专利名称：无线通信装置、无线通信系统及无线通信方法
技术领域：
本发明涉及无线通信装置、无线通信系统及无线通信方法。本申请根据2005年3月30日递交的日本专利申请2005 — 98519号， 10主张优先权，在此援引其内容。
背景技术：
现有技术的SDMA (Spatial Division Multiple Access,空分多址)方式 15的无线通信系统，具备基站自适应阵列天线(Adaptive Array Antenna )。存在多个移动站——用户终端(以下称作"终端")时，基站形成对各终端而 言指向性不同的辐射图案(pattern)的发送波束，在相同的时间发送面向多 个终端的电波。基站在形成对于多个终端中的某个终端的辐射图案之际， 利用自适应阵列天线，朝着发送对方的终端发送方向，形成发送波束，而 20且朝着该终端以外的终端的方向，形成零信号(null)。这样，基站对于多 个终端，在相同的时间，分配相同的频道，从而提高频道的利用效率。
在上述SDMA方式的无线通信系统中，基站为了具有正确的指向性地 形成发送波束的辐射图案，需要推定基站和终端之间的无线信号的传输线 25路的特性。因此，SDMA方式的无线通信系统，通常适用于采用TDD (Time Division Duplex,时分双工)方式的无线通信系统。在TDD方式中，基站和终端分别进行收发时，使用相同的频率，而且 用不同的时间带(时间槽或单纯的槽)进行收发。在这种TDD方式中，因 为使用相同的频率，所以基站根据用接收槽接收的信号，推定与终端之间 30的无线信号的传输线路的特性，利用该推定的无线信号的传输线路的特性， 使发送用的指向性正确，从而实现SDMA方式的无线通信系统(例如参照专利文献l)。专利文献l:日本国特开2004—356993号公报
5 可是，在上述现有技术的TDD/SDMA方式的无线通信系统中，是以只利用一个载波作为前提的。这样，使用多个载波时，就存在以下问题。
就是说，在使用多个载波的无线通信系统中，由终端向基站传输上行 信号，如果固定地使用一个载波(例如就象终端下载内容时那样，几乎没io有由终端向基站的上行信号，可以只用一个载波进行传输时)，那么基站就 只能获得使用来自终端的上行信号使用的一个载波的接收信息。因此，基 站对于其它的载波，不能获得接收信息。这样，基站就不能够推定与终端 之间的无线信号的传输线路的特性，就不能够使自适应阵列天线的辐射图 案形成适当的指向性。15
另外，作为其它的问题，使用所述多个载波的无线通信系统，例如在 随机选择两个载波由终端向基站传输上行信号时，容易引起由相同的终端， 在相同的时间，用两个载波，向基站传输上行信号的情况。这时，因为终 端的发送功率需成为两个载波的量，所以发送线路需要相应增强，导致成20本增加。另外，在终端中，设置限制发送功率的装置时，还有不能遵守该 限制的危险。发明内容
25 本发明就是针对上述情况研制的，其目的在于提供在利用多个载波，在基站和终端之间，采用TDD方式收发数据的无线通信系统中，能够实现 载波的适当利用的无线通信装置、无线通信系统及无线通信方法。
为了解决上述课题，本发明涉及的无线通信装置，是利用多个载波，30以时分双工方式收发数据的无线通信装置，具备调度部，该调度部选择
发送所述数据中的至少一个载波的槽；发送数据分配机构，该发送数据分配机构向被所述调度部选择的载波的槽分配所述数据，使未被所述调度部 选择的载波的槽成为空。
5 在该无线通信装置中，所述调度单元最好控制载波选择，以便在发送下一个帧的数据之际，选择在发送刚才的帧的数据之际没有选择的载波的 槽。
另外，本发明涉及的无线通信装置，是利用多个载波，采以时分双工io方式收发数据的无线通信装置，具备调度单元(该调度单元选择发送所述 数据中的至少一个载波的槽)和发送数据分配单元(该发送数据分配单元 向被所述调度单元选择的载波的槽分配所述数据)，所述调度部，在发送功 率收敛于限制范围内时，选择所述多个载波的各槽。
15 本发明涉及的无线通信系统，由上述的无线通信装置构成的移动站装置，和与在移动站装置之间无线连接的自适应阵列方式的基站装置构成。
进而，本发明涉及的无线通信方法，是第1无线通信装置在和第2无 线通信装置之间，利用多个载波，以时分双工方式收发数据的无线通信方 20法，具有选择发送所述数据中的至少一个载波的槽的第1步骤；向被所 述第1步骤选择的载波的槽分配所述数据的同时，使未被所述第1步骤选 择的载波的槽成为空的第2步骤；进行载波选择控制，以便在发送下一个 帧的数据之际，选择在所述第1步骤中没有选择的载波的槽的第3步骤。
25 进而，本发明涉及的无线通信方法，是第1无线通信装置在和第2无线通信装置之间，利用多个载波，采以时分双工方式收发数据的无线通信 方法，具有选择发送所述数据中的至少一个载波的第1步骤；向被所述 第1步骤选择的载波的槽分配所述数据的同时，使未被所述第1步骤选择 的载波的槽成为空的第2步骤；在所述第l步骤中，在发送功率收敛于限30 制范围内时，选择所述多个载波的各槽。
依据本发明，利用多个载波以TDD方式收发数据的无线通信装置中， 可实现载波的恰当利用。
图1是表示本发明的一种实施方式涉及的无线通信装置的结构的方框图。
图2是表示采用TDMA /TDD (Tine Division Multiple Access / Time 10Division Duplex)方式的帧的结构例的图形。
图3是为了讲述本发明的一种实施方式中的载波选择例而绘制的图形。
图4是表示图1所示的发送数据组装部的结构例的方框图。
图5是表示图1所示的调度部进行的第1处理的流程图。
图6是表示图1所示的调度部进行的第2处理的流程图。 is 图7是表示图l所示的调度部进行的第3处理的流程图。
符号说明
2天线
4双工电路 20 IO发送数据组装部
12调制部
14升频变换器
16调度部
22缓冲器22 25 24计数器24
26数据分配部
具体实施方式
30 下面，参照附图，讲述本发明的一种实施方式。
图1是表示本发明的一种实施方式涉及的无线通信装置的结构的方框 图。图l所示的无线通信装置(第l无线通信装置)，利用多个载波，采用
TDD (Time Division Duplex)方式，在与其它的无线通信装置(第2无线 通信装置)之间收发数据。进而，该无线通信装置，还可以利用多个载波， 5采用TDD/ SDMA (Time Division Duplex /Spatial Division Multiple Access )
方式，在和其它的无线通信装置之间收发数据。该无线通信装置，例如可 以作为移动台用的无线终端装置使用。
在发送数据时，发送数据输入发送数据组装部10后，例如被装入图2 所示的那种帧内的发送槽。在这里，帧在各载波中，发送数据组装部10， 15选择调度部16指定的一个载波的帧后，将发送数据装入该帧内的发送槽。 用发送数据组装部10装入帧内的发送槽的发送信号，被输入调制部12，经 过调制后，输入升频变换器14，变换成规定的载波(1或2)用的无线信号。 无线信号再通过双工电路4做媒介，由天线2发送。
20 调度部16，根据发送数据组装部10通知的载波的利用履历(各载波的
有关该载波的使用频度的信息)等信息，以及本机通知的本机控制信号和 本机信息，选择多个载波中的一个载波的时间槽，将选择结果通知发送数 据组装部10。此外，调度部16在多个载波中的无线通信装置的发送功率的 合计收敛于限制范围内时，控制成选择该多个载波的时间槽。
25
下面，为了便于讲述，以利用两个载波l、 2的系统为例讲述。但是利 用3个以上的载波时，也同样适用。
图3表示出本实施方式涉及的选择例。 30 图3的上部，表示出载波1中的帧的使用例。图3的下部，表示出载 波2中的帧的使用例。图3的帧的使用例，是基站(第2无线通信装置)
中的使用例，图中的发送槽，是由基站发送给终端的下行信号，图中的接
收槽，是由终端发送给基站的上行信号。该帧的结构，如图2所示。此外， 作为移动站中的帧的使用例，图2及图3的接收槽成为发送槽，图2及图3 5的发送槽成为接收槽。
在图3中，在最初的帧中，调度部16选择载波1，数据D被装入接收 槽内的时间槽CH4。在这里，没有被调度部16选择的载波2的接收槽内的 时间槽CH4作为空槽。就是说，用调度部16选择的一个载波传输数据的期 io间，未被调度部16选择的其它的载波，不传输数据。
接着，在第2个帧中，在上次的帧中未被调度部16选择的载波2，被 调度部16选择，数据D被装入接收槽内的时间槽CH4。和上次的帧时同样， 没有被调度部16选择的载波1的接收槽内的时间槽CH4作为空槽。以后， 15 在图3的例中，调度部16交替选择两个载波。对于没有被调度部16选择 的载波，将和用被调度部16选择的载波传输数据的时间槽相同时间的时间 槽作为空槽，不传输数据。
图4表示发送数据组装部IO的方框结构。在图4中，发送数据组装部 2010，具有各载波的缓冲器22及计数器24。缓冲器1—22及计数器1-24是载 波1用，缓冲器2-22及计数器2—24是载波2用。
缓冲器22，暂时保持从数据分配部26接收的发送数据，组装发送槽。 这时，缓冲器22将现在正在组装中的发送槽内的槽号(CH1、CH2、CH3或 25 CH4)和是否正在装入发送数据的信息，通知与该缓冲器22对应设置的计 数器24。
另外，缓冲器22还可以根据来自调度部16的指令，不将从数据分配 部26接收的发送数据，装入现在正在组装中的时间槽，而原封不动地保持。 30例如，缓冲器22保留发送数据，直到组装下一个帧的发送槽为止。
计数器24，将缓冲器22通知的槽号及是否装入发送数据的信息，通知 调度部16。进而，计数器24计数在与自己对应的载波中被无线通信装置用 于数据发送的槽数。也将该计数结果，通知调度部16。这样，调度部16就 5 能够按照载波，知道现在正在组装中的发送槽被无线通信装置用于数据发 送的槽号(各载波的现在正在组装中的发送槽的使用状况)和到现在为止 被无线通信装置用于数据发送的槽数。
数据分配部26，遵照来自调度部16的指令，切换成载波1用的缓冲器 10l-22或载波2用的缓冲器2-22后，发送发送数据。
与上述各载波l、 2对应设置的缓冲器1—22、缓冲器2-22，向调制部 12输出发送数据组装部10分别组装的发送信号。此外，缓冲器1-22、缓 冲器2—22既可以在发送槽的所有的组装完成后向调制部12输出发送信号， 15也可以在各时间槽的组装完成后向调制部12输出发送信号。
调制部12，分别对来自缓冲器1-22、缓冲器2-22的各载波的发送信 号进行调制处理后，向升频变换器14输出。
20 接着，参照图5、图6及图7，讲述调度部16的动作。在图5、图6
及图7中，表示出调度部16的处理流程。
在图5中，调度部16判断有无本机控制信号的输入(步骤S1)，有本 机控制信号的输入时，根据该本机控制信号，向多个载波分配发送数据(步 骤S2)。本机控制信号，例如是用户用终端进行载波的切换操作之际使用的
25信号。
另一方面，调度部16在没有无本机控制信号的输入时，输入来自发送 数据组装部10及本机的信息(步骤S3)。接着，根据这些输入的信息，判 断下面进行的步骤(步骤S4)。 30
在步骤S4中，调度部16在被多个载波分配的槽号互不相同时，判断 为分歧l，进入图6的步骤S11。另一方面，调度部16在被多个载波分配 的槽号中有相同的时，判断为分歧2，进入图7的步骤S21。
5 接着，在图6中，调度部16根据来自本机的信息，判断发送数据组装部10的数据分配部26分配的对象的发送数据，是不是必须用特定的载波 发送的数据(步骤Sll)。接着，调度部16在所述判断的结果——发送数据 组装部10的数据分配部26分配的对象的发送数据是必须用特定的载波发 送的发送数据时，指示发送数据组装部IO将所述发送数据分配给被该特定 io 的载波分配的时间槽(步骤S12)。然后，返回图5的步骤S1。
另一方面，调度部16在所述判断的结果一一发送数据组装部10的数 据分配部26分配的对象的发送数据不是必须用特定的载波发送的发送数据 时，指示发送数据组装部IO将所述发送数据分配给被使用频度低的载波分 15配的时间槽(步骤S13)。然后，返回图5的步骤S1。各载波的使用频度， 根据发送数据组装部IO通知的、计数器24计数的各载波的槽使用次数。
接着，在图7中，调度部16判断发送数据组装部10的数据分配部26 分配的对象的发送数据，是不是必须用特定的载波发送的数据(步骤S21)。20在所述判断的结果一一发送数据组装部10的数据分配部26分配的对象的 发送数据不是必须用特定的载波发送的发送数据时，指示发送数据组装部 10将所述发送数据分配给被使用频度低的载波分配的时间槽(步骤S22)。 然后，返回图5的步骤S1。另一方面，调度部16在所述判断的结果一一发 送数据组装部10的数据分配部26分配的对象的发送数据是必须用特定的25载波发送的发送数据时，判断能否也使用该特定的载波以外的其它载波同 时发送所述发送数据(步骤S23)。这时，调度部16根据指示发送数据组装 部10输入的、各载波现在组装中的发送槽的使用状况的信息，进行判断。
io 另一方面，调度部16在步骤S25中的判断结果为各载波中的无线通信装置的发送功率的合计不能纳入限制范围内时，比较同时发送的各载波的 发送数据的发送优先度，判断必须用特定的载波发送的发送数据的发送优 先度是不是比用其它的载波发送的数据的发送优先度高(步骤S26)。这时， 调度部16根据来自本机的信息进行判断。具体地说，调度部16例如将声15音数据及向通信对方的应答数据(ACK、 NACK等)作为高优先、将除此 以外的其他种类的数据作为低优先地进行判断。
接着，调度部16在步骤S26中的判断结果为必须用特定的载波发送的 发送数据的发送优先度高时，指示发送数据组装部IO不将用其它的载波发 20 送的数据装入现在组装中的发送槽，而原封不动地保留。与此同时，指示 发送数据组装部10将发送数据分配给该特定的载波分配的时间槽(步骤 S27)。然后，返回图5的步骤S1。此外，在这里，对于保留的发送数据， 可以将其发送优先度设定成最优先，以便一定用下一个帧的发送槽发送。
25 另一方面，调度部16在步骤S26中的判断结果为必须用特定的载波发送的发送数据的发送优先度低或者相同时，指示发送数据组装部IO不将用 该特定的载波发送的数据装入现在组装中的发送槽，而原封不动地保留。 与此同时，对于保留的发送数据，将其发送优先度设定成最优先，以便一 定用下一个帧的发送槽发送(步骤S28)。然后，返回图5的步骤S1。30
综上所述，采用本实施方式后，能够进行如下控制在多个载波的发 送槽中，不同时发送，或者即使同时发送时，也将无线通信装置的发送功 率的合计纳入限制范围内。这样，能够一边遵守无线通信装置的发送功率 的限制， 一边提高载波的利用效率。5
另外，能够使多个载波的使用频度均等地进行控制。这样，例如在采 用TDD/ SDMA (Time Division Duplex /Spatial Division Multiple Access )方式的无线通信系统中，作为具备自适应阵列天线方式的基站装置的无线通 信装置，对于所有的载波，能够均等地从上述实施方式中作为移动站用的 io无线终端装置的无线通信装置获得接收信号，所以作为所述自适应阵列天 线方式的基站装置的无线通信装置，能够具有适当的指向性地形成自适应 阵列天线的辐射图案。
以上，参照附图，详细讲述本发明涉及的实施方式。但是具体的结构，15并不局限于该实施方式，还包含在不违背本发明的宗旨的范围内的设计变更等。
本发明能够适用于利用多个载波、采用TDD方式收发数据的无线通信 装置及无线通信系统，在该无线通信系统中，能够实现载波的适当的利用。20
权利要求
1、一种无线通信装置，利用多个载波，以时分双工方式收发数据，具备调度部，该调度部选择发送所述数据的至少一个载波的槽；和发送数据分配机构，该发送数据分配机构向被所述调度部选择的载波的槽分配所述数据，使未被所述调度部选择的载波的槽成为空。
2、 如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于所述调度单元 10 进行载波选择的控制，以便在发送下一个帧的数据之际，选择在发送刚才的帧的数据之际未选择的载波的槽。
3、 一种无线通信装置，利用多个载波，以时分双工方式收发数据， 具备调度单元，该调度单元选择发送所述数据的至少一个载波的槽；和 15 发送数据分配单元，该发送数据分配单元向被所述调度单元选择的载波的槽分配所述数据，所述调度部，在发送功率收敛于限制范围内时，选择所述多个载波的曰
4、 一种无线通信系统，其特征在于由权利要求1所述的无线通信 20 装置构成的移动站装置、和与移动站装置之间无线连接的自适应阵列方式 的基站装置而构成。
5、 一种无线通信方法，是第1无线通信装置利用多个载波以时分双 工方式与第2无线通信装置之间收发数据的无线通信方法， 具有选择发送所述数据的至少一个载波的槽的第1步骤；向被所述第1步骤选择的载波的槽分配所述数据的同时，使未被所述第1步骤选择的载波的槽成为空的第2步骤；以及对载波选择进行控制，以便在发送下一个帧的数据之际，选择在所述 第1步骤中未选择的载波的槽的第3步骤。 30 6、 一种无线通信方法，是第1无线通信装置利用多个载波以时分双 工方式与第2无线通信装置之间收发数据的无线通信方法， 具有选择发送所述数据的至少一个载波的第1步骤；和 向被所述第1步骤选择的载波的槽分配所述数据的第2步骤，在所述第l步骤中，在发送功率收敛于限制范围内时，选择所述多个 载波的各槽。
全文摘要
利用多个载波以TDD方式收发数据的无线通信装置，具备调度部，该调度部选择发送所述数据的至少一个载波的槽；和发送数据分配部，该发送数据组装部向被所述调度部选择的载波的槽分配所述数据，使未被所述调度部选择的载波的槽成为空。
文档编号H04J1/00GK101151919SQ20068000992
公开日2008年3月26日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月30日
发明者木村滋, 童方伟 申请人:京瓷株式会社