專利名稱：基站、移動臺以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中所使用的基站、移動臺以及方法。
背景技術(shù)：
在當前正在進行研究開發(fā)的下一代無線接入方式中，要求比以往的方式 更加高效地進行通信。在下行鏈路中特別需要通信的高速大容量，因此認為
正交頻分復用連接(OFDM)那樣的多載波方式的無線接入方式有希望。相 對于此，上行鏈路與下行鏈路的區(qū)別在于，上行鏈路對于高速大容量的要求 不像下行鏈路那樣強，以及移動臺的發(fā)送功率與基站相比被明顯限制等。因 此，不能說存在峰值功率對平均功率比(PAPR: peak to average power ratio ) 變大的顧慮的多載波方式是適合上行鏈路的方式。相反，從抑制PAPR，增大 小區(qū)的覆蓋范圍(coverage)的觀點出發(fā)，在上行鏈路中采用單載波方式比較 理想。
可是，預想在下一代的無線接入方式中準備了較寬的系統(tǒng)頻帶，移動臺 使用其全部或者一部分進行通信。從在各種各樣的頻帶適當?shù)匾种芇APR以 及減少對相鄰頻帶的影響的觀點來看，需要適當?shù)剡M行頻帶限制(limitation) (也被稱為波形整形(shaping)或者頻語整形)。
但是在以往的無線接入方式中，系統(tǒng)頻帶例如被固定為5MHz,頻帶限 制方式也被固定。如果說這樣的以往技術(shù)被用在下一代無線接入方式中，則 存在起因于沒有進行適當?shù)牟ㄐ握味鴮е孪到y(tǒng)容量被限制的顧慮。
另外，關(guān)于碼擴頻后的碼片(chip)數(shù)據(jù)序列通過平方余弦根奈奎斯特 濾波器(root Nyquist filter)(滾降因子(roll-off factor)為0.22)被頻帶限制 為5MHz的頻帶，例如記載在非專利文獻1。
非專利文獻l: 3GPP,TS25.101， "User Equipment(UE) radio transmission and reception(FDD)"
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的課題在于提供一種提高單載波方式的上行鏈路無線接入中的系 統(tǒng)容量的基站、移動臺以及方法。 解決課題的方案
本發(fā)明中，使用在上行鏈路中使用單載波方式的移動通信系統(tǒng)中的基站。
基站包括與使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分的移動臺進行通信的部件；存 儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少包含頻 帶限制濾波器的滾降率的濾波器參數(shù)(filter parameter)的對應關(guān)系的存儲部 件；以及根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)，由所述對應關(guān)系對每個移動臺決定無線 參數(shù)和濾波器參數(shù)的決定部件。由決定部件決定的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù) 凈皮通知給移動臺。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提高單載波方式的上行鏈路無線接入中的系統(tǒng)容量。


圖l是表示本發(fā)明一實施例的移動通信系統(tǒng)的圖。 圖2是表示滾降濾波器的振幅特性的圖。 圖3是表示滾降濾波器的振幅特性的圖。 圖4是表示調(diào)制方式以及信道編碼率的組合例子的圖。 圖5是表示規(guī)定無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)之間的對應關(guān)系的表的圖。 圖6是表示無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新前后的情況的圖(中心頻率 不變)。
圖7是表示無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新前后的情況的圖(中心頻率 可變)。
標號說明 UE移動臺 BS基站 a滾降率
具體實施例方式
在本發(fā)明的一個方式中，基站存儲了包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少包含頻帶限射濾波器的滾降率的濾波器參數(shù) 的對應關(guān)系。根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)，由該對應關(guān)系對每個移動臺決定無 線參數(shù)和濾波器參數(shù)，并通知給移動臺。由此，與實際的信道狀態(tài)相稱的無 線參數(shù)和濾波器參數(shù)被通知給移動臺，上行鏈路的傳輸效率提高，能夠?qū)崿F(xiàn) 系統(tǒng)容量的增大。
對應關(guān)系可以將較高速的比特速率的無線參數(shù)和較小的滾降率相對應， 也可以將較低速的比特速率的無線參數(shù)和較大的滾降率相對應。
對應關(guān)系可以將較寬的帶寬和較大的滾降率相對應，也可以將較窄的帶 寬和較小的滾降率相對應。
在上行鏈路的無線資源的分配內(nèi)容被更新的情況下，當調(diào)制方式以及信 道編碼率的雙方或者一方被變更時，帶寬的中心頻率可以;陂維持不變。這時， 所述帶寬也可以被變更。這從簡化濾波器調(diào)整的觀點來看比較理想。
在上行鏈路的無線資源的分配內(nèi)容被更新的情況下，當調(diào)制方式以及信 道編碼率的雙方或者一方被變更時，帶寬的中心頻率也可以被允許變更。這 時，所述帶寬也可以被變更。這從進一步提高傳輸效率，提高系統(tǒng)容量的觀 點來看比較理想。
實施例1
圖1表示本發(fā)明一實施例的移動通信系統(tǒng)。圖1中描繪了基站BS以及 移動臺或用戶裝置UE。在本實施例中，上行鏈路中采用了單載波方式，PAPR #:有效地抑制。移動臺^f吏用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分進^f亍通信。例如，在 20MHz的系統(tǒng)頻帶內(nèi)，移動臺以1.25MHz, 5MHz， lOMHz等頻帶進行通信。 此外，為了提高無線傳輸效率，進行自適應調(diào)制解調(diào)信道編碼(AMC: Adaptive Modulation and channel Coding)控制，調(diào)制方式以及信道編碼率根據(jù)信道狀 態(tài)而纟皮自適應地變更。
基站根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)決定包含移動臺使用的帶寬、調(diào)制方式以 及信道編碼率的無線參數(shù)。無線參數(shù)的決定是通過對各個移動臺決定分配哪 個無線資源的(進行調(diào)度的)調(diào)度器(scheduler)進行。在本實施例中，基 站不僅決定移動臺在上行鏈路中使用的無線參數(shù)，還決定包含進行頻帶限制 的滾降濾波器的滾降率以及通過頻帶(pass band)的濾波器參數(shù)。基站所決 定的無線資源分配內(nèi)容、無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)通過某一個控制信道被通 知給移動臺。移動臺接收該控制信道，確定無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)是什么。移動臺按照被通知的無線參數(shù)，對要發(fā)送的信號進行數(shù)據(jù)調(diào)制以及信道編碼。 移動臺對調(diào)制后以及信道編碼后的信號進行波形整形(頻帶限制)。該頻帶限 制按照被通知的濾波器參數(shù)進行。頻帶限制后的信號以無線參數(shù)所指定的帶 寬被發(fā)送到基站。
下面，說明無線參數(shù)和濾波器參數(shù)的關(guān)系。
圖2表示作為頻帶限制濾波器的滾降濾波器的振幅特性。上側(cè)的圖表示 滾降率或者滾降系數(shù)a為0時的振幅特性，這對應于通過區(qū)域及阻止區(qū)域以奈 奎斯特頻率為邊界分段地急劇變化的理想的低通濾波器。下側(cè)的圖表示滾降 率a為0.2時的振幅特性。滾降率a取0以上1以下的值。如圖所示，通過區(qū) 域(施加滾降濾波器(filter)之前的信號頻帶)以及阻止區(qū)域之間緩慢變化， 與a二0的情況相比，為了使占有頻帶相同，需要使通過區(qū)域N2比通過區(qū)域 Ni窄。即，需要設定N2,以使其滿足Nl=N2x (1+0.2)的關(guān)系。這一傾向 在滾降率越大時越顯著。以下，說明各種各樣的量(amount)和滾降率的關(guān) 系。
(1)凌史據(jù)量和滾降率的關(guān)系
如圖2所示，滾降率a增加時，通過頻帶N變窄。從傳輸更多數(shù)據(jù)的觀 點來看，優(yōu)選通過頻帶寬的情況。因此，從增加數(shù)據(jù)傳輸量的觀點來看，希 望將滾降率a較小地設定(理想的是，a=0)。 (2 ) PAPR和滾降率的關(guān)系
如圖2所示，滾降率a越小，振幅特性在通過區(qū)域以及阻止區(qū)域之間越是 急劇地變化。這意味著，滾降率小時，時域的振幅特性下旁瓣(side lobe)分 量變大，使PAPR增加。因此，從將PAPR抑制地較小的觀點來看，希望增 大滾降率，使通過區(qū)域和阻止區(qū)域之間的變化平滑。
(3)對相鄰頻帶帶來的干擾和滾降率的關(guān)系
圖2表示在奈奎斯特頻率范圍內(nèi)的理想的濾波器振幅特性。但是，實際 上無法忽略如圖3所示那樣超過奈查斯特頻率fk的振幅特性，這將成為波及 到相鄰頻帶的干擾。并且，還存在奈奎斯特頻率fN越大，則波及到相鄰頻帶 的干擾也就越大，奈查斯特頻率fN越小，則波及到相鄰頻帶的千擾也就越小 的傾向。如圖3所示那樣滾降濾波(filter)后的占有頻帶fN相同時，滾降率越 小則該干擾越大，滾降率越大則該干擾越少。a=0.2時的振幅特性收斂在比 a=0時的振幅特性窄的頻率范圍內(nèi)，所以可以說對相鄰頻帶的干擾量也少。因此，從減少波及到相鄰頻帶的干擾的觀點來看，希望增大滾降率。
(4) MCS與滾降率的關(guān)系
在進行AMC控制時，根據(jù)信道狀態(tài)以各種各樣的信息比特速率進行無 線傳輸。信息比特速率由調(diào)制方式以及信道編碼率的規(guī)定組合(也被稱為 MCS號)確定。圖4表示調(diào)制方式以及信道編碼率的組合例子。在圖示的例 子中，高速的信息比特速率對應較大的MCS號，低速的信息比特速率對應較 小的MCS號。 一般，信道狀態(tài)由信道狀態(tài)信息CQI表現(xiàn)，信道狀態(tài)差時使 用較小的MCS號，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃蕴岣?。相反在信道狀態(tài)好時使 用較大的MCS號，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐掏铝可摺?br> MCS號大時(調(diào)制階數(shù)(level)多時和/或信道編碼率大時)，信息比特 速率較快，因此通過頻帶限制濾波器進一步促使高速傳輸缺乏實際利益。這 時反而希望減少波及到其他用戶的干擾或PAPR。相反，在MCS號小時(調(diào) 制階數(shù)少時和/或信道編碼率小時)，信息比特速率較慢，在頻帶限制濾波器 希望實現(xiàn)高吞吐量。因此，當信息比特速率在AMC控制中被設定得較快時， 希望增大滾降率。此外，當信息比特速率在AMC控制中被設定得較慢時， 希望滾降率^皮設定得較大。(5) 發(fā)送帶寬和滾降率的關(guān)系
移動臺使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分進行通信。關(guān)于圖3說明的那樣，
奈奎斯特頻率fN越大則波及到相鄰頻帶的干擾也就越大，奈奎斯特頻率fw越
小則波及到相鄰頻帶的干擾也就越小。因此，以比較窄的頻帶(例如，全部 20MHz中的1.25MHz )進行通信的移動臺不會給相鄰頻帶帶來那么大的干擾。 相反，以比較寬的頻帶(例如全部20MHz中的10MHz)進行通信的移動臺 會給相鄰頻帶帶來大的干擾。從而，當移動臺的發(fā)送帶寬窄時，希望減小滾 降率，增加數(shù)據(jù)傳輸量。當移動臺的發(fā)送帶寬寬時，希望增大滾降率，抑制 對相鄰頻帶帶來的干擾。
在本發(fā)明的一實施例中，按照(1) (5)的關(guān)系，在發(fā)送帶寬、MCS 號以及濾波器參數(shù)之間設定了 一定的對應關(guān)系。
圖5以表的形式表示那樣的對應關(guān)系。在圖示的例子中，關(guān)于某一發(fā)送 帶寬BW1準備了 3個MCS，它們分別對應了相稱的滾降率a以及通過帶寬N。 對應的基準是上述的(1 ) ~ ( 5 )，以模擬(simulation)以及其他方法事先準備 了表。對每個發(fā)送帶寬BW準備的MCS數(shù)不限于3個，也可以準備比其多或者少的MCS。此外，也可以將同時連接用戶在使用的發(fā)送帶寬、MCS的 信息等也考慮在內(nèi)后制作表。在該例子中，滾降率和副載波數(shù)構(gòu)成了組(set), 但也可以由同時連接用戶在使用的發(fā)送帶寬、MCS的信息等，根據(jù)狀況而增 加副載波數(shù)(濾波(filter)后的占有頻帶)。(特別是圖7中實施的情況)
基站對每個移動臺判定上行鏈路的信道狀態(tài)，在分配無線資源時對每個 移動臺(對每個被調(diào)度的移動臺)決定無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)。被決定的 無線資源分配內(nèi)容、無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)通過某一個控制信道被通知到 移^7臺。移動臺接收該控制信道，按照被通知的無線參數(shù)，對要發(fā)送的信號 進行數(shù)據(jù)調(diào)制以及信道編碼。移動臺對調(diào)制后以及信道編碼后的信號進行波 形整形。該頻帶限制按照被通知的濾波器參數(shù)進行。頻帶限制后的信號以無 線參數(shù)所指定的帶寬被發(fā)送到基站。以后在進行上行鏈^各的發(fā)送時，同樣的 步驟凈皮反復，無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)被適當?shù)馗隆?br> 圖6表示從基站通知到各個移動臺的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新前 后的情況。在更新前的時刻，第1移動臺UE1被通知無線參數(shù)(BW1， MCS3 ) 以及濾波器參數(shù)(oc3， N3)，在更新后的時刻，被通知無線參數(shù)(BWl, MCS1 ) 以及濾波器參數(shù)(od, NJ。結(jié)果，更新后濾波器的振幅特性較大地變化。關(guān) 于第2、 3移動臺UE2、 UE3，在更新前后參數(shù)的內(nèi)容不變。在圖6所示的例 子中，在無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新前后，如果發(fā)送帶寬上沒有變更， 則中心頻率fd、 fc2、 fc3被維持不變。因此，參數(shù)變更時的濾波器調(diào)整變得簡 單。
圖7也表示從基站通知到各個移動臺的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新 前后的情況。在更新前的時刻，第1移動臺UE1 ,皮通知濾波器參數(shù)(ot3, N3)， 在更新后的時刻，被通知濾波器參數(shù)(a4, N4)。結(jié)果，更新后濾波器的振幅 特性變化。無線參數(shù)也可以被更新，但為了簡化圖示而省略了無線參數(shù)。在 更新前的時刻，第2移動臺UE2上被通知濾波器參數(shù)(aP N。，在更新后 的時刻，被通知濾波器參數(shù)(OC2， N2)。結(jié)果，更新后濾波器的振幅特性變化。 在更新前的時刻，第3移動臺UE3上被通知濾波器參數(shù)(a5, N5)，在更新 后的時刻，被通知濾波器參數(shù)(OC6， N6)。結(jié)果，更新后濾波器的振幅特性變 化。在圖7所示的例子中，在無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)的更新前后，中心頻 率&、 fc2、 fd也可以變化。因此，參數(shù)更新時的濾波器調(diào)整相應地變得復雜， 但可以提高頻帶的利用效率。以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，但本發(fā)明并不限定于此，在本發(fā) 明的要旨的范圍內(nèi)可進行各種變形以及變更。為了便于說明，本發(fā)明分為幾 個實施例進行了說明，但各個實施例的區(qū)分對本發(fā)明而言不是本質(zhì)性的，也 可以根據(jù)需要而使用l個以上的實施例。
本國際申請要求基于2006年3月20日申請的日本專利申請第 2006-077822號的優(yōu)先權(quán)，并將其全部內(nèi)容引用到本國際申請中。
權(quán)利要求
1、一種基站，用于在上行鏈路中使用單載波方式的移動通信系統(tǒng)中，其特征在于，所述基站包括與使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分的移動臺進行通信的部件；存儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少包含頻帶限制濾波器的滾降率的濾波器參數(shù)的對應關(guān)系的存儲部件；以及根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)，由所述對應關(guān)系對每個移動臺決定無線參數(shù)和濾波器參數(shù)的決定部件，由所述決定部件所決定的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)被通知給移動臺。
2、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于，所述對應關(guān)系將較高速的比特速率的無線參數(shù)和較小的滾降率相對應。
3、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于，所述對應關(guān)系將較低速的比特速率的無線參數(shù)和較大的滾降率相對應。
4、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于， 所述對應關(guān)系將較寬的帶寬和較大的滾降率相對應。
5、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于， 所述對應關(guān)系將較窄的帶寬和較小的滾降率相對應。
6、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于，在上行鏈路的無線資源的分配內(nèi)容被更新的情況下，當調(diào)制方式以及信 道編碼率的雙方或者一方被變更時，帶寬的中心頻率被維持不變。
7、 如權(quán)利要求l所述的基站，其特征在于，在上行鏈路的無線資源的分配內(nèi)容被更新的情況下，當調(diào)制方式以及信 道編碼率的雙方或者一方被變更時，帶寬的中心頻率凈皮允許變更。
8、 一種移動臺，用于在上行鏈路中使用單載波方式的移動通信系統(tǒng)中， 其特征在于，所述移動臺包括使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分從而與基站進行通信的部件；存儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少包含頻帶限制濾波器的滾降率的濾波器參數(shù)的對應關(guān)系的存儲部件；以及 根據(jù)來自基站的控制信號以及所述對應關(guān)系，決定上行鏈路的無線參數(shù)和濾波器參數(shù)的決定部件。
9、 一種方法，用于在上行鏈路中使用單載波方式的移動通信系統(tǒng)的基站，其特征在于，存儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少 包含頻帶限制濾波器的滾降率的濾波器參數(shù)的對應關(guān)系，根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)，由所述對應關(guān)系對每個移動臺決定無線參數(shù) 和濾波器參數(shù)，將所決定的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)通知給使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一 部分的移動臺。
10、 一種方法，用于在上行鏈路中使用單載波方式的移動通信系統(tǒng)的移 動臺，其特征在于，存儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少 包含頻帶限制濾波器的滾降率的濾波器參數(shù)的對應關(guān)系， 接收來自基站的控制信號，根據(jù)所述控制信號以及所述對應關(guān)系，決定上行鏈路的無線參數(shù)和濾波 器參數(shù)，使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分，從而將信號發(fā)送到基站。
全文摘要
在移動通信系統(tǒng)中，單載波方式被用于上行鏈路。在移動通信系統(tǒng)中所使用的基站包括與使用系統(tǒng)頻帶的全部或者一部分的移動臺進行通信的部件；存儲包含上行鏈路的帶寬、調(diào)制方式以及信道編碼率的無線參數(shù)和至少包含頻帶限制濾波器的滾降(roll off)率的濾波器參數(shù)的對應關(guān)系的存儲部件；以及根據(jù)上行鏈路的信道狀態(tài)，由對應關(guān)系對每個移動臺決定無線參數(shù)和濾波器參數(shù)的決定部件。由決定部件所決定的無線參數(shù)以及濾波器參數(shù)被通知給移動臺。
文檔編號H04W88/08GK101438611SQ20078001643
公開日2009年5月20日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者佐和橋衛(wèi), 岸山祥久, 川村輝雄, 樋口健一 申請人:株式會社Ntt都科摩