移动通信***、基站和用于它们的发射功率控制方法
技术领域
本发明涉及移动通信***、基站以及用于控制在其中使用的发射功率的方法和程序,更具体地涉及在高速下行链路分组接入(HSDPA)***中的高速共享控制信道(HS-SCCH)的发射功率控制。
背景技术
为了在遵从近年来快速普及的第三代伙伴计划(3GPP)的宽带码分多址(W-CDMA)***中实现高速下行链路发射,已经提出了HSDPA***,并且正在促进对其的研究和开发(例如,参见非专利文献1)。
在HSDPA***中,HS-SCCH和高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)被规定为用于下行链路的物理信道,通过该信道数据被从基站发射到终端,并且HS-SCCH和HS-PDSCH被成对利用。在HSDPA***中,HS-PDSCH发射用于HSDPA的分组数据,而HS-SCCH发射用于对成对发射的HS-PDSCH分组数据进行解码的解码信息。
同时,作为通过其将数据从终端发射到基站的上行链路物理信道,规定了高速专用控制信道(HS-DPCCH)。在图6中示出了HS-DPCCH的子帧的结构。
如图6所示,HS-DPCCH的子帧包括混合自动重复请求-确认(HARQ-ACK)信息和信道质量指示符(CQI),其中,HARQ-ACK信息利用确认(ACK)/否定确认(NACK)/不连续发射(DTX)来通知HS-PDSCH的解码状态,而CQI指示数据的接收质量。
关于HARQ-ACK,在终端检测到目的地在于其的HS-SCCH并且HS-PDSCH的CRC结果为良好的情况下,ACK被***;在终端检测到目的地在于其的HS-SCCH并且HS-PDSCH的CRC结果不良好的情况下,NACK被***;而在终端没有检测到目的地在于其的HS-SCCH的情况下,什么也不***,换而言之,选择了DTX。
CQI表示被映射在HS-DPCCH的子帧上的0到30之间的数值,这些数值指示了从基站发射到终端的数据在公共导频信道(CPICH)处的接收质量。根据3GPP,较低的CQI值指示出接收质量较差,而较高的CQI值指示出接收质量较好。
在HSDPA***的操作中,在接收到从终端发射而来的HS-DPCCH之后并且根据HARQ-ACK信息,基站在ACK的情况下发射新的分组,或者在NACK的情况下进行重新发射,并且在DTX且已经执行向相应终端的HSDPA通信的情况下,也执行重新发射。然后,基站决定代码数目、传送块大小(TBS)和调制方法,从而发射适合于下述接收质量的HS-PDSCH:该接收质量基于映射在从终端发射而来的HS-DPCCH上的CQI值。因此,成对地发射HS-SCCH和HS-PDSCH。
[非专利文献1]“High Speed Downlink Packet Access(HSDPA)(高速下行链路分组接入)”[3GPP TS 25.308 V7.0.0(2006-03)]
发明内容
如上所述,在HSDPA***中,虽然基于在终端处的数据接收质量来调节代码数目、TBS和调制方法,但是并未在HS-SCCH上反映接收质量,因而以固定的调制方法、冗余度和发射功率来发射解码信息。
因此,在HSDPA***中,在接收质量较差而仍然以与该接收质量不匹配的调制方法、冗余度和发射功率来发射解码信息的情况下,HS-SCCH的接收特性恶化,因此HS-PDSCH分组数据可能无法被正确解码,这导致了吞吐量降低。鉴于伴随传统技术的上述问题而实现了本发明。
因此,本发明的一个目的是提供一种防止在不同的通信路径质量的状况下下行链路吞吐量的降低的移动通信***和基站,以及用于控制要在其中采用的发射功率的方法和程序,从而使上述问题最小化。
根据本发明,提供了一种移动通信***,其中,基站向终端发射分组数据和用于对分组数据进行解码的解码信息,并且终端向基站发射该分组数据的解码状态;
其中,基站包括检测器和决定单元,检测器检测来自终端的解码状态,而决定单元根据检测结果来决定解码信息要被发射的发射功率;
其中,所述基站分别通过高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述终端发射用于高速下行链路分组接入HSDPA的所述分组数据,并通过高速共享控制信道HS-SCCH向所述终端发射用于对正被成对发射的所述HS-PDSCH的所述分组数据进行解码的解码信息;
所述终端通过高速专用控制信道HS-DPCCH将所述HS-PDSCH的所述解码状态和所述分组数据的接收质量通知给所述基站;
所述基站基于从所述HS-DPCCH提取的所述解码状态来控制所述HS-SCCH的所述发射功率;
其中,所述HS-DPCCH的子帧包括混合自动重复请求-确认HARQ-ACK信息和信道质量指示符CQI,其中,所述HARQ-ACK信息利用确认ACK/否定确认NACK/不连续发射DTX来通知所述HS-PDSCH的所述解码状态,而所述CQI指示所述分组数据的接收质量;并且
所述基站在检测到***在所述HARQ-ACK信息中的所述DTX时,增加与所述HS-PDSCH构成对的所述HS-SCCH的所述发射功率,其中,所述HS-PDSCH发射将要被重新发射的所述分组数据。
根据本发明,提供了一种基站,该基站向终端发射分组数据和用于对分组数据进行解码的解码信息,并从终端接收关于分组数据的解码状态的通知,所述基站包括:
检测器和决定单元,检测器检测来自终端的解码状态,决定单元根据检测结果来决定解码信息要被发射的发射功率;
其中,分别通过高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述终端发射用于高速下行链路分组接入HSDPA的所述分组数据,并通过高速共享控制信道HS-SCCH向所述终端发射用于对正被成对发射的所述HS-PDSCH的所述分组数据进行解码的解码信息;
通过高速专用控制信道HS-DPCCH从所述终端接收所述HS-PDSCH的所述解码状态和所述分组数据的接收质量;
基于从所述HS-DPCCH提取的所述解码状态来控制所述HS-SCCH的所述发射功率;
其中,所述HS-DPCCH的子帧包括混合自动重复请求-确认HARQ-ACK信息和信道质量指示符CQI,其中,所述HARQ-ACK信息利用确认ACK/否定确认NACK/不连续发射DTX来通知所述HS-PDSCH的所述解码状态,而所述CQI指示所述分组数据的接收质量;并且
在***在所述HARQ-ACK信息中的所述DTX被检测到时,与所述HS-PDSCH构成对的所述HS-SCCH的所述发射功率被增加,其中,所述HS-PDSCH发射将要被重新发射的所述分组数据。
根据本发明,提供了一种控制将要应用于移动通信***的发射功率的方法,在该移动通信***中,基站向终端发射分组数据和用于对分组数据进行解码的解码信息,并且
终端向基站发射分组数据的解码状态,所述方法包括:
致使基站检测来自终端的解码状态,并根据检测结果来决定解码信息要被发射的发射功率;
致使所述基站分别通过高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述终端发射用于高速下行链路分组接入HSDPA的所述分组数据,并通过高速共享控制信道HS-SCCH向所述终端发射用于对正被成对发射的所述HS-PDSCH的所述分组数据进行解码的解码信息;
致使所述终端通过高速专用控制信道HS-DPCCH将所述HS-PDSCH的所述解码状态和所述分组数据的接收质量通知给所述基站;
致使所述基站基于从所述HS-DPCCH提取的所述解码状态来控制所述HS-SCCH的所述发射功率;
采用所述HS-DPCCH的子帧,所述HS-DPCCH的所述子帧包括混合自动重复请求-确认HARQ-ACK信息和信道质量指示符CQI,其中,所述HARQ-ACK信息利用确认ACK/否定确认NACK/不连续发射DTX来通知所述HS-PDSCH的所述解码状态,而所述CQI指示所述分组数据的接收质量;以及
在***在所述HARQ-ACK信息中的所述DTX被检测到时,增加与所述HS-PDSCH构成对的所述HS-SCCH的所述发射功率,其中,所述HS-PDSCH发射将要被重新发射的所述分组数据。
根据本发明,提供了一种由移动通信***的基站执行的程序,在该移动通信***中,基站向终端发射分组数据和用于对分组数据进行解码的解码信息,并且
终端将分组数据的解码状态通知给基站,所述方法包括:
致使基站的中央处理单元检测来自终端的解码状态,并根据检测结果来决定解码信息要被发射的发射功率。
因此,在根据本发明的移动通信***中,在基站正在执行与终端的高速下行链路分组接入(HSDPA)通信的情况下,在遵从第三代合作伙伴计划(3GPP)的HSDPA***中,基站基于***在从基站发射的高速专用控制信道(HS-DPCCH)的混合自动重复请求-确认(HARQ-ACK)中的确认(ACK)/否定确认(NACK)/不连续发射(DTX)来确认高速共享控制信道(HS-SCCH)处的接收状态,并且在检测到DTX时,增加与高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)(其发射将要被重新发射的分组)构成对的HS-SCCH的发射功率,从而提升HS-SCCH的检测概率,并从而防止由HS-SCCH的检测错误导致的吞吐量降低。
此外,在根据本发明的移动通信***中,依据ACK/NACK的连续接收次数来控制HS-SCCH的功率,从而辅助高效地利用基站的功率资源。
被配置为如上所述地工作的本发明提供了以下有利效果:在不同的通信路径质量的状况下,防止了下行链路吞吐量的降低。
附图说明
根据以下所描述的优选实施例和附图,以上和其它目的、特征和优点将更加清楚,在附图中:
图1是示出根据本发明一个实施例的移动通信***的配置的框图;
图2是示出图1所示的基站的结构示例的框图;
图3是示出图1所示的终端的结构示例的框图;
图4是示出根据本发明此实施例的移动通信***的操作的序列图;
图5是示出根据本发明另一个实施例的移动通信***的操作的序列图;以及
图6是示出HS-DPCCH的子帧的结构的示意图。
具体实施方式
以下,将参考附图来描述本发明的实施例。图1是示出根据本发明一个实施例的移动通信***的配置的框图。在图1中,根据本发明此实施例的移动通信***包括基站1和终端3。基站1和终端3与高速下行链路分组接入(HSDPA)***相兼容。
对于从基站1到终端3的数据发射,采用了高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)和高速共享控制信道(HS-SCCH)。在这种情况下,通过HS-PDSCH来发射用于HSDPA的下行链路分组数据,通过HS-SCCH来成对地发射用于对HS-PDSCH分组数据进行解码的解码信息。
对于从终端3到基站1的数据发射,采用了作为HSDPA***的物理信道的高速专用控制信道(HS-DPCCH)。在这种情况下,HS-DPCCH发射混合自动重复请求-确认(HARQ-ACK)信息和信道质量指示符(CQI)以使得HARQ-ACK信息和CQI被映射在单个帧上,其中,HARQ-ACK信息通知HS-PDSCH的解码状态,而CQI指示数据接收质量,即,当前下行链路通信路径质量。
图2是示出图1所示的基站1的一个结构示例的框图。在图2中,基站1包括基站发射天线11、基站接收天线12、基站发射单元13、基站扩展/调制单元14、基站信道编码单元15、网络单元16、基站控制单元17、HS-SCCH发射功率决定单元18、HARQ-ACK检测单元19、基站信道解码单元20、基站解扩展/解调单元21和基站接收单元22。
在基站1中,基站信道编码单元15对将从网络单元16发送到终端3的数据进行纠错等,并且该数据被基站扩展/调制单元14调制成正交相移键控(QPSK)或者16正交幅度调制(16QAM),并被扩展。从基站扩展/调制单元14输出的信号在基站发射单元13处被加载到载频上,从而被从基站发射天线11发射到终端3。
另一方面,从终端3发射到基站1的数据通过基站接收天线12而被基站接收单元22接收。基站接收单元22所接收的信号被基站解扩展/解调单元21解扩展并解调,并通过基站信道解码单元20来对纠错等进行解码,然后数据被传递到网络单元16。
然后,HARQ-ACK检测单元19从基站信道解码单元20的输出中检测确认(ACK)/否定确认(NACK)/不连续发射(DTX)。HS-SCCH发射功率决定单元18根据ACK/NACK/DTX的检测状态来决定HS-SCCH的发射功率。基站控制单元17用于控制基站1的调制和解调、信道编码和解码、以及网络单元16。
图3是示出图1所示的终端3的一个结构示例的框图。在图3中,终端3包括终端发射天线31、终端接收天线32、终端发射单元33、终端扩展/调制单元34、终端信道编码单元35、数据编码单元36、数据输入单元37、终端控制单元38、数据输出单元39、数据输出处理单元40、终端信道解码单元41、终端解扩展/解调单元42和终端接收单元43。
在终端3中,从基站1发射而来的数据通过终端接收天线32而被终端接收单元43接收。所接收的信号通过终端解扩展/解调单元42而被解扩展和解调。解调后的信号具有由终端信道解码单元41解码得到的纠错码等,并经数据输出处理单元40的数据处理,而被输出到数据输出单元39。
关于从终端3的发射,通过数据输入单元37接收的数据经过数据编码单元36编码,并在终端信道编码单元35处被执行纠错等。然后,数据被终端扩展/调制单元34调制和扩展,并在终端发射单元33处被加载到载频上,从而被从终端发射天线31发射到基站1。终端控制单元38用于控制终端3的调制和解调、信道编码和解码、以及数据。
图4是示出根据本发明此实施例的移动通信***的操作的序列图。现在参考图1到4,将在以下描述根据本发明此实施例的移动通信***的操作。这里,在图4中,由基站1执行的处理操作可以替换成由基站1的中央处理单元(CPU)执行程序。
基站1通过基站接收天线12在基站接收单元22处接收HS-DPCCH(图4中的a1)。在基站接收单元22处接收的HS-DPCCH被基站解扩展/解调单元21解扩展和解调(图4中的a2)。经基站解扩展/解调单元21解扩展和解调的HS-DPCCH被基站信道解码单元20解码(图4中的a3),并且ACK/NACK/DTX在HARQ-ACK检测单元19处被提取(图4中的a4),然后被传递到HS-SCCH发射功率决定单元18。
HS-SCCH发射功率决定单元18例如利用从HARQ-ACK检测单元19接收的ACK/NACK/DTX来发射分组,在HS-DPCCH的HARQ-ACK信息恒定为DTX的情况下,HS-SCCH发射功率决定单元18针对各个处理来决定HS-SCCH发射功率,如:
针对第一次重新发射,(X+0.1)dB
针对第二次重新发射,(X+0.2)dB
针对第n次重新发射,(X+0.1×n)dB
其中,X dB是用于各个处理的全新发射(第一次发射)的HS-SCCH发射功率(图4中的a5)。在这个实施例中,可以按需来确定增量,而不限于上述的0.1dB的增量。
此外,3GPP将HS-SCCH的最大发射数目规定为每组四个,因此一次最多与四个用户执行HSDPA通信。因此,在这个实施例中,用于有关处理的HS-SCCH发射功率可以被决定为:
针对第一次重新发射,包括分配给两个发射的功率,约(X+3)dB;
针对第二次重新发射,包括分配给三个发射的功率,约(X+4.8)dB;
针对第三次重新发射,包括分配给四个发射的功率,约(X+6)dB;
其中,X dB是在仅有一个用户正在执行HSDPA通信的情况下,用于全新发射(第一次发射)的功率。在这种情况下,可以以与第三次重新发射相同的功率来执行第四次或后续的重新发射,或者取消之。
如上所述地决定的HS-SCCH发射功率被通知给基站控制单元17。基站控制单元17将从HS-SCCH发射功率决定单元18接收的HS-SCCH发射功率通知给基站扩展/调制单元14,从而将该值应用于HS-SCCH发射功率。基站扩展/调制单元14在执行HS-SCCH发射时,按所通知的那样设置HS-SCCH发射功率,从而通过基站发射单元13和基站发射天线11向终端3发射(图4中的a6、a7)。
如上所述,在这个实施例中,基站1在执行与终端3的HSDPA通信时,检测到***在HS-DPCCH的HARQ-ACK信息中的DTX,以便增加与HS-PDSCH(数据通过该HS-PDSCH而被重新发射)构成对的HS-SCCH的发射功率,从而提高HS-SCCH的检测概率。根据本实施例的这种配置使得由检测HS-SCCH时的错误导致的在解码HS-PDSCH时的错误最小化,从而提升吞吐量。
图5是示出根据本发明另一个实施例的移动通信***的操作的序列图。根据本发明另一个实施例的移动通信***、基站和终端分别被构造为与根据图1到3所示的前述实施例的移动通信***、基站1和终端3相似,因而将参考图1到3以及图5来描述根据本发明该另一个实施例的移动通信***的操作。这里,在图5中,由基站1执行的处理操作可以替换为由基站1的中央处理单元(CPU)来执行程序。
基站1通过基站接收天线12在基站接收单元22处接收HS-DPCCH(图5中的b1)。在基站接收单元22处接收的HS-DPCCH被基站解扩展/解调单元21解扩展和解调(图5中的b2)。解调后的HS-DPCCH被基站信道解码单元20解码(图5中的b3),并且ACK/NACK/DTX在HARQ-ACK检测单元19处被提取,然后被传递到HS-SCCH发射功率决定单元18(图5中的b4)。
为了决定HS-SCCH发射功率,HS-SCCH发射功率决定单元18利用从HARQ-ACK检测单元19接收的ACK/NACK/DTX(图5中的b5)。在连续地检测到ACK/NACK的情况下,可能过度地提供用于HS-SCCH的功率,因而HS-SCCH发射功率决定单元18将HS-SCCH发射功率降低0.1dB,例如:
当连续n次检测到ACK/NACK时,(X-0.1)dB;
当连续n+m次检测到ACK/NACK时,(X-0.2)dB;
当连续n+m+k次检测到ACK/NACK时,(X-0.3)dB;
其中,X dB是当前HS-SCCH发射功率。相反,在检测到DTX时,将HS-SCCH发射功率增加0.1dB,并且处理返回到前面的步骤(图5中的b6)。
这里,可以按需来确定HS-SCCH发射功率的调节增量,而不限于如上所述的0.1dB的增量。此外,n、m和k是任意整数,并且可以用更大数量的模式来指定各种情况,而不限于上述的三种模式。
如上所述地决定的HS-SCCH发射功率被通知给基站控制单元17。基站控制单元17将从HS-SCCH发射功率决定单元18接收的HS-SCCH发射功率通知给基站扩展/调制单元14,从而将该值应用于HS-SCCH发射功率并传递给基站发射单元13,然后被应用了所决定的发射功率的HS-SCCH被通过基站发射天线11从基站发射单元13发射(图5中的b7)。
如上所述,在这个实施例中,在执行与终端3的HSDPA通信时,基站1在连续检测到***在HS-DPCCH的HARQ-ACK信息中的ACK/NACK时降低HS-SCCH发射功率,从而使得能够根据通信路径状况来自适应地控制HS-SCCH发射功率,因而实现了在基站1一侧的对功率资源的高效利用。