CN101346958B - 决定上行链路的发送参数的装置 - Google Patents

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Abstract

决定用于上行链路的发送参数的装置包括：从移动台接收信道状态信息的部件；用于存储信道状态信息、上行链路的调制方式及信道编码率、以及移动台的发送功率和发送带宽的两者或者其一之间的对应关系的部件；根据对应关系导出一组发送参数的部件；以及将一组发送参数通知给所述移动台的部件。

Description

决定上行链路的发送参数的装置
技术领域
本发明一般涉及无线通信的技术领域，特别涉及决定用于在上行链路中传输共享分组数据信道的发送参数的装置及方法。 
背景技术
在这种技术领域中为了提高被无线传输的上行信号的质量，使用了各种各样的技术。这样的技术中有一个发送功率控制法。在该技术中，测量从移动台发送并被基站接收到的上行导频信道的接收质量，计算传播损失(路径损失)等，决定移动台的发送功率以补偿这些损失，所决定的发送功率被通知给移动台。由此，在基站中的接收信号质量在一定程度上得以确保。提高信号质量的其他技术有自适应调制/信道编码法(AMC：Adaptive Modulationand channel Coding)。AMC法根据无线信道的好坏来自适应地变更调制阶数及编码率，达到在当前的通信状态下所能达到的最佳的吞吐量。AMC法例如以高速下行链路分组接入(HSDPA)方式采用。关于HSDPA例如记载在非专利文献1中。 
通过这样适当地设定发送功率或调制阶数等传输参数，可以提高吞吐量。期望吞吐量中当然包含用户各自的吞吐量，以及还包含系统整体的吞吐量，并将两者同时提高。尤其是在将来的通信系统中，要求达到比现在更大的吞吐量。因此，使传输参数与信道状态适当地匹配，提高信号的传输质量(称为“链路自适应(adaptation)”)变得越发重要。 
非专利文献1：3GPP，TR25.848：“Physical Layer Aspects of UTRAN HighSpeed Downlink Packet Access” 
发明内容
发明要解决的课题 
本发明的课题是提供一种决定与上行链路的无线信道状态相符的发送参数的装置以及方法。 
解决课题的方案 
本发明的发送参数决定装置，决定用于在上行链路中传输信号的发送参数，包括：从移动台接收信道状态信息的部件；存储信道状态信息、上行链路的调制方式及信道编码率、以及移动台的发送功率和发送带宽的两者或者其一之间的对应关系的部件；根据所述对应关系导出一组发送参数的部件；将所述一组发送参数通知给所述移动台的部件；第1发送天线的瞬时的信道状态测定部，基于来自移动台的第1发送天线的上行链路中的上行导频信道的接收功率来测定信道状态信息的瞬时值；以及第2发送天线的瞬时的信道状态测定部，基于来自移动台的第2发送天线的上行链路中的上行导频信道的接收功率来测定信道状态信息的瞬时值；导出所述发送参数的部件从与上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值中公共地计算信道状态信息的时间平均值，基于信道状态信息的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送功率，基于与上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值以及发送功率，决定用于上行数据信道的发送带宽，基于上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值以及发送带宽，决定用于上行链路的调制阶数以及信道编码率的组合。 
发明效果 
根据本发明，能够决定与上行链路的无线信道状态相符合的发送参数。 
附图说明
图1表示本发明一实施例的基站的概略方框图。 
图2表示本发明一实施例的移动台的概略方框图。 
图3表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图(1)。 
图4是表示查找表(look up table)的一例的图。 
图5是表示决定发送带宽的情况的说明图。 
图6是表示信道状态和MCS序号(number)之间的对应关系的图。 
图7是表示MCS表的具体例的图。 
图8表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图(2)。 
图9表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图(3)。 
图10表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图(4)。 
图11是表示考虑多个移动台后决定发送带宽的情况的图。 
图12是表示第1至第4实施例的比较例的图表。 
图13是表示单一用户MIMO方式的图。 
图14是表示多用户MIMO方式的图。 
图15是表示单一用户MIMO方式中的频带的图。 
图16是表示多用户MIMO方式中的频带的图。 
图17表示本发明一实施例的基站的概略方框图。 
图18表示本发明一实施例的移动台的概略方框图。 
图19表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图(1)。 
图20是表示图19所示的流程图的变形例的图。 
图21表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图(2)。 
图22是表示图21所示的流程图的变形例的图。 
图23表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图(3)。 
图24是表示图23所示的流程图的变形例的图。 
图25表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图(4)。 
图26是表示图25所示的流程图的变形例的图。 
图27是表示第7至第10实施例的比较例的图表。 
标号说明 
10     基站 
11     无线单元 
12     信号提取单元 
13     信道状态测量单元 
14、15 解调及解码单元 
16     发送参数决定单元 
20     移动台 
21     发送缓冲器 
22、23 调制及编码单元 
24     复用单元 
25     频带限制滤波器 
26     无线单元 
27     功率放大单元 
28     下行控制信道的解调及解码单元 
171    信号分离单元 
具体实施方式
根据本发明的一个方式，基于从移动台接收到的信道状态信息，导出一组发送参数。一组发送参数根据信道状态信息、上行链路的调制方式及信道编码率、以及移动台的发送功率和发送带宽的两者或者其一之间的已存储的对应关系导出，并通知给移动台。移动台与该发送参数相匹配地进行各种设定，发送以后的上行链路的信号。 
不仅是AMC或发送功率，发送带宽也根据通信状况而被调整，因此可以大大地增加发送参数的组合数，可以与信道状态相匹配地将发送参数更加 适当地进行组合，能够进一步提高信号的传输质量。 
也可以导出一组发送参数，以在某个一定的期间内，上行链路的数据速率被自适应地调整，但发送功率维持一定。具体地说，例如根据信道状态信息的时间平均值导出发送功率，根据信道状态信息的瞬时值导出发送带宽、调制阶数以及信道编码率。或者也可以根据信道状态信息的平均值导出发送功率以及发送带宽。由此，可以提高系统整体的吞吐量，能够进一步提高资源的利用效率。 
或者，也可以导出所述一组发送参数，以在某个一定的期间内，上行链路的数据速率维持一定，但发送功率被可变地调整。具体地说，例如根据信道状态信息的时间平均值导出发送带宽、调制阶数以及信道编码率，根据信道状态信息的瞬时值导出发送功率。这种情况对于要求实时性的通信特别有利。 
也可以导出所述一组发送参数，使得上行链路的接收误码率及吞吐量的至少一个被改善。 
也可以是从多个移动台接收多个信道状态信息，移动台各自的一组发送参数根据多个信道状态信息导出。不仅是各个移动台，连多个移动台之间也考虑在内，从而能够决定更加适合的发送带宽。 
实施例1 
图1表示本发明一实施例的基站的概略方框图。基站10包括：无线单元(RF单元)11、信号提取单元12、信道状态测量单元13、解调及解码单元14、15、发送参数决定单元16。 
无线单元(RF单元)11进行用于将从移动台发送并由未图示的天线接收到的无线分组转换为基带信号的各种处理(例如，频率转换、频带限制、模数转换等)。无线分组不一定要从移动台发送，也可以是从包含固定台的任何通信终端发送，但为了简化说明，以移动台为例进行说明。 
信号提取单元12连接到RF单元11的输出，提取接收信号中所包含的导频信道、共享分组控制信道(简称为“控制信道”)以及共享分组数据信道(简称为“数据信道”)，并输出这些信道。导频信道、控制信道以及数据信道通过时间复用、频率复用、码复用或者这些的组合而被复用并且被无线传输。因此，信号提取单元12适当地分离所复用的这些信号，还作为信号分离器(demultiplexer)起作用。 
信道状态测量单元13连接到信号提取单元12的一个输出，测量导频信道的接收质量，并准备接收质量的瞬时值。接收质量或者信道状态的好坏典型的是由接收到的导频信道的信号功率对噪声功率比(SIR或者接收SIR)测量，更一般的也可以由适当的任意一个信道状态信息(CQI：Channel QualityIndicator)测量。此外，信道状态测量单元13将接收质量的瞬时值在一定期间(例如，10ms到1s左右的期间)内进行平均化，计算接收质量的时间平均值，还输出平均的信道状态。 
解调及解码单元14、15从信号提取单元12分别接收控制信道以及数据信道。解调及解码单元14对接收到的控制信道进行解调及解码，提取用于解调数据信道等所需的信息(调制阶数(modulation level)、信道编码率等)，并将其通知给解调及解码单元15。解调及解码单元15基于被通知的控制信息，对接收到的数据信道进行解调及解码，为进一步的数据传输等处理做准备。 
发送参数决定单元16连接到信道状态测量单元13的输出，基于接收质量的瞬时值以及时间平均值导出与以后的上行链路有关的一组发送参数，并将其输出。一组发送参数中包含移动台的发送功率、发送频带、调制阶数、信道编码率等与上行链路的信号传输有关的参数。这样的一组发送参数对于每个移动台以适当的频度被导出。所导出的发送参数由下行链路的控制信道被通知给各移动台。对于发送参数的具体导出方法将在后面叙述。 
图2表示本发明一实施例的移动台的概略方框图。移动台20包括：发送缓冲器21、调制及编码单元22、23、复用单元24、频带限制滤波器25、RF单元26、功率放大单元27、控制信道的解调及解码单元28(与数据信道有关的解调及解码单元等为了简化图示而没有描绘)。 
发送缓冲器21暂时保存用户要发送的业务(traffic)数据，并将其与所指示的数据速率相一致地输出。实际上也有保存及输出用于控制信道的数据的要素，但为了简化图示而没有描绘这些。该业务数据构成发送信号内的数据信道。 
调制及编码单元22连接到发送缓冲器21的输出，对数据信道进行信道编码以及数据调制，以实现所指示的数据速率。 
调制及编码单元23进行控制信道的信道编码以及数据调制。 
复用单元24连接到调制及编码单元22、23的输出，对数据信道以及控 制信道进行复用。复用可以是时间复用、频率复用、码复用或者这些的组合。 
频带限制滤波器25根据指示内容来设定发送信号的带宽。在本实施例中，系统准备有1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz以及20MHz等5种带宽，适当地选择其中一个。具体的带宽值或所准备的带宽的种类不限于此，可以使用各种各样的数值。 
无线单元(RF单元)26进行用于将基带信号转换为无线信号的各种处理(例如，数模转换、频率转换等)。 
功率放大单元27根据指示内容适当地放大发送信号的功率。 
控制信道的解调及解码单元28对于在下行链路中接收到的控制信道进行解调以及信道解码，并提取包含发送功率、发送带宽、调制阶数以及信道编码率等的一组发送参数。解调及解码单元28将提取的发送参数的内容通知到发送缓冲器21、调制及编码单元22、23、频带限制滤波器单元25以及功率放大单元27。 
图3表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图。该流程在基站进行，主要在图1的信道状态测量单元13及发送参数决定单元16进行。流程从步骤S0开始，从各个移动台以上行链路接收导频信道。在步骤S1中，基于导频信道的接收功率等级测量接收质量或者信道状态的瞬时值。如上所述，接收质量或者信道状态也可以用接收SIR测量。该接收SIR作为信道状态信息(CQI)使用。基站也可以基于接收SIR进行频率调度(scheduling)，对移动台分配适合的频带。 
在步骤S2中，信道状态信息的瞬时值在一定期间(典型的是10ms到1s左右的期间，但也可以根据用途来使用各种长度的期间)内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S3中，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送功率。在这种情况下，除了信道状态信息的时间平均值之外，还可以考虑与各移动台的发送功率有关的余量(margin)。这是因为移动台可达到的发送功率值有可能依赖于移动台的性能而有所不同。移动台的发送功率在本实施例中通过参照查找表来决定。 
图4表示查找表的一例。在图示的例子中，表示基站中的导频信道的接收功率R1～RX、信道状态信息CQI1～CQIX、移动台的发送功率PT1～PTX、每个带宽在基站中的接收功率D1，W～DX，W的对应关系。接收功率对于多个带宽 W的每一个准备。该对应关系被保存在任意一个存储部件中，根据需要读出或者更新。在当前的步骤S3的阶段中，确定相当于信道状态信息的时间平均值的CQIi，通过找出与该CQIi对应的发送功率PTi，从而决定发送功率。另外，查找表中的信道状态信息和发送功率的关系也可以在考虑了对周边小区带来的干扰或多个移动台的各个移动台能够实现的数据速率的公平性(fairness)后决定。即，处在小区边界附近的移动台若只考虑接收状态而增加发送功率，则对于相邻的周边小区的干扰会变大，因此优选考虑将对周边小区的干扰考虑在内的查找表。另一方面，处在基站附近的移动台对周边小区带来的干扰较小，因此通过进一步增加发送功率，能够增大可实现的数据速率，而不会增加对于周边小区的干扰。但是，在进行如上那样的操作时，牺牲小区边界附近的移动台可实现的数据速率，从而进行基站周边的移动台的数据速率的增大，因此优选考虑多个移动台的每一个能够实现的数据速率的公平性。 
在图3的步骤S4中，基于信道状态的瞬时值CQIt以及所决定的发送功率PTi，决定用于上行数据信道的发送带宽。在本实施例中，用于上行链路而准备有1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz以及20MHz等5种带宽。在本步骤选择这些带宽中与当前的信道状态最适合的带宽。图4所示的每个单位频带的(基站中的)接收功率表示，移动台以某一带宽W且发送功率PTi发送了信号时，基站所接收的功率的估计值。例如，在带宽为1.25MHz且发送功率为PT1的情况下，基站中每个单位频带的接收功率是D1，1.25。相同的发送功率且带宽为2.5MHz的情况下，基站中的接收功率表示为D1，2.5。如此，表中准备了对于5种带宽的各个带宽，发送功率为PT1～PTX时的基站中的每个带宽的接收功率D1，1.25，...，DX，20。此外，在决定发送带宽时也可以考虑移动台所支持的发送带宽。这是因为移动台可达到的发送带宽有可能依赖于移动台的性能而有所不同。并且，发送带宽的分配在考虑相应的移动台所需的数据速率的同时，还可以考虑对于其他的移动台的发送带宽的分配。这种情况下，作为考虑对于多个移动台的发送带宽的分配的频率调度的一个环节，进行发送带宽的分配。在步骤3中所导出的发送功率PTi是根据信道状态信息的时间平均值导出的，由此导出的接收功率Di，W也表示平均的值。在本实施例中，该平均的接收功率被信道状态信息的瞬时值CQIt进一步校正，导出瞬时的接收功率Di，W′。基于这样导出的瞬时的接收功率的估计值以及规定的阈 值，导出瞬时的最佳的发送带宽。 
图5表示决定最佳的发送带宽的情况。首先，用瞬时的信道状态信息校正平均的接收功率的结果，得到接收功率Di，W′，假设带宽以及接收功率的关系成为图5所示的关系。假设规定的阈值处于虚线所示的位置。在本实施例中，选择发送带宽，以在基站中的每个单位频带的接收功率超过阈值，尽量成为宽带。在图示的例子中，作为超出阈值的带宽，可列举1.25MHz、2.5MHz以及5MHz的带宽作为候选，这其中最宽的5MHz被决定为发送带宽。另外，根据阈值的设定方法，也可以选择发送带宽，使得接收功率低于阈值，尽量成为窄带。无论如何，从取得频率分集效应从而提高耐衰落性的观点出发，期望设为较宽的带宽。此外，为了将基站中的接收质量确保为一定程度以上，基站中的接收功率需要达到一定程度。但是，从减小信号的峰值功率的观点出发，优选设为能够使基站中的接收功率降低的带宽。 
在图3的步骤S5中，基于信道状态信息的瞬时值CQIt以及发送带宽，决定调制阶数以及信道编码率。在本实施例中，事先规定了调制阶数以及信道编码率的组合，组合的每一个是通过指定MCS表中的MCS序号(MCS1，...，MCSX)而确定。如图6所示，信道状态信息和MCS序号之间的对应关系已事先规定。图7表示MCS表的一例，还表示调制阶数以及信道编码率的组合的一例。在图示的例子中设定组合，以使相对的比特速率随着MCS序号增加而增加。 
在图3的步骤S6中，基站将在步骤S3、S4以及S5中所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)用下行控制信道通知给移动台。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
根据本实施例，发送带宽以及MCS序号基于信道状态信息的瞬时值而被瞬时地变更，因此从将传输频带作为系统整体而有效使用的观点出发，本实施例非常理想。在本实施例中数据速率被瞬时变更，另一方面发送功率被平均地维持固定。因此本实施例在实时性的要求较少的非实时的数据通信等中特别有利。 
根据本实施例，不仅控制AMC，还进行发送功率以及发送带宽的控制，可以大幅增加上行链路的发送参数的组合数，可以与信道状态相一致地将发送参数更加适当地进行组合。若只有AMC以及发送功率控制，则例如在信 道状态良好时，只有减少发送功率或者增加MCS序号的选择项。但是，根据本实施例，还准备了变更发送带宽的选择项。在提供的发送功率下，存在带宽变宽时每个单位频带的发送功率(以至于基站中的接收功率)减少，而在带宽变窄时每个单位频带的发送功率(以至于基站中的接收功率)增加的倾向。因此，在信道状态较差时，也可以通过减少带宽来增加每个单位频带的功率，从而代替通过维持带宽并增加发送功率来增加每个单位频带的功率。或者，在信道状态较好时，在上述的选择项以外例如也可以只是将发送带宽变窄，而不减少发送功率或者增加MCS序号。这样，能够节约系统资源而不改变传输速率。这些只不过是一例，可以对发送参数进行各种各样的组合。 
另外，在基站导出一组发送参数时，除了信道状态信息CQI之外还可以参考误码率的大小或吞吐量的好坏。例如，在用已说明的方法导出一组发送参数后，也可以基于误码率的大小等修正发送功率值等。此外，也可以根据发送带宽的宽窄来调整扩频码的扩频率。 
实施例2 
图8表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S0开始，从各个移动台用上行链路接收导频信道。在步骤S1中，基于导频信道的接收功率等级测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S2，信道状态信息的瞬时值在一定期间内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S3，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送功率。在这种情况下，除了信道状态的时间平均值之外，还可以考虑与各移动台的发送功率有关的余量。移动台的发送功率通过参照图4所示的那样的查找表来决定。更具体地说，确定相当于信道状态信息的时间平均值的CQIi，通过找出与该CQIi对应的发送功率PTi，从而决定发送功率。 
进而在本实施例的步骤S3，基于信道状态信息的平均值CQIi，还导出发送带宽。即，导出与信道状态信息的平均值CQIi以及所决定的发送功率PTi 对应的在基站中的每个单位频带的接收功率Di，W，并根据该接收功率Di，W和规定的阈值之间的关系导出发送带宽。对于从接收功率Di，W导出发送带宽的方法，可以适用已在图5中说明的方法。 
在步骤S4，基于信道状态信息的瞬时值CQIt，决定调制阶数以及信道编码率。 
在步骤S5，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S3以及S4中所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数有关的指示内容相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
本实施例不是瞬时地变更发送带宽，而是平均地决定。从容易适用于以固定带宽进行AMC的现有系统的观点来看，本实施例较为理想。 
实施例3 
图9表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S0开始，从各个移动台用上行链路接收导频信道。在步骤S1中，基于导频信道的接收功率等级测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S2，信道状态信息的瞬时值在一定期间内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S3，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送带宽以及MCS序号。在这种情况下，除了信道状态信息的时间平均值之外，还可以考虑与各移动台的发送功率有关的余量。移动台的发送带宽通过参照图4所示那样的查找表来导出。具体地说，导出与信道状态信息的平均值CQIi 对应的在基站中的每个单位频带的接收功率Di，W，并根据该接收功率Di，W和规定的阈值之间的关系导出发送带宽。对于从接收功率Di，W导出发送带宽的方法，可以适用已在图5中说明的方法。 
进而在本实施例的步骤S3，基于信道状态信息的平均值CQIi，还导出MCS序号。信道状态的平均值和MCS序号的对应关系可以事先准备，可以根据该对应关系导出MCS序号。 
在步骤S4，根据信道状态信息的瞬时值CQIt，导出移动台的发送功率。信道状态的瞬时值和发送功率的对应关系也可以事先准备，可以根据该对应关系导出发送功率。 
在步骤S5，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S3以及S4中所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
在本实施例中不是瞬时地变更发送带宽以及MCS序号，而是平均地决定。从而数据速率相对固定，因此本实施例例如在实时通信中特别有利。 
实施例4 
图10表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S0开始，从各个移动台用上行链路接收导频信道。在步骤S1中，基于导频信道的接收功率等级测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S2，信道状态信息的瞬时值在一定期间(典型的是10ms到1s左右的期间)内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S3，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的MCS序号。在这种情况下，除了信道状态信息的时间平均值之外，还可以考虑与各移动台的发送功率有关的余量。 
在步骤S4，根据信道状态信息的瞬时值CQIt以及所决定的MCS序号，导出移动台的发送功率。 
在步骤S5，基于信道状态信息的瞬时值CQIt以及所决定的发送功率，决定发送带宽。 
在步骤S6，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S3、S4以及S5中所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
根据本实施例，本实施例中数据速率被维持一定，另一方面，发送功率以及发送带宽被瞬时地变更。因此，本实施例在实时性的要求较多的通信等(例如语音通信等)中特别有利。 
图12表示决定发送功率、发送带宽以及调制方式等的第1至第4实施例的方法的比较例。图中，“低”意味着在各列的最上位行所示的量(发送功率等)由低速控制所决定，意味着通过信道状态信息的长周期的时间平均值的控制所决定。“高”意味着在各列的最上位行所示的量由高速控制所决定，意味着通过使用信道状态信息的瞬时值的控制而自适应地决定。 
实施例5 
在第1至第4实施例中，发送参数对于每个移动台分别独立决定。在本发明的第5实施例中，不仅是各个移动台，还考虑多个移动台之间，从而决定发送带宽。 
图11表示通过本实施例决定发送带宽的情况。为了便于说明，假设在系统的上行链路中准备的带宽为2.5MHz、5MHz、10MHz以及15MHz。并且， 假设对于用户A、B的在基站中的每个单位频带的接收功率为图11的(A)、(B)所示的大小关系。这种情况下，超过规定阈值的候选(candidate)中的最宽的带宽对于用户A和用户B都是10MHz。因此，若系统整体的带宽为20MHz以上，则可以对双方分配10MHz的带宽。但是，若系统整体可使用的带宽例如只有15MHz，则无法进行这样的分配。本实施例提供用于处理这样的状况的方法。 
在图示的状况中，对于用户B的从阈值开始的余量mB大于对于用户A的从阈值开始的余量mA(mB＞mA)。这意味着有关用户B的信道状态更好，基站能够以更高的信号质量进行接收。因此，在本实施例中，对用户B分配较宽的10MHz带宽，而对用户A分配较窄的5MHz带宽，发送带宽被有效分配。信道状态良好的用户B以较宽的频带能够享受较大的分集效应，另一方面，用户A能够确保更大的每个单位频带的功率，因此对应于各自的信道状态来提高发送质量。 
实施例6 
在实施例5中说到的那样，移动台的发送参数可以对各个移动台独立地决定，也可以在多个移动台之间进行任意调整。进而对于发送功率控制，还考虑以下的(1)～(3)的方法。 
(1)也可以控制移动台的发送功率，使得所有的移动台在基站中成为相同的接收功率。该方法中所有的移动台能够实现相同程度的吞吐量或误码率，从确保移动台之间的公平性的观点来看是有利的。但是，小区边沿的移动台可能对其他小区带来较大干扰的这一点也许会不利。 
(2)也可以控制发送功率，使得所有的移动台以相同的发送功率进行发送。该方法从能够使小区内的吞吐量最大化的观点来看是有利的。但是，也许小区端部的用户的吞吐量会恶化，丧失用户之间的公平性。 
(3)作为(1)和(2)的中间方法，也可以进行发送功率控制，使得所有的移动台在基站中成为一定程度以上的接收功率，并控制移动台的发送功率，使得来自基站周边的移动台的信号以更高的功率在基站被接收。由此，既照顾了移动台之间的公平性，又能够改善小区内的吞吐量。 
实施例7 
本发明的第7至第10实施例是与多天线系统或者多输入多输出(MIMO：Multiple Input Multiple Output)系统关联的实施例。一般，MIMO系统中有单 一用户MIMO方式和多用户MIMO方式。 
图13表示单一用户MIMO方式的原理图。为了简化说明，表示了从具有两个发送天线的通信终端(UE)到具有两个接收天线的基站(NodeB)，但天线数量不限于这样的数，可以使用各种条数的天线。在图示的例子中，不同的信号同时以相同的频带从通信终端(UE)的发送天线#1、#2发送。基站接收在空间被复用的这些信号，通过执行某种信号分离法，还原从各个发送天线发送的信号序列的各个序列。 
图14表示多用户MIMO方式的原理图。为了简化说明，具有一个以上的发送天线的通信终端有两台(UE1、UE2)，从各个通信终端发送不同的信号。在空间被复用的这些信号在基站被接收。对接收到的信号应用某种信号分离法，从各个通信终端发送的各个信号序列被复原。 
在单一用户MIMO以及多用户MIMO的任一情况下，同一频带内的不同信号在基站同时被接收，这些通过信号分离法被分离，上行链路的信号分别被复原。如下所述，本发明也可以适用于多天线系统中的上行链路的信号。但是，以多个发送天线或者多个用户使用的频带共用作为前提。 
图15表示在单一用户MIMO方式中，以第1发送天线#1通信的信号的频带和以第2发送天线#2通信的信号的频带相同的情况。例如，赋予系统的频带(系统带宽)为20MHz，对某一用户分配了5MHz的频带时，第1以及第2发送天线#1、#2分别使用相同的5MHz的频带。 
图16表示在多用户MIMO方式中，第1用户通信的信号的频带和第2用户通信的信号的频带相同的情况。例如，赋予系统的频带为20MHz，假定对第1、第2用户分配了相同的5MHz的频带。 
图17表示具有两个接收天线的基站的概略方框图。基站包括：无线单元(RF单元)11-1、11-2、信号分离单元171、信号提取单元12、信道状态测量单元13-1、13-2、解调及解码单元14-1、15-1、14-2、15-2、发送参数决定单元16。为了便于说明而接收天线为两个，但也可以使用比两个更多的接收天线数。此外，说明了单一用户MIMO方式，但本发明在多用户MIMO方式中同样可以适用。 
无线单元(RF单元)11-1、11-2进行用于将从移动台发送并由未图示的多个接收天线接收到的无线分组转换为基带信号的各种处理(例如，频率转换、频带限制、模数转换等)。 
信号分离单元171通过对空间上复用并且同时接收到的两个信号或者数据序列应用某种信号分离法，从而取得从发送天线#1、#2发送的两个信号。 
信号提取单元12提取所分离的发送信号中包含的导频信道、共享分组控制信道(简称为“控制信道”)以及共享分组数据信道(简称为“数据信道”)，并输出这些信道。导频信道、控制信道以及数据信道通过时间复用、频率复用、码复用或者这些的组合而被复用，并从各个发送天线无线传输。因此，信号提取单元12适当地分离所复用的这些信号，还作为信号分离器起作用。 
信道状态测量单元13-1、13-2连接到与信号提取单元12的导频信道有关的输出，用每个发送天线测量导频信道的接收质量，并分别测量接收质量的瞬时值。信道状态测量单元13-1、13-2将接收质量的瞬时值在一定期间(例如，10ms到1s左右的期间)内对于各个发送天线进行平均化，计算接收质量的时间平均值，还输出平均的信道状态。 
解调及解码单元14-1、14-2、15-1、15-2用每个发送天线分别从信号提取单元12接收控制信道以及数据信道。解调及解码单元14-1、14-2对每个发送天线接收到的控制信道分别进行解调及解码，提取用于解调数据信道等所需的信息(调制阶数、信道编码率等)，并将其通知给解调及解码单元15-1、15-2。解调及解码单元15-1、15-2基于被通知的控制信息，对接收到的数据信道进行解调及解码，为进一步的数据传输等处理做准备。 
发送参数决定单元16连接到信道状态测量单元13-1、13-2的输出，基于接收质量的瞬时值以及时间平均值导出与以后的上行链路有关的一组发送参数，并将其输出。一组发送参数中包含移动台的发送功率、发送频带、调制阶数、信道编码率等与上行链路的信号传输有关的参数。这样的一组发送参数对于每个移动台以适当的频度被导出。所导出的发送参数通过下行链路的控制信道被通知给各移动台。对于发送参数的具体导出方法将在后面叙述。 
图18表示本发明一实施例的移动台的概略方框图。移动台包括：发送缓冲器21、调制及编码单元22-1、22-2、频带限制滤波器25-1、25-2、RF单元26-1、26-2、功率放大单元27-1、27-2、控制信道的解调及解码单元28(与控制信道有关的编码及调制等为了简化图示而没有描绘)。 
发送缓冲器21暂时保存用户要发送的业务数据，并将其与所指示的数据速率相符地输出。 
调制及编码单元22-1、22-2连接到发送缓冲器21的输出，对数据信道进 行信道编码以及数据调制，以实现对每个发送天线所指示的数据速率。 
频带限制滤波器单元25-1、25-2根据每个发送天线的指示内容来设定发送信号的带宽。在本实施例中，系统准备有1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz以及20MHz等5种带宽，被适当地选择其中一个。如上所述通过两个发送天线发送的信号分别占据相同的频带。 
无线单元(RF单元)26-1、26-2在每个发送天线中进行用于将基带信号转换为无线信号的各种处理(例如，数模转换、频率转换等)。 
功率放大单元27-1、27-2根据每个发送天线的指示内容适当地放大发送信号的功率。 
控制信道的解调及解码单元28对于在下行链路中接收到的控制信道进行解调以及信道解码，并对每个发送天线提取包含发送功率、发送带宽、调制阶数以及信道编码率等的一组发送参数。解调及解码单元28将提取的发送参数的内容对每个发送天线分别通知给发送缓冲器21、调制及编码单元22-1、22-2、频带限制滤波器单元25-1、25-2以及功率放大单元27-1、27-2。 
图19表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图。该流程在基站进行，主要在图17的信道状态测量单元13-1、13-2及发送参数决定单元16进行。流程从步骤S11、S12开始，从移动台的各个发送天线发送的上行链路的导频信道由基站的两个接收天线所接收。图示的流程表示进行了某种信号分离法之后的处理。上行链路有两种，一个是来自第1发送天线#1的上行链路，另一个是来自第2发送天线#2的上行链路。为了简化说明，进行了单一用户MIMO方式中的说明，但本发明在多用户MIMO方式中也可以适用。这种情况下也有来自第1用户的上行链路和来自第2用户的上行链路。在步骤S11、S21中，基于上行导频信道的接收功率等级测量接收质量或者信道状态的瞬时值。 
在步骤S12、S22中，信道状态信息的瞬时值在一定期间内被测量，在步骤S13中计算信道状态信息的时间平均值。一定期间典型的是10ms到1s左右的期间，但也可以根据用途来使用各种长度的期间。信道状态信息的瞬时值在发送天线#1、#2中有所不同，但预测这些的时间平均值为同样的值。因此，步骤S13关于各个上行链路而公共地进行。 
在步骤S14，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送功率。这种情况下，除了信道状态信息的时间平均值之外，还可以考虑 与各移动台的发送功率有关的余量。这是因为移动台可达到的发送功率值有可能依赖于移动台的性能而有所不同。移动台的发送功率在本实施例中也可以通过与图4关联说明的方法来决定。 
在步骤S15，基于与上行链路的各个链路有关的信道状态的瞬时值CQIt (1)、CQIt (2)以及在步骤S14决定的发送功率PTi，决定用于上行数据信道的发送带宽。在本实施例中，用于上行链路而准备有1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz以及20MHz等5种带宽。这些带宽中与当前的信道状态最适合的带宽通过与图4关联说明的相同的方法来选择。在步骤S14中所导出的发送功率PTi是根据信道状态信息的时间平均值导出的，因此根据该值估计出的基站中的接收功率Di，W也表示平均的值。在本实施例中，进而使用信道状态信息的瞬时值CQIt校正该平均的接收功率，导出瞬时的接收功率Di，W′。基于这样导出的接收功率以及规定的阈值，导出瞬时的最佳的发送带宽。 
在步骤S16、S26中，基于信道状态信息的瞬时值CQIt以及发送带宽，对于上行链路的各个链路决定调制阶数以及信道编码率的组合。在本实施例中，事先规定了调制阶数以及信道编码率的组合，组合的每一个是通过指定MCS表中的MCS序号(MCS1，...，MCSX)而确定。 
在步骤S17中，基站将在步骤S14、S15以及S16中对于各个上行链路分别决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)用下行控制信道通知给移动台。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数相匹配地对每个发送天线分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
根据本实施例，发送带宽以及MCS序号基于信道状态信息的瞬时值而对于上行链路的各个链路被瞬时地变更，因此从将传输频带作为系统整体而有效使用的观点出发，本实施例是非常理想的。在本实施例中数据速率被瞬时变更，另一方面发送功率被平均地维持固定。因此本实施例在实时性的要求较少的非实时的数据通信等中特别有利。 
图20表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。本流程与图19中已说明的流程大致相同，但有关步骤S16′的处理内容有所不同。在本流程的步骤S16′中，基于关于发送天线#1、#2所测量的瞬时的信道状态值以及所决定的发送带宽，决定上行链路的双方(发送天线#1、#2双方)公共使用的MCS序号。由此，可以节约进行AMC控制时的控制信道(信令信道)的控制比特数。 
实施例8 
图21表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S11、S21开始，接收来自移动台的各个发送天线的上行导频信道。在步骤S12、S22中，基于导频信道的接收功率等级测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S13，信道状态信息的瞬时值在一定期间内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S14，基于信道状态的时间平均值决定移动台从各个发送天线发送数据信道时的发送功率。在这种情况下，除了信道状态的时间平均值之外，还可以考虑与各移动台的发送功率有关的余量。移动台的发送功率通过参照图4所示那样的查找表来决定。更具体地说，确定相当于信道状态信息的时间平均值的CQIi，通过找出与该CQIi对应的发送功率PTi，从而决定发送功率。 
进而在本实施例的步骤S14，基于信道状态信息的平均值CQIi，还导出发送带宽。 
在步骤S15、S25，基于信道状态信息的瞬时值CQIt以及发送带宽，对每个发送天线决定调制阶数以及信道编码率的组合。在本实施例中事先规定了调制阶数以及信道编码率的组合，组合的每一个是通过指定MCS表中的MCS序号(MCS1，...，MCSX)而确定。 
在步骤S16，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S14、S15以及S25中对于各个上行链路分别决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，与发送参数相匹配地对每个发送天线分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
本实施例不是瞬时地变更发送带宽，而是平均地决定。从容易适用于以固定带宽进行AMC的现有系统的观点来看，本实施例较为理想。 
图22表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。本流程与图21中已说明的流程大致相同，但有关步骤S15′的处理内容有所不同。在本流程的步骤S15′中，基于关于发送天线#1、#2所测量的瞬时的信道状态值以及所决定的发送带宽，决定发送天线#1、#2的双方公共使用的MCS序号。由此，可以节约进行AMC控制时的控制信道的控制比特数。 
实施例9 
图23表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S11、S21开始，接收来自移动台的各个发送天线的上行导频信道。在步骤S12、S22中，基于导频信道的接收功率等级对于各个上行链路测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S13，信道状态信息的瞬时值在一定期间内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S14，基于信道状态的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送带宽。并且在本实施例的步骤S14中，基于信道状态信息的平均值CQIi，还导出MCS序号(调制阶数以及信道编码率)。信道状态的平均值和MCS序号的对应关系可以事先准备，可以根据该对应关系导出MCS序号。 
在步骤S15、S25，根据信道状态信息的瞬时值CQIt，导出与移动台的各个发送天线有关的发送功率。 
在步骤S16，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S14、S15以及S25中对于各个上行链路所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，与各个发送天线有关的发送参数相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
在本实施例中不是瞬时地变更发送带宽以及MCS序号，而是平均地决定。从而数据速率相对固定，因此本实施例例如在实时通信中特别有利。 
图24表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。本流程与图23中已说明的流程大致相同，但有关步骤S15′的处理内容有所不同。在本流程的步骤S15′中，基于关于发送天线#1、#2所测量的瞬时的信道状态值以及所决定的发送带宽以及MCS序号，决定发送天线#1、#2的双方公共使用的发送功率。由此，可以节约进行AMC控制时的控制信道的控制比特数。 
实施例10 
图25表示本发明一实施例的发送参数决定方法的流程图。流程从步骤S11、S21开始，接收来自移动台的各个发送天线的上行导频信道。在步骤S12、S22中，基于导频信道的接收功率等级，关于各个上行链路而测量接收质量或信道状态信息的瞬时值。 
在步骤S13，信道状态信息的瞬时值在一定期间(典型的是10ms到1s左右的期间)内被测量，计算信道状态信息的时间平均值。 
在步骤S14，基于信道状态的时间平均值对于上行链路的各个链路而决 定移动台发送数据信道时的MCS序号。 
在步骤S15、S25，根据与各个发送天线有关的信道状态信息的瞬时值CQIt以及所决定的MCS序号，分别导出与上行链路的各个链路有关的发送功率。 
在步骤S16，基站用下行控制信道对移动台通知在步骤S14、S15以及S25中关于各个上行链路所决定的一组发送参数(发送功率、发送带宽以及MCS序号)。移动台对下行控制信道进行解调，关于各个发送天线与发送参数相匹配地分别设定信道编码率、调制阶数、发送带宽以及发送功率。 
根据本实施例，本实施例中数据速率被维持一定，另一方面，与各个发送天线有关的发送功率被瞬时地变更。因此，本实施例在实时性的要求较多的通信等(例如语音通信等)中特别有利。 
图26表示本发明一实施例的其他的发送参数决定方法的流程图。本流程与图25中已说明的流程大致相同，但有关步骤S15′的处理内容有所不同。在本流程的步骤S15′中，基于关于发送天线#1、#2所测量的瞬时的信道状态值以及所决定的MCS序号，决定发送天线#1、#2的双方公共使用的发送功率。由此，可以节约进行AMC控制时的控制信道的控制比特数。 
图27表示决定发送带宽以及调制方式等的第7至第10实施例的方法的比较例。与图12的情况同样地，图中，“低”意味着在各列的最上位行所示的量(发送功率等)由低速控制所决定，意味着通过信道状态信息的长周期的时间平均值的控制所决定。“高”意味着在各列的最上位行所示的量由高速控制所决定，意味着通过使用信道状态信息的瞬时值的控制而自适应地决定。“相同”意味着该量在发送天线之间相同地设定。“不同”意味着该量在发送天线之间设定得各不相同。 
以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明不限于此，在本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形以及变更。为了便于说明，本发明划分为几个实施例进行了说明，但各个实施例的划分对于本发明不是本质性的，也可以根据需要使用一个以上的实施例。 
本国际申请主张基于2005年10月31日申请的日本专利申请第2005-317569号的优先权，并将其全部内容引用到本国际申请中。 
本国际申请主张基于2006年1月17日申请的日本专利申请第2006-009300号的优先权，并将其全部内容引用到本国际申请中。 

Claims (11)

1.一种发送参数决定装置，决定用于在上行链路中传输信号的发送参数，其特征在于，包括：
从移动台接收信道状态信息的部件；
存储信道状态信息、上行链路的调制方式及信道编码率、以及移动台的发送功率和发送带宽的两者或者其一之间的对应关系的部件；
根据所述对应关系导出一组发送参数的部件；
将所述一组发送参数通知给所述移动台的部件；
第1发送天线的瞬时的信道状态测定部，基于来自移动台的第1发送天线的上行链路中的上行导频信道的接收功率来测定信道状态信息的瞬时值；以及
第2发送天线的瞬时的信道状态测定部，基于来自移动台的第2发送天线的上行链路中的上行导频信道的接收功率来测定信道状态信息的瞬时值；
导出所述发送参数的部件从与上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值中公共地计算信道状态信息的时间平均值，
基于信道状态信息的时间平均值决定移动台发送数据信道时的发送功率，
基于与上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值以及发送功率，决定用于上行数据信道的发送带宽，
基于上行链路的各个链路有关的信道状态信息的瞬时值以及发送带宽，决定用于上行链路的调制阶数以及信道编码率的组合。
2.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
导出所述一组发送参数，以在某个一定的期间内，上行链路的数据速率被自适应地调整，但发送功率维持一定。
3.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
导出所述一组所述发送参数，以在某个一定的期间内，上行链路的数据速率被维持一定，但发送功率被可变地调整。
4.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
导出所述一组所述发送参数，使得上行链路的接收误码率及吞吐量的至少一个被改善。
5.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
所述接收的部件从多个移动台接收多个信道状态信息，
移动台各自的一组发送参数，从所述多个信道状态信息导出。
6.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
接收信道状态信息的部件接收对于通过多个接收天线接收到的多个信号的信道状态信息。
7.如权利要求6所述的发送参数决定装置，其特征在于，
在某个一定的期间内，多个上行链路中的各个数据速率被自适应地调整，多个上行链路的多个发送功率被维持一定。
8.如权利要求6所述的发送参数决定装置，其特征在于，
在某个一定的期间内，多个上行链路中各自的多个发送功率被自适应地调整，多个上行链路的数据速率被维持一定。
9.如权利要求6所述的发送参数决定装置，其特征在于，
所述多个信号是从同一个通信终端发送的信号。
10.如权利要求6所述的发送参数决定装置，其特征在于，
所述多个信号的至少两个信号是从不同的通信终端发送的信号。
11.如权利要求1所述的发送参数决定装置，其特征在于，
在信道状态差时，也可以通过减少带宽来增加每个单位频带的功率，从而代替通过维持带宽并增加发送功率来增加每个单位频带的功率。
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