTE的DL子帧的示例性结构。子帧包括两个连续的时隙。位于 DL子帧内的第一时隙的前面部分的最多3个OFDM符号对应于分配有物理下行链路控制信 道(PDCCH)的控制区域。剩余的OFDM符号对应于分配有物理下行链路共享信道(PDSCH)的 数据区域。除了 PDCCH，还可以将诸如物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH)等的控制信道分配给控制区域。UE可以通过对经由PDCCH发送的控制信息进 行解码来读取经由PDSCH发送的数据信息。虽然此处控制区域包括3个OFDM符号，但这仅 仅是示例。可以利用PCFICH来了解子帧的控制区域中包含的OFDM符号的数量。PHICH是 对UL传输的响应，并且承载了混合自动重传请求(HARQ)确认(ACK)/否定确认(NACK)信号。PDCCH承载了报告用于PDSCH上的DL传输的资源分配的DL授权。更具体而言， PDCCH可承载下行共享信道(DL-SCH)的传输格式和资源分配、寻呼信道(PCH)上的寻呼信 息、DL-SCH上的系统信息、在PDSCH上传输的上层控制消息(诸如随机接入响应)的资源 分配、发送功率控制指令、语音传输协议(VoIP)的启动等。此外，PDCCH承载了向UE报告 UL传输的资源分配的UL授权。图4示出了 3GPP LTE的UL子帧的示例性结构。参照图4，UL子帧可分成分配用于承载了 UL控制信息的物理上行控制信道 (PUCCH)的控制区域、以及分配用于承载了用户数据的物理上行共享信道(PUSCH)的数据 区域。子帧的中间部分被分配给PUSCH。数据区域的两个端部被分配给PUCCH。为了在 SC-FDMA中保持单载波特性，将频域中连续的资源块分配给单个用户。单个UE不能同时发 送 PUCCH 禾口 PUSCH0PUSCH被映射到作为传输信道的上行共享信道(UL-SCH)。在PUCCH上传输的UL 控制信息的示例包括用于执行HARQ的ACK/NACK信号、表示DL信道状况的信道质量指示符 (CQI)、作为UL无线资源分配请求的调度请求(SR)等。用于单个UE的PUCCH被分配给子帧中的资源块对。属于该资源块对的资源块占 用两个时隙中的各个的不同子载波。此时，据说在时隙边缘对分配给PUCCH的资源块对进 行跳频。这里，将 PUCCH (m = 0)、PUCCH (m = 1)、PUCCH (m = 2)和 PUCCH (m = 3)分配给该 子帧，这仅仅是示例。CQI用于描述DL信道状况。CQI可包括CQI索引和/或预编码矩阵索引(PMI)。 CQI索引表示调制和编码方案(MCS)表的各个实体，该调制和编码方案表包括由编码率和 调制方案组成的多个实体。PMI是有关码本的预编码矩阵的索引。CQI可包括有关全部频 段的信道状况和/或包含在全部频段中的部分频段的信道状况。UE可以在PUCCH上周期地发送CQI。UE对CQI信息比特进行信道编码以生成编码 后的CQI比特。此时，编码后的CQI比特具有固定的尺寸。例如，如果使用分组码(20，A)， 则生成的编码后的CQI比特的尺寸始终为20比特而与CQI信息比特的尺寸无关，其中A是 CQI信息比特的尺寸。按照预定的调制方案来对编码后的CQI进行调制，从而生成调制后的 符号。此时，调制方案可以是正交相移键控(QPSK)。例如，利用QPSK，尺寸为20比特的编 码后的CQI可以生成为10个调制后的符号。调制后的符号被映射到分配给UE的PUCCH。 当周期CQI的传输格式(诸如信道编码方案、调制方案等)固定时，该格式被称作周期CQI 的基于PUCCH的传输格式。UE可以利用周期CQI的基于PUCCH的传输格式来在PUSCH上发 送周期CQI。这样，周期CQI利用周期CQI的基于PUCCH的传输格式。因此，周期CQI具有 固定的传输格式以及有限的可传输的CQI信息量。为了增加CQI传输的灵活性，不仅需要周期地发送CQI，还需要非周期地发送CQI。 对于非周期的CQI传输，BS必须通知UE报告CQI，同时必须报告诸如无线资源、调制方案、编码方案等的传输格式。但是，由于在周期CQI传输的情况下，如果针对非周期CQI预先确 定了传输格式，则非周期的CQI传输将导致无线通信灵活性的下降。此外，如果BS利用高层 信令向UE报告用于CQI的传输格式，则当期望在一个子帧单元中改变CQI的传输格式时， 非周期CQI传输并不适合。此外，刚定义了用于非周期CQI传输的控制信息格式，则新的控 制信息格式的增加将导致系统开销增大，这将导致效率不高。因此，可以利用用于UL数据 调度的控制信息来表示非周期的CQI报告。图5示出了根据本发明的一个实施方式的CQI传输方法的流程图。参照图5，对于UL传输，UE在PUCCH上向BS发送调度请求(SR)(步骤Sl 10)。当 UE请求BS分配UL无线资源时使用SR。SR是一种用于数据交换的初步信息交换。响应于 该SR，BS在DL信道上向UE发送UL授权(步骤S120)。DL信道可以是PDCCH。UE利用UL 授权在UL信道上发送CQI (步骤S130)。此时，不在UL信道上发送传输块。UL信道可以是 PUSCH。可以在BS与UE之间预先确定发送PDCCH的子帧与发送PUSCH的子帧之间的关系。 例如，如果通过频分复用(FDD)系统中的第η个子帧来发送PDCCH，则可以在第(η+4)个子 帧中发送PUSCH。UL授权包括用于指示是否报告了 CQI的CQI报告指示符、用于无线资源分配的资 源分配字段、以及传输格式字段。此外，UL授权还可以包括用于将UL授权与其它控制信息 区分开的标记字段、用于表示是否执行跳频的跳频标记字段、用于指示UL数据是新发送的 还是重传的新数据指示符(NDI)字段、用于UL功率控制的发送功率控制(TPC)指令字段、 用于指示用来解调的参考信号的循环移位的循环移位字段。UL授权是用于UL数据调度的控制信息。通常，UE利用UL授权来在PUSCH上发送 UL数据。UL数据可以是作为用于UL-SCH的数据块并且在TTI期间发送的传输块。如果UL 授权满足特定的条件，则UE通过PUSCH不仅发送UL数据还发送CQI。下面，介绍在PUSCH 上传输CQI的具体情况。CQI报告指示符表示是否报告CQI。例如，如果CQI报告指示符为“ 1 ”，则表示BS 指示UE报告CQI，如果CQI报告指示符为“0”，则表示BS不指示UE报告CQI。这样，1比特 足够用于CQI报告指示符。因此，即使UL授权包括CQI报告指示符，UL授权的开销也几乎 不增加。资源分配字段分配用于CQI传输的无线资源。由资源分配字段分配的无线资源可 以是资源块。UE通过使用资源分配字段可以了解分配用于CQI传输的资源块的位置、用于 CQI报告的资源块的数量等。如果资源分配字段分配了用于UL数据传输的无线资源，则资 源块的数量可以达到Νυ 。与此相比较，分配用于CQI传输的无线资源的尺寸可以限制为小 于或等于阈值。如果考虑多输入多输出(MIMO)，则需要大致4个资源块用来进行CQI传输。 因此，阈值可以是4。传输格式字段表示用于CQI的传输格式。传输格式可以是调制方案、信道编码方 案等。传输格式字段的值是从传输格式表中选择的一个特定的MCS索引。传输格式表是用 于UL数据的MCS索引的集合。用于CQI的调制方案可以是QPSK。BS和UE使用预先协商 的传输格式表。传输格式表的各个MCS索引可对应于用于UL数据的调制方案、用于确定UL 数据的尺寸的传输块尺寸(TBS transport block size)、以及用于对UL数据进行信道编 码的冗余版本。冗余版本指示了当通过从母码执行速率匹配而生成了速率匹配的比特时，该母码的起点。母码是通过对信息比特执行信道编码而产生的一个比特。用于CQI传输的 传输格式字段的特定值可以是没有指定调制方案和TBS索引的保留的MCS索引。表1示出了传输格式表的一个示例。[表 1]
权利要求
一种用户设备中承载的、用于在无线通信系统中发送信道质量指示符CQI的方法，所述方法包括以下步骤在下行信道上接收上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示符、传输格式字段、以及资源分配字段，所述CQI报告指示符指示是否报告CQI，所述传输格式字段指示所述CQI的传输格式，所述资源分配字段指示报告所述CQI所使用的资源块的数量；以及利用所述上行授权在上行信道上发送所述CQI，其中，所述CQI报告指示符指示报告所述CQI，并且所述传输格式字段指示从传输格式表中选择的特定的调制和编码方案MCS索引，所述传输格式表为针对上行共享信道UL SCH的传输块使用的MCS索引的集合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述CQI报告指示符指示报告所述CQI、所述 传输格式字段指示从所述传输格式表中选择的所述特定的MCS索引、并且所述资源分配字 段具有小于或等于阈值的值时，发送所述CQI。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述阈值为4，以使得报告所述CQI所使用的所 述资源块的数量小于或等于4。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CQI报告指示符的尺寸为1比特。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述CQI报告指示符指示报告所述CQI时，所 述CQI报告指示符被设置为1。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述传输格式字段指示所述特定的MCS索引 时，所述CQI的所述传输格式使用正交相移键控QPSK。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传输格式表是32个MCS索引的集合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述特定的MCS索引是29。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述上行信道上不发送传输块。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下行信道是物理下行控制信道PDCCH，而所 述上行信道是物理上行共享信道PUSCH。
11.一种用于无线通信的装置，所述装置包括射频RF单元，其发送和接收无线信号；以及处理器，其与所述RF单元耦接，并且所述处理器被配置为接收上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示符、传输格式字段、以及资源分配字 段，所述CQI报告指示符指示是否报告CQI，所述传输格式字段指示所述CQI的传输格式，所 述资源分配字段指示报告所述CQI所使用的资源块的数量；以及利用所述上行授权发送所述CQI，其中，所述CQI报告指示符指示报告所述CQI，并且 所述传输格式字段指示从传输格式表中选择的特定的MCS索引，所述传输格式表为针对 UL-SCH的传输块使用的MCS索引的集合。
12.一种在基站中承载的、用于在无线通信系统中请求非周期CQI报告的方法，所述方 法包括以下步骤生成上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示符、传输格式字段、以及资源分配字 段，所述CQI报告指示符指示是否报告非周期CQI，所述传输格式字段指示所述非周期CQI 的传输格式，所述资源分配字段指示报告所述非周期CQI所使用的资源块的数量；以及在下行信道上发送所述上行授权以请求所述非周期CQI报告，其中，所述CQI报告指示符指示报告所述非周期CQI，并且所述传输格式字段指示从传输格式表中选择的特定的 MCS索引，所述传输格式表为针对UL-SCH的传输块使用的MCS索引的集合。
全文摘要
提供了一种在无线通信系统中发送信道质量指示符CQI的方法。该方法包括在下行信道上接收上行授权，所述上行授权包括CQI报告指示符、传输格式字段以及资源分配字段，所述CQI报告指示符指示是否报告CQI，所述传输格式字段指示CQI的传输格式，所述资源分配字段指示用于报告CQI的资源块的数量；并且利用所述上行授权在上行信道上发送CQI。
文档编号H04W24/10GK101946539SQ200980105150
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月2日 优先权日2008年2月3日
发明者尹宁佑, 李大远, 金奉会, 金学成, 金沂濬 申请人:Lg电子株式会社