CN101375623A - 通信系统、通信装置、通信方法以及程序 - Google Patents

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CN101375623A CNA2006800528957A CN200680052895A CN101375623A CN 101375623 A CN101375623 A CN 101375623A CN A2006800528957 A CNA2006800528957 A CN A2006800528957A CN 200680052895 A CN200680052895 A CN 200680052895A CN 101375623 A CN101375623 A CN 101375623A
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Abstract

通信系统包含基站和移动台。基站具有：根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组的组管理部件；存储构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧和多个组的对应关系的存储部件；按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度的部件；将所述对应关系通知给移动台的部件。移动台具有：将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的部件；以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的部件。

Description

通信系统、通信装置、通信方法以及程序
技术领域
本发明一般涉及无线通信的技术领域，特别涉及通信系统、通信装置、通信方法以及程序。
背景技术
当前所运用的高速下行链路分组接入(HSDPA：High Speed DownlinkPacket Access)方式是IMT-2000的分组传输方式，是用于实现下行链路的高速大容量化的技术。在HSDPA中，进行调度以对传播路径状态好的用户优先分配信道资源，希望从而提高吞吐量。因此，表示调度的内容或传输方式的公共控制信道(HS-SCCH)伴随共享数据信道(HS-DSCH)而被准备。由于调度的内容等对于每个用户有所不同，因此公共控制信道(HS-SCCH)必须准备要同时发送的用户复用数个。关于HSDPA，例如记载在非专利文献1中。
由数据通信所传输的分组大多数不必实时传输，并且分组尺寸较大。因此，能够同时传输的用户复用数被限制得较小，公共控制信道(HS-SCCH)较少也没有关系。由于基站的总发送功率存在上限，因此若公共控制信道较少，则能够在共享数据信道中使用较多的功率。因此，当前的HSDPA方式从高效地进行数据通信的观点来看可以说是理想的方式。
另一方面，被无线传输的分组中不仅有数据分组，还包含基于互联网协议语音(voice over Internet Protocol：VoIP)的语音分组。语音分组大多数需要实时传输，分组的尺寸也比较小。因此，从频率或时隙这样的资源观点出发，优选将多个用户分组进行复用并同时传输。在上述那样的以往的HSDPA方式中，在用户复用数增加时，需要准备与此相应的多个公共控制信道(HS-SCCH)。这意味着基站的总发送功率中用于公共控制信道的功率增加，而用于共享数据信道的功率减少。因此，关于语音分组的复用传输，存在着共享数据信道的吞吐量会下降的顾虑。
关于这个问题，非专利文献2中所记载的方式将处于同样的通信状态的移动台进行分组，在组内使用相同的传输方式(调制方式、信道编码率、重发控制方式等)。移动台若能够确认本台属于哪个组就可知道传输方式的内容，期待由此来减少控制信道的信息量甚至控制信道数。另一方面，非专利文献3所记载的方式提出了不需要HS-SCCH那样的控制信道本身的新的信号格式。
非专利文献1：3GPP，TS25.308
非专利文献2：3GPP，R2-052994
非专利文献3：3GPP，R2-052980
发明内容
发明要解决的课题
但在非专利文献2中没有充分表示用于减少控制信道的信息量的具体内容。此外，在专利文献3中虽然不传输控制信道，但传输方式等的选项被极度限制，移动台试行被限定的所有选项，并最终采用最正确的选项。因此，担心充分进行链路自适应(link adaptation)较为困难，难以通过有效地活用资源而提高吞吐量。虽然如此，但若增加选项数，则存在移动台的运算负担会变得过大的顾虑。
本发明的课题在于提供一种减少用于对尺寸较小的多个分组进行复用传输的控制信道的信息量的通信系统、通信装置、通信方法以及程序。
解决课题的方案
本发明使用的通信系统包含基站和移动台。基站具有:组管理部件，根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组；存储部件，存储构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧(subframe)和多个组的对应关系(correspondence)；按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度的部件；以及将所述对应关系通知给移动台的部件。移动台具有:将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的部件；以及以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的部件。
发明效果
根据本发明，能够减少用于对尺寸较小的多个分组进行复用传输的控制信道的信息量。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的通信系统中使用的基站及移动台的图。
图2是表示MCS号、调制方式、信道编码率、相对的传输速率以及子帧的对应关系的图。
图3是表示本发明一实施例中使用的帧格式例的图。
图4是表示移动台的组被变更时的动作例的流程图。
标号说明
11 数据缓冲器
12 调度器
13 发送单元
14 控制信道接收单元
15 接收质量信息处理单元
16 组管理单元
17 控制信道生成单元
18 接收单元
21 接收单元
22 接收质量测定单元
23 控制信道发送单元
24 控制信道解调单元
25 接收控制单元
26 发送控制单元
27 发送单元
具体实施方式
根据本发明的一方式，移动台根据从移动台报告的信号质量而被分组，与移动台的通信被限定于用于组而分配的子帧(发送时间间隔)进行。传输方式和无线传输帧中的子帧的对应关系由事先决定。由此，能够显著地削减对移动台通知的控制信息量。在一方式中，无线传输帧被分为传输语音分组的期间(period)和传输非语音分组的期间。在用于语音分组的期间，调度中公共控制信道在实质上不会被需要，而在用于分组(相对尺寸较大的分组等)的期间，调度中需要公共控制信道。通过这样划分无线传输帧的期间，能够实现伴随公共控制信道的发送接收的定时管理的高效化。在一方式中，子帧在无线传输帧中被排列使得其传输速率成为降序或者升序。例如，在用于MCS号较大的用户组的子帧之后，排列用于MCS号(number)较小的用户组的子帧。并且，通过在组的再分配(组变更)时限制为只能变更一次子帧，从而能够减少在组的再分配时对移动台通知的控制信息量。该通知可以通过L1控制信息或者L2控制信息来进行。L1/L2控制信息可以与数据信道不同而另外传输，也可以被包含在数据信道的一部分。
实施例1
图1表示本发明一实施例的通信系统中使用的基站以及移动台。基站具有数据缓冲器11、调度器12、发送单元13、控制信道接收单元14、接收质量信息处理单元15、组管理单元16、控制信道生成单元17以及接收单元18。
数据缓冲器11保存发往移动台的发送数据。
调度器12管理将频率和/或时间等资源对哪个移动台在哪个定时进行分配。与以往不同，调度器12参考后述的帧信息以及组信息后进行调度。
发送单元13以帧信息所表示的格式来发送调度后的共享数据信道。此外，发送单元13还发送由控制信道生成单元17生成的控制信道。控制信道和共享数据信道可以被复用传输，也可以被分别传输。并且，发送单元13将帧信息作为报告信息而通知给下属的移动台。帧信息中还包含用于表示构成帧的多个子帧和后述的多个组之间的对应关系的信息。
控制信道接收单元14接收来自移动台的控制信道。控制信道中包含有例如下行导频信道的接收信号质量(即，信道状态信息(CQI))、表示下行分组是否被适当地接收的信息(肯定响应(ACK)或者否定响应(NACK))、组变更的确认信号(组分配ACK)等。
接收质量信息处理单元15从控制信道提取下行信道的信号质量。此外，根据需要来测定上行导频信道的接收信号质量。
组管理单元16基于从移动台报告的下行信道的信号质量，对移动台进行分组。在本实施例中准备了8个组，根据信号质量的好坏，移动台被分类为8个组中的某一个。因此，向基站报告了相同值的信号质量的一个以上的移动台属于同一组。原则上一个移动台属于一个组，但组也可以构成为一个移动台属于多个组。在本实施例中，信号质量的好坏与MCS号相关联。MCS号是用于指定调制方式和信道编码率的组合的号码。有关各个移动台属于哪个组的信息被通知到调度器12和控制信道生成单元17。
图2表示MCS号、调制方式、信道编码率、相对的传输速率以及子帧的对应关系。如图中最左列所示，8个组相当于MCS号。MCS号是根据CQI的好坏而编号。较小的MCS号例如与小区边缘的用户那样CQI较差的情况关联，使用使数据传输的可靠性提高这样的调制方式和信道编码率。具体来说，使用较小的调制阶数以及较小的信道编码率。相反，较大的MCS号例如与基站附近的用户那样CQI较好的情况关联，使用使传输速率提高这样的调制方式和信道编码率。具体来说，使用较大的调制阶数以及较大的信道编码率。图示的例子中表示的数值只不过是一例，它们并非限定本发明。MCS号可以比8多或者少，也可以使用其他的调制方式或其他的信道编码率。
图1的控制信道生成单元17生成包含了有关各个移动台属于哪个组的信息、变更组所需的信息等的控制信道。
接收单元18接收来自移动台的上行共享数据信道。
移动台具有接收单元21、接收质量测定单元22、控制信道发送单元23、控制信道解调单元24、接收控制单元25、发送控制单元26以及发送单元27。
接收单元21从基站接收控制信道以及共享数据信道。接收单元21还接收报告信息，报告信息中除了基站的识别信息这样的通常的信息之外，例如也可以包含上述的对应关系。
接收质量测定单元22测定下行导频信道的接收信号质量(CQI)。
控制信道发送单元23生成并发送控制信道。控制信道例如包含下行导频信道的接收信号质量(CQI)、表示下行分组是否被适当地接收的信息(肯定响应(ACK)或者否定响应(NACK))、组变更的确认信号(组分配ACK)等。
控制信道解调单元24对从基站接收到的控制信道进行解调。
接收控制单元25按照控制信道的指示内容来控制接收单元21。尤其接收控制单元25按照上述对应关系来进行控制，以通过与本台所属的组对应的子帧来接收共享数据信道。
发送控制单元26按照控制信道的指示内容来控制发送单元26。尤其发送控制单元26按照上述对应关系和上行信道的调度内容来进行控制，以通过与本台所属的组对应的子帧来发送共享数据信道。
发送单元27在发送控制单元26的控制下发送发送数据。
下面说明动作的一例。首先，基站基于从移动台报告的接收信号质量，将移动台分类为MCS1～MCS8中的一个组。如图2最右列所示，表示组的MCS号与8个子帧T1～T8对应。该对应关系作为“帧信息”被提供给调度器12和发送单元13。帧信息也可以作为报告信息而被通知给移动台。
如图3所示，例如20ms的一个帧(分配周期(allocation cycle))被分为主要用于传输语音分组的期间(4ms)和主要用于传输非语音分组的期间(16ms)。需要注意的是，本发明不限于对语音分组进行复用，可以广泛地应用于对尺寸较小的多个分组进行复用的情况。主要传输语音分组的期间由8个子帧T1～T8构成。子帧可以是发送时间间隔(TTI)，在本实施例中一个子帧具有0.5ms的期间。但是，子帧和TTI不一定要1对1对应，例如1TTI可以由多个子帧构成。这样的帧结构可以在小区内固定地使用，也可以变更子帧数从而动态地使用，但在移动台的通信开始之前需要在移动台为事先已知。例如，假设在基站的组管理单元16中判定为某一移动台A属于MCS5的组。根据当前例的对应关系，该组与子帧T5对应。因此，发往移动台A的共享数据信道(语音分组)被调度为由图3的T5所示的子帧来传输。若不考虑重发，则该分配周期中发往移动台A的语音分组仅由子帧T5传输。
就算进行重发，只要事先决定了重发中使用的子帧是哪个即可。例如，由子帧T8所传输的分组可以由下一个分配周期的子帧T8重发，也可以由同一分配周期内的子帧T5重发。后者的情况下，子帧T5被MCS8或者MCS5传输，但不清楚是哪一个。这时，可以在接收端尝试用双方的传输方式进行解调，从而采用有意义的信息(这样的估计法也被称为盲估(blind estimation))。或者，可以对接收端另行通知用于指定由子帧T5传输的分组的传输方式是MCS8或者MCS5中的哪一个的指示信息。
移动台A事先得到用于表示一连串的子帧和多个组的对应关系的信息。此外，在通信开始时还被通知本台属于哪个组。该通知所需的信息只是移动台的组以及移动台的识别信息(或者身份信息)，所以可以比确定传输方式以及子帧所需的信息量少。移动台的识别信息只要在一个子帧中所复用的移动台中进行区分即可，因此能够以较少的比特数来识别。并且，若通信状况不变，则有关移动台属于哪个组的信息可以不用每次传输共享数据信道时都发送。如上所述，若组决定，则传输方式(调制方式、信道编码率等)也决定，所以移动台A通过只对全帧内的子帧T5进行解调，能够提取出发往本台的语音分组。因此，能够实际省略与以往的HS-SCCH相当的控制信道。
在上述的动作说明中，如图3所示的帧格式被用在下行共享数据信道中。但是这样的帧格式也可以被用在上行共享数据信道中。这时调度也会在基站端进行，所以基站对各个移动台通知各个移动台应以哪个子帧来进行传输。该通知所需的信息也只不过是表示移动台的组以及组中的识别信息，因此可以比用于确定传输方式以及子帧所需的信息量少。
实施例2
图4是表示移动台的组被变更时的动作例的流程图。图4中并列描绘了表示基站中的动作的步骤S11～S15和表示移动台中的动作的步骤S21～S25。在通信开始时，基站对移动台通知有关帧格式的信息、表示组和子帧的对应关系的信息、表示通信开始时的移动台的组的信息等(S11)。移动台接收这些信息，并准备通信(S21)。
移动台将当前的接收信号质量对基站进行报告(S22)。
基站监视从移动台报告的信号质量(S12)，判定是否应变更移动台所属的组(S13)。这是因为移动台的通信环境也许会随着时间而变化。表示信号质量的信息可以是瞬时的值，也可以是平均化的值。若不需要变更组，则流程返回到步骤S12。在需要变更组时，流程进至步骤S14，生成用于向移动台通知组变更的控制信号，并发送该控制信号。该控制信号可以由指定特定的子帧从而通知分配变更的层2控制消息(L2消息)来表现。或者，由表示应转移到MCS号差一个的组的层1控制消息(L1消息)来表现。可以使用L2消息和L1消息的两者或者其中一个来通知组变更。例如，移动台的通信环境被估计为缓慢变化的情况相对于急剧变化的情况要多。因此，在组被变更时，也许可以限制为MCS号一次只变化一个。这时，表示组变更所需的比特数为一个就可以，例如可以使“1”与增加MCS号的方向关联，“0”与减少MCS号的方向关联。进而这时如图3所示，若事先使子帧与信号质量的好坏关联而排序，则组变更的影响能够始终限制为向相邻的子帧的转移。
在步骤S23中，移动台判定是否接收到了表示组变更的再分配控制信号。判定的结果，若没有接收到则流程返回到步骤22。在接收了再分配控制信号时流程进至步骤S24。
在步骤S24中，移动台根据来自基站的再分配控制信号所示的内容，与本台所属的组的变更相匹配地调整数据接收定时等。
在步骤S25中，移动台对基站通知有关组的再分配的处理已完成。
在步骤S15中，基站从移动台接收与组再分配有关的确认信号，流程返回到步骤S12，重复已说明的步骤。
在上述的说明中，组的再分配的触发是信号质量CQI，但也可以基于其他的基准而开始组再分配。例如，也可以基于从移动台接收的否定响应(NACK)来计算误码率，以该误码率是否超过了规定值来判定是否需要再分配。
以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明并非限定于此，在本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形和变更。为了便于说明，将本发明分为几个实施例进行了说明，但各个实施例的区分并不是本发明的本质性内容，也可以根据需要而使用一个以上的实施例。
本国际申请主张基于公元2005年12月28日申请的日本专利申请第2005-379989号的优先权，将其全部内容引用到本国际申请中。

Claims (16)

1.一种通信系统，具有移动台和基站，其特征在于，
所述基站具有:
组管理部件，根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组；
存储部件，存储构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧和多个组的对应关系；
按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度的部件；以及
将所述对应关系通知给移动台的部件，
所述移动台具有:
将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的部件；以及
以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的部件。
2.一种通信装置，其特征在于，具有:
组管理部件，根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组；
存储部件，存储构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧和多个组的对应关系；
按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度的部件；以及
将所述对应关系通知给移动台的部件。
3.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
所述无线传输帧被分为传输语音分组的期间和传输非语音分组的期间。
4.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
所述对应关系是将按信号质量顺序排列的多个组和一连串的多个子帧相关联。
5.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
所述组管理部件判定是否需要变更移动台所属的组，
变更后的组被通知到所述调度器以及移动台。
6.一种通信方法，其特征在于，具有以下步骤:
将表示构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧和多个组的对应关系的信息通知给移动台的步骤；
根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组的步骤；以及
按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度并发送的步骤。
7.一种程序，其特征在于，使通信装置执行以下步骤:
将表示构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧和多个组的对应关系的信息通知给移动台的步骤；
根据从移动台报告的信号质量信息对移动台进行分组的步骤；以及
按照所述对应关系对发往移动台的分组进行调度并发送的步骤。
8.一种通信装置，其特征在于，具有:
将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的部件；
从基站接收表示根据信号质量而准备的多个组和构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧的对应关系的信息的部件；以及
以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的部件。
9.一种通信方法，其特征在于，具有以下步骤:
从基站接收表示根据信号质量而准备的多个组和用于构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧的对应关系的信息的步骤；
将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的步骤；以及
以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的步骤。
10.一种程序，其特征在于，使通信装置执行以下步骤:
从基站接收表示根据信号质量而准备的多个组和构成无线传输帧的至少一部分的多个子帧的对应关系的信息的步骤；
将表示接收到的信号的质量的信号质量信息发送到基站的步骤；以及
以与本台所属的组对应的子帧从基站接收分组的步骤。
11.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
对于按时间顺序被发送的多个子帧的各自的传输速率被设定为在一连串的子帧中按照降序或者升序变化。
12.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
所述组管理部件判定是否需要变更移动台所属的组，
变更后的组通过L1/L2控制信号被通知到移动台。
13.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，
在各个子帧中设定的传输速率由规定的多个等级的其中一个所表现，
移动台所属的组的变更前后的传输速率的变化被限制为仅变化一个等级。
14.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
对于按时间顺序被发送的多个子帧的各自的传输速率被设定为在一连串的子帧中按照降序或者升序变化。
15.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
变更后的组通过L1/L2控制信号被通知到移动台。
16.如权利要求2所述的通信装置，其特征在于，
在各个子帧中设定的传输速率由规定的多个等级的其中一个所表现，
移动台所属的组的变更前后的传输速率的变化被限制为仅变化一个等级。
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