CN101438611B - 基站、移动台以及方法 - Google Patents

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Abstract

在移动通信系统中,单载波方式被用于上行链路。在移动通信系统中所使用的基站包括:与使用系统频带的全部或者一部分的移动台进行通信的部件;存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降(roll off)率的滤波器参数的对应关系的存储部件;以及根据上行链路的信道状态,由对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数的决定部件。由决定部件所决定的无线参数以及滤波器参数被通知给移动台。

Description

基站、移动台以及方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统中所使用的基站、移动台以及方法。
背景技术
在当前正在进行研究开发的下一代无线接入方式中,要求比以往的方式更加高效地进行通信。在下行链路中特别需要通信的高速大容量,因此认为正交频分复用连接(OFDM)那样的多载波方式的无线接入方式有希望。相对于此,上行链路与下行链路的区别在于,上行链路对于高速大容量的要求不像下行链路那样强,以及移动台的发送功率与基站相比被明显限制等。因此,不能说存在峰值功率对平均功率比(PAPR:peak to average power ratio)变大的顾虑的多载波方式是适合上行链路的方式。相反,从抑制PAPR,增大小区的覆盖范围(coverage)的观点出发,在上行链路中采用单载波方式比较理想。
可是,预想在下一代的无线接入方式中准备了较宽的系统频带,移动台使用其全部或者一部分进行通信。从在各种各样的频带适当地抑制PAPR以及减少对相邻频带的影响的观点来看,需要适当地进行频带限制(limitation)(也被称为波形整形(shaping)或者频谱整形)。
但是在以往的无线接入方式中,系统频带例如被固定为5MHz,频带限制方式也被固定。如果说这样的以往技术被用在下一代无线接入方式中,则存在起因于没有进行适当的波形整形而导致系统容量被限制的顾虑。
另外,关于码扩频后的码片(chip)数据序列通过平方余弦根奈奎斯特滤波器(root Nyquist filter)(滚降因子(roll-off factor)为0.22)被频带限制为5MHz的频带,例如记载在3GPP,TS25.101,“User Equipment(UE)radiotransmission and reception(FDD)”。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于提供一种提高单载波方式的上行链路无线接入中的系统容量的基站、移动台以及方法。
解决课题的方案
本发明中,使用在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统中的基站。基站包括:与使用系统频带的全部或者一部分的移动台进行通信的部件;存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数(filter parameter)的对应关系的存储部件;以及根据上行链路的信道状态,由所述对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数的决定部件。由决定部件决定的无线参数以及滤波器参数被通知给移动台所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
本发明的一种移动台,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统中,其特征在于,所述移动台包括:使用系统频带的全部或者一部分从而与基站进行通信的部件;存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系的存储部件;以及根据来自基站的控制信号以及所述对应关系,决定上行链路的无线参数和滤波器参数的决定部件,所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
本发明的一种通信方法,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统的基站,其特征在于,存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系,根据上行链路的信道状态,由所述对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数,将所决定的无线参数以及滤波器参数通知给使用系统频带的全部或者一部分的移动台,所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
本发明的一种通信方法,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统的移动台,其特征在于,存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系,接收来自基站的控制信号,根据所述控制信号以及所述对应关系,决定上行链路的无线参数和滤波器参数,使用系统频带的全部或者一部分,从而将信号发送到基站,所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
发明效果
根据本发明,能够提高单载波方式的上行链路无线接入中的系统容量。
附图说明
图1是表示本发明一实施例的移动通信系统的图。
图2是表示滚降滤波器的振幅特性的图。
图3是表示滚降滤波器的振幅特性的图。
图4是表示调制方式以及信道编码率的组合例子的图。
图5是表示规定无线参数以及滤波器参数之间的对应关系的表的图。
图6是表示无线参数以及滤波器参数的更新前后的情况的图(中心频率不变)。
图7是表示无线参数以及滤波器参数的更新前后的情况的图(中心频率可变)。
标号说明
UE 移动台
BS 基站
α 滚降率
具体实施方式
在本发明的一个方式中,基站存储了包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系。根据上行链路的信道状态,由该对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数,并通知给移动台。由此,与实际的信道状态相称的无线参数和滤波器参数被通知给移动台,上行链路的传输效率提高,能够实现系统容量的增大。
对应关系可以将较高速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应,也可以将较低速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应。
对应关系可以将较宽的带宽和较大的滚降率相对应,也可以将较窄的带宽和较小的滚降率相对应。
在上行链路的无线资源的分配内容被更新的情况下,当调制方式以及信道编码率的双方或者一方被变更时,带宽的中心频率可以被维持不变。这时,所述带宽也可以被变更。这从简化滤波器调整的观点来看比较理想。
在上行链路的无线资源的分配内容被更新的情况下,当调制方式以及信道编码率的双方或者一方被变更时,带宽的中心频率也可以被允许变更。这时,所述带宽也可以被变更。这从进一步提高传输效率,提高系统容量的观点来看比较理想。
实施例1
图1表示本发明一实施例的移动通信系统。图1中描绘了基站BS以及移动台或用户装置UE。在本实施例中,上行链路中采用了单载波方式,PAPR被有效地抑制。移动台使用系统频带的全部或者一部分进行通信。例如,在20MHz的系统频带内,移动台以1.25MHz,5MHz,10MHz等频带进行通信。此外,为了提高无线传输效率,进行自适应调制解调信道编码(AMC:AdaptiveModulation and channel Coding)控制,调制方式以及信道编码率根据信道状态而被自适应地变更。
基站根据上行链路的信道状态决定包含移动台使用的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数。无线参数的决定是通过对各个移动台决定分配哪个无线资源的(进行调度的)调度器(scheduler)进行。在本实施例中,基站不仅决定移动台在上行链路中使用的无线参数,还决定包含进行频带限制的滚降滤波器的滚降率以及通过频带(pass band)的滤波器参数。基站所决定的无线资源分配内容、无线参数以及滤波器参数通过某一个控制信道被通知给移动台。移动台接收该控制信道,确定无线参数以及滤波器参数是什么。移动台按照被通知的无线参数,对要发送的信号进行数据调制以及信道编码。移动台对调制后以及信道编码后的信号进行波形整形(频带限制)。该频带限制按照被通知的滤波器参数进行。频带限制后的信号以无线参数所指定的带宽被发送到基站。
下面,说明无线参数和滤波器参数的关系。
图2表示作为频带限制滤波器的滚降滤波器的振幅特性。上侧的图表示滚降率或者滚降系数α为0时的振幅特性,这对应于通过区域及阻止区域以奈奎斯特频率为边界分段地急剧变化的理想的低通滤波器。下侧的图表示滚降率α为0.2时的振幅特性。滚降率α取0以上1以下的值。如图所示,通过区域(施加滚降滤波器(filter)之前的信号频带)以及阻止区域之间缓慢变化,与α=0的情况相比,为了使占有频带相同,需要使通过区域N2比通过区域N1窄。即,需要设定N2,以使其满足N1=N2×(1+0.2)的关系。这一倾向在滚降率越大时越显著。以下,说明各种各样的量(amount)和滚降率的关系。
(1)数据量和滚降率的关系
如图2所示,滚降率α增加时,通过频带N变窄。从传输更多数据的观点来看,优选通过频带宽的情况。因此,从增加数据传输量的观点来看,希望将滚降率α较小地设定(理想的是,α=0)。
(2)PAPR和滚降率的关系
如图2所示,滚降率α越小,振幅特性在通过区域以及阻止区域之间越是急剧地变化。这意味着,滚降率小时,时域的振幅特性下旁瓣(side lobe)分量变大,使PAPR增加。因此,从将PAPR抑制地较小的观点来看,希望增大滚降率,使通过区域和阻止区域之间的变化平滑。
(3)对相邻频带带来的干扰和滚降率的关系
图2表示在奈奎斯特频率范围内的理想的滤波器振幅特性。但是,实际上无法忽略如图3所示那样超过奈奎斯特频率fN的振幅特性,这将成为波及到相邻频带的干扰。并且,还存在奈奎斯特频率fN越大,则波及到相邻频带的干扰也就越大,奈奎斯特频率fN越小,则波及到相邻频带的干扰也就越小的倾向。如图3所示那样滚降滤波(filter)后的占有频带fN相同时,滚降率越小则该干扰越大,滚降率越大则该干扰越少。α=0.2时的振幅特性收敛在比α=0时的振幅特性窄的频率范围内,所以可以说对相邻频带的干扰量也少。因此,从减少波及到相邻频带的干扰的观点来看,希望增大滚降率。
(4)MCS与滚降率的关系
在进行AMC控制时,根据信道状态以各种各样的信息比特速率进行无线传输。信息比特速率由调制方式以及信道编码率的规定组合(也被称为MCS号)确定。图4表示调制方式以及信道编码率的组合例子。在图示的例子中,高速的信息比特速率对应较大的MCS号,低速的信息比特速率对应较小的MCS号。一般,信道状态由信道状态信息CQI表现,信道状态差时使用较小的MCS号,从而实现数据传输的可靠性提高。相反在信道状态好时使用较大的MCS号,从而实现数据传输的吞吐量升高。
MCS号大时(调制阶数(level)多时和/或信道编码率大时),信息比特速率较快,因此通过频带限制滤波器进一步促使高速传输缺乏实际利益。这时反而希望减少波及到其他用户的干扰或PAPR。相反,在MCS号小时(调制阶数少时和/或信道编码率小时),信息比特速率较慢,在频带限制滤波器希望实现高吞吐量。因此,当信息比特速率在AMC控制中被设定得较快时,希望增大滚降率。此外,当信息比特速率在AMC控制中被设定得较慢时,希望滚降率被设定得较小。
(5)发送带宽和滚降率的关系
移动台使用系统频带的全部或者一部分进行通信。关于图3说明的那样,奈奎斯特频率fN越大则波及到相邻频带的干扰也就越大,奈奎斯特频率fN越小则波及到相邻频带的干扰也就越小。因此,以比较窄的频带(例如,全部20MHz中的1.25MHz)进行通信的移动台不会给相邻频带带来那么大的干扰。相反,以比较宽的频带(例如全部20MHz中的10MHz)进行通信的移动台会给相邻频带带来大的干扰。从而,当移动台的发送带宽窄时,希望减小滚降率,增加数据传输量。当移动台的发送带宽宽时,希望增大滚降率,抑制对相邻频带带来的干扰。
在本发明的一实施例中,按照(1)~(5)的关系,在发送带宽、MCS号以及滤波器参数之间设定了一定的对应关系。
图5以表的形式表示那样的对应关系。在图示的例子中,关于某一发送带宽BW1准备了3个MCS,它们分别对应了相称的滚降率α以及通过带宽N。对应的基准是上述的(1)~(5),以模拟(simulation)以及其他方法事先准备了表。对每个发送带宽BW准备的MCS数不限于3个,也可以准备比其多或者少的MCS。此外,也可以将同时连接用户在使用的发送带宽、MCS的信息等也考虑在内后制作表。在该例子中,滚降率和副载波数构成了组(set),但也可以由同时连接用户在使用的发送带宽、MCS的信息等,根据状况而增加副载波数(滤波(filter)后的占有频带)。(特别是图7中实施的情况)
基站对每个移动台判定上行链路的信道状态,在分配无线资源时对每个移动台(对每个被调度的移动台)决定无线参数以及滤波器参数。被决定的无线资源分配内容、无线参数以及滤波器参数通过某一个控制信道被通知到移动台。移动台接收该控制信道,按照被通知的无线参数,对要发送的信号进行数据调制以及信道编码。移动台对调制后以及信道编码后的信号进行波形整形。该频带限制按照被通知的滤波器参数进行。频带限制后的信号以无线参数所指定的带宽被发送到基站。以后在进行上行链路的发送时,同样的步骤被反复,无线参数以及滤波器参数被适当地更新。
图6表示从基站通知到各个移动台的无线参数以及滤波器参数的更新前后的情况。在更新前的时刻,第1移动台UE1被通知无线参数(BW1,MCS3)以及滤波器参数(α3,N3),在更新后的时刻,被通知无线参数(BW1,MCS1)以及滤波器参数(α1,N1)。结果,更新后滤波器的振幅特性较大地变化。关于第2、3移动台UE2、UE3,在更新前后参数的内容不变。在图6所示的例子中,在无线参数以及滤波器参数的更新前后,如果发送带宽上没有变更,则中心频率fc1、fc2、fc3被维持不变。因此,参数变更时的滤波器调整变得简单。
图7也表示从基站通知到各个移动台的无线参数以及滤波器参数的更新前后的情况。在更新前的时刻,第1移动台UE1被通知滤波器参数(α3,N3),在更新后的时刻,被通知滤波器参数(α4,N4)。结果,更新后滤波器的振幅特性变化。无线参数也可以被更新,但为了简化图示而省略了无线参数。在更新前的时刻,第2移动台UE2上被通知滤波器参数(α1,N1),在更新后的时刻,被通知滤波器参数(α2,N2)。结果,更新后滤波器的振幅特性变化。在更新前的时刻,第3移动台UE3上被通知滤波器参数(α5,N5),在更新后的时刻,被通知滤波器参数(α6,N6)。结果,更新后滤波器的振幅特性变化。在图7所示的例子中,在无线参数以及滤波器参数的更新前后,中心频率fc1、fc2、fc3也可以变化。因此,参数更新时的滤波器调整相应地变得复杂,但可以提高频带的利用效率。
以上,说明了本发明的优选的实施例,但本发明并不限定于此,在本发明的要旨的范围内可进行各种变形以及变更。为了便于说明,本发明分为几个实施例进行了说明,但各个实施例的区分对本发明而言不是本质性的,也可以根据需要而使用1个以上的实施例。
本国际申请要求基于2006年3月20日申请的日本专利申请第2006-077822号的优先权,并将其全部内容引用到本国际申请中。

Claims (6)

1.一种基站,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统中,其特征在于,所述基站包括:
与使用系统频带的全部或者一部分的移动台进行通信的部件;
存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系的存储部件;以及
根据上行链路的信道状态,由所述对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数的决定部件,
由所述决定部件所决定的无线参数以及滤波器参数被通知给移动台,
所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
2.如权利要求1所述的基站,其特征在于,
在上行链路的无线资源的分配内容被更新的情况下,当调制方式以及信道编码率的双方或者一方被变更时,带宽的中心频率被维持不变。
3.如权利要求1所述的基站,其特征在于,
在上行链路的无线资源的分配内容被更新的情况下,当调制方式以及信道编码率的双方或者一方被变更时,带宽的中心频率被允许变更。
4.一种移动台,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统中,其特征在于,所述移动台包括:
使用系统频带的全部或者一部分从而与基站进行通信的部件;
存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系的存储部件;以及
根据来自基站的控制信号以及所述对应关系,决定上行链路的无线参数和滤波器参数的决定部件,
所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
5.一种通信方法,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统的基站,其特征在于,
存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系,
根据上行链路的信道状态,由所述对应关系对每个移动台决定无线参数和滤波器参数,
将所决定的无线参数以及滤波器参数通知给使用系统频带的全部或者一部分的移动台,
所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
6.一种通信方法,用于在上行链路中使用单载波方式的移动通信系统的移动台,其特征在于,
存储包含上行链路的带宽、调制方式以及信道编码率的无线参数和至少包含频带限制滤波器的滚降率的滤波器参数的对应关系,
接收来自基站的控制信号,
根据所述控制信号以及所述对应关系,决定上行链路的无线参数和滤波器参数,
使用系统频带的全部或者一部分,从而将信号发送到基站,
所述对应关系是将较高速的比特速率的无线参数和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较低速的比特速率的无线参数和较小的滚降率相对应的对应关系,或者是将较宽的带宽和较大的滚降率相对应的对应关系,或者是将较窄的带宽和较小的滚降率相对应的对应关系。
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