CN101502150A - 基站、移动台及信道质量信息通知方法 - Google Patents

基站、移动台及信道质量信息通知方法 Download PDF

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CN101502150A CNA2007800293585A CN200780029358A CN101502150A CN 101502150 A CN101502150 A CN 101502150A CN A2007800293585 A CNA2007800293585 A CN A2007800293585A CN 200780029358 A CN200780029358 A CN 200780029358A CN 101502150 A CN101502150 A CN 101502150A
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Abstract

本发明的信道质量信息通知方法具有:基站根据业务量设定M个块中移动台通知信道质量信息的块数N的步骤;基站将块数N通知给移动台的步骤;移动台从基站接收块数N的步骤;移动台从与M个块对应的M个信道质量信息中选择N个信道质量信息的步骤;移动台将除了选择出的N个信道质量信息以外的信道质量信息平均的步骤;以及移动台将N个信道质量信息、和被平均的信道质量信息通知给基站的步骤。

Description

基站、移动台及信道质量信息通知方法
技术领域
本发明涉及基站、移动台及信道质量信息通知方法,特别涉及将系统带宽分割为多个块时控制用于通知信道质量信息的块数的技术。
背景技术
在HSDPA(High Speed Downlink Packet Access,高速下行链路分组接入)的移动通信环境中,基站(eNodeB)在对移动台(UE)调度无线资源时,使用从移动台通知的CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示符)。具体来说,如图1所示,移动台从基站接收导频信道等从而测量信号功率对干扰功率比(SIR:Signal to Interference Ratio,信号-干扰比)等质量信息(S1),对基站反馈CQI(S2)。基站利用从各移动台通知的CQI,进行恰当的无线资源的分配等调度(参照:非专利文件1)。
典型地,CQI是5bit的信息。而且,在HSDPA中,移动台可以每2msec进行CQI的测量。因此,如果假设移动台每次测量CQI时通知基站,则为了通知CQI,每个移动台需要5bit/2msec=2.5kbps的无线资源。
非专利文件1:3GPP TS 25.214,“Physical layer procedures(FDD)”
发明内容
在3GPP演进的URTA和UTRAN(3GPP Evolved URTA and UTRAN)那样的下一代移动通信环境中,基站可以将在频域分割了系统带宽得到的资源块分配给移动台。典型地如图2所示,无线资源在频率方向上被分割为24个块,在时间方向被分割为作为发送单位的0.5msec的子帧。基站为了对各个资源块进行最佳调度,需要从移动台接收与各个资源块对应的CQI。
图3是表示在移动台中测量的信号接收质量和CQI报告格式的图。在移动台中测量的信号接收质量在频率方向上变化。移动台根据该信号接收质量对每个资源块计算CQI,并根据算出的CQI作成CQI报告格式。例如,CQI被按照块编号顺序排列,CQI报告格式由相当于24块的CQI的信息构成。
与上述相同,如果假设CQI为5bit的信息,则为了通知CQI,每个移动台需要5bit×24/0.5msec=240kbps的无线资源。这样,在将系统带宽分割为多个资源块时,用于通知CQI的信息量变大。
本发明是鉴于上述那样的以往技术的实际情况而完成的,目的是降低从移动台对基站通知信道质量信息所需要的无线资源。
用于解决课题的手段
上述的本发明的目的可以通过以下基站解决,该基站将系统带宽分割为M个块,将发往移动台的数据分配给被分割的块而发送,该基站包括:
N设定单元,根据业务量设定M个块中移动台通知信道质量信息的块数N;以及
控制信息作成单元,作成用于将块数N通知给移动台的控制信息。
上述的本发明的目的也可以通过以下移动台解决,该移动台与将系统带宽分割为M个块来对分割后的块分配并发送发往移动台的数据的基站进行通信,该移动台包括:
N接收单元,从基站接收块数N,该块数N是在M个块中根据业务量设定的用于通知信道质量信息的块数;
N选择单元,从与M个块对应的M个信道质量信息中选择N个信道质量信息;
剩余信道质量信息平均单元,将除了选择出的N个信道质量信息以外的信道质量信息平均;以及
反馈信息作成单元,作成反馈信息,该反馈信息用于将N个信道质量信息、和被平均的信道质量信息通知给基站。
进而,上述的本发明的目的也可以通过以下信道质量信息通知方法解决,该信道信息质量通知方法用于具有基站和与该基站通信的移动台的通信系统,该基站将系统带宽分割为M个块,并将发往移动台的数据分配给被分割的块而发送,该信道质量通知方法具有:
基站根据业务量设定M个块中移动台通知信道质量信息的块数N的步骤;
基站将块数N通知给移动台的步骤;
移动台从基站接收块数N的步骤;
移动台从与M个块对应的M个信道质量信息中选择N个信道质量信息的步骤;
移动台将除了选择出的N个信道质量信息以外的信道质量信息平均的步骤;以及
移动台将N个信道质量信息、和被平均的信道质量信息通知给基站的步骤。
发明效果
按照本发明的实施例,可以减少从移动台通知给基站的信道质量信息所需要的无线资源。
附图说明
图1是表示质量信息被从移动台通知给基站的步骤的图。
图2是表示在频域分割了系统带宽后的资源块的图。
图3是表示移动台测量的信号接收质量和CQI报告格式的图。
图4A是表示一例移动台测量的信号接收质量和本发明的实施例的CQI报告格式的关系的图。
图4B是表示另一例移动台测量的信号接收质量和本发明的实施例的CQI报告格式的关系的图。
图5是表示按照本发明的实施例的基站和移动台之间通信的信号的流程图。
图6是本发明的实施例的移动台的方框图。
图7是本发明的实施例的基站的方框图。
标号说明
10 移动台
101 RF接收单元
103 CQI测量单元
105 BestN选择单元
107 N接收单元
109 剩余CQI平均单元
111 反馈信息作成单元
113 发送缓冲器
115 发送信号作成单元
117 复用合成单元
119 RF发送单元
20  基站
201 RF接收单元
203 CQI接收单元
205 调度器
207 N设定单元
209 控制信息作成单元
211 发送缓冲器
213 发送信号作成单元
215 复用合成单元
217 RF发送单元
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施例进行说明。
在以下的实施例中,作为从移动台(UE)通知给基站(eNodeB)的信道质量信息,假设使用5bit的CQI。而且,假设系统带宽被分割为24个资源块,作为无线帧的发送单位的子帧为0.5msec。
<CQI报告格式>
如前所述,在利用图3所示的CQI报告格式的情况下,每个移动台需要240kbps的无线资源。在本发明的实施例中,为了减少该无线资源,移动台按照信号接收质量良好的顺序(CQI大的顺序)选择N个CQI。对于选择出的N个,移动台将其资源块编号和CQI的值通知给基站。剩余的CQI进行平均,并作成相当于N+1个CQI的信息量的CQI报告格式。将CQI的比特数设为a,将识别资源块编号所需的比特数设为b时,通过设为这样的报告形式,CQI报告格式的信息量成为{a·(N+1)+b·N}/(a·M)(M表示每一个子帧的资源块数)。在将系统带宽分割为24个资源块时,为了唯一地表示资源块编号而需要5bit,因此b=5。
图4A表示N=6时的CQI报告格式,图4B表示N=12时的CQI报告格式。如图所示,CQI报告格式的各CQI也可以按降序分类。在a=5、b=5的情况下,并且在N=6时,CQI报告格式的信息量为65/120,在N=12时,CQI报告格式的信息量为125/120。因此,在a=5、b=5的情况下,在设N=12时报告信息量反而增加。但是,在a=6的情况下信息量减少为138/144。这样,根据a和b的值,能够减少信息量的N的最大值(以下设为Nmax)受到限制。因此,具体来说N的值能够取从0到Nmax为止的值。而且,在设定N=Nmax+1的情况下,移动台也可以报告全部M个资源块的CQI。
基站考虑从移动台报告的CQI后进行分配资源块的调度。作为调度的算法虽然考虑各种算法,但是例如可以将资源块分配给对每个资源块报告的CQI值最大的用户。这样的分配方法被称为MaxC/I。对于在上述N个的选择中漏掉而以平均值代表的资源块,可以用报告的平均值进行调度。虽然可知MaxC/I可以使系统的吞吐量最大化,但是不一定能够提供用户间的公平性。为了提供用户间的公平性,可以将对每个资源块报告的CQI分别变换为比例公平(PF,proportional fairness)度量(metric),并应用PF调度。而且,在提供传输延迟对通信质量很重要的服务时,也可以进一步将PF度量变换为M-LWDF(Modified Largest Weighted Delay First,改进的最大加权延时优先)或指数度量(Exponential metric),进行基于M-LWDF或指数算法的调度。在任意一种情况下,基本上都具有CQI越大时资源块被分配的概率越高的性质。由于用户间的无线传播状况大致独立地变动,所以通过在CQI越大的情况下(即瞬间的无线信道状态更好的情况下)分配资源块,无线传输效率飞跃地提高。这样的效果被称为多用户分集。
在应用了这些调度算法的情况下,具有在同一小区内的用户数越多,每个用户同时被分配的资源块数越少的倾向。因此,在同一小区内的用户数多的情况下,即使报告相当于全部M个资源块的CQI也无用的概率变高。因此,根据同一小区内的用户数来控制N的方法变得有益。通过在用户数多的情况下减小N,并且在用户数少的情况下增大N,可以保持CQI报告量和无线传输效率的平衡。这里,由于不一定限于对全部用户都存在要发送的数据,所以也可以考虑发送缓冲器中滞留的数据量而控制N。也可以在基站测量考虑了用户数和滞留数据量等的综合状况,即业务量,并控制N。在业务量多的情况下减小N,在业务量少的情况下增大N。基站设定的N的值例如置于广播信息中而对全部用户同样地进行控制。或者也可以考虑每个用户对服务的要求质量等,从而对每个用户单独地控制N。例如,可以对数据量多的用户增大N,相反,对于即使减少分配的资源块也可以使发送缓冲器空闲的数据量少的用户可以较小地设定N。从基站接受了N的指定的移动台选择要报告CQI的N个资源块。并且,对于在N个的选择中漏掉的资源块,通过报告平均值而避免产生不被调度器分配的资源块的问题。
作为具体的N的设定方法,基站也可以将在最近的帧中分配的每一个用户的块数平均来计算N。例如,对在前面第一个子帧中对用户A分配2个资源块,对用户B分配4个资源块,在前面第二个子帧中对用户A分配4个资源块,对用户C分配6个资源块的情况进行研究。在利用至前面第二个子帧为止被分配的每一个用户的资源块数来计算N的情况下,N=(2块+4块+4块+6块)/总计4个用户=4。而且,也可以使算出的N具有余裕度α。
而且,按照本实施例,由于基站指定N的值,即报告格式,所以在基站中预先指定要接收的报告格式。因此,基站可以以决定的报告格式等待接收。
<信号的流程>
图5表示按照本发明的实施例,基站(eNodeB)和移动台(UE)之间进行通信的信号的流程。
基站分析业务量而掌握综合状况(S101)。在业务量多的情况下将N设定得较小,在业务量少的情况下将N设定得较大(S103)。设定的N被通知给移动台(S105)。
移动台在接收到导频信号等时(S107),测量CQI(S109)。接着,按照CQI由大到小的顺序选择N的CQI(S111)。将剩余的CQI平均(S113)。移动台作成与N+1个CQI相当的信息量的CQI报告格式,将其通知基站(S115)。
基站在发往移动台的下行链路数据(DL数据)存在于缓冲器中时(S117),根据由移动台通知的CQI进行将其分配给最佳资源块的调度(S119),将其发送给移动台(S121)。
而且,本发明不限于图5所示的信号流程的顺序。例如,由于N被频繁地通知的必要性小,所以基站通知N的频度也可以比移动台通知CQI的频度小。
<移动台的构成>
图6是本发明的实施例的移动台10的方框图。移动台10具有:RF接收单元101、CQI测量单元103、BestN选择单元105、N接收单元107、剩余CQI平均单元109、反馈信息作成单元111、发送缓冲器113、发送信号作成单元115、复用合成单元117和RF发送单元119。
RF(Radio Frequency)接收单元101接收从基站发送的信号,并分离导频信道、广播信道、控制信道那样的信号成分。在接收导频信道等时,CQI测量单元103测量信号功率对干扰功率比(SIR:Signal to Interference Ratio,信号-干扰比)等的质量信息并作成CQI。另一方面,移动台10在接收用于通知CQI的块数N时,该块数N通过RF接收单元101被N接收单元107接收。BestN选择单元105在与由CQI测量单元103测量的资源块数M相当的CQI中,按照CQI由大到小的顺序选择N个CQI。N个CQI也可以按照降低的顺序进行分类。剩余的(M-N)个CQI被剩余CQI平均单元109平均。反馈信息作成单元111作成将N个CQI和平均后的CQI组合的CQI报告格式。如前所述,该CQI的信息量为{a·(N+1)+b·N}/(a·M)。在N比阈值(Nmax)大的情况下,反馈信息作成单元111也可以作成用于报告全部M个资源块的CQI的CQI报告格式。
发送缓冲器113是存储从移动台10发送到基站的用户数据的缓冲器。在该缓冲器中存储有用户数据的情况下,发送信号作成单元115作成发送到基站的发送数据。复用合成单元117将反馈信息作成单元111作成的CQI报告格式和发送信号作成单元115作成的发送信号进行复用,并通过RF发送单元119发送到基站。
<基站的结构>
图7是本发明的实施例的基站20的方框图。基站20具有:RF接收单元201、CQI接收单元203、调度器205、N设定单元207、控制信息作成单元209、发送缓冲器211、发送信号作成单元213、复用合成单元215、RF发送单元217。
RF接收单元201接收从移动台发送的信号而分离信号成分。基站20在从移动台接收CQI时,该CQI通过RF接收单元201被CQI接收单元203接收。
调度器205参照被存储在发送缓冲器211中的用户数据的QoS(Quality ofService,服务质量)和/或滞留数据量的同时考虑CQI,从而进行将用户数据分配给适当的资源块的调度。
作为该调度的结果,对发送缓冲器211指示分配给资源块的数据大小(发送块大小)。而且,调度器205将分配信息或发送缓冲器的滞留数据量那样的业务量通知给N设定单元207。N设定单元207根据业务量控制移动台通知CQI的块数N。如前所述,在业务量多的情况下减小N,在业务量少的情况下增大N。而且,N设定单元207也可以根据每个移动台的服务来对每个移动台设定N。控制信息作成单元209利用广播信道或者控制信道作成用于对移动台通知块数N的控制信息。
发送缓冲器211是存储从基站20对移动台发送的用户数据的缓冲器。在该缓冲器中存储有用户数据的情况下,发送信号作成单元213作成将由调度器205指示的数据大小的用户数据发送到移动台的发送信号。复用合成单元215将控制信息作成单元209作成的控制信息(包含块数N)、和发送信号作成单元213作成的发送信号复用,通过RF发送单元217发送到移动台。
如上所述,按照本发明的实施例,可以减少从移动台通知给基站的CQI所需要的无线资源。
本国际申请要求2006年6月19日提出的日本专利申请第2006-169429号的优先权,其内容全部引用于此。

Claims (8)

1、一种基站,将系统带宽分割为M个块,将发往移动台的数据分配给被分割的块而发送,该基站包括:
N设定单元,根据业务量设定所述M个块中所述移动台通知信道质量信息的块数N;以及
控制信息作成单元,作成用于将所述块数N通知给所述移动台的控制信息。
2、如权利要求1所述的基站,其特征在于,
所述N设定单元在业务量多的情况下减小N,在业务量少的情况下增大N。
3、如权利要求1所述的基站,其特征在于,
所述N设定单元将规定时间内分配的每一个移动台的块数平均,从而计算N。
4、如权利要求1所述的基站,其特征在于,
所述N设定单元根据每个移动台的服务来对每个移动台设定N。
5、如权利要求1所述的基站,其特征在于,
所述N设定单元,在对移动台分配的业务量多的情况下,增大对于该移动台的N,在对移动台分配的业务量少的情况下,减小对该移动台的N。
6、一种移动台,与将系统带宽分割为M个块来分配并发送数据的基站进行通信,该移动台包括:
N接收单元,从所述基站接收块数N,该块数N是在所述M个块中根据业务量设定的用于通知信道质量信息的块数;
N选择单元,从与所述M个块对应的M个信道质量信息中选择N个信道质量信息;
剩余信道质量信息平均单元,将除了选择出的N个信道质量信息以外的信道质量信息平均;以及
反馈信息作成单元,作成反馈信息,该反馈信息用于将所述N个信道质量信息、和所述被平均的信道质量信息通知给所述基站。
7、如权利要求6所述的移动台,其特征在于,
所述反馈信息作成单元在所述N比规定的阈值大的情况下作成反馈信息,该反馈信息用于将与所述M个块对应的M个信道质量信息通知给所述基站。
8、一种信道质量信息通知方法,用于具有基站和与该基站通信的移动台的通信系统,该基站将系统带宽分割为M个块,并将发往移动台的数据分配给被分割的块而发送,该信道质量信息通知方法具有:
所述基站根据业务量设定所述M个块中所述移动台通知信道质量信息的块数N的步骤;
所述基站将所述块数N通知给所述移动台的步骤;
所述移动台从所述基站接收所述块数N的步骤;
所述移动台从与所述M个块对应的M个信道质量信息中选择N个信道质量信息的步骤;
所述移动台将除了选择出的N个信道质量信息以外的信道质量信息平均的步骤;以及
所述移动台将所述N个信道质量信息、和所述被平均的信道质量信息通知给所述基站的步骤。
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