DE60104778T2

DE60104778T2 - Basisstation, kommunikationsterminal und kommunikationsverfahren

Info

Publication number: DE60104778T2
Application number: DE60104778T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Sumasu; Osamu Kato; Mitsuru Uesugi; Yoshiko Saito; Toyoki Ue; Junichi Aizawa; Keiichi Kitagawa; Toshiyuki Uehara; Guizeng Shi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: CN1231089C; JP3911378B2; JP2001230744A; CN1358398A; USRE45312E1; USRE43614E1; AU3229301A; US20020155861A1; EP1170974A1; KR100435131B1; EP1170974A4; EP1170974B1; DE60104778D1; WO2001062033A1; KR20010110761A; US7292862B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Basisstation, ein Kommunkationsendgerät und ein Kommunikationsverfahren.
Stand der Technik
In einem zellularen Kommunikationssystem führt eine Basisstation Funkkommunikation mit einer Vielzahl von Kommunikationsendgeräten gleichzeitig durch, und daher ist in den letzten Jahren mit der wachsenden Nachfrage auch die Notwendigkeit einer höheren Übertragungseffizienz gestiegen.
EP 0866629A wird als ein Beispiel in Betracht gezogen, das vorschlägt, die Übertragungskanäle, die zwischen einer Zentralstation und einer Vielzahl von Teilnehmern zugeteilt werden können, zu verwenden, um die Übertragungseffizienz zu verbessern und die drahtlose Ressource gut zu nutzen. Zu Anfang übermittelt jeder Teilnehmer eine Anforderung an die Basisstation, danach wird eine Untersuchung des ganzen Bereichs der Übertragungsparameter, einschließlich Kanalträgertrequenz, Datenrate, Modulation, Codierung, von der Steuereinheit der Basisstaion vorgenommen, und schließlich wird eine Zuteilung der Übertragungskanäle und ihrer Übertragungsparameter von der Basisstation an die Teilnehmer gesendet.
Eine Technologie zum Erhöhen der Übertragungseffizienz einer Abwärtsstrecke von einer Basisstation nach einem Kommunikationsendgerät ist HDR (hohe Datenrate). HDR ist ein Verfahren, bei dem die Planung zum Zuweisen von Kommunikationsressourcen zu Kommunikationsendgeräten durch Zeitteilung durchgeführt und die Datenübertragungs-Effizienz weiter erhöht wird, indem die Übertragungsrate für jedes Kommunikationsendgerät entsprechend der Übertragungsqualität festgelegt wird. Dieses Verfahren ist für Verbindungen über das Internet und dergleichen geeignet.
Die von einer Basisstation und Kommunikationsendgeräten ausgeführten Operationen, um die Übertragungsrate bei HDR festzulegen, werden unten mit 1 beschrieben. In 1 kommuniziert eine Basisstation 11 gegenwärtig mit Kommunikationsendgeräten 12 bis 14.
Zuerst sendet die Basisstation 11 ein Pilotsignal an jedes der Kommunikationsendgeräte 12 bis 14. Jedes der Kommunikationsendgeräte 12 bis 14 schätzt die Kommunikationsqualität entsprechend dem SIR (Signal-zu-Störung-Verhältnis) des empfangenen Pilotsignals usw. und findet eine Übertragungsrate, bei der Kommunikation mit der Basisstation möglich ist. Dann wählt, basierend auf der Übertragungsrate, bei der Kommunikation möglich ist, jedes der Kommunikationsendgeräte 12 bis 14 einen Kommunikationsmodus aus, der eine Kombination von Paketlänge, Fehlerkorrektur und Modulationsverfahren ist, und sendet ein Signal, das den Kommunikationsmodus angibt, an die Basisstation 11.
Basierend auf dem von jedem der Kommunikationsendgeräte 12 bis 14 gewählten Kommunikationsmodus führt die Basisstation die Planung durch, legt eine Übertragungsrate für jedes Kommunikationsendgerät fest und sendet über einen Steuerkanal an jedes der Kommunikationsendgeräte ein Signal, das die Kommunikationsressourcen-Zuweisung zu jedem Kommunikationsendgerät angibt.
Die Basisstation 11 sendet dann nur Daten für das relevante Kommunikationsendgerät in seiner zugeteilten Zeit. Wenn z. B. Zeit t1 dem Kommunikationsendgerät 12 zugeteilt wurde, sendet die Basisstation 11 Daten für das Kommunikationsendgerät 12 in Zeit t1 und sendet nicht an die Kommunikationsendgeräte 13 und 14.
Auf diese Weise wurde herkömmlich die Datenübertragungseffizienz mittels HDR für das Gesamtsystem erhöht, indem eine Übertragungsrate für jedes Kommunikationsendgerät entsprechend der Kommunikationsqualität festgelegt wurde.
Hier kann sich die Kommunikationsqualität einiger Bänder infolge frequenzselektiven Fadings verschlechtern. Außerdem unterscheidet sich der Bandabschnitt, für den sich die Kommunikationsqualität verschlechert, für jedes Kommunikationsendgerät.
In 2 hat z. B. Kommunikationsendgerät 12 gute Kommunikationsqualität auf der hochfrequenten Seite, aber schlechte Kommunikationsqualität auf der niederfrequenten Seite, während Kommunikationsendgerät 13 gute Kommunikationsqualität auf der niederfrequenten Seite, aber schlechte Kommunikationsqualität auf der hochfrequenten Seite hat, und Kommunikationsendgerät 14 hat ebenfalls gute Kommunikationsqualität auf der niederfrequenten Seite, aber schlechte Kommunikationsqualität auf der hochfrequenten Seite.
Da jedoch die oben beschriebene herkömmliche Basisstation und die Kommunikationsendgeräte Kommunikation unter Verwendung des ganzen Bandes durchführen, gibt es ein Problem, dass die Verschlechterung der Kommunikationsqualität und der Übertragungseffizienz in ein durch frequenzselektives Fading beeinflusstes Band fällt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Basisstation, Kommunikationsendgerät und Kommunikationsverfahren bereitzustellen, die es erlauben, hohe Übertragungseffizienz auch in einer durch frequenzselektives Fading beeinflussten Umgebung aufrechtzuerhalten.
Diese Aufgabe wird erfüllt, indem die Kommunikationsqualität für jeden Unterträger in jedem Kommunikationsendgerät geschätzt wird und Daten von der Basisstation an jedes Kommunikationsendgerät unter Verwendung eines Unterträgers gesendet werden, für den die Kommunikationsqualität gut ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, die einen Kommunikationsmodus zeigt, der das herkömmliche DHR-Verfahren verwendet.
2 ist eine Zeichnung, die die Effekte von frequenzselektivem Fading in einem Kommunikationsband zeigt.
3 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Basisstation nach Ausführung 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Kommunikationsendgerätes nach der vorerwähnten Ausführung zeigt.
5 ist eine Zeichnung, die die Wirkungen von frequenzselektivem Fading und Bandzuweisung bei der Kommunikation zwischen einer Basisstation und Kommunikationsendgeräten nach der vorerwähnten Ausführung zeigt.
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel der Ressourcenzuweisung in Schlitzen zur Übertragung von einer Basisstation an Kommunikationsendgeräte nach der vorerwähnten Ausführung zeigt.
7 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Basisstation nach Ausführung 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Zeichnung, die die Kommunikationsressourcenzuweisung nach der vorerwähn ten Ausführung zeigt.
9 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Kommunikationsendgerätes nach Ausführung 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beste Weise zum Verwirklichen der Erfindung
Mit Verweis auf anliegenden Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen erklärt.
(Ausführung 1)
3 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Basisstation nach Ausführung 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 3 bestimmt ein Zuweisungsabschnitt 101 die Zuweisung von Kommunikationsressourcen zu jedem Kommunikationsendgerät basierend auf einer Übertragungsrate, bei der Kommunikation für jeden Unterträger jedes Kommunikationsendgerätes möglich ist, geschätzt von einem unten zu beschreibenden Kanalschätzungsabschnitt 114, und gibt Anweisungen an einen Pufferabschnitt 102 zur Ausgabe von Vorwärtsübertragungsdaten. Der Zuweisungsabschnitt 101 weist auch einen Rahmenerzeugungsabschnitt 103 an, Vorwärtsübertragungsdaten-Symbolisierung durchzuführen, und gibt ein Signal aus, das die Kommunikationsressourcenzuweisung zu jedem Kommunikationsendgerät angibt (nachstehend als "Ressourcen-Zuweisungssignal" bezeichnet). Außerdem zeigt der Zuweisungsabschnitt 101 einem Spreizungsabschnitt 104 einen mit den Vorwärtsübertragungsdaten zu multiplizierenden Spreizungscode an.
Der Pufferabschnitt 102 hält Vorwärtsübertragungsdaten und gibt Vorwärtsübertragungsdaten an den Rahmenerzeugungsabschnitt entsprechend Anweisungen von dem Zuweisungsabschnitt 103 aus.
Der Rahmenerzeugungsabschnitt 103 erzeugt ein Pilotsignal, symbolisiert von dem Pufferabschnitt 102 ausgegebene Vorwärtsübertragungsdaten entsprechend Anweisungen von dem Zuweisungsabschnitt 101 und fügt ein Pilotsignal in vorbestimmten Intervallen ein, um einen Rahmen zu erzeugen, den er an den Spreizungsabschnitt 104 ausgibt. Der Rahmenerzeugungsabschnitt 103 symbolisiert auch das Ressourcen-Zuweisungssignal und Übertragungsdaten, um einen Rahmen zu erzeugen, den er an den Spreizungsabschnitt 104 ausgibt.
Zu Beginn der Kommunikation gibt der Rahmenerzeugungsabschnitt 103 nur ein Pilotsignal an den Spreizungsabschnitt 104 aus.
Der Spreizungsabschnitt 104 spreizt die von dem Rahmenerzeugungsabschnitt 103 ausgegebenen Signale nach Anweisungen des Zuweisungsabschnitts 101 und gibt sie an einen IFFT-Abschnitt 105 aus.
Der IFFT-Abschnitt 105 führt eine inverse schnelle Fourier-Transformation der Ausgangssignale des Spreizungsabschnitts 104 durch und gibt das resultierende Signal an einen D/A-Umsetzer 106 aus. Der D/A-Umsetzer 106 führt eine Digital-Analog-Umwandlung des Ausgangssignals des IFFT-Abschnitts 105 durch und gibt das resultierende Signal an einen Sende-HF-Abschnitt 107 aus. Der Sende-HF-Abschnitt 107 wandelt die Frequenz des Ausgangssignals des D/A-Umsetzers 106 in eine Funkfrequenz um und gibt dieses Signal an eine Antenne 108 aus. Die Antenne 108 sendet das Ausgangssignal des Sende-HF-Abschnitts 107 an ein Kommunikationsendgerät.
Eine Antenne 111 empfängt ein über Funk von einem Kommunikationsendgerät gesendetes Signal und gibt es an einen Empfangs-HF-Abschnitt 112 aus. Der Empfangs-HF-Abschnitt 112 wandelt die empfangene Signalfrequenz in ein Basisband um und gibt es an einen Demodulationsabschnitt 113 aus.
Der Demodulationsabschnitt 113 demoduliert das Basisbandsignal und gibt Empfangsdaten aus. Außerdem gibt der Demodulationsabschnitt 113 ein in dem Basisbandsignal enthaltenes Datenraten-Anforderungssignal (nachstehend "DRR") an den Kanalschätzungsabschnitt 114 aus. Das DRR-Signal wird später zusammen mit einer Beschreibung der Kommunikationsendgerätekonfiguration erklärt.
Basierend auf dem DRR-Signal schätzt der Kanalschätzungsabschnitt 114 eine Übertragungsrate, bei der Kommunikation mit jedem Kommunikationsendgerät möglich ist, für jeden Unterträger und gibt die Schätzungsergebnisse an den Zuweisungsabschnitt 101 aus.
Ein Empfangs-HF-Abschnitt 112, ein Demodulationsabschnitt 113 und ein Kanalschätzungsabschnitt 114 werden für jeden Benutzer bereitgestellt.
4 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Kommunikationsendgerätes nach dieser Ausführung zeigt.
In 4 empfängt eine Antenne 201 ein von der in 3 gezeigten Basisstation gesendetes Funksignal und gibt es an einen Empfangs-HF-Abschnitt 202 aus. Außerdem sendet die Antenne 201 ein von einem Sende-HF-Abschnitt 210 ausgegebenes Sendesignal als ein Funksignal an die in 3 gezeigte Basisstation.
Der Empfangs-HF-Abschnitt 202 wandelt die Frequenz eines von der Antenne 201 empfangenen Funkfrequenzsignals in das Basisband um und gibt es an einen A/D-Umsetzer 203 aus. Der A/D-Umsetzer 203 führt eine Analog-Digital-Umwandlung des Basisbandsignals durch und gibt es an einen FFT-Abschnitt 204 aus. Der FFT-Abschnitt 204 führt eine schnelle Fourier-Transformation des Ausgangssignals des A/D-Umsetzers 203 durch und gibt die Ergebnisse an einen Entspreizungsabschnitt 205 aus. Der Entspreizungsabschnitt 205 entspreizt die Ausgangssignale des FFT-Abschnitts 204 und gibt die resultiernden Signale an einen SIR-Bestimmungsabschnitt 206 aus.
Der SIR-Bestimmungsabschnitt 206 extrahiert ein Pilotsignal aus den Ausgangssignalen des Entspreizungsabschnitts 205 und gibt Komponenten anders als das Pilotsignal an einen Unterträger-Auswählabschnitt 211 aus. Außerdem findet der SIR-Bestimmungsabschnitt 206 das SIR für jeden Unterträger basierend auf dem extrahierten Pilotsignal und gibt es an einen Übertragungsraten-Berechnungsabschnitt 207 aus.
Der Übertragungsraten-Berechnungsabschnitt 207 berechnet eine Übertragungsrate in Bezug auf die Basisstation für jeden Unterträger basierend auf auf dem SIR und gibt die Berechnungsergebnisse an einen Anforderungssignal-Erzeugungsabschnitt 208 aus.
Basierend auf dem Rechenergebnis des Übertragungsraten-Berechnungsabschnitts 207 erzeugt der Anforderungssignal-Erzeugungsabschnitt 208 ein DRR-Signal zum Anfordern der Unterträger-Übertragungsrate jedes Unterträgers von der Basisstation, das er an einen Modulationsabschnitt 209 ausgibt. Der Modulationsabschnitt 209 moduliert das DRR-Signal und ankommende Übertragungsdaten und gibt das Ergebnis an den Sende-HF-Abschnitt 210 aus.
Der Sende-HF-Abschnitt 210 führt eine Frequenzumwandlung des Ausgangssignals des Modulationsabschnitts 209 in Funkfrequenz durch und gibt dieses Signal an die Antenne 201 aus.
Entsprechend einer Benachrichtigung von einem Empfangssteuerabschnitt 214 wählt der Unterträger-Auswählabschnitt 211 Komponenten anders als das von dem SIR-Bestim mungsabschnitt 206 ausgegebene Pilotsignal in jedem Unterträger aus und gibt diese an einen P/S-Umwandlungsabschnitt 212 aus.
Der P/S-Umwandlungsabschnitt 212 führt eine Parallel-Serien-Umwandlung der Ausgangssignale des Unterträger-Auswählabschnitts 211 durch und gibt das resultierende Signal an einen Demodulationsabschnitt 213 aus.
Der Demodulationsabschnitt 213 demoduliert das Ausgangssignal des P/S-Umwandlungsabschnitts 212, um empfangene Daten zu extrahieren, und gibt auch ein Steuersignal an den Empfangssteuerabschnitt 213 aus.
Basierend auf dem Steuersignal berichtet der Empfangssteuerabschnitt 214 den Unterträger, durch den ein an diese Station gerichtetes Signal befördert wird, an den Unterträger-Auswählabschnitt 211.
Als Nächstes wird der Signalfluss bis zum Bestimmen der Abwärtsstrecken-Übertragungsrate zwischen der in 3 gezeigten Basisstation und dem in 4 gezeigten Kommunikationsendgerät beschrieben.
Zuerst wird ein Pilotsignal in dem Rahmenerzeugungsabschnitt 103 der Basisstation erzeugt. Das Pilotsignal wird durch den Spreizungsabschnitt 104 zusammen mit Vorwärtsübertragungsdaten gespreizt, unterliegt einer inversen schnellen Fourier-Transformation durch den IFFT-Abschnitt 105, einer Digital-Analog-Umwandlung durch den D/A-Umsetzer 106 und einer Frequenzumwandlung in eine Funkfrequenz durch den Sende-HF-Abschnitt 107 und wird von der Antenne 108 an das Kommunikationsendgerät gesendet.
In dem Kommunikationsendgerät unterliegt ein von der Antenne 201 empfangenes Signal der Frequenzumwandlung ins Basisband durch den Empfangs-HF-Abschnitt 202, der Analog-Digital-Umwandlung durch den A/D-Umsetzer 203 und einer schnellen Fourier-Transformation durch den FFT-Abschnitt 204 und wird durch den Entspreizungsabschnitt 205 entspreizt. Das Pilotsignal wird dann durch den SIR-Bestimmungsabschnitt 206 aus dem Entspreizungsabschnitt 205 extrahiert, und das SIR wird auf der Basis des Pilotsignals gefunden.
Dann berechnet der Übertragungsraten-Berechnungsabschnitt 207 eine Übertragungsrate, bei der Kommunikation möglich ist, für jeden Unterträger basierend auf dem SIR, und der Anforderungssignal-Erzeugungsabschnitt 208 erzeugt ein DRR-Signal zum Anfordern der Übertragungsrate jedes Unterträgers.
Das DRR-Signal wird durch den Modulationsabschnitt 209 zusammen mit ankommenden Übertragungsdaten moduliert, unterliegt der Frequenzumwandlung in eine Funkfrequenz durch den Sende-HF-Abschnitt 210 und wird von der Antenne 201 an die Basisstation gesendet.
In der Basisstation unterliegt ein von der Antenne 111 empfangenes Signal der Frequenzumwandlung in das Basisband durch den Empfangs-HF-Abschnitt 112 und wird durch den Demodulationsabschnitt 113 demoduliert, und das in dem demodulierten Basisbandsignal enthaltenes DRR-Signal wird an den Kanalschätzungsabschnitt 114 ausgegeben. Basierend auf dem DRR-Signal schätzt der Kanalschätzungsabschnitt 114 für jeden Unterträger eine Übertragungsrate, bei der Kommunikation mit jedem Endgerät möglich ist.
Basierend auf der Übertragungsrate, bei der Kommunikation für jeden Unterträger jedes Kommunikationsendgerätes möglich ist, bestimmt der Zuweisungsabschnitt 101 die Kommunikationsressourcen-Zuweisung zu jedem Kommunikationsendgerät und gibt ein Ressourcen-Zuweisungssignal an den Rahmenerzeugungsabschnitt 103 aus.
Das Ressourcen-Zuweisungssignal wird durch den Entspreizungsabschnitt 104 zusammen mit Vorwärtsübertragungsdaten entspreizt, unterliegt einer inverversen schnellen Fourier-Transformation durch den IFFT-Abschnitt 105, einer Digital-Analog-Umwandlung durch den D/A-Umsetzer 106 und einer Frequenzumwandlung in eine Funkfrequenz durch den Sende-HF-Abschnitt 107 und wird über einen Steuerkanal von der Antenne 108 an jedes Kommunikationsendgerät gesendet.
Basierend auf dem Ressourcen-Zuweisungssignal empfängt jedes Kommunikationsendgerät Daten in der Empfangszeit und auf dem ihm zugewiesenen Unterträger.
Ausgehende Übertragungsdaten, die von der Basisstation an Kommunikationsendgeräte zu senden sind, werden in dem Pufferabschnitt 102 gespeichert, bis die Kommunikationsressourcen-Zuweisung entschieden ist. Nachdem ein Ressourcen-Zuweisungssignal gesendet wurde, werden Vorwärtsübertragungsdaten von dem Pufferabschnitt 102 an den Rahmenerzeugungsabschnitt 103 entsprechend dem Ressourcen-Zuweisungssignal ausgegeben und symbolisiert.
Wenn Vorwärtsübertragungsdaten symbolisiert sind, werden der Unterträger und die Über tragungsrate basierend auf dem Ressourcen-Zuweisungssignal festgelegt.
Die symbolisierten Vorwärtsübertragungsdaten unterliegen der schnellen Fourier-Transformation durch den FFT-Abschnitt 105, der Digital-Analog-Umwandlung durch den D/A-Umsetzer 106 und der Frequenzumwandlung in eine Funkfrequenz durch den Sende-HF-Abschnitt 107 und werden von der Antenne 108 gesendet.
Als Nächstes wird ein wirkliches Beispiel der Kommunikationsressourcen-Zuweisung beschrieben.
5 ist eine Zeichnung, die die Effekte von frequenzselektivem Fading und Bandzuweisung bei der Kommunikation zwischen einer Basisstation und Kommunikationsendgeräten zeigt.
Die fetten Linien in 5 zeigen die Wirkung des Fadings auf die Bandkommunikationsqualität.
Das Kommunikationsendgerät von Benutzer 1 hat gute Kommunikationsqualität in Bändern f4 und f5, aber schlechte Kommunikationsqualität in Bändern f1, f2 und f3. Das Kommunikationsendgerät von Benutzer 2 hat gute Kommunikationsqualität in Bändern f2 und f3, aber schlechte Kommunikationsqualität in Bändern f1, f4 und f4. Und das Kommunikationsendgerät von Benutzer 3 hat gute Kommunikationsqualität im Band f1, aber schlechte Kommunikationsqualität in Bändern f2, f3, f4 und f5.
Bei der Kommunikation mit den jeweiligen Kommunikationsendgeräten werden daher Bänder mit guter Kommunikationsqualität zugewiesen.
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel der Ressourcenzuweisung in Schlitzen zum Übertragen von einer Basisstation an Kommunikationsendgeräte zeigt. Die Horizontalachse zeigt Zeiten, bei denen Schlitzübertragung durchgeführt wird.
Bei der Datenübertragung von der Basisstation sind Steuersignale und Daten in einem Schlitz einer vorbestimmten Länge enthalten. Die Steuersignale enthalten Signale, die das Datenübertragungstiming und die Übertragungsrate jedem Benutzer-Kommunikationsendgerär anzeigen, und Daten werden entsprechend der Steuersignalinformation angeordnet.
In 6 benutzt Unterträger 1 Band f1, Unterträger 1 benutzt Band f1, Unterträger 3 benutzt Band f3, Unterträger 4 benutzt Band f4, und Unterträger 5 benutzt Band f5.
Die Basisstation weist das Band f1 der Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät von Benutzer 3 zu, weist die Bänder f2 und f3 der Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät von Benutzer 2 zu und weist die Bänder f4 und f5 der Kommunikation mit dem Kommunikationsendgerät von Benutzer 1 zu.
Daten von Benutzer 3 werden dem Zeitschlitz von Unterträger 1 zugewiesen, Daten von Benutzer 2 werden dem Zeitschlitz von Unterträger 2 zugewiesen, Daten von Benutzer 2 werden dem Zeitschlitz von Unterträger 3 zugewiesen, Daten von Benutzer 1 werden dem Zeitschlitz von Unterträger 4 zugewiesen, und Daten von Benutzer 13 werden dem Zeitschlitz von Unterträger 5 zugewiesen.
Danach werden Bänder mit guter Kommunikationsqualität auch den Benutzern 4, 5 und 6 zugewiesen.
Durch Schätzen der Kommunikationsqualität für jeden Unterträger in jedem Kommunikationsendgerät und Übertragen von Daten von der Basisstation an jedes Kommunikationsendgerätes unter Verwendung eines Unterträgers mit guter Kommunikationsqualität in dieser Weise ist es möglich, hohe Übertragungseffizienz selbst in einer dem frequenzselektiven Fading unterworfenen Umgebung aufrechtzuerhalten. Außerdem ist es durch Empfangen von Daten auf jedem Unterträger möglich, hohe Übertragungseffizienz selbst in einer dem frequenzselektiven Fading unterworfenen Umgebung aufrechtzuerhalten.
Ein Ressourcen-Zuweisungssignal kann unter Verwendung einer von dem Datensignal abweichenden Frequenz oder eines davon abweichenden Modulationsverfahrens übertragen werden.
Außerdem kann ein Ressourcen-Zuweisungssignal für jeden Unterträger als Unterträgereinheit-Ressourcen-Zuweisungsinformation übertragen werden. In diesem können die Ressourcen-Zuweisungssignale vereinfacht werden, indem man die Basisstation Ressourcen-Zuweisungssignale in jedem Unterträger erzeugen lässt und sie mittels des gleichen Unterträgers als Daten senden lässt und man Kommunikationsendgeräte Daten in jedem Unterträger basierend auf einem empfangenen Kommunikationsressourcen-Zuweisungssignal empfangen lässt.
Bei dieser Ausführung wird das eigene Adresssymbol einer Station aus Nach-Entspreizungssymbolen extrahiert, die von dem SIR-Bestimmungsabschnitt 206 ausgegeben werden, aber mit der vorliegenden Erfindung kann das eigene Adresssymbol einer Station extrahiert wer den, solange es ein Symbol nach einer schnellen Fourier-Transformation und vor der Demodulation ist.
In diesem Fall wird in 3 ein Symbol von dem FFT-Abschnitt 204, dem Entspreizungsabschnitt 205 oder dem P/S-Umwandlungsabschnitt 212 an den Unterträger-Auswählabschnitt 211 ausgegeben.
(Ausführung 2)
7 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration einer Basisstation nach Ausführung 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
Teilen, die mit denen in 3 identisch sind, sind die gleichen Verweiszeichen wie in 3 zugewiesen, und ihre ausführlichen Erklärungen werden weggelassen.
Die Basisstationsvorrichtung in 7 umfasst eine Vielzahl von Spreizungsabschnitten 502, 512, 522 und eine Vielzahl von Rahmenerzeugungsabschnitten 501, 511, 521 und unterscheidet sich von der Basisstation in 3 dadurch, dass ein Signal mit einem niedrigen Spreizungsverhältnis in einem Band mit guter Kommunikationsqualität übertragen wird, und ein Signal mit einem hohen Spreizungsverhältnis in einem Band mit schlechter Kommunikationsqualität infolge der Wirkungen von frequenzselektivem Fading usw. übertragen wird.
In 7 bestimmt ein Zuweisungsabschnitt 101 die Zuweisung von Kommunikationsressourcen zu jedem Kommunikationsendgerät basierend auf einer von einem Kanalschätzungsabschnitt 114 geschätzten Übertragungsrate, bei der Kommunikation für jeden Unterträger jedes Kommunikationsendgerätes möglich ist, und gibt Anweisungen an einen Pufferabschnitt 102 zum Ausgeben von Vorwärtsübertragungsdaten. Der Zuweisungsabschnitt 101 weist auch die Rahmenerzeugungsabschnitte 501, 511, 521 an, die Symbolisierung der Vorwärtsübertragungsdaten durchzuführen, und gibt ein Ressourcen-Zuweisungssignal aus. Außerdem zeigt der Zuweisungsabschnitt 101 den jeweiligen Spreizungsabschnitten 502, 512, 522 einen Spreizungscode an, der mit den Vorwärtsübertragungsdaten zu multiplizieren ist.
Die Rahmenerzeugungsabschnitte 501, 511, 521 erzeugen ein Pilotsignal, symbolisieren von dem Pufferabschnitt 102 ausgegebene Vorwärtsübertragungsdaten entsprechend Anweisungen von dem Zuweisungsabschnitt 101 und fügen ein Pilotsignal in vorbestimmten Intervallen ein, um einen Rahmen zu erzeugen, den sie an die Spreizungsabschnitte 502, 512, 522 ausgeben. Zu Beginn der Kommunikaton geben die Rahmenerzeugungsabschnitte 501, 511, 521 nur ein Pilotsignal an die Spreizungsabschnitte 502, 512, 522 aus.
Die Spreizungsabschnitte 502, 512, 55 spreizen die Ausgangssignale der Rahmenerzeugungsabschnitte 501, 511, 521 unter Verwendung der durch den Zuweisungsabschnitt 101 angegebenen Spreizungscodes und geben sie an einen IFFT-Abschnitt 105 aus.
Indem die Spreizungsabschnitte 502, 512, 522 die Spreizung einzeln unter Verwendung der durch den Zuweisungsabschnitt 101 angegebenen Spreizungscodes in dieser Weise durchführen, ist es möglich, Symbole mit einem für einzelne Kommunikationsendgeräte für die betrefenden Unterträger festgelegten Spreizungsverhältnis zu senden.
Als Nächstes wird die Zuweisung von Kommunikationsressourcen beschrieben. 8 ist eine Zeichnung, die die Zuweisung von Kommunikationsressourcen nach Ausführung 2 zeigt.
In 8 zeigt die Horizontalachse Frequenzen, und die Vertikalachse zeigt Kommunikationsqualität. Die fetten Linien zeigen Veränderungen der Kommunikationsqualität infolge von frequenzselektivem Fading in Verbindung mit jedem Kommunikationsendgerät.
Das Kommunikationsendgerät von Benutzer 1 hat gute Kommunikationsqualität in Bändern f4 und f5, mäßige Kommunikationsqualität in Bändern f2 und f3 und schlechte Kommunikationsqualität in Band f1. Das Kommunikationsendgerät von Benutzer 2 hat gute Kommunikationsqualität in Bändern f2 und f3, mäßige Kommunikationsqualität in Bändern f1 und f4 und schlechte Kommunikationsqualität in Band f5.
Die Basisstation sendet daher Signale mit einem niedrigen Spreizungsverhältnis an das Kommunikationsendgerät von Benutzer 1 in Bändern f4 und f5, und sendet Signale mit einem hohen Spreizungsverhältnis in den niederfrequenten Bändern f2 und f3.
Außerdem sendet die Basisstation Signale mit einem niedrigen Spreizungsverhältnis an das Kommunikationsendgerät von Benutzer 1 in Bändern f2 und f3, und sendet Signale mit einem hohen Spreizungsverhältnis in den niederfrequenten Bändern f1 und f4.
Auf diese Weise kann eine Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durch Senden von Signalen mit einem niedrigen Spreizungsverhältnis in Bändern mit guter Kommunikationsqualität und Senden von Signalen mit einem hohen Spreizungsverhältnis in Bändern schlechter Kommunikationsqualität infolge der Wirkungen von frequenzselektivem Fading usw. Daten bei einer hohen Datenübertragungsrate übertragen, indem sie Signale mit einem niedrigen Spreizungsverhältnis in Bändern mit guter Kommunikationsqualität überträgt.
Außerdem ist es durch Senden eines Signals mit einem hohen Spreizungsverhältnis in einem Band mit schlechter Kommunikationsqualität möglich, den Einfluss auf andere auf dem gleichen Unterträger gespreizte Signale zu verringern.
(Ausführung 3)
9 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Kommunikationsendgerätes nach Ausführung 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Teilen, die mit denen in 4 identisch sind, sind die gleichen Verweiszeichen zugewiesen, und ihre ausführlichen Erklärungen werden weggelassen.
In 9 findet ein SIR-Bestimmungsabschnitt 701 das Verhältnis der Störungskomponente zu einem Signal in einem anderen Band basierend auf einem empfangenen Pilotsignal und gibt das Ergebnis als ein SIR an einen Übertragungsraten-Berechnungsabschnitt 207 aus.
Außerdem bestimmt der SIR-Bestimmungsabschnitt 701 ein Signal, das einen vorbestimmten Schwellenwert erfüllt, aus empfangenen Signalen als ein Signal zur Kommunikation mit dieser Station und gibt es an einen P/S-Umwandlungsabschnitt 212 aus und wirft Signale, die den vorbestimmten Schwellenwert nicht erfüllen, als Störungssignale weg.
Durch Schätzen der Kommunikationsqualität für jeden Unterträger in jedem Kommunikationsendgerät und Übertragen von Daten von der Basisstation an jedes Kommunikationsendgerät unter Verwendung eine Unterträgers mit guter Kommunikationsqualität in dieser Weise ist es möglich, hohe Übertragungseffizienz selbst in einer dem frequenzselektiven Fading unterworfenen Umgebung aufrechtzuerhalten. Außerdem ist es durch Empfangen von Daten auf jedem Unterträger möglich, hohe Übertragungseffizienz selbst in einer dem frequenzselektiven Fading unterworfenen Umgebung aufrechtzuerhalten.
Bei den Ausführungen der vorliegenden Erfindung wird eine Übertragungsrate, bei der Kommunikation mit der Basisstation möglich ist, basierend auf einem SIR berechnet, aber dies ist keine Beschränkung, und ein Wert, der die Qualität einer Kommunikationslinie angibt, z. B. das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis, kann auch als eine Basis zur Berechnung einer Übertragungsrate verwendet werden.
Außerdem wird in den Ausführungen der vorliegenden Erfindung die Entspreizungsverarbeitung auf Symbolen nach einer schnellen Fourier-Transformation durchgeführt, aber dies ist keine Beschränkung, und es ist auch möglich, eine schnelle Fourier-Transformation auf Symbolen nach der Unterträgerauswähl oder nach der Parallel-Serien-Umwandlung durchzuführen.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf jedes Kommunikationsverfahren angewandt werden, solange es Frequenzteilung verwendet.
Wie aus den obigen Beschreibungen zu sehen ist, ist es möglich, die Kommunikationsqualität für jeden Unterträger in jedem Kommunikationsendgerät zu schätzen, und Daten von einer Basisstation an jedes Kommunikationsendgerät unter Verwendung eines Unterträgers zu übertragen, für den die Kommunikationsqualität gut ist.

Claims

Kommunikationsendgerät, das adaptiert ist, mit einer Basisstation in einem zellularen Kommunikationssystem unter Verwendung einer Vielzahl von Unterträgern zu kommunizieren, wobei die Basisstation adaptiert ist, bei Empfang von Datenraten-Anforderungssignalen eine Übertragungsrate zu schätzen, bei der Kommunikation mit den verbundenen Kommunikationsendgeräten möglich ist, eine Zuweisung von Kommunikationsressourcen zu den Kommunikationsendgeräten entsprechend einer geschätzten Übertragungsrate auf einer Pro-Unterträger-Basis durchzuführen, und Daten, die einen durch die Zuweisungseinrichtung spezifizierten Unterträger enthalten, an das Kommunikationsendgerät zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsendgerät umfasst: eine Signalextraktions- und Qualitätsberechnungseinrichtung (206) zum Extrahieren auf einer Pro-Unterträger-Basis eines an das Kommunikationsendgerät gerichteten Datensignals und Berechnen einer empfangenen Qualität eines Pilotsignals; eine Übertragungsraten-Berechnungseinrichtung (207) zum Berechnen auf einer Pro-Unterträger-Basis einer Übertragungsrate, bei der Datenkommunikation mit der Basisstation möglich ist, entsprechend der empfangenen Qualität des Pilotsignals; eine Anforderungssignal-Erzeugungseinrichtung (208) zum Erzeugen auf einer Pro-Unterträger-Basis eines Datenratenanforderungs- (DRR) Signals, das eine Kommunikationsrate angibt, entsprechend der in der Übertragungsraten-Berechnungseinrichtung (207) berechneten Übertragungsrate, um die Basisstation aufzufordern, eine geeignete Kanalzuweisung durchzuführen.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Entspreizungseinrichtung (205) zum Entspreizen eines empfangenen Signals durch Multiplizieren des empfangenen Signals mit einem Spreizungscode umfasst, wobei die Signalextraktions- und Qualitätsberechnungseinrichtung (206) angepasst ist, ein an das Kommunikationsendgerät gerichtetes Signal basierend auf der Qualität eines entspreizten empfangenen Signals zu extrahieren.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalextraktions- und Qualitätsberechnungseinrichtung (206) angepasst ist, eine Schwellenwertbestimmung für die Qualität eines entspreizten empfangenen Signals durchzuführen.
Kommunikationsendgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Signalextraktions- und Qualitätsberechnungseinrichtung (206) angepasst ist, ein Steuersignal, das die Kommunikationsressourcen-Zuweisung meldet, aus einem empfangenen Signal zu extrahieren, und an das Kommunikationsendgerät gerichtete Zuweisungsinformation aus dem Steuersignal zu extrahieren.
Kommunikationsverfahren, womit ein Kommunikationsendgerät mit einer Basisstation in einem zellularen Kommunikationssystem unter Verwendung einer Vielzahl von Unterträgern kommuniziert, wobei die Basisstation bei Empfang von Datenraten-Anforderungssignalen eine Übertragungsrate schätzt, bei der Kommunikation mit den verbundenen Kommunikationsendgeräten möglich ist, eine Zuweisung von Kommunikationsressourcen zu den Kommunikationsendgeräten entsprechend einer geschätzten Übertragungsrate auf einer Pro-Unterträger-Basis durchführt, und Daten, die einen durch die Zuweisungseinrichtung spezifizierten Unterträger enthalten, an das Kommunikationsendgerät überträgt; dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsendgerät die folgenden Schritte ausführt: Extrahieren auf einer Pro-Unterträger-Basis eines an das Kommunikationsendgerät gerichteten Datensignals und Berechnen einer Empfangsqualität eines Pilotsignals; Berechnen auf einer Pro-Unterträger-Basis einer Übertragungsrate, bei der Datenkommunikation mit der Basisstation möglich ist, entsprechend der Empfangsqualität des Pilotsignals, und Erzeugen auf einer Pro-Unterträger-Basis eines Datenratenanforderungs- (DRR) Signals, das eine Kommunikationsrate angibt, entsprechend der in der Übertragungsraten-Berechnungseinrichtung (207) berechneten Übertragungsrate, um die Basisstation aufzufordern, eine geeignete Kanalzuweisung durchzuführen.