基站设备和分组传输方法 【技术领域】
本发明涉及一个用于执行高速下行链路分组接入的基站设备和分组传输方法。
背景技术
高速下行链路分组接入(HSDPA等)已经得到发展，其中多个通信终端设备共享一个高速和大容量下行链路信道，并执行高速分组传输。在此传输系统中，使用例如调度技术，自适应调制技术等技术以提高传输效率。调度技术是这样一种技术，其中各个通信终端设备观察下行链路的传播条件，并且基站设备比较从相应的通信终端设备报告的传播条件，以执行把分组传输到具有好的传播路径条件的通信终端设备。此外，考虑到到各个通信终端设备的传输效率，执行序列控制，诸如被要求重新传输的数据的优先传输。自适应调制技术是这样一种技术，其中根据执行分组传输的通信终端设备的传播条件，自适应地改变调制方案或纠错编码。
于是，当从基站设备发送的高速分组不满足通信终端设备的预定接收质量时，基站设备重发一个分组。
因此，在这些技术中，由于通过通信终端设备下行链路的传播条件报告来进行控制，当报告值不能正确地反映传播条件时，分组重新传输的次数将增加以降低传输效率。
由于这个原因，公开了一种传统的技术，该技术考虑在从接收报告值到执行下行链路传输的这段时间中传播条件的变化，以预测在基于报告值预测的下行链路传输时间的传播条件(IEEE Vehicular Technology Conference，Fall 2000(VTC2000)，Boston，MA，USA，September 24-28，2000，pp 1804-1811“Hybrid type-II ARQ/AMS supported by Channel Predictive Scheduling in aMulti-user Scenario”)(IEEE车载技术会议，2000年秋(VTC2000)，波士顿，MA，USA，，2000年9月24日-28日，pp1804-1811″在多用户场景中信道预测调度所支持的混合II型ARQ/AMS)。
但是，在来自通信终端设备的报告值中，根据传播条件，包括了误差，并且取决于通信终端设备地状态，改变了误差。与此相反，在传统的高速下行链路分组接入中，由于预测控制仅仅基于报告值统一完成，而不考虑误差，存在传输效率受到限制问题，例如：没有实现满足实际的传播条件的传输，因此要求重新传输等等。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一个基站设备和分组传输方法，通过执行在高速下行链路分组接入中考虑到包括在报告值中的误差的传输，能够实现重新传输次数的减少，传输效率的改进，以及系统容量的增加。
通过计算基于执行解扩的路径数量的报告值的似然性(likelihood)，以及计算使用报告值和似然性确定调度和调制方案的多普勒频率，实现该目的。
【附图说明】
图1是说明根据本发明实施例1的基站设备的配置的方框图；
图2是解释根据本发明实施例1的似然性计算方法的视图；
图3是解释根据本发明实施例1的调度的视图；
图4是解释根据本发明实施例1的用于决定编码速率和调制方案的方法的视图；
图5是说明根据本发明实施例2的基站设备的配置的方框图；
图6是解释根据本发明实施例2的调度的视图；
图7是说明根据本发明实施例3的基站设备的配置的方框图；
图8是解释根据本发明实施例3的调度的视图；
图9是说明根据本发明实施例4的基站设备的配置的方框图；
图10是说明根据本发明实施例4的将似然性调整到每个似然性标准的方法的方框图；
图11是解释根据本发明实施例4的调整似然性判定标准门限值的方法的视图；
图12是说明根据本发明实施例5的基站设备的配置的方框图；
图13是解释根据本发明实施例5的调整编码速率和调制方案的方法的视图；
图14是说明根据本发明实施例6的基站设备的配置的方框图；
图15是解释根据本发明实施例6的用于调整报告值的平均长度的方法的视图。
【具体实施方式】
将根据附图解释本发明的实施例。
(实施例1)
图1是说明根据本发明实施例1的基站设备的配置的方框图。
在图1中，基站设备包括一个天线101、一个双工器102、一个接收RF部分103、一个解扩部分104、一个RAKE组合部分105、一个解调部分106、一个fD检测部分107和似然性计算部分108。基站设备进一步包括传输目的地决定部分151、一个调制方案决定部分152、一个数据选择部分153、一个编码部分154、一个自适应调制部分155、一个扩展部分156、一个多路复用部分157和一个发送RF部分158。
双工器102将通过天线101接收到的信号输出到接收RF部分103。此外，双工器102通过天线101将从发送RF部分158输出的信号无线发送。
接收RF部分103将双工器102输出的具有射频的接收信号转换为基带数字信号，并将它输出到解扩部分104。
配备了解扩部分104，其数量对应于执行无线通信的通信终端设备的数量，并且每个解扩部分104对从接收RF部分103输出的基带信号进行解扩，并把它输出到RAKE组合部分105。此外，解扩部分104将指示执行解扩的路径的数量的信号输出到似然性计算部分108。
配备了RAKE组合部分105，其数量对应于执行无线通信的通信终端设备的数量，并且每个RAKE对各个路径的解扩信号进行组合，并输出组合信号至解调部分106和fD检测部分107。
配备了解调部分106，其数量对应于执行无线通信的通信终端设备的数量，并且每个解调部分106对RAKE组合的信号进行解调。然后，解调部分106从解调的信号中分离出报告值，并把报告值输出到传输目的地决定部分151。需要注意的是，由通信终端设备测量的报告值是指示在每个相关的通信终端设备和基站设备之间的传播路径条件的值。
配备了对应于执行无线通信的通信终端设备数量的fD检测部分107，并且其每个检测多普勒频率(fD)，所述多普勒频率是来自解扩信号的在每个通信终端设备和基站设备之间的传播路径衰落变动(fadingvariation)，并且fD检测部分107输出一个指示检测到的多普勒频的信号至似然性计算部分108。另外，假定多普勒频率对应于衰落变动速率，并且多普勒频率越高，衰落变动变得越快。
似然性计算部分108基于执行解扩的路径数量和多普勒频率计算从每个通信终端设备发送的报告值的似然性，并且将似然性信息输出到传输目的地决定部分151。另外，稍后将说明关于似然性计算部分108的似然性计算方法的细节。
传输目的地决定部分151基于一个用似然性乘以报告值而获得的判定值来确定一个发送高速下行链路分组的通信终端设备。这被称为调度。然后，传输目的地决定部分151输出信息至数据选择部分153，该信息指示发送高速下行链路分组的通信终端设备。传输目的地决定部分151也输出发送高速下行链路分组的通信终端设备的判定值至调制方案决定部分152。另外，稍后将说明关于传输目的地决定部分151的调度的细节。
调制方案决定部分152基于判定值确定高速下行链路分组的编码速率及其调制方案。然后，调制方案决定部分152指引编码速率至编码部分154，并指引调制方案至自适应调制部分155。另外，稍后将说明关于由调制方案决定部分152决定编码速率和调制方案的方法的细节。
数据选择部分153基于传输目的地决定部分151的判定，仅仅选择相应的通信终端设备的传输数据，并把它输出到编码部分154。编码部分154通过由调制方案决定部分152指引的编码速率方案对数据选择部分153输出的信号进行编码，并把它输出到自适应调制部分155。自适应调制部分155通过由调制方案决定部分152指引的调制方案对编码部分154输出的信号进行调制，并把它输出到扩展部分156。扩展部分156对自适应调制部分155的输出信号进行扩展，并把它输出到多路复用部分157。多路复用部分157对扩展部分156的输出信号进行多路复用，并把它输出到发送RF部分158。发送RF部分158把从多路复用部分157输出的基带数字信号转换为射频信号，并把它输出到双工器102。
将使用图2给出似然性计算部分108的似然性计算方法的详细解释。图2是解释根据本实施例的似然性计算方法的视图，并示出了在路径数量或fD和似然性之间的关系的一个例子。
在图2的情况下，当路径数量是“2或更小”时，似然性计算部分108将似然性设定为“0.6”，并且当路径数量“大于2和小于等于5”时设定为“0.8”，以及当时路径数量“大于5”时设定为“1.0”。此外，当fD是“5Hz或更小”时，似然性计算部分108将似然性设定为“1.0”，当fD是“大于5Hz和小于等于50Hz”时，设定为“0.9”，并且当fD“大于50Hz”时，设定为“0.8”。
这样，当用于接收的路径数量较大，似然性计算部分108提高了似然性。这是因为随着路径数量的增加抑制了衰落变动，从而提高了通信终端设备正确地解调高速下行链路分组的可能性。随着fD的增加，似然性计算部分108降低似然性。这是由于fD越高，衰落变动越快，从而提高了在通信终端设备中正确地解调高速下行链路分组的可能性。
另外，似然性计算部分108可直接使用基于路径数量或fD计算的似然性作为似然性信息，或将由基于fD的似然性乘以基于路径数量的似然性而获得的值作为似然性信息。此外，代替fD，可使用通过基于fD转换而获得的通信终端设备移动速度来计算似然性。
下面将使用图3给出传输目的地决定部分151的调度的详细解释。图3是解释根据本实施例的调度的视图。
在图3中，考虑到基站设备将高速下行链路分组发送到三个通信终端设备(用户)MS1到MS3之中的任何一个的情况。
传输目的地决定部分151在预定的时间(T1到T3)通过用似然性乘以来自每个通信终端设备MS1到MS3的报告值来计算每个判定值，并执行调度以把高速下行链路分组发送到具有最高的判定值的通信终端设备。来自每个MS的报告值是指示在每个MS和基站设备之间的传播路径条件的值，并假设其示出数字值越大则传播路径条件越好。
例如，在图3中的时间T1的情况下，执行调度以向具有最高的判定值的M2发送高速下行链路分组。
另外，在传统的基站设备中，执行调度以向具有最高的判定值的M1发送高速下行链路分组。但是，在此情况下，由于MS具有较低的似然性，衰落变动很大，并且存在实际中的传播路径将比报告值更差的可能性，使得预计高速下行链路分组将被正确接收到的可能性比较低。
下面将使用图4给出用于由调制方案决定部分152决定编码速率和调制方案的方法的详细解释。图4是解释根据本实施例的决定编码速率和调制方案的方法的视图。
调制方案决定部分152根据从传输目的地决定部分151输入的判定值来确定编码速率和调制方案。
例如，由于在上面提到的图3中的在时间T1，从传输目的地决定部分151输入的判定值是“7.2”，并且此判定值超过了在图4中的最大的判定值“6”，调制方案决定部分152确定调制方案为“16QAM”，并且编码速率为“3/4”。
因此，根据本实施例，由于基于通过以似然性乘以报告值而获得的判定值来执行调度和确定调制方案，考虑到包括在报告值中的误差以较高的精确度预测实际的传播条件，以允许高速下行链路分组的传输，使其可能实现重新传输的次数的减少，传输效率的改善，和系统容量的提高。
另外，尽管本实施例已经示出了这样的情况，其中通过用似然性乘以报告值而获得的结果均被应用于调度和调制方案的决定，其可被应用于调度或者调制方案决定。
此外，代替来自每个通信终端设备传播路径条件的报告值，可报告由通信终端设备选择的调制方案。在此情况下，基站设备基于调制方案报告值的似然性执行调度，并利用由通信终端设备选择的调制方案执行传输。
(实施例2)
实施例2将解释这样的情况，其中到每个通信终端设备的相关的传输数据的重新传输次数反映在判定值中。
图5是说明根据本发明实施例2的基站设备的配置的方框图。另外，在图5中，与图1共同的结构组成部分被指定了与在图1中相同的附图标记以省略其详细描述。
与图1相比，在图5中的基站设备采用了增加了重新传输请求次数计数部分501的配置。此外，在图5中的基站设备在传输目的地决定部分502的功能上不同于图1中的传输目的地决定部分151。
解调部分106从解调的信号中提取指示重新传输请求的信息并把它输出到重新传输请求次数计数部分501。重新传输请求次数计数部分501为每个通信终端设备计算连续重新传输请求次数，并把它输出到传输目的地决定部分502。
传输目的地决定部分502通过用基于似然性和重新传输请求的次数的系数乘以报告值获得判定值，并且基于判定值确定一个高速下行链路分组被发送到的通信终端。此外，通过重新传输次数的增加增加系数以提高似然性和判定值，即，使它们如传输一样易于选择。进而，当重新传输完成时，系数被复位。
将在下面使用图6给出传输目的地决定部分502的调度的详细的解释。图6是解释根据本实施例的调度的视图。
在图6中，考虑到基站设备把高速下行链路分组发送到三个通信终端设备(用户)MS1到MS3中的任何一个的情况。此外，在图6中，假设系数“1”被设定为重新传输次数数据“0”，系数“1.2”设为重新传输次数“1”，系数“1.4”被设定为重新传输次数“2，”…
传输目的地决定部分502在预定的时间(T1到T3)通过以似然性乘以来自每个通信终端设备MS1到MS3的报告值来计算每个判定值，并执行调度以发送高速下行链路分组到具有最高的判定值的通信终端设备。
例如，在图6中，当在时间T1没有正确地接收到发送到MS2的数据，并且在时间T2请求重新传输时，MS2的系数在时间T2变为“1.2”。结果，由于MS2在时间T2具有最高的判定值，传输目的地决定部分502执行调度以向MS2发送高速下行链路分组。
这样，重新传输的次数被反映在判定值中，以允许考虑到重新传输次数的调度，使得其有可能公平地对每个通信终端设备提供传输数据的通过量。此外，调制方案决定部分152执行控制以降低在重新传输期间的电平(level)，由通信终端设备完成无失败的接收，使其有可能抑制重新传输的重复。
(实施例3)
实施例3将解释这样一种情况，其中基于过去从通信终端设备接收到的传播条件的报告值，预测在高速下行链路分组发送时间的传播路径条件，以执行调度。
图7是说明根据本发明实施例3的基站设备的配置的方框图。另外，在图7中，与图1共同的结构组成部分被指定了与图1相同的附图标记以省略其详细描述。
在图7中的基站设备与图1相比采用了其中增加了预测值计算部分701的配置。此外，在图7中的基站设备在传输目的地决定部分702的功能上不同于图1的传输目的地决定部分151。
解调部分106从解调的信号中分离出报告值，并把它输出到预测值计算部分701和传输目的地决定部分702。
对应于执行无线通信的通信终端设备的数量，配备了预测值计算部分701的数量，并且每个都基于过去接收到的传播条件的报告值，计算未来传播路径条件的预测值，并且把预测值输出到与每个通信终端设备连接的传输目的地决定部分702。此外，作为预测值计算方法，使用了一种通过一个样条函数(spline)将过去的报告值、线性预测、次级预测(secondary prediction)、传播路径预测进行平均的方法，如同在T.Ekman和G.Kubin，“Nonlinear prediction of mobile radiochannels：measurements and MATS model designs”(移动无线电信道的非线性预测：测量和MATS模型设计)，1999年3月ICASSP，IEEE国际会议中阐述的。
传输目的地决定部分702基于通过以似然性乘以报告值而获得的判定值和通过以似然性乘以预测值而获得的预测判定值来确定发送高速下行链路分组的通信终端设备。
下面将使用图8特别地解释传输目的地决定部分702的调度。图8是解释根据本实施例的调度的视图。
在图8中，假设当前时间为T3，并且预测值计算部分701基于在时间T1到T3的报告值来计算在时间T4到T6的预测值。
传输目的地决定部分702首先选择一个具有当前判定值高于预定门限值的通信终端设备，并仅预测被选择的通信终端设备的将来的传播路径条件。
这是因为当测量的fD较低时，传播路径条件相对易于预测，并且预测值的可靠性较高，而当测量的fD较高时，传播路径条件难于预测，并且计算的预测值的可靠性较低。此外，这是由于路径数量越多，预测的似然性和可靠性越高，同时路径数量越少，预测的似然性和可靠性越低。
例如，在图8中，如果第一门限值设定为“0.5”，由于具有当前判定值高于第一门限值的通信终端设备是MS1和M3，传输目的地决定部分702预测M1和M3的未来的传播条件。
接下来，传输目的地决定部分702通过以当前的似然性乘以从预测值计算部分701输入的预测值来计算预测判定值，并执行调度以发送高速下行链路分组到具有高于预定的第二门限值的最高的预测判定值的通信终端设备。此外，在没有预测判定值高于预定的第二门限值的通信终端设备时，决定部分702通过在中实施例1解释的方法执行调度。
例如，在图8中，如果第二门限值设定为“0.75”，由于在时间T5和时间T6，M3的预测值高于第二门限值，传输目的地决定部分702在时间T5和时间T6执行调度以把高速下行链路分组发送到M3。进一步，由于在时间T4，没有具有高于预定的第二门限值的预测判定值的通信终端设备，决定部分702在时间T4通过在实施例1中解释的方法执行调度。
这样，根据本实施例，由于通过基于过去从通信终端设备接收到的传播条件报告值预测在高速下行链路分组发送时间的传播路径条件，可以执行满足与实施例1相比的传播路径条件的调度，可以改善传输效率，并且也可以及时分散(dispersed)应用于基站设备的处理负荷。
此外，除了调度之外，可基于预测执行调制方案选择。这使得可能在传输效率和应用于基站设备的处理负荷的时间分散中取得更多的改进。
(实施例4)
实施例4将解释自适应调整每个似然性判定标准的似然性或似然性判定标准的门限值的情况。
图9是说明根据本发明实施例4的基站设备配置的方框图。另外，在图9中，与图1共同的结构组成部分被指定了与在图1中相同的附图标记以省略其详细说明。
在图9中的基站设备采用了与图1相比其中增加了重新传输请求次数计数部分501的配置。此外，图9中的基站设备在似然性计算部分901的功能上不同于图1的基站设备的似然性计算部分108。
解调部分106从解调的信号中提取指示重新传输请求的信息，并把它输出到重新传输请求次数计数部分501。重新传输请求次数计数部分501为每个通信终端设备计算连续重新传输请求次数，并把它输出到似然性计算部分901。
似然性计算部分901基于执行解扩的路径的数量和多普勒频率计算每个通信终端设备的似然性，并基于重新传输请求的次数等适当地将似然性调整到每个似然性判定标准或似然性判定标准门限值。
图10是解释根据本实施例的将似然性调整到每个似然性判定标准的方法的视图。图10示出了当路径数量“大于5”并且fD“高于50Hz”时重新传输的次数较大的情况。在此情况下，似然性计算部分901对应于“2或更小”的路径数量的似然性和对应于“大于2和小于等于5”的路径数量的似然性设定为低。似然性计算部分901也将对应于“高于50Hz”的fD的似然性设定为低。
图11是解释调整根据本实施例的似然性判定标准的门限值的方法的视图。图11示出了这样一种情况，其中路径数量的分布偏向于“大于5”的情况，并且fD的分布偏向于“高于50Hz”的情况。在这种情况下，似然性计算部分901对似然性改变为“2或更小”，“大于2并小于等于6”，以及“大于6”的路径的数量门限值进行设定，并对似然性改变为“5Hz或更小”，“高于5Hz和小于等于100Hz”，以及“高于100Hz”的路径的数量门限值进行设定。此外，可通过从预设值选择而改变上述的似然性或似然性判定标准值。或可执行动态调整。
这样，根据此实施例，采用传播条件的倾向，将似然性适当调整到每个似然性判定标准或似然性判定标准的门限值，以允许设定准确地反映传播路径的似然性，使其可能提高报告值的似然性判定的准确性。
另外，使用本实施例和实施例3的组合反馈了使用重新传输次数作为一个媒介以调整似然性的传播路径条件的预测的正确性，使得传输效率能够提高。
(实施例5)
实施例5将解释将其中的编码速率和调制方案适当调整到判定值的情况。
图12是说明根据本发明实施例5的基站设备的配置的方框图。另外，在图12中，与图1共同的结构组成部分被指定了与图1中相同的附图标记以省略其详细描述。
图12中的基站设备在调制方案决定部分1201的功能上不同于图1的调制方案决定部分152。
解调部分106从解调的信号中提取指示重新传输请求的信息，并把它输出到调制方案决定部分1201。
调制方案决定部分1201基于判定值确定高速下行链路分组编码速率及其调制方案，并且基于重新传输请求的次数将编码速率和调制方案适当地调整到报告值。
图13是解释根据本实施例调整编码速率和调制方案方法的视图。当到通信终端设备的重新传输次数较多时，增加对应于每个编码速率和调制方案的判定值。图13示出了对应于每个编码速率和调制方案的判定值增加“1”的情况。
通过提高对应于每个编码速率和调制方案的判定值，调制方案决定部分1201将每个具有较低的速率和较高的抗错性(resisitance)的译码方法和调制方案设定到与以前相比的相同的判定值。
这样，根据本实施例，基于重新传输请求的次数将编码速率和调制方案适当调整到报告值，以选择由通信终端设备能正确地执行接收的调制方案，使其可能减少重新传输次数，并提高传输效率。
(实施例6)
实施例6将解释一种情况，其中基于fD或路径数量由基站设备控制报告值平均长度，消除报告值的误差和改进报告值的似然性。
图14是说明根据本发明实施例6的基站设备的配置的方框图。另外，在图14中，与图1共同的结构组成部分被指定了与图1中相同的附图标记以省略其详细描述。
在图14中的基站设备采用与图1相比增加了平均部分1401的配置。此外，在图14中的基站设备在传输目的地决定部分1402的功能上不同于图1的传输目的地决定部分151。
解扩部分104输出一个指示路径数量的信号，通过所述路径对似然性计算部分108和平均部分1401执行解扩。fD检测部分107对似然性计算部分108和平均部分1401输出一个指示检测到多普勒频率的信号。
如在图15中说明的，当路径数量较小时，平均部分1401提高报告值的平均长度。当fD较低时，平均部分1401也增加报告值的平均长度。这里的平均长度指示了与最新的报告值有关的平均数。
传输目的地决定部分1402使用由平均部分1401所平均的报告值来确定高速下行链路分组的传输目的地。
因此，当fD较低或路径数量较小时，通过增加平均长度可提高报告值似然性，而相反地，通过降低平均长度可能跟上在传播路径中的变化。另外，根据此实施例，同时考虑到fD和路径数量的检测结果来执行控制。
另外，在前述的每个实施例中，路径数量和多普勒频率被用作似然性的判定标准，但本发明不仅限于此。例如，路径的数量和多普勒频率，或其他例如SIR等的判定标准可单独使用，或可基于多个判定标准的组合计算似然性。此外，本发明可作为上述判定标准的似然性的系数直接应用于调度以及调制方案的控制，而不执行计算。
此外，虽然上面提到的每个实施例已经解释了通过以似然性乘以报告值计算判定值的情况，但本发明不仅限于此，而另一种方法通过增加似然性到报告值来计算判定值，可被用作使用似然性的一个判定值计算方法。
此外，上面提到的实施例2到6可以适当地组合。
通过上面的解释很清楚，根据本发明，在高速下行链路分组接入中，包括在报告值中的误差被考虑用来以高准确性预测实际的传播路径条件，以允许传输，使其可能实现重新传输次数的减少，传输效率的改善，以及系统容量的提高。
本申请基于2002年2月15日申请的日本专利申请第2002-039288号，其全部的内容清楚地包含在此作为参考。
工业适用性
本发明适合于在执行高速下行链路分组接入的基站中使用。