CN101473561A - 基站、移动台、同步控制方法及集成电路芯片 - Google Patents

基站、移动台、同步控制方法及集成电路芯片 Download PDF

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Abstract

一种同步控制方法，用于具有进行间歇接收的移动台和基站的通信系统。该方法包括：基站在发往移动台的数据到来时(S101)生成同步请求的步骤(S103)；移动台从基站接收同步请求的步骤(S103)；移动台发送反馈信息作为对同步请求的响应的步骤(S105)；基站接收反馈信息的步骤(S105)；以及基站从反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间的步骤(S107)。

Description

基站、移动台、同步控制方法及集成电路芯片
技术领域
本发明涉及基站、移动台、同步控制方法及IC芯片，并涉及在移动台进行间歇接收情况下的基站、移动台、同步控制方法及IC芯片。
背景技术
因对于高速大容量的无线通信的要求提高，所以移动台被要求实现节省电力。在这样的技术之一中有间歇接收。
间歇接收是，在移动台等待接收时，只在必要时使移动台启动，接收从基站发送的信号，实现节省电力的技术。间歇接收也被称为DRX(Discontinuous Reception)，在间歇接收中伴随反馈信息等的间歇发送的情况也被称为间歇接收/间歇发送(DRX/DTX：DiscontinuousReception/Discontinuous Transmission)。
在高速下行链路分组接入(HSDPA：High Speed Downlink Packet Access)或以3GPP推进标准化的演进的UTRA和UTRAN(Super 3G)无线接入方式的下行链路线路中，通过时分地使用公共数据信道，基站的调度器控制发送分配，从而实现多址。发送分配控制的最小时间单位被称为子帧。
数据被用公共数据信道(DL-SCH)传输，将每个DL-SCH上有发往哪个用户的数据，此外，使用什么样的传送格式(例如调制方式、编码率等)这样的信息伴随用于进行信令(signalling)的公共控制信道(DL-SCCH)。
各个移动台在每个子帧接收DL-SCCH，检测有无发往本台的数据，在存在数据的情况下，对DL-SCH进行解调，并接收数据。
这里，例如在网页浏览(Web Browsing)等的通信服务中，发送数据间歇地到达系统。因此，在移动台经常接收DL-SCCH的情况下，将消耗移动台的电池。
因此，在一定时间不存在数据的情况下，通过进行DRX，可以节省电池。
图1表示使用了DL-SCH和DL-SCCH时的移动台中的间歇接收的动作例子。
移动台对DL-SCCH进行确认，从而检测有无发往本台的数据，并在存在数据的情况下，对DL-SCH进行解调。
此外，在存在发往本台的数据的情况下，继续接收下一个子帧以后的DL-SCCH(模式1)。
但是，在连续规定期间(t1)不存在发往本台的数据的情况下，移动台转移到间歇地(例如，相当于8子帧一次)接收DL-SCCH的状态(模式2)。
在转移到模式2后连续规定期间依然不存在发往本台的数据的情况下，移动台也可以进一步空出对DL-SCCH进行处理的间隔(例如16子帧一次)(模式3)。
是否进行这样的阶段性的DRX，也可以依从预先在基站和移动台之间商定的规则。
在移动台进行间歇接收中，在新数据到达了基站的情况下，基站配合移动台的间歇接收的定时，用DL-SCH发送数据，同时用DL-SCCH发出该意旨的信令。
移动台在间歇接收中对DL-SCCH进行处理，从而在确认存在发往本台的数据时，返回到继续处理下一个子帧以后的DL-SCCH的模式(模式1)。
在图1中，处于模式1的移动台为了实施基站中的调度或链路适应，将信道质量指示符(CQI：Channel Quality Indicator)报告给基站。
CQI例如是下行链路导频信道的接收信号-干扰功率比(SIR：Signal toInterference Power Ratio)等表示无线信道的质量的指标。
基站通过比较用户间的CQI，对无线质量良好的用户进行发送分配(调度)，可以获得多用户分集的效果。
此外，基站按照CQI，可以决定传送格式，并且决定发送功率(链路适应)。
另一方面，处于模式2的移动台配合DRX的定时，例如，可以就在其之前报告CQI。即，可以配合DRX周期间歇地报告CQI(DTX)。
如果这种DRX/DTX周期充分短，则通过周期性地报告CQI，基站与移动台之间能够维持上行链路信号的同步。
但是，如果DRX/DTX周期变长，则即使周期性地报告CQI，也无法维持上行链路同步。例如，如模式3那样，如果DRX/DTX变长，则即使报告CQI，上行链路同步也将不一致。
如Super3G那样，在进行上行链路时分多址的系统中，必须使基站中的接收定时在规定时间内(例如OFDM码元的循环前缀内)一致。
如图2所示，在移动台移动时(T1→T2)，由于移动台(UE)和基站(eNodeB)之间的距离改变，所以传播延迟改变。
因此，基站在一定周期发送CQI时，接收定时错开了，在前后的子帧中产生了干扰。
为了防止这样的失步，需要通过在基站中，测定接收定时，并通知给移动台，从而控制移动台的发送定时。
这里，为了使说明简单，模式2指示，如果按DRX/DTX周期报告CQI，则基站中的接收定时一定容纳在规定时间内，如果由基站测定定时偏移而控制移动台的发送定时，则能够维持上行链路同步的状态。
另一方面，模式3指示，若按DRX/DTX周期报告CQI，则基站中的接收定时不容纳在规定时间内而成为对前后的子帧产生了干扰的状态。
在上述模式3中，若按DRX/DTX周期报告CQI，则有产生失步从而对前后的子帧产生了干扰的问题。
此外，由于尽管数据怎么也不来，但仍周期性地报告CQI，所以存在浪费了移动台的电池及上行链路无线资源的问题。
另一方面，为了解决这些问题，在DRX/DTX期间中，若不进行CQI报告，则对于在DRX中产生了下行链路数据时的初次数据发送，不能采用链路自适应，存在无线传输效率下降的问题。
而且，在上行链路同步还无法确立时，若按DRX定时发送了初次数据，则初次数据的来自移动台的接收响应(例如HARQ的ACK/NACK响应)在基站中不能以正确的定时接收，存在原本可获得而未获得接收响应的问题。
在原本可获得而未获得接收响应的情况下，初次的发送被浪费，存在浪费了宝贵的无线资源的问题。
非专利文献1：W-CDMA移動通信方式、立川敬二
Figure A200780022661D0006105628QIETU
修、平成14年3月15日第4刷発行、222～223ペ—ジ
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的实际情况而完成，其目的在于，在移动台进行间歇接收时，改善基站和移动台之间的上行链路失步。
本发明的第1特征，是与进行间歇接收的移动台通信的基站，其要点在于，包括：控制信道生成单元，在发往所述移动台的数据到来时，生成同步请求；反馈信息接收单元，接收反馈信息作为对所述同步请求的响应；以及信号传播延迟时间测定单元，从所述反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间。
本发明的第1特征中，所述反馈信息也可以是发送信道质量信息的信息。
本发明的第1特征中，所述控制信道生成单元也可以生成包含了接收所述信道质量信息的无线资源信息的同步请求。
本发明的第1特征中，所述控制信道生成单元也可以生成指定了移动台识别符的同步请求，所述反馈信息是包含与所述指定的移动台识别符对应的数据序列的信息。
本发明的第2特征，是对基站进行间歇接收的移动台，其要点在于，包括：同步请求接收单元，从所述基站接收同步请求；以及反馈信息生成单元，生成反馈信息作为对所述同步请求的响应。
本发明的第2特征中，也可以还具备：信道质量信息测定单元，测定信道质量信息，所述反馈信息是发送所述信道质量信息的信息。
在本发明的第2特征中，也可以还具有：DRX控制单元，根据间歇接收的周期进行控制，以停止对所述基站发送信道质量信息。
本发明的第2特征中，所述反馈信息也可以是包含与通过所述同步请求指定的移动台识别符对应的数据序列的信息。
本发明的第3特征，是用于具有进行间歇接收的移动台和基站的通信系统的同步控制方法，其要点在于，包括：所述基站在发往所述移动台的数据到来时生成同步请求的步骤；所述移动台从所述基站接收所述同步请求的步骤；所述移动台发送反馈信息作为对所述同步请求的响应的步骤；所述基站接收所述反馈信息的步骤；以及所述基站从所述反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间的步骤。
本发明的第3特征中，也可以还包括：所述移动台测定信道质量信息的步骤，所述反馈信息是发送所述信道质量信息的信息。
本发明的第3特征中，所述反馈信息也可以是包含与通过所述同步请求指定的移动台识别符对应的数据序列的信息。
本发明的第4特征中，是具备对基站进行间歇接收的功能的IC芯片，其要点在于，具有：同步请求接收单元，从所述基站接收同步请求；以及反馈信息生成单元，生成反馈信息作为对所述同步请求的响应。
附图说明
图1是表示DRX/DTX的图。
图2是表示作为失步的原因的传播环境的变化的图。
图3是表示根据本发明的第1实施方式在基站和移动台之间所通信的信号的流(flow)的图。
图4是本发明的第1实施方式的移动台的方框图。
图5是本发明的第1实施方式的基站的方框图。
图6是表示本发明的第1及第2实施方式中所使用的反馈信息例子的图。
图7是表示根据本发明的第2实施方式在基站和移动台之间所通信的信号的流的图。
具体实施方式
<第1实施方式>
下面参照附图说明本发明的第1实施方式。
在本发明的第1实施方式中，作为从移动台(UE)通知给基站(eNodeB)的信道质量信息，假设CQI被使用。
(信号的流)
如图2所示，在移动台的间歇接收中，因移动台和基站之间的距离发生改变，在基站和移动台之间有时产生失步。
成为失步的状态时，基站中的接收定时不容纳在规定时间内，产生对前后的子帧的干扰。
例如，在图1的模式3中，在DRX/DTX周期报告CQI时，基站中的接收定时不容纳在规定时间内，产生了对前后子帧的干扰。
图3表示在这样的情况下，在基站和移动台之间用于进行同步匹配的信号的流。
再有，将基站根据从移动台接收到信号的接收定时测定出的信号传播延迟时间称为定时超前(TA：Timing Advance)。
下行链路数据到达基站(eNodeB)时(S101)，基站对移动台(UE)发送同步请求(UL sync request)(S103)。
如图1所示，在使用公共数据信道(DL-SCH)和公共控制信道(DL-SCCH)，对移动台发送同步请求的情况下，也可以用DL-SCCH通知存在发往移动台的同步请求，用DL-SCH发送同步请求。
此外，也可以用DL-SCCH通知存在同步请求，并且对DL-SCCH装入同步请求从而将其发送。
在发送同步请求时，基站也可以指定用于接收对于同步请求的响应的上行链路无线资源。
作为这样的上行链路无线资源，可考虑频率、子帧及移动台识别符(Signature)。
在移动台发送对于同步请求的响应时，使用非同步信道(随机接入信道)。
为了避免该非同步信道中的冲突，也可以使用被指定了频率及子帧的同步请求。
此外，为了使非同步信道接收到的响应和发送了该响应的移动台相对应，也可以使用被指定了移动台识别符(Signature)的同步请求。
接收到同步请求的移动台将CQI发送到基站(S105)。
移动台可以发送已经测定完毕的CQI，也可以在从基站接收到同步请求时，测定CQI而将其发送。
在移动台进行间歇接收期间，由于有产生失步的可能性，所以移动台用非同步信道发送CQI。
如上所述，在由同步请求指定了上行链路无线资源的情况下，移动台使用所指定的无线资源发送CQI。
接收到CQI的基站从CQI的接收定时测定信号传播延迟时间，并生成定时超前信息(S107)。
基站将该定时超前信息发送到移动台(S109)。
接收到定时超前信息的移动台调整上行链路的发送定时(S111)。
接着，移动台从基站接收下行链路数据(S113)，将数据接收结果(Ack/Nack)发送到基站(S115)。
再有，在图3中，基站用不同的帧发送定时超前信息和下行链路数据，但也可以用相同帧发送下行链路数据和定时超前信息。
在被用相同帧发送的情况下，移动台根据定时超前信息，调整上行链路数据的发送定时，并对下行链路数据进行解调。
于是，通过由移动台调整发送定时，从移动台发送到基站的信号的接收定时可以容纳在循环前缀(CP：cyclic prefix)内，降低对前后的子帧的干扰。
此外，基站对于同步请求，由于从移动台接收CQI，所以可采用链路自适应(link adaptation)，即，可进行最合适的无线资源的分配。例如，可采用合适的调制及编码方式(MCS：Modulation and Coding Scheme)或发送功率。
(移动台的结构)
图4是本发明的实施例的移动台10的方框图。
移动台10具有：无线接收单元101；SCCH接收单元103；SCH接收单元105；CQI测定单元107；DRX控制单元109；反馈信息生成单元111；发送定时控制单元112；接收缓冲器113；发送缓冲器115；发送信号生成单元117；复用合成单元119；以及无线发送单元121。
无线(Radio Frequency)接收单元101接收从基站发送的信号，并将公共控制信道(DL-SCCH)、公共数据信道(DL-SCH)这样的信号分量分离。
SCCH接收单元103对DL-SCCH进行确认以检测有无发往本台的数据，并将有无数据通知给DRX控制单元109。
DRX控制单元109控制对DL-SCCH进行处理的频度。即，在规定的时间内不存在发往本台的数据的情况下，DRX控制单元109对SCCH接收单元103进行控制，以对DL-SCCH进行间歇地处理。
在DRX/DTX周期较长的情况下，即使移动台对基站周期性地报告CQI，也有可能失步。这样的情况下，DRX控制单元109也可以按照DRX周期，对反馈信息生成单元111进行指示，以停止对基站发送CQI。
例如，在图1的模式3时，由于DRX周期较长，所以即使报告CQI，基站的接收定时也可能不容纳在规定时间内。因此，DRX控制单元109进行控制，以停止对基站发送CQI。
典型地，基站使用DL-SCCH和DL-SCH，发送同步请求。
移动台用SCCH接收单元103确认是否存在同步请求，在存在同步请求的情况下，用SCH接收单元105提取在同步请求中包含的信息。
再有，在仅使用DL-SCCH发送同步请求的情况下，SCCH接收单元103提取在同步请求中包含的信息(用图4的虚线表示)。
在DL-SCH中包含用户数据，发往本台的用户数据被存储在接收缓冲器113中。
反馈信息生成单元111生成用于将CQI测定单元107测定出的CQI发回到基站的反馈信息。
从基站接收同步请求时，反馈信息生成单元111生成用于将CQI发回到基站的反馈信息作为对同步请求的响应。
此外，在配合DRX周期，将CQI发送到基站的情况下，在接受了来自DRX控制单元109的指示时，反馈信息生成单元111也可以不生成用于将CQI发回到基站的反馈信息。
发送缓冲器115是存储从移动台10发送到基站的用户数据的缓冲器。
在该缓冲器中存储了用户数据的情况下，发送信号生成单元117生成对基站发送的发送信号。
复用合成单元119将反馈信息生成单元111所生成的包含CQI的反馈信息和发送信号生成单元117所生成的发送信号进行复用，通过无线发送单元121发送到基站。
另一方面，从基站接收到的定时超前信息被SCH接收单元105接收。
发送定时控制单元112基于定时超前信息，调整上行链路数据的发送定时。
(基站的结构)
图5是本发明的实施例的基站20的方框图。
基站20具有：无线接收单元201；CQI接收单元203；TA测定单元205；专用控制信道生成单元207；调度器209；发送缓冲器211；发送信号生成单元213；以及无线发送单元217。
无线接收单元201接收从移动台发送的信号并将信号分量分离。
在移动台对基站20发送CQI时，该CQI通过无线接收单元201，被CQI接收单元203接收。
TA测定单元205从CQI的接收定时测定信号传播延迟时间，并生成定时超前信息。
专用控制信道生成单元207生成用于将定时超前信息发送到移动台的控制信息。定时超前信息被存储在发送缓冲器211中。
调度器209参照发送缓冲器211所存储的用户数据的服务质量(QoS：Quality of Service)和/或滞留数据量，并考虑CQI，从而进行将用户数据分配给合适的资源块的调度。
调度器209对发送缓冲器211指示对资源块分配的数据量(data size)(传送块大小)，作为该调度结果。
发送缓冲器211是存储从基站20发送到移动台的用户数据的缓冲器。在该发送缓冲器211中用户数据到来时，对专用控制信道生成单元207进行指示，以使其生成同步请求。
专用控制信道生成单元207生成同步请求，并存储在发送缓冲器211中。
发送信号生成单元213生成将调度器209所指示的数据量的用户数据发送到移动台的发送信号，并通过无线发送单元217发送到移动台。
发送缓冲器211所存储的用户数据(包含定时超前信息及同步请求)，被用公共控制信道(DL-SCCH)及公共数据信道(DL-SCH)发送到移动台。
如上所述，根据本实施方式，在移动台进行间歇接收时，能够改善基站和移动台之间的上行链路失步。
<第2实施方式>
在上述第1实施方式中，说明了反馈信息是发送CQI(信道质量信息)的信息的情况下的例子。但本发明不限定于这样的情况，在反馈信息包含其他信息的情况下也可适用。
以下，对于本发明的第2实施方式，着重说明与上述第1实施方式的不同方面。
上述第1实施方式的移动台的反馈信息生成单元111构成为，生成将由CQI测定单元107测定出的CQI发送的反馈信息，例如，如图6的(a)所示，生成包含了由CQI测定单元107测定出的CQI的反馈信息。
此外，上述第1实施方式的移动台的反馈信息生成单元111构成为，生成使用从基站发送的同步请求所指定的无线资源(移动台识别符(Signature))来发送CQI的反馈信息，例如，如图6的(b)所示，生成包含了由CQI测定单元107测定出的CQI及前置码的反馈信息。
这里，前置码是由同步请求指定的移动台识别符(Signature)的一部分或全部所构成的数据序列。此外，前置码也可以是从多个规定数据序列之中，由同步请求指定的移动台识别符(Signature)特定的数据序列。
例如，在反馈信息由6比特构成的情况下，构成为包含1比特的CQI和5比特的前置码。
相对于此，本实施方式的移动台的反馈信息生成单元111，如图6的(c)所示，构成为生成包含前置码而不包含CQI的反馈信息。
这里，与上述第1实施方式同样，前置码可以是由同步请求指定的移动台识别符(Signature)的一部分或全部所构成的数据序列，也可以是从多个规定数据序列之中，由同步请求指定的移动台识别符(Signature)特定的数据序列。
此外，在本实施方式中，前置码也可以是对各个移动台预先分配的数据序列。
无线发送单元121构成为使用非同步信道(随机接入信道)，发送由反馈信息生成单元111生成的反馈信息，作为对于上述同步请求的响应。
此外，上述第1实施方式的基站的TA测定单元205构成为，从通过无线接收单元201由CQI接收单元接收到的反馈信息(CQI)或反馈信息(CQI+前置码)的接收定时测定信号传播延迟时间，从而生成定时超前信息。
相对于此，本实施方式的基站的TA测定单元205构成为，从通过无线接收单元201接收到的反馈信息(前置码)的接收定时测定信号传播延迟时间，从而生成定时超前信息。
此外，在本实施方式中，与上述第1实施方式的情况同样，同步请求(ULsync request)及定时超前信息，可以通过无线发送单元217，用公共控制信道(DL-SCCH)发送，也可以用公共数据信道(DL-SCH)发送。
此外，在本实施方式中，与上述第1实施方式的情况同样，专用控制信道生成单元207构成为，生成同步请求。
此时，专用控制信道生成单元207也可以构成为，从存储的前置码的集合之中，选择用于移动台UE的专用前置码，并生成同步请求，该同步请求指定与选择出的移动台UE用的专用前置码对应的移动台识别符(Signature)。
图7表示在本实施方式中，用于在基站和移动台之间进行同步匹配的信号的流。图7所示的流，除了步骤S205以外，基本上与图3所示的流相同。
如图7所示，下行链路数据到达基站(eNodeB)时(S201)，基站使用公共数据信道或公共控制信道，对移动台(UE)发送指定了移动台识别符(Signature)的同步请求(UL sync request)(S203)。
接收到这样的同步请求的移动台将包含与通过这样的同步请求指定的移动台识别符对应的前置码的反馈信息，使用非同步信道(随机接入信道)发送到基站(S205)。
接收到反馈信息(前置码)的基站从这样的反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间，并生成定时超前信息(S207)。
基站将该定时超前信息用公共数据信道或公共控制信道发送到移动台(S209)。
接收到定时超前信息的移动台调整上行链路的发送定时(S211)。
接着，移动台从基站接收下行链路数据(S213)，并将数据接收结果(Ack/Nack)发送到基站(S215)。
根据本实施方式，能够解决在上行链路同步仍然无法确立，在DRX定时发送了初次数据时，初次数据的来自移动台的接收响应(例如HARQ的ACK/NACK响应)在基站中无法在正确的定时接收，原本可获得而未获得接收响应的问题。
再有，上述第1实施方式及第2实施方式的移动台的功能(模块)的一部分或全部，也可以在IC芯片上通过硬件或软件来实现。
例如，在IC芯片上，也可以构成为，将构成一般被单纯要求高速处理的MAC子层及物理层的功能(模块)用硬件实现，将构成一般被要求复杂处理的RLC子层的功能(模块)用软件实现。
此外，构成物理层的功能(模块)和构成MAC子层的功能(模块)及构成RLC子层的功能(模块)可以在同一IC芯片上实现，也可以在各个IC芯片上实现。
工业上的利用可能性
根据本发明的实施例，在移动台进行间歇接收时，可以改善基站和移动台之间的上行链路失步。
此外，在从间歇接收恢复到进行数据发送接收的状态时的初次数据发送开始，可以采用链路自适应，可以改善无线传输效率、吞吐量及传输延迟。

Claims (12)

1.一种基站，与进行间歇接收的移动台通信，其特征在于，包括：
控制信道生成单元，在发往所述移动台的数据到来时，生成同步请求；
反馈信息接收单元，接收反馈信息作为对所述同步请求的响应；以及
信号传播延迟时间测定单元，根据所述反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间。
2.如权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述反馈信息是发送信道质量信息的信息。
3.如权利要求2所述的基站，其特征在于，
所述控制信道生成单元生成包含了接收所述信道质量信息的无线资源信息的同步请求。
4.一种移动台，对基站进行间歇接收，其特征在于，包括：
同步请求接收单元，从所述基站接收同步请求；以及
反馈信息生成单元，生成反馈信息作为对所述同步请求的响应。
5.如权利要求4所述的移动台，其特征在于，
还具备：信道质量信息测定单元，测定信道质量信息，
所述反馈信息是发送所述信道质量信息的信息。
6.如权利要求4所述的移动台，其特征在于，
还具有：DRX控制单元，根据间歇接收的周期进行控制，以停止对所述基站发送信道质量信息。
7.一种同步控制方法，用于具有进行间歇接收的移动台和基站的通信系统，其特征在于，包括：
所述基站在发往所述移动台的数据到来时生成同步请求的步骤；
所述移动台从所述基站接收所述同步请求的步骤；
所述移动台发送反馈信息作为对所述同步请求的响应的步骤；
所述基站接收所述反馈信息的步骤；以及
所述基站从所述反馈信息的接收定时测定信号传播延迟时间的步骤。
8.如权利要求7所述的同步控制方法，其特征在于，
还包括：所述移动台测定信道质量信息的步骤，
所述反馈信息是发送所述信道质量信息的信息。
9.如权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述控制信道生成单元生成指定了移动台识别符的同步请求，
所述反馈信息是包含与所述指定了移动台识别符对应的数据序列的信息。
10.如权利要求4所述的移动台，其特征在于，
所述反馈信息是包含与通过所述同步请求指定的移动台识别符对应的数据序列的信息。
11.如权利要求7所述的同步控制方法，其特征在于，
所述反馈信息是包含与通过所述同步请求指定的移动台识别符对应的数据序列的信息。
12.一种IC芯片，具备对基站进行间歇接收的功能，其特征在于，具有：
同步请求接收单元，从所述基站接收同步请求；以及
反馈信息生成单元，生成反馈信息作为对所述同步请求的响应。
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