專利名稱:基站、發送方法及通信系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及無線通信的技術領域,特別涉及進行頻率調度及多載波傳輸的通信系統所使用的基站、通信終端、發送方法及接收方法。
背景技術:
在這種技術領域中,實現高效率地進行高速大容量的通信的寬帶的無線接入 (wireless access)日益重要。特別是從有效地抑制下行鏈路中多路徑衰落并且進行高速大容量的通信的觀點來看,多載波方式、更具體地說正交頻分復用(OFDM=Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式備受矚目。從提高頻率利用率從而提高吞吐量等觀點來看,還提出了在下一代的系統中進行頻率調度的方案。
如圖1所示,系統可使用的頻帶被分成多個資源塊(在圖示的例子中分成三個), 各個資源塊包含1以上的副載波。資源塊也被稱為頻率塊(chunk)。終端上被分配1以上的資源塊。在頻率調度中,根據從終端報告的下行導頻信道的每個資源塊的接收質量及信道狀態信息(CQI 信道質量指示符(Channel Quality hdicator)),通過對信道狀態良好的終端優先地分配資源塊,從而提高系統整體的傳輸效率或吞吐量。導頻信道是在發送端及接收端已知的信號,也可以稱為參照信號、基準信號、已知信號、訓練信號等。在進行頻率調度時,需要對終端通知調度的內容,通過控制信道進行該通知。控制信道也可以稱為 L1/L2控制信令信道、附隨控制信道或下行物理鏈路控制信道(PDCCH physical Downlink Control CHarmel),用該控制信道,還傳送在調度后的資源塊中使用的調制方式(例如, QPSK、16QAM、64QAM等)、信道編碼信息(例如,信道編碼率等)、還有混合自動重發請求 (HARQ =Hybrid Auto Repeat ReQuest)。有關這種移動通信系統所使用的控制信道結構,記 ii^ 3GPP, TR25. 848, "Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access”和 3GPP,TR25. 896, "Feasibility study of enhanced uplink for UTRAFDD,,等中。
可是,在對所有終端共用的某個特定的資源塊被固定地分配給用于控制信道時, 終端的信道狀態一般是在每個資源塊中不同,所以有不能通過終端良好地接收控制信道的顧慮。此外,在控制信道被分散到所有資源塊時,雖然可能所有的終端都能以某一級別的接收質量來接收控制信道,難以期待該級別之上的接收質量。因此,期望將控制信道更高質量地傳輸到終端。
而且,在進行自適應地變更調制方式及信道編碼率的自適應調制編碼(AMC Adaptive Modulation and Coding)控制時,發送控制信道所需的碼元數對每個終端不同。 因為通過AMC的組合而每一碼元所傳輸的信息量不同。此外,在將來的系統中,也在研討用發送端及接收端分別準備的多個天線來發送接收各自的信號。這種情況下,對用各個天線所通信的各個信號或許需要調度信息等上述的控制信息。因此,這種情況下,不僅用于發送控制信道所需的碼元數對每個終端不同,而且根據終端所使用的天線數而也有每個終端不同的可能性。在用控制信道要傳輸的信息量對每個終端不同時,就高效率地使用資源來說, 需要利用可靈活應對控制信息量的變動的可變格式(format),但這會擔心增大發送端及接收端的信號處理負擔。相反地,在格式被固定時,需要與最大信息量匹配而確保控制信道專用的字段(field)。但是,這樣的話,即使在控制信道專用的字段中產生了空缺,該部分的資源也未被利用于數據傳輸,違背了資源的有效利用的要求。因此,期望簡單并且高效率地傳輸控制信道。
但是,對于傳輸控制信道以滿足上述各種各樣的要求來說,沒有充分地研究。 發明內容
發明要解決的課題
本發明的課題是,在通信系統所分配的頻帶包含了多個包含1以上的副載波的資源塊,通信終端用1以上的資源塊進行通信的通信系統中,對通信終端高效率地傳輸控制信道。
用于解決課題的方案
在本發明中,提供在對下行鏈路使用OFDM方式的移動通信系統中所使用的基站。 基站包括對每個子幀規劃無線資源的分配,以使用戶裝置用一個以上的資源塊進行通信的調度器;準備控制信道的部件,控制信道包含公共控制信息和特定控制信息,公共控制信息被映射到整個系統頻帶上,特定控制信息被映射到對特定的用戶裝置所分配的一個以上的資源塊上;以及根據所述調度器的指示,將所述公共控制信息及所述特定控制信息進行時分復用,并生成發送信號的部件。所述公共控制信息包含表示了在一個子幀中該公共控制信息所占的碼元數是規定的選擇支內的哪一個的格式指示符。所述公共控制信息以相當于指定復用數以下的數目來包含規定的數據量的單位信息部分。
本發明提供一種基站,在對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀的移動通信系統中使用,其特征在于,包括映射單元,從子幀的前端起,在規定數的 OFDM碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道;以及發送單元,發送在所述映射單元中映射的控制信道和數據信道,在所述映射單元中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
本發明提供一種由對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀的移動通信系統所使用的發送方法,其特征在于,包括從子幀的前端起,在規定數的OFDM 碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道的步驟;以及發送所映射的控制信道和數據信道的步驟,在所述映射的步驟中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
本發明提供一種移動通信系統,對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀,其特征在于,包括發送下行鏈路的信號的基站;以及接收來自所述基站的信號的終端,所述基站包括映射單元,從子幀的前端起,在規定數的OFDM碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道;以及發送單元, 發送在所述映射單元中映射的控制信道和數據信道,在所述映射單元中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
發明效果
根據本發明,在通信系統所分配的頻帶包含了多個包含1以上的副載波的資源塊,通信終端用1以上的資源塊進行通信的通信系統中,能夠對通信終端高效率地傳輸控制信道。
圖1表示用于說明頻率調度的圖。
圖2是表示在本發明的一實施例中所使用的頻帶的圖。
圖3A表示本發明的一實施例的基站的部分方框圖(其1)。
圖;3B表示本發明的一實施例的基站的部分方框圖(其2)。
圖4A是表示與一個頻率塊有關的信號處理因素的圖。
圖4B是表示與一個頻率塊有關的信號處理因素的圖。
圖5A是表示控制信令信道的信息項目例子的圖。
圖5B是表示集中式FDM方式及分布式FDM方式的圖。
圖5C是表示隨著同時復用用戶數變化的L1/L2控制信道的碼元數的圖。
圖5D是表示部分0信息及尋呼指示符的映射例子的圖。
圖5E是表示單位信息部分被用于尋呼指示符的情況的圖。
圖5F是表示分別設定了預編碼矢量^、Wb以使4流內兩個流面向用戶裝置 A(UEa)、另外兩個流面向用戶裝置的情況的圖。
圖6是表示糾錯編碼的單位的圖。
圖7A是表示數據信道及控制信道的映射例子的圖。
圖7B是表示數據信道及控制信道的映射例子的圖。
圖7C是表示用部分0通知L1/L2控制信道的碼元數時的L1/L2控制信道的格式 (format)的例子。
圖7D是表示用部分0通知各個MCS的同時分配用戶數時的L1/L2控制信道的格式的例子。
圖7E是表示3扇區結構的情況下的L1/L2控制信道內的部分0的映射的例子。
圖7F是表示普通控制信道的復用方式例子的圖。
圖7G是表示不包含小區邊緣用戶的公共控制信息的映射例子的圖。
圖7H是表示包含小區邊緣用戶的公共控制信息的映射例子的圖。
圖71是表示對多個用戶進行復用時的普通控制信道的復用例子的圖。
圖8A是表示本發明一實施例的終端的部分方框圖。
圖8B是表示本發明一實施例的終端的部分方框圖。
圖8C是表示與終端的接收單元有關的方框圖。
圖9A是表示本發明一實施例的動作例子的流程圖。
圖9B是表示并行方式的接收動作例子的流程圖。
圖9C是表示串行方式的接收動作例子的流程圖。
圖IOA是表示普通控制信道的差錯檢測編碼及信道編碼的圖(其1)。
圖IOB是表示普通控制信道的差錯檢測編碼及信道編碼的圖(其2)。
圖IOC是表示普通控制信道的差錯檢測編碼及信道編碼的圖(其3)。
圖11是表示進行TPC的情況的圖。
圖12是表示進行AMC控制的情況的圖。
圖13是表示MCS電平的高低和數據量之間關系的圖。
圖14A示意地表示在四個TTI以各種各樣的復用數傳輸L1/L2控制信道的情況。
圖14B是表示與復用數有關的各種各樣的參數的具體例子的圖。
圖15是表示控制信息的映射位置關系受到限制的情況的圖。
圖16是表示盲位置檢測(blind detection)數較少的情況的圖。
圖17是用于比較方法1 方法7的圖表。
圖18是表示在控制信號中存在對所有用戶采用了相同的信道編碼方式的部分和未采用這樣的方式的部分的例子的圖(其1)。
圖19A是表示在控制信號中存在對所有用戶采用了相同的信道編碼方式的部分和未采用這樣的方式的部分的例子的圖(其2)。
圖19B是表示下行鏈路調度準許(grant)的解碼方法的圖。
圖20是表示控制信號的信道編碼方式對每個用戶不同的例子的圖。
圖21是表示各個方法的比較例子的圖表。
圖22是表示在各個信息項目中所使用的一例數據量的圖表。
圖23是表示各個方法的比較例子的圖表。
標號說明
31頻率塊分配控制單元
32頻率調度單元
33-x頻率塊χ中的控制信令信道生成單元
34-x頻率塊χ中的數據信道生成單元
35廣播信道(或尋呼信道)生成單元
1-x與頻率塊χ有關的第1復用單元
37第2復用單元
38第3復用單元
39其他信道生成單元
40快速傅立葉逆變換單元
41循環前綴附加單元
41普通控制信道生成單元
42特定控制信道生成單元
43復用單元
81載波頻率調諧單元
82濾波單元
83循環前綴去除單元
84快速傅立葉變換單元(FFT)
85CQI測量單元
86廣播信道解碼單元
87-0普通控制信道(部分0)解碼單元
87普通控制信道解碼單元
88特定控制信道解碼單元
89數據信道解碼單元具體實施方式
在本發明的一方式中,控制信道被分成用普通的通信終端解碼的普通控制信息 (公共控制信息)和用分配了 1以上的資源塊的特定的通信終端解碼的特定控制信息,它們也可以分別地被編碼及調制。根據調度信息,通過將普通控制信息及特定控制信息進行時分復用而生成控制信道,并以多載波方式被發送。由此,即使控制信息量對每個通信終端不同,也可以用固定格式高效率地傳輸控制信道而不浪費資源。
普通控制信息被映射,以使其分散到整個系統頻帶,而與某一特定的通信終端有關的特定控制信息也可以被限定映射到對該特定的通信終端所分配的資源塊中。可以將普通控制信息的質量對所有用戶確保一定級別以上,并且使特定控制信息的質量良好。因為特定控制信息根據特定的各個通信終端而被映射到信道狀態較好的資源塊。
下行鏈路的導頻信道也可以被映射,以使其遍及分散到對多個通信終端分配的多個資源塊。通過遍及寬頻帶來映射導頻信道,可以提高信道估計精度等。
在本發明的一方式中,從維持或提高包含了普通及特定控制信道的控制信道的接收質量的觀點來看,對于普通控制信道進行發送功率控制,對于特定控制信道進行發送功率控制及自適應調制編碼控制的一方控制或雙方控制。
為了分配了資源塊的特定的通信終端能夠高質量地接收普通控制信道,也可以進行普通控制信道的發送功率控制。因為接收了普通控制信道的所有用戶或通信終端有義務嘗試解調,但最終被實際地分配了資源塊的用戶獲得解調成功即可。
在普通控制信道中,也可以包含特定控制信道中所采用的調制方式及編碼方式的一方或雙方的信息。對于普通控制信道來說,由于調制方式及編碼方式的組合被固定(由于至少被限定為規定的選擇支內的任何一個),所以分配了資源塊的用戶能夠通過對控制信道進行解調而獲得與特定控制信道有關的調制方式及編碼方式等信息。由此,能夠對控制信道內、特定控制信道的部分進行自適應調制編碼控制,可以提高該部分的接收質量。
在對于控制信道進行發送功率控制及自適應調制編碼的控制時,用于特定控制信道的調制方式及編碼方式的組合總數也可以準備得比用于共享數據信道(PDSCH =Physical Downlink Shared CHannel)的調制方式及編碼方式的組合總數少。因為即使通過自適應調制編碼的控制不能達到所需質量,但通過進行發送功率控制而能夠達到所需質量即可。
實施例1
圖2表示本發明的一實施例中所使用的頻帶。為了便于說明,使用了具體的數值, 但數值不過是簡單的一例,也可以使用各種各樣的數值。作為提供給通信系統的頻帶(整個發送頻帶)的一例,有20MHz的帶寬。該整個發送頻帶包含四個頻率塊1 4,各個頻率塊包含多個包含了 1以上的副載波的資源塊。在圖示的例子中,示意地表示了在各個頻率塊中包含有多個副載波的情況。在本實施例中,作為進行通信的帶寬,預先準備5MHz、10MHz、 15MHz及20MHz的四種,用戶裝置(包括通信終端、移動終端、固定終端等)使用1以上的頻率塊,以四個中的任何一個的帶寬進行通信。在通信系統內進行通信的終端或許以四個頻帶的任何一個都能夠通信,或許只能以其中一個帶寬進行通信。但是,必須至少能夠以5MHz 的帶寬進行通信。或者,不準備這樣的四種頻帶,而按標準來決定,以使什么樣的通信終端都能夠用整個系統帶寬進行通信。為了進行更一般性的說明,在以下的實施例中說明準備了四種帶寬的選擇支的情況。但是,應該理解的是,本發明無論有無這樣的帶寬的選擇支都可以適用。
在本實施例中,用于將數據信道(共享數據信道)的調度內容通知給終端的控制信道(L1/L2控制信令信道或低層控制信道)由最小帶寬(5MHz)構成,控制信道以各個頻率塊獨立地準備。例如,以5MHz的帶寬進行通信的終端,在以頻率塊1進行通信時,能夠接收以頻率塊1準備的控制信道,并獲得調度的內容。對于終端能夠以哪個頻率塊進行通信,例如也可以用廣播信道預先通知。此外,在通信開始后,使用的頻率塊也可以變更。以 IOMHz的帶寬進行通信的終端,在以頻率塊1及2進行通信時,終端能夠使用相鄰的兩個頻率塊,接收以頻率塊1及2準備的雙方的控制信道,并獲得遍及IOMHz范圍的調度的內容。 以15MHz的帶寬進行通信的終端,使用相鄰的三個頻率塊,在以頻率塊1、2及3進行通信時,終端能夠接收以頻率塊1、2及3準備的所有控制信道,并獲得遍及15MHz范圍的調度的內容。以20MHz的帶寬進行通信的終端,能夠完全接收以所有的頻率塊準備的控制信道,并獲得遍及20MHz范圍的調度的內容。
在圖中,關于控制信道,在頻率塊中表示了四個離散的塊,但這表示控制信道被分散映射到該頻率塊中的多個資源塊的情況。后面論述有關控制信道的具體的映射例子。
圖3A表示本發明的一實施例的基站的部分方框圖。在圖3A中,描繪了頻率塊分配控制單元31、頻率調度單元32、頻率塊1中的控制信令信道生成單元33-1及數據信道生成單元34-1.....頻率塊M中的控制信令信道生成單元33-M及數據信道生成單元34-M、廣播信道(或尋呼信道)生成單元35、與頻率塊1有關的第1復用單元1-1.....與頻率塊M有關的第1復用單元1-M、第2復用單元37、第3復用單元38、其他信道生成單元39、快速傅立葉逆變換單元40 (IFFT)及循環前綴(CP)附加單元41。
頻率塊分配控制單元31基于從終端(可以是移動終端也可以是固定終端)報告的與可通信的最大帶寬有關的信息,確認該終端使用的頻率塊。頻率塊分配控制單元31對各個終端和頻率塊之間的對應關系進行管理,將其內容通知給頻率調度單元32。對于能夠以某一帶寬通信的終端用哪個頻率塊進行通信較好,也可以事先用廣播信道廣播。例如,廣播信道對以5MHz的帶寬進行通信的用戶,可以許可其使用頻率塊1、2、3、4的任何一個的頻帶,也可以限制其使用它們中的任何一個。此外,對于以IOMHz的帶寬進行通信的用戶,許可其使用頻率塊(1,幻、(2,;3)或(3,4)那樣的相鄰的兩個頻率塊的組合。可以許可其使用這些所有的組合,或者也可以限制其使用任何一個的組合。對于以15MHz的帶寬進行通信的用戶,許可其使用頻率塊(1,2,3)、(2,3,4)那樣的相鄰的三個頻率塊的組合。可以許可其使用雙方,或者也可以限制其使用任何一方的組合。對于以20MHz的帶寬進行通信的用戶,使用所有的頻率塊。可使用的頻率塊也可以根據規定的跳頻圖案(frequency hopping pattern)而在通信開始后變更。
頻率調度單元32在多個頻率塊的各個之中進行頻率調度。在一個頻率塊內的頻率調度,基于從終端報告的每個資源塊的信道狀態信息CQI,決定調度信息,以對信道狀態良好的終端優先地分配資源塊。
頻率塊1中的控制信令信道生成單元33-1僅用頻率塊1內的資源塊,構成用于將頻率塊1內的調度信息通知給終端的控制信令信道。其他的頻率塊也同樣地僅用該頻率塊內的資源塊,構成用于將該頻率塊內的調度信息通知給終端的控制信令信道。
頻率塊1中的數據信道生成單元34-1生成用頻率塊1內的1以上的資源塊傳輸的數據信道。頻率塊1可以由1以上的終端(用戶)共享,所以在圖示的例子中,準備了 N 個數據信道生成單元1-1 N。對于其他的頻率塊也同樣地生成共享該頻率塊的終端的數據信道。
與頻率塊1有關的第1復用單元1-1將與頻率塊1有關的信號進行復用。該復用至少包含頻率復用。后面論述有關控制信令信道及數據信道如何被復用。其他的第1復用單元I-X也同樣地將以頻率塊X傳輸的控制信令信道及數據信道進行復用。
第2復用單元37將各種各樣的復用單元1-x(χ = 1,. . .,M)的頻率軸上的位置關系根據規定的跳頻圖案而進行變更的動作,有關該功能,在第2實施例中說明。
廣播信道(或尋呼信道)生成單元35生成用于通知給局數據(office data)這樣的下屬終端的廣播信息。表示終端的可通信的最大頻帶和該終端可使用的頻率塊之間關系的信息,也可以包含在控制信息中。在可使用的頻率塊被各種各樣地變更時,指定跳頻圖案的信息也可以包含在廣播信息中,跳頻圖案表示可使用的頻率塊如何變化。再有,尋呼信道可以通過與廣播信道相同的頻帶來發送,也可以通過各個終端所使用的頻率塊來發送。
其他信道生成單元39生成控制信令信道及數據信道以外的信道。例如,其他信道生成單元39生成導頻信道。
第3復用單元38將各個頻率塊的控制信令信道及數據信道、廣播信道和/或其他信道,根據需要進行復用。
快速傅立葉逆變換單元40將從第3復用單元38輸出的信號進行快速傅立葉逆變換,并進行OFDM方式的調制。
循環前綴(CP)附加單元41在OFDM方式調制后的碼元中附加保護間隔,并生成發送碼元。發送碼元例如也可以通過將OFDM碼元的末尾(或開頭)的一連串的數據附加到開頭(或末尾)而生成。
圖;3B表示接續圖3A的CP附加單元41的組成部分。如圖所示,附加了保護間隔的碼元,由RF發送電路進行數字模擬變換、變頻及頻帶限制等處理,由功率放大器放大到合適的功率,通過雙工器及發送天線被發送。
雖然在本發明中不是必須的,但在本實施例中,在接收時進行利用雙天線的天線分集接收。由兩個天線接收到的上行信號被輸入到上行信號接收單元。
圖4A表示與一個頻率塊(第χ頻率塊)有關的信號處理要素。χ是1以上、M以下的整數。大體表示了與頻率塊X有關的控制信令信道生成單元33-X及數據信道生成單元34-x、復用單元43-A、B、復用單元1-x。控制信令信道生成單元33_x具有普通控制信道生成單元41及1以上的特定控制信道生成單元42-A、B、...。
普通控制信道生成單元41在控制信令信道中,對必須由使用該控制信道的頻率塊的所有終端解碼及解調的普通控制信道(可以稱為普通控制信息,也可以稱為公共控制信息)的部分進行信道編碼及多級調制(multilevel modulation),并輸出該普通控制信道。
特定控制信道生成單元42-A、B、...在控制信令信道中,對必須由使用該控制信道的頻率塊中分配了1以上的資源塊的終端解碼及解調的特定控制信道(也可以稱為特定控制信息)的部分進行信道編碼及多級調制,并輸出該特定控制信道。
數據信道生成單元x-A、B、...對發往各個終端A、B、...的數據信道分別進行信道編碼及多級調制。與該信道編碼及多級調制有關的信息,包含在上述特定控制信道中。
復用單元43-A、B,...對于分配了資源塊的各個終端,將特定控制信道及數據信道與資源塊相關聯。
如上所述,由普通控制信道生成單元41進行有關普通控制信道的編碼(及調制), 由特定控制信道生成單元42-A、B、...分別進行有關特定控制信道的編碼(及調制)。因此,在本實施例中,如圖6概念性地所示,普通控制信道包含被分配了頻率塊χ的全體用戶部分的信息,也可以集中這些信息而作為糾錯編碼的對象。
在另一實施例中,普通控制信道也可以對每個用戶進行糾錯編碼。這種情況下,各個用戶不能唯一地確定在分別糾錯編碼后的哪個塊中包含了本站的信息,所以需要將所有的塊解碼。在該另一實施例中,對每個用戶執行編碼的處理,所以用戶的追加及變更比較容易。各個用戶需要將全體用戶部分的普通控制信道進行解碼,并進行解調。
相對于此,特定控制信道實際上僅包含與分配了資源塊的用戶有關的信息,對每個用戶進行糾錯編碼。分配了資源塊的用戶是誰,通過對普通控制信道進行解碼及解調來判明。因此,特定控制信道不需要全體用戶進行解碼,僅分配了資源塊的用戶進行解碼即可。再有,有關特定控制信道的信道編碼率和調制方式在通信中被適當變更,而有關普通控制信道的信道編碼率和調制方式也可以被固定。但是,為了確保一定級別以上的信號質量, 期望進行發送功率控制(TPC)。在實施了糾錯編碼后,以良好的資源塊來傳輸特定控制信道。因此,通過進行刪截(puncturing),下行數據量也可以降低到某個較低程度。
圖5A表示一例下行控制信令信道的種類及信息項目。在下行控制信令信道中,包含廣播信道(BCH)、專用L3信令信道(高位層控制信道或高層控制信道)及L1/L2控制信道(低層控制信道)。在L1/L2控制信道中不僅包含用于下行數據傳輸的信息,也可以包含用于上行數據傳輸的信息。此外,在L1/L2控制信道中也可以包含L1/L2控制信道的傳輸格式(數據調制方式及信道編碼率、同時分配用戶數等)。以下,概略說明在各個信道中所傳輸的信息項目。
(廣播信道)
廣播信道用于將小區內不變的信息或以僅低速變化的信息通知給通信終端(無論移動終端還是固定終端都可以,也可以稱為用戶裝置)。例如,以1000ms(l秒)左右的周期變化的信息,也可以作為廣播信息來通知。在廣播信息中,也可以包含下行L1/L2控制信道的傳輸格式、同時分配最大用戶數、資源塊配置信息及MIMO方式信息。同時分配最大用戶數(用戶復用數)表示在一個子幀的下行L1/L2控制信道中多少份的控制信息被復用。 該數也可以用對上行鏈路及下行鏈路分別地指定(Nihax,Ndmax),也可以用合并了上下鏈路所得的合計數(Nall)來表現。
傳輸格式由數據調制方式和信道編碼率確定。也可以通知數據量而取代信道編碼率。這是因為根據數據調制方式和數據量可以唯一地導出信道編碼率。再有,該傳輸格式也可以在后述的L1/L2控制信道內(部分0)通知。
同時分配最大用戶數表示在ITTI中,用1以上的FDM、CDM及TDM可進行復用的最大數。該數在上行鏈路及下行鏈路中可以相同,也可以不同。
資源塊配置信息是用于確定在該小區所使用的資源塊的頻率、時間軸上的位置的信息。在本實施例中,作為頻分復用(FDM)方式,可利用集中式(localizecOFDM方式和分布式(distributed) FDM方式兩種。在集中式FDM方式中,在頻率軸上對局部性良好的信道狀態的用戶優先地分配連續的頻帶。該方式在移動性較小的用戶的通信、高質量且大容量的數據傳輸等方面是有利的。在分布式FDM方式中,生成下行信號,以在遍及較寬頻帶斷續地具有多個頻率分量。該方式在移動性較大的用戶的通信、語音分組(VoIP)那樣的周期性且較小的數據量的數據傳輸等方面是有利的。無論使用哪個方式,頻率資源根據確定連續的頻帶或離散的多個頻率分量的信息而進行資源的分配。
如圖5B上側所示,例如,在集中式FDM方式中,用‘4號’確定了資源時,物理資源塊號碼4的資源被使用。在如圖5B下側所示的分布式FDM方式中,在用‘4號’確定了資源時,物理資源塊2、8兩個的左半部分被使用。在圖示的例子中,一個物理資源塊被分割為兩個。分布式FDM方式中的附帶號碼和分割數也可以對每個小區不同。因此,資源塊配置信息通過廣播信道而通知給小區內的通信終端。
MIMO方式信息,在對基站準備多個天線時,表示執行了單用戶多輸入多輸出(SU-MIMO :Single User-Multi Input Multi Output)方式或多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO =Multi-User-MIMO)方式的哪一個方式。SU-MIMO方式是一臺多個天線的通信終端和多個天線的基站進行通信的方式,MU-MIMO方式是多個通信終端同時與基站進行通信的方式。
在下行鏈路的MU-MIMO方式中,發往某一用戶裝置UEaW信號從基站的1以上的天線(例如,兩天線內的第1天線)發送,發往另一用戶裝置信號從另外的1以上的天線(例如,兩天線內的第2天線)發送。在上行鏈路的MU-MIMO方式中,用基站的多個天線同時接收來自某一用戶裝置UEa的信號和來自另一用戶裝置信號。來自各個用戶裝置的信號也可以用對每個用戶裝置分配的基準信號來區分。在該目的的基準信號中,期望利用 CAZAC(Const Amplitude Zero Auto-Corelation ;恒包絡零自相關)碼序列。CAZAC 碼序列具有即使是同一序列,如果循環移位量不同則相互正交的性質,例如,可以簡單地準備正交序列。
(專用L3信令信道)
專用L3信令信道也用于將例如1000ms周期那樣的低速變化的信息通知給通信終端。廣播信道被通知給小區內的所有通信終端,但專用L3信令信道僅通知給特定的通信終端。在專用L3信令信道中,包含FDM方式的類別及持續調度信息。專用L3信令信道也可以被分類為特定控制信道。
FDM方式的類別指示以集中式FDM方式或分布式FDM方式的哪個方式來復用特定的各個通信終端。
持續的調度信息,在進行持續(Persistent)調度時,確定上行或下行數據信道的傳輸格式(數據調制方式及信道編碼率)、所使用的資源塊等。
(L1/L2 控制信道)
在下行L1/L2控制信道中,不僅包含與下行鏈路的數據傳輸有關的信息,而且也可以包含與上行鏈路的數據傳輸有關的信息。而且,也可以包含表示了 L1/L2控制信道的傳輸格式的信息比特(部分0)。與下行鏈路的數據傳輸有關的信息如下那樣可以分類為部分1、部分加及部分2b三種。部分1及部分加可以分類為普通控制信道,部分2b可以分類為特定控制信道。
(部分0)
在部分(part)O信息(以下,為了簡化,稱為‘部分O’)中,包含L1/L2控制信道的傳輸格式(調制方式及信道編碼率、同時分配用戶數或全體的控制比特數)。在由廣播信道通知的信息作為L1/L2控制信道的傳輸格式時,在部分O中,包含同時分配用戶數(或全體的控制比特數)。
L1/L2控制信道所需的碼元數依賴于同時復用用戶數及進行復用的用戶的接收質量。如圖5C左側所示,典型地使L1/L2控制信道的碼元數足夠大。在變更碼元數時,根據由廣播信道通知的L1/L2控制信道的傳輸格式,例如可以按1000ms(l秒)左右的周期來控制。但是,如圖5C右側所示,如果同時復用用戶數較小,則作為控制信道的必要的碼元數較少即可。因此,在較短的周期中同時復用用戶數及進行復用的用戶的接收質量變化時,若用于L1/L2控制信道的資源仍然被確保得相當多,則有產生過多的浪費的顧慮。
為了降低這樣的L1/L2控制信道的浪費,在L1/L2控制信道內,也可以進行部分 O (調制方式及信道編碼率、同時分配用戶數(或全體的控制比特數))的通知。通過在Li/ L2控制信道內通知調制方式及信道編碼率,與利用廣播信道的通知相比,可以在較短的周期變更調制方式及信道編碼率。在一個子幀中L1/L2控制信道占有的碼元數被制約于某個選擇支的范疇時,通過確定該選擇支的哪一個被使用,可以確定傳輸格式。例如,如后述那樣,在準備了 4圖案(pattern)的傳輸格式時,該部分O信息也可以用2比特來表現。
(部分1)
在部分1中,包含尋呼指示符(PI)。各個通信終端通過對尋呼指示符(paging indicator)進行解調,能夠確認是否進行對本終端的呼叫。更具體地說,通信終端確認在尋呼指示符中是否有對本終端分配的組號,并在發現了該組號時對尋呼信道(PCH)進行解調。假設PI和PCH之間的位置關系已知。通信終端通過確認在尋呼信道(PCH)中是否有本終端的識別信息(例如,本終端的電話號碼),可以調查有無呼入。
作為用L1/L2控制信道來發送尋呼指示符(PI)的方式,可考慮(1)利用在L1/L2 控制信道中對用于PI而專門準備的信息部分的方式,(2)不準備那樣的專用的信息部分的方式。
圖5D表示一例用(1)的方式傳輸尋呼指示符的情況。一個子幀包含時間上一連串的規定個數(例如,10個)的OFDM碼元,例如開頭的三個碼元被分配給公共控制信息等。 在圖示的例子中,在系統頻帶的中心頻率附近的某個頻帶中,部分0及尋呼指示符的信息以分布式FDM方式被映射。在其他部分中與下行鏈路(DL)及上行鏈路(UL)有關的控制信息以分布式FDM方式被映射。此外,這些控制信息和尋呼信道(PCH)被時分復用。在該方式中,規定的頻帶定期或不定期地被確保為尋呼指示符專用。
(2)在L1/L2控制信道中,包含多個規定的大小的單位信息部分,該單位信息部分的個數被容許至由廣播信息所指定的最大數。單位信息部分的各個部分包含與某個特定的用戶裝置有關的控制信息,通常,包含用戶識別信息(UE-ID)、資源分配信息等。也可考慮將這樣的單位信息部分的任何一個定期或不定期地使用于尋呼指示符,而不確保對尋呼指示符(PI)專用的資源。但是,必須適當地區分某個單位信息部分是否包含發往特定的用戶裝置的信息或是否包含尋呼指示符。例如,也可以準備對尋呼指示符專用的識別信息 (PI-ID)。這種情況下,用戶裝置根據廣播信息等已知PI-ID是什么。
各個單位信息部分的比特數可以完全相同地維持,也可以不同。如后述那樣,對公共控制信息中的各個用戶的每個用戶,MCS可變地受到控制時(L1/L2控制信道的MCS對每個用戶可變地受到控制時),依賴于MCS級別(level),比特數或許改變。
圖5E表示單位信息部分定期或不定期地被利用于尋呼指示符的情況。在各個用戶裝置對該單位信息部分進行了解碼時檢測PI-ID時,將該單位信息部分作為尋呼指示符來處理(在該單位信息部分中,確認發往本終端的組ID是否呈現,如果發現它則PCH被確認)。在單位信息部分被利用于尋呼指示符時,從迅速地檢測有無呼入的觀點來看,期望尋呼指示符包含在開頭的單位信息部分中。
(部分加)
在部分加中,包含下行數據信道的資源分配信息、分配持續時間(time length) 及ΜΙΜΟ信息。
下行數據信道的資源分配信息確定包含了下行數據信道的資源塊。關于資源塊的確定,可使用在本技術領域中已知的各種各樣的方法。例如,也可以使用位圖(bitmap)方式、樹分支號碼方式等。
分配持續時間表示下行數據信道哪種程度的期間連續地被傳輸。資源分配內容最頻繁地改變的情況為每個TTI,但從削減開銷的觀點來看,也可以遍及多個TTI以相同資源分配內容來傳輸數據信道。
在通信中使用MIMO方式時,MIMO信息指定天線數、流(stream)數等。流數也可以稱為信息序列數。天線數及流數可以為合適的任何數,而作為一例,也可以為四個。
再有,在部分加中不必包含用戶識別信息,例如也可以包含16比特的用戶識別信息的全部或一部分。
(部分2b)
在部分2b中,包含了使用MIMO方式時的預編碼信息、下行數據信道的傳輸格式、 混合重發控制(HARQ)信息及CRC信息。
使用MIMO方式時的預編碼信息,確定多個天線的各個天線所使用的加權系數。通過調整各個天線所采用的加權系數(預編碼矢量),從而通信信號的方向性被調整。接收端 (用戶裝置)需要進行與這樣的方向性對應的信道估計。
圖5F表示預編碼矢量^、Wb分別被設定的情況,以在四個流內流1、2(碼字1)面向用戶裝置A(UEa),流3、4(碼字2)面向用戶裝置B(UEb)。基準信號以無方向性方式被發送。對用戶裝置A、B分別通知各自的預編碼矢量WA、WB。用戶裝置A在接收基準信號時考慮預編碼矢量Wa造成的權重,并且在接收或接收后導入權重。由此,能夠適當地進行有關面向用戶裝置A的信號的信道估計。用戶裝置B也同樣地在接收基準信號時考慮預編碼矢量 Wb造成的權重,并且在接收或接收后導入權重。由此,能夠適當地進行有關面向用戶裝置B 的信號的信道估計。
下行數據信道的傳輸格式由數據調制方式及信道編碼率確定。也可以通知數據量或有效載荷量(payload size),取代信道編碼率。因為根據數據調制方式和數據量能夠唯一地導出信道編碼率。作為一例,傳輸格式也可以用8比特來表現。
混合重發控制(HARQ:Hybrid Automatic Repeat ReQuest)信息包含下行分組的重發控制所需的信息。具體地說,重發控制信息包含處理號碼、表示分組合成法的冗余版本信息、以及用于辨別是新分組還是重發分組的新舊指示符(New Data hdicator)。作為一例,混合重發控制信息也可以用6比特來表現。
在差錯檢測中使用循環冗余校驗法時,CRC信息表示卷積了用戶識別信息 (UE-ID)的CRC校驗比特。
與上行鏈路的數據傳輸有關的信息能夠以下那樣分類為部分1至部分4的四種。 這些信息原則上可以分類給普通控制信道,但對資源分配給用于下行數據信道的通信終端,也可以作為特定控制信道來傳輸。
(部分1)
在部分1中,包含對于過去的上行數據信道的送達確認信息。送達確認信息表示肯定響應(ACK),即表示在分組中沒有差錯或即使有差錯也在容許范圍內,以及否定響應 (NACK),即表示在分組中有超過容許范圍的差錯。送達確認信息實質上也可以用1比特來表現。
(部分2)
在部分2中,包含對于將來的上行數據信道的資源分配信息、該上行數據信道的傳輸格式、發送功率信息及CRC信息。
資源分配信息確定在上行數據信道的發送上可使用的資源塊。關于資源塊的確定,可使用本技術領域中已知的各種各樣的方法。例如,也可以使用位圖方式、樹分支號碼方式等。
上行數據信道的傳輸格式由數據調制方式及信道編碼率確定。也可以通知數據量或有效載荷量,取代信道編碼率。因為可以根據數據調制方式和數據量而唯一地導出信道編碼率。作為一例,傳輸格式也可以用8比特來表現。
發送功率信息表示應該以哪個級別的功率來發送由上行鏈路傳輸的數據信道。在本發明的一方式中,上行導頻信道例如以數微秒左右的比較短的周期Tref反復地從通信終端被發送到基站。上行導頻信道的發送功率I^ref根據由基站裝置通知的發送功率控制信息(TPC命令)而以周期Tref以上的較長周期Ttpc被更新,以使其在以前發送的上行導頻信道的發送功率以上或以下。以上行導頻信道的發送功率I^ref相加了由基站通知的第 1偏置(offset)功率八皿2所得的功率來發送上行1^1/12控制信道。以上行導頻信道的發送功率相加了由基站通知的第2偏置功率Adata所得的功率來發送上行數據信道。與這樣的數據信道有關的偏置功率Adata包含在后述的部分4的發送功率信息中。此外,用于更新導頻信道的發送功率的TPC命令也包含在部分4中。
第1偏置功率信息Am2可以不改變地維持,也可以可變地控制。在后者的情況下,也可以作為廣播信息BCH或作為第3層信令信息通知給用戶裝置。第2偏置功率信息可以用L1/L2控制信號通知給用戶裝置。也可以決定第1偏置功率信息Au⑵以使第1偏置功率也根據控制信號中包含的信息量的多少而增減。也可以決定第1偏置功率信息八皿2,以使其根據控制信號的接收質量的好壞而不同。也可以決定第2偏置功率Adata, 以使其根據數據信號的接收質量的好壞而不同。依從來自通信終端所在小區的周邊小區的低功率化請求(過載指示符),也可以用比上行導頻信道的發送功率I^ref及第2偏置功率 Δ data之和少的功率來發送上行數據信道。
在差錯檢測中使用循環冗余校驗法時,CRC信息表示卷積了用戶識別信息 (UE-ID)的CRC校驗比特。再有,在與隨機接入信道(RACH)對應的響應信號(下行L1/L2 控制信道)中,作為UE-ID,也可以使用RACH前置碼的隨機ID。
(部分3)
在部分3中,包含與上行信號有關的發送定時控制比特。該比特是用于獲得與小區內的通信終端間的同步的控制比特。如果對下行數據信道分配了資源塊,則該信息可以作為特定控制信息來通知,也可以作為普通控制信息來通知。
(部分4)
部分4包含與通信終端的發送功率有關的發送功率信息,該信息表示,沒有將資源分配用于上行數據信道的傳輸的通信終端,例如為了報告下行鏈路的CQI而應該以哪個級別的功率發送上行控制信道。上述偏置功率Δ 及TPC命令包含在該部分4的信息中。
圖4Β與圖4Α同樣,表示與一個頻率塊有關的信號處理要素,但在具體地明確表示各個控制信息的方面,可看出與圖4Α不同。圖4Α及圖4Β中相同的參考標號表示相同的要素。在圖中,‘資源塊內映射’表示被限定映射到對特定的通信終端所分配的1以上的資源塊中。‘資源塊外映射’表示被映射在包含了多個資源塊的頻率塊全域中。L1/L2控制信道內的部分0在頻率塊全域被發送而作為普通控制信道。如果資源被分配用于下行數據信道,則與L1/L2控制信道內的上行數據傳輸有關的信息(部分1 4),用該資源來發送而作為特定控制信道,如果不是如此,則在頻率塊全域被發送而作為普通控制信道。
圖7Α表示數據信道及控制信道的映射例子。圖示的映射例子是與一個頻率塊及一個子幀有關的映射,大致相當于第1復用單元1-x的輸出內容(但是,導頻信道等由第3 復用單元38復用)。一個子幀例如可以對應于一個發送時間間隔(TTI),也可以對應于多個ΤΤΙ。在圖示的例子中,在頻率塊中包含七個資源塊RBl RB7。這七個資源塊通過圖3Α 的頻率調度單元32而被分配給信道狀態良好的終端。
普通控制信道等、導頻信道等及數據信道等大致被時分復用。普通控制信道(包含L1/L2控制信道內的部分0)遍及頻率塊的全域而被分散映射。即,普通控制信道遍及七個資源塊占有的整個頻帶被分散。在圖示的例子中,普通控制信道(包含L1/L2控制信道內的部分0)和其他控制信道(除去特定控制信道)被頻率復用。在其他信道中例如也可以包含同步信道等(這樣的信道的區別不是必須的,同步信道也可以包含在普通控制信道中)。特別地,由于需要縮短延遲時間,所以最好是L1/L2控制信道內的部分0復用到開頭的OFDM碼元。在圖示的例子中,普通控制信道及其他控制信道被頻率復用,以使這些控制信道各自具有隔開一些間隔排列的多個頻率分量。這樣的復用方式被稱為分布式頻分復用 (distributed FDM)方式。分布式FDM方式在獲得頻率分集效應方面是有利的。頻率分量之間的間隔可以完全相同,也可以不同。無論怎樣,關鍵是普通控制信道遍及多個資源塊全域(在實施例中為系統頻帶全域)被分散。而且,為了應對用戶復用數的增加,也可以采用作為其他方法的CDM方式。在CDM方式中,具有頻率分集效應更大的優點,而另一方面,也有因擾亂正交性而產生接收質量劣化的缺點。
在圖示的例子中,導頻信道等也遍及頻率塊全域被映射。從正確地進行有關各種各樣的頻率分量的信道估計等的觀點來看,如圖所示,期望導頻信道在較寬范圍被映射。
在圖示的例子中,資源塊RB1、RB2、RB4被分配給用戶1 (UE1),資源塊RB3、RB5、RB6 被分配給用戶2 (UE2),資源塊RB7被分配給用戶3 (UE3)。如上所述,這樣的分配信息包含在普通控制信道中。而且,如上所述,在對用戶1分配的資源塊內的資源塊RBl的開頭,被映射與用戶1有關的特定控制信道。在對用戶2分配的資源塊內的資源塊RB3的開頭,被映射與用戶2有關的特定控制信道。在對用戶3分配的資源塊內的資源塊RB7的開頭,被映射與用戶3有關的特定控制信道。在圖中,關鍵要留意用戶1、2、3的特定控制信道占有的大小被不均勻地描繪。這表示特定控制信道的信息量因用戶而不同。特定控制信道限定于數據信道所分配的資源塊進行局部地映射。在這方面,與遍及各種各樣的資源塊而被分散映射的分布式FDM不同,這樣的映射方式也稱為集中式頻分復用(localized FDM)。
圖7B表示普通控制信道的另一映射例子。用戶1 (UEl)的特定控制信道只被映射到圖7A中一個資源塊RB1,而在圖7B中遍及資源塊RBI、RB2、RB4全體(對用戶1分配的全體資源塊),以分布式FDM方式離散地分散進行映射。此外,與用戶2 (UE》有關的特定控制信道也與圖7A所示的情況不同,遍及資源塊RB3、RB5、RB6全體進行映射。用戶2的特定控制信道和共享數據信道被時分復用。這樣,各個用戶的特定控制信道和共享數據信道,在對各個用戶分配的1以上的資源塊全體或一部分中也可以按時分復用(TDM)方式和/或頻分復用方式(包含集中式FDM方式及分布式FDM方式)被復用。通過遍及2個以上的資源塊來映射特定控制信道,也可以對于特定控制信道期待頻率分集效應,可以提高特定控制信道的進一步的信號質量。
下面說明L1/L2控制信道內的部分0信息的具體格式。
圖7C表示L1/L2控制信道的格式例子。在圖示的例子中,準備4圖案作為L1/L2 控制信道的格式,L1/L2控制信道的碼元數(或同時分配用戶數)對每個圖案不同。使用4 圖案內的哪個圖案,由部分0信息來通知。關于L1/L2控制信道,在通信終端使用以廣播信道通知的調制方式及編碼率(MCS Modulation and Coding Scheme)時,根據同時分配用戶數,L1/L2控制信道所需的碼元數根據MCS級別而不同。為了識別它,設置控制比特(圖7C 中為2比特)作為L1/L2控制信道的部分0信息。例如通過將00的控制比特作為部分0 的信息來通知,在通信終端對該控制比特進行解碼而可以知道L1/L2控制信道的碼元數為 100。再有,圖7C的開頭的2比特相當于部分0,可變的控制信道相當于普通控制信道(下行的情況下為部分1及部分2a)。此外,在圖7C中,MCS由廣播信道通知,但MCS也可以由 L3信令信道通知。
圖7D表示將各個MCS的同時分配用戶數以部分0通知時的L1/L2控制信道的格式例子。從預先決定了種類的MCS之中,根據通信終端的接收質量而使用合適的MCS時,根據通信終端的接收質量而改變L1/L2控制信道所需的碼元數。為了識別該接收質量,作為 L1/L2控制信道的部分0的信息,設置控制比特(圖7D中為8比特)。在圖7D中,作為一例,表示了存在四種MCS,各個MCS的同時分配用戶數的最大值為3的情況。由于同時分配用戶數為0 3,所以該信息可以用2比特表示(00 = 0用戶,01 = 1用戶,10 = 2用戶,11 =3用戶)。由于對于各個MCS需要2比特,所以這種情況的部分0為8比特。例如,通過將01100001的控制比特作為部分0的信息來通知,從而通信終端能夠基于該控制比特而知道與自己的接收質量對應的控制信息(下行的情況為部分加)。在圖示的例子中,基于01, 10,00,01的信息,知道用戶復用數為1、2、0、1。若接收質量的好壞以四級(最低、低、中、 高)表現,則這些級與接收質量為低、中、最低、高對應,這種關系也被反映在MCS中(越是高質量,使用越高的MCS,復用數也變大)。
圖7E表示三扇區結構情況下的L1/L2控制信道內的信息比特(部分0)的映射的例子。在三扇區結構的情況下,為了發送表示L1/L2控制信道的傳輸格式的信息比特 (部分0)而準備三種圖案,也可以分配給各個扇區,以使各個圖案在頻域不重疊。通過選擇圖案,以使相鄰扇區(或小區)中的發送圖案相互不同,可獲得干擾協調(interference coordination)的效果。
圖7F表示各種各樣的復用方法的例子。在上述例子中,各種各樣的普通控制信道以分布式FDM方式進行復用,但也可以使用碼分復用(CDM)方式和時分復用(TDM)方式那樣的合適的各種各樣的復用方法。圖7F(1)表示以分布式FDM方式進行復用的情況。通過采用對離散的多個頻率分量進行確定的號碼1、2、3、4,能夠使各個用戶的信號適當地正交。 但是,如本例那樣,也可以不規則地進行。此外,通過在相鄰的小區間使用不同的規則,可以將進行發送功率控制時的干擾量隨機化。圖7FQ)表示以碼分復用(CDM)方式進行復用的情況。通過使用代碼1、2、3、4,可以使各個用戶的信號適當地正交。該方式從有效地降低其他小區干擾的觀點來說較理想。圖7FC3)表示用戶復用數以分布式FDM方式改變為3時的情況。通過將確定離散的多個頻率分量的號碼1、2、3進行再定義,可以使各個用戶的信號適當地正交。在同時分配用戶數低于最大數時,如圖7F(4)所示,基站也可以增加下行控制信道的發送功率。這是因為從提高接收信號質量的觀點來看較理想,但這樣的發送在小區邊緣進行時有對其他小區增加干擾的顧慮。此外,CDM和FDM的混合方式也可以適用。
可是,有關部分0信息的傳輸方法,部分0信息中所采用的MCS (調制方式和信道編碼率的組合)及發送功率雙方可以被固定地維持,也可以MCS被固定地維持而發送功率被可變地控制。而且,對于小區中所在的所有用戶,部分0信息可以被共用地維持,L1/L2控制信道的傳輸格式也可以因用戶而不同。例如,對于基站附近的用戶,通過將部分0信息的內容進行各種各樣適當變更,從而傳輸格式被最佳化,而對于小區邊緣的用戶,也可以不變更傳輸格式(也可以固定地維持)。但是,表示各個用戶是否屬于小區邊緣的組的信息,例如需要通過下行L1/L2控制信道通知給用戶。如果不屬于小區邊緣的組,則部分0信息通過適當(極端地為每個TTI)變更的傳輸格式來通知,如果屬于小區邊緣的組,則控制信息通過固定的傳輸格式來通知。
圖7G表示基站附近僅存在用戶1 4時的L1/L2控制信道的映射例子。圖中的數字對應于各個用戶,例如‘1’對應于用戶1。對用戶1 4,通過部分0信息例如每個TTI 通知傳輸格式。圖7H表示除了基站附近的用戶1 4以外,在小區邊緣也存在用戶11 14時的L1/L2控制信道的映射例子。對于用戶11 14,不進行有關傳輸格式的明確表示的通知,而使用預先決定的傳輸格式。對用戶1 4,通過部分0信息,明確表示地通知與預先決定的傳輸格式相同的傳輸格式。
圖71表示將多個用戶進行復用時的普通控制信道的復用例子。L1/L2控制信道在各個子幀中被映射到30FDM碼元以內。
例如,L1/L2控制信道所分配的副載波構成多個控制資源塊(Control Resource block)。例如,1控制資源塊由X副載波(X為X > 0的整數)構成。該值X根據系統頻帶等而準備最佳的值。多個控制資源塊使用FDM或CDM和FDM的混合。在多個OFDM碼元用于L1/L2控制信道時,各個控制資源塊被映射到所有的OFDM碼元。該控制資源塊數由廣播信道來通知。
控制信道進行QPSK或16QAM數據調制。在使用多個編碼率時(Rl、R2.....Rn)時,to設為Rl/n。即使在上行鏈路調度信息和下行鏈路調度信息為不同的比特數時,通過速率匹配(Rate matching)而使用同一大小的控制資源塊。
圖8A表示本發明的一實施例中所使用的移動終端的部分方框圖。圖8A中描繪了載波頻率調諧單元81、濾波單元82、循環前綴(CP)除去單元83、快速傅立葉變換單元 (FFT) 84、CQI測量單元85、廣播信道(或尋呼信道)解碼單元86、普通控制信道(部分0) 解碼單元87-0、普通控制信道解碼單元87、特定控制信道解碼單元88及數據信道解碼單元 89。
載波頻率調諧單元81適當地調整接收頻帶的中心頻率,以便可以接收對終端所分配的頻率塊的信號。
濾波單元82對接收信號進行濾波。
循環前綴除去單元83從接收信號中除去保護間隔,并從接收碼元中提取有效碼元部分。
快速傅立葉變換單元(FFT)84將有效碼元中包含的信息進行快速傅立葉變換,并進行OFDM方式的解調。
CQI測量單元85測量在接收信號中包含的導頻信道的接收功率電平,將測量結果作為信道狀態信息CQI反饋到基站。對頻率塊內的所有資源塊的每一個進行CQI,這些測量出的全部CQI被報告給基站。
廣播信道(或尋呼信道)解碼單元86對廣播信道進行解碼。在包含尋呼信道時, 尋呼信道也被解碼。
普通控制信道(部分0)解碼單元87-0對L1/L2控制信道內的部分0的信息進行解碼。通過該部分0,能夠識別普通控制信道的傳輸格式。
普通控制信道解碼單元87對接收信號中包含的普通控制信道進行解碼,并提取調度信息。在調度信息中,包含表示了是否對發往該終端的共享數據信道分配資源塊的信息,在分配的情況下表示資源塊號碼的信息等。
特定控制信道解碼單元88對接收信號中包含的特定控制信道進行解碼。特定控制信道包含與共享數據信道有關的數據調制、信道編碼率及HARQ的信息。
數據信道解碼單元89基于從特定控制信道中提取出的信息,對接收信號中包含的共享數據信道進行解碼。也可以根據解碼結果,對基站報告肯定響應(ACK)或否定響應 (NACK)。
圖8B與圖8A同樣,表示移動終端的部分方框圖,但在具體地明確表示各個控制信息方面,可看到與圖8A不同。在圖8A及圖8B中相同的參考標號表示相同的要素。在圖中, ‘資源塊內解映射’表示提取被限定映射到對特定的特定通信終端分配的1以上的資源塊中的信息。‘資源塊外解映射’表示提取被映射在包含多個資源塊的頻率塊全域中的信息。
圖8C表示與圖8A的接收單元相關聯的要素。在本發明中不是必須的,但在本實施例中,在接收時進行利用兩天線的天線分集接收。由兩個天線接收到的下行信號分別被輸入到RF接收電路(81、82),除去保護間隔(循環前綴)(83),并進行快速傅立葉變換(84)。 由各個天線接收到的信號由天線分集合成單元進行合成。合成后的信號提供給圖8A的各個解碼單元或圖8B的分離單元。
圖9A表示本發明的一實施例的動作例子的流程圖。作為一例,假設帶有能夠以 IOMHz的帶寬進行通信的移動終端UEl的用戶,進入了以20MHz的帶寬進行通信的小區或扇區。假設通信系統的最低頻帶為5MHz,如圖2所示那樣,全頻帶分成四個頻率塊1 4。
在步驟Sll中,終端UEl接收來自基站的廣播信道,確認本臺可使用的頻率塊有多少。也可以用包含全部20MHz的頻帶的中心頻率的5MHz的頻帶來發送廣播信道。由此,可接收帶寬不同的所有終端都能夠簡單地接收廣播信道。廣播信道對于能夠以IOMHz的帶寬進行通信的用戶,許可頻率塊(1,2)“2,;3)或(3,4)那樣的相鄰的兩個頻率塊的組合使用。 可以許可使用這些全部頻率塊,或者也可以限制任一個的組合使用。作為一例,假設許可使用頻率塊2、3。
在步驟S12中,終端UEl接收下行導頻信道,測量與頻率塊2、3有關的接收信號質量。對各個頻率塊中包含的多個資源塊的每一個進行測量,這些測量出的全部結果作為信道狀態信息CQI被報告給基站。
在步驟S21中,基站基于從終端UEl及其他終端所報告的信道狀態信息CQI,對每個頻率塊進行頻率調度。發往UEl的數據信道從頻率塊2或3傳輸的事實,由頻率塊分配控制單元(圖3A的31)確認及管理。
在步驟S22中,基站根據調度信息而對每個頻率塊生成控制信令信道。在控制信令信道中包含公共控制信道(普通控制信道)及特定控制信道。
在步驟S23中,根據調度信息,從基站對每個頻率塊發送控制信道及共享數據信道。
在步驟S13中,終端UEl接收由頻率塊2及3傳輸的信號。
在步驟S14中,終端UEl從由頻率塊2及3接收到的控制信道的部分0中識別公共控制信道的傳輸格式。
在步驟S15中,將公共控制信道從由頻率塊2接收到的控制信道中分離,并對其進行解碼,提取調度信息。同樣地,也將公共控制信道從由頻率塊3接收到的控制信道中分離,并對其進行解碼,提取調度信息。在任何一個調度信息中,都包含表示了資源塊是否被分配給發往終端UEl的共享數據信道的信息,并包含表示了在分配的情況下資源塊號碼的信息等。在任何的資源塊都沒有分配給發往本臺的共享數據信道時,終端UEl返回到等待接收狀態,等待接收控制信道。在任何一個資源塊分配給了發往本臺的共享數據信道時,終端UEl在步驟S16中將接收信號中包含的特定控制信道進行分離,并對其進行解碼。特定控制信道包含與共享數據信道有關的數據調制、信道編碼率及HARQ的信息。
在步驟S17中,終端UEl基于從特定控制信道提取出的信息,對接收信號中包含的共享數據信道進行解碼。根據解碼結果,也可以對基站報告肯定響應(ACK)或否定響應 (NACK)。以后重復同樣的步驟。
圖9B及圖9C表示與步驟S14-S16有關的步驟細節。圖9B是表示并行方式的接收動作例子的流程圖。在步驟Sl中確認公共控制信息中的部分0信息。例如,確認表示部分O信息的2比特的值,確定L1/L2控制信道的圖案是規定的選擇支內的哪個。
在步驟S2中,根據所確定的圖案,確定L1/L2控制信道的一個子幀中的碼元數等。 假設在廣播信息中分別對上下鏈路通知了同時分配最大用戶數NUMAX、NDMAX。基于一個子幀中的L1/L2控制信道的碼元數和同時分配最大用戶數,導出每一用戶的數據量。
在步驟S3-1 Ndmax的各個步驟中,對在步驟S2中導出的每一用戶的數據量,進行解調。該一個數據量的信息部分相當于與尋呼指示符的說明(圖5E)關聯論述的單位信息部分。這些步驟將各個單位信息作為與下行鏈路關聯的控制信息進行解調。實際上,預想僅最大用戶復用數Ndmax以下的用戶進行通信。在圖示的例子中,由于這些處理并行地進行, 所以處理時間僅需要對一個單位信息部分進行解調的時間即可。
在步驟S4中,通信終端確認是否存在發往本終端的下行通信用控制信息。
在步驟S5-1 Nihax的各個步驟中,對在步驟S2中導出的每一用戶的數據量,進行解調。這些步驟S5-1 Nihax與步驟S3-1 Ndmax不同,將單位信息部分作為與上行鏈路關聯的控制信息進行解調。這種情況下,與下行鏈路有關的單位信息部分、以及與上行鏈路有關的單位信息部分可以具有相同的數據量,也可以分別具有不同的數據量。這種情況下,也預想實際上僅最大用戶復用數Nihax以下的用戶進行通信。由于這些處理并行地進行,所以處理時間僅需要對一個單位信息部分進行解調的時間即可。
在步驟S6中,通信終端確認是否存在發往本終端的上行通信用控制信息。
在上述例子中,分別對上下鏈路指定了最大用戶復用數。但是,如上述那樣,也可以考慮在廣播信息中僅指定了合并上下鏈路的合計數(Nall)的情況。這種情況下,不清楚 Nall內多少個為止是用于上行或下行,所以單位信息部分的解調,對于下行鏈路需要在步驟S3的階段重復進行合計數Nail。同樣地,對于上行鏈路,也需要在步驟S5的階段重復進行合計數Nall的解調。因此,通信終端中的解調次數或許增加很多,但這樣能夠減少表示了必須用廣播信息通知的用戶復用數的信息量(與通知Ndmax及Nihax雙方相比,僅通知Nall 的方法用較少的信息量即可)。
圖9C是表示串行方式的接收動作例子的流程圖。與圖9B的情況同樣,在步驟Sl 中確認公共控制信息中的部分0信息。此外,在步驟S2中,根據特定后的圖案,確定L1/L2 控制信道的一個子幀中的碼元數等。基于一個子幀中的L1/L2控制信道的碼元數和同時分配最大用戶數,導出每一用戶的數據量。
在步驟S3中,指定運算次數的參數被設定為初始值(n = 0)。
在步驟S4中,對步驟S2中導出的每一用戶的數據量,進行解調。該步驟將各個單位信息部分作為與下行鏈路相關聯的控制信息進行解調。
在步驟S5中確認是否獲得發往本終端的下行通信用控制信息。如果沒有獲得,則流程進至步驟S6,將參數的值增加1,并返回到步驟S4,對其他的單位信息部分進行解調。 以后,重復同樣的步驟,直至產生取得了發往本終端的下行通信用控制信息或參數達到了最大值Ndmax的其中一個事件為止。
在步驟S7中,指定運算次數的參數再次被設定為初始值(n = 0)。
在步驟S8中,對步驟S2中導出的每一用戶的數據量,進行解調。該步驟將各個單位信息部分作為與上行鏈路相關聯的控制信息進行解調。
在步驟S9中,確認是否獲得了發往本終端的上行通信用控制信息。如果沒有獲得,則流程進至步驟S10,將參數的值增加一個,并返回到步驟S8,對其他的單位信息部分進行解調。以后,重復同樣的步驟,直至產生取得了發往本終端的上行通信用控制信息或參數達到了最大值Numax的其中一個事件為止,于是流程結束。
在圖示的例子中,由于這些單位信息部分的解調串行地進行,所以處理時間最短需要對下行單位信息部分進行一次解調和對上行單位信息部分進行一次解調那樣程度的時間,最長需要對下行單位信息部分進行Ndmax次解調和對上行單位信息部分進行Nuamx次解調那樣程度的時間。
關于本例子,也考慮通過廣播信息僅指定了合并上下行鏈路的合計數(Nall)的情況。由于不清楚Nall內多少個為止是用于上行或下行,所以單位信息部分的解調,對于下行鏈路需要在步驟S5的階段重復進行合計數Nall以下的數。同樣地,對于上行鏈路,也需要在步驟S9的階段重復進行合計數Nall以下數的解調。因此,通信終端中的解調次數或許增加很多,但這樣能夠減少表示了必須用廣播信息通知的用戶復用數的信息量(與通知 Ndmax及Numax雙方相比,僅通知Nall的方法用較少的信息量即可)。
實施例2
普通控制信道(包含部分0)是所有用戶需要的信息,由于基于該普通控制信道對數據信道進行解碼,所以對普通控制信道進行差錯檢測(CRC)編碼及信道編碼。在本發明的第2實施例中,說明有關該差錯檢測編碼及信道編碼的具體例子。圖4Β是對應于將Li/ L2控制信息(部分0)和L1/L2控制信息(部分加及2幻分別地進行信道編碼的結構的圖 (對于各自的控制信息,具有信道編碼、擴頻和數據調制單元41、42-Α)。以下說明有關它的替代結構。
圖IOA表示將部分0和部分加及2b合并后進行差錯檢測編碼,并將部分0和部分加及2b分別進行信道編碼的情況。通信終端UEl及UE2將部分0和部分加及2b合并后進行差錯檢測,基于部分0,從部分加及2b之中使用本通信終端用的L1/L2控制信道。
與部分0的控制比特比較,由于部分0的差錯檢測(CRC)碼有變大的可能性,所以這種情況下能夠降低差錯檢測編碼的開銷。
圖IOB表示將部分0和部分加及2b分別進行差錯檢測編碼,并將部分0和部分加及2b分別進行信道編碼的情況。與圖IOA的情況比較,開銷變大,但具有在部分0的差錯檢測失敗時,不需要進行部分加及2b的處理的優點。
圖IOC表示將部分0和部分加及2b合并后進行差錯檢測編碼,并將部分0和部分加及2b合并后進行信道編碼的情況。這種情況下,如果沒有將部分0和部分加及2b 合并后進行解碼,則不能提取部分0的信息,但具有信道編碼率的效率提高的優點。
圖IOA 圖IOC中說明了有關部分0和部分加及2b的差錯檢測編碼及信道編碼, 但對部分加及2b以外的普通控制信道也同樣可采用。
實施例3
可是,從提高控制信道的接收信號質量的觀點來看,期望進行鏈路自適應(link adaptation)。在本發明的第3實施例中,使用發送功率控制(TPC transmission Power Control)及自適應調制編碼(AMC Adaptive Modulation and Coding)控制作為進行鏈路自適應的方法。圖11表示進行發送功率控制的情況,通過控制下行鏈路信道的發送功率而謀求在接收端達到所要求的質量。更具體地說,由于預想對于距基站較遠的用戶1的信道狀態較差,所以用較大的發送功率發送下行鏈路信道。相反,對于距基站較近的用戶2,預想其信道狀態較好。這種情況下,若增大了對用戶2的下行鏈路信道的發送功率,對于用戶2 的接收質量或許良好,但對于其他用戶,干擾增大。由于用戶2的信道狀態良好,所以即使減小發送功率,也可以確保所要求的質量。因此,這種情況下用比較小的發送功率發送下行鏈路信道。在單獨地進行發送功率控制時,調制方式及信道編碼方式被固定地維持,在發送端及接收端使用已知的組合。因此,由于在發送功率控制的基礎上對信道進行解調,所以不需要其他途徑通知調制方式等。
圖12表示進行自適應調制編碼控制的情況,通過根據信道狀態的好壞而自適應地改變調制方式及編碼方式的雙方或一方,從而謀求達到接收端的所要求的質量。更具體地說,若來自基站的發送功率固定,則預想對于距基站較遠的用戶1的信道狀態較差,所以調制級數(modulation level)設定得小和/或信道編碼率也設定得小。在圖示的例子中, 在對于用戶1的調制方式上使用QPSK,每1碼元傳輸2比特的信息。相對于此,對于距基站較近的用戶2,預想其信道狀態較好,調制級數被設定得大和/或信道編碼率也被設定得大。在圖示的例子中,在對于用戶2的調制方式上使用16QAM,每1碼元傳輸4比特的信息。 由此,對于信道狀態較差的用戶,能夠通過提高可靠性而達到所要求的質量,對于信道狀態較好的用戶,能夠維持所要求的質量,并且提高吞吐量。在自適應調制編碼控制中對接收到的信道進行解調時,由于該信道中所實施的調制方式、編碼方式、碼元數等信息是必要的, 所以需要將該信息通過某種手段通知給接收端。此外,根據信道狀態的好壞,每1碼元可傳輸的比特數不同,所以如果信道狀態較好,則用較少的碼元數能夠傳輸信息,相反,如果不是這樣,則需要較多的碼元數。
在本發明的第3實施例中,對于普通的用戶必須進行解碼的普通控制信道進行發送功率控制,對于分配了資源塊的特定的用戶進行解碼就可以的特定控制信道進行發送功率控制及自適應調制編碼控制的一方或雙方。具體地說,考慮以下三個方法。
⑴ TPC-TPC
在第1方法中,對普通控制信道進行發送功率控制,對特定控制信道也只進行發送功率控制。由于在發送功率控制中,調制方式等被固定,所以如果信道被良好地接收,則能夠對其解調而不進行有關調制方式等的事先通知。普通控制信道分散遍及在全體頻率塊中,所以在全部頻率范圍內以相同的發送功率來發送。對此,與某一用戶有關的特定控制信道僅占有與該用戶有關的特定的資源塊。因此,也可以根據分配了資源塊的各個用戶而單獨地調整特定控制信道的發送功率,以使接收信號質量良好。例如,在圖7A、圖7B所示的例子中,也可以以發送功率Ptl發送普通控制信道,以與用戶1相配的發送功率P1發送用戶I(UEl)的特定控制信道,以與用戶2相配的發送功率P2發送用戶2 (UE2)的特定控制信道, 以與用戶3相配的發送功率P3發送用戶3 (UE3)的特定控制信道。其中,也可以以相同或不同的發送功率Pd發送共享數據信道的部分。
如上所述,普通控制信道中普通的所有用戶都必須進行解碼。但是,傳輸控制信道的主要目的是,對實際分配了資源塊的用戶通知有要接收的數據及它的調度信息等。因此, 發送普通控制信道時的發送功率也可以調整,以根據分配了資源塊的用戶來滿足所要求的質量。例如,在圖7A、圖7B的例子中,在分配了資源塊的所有用戶1、2、3都位于基站的附近時,也可以將普通控制信道的發送功率PtlS定得比較小。這種情況下,用戶1、2、3以外的例如小區邊緣的用戶或許不能良好地解碼普通控制信道,但這些用戶中沒有被分配資源塊,所以沒有實際危害。
(2) TPC-AMC
在第2方法中,對普通控制信道進行發送功率控制,對特定控制信道僅進行自適應調制編碼控制。在進行AMC控制時,一般地,需要事先通知調制方式等。在本方法中,有關特定控制信道的調制方式等信息包含在普通控制信道中。因此,各個用戶首先接收普通控制信道,并進行解碼及解調,判定有無發往本臺的數據。如果存在這種數據,則除了提取調度信息之外,還提取有關特定控制信道中采用的調制方式、編碼方式及碼元數等信息。然后,根據調度信息及調制方式等信息,將特定控制信道解調,獲得共享數據信道的調制方式等信息,并將共享數據信道解調。
控制信道與共享數據信道相比,并不那么需要較高吞吐量地傳輸。因此,在對普通控制信道進行AMC控制時,調制方式等的組合總數也可以比共享數據信道用的調制方式等的組合總數少。作為一例,作為普通控制信道的AMC的組合,也可以是調制方式被固定為 QPSK,編碼率以7/8、3/4、1/2、1/4那樣來變更。
根據第2方法,可以將普通控制信道的質量在所有用戶內確保一定級別以上,并且使特定控制信道的質量良好。這是因為特定控制信道通過特定的各自通信終端被映射到信道狀態較好的資源塊中,并且使用合適的調制方式和/或編碼方式。通過在控制信道內, 對特定控制信道的部分進行自適應調制編碼控制,能夠提高該部分的接收質量。
再有,也可以明顯較少地限定調制方式及信道編碼率的組合數,并在接收端對于所有組合試行解調。最終采用能夠良好地解調的內容。于是,即使事先不通知與調制方式等有關的信息,也可以進行某種程度的AMC控制。
(3) TPD-TPC/AMC
在第3方法中,對普通控制信道進行發送功率控制,對特定控制信道進行發送功率控制及自適應調制編碼控制的雙方控制。如上所述,在進行AMC控制時,原則上需要事先通知調制方式等。此外,從即使有較大變動的衰落也要確保所要求的質量的觀點來看,期望調制方式及信道編碼率的組合總數較多。但是,若該總數較多,則調制方式等的決定處理也變復雜,通知所要求的信息量也變多,運算負擔及開銷增大。在第3方法中,除了 AMC控制以外,還同時使用發送功率控制,通過雙方的控制而維持所要求的質量。因此,也可以不僅通過AMC控制來補償所有較大變動的衰落。具體地說,通過選擇達到所要求的質量附近的調制方式等,在所選擇的調制方式等之下調整發送功率,從而確保所要求的質量。因此,也可以將調制方式及信道編碼方式的組合總數限定得少。
上述任何一個方法中,都對普通控制信道僅進行發送功率控制,所以能夠維持所要求的質量并且用戶容易獲得控制信息。與AMC控制不同,每1碼元的信息傳輸量不變,所以通過固定格式可以容易地傳輸。普通控制信道分散遍及在頻率塊全域或多數的資源塊中,所以頻率分集效應較大。因此,可以期待通過調整長周期的平均等級的簡單的發送功率控制而足夠達到所要求的質量。再有,本發明不是必須對普通控制信道僅進行發送功率控制。例如,也可以使用廣播信道,低速地控制在普通控制信道中所使用的傳輸格式。
通過將用于特定控制信道的AMC控制信息(用于確定調制方式等的信息)包含在普通控制信道中,能夠對特定控制信道進行AMC控制。因此,能夠提高特定控制信道的傳輸效率和質量。普通控制信道中必要的碼元數大致是一定的,而特定控制信道中必要的碼元數因AMC控制的內容和天線數等而不同。例如,信道編碼率為1/2且天線數為一個時,若必要碼元數為N,則在信道編碼率為1/4且天線數為2時,必要的碼元數增加到4N。這樣,即使控制信道中必要的碼元數改變了,在本實施例中,可以通過圖7A、圖7B所示的簡單的固定格式來傳輸控制信道。碼元數的變化內容不包含在普通控制信道中,該內容僅包含在特定控制信道中。因此,通過在特定的資源塊中改變特定控制信道和共享數據信道所占有的比例,可以靈活地應對這樣的碼元數的變化。
實施例4
數據信道的傳輸格式由L1/L2控制信道通知。因此,必須是在用戶裝置中已知Li/ L2控制信道的傳輸格式。最簡單的方法是,將L1/L2控制信道的傳輸格式對所在小區的所有用戶固定為一個。但是,從實現無線資源的有效靈活使用或鏈路自適應的觀點來看,期望 L1/L2控制信道的傳輸格式都對每個用戶自適應地改變。但是,在改變傳輸格式時,需要對各個用戶裝置通知使用了什么樣的傳輸格式。在本發明的第4實施例中,可變地控制L1/L2 控制信道的傳輸格式。
一般地,即使所傳輸的信息比特數是一定的,但如果傳輸格式不同,則實際的傳輸上需要的數據量不同。傳輸格式由包含調制方式及信道編碼方式的組合(MCS信息)等的參數確定。MCS信息也可以由調制方式及數據量的組合確定。
如圖13所示,就通過MCS2(調制方式=QPSK,信道編碼方式R = 1/4)傳輸某個信息來說,需要通過MCSl (調制方式=QPSK,信道編碼方式R= 1/2)傳輸所要求的數據量的2倍。就通過MCS3 (調制方式=QPSK,信道編碼方式R = 1/6)傳輸該信息來說,需要通過MCSl (調制方式=QPSK,信道編碼方式R= 1/2)傳輸所要求的數據量的3倍。這樣,在可變地控制L1/L2控制信道中所采用的MCS時,表現該MCS的數據量不同。因此,如果在解碼時MCS是未知的,則至多必須重復相當于可能的MCS數的解碼處理。然后,就最終地查清在對每MCS進行的解碼處理中有無發往本裝置的控制信息,需要知道L1/L2控制信道中多少份的控制信息在進行復用(因為通過至多進行該復用數次數的解碼處理,就能夠獲得發往本裝置的控制信息(假設存在該信息))。
如在第1實施例的圖9B及圖9C所論述的,可以對用戶裝置分別上下行鏈路地通知L1/L2控制信道中所復用的用戶數(用戶復用數),也可以用上下行鏈路雙方的總數來通知。但是,依賴于怎樣通知,通知所要求的無線資源量、用戶裝置端的處理負擔量等不同。
在說明本發明的第4實施例的各種各樣的方法之前,預先定義在說明中所使用的記號。
Nmcs 表示為了 L1/L2控制信道而準備的MCS的總數。S卩,L1/L2控制信道中所使用的數據調制方式及信道編碼方式的組合以MCS-I MCS-Nks的任何一個來表現。
NL1L20nax) ( = N,d+N,υ)表示ITTI中可復用的L1/L2控制信道的數(其中,表示使用了效率最高的MCS的情況下的數)。
Nue,D(m)表示下行鏈路中MCS-m的用戶數(設為越是傳輸效率高的MCS,使用越小的號碼)。
Nue,^m)表示上行鏈路中MCS-m的用戶數(設為越是傳輸效率高的MCS,使用越小的號碼)。
Nd 表示與下行鏈路的傳輸相關聯的下行L1/L2控制信道的復用數(N’D表示使用了傳輸效率最高的MCS時的Nd)。
Nu 表示與上行鏈路的傳輸相關聯的L1/L2控制信道的復用數(N’ 表示使用了傳輸效率最高的MCS時的Nu)。
Nnmax 表示與下行鏈路的傳輸相關聯的L1/L2控制信道的最大復用數(Nd彡Ndmax)。
Numax 表示與上行鏈路的傳輸相關聯的L1/L2控制信道的最大復用數(Nu彡Numax)。
Nummax)表示對于任意的子幀可復用的最大數,(N’d+N\)表示某個特定的子幀中可復用的最大數。
圖14A示意地表示在四個TTI中以各種各樣的復用數傳輸L1/L2控制信道的情況。圖14B表示關于圖14A,如上述那樣定義的復用數的具體例子。在圖14A中,‘D’表示與下行鏈路相關聯的信息,‘U’表示與上行鏈路相關聯的信息。表示數據量根據所采用的 MCS而不同的情況。在圖14A、圖14B中,為了簡化而只表示MCS為兩種(MCS1比MCS2為高傳輸效率)。例如,TTIl中使用的頻帶,假設如果全部用戶以MCSl傳輸,則能夠傳輸9用戶的信息(Nu/L2(max) = 9)。關于下行鏈路,U3使用高效率的MCSldfi Ul、U2利用傳輸效率較低的MCS2(因此,對于NUE,D,表示‘1’及‘2’)。關于圖13,如說明那樣,越是高效率的情況,數據量越小即可。關于上行鏈路,U2、U3使用高效率的MCS1,而Ul利用傳輸效率較低的 MCS2(因此,對于Nue,u,表示‘2’及‘1’)。在TTIl中,對于下行鏈路最大可進行5用戶復用 (N’D = 5),實際上僅3用戶進行復用(Nd = 3)。此外,對于上行鏈路,最大可進行4用戶復用(N’ u = 4),實際上僅3用戶進行復用(Nu = 3)。對于其他的TTI,同樣地列舉了各個參數的數值。
以下,研討在可變地控制在L1/L2控制信道中所采用的傳輸格式(具體地說為MCS 號碼)時,將用戶復用數怎樣通知給用戶裝置的方法1至方法7。圖17表示各個方法的主要特征。
(方法1)
在第1方法中,對用戶裝置通知對每個TTI且對每個MCS的用戶數(NUE, D(m)、Nue, u(m))0由于分別對上下行鏈路通知用戶復用數,所以用戶裝置通過至多進行Nue,D(m)+NUE, u(m)次數(以下,該次數也被稱為‘盲檢測位置數’)的解碼,就能夠確定發往本裝置的控制信息(如果存在)。在該方式中,對每個用戶能夠自由地設定各個用戶的MCS-m,所以能夠最高效率地傳輸L1/L2控制信道(無線資源的效率最高)。L1/L2控制信道中必要的碼元數作為部分0信息來通知,所以還可以對每個TTI改變L1/L2控制信道和共享數據信道的邊界。
(方法2)
在第2方法中,也對每個用戶可變地控制對每個TTI的L1/L2控制信道的MCS。在本方法中,對用戶裝置分別對上下行鏈路通知對每個TTI的L1/L2控制信道的復用數(效率最高的情況下的值N’ d、N’ υ)。對每個TTI可變地控制MCS,但沒有具體地通知各個用戶裝置的MCS是多少。因此,盲檢測位置數為NscsX(N’ d+N’ )。
與方法1比較,盲檢測數大幅度地增加,但表現復用數所需要的比特數少即可。該方法從節省部分0信息的比特數的觀點來看較理想。由于對每個用戶控制對每個TTI的 MCS,所以無線資源的利用效率與方法1同樣較高。
(方法3)
在第3方法中,也可變地控制對每個TTI的L1/L2控制信道的MCS。在本方法中, 集中上下行鏈路來通知對每個TTI的L1/L2控制信道的復用數之和(效率最高的情況下的總復用數A'd+N'U)。在本方法中,也可變地控制MCS,但不具體地通知各個用戶裝置的MCS 是多少。因此,盲檢測位置數為2xNmcsX(N' d+N,υ)。
與方法2比較,盲檢測數進一步增加(方法2的情況下的2倍),但能夠進一步節省部分0信息的比特數。由于對每個用戶控制對每個TTI的MCS,所以無線資源的利用效率與方法1同樣較高。
(方法4)
在第4方法中,不對每個TTI控制各個用戶的MCS,而以比TTI長的周期通過較高的層(例如,通過L3控制信息)來通知,但對每個TTI分別對上下行鏈路通知用戶復用數。 與方法1-3的情況相比,以低速控制各個用戶的MCS。優選是通過對于瞬間的衰落進行發送功率控制,從而維持質量。在本方法中,分別對上下行鏈路通知對每個TTI的L1/L2控制信道的復用數(效率最高的情況下的復用數N’ yN'u)。盲檢測位置數依賴于MCS,但最大為 N,d+N,υ 即可。
本方法只以低速通知各個用戶的MCS,所以與方法1的情況相比,能夠節省部分0 信息的比特數。而其反面,由于MCS不被頻繁地更新,所以無線資源的利用效率或許比方法 1的情況差。
(方法5)
在第5方法中,也不對每個TTI控制各個用戶的MCS,而以比TTI長的周期通過較高的層(例如,通過L3控制信息)來通知。對每個TTI集中上下行鏈路來通知用戶復用數。與方法4的情況同樣,僅以低速控制各個用戶的MCS,所以優選是通過對于瞬間的衰落進行發送功率控制,從而維持質量。在本方法中,通知對每個TTI的L1/L2控制信道的復用數之和(效率最高的情況下的總復用數N’ D,N’ υ)。盲檢測位置數依賴于MCS,但最大為 2x(N' d+N,υ)。
本方法也只以低速通知各個用戶的MCS,所以無線資源的利用效率與方法4相同。 在本方法中,由于集中上下行鏈路來通知用戶復用數,所以盲檢測數增加,但可以比方法4 節省部分0信息。
(方法6)
在第6方法中,也不對每個TTI控制各個用戶的MCS,而以比TTI長的周期通過較高的層(例如,通過L3控制信息)來通知。在本方法中,集中上下行鏈路地對用戶通知對每個TTI的可復用的最大總數,通過較高層(例如,通過廣播信息(BCH))來通知以比TTI長的周期分別對上下行鏈路的可復用的最大數(NDmax,Numax)。由于在本方法中,也僅以低速控制各個用戶的MCS,所以優選是通過對于瞬間的衰落進行發送功率控制,從而維持質量。對每個TTI所通知的L1/L2控制信道的復用數,以在使用了傳輸效率最高的MCS的情況下可實現的復用總數(N’ d+N’ J來表現。
在本方法中,事先決定與上行鏈路關聯的控制信息和與下行鏈路關聯的控制信息的映射位置關系(無線資源的配置)。更具體地說,例如,在頻率軸上對每個用戶順序地排列了與下行鏈路有關的控制信息后,對每個用戶順序地排列與上行鏈路關聯的控制信息。 例如,如圖15的‘〇’標記所示,控制信息被強制以將其映射,‘ X,標記表示的映射被禁止。 映射方法本身不限于圖示的配置,也可以使用合適的任何方法,但需要事先固定。這樣,通過事先固定映射的位置關系,可以減少盲檢測數。
圖16作為一例,在Nllmax = 6,Numax = 4,ND+N = 9時,用虛線表示作為盲檢測對象的部分。用戶裝置對于沒有被虛線包圍的部分不進行盲檢測即可。通過預先決定與上下行鏈路有關的控制信息的映射位置關系,能夠減少由用戶裝置進行的盲檢測次數。
由于本方法也僅以低速通知各個用戶的MCS,所以無線資源的利用效率與方法4 相同。由于在本方法中集中上下行鏈路來通知用戶復用數,所以能夠比方法4節省部分0 fn息ο
(方法7)
在第7方法中,對小區中所在的全部用戶共用地固定MCS。對用戶集中上下行鏈路來通知對每個TTI的可復用的最大總數(在傳輸效率最高的情況下可能的總復用數: Nd+N'U),通過較高層(例如,通過廣播信息(BCH))來通知以比TTI長的周期分別對上下行鏈路可復用的最大數(Nllmax,Numax)。
與方法6同樣,通過預先決定與上下行鏈路有關的控制信息的映射位置關系,能夠減少由用戶裝置進行的盲檢測次數。由于在本方法中各個用戶的MCS唯一地固定,所以無線資源的利用效率或許比任何的方法差,但由于在本方法中集中上下行鏈路來通知用戶復用數,所以比方法4的情況能夠節省部分0信息。
實施例5
如上所述,包含預編碼矢量、傳輸格式及HARQ關聯信息等的下行數據傳輸關聯信息(下行鏈路調度許可-Down Link Scheduling Grant-信息)中要求的控制比特數,預想在進行MIMO傳輸時根據選擇出的MIMO傳輸方式而改變。例如,因為流數、碼字數、頻率選擇預編碼矢量數等或許改變。
即使有這樣的控制比特數的變化,也期望下行鏈路調度許可信息的信道編碼方式可以進行高效率的傳輸(這關系到更大的編碼增益)、迅速的解碼處理(最短通過一次解碼處理即可)及盲檢測次數的降低(編碼塊大小被固定或預先已知)。關于信道編碼,與圖 6相關聯而進行了大致說明,但在本發明的第5實施例中,更詳細地說明與信道編碼有關的發明。
以下,對于下行鏈路調度許可信息的信道編碼方式,說明三個方法例子。
(方法1)
圖18表示在控制信號中存在對所有用戶采用相同信道編碼方式的部分和沒有采用該編碼方式的部分的例子。在第1方法中,控制信號被分成基本數據量的部分和追加的部分。基本數據量被較大地設定為包含1流傳輸上必須的所有信息的程度。對于只需要基本數據量以下的控制信息的用戶,采用完全相同的信道編碼方式。在流數大于1時,在與基本數據量的部分不同的部分準備追加的部分(additional part)。追加的部分的數據量也可以對每個用戶不同。因此,在追加的部分中對每個用戶單獨地實施信道編碼(可以使用各個用戶不同的信道編碼方式,也可以使用在多個用戶中偶爾相同的信道編碼時)。用戶裝置接收控制信號時,首先將基本數據量的部分解碼,并獲得控制信息。然后,在判明本裝置用的控制信息包含了比1流多的內容時,用戶裝置通過將追加的部分解碼,能夠完全獲得與所有流有關的控制信息。根據本方法,除了僅傳輸1流的用戶裝置通過一次的解碼處理即可以外,即使控制信息量對每個用戶不同,也能夠較高地維持編碼效率。
(方法2)
圖19A表示在控制信號中存在對所有用戶采用相同的信道編碼方式的部分和沒有采用該編碼方式的部分的另一例子。在第2方法中,在第1方法中的基本數據量的大小被固定得更小的方面不同。在第1方法中,1流傳輸上必要的控制信息量本身也可以變化。在第2方法中,控制信息內固定長度部分和可變長度部分在系統中事先被固定。固定長度部分(Fixed Part)也可以包含下行鏈路資源分配信息及流數信息。可變長度部分(Variable Part)也可以包含有關所有流的預編碼信息、傳輸格式及HARQ關聯信息。在該方法中,與第 1方法同樣,可以較高地維持編碼效率。
圖19B表示在控制信號中存在對所有用戶采用相同的信道編碼方式的部分和沒有采用該編碼方式的部分的情況下,在用戶裝置中進行的下行鏈路調度許可(Downlink Scheduling grant)的角軍碼方法。
(選項1)分成基本數據量的部分和追加的部分進行解碼。
這種情況下,追加的部分被映射到控制資源塊(Control Resource Block),該追加的控制資源塊的索引(index)被預先決定。例如,在圖19B中,基本數據量的部分被映射到第1塊(Istblock),追加的部分被映射在與第1塊相鄰的第2塊(2ndblock)上。第2塊也可以是對共享數據信道所分配的資源塊。
(選項2、分成固定長度部分和可變部分進行解碼。
例如,在圖19B中,基本數據量的部分被映射到第1塊,追加的部分被映射到預先決定的資源塊、例如控制資源塊或對共享數據信道所分配的資源塊的一部分上。
(方法3)
圖20表示控制信號的信道編碼方式對每個用戶不同的例子。在第3方法中,不是有意地進行對所有用戶實施共用的信道編碼方式(根據通信狀況,或許最終采用對所有用戶相同的信道編碼方式)。包含與MIMO有關的可變控制信息量的所有控制信息,按每個用戶集中進行信道編碼。在該方法中,由于對每個用戶裝置盡可能長地確保信道編碼的單位, 所以該方法在能夠較高地維持編碼增益方面較好。
圖21是表示各個方法的比較例子的圖表。
圖22是表示一例各個信息項目所使用的數據量的圖表。
圖23是表示以碼元數的觀點來比較了各個方法的例子。更具體地說,在預編碼信息、傳輸格式信息及HARQ關聯信息的數據量被固定,盲檢測次數較少維持時,表示下行鏈路調度許可信息所需要的碼元數。在該比較計算例子中,使用圖22所示的數據量。關于方法1,CRC僅附加在基本數據量的部分(即,該CRC是對于基本數據量的部分及追加的部分雙方的運算結果)。有關下行鏈路許可信息的調制方式及信道編碼方式的組合(MCS)是 {QPSK及R = 1/2}。預編碼矢量信息的比特數⑶及碼字數N。。M作為參數而被改變。
如圖23的比較結果所示,在預編碼信息的控制比特數較少時(事例A時),能夠忽略相對方法2的方法1的開銷增加量。另一方面,開銷增加量的最大值在方法3中5MHz時為30%左右,20MHz時為16%左右。在預編碼信息的控制比特數較多了時(事例B時),與方法2比較,方法1、3的開銷增加量變大。
以上,參照特定的實施例說明了本發明,但各個實施例不過是簡單的例示,本領域技術人員當然能夠理解各種各樣的變形例、修正例、替代例、置換例等。使用并說明了具體的數值例子來促進對發明的理解,但除非特別事先說明,否則這些數值不過是簡單的一例, 合適的任何值都可以使用。各個實施例的劃分對本發明不是實質性的,也可以根據需要而使用兩個以上的實施例。為了便于說明,本發明的實施例的裝置使用功能性的方框圖進行了說明,但這樣的裝置也可以用硬件、軟件或它們的組合來實現。本發明不限于上述實施例,包含各種各樣的變形例、修正例、替代例、置換例等而不脫離本發明的精神。
本國際申請要求2007年1月9日申請的日本專利申請第2007-001862號的優先權,將其全部內容引用于本國際申請。
本國際申請要求2007年3月20日申請的日本專利申請第2007-073732號的優先權,將其全部內容引用于本國際申請。
權利要求
1.一種基站,在對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀的移動通信系統中使用,其特征在于,包括映射單元,從子幀的前端起,在規定數的OFDM碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道;以及發送單元,發送在所述映射單元中映射的控制信道和數據信道,在所述映射單元中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有 OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
2.如權利要求1所述的基站,其特征在于,所述控制信道包含與用戶裝置的識別信息不同的尋呼指示符用的識別信息。
3.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在調制方式和信道編碼方式的規定的組合內,對每個子幀控制對各個用戶裝置的控制信道的部分應用的組合,在上行鏈路和下行鏈路中分別表示用于表示在控制信道中包含了幾個利用相同的組合的用戶裝置的信息的指定復用數。
4.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在調制方式和信道編碼方式的規定的組合內,對每個子幀控制對各個用戶裝置的控制信道應用的組合,在調制方式和信道編碼方式的規定的組合內的傳輸速率最大的組合被應用到控制信道的情況下,指定復用數在上行鏈路和下行鏈路中分別表示在該控制信道中包含了幾個用戶裝置的信息。
5.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在調制方式和信道編碼方式的規定的組合內,對每個子幀控制對各個用戶裝置的控制信道應用的組合,在調制方式和信道編碼方式的規定的組合內的傳輸速率最大的組合被應用到控制信道的情況下,指定復用數以上行鏈路和下行鏈路的總數表示在該控制信道中包含了幾個用戶裝置的信息。
6.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在每個子幀作為低層控制信息而傳輸所述控制信道,表示對所述控制信道應用的調制方式和信道編碼方式的組合是什么的MCS信息作為高層控制信息被傳輸,在上行鏈路和下行鏈路中分別表示在該控制信道中最多可以包含幾個用戶裝置的信息的fn息。
7.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在每個子幀作為低層控制信息而傳輸所述控制信道,表示對所述控制信道應用的調制方式和信道編碼方式的組合是什么的MCS信息作為高層控制信息被傳輸,以上行鏈路和下行鏈路的總數表示在該控制信道中包含了幾個用戶裝置的信息。
8.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在每個子幀作為低層控制信息而傳輸所述控制信道,表示對所述控制信道應用的調制方式和信道編碼方式的組合是什么的MCS信息作為高層控制信息被傳輸,在上行鏈路和下行鏈路中分別通過廣播信息傳輸表示關于任意的子幀在控制信道中最多包含幾個用戶裝置的信息的信息,以上行鏈路和下行鏈路的總數表示用于表示在特定的子幀中傳輸的控制信道中最多包含了幾個用戶裝置的信息的信息,與上行鏈路關聯的控制信息和與下行鏈路關聯的控制信息在控制信道中的位置關系被預先決定。
9.如權利要求1所述的基站,其特征在于,在每個子幀作為低層控制信息而傳輸所述控制信道,在上行鏈路和下行鏈路中分別通過廣播信息表示用于表示在任意的子幀中傳輸的控制信道中最多可以包含幾個用戶裝置的信息的信息,以上行鏈路和下行鏈路的總數表示用于表示在特定的子幀中傳輸的控制信道中最多包含了幾個用戶裝置的信息的信息,與上行鏈路關聯的控制信息和與下行鏈路關聯的控制信息在所述控制信道中的位置關系被預先決定。
10.一種由對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀的移動通信系統所使用的發送方法,其特征在于,包括從子幀的前端起,在規定數的OFDM碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的 OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道的步驟;以及發送所映射的控制信道和數據信道的步驟,在所述映射的步驟中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
11.如權利要求10所述的發送方法,其特征在于,所述控制信道包含與用戶裝置的識別信息不同的尋呼指示符用的識別信息。
12.—種移動通信系統,對下行鏈路使用OFDM方式并使用由多個OFDM碼元形成的子幀,其特征在于,包括發送下行鏈路的信號的基站;以及接收來自所述基站的信號的終端, 所述基站包括映射單元,從子幀的前端起,在規定數的OFDM碼元中映射控制信道,并在被映射了控制信道的OFDM碼元后方的OFDM碼元映射數據信道;以及發送單元,發送在所述映射單元中映射的控制信道和數據信道, 在所述映射單元中映射的控制信道中復用多個控制資源塊,在映射了控制信道的所有 OFDM碼元中映射各控制資源塊,對于在小區范圍內的一部分用戶的控制信道的傳輸格式維持不變,對于其他的用戶的控制信道的傳輸格式控制為可變。
全文摘要
基站包括對每個子幀進行頻率調度的調度器;準備控制信道的部件,控制信道包含在整個系統頻帶上被映射的公共控制信息,以及在對特定的用戶裝置所分配的一個以上的資源塊即RB上被映射的特定控制信息;以及根據調度器的指示,將公共控制信息和特定控制信息進行時分復用,并生成發送信號的部件。公共控制信息包含用于表示在一個子幀之中控制信道占有的碼元數是規定的選擇支內的哪一個的格式指示符。公共控制信息以相當于指定復用數以下數包含規定的數據量的單位信息部分。指定復用數被包含在廣播信息中。
文檔編號H04L27/26GK102523078SQ201210038529
公開日2012年6月27日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年1月9日
發明者三木信彥, 佐和橋衛, 樋口健一 申請人:株式會社Ntt都科摩