無線通信系統(tǒng)、無線通信的設(shè)定方法、基站、移動(dòng)臺(tái)站以及程序的制作方法
【專利說明】無線通信系統(tǒng)、無線通信的設(shè)定方法、基站、移動(dòng)臺(tái)站以及 程序
[0001] 本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)?zhí)枮?00980107180. 0,申請(qǐng)日為2009年03月18日，申請(qǐng)人為 日本電氣株式會(huì)社，題為無線通信系統(tǒng)、無線通信的設(shè)定方法、基站、移動(dòng)臺(tái)站以及程序的 發(fā)明提出的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及移動(dòng)無線系統(tǒng)，并涉及無線通信的設(shè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 為了滿足移動(dòng)無線通信的高速化要求，寬帶無線通信變得不可或缺。在寬帶移動(dòng) 無線通信中，由于多個(gè)延遲路徑的影響而發(fā)生在頻率軸上傳輸路徑質(zhì)量（也稱作信道質(zhì)量 指示符，Channel quality indicator :CQI)改變的頻率選擇性衰落。另外，如果考慮基站 與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)站（也稱作用戶設(shè)備，User Equipment :UE)進(jìn)行通信的多址接入，則由于移 動(dòng)臺(tái)站與基站進(jìn)行通信的環(huán)境各不相同，因此各個(gè)移動(dòng)臺(tái)站的頻域的CQI不同。如上所述 可知，比較各移動(dòng)臺(tái)站的頻域的CQI，進(jìn)行將CQI好的子載波分配給各移動(dòng)臺(tái)站的調(diào)度，由 此系統(tǒng)總處理能力提高。上述的調(diào)度被稱作依賴于傳輸路徑的頻率調(diào)度或者頻域依賴于信 道的調(diào)度（Frequency domain channel-dependent scheduling) 〇
[0004] 在第三代合作伙伴項(xiàng)目（3rd Generation Partnership Project :3GPP)中正被 促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化的長(zhǎng)期演進(jìn)（Long Term Evolution :LTE)中，作為下行鏈路接入方式而采用正 交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiplexing :0FDM)。在 LTE 的下行鏈路 中，適用上述的依賴于傳輸路徑的頻率調(diào)度，能夠針對(duì)1個(gè)移動(dòng)臺(tái)站分配多個(gè)頻率塊，所述 頻率塊由在1個(gè)傳輸時(shí)間間隔（TTI:Transmit Time Interval)內(nèi)在頻率軸上連續(xù)的資源 塊（資源塊：由多個(gè)子載波構(gòu)成）構(gòu)成。圖17表示LTE的下行鏈路中的頻率塊分配的例 子。在這里，表示在系統(tǒng)頻帶中在1個(gè)TTI內(nèi)調(diào)度4個(gè)移動(dòng)臺(tái)站的例子。移動(dòng)臺(tái)站I (UEl) 的頻率塊數(shù)量為3、移動(dòng)臺(tái)站2 (UE2)的頻率塊數(shù)量為2、移動(dòng)臺(tái)站3 (UE3)的頻率塊數(shù)量為 2、移動(dòng)臺(tái)站4(UE4)的頻率塊數(shù)量為1。
[0005] 另一方面，LTE的上行鏈路的接入方式采用單載波頻分多址（Single Carrier-Frequency Division Multiplexing Access :SC_FDMA)(在頻域進(jìn)行子載波映射 的發(fā)送器結(jié)構(gòu)的情況下，也稱作離散傅立葉變換擴(kuò)展的正交頻分多址（Discrete Fourier Transform-spread-OFDM，DFT-s-OFDM))。在LTE的上行鏈路中也同樣地應(yīng)用依賴于傳輸路 徑的頻率調(diào)度，然而，為了將峰均功率比（Peak to Average Power Ratio :PAPR)抑制得較 小，設(shè)定以下限制：在ITTI內(nèi)對(duì)I個(gè)移動(dòng)臺(tái)站分配連續(xù)的資源塊。即，頻率塊數(shù)量總是為 1個(gè)。圖18表示LTE的上行鏈路的頻率塊分配的例子。與圖17同樣地是在系統(tǒng)頻帶中在 ITTI內(nèi)調(diào)度4個(gè)移動(dòng)臺(tái)站的例子。移動(dòng)臺(tái)站1?4(UE1?4)的頻率塊數(shù)量總是為1個(gè)。
[0006] 另外，在非專利文獻(xiàn)1中，提出作為擴(kuò)展了 SC-FDM的接入方式采用在ITTI內(nèi) 對(duì)1個(gè)移動(dòng)臺(tái)站允許分配多個(gè)頻率塊的接入方式（以下記作多載波FDM(MC-FDM))，由 此提高頻率調(diào)度的多分集（multi diversity)效果，并且提高系統(tǒng)總處理能力。另外， 該多載波FDMA(MC-FDMA)是也被稱作FDMA-自適應(yīng)頻譜分配（FDMA-Adaptive Spectrum Allocation :FDMA_ASA)的方式。
[0007] 圖19表示SC-FDM和MC-FDM的發(fā)送器結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子和頻譜構(gòu)成。SC-FDM和 MC-FDMA的發(fā)送器的模塊構(gòu)成相同，并由數(shù)據(jù)生成部1701、DFT部1702、子載波映射部1703、 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，逆快速傅里葉變換）部 1704、循環(huán)前綴（Cyclic Prefix)部 1705 構(gòu)成。
[0008] 首先，在數(shù)據(jù)生成部1701中生成數(shù)據(jù)，在DFT部1702中從時(shí)域信號(hào)變換成頻域信 號(hào)，之后輸入到子載波映射部1703中。SC-FDM和MC-FDM的不同點(diǎn)在于：當(dāng)在子載波映 射部中映射子載波時(shí)的頻率塊數(shù)量的限制。SC-FDM的頻譜必須是連續(xù)（頻率塊數(shù)量=1) 的，而在MC-FDM中可能為不連續(xù)的頻譜（頻率塊數(shù)量> 1)。接下來，在IFFT部1704中， 從頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)，之后附加循環(huán)前綴并發(fā)送。所謂的附加循環(huán)前綴是指如圖20 所示的那樣將數(shù)據(jù)的后部復(fù)制到塊的前部。另外，循環(huán)前綴是為了有效地執(zhí)行接收側(cè)的頻 域均衡而插入的。另外，循環(huán)前綴長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)定為不超過傳輸路徑的延遲路徑的最大延遲 時(shí)間的長(zhǎng)度。
[0009] 另外，關(guān)于OFDM的PAPR，PAPR隨著子載波數(shù)量變大而增加。然而，當(dāng)在子載波數(shù)量 為50左右時(shí)PAPR的增加變得非常小，PAPR基本飽和。在能夠期待多用戶分集（multi-user diversity)效果的寬帶傳送中，通常子載波數(shù)量大于等于50,在該情況下，即使減小頻率 塊數(shù)量，也無法期待PAPR的改善。另一方面，在MC-FDM中，當(dāng)頻率塊數(shù)量變大時(shí)會(huì)包含在 頻率軸上不連續(xù)的頻譜，因此PAPR變大。因此，在MC-FDM中，通過將頻率塊數(shù)量抑制得較 小，能夠期待PAPR的改善。
[0010] 由于通過增加頻率塊數(shù)量提高分配資源塊的自由度，因此由依賴于傳輸路徑的頻 率調(diào)度而帶來的多分集效果增加。但是，當(dāng)增加頻率塊數(shù)量時(shí)，可以想到由于資源塊分配信 息的通知所導(dǎo)致的消耗（overhead)增加。實(shí)際上，正在討論要采用于LTE的下行鏈路的 資源塊分配信息通知中的位圖（Bit map)方法（適用于頻率塊數(shù)量大的情況的通知方法） (參照非專利文獻(xiàn)2、3)的消耗大于用于LTE的上行鏈路的分配信息通知中的基于樹型結(jié)構(gòu) (Tree-based)的方法（適用于頻率塊數(shù)量小的情況下的通知方法）（參照非專利文獻(xiàn)4)。 [0011] 具體來說，當(dāng)分配100個(gè)資源塊時(shí)，如果利用位圖則需要100位的調(diào)度信息，但如 果利用樹型結(jié)構(gòu)則需要l〇g2100(100+l)/2 = 13位的調(diào)度信息（頻率塊=1的情況）。實(shí)際 上，在LTE的下行鏈路中對(duì)分配的資源塊進(jìn)行限制，利用上限為37位的調(diào)度信息。另外，當(dāng) 將樹型結(jié)構(gòu)適用于頻率塊數(shù)量大的情況時(shí)，需要的通知位數(shù)為頻率塊數(shù)量是1的SC-FDM 的情況的頻率塊數(shù)量倍。具體來說，如果當(dāng)將在頻率塊數(shù)量=1的情況下利用樹型結(jié)構(gòu)時(shí) 的消耗設(shè)為上述的13位，則在頻率塊數(shù)量=2情況下增加為13X2 = 26位、在頻率塊數(shù)量 =4的情況下增加為13X4 = 52位。
[0012] 非專利文獻(xiàn)1 :眞嶋圭吾，三瓶政一、"久'彳于S 7夕只'夕卜歹A制御奩用広 帯域シ'ッy;レ?亇卩7伝送方式?〔関玄§検討"信學(xué)技報(bào)RCS2006-233、2007年1月；
[0013] 非專利文獻(xiàn)2 :3GPP Rl-074208 LG Electronics，"DL LVRB allocation approach 2, "2007 年 10 月；
[0014] 非專利文獻(xiàn)3 :3GPP Rl-072723 Mitsubishi Electric，"Scheduling Policy and Signaling wayon DL Resource Allocation，" 2007 年 6 月；
[0015] 非專利文獻(xiàn) 4 :3GPP R1-070881NEC G