CN101933359A - 无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法 - Google Patents

无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法 Download PDF

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Abstract

在基站、移动站、以及对方站通过网络连接的无线通信系统中，基站具备探测信号配置控制单元，该探测信号配置控制单元在数据通信的最小控制时间内，针对将频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比最小控制时间短的时间宽度，发送用于对移动站发送到基站的频率频带的传输路状态进行观测的探测信号(5、6、7)，进而决定最小控制时间内的探测信号(5、6、7)的配置，以使频率带宽的至少一部分的发送与其他频率带宽的发送成为不同的时间，并将该配置保持为配置信息，移动站具备探测信号发送控制单元，该探测信号发送控制单元进行控制，以根据探测信号配置控制单元的配置信息，来发送探测信号(5、6、7)。

Description

无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及具备使用参照信号来检测或者设定适合于通信的频率的功能的无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法。
背景技术
当前，作为以便携电话为代表的移动无线通信方式，正在研究利用应用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)的OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess，正交频分复用接入)、S C-FDMA(Single Carrier FrequencyDivision Multiple Access，单载波频分多址接入)的多址连接方式。
在非专利文献1、2中，以通过将时间分割成多个时间码元、将频率针对由多个副载波群构成的每个频带分割而得到的被称为资源块(resource block)的时间频率区域为单位，来进行控制。另外，还进行以在时间方向上集中多个资源块而构成的被称为帧的时间区域为单位的控制。通过采用以该时间频率区域、时间区域为单位的控制方法，可以高效地进行向多个用户终端(移动站)的信道分配、数据传送。
移动无线通信的传输路伴随天线、障碍物等的空间配置、用户终端(移动站)的移动等，相对时刻以及频率而变动。因此，一般为了进行数据传送，需要通过在用户终端(移动站)与基站之间发送接收对已知的序列进行调制而得到的参照信号，来针对每个频带测量传输路。参照信号用于在进行数据的解调时求出数据传送中利用的信道的传输路传递函数。
另外，还利用如下参照信号：用于在进行对多个用户终端(移动站)分别分配信道的调度时，调查各用户终端(移动站)的宽频带中的传输路状态，而分配在各个频率下传输路状态良好的用户。
后者的参照信号在非专利文献1、2等中被称为探测参照信号(Sounding Reference Signal)，用于上行链路(移动站发送/基站接收)中。探测信号是用于选定数据传送中使用的频率的参照信号，与数据解调用的前者的参照信号相比，在更宽的频带中发送接收的点不同。在非专利文献1中，用户终端(移动站)在某时间码元中，针对所有频带将探测信号发送到基站，来进行传输路状态的测定。
通过该方法，在频率之间的传输路相关性高的情况下，可以在用户终端(移动站)之间使用分别正交的样式(pattern)的探测信号，同时针对多个用户终端(移动站)测定上行传输路状态。通过所述调度技术，可以提高频率利用效率。
图7是示出以往技术中的探测信号的时间频率配置例的图。由时间宽度T、频率带宽F包围的区域表示单一的资源块。在非专利文献1中，资源块的时间宽度由10个左右的码元构成，资源块的频率带宽由10个或者20个左右的副载波构成。在以往技术中，在与资源块1、2、3对应的带宽中，使用用斜线部表示的单一的时间码元，来发送探测信号4。频率方向的资源块个数在图中是3个，但在非专利文献1中其可取的值是几个至100个左右，也可以考虑某用户终端(移动站)在宽频带中送出探测信号情况。在该情况下，用户终端(移动站)也通过资源块中的确定的时间码元来送出探测信号。
非专利文献1：3GPP規格書(规格书)TS36.211V8.0.0(2007-09)pp.10-11，pp.14-17
非专利文献2：3GPP投稿TSG RAN1#51R1-074949
发明内容
但是，根据所述以往的技术，在探测信号的发送带宽较宽、且某用户终端(移动站)的发送功率低于为了进行传输路状态的测定而所需的功率的情况下，该用户终端(移动站)为了将该频带整体的传输信息通知到基站，必须缩小发送探测信号的带宽，使用其他时间(在图中的时刻t0+T以后许可再次发送探测信号的资源块)来发送剩余的频带的探测信号。
即，在发送功率中有限制的某用户终端(移动站)无法在宽频带中确保用于高精度地进行信道推测的充分大的发送功率，同时无法送出宽频带的探测信号的情况下，用户终端(移动站)为了将该频带整体的传输路信息通知到基站，必须使用多个时间宽度T的资源块。因此，具有如下问题：在网络内存在发送能力低的用户终端(移动站)时，用于向基站传达频带整体的传输路信息的时间变长，通信效率恶化。
本发明是考虑到所述情况而完成的，其目的在于提供一种无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法，即使在网络内存在发送能力低的用户终端(移动站)，也可以提高通信效率。
为了解决所述课题并达成目的，本发明提供一种无线通信系统，其特征在于，具备：基站；移动站，通过网络与所述基站连接；以及对方站，通过所述网络与所述基站及所述移动站连接，为了进行发送接收而能够利用一定范围的频率频带，从所述频率频带中，设定数据通信中利用的数据通信频率频带，所述基站具备探测信号配置控制单元，该探测信号配置控制单元在所述数据通信的最小控制时间内，针对将所述频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比所述最小控制时间短的时间宽度，发送用于对所述移动站发送到所述基站的所述频率频带的传输路状态进行观测的探测信号，进而决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置，以使所述频率带宽的至少一部分的发送与其他所述频率带宽的发送成为不同的时间，并将该配置保持为配置信息，所述移动站具备探测信号发送控制单元，该探测信号发送控制单元进行控制，以根据所述探测信号配置控制单元的所述配置信息，来发送所述探测信号。
根据本发明，移动站可以针对分割成多个频率带宽的探测信号在数据传送的最小控制时间内进一步进行时间分割而发送到基站，所以可以缩短用于向基站传递频带整体的传输路信息的时间，起到可以提高通信效率这样的效果。
附图说明
图1是示出通过时间宽度T与频率带宽F划分的的各资源块中配置的探测信号的一个例子的图。
图2是示出通过时间宽度T与频率带宽F划分的的各资源块中配置的探测信号的另一个例子的图。
图3是示出移动站的结构的框图。
图4是示出基站的结构的框图。
图5是示出本发明的实施方式2的无线通信系统的网络的一个例子的图。
图6是示出与基站对应的探测信号的配置的一个例子的图。
图7是示出以往技术中的探测信号的时间频率配置例的图。
(符号说明)
1、2、3：资源块；4、5、6、7、8、9、34、44：探测信号；10、30、40：移动站；11、31、41：基站；12：控制信息接收部；13：配置样式控制部；14：时间频率配置部；15：调制部；16：解调部；17：探测信号配置控制部；18：信号分离部；19：探测信号检测部；20：信道分配控制部；21：控制信息发送部；32、33、42、43：时间频率；35、45：控制信息(时间频率配置信息)；36、46：发送信号。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明的无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法的实施方式进行详细说明。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
本发明的实施方式1的无线通信系统由至少一个移动站与至少一个基站构成。最初，对在通过时间宽度T与频率带宽F划分的的资源块中如何配置从移动站向基站发送的探测信号进行说明。
图1是示出通过时间宽度T与频率带宽F划分的的各资源块中配置的探测信号的一个例子的图。在本例子中，假设OFDMA、或SC-FDMA等调制方式，假设移动站使用相当于时刻t0至t0+T的资源块1、2、3在频率f0至f0+3F的频带下发送探测信号的情况。
在本实施方式中，移动站发送的探测信号的频带按照基站的指示而被分割成至少2个频带，在数据传送的最小控制时间单位(时间宽度T)中的不同的时间中被发送。即，在本实施方式中，使变更探测信号的频率的最小控制时间单位小于数据传送的最小控制时间单位(时间宽度T)，而进行更细致的控制。
在图1中，在各资源块中将频带分割成三个，通过本实施方式中的作为数据传送的最小控制单位的资源块内的分别不同的时间码元，来送出频带分割后的探测信号(例如，在资源块3中，通过分别不同的时间码元，送出频带分割后的探测信号(5、6、7))。
在本实施方式中，在时间上分散地送出探测信号，从而在该资源块内需要比以往方式多的时间码元。但是，可以解决无法增大发送功率的移动站无法在时刻t0至t0+T的期间在所有频带送出探测信号的问题，可以迅速地将传输信息通知到基站。
另外，由于可以减小时间方向的发送功率的变动，所以可以期待减小最大瞬时功率相对平均功率的比率(PAPR：Peak to AveragePower Ratio)的效果。即，作为移动站，可以使用最大发送功率小、且由于PAPR引起的信号质量劣化比较大的廉价的终端。
另外，在本例子中，将经分割的频带(例如，在资源块3中为分割频带5、6、7)分别分配到不同的时间码元，但还可以将该经分割的频带的一部分分配到同一时间码元。
图2是示出通过时间宽度T与频率带宽F划分的的各资源块中配置的探测信号的另一个例子的图。在本例子中，也与图1的情况同样地，假设OFDMA、或SC-FDMA等调制方式，假设移动站使用相当于时刻t0至t0+T的资源块1、2、3在频率f0至f0+3F的频带中发送探测信号的情况。
另外在本例子中，在各资源块内不分割频带，而针对本实施方式中的作为数据传送的最小控制单位的资源块(频率频带)的每一个，在分别不同的时间码元中，非同步地配置了探测信号(例如，在资源块1、2和资源块3中，分别用不同的时间码元来送出探测信号8和探测信号9)。在该方法中，也具有与图1的情况同样的效果。
另外，对于图1以及图2中说明的频带的分割控制，优选在基站侧进行，但通过在所通信的无线站(多个移动站以及多个基站)彼此中交换适当的控制信息，还可以在网络上以分布的方式进行控制。
接下来，对本发明的实施方式1的无线通信系统的结构进行说明。如上所述，无线通信系统由至少一个移动站与至少一个基站构成。图3是示出移动站的结构的框图，图4是示出基站的结构的框图。
移动站10发送探测信号，基站11接收探测信号。移动站10构成为具备控制信息接收部12、配置样式控制部13、时间频率配置部14以及调制部15。基站11构成为具备解调部16、探测信号配置控制部17、信号分离部18、探测信号检测部19、信道分配控制部20以及控制信息发送部21。
控制信息接收部12接收从基站11发送的控制信息(时间频率配置信息以及分配信息)。此处，时间频率配置信息是指，表示在时间频率上(在通过时间宽度与频率带宽划分的各资源块中)如何配置探测信号的信息。另外，分配信息是指，与通过基站11的调度而分配给移动站10的信道相关的信息。
配置样式控制部13保存控制信息接收部12接收到的控制信息(时间频率配置信息以及分配信息)，根据该控制信息(时间频率配置信息以及分配信息)对时间频率配置部14进行控制。时间频率配置部14在时间频率上配置数据信号与探测信号(分配到各资源块中的规定的位置)。调制部15对在时间频率上配置的数据信号与探测信号进行调制，作为发送信号而发送到基站11。
解调部16对来自移动站10的接收信号进行解调。探测信号配置控制部17决定(制作)时间频率配置信息，并保持该信息。信号分离部18根据保持在探测信号配置控制部17中的时间频率配置信息，分离所解调出的接收信号中的数据信号与探测信号。探测信号检测部19对由信号分离部18分离出的探测信号的接收质量进行测定。
信道分配控制部20接收探测信号检测部19测定出的探测信号的接收质量的结果，进行向各移动站10分别分配信道的调度。控制信息发送部21将保持在探测信号配置控制部17中的时间频率配置信息与由信道分配控制部20调度后的分配信息作为控制信号而发送到移动站10。
接下来，对本发明的实施方式1的无线通信方法进行说明。在基站11中，探测信号配置控制部17将所保持的时间频率配置信息发送到控制信息发送部21(S1)。控制信息发送部21将时间频率配置信息作为控制信号而发送到移动站10(S2)。
在移动站10中，控制信息接收部12接收时间频率配置信息(S3)。配置样式控制部13保存所接收到的时间频率配置信息(S4)。信息配置样式控制部13将基于所保存的控制信息(时间频率配置信息)的配置控制信号发送到时间频率配置部14(S5)。时间频率配置部14从移动站10的其他部分(未图示)接收数据信号(S6)，进而接收探测信号(S7)，根据所接收到的配置控制信号，将数据信号与探测信号映射到时间频率上。调制部15接收映射到时间频率上的数据信号与探测信号(S8)，之后，对该信号进行调制，作为发送信号而发送到基站11(S9)。
再次，在基站11中，解调部16如果接收到来自移动站10的发送信号(接收信号)(S10)，则对该信号进行解调。信号分离部18接收所解调出的映射到时间频率上的数据信号与探测信号(S11)，并且接收保持在探测信号配置控制部17中的时间频率配置信息(S12)，根据时间频率配置信息，分离数据信号与探测信号。
分离出的数据信号被发送到基站11的其他部分(未图示)(S13)，分离出的探测信号被发送到探测信号检测部19(S14)。探测信号检测部19对所接收到的探测信号的接收质量进行测定。信道分配控制部20接收探测信号的接收质量的结果(S15)，进行向各移动站10分别分配信道的调度，将分配信息发送到控制信息发送部21(S16)。控制信息发送部21将分配信息作为控制信号而发送到移动站10(S17)。
再次，在移动站10中，控制信息接收部12接收分配信息(S18)。信息配置样式控制部13保存所接收到的分配信息(S4)，信息配置样式控制部13将基于所保存的控制信息(时间频率配置信息以及分配信息)的配置控制信号发送到时间频率配置部14(S5)。因此，在时间频率配置部14中，根据本次接收到的配置控制信号，主要对向时间频率上映射数据信号的映射进行调整。以后，在移动站10与基站11之间反复同样的处理。
另外，通过在调制方式中使用OFDM、或SC-FDMA，可以按照以往的方法，通过时间频率配置部14映射发送信号，并通过信号分离部18分离接收信号。
接下来，对时间频率(通过时间宽度与频率带宽划分的各资源块)内的探测信号的分割方法进行说明。基站11根据成为通信对方的移动站10的发送功率、探测信号整体的带宽以及与移动站10的距离等，对探测信号的时间频率内的配置样式进行控制。
作为一个例子，设定成通过在移动站10与基站11之间的通信开始后不久的期间，在大量的时间码元中分散地发送探测信号，可以可靠地通知传输路信息。然后，在经过了一定时间之后，基站11可以根据到此为止的通信记录来推测传输路信息通知中所需的每个频率的发送功率，所以据此适当地控制时间频率配置，并通知到移动站10。此时，还可以同时控制探测信号的每个频率的发送功率，由此还可以节约移动站10的功耗。
另外，为了在刚刚开始移动站10与基站11之间的通信之后进行适当的控制，例如，在移动站10刚刚开始通信之后，与某个信号同时将该信号的发送功率的信息发送到基站11，根据该信号的基站11中的接收功率，推测传输路信息通知中所需的每个频率的发送功率，从而实现所述控制。
接下来，对用于在时间频率(通过时间宽度与频率带宽划分的各资源块)内分割探测信号的同时，避免数据发送效率降低的方法以及控制信息的削减方法进行说明。
基站11决定探测信号的时间频率配置样式(信息)。此时，通过用多个时间码元来发送探测信号，产生在各个时间码元中不发送探测信号的频率频带(在图2的例子中，存在探测信号8的时间中的f0至f0+F的频率频带、以及存在探测信号9的时间中的f0+F至f0+3F的频率频带)。通过将该部分作为数据发送用的信道而分配给在该时间中不进行探测信号的发送的其他移动站10，可以抑制作为系统整体的上行链路数据发送效率降低。
另外，在决定时间频率配置样式时，预先决定多个探测信号的配置样式，移动站10与基站11将确定样式的符号、和与该符号对应的配置样式信息分别保持在存储器中。由此，可以在发送探测信号的移动站10与基站11之间减少交换样式的控制信息。通过使用该方法，还可以同时减少本实施方式中的用于通知数据发送的信道分配的控制信息量。
这样，根据实施方式1的无线通信系统，移动站可以针对分割成多个频率带宽的探测信号在数据传送的最小控制时间内进一步进行时间分割而发送到基站，所以可以缩短用于向基站传送频带整体的传输路信息的时间，可以提高通信效率。
实施方式2.
本发明的实施方式2的无线通信系统由多个移动站与多个基站构成。图5是示出本发明的实施方式2的无线通信系统的网络的一个例子的图。在本无线通信系统中，以将使用同一频率频带的多个基站近接地设置的状态，构筑了网络。在图中，移动站30与基站31建立通信，移动站40与基站41建立通信。此处，移动站30、40的结构以及功能与本发明的实施方式1的移动站10相同，基站31、41的结构以及功能与本发明的实施方式1的基站11相同。
在本例子中，基站31决定上行探测信号的配置，通知到通信对方的移动站30，基站41决定上行探测信号的配置，通知到通信对方的移动站40。图6是示出与基站31、41对应的探测信号的配置的一个例子的图。从图可知，频率f1至f2表示基站31中的频率频带，频率f3至f4表示基站41中的频率频带。时刻t1至t2例如是与单一的资源块相当的时间宽度。
基站31将控制信息(时间频率配置信息)35通知到移动站30，以使用时间频率32、33来送出探测信号34。基站41将控制信息(时间频率配置信息)45通知到移动站40，以使用时间频率42、43来送出探测信号44。
移动站30按照从要通信的基站31接收到的控制信息(时间频率配置信息)35，配置探测信号34而发送到基站31。移动站40按照从要通信的基站41接收到的控制信息(时间频率配置信息)45，配置探测信号44而发送到基站41。
此处，当基站31、41在上行链路中利用同一频率频带的情况(例如，在图6中，f1＝f3并且f2＝f4的情况)下，基站31作为干扰而接收到移动站40的发送信号46，基站41作为干扰而接收到移动站30的发送信号36。此时，通过进行调整，以在基站31、41之间使探测信号34、44的资源块内的配置的至少一部分不同(例如，相对时间频率32、33，为时间频率42、43)，可以测定干扰信号的功率。
作为调整方法，除了在基站31、41之间预先决定探测信号的配置的方法以外，还可以举出如下方法：在基站31、41彼此中，非同步地针对每个时间帧使探测信号的配置变化，而偶然地产生探测信号的配置在基站31、41之间不同的帧。另外，作为干扰功率的测定方法的例子，可以举出从所有接收功率中减去探测信号的推测接收功率的方法。
另外，通过在基站31、41之间仅使探测信号的配置不同，而可以实现由所述探测信号引起的干扰信号的功率测定方法，所以可以与使探测信号在时间上分散的方法独立地应用。
通过将按照以上的方法推测出的干扰信号功率用于考虑了干扰的信号处理、或控制方法，可以用于提高通信质量。
这样，根据实施方式2的无线通信系统，基站可以进行调整，以使移动站发送的探测信号的资源块内的配置与其他移动站发送到其他基站的探测信号的资源块内的配置不同，所以可以对来自其他移动站的干扰信号的功率进行测定。
进而，根据实施方式2的无线通信系统，基站可以非同步地针对每个时间帧，变更移动站发送的探测信号的资源块内的配置，所以可以对来自其他移动站的干扰信号的功率进行测定。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的移动站、基站、无线通信系统以及无线通信方法对如移动体通信那样终端与基站进行无线通信的通信系统是有用的，特别对具备使用参照信号来检测或者设定适合于通信的频率的功能的无线通信系统、移动站、基站以及无线通信方法是有用的。

Claims (10)

1.一种无线通信系统，具备：
基站；
移动站，通过网络与所述基站连接；以及
对方站，通过所述网络与所述基站及所述移动站连接，
为了进行发送接收而能够利用一定范围的频率频带，从所述频率频带中，设定数据通信中利用的数据通信频率频带，
其特征在于，
所述基站具备探测信号配置控制单元，该探测信号配置控制单元使得在所述数据通信的最小控制时间内，针对将所述频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比所述最小控制时间短的时间宽度，发送用于对所述移动站发送到所述基站的所述频率频带的传输路状态进行观测的探测信号，进而决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置，以使所述频率带宽的至少一部分的发送与其他所述频率带宽的发送成为不同的时间，并将该配置保持为配置信息，
所述移动站具备探测信号发送控制单元，该探测信号发送控制单元进行控制，以根据所述探测信号配置控制单元的所述配置信息，来发送所述探测信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
所述基站将所述最小控制时间内的所述探测信号的配置决定成与其他基站不同。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，
所述基站针对每个所述最小控制时间，决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置。
4.一种移动站，该移动站为了进行发送接收而能够利用一定范围的频率频带，从所述频率频带中，设定数据通信中利用的数据通信频率频带，通过无线线路与基站连接，其特征在于，
该移动站具备探测信号发送控制单元，该探测信号发送控制单元进行控制，以在所述数据通信的最小控制时间内，针对将所述频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比所述最小控制时间短的时间宽度，发送用于对所述移动站发送到所述基站的所述频率频带的传输路状态进行观测的探测信号，进而进行控制，以使所述频率带宽的至少一部分的发送与其他所述频率带宽的发送成为不同的时间。
5.一种基站，为了进行发送接收而能够利用一定范围的频率频带，从所述频率频带中，设定数据通信中利用的数据通信频率频带，通过无线线路与移动站连接，其特征在于，
所述基站具备探测信号配置控制单元，该探测信号配置控制单元使得在所述数据通信的最小控制时间内，针对将所述频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比所述最小控制时间短的时间宽度，发送用于对所述移动站发送到所述基站的所述频率频带的传输路状态进行观测的探测信号，进而决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置，以使所述频率带宽的至少一部分的发送与其他所述频率带宽的发送成为不同的时间，并将该配置保持为配置信息。
6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，
所述基站将所述最小控制时间内的所述探测信号的配置决定成与其他基站不同。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，
所述基站针对每个所述最小控制时间，决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置。
8.一种无线通信系统中的无线通信方法，该无线通信系统具备：
基站；
移动站，通过网络与所述基站连接；以及
对方站，通过所述网络与所述基站及所述移动站连接，
为了进行发送接收而能够利用一定范围的频率频带，从所述频率频带中，设定数据通信中利用的数据通信频率频带，
所述无线通信方法的特征在于，包括：
决定步骤，所述基站在所述数据通信的最小控制时间内，针对将所述频率频带分割成多个而得到的每个频率带宽，按照比所述最小控制时间短的时间宽度，发送用于对所述移动站发送到所述基站的所述频率频带的传输路状态进行观测的探测信号，进而决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置，以使所述频率带宽的至少一部分的发送与其他所述频率带宽的发送成为不同的时间；
保持步骤，所述基站将所决定的所述配置保持为配置信息；以及
发送步骤，所述移动站根据在所述保持步骤中保持的所述配置信息，发送所述探测信号。
9.根据权利要求8所述无线通信方法，其特征在于，
在所述决定步骤中，将所述最小控制时间内的所述探测信号的配置决定成与其他基站不同。
10.根据权利要求9所述无线通信方法，其特征在于，
在所述决定步骤中，针对每个所述最小控制时间，决定所述最小控制时间内的所述探测信号的配置。
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