专利名称：控制重发数据包发送功率的基站设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于实现下行链路高速数据包传输的无线通信系统中控制重发数据包发送功率的基站设备和方法。
背景技术：
在无线通信领域，下行链路高速数据包传输方案已开展研究，高速、大容量(volume)的下行链路信道由大量的移动台设备共享，数据包从基站设备发往移动台设备。下行链路高速数据包传输方案利用了调度技术和自适应调制技术来提高传输效率。
调度技术是一种基站设备设定所发送的下行链路高速数据包逐时隙地发往移动台设备的技术，并且该技术指定将要发往各个移动台设备的数据包。另一方面，自适应调制技术是依照数据包发送到移动台设备的传播路径的条件自适应确定调制方案或差错纠正编码方案(MCS调制和编码方案)的一种技术。
此外，实现高速数据包传输的无线通信系统特别利用了ARQ(自动重发请求)、H-ARQ(混和-自动重发请求)来提高数据接收的效果。
在ARQ中，基站设备和移动台设备通过双向传输路径连接，基站设备向移动台设备发送一个数据包，该数据包含了通过将差错检测编码应用于信息比特而生成的码字在移动台设备端检测差错。当所接收的数据包中未检测到差错，移动台设备向基站设备发送一个接收确认信号(肯定确认ACK信号)，表明数据包已经被正确接收；当所接收到的数据包检测到差错时，移动台设备则向基站设备发送一个重发请求信号(否定确认ACK信号)。基站设备一旦接收到NACK信号则重发相同的数据。基站设备重发相同的数据直到收到ACK信号。
例如，当基站设备发送第一个数据包，移动台设备正确接收了这个数据包，移动台设备则会向基站发送一个ACK信号。基站一旦收到这个ACK信号后，接下来发送了第二个数据包。当第二个数据包被移动台设备错误接收时，移动台设备向基站设备发送一个NACK信号。当基站设备从移动台设备收到NACK信号后，基站设备则再次发送第二个数据包。也就是说，基站设备将会重发相同的数据包直到它从移动台设备收到ACK信号。利用这种方式，ARQ实现了高质量的传输。
上面所述ARQ能够实现高质量传输，但是当重发重复发生时传播时延会增加。尤其在传播环境恶劣的情况下，数据差错率增大，因此重发的数量和传播时延会急剧增加。H-ARQ作为解决ARQ中传播时延问题的一种技术，应用于实现高速数据包传输的无线通信系统中。
H-ARQ是一种利用差错纠正码结合ARQ的方案，它试图利用差错纠正改善所接收信号的差错率以降低重发次数并因此提高吞吐量。作为这种H-ARQ的突出方案，提议了两种方案追赶合并型和递增冗余型(Chase Combiningtype and Incremental Redundancy type.)追赶合并型H-ARQ(下文称为“CC型H-ARQ”)它的特征在于基站设备重发先前已经发送过的相同的数据包。一旦所重发的数据包接收后，移动台设备将先前所发送的数据包与这次所重发的数据包结合起来并在合并信号的基础上进行差错纠正解码。利用这种方式，CC型H-ARQ通过将包含在先前所接收的数据包中的码字和包含在本次重发数据包中的码字合并起来提高了接收质量，因此每次重发重复发生时差错率特性就会改善，所以差错消减到比常规的ARQ需要更小的重发次数，同时吞吐量也因此提高。
另一方面，递增冗余型H-ARQ(下文称为IR型H-ARQ)，它的特征在于基站设备重发一个数据包，该数据包含的校验位不同于先前所发送的数据包中包含的校验位。移动台设备在缓存器中存储了所接收的校验位，当重发的数据包收到后，移动台设备利用包含在先前发送的数据包中的校验位和本次重发所收到的数据包中包含的校验位进行差错纠正解码。因此，在IR型中，用于差错纠正解码的校验位对每次重发来说有所增加，因此移动台设备的差错纠正性能有所改善，结果使得每次重发重复发生时差错率特性进而改善。利用这种方法，所以差错消减到比常规的ARQ需要更小的重发次数，同时吞吐量也因此提高。
在这种H-ARQ中，重发数据包以一种辅助的方式应用于初始发送的数据包上以改善差错率特性。
实现高速数据包传输的无线通信系统中基站设备和移动台设备的各种操作总结如下。
基站设备基于每个移动台设备所发送的下行链路信道条件的报告值预测信道质量，确定具有最好接收质量的移动台设备作为发送目的地，并分发数据包到目的地的每个时隙上。于是，基站设备基于调度结果的指示信息对数据包进行错误纠正编码和调制，按照调度所确定的方案将数据包发送到成为发送目的地的移动台设备。
每个移动台设备对基于所接收的调度结果指示信息对直接分发到移动台设备的数据包在时隙上进行解调、CRC检测等操作，当数据包被成功解调后，移动台设备发送一个ACK信号表明已成功解调。另一方面，当数据包中包含一个差错未被成功解调时，每个移动台设备向基站设备发送一个表明解调失败的NACK信号并因此要求重发该数据包。
基站设备一旦接收到ACK信号就会发送下一个数据包，一旦接收到NACK信号，基站设备重发相同的数据包。
因此，按照下行链路高速数据包传输解决方案，一个信道由现有的小区或扇区中所有的移动台设备共享，数据包进行有效的传输，因此码资源会被有效地利用。
目前，自适应调制和H-ARQ应用于下行链路高速数据包传输中，在移动台设备依照所接收数据的接收质量(例如Ec/NO、SIR、CIR等)优化MCS的技术已被公开，例如，文献“Comparison of Hybrid ARQ Packet CombiningAlgorithm in High Speed Downlink Packet Access in a Multipath FadingChannel，IEICE TRANS.FUNDAMENTALS，VOL.E85-A，NO.7，JULY 2002，pp.1557-1568.”按照此文献，如图1所示在不考虑相应的初始发送的时间或重发时间的情况下下行链路数据包的发送功率总假定是恒定的。
如上所述，H-ARQ利用重发数据包作为最初发送数据包的补充来改善差错率特性，因此不要求移动台设备在与最初发送的时间相比在重发时间内具有很高的接收质量。尽管如此，如上面文献所述情况中，如果下行链路数据包的发送功率在不考虑相应最初发送时间或重发时间的情况下总是恒定，在重发时刻将会用到额外的发送功率，这从发送功率资源有效利用的角度看并不适当。
发明内容
本发明的一个目的是提供控制重发数据包发送功率的一种基站设备和一种方法，当H-ARQ用于下行链路数据包传输过程时，能够对重发数据包实现适当的发送功率控制，有效的利用发送功率资源并降低无线通信系统内的干扰。
为了实现上述目标，依照本发明，基站设备控制重发数据包的发送功率为一个发送功率值，使得在移动台设备端重发数据包的接收质量要低于初始发送数据包的接收质量，这样使得发送功率资源有效的利用，无线通信系统的干扰也随之降低。
图1释义了传统发送功率；图2为依照本发明的实施例1示意基站设备结构的方框图；图3为依照本发明的实施例1示意移动台设备结构的方框图；图4为依照本发明的实施例1示意基站设备调度器结构的方框图；图5释义了依照本发明的实施例1发送功率的控制；图6释义了依照本发明的实施例2发送功率的控制；图7为依照本发明的实施例3示意基站设备调度器结构的方框图；图8释义了依照本发明的实施例3下行链路信道质量的变化情况；图9释义了依照本发明的实施例3发送功率的控制；图10释义了依照本发明的实施例3的接收功率；图11为依照本发明的实施例4示意基站设备调度器结构的方框图；图12为一曲线图，示意了依照本发明的实施例4给定调制方案为QPSK时SIR和FER(误帧率)之间的关系；图13为一表格，示意了依照本发明的实施例4重发次数和IR增益之间的对应关系；图14释义了依照本发明的实施例4的发送功率控制；图15为依照本发明的实施例5示意基站设备调度器结构的方框图；图16释义了依照本发明的实施例5的发送功率控制；图17释义了依照本发明的实施例5的接收功率；图18为依照本发明的实施例6示意基站设备调度器结构的方框图；图19A释义了依照本发明的实施例6的发送功率控制；
图19B释义了依照本发明的实施例6的发送功率控制；图19C释义了依照本发明的实施例6的发送功率控制；图19D释义了依照本发明的实施例6的发送功率控制；具体实施方式
现在参照附图我们将对本发明的优选实施例进行详细描述如下。在下面的解释中，假定HSDPA(高速下行链路数据包接入)作为下行链路高速数据包传输方案的一个例子将会被利用。HSDPA利用了大量的信道例如HS-PDSCH(高速-物理下行链路共享信道)、HS-SCCH(HS-PDSCH的共享控制信道)、A-DPCH(HS-PDSCH的联合-专用物理信道)以及HS-DPCCH(高速-专用物理控制信道)。
HS-PDSCH为在下行链路用于传输数据包的共享信道。HS-SCCH为下行链路的共享信道，传输关于资源分配(TFRI传输格式和资源相关信息)的信息以及H-ARQ的控制信息等。
A-PDCH为在上行链路和下行链路的专用相关(dedicated assiciated)信道，与DPCH一样，具有相同的信道配置和切换控制等，A-DPCH发送导频信号和TPC指令等。在上行链路中的HS-DPCCH发送ACK/NACK信号以及CQI(信道质量指示)信号。CQI信号是指示数据包编码速率和调制方案的信号，使得数据包能够在移动台设备端进行解调，并为报告下行链路信道条件起报告值的作用。
(实施例1)图2为依照本发明的实施例1示意基站设备结构的方框图。图2中基站设备100的各个组成部分说明如下。
双工器102输出由天线101接收的信号到接收射频单元103。此外，双工器102将从发送射频单元166输出的信号通过无线电波由天线101处发送出去。
接收射频单元103将从双工器102输出的所接收的无线电频率信号转换为基带信号，并将此基带信号发送至解调单元104。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的解调单元104，用于实现诸如对所接收的基带信号进行解扩、RAKE合并、差错纠正解码的操作，并输出信号到分离单元105。
分离器单元105将解调单元104的输出信号分离出数据和控制信号。由分离单元105分离出的控制信号包括DL(下行链路)TPC指令、CQI信号以及ACK/NACK信号等。CQI信号和ACK/NACK信号被输出到调度器151中，而DL TPC指令被输出到发送功率控制单元158中。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的SIR测量单元106，用于在上行链路上依照解调处理所测量的有用信号水平和干扰信号水平来测量接收SIR，输出一个指示SIR的信号到TPC指令生成单元107。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的TPC指令生成单元107，用于产生UL(上行链路)TPC指令，该指令依照上行链路接收SIR和目标SIR之间的量级关系指示上行链路发送功率的增加或降低。
调度器151基于来自于每个移动台设备的数据包传输控制信号、CQI信号以及ACK/NACK信号确定数据包要发往的移动台设备，并把标明移动台设备的信息和所要发送的数据包输出到缓冲器(队列)152中。此外，调度器151基于来自移动台设备的CQI信号确定调制方案、编码速率以及码字复用号，并将这些信息通知给调制单元153。另外，调度器151基于来自移动台设备的ACK/NACK信号确定数据包的发送功率，并将指示发送功率的信号输出到发送功率控制单元154。除此之外，调度器151利用HS-SCCH把要发送到移动台设备的信号(以下称为“HS-SCCH信号”)输出至放大单元161。HS-SCCH信号包含关于发送数据包的定时、编码速率以及对数据包的调制方案等信息(TFRI)。调度器151的结构在后面将详细讨论。
缓冲器152输出由调度器151引导的发往移动台设备的数据包到调制单元153。
调制单元153依照调度器151的指示对数据包实现差错纠正编码、调制和扩频，输出数据包到放大单元155。
发送功率控制单元154控制放大单元155的放大量，因而控制依据调度器151所确定的值控制调制单元153输出信号的发送功率。放大单元155的输出信号为利用HS-PDSCH所要发送的信号，并输出到复用单元165。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的复用单元156，用于复用所要随专用数据(也包含控制信号)一起发送到每个移动台设备的导频信号以及UL TPC指令，输出复用信号到调制单元157。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的调制单元157，用于对复用单元156的输出信号进行差错纠正编码、调制以及扩频并输出信号到放大单元159。
具有同与之进行无线通信的移动台设备一样多的发送功率控制单元158，用于根据DL TPC指令通过控制放大单元159的放大量来控制调制单元157输出信号的发送功率。此外，发送功率控制单元158输出一个指示发送功率值的信号给发送功率控制单元160。由放大单元159经放大的信号是利用DPCH(包含A-DPCH)发送的信号，输出到复用单元165。
发送功率控制单元160通过利用发送功率控制单元158的发送功率值上增加一个偏置所获得的值来控制放大单元161的放大量，从而控制从调度器151输出的HS-SCCH信号的发送功率，经放大单元161放大的信号是利用HS-SCCH传输的信号，并输出到复用单元165。发送功率控制单元160可以依照重发条件等纠正偏置值。
调制单元162对公共控制数据进行差错纠正编码、调制以及扩频，输出控制数据到放大单元164中。发送控制单元163通过控制放大单元164的放大量来控制调制单元162输出信号的发送功率。放大器164的输出信号是利用CPICH传输的信号。输出到复用单元165。
复用单元165复用放大单元155、放大单元159、放大单元161以及放大单元164的输出信号，并将经复用的信号输出到发送射频单元166中。
发送射频单元166将从调制单元159输出的基带信号转换为射频信号并将此信号输出到双工器102上。
图3为示意与如图2所示的基站设备进行无线通信的移动台设备的结构方框图。图3中移动台设备200接收来自基站设备100的专用数据、公共控制数据、数据包以及HS-SCCH信号。图3中移动台设备200的各个组成部分说明如下。
双工器202输出由天线201所接收的信号到接收射频单元203。双工器202也将射频单元258输出的信号发送到天线201上通过无线电发送。
接收射频单元203将从双工器202输出的所接收的无线电频率信号转换为基带信号，输出HS-PDSCH信号到缓冲器204、输出HS-SCCH信号到解调单元205、输出DPCH信号到解调单元208以及输出共享控制信道信号到CIR(载干比)测量单元212。
缓冲器204临时存储HS-PDSCH信号并输出该信号到解调单元206。
解调单元205对HS-SCCH信号进行诸如解扩、RAKE合并以及差错纠正解码等解调的处理，并获得对数据包解调所必需的信息，例如直接到达移动台设备200的数据包的到达时刻信息、数据包的编码速率和调制方案等，并将这些信息输出到解调单元206。
解调单元206对存储在缓冲器中HS-PDSCH信号基于解调单元205所获得的信息进行诸如解扩、RAKE合并以及差错纠正解码等解调的处理，并将解调处理所获得的数据包输出到差错检测单元207。
差错检测单元207对从解调单元206的输出的数据进行差错检测，未检测到差错时输出一个ACK信号到复用单元251、检测到差错时输出一个NACK信号到复用单元251。
解调单元208对DPCH信号进行诸如解扩、RAKE合并以及差错纠正解码等解调的处理，并输出DPCH信号到分离单元209。
分离单元209将解调单元208的输出信号分离成数据和控制信号。由分离单元209分离的控制信号包含了UL TPC指令等。UL TPC指令被输出到发送功率控制单元257。
SIR测量单元210依照解调处理中有效信号水平和干扰信号水平测量下行链路的接收SIR，并将所有测量的接收SIR输出到TPC指令生成单元211。
TPC指令生成单元211依照从SIR测量单元210输出的接收SIR与目标SIR之间的数量关系生成DL TPC指令，并将该指令输出到复用单元254。
CIR测量单元212利用来自基站设备的公共控制信道信号(commoncontrol channel signal)测量CIR并将测量结果输出到CQI生成单元213。CQI生成单元213基于由基站设备所发送信号的CIR生成CQI信号，并将此信号输出到复用单元251。
复用单元251复用CQI信号和ACK/NACK信号并将经复用的信号输出到调制单元252。调制单元252对复用单元251输出的信号进行差错纠正编码、调制以及扩频处理，输出信号到复用单元256。
调制单元253对要发往基站设备100的数据进行差错纠正编码、调制以及扩频处理，输出数据到复用单元256。
复用单元254复用DL TPC指令和导频信号并将经复用的信号输出到调制单元255中。调制单元255对复用单元254的输出信号进行差错纠正编码、调制以及扩频，输出信号到复用单元256。
复用单元256对调制单元252、调制单元253以及调制单元255的输出信号进行复用并将经复用的信号输出至发送射频单元258。
发送功率控制单元257按照UL TPC指令通过控制发送射频单元258放大量来控制复用单元256输出信号的发送功率。当移动台连接到多个接站设备时，发送功率控制单元257只有当所有的UL TPC指令都指示增加发送功率时才进行发送功率增加的控制。
发送射频单元258将从复用单元256输出的基带数字信号进行放大，将基带数字信号转换为携带无线电频率的信号并将该信号输出到双工器102上。
接下来，基站设备100的调度器151结构将利用图4进行说明。
调度器151主要由传输目的地确定单元301、MCS确定单元302、发送功率确定单元303以及HS-SCCH信号生成单元304构成。
发送目的地确定单元301利用包传输控制信号选择成为数据发送候选对象的每个移动台设备，并基于来自已选的移动台设备的CQI信号确定数据发往的一个移动台设备，例如，基于CQI信号有最好接收质量的移动台设备作为数据包发送的目的地。那么，发送目的地确定单元301将标明所指定作为目的地移动台设备的信息输出到缓冲器152、MCS确定单元302以及HS-SCCH信号生成单元304中。发送目的地确定单元301指示缓冲器152当收到ACK信号时发送新数据包、收到NACK信号时发送先前已发送的数据包。
MCS确定单元302基于移动台设备的CQI信号选择MCS(确定调制方案、编码速率以及码字复用号)，依据MCS引导调制单元153，并输入MCS到HS-SCCH信号生成单元304。
发送功率确定单元303对当接收来自移动台设备的ACK信号和NACK信号时数据包应用不同的发送功率，使得在移动台设备端重发数据的接收质量(例如，EC/NO、SIR、CIR等)低于初始发送的数据包的接收质量，特别指出，如图5所示当接收到ACK信号时，发送功率确定单元303确定所要发送的下一个初始数据包(发送#1)的发送功率的预定义值为P(1)[dB]。另一方面，如图5所示当接收到响应初始发送数据(发送#1)的NACK信号时，第一个重发数据包(发送#2)的发送功率设定为比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低预定值x[dB]的值。此外，如图5所示当接收到响应第一个重发数据包(发送#2)的另外一个NACK信号时，第二个重发数据包(发送#3)的发送功率同样被设定为比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低预定值x[dB]的值。也就是说，第一个重发数据包(发送#2)和第二个重发数据包(发送#3)的发送功率都被设定为比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低预定值x[dB]的值。利用这种方式，发送功率确定单元303为HS-PDSCH的重发数据包设定的发送功率值比为HS-PDSCH的初始数据包的发送功率值低，因此在移动台设备端重发数据包的接收质量与初始发送的数据包相比要低。发送功率确定单元303将标明所确定的发送功率的信号输出到发送功率控制单元154。根据标明的信息，发送功率控制单元154控制发送的数据包的发送功率比初始发送数据包的发送功率低x[dB]。
HS-SCCH信号生成单元304生成发往移动台设备的HS-SCCH信号，该信号包含由MCS确定单元302所选择的MCS，并将HS-SCCH信号输出到放大单元161。
因此，依照此实施例，重发数据包的发送功率与初始发送的数据包相比有所降低，重发数据包在移动台设备端的接收质量也要比初始发送数据包的接收质量低，因此使得在无线通信系统中降低干扰并节约发送功率资源消耗成为可能。此外，移动台设备已经通过初始发送的数据成功接收了一定程度的必要数据，即使在重发数据包接收质量比较低的情况下通过运用H-ARQ能够改善差错率特性。也就是说，移动台设备运用H-ARQ将重发数据作为初始发送数据包的一种补充，因此降低重发数据包的接收质量在改善差错率特性方面并不构成特殊的问题。
(实施例2)利用H-ARQ，重发数据包对改善差错率的贡献程度随着重发次数的增加而降低。也就是说，在移动台设备端重发数据包的接收质量要求第二个重发数据包要比第一个重发数据包接收质量低。因此，按照本实施例基站设备根据重发次数改变针对初始发送数据包的重发数据包发送功率的减少幅度，也就是指，随着重发次数的增加发送功率会降低。
依据本实施例基站设备一旦收到ACK信号，如图6所示，图4中的发送功率确定单元303确定所要发送的下一个初始发送数据(发送#1)的发送功率的预定义值为P(1)[dB]。另一方面，如图6所示当接收到响应初始发送数据(发送#1)的NACK信号时，发送功率控制单元303确定第一个重发数据包(发送#2)的发送功率设定的值比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低预定值x(2)[dB]。此外，如图5所示当接收到响应第一个重发数据包(发送#2)的另外一个NACK信号时，第二个重发数据包(发送#3)的发送功率的值被设定为比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低预定值x(3)[dB](＞X(1)[dB])如图5所示。也就是说，重发数据包的发送功率随着重发次数的增长逐渐的降低。
利用这种方式，随着重发次数的增加通过逐渐降低重发数据包的发送功率，能够进一步降低无线通信系统中的干扰并能更加节约发送功率资源的损耗。
(实施例3)本实施例说明了在考虑给定下行链路信道条件变化的情况下重发数据包的发送功率控制的情形。图7为依照本发明的本实施例示意基站设备调度器结构的方框图，具有在图4结构的基础上增加了CQI差值计算单元305的结构。
CQI差值计算单元305计算在初始发送时刻的CQI值与重发时刻的CQI值之间的差值，并将此CQI差值输入到发送控制确定单元303。发送控制确定单元303利用所输入的CQI差值确定重发数据包的发送功率。
相应于依照下行链路信道质量所确定到基站设备的调制方案和编码速率的结合，移动台设备发送CQI信号，CQI信号可以用于指示下行链路信道质量。此外，CQI信号依据下行链路信道的质量表示为从‘1’到‘30’的CQI值，随着值的增大表明下行链路信道的质量在提高。此外，CQI差值与以dB为单位的差值相同。因此，CQI差值计算单元305计算出初始发送时刻的CQI值与重发时刻的CQI值之间的差值，那么就可能计算出在初始发送时刻下行链路信道质量与数据包重发时刻下行链路信道质量以dB为单位的差值。
这一点将利用图8和图10更加具体的说明。
首先，如图8所示，CQI差值计算单元305计算出初始发送时刻的CQI值与重发时刻的CQI值之间的差值。也就是说，初始发送数据(发送#1)的CQI值CQI(1)和第一次重发数据包(发送#2)的CQI值CQI(2)之间的差值CQI_d(2)由下面的公式(1)计算
CQI_d(2)＝CQI(1)-CQI(2)...(1)其中，在第一次重发(发送#2)时刻的下行链路信道质量比初始发送(发送#1)时刻要差一些，因此CQI(2)的值比CQI(1)的值要小，CQI_d(2)的结果为正值。
同样，初始发送数据(发送#1)的CQI值CQI(1)和第二次重发数据包(发送#3)的CQI值CQI(3)之间的差值CQI_d(3)由下面的公式(2)计算CQI_d(3)＝CQI(1)-CQI(3)...(2)其中，第二次重发(发送#3)时刻的下行链路信道质量要比初始发送(发送#1)时刻要好一些，因此CQI(3)的值比CQI(1)的值要大，CQI_d(3)的结果为负值。
接下来，发送功率确定单元303如图9所示根据由CQI差值计算单元305所计算的CQI差值确定重发数据包的发送功率。也就是说，如果初始发送(发送#1)时刻的发送功率为P(1)[dB]，第一个重发数据包(发送#2)的发送功率值P(2)通过下面的公式(3)给定，第二个重发数据包(发送#3)的发送功率值P(3)通过下面的公式(4)给定。公式(3)和公式(4)中的X[dB]与在实施例1中说明的预定值X[dB]相同。
P(2)＝P(1)-X+CQI_d(2)...(3)P(3)＝P(1)-X+CQI_d(3)...(4)发送控制确定单元303按照在公式(3)和公式(4)所示的初始发送和重发之间的的CQI差值确定重发数据包的发送功率，这种CQI的差值也就是指，初始数据发送时刻的下行链路信道质量和重发数据时刻的下行链路信道质量之间的差异，即使在初始发送时刻和重发时刻之间下行链路信道质量改变的情况下，如图10所示，移动台设备端在HS-PDSCH重发数据的接收功率值(接收质量)总是要比初始数据发送的接收功率值(接收质量)低预定值X[dB]利用这种方式，依照此实施例，即使在初始发送时刻和重发时刻之间下行链路信道质量改变的情况下，重发数据包的发送功率在考虑下行链路信道质量改变的情况被确定，因此，总是能够保持在移动台接收端重发数据包的接收质量要比初始发送数据包的接收质量低一个预定的值。
(实施例4)此实施例将说明在使用IR型H-ARQ的作为H-ARQ应用的情况，重发数据包的发送功率按IR型H-ARQ超过CC型H-ARQ增益的比例而要降低。
图11为依照本发明的该实施例示意基站设备调度器结构的方框图，它采用了带有附加于图4结构的IR增益确定单元306的结构。
IR增益确定单元306接收由MCS确定单元302确定的指示调制方案的信号。此外，IR增益确定单元306接收ACK/NACK信号。当NACK信号输入时(即指重发的情况)，IR增益确定单元306计算IR型ARQ较CC型ARQ的增益(IR增益)，并将标有IR增益的信号输入发送功率确定单元303。发送功率确定单元303利用输入的IR增益确定重发数据包的发送功率。
这一点将利用下面的图12和图14进行更具体的说明。
首先说明IR增益。图12为一曲线图，示意了给定调制方案为QPSK时对于每次发送来说SIR和FER(误帧率)之间的关系，该曲线图显示当发送只进行一次时(1 Tx)所获得的接收SIR以及当以相同的功率进行两次发送时(2 Tx)对于每次发送来说所获得的接收SIR。因为这里运用了H-ARQ，实现了两次发送(2 Tx)与只进行一次发送(1 Tx)相比在移动台设备端降低了对于每次发送来说所要求的接收SIR。此外，IR型H-ARQ的SIR与CC型H-ARQ的SIR相比能够进一步降低，两个SIR之间的差值为IR增益。IR增益随着重发次数的增加而增加，但是，当系统比特的所有编码比特和奇偶校验比特被移动台设备接收后，在重发次数增加时，移动台设备的编码速率逐渐降低并且IR增益将充分地变为恒定。IR增益不仅可以在所编码字分为系统比特和奇偶校验比特的编码方案(turbo码)中获得，也可以从卷积码里获得。
基于如图12所示的曲线图，IR增益确定单元306设定如图13所示的表格，表明对于每个调制方案重发次数和IR增益之间的对应关系，IR增益确定单元306按照此参考表格的重发次数确定IR增益。例如，当MCS确定单元302所确定的调制方案为QPSK时，对于第一个重发数据包(发送#2)的情况，1R增益为Y(2)＝2[dB]。此外，当MCS确定单元302所确定的调制方案为QPSK时，对于第二个重发数据包(发送#3)的情况，IR增益为Y(3)＝4[dB]。如图13所示的表格中，第三个重发数据包(发送#4)过后IR增益保持恒定。
然后，如图14所示发送功率确定单元303依照由IR增益确定单元306计算的IR增益确定重发数据包的发送功率。也就是指，如图14所示，当接收到响应初始发送数据(发送#1)的NACK信号时，第一个重发数据包(发送#2)的发送功率设定的值比初始发送数据(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低Y(2)＝2[dB]。此外，如图14所示当接收到响应第一个重发数据包(发送#2)的NACK信号时，第二个重发数据包(发送#3)的发送功率值被设定为比初始发送数据包(发送#1)的发送功率P(1)[dB]低Y(3)＝4[dB]。利用这种方式，当重发次数增加时，IR增益也会增加，因此重发数据包的发送功率会逐渐降低。但是，在如图13所示的表格中，在第三个重发的数据包(发送#4)过后IR增益保持恒定，第三个重发数据包过后发送功率变为恒定值。
因此，依照本实施例，重发数据包发送功率的降低相当于对于重发次数的IR增益，因此当IR型H-ARQ作为H-ARQ的应用时，可能使得在移动台设备端的接收质量要比利用CC型H-ARQ的接收质量要好，降低无线通信系统内的干扰并节省发送功率资源的消耗。
(实施例5)该实施例将要说明在IR型ARQ作为H-ARQ使用时在考虑下行链路信道条件变化的情况下重发数据包的发送功率。图15为依照本实施例示意基站设备调度器结构的方框图，它采用了带有附加于图4结构的CQI差值计算单元305的结构。如图15所示的CQI差值计算单元305与图7中的CQI差值计算单元305相同，如图15所示的IR增益确定单元306与图11中的IR增益确定单元306相同，因此这部分的说明在此省略。依据本实施例，发送功率确定单元303利用由CQI差值计算单元305所计算的CQI差值以及由IR增益确定单元306所确定的IR增益来确定重发数据包的发送功率。
利用下面的图16和图17将进行具体说明。
如图16所示，如果在初始发送(发送#1)时刻的发送功率为P(1)[dB]，第一个重发数据包(发送#2)的发送功率值P(2)由下面的公式(5)给出，第二个重发数据包(发送#3)的发送功率值P(3)由下面的公式(6)给出。在下面的公式(5)和公式(6)中，CQI_d(2)和CQI_d(3)与实施例3中说明的CQI_d(2)和CQI_d(3)相同，Y(2)和Y(2)与实施例4中说明的Y(2)和Y(3)相同。
P(2)＝P(1)-Y(2)+CQI_d(2)...(5)P(3)＝P(1)-Y(3)+CQI_d(3)...(6)如公式(5)和公式(6)所示，发送功率确定单元303利用初始发送时刻与重发时刻之间的CQI值的差异(即是指，在初始数据包发送时刻的下行链路信道质量和重发数据包发送时刻下行链路信道质量之间的差异)以及IR增益来确定重发数据包的发送功率。当利用IR型H-ARQ作为H-ARQ的应用时，即使在初始发送时刻和重发时刻之间下行链路信道质量改变的情况下，如图17所示，移动台设备端在HS-PDSCH中随着重发次数的增加重发数据包的接收功率值(接收质量)会降低。
因此，依照本实施例，当利用IR型H-ARQ作为H-ARQ的应用时，即使在初始发送时刻和重发时刻下行链路信道质量改变的情况下，重发数据包的发送功率在考虑下行链路信道质量变化和IR增益的情况下被确定的，因此总是能够使得在移动台设备端重发数据包的接收质量要比初始发送数据包的接收质量要低。
(实施例6)本实施例将要说明通过降低重发数据包的发送功率而产生的额外发送功率资源分配到其他的数据包上的情况。图18为依照本发明的实施例示意基站设备调度器结构的方框图，它采用了带有附加于图4结构的CQI差值计算单元305的结构。如图18所示的IR增益确定单元306与图11中的IR增益确定单元306相同，因此这部分的说明在此省略。
在本实施例中，发送功率确定单元303利用由IR增益确定单元306所确定的IR增益确定重发数据包的发送功率。并将标明所确定的发送功率的信号输出到发送功率控制单元154。此外，发送功率确定单元预先知道发送功率资源的总量(总发送功率)，从总发送功率中减去已确定的发送功率就是额外功率资源的量(额外发送功率)。接下来，发送功率确定单元303将标明额外发送功率的信号输入到发送目的地确定单元301。
发送目的地确定单元301确定一个移动台设备作为数据包发送的目的地，然后当有额外发送功率时增加其他的移动台设备作为数据包发送的目的地。也就是说，额外的发送功率被分配到发往其他移动台设备的其他数据包上。当存在额外功率时，将导致发往多个移动台设备的大量不同的数据包进行码分复用和同时传输。
或者，当一个移动台设备作为数据包发送目的地被确定后，如果存在额外的发送功率，发送目的地确定单元301将增加发往移动台设备所发送的数据包数目，也就是指，发送目的地确定单元301将额外的发送功率分配到发往同一移动台设备的其他数据包上。利用这种方式，发往相同移动台设备的大量不同的数据包是码复用和同时传输的。
利用图19A和19D作为一个实例我们对将额外发送功率分配到发往其他移动台设备的其他数据包的情况进行更加具体的说明。其中，假定存在三个移动台设备A到C。图19A中表明对移动台设备A所分配的HS-PDSCH的发送功率，图19B表明对移动台设备B所分配的HS-PDSCH的发送功率，图19C表明对移动台设备C所分配的HS-PDSCH的发送功率。图19D表明对移动台设备A到C所分配的HS-PDSCH的总功率。其中，移动台设备A的发送功率与实施例4以相同的方法确定。
假定移动台设备A利用了初始发送(发送#1)的总发送功率(图19A)。因此，其他的移动台设备B、C在初始发送(发送#1)时不可能进行码分复用(图19B到D)。
接下来，对第一次重发(发送#2)，对移动台设备A所分配的发送功率比在初始发送时刻(图19A)降低了Y(2)，也就是说，产生了额外发送功率Y(2)，这个额外发送功率被分配到移动台设备B上(图19B)。因此，对第一次重发(发送#2)到达移动台设备A的数据包和到达移动台设备B的数据包是码分复用传输的(图19D)。
接下来，第二次重发(发送#3)，对移动台设备A所分配的发送功率与初始发送时刻相比降低Y(3)(图19A)。也就是说，产生了额外发送功率Y(3)。此额外功率Y(3)被分配到移动台设备C中(图19C)。因此，对于第二次重发(发送#3)，发往移动台设备A的数据包和发往移动台设备C的数据包是码分复用传输的(图19D)。
利用这种方式，通过把额外的发送功率分配到其他移动台设备的其他数据包上，由基站设备所传的HS-PDSCH信号的总发送功率总保持恒定(图19D)。也就是说，依据本实施例，能够有效的利用发送功率资源。同时还能够增加数据包的码复用数目因而提高吞吐量。
本实施例利用实施例3确定发送功率，但也可以利用实施例1到5的任何一个实施例。
如上所述，依照本发明，当H-ARQ用于下行链路高速数据包传输时，它能够实现对于重发数据包确定适当的发送功率有效的利用了发送功率资源同时降低了无线通信系统中的干扰。
本申请基于2002年11月提交的日本专利申请2002-337208，这里参考的全部内容清晰地包含在其中。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1、一种基站设备包括发送功率确定单元，用于对经下行链路到移动台设备的初始发送数据包以及重发数据包，设定重发数据包的发送功率为一发送功率值，使得在移动台设备端重发数据包的接收质量要低于在移动台设备端初始发送数据包的接收质量；控制单元，用于控制重发数据包的发送功率为由所述发送功率确定单元所设定的发送功率值；以及分配单元，用于将从由发送功率确定单元设定的发送功率和总发送功率得到的额外发送功率分配到不同于此重传数据包的数据包上。
2、如权利要求1所述基站设备，其中所述发送功率确定单元设定重发数据包的发送功率值，该发送功率值低于初始发送数据包的发送功率。
3、如权利要求2所述基站设备，其中所述发送功率确定单元设定重发数据包的发送功率值随着重发次数的增加变为一个更低的值。
4、如权利要求1所述基站设备，进一步包括计算单元，用于计算在初始发送数据包发送时刻的下行链路信道质量和重发数据包发送时刻下行链路信道质量之间的差值，其中所述发送功率确定单元根据所述计算单元计算的差值确定重发数据包的发送功率值。
5、如权利要求1所述基站设备，进一步包括增益确定单元，用于确定IR型混合ARQ超过CC型混合ARQ的增益，其中所述发送功率控制单元根据所述增益确定单元确定的增益来确定重发数据包的发送功率值。
6、一种控制重传数据包发送功率的方法包括发送功率确定步骤，对下行链路到移动台设备所要发送初始传送数据包以及重传数据包，设定重传数据包的发送功率为一个发送功率值，使得在移动台设备端重传数据包的接收质量要低于在移动台设备端初始发送数据包的接收质量；控制步骤，即控制重传数据包的发送功率为由所述发送功率设定步骤所确定的发送功率值；以及分配步骤，即将从由发送功率确定单元设定的发送功率和总发送功率得到的额外发送功率分配到不同于此重传数据包的数据包上。
权利要求
1.一种基站设备包括发送功率确定单元，用于对经下行链路到移动台设备的初始发送数据包以及重发数据包，设定重发数据包的发送功率为一发送功率值，使得在移动台设备端重发数据包的接收质量要低于在移动台设备端初始发送数据包的接收质量；以及控制单元，用于控制重发数据包的发送功率为由所述发送功率确定单元所确定的发送功率值。
2.如权利要求1所述基站设备，其中所述发送功率确定单元设定重发数据包的发送功率值，该发送功率值低于初始发送数据包的发送功率。
3.如权利要求2所述基站设备，其中所述发送功率确定单元设定重发数据包的发送功率值随着重发次数的增加变为一个更低的值。
4.如权利要求1所述基站设备，进一步包括计算单元，用于计算在初始发送数据包发送时刻的下行链路信道质量和重发数据包发送时刻下行链路信道质量之间的差值，其中所述发送功率确定单元根据所述计算单元计算的差值确定重发数据包的发送功率值。
5.如权利要求1所述基站设备，进一步包括增益确定单元，用于确定IR型混合ARQ超过CC型混合ARQ的增益，其中所述发送功率控制单元根据所述增益确定单元确定的增益来确定重发数据包的发送功率值。
6.如权利要求1所述基站设备，进一步包括分配单元，用于将降低重发数据包发送功率所产生的额外发送功率分配到不同于此重发数据包的数据包。
7.一种控制重发数据包发送功率的方法包括发送功率确定步骤，对经下行链路到移动台设备所要发送的的初始发送数据包以及重发数据包，设定重发数据包发送功率为一个发送功率值，使得在移动台设备端重发数据包的接收质量要低于在移动台设备端初始发送数据包的接收质量；以及控制步骤，即控制重发数据包的发送功率为由所述发送功率确定步骤所确定的发送功率值。
全文摘要
当H－ARQ应用于下行链路高速数据包传输时，对重发数据包进行适当的发送功率控制可以有效利用发送功率资源并能够降低无线通信系统中的干扰，重发数据包(发送#2、发送#3)的发送功率受控到某发送功率值，使得在移动台设备端重发数据包的接收质量低于在移动台设备端初始发送数据包(发送#1)的接收质量。例如，重发数据包的发送功率值受控到一个比初始发送数据包的发送功率值低预定值X[dB]的值。
文档编号H04L1/16GK1692580SQ20038010054
公开日2005年11月2日 申请日期2003年11月18日 优先权日2002年11月20日
发明者伊大知仁 申请人:松下电器产业株式会社