專利名稱：無(wú)線基站和無(wú)線通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信方法和無(wú)線基站，更具體地，涉及一種使用副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站和無(wú)線通信方法。
背景技術(shù)：
在使用OFDM(正交頻分復(fù)用)的數(shù)字地面電視系統(tǒng)或OFDM通信系統(tǒng)中，使用時(shí)分復(fù)用公共導(dǎo)頻信號(hào)作為傳輸信號(hào)來(lái)執(zhí)行對(duì)信號(hào)的接收功率的測(cè)量、對(duì)接收功率的控制以及信道估計(jì)。
圖29是示出在OFDM通信系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖，在該OFDM通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)調(diào)制單元1使用QPSK調(diào)制對(duì)傳輸數(shù)據(jù)(用戶數(shù)據(jù)或控制數(shù)據(jù))進(jìn)行調(diào)制，并將傳輸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有同相分量和正交分量的多個(gè)基帶信號(hào)(碼元)。時(shí)分復(fù)用單元2將多個(gè)碼元的導(dǎo)頻時(shí)間復(fù)用在數(shù)據(jù)碼元之前。串并轉(zhuǎn)換器3將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成M個(gè)碼元的并行數(shù)據(jù)，并輸出M個(gè)副載波樣本S0到SM-1。IFFT(逆快速傅立葉變換)單元4對(duì)并行輸入的副載波樣本S0到SM-i執(zhí)行IFFT(逆快速傅立葉變換)處理，并將它們組合起來(lái)以輸出離散時(shí)間信號(hào)(OFDM信號(hào))。保護(hù)間隔插入單元5將保護(hù)間隔(guard interval)插入從IFFT單元4輸入的M碼元長(zhǎng)的OFDM信號(hào)中，然后傳輸單元(TX)6對(duì)插有保護(hù)間隔的OFDM信號(hào)執(zhí)行DA轉(zhuǎn)換，并將OFDM信號(hào)的頻率從基帶轉(zhuǎn)換到無(wú)線頻帶，然后執(zhí)行高頻放大并從天線7發(fā)送該信號(hào)。
圖30是用于對(duì)串并轉(zhuǎn)換進(jìn)行說(shuō)明的圖，在該串并轉(zhuǎn)換中，將公共導(dǎo)頻P時(shí)間復(fù)用在一個(gè)幀的傳輸數(shù)據(jù)之前。在每幀的公共導(dǎo)頻是4×M個(gè)碼元并且傳輸數(shù)據(jù)是28×M個(gè)碼元的情況下，頭四次從串并轉(zhuǎn)換器3輸出M個(gè)導(dǎo)頻碼元作為并行數(shù)據(jù)，然后將M個(gè)傳輸數(shù)據(jù)碼元作為并行數(shù)據(jù)輸出28次。結(jié)果，可以將一個(gè)幀時(shí)段中的導(dǎo)頻時(shí)間復(fù)用在所有副載波上并發(fā)送4次，并在接收端使用這些導(dǎo)頻針對(duì)各副載波估計(jì)信道，因此可以進(jìn)行信道補(bǔ)償(衰減補(bǔ)償)。由M個(gè)碼元構(gòu)成OFDM碼元。
圖31是用于對(duì)保護(hù)間隔的插入進(jìn)行說(shuō)明的圖。保護(hù)間隔的插入是將與M個(gè)副載波樣本(＝1個(gè)OFDM碼元)相對(duì)應(yīng)的IFFT輸出信號(hào)的末端部分復(fù)制到開(kāi)始部分。通過(guò)插入保護(hù)間隔GI，可以消除由于多徑而產(chǎn)生的碼元干擾效應(yīng)。
圖32是示出OFDM接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。由接收設(shè)備的接收天線8經(jīng)由衰減傳播路徑接收從發(fā)送天線7輸出的信號(hào)，接收電路(Rx)9將從天線接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)，并執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換以將該基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后FFT定時(shí)同步電路10(其從經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后的信號(hào)中提取希望頻帶的信號(hào))從包括從接收電路9輸出的希望頻帶的信號(hào)在內(nèi)的時(shí)域信號(hào)中檢測(cè)出FFT定時(shí)，并且碼元提取單元11按FFT定時(shí)提取OFDM碼元并將它們輸入給FFT單元12。FFT單元12對(duì)每個(gè)提取的OFDM碼元執(zhí)行FFT(快速傅里葉變換)處理，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻域副載波樣本S0′到SM-1′。通過(guò)對(duì)在設(shè)置間隔期間接收的導(dǎo)頻碼元與預(yù)知的導(dǎo)頻圖案之間的相關(guān)性進(jìn)行計(jì)算，信道估計(jì)電路13估算各副載波的信道，然后信道補(bǔ)償電路14使用所估算出的信道值來(lái)補(bǔ)償數(shù)據(jù)碼元的信道波動(dòng)。通過(guò)以上處理，解調(diào)了通過(guò)各副載波分布的傳輸數(shù)據(jù)。然后，將經(jīng)解調(diào)的副載波信號(hào)(在圖中未示出)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解碼。以上示例是其中將導(dǎo)頻用于信道估計(jì)的處理，然而，也可以將其用于測(cè)量所接收的信號(hào)功率、SN比等。
如圖33所示，當(dāng)只在幀的開(kāi)頭和/或末端處存在導(dǎo)頻碼元時(shí)，通過(guò)這些導(dǎo)頻的接收功率來(lái)估算導(dǎo)頻之間的數(shù)據(jù)的接收功率。如圖34中的實(shí)線A所示，當(dāng)移動(dòng)站的運(yùn)動(dòng)速度低時(shí)(例如，行走速度(約4km/h))，接收到的電場(chǎng)強(qiáng)度E的時(shí)間變化間隔變長(zhǎng)，變化寬度變小，并且突降減少了，因此容易估計(jì)導(dǎo)頻碼元的接收功率。然而，如圖34中的虛線B所示，當(dāng)終端的運(yùn)動(dòng)速度快時(shí)，時(shí)間變化間隔變短，變化寬度變大。此外，變得容易出現(xiàn)突降。結(jié)果，對(duì)導(dǎo)頻碼元之間的接收功率的估算的精度降低了。而且，信道估計(jì)精度降低了，因?yàn)槭褂眠@些不良估計(jì)結(jié)果執(zhí)行解碼和解調(diào)，所以通信的質(zhì)量降低了。換句話說(shuō)，當(dāng)以高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，信道估計(jì)精度降低了，因此通信質(zhì)量和吞吐量降低了。以下將對(duì)詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)這樣一種情況與在小區(qū)內(nèi)具有100個(gè)終端的基站進(jìn)行通信，其中50個(gè)終端高速運(yùn)動(dòng)，其余50個(gè)終端低速運(yùn)動(dòng)或靜止。對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的終端的信道估計(jì)精度降低了，而且通信質(zhì)量降低了并且傳輸速率降低了。這里，假設(shè)不可能保持25個(gè)高速終端的所要求的通信質(zhì)量，并且傳輸速率變成0，基站的總傳輸速率吞吐量變成0.75。因此，假設(shè)在所有終端低速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)的吞吐量是1。按此方式，當(dāng)導(dǎo)頻碼元之間的間隔長(zhǎng)時(shí)，高速運(yùn)動(dòng)的終端的通信質(zhì)量降低，基站的總傳輸速率(吞吐量)降低。
-第一現(xiàn)有技術(shù)鑒于上述問(wèn)題，一種方法是可行的，如圖35所示，在該方法中，使公共導(dǎo)頻碼元之間的間隔變窄，并且增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量。然而，在該方法中存在以下問(wèn)題，因此該方法是不期望的。
(1)導(dǎo)頻碼元是公共導(dǎo)頻碼元，因此無(wú)論終端是否高速運(yùn)動(dòng)，碼元的數(shù)量都會(huì)增加。
(2)由于增加了導(dǎo)頻碼元數(shù)量，因此數(shù)據(jù)減少了，從而實(shí)際傳輸速率降低了。
以下將對(duì)詳細(xì)示例進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)無(wú)線幀的總傳輸速率是10Mbps。從而，這里，使通常的導(dǎo)頻碼元數(shù)量與數(shù)據(jù)碼元數(shù)量之比是0.1∶0.7。剩下的0.2是控制信號(hào)。因此，實(shí)際傳輸速率是7Mbps。
接著，作為對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的對(duì)策，使導(dǎo)頻碼元之間的間隔變窄，并插入2倍數(shù)量的導(dǎo)頻碼元。由此，上述比變成0.2∶0.6，實(shí)際傳輸速率下降到6Mbps。因此，即使一些終端可能以低速運(yùn)動(dòng)，但是當(dāng)作為對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的對(duì)策添加并插入了導(dǎo)頻時(shí)，實(shí)際傳輸速率變成低于7Mbps的1Mbps(15％)。如上所述，通過(guò)僅簡(jiǎn)單地添加導(dǎo)頻碼元，出現(xiàn)了實(shí)際傳輸速率的下降以及吞吐量的降低。因此，基站的總傳輸速率(吞吐量)降低了。
為了解決該問(wèn)題，已提出了一種根據(jù)傳播環(huán)境對(duì)導(dǎo)頻碼元的數(shù)量執(zhí)行可變控制的方法(見(jiàn)JP 2000-151548A和JP 2005-027294A)。該方法對(duì)傳播環(huán)境進(jìn)行測(cè)量，并執(zhí)行控制，使得當(dāng)傳播環(huán)境很差時(shí)增加導(dǎo)頻數(shù)量，而傳播環(huán)境良好時(shí)減少導(dǎo)頻數(shù)量。然而，針對(duì)各單個(gè)移動(dòng)站增加或減少碼元數(shù)量，使得控制復(fù)雜。具體地，存在的問(wèn)題在于由于針對(duì)各單個(gè)移動(dòng)站增加或減少碼元的數(shù)量，因此調(diào)度控制變復(fù)雜了。
-第二現(xiàn)有技術(shù)此外，針對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的終端，如圖36(a)所示，已提出了一種方法，其中，除了公共導(dǎo)頻P以外，在公共導(dǎo)頻之間還加入專用導(dǎo)頻PD(見(jiàn)JP2001-197037A)。然而，在該插入專用導(dǎo)頻的方法中，當(dāng)環(huán)境很差時(shí)必須執(zhí)行對(duì)測(cè)量傳播環(huán)境并插入專用導(dǎo)頻的控制，而在環(huán)境良好時(shí)不插入導(dǎo)頻。因此，與在第一現(xiàn)有技術(shù)中一樣，需要對(duì)各單個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行控制，并存在如下問(wèn)題除了使控制變復(fù)雜了以外，調(diào)度控制也變得困難了。此外，將插入專用導(dǎo)頻的插入位置視為特殊位置，當(dāng)不插入專用導(dǎo)頻時(shí)，那么如圖36(b)所示，插入特殊控制信號(hào)，由此數(shù)據(jù)減少了并且傳輸速率下降了。換句話說(shuō)，對(duì)于低速移動(dòng)的終端，無(wú)法將數(shù)據(jù)插入專用導(dǎo)頻插入位置中，結(jié)果，產(chǎn)生了與在使導(dǎo)頻碼元之間的間隔變窄并增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量的情況下相同的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是使用固定幀模式并控制導(dǎo)頻碼元的數(shù)量。
本發(fā)明的另一目的是使用固定幀模式，并針對(duì)接收質(zhì)量差的終端(例如高速運(yùn)動(dòng)的終端)增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量或?qū)ьl碼元的分布的數(shù)量，并針對(duì)接收質(zhì)量良好的終端(例如低速運(yùn)動(dòng)的終端)減少導(dǎo)頻碼元的數(shù)量或?qū)ьl碼元的分布的數(shù)量，以防止基站吞吐量的降低。
本發(fā)明的另一目的是使用固定幀模式，并通過(guò)簡(jiǎn)單的控制，針對(duì)接收質(zhì)量差的終端(例如高速運(yùn)動(dòng)的終端)增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量或?qū)ьl碼元的分布的數(shù)量，使得可以準(zhǔn)確地執(zhí)行接收質(zhì)量、接收功率的精確測(cè)量，以及信道估計(jì)。
本發(fā)明的另一目的是使得可以容易地執(zhí)行調(diào)度控制。
通過(guò)本發(fā)明，通過(guò)用于無(wú)線基站的無(wú)線通信方法實(shí)現(xiàn)了上述多個(gè)目的，該無(wú)線基站與多個(gè)移動(dòng)終端執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，該無(wú)線通信方法包括以下步驟將公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)組合，或?qū)⒐矊?dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)組合；并且將數(shù)據(jù)映射在各幀中并將各組合重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)終端。
此外，通過(guò)本發(fā)明，通過(guò)用于無(wú)線基站的無(wú)線通信方法實(shí)現(xiàn)了上述多個(gè)目的，該無(wú)線基站使用多個(gè)副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，該無(wú)線通信方法包括以下步驟將所述多個(gè)副載波分成兩個(gè)組，使得在通過(guò)第一組副載波構(gòu)成的幀中與在通過(guò)第二組副載波構(gòu)成的幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量不相同，將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)所述第一組和第二組副載波構(gòu)成的相應(yīng)幀上，并將該數(shù)據(jù)重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)終端。
在上述無(wú)線通信方法中，所述無(wú)線基站向接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端分配具有大數(shù)量的公共導(dǎo)頻或大數(shù)量的公共導(dǎo)頻分布的幀，而向接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端分配具有小數(shù)量的公共導(dǎo)頻或小數(shù)量的公共導(dǎo)頻分布的幀，并將所述分配的幀通知給相應(yīng)的移動(dòng)終端。
在上述無(wú)線通信方法中，所述無(wú)線基站根據(jù)所述組合的所述多個(gè)幀中的每一個(gè)對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行分組，并基于從所述多個(gè)移動(dòng)終端報(bào)告的接收質(zhì)量測(cè)量結(jié)果對(duì)各組執(zhí)行傳輸調(diào)度。
在上述無(wú)線通信方法中，所述無(wú)線基站對(duì)幀的組合進(jìn)行設(shè)置，并基于在執(zhí)行通信的小區(qū)中的移動(dòng)終端的接收狀態(tài)將幀分配給相應(yīng)的移動(dòng)終端，并將對(duì)幀的所述設(shè)定的組合和分配給相應(yīng)的移動(dòng)終端的幀通知給所述移動(dòng)終端。
此外，通過(guò)本發(fā)明，通過(guò)與移動(dòng)終端執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站實(shí)現(xiàn)了上述多個(gè)目的，該無(wú)線基站包括幀模式生成單元，其重復(fù)地生成幀模式，該幀模式具有公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合，或具有公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合；映射單元，其將數(shù)據(jù)映射在各幀中；以及傳輸單元，該傳輸單元將其上映射有數(shù)據(jù)的所述幀模式發(fā)送給所述移動(dòng)終端。
此外，通過(guò)本發(fā)明，通過(guò)使用多個(gè)副載波與移動(dòng)終端執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站實(shí)現(xiàn)了上述多個(gè)目的，該無(wú)線基站包括幀模式生成單元，其重復(fù)地生成兩種類型的幀模式，即第一和第二幀模式，其中在每個(gè)幀模式中公共導(dǎo)頻的數(shù)量或公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量不相同；映射單元，其將多個(gè)副載波分成兩個(gè)組，并基于第一幀模式將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)第一組副載波構(gòu)成的幀上，而基于第二幀模式將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)第二組副載波構(gòu)成的幀上；以及傳輸單元，該傳輸單元對(duì)其上映射有數(shù)據(jù)的所述多個(gè)幀執(zhí)行頻分復(fù)用，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給多個(gè)移動(dòng)終端。
通過(guò)本發(fā)明，將公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀組合成一個(gè)或更多個(gè)組合，或者將公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀組合成一個(gè)或更多個(gè)組合，并將數(shù)據(jù)映射在各幀上，并將各組合重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)終端，因此可以使用固定幀模式來(lái)控制導(dǎo)頻碼元的數(shù)量。
此外，通過(guò)本發(fā)明，將多個(gè)副載波分成兩個(gè)組，并且在通過(guò)第一組副載波構(gòu)成的幀中與在通過(guò)第二組副載波構(gòu)成的幀中的公共導(dǎo)頻的數(shù)量或公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量不相同，并且將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)來(lái)自第一組和第二組的副載波構(gòu)成的相應(yīng)幀上并將其重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)終端，因此可以使用固定幀模式來(lái)控制導(dǎo)頻碼元的數(shù)量。
通過(guò)本發(fā)明，將具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀分配給接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端，而將具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀分配給接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端，并將所述移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射在相應(yīng)的幀上并發(fā)送它，因此通過(guò)使用固定幀模式的簡(jiǎn)單控制，可以增加接收質(zhì)量差的終端(例如，高速運(yùn)動(dòng)的終端)的導(dǎo)頻碼元的數(shù)量，并且由此可以精確地執(zhí)行對(duì)接收質(zhì)量的測(cè)量、對(duì)接收功率的測(cè)量以及信道估計(jì)。
通過(guò)本發(fā)明，根據(jù)上述組合的所述幀中的每一個(gè)幀對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行分組，并基于從所述移動(dòng)終端報(bào)告的針對(duì)各組的接收質(zhì)量測(cè)量結(jié)果來(lái)執(zhí)行傳輸調(diào)度，因此可以對(duì)固定幀模式的每個(gè)幀的傳輸調(diào)度容易地進(jìn)行控制。
此外，通過(guò)本發(fā)明，對(duì)上述組合中的幀的組合進(jìn)行設(shè)置，并基于在執(zhí)行通信的小區(qū)中的所述移動(dòng)終端的接收狀態(tài)針對(duì)各幀對(duì)多個(gè)移動(dòng)終端進(jìn)行設(shè)置，將所設(shè)置的幀組合和分配給相應(yīng)的移動(dòng)終端的幀通知給所述移動(dòng)終端，因此設(shè)置了最合適的組合，并基于在執(zhí)行通信的小區(qū)中的所述移動(dòng)終端的接收狀態(tài)來(lái)執(zhí)行通信，由此可以提高基站的吞吐量。
根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯見(jiàn)。


圖1是示出本發(fā)明的固定幀模式FRPT的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是說(shuō)明諸如使用副載波的OFDM的無(wú)線通信系統(tǒng)的圖。
圖3是說(shuō)明固定幀模式的圖。
圖4是說(shuō)明頻分復(fù)用的圖。
圖5是示出第一實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是示出第一實(shí)施例的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是說(shuō)明針對(duì)移動(dòng)站UEi的基站BTS的幀設(shè)置序列的圖。
圖8是示出包括頻分復(fù)用功能的映射單元的結(jié)構(gòu)的另一圖。
圖9是示出包括碼分復(fù)用功能的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10示出了當(dāng)頻率方向上的導(dǎo)頻碼元位置沿時(shí)間方向已移位時(shí)的情況。
圖11是示出第二實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12是示出第二實(shí)施例的移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是說(shuō)明移動(dòng)站UEi的幀設(shè)置序列的圖。
圖14是示出第三實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖15是說(shuō)明CQI表的圖。
圖16是說(shuō)明基站的調(diào)度處理的圖。
圖17是示出第四實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖18是說(shuō)明第四實(shí)施例的基站BTS的調(diào)度處理的圖。
圖19是說(shuō)明改變幀模式FRPT的第五實(shí)施例的圖。
圖20是示出第五實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖21是說(shuō)明基站BTS的幀模式類型和幀設(shè)置序列的圖。
圖22是說(shuō)明分配副載波并對(duì)各用戶(移動(dòng)終端)執(zhí)行頻分復(fù)用的復(fù)用方法(局部化OFDMA)的圖。
圖23是說(shuō)明設(shè)置使用各副載波的用戶并執(zhí)行頻分復(fù)用的復(fù)用方法的圖。
圖24示出了當(dāng)兩個(gè)用戶低速運(yùn)動(dòng)并且兩個(gè)用戶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖25示出了當(dāng)?shù)退龠\(yùn)動(dòng)的終端與高速運(yùn)動(dòng)的終端之比是3∶1時(shí)的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖26示出了針對(duì)一個(gè)低速運(yùn)動(dòng)的終端和一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的終端執(zhí)行頻分復(fù)用和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖27示出了當(dāng)對(duì)低速運(yùn)動(dòng)的副載波和高速運(yùn)動(dòng)的副載波進(jìn)行了分布時(shí)的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖28是示出第六實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。
圖29是示出在OFDM通信系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
圖30是說(shuō)明串并轉(zhuǎn)換的圖。
圖31是對(duì)保護(hù)間隔的插入進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖32是示出OFDM接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)的33是說(shuō)明其中只在幀的開(kāi)頭和結(jié)尾處存在導(dǎo)頻碼元的幀的圖。
圖34是說(shuō)明圖33所示的幀中的問(wèn)題的圖。
圖35是說(shuō)明其中使公共導(dǎo)頻之間的間隔變窄并使導(dǎo)頻碼元的數(shù)量增加的幀的圖。
圖36是說(shuō)明其中除公共導(dǎo)頻P以外還在公共導(dǎo)頻之間添加專用導(dǎo)頻PD的幀的圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，在使用副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站中，使用了一種幀模式FRPT，其包括具有不同數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合，或者包括具有不同數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的分布的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合。對(duì)接收質(zhì)量差的終端分配具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀或具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀，而對(duì)接收質(zhì)量良好的終端分配具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀或具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀，并將移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射到各幀上并重復(fù)地進(jìn)行發(fā)送。
圖1是示出本發(fā)明的固定幀模式FRPT的結(jié)構(gòu)的圖，在圖1(A)中，在一個(gè)幀中的公共導(dǎo)頻的數(shù)量是相同的，并且具有不同導(dǎo)頻碼元排列的多個(gè)幀F(xiàn)L、FH交替排列。
幀F(xiàn)L具有小數(shù)量個(gè)導(dǎo)頻碼元P的分布，并且是用于傳播環(huán)境良好的移動(dòng)終端(例如，低速運(yùn)動(dòng)的終端)的幀；而幀F(xiàn)H具有大數(shù)量個(gè)導(dǎo)頻碼元P的分布，并且是用于傳播環(huán)境差的移動(dòng)終端(例如，高速運(yùn)動(dòng)的終端)的幀。
在高速運(yùn)動(dòng)的終端中的接收功率的波動(dòng)間隔很短，并且振蕩寬度變大。因此，將高速運(yùn)動(dòng)的終端的數(shù)據(jù)映射到這樣的幀F(xiàn)H上，即，對(duì)于該幀F(xiàn)H可以縮短用于測(cè)量接收功率的間隔。另一方面，在低速運(yùn)動(dòng)的終端中的接收功率的波動(dòng)間隔長(zhǎng)，并且振蕩寬度變小。因此，將低速運(yùn)動(dòng)的終端的數(shù)據(jù)映射到用于低速運(yùn)動(dòng)的幀F(xiàn)L上。而且，重復(fù)并發(fā)送固定幀模式FRPT，其包括這兩個(gè)幀F(xiàn)L、FH作為一個(gè)組合。由此，可以提高測(cè)量接收功率的測(cè)量精度，并提高信道估計(jì)精度，以及提高高速運(yùn)動(dòng)終端和低速運(yùn)動(dòng)終端的通信質(zhì)量。此外，對(duì)于幀F(xiàn)L、FH，導(dǎo)頻碼元的數(shù)量相同，因此可以使在高速運(yùn)動(dòng)與低速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸速率相同。
在圖1(B)中示出了如下示例使高速運(yùn)動(dòng)的終端的幀F(xiàn)H中的導(dǎo)頻碼元的數(shù)量比低速運(yùn)動(dòng)的終端的幀F(xiàn)L中的導(dǎo)頻碼元的數(shù)量要大，并增加分布數(shù)量。通過(guò)圖1(B)所示的幀模式，高速運(yùn)動(dòng)的終端的數(shù)據(jù)傳輸速率下降了，但是，由于存在大數(shù)量個(gè)導(dǎo)頻碼元，因此可以高精度地測(cè)量接收功率并執(zhí)行信道估計(jì)。
固定幀模式FRPT中的幀F(xiàn)L和FH的數(shù)量不必相同。在大量的傳播環(huán)境良好的移動(dòng)終端的情況下，幀F(xiàn)L的數(shù)量可以比幀F(xiàn)H的數(shù)量大，而在大量的傳播環(huán)境差的移動(dòng)終端的情況下，幀F(xiàn)H的數(shù)量可以比幀F(xiàn)L的數(shù)量大。
(A)實(shí)施例1-幀模式FRPT圖2是說(shuō)明諸如OFDM的使用副載波的無(wú)線通信系統(tǒng)的圖，其中在小區(qū)CL中移動(dòng)站(移動(dòng)終端)UE1到UE6與基站BTS1相通信。假設(shè)移動(dòng)站UE1處于靜止?fàn)顟B(tài)，并且移動(dòng)站UE2和UE3以行走速度(約4km/h)運(yùn)動(dòng)，可以將這些移動(dòng)站看成低速運(yùn)動(dòng)。另一方面，移動(dòng)站UE4到UE6在汽車中運(yùn)動(dòng)(60km/h)，并將這些移動(dòng)站定義為高速運(yùn)動(dòng)。這里，低速運(yùn)動(dòng)的終端與高速運(yùn)動(dòng)的終端之比是1∶1。
當(dāng)?shù)退龠\(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量與高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量之比是1∶1時(shí)，那么如圖3所示，重復(fù)地生成并發(fā)送包括用于低速的一個(gè)幀F(xiàn)L與用于高速的一個(gè)幀F(xiàn)H的組合在內(nèi)的固定幀模式FRPT。在每個(gè)幀中，與圖33所示的相同，水平方向是時(shí)間(OFDM碼元)，垂直方向是副載波，并且例如通過(guò)32個(gè)OFDM碼元構(gòu)成一個(gè)幀，并且通過(guò)M個(gè)副載波構(gòu)成一個(gè)OFDM碼元。
在幀F(xiàn)L、FH中，公共導(dǎo)頻的OFDM碼元的數(shù)量相同，但是，排列模式互不相同，使得在用于低速的幀F(xiàn)L中，將公共導(dǎo)頻碼元P僅布置在兩個(gè)位置(幀之前和之后)處，然而，在用于高速的幀F(xiàn)H中，在一個(gè)幀中等間距地布置5個(gè)公共導(dǎo)頻碼元P′。這是因?yàn)榈退龠\(yùn)動(dòng)的終端所接收的電場(chǎng)強(qiáng)度的波動(dòng)間隔長(zhǎng)，并且振蕩寬度也小，因此可以使導(dǎo)頻碼元之間的間隔長(zhǎng)，而對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的終端，所接收的電場(chǎng)強(qiáng)度的波動(dòng)間隔短，并且振蕩寬度大，因此用于測(cè)量接收功率的測(cè)量間隔必須很短。如圖1(B)所示，在用于低速的幀F(xiàn)L與用于高速的幀F(xiàn)H中的公共導(dǎo)頻的OFDM碼元的數(shù)量可以不同。
將低速運(yùn)動(dòng)的多個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)復(fù)用在用于低速的幀F(xiàn)L中，并將高速運(yùn)動(dòng)的多個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)復(fù)用在用于高速的幀F(xiàn)H中。作為復(fù)用方法，存在頻分復(fù)用、碼分復(fù)用以及時(shí)分復(fù)用。圖4是說(shuō)明頻分復(fù)用的圖，其中，在n個(gè)組F0到Fn-1(每個(gè)組具有N個(gè)副載波)中對(duì)每個(gè)OFDM碼元的M數(shù)量(＝n×N)個(gè)副載波f0到fnN-1進(jìn)行劃分，并通過(guò)將用于特定終端的數(shù)據(jù)映射到每個(gè)組F0到Fn-1的副載波組中來(lái)執(zhí)行頻分復(fù)用。
在圖3中，將導(dǎo)頻布置在所有副載波中，或者換句話說(shuō)，連續(xù)地布置在頻率方向上，然而，也可以按設(shè)定間隔或非設(shè)定間隔布置。
-基站BTS的結(jié)構(gòu)圖5是示出基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖，其中，如圖3所示，幀模式生成單元21重復(fù)地生成其中在合適的位置中插有導(dǎo)頻碼元的幀模式FRPT。傳輸數(shù)據(jù)處理單元22包括復(fù)用單元22a、編碼單元22b以及數(shù)據(jù)調(diào)制單元22c；其中復(fù)用單元22a對(duì)控制數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)(以下稱為運(yùn)動(dòng)速度請(qǐng)求數(shù)據(jù)和使用幀設(shè)置數(shù)據(jù))進(jìn)行復(fù)用；編碼單元22b對(duì)從復(fù)用單元22a輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，數(shù)據(jù)調(diào)制單元22c使用QPSK調(diào)制、16QAM調(diào)制等對(duì)經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制。映射單元23根據(jù)作為用戶數(shù)據(jù)的目的地的移動(dòng)站是高速移動(dòng)終端還是低速移動(dòng)終端，將數(shù)據(jù)映射在幀模式FRPT中的用于高速的幀F(xiàn)H或用于低速的幀F(xiàn)L的OFDM碼元的指定副載波(見(jiàn)圖4)中。OFDM傳輸單元24執(zhí)行IFFT處理并將n×N數(shù)量個(gè)副載波組合起來(lái)，在組合之后，將保護(hù)間隔GI插入時(shí)間信號(hào)中，并且無(wú)線傳輸單元25執(zhí)行將基帶信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換成無(wú)線頻率的上變頻轉(zhuǎn)換，然后放大該信號(hào)并從天線26發(fā)送該信號(hào)。
無(wú)線接收單元27執(zhí)行將從移動(dòng)站接收的無(wú)線信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換成基帶頻率的下變頻轉(zhuǎn)換，解調(diào)單元28對(duì)該基帶信號(hào)執(zhí)行解調(diào)處理。接收數(shù)據(jù)處理單元29包括解碼單元29a和分離單元29b；其中，解碼單元29a對(duì)解調(diào)結(jié)果執(zhí)行誤差校正解碼處理，然后分離單元29b根據(jù)解碼后的結(jié)果，對(duì)從用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分離和輸出。
幀選擇/設(shè)置單元30包括幀控制單元30a、運(yùn)動(dòng)速度判斷單元30b以及低速/高速保持單元30c。幀控制單元30a定期地請(qǐng)求各移動(dòng)站的運(yùn)動(dòng)速度，并基于該運(yùn)動(dòng)速度對(duì)移動(dòng)站要使用的幀進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)動(dòng)速度判斷單元30b基于從移動(dòng)站接收的運(yùn)動(dòng)速度VUEi(i＝1、2、…)和閾值Vth的大小確定移動(dòng)站在以高速還是低速運(yùn)動(dòng)，并將判斷結(jié)果輸入給幀控制單元30a。幀控制單元30a將移動(dòng)站分成低速組和高速組，并且低速/高速保持單元30c針對(duì)每個(gè)終端確定它屬于低速組還是高速組。映射單元23基于低速/高速保持單元30c的內(nèi)容來(lái)識(shí)別所下載的用戶數(shù)據(jù)的目的地移動(dòng)站屬于哪個(gè)組，并將數(shù)據(jù)映射在幀模式FRPT的指定幀F(xiàn)H或FL中。
當(dāng)從幀控制單元30a請(qǐng)求運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，傳輸信息創(chuàng)建單元31創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)速度請(qǐng)求數(shù)據(jù)，并經(jīng)由傳輸數(shù)據(jù)處理單元22將該數(shù)據(jù)發(fā)送給移動(dòng)站。而且，傳輸信息創(chuàng)建單元31創(chuàng)建使用幀設(shè)置數(shù)據(jù)，該使用幀設(shè)置數(shù)據(jù)用于通知移動(dòng)站已從幀控制單元30a給出了為移動(dòng)站設(shè)置幀的通知，并用于通知這些幀的移動(dòng)站，并且傳輸信息創(chuàng)建單元31通過(guò)傳輸數(shù)據(jù)處理單元22將該數(shù)據(jù)發(fā)送給這些移動(dòng)站。
-移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)圖6是示出移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)的圖，其中無(wú)線接收單元41將由天線40從基站接收的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)，并且解調(diào)單元42對(duì)來(lái)自基帶信號(hào)的接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。接收數(shù)據(jù)處理單元43包括解碼單元43a、分離單元43b、碼元定時(shí)生成單元43c、運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量單元43d、CIR測(cè)量單元43e以及CQI計(jì)算單元43f。解碼單元43a對(duì)解調(diào)后的結(jié)果執(zhí)行誤差校正解碼處理，并對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，然后分離單元43b對(duì)用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行分離和輸出。碼元定時(shí)生成單元43c生成幀模式FRPT的幀F(xiàn)H、FL的碼元定時(shí)，并且運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量單元43d通過(guò)使用導(dǎo)頻碼元估計(jì)運(yùn)動(dòng)速度，來(lái)測(cè)量接收電場(chǎng)強(qiáng)度的下降間隔(衰減間距)。測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度的詳細(xì)方法是公知的(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)H10-79701號(hào)(US6,335,923B2))，因此這里不給出對(duì)它的詳細(xì)說(shuō)明。CIR測(cè)量單元43e使用導(dǎo)頻碼元來(lái)測(cè)量載波干擾比(CIR)，并且CQI計(jì)算單元43f根據(jù)CIR計(jì)算CQI(信道質(zhì)量指示符)值。也可以測(cè)量SIR，并且根據(jù)該SIR計(jì)算CQI值。CQI的值在1到30之間，CIR或SIR越好，CQI就變得越大，基于CQI值，基站設(shè)置傳送塊大小(位數(shù))TBS、多碼的數(shù)量(在碼分復(fù)用的情況下)以及解調(diào)類型。在實(shí)施例3的說(shuō)明中對(duì)使用該CQI的基站調(diào)度處理進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)使用幀控制單元44從基站接收到運(yùn)動(dòng)速度請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，其指示運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量單元43d測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量單元43d使用當(dāng)前使用幀中的導(dǎo)頻碼元來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度。此外，當(dāng)使用幀控制單元44從基站BTS接收到指示要使用哪個(gè)幀的幀設(shè)置數(shù)據(jù)時(shí)，其將該幀輸入運(yùn)動(dòng)速度測(cè)量單元43d、CIR測(cè)量單元43e、信道估計(jì)單元(圖中未示出)或接收功率測(cè)量單元(圖中未示出)。
傳輸數(shù)據(jù)處理單元45包括復(fù)用單元45a和編碼單元45b，其中復(fù)用單元45a對(duì)控制數(shù)據(jù)、上行用戶數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)(運(yùn)動(dòng)速度、CQI值)進(jìn)行復(fù)用，編碼單元45b對(duì)從復(fù)用單元45a輸出的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。解調(diào)單元46對(duì)傳輸數(shù)據(jù)執(zhí)行QPSK解調(diào)等，無(wú)線傳輸單元47將經(jīng)解調(diào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行放大，然后從天線40發(fā)送該無(wú)線信號(hào)。
雖然圖中未示出，但是移動(dòng)站還包括信道估計(jì)單元，其使用包括在其自己的幀中的導(dǎo)頻來(lái)估計(jì)信道；信道補(bǔ)償單元，其基于所估計(jì)的信道值執(zhí)行信道補(bǔ)償；接收功率測(cè)量單元，其使用導(dǎo)頻來(lái)測(cè)量接收功率；以及接收功率控制單元，其基于所測(cè)量的接收功率對(duì)接收功率進(jìn)行控制。
-幀設(shè)置序列圖7是說(shuō)明針對(duì)移動(dòng)站UEi的基站BTS的幀設(shè)置序列的圖。
無(wú)線基站BTS向所述多個(gè)移動(dòng)站UEi(i＝1、2、…)中的每一個(gè)發(fā)送測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度的請(qǐng)求。接收到該請(qǐng)求的各移動(dòng)站UEi測(cè)量它們各自的運(yùn)動(dòng)速度VUE1到VUE6，并通知基站BTS?；綛TS對(duì)從移動(dòng)站傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)速度與閾值Vth進(jìn)行比較，并確定該移動(dòng)站正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō)，當(dāng)Vth□VUEi時(shí)，確定移動(dòng)站UEi正在低速運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)Vth＜VUEi時(shí)，確定移動(dòng)站UEi正在高速運(yùn)動(dòng)，然后基站BTS利用該結(jié)果將所述多個(gè)移動(dòng)站UEi中的每一個(gè)分組到高速運(yùn)動(dòng)的終端和低速運(yùn)動(dòng)的終端中。然后基站BTS根據(jù)該運(yùn)動(dòng)速度設(shè)置待用于各移動(dòng)站UEi的幀，并將該結(jié)果通知給移動(dòng)站。例如，在圖2中的移動(dòng)站UE2的情況下，Vth□VUE2，因此基站BTS確定移動(dòng)站UE2正在低速運(yùn)動(dòng)，并向移動(dòng)站UE2發(fā)送指令以使其使用用于低速的幀F(xiàn)L。此外，在移動(dòng)站UE5的情況下，Vth＜VUE5，因此基站BTS確定移動(dòng)站UE5正在高速運(yùn)動(dòng)，并向移動(dòng)站UE5發(fā)送指令以使其使用用于高速的幀F(xiàn)H。
所述多個(gè)移動(dòng)站UEi中的每一個(gè)根據(jù)來(lái)自基站BTS的指示設(shè)置傳輸單元和接收單元中的幀，當(dāng)完成了設(shè)置時(shí)，向基站BTS發(fā)送完成了設(shè)置的通知。
然后，基站BTS將用戶數(shù)據(jù)復(fù)用在相應(yīng)的幀F(xiàn)L或FH中，并將其發(fā)送給目的地移動(dòng)站，并且各移動(dòng)站UEi利用在上述序列中指示的幀來(lái)執(zhí)行通信。此外，在執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的同時(shí)，各移動(dòng)站UEi使用分配給它自己的幀F(xiàn)H或FL中的導(dǎo)頻來(lái)測(cè)量接收功率或估計(jì)信道?；竞透饕苿?dòng)站通過(guò)周期性地執(zhí)行上述序列來(lái)持續(xù)進(jìn)行通信。
在上述幀指示方法中，可以將低速幀F(xiàn)L的幀識(shí)別號(hào)碼取為0，并可以將高速幀F(xiàn)H的幀識(shí)別號(hào)碼取為1，并且可以通知該幀識(shí)別號(hào)碼。此外，可以根據(jù)是否使用各幀來(lái)執(zhí)行對(duì)該幀的通知。
-復(fù)用方法作為用于對(duì)移動(dòng)站的下行鏈路傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用的方法，存在頻分復(fù)用、碼分復(fù)用以及時(shí)分復(fù)用，在圖4中，對(duì)頻分復(fù)用進(jìn)行說(shuō)明。換句話說(shuō)，在圖5所示的映射單元23中，通過(guò)將多個(gè)移動(dòng)站的下行鏈路傳輸數(shù)據(jù)映射在各OFDM碼元的n數(shù)量個(gè)組F0到Fn-1中的副載波中，可以執(zhí)行頻分復(fù)用(見(jiàn)圖4)。
圖8是示出具有頻分復(fù)用功能的映射單元的結(jié)構(gòu)的另一圖。映射單元23包括第1到第n映射單元23a0到23an-1其將各終端的數(shù)據(jù)映射在n數(shù)量個(gè)副載波組F0到Fn-1的副載波中(見(jiàn)圖4)；分布單元23b，其將各移動(dòng)站的數(shù)據(jù)分布到第1到第n映射單元23a0到23an-1；以及分布控制單元23c，其控制對(duì)數(shù)據(jù)的分布。當(dāng)該定時(shí)是用于高速幀F(xiàn)H的時(shí)，分布控制單元23c對(duì)分布單元23b進(jìn)行控制，以將高速移動(dòng)站的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分布到第1到第n映射單元23a0到23an-1，并且各映射單元23a0到23an-1將高速移動(dòng)站的輸入數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻映射在指定副載波中并將其輸入給OFDM傳輸處理單元24。此外，當(dāng)該定時(shí)是用于低速幀F(xiàn)L的時(shí)，分布控制單元23c對(duì)分布單元23b進(jìn)行控制，以將低速移動(dòng)站的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分布到第1到第n映射單元23a0到23an-1，并且各映射單元23a0到23an-1將低速移動(dòng)站的輸入數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻映射在指定副載波中并將其輸入給OFDM傳輸處理單元24。
圖9示出了包括碼分復(fù)用功能的結(jié)構(gòu)，其中碼分復(fù)用單元33位于映射單元23與OFDM傳輸處理單元24之間。映射單元23包括第1到第n映射單元23d0到23dn-1，其將移動(dòng)站的傳輸數(shù)據(jù)映射在所有副載波f0到fnN-1中；分布單元23e，其將各移動(dòng)站的數(shù)據(jù)排序到第1到第n映射單元23d0到23dn-1中；以及分布控制單元23f，其控制對(duì)數(shù)據(jù)的排序。當(dāng)該定時(shí)是用于高速幀F(xiàn)H的時(shí)，分布控制單元23f對(duì)分布單元23e進(jìn)行控制，以將高速移動(dòng)站的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分布到第1到第n映射單元23d0到23dn-1，并且各映射單元23d0到23dn-1將高速移動(dòng)站的輸入數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻映射在副載波f0到fnN-1中，并將其輸入給碼分復(fù)用單元33的碼乘法單元33a。此外，當(dāng)該定時(shí)是用于低速幀F(xiàn)L的時(shí)，分布控制單元23f對(duì)分布單元23e進(jìn)行控制，以將低速移動(dòng)站的數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻分布到第1到第n映射單元23d0到23dn-1，并且各映射單元23d0到23dn-1將低速移動(dòng)站的輸入數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻映射在副載波f0到fnN-1中，并將它們輸入給碼分復(fù)用單元33的碼乘法單元33a。碼乘法單元33a的各乘法器MLP0到MLPn-1將從映射單元23d0到23dn-1輸出的副載波樣本乘以對(duì)用戶來(lái)說(shuō)唯一的擴(kuò)散碼，并且組合單元33b將來(lái)自各乘法器(碼分乘法器)的輸出組合起來(lái)并將結(jié)果輸入給OFDM傳輸處理單元24。
如上所述，通過(guò)本第一實(shí)施例，在由高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站使用的幀F(xiàn)H中增加導(dǎo)頻碼元的數(shù)量，導(dǎo)頻碼元之間的間隔變窄，因此即使移動(dòng)站正在高速運(yùn)動(dòng)，也提高了測(cè)量導(dǎo)頻接收功率的精度和信道估計(jì)的精度。因此，提高了通信質(zhì)量，并且由于提高了通信質(zhì)量，因此減少了再傳輸?shù)臄?shù)量。另一方面，在由低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站使用的幀F(xiàn)L中導(dǎo)頻碼元之間的間隔長(zhǎng)，因此可以進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。由此，無(wú)論終端的運(yùn)動(dòng)速度如何，都可以保持總通信質(zhì)量，由此可以防止實(shí)際傳輸速度的下降并提高基站的吞吐量。
在上述說(shuō)明中，高速幀F(xiàn)H中的公共導(dǎo)頻碼元在頻率方向上的位置對(duì)于特定時(shí)間來(lái)說(shuō)是固定的，然而，如圖10(A)所示，導(dǎo)頻碼元在頻率方向上的位置可以在時(shí)間方向上移位。此外，如圖10(B)所示，可以將公共導(dǎo)頻碼元分離開(kāi)并將其布置成離散的導(dǎo)頻。
此外，在上述說(shuō)明中，基于移動(dòng)站的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)設(shè)置所使用的幀，然而，也可以使用接收質(zhì)量(CIR、SIR等)而非運(yùn)動(dòng)速度。這是因?yàn)楫?dāng)運(yùn)動(dòng)速度快時(shí)，接收質(zhì)量變差，而當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度慢時(shí)，接收質(zhì)量變好。在其他實(shí)施例中也是如此。
(B)實(shí)施例2在第一實(shí)施例中，各移動(dòng)站UEi測(cè)量其運(yùn)動(dòng)速度并將該速度通知給基站BTS，然后基站基于該運(yùn)動(dòng)速度確定待由移動(dòng)站使用的幀并針對(duì)移動(dòng)站設(shè)置該幀。在第二實(shí)施例中，移動(dòng)站自己對(duì)待使用的幀進(jìn)行設(shè)置。
圖11是示出第二實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖，其中針對(duì)與圖5所示的第一實(shí)施例中的基站的部分相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。不同點(diǎn)在于1)從基站向移動(dòng)站發(fā)送幀模式類型和用于識(shí)別高速/低速的閾值；和2)幀選擇/設(shè)置單元30并不基于運(yùn)動(dòng)速度對(duì)移動(dòng)站的幀進(jìn)行設(shè)置，而是從移動(dòng)站接收待由該移動(dòng)站使用的幀，并對(duì)終端進(jìn)行分組。
幀選擇/設(shè)置單元30的幀控制單元30a預(yù)先對(duì)傳輸信息處理單元31進(jìn)行控制，以經(jīng)由傳輸數(shù)據(jù)處理單元22向各移動(dòng)站發(fā)送幀模式類型和用于識(shí)別高速/低速的閾值Vth。如圖3所示，幀模式FRPT具有一個(gè)高速幀F(xiàn)H和一個(gè)低速幀F(xiàn)L。此外，幀控制單元30a從移動(dòng)站接收與待由該站使用的幀F(xiàn)H、FL有關(guān)的信息，并基于該幀信息來(lái)識(shí)別該移動(dòng)站正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)，并將其保存在低速/高速保持單元30c中。
圖12是示出第二實(shí)施例中的移動(dòng)站UEi的結(jié)構(gòu)的圖，其中對(duì)于與圖6所示的第一實(shí)施例中的移動(dòng)站的部分相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。不同點(diǎn)在于1)使用了幀選擇/設(shè)置單元48，而非使用了使用幀控制單元44；和2)幀選擇/設(shè)置單元48基于它自己的站的運(yùn)動(dòng)速度VUE和閾值Vth來(lái)確定使用高速幀F(xiàn)H還是低速幀F(xiàn)L，并通知基站BTS。
圖13是說(shuō)明移動(dòng)站UEi中的幀設(shè)置序列的圖。
無(wú)線基站BTS將幀模式FRPT的類型和用于識(shí)別高速/低速的閾值Vth預(yù)先發(fā)送給各移動(dòng)站UEi，并且移動(dòng)站存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。移動(dòng)站UEi定期測(cè)量它們自己的運(yùn)動(dòng)速度VUE，然后對(duì)該運(yùn)動(dòng)速度VUE與預(yù)先發(fā)送的閾值Vth進(jìn)行比較，并基于該大小確定它們正在高速運(yùn)動(dòng)還是低速運(yùn)動(dòng)。此外，基于該判斷結(jié)果，移動(dòng)站UEi對(duì)使用高速幀F(xiàn)H還是低速幀F(xiàn)L進(jìn)行設(shè)置，并通知基站BTS，然后在傳輸單元中設(shè)置該幀，當(dāng)完成了設(shè)置時(shí)，通知基站已完成設(shè)置。
然后，基站BTS根據(jù)目的地移動(dòng)站將用戶數(shù)據(jù)復(fù)用在幀F(xiàn)H或FL中，并發(fā)送該數(shù)據(jù)，并且各移動(dòng)站UEi使用在上述序列中設(shè)置的幀F(xiàn)H或FL來(lái)執(zhí)行通信。此外，在執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的同時(shí)，移動(dòng)站UEi使用它們自己的幀F(xiàn)H或FL中的導(dǎo)頻來(lái)執(zhí)行對(duì)接收功率的測(cè)量或者進(jìn)行信道估計(jì)。通過(guò)第二實(shí)施例，可以獲得與第一實(shí)施例相同的效果。
(C)實(shí)施例3在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，將移動(dòng)站分組成幀模式FRPT的高速幀F(xiàn)H的移動(dòng)站和低速幀F(xiàn)L的移動(dòng)站，并且在高速幀的定時(shí)，基于CQI(信道質(zhì)量指示符)執(zhí)行針對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而在低速幀的定時(shí)，基于CQI執(zhí)行針對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理。換句話說(shuō)，在該第三實(shí)施例中，根據(jù)幀定時(shí)來(lái)執(zhí)行調(diào)度處理。
圖14是示出該第三實(shí)施例中的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖，其中針對(duì)與圖5所示的第一實(shí)施例中的基站的部分相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。不同點(diǎn)在于1)存在緩沖器51，其存儲(chǔ)各移動(dòng)站的下行鏈路傳輸數(shù)據(jù)；2)存在調(diào)度器52，其在高速幀定時(shí)，基于來(lái)自各移動(dòng)站的CQI執(zhí)行針對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而在低速幀定時(shí)，基于來(lái)自各移動(dòng)站的CQI執(zhí)行針對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理；以及3)調(diào)度器52包括如圖15所示的CQI表，并從該表，根據(jù)CQI，設(shè)置傳送塊大小(位數(shù))TBS、多碼數(shù)量(在碼分復(fù)用的情況下)以及調(diào)制類型，來(lái)執(zhí)行調(diào)度。
圖16是說(shuō)明基站的調(diào)度處理的圖。
各移動(dòng)站UEi定期計(jì)算CQI，并將該CQI以及移動(dòng)站當(dāng)前使用的幀類型(高速幀F(xiàn)H或低速幀F(xiàn)L)通知給基站BTS?；綛TS從各移動(dòng)站UEi接收CQI和所使用的幀，并執(zhí)行調(diào)度，并基于該調(diào)度向各移動(dòng)站發(fā)送控制信號(hào)和下行鏈路數(shù)據(jù)。
當(dāng)執(zhí)行調(diào)度時(shí)，調(diào)度器52從各移動(dòng)站UEi接收CQI和當(dāng)前使用的幀(步驟101)，當(dāng)該定時(shí)是用于高速幀F(xiàn)H的時(shí)，選擇使用高速幀的移動(dòng)站組，而當(dāng)該定時(shí)是用于低速幀F(xiàn)L的時(shí)，選擇使用低速幀的移動(dòng)站組(步驟102)。接著，基于所選移動(dòng)站的CQI值，調(diào)度器52根據(jù)移動(dòng)站的優(yōu)先級(jí)設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)次序(步驟103)。CQI數(shù)越大，優(yōu)先級(jí)就越高。
在已設(shè)置了優(yōu)先級(jí)次序之后，基于CQI，調(diào)度器52選擇在向各移動(dòng)站的傳輸過(guò)程中使用的調(diào)制方法、編碼率以及數(shù)據(jù)數(shù)量(步驟104)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)次序選擇存儲(chǔ)在緩沖器51中的針對(duì)各移動(dòng)站的傳輸數(shù)據(jù)，在該幀中執(zhí)行頻分復(fù)用并發(fā)送該數(shù)據(jù)(步驟105)。然后，重復(fù)上述處理，以在高速移動(dòng)站組與低速移動(dòng)站組之間交替地按最高優(yōu)先級(jí)的次序發(fā)送數(shù)據(jù)。
在步驟104中，可以在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送所選調(diào)制方法的控制信息和編碼率，或者可以在首先發(fā)送該控制信息之后發(fā)送傳輸數(shù)據(jù)。
通過(guò)該第三實(shí)施例，在高速幀的定時(shí)，可以基于從各移動(dòng)站接收的CIR執(zhí)行對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而在低速幀的定時(shí)，可以基于CIR類似地執(zhí)行對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理。
(D)實(shí)施例4圖17是示出第四實(shí)施例的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖。在第三實(shí)施例中，一個(gè)調(diào)度器在高速幀的定時(shí)，執(zhí)行對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而在低速幀的定時(shí)，執(zhí)行對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，然而，在該第四實(shí)施例中，存在高速調(diào)度器52a和低速調(diào)度器52b用作調(diào)度器，并且存在排序單元53。
圖18是說(shuō)明該第四實(shí)施例的基站的調(diào)度處理的圖。
各移動(dòng)站UEi定期計(jì)算CQI，并將該CQI和移動(dòng)站當(dāng)前使用的幀的類型(高速幀F(xiàn)H或低速幀F(xiàn)L)通知給基站BTS?；綛TS從各移動(dòng)站接收CQI和使用的幀，并將這些移動(dòng)站排序成高速組和低速組，并針對(duì)各相應(yīng)的組執(zhí)行調(diào)度，然后基于該調(diào)度，向各移動(dòng)站發(fā)送控制信號(hào)和下行鏈路數(shù)據(jù)。
換句話說(shuō)，基于CQI和當(dāng)前使用的幀的類型(高速幀F(xiàn)H或低速幀F(xiàn)L)，排序單元53將移動(dòng)站分成多個(gè)組，并向高速調(diào)度器52a發(fā)送來(lái)自使用高速幀F(xiàn)H的移動(dòng)站的CQI連同移動(dòng)站ID號(hào)碼，而向低速調(diào)度器52b發(fā)送來(lái)自使用低速幀F(xiàn)L的移動(dòng)站的CQI連同移動(dòng)站ID號(hào)碼。
高速調(diào)度器52a使用與第三實(shí)施例的處理類似的處理，在用于高速幀F(xiàn)H的定時(shí)處執(zhí)行針對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而低速調(diào)度器52b在用于低速幀F(xiàn)L的定時(shí)，執(zhí)行針對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理。
換句話說(shuō)，基于來(lái)自高速移動(dòng)站的CQI值，高速調(diào)度器52a根據(jù)移動(dòng)站的優(yōu)先級(jí)設(shè)置向移動(dòng)站發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)次序，基于來(lái)自低速移動(dòng)站的CQI值，低速調(diào)度器52b根據(jù)移動(dòng)站的優(yōu)先級(jí)設(shè)置向移動(dòng)站發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)次序(步驟201)。在完全設(shè)置了優(yōu)先級(jí)次序之后，基于各CQI，高速調(diào)度器52a和低速調(diào)度器52b根據(jù)CQI表選擇要在對(duì)各移動(dòng)站的傳輸中使用的調(diào)制方法、編碼率以及數(shù)據(jù)數(shù)量(步驟202)。接著，在用于高速幀的定時(shí)，高速調(diào)度器52a根據(jù)優(yōu)先級(jí)次序選擇存儲(chǔ)在緩沖器51中的針對(duì)各高速移動(dòng)站的傳輸數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行頻分復(fù)用并發(fā)送該數(shù)據(jù)。此外，在用于低速幀的定時(shí)，低速調(diào)度器52b根據(jù)優(yōu)先級(jí)次序選擇存儲(chǔ)在緩沖器51中的針對(duì)各低速移動(dòng)站的傳輸數(shù)據(jù)，然后執(zhí)行頻分復(fù)用并發(fā)送該數(shù)據(jù)(步驟203)。
根據(jù)本第四實(shí)施例，與第一實(shí)施例一樣，在用于高速幀的定時(shí)，可以基于CIR執(zhí)行針對(duì)高速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理，而在用于低速幀的定時(shí)，可以基于CIR執(zhí)行針對(duì)低速移動(dòng)站組的傳輸調(diào)度處理。此外，通過(guò)本第四實(shí)施例，使用兩個(gè)調(diào)度器執(zhí)行調(diào)度，因此在執(zhí)行調(diào)度時(shí)可以節(jié)省時(shí)間。
(E)第五實(shí)施例在第一實(shí)施例中，低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量與高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量之比是1∶1，因此將在幀模式FRPT中的低速幀F(xiàn)L的數(shù)量與高速幀F(xiàn)H的數(shù)量之比固定為1∶1(見(jiàn)圖19(a))。在第五實(shí)施例中，由于低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量與高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量之比(以下稱為低速/高速比)動(dòng)態(tài)地變化，因此根據(jù)低速/高速比對(duì)幀模式FRPT中的低速幀F(xiàn)L的數(shù)量與高速幀F(xiàn)H的數(shù)量之比(以下稱為低速/高速幀比)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)?shù)退?高速比是2∶1時(shí)，那么如圖19(b)所示，3個(gè)幀形成一個(gè)組合(重復(fù)地發(fā)送該組合)。不基于低速/高速比改變低速/高速幀比會(huì)導(dǎo)致基站的總吞吐量下降。例如，在盡管低速/高速比是2∶1但是將低速/高速幀比保持為1∶1的情況下，不能將低速移動(dòng)站放入一個(gè)低速幀中，這將導(dǎo)致基站的總吞吐量下降。因此，在第五實(shí)施例中，如上所述，根據(jù)低速/高速比改變低速/高速幀比。
圖20是示出在該第五實(shí)施例中的基站的結(jié)構(gòu)的圖，其中針對(duì)與圖5所示的第一實(shí)施例中的基站的部分相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。與第一實(shí)施例的不同點(diǎn)在于1)存在幀模式和幀設(shè)置單元61來(lái)代替幀選擇/設(shè)置單元30；和2)幀模式生成單元21基于由幀模式和幀設(shè)置單元61設(shè)置的幀模式的類型來(lái)生成指定的幀模式FRPT。
幀模式和幀設(shè)置單元61包括運(yùn)動(dòng)速度判斷單元61a，其將運(yùn)動(dòng)速度VUE與高速/低速閾值Vth進(jìn)行比較，并基于其大小確定移動(dòng)站正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)；幀模式和幀控制單元61b，其基于在執(zhí)行通信的小區(qū)中的低速/高速比和移動(dòng)站的數(shù)量來(lái)設(shè)置幀模式FRPT，并對(duì)待由移動(dòng)站使用的幀模式FRPT的幀進(jìn)行設(shè)置；以及低速/高速保持單元61c，其針對(duì)各移動(dòng)站存儲(chǔ)它正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)，并存儲(chǔ)所使用的幀。
圖21是說(shuō)明基站BTS的幀模式類型和幀設(shè)置序列的圖。
基站BTS的幀模式和幀控制單元61b對(duì)信息設(shè)置單元31進(jìn)行控制，以向各移動(dòng)站UEi(i＝1、2、…)發(fā)送測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度的請(qǐng)求。接收到該請(qǐng)求的各移動(dòng)站UEi測(cè)量它們各自的運(yùn)動(dòng)速度VUE1到VUE6，并通知基站BTS。幀模式和幀控制單元61b對(duì)從移動(dòng)站發(fā)送的運(yùn)動(dòng)速度VUEi與閾值Vth進(jìn)行比較，并確定該移動(dòng)站正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)，并對(duì)在執(zhí)行通信的小區(qū)中的移動(dòng)站的數(shù)量、高速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量以及低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在將在執(zhí)行通信的小區(qū)中的所有移動(dòng)站識(shí)別為高速或低速運(yùn)動(dòng)之后，幀模式和幀控制單元61b計(jì)算該小區(qū)的低速/高速比，并基于執(zhí)行通信的小區(qū)中的移動(dòng)站的數(shù)量和該低速/高速比來(lái)設(shè)置幀模式類型。例如，當(dāng)?shù)退?高速比是2∶1并且存在大量的移動(dòng)站時(shí)，幀模式和幀控制單元61b將圖19(b)所示的幀模式設(shè)置為待使用的幀模式FRPT，并針對(duì)各移動(dòng)站對(duì)待使用的幀進(jìn)行設(shè)置。
然后，幀模式和幀控制單元61b將設(shè)置的幀模式類型和所使用的幀通知給各移動(dòng)站，然后各移動(dòng)站UEi根據(jù)來(lái)自基站BTS的指示對(duì)其傳輸單元中的幀模式和幀進(jìn)行重設(shè)，在完成了設(shè)置之后，通知基站BTS已完成設(shè)置。向移動(dòng)站通知幀模式和使用的幀要求改變對(duì)傳輸設(shè)備的設(shè)置，因此這是在切換定時(shí)之前執(zhí)行的。
然后，基站BTS將用戶數(shù)據(jù)復(fù)用在與目的地移動(dòng)站相對(duì)應(yīng)的幀中，并發(fā)送該數(shù)據(jù)，各移動(dòng)站UEi從在上述序列中表示的幀中提取它自己的數(shù)據(jù)。
通過(guò)第五實(shí)施例，可以基于高速或低速運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)站的數(shù)量使用合適的幀模式，結(jié)果，提高了信道估計(jì)精度和基站的總吞吐量。
(F)實(shí)施例6在上述多個(gè)實(shí)施例中，將其中各幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量不相同的至少兩種類型的幀組合成一個(gè)或更多個(gè)組合，或者將其中各幀中的公共導(dǎo)頻的分布的數(shù)量不同的至少兩種類型的幀組合成一個(gè)或更多個(gè)組合，并將數(shù)據(jù)映射在各幀中，并向移動(dòng)站重復(fù)地發(fā)送各組合。在第六實(shí)施例中，將多個(gè)副載波分成兩個(gè)組，其中在通過(guò)第一組副載波構(gòu)成的幀中與在通過(guò)第二組副載波構(gòu)成的幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量不相同，并將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)第一和第二組副載波構(gòu)成的各幀中，并將該數(shù)據(jù)重復(fù)地發(fā)送給相應(yīng)的移動(dòng)終端。
為了在OFDMA(正交頻分復(fù)用接入)中執(zhí)行頻分復(fù)用，存在如圖22和23所示的兩種分配方法。在圖22中，將連續(xù)的副載波分配給各用戶(移動(dòng)終端)，在圖23中針對(duì)各副載波設(shè)置用戶并將用戶復(fù)用在各副載波中。在圖23中，附有同一用戶編號(hào)的副載波是分配給該用戶的副載波，并且只被該用戶使用。將圖22所示的復(fù)用方法稱為局部化OFDMA，而將圖23所示的復(fù)用方法稱為分布式OFDMA。以下對(duì)使用局部化OFDMA的第六實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，然而，也可以將分布式OFDMA應(yīng)用于本實(shí)施例。
如圖24所示，在第六實(shí)施例中，將副載波分成用于高速終端的組GH和用于低速終端的組GL，并且在通過(guò)高速終端組GH中的副載波構(gòu)成的幀F(xiàn)H中與在通過(guò)低速終端組GL中的副載波構(gòu)成的幀F(xiàn)L中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量互不相同。換句話說(shuō)，在該第六實(shí)施例中，在通過(guò)高速終端副載波構(gòu)成的幀F(xiàn)H中存在大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布，而在通過(guò)低速終端副載波構(gòu)成的幀F(xiàn)L中存在小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或小數(shù)量個(gè)的公共導(dǎo)頻分布。
圖24示出了針對(duì)4個(gè)用戶執(zhí)行頻分復(fù)用的情況，其中，2個(gè)用戶低速運(yùn)動(dòng)并且其余2個(gè)用戶高速運(yùn)動(dòng)，并將在OFDM中使用的副載波分成2個(gè)組GH、GL，其中將高速終端組GH中的副載波分配給第一和第二高速用戶，將低速終端組GL中的副載波分配給第一和第二低速用戶。在此情況下，高速組GH的頻率是低頻，而低速組GL的頻率是高頻，然而，也可以相反。此外，在圖24中，將導(dǎo)頻布置在所有副載波中，換句話說(shuō)，它們?cè)陬l率方向上連續(xù)地布置，然而，也可以按設(shè)定或非設(shè)定間隔來(lái)設(shè)置導(dǎo)頻。
圖25示出了低速運(yùn)動(dòng)的終端數(shù)量與高速運(yùn)動(dòng)的終端數(shù)量之比是3∶1的情況的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖26示出了針對(duì)一個(gè)低速運(yùn)動(dòng)終端和一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)終端的數(shù)據(jù)執(zhí)行頻分復(fù)用然后發(fā)送該數(shù)據(jù)的情況的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖27示出了對(duì)低速副載波和高速副載波進(jìn)行了劃分并將副載波交替分配給高速用戶和低速用戶的情況的頻分和幀結(jié)構(gòu)的示例。
圖28是示出在該第六實(shí)施例中的基站BTS的結(jié)構(gòu)的圖，其中對(duì)于與圖5所示的第一實(shí)施例中的基站的部分相同的部分使用相同的標(biāo)號(hào)。不同點(diǎn)在于1)存在組/副載波設(shè)置單元80來(lái)代替幀選擇/設(shè)置單元30；2)幀模式生成單元21向映射單元23輸入通過(guò)高速終端副載波構(gòu)成的幀的幀模式FHPN和通過(guò)低速終端副載波構(gòu)成的幀的幀模式FLPN；以及3)映射單元23將移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射在分配給移動(dòng)終端的副載波中，然后執(zhí)行頻分復(fù)用并發(fā)送該數(shù)據(jù)。
如圖24到圖26所示，幀模式生成單元21重復(fù)地生成幀F(xiàn)H的幀模式FHPN和幀F(xiàn)L的幀模式FLPN(其中將導(dǎo)頻碼元插入合適的位置)，并將它們輸入給映射單元23。
傳輸數(shù)據(jù)處理單元22對(duì)控制數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)(運(yùn)動(dòng)速度請(qǐng)求數(shù)據(jù)、副載波分配數(shù)據(jù))執(zhí)行復(fù)用，然后對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制并將其輸入到映射單元23。映射單元23從組/副載波設(shè)置單元80獲得分配給用戶數(shù)據(jù)的目的地移動(dòng)站的副載波，并將該用戶數(shù)據(jù)映射在該副載波中。OFDM傳輸單元24對(duì)M(＝n×N)數(shù)量個(gè)副載波樣本執(zhí)行IFFT處理，然后將它們組合起來(lái)并在組合之后將保護(hù)間隔插入時(shí)間信號(hào)中，然后無(wú)線傳輸單元25執(zhí)行上變頻轉(zhuǎn)換，以將基帶信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換成無(wú)線頻率，然后對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大并從天線26發(fā)送該信號(hào)。
無(wú)線接收單元27執(zhí)行下變頻轉(zhuǎn)換，以將從移動(dòng)站接收的無(wú)線信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換成基帶頻率，然后解調(diào)單元28對(duì)該基頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。接收數(shù)據(jù)處理單元29對(duì)解調(diào)結(jié)果執(zhí)行誤差校正解碼處理，然后對(duì)來(lái)自用戶的上行傳輸數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分離和輸出。
組/副載波設(shè)置單元80包括副載波設(shè)置單元80a、運(yùn)動(dòng)速度判斷單元80b以及副載波保持單元80c。副載波設(shè)置單元80a定期地從各移動(dòng)站請(qǐng)求運(yùn)動(dòng)速度，運(yùn)動(dòng)速度判斷單元80b根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度VUEi(i＝1，2….)和閾值Vth的大小確定移動(dòng)站正在高速還是低速運(yùn)動(dòng)，并將判斷結(jié)果輸入副載波設(shè)置單元80a。副載波設(shè)置單元80a基于移動(dòng)站各自的運(yùn)動(dòng)速度將移動(dòng)站分成低速終端組和高速終端組，然后確定待由移動(dòng)站使用的副載波并將它們?cè)O(shè)置在副載波保持單元80c中。映射單元23基于副載波保持單元80c的內(nèi)容來(lái)識(shí)別分配給用戶數(shù)據(jù)的目的地移動(dòng)站的副載波，并將該用戶數(shù)據(jù)映射在該副載波中。
當(dāng)副載波設(shè)置單元80a請(qǐng)求運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，傳輸信息創(chuàng)建單元31創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)速度請(qǐng)求數(shù)據(jù)并經(jīng)由傳輸數(shù)據(jù)處理單元22將該數(shù)據(jù)發(fā)送給移動(dòng)站。此外，當(dāng)副載波設(shè)置單元80a給出了向移動(dòng)站通知已設(shè)置副載波的指令時(shí)，傳輸信息創(chuàng)建單元31創(chuàng)建用于將這些副載波通知給移動(dòng)站的副載波設(shè)置數(shù)據(jù)，并經(jīng)由傳輸數(shù)據(jù)處理單元22將該數(shù)據(jù)發(fā)送給移動(dòng)站。
通過(guò)該第六實(shí)施例，將多個(gè)副載波分成2個(gè)組，其中在通過(guò)第一組副載波構(gòu)成的幀中與在通過(guò)第二組副載波構(gòu)成的幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量不相同，并將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)第一組和第二組副載波構(gòu)成的相應(yīng)幀中，并將其重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)站，因此可以使用固定幀模式來(lái)控制導(dǎo)頻碼元的數(shù)量。
上述說(shuō)明是針對(duì)其中將多個(gè)副載波分成2個(gè)組的情況的，然而，也可以執(zhí)行類似的控制，從而將副載波分成3個(gè)或更多個(gè)組。換句話說(shuō)，可以是如下結(jié)構(gòu)將多個(gè)副載波分成多個(gè)組，其中在通過(guò)上述多個(gè)組中的每一個(gè)的副載波構(gòu)成的幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量不相同，并將數(shù)據(jù)映射在各幀中，并將其重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)站。
總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，獲得了以下效果-可以提高針對(duì)高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩者測(cè)量所接收的電場(chǎng)強(qiáng)度的精度。
-可以提高針對(duì)高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)兩者估計(jì)信道的精度。
-可以提高傳輸速率和吞吐量。
-可以提高基站的總傳輸速率和吞吐量。
在上述多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)基于運(yùn)動(dòng)速度確定待使用的幀的情況進(jìn)行了說(shuō)明，然而，這并不限于運(yùn)動(dòng)速度，可以是如下結(jié)構(gòu)基于接收狀態(tài)(如傳播環(huán)境、接收質(zhì)量、接收功率等)確定待使用的幀。
此外，圖19的(a)和(b)只示出了兩種類型的幀模式FRPT，然而，本發(fā)明并不限于這兩種類型，一般地，可以采用如下幀模式，即該幀模式包括其中在各幀中的公共導(dǎo)頻數(shù)量或公共導(dǎo)頻分布數(shù)量不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合。
此外，在上述多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)其中使用副載波執(zhí)行傳輸?shù)耐ㄐ徘闆r進(jìn)行了說(shuō)明，然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于不使用副載波的通信的情況。
由于在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以得到本發(fā)明的許多明顯很不相同的實(shí)施例，因此應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于如在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的特定實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種與移動(dòng)站執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站的無(wú)線通信方法，其包括以下步驟將公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)組合，或?qū)⒐矊?dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)組合；并且將數(shù)據(jù)映射在各幀中并將各組合重復(fù)地發(fā)送給移動(dòng)站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟使在每個(gè)所述幀類型中的公共導(dǎo)頻的數(shù)量和這些公共導(dǎo)頻的排列模式不相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟將具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀分配給接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端，而將具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀分配給接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端；和將所述分配的幀通知給所述移動(dòng)終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟在所述移動(dòng)終端中測(cè)量接收質(zhì)量，然后基于該接收質(zhì)量確定所述無(wú)線基站將哪個(gè)幀用于所述移動(dòng)終端，并將所述確定的幀通知給所述無(wú)線基站；和將所述移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射在所述通知的幀中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟通過(guò)在每個(gè)幀中將多個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻分復(fù)用、碼分復(fù)用或時(shí)分復(fù)用，來(lái)執(zhí)行傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，其中，所述移動(dòng)終端使用它們自己的相應(yīng)幀中的公共導(dǎo)頻來(lái)測(cè)量接收質(zhì)量、執(zhí)行信道估計(jì)或測(cè)量接收功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟針對(duì)幀的所述組合的每個(gè)幀對(duì)所述移動(dòng)終端進(jìn)行分組；和基于從所述移動(dòng)終端報(bào)告的接收質(zhì)量測(cè)量結(jié)果，針對(duì)每個(gè)組執(zhí)行傳輸調(diào)度處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟基于正在與所述無(wú)線基站進(jìn)行通信的所述移動(dòng)終端中的每一個(gè)的接收質(zhì)量，對(duì)幀的所述組合進(jìn)行設(shè)置，并針對(duì)各移動(dòng)終端分配相應(yīng)的幀；和將所述設(shè)定的幀的組合和分配給所述移動(dòng)終端的幀通知給所述多個(gè)移動(dòng)終端中的每一個(gè)。
9.一種與移動(dòng)終端執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的基站，其包括幀模式生成單元，其重復(fù)地生成幀模式，該幀模式具有公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合，或具有公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合；映射單元，其將數(shù)據(jù)映射在各幀中；以及傳輸單元，其將其中映射有數(shù)據(jù)的所述幀模式發(fā)送給所述移動(dòng)終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線基站，其中所述幀模式生成單元生成其中在每個(gè)類型的幀中公共導(dǎo)頻的數(shù)量和這些公共導(dǎo)頻的排列模式不相同的幀模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線基站，還包括幀設(shè)置單元，其將具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀分配給接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端，而將具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀分配給接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端；和幀設(shè)置信息通知單元，其將所述分配的幀通知給所述移動(dòng)終端；其中所述幀模式生成單元將移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射在其相應(yīng)的幀中。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線基站，還包括接收單元，其從移動(dòng)終端接收待用于該移動(dòng)終端的幀的識(shí)別信息，并且其中所述幀模式生成單元將該移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)映射在該幀中。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線基站，還包括復(fù)用單元，其在每個(gè)幀中將多個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻分復(fù)用、碼分復(fù)用或時(shí)分復(fù)用，并且其中所述傳輸單元發(fā)送經(jīng)復(fù)用的數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無(wú)線基站，還包括接收單元，其接收所述移動(dòng)終端的接收質(zhì)量測(cè)量結(jié)果；和調(diào)度器，其基于所述移動(dòng)終端的接收質(zhì)量測(cè)量結(jié)果，執(zhí)行對(duì)于所述幀模式的每個(gè)幀的傳輸調(diào)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無(wú)線基站，其中，所述調(diào)度器包括用于針對(duì)各幀執(zhí)行所述調(diào)度的獨(dú)立調(diào)度器。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線基站，還包括幀模式設(shè)置單元，其基于在執(zhí)行通信的小區(qū)中的多個(gè)移動(dòng)終端的接收質(zhì)量對(duì)所述幀模式進(jìn)行設(shè)置，并將該幀模式的幀分配給相應(yīng)的移動(dòng)終端；和通知單元，其將所述設(shè)置的幀模式和分配給相應(yīng)的移動(dòng)終端的幀通知給所述移動(dòng)終端。
17.一種用于使用多個(gè)副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線基站的無(wú)線通信方法，其包括以下步驟將所述多個(gè)副載波分成多個(gè)組；使得在通過(guò)各所述組的副載波構(gòu)成的各幀中的公共導(dǎo)頻的數(shù)量或公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量不相同；以及將數(shù)據(jù)映射在各相應(yīng)的所述幀中，并將所述數(shù)據(jù)重復(fù)地發(fā)送給多個(gè)移動(dòng)終端。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線通信方法，還包括以下步驟將具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀的副載波分配給接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端，而將具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的幀的副載波分配給接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端；和將所分配的副載波通知給所述移動(dòng)終端。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線通信方法，其中，所述無(wú)線基站將多個(gè)移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)頻分復(fù)用在每個(gè)所述組中的每個(gè)幀中并進(jìn)行發(fā)送。
20.一種無(wú)線基站，其使用多個(gè)副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，其包括幀模式生成單元，其重復(fù)地生成公共導(dǎo)頻的數(shù)量或公共導(dǎo)頻的分布數(shù)量各不相同的多個(gè)幀模式；數(shù)據(jù)映射單元，其將多個(gè)副載波分成多個(gè)組，并基于所述生成的幀模式將數(shù)據(jù)映射在通過(guò)各組的所述多個(gè)副載波構(gòu)成的幀中；以及傳輸單元，其對(duì)其中映射有數(shù)據(jù)的所述幀執(zhí)行頻分復(fù)用，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給移動(dòng)終端。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的無(wú)線基站，其中，所述數(shù)據(jù)映射單元將具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的副載波分配給接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端，而將具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻或小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻分布的副載波分配給接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行映射。
全文摘要
一種無(wú)線基站，其使用多個(gè)副載波執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，并重復(fù)地生成包括公共導(dǎo)頻的數(shù)量各不相同的至少兩種類型的幀的一個(gè)或更多個(gè)組合的幀模式，并以具有大數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀發(fā)送接收質(zhì)量差的移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)，而以具有小數(shù)量個(gè)公共導(dǎo)頻的幀發(fā)送接收質(zhì)量良好的移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1976489SQ20061007929
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者大出高義, 橫山仁 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社