CN100365953C - 无线装置、基站装置及发送方法 - Google Patents

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Abstract

天线方向性控制部(102)通过到来方向检测部(106)的控制自适应地控制天线，并且使发送数据的范围变窄。DPCH发送功率控制部(111-1到111-n)基于从无线接收部(104-1到104-n)输入的提高/降低发送功率的请求信号，对DPCH发送信号执行发送功率控制。功率判定部(112-1到112-n)根据受到发送功率控制的发送功率来确定提高/降低了多少发送功率，并将对应于发送功率提高/降低量的信号输出到自适应调制控制部(113-1到113-n)。自适应调制控制部(113-1到113-n)基于从功率判定部(112-1到112-n)输入的信号，对HS-DSCH的分组数据进行自适应调制控制。因此，可以防止通过错误地执行自适应调制而使接收信号产生错误。

Description

无线装置、基站装置及发送方法
技术领域
本发明涉及一种执行自适应调制和方向性发送的无线装置及基站装置，尤其是通过HSDPA进行通讯的无线装置及基站装置。
背景技术
作为WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)的发展系统，正在进行称为HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行链路分组接入)的、用于扩充分组的技术的标准化。HSDPA是通过传统的WCDMA中的DPCH(Dedicated downlink physical channel，专用下行链路物理信道)信道进行通讯的同时并行地通过称为HS-DSCH(High SpeedDownlink Shared Channel，高速下行链路共享信道)的高速信道，发送下行链路中的分组数据的技术。在上行链路中，当移动台装置能够正常地接收到使用HS-DSCH发送的分组数据时，它便返回ACK(Acknowledge，认可)信号，而当移动台装置不能正常接收到分组数据时，便返回NACK(Nonacknowledge，否认)信号。
HSDPA从移动台装置向基站装置发送称为CQI(Channel QualityIndicator，信道质量测量指示)报告的信号。CQI(信道质量测量指示)报告是报告使用导频信道(CPICH)信号测定出的到移动台装置的传播路径情况。然后，基站装置使用从移动台装置接收到的CQI报告，对分组数据进行称为自适应调制的处理，改变到根据传播路径情况的调制方式和编码率之后，通过HS-DSCH向移动台装置发送分组数据。另外，导频信道(CPICH)是功率恒定的信号。
传统上有一种称为波束形成的技术。波束形成是通过形成方向性从而使无线波的波束变窄来执行发送/接收，使得只有特定的移动台装置能够以良好的接收质量接收的技术。因此，移动台装置在执行通讯时能够仅将特定的无线波很强烈地接收，而基站装置既不向不必要的方向发送无线波，也不从不必要的方向接收无线波，从而能够提高无线波的使用效率。
接着，对在通过HSDPA形成方向性来执行发送的情况下，使用波束形成时和不使用波束形成时在DPCH，CPICH和HS-DSCH中发送的信号的发送范围的不同进行说明。
图1是表示不使用波束形成从基站装置12向移动台装置13发送信号的情况的图。在这种情况下，在图1中阴影线所示的区域11形成方向性，并且使用DPCH，CPICH和HS-DSCH来发送信号。在这种情况下，使用DPCH，CPICH和HS-DSCH发送的信号被发送到相同的区域11中。因此，HS-DSCH的信号受到与CPICH的信号同样的衰减变化。因此，在移动台装置13，根据CPICH的发送功率中的波动可以估计出HS-DSCH受到同样的衰减变化。因此，移动台装置13中，可利用CPICH从HS-DSCH的信号中去除衰减变化的影响，因此在HS-DSCH中，可以使用将信息重叠于振幅信号上的16QAM等调制方式。
图2是表示使用波束形成从基站装置22向移动台装置23发送信号时的情况的图。在这种情况下，基站装置22进一步使无线波的波束变窄到区域21，而与存在于区域21中的移动台装置23通讯。用阴影线表示的区域21在形成方向性的区域24的范围内，而且是比区域24更窄的范围。在上述的波束形成中，在区域24内发送CPICH的信号，而在区域21内发送DPCH和HS-DSCH的信号。因此，HS-DSCH的信号受到与CPICH的信号不同的衰减变化。在这种情况下，从CPICH信号制定的CQI报告很可能是不正确的。
此外，如图3所示，在DPCH信号中，导频信号31和用户数据32被时分复用。在通常的情况下，基站装置对通过DPCH发送的信号进行功率控制，使其在移动台装置中的接收功率值恒定。因此，在移动台装置中，不能用导频信号31制定CQI报告。
另外，在基站装置中，当保持用于发送的功率恒定时，在移动台装置中可以使用导频信号31来制定CQI报告。然而，从时间来看，导频信号31是短暂的信号，因此很难测定接收状态，而CQI报告就很可能是不正确的。
然而，在传统无线装置和基站装置中，基于在移动台装置中制定的CQI报告执行自适应调制。因此，当CQI报告不正确时，则不正确地执行自适应调制。此时不能变换成适合与移动台装置的传播路径情况或对应于移动台装置的传播路径情况的调制方式和编码率，于是出现移动台装置接收到的接收信号中产生错误的问题。
发明内容
本发明的发明者将焦点集中于：当如HSDPA等自适应调制技术和波束形成一起使用时，制定CQI报告的CPICH的发送范围和波束形成的发送范围是不同的，因此，很有可能使用CPICH制定的CQI报告不能正确地表示到存在于通过波束形成执行发送的区域的移动台装置的传播路径情况，得出了本发明。
本发明的目的是防止通过错误地执行自适应解调而使接收信号产生错误。
上述目的通过如下方法来达成：在HSDPA通讯中不制定CQI报告，使用在基站装置中的发送功率控制下的发送功率来估计到移动台装置的传播路径情况，并基于估计结果来执行自适应调制。
附图说明
图1是说明从基站装置到移动台装置的发送信号的发送区域的图；
图2是说明从基站装置到移动台装置的发送信号的发送区域的图；
图3是表示DPCH的导频符号的图；
图4是表示根据本发明的实施例1的无线装置结构的方框图；
图5是表示根据本发明实施例1的作为无线装置通讯对象的移动台装置结构的方框图；以及
图6是表示根据本发明实施例1的DPCH的每种发送功率的编码率和调制方式的图。
具体实施方式
下面将根据附图详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
图4是表示根据本实施例的无线装置100结构的方框图，而图5是表示根据本实施例的作为无线装置通讯对象的移动台装置200结构的方框图。
首先将说明无线装置100的结构。
天线方向性控制部102基于从到来方向检测部106输入的控制信号来控制天线101-1到101-n，并发送发送信号或接收接收信号。天线方向性控制部102能够通过控制天线而形成方向性来执行波束形成。
双工器103-1到103-n将从天线方向性控制部102输入的接收信号输出到无线接收部104-1到104-n，并将从无线发送部116-1到116-n输入的发送信号输出到天线方向性控制部102。
无线接收部104-1到104-n将从双工器103-1到103-n输入的接收信号从无线频率降频转换到基带频率，并将降频转换后的信号输出到解扩解调部105-1到105-n，并且将其输出到DPCH发送功率控制部111-1到111-n。
解扩解调部105-1到105-n使用与扩频时所用的扩频码相同的码元对从无线接收部104-1到104-n输入的接收信号进行解扩处理后再进行解调处理，并将处理后的信号输出到到来方向检测部106并获得接收数据。
到来方向检测部106采用用于如自适应阵列天线等的到来方向估计技术，根据从解扩解调部105-1到105-n输入的解扩解调信号来检测移动台装置的方向，并将检测结果输出到天线方向性控制部102。
DPCH数据生成部109生成使用DPCH发送的发送信号，并将发送信号输出到DPCH发送功率控制部111-1到111-n。
DPCH发送功率控制部111-1到111-n根据来自移动台装置的请求提高/降低发送功率的信号来判定传播路径情况。该信号包含于从无线接收部104-1到104-n输入的DPCH的接收信号中。然后，DPCH发送功率控制部111-1到111-n根据判定的传播路径情况对从DPCH数据生成部109输入的发送信号进行发送功率控制，并将受到发送功率控制的发送信号输出到复用部115-1到115-n，并且输出到功率判定部112-1到112-n。DPCH发送功率控制部111-1到111-n当从移动台装置发送出来请求提高发送功率的命令时执行提高DPCH发送功率的处理。相对地，当从移动台装置发送出来请求降低发送功率的命令时，DPCH发送功率控制部111-1到111-n执行降低DPCH发送功率的处理。
功率判定部112-1到112-n根据从DPCH发送功率控制部111-1到111-n输入的发送功率来生成表示到移动台装置的传播路径情况的通讯对象信息，并将生成的通讯对象信息输出到自适应调制控制部113-1到113-n。另外，后面将详细说明通讯对象信息的生成方法。
自适应调制控制部113-1到113-n根据从功率判定部112-1到112-n输入的通讯对象信息决定如何执行自适应调制，并对HS-DSCH数据生成部114进行自适应调制控制。自适应调制是通过基于到移动台装置的传播路径情况用相位调制并改变编码率而执行的。一般地，当移动台装置的无线波传播路径情况较好时采用用于自适应调制中的多级调制以使编码率较小，并且也用来提高比特率。因此，即使不采用如16QAM等将多个信息重叠于振幅信号之上的多级调制，通过改变编码率，不用当无线波传播路径情况较好时提高比特率也可以使接收信号的错误率很小。同样，作为改变相位方向调制方式的方法，可通过将相位方向的信号点数从QPSK发送提高到如8PSK和16PSK等而执行自适应调制。后面将会详细说明自适应调制的方法。
HS-DSCH数据生成部114通过自适应调制控制部113-1到113-n的自适应调制控制来生成发送分组数据，并将生成的数据输出到复用部115-1到115-n。
复用部115-1到115-n将从DPCH发送功率控制部111-1到111-n输入的DPCH的发送信号和从HS-DSCH数据生成部114输入的HS-DSCH的发送信号复用，并且将复用的信号输出到无线发送部116-1到116-n。
无线发送部116-1到116-n将从复用部115-1到115-n输入的发送信号从基带频率升频转换到无线频率，并将升频转换后的信号输出到双工器103-1到103-n。
接下来将说明移动台装置200的结构。
双工器202将由天线201接收到的接收信号输出到无线接收部203，并将从无线发送部209输入的发送信号从天线201发送出去。
无线接收部203将从双工器202输入的接收信号从无线频率降频转换到基带频率，并将降频转换后的信号输出到延迟分布制定部204、HS-DSCH解调部206和DPCH解调部207。
延迟分布制定部204根据从无线接收部203输入的接收信号来制定延迟分布，并将从延迟分布制定的同步信号输出到HS-DSCH解调部206和DPCH解调部207。
按传统方法，需要通过操作CPICH解调部而制定CQI报告。然而，在本实施例中，不需要制定CQI报告，因此不必接收CPICH的信号，从而也不需要CPICH解调部。所以，不必制定CPICH的延迟分布。因此，当多个路径被分配到RAKE耙指时，消除了通过区分DPCH与CPICH来分配的复杂处理的必要，并且也消除了为DPCH和CPICH都制定延迟分布的复杂处理的必要。因此，可以简化接收信号的处理，从而实现接收信号处理的高速化、功耗和成本的降低。
HS-DSCH解调部206使用从延迟分布制定部204输入的同步信号对从无线接收部203输入的HS-DSCH的接收信号进行解调处理，获得HS-DSCH的接收数据。
DPCH解调部207使用从延迟分布制定部204输入的同步信号对从无线接收部203输入的DPCH的接收信号进行解调处理，获得DPCH的接收数据。
DPCH发送数据生成部208生成包括从DPCH发送功率请求部210输入的请求提高/降低发送功率的命令的DPCH发送信号，并将生成的发送信号输出到无线发送部209。
无线发送部209将从DPCH发送数据生成部208输入的DPCH发送信号升频转换到无线频率，并将升频转换后的发送信号输出到双工器202。
DPCH发送功率请求部210基于从DPCH解调部207输入的解调结果，当DPCH下行链路的导频信号31的信号强度弱于预先确定的电平时，向无线装置100输出提高DPCH下行链路的发送功率的命令。而当DPCH下行链路的导频信号31的信号强度强于预先确定的电平时，DPCH发送功率请求部210向无线装置100输出降低DPCH下行链路的发送功率的命令。
接下来将根据图3来说明功率判定部112-1到112-n中通讯对象信息的生成方法以及自适应调制控制部113-1到113-n中的自适应调制方法。图3是表示根据DPCH的发送功率所选定的编码率和调制方式的图。另外，DPCH的发送功率按X1，X2，X3，X4，X5的顺序依次变小。一般地，可认为发送功率变得越大，传播路径情况就变得越差，并且发送功率变得越小，传播路径情况就变得越好。因此，在自适应调制中，使得从X1直到X5的编码率越来越小。
功率判定部112-1到112-n当从DPCH发送功率控制部111-1到111-n输入的DPCH发送功率高于X1dB时，将信号1输出到自适应调制控制部113-1到113-n；当DPCH发送功率低于X1 dB而高于X2 dB时，将信号2输出到自适应调制控制部113-1到113-n；当DPCH发送功率低于X2 dB而高于X3 dB时，将信号3输出到自适应调制控制部113-1到113-n；当DPCH发送功率低于X3 dB而高于X4 dB时，将信号4输出到自适应调制控制部113-1到113-n；当DPCH发送功率低于X4 dB时，将信号5输出到自适应调制控制部113-1到113-n。这里，信号1到信号5为通讯对象信息。另外，从信号1到信号5的信号之外的信息也可以作为通讯对象信息，如果到移动台装置的传播路径情况能够确定，那么可任意生成通讯对象信息。
此外，自适应调制控制部113-1到113-n当信号1从功率判定部112-1到112-n输入时设定调制方式为8PSK并设定编码率为7/8；当信号2从功率判定部112-1到112-n输入时，设定调制方式为QPSK并设定编码率为3/4；当信号3从功率判定部112-1到112-n输入时，设定调制方式为QPSK并设定编码率为1/2；当信号4从功率判定部112-1到112-n输入时，设定调制方式为QPSK并设定编码率为1/3；当信号5从功率判定部112-1到112-n输入时，设定调制方式为QPSK并设定编码率为1/4。至于调制方式，采用QPSK调制和8PSK方式等不将任何信息重叠于振幅信号上的调制方式。另外，除了QPSK调制方式之外的其它调制方式可随意选定，并且在这种情况下，可以使用调制频率的调制方式。
因此，根据本实施例的无线装置和基站装置，从发送功率来确定到移动台装置的传播路径情况，从而能够不用在移动台装置中制定CQI报告而在基站装置中使用发送功率值进行自适应调制。因此，可以防止通过使用不正确的CQI报告错误地执行自适应调制而使接收信号产生错误。
此外，移动台装置不需要接收CPICH，不需要制定CQI报告，因此不需要制定CPICH的延迟分布，从而使通讯终端装置中接收信号的处理高速、简化。
此外，由于自适应调制不使用从CPICH制定的CQI报告来执行，波束形成和HSDPA方式可以一起被使用。此外，由于不需要制定CQI报告，可以降低从移动台装置向无线装置发送信号的发送功率，可以抑制移动台装置的功耗，并可以抑制上行链路信道的干扰量，从而可以提高上行链路信道的使用效率。
此外，由于采用相位或频率之一而不是采用多级调制来执行调制，并且通过改变编码率、相位点和用于发送的频率的数目来执行自适应调制，因此，可提供兼备HSDPA的优点和波束形成的优点的通讯系统。也就是说，HSDPA具有通过根据到移动台装置的传播路径情况执行自适应调制来以发送高速分组数据的优点。同样，波束形成具有向存在于特定区域的移动台装置无误地发送大量数据的优点。
另外，在本实施例中，使用发送功率来执行自适应调制。但是，只要估计出来到移动台装置的传播路径情况，可使用除了发送功率之外的任何一种。此外，基站装置中可备有无线装置100。进一步地，它可应用于在除了移动台装置外的其他通讯终端装置和基站装置之间的通讯。
如上所述，根据本发明，可以防止通过错误地执行自适应调制而使接收信号产生错误。
本说明书基于2002年8月7日提交的日本专利申请第2002-230421号，其全部内容都包含于此以资参考。
工业实用性
本发明适合用于执行自适应调制和方向性发送的无线装置及基站装置，尤其适合用于执行HSDPA通讯的无线装置及基站装置。

Claims (3)

1.一种无线装置，包括：
DPCH发送功率控制部，根据包含在接收信号中的请求提高/降低发送功率的信号，执行发送DPCH的发送信号时的发送功率控制；
自适应调制部，根据由所述DPCH发送功率控制部所控制的发送功率，采用相位和频率之一对HS-DSCH的发送分组数据进行自适应调制；
复用部，将由所述DPCH发送功率控制部执行了发送功率控制的所述DPCH的发送信号和由所述自适应调制部进行了自适应调制的所述HS-DSCH的发送分组数据复用；以及
发送部，对由所述复用部复用后的所述DPCH的发送信号和所述HS-DSCH的发送分组数据执行方向性发送。
2.一种备有无线装置的基站装置，所述无线装置包括：
DPCH发送功率控制部，根据包含在接收信号中的请求提高/降低发送功率的信号，执行发送DPCH的发送信号时的发送功率控制；
自适应调制部，根据由所述DPCH发送功率控制部所控制的发送功率，采用相位和频率之一对HS-DSCH的发送分组数据进行自适应调制；
复用部，将由所述DPCH发送功率控制部执行了发送功率控制的所述DPCH的发送信号和由所述自适应调制部进行了自适应调制的所述HS-DSCH的发送分组数据复用；以及
发送部，对由所述复用部复用后的所述DPCH的发送信号和所述HS-DSCH的发送分组数据执行方向性发送。
3.一种发送方法，包括如下步骤：
根据包含在接收信号中的请求提高/降低发送功率的信号，执行发送DPCH的发送信号时的发送功率控制；
根据由发送功率控制所控制的发送功率，采用相位和频率之一对HS-DSCH的发送分组数据执行自适应调制；
将执行了发送功率控制的所述DPCH的发送信号和进行了自适应调制的所述HS-DSCH的发送分组数据复用；以及
对复用后的所述DPCH的发送信号和所述HS-DSCH的发送分组数据执行方向性发送。
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