CN101243632B - 无线通信移动台装置以及信道质量标识符报告方法 - Google Patents

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Abstract

能够改善多载波通信中的吞吐量的无线通信移动台装置。在该装置中，组控制单元(107)根据模式信息，进行在多个副载波组中使CQI报告对象的副载波组周期性地变化的控制。比如，组控制单元(107)对每个帧或者每个TTI(Transmission Time Interval：传输时间间隔)使CQI报告对象的副载波组变化。而且，组控制单元(107)对各个帧将CQI报告对象的副载波组指示给SINR检测单元(108)以及CQI生成单元(109)。

Description

无线通信移动台装置以及信道质量标识符报告方法
技术领域
本发明涉及无线通信移动台装置以及CQI报告方法。 
背景技术
近年来，在移动通信中，不只是语音，就连图像和数据等的各种各样的信息也成为传输的对象。对于高可靠性且高速的传输的必要性也随之进一步提高了。但是，在移动通信中进行高速传输的情况下，不能忽视由多径造成的延迟波的影响，传输特性会因频率选择性衰落而恶化。 
作为频率选择性衰落的对策技术之一，以OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing：正交频分复用)方式为代表的多载波通信备受瞩目。多载波通信为一种利用传输速度被抑制在不发生频率选择性衰落的范围内的多个副载波来传输数据，从而进行高速传输的技术。特别是，因为被配置数据的多个副载波的频率互相正交，所以OFDM方式在多载波通信中也是频率利用效率最高、而且通过比较简单的硬件结构即可实现的。因此，OFDM方式作为蜂窝方式的移动通信系统所采用的通信方法备受瞩目，并被加以各种各样的研究。 
正在研究在下行线路中适用OFDM方式，进行频率调度的技术(例如，参照非专利文献1)。在该频率调度中，无线通信基站装置(以下简称为基站)基于在无线通信移动台装置(以下简称为移动台)的每个频带的接收质量，对各个移动台自适应地分配副载波，因此能够获得最大限度的多用户分集增益，能够非常高效率地进行通信。这样的频率调度是，主要适合于在移动台低速移动时的数据通信的方式。 
因此，为了进行频率调度，各个移动台需要将每个副载波或者汇总了多个副载波的每个资源块的接收质量报告给基站。一般而言，接收质量的报告通过CQI(Channel Quality Indicator：信道质量标识符)进行。 
这里，若移动台报告所有副载波的CQI，则用于CQI的传输的上行线路资源变得庞大，因此上行线路的数据传输容量会减小。于是，将多个副载波 分为多个组(副载波组)，各个移动台只报告有关分配给本台的任意一个副载波组的CQI，由此削减CQI的传输量的技术被提出(参照非专利文献2)。另外，在以下的说明中，将副载波组简称为SC组。 
[非专利文献1]R1-050604“Downlink Channelization and Multiplexingfor EUTRA”3GPP TSG RAN WGl Ad Hoc on LTE，Sophia Antipolis，France，20-21 June，2005 
[非专利文献2]R1-050590“Physical channels and multiplexing inEvolved UTRA downlink”3GPP TSG RAN WGl Ad Hoc on LTE，SophiaAntipolis，France，20-21 June，2005 
发明内容
发明所要解决的课题 
但是，在非专利文献2记载的技术中，被分配的SC组的接收质量较低的，并且静止或者低速移动而传播路径状态的变动较少的移动台，在频率调度中的优先级一直较低，因此被分配接收质量良好的副载波的几率很低，其结果，会导致吞吐量降低。 
而且，若被分配给该优先级较低的移动台的SC组的副载波被分配给其它优先级较高的移动台，则对该优先级较低的移动台无法进行基于CQI的副载波分配，因此该移动台的吞吐量会进一步降低。 
本发明的目的在于提供能够改善多载波通信中的吞吐量的无线通信移动台装置、无线通信基站装置以及CQI报告方法。 
用于解决课题的手段 
本发明的移动台是将构成多载波信号的多个副载波分为多个组，并针对所述多个组的每个组，报告副载波的CQI的无线通信移动台装置，其采用的结构包括：控制单元，进行在所述多个组中使CQI报告对象的组周期性地变化的控制；生成单元，根据所述控制，生成属于所述多个组的任意一个组的各个副载波的CQI；以及发送单元，发送所生成的CQI。 
发明的效果 
根据本发明，能够改善多载波通信中的吞吐量。 
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的移动台的结构的方框图。 
图2是表示本发明的一个实施方式的基站的结构的方框图。 
图3表示本发明的一个实施方式的参照表。 
图4表示本发明的一个实施方式的SC组的例子。 
图5表示本发明的一个实施方式的报告模式的例子。 
图6表示本发明的一个实施方式的CQI生成定时以及CQI接收定时。 
具体实施方式
以下，有关本发明的实施方式，参照附图详细地进行说明。 
(实施方式) 
图1表示本实施方式的移动台的结构。而且，图2表示本实施方式的基站的结构。图1所示的移动台100将构成多载波信号的多个副载波分为多个SC组，并针对这些多个SC组的每个组，报告副载波的CQI。而且，图2所示的基站200基于从采用图1所示的结构的多个移动台报告的CQI进行频率调度。 
在图1所示的移动台100中，无线接收单元102通过天线101，接收从图2所示的基站200发送的多载波信号的OFDM码元，对该OFDM码元进行下变频、A/D变换等的接收处理，并输出到GI去除单元103。 
GI去除单元103去除附加在OFDM码元的GI(Guard Interval：保护间隔)，并输出到FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立叶变换)单元104。 
FFT单元104将从GI去除单元103输入的OFDM码元进行FFT，变换到频域，从而得到导频码元、模式信息以及数据码元。导频码元被输入到SINR检测单元108，模式信息以及数据码元被输入到解调单元105。该模式信息表示多个SC组的CQI的报告模式。 
解调单元105对模式信息以及数据码元进行解调，解码单元106对解调后的模式信息以及数据码元进行解码。由此得到接收数据。而且，解码后的模式信息被输入到组控制单元107。 
组控制单元107根据模式信息，进行在多个SC组中使CQI报告对象的SC组周期性地变化的控制(SC组控制)。比如，组控制单元107对每个帧或者每个TTI(Transmission Time Interval：传输时间间隔)，使CQI报告对象的SC组变化。在该SC组控制中，组控制单元107对每个帧或者每个TTI，将 CQI报告对象的SC组指示给SINR检测单元108以及CQI生成单元109。另外，将在后面论述SC组控制的细节。 
SINR检测单元108根据来自组控制单元107的指示，利用导频码元检测属于CQI报告对象的SC组的各个副载波的SINR(Signal to Interference andNoise Ratio：信干噪比)，并将其作为每个副载波的接收质量输出到CQI生成单元109。 
CQI生成单元109具有如图3所示的表，并根据来自组控制单元107的指示，参照该表生成与属于CQI报告对象的SC组的各个副载波的SINR对应的CQI。换言之，CQI生成单元109根据SC组控制，生成属于多个SC组的任意一个SC组的各个副载波的CQI。比如，对于SINR为B≤SINR＜A的副载波，生成CQI：5。另外，CQI：5与16QAM以及R＝3/4的MCS(Modulationand Coding Scheme：调制编码方式)对应。而且，在CQI：5中，每帧能够发送9000比特的数据。也就是说，CQI：5的传输速率为9000[bit/frame]。而且，有关该表所示的SINR的阈值A～E，A为最大的值，E为最小的值。也就是说，在图3所示的表中，接收质量越高CQI级别就越高。而且，CQI级别越高传输速率就越高。这样所生成的CQI在编码单元110被编码，在调制单元111被调制，并被输入到复用单元114。 
另一方面，发送数据在编码单元112被编码，在调制单元113被调制，从而成为数据码元，并被输入到复用单元114。 
复用单元114将从调制单元111输入的CQI与从调制单元113输入的数据码元进行时分复用，并输出到无线发送单元115。另外，CQI的复用对每一个帧或者每一个TTI进行。而且，CQI的复用也可以为频分复用。 
无线发送单元115对包含CQI以及数据码元的发送信号，进行D/A变换、放大以及上变频等的发送处理，通过天线101发送给图2所示的基站200。 
另一方面，在图2所示的基站200中，编码单元201由编码单元201-1～201-n构成。而且，编码单元201-1～201-n被提供n个，n等于基站200可通信的最大的移动台数。编码单元201-1～201-n以由CQI校正单元216指示的编码率，对发往各个移动台(MS)#1～#n的发送数据进行编码，并输出到调制单元202。 
调制单元202由调制单元202-1～202-n构成。而且，调制单元202-1～202-n被提供n个，n等于基站200可通信的最大的移动台数。调制单元202-1～ 202-n以由CQI校正单元216指示的调制方式，对从编码单元201输入的编码数据进行调制，从而生成数据码元，并输出到调度单元203。 
调度单元203基于从CQI校正单元216输入的校正后的CQI，通过MaxCIR法或比例公平性(Proportional Faimess)等的调度方法，进行将发往各个移动台的数据码元自适应地分配给副载波的频率调度。进行了频率调度的数据码元被输入到复用单元206。 
而且，模式信息在编码单元204被编码，在调制单元205被调制，并被输入到复用单元206。 
复用单元206将导频码元以及从调制单元205输入的模式信息与从调度单元203输入的数据码元进行时分复用，并输出到IFFT(Inverse Fast FourierTransform：快速傅立叶逆变换)单元207。由此，导频码元、模式信息或者数据码元被分配给各个副载波。另外，导频码元的复用对每一个帧或者每一个TTI进行。而且，模式信息的复用在各个移动台的通信开始时进行。而且，模式信息的复用也可以为频分复用。 
IFFT单元207对被分配了导频码元、模式信息或者数据码元的多个副载波进行IFFT而变换到时域，从而生成作为多载波信号的OFDM码元。该OFDM码元被输入到GI附加单元208。 
GI附加单元208将与OFDM码元的末尾部分相同的信号，作为GI附加在OFDM码元的开头，并输出到无线发送单元209。 
无线发送单元209对GI附加后的OFDM码元进行D/A变换、放大以及上变频等的发送处理，通过天线210发送给图1所示的移动台100。 
另一方面，无线接收单元211通过天线210接收从多个移动台200发送、并且包含CQI的信号，并对该接收信号进行下变频、A/D变换等的接收处理。接收处理后的信号被输入到分离单元212。 
来自各个移动台的信号，通过频分复用、时分复用、码分复用、或者其它的复用方式被复用并被接收，因此分离单元212将从无线接收单元211输入的信号分离给各个移动台(MS)#1～#n，并输出到解调单元213-1～213-n。 
解调单元213-1～213-n、解码单元214-1～214-n以及CQI提取单元215-1～215-n都被提供n个，n等于基站200可通信的最大的移动台数。 
解调单元213-1～213-n对从分离单元212输入的信号进行解调，并输出到解码单元214-1～214-n。 
解码单元214-1～214-n对从解调单元213-1～213-n输入的信号进行解码，并输出到CQI提取单元215-1～215-n。 
CQI提取单元215-1～215-n从解码单元214-1～214-n所输入的信号中提取CQI，并输出到CQI校正单元216。而且，CQI提取单元215-1～215-n输出CQI提取后的信号，即各个移动台(MS)#1～#n的接收数据。 
CQI校正单元216具有如图3所示的表，根据时间的经过对从各个移动台报告的CQI进行校正。将在后面论述该CQI校正的细节。然后，CQI校正单元216根据校正后的CQI进行MCS的自适应控制，将编码率以及调制方式指示给编码单元201以及调制单元202，同时将校正后的CQI输出到调度单元203。 
接下来，说明移动台100的SC组控制的细节。 
比如，在一个OFDM码元以副载波f1～f16构成的情况下，在本实施方式中，如图4所示地将副载波f1～f16分为四个SC组。换言之，将副载波f4、f8、f12、和f16作为SC组#1，将副载波f3、f7、f11、和f15作为SC组#2，将副载波f2、f6、f10、和f14作为SC组#3，将副载波f1、f5、f9、和f13作为SC组#4。然后，表示这四个SC组的报告模式的模式信息从基站200被通知给移动台100，组控制单元107根据该模式信息所示的报告模式进行SC组控制。 
图5表示有关SC组#1～#4的报告模式的例子。另外，针对每个移动台的组(MS组)，模式信息被通知给各个移动台。这里，SC组为四个，因此与其对应，使MS组也为四个。在基站200中，将位于通信区域内的各个移动台分类为这四个MS组的其中一个。 
在图5中，着眼于MS组#1的报告模式：在帧#1，属于SC组#1的各个副载波的CQI被报告；在帧#2，属于SC组#3的各个副载波的CQI被报告；在帧#3，属于SC组#2的各个副载波的CQI被报告；在帧#4，属于SC组#4的各个副载波的CQI被报告；在帧#5，属于SC组#1的各个副载波的CQI被再次报告。像这样，在本实施方式中，使CQI报告对象的SC组周期性地变化。由此，移动台100不会一直报告级别低的CQI，因此吞吐量会改善。 
而且，在本实施方式中，组控制单元107进行使SC组#1～#4的报告周期都相等的SC组控制。在图5所示的报告模式的例子中，使各个SC组的报告周期都为每四个帧。因此，像这样通过使各个SC组的报告周期都相等， 各个SC组的CQI被均等地报告，在经过了一个周期(这里为四个帧)的时间点，基站200能够利用所有的副载波的CQI来进行频率调度，所以即使存在接收质量较高而且优先级较高的移动台的情况下，对优先级较低的移动台也能够进行基于CQI的频率调度，从而能够进一步改善吞吐量。 
而且，在图5中，将MS组#1～#4的四个报告模式进行比较，报告模式互不相同。比如，在帧#1，MS组#1的移动台报告SC组#1的CQI，MS组#2的移动台报告SC组#3的CQI，MS组#3的移动台报告SC组#2的CQI，MS组#4的移动台报告SC组#4的CQI。像这样，各个移动台的组控制单元107根据与其它的移动台的报告模式互不相同的报告模式来使CQI报告对象的SC组变化。由此，不会发生多个移动台同时报告相同的副载波的CQI的情况。因此，接收质量良好的副载波不会在移动台之间相同，从而能够高效率地进行在基站200的频率调度。 
而且，在图5中的所有的报告模式中，CQI报告对象的SC组以SC组#1、SC组#3、SC组#2、SC组#4、SC组#1、…的顺序重复变化。这里，着眼于图4所示的分组，SC组#1与SC组#3之间，以及SC组#2与SC组#4之间，不存在互相邻接的副载波。也就是说，在本实施方式中，组控制单元107将在多个SC组中、不包含互相邻接的副载波的两个SC组连续地作为报告对象。比如，假设SC组数为M时，将报告模式设为SC组#1、SC组#(M/2+1)、SC组#2、SC组#(M/2+2)、…、SC组#(M/2)、以及SC组#M。由此，即使是频率选择性较宽松，而且在接近的副载波之间接收质量的差较小的移动台也不会连续报告级别较低的CQI，从而提高吞吐量。 
接下来，说明基站200的CQI校正的细节。这里，以对于MS组#1的报告模式为例进行说明。因此，来自移动台(MS)的CQI报告模式如图6所示。 
这里，如果存在衰落变动，在移动台100的生成时刻与在基站200的使用时刻之间的间隔越长，CQI的可靠性就越降低。于是，为了补偿该可靠性的降低，基站200的CQI校正单元216根据时间的经过，对从移动台100报告的CQI进行校正。 
具体而言，比如，如图6所示，基站(BS)200在帧#3，能够使用在帧#1被生成、在帧#2被接收的SC组#1的CQI，和在帧#2被生成、在帧#3被接收的SC组#3的CQI。此时，关于SC组#1的CQI，从接收时刻(帧#2)经过相当于一个帧的时间，因此，CQI校正单元216进行将该CQI的级别降 低一个的校正。 
而且，在帧#5，基站(BS)200虽然能够使用SC组#1～#4所有的CQI，但是CQI校正单元216同样地进行以下的校正：将从接收时刻(帧#4)经过一个帧的SC组#2的CQI的级别降低一个；将从接收时刻(帧#3)经过两个帧的SC组#3的CQI的级别降低两个；将从接收时刻(帧#2)经过三个帧的SC组#1的CQI的级别降低三个。 
像这样，CQI校正单元216对越是接收时刻与使用时刻之间的经过时间长的CQI，越增加校正量。参照图3的表，通过降低一个CQI级别，传输速率降低一个等级，因此能够使差错率特性随之提高一个等级。因此，通过进行这样的校正，能够补偿伴随时间的经过的CQI的可靠性降低。 
另外，实际上，有时接收质量缘于衰落变动上升，在本实施方式中，为了确实地防止传输差错，进行降低CQI级别而使传输速率更低的校正。也就是说，在本实施方式中，CQI校正单元216将从移动台100报告的CQI校正为与更低的传输速率对应的CQI。 
另外，也可以根据发送数据种类来切换是否进行CQI校正。比如，对于语音分组等延迟要求较严格的发送数据，为了尽可能避免传输差错而进行上述的CQI校正；而对于电子邮件数据等延迟要求较宽松的发送数据，为了尽可能提高传输速率而不进行上述的CQI校正。 
而且，虽然在上述的CQI校正中，每经过一个帧就将CQI级别降低一个级别，但是也可以将CQI级别降低相当于与由衰落造成的传播路径的时间变动速度对应的级别。换言之，CQI校正单元216也可以对衰落变动更快的，即对越是移动速度快的移动台所报告的CQI，越增加校正量。由此，可进行基于传播路径变动的速度的、更加正确的CQI校正，从而能够进一步防止传输差错。 
这样，根据本实施方式，能够改善多载波通信中的吞吐量，同时能够提高差错率特性而防止传输差错。 
以上说明了本发明的实施方式。 
另外，移动台有时被称为UE，基站有时被称为Node B，副载波有时被称为音调(tone)。 
而且，在上述实施方式中，虽然说明了以副载波为单位进行频率调度的情况，但是以资源块单位进行频率调度也是可以的。而且，资源块有时被称 为子信道、副载波块、子带、或者组块(chunk)。而且，资源块有时由连续的副载波构成，也有时由非连续的副载波构成。 
而且，虽然在上述实施方式中，基于SINR进行CQI的生成，但是也可以基于SNR、SIR、CINR、接收功率、干扰功率、误码率、吞吐量、可满足规定的差错率的MCS(Modulation and Coding Scheme：调制编码方式)等取代SINR来生成CQI。也就是说，在本发明中，也能够基于表示接收质量的上述某些参数来进行CQI的生成。而且，虽然在上述实施方式中，利用导频码元进行了接收质量的检测，但是也可以利用导频码元以外的信号(比如，数据码元)来检测接收质量。 
而且，虽然在上述实施方式中，对每个帧进行了CQI的报告，但是对每个规定的间隔，比如对每三个帧进行CQI的报告也是可以的。 
而且，也可以对SINR等进行DCT变换等的变换，并将变换后的值作为CQI来报告。 
而且，虽然在上述实施方式中，由非连续的副载波构成各个SC组，但是也可以由连续的副载波构成各个SC组。 
而且，虽然在上述的各个实施方式中，以硬件构成本发明的情况作为例子进行说明，但是本发明也能够以软件实现。 
另外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路的LSI来实现。这些块既可以被单独地集成为一个芯片，也可以一部分或全部被集成为一个芯片。虽然此处称为LSI，但根据集成程度的不同，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、特大LSI(Ultra LSI)。 
另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用在LSI制造后可编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array：现场可编程门阵列)，或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。 
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现，如果出现替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。 
本说明书基于2005年8月19日申请的日本专利申请第2005-238953号。其内容全部包含于此。 
工业实用性 
本发明能够适用于移动通信系统等。 

Claims (6)

1.一种无线通信移动台装置，将构成多载波信号的多个副载波分为多个组，并针对所述多个组的每个组报告信道质量标识符，该无线通信移动台装置包括：
控制单元，进行在所述多个组中使信道质量标识符报告对象的组周期性地变化的控制；
生成单元，根据所述控制，生成所述多个组的任意一个组的信道质量标识符；以及
发送单元，发送所生成的信道质量标识符，
所述控制单元使所述信道质量标识符报告对象的组变化，以在非连续的时间资源中根据规定的周期顺序地、对于所有的所述多个组的每个组的信道质量标识符分别进行报告。
2.如权利要求1所述的无线通信移动台装置，其中，所述控制单元对每个帧或每个传输时间间隔使信道质量标识符报告对象的组变化。
3.如权利要求1所述的无线通信移动台装置，其中，所述控制单元还使所述多个组的各自的报告周期都相等。
4.如权利要求1所述的无线通信移动台装置，其中，所述控制单元还根据与其它的无线通信移动台装置中的报告模式互不相同的报告模式，使信道质量标识符报告对象的组变化。
5.如权利要求1所述的无线通信移动台装置，其中，所述控制单元还将在所述多个组中、不包含互相邻接的副载波的两个组连续地作为报告对象。
6.一种信道质量标识符报告方法，用于将构成多载波信号的多个副载波分为多个组，并针对所述多个组的每个组报告信道质量标识符，该信道质量标识符报告方法使在所述多个组中、信道质量标识符报告对象的组周期性地变化，在非连续的时间资源中根据规定的周期顺序地、对于所有的所述多个组的每个组的信道质量标识符分别进行报告。
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