CN1224293C

CN1224293C - 调度设备、基站设备和无线通信方法

Info

Publication number: CN1224293C
Application number: CNB028048091A
Authority: CN
Inventors: 有马健晋; 宫和行
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Yingweite Spe LLC
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: WO2003041439A1; CN1491518A; EP1365617B1; US7460502B2; EP1365617A1; US20040092290A1; EP1365617A4; KR20040018325A; JP2003153339A; JP3576525B2

Abstract

CM控制装置(101)由诸如控制站设备等的主站发送的有关压缩模式的信息向调度器(102)、编码器(105)和调制器(106)输出时间，该时间是在压缩模式中向各通信终端设备发送信号的时间。调度器(102)由诸如线路情况和在压缩模式中信号发送的时间等优先级信息来确定向每一通信终端设备发送分组数据的时间(顺序)并向切换电路(104)输出指示用于创建分组的时间的调度信息。切换电路(104)根据调度器(102)创建的调度向编码器(105)顺序输出将向通信终端设备发送的分组数据。

Description

调度设备、基站设备和无线通信方法

技术领域

本发明涉及一种调度设备(scheduling apparatus)、基站设备和无线通信方法，特别是涉及一种优先用于DSCH(下行链路共享信道)或HSDPA(高速下行链路分组接入)的调度设备、基站设备和无线通信方法。

背景技术

W-CDMA系统是一种CDMA，它是数字无线通信接入系统的一种。W-CDMA标准规定DSCH作为下行链路信道，它被多个通信终端共享。

DSCH是仅用于向多个终端发送具有放置在预定发送单元(例如帧单元)中数据的数据并且用于数据通信的信道。因而，DSCH被用于下行链路高速分组通信。

使用DSCH的通信终端建立分离的下行链路(DPCH，专用物理信道)，并利用包含在DSCH信号中的已知信号(例如导频信号)来执行路径搜索和信道估计，或利用P-CPICH(主公共导频信道)的已知信号来执行路径搜索和信道估计，其中P-CPICH对于各种通信终端来说是常用的。这就允许了DSCH信号的可靠解调。

此外，HSDPA是一种现有的利用下行链路信道高速发送分组数据的通信方法，其中所述下行链路信道由多个通信终端共享。HSDPA是一种根据信道状况改变信道编码、扩展因子(spreading factor)、复用数或(多值)调制以及改变通信速率来增加平均吞吐量的通信方法。

另一方面，在蜂窝通信中，通信终端移动并且可在与之通信的基站设备之间切换。

例如，当在W-CDMA系统之间或在W-CDMA与使用具有不同频率载波的GSM之间发生切换时，为了在不同的频率上接收信号和在基站之间切换，通信终端设备需要测量所需信号电平和接收所需控制信息。

因此，在W-CDMA的情况下，基站在压缩模式(compressed mode)中发送信号，且通信终端设备监视来自本基站(own station)所属小区的信息和来自邻近小区基站设备的信息。

在压缩模式中，有关帧的信息数据的扩展因子暂时减少，按照具有减少的扩展因子的某个时间间隔发送帧，该时间间隔在帧间创建，并且通信终端利用空闲时间监视来自本基站所属小区和邻近小区中的基站的信息。

也就是说，基站设备在不影响通信的范围中建立一个其中不发送数据的时间。通信终端设备在此时间内监视来自本基站所属小区和邻近小区中基站的信息。

在使用诸如上述DSCH和HSDPA等共享信道的压缩模式和分组数据发送两者都被采用情况下，压缩模式中，在通信终端设备正在使用非用于通信的频率进行载波检测时，基站设备可能向通信终端设备发送分组数据。

例如，在搜索另一基站时，通信终端设备可能接收到用于接收分组数据的频率之外的频率的接收信号。因此，在此期间，通信终端设备不能接收来自基站的分组数据。此外，对于其它通信终端设备来说，该分组数据成为干扰成分。结果，整个系统的吞吐量降低。

此外，当改变电路以便能够在载波检测期间用多个频率接收分组数据时，会增大通信终端设备的电路规模。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种在使用共享信道的分组数据通信和压缩模式(compressed mode)两者都被应用时，能够提高整个系统吞吐量的调度设备、基站设备、通信终端设备和无线通信方法。

可以通过在利用共享信道的分组数据通信的压缩模式中，基站设备在不向相应的通信终端设备发送伴随单独物理信道信号的发送间隔之外的时间发送分组数据，通信终端设备在发送间隔期间接收非所述通信终端设备所属的基站设备发送的信号以及在所述发送间隔之外的时间利用共享信道接收分组数据来达到上述目的。

本发明提供一种在利用共享信道发送分组数据的基站设备上为分组数据发送创建调度的调度设备，包括：

获取部分，在伴随单独物理信道的压缩模式中获得发送间隔，该发送间隔是所述基站设备不向相应的通信终端设备发送伴随单独物理信道信号的时间；

调度部分，在所述的发送间隔之外的时间创建用于发送分组数据的调度。

此外，本发明提供一种基站设备，包括上述调度设备；和发送部分，用于根据所述的调度发送分组数据。

本发明还提供一种通信终端设备，包括：

获取部分，在伴随单独物理信道的压缩模式中获取发送间隔，该发送间隔是其中基站设备不向该通信终端设备发送伴随单独物理信道信号的时间；和

接收部分，在所述发送间隔期间接收非所述通信终端设备所属的基站设备发送的信号以及在所述发送间隔之外的时间利用由多个通信终端设备共享的共享信道接收直接发送给本通信终端设备的分组数据。

根据本发明的另一方面，提供一种为在利用共享信道发送分组数据的基站设备上创建用于分组数据发送的调度以及发送分组数据的无线通信方法，包括：

获取步骤，在伴随单独物理信道的压缩模式中，获取发送间隔，该发送间隔是所述基站设备不向相应的通信终端设备发送伴随单独物理信道的信号的时间；

调度步骤，在所述发送间隔之外的时间创建用于发送分组数据的调度；和

发送步骤，根据所述调度发送分组数据。

附图说明

图1是描述根据本发明的实施例1的基站设备的结构的方块图；

图2描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的优先级的例子；

图3描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的分组数据发送的调度的例子；

图4描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的发送信号功率的例子；

图5描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的分组数据发送中调度的例子；

图6是描述根据上述实施例的通信终端设备的结构的方块图；

图7描述了在根据实施例2的基站设备中使用的优先级信息的例子；

图8描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的发送信号功率的例子；

图9描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的优先级信息的例子；

图10描述了在根据上述实施例的基站设备中使用的分组发送调度的例子。

具体实施方式

本发明人等提出了本发明，该发明注意到在使用共享信道的分组数据通信和压缩模式两者都被应用到基站设备和无线通信终端设备之间的通信时，在压缩模式中成为间隔的时间与分组数据发送时间重叠。

也就是说，本发明的主题是在使用共享信道的分组数据发送中在压缩模式中不发送信号的时间之外发送分组数据。

现在参照附图，在下面说明本发明的实施例。

[实施例1]

图1是表示在根据本发明实施例1的基站设备的结构的方块图。图1中的基站设备100是与多个通信终端设备通信以及使用共享信道发送数据的基站。这里，共享信道是指用于诸如DSCH、HSDPA等的下行分组数据通信的共享信道。

在图1中，基站设备100主要由CM控制器101、调度器102、缓冲器103、切换电路104、编码器105、调制器106和无线发送机107构成。

CM控制器101根据从诸如控制站设备等的主站发送的有关压缩模式的信息，输出用于在压缩模式中向每一通信终端设备发送信号的时间到调度器102和编码器105，并输出用于改变编码率的指示到编码器105以及输出用于改变扩展因子的指示到调制器106。

在压缩模式中，关于帧的单独物理信道(individual physical channel)信息数据的扩展因子暂时减少。从而，按照具有减少的扩展因子的某个时间间隔发送帧，该时间间隔在帧间创建，并且通信终端利用空闲时间监视来自本站所属小区和邻近小区中的基站设备的信息。

调度器102根据诸如信道状况和在压缩模式中用于发送信号的时间等优先级信息，确定用于向各个通信终端设备发送分组数据的时间(顺序)，并向切换电路104输出指示用于创建该分组数据的时间的调度信息。

缓冲器103暂时存储将被发送到每一通信终端的分组数据并将它输出到切换电路104。

切换电路104根据由调度器102建立的调度逐个向编码器105输出将被发送到各个通信终端设备的分组数据。

编码器105对从切换电路104输出的分组数据进行编码，并将它输出到调制器106。同样地，编码器105对将使用各个信道发送的语音数据、非限制数据和分组数据进行编码，并将它们输出到调制器。当从CM控制器101接收到在压缩模式中发送数据的指示时，编码器105通过减小数据编码率对数据编码，将它输出到调制器106以及创建其间在将被发送的信号的某一发送单元时间(帧)中发送数据的时间和其间不发送数据的时间。

调制器106对从编码器105输出的数据进行调制和扩频，复用这些数据以及输出到无线发送机107。当从CM控制器101接收到用于在压缩模式中发送数据的指令时，调制器106通过减少数据扩展因子对数据扩频并创建其间在将被发送的信号的某一通信单元时间(帧)中发送数据的时间和其间不发送数据的时间。

无线发送机107把从调制器106输出的数据的频率转换成无线频率，并将它作为无线信号发送。

然后，将说明根据该实施例的基站设备的调度操作。

图2描述了在根据该实施例的基站设备中使用的优先级信息的例子。在图2中，水平轴表示分组发送的时间。图2表示在到每一通信终端的发送信号中的时隙(下文中称为“SL”)1到SL 16中的优先级信息。这里，信号发送使用的优先级随着数值的增加而增加。在图2中，“UE”表示通信终端设备。

调度器102比较在时隙单元中UE的优先级信息，并建立用于以最高优先级向UE发送分组数据的调度。

例如，在SL 1中，UE 1的优先级是‘3’，UE 2的优先级是‘2’，UE 3的优先级是‘1’。调度器102确定在SL 1时刻以最高优先级向UE 1发送分组数据。

然后，在SL 2中，UE 1的优先级是‘1’，UE 2的优先级是‘3’，UE 3的优先级是‘2’。调度器102确定在SL 2时以最高优先级向UE 2发送分组数据。同样，调度器101确定从SL 3向前调度分组数据发送。

图3描述了在根据该实施例的基站设备中使用的分组数据发送调度的例子。在图3中，水平轴表示分组数据发送的时间。

在图3的调度中，在SL 1，发送UE 1的分组数据，在SL 2时，发送UE2的分组数据。同样，图3表示一直到SL 16时和分组数据发送的目的地。

图3的调度没有考虑其中在压缩模式中不发送信号的部分(间隔(gap))。因而，调度器102为图3中的调度建立一个在其中考虑间隔的调度。

图4表示根据该实施例的基站设备中的发送信号功率的例子。在图4中，水平轴指示发送分组数据的时间。

CM控制器101由从诸如控制站设备等的主站发送的有关压缩模式的信息指示在压缩模式中向每一通信终端设备发送信号的时间。

在图4中，在向UE 1的发送中，将从SL 5到SL 8和从SL 13到SL 16的时间指定作为C.M.帧(压缩模式帧)。在C.M.帧中，在SL 5、SL 8、SL 13和SL 16中，以增加的发送功率发送分组数据，在SL 6、SL 7、SL 14和SL15中不发送数据。

在图3中所示的根据优先级信息创建的调度中，CM控制器101删除对SL6、SL 7、SL 14和SL 15分配的与UE 1发送的调度，使得在这些时隙中不向UE 1发送数据。例如，CM控制器101确定分配给SL 7的调度与一间隔重叠并删除该调度，其中，在该间隔中不向UE 1发送信号。

同样，CM控制器101确定分配给SL 2和SL 11的UE 2的调度，与间隔重叠并删除这些调度，其中，在该间隔中不向UE 2发送信号。

图5描述了在根据该实施例的基站设备中使用的分组数据发送中的调度的例子。在图5中，水平轴指示发送分组数据的时间。

图5中的调度不包括用于在每一通信终端的压缩模式中的间隔中发送分组数据的任何调度，其中，分组数据向所述通信终端发送。

然后，将说明根据该实施例的通信终端设备。图6是表示根据该实施例的通信终端设备的结构的方块图。在图6中，通信终端设备600主要由无线接收机601、HS-DSCH解调器602、解码器603、单独信道解调器604、解码器605和CMT提取器606。

无线接收机601接收无线信号并将它转换成基带频率，以及将获得的接收信号输出给HS-DSCH解调器602和单独信道解调器604。

当从CMT提取器606接收到有关如下所述间隔的指示时，无线接收机601接收具有非本站所属的基站设备使用的频率的无线信号并搜索成为切换目的地的基站设备。另一方面，当从CMT抽取器606接收到指示，该指示表示它不是其间不向本站发送信号的间隔，无线接收机601接收具有本站所属的基站设备使用的频率的无线信号。

这里，由本站所属的基站设备发送的信号的频率可以与由非本站所属的基站设备发送的信号的频率不同。因而，无线接收机601从CMT提取器606接收具有根据指示的期望信号的频率的无线信号。

HS-DSCH解调器602解调接收的信号并将它输出到解码器603。解码器603对由HS-DSCH解调器602解调的接收信号进行解码并获得通过共享信道发送的分组数据。

单独信道解调器604对接收信号解调并将它输出到解码器605。解码器605对由单独信道解调器604解调的接收信号进行解码并获得通过单独信道发送的数据。然后，单独信道解调器604输出该数据到CMT提取器606。

CMT提取器606从接收信号抽取有关压缩模式控制的信息并根据该信息通知无线接收机间隔的时间，其中，在该间隔时间内从基站设备不发送信号到本站。

因而，根据该实施例的基站设备，在压缩模式中，分组数据在其中不发送信号的时间之外的时间发送，这就防止发送不能被接收的数据，并能减少与通信终端设备的干扰。此外，结果是可能提高整个系统的吞吐量。此外，通信终端不需要同时接收分组数据和获取有关本站所属小区和邻近小区的信息。对于接收电路来说，可以同时接收分组数据和获取有关本站所属小区和邻近小区的信息，从而减小了电路的规模。

本实施例的基站设备同时可以在包括间隔的一个完整的通信时间单元(帧)内执行操作而不向通信终端设备发送分组数据。

[实施例2]

实施例2将描述一个例子，在该例子中，基站设备在通信时间向一个通信终端设备发送分组数据，其中，在所述通信时间中，另一通信终端设备的单独信道成为压缩模式中的间隔。

根据实施例2的基站设备采用与图1中的基站设备相同的结构，但它与图1中的基站设备100不同之处在于图1中调度器102建立调度的操作，该调度用于在压缩模式中成为间隔的通信时间内向另一通信终端设备发送分组数据。

图7描述了在根据本发明实施例2的基站设备中使用的优先级信息的例子。在图7中，水平轴指示分组数据发送的时间。图7表示向每一通信终端设备发送信号的SL 1到SL 6中的优先级信息。这里，发送信号中的优先级随数值的增加而增加。在图7中，“UE”表示通信终端设备。

调度器102比较时隙中的UE的优先级信息并建立用于以最高优先级向UE发送分组数据的调度。

然后，在SL 2中，UE 1的优先级是‘1’，UE 2的优先级是‘3’，UE 3的优先级是‘2’。调度器102确定在SL 2时刻以最高优先级向UE 2发送分组数据。同样，调度器102确定从SL 3向前的分组数据发送调度。

然后，调度器102使用C.M.(压缩模式)计数加权(weight)时间，在该时间内，在压缩模式和正常模式中向各UE发送信号。

图8描述了在根据该实施例的基站设备中的通信信号功率的例子。在图8中，水平轴表示发送分组数据的时间。

CM控制器101根据从诸如控制站设备等的主站发送的有关压缩模式的信息指示在压缩模式中向每一通信终端设备发送信号的时间。

在图8中，在向UE 1的通信中，将从SL 5到SL 8和从SL 13到SL 16的时间指定成C.M.帧(压缩模式帧)。在C.M.帧中，在SL 5、SL 8、SL 13和SL 16中，以增加的发送功率发送分组数据，而在SL 6、SL 7、SL 14和SL 15中不发送分组数据。

由于在正常模式中执行UE 3的发送，对于任何发送时间，调度器102将C.M.计数设置为“1”。

另一方面，当在压缩模式中执行发送，发送时间的部分成为间隔且通信终端设备正在接收具有不同频率的信号，因此不能接收分组数据。也就是说，在压缩模式中，其中可以发送分组数据的时间比正常模式短。因而，调度器102特别优先分配间隔之外的时间段作为分组数据通信时间，其中，在所述间隔中，以正常发送功率发送。

例如，当基站设备100从SL 1到SL4向UE 1发送分组数据。基站设备100可以以正常发送功率值向UE 1发送分组数据，因此，调度器102将C.M.计数设为“1.5”，它是这样一个设置，在正常模式中，从SL 1到SL 4以比UE 3高的优先级分配给UE 1。

然后，在对应于间隔的SL 6和SL 7，当基站设备100发送分组数据到UE 1，UE 1不能接收分组数据，这是因为它正在监视本站所属的小区和邻近小区。此外，该分组数据成为对其它通信终端设备的干扰成分。C.M.计数设置成“0”，该设置是这样一个设置，由于间隔，因而不发送数据。

此外，在SL 5和SL 8，以大于正常值的发送功率值发送分组数据以补偿相应于由于间隔引起的通信中断造成发送速率的下降(drop)。以较大发送功率值发送的信号构成了对本站的干扰成分。因此，调度器102对采用比正常功率大的发送功率发送分组数据的时间分配比采用正常功率发送分组数据的时间低的优先级来设置调度。

然后，调度器102通过组合诸如图7中的信道状况和图8中的有关发送功率和间隔的优先级信息，为每一通信终端和通信时间建立优先级信息。例如，调度器102通过将诸如图7中的信道状况等信息与图8中有关发送功率和间隔的信息相乘来建立优先级信息。

图9描述了在根据该实施例的基站设备中使用的优先级信息的例子。图9中优先级信息由每一通信终端和每一通信时间在图7中的优先级信息与在图8中的优先级信息相乘得到。

在图9中，UE 1在SL 1时的优先级信息是“4.5”，它是通过将图7中UE 1在SL 1时的优先级信息“3”与图8中UE 1在SL 1时的优先级信息“1.5”相乘得到的。同样，也确定了其它UE在其它时隙的优先级信息。

图10描述了在根据该实施例的基站设备中使用的分组数据发送的调度的例子。在图10中，水平轴表示分组数据发送的时间。

调度器102比较时隙单元中的UE的优先级信息并建立以最高优先级向UE发送分组数据的调度。

例如，在SL 1中，UE 1的优先级是“4.5”，UE 2的优先级是“1”，UE 3的优先级是“1”，调度器102确定在SL 1时间以最高优先级向UE 1发送分组数据。

然后，在SL 2中，UE 1的优先级是“1.5”，UE 2的优先级是“0”，UE 3的优先级是“2”，调度器102确定在SL 2时间以最高优先级向UE 3发送分组数据。同样，调度器102从SL 3向前确定分组数据发送调度。

这里，在间隔部分的优先级信息变成“0”，它是最低的，因而，建立以较高优先级向其它通信终端发送分组数据的调度。

因此，根据该实施例的基站设备除了分配由信道状况确定的分组数据通信的优先级之外，还以这样的方式分配加权，在该方式中，在不发送信号的部分不发送分组数据。根据其中发送信号的部分的发送功率值分配加权，分配用于发送分组数据的调度，向各个通信终端发送分组数据，从而，消除了不发送分组数据的时间，和以高度的时间效率发送分组数据。结果，有可能提高整个系统的吞吐量。

在该实施例中设置的C.M.因子仅仅是例子，且如果它们至少是使用其它通信终端设备根据间隔的存在/不存在、发送功率值的干扰程度等确定的因子，它们的值不限于特定值。此外，在上面说明中，从发送功率值确定C.M.因子。但确定C.M.因子的方式并不限于此。也可以通过至少与在压缩模式中的发送系统中波动相关的任何参数来确定C.M.因子。

此外，压缩模式的类型不限于上面所述的类型，可以采用任何类型的压缩模式到通信方法中，该通信方法至少使用了设置不发送数据的间隔的压缩模式。

此外，确定上述调度的部分可以同时被安装到除了基站设备之外的任何设备。它适用于至少使用共享信道发送分组数据和控制发送的任何设备。例如，可以以这样一种方式采用配置，其中，在所述方式中，以比基站设备高的级别为诸如RNC这样的设备设置上述调度，向基站设备通知调度，分组数据发送到该基站设备，根据该调度，基站设备可以向各个通信终端设备发送分组数据。

此外，本发明不限于上述实施例，但可以各种方式执行修改。例如，上述实施例描述了在本发明被实现为基站设备的情况。但本发明不限于此，可以用软件来实现该无线通信方法。

例如，可以预先在ROM(只读存储器)存储用于执行上述无线通信方法的程序和用CPU操作程序。

此外，可以在计算机可读存储介质中存储用于执行上述无线通信方法的程序，在计算机的RAM(随机存取存储器)中记录存储在存储介质中的程序并根据程序操作计算机。

从上面的说明很清楚，根据本发明的调度设备、基站设备和无线通信方法，在使用共享信道的分组数据发送中，基站设备在除了压缩模式中不发送信号的时间之外的时间发送分组数据，通信终端设备在压缩模式中的间隔时间监视本站所属小区和邻近小区，在间隔之外的时间接收分组数据，从而在利用共享信道的分组数据通信和压缩模式两者都被采用时，提高整个系统的吞吐量。

该申请基于2001年11月9日提交的日本专利申请第2001-345444号，其整个内容包含在此作为参考。

工业适用性

本发明适用于根据DSCH(下行链路共享信道)或HSDPA(高速下行链路分组接入)系统通信的基站设备和控制站设备。

Claims

1、一种在利用共享信道发送分组数据的基站设备上为分组数据发送创建调度的调度设备，包括：

2、如权利要求1所述的调度设备，其中，调度部分创建用于在发送间隔中向其它通信终端设备发送分组数据的调度。

3、如权利要求1所述的调度设备，其中，获取部分检测伴随单独物理信道信号的发送功率，调度部分创建调度，该调度按照所述信号的功率的升序，以功率低的时间为优先发送分组数据。

4、一种基站设备，包括：

如权利要求1所述的调度设备；和

发送部分，用于根据所述的调度发送分组数据。

5、一种通信终端设备，包括：

6、一种为在利用共享信道发送分组数据的基站设备上创建用于分组数据发送的调度以及发送分组数据的无线通信方法，包括：

发送步骤，根据所述调度发送分组数据。