专利名称：控制信道信息传送方法以及使用该方法的基站和终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制信道信息传送方法以及使用该方法的基站和终 端，更具体地说，涉及一种使用控制信道来自适应地控制通信参数的用 于分组通信的控制信道信息传送方法、以及使用该方法的基站和终端。
背景技术：
在第三代移动通信系统中，使用自适应无线电链路，例如自适应调制/解调、HARQ (混合自动重复请求)和调度，来增加数据分组的传送效率。使用个别或公共的控制信道对这样的自适应无线电链路进行控制， 并且将在与控制信道基本同时地传送的数据信道中使用的链路参数通知 给每个用户终端。例如，在自适应调制和编码(AMC)方案的情况下，控制信道传送 数据信道的调制方案和编码率。在HARQ的情况下，控制信道传送诸如 要在数据信道上传送的分组的分组号以及重传次数的信息。在调度的情 况下，控制信道传送诸如用户ID的信息。根据第三代移动通信系统的3GPP (第三代伙伴协议)标准化的 HSDPA (高速下行链路分组接入)，如在非专利文献l中所描述的，通过 使用称为HS-SCCH (用于HS-DSCH的共享控制信道)的公共控制信道 来执行如表1所示的控制信息传送。表l<formula>formula see original document page 5</formula>此外，根据上述的HSDPA，当在示出了无线电环境和传送速度之间 的关系的图1中应用AMC方案时，在变化的无线电环境I中的良好传播 状态(超过阈值级别TH)下，通过将调制方案设置为16QAM (正交调 幅)用增加的编码率执行高速数据传送。另一方面，在不好的传播状态(低于阈值级别TH)下，通过将调制 方案设置为QPSK(正交移相键控)用降低的编码率以低速执行数据传送。这样，通过使用AMC方案改变用户传送速度，保持质量不变。艮卩， 如上述图1中所示，根据HSDPA，使得HS-DSCH的调制方案和编码率、 用户数据可以根据传播状态I而变化。此外，还将作为与上述用户数据 相关的控制信息的HS-SCCH与用户数据(HS-DSCH) —起传送。然而，此时，关于HS-SCCH即控制信息，如示出了无线电环境和信 息量之间的关系的图2中所示，对控制信息IV的纠错编码的编码率是恒 定的，由此，不管无线电环境I好还是不好，要传送的信息量保持恒定。在上述的情况下，当无线电环境I处于良好状态下时，对于传送的 控制信息来说，质量变得过度了。此外，在下一代移动通信系统中，为了实现高速数据传送，采用了 多载波传送和使用多个天线的MIMO (多输入多输出)传送。在该情况 下，可以通过逐个子载波且基于各个传送天线地使用无线电参数自适应 控制来进一步改善传送特性。当使用上述的MIMO时，根据传播状态I好还是不好，执行对是否 应用MIMO的控制，如图3中所示。S卩，在示出了在是否应用MIMO和 传送速度之间的关系的图3中，当应用MIMO时传送速度变高，而在相 反情况时，传送速度变低。此外，本发明的申请人先前已经提出了如下发明根据在采用MIMO 的传送系统中的预定状态(是否应用了MIMO)，从各自具有不同信息量 的多个控制信道格式中选择一个控制信道格式，并且使用上述选择的控 制信道格式来传送控制信道(日本特开平16-819626号公报此后简称为 先前申请)。上述先前申请针对这样的假定情况根据是否应用了 MIMO，控制信道信息位数是不同的。作为先决条件，当对用户数据应用MIMO时(时段in)，信息位数IV增加，如图4中所示，而当不对用户数据应用MIMO 时，信息位数减少，如图5中所示。由此，如示出了在MIMO应用和控制信道信息量之间的关系的图6 中所示，在应用了 MIMO的传播环境I的时段III中，存在如下的问题 可变参数的数量增加，并且控制信道所需要的信息位数增加。此外，当 单个帧中的同时复用用户的数量增加时，存在控制信道信息也与用户数 量成比例地增加的问题。[非专利文献1]3GPPTS 25.212 V5,9.0 (2004-06)发明内容本发明要解决的问题由此，本发明专注于通过使得对HS-SCCH即控制信道信息的纠错编 码的编码率可变来解决应用了 AMC (自适应调制和编码)方案的分组型数据传送中的上述问题。 解决问题的手段作为解决上述问题的本发明的第一方面，控制信道信息传送方法包 括以下步骤基于自适应调制和编码方案对控制信道信息执行纠错编码； 通过使用预定的调制方案，对经纠错编码的控制信道信息进行调制和传 送；并且，根据传播状态而使得纠错编码中的编码率有所不同。此外，作为解决上述问题的本发明的第二方面，控制信道信息传送方法包括以下步骤使用恒定的编码率，基于自适应调制和编码方案对控制信道信息执行纠错编码；通过使用预定的调制方案，对该经纠错编 码的控制信道信息进行调制和传送；并且，在调制之前，根据传播状态， 对该经纠错编码的信号进行码抽取或码重复。此外，作为解决上述问题的本发明的第三方面，基于自适应调制和编码方案的控制信道信息传送系统包括纠错编码单元，其在基站侧对控制信道信息进行纠错编码；以及调制单元，其按预定的调制方案对纠错编码单元的编码输出进行调制。此外，设置如下根据传播状态而使 得纠错编码单元中的编码率有所不同。此外，在上述方面，将应用了多输入多输出时的控制信道的编码率 设置为大于没有应用多输入多输出时的编码率，从而不管是否应用多输 入多输出，传送码位数都恒定。在上述方面，在接收侧，与根据传播状态而有所不同的编码率相对 应的各个纠错解码单元执行对共同接收的信号的纠错解码，此外，确定 经纠错解码的信号的似然性，并且基于似然性确定结果而输出被确定为 有效的经纠错解码信号。通过根据附图描述的本发明的实施方式，本发明的特征将变得明显。
图1的图示出了作为现有技术的HSDPA的HS-DSCH的AMC控制 中的无线电环境和传送速度之间的关系。图2的图示出了作为现有技术的HSDPA的HS-SCCH中的无线电环境和信息量之间的关系。图3的图示出了先前申请中的应用了 MIMO的HS-DSCH中的无线电环境和传送速度之间的关系。图4的图示出了当应用MIMO时的控制信道格式的实施例。图5的图示出了当不应用MIMO时的控制信道格式的实施例。图6的图示出了当应用MIMO时的HS-SCCH中的无线电环境和信息量之间的关系的图。图7示出了应用了本发明的包括基站1和用户终端2的传送系统的结构框图。图8的图示出了对应于先前申请的发明的控制信道生成部12的结构。图9的图示出了根据本发明的控制信道生成部12的第一示例性结构。图10的图示出了当应用本发明时MIMO的应用和控制信道信息量之间的关系。图11的图示出了根据本发明的控制信道生成部12的另一示例性结构。图12的图示出了根据本发明的用户终端中的控制信道解调部件的 示例性结构。图13的图示出了本发明的效果与使用先前申请的发明的情况的比较。
具体实施方式
以下，参考附图描述本发明的实施方式。图7示出了应用了本发明的包括基站1和用户终端2的传送系统的 结构框图。具体地说，本发明的特征在于控制信道生成部12的实施方式 的结构。关于从基站1到用户终端2的下行链路控制信道传送，使用应用了 MIMO的先前申请的实施方式来描述本发明的特征。然而，本发明的应 用不限于图7中示出的传送系统结构。基站1中的格式选择/指定部IO基于包括复用用户的数量、用户终 端的发送/接收功能、下行链路QoS和下行链路CQI (信道质量指示符) 的信息，来选择控制信道格式。这里，要选择的控制信道格式的实施例如之前在图4和图5中所示。图4中示出的控制格式A包括调制方案(天线1) 一调制方案(天 线4)、编码率、扩频因子和码集，作为自适应控制参数。例如，在调制 方案(天线1) 一调制方案(天线4)中，设置有四(4)个调制方案类 型(QPSK、 8PSK、 16QAM、 64QAM)作为可变范围。在表2中示出的 上述控制信道格式A中，自适应参数的类型和可变范围很宽，例如，在 MIMO传送时，调制方案可以逐个天线地变化。同时，图5中示出的控制格式B包括调制方案(对天线是共同的)、 编码率、扩频因子和码集，作为自适应控制参数。例如，在调制方案(共 同)中，设置有两个调制方案类型(QPSK、 16QAM)作为可变范围。在表3中示出的上述控制信道格式B中，与控制信道格式A相比，自适应控制参数的类型和可变范围是有限的，并且位数近似为控制信道格式A 的1/2。返回参考图7，经由选择器15和发送器16，从信令生成部11将表 示在格式选择/指定部10中选择的控制信道格式的指定的信息通知给用 户终端2，作为信令信息。而且，将格式指定信息通知给控制信道生成部 12和数据信道生成部13。控制信道生成部12是本发明的特征部分，并且具有对应于随后描述的实施方式的不同结构和功能，但是作为基础结构，该结构包括纠错编 码单元和调制单元。在复用部14中基于格式指定信息对在控制信道生成部12和数据信 道生成部13中生成的控制信道和数据信道进行复用，此后，通过发送器 16将控制信道和数据信道经由下行链路发送到用户终端2。用户终端2中的信令解调部22对通过接收器20从基站1所通知的 信令信息(格式指定信息)进行解调，并且将下行链路控制信道格式通 知给控制信道解调部23。控制信道解调部23基于从信令解调部22所通 知的下行链路控制信道格式，对控制信道进行解调。控制信道解调部23 将从控制信道解调出的下行链路自适应控制参数通知给数据信道解调部 21。数据信道解调部21使用从控制信道解调部23通知的自适应控制参 数，执行对数据信道的解调。用户终端2中的传播路径测量部24测量用于选择下行链路控制信道 格式的下行链路CQI。通过从用户终端2到基站1的上行链路控制信道 将下行链路CQI与上行链路QoS和用户终端2的发送/接收功能一起传送 到基站l。接下来，将描述从用户终端2到基站1的上行链路控制信道传送。 类似于下行链路控制格式，在基站1的格式选择/指定部10中选择 上行链路控制信道格式。为了选择上行链路控制信道格式，使用包括复 用用户的数量、用户终端的发送/接收功能、上行链路QoS、上行链路CQI(信道质量指示符)等的信息集。经由选择器15和发送器16，将所选择的上行链路控制格式从信令生成部11通知给用户终端2，作为信令信息。信令解调部22对从基站1 所通知的信令信息进行解调，确定上行链路上的控制信道和数据信道的 指定(复用方法)，并且将上述格式指定信息通知给控制信道生成部25 和数据信道生成部27。在基站1中，将由格式选择/指定部10选择的上行链路控制信道格 工v巡,w知nd——j丄1」低it廿口、j:fi巾'Ji曰但;wyHj即丄o。控制信道解调部18基于从格式选择/指定部IO通知的上行链路控制 信道格式，对控制信道进行解调。控制信道解调部18将解调出的上行链 路自适应控制参数通知给数据信道解调部19。数据信道解调部19使用从控制信道解调部18通知的自适应控制参 数，执行对数据信道的解调处理。由基站1中的传播路径测量部17测量 用于选择上行链路控制信道格式的上行链路CQI。另外，从传播路径测量部17将测量的上行链路CQI通知给格式选择 /指定部10。而且，将通过从用户终端2到基站1的上行链路控制信道传 送到基站1的上行链路QoS、下行链路CQI和用户终端2的发送/接收功 能传送到格式选择/指定部10。接下来，在图7中，将描述构成本发明的特征的控制信道生成部12 的示例性结构。这里，在先前申请中，已经假定了应用MIMO的情况， 其中，控制信道信息位的数量根据是否应用MIMO而不同，如图4和图 5中所示。艮口，从多个控制信道格式中，选择且使用一个控制信道格式，使得 当对用户数据应用MIMO时控制信道信息集的数量较大(参考图4)，而 当不对用户数据应用MIMO时控制信道信息集的数量较小(图5)。 在上述情况下，控制信道生成部12的结构如图8中所示。 提供了纠错编码单元120和调制单元121。在纠错编码单元120中 执行纠错编码，与之对应，在用户终端2侧的控制信道解调部23中执行 纠错解码。现在，让编码率R为R-0.241，其中R是要发送的码信息位数与其 通过纠错编码而获得的发送码位数的比率。当在图8中未应用MIMO时， 要发送的帧中的码信息位数是68，而发送码位数变为282=(68X 1/0.241)位。同时，当应用MIMO时，如果要发送的帧中的码信息位数是141， 则发送码位数变为585= (141X1/0.241)位。这样，因为编码率固定，所以存在这样的问题当应用MIMO时发 送码位数变大，如图6中所示。由此，本发明的目标是解决上述问题。图9的图示出了根据本发明的控制信道生成部12的第一示例性结 构。类似于图8中示出的结构，控制信道生成部12包括纠错编码单元120 和调制单元121。区别于图8中所示结构的特征是纠错编码单元120中的编码率是可 变化的。大编码率的情况相对于传播路径错误较弱，而小编码率的情况相对 于传播路径错误较强。同时，当很少存在传播错误时应用MIMO，并且 当频繁出现传播错误时不应用MIMO。因此，根据本发明，当对用户数据应用MIMO时，生成控制信道的 纠错编码单元的编码率增大。相反，当不对用户数据应用MIMO时，生 成控制信道的纠错编码单元的编码率减小。作为一个实施方式，当对用户数据应用MIMO时，控制信道生成部 12中的纠错编码单元120的编码率被设置为0.5。由此，发送码位数为2820141 + 0.5)，而当不对用户数据应用MIMO 时，如图8中示出的示例性情况，纠错编码单元120中的编码率被设置 为0.24，并且因此传送282 (=141 + 0.5)比特。由此，不管是否应用MIMO，发送码位数是一样的，可以获得恒定的 控制信息质量而不浪费无线电资源。图10的图示出了当应用本发明时MIMO的应用和控制信道信息量 之间的关系。与图6相比较，即使应用MIMO，也可以使得纠错编码的发送码位数恒定。因此，可以防止浪费资源。图11的图示出了根据本发明的控制信道生成部12的另一示例性结 构。在本实施方式中，存在这样的特征在纠错编码单元120和调制/解调单元121之间提供了选择性地应用穿孔(puncture)功能或重复功能的 单元122。艮口，根据本实施方式，不管是否应用MIMO,都使得纠错编码单元 120的编码率恒定。同时，设置为如下通过在纠错编码单元120的输出 端提供具有穿孔功能或重复功能的单元122，来以等效方式改变编码率。由此，在调制单元121的输入端上使编码率可变，这与图9中示出 的控制信道生成部12的结构具有同样的意义。现在，在提供了穿孔功能的情况下，通过穿孔功能，当应用MIMO 时，单元122以一定的时间间隔执行对纠错编码单元120的输出数据的 抽取处理。当不应用MIMO时，使得纠错编码单元120的输出数据不经 改变地通过。由此，不管是否应用MIMO,当纠错编码单元120的输出 输入到调制单元121时，比特计数是一样的。此外，当提供了重复功能时，通过重复功能，当不应用MIMO时， 单元122重复地输出纠错编码单元120的输出数据的相同位。同样，在 该情况下，也可以使得当不应用MIMO时的发送位数与应用MIMO时的 发送位数基本相等。图12示出了本发明的另一实施方式。在图7中示出的传送系统中， 作为基站1中的信令生成部11的功能，通知是否应用了 MIMO和控制信 道生成部12中的格式。图12中所示的实施方式使得信令生成部11的上 述功能不必要。艮P，在用户终端2即接收侧中，使用对应于应用MIMO和不应用 MIMO的情况的两种控制信道格式进行接收。于是，从接收的数据来检 测显现为正确的任何一种格式。由此，基站1即发送侧可以将是否应用 MIMO通知给接收端，而无需使用信息位资源来通知是否应用MIMO。在图12所示的控制信道解调部23中，在无需进行信令解调而对从 基站1侧发送的信号进行解调的解调器230的输出侧上，提供了两个纠错解码单元231a、 231b，分别对应于上述两种控制信道格式。第一纠错解码单元231a可以在对不应用MIMO时位数为68的帧信号进行纠错解码时获得正确的输出。为此，纠错解码单元231a基于假定的编码率=0.24执行纠错解码。同时，第二纠错解码单元231b可以在对应用MIMO时位数为141的帧信号进行纠错解码时获得正确的输出。为此，基于假定的编码率=0.5来执行纠错解码。可靠性确定和选择单元232根据第一纠错解码单元23 la和第二纠错解码单元231b的输出来确定哪个解码结果显现为正确，并且基于上述结果选择纠错解码单元231a、 231b的任一侧的输出。由此，可能节省用于通知是否应用MIMO的信息位资源。图13的图示出了本发明的效果与使用先前申请的发明的情况的比较。图13A示出了来自使用HSDPA的基站的发送功率比。图13A中未 示出的其余功率对应于指定给业务信道的功率。图13B示出了基于HS-SCCH中的信道数量从图13A获得的业务信 道中的可用功率。如之前描述的，根据先前申请中的发明，即使信息量 很大，HS-SCCH的编码率也恒定。根据是否应用MIMO，业务信道的可 用功率变得不同(参考图13B中的III)。相反，根据本发明，上述功率 恒定(参考图13B中的IV)。例如，在业务信道是两个信道的情况下(图13B中的箭头所示)，在 功率角度，本发明的效果与先前申请中的发明相比较，是其1.5倍大。产业应用性如已经根据附图描述的，在本发明中，通过使得纠错编码的编码率 可以根据控制信道模式而改变，不管传播状态好还是不好的，都可以保 持传送质量恒定，此外，即使应用MIMO，也可以防止对控制信息位传 送的过剩质量。
权利要求
1.一种控制信道信息传送方法，该控制信道信息传送方法包括以下步骤基于自适应调制和编码方案对控制信道信息执行纠错编码；使用预定的调制方案，对该纠错编码的控制信道信息进行调制和传送；以及进一步根据传播状态而使得该纠错编码中的编码率有所不同。
2. 根据权利要求1的控制信道信息传送方法，其中，当应用多输入多输出时，将该控制信道的该编码率设置为大 于没有应用多输入多输出时的该编码率，以使得无论是否应用多输入多 输出，传送码位数都是恒定的。
3. —种控制信道信息传送方法，该控制信道信息传送方法包括以下 步骤使用恒定的编码率，基于自适应调制和编码方案对控制信道信息执 行纠错编码；通过使用预定的调制方案，对该纠错编码的控制信道信息进行调制 和传送；以及进一步在该调制之前根据传播状态对该纠错编码的信号进行码抽取 或码重复。
4. 根据权利要求1至3之一的控制信道信息传送方法，其中，在接收侧，通过与根据该传播状态而有所不同的编码率对应 的各个纠错解码单元，对共同接收的信号进行纠错解码；进一步确定这些纠错解码的信号的似然性；并且基于该似然性确定结果，输出被确定为有效的纠错解码信号。
5. —种基于自适应调制和编码方案的控制信道信息传送系统，该控制信道信息传送系统包括纠错编码单元，其在基站侧对控制信道信息进行纠错编码；以及 调制单元，其按预定的调制方案对该纠错编码单元的编码输出进行调制，其中，将该纠错编码单元中的编码率设置为根据传播状态而有所不同。
6. 根据权利要求5的控制信道信息传送系统，其中，在该纠错编码单元中，将应用多输入多输出时的该编码率设 置为大于没有应用多输入多输出时的该编码率，以使得无论是否应用多 输入多输出，传送码位数都是恒定的。
7. —种基于自适应调制和编码方案的控制信道信息传送系统，该控制信道信息传送系统包括纠错编码单元，其使用恒定的编码率，基于该自适应调制和编码方 案对控制信道信息执行纠错编码；调制单元，其使用预定的调制方案，对在该纠错编码单元中获得的该纠错编码的控制信道信息进行调制；以及在该调制单元中的该调制之前根据传播状态对来自该纠错编码单元 的输出信号进行码抽取或码重复的单元。
8. 根据权利要求5至7之一的控制信道信息传送系统，该控制信道 信息传送系统还包括-在接收侧使用与根据该传播状态而有所不同的这些编码率对应的各 个编码率对共同接收的信号进行纠错解码的多个纠错解码单元；以及确定由这些多个纠错解码单元获得的这些纠错解码信号的似然性并 且基于该似然性确定结果而输出被确定为有效的纠错解码信号的单元。
9. 一种基于自适应调制和编码方案的控制信道信息传送系统中的基 站，该基站包括纠错编码单元，其对控制信道信息执行纠错编码；以及 调制单元，其使用预定的调制方案对该纠错编码单元的编码输出进 行调制，其中，该纠错编码单元中的编码率被设置为根据传播状态而有所不同。
10. 根据权利要求9的基站，其中，在该纠错编码单元中，当应用多输入多输出时的该编码率被 设置为大于没有应用多输入多输出时的该编码率，以使得无论是否应用 多输入多输出，传送码位数都是恒定的。
11. 一种基于自适应调制和编码方案的控制信道信息传送系统中的 基站，该基站包括纠错编码单元，其使用恒定的编码率，基于自适应调制和编码方案 对控制信道信息执行纠错编码；调制单元，其使用预定的调制方案，对在该纠错编码单元中获得的该纠错编码的控制信道信息进行调制；以及进一步在该调制单元中的该调制之前根据传播状态对来自该纠错编 码单元的输出信号进行码抽取或码重复的单元。
12. —种与根据权利要求9至11中的任一项的基站对应的接收控制 信道信息的用户终端，该用户终端包括-多个纠错解码单元，其使用与根据该传播状态而有所不同的这些编 码率对应的各个编码率对共同接收的信号进行纠错解码；以及确定由这些多个纠错解码单元获得的这些纠错解码信号的似然性并 且基于该似然性确定结果而输出被确定为有效的纠错解码信号的单元。
全文摘要
存在这样的问题如果应用MIMO进行传送，则增加了可变参数的数量，由此增加了控制信道所需的信息位的数量(图6，III)。也存在这样的问题如果在单个帧中增加同时复用用户的数量，则与用户数量成比例地增加控制信道信息。为了解决这些问题，使用自适应调制编码方案对控制信道信息执行纠错编码处理；然后通过使用预定的编码方案对纠错编码的控制信道信息进行调制，之后传送该控制信道信息；并且进一步设置为使得可以根据传播状态而改变纠错编码处理中的编码率。
文档编号H04B7/26GK101273598SQ20058005172
公开日2008年9月24日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者古川秀人, 大渕一央, 川端和生, 河崎义博, 田岛喜晴 申请人:富士通株式会社