CN1170391C - 高速分组传输***、基站装置及通信终端装置 - Google Patents
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Abstract
在通过站场选择分集(site selection diversity)高效率地进行下行线路的高速分组传输的***中,基站将用于管理分组的发送顺序的信息、例如IP分组号码本身或对无线传输新赋予的号码赋予在控制信号中,在各基站中分别管理该信息。由此,由于进行基站间的分组的顺序配合(同步),所以可以对各基站保存调度功能,并且可以控制基站间分组号码等发送顺序的同步。
Description
技术领域
本发明涉及数字无线通信***的高速分组传输***,特别涉及站场选择分集的高速分组传输***。
背景技术
随着近年来因特网关联技术的发展,用因特网可以提供音乐配送等各种服务。在这样的服务中,下行线路的传输量非常大。为了实现下行线路传输量大的服务,对下行线路的高速分组传输寄予很大的期待。而且,就这种下行线路的高速分组传输来说,进行着各种各样的技术开发。
就高效率地传输高速分组而言,也可考虑利用线路状态等信息,根据线路状态,通过变更信道编解码、扩频率、复用数、(多值)调制方式等,适当变更传输速率而提高平均吞吐量。
高速分组由于符号率高,所以所需发送功率比其他信道大。因此,在用与符号率低的话音服务区域相同的区域来覆盖高速分组服务中,需要相当大的发送功率。
在CDMA(Code Division Multiple Access;码分多址)***中,传输这样的高速分组的信道对其他信道产生大的干扰,成为***容量减少的主要原因。
如图1所示,特别是在小区1的基站(BTS1)和小区2的基站(BTS2)与通信终端(MS)进行通信的软越区切换(也称为SHO、DHO(DiversityHandover))的情况下,从多个基站同时发送的情况对其他信道成为大的干扰。另一方面,分组与话音等线路交换信号相比可以容许传输延迟。因此,一般来说,不进行SHO,而如图2A、图2B所示,由小区1的BTS1和小区2的BTS2进行交替发送的硬越区切换(HHO:Hard Handover)(例如,W-CDMA***中的DSCH(Down-link Shared Channel;下行线路公用信道))。在图1和图2中,CN意味着主网络。
但是,即使在进行HHO的情况下,由于在区域中没有空穴,即在任何地方都能够常时接收,所以需要在覆盖区域的边缘保持线路,与相邻的区域重叠某种程度。这是因为通信终端在原来的区域结束通话后,立即扩张前面区域的线路。通信终端在原来的区域的期间,不考虑对前面区域的相互干扰。即,在SHO时,通过发送功率控制,在达到需要以上的功率时降低发送功率,对于防止对前面区域的必要以上的干扰来说,由于在HHO中不考虑扇区间的相互干扰,所以对其它信道产生干扰。此外,由于HHO通过高层来控制,所以与SHO相比,切换速度慢。因此,不适合将来进行传输延迟少的分组传输(话音分组或图像分组等需要某种程度的实时性的分组)的情况。
对于这些课题来说,目前在下行线路的高速分组传输中,提出实现DHO状态,并且从多个基站高速选择并切换实际发送的基站的方式。这种情况下,通信终端选择最高电平的基站并用上行线路通知。基站根据接收到的选择信号来判断自身是否是被选择的基站。然后,基站仅在判断为本站被选择的情况下才发送数据,除此以外则停止发送。
由此,通过DHO可以防止从线路状态不好的多个基站发送高速分组这样的功率极高的信号,避免对其他站产生大的干扰,并且提高本站的传输的吞吐量。这是因为在从线路状态良好的多个基站平均地同时发送(SHO状态)高速分组时,成为极大的相互干扰,所以在形成SHO状态的状态下,在某个瞬间(例如,帧单位)时导入只有一个基站进行发送这样的高速站场选择分集的设想。
作为现有的高速站场选择分集的SSDT(Site Selection Diversity Transmitpower control;站场选择分集传输功率控制)以DPCH(Dedicated PhysicalCHannel;专用物理信道)为对象,在RNC中决定包含了发送调度的定时管理,进行管理,使得多个BTS始终以相同的定时进行发送。因此,进行发送的BTS即使被高速切换,通信终端也可以没有帧号码偏差地进行接收。
如上所述,在现有的***中,一般由控制站(RNC:Radio NetworkController;无线网络控制器)来进行管理下行线路的传输中的各信道的帧号码等的传输定时的调度功能。这是因为与线路状态无关的简单地按照通信服务本身的质量(QoS:Quality of Service;服务质量)来进行管理,此外,即使在软越区切换中,也可以容易地管理和控制来自多个基站的发送定时。
但是,在上述结构中,为了提高分组的传输效率,难以还考虑线路状态来进行调度。这是因为对于线路状态的变动来说,基站-控制站间的控制延迟大。因此,通过使基站具有调度功能,除了以往的QoS以外,还考虑线路状态来进行调度。
在高速分组传输中,根据线路状态,在每个基站具有独立的调度功能的情况下,在高速切换发送基站时,产生通信终端接收的分组的顺序(号码)发生偏差的课题。这是因为在基站间没有控制分组号码等的发送顺序的同步的功能。
用图3来说明该现象。这里,为了简化说明,假设重发的纠错算法采用Go Back N方式,基站的选择信号和下行线路的高速分组信号被无错误地传输。在图3中,虚线表示上行线路的ACK信号未正确传输给基站。此外,粗线表示通信终端的基站选择的切换定时和根据该选择信息伴随1帧的控制延迟来切换下行线路的发送基站的定时。
首先,在图3中,在下行线路中,在帧1~4中从为了线路状态良好而选择的BTS1来发送分组1~4。通信终端在帧1中接收分组号码1,用帧2的上行线路来发送与分组号码1对应的ACK信号。该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第1条虚线)。由于BTS2未接收到与分组号码1对应的ACK信号,所以判断为分组号码1未到达,在帧3中再次准备分组号码1。
接着,通信终端在帧2中接收分组号码2,用帧3的上行线路来发送与分组号码2对应的ACK信号。该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第2条虚线)。由于BTS2未接收到从BTS1重发的偏差的与分组号码1对应的ACK信号,所以判断为分组号码1未到达,在帧4中再次准备分组号码1。然后,BTS2开始接收帧4的ACK信号,考虑到分组号码1总算被正确地接收,在帧5以后从分组号码2起依次准备分组。
通信终端在帧4~6中选择了BTS2的情况下,在帧5~7中从BTS2发送下行分组。此时,由于BTS2不知道BTS1在分组号码1~4中进行了发送,所以使帧4切换前的分组号码1持续,在帧5中发送分组号码2。
通信终端在帧4中接收分组号码4,用帧5的上行线路来发送与分组号码4对应的ACK信号。该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS2,但假设错误到达线路状态差的BTS1(图中左起第3条虚线)。由于BTS1未接收到与分组号码4对应的ACK信号,所以判断为分组号码4未到达,在帧6中再次准备分组号码4。然后,BTS1从后面的分组号码4起依次准备分组。
通信终端在帧7、8中选择了BTS1的情况下,在帧8、9中从BTS1发送下行分组。此时,由于BTS1不知道BTS2在分组号码2~4中进行了发送,所以使切换前的分组号码5持续,并发送分组号码6。
通信终端在帧7中接收分组号码4,用帧8的上行线路来发送与分组号码4对应的ACK信号。该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第4条虚线)。由于BTS2未接收到与分组号码4对应的ACK信号,所以判断为分组号码4未到达,在帧9中再次准备分组号码4。然后,BTS2从后面的分组号码4起依次准备分组。
假设在帧10以后也进行上述那样的操作。
于是,在基站具有调度功能的情况下,由于在基站间没有控制分组号码等的发送顺序同步的功能,所以从图3的接收分组号码可知,不仅通信终端接收的分组的顺序(号码)明显地偏差,而且多次接收相同的分组号码的信息,传输效率极差。
一般来说,在分组接收中,由于作为接收端的通信终端发送表示分组的接收成功/不成功的ACK或NACK信号,所以对于该课题来说,如果该信号不错误地传输到多个基站,那么分组的送出顺序不产生偏差。
但是,为了实现它,上行线路需要极大地提高ACK/NACK信号的发送功率,或以极低的纠错编码率来保护。无论哪种方法,对其他站都成为大的干扰,由于使频率利用效率显著地降低而难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速分组传输***,在基站中具有调度功能,在基站间可以控制分组号码等的发送顺序的同步。
本发明的高速分组传输***,根据多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状态将显示所述通信终端选择的基站的选择基站信息和管理分组发送顺序的信息用上行线路发送到被选择的所述基站,由所述选择基站信息选择出的所述基站根据所述管理分组发送顺序的信息用下行线路来传输分组到所述通信终端。
本发明的基站装置包括:接收部件,按照多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状况接收显示所述通信终端选择出的基站的选择基站信息和管理分组发送顺序的信息;送出控制部件,根据管理所述发送顺序的信息来控制送出的分组;以及发送部件,在用所述选择基站信息进行了选择时,将从所述送出控制部件送出的所述分组发送到所述通信终端。
本发明的通信终端装置包括:选择部件,按照多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状态选择以下个发送定时发送的基站;以及发送部件,将管理分组发送顺序的信息和发送数据一起发送到所述选择部件所选择的所述基站。
本发明在各基站中具有调度功能,在基站间控制分组号码等的发送顺序的同步的情况下,在各基站下次选择本站对通信终端进行发送时,着眼于可良好识别下次要发送的分组号码的事实,发现通过将作为确认信号的ACK信号或NACK信号和用于管理分组的发送顺序的信息一起发送,在下次选择本站对通信终端进行发送时,可以由发送基站来识别分组的发送顺序,可以控制分组的发送顺序的同步,从而完成了本发明。
即,本发明的核心在于,在高速站场选择分集的用于高效率地进行下行高速分组传输的***中,将基站用于管理分组的发送顺序的信息、例如IP(Internet Protocol;因特网协议)分组号码本身或在无线传输上新赋予的号码赋予在控制信号中,通过在各基站中分别管理该信息,进行基站间的分组的发送顺序合并(同步)。
由此,各基站具有调度功能,并且在基站间可以控制分组号码等的发送顺序的同步。其结果,在高速分组传输中,根据小区边界或传播环境来抑制速率的下降,提高传输的吞吐量,并且抑制对其他站产生的干扰,可以实现每个信道的高速传输和***容量的增加。
基站发送用于管理分组的发送顺序的信息的情况下的信道结构没有特别限制。例如,如图4A、图4B所示,在高速分组传输用信道(图中的高速分组CH、W-CDMA中的DSCH)中设置辅助控制信道,基站也可以用该辅助控制信道(下行线路:细实线)发送用于管理分组的发送顺序的信息。此外,用该辅助控制信道来发送调制方式、传输速率等。
在上行线路中,用辅助控制信道来传输ACK信号/NACK信号、基站选择信号、下行线路请求传输速率信息、分组号码(或校验信号)等信息。这些信息也可用多个信道(代码)来传输。例如,考虑到传输差错,对于基站选择信号和分组号码用传输差错非常低的信道来传输,对于剩余的信息用可靠性不大高的其他信道来传输。
如图5所示,在DSCH中,辅助控制信道是个别物理信道(DPCH)。这种情况下,作为辅助控制信道,也可以对与其他用户共用的控制信道进行时间分割来使用。
再者,作为辅助控制信道,在W-CDMA中,例如可以列举出个别控制信道(DPCH)和公用控制信道等。
这里,说明现有的高速站场选择分集的SSDT。如图6所示,SSDT使通信终端在DHO中测定与各基站的线路状态(例如,CPICH(Common PilotCHannel的RSCP(接收功率)),选择最高电平的基站(称为最初BTS),将其ID代码作为上行线路的信号(FBI(FeedBack Indicator)来发送。
基站根据接收到的FBI信号(ID代码)来判断是否选择了本站。在判断为选择了本站的情况下,发送数据(DPDCH:Dedicated Physical Data CHannel;专用物理数据信道),除此以外,仅传输发送停止或控制信号(DPCCH:Dedicated Physical Control CHannel;专用物理控制信道)。
由此,从DHO中线路状态不好的基站以大功率进行发送,虽然对其他站产生大的干扰,但可以消除使本站的线路质量提高的效果小这样的***的浪费。但是,由于上行线路的FBI的差错率高,所以尽管选择了自身,但在错误判断的情况下,该选择周期之间从哪个基站也不发送数据。这种情况下,会担心在话音传输等的实时传输中有使线路质量恶化的情况。因此,根据多个条件,仅在本基站判断为不是最初BTS的情况下,才仅传输发送停止或控制信号(DPCCH)。再者,SSDT规定了对包含FBI的DPCCH和具有DPDCH的DPCH(Dedicated Physical CHannel;专用物理信道)的应用。
附图说明
图1是说明软越区切换的图;
图2A是说明硬越区切换的图;
图2B是说明硬越区切换的图;
图3是说明现有的高速分组传输***中的分组传输状态的图;
图4A是说明本发明的高速分组传输***中的信道结构的图;
图4B是说明本发明的高速分组传输***中的信道结构的图;
图5是说明本发明的高速分组传输***中的信道结构的图;
图6是说明本发明的高速分组传输***中的信道结构的图;
图7是说明本发明实施例1的高速分组传输***中的基站装置的结构方框图;
图8是说明本发明的高速分组传输***中的通信终端装置的结构方框图;
图9是说明本发明实施例1的高速分组传输***中的分组的传输状态的图;
图10是说明本发明实施例1的高速分组传输***中的分组的传输状态的图;
图11是说明本发明实施例2的高速分组传输***中的基站装置的结构方框图;以及
图12是说明本发明实施例2的高速分组传输***中的分组的传输状态的图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的实施例。
(实施例1)
在本实施例中,说明在来自通信终端的上行线路的控制信号中赋予基站用于管理分组的发送顺序的信息、例如IP分组号码本身或对无线传输新赋予的号码,通过在各基站中分别管理该信息,能够进行多个基站间的同步的情况。
图7是说明本发明实施例1的高速分组传输***中的基站装置的结构方框图。在图7中,仅表示传输高速分组的信道所用的发送***,省略了辅助控制信道所用的发送***。
图7所示的基站装置(以下,省略为基站)通过天线101由无线电路102接收来自通信对方的通信终端装置(以下,省略为通信终端)的上行线路信号。无线电路102对接收信号进行规定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)。无线接收处理过的信号被送至相关器104。
相关器104用通信终端中的扩频调制处理中使用的扩频码对无线接收处理过的信号进行解扩处理。解扩处理后的信号被送至解调电路105。解调电路105使用解扩处理后的信号进行解调。解调后的信号(解调数据)被送至分离电路106。无线接收处理过的信号被送至同步电路103,由同步电路103来控制解扩处理和解调的定时。该定时信息被送至相关器104和解调电路105。因此,相关器104和解调电路105根据定时信息来进行解扩处理和解调。
分离电路106在解调数据中分离出通信终端请求的传输速率的信息、请求进行发送的基站的信息、ACK信号、分组号码等信息的数据、以及接收数据。通信终端请求的传输速率(调制方式或信道编码方式、包含复用代码数的发送方式:自适应调制方式)的信息被输出到请求传输速率判定电路107,请求进行发送的基站的信息被输出到发送BTS判定电路108,ACK信号被输出到ACK检测电路109,分组号码等信息被输出到分组号码检测电路110。
请求传输速率判定电路107根据从接收信号分离出的传输速率的信息来判定通信终端请求的传输速率,将该判定出的传输速率的信息输出到送出控制电路111。
发送BTS判定电路108根据从接收信号分离出的、请求进行发送的基站的信息,来判定以下一个传输单位进行发送的基站,将该判定出的基站的信息输出到送出控制电路111。
ACK检测电路109检测从接收信号中分离出的ACK信号,将该检测出的结果输出到送出控制电路111。分组号码检测电路110检测从接收信号中分离出的、由通信终端请求的分组号码等信息,将该检测出的结果输出到送出控制电路111。
再有,对每个用户设置从同步电路103至送出控制电路111的电路。
送出控制电路111使用判定出的传输速率的信息、判定出的基站的信息、是否是ACK信号、分组号码,来进行发送到通信终端的数据的送出控制。每个用户的各数据送出的信息被分别输出到调度电路112。
调度电路112根据每个用户的各数据送出的信息,来进行数据发送的分配。这种情况下,考虑到QoS或线路状态或***的容量来进行数据发送的分配(将哪个分组发送到哪个通信终端)。该分配的信息(在哪个定时内对哪个通信终端以怎样的发送方式来发送等的调度信息)被输出到存储器113、调制电路114。
存储器113存储发送数据(分组数据),根据来自调度电路112的调度信息将数据输出到调制电路114。调制电路114按随着调度信息的调制方式对从存储器113输出的数据进行调制处理。调制处理后的数据被输出到扩频电路115,扩频电路115使用规定的扩频码进行扩频调制处理。扩频调制处理过的数据由乘法器116来进行规定的发送功率控制,即根据调度信息进行发送功率控制后,输出到加法器117。
再有,对每个用户设置存储器113、调制电路114、扩频电路115、乘法器116。
加法器117对各个用户使用的数据进行复用,例如进行时间复用或代码复用。由此,成为高速分组信号。将该高速分组信号和其他的信道信号进行复用,输出到无线电路102。无线电路102对发送的数据进行规定的无线发送处理(D/A变换、上变频等)。无线发送处理过的信号通过天线101发送到通信终端。
图8是说明本发明的高速分组传输***中的通信终端装置的结构方框图。这里,说明以相同的信道(代码)来进行传输速率判定、高速分组接收、BTS选择的情况,但本发明也可以分别设置各自的相关器,用不同的信道(代码)来进行传输速率判定、高速分组接收、BTS选择。
图8所示的通信终端装置(以下,省略为通信终端)通过天线201由无线电路202来接收来自作为通信对方的基站的下行线路信号。无线电路202对接收信号进行规定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)。无线接收处理过的信号被送至相关器204。
相关器204使用基站中扩频调制处理时使用的扩频码对无线接收处理过的信号进行解扩处理。解扩处理后的信号被分别输出到传输速率判定电路205、解调电路206、BTS选择和请求速率判定电路209。
传输速率判定电路205使用解扩处理后的信号来判定传输速率。传输速率指调制方式或信道编码方式、以及包含复用代码数的发送方式(自适应调制方式)。判定出的传输速率的信息被输出到解调电路206。解调电路206使用解扩处理后的信号,根据传输速率判定电路205判定出的自适应调制方式来进行解调。解调后的信号(解调数据)被送至差错检测电路207。
无线接收处理过的信号被送至同步电路203,同步电路203控制解扩处理或传输速率判定的定时。该定时信息被送至相关器204和传输速率判定电路205。因此,相关器204和传输速率判定电路205根据定时信息来进行解扩处理或传输速率判定。
差错检测电路207对解调数据进行差错检测,获得接收数据。作为差错检测,例如,可以使用CRC(Cyclic Redundancy Check;循环冗余校验)。差错检测后的数据被输出到判定电路208。判定电路208判定对接收数据(分组)赋予的分组号码。判定电路208在分组中未检测出差错时将ACK信号输出到复用电路210,而在分组中检测出差错时将NACK信号输出到复用电路210。而且,判定电路208将接收的分组号码(在后述的实施例2中为校验信号)输出到复用电路210。
另一方面,解扩处理过的信号被输出到BTS选择和请求速率决定电路209。BTS选择和请求速率决定电路209使用解扩处理后的信号来估计线路状态,根据该估计结果选择以下一个传输单位发送的基站。BTS选择和请求速率决定电路209根据估计出的线路状态来决定由基站发送时的传输速率(自适应调制方式)。该BTS选择信号或请求速率的信息被输出到复用电路210。
复用电路210将发送数据、BTS选择信号、请求速率信息、ACK信号/NACK信号、分组号码或校验信号进行复用,输出到调制电路211。调制电路211根据传输速率(自适应调制方式)对发送数据和上述各种信息进行调制处理。调制处理后的数据被输出到扩频处理212,扩频电路212使用规定的扩频码进行扩频调制处理。扩频调制处理过的数据被输出到无线电路202。无线电路202对发送的数据进行规定的无线发送处理(D/A变换、上变频等)。无线发送处理过的信号通过天线201发送到通信终端。
下面,说明具有上述结构的高速分组传输***的工作情况。这里,基站选择意味着站场或扇区的选择,在一个基站中有多个站场或扇区的情况下,选择最合适的站场或扇区。因此,本发明的基站选择不限于简单地选择物理的基站装置的情况。
首先,在通信终端中,根据接收信号来估计线路状态,根据该估计结果选择以下一个传输单位发送的基站,决定发送时的传输速率(自适应调制方式)。然后,从通信终端向基站发送该BTS选择信号和请求速率。此时,还发送以下一个传输单位请求的分组号码的信息。
基站根据从接收信号中分离出的、请求进行发送的基站的信息,来判定以下一个传输单位进行发送的基站,将该判定出的基站的信息输出到送出控制电路111。而且,检测从接收信号中分离出的ACK信号,将该检测出的结果输出到送出控制电路111。此外,检测从接收信号中分离出的、由通信终端请求的分组号码等信息,将该检测的结果输出到送出控制电路111。
送出控制电路111使用判定出的基站的信息、是否是ACK信号、分组号码,来进行发送到通信终端的数据的送出控制。有关该送出控制用图9来说明。图9是说明本发明实施例1的高速分组传输***中的分组传输状态的图。这里,为了简化说明,重发的纠错算法采用Go Back N方式,基站的选择信号和下行高速分组及基站选择的切换时的请求分组号码被无差错传输。在图9中,虚线的箭头表示未将上行线路中的ACK正确传输到基站。粗线表示通信终端的基站选择的切换定时和根据该选择信息伴随1帧的控制延迟来切换下行线路的发送基站的定时。
在该送出控制中,如ACK/NACK的顺序管理那样,不必一定将分组号码始终正确地传输到多个基站,仅通过以下一个传输单位(发送定时)进行发送的基站不错误地接收上述分组号码,可容易地实现发送顺序的基站间同步。
首先,在图9中,在下行线路中,由选择出的BTS1在帧1~4中发送分组1~4,以便线路状态良好。通信终端接收分组号码1,用帧2的上行线路发送相对于分组号码1的ACK信号。此时,将BTS选择信号(BTS1)和请求分组号码(分组号码3)与ACK信号一起发送。
假设该ACK信号在线路状态良好的BTS1时不错误地到达,而在线路状态差的BTS2时错误到达(图中左起第1条虚线)。BTS2时,由于不接收相对于分组号码1的ACK信号,所以判断为分组号码1未到达,再次准备分组号码1的(1)*(非选择时仅用ACK信号判断出的分组号码)。此时,由于用上行线路信号来发送通信终端请求的分组号码3,所以BTS2可以按该传输单位来识别通信终端请求分组号码3。由此,尽管请求分组号码错误,但在BTS2中进行发送顺序修正,可以获得BTS1和BTS2的发送中的同步。
接着,通信终端在帧2中接收分组号码2,用帧3的上行线路来发送与分组号码2对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS1)及请求分组号码(分组号码4)一起发送。该ACK信号无差错地到达线路状态良好的BTS1,但假设再次错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第2条虚线)。BTS2即使未接收与分组2对应的ACK信号,但由于可以识别为通信终端请求了分组号码4,所以按下一个传输单位来准备分组号码4。
接着,通信终端在帧3中接收分组号码3,用帧4的上行线路来发送与分组号码3对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS2)及请求分组号码(分组号码5)一起发送。这里,通信终端在帧4~6中选择了BTS2的情况下,在帧5~7中从BTS2发送下行分组。
由于BTS1将通信终端请求的分组识别为分组号码4,所以在帧4中将分组号码4发送到通信终端。通信终端接收分组号码4,用帧5的上行线路来发送与分组号码4对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS2)及请求分组号码(分组号码6)一起发送。
该ACK信号无差错地到达线路状态良好的BTS2,但假设错误到达线路状态差的BTS1(图中左起第3条虚线)。BTS1即使未接收与分组4对应的ACK信号,但由于可以识别为通信终端请求了分组号码6,所以按下一个传输单位来准备分组号码6。由此,尽管请求分组号码错误,但在BTS1中修正发送顺序,可以取得BTS1和BTS2的发送的同步。
接着,通信终端在帧6中接收分组号码6,用帧7的上行线路来发送与分组号码6对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS1)及请求分组号码(分组号码8)一起发送。这里,通信终端在帧7、8中选择了BTS1的情况下,在帧8、9中从BTS1发送下行分组。
由于BTS2识别出通信终端请求的分组是分组号码7,所以在帧7中将分组号码7发送到通信终端。通信终端接收分组号码7,用帧8的上行线路来发送与分组号码7对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS1)及请求分组号码(分组号码9)一起发送。
该ACK信号无差错地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达了线路状态差的BTS2(图中左起第4条虚线)。BTS2即使未接收与分组7对应的ACK信号,但由于可以识别为通信终端请求了分组号码9,所以按下一个传输单位来准备分组号码9。由此,尽管请求分组号码错误,但在BTS2中修正发送顺序,可以取得BTS1和BTS2的发送的同步。
假设在帧10以后还进行上述的操作。
于是,通过进行上述那样的送出控制,在高速分组传输***中,可以在基站中保存调度功能,并且在基站间可以控制分组号码等的发送顺序的同步。
在本实施例中,通信终端请求的分组号码可以与BTS选择信号同时作为上行线路信号来发送,也可以与ACK信号或NACK信号同时作为上行线路信号来发送。于是,将通信终端请求的分组号码与BTS选择信号或ACK信号/NACK信号同时作为上行线路信号来发送,与ACK信号相比,通过无差错地传输,与以往例所示的仅用ACK信号来取得各基站的分组信号的发送顺序的同步的情况相比,可以防止基站间的发送分组的顺序(号码)的偏差,改善丢失通信终端的同一分组号码的多次接收等的传输效率。
在本实施例中,在下行分组中有差错,不返回ACK信号的情况下,也可以将通信终端请求的分组号码作为上行线路信号来发送。这种情况下,由于基站可以将未收到ACK信号判断为下行分组信号的传输差错,所以通信终端不一定发送NACK信号。
在本实施例中,如图10所示,也可以仅在切换发送基站的情况下才发送分组号码。由此,由于除了切换基站以外,不传输分组号码,所以可以提高频率利用效率。此时,与传输其他信息的信道相比,通过以高的发送功率来发送分组号码的信息,可以降低或防止分组号码的传输差错,进一步提高传输效率。
在图10中,下行线路从为了线路状态良好而选择的BTS1发送分组1~4。通信终端在帧1中接收分组号码1,用帧2的上行线路来发送与分组号码1对应的ACK信号。
该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第1条虚线)。由于BTS2未接收到与分组号码1对应的ACK信号,所以判断为分组号码1未到达,在帧3中再次准备分组号码1。
接着,通信终端在帧3中接收分组号码3,用帧4的上行线路发送与分组号码3对应的ACK信号。此时,将ACK信号与BTS选择信号(BTS2)和请求分组号码(分组号码5)一起来发送。这里,通信终端在帧4~6中选择了BTS2的情况下,在帧5~7中从BTS2发送下行分组。
此时,由于用上行线路信号来发送通信终端请求的分组号码5,所以BTS2可以按该传输单位来识别通信终端请求分组号码5。由此,在BTS2中修正发送顺序,可以取得BTS1和BTS2的发送的同步。但是,此时BTS1错误接收请求分组号码,仅根据ACK信号来进行判断,准备分组号码5。
接着,通信终端在帧4中接收分组号码4。然后,用帧5的上行线路来发送与分组号码4对应的ACK信号,将ACK信号和基站选择信号(BTS2)一起发送。该ACK信号无错误地到达线路状态良好的BTS2,但假设错误到达线路状态差的BTS1(图中左起第3条虚线)。
接着,通信终端在帧6中接收分组号码6,用帧7的上行线路来发送与分组号码6对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS1)及请求分组号码(分组号码8)一起发送。这里,通信终端在帧7、8中选择了BTS1的情况下,在帧8、9中从BTS1发送下行分组。
由于BTS1识别出通信终端请求的分组是分组号码8,所以在帧8中准备分组号码8,发送到通信终端。通信终端接收分组号码8,用帧9的上行线路来发送与分组号码8对应的ACK信号。此时,将ACK信号和BTS选择信号(BTS2)及请求分组号码(分组号码10)一起发送。
在BTS2中,由于错误接收了帧8的ACK信号,所以在帧9中准备发送分组号码7,但由于在帧9中识别出通信终端请求的分组是分组号码10,所以在帧10中准备分组号码10,可以发送到通信终端。通信终端接收分组号码10,用帧11的上行线路来发送与分组号码10对应的的ACK信号。由此,尽管非发送时分组号码出错,但在发送时,在BTS2中修正发送顺序,可以获得BTS1和BTS2的发送中的同步。
假设上述的操作在帧11以后还进行。
这种情况下,通过将自适应调制方式发送到新的基站,即使在来自例如新选择的基站的最初发送是由其之前选择的基站发送的分组的重发时,例如即使在切换下行发送的基站,并且在其之前接收的分组是NG(错误),请求重发的分组号码的情况下,通过在此时发送自适应调制方式,新的基站也可以按相同的自适应调制方式进行重发。因此,接收端的通信终端能够进行分组合成(将前面接收到的信号的软判定值和重发的接收信号的软判定值进行合成并解调的方法),可以提高吞吐量。因此,考虑到这种情况,如果不进行重发就不需要将自适应调制方式送至新的基站,所以期望在接收分组OK时(ACK时)不发送自适应调制方式,而仅在接收分组NG时(NACK时)发送自适应调制方式。由此,可以防止无用的信息比特的传输,提高频率利用效率。
在本实施例中,说明了使用分组号码作为管理发送顺序的信息的情况,但本发明也可以使用其他的识别号码作为管理发送顺序的信息。
(实施例2)
在本实施例中,说明了通过来自通信终端的上行线路,直接传输期望的分组号码而不管理发送顺序,周期性地从通信终端发送表示接收状况如何的校验信号(用于管理发送顺序的信息),在基站间获得分组号码的发送顺序同步的方法。
图11是说明本发明实施例2的高速分组传输***的基站装置的结构方框图。在图11中,对于与图7相同的部分附以与图7相同的标号,并省略详细的说明。
图11所示的的基站装置设有校验信号检测电路301来代替图7所示的基站装置的分组号码检测电路110。该校验信号检测电路301检测从接收信号中分离出的校验信号(标记),将该检测出的结果输出到送出控制电路111。
下面,说明具有上述结构的高速分组传输***的工作情况。
首先,在通信终端中,根据接收信号来估计线路状态,根据该估计结果来选择以下一个传输单位进行发送的基站,决定发送时的传输速率(自适应调制方式)。然后,将该BTS选择信号和请求速率从通信终端发送到基站。此时,每隔几个分组号码来发送表示该分组号码的校验信号(标志)。
基站根据从接收信号中分离的、请求进行发送的基站的信息,判定按下一个传输单位进行发送的基站,将该判定的基站信息输出到送出控制电路111。检测从接收信号中分离的ACK信号,将该检测的结果输出到送出控制电路111。此外,检测从接收信号中分离的校验信号,将该检测结果输出到控制电路111。
送出控制电路111使用判定过的基站信息、是否是ACK信号、校验信号来进行发送到通信终端的数据的送出控制。用图12说明该送出控制。图12是说明本发明实施例2的高速分组传输***的分组传输状态的图。这里,为了简化说明,假设重发的纠错算法采用Go Back N方式,基站的选择信号、下行高速分组信号和校验信号被无差错地传输。这里,通信终端每隔两个能够正确接收的分组号码来发送校验信号。发送校验信号的间隔(分组数)没有特别限制。在图12中,虚线表示上行线路中的ACK未被正确地传输到基站。粗线表示根据通信终端的基站选择的切换定时和该选择信息,随着一帧的控制延迟来切换下行线路的发送基站的定时。此外,圆圈数字表示修正的分组号码。
在图12中,在下行线路中,在帧1~4中从为了线路状态良好而选择的BTS1发送分组1~4。通信终端在帧1中接收分组号码1,用上行线路发送与分组号码1对应的ACK信号。
该ACK信号无差错地到达线路状态良好的BTS1,但假设错误到达线路状态差的BTS2(图中左起第1条虚线)。由于BTS2不接收相对于分组号码1的ACK信号,所以判断为分组号码1未到达,在第3帧中再次准备分组号码1。
此时,通信终端在正确地接收了分组号码1、2时,在接着的第3帧中发送校验信号(2)。由于BTS2在第3帧中通过接收校验信号(2),可以识别由通信终端接收到的分组号码1、2,所以对用下一个传输单位发送的分组号码进行修正,在第4帧中成为分组号码4。由此,尽管分组号码错误,但在BTS2中对发送顺序进行修正,可以取得BTS1和BTS2的发送中的同步。
在通信终端在第4~第6帧中选择了BTS2的情况下,在第5~第7帧中变为从BTS2发送下行分组。通信终端在第4帧中接收分组号码4,用第5帧的上行线路发送相对于分组号码4的ACK信号。该ACK信号无差错地到达线路状态良好的BTS2,但假设错误到达线路状态差的BTS1(图中左起第3条虚线)。
通信终端在正确地接收了分组号码3、4时,在第5帧中发送校验信号(4)。由于BTS1通过在第5帧中接收校验信号(4),可以识别由通信终端接收到的分组号码3、4,所以在将因不能接收原来的ACK信号而用下一个传输单位第6帧发送的分组号码6作为4时,可以通过该校验信号进行修正,在第6帧中成为分组号码6。由此,尽管分组号码错误,但在BTS1中对发送顺序进行修正,可以取得BTS1和BTS2的发送中的同步。
假设上述的操作也在第7帧以后进行。
于是,在基站端,即使发送顺序混乱而未正确地接收ACK信号,也可以通过校验信号来修正发送顺序。因此,多少可产生一些分组号码的重复,但可以进行来自同步偏差的恢复,在通信终端中一定时间内能够接收一定号码内的分组。其结果,传输延迟变小,可以提高吞吐量。
在本实施例中,说明了在正确地接收了两个分组时用上行线路发送校验信号的情况,但也可以在多个帧中按一次的比例来设置用于取得发送顺序同步的复位区间。
此外,通过将本实施例与实施例1同时使用,在实施例1的方式中,也可以修复因分组号码的传输差错产生的基站间的发送顺序的同步偏差。
(实施例3)
在本实施例中,说明在通信终端和基站之间,不用无线来交换分组号码或校验信号等控制信号,而在基站和控制站之间设定传输规则,以便在基站间取得分组号码的发送顺序的同步的情况。
例如,在基站中的调度管理上设置限制(设置用于在基站间获得同步的限制),以便在规定的多个帧间结束从控制站传输的所有分组的发送。作为极端的情况,仅按一个分组单位来进行从控制站向基站的传输。该限制条件的信息被输入到例如图7和图11所示的基站装置的调度电路112。然后,调度电路112根据限制条件的信息来进行发送的调度。
在这种情况下,必须从同一基站发送一个分组单位成为前提,基站通过进行与其他信道的复用和传输速率的控制来进行调度。在一个分组单位的传输结束,接收下一个BTS选择信号,传输下一个分组时,从新的控制站传输下一个分组。
由此,在基站间没有发送顺序偏差。通过重发也使用新的一个分组单位从控制站传输到基站,从而不产生重发的偏差。
本实施例的方式可以与上述实施例1、2组合来实施。即,在进行上述实施例1、2的控制信号的交换时,通过同时导入上述传输规则,可以实现更高的同步。
本发明不限于上述实施例1~3,可以进行各种变更来实施。例如,在上述实施例1~3中,说明了切换两个基站的情况,但本发明也可以适用于切换三个以上基站的情况。
在上述实施例1~3中,说明了重发的纠错算法是Go Back NARQ的情况,但在本发明中,即使重发的纠错算法是Stop and Wait ARQ、Selective RepeatARQ、混合ARQ等,也同样适用。
本发明的高速分组传输***采用以下结构:根据线路状态将通信终端选择的基站选择信息和管理发送顺序的信息用上行线路发送到基站,由所述基站选择信息选择出的基站根据管理所述发送顺序的信息用下行线路来传输分组。
根据该结构,在通过站场选择分集高效率地进行下行线路的高速分组传输的***中,由于基站发送用于管理分组的发送顺序的信息,通过在各基站中分别管理该信息,进行基站间的分组的顺序配合(同步),所以可以对各基站保存调度功能,并且可以控制基站间分组号码等发送顺序的同步。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:根据基站选择信息,仅在切换发送下行线路信号的基站时将管理所述发送顺序的信息发送到基站。
根据该结构,除了切换基站以外,由于不传输分组号码,所以可以提高传输效率。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:管理发送顺序的信息至少是一个正确接收了分组号码和分组时的校验信号。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:通信终端将自适应调制方式和管理发送顺序的信息一起发送到基站。
根据该结构,即使在例如来自新选择的基站的最初发送是由其前面选择的基站传送的分组的重发时,也可以通过发送自适应调制方式,在新的基站中以相同的自适应调制方式进行重发。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:根据基站选择信息,仅在切换发送下行线路信号的基站时,通信终端将自适应调制方式和管理发送顺序的信息一起发送到基站。
根据该结构,在新的基站中可以用相同的自适应调制方式进行重发。因此,在接收端的通信装置中能够进行分组合成(将前面接收的信号的软判定值和重发的接收信号的软判定值进行合成来解调的方法),提高吞吐量。
本发明的高速分组传输***采用以下结构:根据基站选择信息,仅在切换发送下行线路信号的基站,并且在此以前接收到的分组中有差错,由切换后的基站请求重发有差错的分组情况下,通信终端将自适应调制方式和管理发送顺序的信息一起发送到基站。
根据该结构,如果不进行重发,那么由于不必将自适应调制方式传送到新的基站,所以可以在接收分组OK时(ACK时)不发送自适应调制方式,而仅在接收分组NG时(NACK时)发送自适应调制方式。由此,可以防止无用的信息比特的传输,提高频率利用效率。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:以比传输其他信息高的发送功率来传输管理发送顺序的信息。
根据该结构,可以降低或防止管理发送顺序的信息的传输差错,可以进一步提高传输效率。
本发明的高速分组传输***在上述结构中采用以下结构:在基站和控制所述基站的控制站之间设置用于同步的限制,根据所述限制,基站进行发送。
根据该结构,可以防止基站间发送顺序的偏差。而且,通过使用重发的新的分组单位从控制站传输到基站,可以防止重发造成的偏差。
本发明的基站装置采用以下结构,它包括:接收部,按照线路状况接收通信终端选择出的基站选择信息和管理发送顺序的信息;送出控制部,根据管理所述发送顺序的信息来控制送出的分组;以及发送部,在用所述基站选择信息进行了选择时,将从所述送出控制部送出的分组发送到所述通信终端。
根据该结构,在通过站场选择分集高效率地进行下行线路的高速分组传输的***中,通过基站发送用于管理分组的发送顺序的信息,在各基站中分别管理该信息,进行基站间的分组配合(同步),从而可以对各基站保存调度功能,并且可以控制基站间分组号码等发送顺序的同步。
本发明的通信终端装置采用以下结构,它包括:选择部,按照线路状态选择以下个传输单位发送的基站;以及发送部,将管理发送顺序的信息和发送数据一起发送到基站。
根据该结构,由于将管理发送顺序的信息发送到基站,进行基站间的分组的顺序配合(同步),所以各基站保存调度功能,并且在基站间可以实现分组号码等的发送顺序的同步。
本发明的通信终端装置在上述结构中采用以下结构:仅在切换发送下行线路信号的基站时将管理所述发送顺序的信息发送到基站。
根据该结构,除了切换基站以外,由于不传输分组号码,所以能够提高传输效率。
如以上说明,根据本发明,在通过站场选择分集高效率地进行下行线路的高速分组传输的***中,由于基站将用于管理分组的发送顺序的信息、例如IP分组号码本身或对无线传输新赋予的号码赋予在控制信号中,在各基站中分别管理该信息,进行基站间的分组的顺序配合(同步),所以可以对各基站保存调度功能,并且可以控制基站间分组号码等发送顺序的同步。
其结果,在高速分组传输中,按照小区边界或传播环境来抑制速率的下降,提高传输的吞吐量,并且抑制对其他站产生的干扰,可以实现信道分配的高速传输和***容量的增加。
本说明书基于2000年7月4日申请的(日本)特愿2000-202035。其内容全部包含于此。
产业上的可利用性
本发明涉及数字无线通信***中的高速分组传输***,特别适用于站场选择分集的高速分组传输***。
Claims (11)
1.一种高速分组传输***,根据多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状态将显示所述通信终端选择的基站的选择基站信息和管理分组发送顺序的信息用上行线路发送到被选择的所述基站,由所述选择基站信息选择出的所述基站根据所述管理分组发送顺序的信息用下行线路来传输分组到所述通信终端。
2.如权利要求1所述的高速分组传输***,其中,根据所述选择基站信息,仅在切换发送下行线路信号的基站时所述通信终端将所述管理分组发送顺序的信息发送到所述基站。
3.如权利要求1所述的高速分组传输***,其中,所述管理分组发送顺序的信息至少是分组号码和正确接收了分组时的校验信号的任何一个。
4.如权利要求1所述的高速分组传输***,其中,所述通信终端将自适应调制方式和所述管理分组发送顺序的信息一起发送到所述基站。
5.如权利要求4所述的高速分组传输***,其中,根据所述选择基站信息,仅在切换发送下行线路信号的基站时,所述通信终端将所述自适应调制方式和所述管理分组发送顺序的信息一起发送到所述基站。
6.如权利要求4所述的高速分组传输***,其中,根据所述选择基站信息,仅在切换发送下行线路信号的基站,并且在此以前接收到的分组中有差错,由切换后的基站请求重发有差错的分组情况下,所述通信终端将所述自适应调制方式和所述管理分组发送顺序的信息一起发送到所述基站。
7.如权利要求1所述的高速分组传输***,其中,根据所述选择基站信息,仅在切换发送下行线路信号的基站时,以比传输其他信息高的发送功率来传输所述管理分组发送顺序的信息。
8.如权利要求1所述的高速分组传输***,在所述通信终端所选择的所述基站和控制所述基站的控制站之间设置用于同步的限制,所述基站在所述同步用的限制所规定的帧间对所述通信终端将所述分组发送完毕。
9.一种基站装置,包括:接收部件,按照多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状况接收显示所述通信终端选择出的基站的选择基站信息和管理分组发送顺序的信息;送出控制部件,根据所述管理发送顺序的信息来控制送出的分组;以及发送部件,在用所述选择基站信息进行了选择时,将从所述送出控制部件送出的所述分组发送到所述通信终端。
10.一种通信终端装置,包括:选择部件,按照多个基站与通信终端之间的无线通信线路的各个线路状态选择以下个发送定时发送的基站;以及发送部件,将管理分组发送顺序的信息和发送数据一起发送到所述选择部件所选择的所述基站。
11.如权利要求10所述的通信终端装置,其中,仅在切换发送下行线路信号的基站时将所述管理分组发送顺序的信息发送到所述基站。
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