CN101099311B - 无线通信系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信系统。该无线通信系统将多个通信服务集成为1个进行调度,实现无线通信使用性的提高。作为解决手段,导频信号发出部(10a)发出具有与服务数是N(N≥1)的每个不同的通信服务相对应的载波频率的导频信号;调度器(15)汇集从n(n≥1)台终端通知的N×n个的传播环境信息,将多个不同的通信服务集成为1个进行调度,在多个不同的通信服务中,选择传播环境良好的终端以及向终端提供的通信服务。传播环境信息通知部(20a)根据导频信号按每个载波频率单独测定传播环境,并进行通知。发送接收功能设定部(26)在上述基站(10)选择了本终端以及通信服务的情况下,自动切换设定为与所选择的通信服务相对应的发送接收功能。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统,特别涉及进行W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access,宽带码分多址)等的无线通信的无线通信系统。
背景技术
W-CDMA方式是由IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)规定的无线通信接口之一,是最主流的无线通信方式之一。W-CDMA因其最大384Kbps的传输速度而使语音、动态图像、以及数据等多媒体访问成为可能。
另外,近年来,正在开展基于W-CDMA技术的被称为HSDPA(High Speed Downlink Packet Access,高速下行分组接入)的无线通信方式的研究/开发。HSDPA作为第3.5代移动通信系统的无线接入方式,对于现行的W-CDMA下行方向,是进行传输速度为3~4倍的最大14.4Mbps(平均2~3Mbps)的高速下行链路分组传输的技术,正通过3GPP版本5(3rdGeneration Partnership Project Release5)进行标准化。
图18是表示HSDPA的概要的图。在基站100的小区100a内存在便携电话111~113、笔记本电脑114、115。这里,假设从基站100向各终端的下行方向进行分组传输时,对便携电话111和笔记本电脑114使用现有的W-CDMA方式进行通信,对便携电话112、113和笔记本电脑115使用HSDPA方式进行通信。
在W-CDMA中,不管便携电话111和笔记本电脑114位于小区100a内的哪里,由基站100发送的分组的传输速度是均等的速度(最大384Kbps)。
另一方面,在HSDPA中,通过判断各终端目前的接收电波状况,切换调制方式,选择最高速的调制方式,从而即使在同一小区100a内,也 由于距基站的距离等条件使可通信的下行传输速度发生变化。
例如,如果便携电话112和笔记本电脑115位于基站100的附近,也没有障碍物,接收条件良好,则便携电话112和笔记本电脑115可以用最大的14.4Mbps的速度接收数据,如果便携电话113位于小区100a的边缘,远离基站100,接收条件差,则便携电话113就会以比14.4Mbps低的速度接收数据。
这样,在HSDPA中,根据接收状况,实施使下行传输速度控制为最优的自适应调制编码处理,具体地,除了从前在W-CDMA中使用过的QPSK(正交相移键控,Quadrature Phase Shift Keying:仅让载波的相位发生4种变化而获得4个状态,按1码元2比特来传输信息的调制方式)之外,切换使用所谓16QAM(正交幅度调制,Quadrature Amplitued Modulation:使载波的相位和振幅发生变化而取得16个状态,按1码元4比特来传输信息的调制方式)的调制方式。
另外,在HSDPA中通过在基站100中设置调度器,采用被叫作自适应调度(以下简称为调度)的技术,从而可以根据电波的状况选择优先向哪个用户发送信息。
HSDPA是不对现有的移动通信网做过多的处置而实现上述那种高速下行分组传输的技术,作为通过向后兼容性(Backward compatibility:以不影响现有系统的方式引进新的系统)使高速移动通信服务成为可能的技术受到很大期待。
作为现有技术,已经提出了按照应用的特性选择无线通信中所需要的频带和电波空间等无线通信资源的技术(例如,专利文献1)。
日本专利文献1:日本特开2004-179693号公报(段号〔0028〕~〔0038〕,图1)
作为上述调度的步骤,首先,从基站发送具有某载波频率的导频信号,存在于小区内的便携电话等移动终端接收导频信号。移动终端测定在接收到导频信号时的当前环境的传播环境,并向基站通知传播环境信息。接着,基站对于传播环境良好的移动终端优先发送业务数据。以往,通过调度器选择的内容是移动终端的数量、所选择的移动终端中发送的 顺序等。
再有,所谓传播环境信息,具体的是指CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示符),这是指将对导频信号的CIR(Carrier-to-Interference Ratio(C/I):载波干扰比)的值换算成了1~30的30个指标(是接收电场强度的指标)。
CQI=1表示CIR的最低值,接收电平最差,CQI=30表示CIR的最高值,接收电平最好(根据CIR,依次从CIR好的开始进行选择的调度被称为Max C/I法,在HSDPA中使用CQI从值高的开始优先进行选择)。
图19是表示现有的HSDPA的调度的情况的图。在基站100-1的小区100b内有UE(User Equipment:移动终端)121~124。UE 121~124是进行HSDPA通信的终端,基站100-1传递具有对应于HSDPA的载波频率f1的导频信号f1p(图中虚线箭头)。
当UE 121~124接收导频信号f1p时,按每个UE求得CQI,并向基站100-1返回(图中实线箭头)。于是,基站100-1内的调度器101基于发送来的CQI进行调度。
图20是表示调度模型的图。设对应于HSDPA的导频信号f1p的各个UE 121~UE 124的CQI是08、19、10、13。另外,假设传输速度(基站→UE的下行传输速度)是3.0、10.0、2.0、0.5(单位是Mbps)(其中,一旦通过调度选择了发送对象的终端,则传输速度自然而然由传输数据量以及调制方式等决定)。
这里,规定调度条件为选择2台CQI高的终端,首先从CQI高的一方进行数据的发送。但是,如上述那样,因为HSDPA的最大传输速度是14.4Mbps,所以按照让选择出的终端的合计传输速度不超过14.4Mbps的值的方式进行选择。
于是,在UE 121~124中,UE 122的CQI是19,为最高,其次较高的是CQI为13的UE 124。另外,UE 122和UE 124的合计传输速度是10.5Mbps,满足了HSDPA的最大传输速度的条件。
因此,对于小区100b内存在的UE 121~UE 124,优先选择UE 122、 UE 124,按UE 122、UE 124的顺序,从基站100-1发送下行数据。
但是,在这种现有的调度中,在以多个不同的载波频率进行使用服务时等,有如下问题:需要在基站内对应每个载波频率单独设置调度器,装置规模增大。
图21是表示设置了多个调度器的现有系统的图。基站100-2有小区100c,在小区100c内存在UE 131~133、UE 141~146。另外,基站100-2,假设进行2个通信服务,对应于各个通信服务,发送载波频率为f1的导频信号f1p和载波频率为f2的导频信号f2p双方。而且,UE 131~133接受基于载波频率f1的通信服务,UE 141~146接受基于载波频率f2的通信服务。
这种情况下,在现有的系统中,在基站100-2内设置了进行对应于载波频率f1、f2的各个服务的调度器101a、101b。
调度器101a基于从UE 131~133发送的、导频信号f1p的接收环境的CQI,进行UE 131~133的调度。另外,调度器101b基于从UE 141~146发送的、导频信号f2p的接收环境的CQI,进行UE 141~146的调度。
在这样的现有系统中,在进行多个通信服务的情况下,存在以下问题,因为按每个载波频率(或每个通信服务)单独设置调度器,所以,装置规模增大,系统使用的方便性降低。
另一方面,如上所述,在利用多个载波频率f1、f2进行服务的情况下,会产生如下情况:在载波频率f1的情况下因优先顺序低而未被选择,而在利用载波频率f2的情况下,优先顺序上升而被选择。
图22是用于说明优先次序变更的图。在图中,假设载波频率f1、f2的调度条件都是进行CQI高的2台UE的选择。此时,假设在载波频率f1的情况下选择UE 131、132,而在载波频率f2的情况下选择UE 141、142,载波频率f2内的UE 143的CQI以从高到低的顺序排第3位,在载波频率f2的服务中目前未被选择。
这种情况下,UE 143向载波频率f1的服务转移,在载波频率f1的使用环境中,如果CQI例如成为UE 131>UE 143>UE 132的次序,则UE143可代替UE 132进行通信(在UE 143进行服务转移前,载波频率f1 有3台UE,载波频率f2有6台UE,因此,即使简单考虑一下也明白载波频率f2一方比载波频率f1的干扰波电平(CIR的I)大。因此,在干扰波电平大的载波频率f2中CQI位于第3位的UE 143,如果转移到干扰波电平低的载波频率f1,则CQI值可能上升)。
在这种从载波频率f2向载波频率f1变更服务时,进行不同频率间的切换(不同频率间切换),而在现有的按每个载波频率单独进行调度的系统中,在进行不同频率间切换时,必须进行包括UE、基站以及位于基站上位的控制站的繁复控制,因此,存在的问题是,传输速度的快速化的优点减小了,引起使用性降低。
而且,在单独进行的现有的调度中,有可能产生每个通信服务的处理负载的不平衡。例如,在调度器101a、101b分别选择4台CQI高的移动终端的条件下,如果存在调度器101a管理的移动终端只有2台,而调度器101b管理的移动终端有10台的情况时,则存在如下问题:因为在调度器101a侧的系统中有余力,所以产生每个通信服务的处理负载不平衡,不能使系统整体的传输速度高速化。
发明内容
本发明就是鉴于这点而提出的,其目的在于提供一种无线通信系统,其在多个不同的通信服务下使用无线通信的情况下,将多个不同的通信服务集成为1个进行调度,实现无线通信使用性的提高。
在本发明中,为了解决上述问题,提供了一种无线通信系统1,在如图1所示的进行无线通信的无线通信系统1中,其特征在于,该无线通信系统具有:可提供服务数为N的不同的多个通信服务的基站10;以及可享受不同的多个通信服务的n台移动终端20-1~20-n,其中,基站10由如下部分构成:导频信号发出部10a,其发出具有与服务数为N(N>1)的不同的每个通信服务相对应的载波频率的导频信号;调度器15,其汇集从n(n≧1)台终端通知的N×n个传播环境信息,将多个不同的通信服务的调度集成为1个调度,并进行确定发送对象的处理,在多个不同的通信服务中,选择传播环境良好的终端以及向终端提供的通信服务; 以及控制信息发送部10b,其向调度器15选择出的终端发送所选择的通信服务所需的控制信息;移动终端20-1~20-n由如下部分构成:传播环境信息通知部20a,其接收载波频率不同的使用N个载波传送的导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境,将N个传播环境信息通知给基站10;以及发送接收功能设定部26,在由基站10选择本终端以及通信服务的情况下,根据控制信息,进行与所选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定。
这里,导频信号发出部10a发出具有与服务数为N(N>1)的不同的每个通信服务相对应的载波频率的导频信号。调度器15汇集从n(n≧1)台终端通知的N×n个传播环境信息,将多个不同的通信服务的调度集成为1个调度,进行决定发送对象的处理,在多个不同的通信服务中,选择传播环境良好的终端以及向终端提供的通信服务。控制信息发送部10b向由调度器15选择出的终端发送所选择的通信服务所需的控制信息。传播环境信息通知部20a接收载波频率不同的使用N个载波传送的导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境,将N个传播环境信息通知给基站10。发送接收功能设定部26在基站10选择本终端以及通信服务的情况下,根据控制信息,进行与选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定。
在本发明的无线通信系统中,基站发出具有与服务数为N的不同的每个通信服务相对应的载波频率的导频信号,汇集从n台终端通知的N×n个传播环境信息,将多个通信服务的调度集成为1个,进行调度。另外,移动终端中构成为:接收导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境,通知传播环境信息,进行与所选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定。因此,通过将多个不同的通信服务的调度集成为1个进行调度,对于在1个通信服务下未被选择的移动终端而言,提高了被选择的可能性,另外,使得通信服务间的处理负载均衡,使高速传输成为可能,而且,可以实现无线通信的使用性的提高。
通过与表示作为本发明示例的优选实施方式的附图相关联的以下说明,可更加明确本发明的上述以及其他目的、特征以及优点。
附图说明
图1是无线通信系统的原理图。
图2是表示无线通信系统的动作的流程图。
图3是表示无线通信系统的动作例的图。
图4表示调度模型的图。
图5表示基站结构的图。
图6是表示UE结构的图。
图7是表示基站结构的图。
图8是表示UE结构的图。
图9表示无线信道上的UE分配的图。
图10是表示从在UE接收导频信号到在基站进行数据传输为止的流程的图。
图11是表示TTI的图。
图12是表示调度模型的图。
图13是表示调度模型的图。
图14是表示码表的图。
图15是表示码表的图。
图16是表示码表的图。
图17是表示调度模型的图。
图18是表示HSDPA的概要的图。
图19是表示现有的HSDPA的调度情况的图。
图20是表示调度模型的图。
图21是表示设置有多个调度器的现有系统的图。
图22是用于说明优先次序变更的图。
标号说明
1无线通信系统
10基站
10a导频信号发出部
15调度器
10b控制信息发送部
20-1~20-n移动终端
20a传播环境信息通知部
26发送接收功能设定部
20b QoS信息发送部
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。图1是无线通信系统的原理图。第1实施方式的无线通信系统1由基站10和n(n≧1)台移动终端20-1~20-n构成,是进行高速传输的无线通信的系统。
基站10是可同时使用服务数为N(N≧1)的多个不同的通信服务的无线基站,由导频信号发出部10a、调度器15以及控制信息发送部10b组成。
导频信号发出部10a发送具有与服务数为N的不同的每个通信服务相对应的载波频率的导频信号。例如,在基站使用2个不同的通信服务A、B的情况下,发送具有与通信服务A相对应的载波频率fA的导频信号以及具有与通信服务B相对应的载波频率fB的导频信号。
在基站10内设置1台调度器15,汇集从n台终端(移动终端20-1~20-n)通知的N×n个传播环境信息。例如,如果通过2种通信服务A、B,3台移动终端可接受这些通信服务,则由各移动终端通知通信服务A的传播环境信息和通信服务B的传播环境信息,在调度器15中,汇集共计6个传播环境信息(传播环境信息例如是在各移动终端测定出的CQI(传播环境指标))。
而且,调度器15将多个不同的通信服务集成在一起,进行决定发送对象的处理的调度,在多个不同的通信服务中,选择传播环境良好的移动终端和提供给那个移动终端的通信服务。
控制信息发送部10b向由调度器15选择的移动终端发送所选择的通 信服务所需的控制信息(例如,分配了哪个通信服务、传输速度、调制方式的种类等)。
移动终端20-1~20-n的各移动终端自身可享受多个不同的通信服务(在通信时,选择1个或多个通信服务进行通信),移动终端20-1~20-n由传播环境信息通知部20a、发送接收功能设定部26、以及QoS信息发送部20b组成。
传播环境信息通知部20a接收载波频率不同的使用N个载波传送的导频信号,按每个载波频率(通信服务)单独测定当前的传播环境,作为测定结果,将N个传播环境信息通知给基站10。
在由基站10选择了本终端以及通信服务的情况下,发送接收功能设定部26根据控制信息,自动地(自动地)切换设定与所选择的通信服务相对应的发送接收功能。QoS信息发送部20b向基站10发送QoS信息(对与QoS有关的动作后面利用图12叙述)。
此外,在基站10的小区内,混杂有可享受不同通信服务的终端和仅能进行单一通信服务的终端(本发明也适应于这种混杂在一起的情况)。
下面,利用流程图说明无线通信系统1的整体动作。图2是表示无线通信系统1的动作的流程图。另外,以后称移动终端为UE。在总称UE 20-1~20-n时叫作UE 20。
〔S1〕基站10通过各通信服务发送导频信号。
〔S2〕UE 20接收所有导频信号。
〔S3〕UE 20按每个导频信号测定传播环境,生成传播环境信息,返回给基站10。
〔S4〕基站10根据传播环境信息,将不同的多个通信服务的调度集成为1个进行。
〔S5〕基站10选择应该通信的UE,作为控制信息向UE 20发送所使用的通信服务。
〔S6〕UE 20根据控制信息自动设定发送接收功能。
〔S7〕基站10利用由调度决定的通信服务发送数据。
〔S8〕UE 20利用变更后的通信服务接收数据,之后进行经由基站 10的无线通信。
下面更详细地说明无线通信系统1的动作。另外,以后,基站10作为多个不同的通信服务,以进行HSDPA的通信服务和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)的通信服务这两种服务的情况为例进行说明。
另外,OFDM是一种在传输频带内设置多个正交的副载波(子载波),对各个子载波的振幅以及相位分配数据,进行数字调制的传输方式。
因为能抑制多径引起的码元间干扰的影响,所以,OFDM主要适用于易受多径干扰影响的地面数字广播,而近年来,作为第4代移动通信系统的无线接入方式,也在研究OFDM对于便携电话等移动终端的应用。
图3是表示无线通信系统1的动作例的图。在基站10的小区100d内存在UE 20-1~20-10。基站10使用HSDPA和OFDM这2种通信服务。
另外,UE 20-1~20-10具有HSDPA和OFDM双方的通信功能,是可切换为任何一个通信功能而进行无线通信的移动终端。
另外,作为调度前的状态,假设UE 20-1~20-5进行HSDPA通信,UE 20-6~20-10进行OFDM通信。
基站10发出具有与HSDPA相对应的载波频率f1的导频信号f1p和具有与OFDM相对应的载波频率f2的导频信号f2p。
当接收到导频信号f1p时,作为传播环境信息,UE 20-1~20-10对每个UE求出载波频率f1的传播环境的CQI,并返回给基站10。另外,当接收到导频信号f2p时,对每个UE求出载波频率f2的传播环境的CQI,并返回基站10(例如,UE 20-1向基站10通知在载波频率f1下求得的CQI,并且,向基站10通知在载波频率f2下求得的CQI。其他的UE也进行同样的动作)。
此外,导频信号f1p、f2p的带宽可以相同也可以不相同。另外,在从UE 20-1~20-10向基站10的上行通知中,假设分别使用载波频率f1u、f2u(载波频率f1u、f2u的值不同。另外,以后也称作上行信号)。另外,各UE可同时接收导频信号f1p、f2p,也可分时接收。
基站10内的调度器15接收上行信号f1u、f2u,汇集由UE 20-1~20-10 通知的、与载波频率f1相应的10个CQI以及与载波频率f2相应的10个CQI,将多个不同的通信服务集成为1个进行调度(再有,以后称将多个不同的通信服务或载波频率集成为1个来进行的本发明的调度为集成调度)。
图4是表示调度模型的图。假设对于HSDPA的导频信号f1p(载波频率f1)的UE 20-1~20-10的各个CQI分别是12、08、19、10、13、04、17、15、17、12。
另外,假设对于OFDM的导频信号f2p(载波频率f2)的UE 20-1~20-10的各个CQI是12、08、18、10、13、05、16、14、19、11。
而且,假设UE 20-1~20-10各自的传输速度(基站→UE的下行传输速度)是1.0、3.0、10.0、2.0、0.5、2.0、3.0、2.0、10.0、10.0(单位是Mbps)(这里的传输速度是指当通过调度选择了发送对象UE时自然而然由传输数据量以及调制方式等决定的速度。不过,在进行后述的考虑了QoS信息的调度的情况下进行可变设定)。
这里,假设调度条件是,通过Max C/I法,对于1个载波频率选择2台CQI高的UE(总之,从HSDPA侧选择2台CQI高的UE,从OFDM侧选择2台CQI高的UE),CQI高的终端先进行数据的发送。
但是,设HSDPA的最大传输速度为14.4Mbps,OFDM的最大输出速度是30.0Mbps,选择出的UE的合计传输速度以不能超过各自的最大传输速度的值的方式进行选择。
在这种状态下,先对按每个不同通信服务单独进行调度的现有的情况进行说明(图中,虚线框为现有的调度,实线框为集成调度)。以往,分别进行HSDPA的调度和OFDM的调度。
在HSDPA的调度中,对于目前正在进行HSDPA的UE 20-1~20-5,UE 20-3的CQI是19,为最高,其次较高的是CQI为13的UE 20-5。此外,UE 20-3、UE 20-5的合计传输速度是10.5Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
另外,在OFDM的调度中,对于目前正在进行OFDM通信的UE20-6~20-10,UE 20-9的CQI是19为最高,其次较高的是CQI为16的 UE 20-7。此外,UE 20-9、UE 20-7的合计传输速度为13.0Mbps(≦30.0Mbps),所以满足条件。
因此,对于小区100d内存在的UE 20-1~20-10,在现有的调度中,对于UE 20-3、20-5优先实施HSDPA的通信服务,对于UE 20-9、UE20-7优先实施OFDM通信服务。此外,此时的HSDPA和OFDM的合计传输速度=23.5Mbps。
下面对将多个不同的通信服务集成为1个的集成调度进行说明。在图3的调度器15中,将HSDPA的调度和OFDM的调度集成为1个来进行。此外,作为调度条件,先对OFDM侧(载波频率f2侧)追加调度项目(先调度最大传输速度较高的一方)。
于是,首先,对于UE 20-1~20-10,OFDM的CQI高的UE为,UE20-9的CQI是19为最高,其次较高的是CQI为18的UE 20-3。另外,UE 20-9和UE 20-3的合计传输速度是20.0Mbps(≦30.0Mbps),所以满足条件。
另一方面,如果对于除了UE 20-9、20-3之外的剩余的UE进行HSDPA侧(载波频率f1侧)的调度,则HSDPA的CQI高的UE为,UE20-7的CQI是17为最高,其次较高的是CQI为15的UE 20-8。另外,UE 20-7和UE 20-8的合计传输速度是5.0Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
因此,对于小区100d内存在的UE 20-1~20-10,基站10的调度器15对UE 20-9、20-3优先实施OFDM通信服务,对UE 20-7、20-8优先实施HSDPA的通信服务。此外,此时的HSDPA和OFDM的合计传输速度=25.0Mbps。
这里,如果比较现有的调度和集成调度,则有以下2个区别。
(1)在现有调度中未被选择的UE 20-8被选择,在现有调度中被选择的UE 20-5未被选择。
(2)UE 20-3从载波频率f1变更为载波频率f2(通信服务从HSDPA变更为OFDM)。
从(1)来看,在现有调度中被选择的UE 20-5(HSDPA)的CQI= 13,UE 20-8(OFDM)的CQI=14,所以UE 20-8的CQI比UE 20-5的CQI高。
即使每个通信服务在CQI上存在差别,但如Max C/I法那样,如果与通信服务的类型无关,而总让CQI值较高的终端优先,则将多个不同的通信服务的CQI集成为1个进行调度的本发明的方法符合Max C/I法的概念。
另外,一般地,CQI高的一方,被分配的传输速度也较高,CQI小的一方,被分配的传输速度也较小(从如下考虑:所谓CQI高是指接收电平良好,在这种环境中提高传输速度尽可能地传输较多信息量,相反,所谓CQI小是指接收电平差,所以在这种环境中降低传输速度,而可靠地传输较少的信息量)。
因此,可以明白,在现有的调度中合计传输速度是23.5Mbps,而根据本发明的调度,通过选择比UE 20-5的CQI高的UE 20-8,从而合计传输速度=25.0Mbps,变得高速化。
从(2)来看,在调度之前进行了HSDPA通信的UE 20-3,在集成调度后变为OFDM通信,发生了系统间的切换(不同频率间切换)。
在现有的不同频率间的切换之中,由位于基站上位的控制站判断切换的必要性,而在本发明中,由基站10的调度器15判断切换的必要性(不在控制站侧发出切换请求,而在基站10进行切换请求)。因此,即使在不同频率间也可以立刻进行切换,可以大大缩短切换控制所需的时间。
这样,在无线通信系统1中,用1个调度器15将多个不同的通信服务集成为1个进行调度,从而提高了在1个频率下未被分配的UE被分配的可能性,可提高系统整体的传输速度。
另外,可抑制系统间的吞吐量(传输速度)的波动,使之平滑化,而且,可在短时间内实现现有处理负载过重而成为高速化瓶颈的不同频率间切换。
下面,对基站10的结构进行说明。图5是表示基站10的结构的图。示出了可使用2个不同通信服务A、B的情况下的基站结构。基站10由 站侧发送部10s、站侧接收部10r、调度器15、缓冲器16以及天线a1构成。
站侧发送部10s具有通信服务A、B的2系统的发送功能,由发送数据生成部11s-a、11s-b,调制部12s-a、12s-b,多址接入发送处理部13s-a、13s-b,以及无线I/F(接口)部14s-a、14s-b构成(标号“a”是通信服务A的发送侧功能,标号“b”是通信服务B的发送侧功能)。
站侧接收部10r具有通信服务A、B的2系统的接收功能,由无线I/F部14r-a、14r-b,多址接入接收处理部13r-a、13r-b,解调部12r-a、12r-b,以及接收数据解码部11r-a、11r-b构成(标号“a”是通信服务A的接收侧功能,标号“b”是通信服务B的接收侧功能)。此外,图1中所述的导频信号发送部10a和控制信息发送部10b的功能包含在站侧发送部10s内。
对各组成要素的动作进行说明。对于发送动作,发送数据生成部11s-a、11s-b使用导频信号、控制信号、以及下行传输数据中的至少1个生成发送数据(也可设想控制信号不存在、或下行传输数据不存在、以及两者都不存在的情况)。调制部12s-a、12s-b对发送数据实施QAM等数字调制。
多址接入发送处理部13s-a、13s-b进行与通信服务的多址接入方式(多个用户共有同一无线传输路径同时进行通信的方式)相对应的发送处理。例如,如果通信服务A是W-CDMA(HSDPA),则在多址接入发送处理部13s-a中进行扩展处理。无线I/F部14s-a、14s-b对从多址接入发送处理部13s-a、13s-b输出的信号进行频率转换而上转换,并通过天线a1发出。
对于接收动作,无线I/F部14r-a、14r-b将通过天线a1接收到的由UE发送的数据进行频率转换而下转换为基带信号。多址接入接收处理部13r-a、13r-b进行与通信服务的多址接入方式相对应的接收处理。例如,如果通信服务A是W-CDMA,则在多址接入接收处理部13r-a中进行解扩处理。
解调部12r-a、12r-b对从多址接入接收处理部13r-a、13r-b输出的信 号进行解调。接收数据解码部11r-a、11r-b进行解调后信号的纠错而进行解码,输出传播环境信息、控制信息、以及上行传输数据中的至少1个。
另一方面,调度器15接收传播环境信息,进行用于在通信服务A、B中决定UE的通信优先次序的调度,调度结果作为系统选择信息和设定信号输出。
系统选择信息是应向选择出的UE侧发送的信息,作为控制信息设定所选择的通信服务、传输数据量、以及调制方式等信息。设定信号是用于对本站的发送接收功能设定调度结果的信号,向站侧发送部10s、站侧接收部10r发送、设定。另外,缓冲器16基于设定信号,了解下行传输数据的传输数据量,仅向发送数据生成部11s-a、11s-b输出所设定的数据大小。
下面对UE 20的结构进行说明。图6是表示UE 20的结构的图。示出了可享受2个不同的通信服务A、B的情况下的终端结构。UE 20由终端侧接收部20r、终端侧发送部20s、发送接收功能设定部26、以及天线a2构成。
终端侧接收部20r具有通信服务A、B的2个系统的接收功能,由无线I/F部21r-a、21r-b,多址接入接收处理部22r-a、22r-b,解调部23r-a、23r-b,接收数据解码部24r-a、24r-b,以及传播环境测定部25r-a、25r-b构成(标号“a”是通信服务A的接收侧功能,标号“b”是通信服务B的接收侧功能)。
终端侧发送部20s具有通信服务A、B的2个系统的发送功能,由发送数据生成部24s-a、24s-b,调制部23s-a、23s-b,多址接入发送处理部22s-a、22s-b,以及无线I/F部21s-a、21s-b构成(标号“a”是通信服务A的发送侧功能,标号“b”是通信服务B的发送侧功能)。
此外,图1中上述的传播环境信息通知部20a的功能包含在传播环境测定部25r-a、25r-b以及终端侧发送部20s内,QoS信息发送部20b的功能包含在终端侧发送部20s内。
对各构成要素的动作进行说明。对于接收动作,无线I/F部21r-a、21r-b将通过天线a2接收到的、从基站10发送的数据进行频率转换而下 转换为基带信号。多址接入接收处理部22r-a、22r-b进行与通信服务的多址接入方式相对应的接收处理。例如,如果通信服务A是W-CDMA(HSDPA),则在多址接入接收处理部22r-a中进行解扩处理。
解调部23r-a、23r-b对从多址接入接收处理部22r-a、22r-b输出的信号进行解调。接收数据解码部24r-a、24r-b进行解调后信号的纠错而解码,输出控制信号、下行传输数据中的至少1个。传播环境测定部25r-a、25r-b对于从解调部23r-a、23r-b输出的信号测定传播环境,生成传播环境信息。
对于发送动作,发送数据生成部24s-a、24s-b使用传播环境信息、控制信号(包含QoS信息)、以及上行传输数据中的至少1个生成发送数据。调制部23s-a、23s-b对发送数据实施QAM等数字调制。
多址接入发送处理部22s-a、22s-b进行与通信服务的多址接入方式相对应的发送处理。例如,如果通信服务A是W-CDMA,则在多址接入发送处理部22s-a中进行扩展处理。无线I/F部21s-a、21s-b将从多址接入发送处理部22s-a、22s-b输出的信号进行频率转换而进行上转换,通过天线a2发出。
另外,发送接收功能设定部26基于从基站10发送出的控制信息,将所选择的通信服务、传输数据量、调制方式等信息作为设定信号,向终端侧接收部20r和终端侧发送部20s发送并进行设定。
下面对设通信服务A为W-CDMA(HSDPA)、通信服务B为OFDM时的基站10以及UE 20的结构进行说明。图7是表示基站结构的图。基站10-1包含可使用HSDPA和OFDM的通信服务的站侧发送部10s-1、以及站侧接收部10r-1。
仅对和图5所示的结构要素不同之处进行说明。发送数据生成部11s-a、11s-b变为MUX部(复用部)110s-a、110s-b,接收数据解码部11r-a、11r-b变为解码/DEMUX部(分解部)110r-a、110r-b。
另外,进行HSDPA的通信服务时的多址接入发送处理部13s-a和多址接入接收处理部13r-a分别变为扩展处理部130s-a和解扩处理部130r-a。扩展处理部130s-a对数字调制信号乘以扩展码,生成扩展为与原信号相比在较宽频带上扩展的扩展信号。解扩处理部130r-a根据相同的 扩展码复原原来的数字信号。
另一方面,进行OFDM通信服务时的多址接入发送处理部13s-b由S/P(串行/并行转换部)131s-b、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform,快速反傅立叶变换)132s-b、P/S(并行/串行转换部)133s-b、以及GI(Guard Interval,保护间隔)插入部134s-b构成。
S/P 131s-b将输入码元转换为并行,使其成为低速码元列(并行度和子载波数相同)。IFFT 132s-b将各个低速码元列叠加在OFDM载波上实施快速反傅立叶变换(相当于OFDM情况下的调制处理)。P/S 133s-b将来自IFFT 132s-b的输出信号转换为串行信号。GI插入部134s-b,为了抑制接收侧的码元间干扰,在每个码元区间插入GI(作为码元的无效区间的冗长信号)。
另外,进行OFDM的通信服务时的多址接入接收处理部13r-b由GI除去部134r-b、S/P 133r-b、FFT(Fast Fourier Transform,快速傅立叶变换)132r-b、以及P/S 131r-b构成。
GI除去部134r-b从接收信号中除去GI,S/P 133r-b将输入码元转换为并行,输出低速码元列。FFT 132r-b对低速码元列实施快速傅立叶变换(相当于OFDM情况下的解调处理)。P/S 131r-b将来自FFT 132r-b的输出信号转换为串行信号。
图8是表示UE结构的图。UE 20-1包含切换为HSDPA和OFDM中的任一方的通信服务而进行通信的终端侧发送部20s-1和终端侧接收部20r-1。
对与图6所示的结构要素不同之处进行说明。进行HSDPA通信的多址接入接收处理部22r-a和多址接入发送处理部22s-a分别变成了解扩处理部220r-a和扩展处理部220s-a。接收数据解码部24r-a、24r-b变为解码/DEMUX部240r-a、240r-b。
传播环境测定部25r-a、25r-b分别变为CQI计算部250r-a、250r-b,CQI计算部250r-a、250r-b测定来自解调部23r-a、23r-b的输出信号的CQI,并换算为CQI。
进行OFDM通信时的多址接入接收处理部22r-b由GI除去部221r-b、 S/P 222r-b、FFT 223r-b、以及P/S 224r-b构成。另外,进行OFDM通信时的多址接入发送处理部22s-b由S/P 224s-b、IFFT 223s-b、P/S 222s-b、以及GI插入部221s-b构成。
下面对调度器15基于集成调度对HSDPA分配UE的详情进行说明。图9是表示无线信道上的UE分配的图。HSDPA中的UE分配是对被称为HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared CHannel,高速物理下行信道)的传送用户数据的无线信道进行分时,1个UE或多个UE共享使用分时后的1个时隙(2ms)(因此,在HSDPA中,在向各UE进行下行数据传输时,不进行如DPCH(Dedicated Physical CHannel,专用物理信道)那种的基于独立无线信道的数据传输)。
另外,对于各小区存在多个HS-PDSCH,在HSDPA的情况下,在扩展码方向存在15条(由扩展码区分为15条)。因此,进行下行数据传输时的UE分配变为按时间方向和扩展码方向两个方向进行分配,共享使用HS-PDSCH。
例如,在HS-PDSCH的时隙t1载入数据向UE传输时,当由调度选择了优先级高的UE 1时,使用CH 1的HS-PDSCH的时隙t1向该UE进行数据传输,或使用CH 1~CH 15的全部15条HS-PDSCH的时隙t1进行数据传输(使用哪个时隙、使用几个、使用几条HS-PDSCH,也都由调度决定)。
下面对从UE 20-1~20-n的导频信号的接收到在基站10中进行了调度后进行数据传输为止的流程进行说明。图10是表示从UE 20-1~20-n的导频信号的接收到在基站10中进行数据传输为止的流程的图。
〔S11〕基站10发送导频信号。
〔S12〕UE 20-1~20-n接收导频信号求CQI,并回复基站10。此时,UE 20-1~20-n在被称为HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control CHannel,高速专用物理控制信道)的无线信道中载入CQI信息,并回复给基站10。
〔S13〕基站10根据所回复的CQI,进行集成调度。
〔S14〕基站10向所选择的UE 20发送作为调度结果的控制信息。 此时,基站10在被称为HS-SCCH(High Speed Shared Control CHannel,高速共享控制信道)的无线信道上载入控制信息(载入2ms的时隙)向UE 20发送。
〔S15〕UE20基于接收到的控制信息进行发送接收功能的设定。
〔S16〕基站10利用由调度设定的通信服务向UE 20发送数据。该数据被载入图9所述的HS-PDSCH向UE 20发送。
这里,UE 20需要在接收到控制信息后设定发送接收功能,所以,在基站10中在控制信息发送后延迟一定时间发送数据,以使UE 20在数据接收状态准备完毕后接收数据。即,从发送HS-SCCH时起到发送HS-PDSCH之间设置一定的时间间隔(TTI:Transmission Time Intervals,传输时间间隔)。
图11是表示TTI的图。在现有的HSDPA的调度中,调制的类型(指以QPSK传输还是以16QAM传输)、传输量(TBS:Transport Block size(1次传输发送的数据的大小))等包含在控制信息中,UE根据这些信息设定发送接收功能。因此,作为TTI,设定了将2ms时隙3等分的时间(0.66μs)(在UE侧主要进行调制方式的切换即可,所以用该程度的延迟时间即可足够进行设定)。
另一方面,在本发明的调度中,例如,如HSDPA→OFDM那样进行通信服务的切换,所以在UE 20侧变为对系统做较大切换。因此,现有的TTI可能出现来不及进行发送接收功能设定的问题。
为此,基站10在以所选择的通信服务运行时,为预先设定UE 20的发送接收功能,而在控制信息中还进一步包含变更定时(通信服务、调制方式、以及传输量等在基站10侧被变更的时间)进行发送(此外,该变更时间是在UE 20中进行发送接收切换所需的足够的时间)。而且,UE20在接收到控制信息时,能够提前从变更定时知道在基站10侧的服务切换时间,因此为了赶得上该时间,预先设定、变更与所选择的通信服务相对应的发送接收功能。
下面对考虑了QoS的集成调度进行说明。在调度器15进行优先次序排序时,当除了从各UE发送的传播环境信息之外,作为UE侧的控制 信息还发送了QoS信息的情况下,进行考虑了QoS的调度。
作为QoS的属性,有必要传输速度,这是指最低应保证的传输速度。例如,在进行动态图像传输时,如果不遵守最低限的传输速度发送动态图像数据,则在接收侧图像的变化就变得不自然,品质下降。因此,在作为QoS信息包含了必要传输速度的情况下,在选择CQI较高的UE时,也需要考虑以满足该必要传输速度的方式来进行调度。
以下,对具体的动作进行说明。图12是表示调度模型的图。设对于HSDPA的导频信号f1p的各个UE 20-1~20-10的各自的CQI为12、08、19、10、13、04、17、15、19、12。
另外,对于OFDM的导频信号f2p的各个UE 20-1~20-10的各自的CQI,假设为12、08、20、10、13、05、16、14、19、11。
而且,假设每个UE 20-1~20-10的必要传输速度(基站→UE的下行传输速度)是1.0、3.0、10.0、2.0、0.5、2.0、8.0、6.0、15.0、10.0(单位是Mbps)(必要传输速度和图4所示的传输速度意义不同,意味着最小限必要传输速度)。
这里,调度条件设为,先对OFDM侧进行调度,根据Max C/I法,对1个频率选择2台CQI高的UE(从HSDPA侧选择2台CQI高的UE,从OFDM侧选择2台CQI高的UE),先从CQI高的终端进行数据发送。但是,HSDPA的最大传输速度是14.4Mbps,OFDM的最大传输速度是30.0Mbps,以不使所选择的UE的合计传输速度超过各个最大传输速度的值的方式进行选择。
对于UE 20-1~20-10,OFDM的CQI高的UE为UE 20-3的CQI为20是最高,其次高的是CQI为19的UE 20-9。另外,UE 20-3和UE20-9的合计必要传输速度是25.0Mbps(≦30.0Mbps),所以满足条件。
另一方面,对于除了UE 20-3、20-9之外的剩余的UE,HSDPA的CQI高的UE为UE 20-7的CQI为17是最高,其次高的是CQI为15的UE 20-8。另外,UE 20-7和UE 20-8的合计必要传输速度为14.0Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
因此,对于UE 20-1~20-10,对UE 20-3、20-9优先实施OFDM通 信服务,对UE 20-7、20-8优先实施HSDPA的通信服务。此时的HSDPA和OFDM的合计传输速度=39.0Mbps。
这里,UE 20-9的必要传输速度有15.0Mbps(所谓必要传输速度为15.0Mbps是指最低也需要15.0Mbps的传输速度),因为超过了HSDPA的最大传输速度14.4Mbps,因此不论CQI值的大小,均不能用HSDPA通信服务进行传输。
另一方面,OFDM的最大传输速度是30.0Mbps,所以能以OFDM传输。即,UE 20-9只能进行OFDM的通信服务的传输。这种情况和图4所述的调度的情况不同,是考虑了QoS的调度而产生的情况。
这样,在考虑了QoS的集成调度中进行满足必要传输速度并且选择CQI高的UE的方式的操作。在该调度中,规定最低传输速度(必要传输速度),并保证该最低传输速度,换言之,能够以超过必要传输速度的传输速度进行传输。
另外,在不考虑QoS的集成调度中,图4所示的传输速度是进行该通信时的最大传输速度。因此,例如,图4的UE 20-9的传输速度为10.0Mbps,但能够以比该值小的值传输下行数据。
此外,在考虑了QoS的集成调度中,也同样能进行图4中进行的不同频率间的切换。在图12的例中,UE 20-3的通信服务从HSDPA(f1)转移为OFDM(f2),进行不同频率频带间切换。
这样,考虑了作为QoS属性的必要传输速度来进行调度,由此不仅能使系统整体的传输速度提高,还使设定了最低保证传输速度的服务变为可能。此外,在上述中作为QoS的属性,举出了必要传输速度为例,但也可考虑其它的属性进行调度。
下面,对按照CQI的值决定传输速度时、和根据QoS的必要传输速度决定传输数据量(TBS)和调制种类时的调度器的动作进行说明。
在未考虑QoS的集成调度中,根据从UE 20通知的CQI的值自然而然地决定传输速度。例如,作为由CQI决定的变更内容的例子,设有HS-PDSCH的条数、TBS(bit)、以及调制类型。
此时,预先如下设定:如果CQI为1,则使用1条HS-PDSCH,TBS 设为137bit,在调制中使用QPSK,另外,如果CQI是2,则使用1条HS-PDSCH,TBS设为173bit,在调制中使用QPSK。
这样,在不考虑QoS的情况下,按照CQI的值,预先固定地决定变更内容。由此,按照CQI的值,自然而然地决定传输速度(主要根据TBS的值导出传输速度)。
另一方面,在进行考虑了QoS(必要传输速度)的集成调度时,因为预先决定了最低限应保证的传输速度,所以为了保证该传输速度,与CQI相关联地将TBS和调制类型设定为可变。
下面,对于作为第2实施方式,对1个通信服务发送多个载波频率的导频信号,用1个调度器进行集成调度的情况进行说明。
在第1实施方式中,如果有多个不同的通信服务,就按每个通信服务从基站10发送具有不同载波频率的导频信号(例如,发送具有与HSDPA相对应的载波频率f1的导频信号f1p,和具有与OFDM相对应的载波频率f2的导频信号f2p),而在第2实施方式中,例如,对于HSDPA的1个通信服务,从基站10发送具有2个载波频率f3、f4的各个导频信号f3p、f4p。
此外,在第1实施方式中,根据通信服务,进行符合于多址接入方式的发送接收处理,而在第2实施方式中变为进行全部相同的多址接入发送接收处理。例如,如果进行HSDPA通信服务,则进行扩展/解扩的多址接入发送接收处理。此外,因为除此以外的系统/装置结构和第1实施方式基本相同,所以以下仅对动作进行说明。
图13是表示调度模型的图。对应于HSDPA的导频信号f3p(载波频率f3)的UE 20-1~20-10各自的CQI是12、08、19、10、13、04、17、15、17、12。
另外,对应于HSDPA的导频信号f4p(载波频率f4)的UE 20-1~20-10各自的CQI是12、08、19、10、13、05、16、14、19、11。
而且,UE 20-1~20-10各自的传输速度(基站→UE的下行传输速度)设为1.0、3.0、10.0、2.0、0.5、2.0、3.0、2.0、10.0、10.0(单位是Mbps)。
这里,调度条件设为,根据Max C/I法,对于1个频率选择2台CQI 高的UE(从载波频率f3侧选择2台CQI高的UE,从载波频率f4侧选择2台CQI高的UE),先从CQI高的终端进行数据的发送。不过,因为HSDPA的最大传输速度是14.4Mbps,所以在任一载波频率下都按选择出的UE的合计传输速度不超过14.4Mbps的值的方式来选择。
首先,对现有的载波频率单独进行调度的情况进行说明。在载波频率f3的HSDPA调度中,对于目前正在以载波频率f3进行HSDPA通信的UE 20-1~20-5,UE 20-3的CQI是19为最高,其次较高的是CQI为13的UE 20-5。另外,UE 20-3、20-5的合计传输速度是10.5Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
另外,在载波频率f4的HSDPA调度中,对于目前正在以载波频率f4进行HSDPA通信的UE 20-6~20-10,UE 20-9的CQI是19为最高,其次较高的是CQI为16的UE 20-7。另外,UE 20-9、20-7的合计传输速度是13.0Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
因此,对于UE 20-1~20-10,在现有的调度中,在载波频率f3的HSDPA的通信服务中优先实施UE 20-3、20-5,在载波频率f4的HSDPA的通信服务中,优先实施UE 20-9、20-7。此外,此时的载波频率f3、f4的HSDPA的合计传输速度=23.5Mbps。
另一方面,关于进行将载波频率集成为1个的集成调度的情况,首先,作为调度条件追加以下项目:先对载波频率f4侧进行调度(因为最大传输速度都相同,所以也可以先对载波频率f3侧进行调度);以及如果CQI值相同或没有大的差别,则优先选择原载波频率侧。
于是,首先,对于UE 20-1~20-10,载波频率f4侧的CQI高的UE最高的是UE 20-3和UE 20-9的CQI都为19,而合计传输速度为20.0Mbps,超过了14.4Mbps。
在这种情况下,如果CQI值相同,则优先选择原载波频率侧,根据该条件,选择当前正在使用载波频率f4的UE 20-9侧。
即,UE 20-3正在进行载波频率f3下的HSDPA通信,因此一旦选择了UE 20-3,则产生进行载波频率f3→f4的切换处理的必要性,因此选择无需切换的UE 20-9。
此外,在该例中设为CQI值相同,而例如像UE 20-3的CQI是19、UE 20-9的CQI是18那样CQI不同却无大的差别,则即使UE 20-9一方的CQI值小,此时也可选择UE 20-9。
另一方面,在选择了UE 20-9之后,如果进一步继续载波频率f4的调度,则接着选择CQI为16的UE 20-7。合计传输速度变为13.0Mbps,满足14.4Mbps。
进一步,对于除了UE 20-9、20-7之外剩余的UE,如果进行载波频率f3侧的调度,则UE 20-3的CQI是19,其次序位较高的是UE 20-8的CQI为15,合计传输速度是12.0Mbps,所以满足14.4Mbps。
因此,对于UE 20-1~20-10,在载波频率f3的HSDPA的通信服务中,优先实施UE 20-9、20-7,在载波频率f4的HSDPA的通信服务中,优先实施UE 20-3、20-8。此外,此时的载波频率f3、f4的HSDPA的合计传输速度=25.0Mbps(比现有的调度高速化)。
下面,对第3实施方式进行说明。在第1、第2实施方式中,UE 20接收导频信号,在传播环境测定后通知CQI时,用与导频信号的载波频率相对应的各自的多个频率的上行信号进行通知。
例如,在图3中,当用导频信号f1p测定了CQI时,利用上行信号f1u向基站10通知测定结果,当利用导频信号f2p测定了CQI时,利用上行信号f2u向基站10通知测定结果(上行信号f1u、f2u的频率互不相同)。
另一方面,在第3实施方式中,对于使用N个载波传送的导频信号的各载波频率,使用特定的1个频率值,通知利用每个导频信号测定的全部CQI。例如,利用某一特定频率的上行信号向基站10通知利用导频信号f1p测定的CQI和利用导频信号f2p测定的CQI。
因此,作为上行信号,基站10仅监视某一特定频率即可。但是,为了在基站10能判别是根据哪个载波频率的导频信号测定的CQI,在UE 20中将CQI和本终端的状态等编码后发送。
图14~图16是表示码表的图。对于图14,如表T1那样设定了导频信号的载波频率。设1个带宽为5.0MHz,设为800~820MHz。例如,如 果是802.5MHz的导频信号,则码是00。
对于图15,如表T2那样设定作为UE 20的当前通信状态的多址接入方式。例如,如果UE 20当前利用MC-CDMA的多址接入方式进行通信,则码为10。对于图16,如表T3那样设定UE 20测定出的CQI(0~30)。例如,如果CQI为29,则码为11110。而且,这种码以载波频率+多址接入方式+CQI的次序连接。
这里,在HSDPA下正在使用的UE 20根据802.5MHz的导频信号计算CQI,如果计算结果是29,则根据表T1~T3,因为802.5MHz(00)+HSDPA(00)+CQI(11110),因此等于000011110。
另外,在OFDM下正在使用的UE 20根据807.5MHz的导频信号计算CQI,如果计算结果是30,则根据表T1~T3,因为807.5MHz(01)+OFDM(01)+CQI(11111),因此等于010111111。
基站10接收“000011110”+“010111111”→“000011110010111111”。此外,也可对上述码附加纠错码。
这样,在第3实施方式中,将CQI这样的信息编码,利用1个频率的上行信号通知基站10。由此,基站通过了解特定频率的上行信号,就能取得传播环境信息。另外,因为可以减少为了发送传播环境信息而使用的无线信道,因此可有效利用信道容量。
下面,对第4实施方式进行说明。在第1实施方式中,示例了一种HSDPA和OFDM同时在1个基站进行服务而分别使用不同的载波频率的情况。在第4实施方式中,假设将多个通信服务(设为是HSDPA和OFDM)使用相同载波频率进行服务。此外,系统/装置的基本结构和图5、图6相同,所以以下对动作进行说明。
图17是表示调度模型的图。对于在HSDPA下正在使用的UE 20-1~20-5的导频信号f1p(载波频率f1)的CQI分别是12、08、19、10、13。对于在OFDM下正在使用的UE 20-6~20-10的导频信号f1p(载波频率f1)的CQI分别是04、16、15、17、12。另外,UE 20-1~20-10各自的传输速度(基站→UE的下行传输速度)是1.0、3.0、10.0、2.0、0.5、2.0、3.0、2.0、10.0、10.0(单位是Mbps)。
这里,在现有的通信服务单独进行调度的情况下,设从HSDPA侧选择2台CQI高的UE,从OFDM侧选择2台CQI高的UE,先从CQI高的终端进行数据的发送。但是,以分别不超过HSDPA和OFDM的最大传输速度14.4Mbps、30.0Mbps的方式进行选择。
首先,对现有的通信服务单独进行调度的情况进行说明。在HSDPA调度中,对于当前正在进行HSDPA通信的UE 20-1~20-5,UE 20-3的CQI是19为最高,其次较高的是CQI为13的UE 20-5。另外,UE 20-3、20-5的合计传输速度是10.5Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。
另外,对于当前正在进行OFDM通信的UE 20-6~20-10,UE 20-9的CQI是17为最高,其次较高的是CQI为16的UE 20-7。另外,UE 20-9、20-7的合计传输速度是13.0Mbps(≦30.0Mbps),所以满足条件。
因此,对于UE 20-1~20-10,在现有的调度中,从HSDPA侧优先实施UE 20-3、20-5,从OFDM侧优先实施UE 20-9、20-7。另外,此时的HSDPA和OFDM的合计传输速度=23.5Mbps。
另一方面,关于进行集成调度的情况(作为调度条件,将HSDPA和OFDM合在一起选择CQI高的4台,设最初的2台进行OFDM通信,剩余的2台进行HSDPA通信),对于UE 20-1~20-10,UE 20-3的CQI是19为最高,第2高的CQI是17的UE 20-9。UE 20-3、20-9的合计传输速度是20.0Mbps(≦30.0Mbps),满足条件。
另外,UE 20-7的CQI是16为第3高,UE 20-8的CQI是15为第4高。UE 20-7和UE 20-8的合计传输速度是5.0Mbps(≦14.4Mbps),所以满足条件。这4台的合计传输速度=25.0Mbps。
因此,对于UE 20-1~20-10,从HSDPA侧选择UE 20-3,从OFDM侧选择UE 20-7、20-8、20-9(合计传输速度=25.0Mbps,所以比现有的调度高速化)。
如上所述,根据无线通信系统1,可提高系统整体的传输速度。另外,通过将多个不同的通信服务集成为1个进行集成调度,即使是在1个频率下未被分配的终端,也能提高被分配的可能性。而且,可抑制系统间的吞吐量的波动,可使吞吐量变得平滑。
另外,通过考虑包含必要传输速度的QoS来进行集成调度,不仅可将系统整体的传输速度高速化,而且可以可靠地满足必要传输速度等,并且可以进行设定了最低保证传输速度的服务。而且,可以利用基站内的调度器本身来判断切换的必要性,所以可在短时间内完成现有的不同频率间切换。
另外,上述作为多个不同的通信服务,以HSDPA和OFDM这2个通信服务为例进行了说明,但本发明的调度功能可以是3个以上的通信服务,而且不限于这些通信服务,也可广泛应用于其他的移动通信领域。
另外,在上述中,在传播环境信息中,根据CIR计算CQI,但也可根据SIR(Signal-to-Interference Ratio(S/I),信干比)计算CQI,或者可以使用其他指标。
而且,在上述中,在调度时的UE的优先顺序排序中,为使说明简单,使用易于理解的Max C/I方法进行了说明,但也可以使用Round Robin法(不论UE的接收状态,而均等地进行发送,如果在一定时间内向某UE发送的数据数相同,则发送顺序不确定的方法)、Proportional Fairness法(被赋予的发送时间总体上对各UE全部均等,但先从CQI高的UE发送的方法)等方法。
上述简单示出了本发明的原理。而且,很多变形、变更对于本领域的技术人员是可能的,本发明如上述所示,不限于所说明的准确的结构以及应用例,所对应的全部的变形例以及均等物被视为基于附加的权利要求以及均等物的本发明的范围内。
Claims (17)
1.一种无线通信系统,其进行无线通信,其特征在于,该无线通信系统具有:可提供服务数是N的多个不同的通信服务的基站,其中,N>1;以及可享受多个不同的通信服务的移动终端,
上述基站由以下部分构成:
导频信号发出部,其发出具有与服务数是N的每个不同的通信服务相对应的载波频率的导频信号;
调度器,其汇集从n台移动终端通知的N×n个传播环境信息,将多个不同的通信服务的调度集成为1个调度,并进行决定发送对象的处理,在决定发送对象的处理中,选择上述多个不同的通信服务中传播环境良好的移动终端以及向上述传播环境良好的移动终端提供的通信服务,其中,n≥1;以及
控制信息发送部,其向由上述调度器选择出的移动终端发送所选择的通信服务所需的控制信息,
上述可享受多个不同的通信服务的移动终端由以下部分构成:
传播环境信息通知部,其接收载波频率不同的使用N个载波传送的上述导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境,将N个上述传播环境信息通知给上述基站;以及
发送接收功能设定部,其在由上述基站选择了本移动终端以及通信服务的情况下,根据上述控制信息,进行与所选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,上述调度器根据上述传播环境信息,按照不超过通信服务的最大传输速度的上限值的方式,从传播环境良好的前几位开始选择预先决定的台数以下的上述传播环境良好的移动终端,其中,表示传播环境状态的传播环境指标作为上述传播环境信息使用。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,上述可享受多个不同的通信服务的移动终端还具有发送QoS信息的QoS信息发送部,上述调度器在除了上述传播环境信息以外,还接收到从上述可享受多个不同的通信服务的移动终端发送的、指示上述移动终端所需的QoS的上述QoS信息的情况下,从在通信服务中满足QoS信息并且传播环境良好的前几位开始选择预先决定的台数以下的上述传播环境良好的移动终端。
4.根据权利要求3所述的无线通信系统,其特征在于,上述调度器在进行不含QoS的调度时,按每个传播环境指标,固定地设定最大传输数据量以及调制的种类,在进行含有QoS的调度时,对于每个传播环境指标,至少将传输数据量和调制种类之一设定为可变。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,上述控制信息发送部在所选择的通信服务下进行使用时,为了预先设定上述传播环境良好的移动终端的发送接收功能,而在上述控制信息中包含变更定时来进行发送,上述发送接收功能设定部基于上述变更定时,设定变更与所选择的通信服务相对应的发送接收功能。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,上述传播环境信息通知部在将N个上述传播环境信息通知给上述基站时,利用与使用N个载波传送的导频信号的各载波频率相对应的多个频率值,分别通知上述传播环境信息,或者利用特定的1个频率值,通知所有上述传播环境信息。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统,其特征在于,上述传播环境信息通知部在使用特定的1个频率值通知所有上述传播环境信息的情况下,将包含在上述传播环境信息中的设定内容编码后进行通知,以使在上述基站中能判别是根据哪个载波频率的上述导频信号测定的传播环境。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于,上述调度器在决定上述可享受多个不同的通信服务的移动终端的优先级的调度时,执行不同通信服务或不同载波频率之间的切换,而不通过上位站。
9.一种基站,其进行无线通信,其特征在于,该基站具有:
导频信号发出部,其按每个不同的通信服务发出导频信号;
调度器,其汇集从移动终端通知的传播环境信息,将多个不同的通信服务的调度集成为1个调度,并进行决定发送对象的处理,在决定发送对象的处理中,选择多个不同的通信服务中传播环境良好的移动终端以及向上述传播环境良好的移动终端提供的通信服务;以及
控制信息发送部,其向由上述调度器选择出的移动终端发送所选择的通信服务所需的控制信息。
10.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,上述调度器基于上述传播环境信息,以不超过通信服务的最大传输速度的上限值的方式,从传播环境良好的前几位开始选择预先决定的台数以下的上述传播环境良好的移动终端,其中,表示传播环境状态的传播环境指标作为上述传播环境信息使用。
11.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,上述调度器在除了上述传播环境信息以外还接收到从上述通知传播环境信息的移动终端发送的、指示上述移动终端所需的QoS的QoS信息的情况下,从在通信服务中满足QoS并且传播环境良好的前几位开始选择预先确定的台数以下的上述传播环境良好的移动终端。
12.根据权利要求11所述的基站,其特征在于,上述调度器在进行不包括QoS的调度时,对于每个传播环境指标,固定地设定传输数据量以及调制的种类,在进行包括QoS的调度时,对于每个上述传播环境指标,至少将传输数据量以及调制种类之一设定为可变。
13.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,上述控制信息发送部在使用所选择的通信服务时,为了事前设定上述传播环境良好的移动终端的发送接收功能,而在上述控制信息中包含变更定时来进行发送。
14.根据权利要求9所述的基站,其特征在于,上述调度器在决定上述通知传播环境信息的移动终端的优先级的调度时,执行不同通信服务或不同载波频率之间的切换,而不通过上位站。
15.一种移动终端,可享受多个不同的通信服务进行无线通信,其特征在于,该移动终端具有:
传播环境信息通知部,其接收从基站发出的载波频率不同的导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境,将传播环境信息通知给上述基站;以及
发送接收功能设定部,在由上述基站选择了本移动终端以及通信服务的情况下,其基于从基站发送的控制信息进行与所选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定,
上述传播环境信息通知部在将N个上述传播环境信息通知给上述基站时,用与使用N个载波传送的导频信号的各载波频率相对应的多个频率值,分别通知上述传播环境信息,或者使用特定的1个频率值,通知所有上述传播环境信息,其中,N>1。
16.根据权利要求15所述的移动终端,其特征在于,上述传播环境信息通知部在使用特定的1个频率值通知所有上述传播环境信息的情况下,将包含在上述传播环境信息中的设定信息编码后进行通知,以使上述基站能判别是根据哪个载波频率的上述导频信号测定的传播环境。
17.一种无线通信方法,其在无线网络上进行决定发送对象的处理,进行移动终端的功能设定,其特征在于,该无线通信方法包括:
从基站发出具有与服务数是N的每个不同的通信服务相对应的载波频率的导频信号,其中,N>1;
由每个移动终端接收载波频率不同的使用N个载波传送的上述导频信号,按每个载波频率单独测定传播环境;
将N个传播环境信息从每个移动终端通知给上述基站;
在基站汇集从n台移动终端通知的N×n个传播环境信息,将多个不同的通信服务的调度集成为1个调度,并进行选择上述多个不同的通信服务中传播环境良好的移动终端以及向上述传播环境良好的移动终端提供的通信服务的调度,其中,n≥1;
向通过上述调度而选择的移动终端发送所选择的通信服务所需的控制信息;以及
在由上述基站选择了本移动终端以及通信服务的情况下,在每个所选择的移动终端中,基于上述控制信息,进行与所选择的通信服务相对应的发送接收功能的设定。
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