专利名称：通信系统、无线电通信装置和通信方法
技术领域：
本发明涉及改善通过组合多个天线来加宽每个移动通信设备的带宽的 通信系统中的通信质量的技术。
背景技术：
在移动无线电通信系统中会发生所谓的"远近问题"。该问题发生在 以下情况出现时所有终端无论其与基站的距离如何都以相同的发送功率 输出无线电波，结果靠近基站的终端的无线电波变得太强，从而不可能分 离出来自远离基站的终端的无线电波。
为了解决远近问题并且也节省发送功率，使用了 TPC (发送功率控 制)技术，其中，基站基于从每个终端接收到的接收信号的功率来控制每 个终端的天线的发送功率。
如"Texas Instruments Source, "3GPP TSG RAN WG1 5Ibis Sevilla", [online], 14 January, 2008， [search conducted on 26 May, 2008], Internet URL: http:〃www.quintillion.co.jp/3GPP/TSG—RAN/TSG—RAN2008/TSG—RAN—WG l—RLl—l.html"(以下称之为"非专利文献1")中所公开的，根据TPC 技术，每个终端输出SIR测量用信号，以使得基站测量信号干扰功率比
(SIR)。基站接收SIR测量用信号并且计算与各个天线相对应的SIR。然 后，基站确定预定的SIR目标值和计算出的SIR之间的差异，并且生成为 每个天线指示发送功率控制量的TPC命令以便减小该差异。
如"W-CDMA Mobile Communication System, edited by Keiji Tachikawa, Maruzen Co., Ltd, Publishing Division, 25 June 2006, pp. 53-55， pp.127-129"
(以下称之为"非专利文献2")中所述，例如，该TPC命令以l毫秒左 右的间隔在PDCCH (物理下行链路控制信道)中通过被提供来用于通知 UL (上行链路)信息的字段从基站通知给终端。在日本专利早期公开No. 2005-57497 (以下称之为"专利文献1") 中公开的其中终端具有多个天线的MIMO (多输入多输出)系统中，基站 针对每个天线的发送功率的每个组合，基于每个天线的SIR来确定评估值 的总值。通过控制每个天线的发送功率以便使该总值最小，基站可以改善 通信质量。另外，国际专利申请No. WO 2005/004376公开文本(以下称之 为"专利文献2")中公开的MIMO系统使用基站来确定每个天线的数据 流中的差错的存在与否。当存在差错时，MIMO系统向终端重新发送相关 数据，从而改善通信质量。
但是，在专利文献1和2中公开的MIMO系统中，存在通信质量下降 的情况。
更具体而言，当控制多个天线时，在预定周期内要发送的TPC命令的 数目与天线的数目成比例地增大。因此，为了能够向所有天线发送TPC命 令，基站通过时间划分来为每个天线发送包括TPC命令的无线电帧。
但是，当天线的数目相对于通信速度而言太大时，即使在利用时间划 分来执行发送时，也不可能在TPC更新周期(例如，2毫秒)内向所有天 线发送TPC命令。
例如，在每两毫秒更新TPC命令并且每一毫秒分别向三个天线之一发 送TPC命令的情况下，在两毫秒内只能向这三个天线中的两个发送TPC 命令，而剩余天线的发送功率控制则被延迟了。
因此，由于在发送方发送功率的控制被延迟了，所以在接收方难以分 离针对每个天线的无线电波，并且存在与这些天线相对应的传送信道的通 信质量下降的问题。
发明内容
本发明的示例性目的在于提供改善MIMO系统中移动通信设备和基站 之间的通信质量的技术。
为了实现上述目的，根据本发明的一个示例性方面，本发明的一种无 线电通信系统包括第一无线电通信装置和第二无线电通信装置，该第二无 线电通信装置包括多个天线，其中，第一无线电通信装置接收从该多个天线发送的发送信号作为接收信号，基于接收信号为每个天线获取预定的参 数，为每个天线创建用于使第二无线电通信装置控制发送信号以便该参数 变为预定的目标值的控制信息，比较所获取的各个参数和目标值之间的差 异的绝对值，并且相对于与绝对值较小的接收信号相对应的控制信息，优 先发送与绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到第二无线电通信装 置，并且第二无线电通信装置接收来自第一无线电通信装置的控制信息， 并且根据控制信息来控制每个天线的发送信号。
根据本发明的一种无线电通信装置包括接收器，该接收器接收从另 一无线电通信装置所包括的多个天线发送的发送信号作为接收信号；参数 获取器，该参数获取器基于接收器接收的接收信号为每个天线获取预定的 参数；控制信息创建器，该控制信息创建器为每个天线创建用于使另一无
线电通信装置控制发送信号以便参数获取器所获取的参数变为预定的目标
值的控制信息；以及发送器，该发送器比较参数获取器所获取的各个参数 和目标值之间的差异的绝对值，并且相对于与绝对值较小的接收信号相对 应的控制信息，优先发送与绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到另 一无线电通信装置。
根据本发明的一种通信方法是用于通信系统的通信方法，该通信系统 包括第一无线电通信装置和第二无线电通信装置，该第二无线电通信装置 包括多个天线，其中，第一无线电通信装置接收从该多个天线发送的发送 信号作为接收信号，基于接收信号为每个天线获取预定的参数，为每个天 线创建用于使第二无线电通信装置控制发送信号以便参数变为预定的目标 值的控制信息，并且相对于与所获取的参数和目标值之间的差异的绝对值 较小的接收信号相对应的控制信息，优先发送与该绝对值较大的接收信号 相对应的控制信息到第二无线电通信装置；并且第二无线电通信装置接收 来自第一无线电通信装置的控制信息，并且根据控制信息来控制每个天线 的发送信号。
图1是示出根据第一示例性实施例的MIMO系统的配置的框图；图2是示出根据第一示例性实施例的基站装置的配置的框图3是示出根据第一实施例的SIR测量数据的结构示例的视图4是示出根据第一示例性实施例的SIR目标数据的结构示例的视
图5是示出根据第一实施例的TPC命令的结构示例的视图6是示出根据第一示例性实施例的优先级设定数据的结构示例的视
图7是示出根据第一示例性实施例的信道分配表的结构示例的视图； 图8是示出根据第一示例性实施例的TPC命令分配表的结构示例的视
图9是示出根据第一示例性实施例的无线电帧的格式的视图； 图10是示出根据第一示例性实施例的移动通信设备的配置的框图； 图11是示出根据第一示例性实施例的发送功率控制处理的流程图； 图12是示出根据第一示例性实施例的控制信息创建处理的流程图； 图13是示出根据第一示例性实施例的发送处理的流程图； 图14是示出根据第一示例性实施例的接收控制处理的流程图； 图15是示出根据第二示例性实施例的基站装置的配置的框图； 图16是示出根据第二示例性实施例的BLER目标数据的结构示例的 视图17是示出根据第二示例性实施例的BLER测量数据的结构示例的 视图18是示出根据第二示例性实施例的优先级设定数据的结构示例的 视图19是示出根据第二示例性实施例的控制信息创建处理的流程图； 图20是示出根据第二示例性实施例的控制信息创建处理的流程图； 图21是示出根据第三示例性实施例的基站装置的配置的框图； 图22是示出根据第三示例性实施例的MCS号码设定的示例的视图； 图23是示出根据第三示例性实施例的MCS测量数据的结构示例的视
图；图24是示出根据第三示例性实施例的MCS目标数据的结构示例的视
图25是示出根据第三示例性实施例的优先级设定数据的结构示例的 视图26是示出根据第三示例性实施例的MCS命令分配表的结构示例的 视图27是示出根据第三示例性实施例的无线电帧的格式的视图28是示出根据第三示例性实施例的移动通信设备的配置的框图29是示出根据第三示例性实施例的控制信息创建处理的流程图30是示出根据第三示例性实施例的发送处理的流程图31是示出根据第三示例性实施例的接收控制处理的流程图；并且
图32是示出根据第四示例性实施例的MIMO系统的配置的框图。
具体实施例方式
(第一示例性实施例) 现在将参考附图详细描述用于实现本发明的第一示例性实施例。 图1是示出根据本示例性实施例的MIMO系统1的配置的框图。参考
图1， MIMO系统1包括基站装置IO和多个移动通信设备(例如，20和
21)。
移动通信设备20和21是能够在移动的同时进行无线电通信的设备， 并且例如是移动电话、PDA (个人数字助理)或者车辆导航装置。移动通 信设备20和21分别包括多个发送天线(例如天线201、 202和203)，并 且经由这些天线向基站装置10发送SIR测量用信号(发送信号)，用于 使基站装置10按预定的周期(例如，l毫秒)执行SIR测量。
基站装置10是安装在基站处的无线电通信装置，并且接收来自移动 通信设备(20和21)的SIR测量用信号作为接收信号。基站装置10基于 接收信号计算SIR。根据计算出的SIR和目标值之间的差异，基站装置IO
即使在将用来增大或减小天线的发送功率的控制量对于每个天线不同的情 况下也发送TPC命令。
10移动通信设备20和21各自包括一个或多个接收天线。移动通信设备
20和21经由这些天线接收TPC命令，并且根据接收到的TPC命令来增大 或减小天线的发送功率。
在此，在整个MIMO系统1中的移动通信设备的发送天线的总数是两 个或更多个的情况下，移动通信设备的数目和每个移动通信设备的发送天 线的数目均不限于两个。
图2是示出基站装置10的配置的框图。参考图2，基站装置10包括 接收器ll、参数获取器13、控制信息创建器15以及发送器17。
接收器11包括信号分离器111。信号分离器111把基站装置10从移 动通信设备20和21接收到的接收信号分离成分别与多个天线(天线 201、 202、 203等等)相对应的SIR测量用信号。
参数获取器13根据信号分离器111所分离的每个信号，测量作为用 于发送功率控制的参数的SIR。
每当参数获取器13接收到一 SIR测量用信号时，参数获取器13根据 该SIR测量用信号来为每个天线计算SIR的瞬时值。另外，参数获取器13 基于直到前次为止已计算的SIR值和本次计算的瞬时值，通过以使用遗忘 因子的临时滤波器(temporary filter)对多个周期取时间平均，来为每个天 线计算SIR的时间平均值，并且利用本次计算的SIR的时间平均值来更新 前次计算的SIR的时间平均值。
参数获取器13还为移动通信设备计算为每个天线计算的SIR的时间 平均值的平均值。
参数获取器13存储示出为每个移动通信设备和每个天线计算的SIR 的信息作为SIR测量数据131。图3示出了 SIR测量数据131的结构示 例。如图3所示，SIR测量数据131包括示出"终端ID"、"天线号 码"、"个体SIR测量值"和"平均SIR测量值"的信息。
"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备(20和21)的号码。 "天线号码"是唯一地分配给每个天线(201、 202、 203等等)的号码。 "个体SIR测量值"是为每个天线计算的SIR的时间平均值。"平均SIR 测量值"是为每个移动通信设备计算的SIR的平均值。"个体SIR测量值"和"平均SIR测量值"的单位例如是分贝(dB)。
例如，将考虑这样一种情况，即，基于来自由天线号码"201"、 "202"和"203"指代的天线的接收信号，分别计算出等于"-10(dB)"、 "-20(dB)"和"-10(dB)"的"个体SIR测量值"。在此情况下，由终端 ID "20"指代的终端的"平均SIR测量值"约为"-12(dB)"。
返回图2，控制信息创建器15存储示出每个天线的SIR目标值的SIR 目标数据151。然后，按预定的周期(以下称之为"TPC更新周期")， 控制信息创建器15创建并存储TPC命令153，该TPC命令153表明控制 发送功率的量以使得SIR测量值等于每个天线的目标值。TPC更新周期长 于SIR测量用信号的发送周期。例如，当SIR测量用信号的发送周期是一 毫秒时，TPC更新周期被设定为两毫秒。
图4是示出SIR目标数据151的结构示例的视图。参考图4， SIR目 标数据151包括示出"终端ID"、"天线号码"和"SIR目标值"的信
"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备的号码。"天线号码" 是唯一地分配给每个天线的号码。"SIR目标值"是每个天线的SIR的目 标值。
图5是示出TPC命令153的结构示例的视图。参考图5， TPC命令 153包括示出"终端ID"、"天线号码"和"控制量"的信息。
"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备的号码。"天线号码" 是唯一地分配给每个天线的号码。至于"控制量"，为每个天线设定用来 增大或减小发送功率的量。"控制量"的单位例如是分贝(dB)。
在此，TPC命令153被假定为表明发送功率的控制量的控制信息。但 是，TPC命令153也可以是表明发送功率的目标值的控制信息或者作为表 明发送功率的增大或减小的控制比特。
返回图2，控制信息创建器在TPC更新周期中根据每个天线的SIR测 量值和目标值之间的差异的绝对值来创建优先级设定数据155。
优先级设定数据155是示出就控制信息的发送而言每个天线的优先级 的信息。图6示出了优先级设定数据155的结构示例。参考图6，优先级设定 数据155包括示出"天线号码"、"SIR差异"和"天线优先级"的信 息。
"天线号码"是为每个天线唯一地分配的号码。"SIR差异"是为每 个天线计算的个体SIR测量值和目标值之间的差异的绝对值。"天线优先 级"指示出就单个移动通信设备而言每个天线的优先级，并且"天线优先 级"的数值越小，有关天线的优先级就越高。至于"天线优先级"，天线 的"SIR差异"越大，为该天线设定的优先级就越高。
例如，如果由"天线号码"201、 202和203指代的天线的"SIR差 异"分别是0、 10和0，则"天线号码"201的"天线优先级"被设定为 2,"天线号码"202的"天线优先级"被设定为1，并且"天线号码" 203的"天线优先级"被设定为3。天线的控制量越大，为该天线设定的 优先级就越高。当对于两个或更多个天线而言控制量相同时，天线的天线 号码越小，为该天线设定的优先级就越高。
返回图2，控制信息创建器15在TPC更新周期中基于每个移动通信 设备的SIR的平均值来创建信道分配表157。
信道分配表157是示出传送控制信息的信道和移动通信设备之间的关 联的表格。
下文描述的发送器17通过预定数目的信道来发送TPC命令。但是， 如果信道的数目小于移动通信设备的数目，控制信息创建器15就无法为 所有移动通信设备分配信道。在此情况下，控制信息创建器15基于每个 移动通信设备的SIR的平均值来为移动通信设备分配信道。
例如，发送器17可以通过向这样一种移动通信设备赋予优先级来分 配信道在该移动通信设备中设置的所有天线的SIR的平均值较小。
图7是示出信道分配表157的结构示例的视图。参考图7，信道分配 表157包括示出"信道号码"和"终端ID"的信息。
"信道号码"是分配给传送控制信息的信道的号码。"终端ID"是唯 一地分配给每个移动通信设备的号码。
例如，如果设置了具有"信道号码"0至3的四个信道，并且按从具有最小SIR平均值的移动通信设备起的顺序"终端ID"为20、 21、 23和 29，则号码20、 21、 23和29分别被分配为关于"信道号码"0至3的 "终端ID"。
返回图2，控制信息创建器15按TPC更新周期根据每个天线的优先 级来创建TPC命令分配表159。
在此情况下，下文中描述的发送器17按比TPC更新周期短的预定周 期向每个移动通信设备发送TPC命令153，该预定周期例如是更新信道分 配表157的周期(以下称之为"信道分配表更新周期")。
TPC命令分配表159是示出在每个信道分配表更新周期(例如，1毫 秒)中将被视为TPC命令的发送对象的天线的表格。
如果在TPC命令分配表159中信道被分配给了一移动通信设备，发送 器17则按该移动通信设备的具有较高"天线优先级"的天线的TPC命令 起进行发送。
更具体而言，相对于个体SIR测量值和目标值之间的差异的绝对值较 小的天线的TPC命令，发送器17优先发送该差异的绝对值较大的天线的 TPC命令。
图8是示出TPC命令分配表159的结构示例的视图。参考图8， TPC 命令分配表159包括示出"终端ID"、"天线优先级"、"发送天线号 码"和"TPC命令"的信息。
"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备的号码。"天线优先 级"是单个移动通信设备的每个天线的优先级。"发送天线号码"是被视 为TPC命令的发送对象的天线的号码。"TPC命令"是示出天线号码和将 用来增大或减小每个天线的发送功率的控制量的信息。
例如，"终端ID"为20的终端的天线201、 202和203的"天线优先 级"按202、 201和203的顺序减小。因此，在TPC更新周期(2毫秒)中 的各个信道分配表更新周期(1毫秒)中，发送针对由"天线号码"202 和201指代的天线的TPC命令。剩余天线203的TPC命令则被取消。
由于在信道分配表157中未向"终端ID"为22的移 通信设备分配 信道，因此不向该移动通信设备发送TPC命令。由于"终端ID"为23的移动通信设备包括一个天线，因此在TPC更新周期(2毫秒)的第一信道
分配表更新周期(l毫秒)中向其发送TPC命令，并且在剩余的信道分配 表更新周期(l毫秒)中不发送TPC命令。
从而，通过相对于个体SIR测量值和目标值之间的差异的绝对值较小 的天线的TPC命令而言，优先发送该差异的绝对值较大的天线的TPC命 令，适当地执行了每个天线的发送功率控制，而不会延迟对控制量较大的 天线的控制。因此，简化了对从移动通信设备接收到的接收信号的每个天 线的分离，并且接收方(10)的接收质量改善了。另外，可以节省发送方 (20和21)的天线的发送功率。
返回图2，发送器17根据TPC命令分配表159添加示出终端ID的信 息，并且向每个移动通信设备(20和21)发送具有天线字段和TPC字段 的子帧171。
现在将描述无线电帧的格式。基站装置10按预定的周期(例如，10 毫秒)发送无线电帧。无线电帧按信道分配表更新周期(1毫秒)被时间 划分成多个子帧。与多个信道相对应的控制信息被添加到每个子帧。示出 指示作为控制对象的移动通信设备的终端ID的信息被添加到控制信息。 控制信息还具有天线字段和TPC字段。用于标识作为控制对象的天线的信 息被存储在天线字段中。TPC命令被存储在TPC字段中。
图9是示出MIMO系统1中的无线电帧的格式的视图。参考图9，无 线电帧被时间划分成包括"子帧湘"至"子帧#9"在内的十个子帧。在每 个子帧中，存储着通过PDCCH (物理下行链路控制信道)(UL:上行链 路)传送的信息。
通过PDCCH传送的信息是物理层中的控制信息。MIMO系统1可存 储对应于多个信道的控制信息。通过每个信道传送的控制信息包括经编码 的终端ID、天线字段和TPC字段。
图10是示出移动通信设备20的配置的框图。参考图10，移动通信设 备20包括PDCCH解码器205、终端ID提取器206、天线号码提取器 207、 TPC命令提取器208、以及发送功率控制器209。
PDCCH解码器205对经由PDCCH (UL)从基站装置10接收的控制
15信息进行解码。终端ID提取器206从经过解码的控制信息中提取示出终 端ID的信息并且判定该终端ID是否是与移动通信设备20相对应的ID。
如果该终端ID是与移动通信设备20相对应的ID，天线号码提取器 207则从经过解码的控制信息中读取与天线字段相对应的信息，并且获得 作为控制对象的天线的天线号码。
TPC命令提取器208从经过解码的控制信息中提取与TPC字段相对应 的信息，并且提取针对天线的TPC命令。
发送功率控制器209根据针对每个天线的TPC命令来增大或减小每个 天线(201、 202、 203)的发送功率。
移动通信设备21的配置与移动通信设备20的配置相同。
接下来，参考图ll至图14来描述通信系统1的操作。图ll是示出基 站装置10执行的发送功率控制处理的流程图。发送功率控制处理开始于 基站装置10的电源被接通时或者预定的应用被执行时。
在图11中，信号分离器111把从移动通信设备20和21接收到的接收 信号分离成与每个天线(201、 202和203)相对应的相应的SIR测量用信 号(步骤S1)。
基站装置IO执行控制信息创建处理(步骤S3)。发送器17执行发送 处理(步骤S5)。在步骤S5之后，基站装置10结束发送功率控制处理。
图12是示出控制信息创建处理的流程图。基站装置IO判定从最初分 离接收信号之时起或者从前次测量之时起，SIR测量用信号的发送周期(1 毫秒)是否已逝去(步骤S35)。如果SIR测量用信号的发送周期已逝去 (步骤S35:"是")，参数获取器13则基于SIR测量用信号来为每个天 线计算每个个体SIR测量值(S36),并且为每个移动通信设备计算SIR 平均值(步骤S37)。
控制信息创建器15判定TPC更新周期(2毫秒)是否已逝去(步骤 S38)。如果TPC更新周期已逝去(步骤S38:"是")，控制信息创建 器15则确定用来增大或减小每个天线的发送功率以使SIR测量值等于目 标值的控制量。控制信息创建器15创建并存储表明上述控制量的TPC命 令153 (步骤S39)。控制信息创建器15根据个体SIR测量值和目标值之间的差异的绝对值来为每个天线设定优先级。控制信息创建器15创建并
存储优先级设定数据155 (步骤S40)。
控制信息创建器15根据优先级设定数据155所示出的"天线优先 级"来创建并存储TPC命令分配表159 (步骤S41)。
在SIR测量用信号的发送周期(1毫秒)尚未逝去(步骤S35: "否")或者TPC更新周期(2毫秒)尚未逝去(步骤S38:"否")的 情况下，或者在步骤S41之后，基站装置IO结束发送功率控制处理。
图13是示出发送处理的流程图。参考图13，发送器17判定从最初创 建TPC命令之时起或者从发送前一 TPC命令之时起，信道分配表更新周 期(l毫秒)是否已逝去(步骤S51)。
如果信道分配表157的更新周期(例如，1毫秒)已逝去(步骤 S51:"是")，发送器17则基于每个移动通信设备的SIR的平均值来创 建并存储信道分配表157 (步骤S52)。发送器17选择子帧中提供的多个 信道中的任意信道。发送器17判定在信道分配表157中是否对所选信道 分配了移动通信设备(步骤S53)。如果已对所选信道分配了移动通信设 备(步骤S53:"是")，发送器17则参考TPC命令分配表159以判定 当时是否分配了天线(步骤S54)。
如果分配了天线(步骤S54:"是")，发送器17则将示出所分配的 "天线号码"的信息存储在天线字段中，并且将TPC命令存储在TPC字 段中(步骤S55)。
发送器17从信道分配表157中删除已进行了分配的设备(步骤 S56)，并且从TPC命令分配表159中删除已进行了分配的TPC命令(步 骤S57)。
当对于所选的信道没有分配移动通信设备(步骤S53:"否")或者 当时没有分配天线时(步骤S54:"否")，或者在步骤S57之后，发送 器17判定是否向所有信道添加了控制信息(步骤S58)。如果尚未向所有 信道添加控制信息(步骤S58:"否")，发送器17则返回到步骤S53。
如果已向所有信道添加控制信息(步骤S58:"是")，发送器17则 向移动通信设备发送其中天线字段和TPC字段已被设定的子帧171 (步骤S59)。在信道分配表157的更新周期(l毫秒)尚未逝去的情况下(步骤 S51:"否")，或者在步骤S59之后，发送器17结束发送处理。
图14是示出移动通信设备20执行的接收控制处理的流程图。发送功 率控制处理开始于移动通信设备20接收到来自基站装置10的子帧171 时。
参考图14， PDCCH解码器205对经由PDDCH (UL)从基站装置10 接收的控制信息进行解码(步骤Tl)。终端ID提取器206从经过解码的 控制信息中提取示出终端ID的信息(步骤T2)，并且判定该终端ID是否 是与移动通信设备20相对应的ID (步骤T3)。
如果该终端ID是与移动通信设备20相对应的ID (步骤T3: "是")，天线号码提取器207则从经过解码的控制信息中提取与天线字 段相对应的信息，并且获得天线号码(步骤T4)。然后，TPC命令提取器 208从经过解码的控制信息中提取与TPC字段相对应的信息，并且提取针 对每个天线的TPC命令(步骤T5)。发送功率控制器209根据针对每个 天线的TPC命令来增大或减小每个天线(201、 203)的发送功率(步骤 T6)。
当终端ID不是与移动通信设备20相对应的ID (步骤T3:"否") 时，或者在步骤T6之后，发送器17结束发送处理。
如上所述，根据本示例性实施例，基站装置10为移动通信设备20和 21的多个天线中的每一个计算SIR。基站装置10以下述方式来发送用于 使计算出的值等于预定的目标值的TPC命令S卩，向与个体SIR测量值和 目标值之间的差异的绝对值较大的接收信号相对应的控制信息赋予优先 级。因此，即使在将用来增大或减小天线的发送功率以便使计算出的值等 于预定的目标值的控制量的情况下，在发送方也会优先控制控制量较大的 天线的发送功率。结果，在接收方帮助了对每个天线的接收信号的分离， 并且改善了与天线相对应的传送信道的通信质量。
通过使TPC命令的发送周期(信道分配表更新周期)短于TPC更新 周期，基站装置IO可以在TPC更新周期中控制多个天线的发送功率。
另外，由于基站装置IO取消不能被发送的TPC命令，所以不会因为
18发送前次已计算的TPC命令而延迟控制。 (第二示例性实施例)
现在将参考图15至图20来描述第二示例性实施例。图15是示出根据 本示例性实施例的基站装置10a的配置的框图。基站装置10a具有与第一 示例性实施例的基站装置IO相同的配置，只不过控制信息创建器15除了 SIR目标数据151之外还预先存储BLER目标数据161，创建BLER测量 数据163，并且创建优先级设定数据155a而不是优先级设定数据155。
根据第一示例性实施例，控制信息创建器15仅执行发送功率控制 (内环发送功率控制)以使得SIR测量值(131)变得等于目标值 (151)。
与之不同，根据本示例性实施例，控制信息创建器15对于信号分离 器111所分离的每个信号，计算作为示出接收质量的参数的BLER (块差 错率)。控制信息创建器15存储示出所计算出的BLER值的信息来作为 BLER测量数据163。另外，控制信息创建器15为每个天线计算SIR目标 值(151)以使得计算出的BLER (163)变得等于目标值(161)。控制信 息创建器15控制发送功率控制(外环发送功率控制)以使得SIR测量值 (131)变得等于目标值(151)。
在此情况下，BLER值的测量是按比TPC更新周期(1毫秒)长一定 程度的周期(例如，几百毫秒到几秒)来执行的。
在此，基站装置10用于发送功率控制的参数并不限于BLER值，并 且基站装置10可以利用诸如BER (比特差错率)之类的其他参数来执行 发送功率控制，只要该参数示出接收质量即可。
控制信息创建器15创建优先级设定数据155a，以便向与BLER测量 值(163)和目标值(161)之间的差异较大的天线相对应的控制信息赋予 优先级。
图16是示出BLER目标数据161的结构示例的视图。参考图16， BLER目标数据161包括示出"终端ID"、"天线号码"和"BLER目标 值"的信息。
图17是示出BLER测量数据163的结构示例的视图。参考图17，BLER测量数据163包括示出"终端ID"、"天线号码"和"BLER测量 值"的信息。
在图16和图17中，"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备的 号码，并且"天线号码"是为每个天线唯一地分配的号码。"BLER目标 值"是每个天线的BLER的目标值，并且是基于与有关天线相对应的路径 中的服务质量来设定的。"BLER测量值"是为每个天线计算的BLER 值。
图18是示出优先级设定数据155a的结构示例的视图。参考图18，优 先级设定数据155a包括示出"天线号码"、"BLER差异"和"天线优先 级"的信息。
"天线号码"是为每个天线唯一地分配的号码。"BLER差异"是为 每个天线计算的BLER和目标值之间的差异的绝对值。"天线优先级"指 示出单个移动通信设备的每个天线的优先级。至于"天线优先级"， "BLER差异"越高，为有关天线设定的优先级就越高。
现在将描述本示例性实施例的基站装置10a的操作。基站装置10a执 行的发送功率控制处理与第一示例性实施例的发送功率控制处理相同。
图19和图20是示出本示例性实施例的控制信息创建处理的流程图。 参考图19和图20，控制信息创建器15判定从最初分离接收信号之时起或 者从前次更新SIR之时起，SIR目标值的更新周期(例如，1秒)是否已 逝去(步骤S31)。如果SIR更新周期已逝去(步骤S31:"是")，控 制信息创建器15则为每个天线计算BLER。控制信息创建器15存储示出 每个天线的BLER的信息来作为BLER测量数据163 (步骤S32)。控制 信息创建器15为每个天线计算SIR目标值以使得计算出的BLER (163) 等于目标值(161)。控制信息创建器15存储示出每个天线的SIR的信息 来作为SIR目标数据151 (步骤S33)。
当SIR更新周期尚未逝去时(步骤S31:"否")，或者在步骤S33 之后，如果SIR测量用信号的发送周期已逝去(步骤S35:"是")，控 制信息创建器15则为每个天线测量SIR (步骤S36)。控制信息创建器15 为每个移动通信设备计算SIR的平均值(步骤S37)，并且每当TPC更新周期逝去时(步骤S38:"是")，控制信息创建器15就为每个天线创建
TPC命令(步骤S39)。
控制信息创建器15基于BLER测量值和目标值之间的差异来创建优 先级设定数据155a (步骤S40a)，并且根据优先级来创建TPC命令分配 表159 (步骤S41)。
如上所述，根据本示例性实施例，由于与BLER测量值和目标值之间 的差异较大的天线相对应的TPC命令被优先发送，所以消除了对其基于作 为通信质量的参数(BLER)的发送功率控制量较大的天线的控制的延 迟。
(第三示例性实施例)
现在将参考图21至图31来描述第三示例性实施例。图21是示出根据 本示例性实施例的基站装置10b的配置的框图。参考图21，基站装置10b 具有与第一示例性实施例的基站装置IO相同的配置，只不过基站装置10b 利用参数获取器13来获取MCS测量数据131b，并且利用控制信息创建器 15来存储MCS目标数据151b、添加信道分配表157并且创建MCS控制 命令153b、优先级设定数据155b和MCS命令分配表159b。
参数获取器13基于信号分离器111所分离的每个信号来为每个天线 获取MCS (调制和编码方案)号码。MCS号码是指示出调制方案和码率 之间的组合的号码。
图22是示出MCS号码、调制方案、码率和传输速率之间的关联的示 例的视图。参考图22，组合的传输速率越高，为MCS号码设定的号码就 越高。
例如，与调制方案为"QPSK (正交相移键控)"并且码率为"1/8" 的组合相对应的MCS号码被设定为"1"。
对于每个移动通信设备，控制信息创建器15存储示出每个天线的 MCS号码的目标值的信息来作为MCS目标数据151b。控制信息创建器15 创建并存储表明每个天线的MCS号码的目标值的MCS控制命令153b。另 外，控制信息创建器15创建优先级设定数据155b，以便提高MCS号码的 测量值和目标值之间的差异的绝对值较大的移动通信设备和天线的优先级。控制信息创建器15根据优先级来创建信道分配表157和MCS命令分 配表159b。
发送器17根据MCS命令分配表159b来发送包括MCS控制命令的子 帧171b。
图23是示出MCS测量数据131b的结构示例的视图。参考图23， MCS测量数据131b包括示出"终端ID"、"天线号码"和"MCS测量 值"的信息。
"终端ID"是唯一地分配给每个移动通信设备的号码。"天线号码" 是唯一地分配给每个天线的号码。"MCS测量值"是每个天线的MCS号 码的测量值。
图24是示出MCS目标数据151b的结构示例的视图。参考图24， MCS目标数据151b包括示出"SIR测量值"和"MCS目标值"的信息。
"SIR测量值"是SIR的测量值。"MCS目标值"是根据SIR测量值 设定的目标值。例如，SIR测量值越高，MCS目标值就被设定得越高。
图25是示出优先级设定数据155b的结构示例的视图。参考图25，优 先级设定数据155b包括示出"天线号码"、"MCS差异"和"天线优先 级"的信息。
"MCS差异"是每个天线的MCS号码的测量值和目标值之间的差异 的绝对值。"天线优先级"是单个移动通信设备中的每个天线的优先级。
图26是示出MCS命令分配表165的结构示例的视图。参考图26， MCS命令分配表165包括示出"终端ID"、"天线优先级"、"发送天 线号码"和"MCS控制命令"的信息。
"天线优先级"示出单个移动通信设备的每个天线的优先级。"发送 天线号码"示出作为发送对象的天线的号码。"MCS控制命令"是用于表 明MCS号码的目标值的信息。
图27是示出根据本示例性实施例的无线电帧的格式的视图。参考图 27，无线电帧被时间划分成子帧173。在子帧173的PDCCH (UL)中存 储着示出终端ID的信息，并且还提供了天线字段和MCS字段。MCS控制 命令被存储在MCS字段中。
22图28是示出本示例性实施例的移动通信设备20b的配置的框图。参
考图28，移动通信设备20b具有与第一示例性实施例的移动通信设备20 相同的配置，只不过移动通信设备20b包括MCS控制命令提取器208b和 通信方案控制器209b，而不是TPC命令提取器208和发送功率控制器 209。
MCS控制命令提取器208b从经过解码的控制信息中提取与MCS字段 相对应的信息以提取针对每个天线的MCS控制命令。
通信方案控制器20%根据MCS控制命令来改变每个天线的通信方案 (调制方案和码率)。
移动通信设备21b具有与移动通信设备20b相同的配置。
图29是示出基站装置10b执行的控制信息创建处理的流程图。参数 获取器13判定从最初分离接收信号之时起或者从前次测量之时起，SIR测 量用信号的发送周期(1毫秒)是否已逝去(步骤S35b)。如果SIR测量 用信号的发送周期已逝去(步骤S35b:"是")，参数获取器13则根据 所分离的信号为每个天线计算SIR和MCS号码(步骤S36b)，并且为每 个设备计算SIR的平均值(步骤S37b)。
控制信息创建器15判定MCS更新周期(2毫秒)是否已逝去(步骤 S38b)。如果MCS更新周期已逝去(步骤S38b:"是")，控制信息创 建器15则从MCS目标数据151b中读出与SIR测量值相对应的MCS目标 值。控制信息创建器15创建表明所读出的目标值的MCS控制命令153b (步骤S39b)。控制信息创建器15基于MCS号码的测量值和目标值之间 的差异的绝对值来创建优先级设定数据155b (步骤S40b)。控制信息创 建器15根据优先级来创建MCS命令分配表159b (步骤S41b)。
当SIR测量用信号的发送周期尚未逝去(步骤S35b:"否")或者 MCS更新周期尚未逝去(步骤S38b:"否")时或者在步骤S41b之后， 控制信息创建器15结束控制信息创建处理。
图30是示出根据本示例性实施例的发送处理的流程图。参考图30， 发送器17判定从最初创建MCS控制命令之时起或者从发送前一 MCS控 制命令之时起，信道分配表更新周期(1毫秒)是否己逝去(步骤S51b)。
如果信道分配表157的更新周期(1毫秒)已逝去(步骤S51b: "是")，发送器17则基于每个移动通信设备的平均SIR值来创建并存 储信道分配表157 (步骤S52b)。发送器17选择任意信道，并且判定在 信道分配表157中是否对所选信道分配了移动通信设备(步骤S53)。如 果已对所选信道分配了移动通信设备(步骤S53:"是")，发送器17则 判定在MCS控制命令分配表159b中当时是否分配了天线(步骤S54b)。
如果分配了天线(步骤S54b:"是")，发送器17则将示出所分配 的"天线号码"的信息添加在天线字段中，并且将MCS控制命令添加在 MCS字段中(步骤S55b)。
发送器17从信道分配表157中删除已进行了分配的设备(歩骤 S56b)，并且从MCS控制命令分配表15%中删除已进行了分配的MCS 控制命令(步骤S57b)。
当对于所选的信道没有分配移动通信设备(步骤S53:"否")或者 当时没有分配天线时(步骤S54b:"否")，或者在步骤S57b之后，发 送器17判定是否向所有信道添加了控制信息(步骤S58b)。如果尚未向 所有信道添加控制信息(步骤S58b:"否")，发送器17则返回到步骤 S53。
如果已向所有信道添加控制信息(步骤S58b:"是")，发送器17 则向移动通信设备发送其中天线字段和MCS字段已被设定的子帧171b (步骤S59)。在信道分配表157的更新周期(1毫秒)尚未逝去的情况 下(步骤S51b:"否")，或者在步骤S59b之后，发送器17结束发送处 理。
图31是示出移动通信设备20b执行的接收控制处理的流程图。参考 图31，本示例性实施例的接收控制处理与第一示例性实施例的接收控制处 理相同，只不过执行了 T5b和T6b而不是步骤T5和T6。
如果终端ID是与移动通信设备20b相对应的ID (步骤T3: "是")，MCS控制命令提取器208b则从经过解码的控制信息中提取与 天线字段和MCS字段相对应的信息，并且提取针对每个天线的MCS控制命令(步骤T5b)。通信方案控制器209b根据针对每个天线的MCS控制 命令来控制每个天线的通信方案(调制方案和码率)(步骤T6b)。
在此，也可以采用这样一种配置，g卩，基站装置仅控制移动通信设备 的码率，而不控制其MCS号码。
如上所述，根据本示例性实施例，基站装置10b优先发送与MCS号 码的测量值和目标值之间的差异的绝对值较大的天线相对应的MCS控制 命令。因此，消除了对通信方案的变化相对较大的天线的控制的延迟，并 且改善了通信质量。
(第四示例性实施例)
现在将参考图32来描述第四示例性实施例。图32是示出根据本示例 性实施例的MIMO系统la的配置的视图。参考图32， MIMO系统la包括 基站装置10c和移动通信设备20c和21c。基站装置10c包括两个或更多个 发送天线，并且移动通信设备20和21分别包括一个发送天线。本示例性 实施例与第一示例性实施例的不同之处在于，基站装置和移动通信设备用 于发送的天线的数目不同于根据第一示例性实施例的天线的数目。
基站装置10c的配置和操作与第一示例性实施例的移动通信设备20和 21的配置和操作相同。移动通信设备20c和21c的配置和操作与第一示例 性实施例的基站装置10的配置和操作相同。
也就是说，根据本示例性实施例，基站装置10c向移动通信设备20c 和21c发送SIR测量用信号。基于SIR，移动通信设备20c和21c针对每 个天线控制基站装置10c的发送功率。
根据本示例性实施例，移动通信设备可以改善从基站装置接收的信号 的接收质量。
在此，当基站装置和移动通信设备都包括多个发送天线时，当然基站 装置和移动通信设备都可以相互执行发送功率控制和MCS号码控制。
当然，图12至图14、图19、图20和图29至图31所示的处理的一部 分和全部可以通过执行计算机程序来实现。
从以上参考示出本发明的示例的附图的描述中将清楚看到本发明的以 上和其他目的、特征和优点。
25本申请基于并要求2008年7月4日提交的日本专利申请No. 2008-175465的优先权，该申请的内容通过引用并入在此。
权利要求
1.一种通信系统，该通信系统包括第一无线电通信装置和第二无线电通信装置，该第二无线电通信装置包括多个天线，其中所述第一无线电通信装置接收从所述多个天线发送的发送信号作为接收信号，基于所述接收信号为每个所述天线获取预定的参数，为每个所述天线创建用于使所述第二无线电通信装置控制所述发送信号以便所述参数变为预定的目标值的控制信息，比较所获取的每个参数和所述目标值之间的差异的绝对值，并且相对于与所述绝对值较小的接收信号相对应的控制信息，优先发送与所述绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到所述第二无线电通信装置；并且所述第二无线电通信装置接收来自所述第一无线电通信装置的控制信息，并且根据所述控制信息的指令来控制所述控制信息所指定的天线的发送信号。
2. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一无线电通信装置 按预定周期为每个所述天线创建所述控制信息，并且在所述周期内向所述 第二无线电通信装置发送一条或多条所述控制信息。
3. 根据权利要求2所述的通信系统，其中，如果在所述周期内能够发 送的控制信息的条数小于所创建的控制信息的条数，所述第一无线电通信 装置则通过在所创建的控制信息之中向与所述绝对值较大的接收信号相对 应的控制信息赋予优先级来仅发送在所述周期内能够发送的条数的控制信 息，并且取消剩余控制信息。
4. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述参数是所述接收信号 的信号干扰功率比。
5. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述参数是根据与所述接 收信号相对应的线路的质量而波动的参数。
6. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述控制信息是表明将用 来增大或减小所述发送信号的电功率的控制量的信息。
7. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述参数是被用于所述接收信号的码率。
8. 根据权利要求7所述的通信系统，其中，所述控制信息是向所述第 二无线电通信装置表明将被用于所述发送信号的码率的信息。
9. 根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述参数是示出被用于所述接收信号的调制方案和码率的组合的参数。
10. 根据权利要求9所述的通信系统，其中，所述控制信息是向所述 第二无线电通信装置表明将被用于所述发送信号的调制方案和码率的组合 的信息。
11. 一种无线电通信装置，包括接收器，该接收器接收从另一无线电通信装置所包括的多个天线发送的发送信号作为接收信号；参数获取器，该参数获取器基于所述接收器接收的接收信号为每个所 述天线获取预定的参数；控制信息创建器，该控制信息创建器为每个所述天线创建用于使所述 另一无线电通信装置控制所述发送信号以便所述参数获取器所获取的参数 变为预定的目标值的控制信息；以及发送器，该发送器比较所述参数获取器所获取的每个参数和所述目标 值之间的差异的绝对值，并且相对于与所述绝对值较小的接收信号相对应 的控制信息，优先发送与所述绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到 所述另一无线电通信装置。
12. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述控制信息创 建器按预定周期为每个所述天线创建所述控制信息，并且在所述周期内向 所述另 一无线电通信装置发送一条或多条所述控制信息。
13. 根据权利要求12所述的无线电通信装置，还包括控制信息取消装 置，该控制信息取消装置在所述发送器在所述周期内能够发送的控制信息 的条数小于所述控制信息创建器所创建的控制信息的条数时，通过在所创 建的控制信息之中向与所述绝对值较大的接收信号相对应的控制信息赋予 优先级来仅发送在所述周期内能够发送的条数的控制信息，并且取消剩余 控制信息。
14. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述参数是所述 接收信号的信号干扰功率比。
15. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述参数是根据 与所述接收信号相对应的线路的服务质量而波动的参数。
16. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述控制信息是 向所述另一无线电通信装置表明将用来增大或减小所述发送信号的电功率 的控制量的信息。
17. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述参数是被用 于所述接收信号的码率。
18. 根据权利要求17所述的无线电通信装置，其中，所述控制信息是 向所述另一无线电通信装置表明将被用于所述发送信号的码率的信息。
19. 根据权利要求11所述的无线电通信装置，其中，所述参数是示出 被用于所述接收信号的调制方案和码率的组合的参数。
20. 根据权利要求19所述的无线电通信装置，其中，所述控制信息是 向所述另一无线电通信装置表明将被用于所述发送信号的调制方案和码率 的组合的信息。
21. —种无线电通信装置，包括接收装置，用于接收从另一无线电通信装置所包括的多个天线发送的 发送信号作为接收信号；参数获取装置，用于基于所述接收装置接收的接收信号为每个所述天 线获取预定的参数；控制信息创建装置，用于为每个所述天线创建用于使所述另一无线电 通信装置控制所述发送信号以便所述参数获取装置所获取的参数变为预定 的目标值的控制信息；以及发送装置，用于比较所述参数获取装置所获取的每个参数和所述目标 值之间的差异的绝对值，并且相对于与所述绝对值较小的接收信号相对应 的控制信息，优先发送与所述绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到 所述另一无线电通信装置。
22. —种用于通信系统的通信方法，该通信系统包括第一无线电通信装置和第二无线电通信装置，该第二无线电通信装置包括多个天线，其 中所述第一无线电通信装置接收从所述多个天线发送的发送信号作为接 收信号，基于所述接收信号为每个所述天线获取预定的参数，为每个所述 天线创建用于使所述第二无线电通信装置控制所述发送信号以便所述参数 变为预定的目标值的控制信息，比较所获取的每个参数和所述目标值之间 的差异的绝对值，并且相对于与所述绝对值较小的接收信号相对应的控制 信息，优先发送与所述绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到所述第二无线电通信装置；并且所述第二无线电通信装置接收来自所述第一无线电通信装置的控制信 息，并且根据所述控制信息的指令来控制所述控制信息所指定的天线的发 送信号。
全文摘要
本发明公开了通信系统、无线电通信装置和通信方法。一种通信系统包括第一无线电通信装置和包括多个天线的第二无线电通信装置。第一无线电通信装置接收从多个天线发送的发送信号作为接收信号，基于接收信号为每个天线获取预定的参数，为每个天线创建用于使第二无线电通信装置控制发送信号以便该参数变为预定的目标值的控制信息，比较所获取的每个参数和目标值之间的差异的绝对值，并且相对于与绝对值较小的接收信号相对应的控制信息，优先发送与绝对值较大的接收信号相对应的控制信息到第二无线电通信装置。第二无线电通信装置接收来自第一无线电通信装置的控制信息，并且根据控制信息来控制每个天线的发送信号。
文档编号H04W52/00GK101621841SQ20091015139
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月6日 优先权日2008年7月4日
发明者菊池慎吾 申请人:日本电气株式会社