专利名称：移动通信系统使用的基站及方法
技术领域：
本发明关于移动通信系统使用的基站及方法。
背景技术：
演进的通用陆地无线接入(Evolved UTRA)或者长期演进(LTE =LongTerm Evolution)系统的研究现在由W-CDMA (宽带码分多址)的标准化团体3GPP (第三 代合作伙伴计划)进行。LTE系统是成为宽带码分多址(W-CDMA)方式、高速下行 链路分组接入(HSDPA)方式、高速上行链路分组接入(HSUPA)方式等等的后继的通 信方式的系统。LTE系统中，关于下行链路使用正交频分多址(OFDM =Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)方式，关于上行链路使用单载波频分多址(SC-FDMA Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)方式(关于此例如参照非专利文 献1) οLTE系统中，在下行链路及上行链路二者中，向移动台(更一般地说是包含移动台 及固定台的用户装置(UE=User Equipement))分配一个以上的资源块来进行通信。资源 块为系统内的许多个移动台所共享。基站在LTE中在每个Ims的子帧(Sub-frame)中决 定在多个移动台之中向哪个移动台分配资源块。子帧也可以称为发送时间间隔(TTI)。此 过程称为调度(scheduling)。在下行链路中，基站以1个以上的资源块向通过调度而选择 的移动台发送共享信道。此共享信道称为下行物理共享信道(PDSCH =Physical Downlink Shared CHarme 1)。在上行链路中，通过调度而选择的移动台对于基站以1个以上的资源 块来发送共享信道。此共享信道称为上行物理共享信道(PUSCH =Physical Uplink Shared CHanne1)。在使用共享信道的通信系统中，需要在每个子帧中，以信令通知(通知)对于哪 个用户装置分配上述共享信道。在此信令通知中使用的控制信道在LTE中称为下行物 理控制信道(PDCCH =Physical Downlink Control Channel)或者下行 L1/L2 控制信道 (DL-L1/L2 Control Channel)。物理下行链路控制信道PDCCH中可以包含例如下行调度 信息(Downlink SchedulingInformation)、送达确认信息(ACK(确认)/NACK(非确认) Acknowledgementinformation)、上行调度信息(Uplink Scheduling Grant)、发送功率控 制命令位(TPC 命令比特 transmission Power Control Command Bit)等等。关于上行链路的控制信道，在上行物理共享信道(PUSCH)被发送的情况下由分配 给PUSCH的资源传输，如果不是这种情况则由控制信道专用的资源传输。前者包含由PUSCH 使用的上行调度信息。后者称为上行物理控制信道(PUCCH =Physical Uplink Control CHarmel)。在上行链路的控制信道中，传输下行链路的质量信息(CQI=Charmel Quality Indicator (信道质量指示符))及物理下行链路共享信道的送达确认信息(ACK/NACK)等 等。CQI在下行链路中的共享物理信道的调度处理、自适应调制解调及编码处理(AMCS Adaptive Modulation and Coding Scheme)等等中使用。送达确认信息的内容由表示发送 信号适当接收的肯定应答(ACK)或表示其未适当接收的否定应答(NACK)中的任意一个来表达。顺便提及，如局数据(office data)那样的无线参数在现有的系统中大致维持固 定，仅仅在如基站的重置时等等那样的极少发生的某些的定时被更新。由于其经历长时间 而固定不变，因此无线参数的值需要防备最差的状况(worst case)而与充分大的余量一起 设定。即使在LTE系统中，系统频带之内PUCCH所占的频带的比例及发送功率控制(TPC) 中目标功率值等等的无线参数也作为局数据而设置在基站中。然而，通信状况具有各种各 样改变的性质，服务内容的多样化、宽带化、高速化等等高度发展的将来的系统中通信状况 可能进一步变化。从希望无线资源有效活用等等的观看来看，与现有系统同样地将局数据 的全部无线参数维持固定是不理想的。非专利文献1 :3GPP TS 36. 211 (V8. 0. 0)，2007 年 9 月
发明内容
本发明要解决的技术问题本发明的问题是能够根据通信状况来动态地更新基站的无线参数。解决问题的手段在本发明中使用在移动通信系统中使用的基站。基站具有测量部件，测量小区内 的用户数、用户的分布状况、或业务量之中1个以上的统计数据；以及导出部件，从统计数 据和无线参数的预定的对应关系中导出与所测量的当前的统计数据相对应的无线参数的 值。在该基站中作为局数据而设定的无线参数的值自动地更新为由前述导出部件所导出的值。发明的效果根据本发明，变得能够根据通信状况来动态地更新基站的无线参数。
图1是示出根据本发明的一个实施例的移动通信系统的图。 图2是示出根据本发明的一个实施例的基站的图。 图3是示出根据本发明的一个实施例的操作例子的流程图。 图4是示出从业务量的水平导出PUCCH的资源量的表的图。 图5是示出PUCCH的资源量根据状况而改变的状态的图。 图6是示出从业务量及路径损耗的水平导出TPC用的无线参数的表的图。 图7是示出TPC用的目标值设定为根据路径损耗值而变化的状态的图。 附图标号说明 50小区
Ioo1UOO2UOO3UOOn 移动台 200基站
202发送接收天线 204放大单元 206发送接收单元
4
208基带信号处理单元210无线资源控制单元212传输线路接口214业务(traffic)测量单元300接入网关装置400核心网络
具体实施例方式根据本发明的一个实施例，由于根据统计数据来自适应地更新无线参数，因此能 够实现适合通信状况的资源管理(例如，PUCCH的资源量的管理及TPC的目标值管理)。由 于能够根据通信状况来自动地更新无线参数，因此与在总是假想最差情况的同时与过大的 余量一起固定无线参数相比，变得能够大幅度活用无线资源。在本发明的一个实施例中，也可以在基站中进一步设置用于保存表示对应关系的 表的存储部件。对应关系可以表示作为用户数及/或业务量的统计数据和上行物理共享信道 (PUCCH)占系统频带的比例之间的关系。用户的小区内分布可以根据路径损耗值来划分。而且，对应关系可以表示用户装 置的发送功率控制的目标功率值和路径损耗值之间的关系。目标功率值(Tsink (η))可以表达为Tsine (n) = TSINE0-n X Δ Tsine [dB]。在此，η指定所划分的路径损耗值，Tsineo及Δ Tsine表示作为局数据而设定的无线 参数。而且，对应关系可以表示TSI·、Tsine和业务之间的关系。虽然为了帮助理解发明而使用具体的数值例子来进行说明，然而，只要不是特别 说明，这些数值不过仅仅是一个例子，可以使用任何适当的值。实施例1〈系统〉图1示出根据本发明的一个实施例的移动通信系统。移动通信系统1000是例如 LTE (也可以是Evolved UTRA & UTRAN(演进的通用陆地无线接入和通用陆地无线接入网) 或者超3G(Super 3G))适用的系统。移动通信系统100包含基站(eNB) 200、与基站200通
信的多个移动台100n(1001U002U003....... 100η, η为正整数)。基站200与高层站例如
接入网关装置300连接，接入网关装置300与核心网络400连接。移动台IOOn在小区50中 通过LTE与基站200进行通信。各移动台(IOOiUOO2UOO3.......IOOn)具有相同的结构、功能、状态。为了说明
方便，与基站无线通信的是移动台，然而，可以更一般地指不仅包含移动台而且还包含固定 台的用户装置(UE =User Equipment)。在移动通信系统1000中，作为无线接入方式，关于下行链路使用0FDM(正交频分 多址)，关于上行链路使用SC-FDMA (单载波频分多址)。OFDM是把频带划分为多个窄频带 (副载波)并把数据映射到各个副载波来进行通信的多载波传输方式。SC-FDMA是通过把 频带划分给每个终端并且多个终端使用相互不同的频带来降低终端之间的干扰的单载波
5传输方式。< 基站 >图2示出根据本发明的一个实施例的基站200。基站200配备有发送接收天线 202、放大单元204、发送接收单元206、基带信号处理单元208、无线资源控制单元210、传输 线路接口 212、业务测量单元214。通过下行链路从基站200发送至移动台IOOn的用户数据从位于基站200的高层 的高层站例如接入网关装置300经由传输线路接口 212输入至基带信号处理单元208。在基带信号处理单元208中执行用户数据的分割与结合、RLC(无线链路控制)重 发控制的发送处理等等的RLC层的发送处理、MAC(媒体访问控制)重发控制、例如HARQ 的发送处理、调度、传输格式选择、信道编码、快速傅立叶反变换(IFFT=Inverse Fast Fourier Transform)处理等等，处理之后的信号传输至发送接收单元206。而且，即使关于 作为下行链路控制信道的物理下行链路控制信道的信号，仍执行信道编码及快速傅立叶反 变换等等的发送处理之后，传输至发送接收单元206。在发送接收单元206中，执行频率变换处理以将从基带信号处理单元208输出的 基带信号变换为无线频带，其之后的信号由放大单元204放大并由发送接收天线202发送。另一方面，基站200通过上行链路接收从移动台IOOn发送的数据。由发送接收天 线202接收的无线频率信号由放大单元204放大，由发送接收单元206进行频率变换来变 换为基带信号，输入至基带信号处理单元208。在基带信号处理单元208中，对于在输入的基带信号中包含的用户数据，进行FFT 处理、纠错解码、MAC重发控制的接收处理、RLC层的接收处理，处理之后的信号经由传输线 路接口 212传输至接入网关装置300。无线资源控制单元210执行通信信道的设定及释放等等的呼叫处理、无线基站 200的状态管理、及无线资源的管理。无线资源控制单元收集时间变化的(time-variable) 统计数据，基于统计数据来执行作为局数据而设定的无线参数的控制。统计数据可以由例 如小区内的用户数、用户的小区内的分布状况、业务量等等来表达。关于无线参数的更新操 作在后文描述。业务测量单元214测量向移动台发送以及/或者从移动台接收的业务量。<操作例子>图3是示出根据本发明的一个实施例的操作例子的流程图。在步骤S11，在基站 初始设定局数据。作为局数据有各种各样的数据，然而为了说明的简明，以PUCCH的资源量 (PUCCH占系统频带的比例)、和发送功率控制(TPC)中目标功率值为它们的代表来进行说 明。本发明可以适用于各种各样的无线参数。在步骤S13，测量各种各样的统计数据。统计数据是系统运行中随时间变化的量， 可以是例如小区内的用户数、小区内的用户的分布状况、各个用户通信的业务量、在整个系 统通信的业务量等等，然而并不限于此。小区内的用户的分布状况可以从用户的位置坐标 直接求出，或者可以由如路径损耗那样的反映衰落(shadowing)及距离衰减的某些量间接 地求出。在本实施例中，用户的小区内分布状况通过路径损耗的值来推定。在步骤S15，从所收集的统计数据来导出在该时刻最适当的无线参数值。可以使用 任何适当的导出方法。例如，可以从统计数据根据某些数学公式来导出无线参数的最适当值，可以通过参照一览表来导出最适当值，可以除了根据数学公式的计算外还参照一览表。图4示出从当前的业务量的水平导出PUCCH的资源量的一览表的例子。[业务量 的水平]表示在整个系统中通信的上行或下行的业务量的多少。大体上，业务量的多少可 以与用户数的多少相关联。在图示的例子中，水平的数值越大，则业务量越大。[PUCCH所占 的比例]表示PUCCH相对于整个系统频带占有什么程度的频带。例如，系统带宽为10MHz， 业务量的水平为2，则PUCCH使用系统频带的20% (相当于2MHz的带宽)。图5示出PUCCH的资源量根据业务量(或者用户数)的多少来变更的状态。图中 的左侧相当于例如业务量的水平为1的情况(用户数少的情况)，对应于系统频带的10% 分配给PUCCH。右侧的图相当于业务量的水平为2的情况(用户数多的情况)，对应于系统 频带的20%分配给PUCCH。在图3的步骤S17，无线参数由在步骤S15导出的值更新。之后，操作流程返回到 步骤S13，反复进行已经说明的处理。更新的频度可以设定为任何适当的频度。例如，可以 是每隔1天，可以是每隔1周，可以是白天1次夜里1次来进行。例如，可以某日上午收集 统计数据，基于该统计数据更新次日上午的无线参数。在此情况下，希望在某日下午收集统 计数据，基于该统计数据更新次日下午的无线参数。根据本发明的实施例，仅仅与测量时刻的用户数相应的资源数量分配给PUCCH，可 以无需总是假想最差的情况而过少地设置PUSCH的资源。实施例2图6示出针对其它无线参数的表。该表是用于从业务量及路径损耗的水平导出 TPC用的无线参数的表。图中最左列的[业务量的水平]具有与图4中所说明的含义同样 的含义，数量的多少与业务量的多少或者用户数的多少相对应。图中最顶行的[路径损耗 水平]表示累积分布函数值(CDF :cumulativedistribution function)为0. 5的路径损耗 值。通常，路径损耗值小表示发送功率及接收功率的差值小，对应于距离基站近的情况。在 此情况下，由于用户装置发送的信号对其它小区仅仅有小干扰的影响，因此允许以比较大 的功率发送。在与自身小区的其它用户之间，由于通过FDM及TDM使信号相互正交，因此发 送功率的大小在对自身小区的其它用户的干扰方面没有大的影响。反之，路径损耗值大表 示发送功率及接收功率的差值大，对应于距离基站远的情况(例如，在小区边缘)。在此情 况下，由于用户装置发送的信号对其它小区可能有大干扰的影响，因此应当以比较小的功 率发送。⑶F = 0.5的路径损耗值小的情况下，其对应于用户集中于基站附近的情况。反 之，CDF = 0. 5的路径损耗值大的情况下，其对应于用户分散于距基站远处的情况。从这样 的观点看，随着图表中路径损耗值变大(越向右侧移动)，值变小。这样的数值关系例如表 达为Tsine (n) = Ts爾。-η X Δ T [dB]。其中，η是表示路径损耗的大小的参数，TSI·表示基站附近的用户装置可以发送的 最大发送功率值。ΔΤ表示预定的无线参数。在图6中示出TSI_的值相应于路径损耗水平 如何减小。在图6的表中，还考虑到业务量。S卩，TSI_的值变化为，业务量少的情况(用户 数少的情况)比业务量多的情况(用户数多的情况)以更大的功率来发送。图7示出TPC用的目标值Tsink(η)设定为根据路径损耗值η而变化的状态。在图 示的例子中，距基站的距离分组为，小区内用户的累积分布以每0. 125来等间隔地变化。例
7如，⑶F = 0. 5至0. 625与L4至L5的路径损耗相对应，示出该范围内的路径损耗的用户必 须将TSINK(4)设为发送功率的目标值。如此，通过利用从路径损耗水平及业务量适当地导出 的发送功率目标值Tsink(η)，能够实现适合于用户的分布状况的发送功率，变得可以不向自 身的小区及其它小区施加过度的干扰，能够有助于无线资源的有效活用及吞吐量的改进。工业实用性关于上述本发明，以LTE系统(或者演进的UTRA系统)为适当的实施例进行了说 明，然而，本发明能够适用于希望基站的无线参数频繁更新的任何适当的系统。以上参照特定的实施例说明了本发明，然而，实施例不过仅仅是例子，本领域技术 人员可以理解各种各样的变形例子、修改例子、替代例子、置换例子等等。虽然为了帮助理 解发明而使用具体的数值例子来进行说明，然而，只要不是特别说明，这些数值不过仅仅是 一个例子，可以使用任何适当的值。实施例或项目的划分对于本发明并非本质上的，2个以 上的实施例或项目中记载的事项可以根据需要组合使用，某实施例或项目中记载的事项可 以适用于其它实施例或项目中记载的事项(只要不矛盾)。为了说明的方便，与本发明实施 例有关的装置使用功能框图来说明，然而，这样的装置可以通过硬件、软件、或其组合来实 现。本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的精神的情况下，本发明包含各种各样的变 形例子、修改例子、替代例子、置换例子等等。本国际申请主张基于2007年11月2日提交的日本专利申请第2007-286739号的 优先权，在本国际申请中引用其全部内容。
权利要求
一种在移动通信系统中使用的基站，具有测量部件，测量小区内的用户数、用户的分布状况、或业务量之中1个以上的统计数据；以及导出部件，从统计数据和无线参数的预定的对应关系中导出与所测量的当前的统计数据相对应的无线参数的值，其中，在该基站中作为局数据而设定的无线参数的值自动地更新为由所述导出部件所导出的值。
2.按照权利要求1所述的基站，还具有存储部件，用于保存表示所述对应关系的表。
3.按照权利要求1所述的基站，其中，所述对应关系表示作为用户数及/或业务量的统计数据、和上行物理控制信道 (PUCCH)占系统频带的比例之间的关系。
4.按照权利要求1所述的基站，其中，用户的小区内分布根据路径损耗值来划分，所述对应关系表示用户装置的发送功率控制的目标功率值和路径损耗值之间的关系。
5.按照权利要求4所述的基站，其中， 所述目标功率值(Tsink(η))表达为 Tsinr (η) = Τ5ΙΝΕ0~η X Δ Tsine [dB],η指定所划分的路径损耗值，Tsino及△ Tsink表示作为局数据而设定的无线参数。
6.按照权利要求5所述的基站，其中，所述对应关系表示所述Tsinto、所述Tsink和业务之间的关系。
7.一种在移动通信系统的基站中使用的方法，包括测量步骤，测量小区内的用户数、用户的分布状况、或业务量之中1个以上的统计数据；导出步骤，从统计数据和无线参数的预定的对应关系中导出与所测量的当前的统计数 据相对应的无线参数的值；以及由通过所述导出步骤所导出的值来更新在该基站中作为局数据而设定的无线参数的 值的步骤。
全文摘要
在移动通信系统中使用的基站具有测量部件，测量小区内的用户数、用户的分布状况、或业务之中1个以上的统计数据；导出部件，从统计数据和无线参数的预定的对应关系中导出与所测量的当前的统计数据相对应的无线参数的值。在该基站中作为局数据而设定的无线参数的值自动地更新为由导出部件所导出的值。
文档编号H04W52/12GK101911750SQ200880122480
公开日2010年12月8日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月2日
发明者佐和桥卫, 大藤义显, 岸山祥久, 樋口健一 申请人:株式会社Ntt都科摩