CN101005329A - 无线通信系统和无线通信方法 - Google Patents

Abstract

无线通信系统和无线通信方法。在使用多个保护间隔长度的无线通信系统中，按恒定的周期配置确定的固定保护间隔长度的数据格式，以使得能够低功耗地确定保护间隔长度并且减小接收站的处理负载而不增大接收站的电路规模。此外，在配置该固定保护间隔长度配置信息的定时，将可变保护间隔长度配置信息复用到数据传输用信道并将其发送。

Description

无线通信系统和无线通信方法

技术领域

本发明涉及一种用于向码元插入保护间隔并发送码元以消除由于多径而造成的码间干扰的无线通信系统及其方法。具体地，本发明涉及一种使用多个保护间隔长度的无线通信系统及其方法。

背景技术

例如，在执行OFDM(正交频分复用)的无线通信系统中，通常插入保护间隔以加强对于多径干扰的容忍度。由此，如图1所示，保护间隔是通过对有效码元的尾端部分的信号进行复制并将其插在头部而产生的，并且与有效码元一起用作一个OFDM码元。

图2示出了由于多径而产生的延迟波的影响。当由于多径而产生的最长延迟短于保护间隔长度时，例如直到图2所示的延迟波2为止的情况，在FFT窗口时间段没有相邻码元成分进入。因此，可以完全消除由于多径造成的码间干扰。然而，如果存在诸如图2所示的延迟波3，则相邻码元成分进入，产生多径干扰。

因此，增加保护间隔长度可以减小延迟波的影响。同时，如果保护间隔长度长，则传输效率降低，导致比特率降低。

由此，虽然优选地将保护间隔长度设置为大约最大路径延迟，但是当将OFDM无线通信系统应用于蜂窝电话系统时，保护间隔长度必须适应各种小区配置和小区直径。无法确定最适合于整个系统的保护间隔长度。

此外，因为延迟路径的分布根据终端的位置而不同，所以即使小区直径相同，也难以设定最适合的保护间隔长度。

如上所述，难以将一个固定的保护间隔长度应用于所有情况。因此，提出了如下无线通信系统：其可以对各个子帧提供长保护间隔和短保护间隔的多个保护间隔长度。子帧是一次传输的传输单位，如作为其中插入了图3所示的保护间隔的数据格式的示例的格式#1和格式#2所示；并且考虑了通过无线状态进行保护间隔长度的自适应控制。

例如，在以下的专利文献1中，公开了一种系统，其中基站确定保护间隔长度并且将该保护间隔长度通知给移动站。换言之，如图4所示，作为与保护间隔长度的确定有关的常规示例1，其为如下的系统：其中，与传输数据用信道(DCH)对应地，在通知用信道(通知CH)中在每个子帧给出对保护间隔信息的通知。移动站在各个子帧接收通知CH，确定保护间隔，并且进行DCH处理。

此外，在以下的专利文献2中，如图5所示，作为与保护间隔长度的确定有关的常规示例2，公开了如下的系统：其中移动站根据DCH信息而不使用其他信息来检测保护间隔长度(盲检测)，并且进行DCH处理。

[专利文献1]日本特开2000-244441号公报

[专利文献2]日本特开2002-247005号公报

发明内容

在使用多个保护间隔长度的无线通信系统中，为了接收发送数据而应该知道的第一参数是保护间隔长度。因此，给出保护间隔长度通知的方法是重要的问题。

在使用通知信道在每个子帧给出保护间隔长度通知的方法中，接收站对于作为数据传输单位的每个分组必须同时接收通知信道，并且必须确定保护间隔长度。这样，接收站中的处理延迟成了问题。此外，电路规模增大，导致更多的问题。

在对保护间隔长度进行盲检测的方法中，在每个子帧都需要高可靠性的盲检测。这增加了处理负载和功耗。

此外，当在由基站和多个终端构成的无线通信系统中在从终端到基站的上行通信中提供多个保护间隔时，如果当多个终端对基站进行同时的随机访问(例如呼叫请求)或者共享数据通信(其中在同一定时进行发送)时使用保护间隔不同的数据格式，则会出现干扰并且接收特性劣化。

因此，本发明旨在使得能够在使用多个保护间隔长度的无线通信系统中以低功耗确定保护间隔长度。在本发明中，在不增大接收站的电路规模的情况下减小接收站的处理负载。

此外，本发明要解决的另一问题是防止在无线通信系统中出现干扰以及接收特性劣化。所述系统由使用多个保护间隔长度的基站和多个终端组成，在从终端到基站的上行通信中也提供多个保护间隔长度。

根据本发明，在使用多个保护间隔长度的无线通信系统中，提出了按恒定周期来配置确定的固定保护间隔长度数据格式的通信方法。

此外，根据本发明，在配置该固定保护间隔长度数据格式的定时，对可变保护间隔长度的配置信息进行复用并将其发送到数据发送用信道。然后接收站基于此发送的配置信息来控制接收定时。

此外，根据本发明，在由使用多个保护间隔长度的基站和多个终端组成的无线通信系统中，当在从终端到基站的上行通信中也提供多个保护间隔长度时，基于基站通知的保护间隔长度配置信息来确定从终端到基站的上行通信中的保护间隔长度配置。

根据本发明，按恒定周期来配置确定的固定保护间隔长度数据格式。在该定时保护间隔是已知的，由此减小了处理负载。

此外，根据本发明，因为预先可以知道可变保护间隔长度的配置信息，所以可以减少处理，可以防止电路规模的增大，并且当无需接收时可以保存电力。当应用于由基站和多个终端组成的无线通信系统的终端时，可以用与保护间隔长度配置信息所通知的保护间隔长度相同的保护间隔长度进行发送。这防止了接收特性的劣化

此外，在接收端，确定接收短GI时隙还是长GI时隙可以减小功耗。该确定是通过识别接收端所请求的服务、接收质量、距基站的距离并且根据配置信息确定接收定时而进行的。

附图说明

图1是说明保护间隔的产生的图；

图2是示出由于多径而产生的延迟波的影响的图；

图3是示出插入了保护间隔的数据格式的示例的图；

图4是说明与保护间隔长度的确定有关的常规示例1的图；

图5是说明与保护间隔长度的确定有关的常规示例2的图；

图6是本发明第一实施例中的发送端的构成图；

图7是说明本发明第一实施例中的固定保护间隔长度的配置的图；

图8是本发明第二实施例中的发送端的构成图；

图9是本发明第二实施例中的接收端的构成图；

图10是说明本发明第二实施例中的保护间隔长度配置信息的通知的图；

图11是示出本发明第二实施例中的基于保护间隔长度配置信息来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图；

图12是说明本发明第二实施例中的使用保护间隔长度配置信息的接收定时控制的图；

图13是示出本发明第二实施例中的基于通信服务来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图；

图14是说明本发明第二实施例中的使用通信服务的接收定时控制的图；

图15是示出本发明第二实施例中的基于通信质量来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图；

图16是示出本发明第二实施例中的基于基站与终端之间的距离来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图；以及

图17是本发明第二实施例中的基于来自基站的保护间隔长度配置信息来确定从终端发送的保护间隔长度的终端的构成图。

具体实施方式

以下，使用OFDM无线通信系统作为无线通信系统的示例来说明本发明。然而，根据以下说明，对于本领域技术人员很明显，本发明不限于OFDM无线通信系统。其可以应用于使用多个保护间隔长度的任何无线通信系统。此外，虽然在使用移动通信作为示例的一些例子中说明本发明，但是对于本领域技术人员很明显，本发明不限于移动通信。

此外，在下文中，以使用图3所示的两种类型的保护间隔长度的无线通信系统作为使用多个保护间隔长度的无线通信系统的示例，来描述本发明的实施例。例如，如果使用两种类型的保护间隔长度，则对于专用数据以及对于小型到中型小区(短的小区直径)选择短保护间隔长度数据格式#1。对于广播/多播数据以及对于大型小区(长的小区直径)选择长保护间隔长度数据格式#2。

图6是示出本发明第一实施例中的发送端的构成的图。如图6所示，对普通的OFDM通信发送装置的构造增加保护间隔设置部(40)。该装置包括：逆快速傅立叶变换部(10)，其对发送信号进行逆快速傅立叶变换；保护间隔插入部(20)，用于向已经进行了逆快速傅立叶变换的发送信号插入保护间隔；以及发送部(30)，用于发送已经插入了保护间隔的发送信号。

保护间隔设置部(40)在每个恒定周期向保护间隔插入部(20)指示固定保护间隔长度的设置。

保护间隔插入部(20)在指定定时插入固定长度的保护间隔。

图7是说明第一实施例中的固定保护间隔长度的配置的图。例如，如图7中的箭头所示，进行设置以使得总是将数据格式#2配置在按恒定周期的帧的头部，并且进行发送。

图8示出本发明第二实施例中的发送端的构造。与图6所示的第一实施例相比，该实施例增加了对各帧的每个时隙确定保护间隔长度配置信息的配置信息确定部(50)、以及复用部(60)。除了按每个恒定周期向保护间隔设置部(20)指示对固定保护间隔长度的设置之外，保护间隔设置部(41)还向保护间隔插入部(20)指示如下的保护间隔长度设置。所述设置基于配置信息确定部(50)确定的该恒定周期内的保护间隔长度配置信息。此外，保护间隔设置部(41)指示复用部(60)将配置信息确定部(50)确定的保护间隔长度配置信息复用到发送信号。

图9示出了本发明第二实施例中的接收端的构造。

在接收端，接收部(130)接收无线信号。保护间隔去除部(120)从接收信号中去除长度为保护间隔长度设置部(140)指定的保护间隔长度的保护间隔。在保护间隔去除部(120)去除了保护间隔之后，快速傅立叶变换部(110)对接收信号进行快速傅立叶变换。一旦进行了快速傅立叶变换，导频信号提取部(112)就从接收信号中提取导频信号。数据信道解调和解码部(114)基于提取的导频信号来进行对数据信道的解调和解码，并且将经解码的接收数据发送到上层。此外，按配置信息解调和解码部(116)指定的每个周期来进行对通知信息的解调等。其将帧内的保护间隔长度配置信息通知给保护间隔长度设置部(140)。

图10是说明上述第二实施例中的对保护间隔长度配置信息的通知的图。在图10所示的示例中，将图3中作为固定保护间隔而示出的数据格式#2的保护间隔长度配置在箭头指示的数据传输用信道DCH的各帧的第一时隙中。此外，通过复用到专用数据传输用信道DCH的通知信道BCH的第一时隙来发送保护间隔长度。于是，对于数据传输信道DCH的第二时隙及之后的多个时隙提供了保护间隔长度配置信息。

图11是示出其中在第二实施例中的接收端中基于保护间隔长度配置信息来进行接收定时控制的构成示例的图。具有与图9中的标号相同的标号的部件与图9所示部件相同。除了图9所示的部件以外，还提供了接收定时控制部(150)。

接收定时控制部(150)根据要接收的数据的保护间隔长度以及由配置信息解调和解码部(116)通知的保护间隔长度配置信息来确定要进行接收的定时，并且只接收要接收的时隙。

图12是说明在第二实施例中使用保护间隔长度配置信息进行的接收定时控制的图。在图12中，示出了接收端接收数据格式#1的情况。在该示例中，固定保护间隔长度是数据格式#2的保护间隔长度。首先，接收对其发送了固定保护间隔长度的先头时隙。虽然只接收数据格式#1，但是为了接收帧内的配置信息，还接收第一时隙的数据格式#2。对于后续时隙只接收数据格式#1。

图13是示出在第二实施例中的接收端中基于通信服务来进行接收定时控制的构成示例的图。对图11所示的构造增加通信服务选择部(160)。通信服务选择部(160)选择用户例如通过键输入等而指定的通信服务，并且通知给接收定时控制部(151)。如果预先设置了根据通信服务而使用的数据格式，则各个终端可以获悉用户指定的通信服务，由此确定要接收的数据的保护间隔长度，并且接收必要的数据。

因此，接收定时控制部(151)通过在通信服务选择部(160)中选择的通信服务来控制接收定时。这是对配置信息解调和解码部(116)所通知的保护间隔长度配置信息的补充。

图14是说明上述第二实施例中的使用通信服务进行的接收定时控制的图。在接收端，接收服务确定要接收的保护间隔长度。

例如，当接收单播数据时，接收具有短保护间隔长度的数据格式#1。当接收诸如多播等的数据时，接收具有长保护间隔长度的数据格式#2。在图14中的示例中，终端1接收单播数据，终端2接收多播数据。

图15是示出基于通信质量来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图。对图11所示的构造增加延迟特性(profile)测量部(170)。在进行快速傅立叶变换之前，延迟特性测量部(170)使用在保护间隔去除部(120)中去除了保护间隔的接收信号来测量延迟特性。

例如，在接收端，使用作为接收质量的延迟特性来确定要接收的保护间隔长度。因此，接收定时控制部(152)使用在延迟特性测量部(170)中测量出的延迟特性来控制接收定时。这是对配置信息解调和解码部(116)提供通知的保护间隔配置信息的补充。

当延迟短时，接收具有短保护间隔长度的数据格式#1。当延迟长时，接收具有长保护间隔长度的数据格式#2。

图16是示出本发明第二实施例中的基于基站与终端之间的距离来进行接收定时控制的接收端的构成示例的图。对图11所示的构造增加距离测量部(180)。距离测量部(180)使用导频信号提取部(112)中提取的导频信号的电平来确定基站与终端之间的距离。然后，使用距基站的距离来确定要接收的保护间隔长度。因此，除了配置信息解调和解码部(116)提供的保护间隔配置信息以外，接收定时控制部(153)还使用距离测量部(180)确定的基站与终端之间的距离来控制接收定时。

当终端靠近基站时，接收具有短保护间隔长度的数据格式#1。当终端远离基站时，接收具有长保护间隔长度的数据格式#2。

图17是示出根据来自基站的保护间隔长度配置信息来确定要从终端侧发送的保护间隔长度的终端的构成示例的图。

在逆快速傅立叶变换部(210)中对终端侧的发送信号进行逆快速傅立叶变换。然后在保护间隔插入部(220)中插入保护间隔。最后，从发送部(230)对发送信号进行发送，作为编址到基站的上行通信。

在终端的接收侧，按与接收的保护间隔长度配置信息相同的配置来确定要发送的数据的保护间隔长度。在保护间隔长度设置部(141)中，同时确定要发送的保护间隔长度与要接收的保护间隔长度。将保护间隔长度的设置指示给保护间隔插入部(220)。

因此，当多个终端对基站进行同时的随机访问(例如呼叫请求)或者共享数据通信(其中同时进行发送)时，还采用相同保护间隔长度的数据格式，从而防止了发生干扰。

Claims (18)

1、一种使用不同长度的多个保护间隔的无线通信系统，其中，该无线通信系统的至少一个发送端按每个恒定周期使用固定长度的保护间隔。

2、一种根据权利要求1所述的无线通信系统的发送装置，其包括用于向发送信号插入保护间隔的保护间隔插入部，所述发送装置包括：

保护间隔设置部，用于按每个恒定周期向保护间隔插入部指示固定保护间隔长度的设置。

3、根据权利要求2所述的发送装置，包括：

配置信息确定部，用于在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时，确定在该定时所属周期内应用的多个保护间隔长度配置信息；以及

复用部，用于对配置信息确定部中确定的配置信息与发送信号进行复用；其中

所述保护间隔设置部进一步基于由配置信息确定部确定的配置信息向所述保护间隔插入部指示保护间隔长度的设置，并且指示复用部在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时将配置信息确定部确定的配置信息复用到发送信号。

4、根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时，给出对包含该定时所属周期内应用的多个保护间隔长度配置信息的信息的通知。

5、一种根据权利要求4所述的无线通信系统的接收装置，其包括用于从接收信号中去除保护间隔的保护间隔去除部，所述接收装置包括：

保护间隔长度设置部，用于基于给出了其通知的所述多个保护间隔长度配置信息来向保护间隔去除部指示要去除的保护间隔长度。

6、根据权利要求5所述的接收装置，包括：

接收定时控制部，用于基于要接收的数据的保护间隔长度以及给出了其通知的所述多个保护间隔长度配置信息，确定要进行接收的定时。

7、根据权利要求6所述的接收装置，包括：

通信服务选择部，用于选择通信服务；其中

所述接收定时控制部基于通信服务选择部选择的通信服务，确定要接收哪个保护间隔长度的数据。

8、根据权利要求6所述的接收装置，包括：

延迟特性测量部，用于测量接收信号的延迟特性；其中

所述接收定时控制部基于延迟特性测量部测量到的延迟特性，确定要接收哪个保护间隔长度的数据。

9、根据权利要求6所述的接收装置，包括：

距离测量部，用于测量发送装置与所述接收装置自身之间的距离；其中

所述接收定时控制部基于距离测量部测量到的距离，确定要接收哪个保护间隔长度的数据。

10、一种包含基站和多个终端的无线通信系统，其中：

在从基站到所述多个终端的通信中，

按各个恒定周期使用固定长度的保护间隔；

在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时，向所述多个终端通知包含该定时所属周期内应用的多个保护间隔长度配置信息的信息；并且

当从所述多个终端向基站发送数据时，所述多个终端基于所述多个保护间隔长度配置信息来确定插入发送数据中的保护间隔长度。

11、一种在根据权利要求10所述的无线通信系统中实现的终端，其包括用于从接收信号去除保护间隔的保护间隔去除部以及用于在发送信号中插入保护间隔的保护间隔插入部，所述终端包括：

保护间隔长度设置部，用于基于给出了其通知的所述多个保护间隔长度配置信息来向保护间隔去除部指示要去除的保护间隔长度，并且向保护间隔插入部指示具有依照给出了其通知的配置信息的保护间隔长度的保护间隔设置。

12、一种使用具有不同长度的多个保护间隔的无线通信方法，其中：

按每个恒定周期使用固定长度的保护间隔。

13、根据权利要求12所述的无线通信方法，其中，在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时，给出对包含该定时所属周期内应用的多个保护间隔长度配置信息的信息的通知。

14、根据权利要求13所述的无线通信方法，其中，在接收端根据所述多个保护间隔长度配置信息来确定要进行接收的定时。

15、根据权利要求14所述的无线通信方法，其中，通过通信服务来选择要接收的数据的保护间隔长度。

16、根据权利要求14所述的无线通信方法，其中，通过通信质量来选择要接收的数据的保护间隔长度。

17、根据权利要求14所述的无线通信方法，其中，通过发送端与接收端之间的距离来选择要接收的数据的保护间隔长度。

18、根据权利要求12所述的无线通信方法，其为基站与多个终端之间的无线通信方法，其中

在从基站到所述多个终端的通信中，

按各个恒定周期使用固定长度的保护间隔；

在使用所述具有固定长度的保护间隔的定时，将包含该定时所属周期内应用的多个保护间隔长度配置信息的信息通知给所述多个终端；并且

当从所述多个终端向基站发送数据时，所述多个终端基于所述多个保护间隔长度配置信息来确定插入发送数据中的保护间隔长度。

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