[发明专利]估计信道质量的方法和装置

说明书

本申请是申请号为200380102639.0、申请日为2003.10.15、发明 名称为“估计信道质量的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及估计信道质量的方法和装置，尤其在应用具有多个天 线部分的天线系统时。

背景技术

在移动无线系统中，其是以频率双工驱动的、也即从基站到移动 台的通信(所谓的下行链路)和从移动台到基站的通信(所谓的上行 链路)是在不同频率上实现的，通常基站不能自己确定“下行链路” 的信道质量，因为该“下行链路”具有另一频率并因此该信道的传输 特性与“上行链路”的不同。所以对于“下行链路”的信道质量的估 算由移动台实现并且随后作为测量或者信息被传给基站。

现在根据UMTS中的一个例子进一步详细地叙述信道质量的估算。 下文将移动台理解为终端设备、即通信系统中的终端设备，例如移动 通信设备、移动PC、PDA(个人数字助理)等等。将基站理解为通信 系统中的、继续转接数据传输的装置。通信系统涉及例如蜂窝移动通 信网、WLAN系统等。现在首先叙述什么是总导频信号。接下来探讨在 所谓的“发射分集”中导频信号的应用、即通过多于一个天线的数据 传输。随后讨论在所谓的高速数据传输信道中的特殊的边界条件。然 后下面更详细地探讨信道质量的确定和如何能在发射分集模式中估计 总导频信号，在所述的总导频信号基础上可以确定信道质量：

a)总导频信号

例如在UMTS(通用移动通信系统)系统中，由基站发送的所谓的 “总导频信号”可供移动台用于测量“下行链路”的信道估计。该总 导频信号可以包括例如预定义的和移动台所熟知的比特序列，其在一 个移动通信蜂窝中被均匀地向所有移动台发送。在UMTS中该总导频信 号在CPICH(公用导频信道)上被发送。

移动台计算出导频信号的接收功率并由此计算给出信道质量的基 准值。然后该基准值作为测量或者信息被传输到基站。

b)“发射分集”

在先进的基站上导频信号也可以通过多个天线传输。因而，如果 导频信号通过多个天线被发送，则出现应该如何计算出导频信号的功 率的问题。在UMTS(通用移动电信系统)标准中规定了应用发射分集、 也称为应用多个天线来进行数据传输的各种方法。

发射分集的不同方法涉及例如STTD(空时发射分集)模式以及两 个所谓的“闭环发射分集模式”1和2。大致来说有以下区别：不同于 STTD-模式，在闭环模式下考虑到移动台的反馈信号，将信号通过不 同天线如此发送，使得发生单个天线信号的相长干扰，而在STTD-模 式下，基站中的天线系统通过多个天线发射信号，而没有加上移动台 的反馈信号。在STTD模式下也可以称为开环模式。

c)高速数据传输信道和发射分集

由于在UMTS中新引入的高速传输信道(HS-DSCH：高速下行共享 信道，HS-SCCH：高速共享控制信道)对于高速下行分组接入(HSDPA) 出现下列问题：如何在该高速传输信道中应用不同的发射分集的方法。

在HSDPA时数据被分组传输。在此，如此选择传输一个分组的时 刻，使得在各个接收分组的移动台中具有目前有利的接收条件。这在 英语文献中也被称为“scheduling(调度)”。基站的“调度器”从 目前为不同移动台的传输而排队等候的分组中选出在传输中可能期望 有最好质量的那个。

另外，“调度器”也确定，利用哪种能量、哪种调制以及哪种编 码来发送分组。通常，该“调度器”除了确定传输的时刻以外，还确 定数据分组的格式。

在HSDPA时，对于下列情况必须匹配上行链路(从移动台到基站) 中的信道质量信息(CQI)的信令，即通过两个天线发射CPICH(公用 导频信道)。这既涉及对于高速传输信道本身而言不应用发射分集的 情况，也涉及应用发射分集的情况。

目前，在UMTS标准中规定，一旦在移动通信蜂窝中将发射分集应 用在任何传输信道上，那么就通过基站的天线系统的两个天线或者天 线部分传输总导频信号(CPICH)。在此，通过天线2和天线1对导频 信号不同地进行调制，像例如在3GPP标准中描述的那样(参见：技术 规程25.211的4.3.0版本中第5.3.3.1节)。在那里的图14中说明 了所述情形。在不应用发射分集的情况下，也应用图14中天线的符号 序列。图14在这里记作图1。