专利名称：基站装置和移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基站装置和移动终端，尤其涉及在基站装置形成的小区内切换无线通信方式的方法。
背景技术：
在米用W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式的移动通信系统中，为了提高频率利用效率，采取在小区之间使用相同的频带的频率反复结构。在这种频率配置中，对相邻小区的干扰比较大，通信环境根据小区内的用户位置而大不相同。因此， 在这种移动通信系统中，有时适用发送功率控制(TPC(Transmit Power Control))。在发送功率控制中，在基站和移动终端之间交换与根据导频码元计算的 SIR(Signal to Interference Ratio)值对应的控制信息(TPC控制比特)，由此控制成为使基站中的来自各个移动终端的信号的接收功率固定。该发送功率控制包括内环控制和外环控制。内环控制通过比较根据来自发送站的导频码元计算出的SIR测定值和SIR目标值，得到TPC控制比特值，发送站根据该TPC控制比特值来控制发送信号的功率。外环控制根据RNC(Radio Network Controller)与基站之间的信息交换，以预定的周期将SIR目标值更新为合适的值。另一方面，在采用W-CDMA方式的移动通信系统中，为了实现更快速的通信，正在研究采用自适应调制编码(AMC(Adaptive Modulation and Coding))方式,该方式根据通信环境动态地选择可以通信的编码和调制方式。在采用该AMC方式的移动通信系统中，在小区内的任何场所存在移动终端的情况下，都执行与该所在位置的通信环境对应的AMC。因此，为了执行AMC而需要的控制信息必须可靠地发送到小区边缘。并且，AMC的调制编码方式设置(MCS Modulation and Coding Scheme)需要设定成在小区边缘亦可通信。图24是表示用于执行移动终端2110与基站2111之间的AMC的通信序列的图。在图24中，首先，移动终端2110向基站2111发送导频信号(S2101)。基站2111根据该导频信号估计信道状态(例如 SINR(Signal-to_Interference and Noise power Ration)值)。 基站2111向移动终端2110发送该SINR(S2102)。此时，基站2111 —并发送根据该SINR确定的移动终端2110用的调度信息等。移动终端2110根据该调度信息在被给出发送许可之前不发送用户数据分组。移动终端2110在被给出发送许可后，考虑该SINR值、加入发送队列中的分组信息量等，确定对应于自身的通信环境的调制格式(编码和调制方式)。移动终端2110将该调制格式通知基站2111 (S2103)，并发送适用了该确定的调制格式的分组信号(S2104)。基站2111根据适用了该调制格式的分组信号的接收状况，向移动终端2110答复ACK或NACK(S2105)。另外，图24表示与从移动终端向基站的上行链路相关的通信序列，但在与从基站向移动终端的下行链路相关的场合也执行相同的通信序列。可是，在图24所示的通信序列中，在S2102和S2103中发送的信息成为AMC用控制信息。因此，在采用AMC方式时，需要在上行链路和下行链路双方交换这种AMC用控制信息。另外，由于该AMC用控制信息必须可靠地发送到小区的边缘，所以通过对该控制信息数据实施Repetition和Spreading等,提高控制信息信号的增益。图25是表示AMC 用控制信息的通信方法的图，表示为了保证小区边缘的特性而适用R印etition = 16，作为控制信息的通信区域而确保80比特的区域的示例。根据该示例，在控制信息的通信区域中的“CB”区域配置控制信息比特，在其右侧相邻的“CB (R) ”区域配置对该“CB”区域设置的控制信息比特的反复数据。即，根据图25的示例，对于80比特的控制信息通信区域可以发送5比特的控制信息。这样，有可能以与确保数据通信用的通信区域大致相同的比率确保该控制信息通信区域。另外，关于公开与本发明相关的先行技术的文献有以下文献。专利文献I :日本特开2004-72157号公报专利文献2 :日本特开2003-37554号公报如上所述，在采用AMC方式的以往的移动通信系统中，其目的在于优化数据通信， 但是存在为了将该AMC用控制信息可靠地传送到小区边缘附近而压缩了用户数据用的通信区域的问题。该问题在传输路径变动大致相同的狭窄频带内想要以短时间的资源块单位执行极其细密的分组调度和AMC时容易产生，所以是未来无法避免的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高频率利用效率并实现快速通信的基站装置和移动终端。根据本发明的一个方面，本发明涉及一种形成小区并与处于该小区内的移动终端进行无线通信的基站装置，该基站装置具有错误判定单元，其用于判定从所述移动终端接收的数据的错误；记录单元，其针对各个移动终端，逐次记录所述错误判定单元作出的错误判定结果；以及确定单元，所述确定单元按照根据所述记录单元记录的错误判定结果而对所述移动终端获取的统计，确定是否对所述基站装置与所述移动终端之间的无线通信应用自适应调制编码。本发明为了解决上述问题而采用下述结构。即，本发明涉及一种形成小区并与处于该小区内的移动终端进行无线通信的基站装置，该基站装置具有确定单元，所述确定单元确定只对与处于所述小区内的一部分的预定区域中的移动终端之间的无线通信适用自适应调制编码。为了实现这种结构，所述基站装置还可以具有估计单元，所述估计单元根据来自移动终端的导频信号来估计信道状态信息，所述确定单元根据由所述估计单元估计的信道状态信息，确定是否对与移动终端之间的无线通信适用自适应调制编码。例如，如果对信道状态较差的移动终端(处于小区边缘附近的移动终端)不适用自适应调制编码，则确定只对与处于小区内的一部分的预定区域中的移动终端之间的无线通信适用自适应调制编码。通过采用这种结构，所述基站装置还可以具有控制信号生成单元，所述控制信号生成单元使应用于自适应调制编码的控制信息的冗余度小于其他控制信息的冗余度。冗余度例如包括对象信息的反复数、扩散率、编码率等。由此，通过缩小控制信息的冗余度，可以提高用户数据的频率利用率，进而可以提
高通信吞吐量。另外，所述基站装置还可以具有格式变更单元，在所述确定单元没有确定适用自适应调制编码的情况下，所述格式变更单元将用户数据变更成已配置的通信格式，来取代应用于自适应调制编码的控制信息。由此，可以进一步削减控制信息自身的信息量，所以可以进一步提高用户数据的
频率利用率。并且，所述确定单元可以具有与信道状态信息对应的MCS (Modulation and Coding Scheme)设置，在由所述估计单元估计的信道状态信息属于该MCS设置的有效值时，确定对与移动终端之间的无线通信适用自适应调制编码。在本发明中，对于小区内的一部分的预定区域适用自适应调制编码，所以与对小区内的全部区域适用自适应调制编码时相比，可以缩小该MCS设置的有效范围。即，可以减小基站装置自身具有的、或者通知移动终端的信道状态信息自身的信息量。由此，可以进一步削减控制信息自身的信息量，所以可以进一步提高用户数据的
频率利用率。在采用这种结构时，所述确定单元还可以具有变更该MCS设置的有效值的范围的变更单元。由此，可以根据配置有该基站装置的通信环境自适应地调整适用自适应调制编码的区域，可以适当地设定适用自适应调制编码的区域。并且，所述基站装置还可以具有错误判定单元，其进行来自移动终端的接收数据的错误判定；以及记录单元，其对各个移动终端分别逐次记录所述错误判定单元的错误判定结果，所述确定单元按照根据记录在所述记录单元中的错误判定结果而对移动终端获取的统计，确定是否对与移动终端之间的无线通信适用自适应调制编码。并且，所述确定单元也可以确定对与处于所述预定区域之外的小区区域中的移动终端之间的无线通信适用发送功率控制。由此，发送功率控制与自适应调制编码方式相比控制信息减少，所以即使考虑到用于覆盖到小区边缘附近的该控制信息的冗余度，也不会压缩用户数据用的无线资源。因此，在适用该发送功率控制的区域内，通过删除自适应调制编码用的控制信息来提高频率利用效率，可以进一步确保固定通信速率，并降低发送功率。另外，还可以降低对相邻小区产生的干扰量。本发明也可以作为与上述的本发明涉及的基站装置进行无线通信的移动终端、具有该基站装置和移动终端的移动通信系统、使信息处理装置(计算机)作为本发明涉及的基站装置或移动终端发挥作用的程序、或者记录有该程序的记录介质来实现。根据本发明，可以提供一种提高频率利用效率并实现快速通信的基站装置和移动终端。
图1是表示第一实施方式的移动通信系统的系统结构的图。图2是表示第一实施方式的AMC用控制信息的通信方法的图。图3是表示采用CQI值作为在SINR通知中使用的信息时的CQI值与MCS设置的 对应表的图。图4是表示第一实施方式中作为发送站的移动终端的功能结构的图。图5是表示控制信号的格式示例的图。图6是表示控制信号的格式示例的图。图7是表示控制信号的格式示例的图。图8是表示第一实施方式中作为接收站的基站的功能结构的图。图9是表不基站与相邻基站构成的小区的图。图10是表示第一实施方式的基站的通信方式(切换模式)确定的动作概况的图。图11是表示模式切换的第1判定方法的动作示例的图。图12是表示模式切换的第2判定方法的动作示例的图。图13是表示模式切换的第2判定方法的动作示例的图。图14是表示模式切换的第3判定方法的动作示例的图。图15是表示MCS设置的自动优化的第1方法的动作示例的图。图16是表示MCS设置的自动优化的第2方法的动作示例的图。图17是表示以往的系统与第一实施方式的移动通信系统的通信特性(吞吐量) 的图。图18是表示以往的系统与第一实施方式的移动通信系统的通信特性(发送功率) 的图。图19是表示第一变形例的基站的通信方式(切换模式)确定的动作概况的图。图20是表示第二变形例的移动通信系统的通信特性(吞吐量)的图。图21是表示第二实施方式的移动通信系统的系统结构的图。图22是表示第二实施方式的CQI值与MCS设置的对应表的图。图23是表示第二实施方式中作为发送站的移动终端的功能结构的图。图24是表示移动终端与基站之间执行AMC用的通信序列的图。图25是表示AMC用控制信息的通信方法的图。标号说明1、1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、2111 基站；2、3、2110 移动终端；5AMC 区域；6TPC 区 域；7MM0区域；401、402接收天线；403、404接收部；405解调解码部；406选择部；410上 位层功能部；411调度器；412发送分组队列；413自适应速率控制部；414固定速率设定部； 415编码调制部;416、416-1、416-2功率调整部；417自适应功率控制部；418、418_1、418_2 发送部；419发送天线；801发送天线；802发送部；803发送功率控制设定部；804SINR通知 部；805选择部；807自适应速率控制部；808固定速率设定部；810上位层功能部；815调度 器控制部；816数据判定部；820解调解码部；821格式分离部；822模式切换判定部；823阈 值监视部；825SINR估计部；826信道估计部；827、828接收部；829、830接收天线。
具体实施方式
以下，参照附图分别说明本发明的各个实施方式的移动通信系统。另外，以下叙述的各个实施方式的结构都只是示例，本发明不限于下述各个实施方式的结构。(第一实施方式)下面说明本发明的第一实施方式的移动通信系统。(系统结构)首先，使用图I说明第一实施方式的移动通信系统的系统结构。图I是表示第一实施方式的移动通信系统的系统结构的框图。第一实施方式的移动通信系统使多个基站(例如图I所示的基站I)分别通过网络(未图示)连接而构成。手机等移动终端2和3通过与最近的基站I无线通信，从而与本实施方式的移动通信系统连接，并接受通话服务等通信服务的提供。(第一实施方式的原理)在说明构成第一实施方式的移动通信系统的各个装置的具体功能之前，首先说明由第一实施方式的移动通信系统执行的通信方法的概念。基站I如图I所示在自身形成的小区内设置适用AMC的区域(以后表述为AMC区域)5、和适用TPC的区域(以后表述为TPC区域)6。对于处于AMC区域5内的移动终端2 与基站I的通信采用AMC，对于处于TPC区域6内的移动终端3与基站I的通信采用TPC。基站I把独立控制信道区分用作配置AMC和TPC用的控制信息(以后也表述为选择控制信息)的选择控制信息信道、和配置除此以外的控制信息(以后也表述为一般控制信息)的一般控制信息信道。基站I与移动终端2和3按照图2所示，利用不进行R印etition的方法发送AMC 用的控制信息。由此，小区边缘附近的移动终端3不能接收该AMC用的控制信息，所以AMC 区域5被限定为比小区的全部区域小的基站I周边的区域。图2是表示与以往方法的图25对应的、第一实施方式的AMC用控制信息的通信方法的图。根据图2所示的通信方法，与图25所示的通信方法相比，作为控制信息的通信区域被削减了 75比特的区域。由此，可以确保该被削减的区域作为用户数据通信区域。另外，根据该通信方法，作为相乘效果，可以抑制在SINR通知中使用的信息的量。 这是因为不需要设计对应于小区边缘的MCS设置。图3是表示采用CQI (Channel Quality Indicator)值作为在SINR通知中使用的信息时的CQI值与MCS设置的对应表的图。像以往的方法那样在小区边缘也适用AMC时，需要设计小区边缘的MCS设置及与其对应的CQI 值，但根据第一实施方式，不需要设计这种小区边缘的MCS设置和CQI值。根据图3的示例， 可以把CQI传送所需要的控制比特从以往的6比特(26 = 64)削减为5比特(25 = 32)。另外，在采用CQI值以外的值作为在SINR通知中使用的信息时也相同。在第一实施方式的移动通信系统中，对于小区区域内的AMC区域5外侧的区域采用TPC(TPC区域6)。由此，对于像以往的方式那样在整个小区中适用AMC的情况，可以在该TPC区域内削减SINR通知，提高频率利用效率。另外，如果在该TPC区域6中能够按照以往方式使调度器动作并选择传输环境良好的时间、频带、空间，则可以在固定通信速率的条件下降低发送功率，降低对相邻小区产生的干扰量。当在TPC区域6中使调度器动作时，通过由上位通信层的功能部改变通信格式，可以把配置有在AMC中采用的SINR通知信息的通信区域用于分组通信等。并且，在进行内环式TPC时，也可以把由接收侧装置通知发送侧装置的TPC控制比特配置在配置有该SINR通知信息的通信区域中。另外，本发明不限定在该AMC区域5外侧的区域采用的无线通信方式，也可以采用TPC以外的无线通信方式。(装置结构)下面，说明构成第一实施方式的移动通信系统的各个装置的具体功能结构。另外， 以下为了便于说明，对于基站I主要说明作为接收站时的功能，对于移动终端2和3主要说明作为发送站时的功能。基站I、移动终端2和3分别具备作为发送站的功能和作为接收站的功能这两种功能。(移动终端)使用图4说明移动终端2和3的功能结构。图4是表示第一实施方式中作为发送站的移动终端的功能结构的框图。移动终端2和3分别具有图4所示的功能部，在下面的说明中以移动终端2为代表进行说明。对于用于作为发送站而动作的功能，移动终端2具有接收天线401和402、接收部 403和404、解调解码部405、选择部406、上位层功能部410、调度器411、发送分组队列412、 自适应速率控制部413、固定速率设定部414、编码调制部415、功率调整部416、自适应功率控制部417、发送部418、发送天线419等。作为硬件结构，上述功能部可以分别利用硬件电路实现，也可以通过由CPU (Central Processing Unit)下载并执行存储在存储器中的控制程序来实现。接收部403与接收天线401连接，接收部404与接收天线402连接。接收部403 和404在分别接收到由所连接的接收天线401和402接收到的来自基站I的控制信号(一般控制信息和选择控制信息)后，对该控制信号实施频率转换、模拟/数字转换等处理。接收部403和404把实施了这些预定处理后的数字基带信号发送给解调解码部405。解调解码部405从接收部403和404接收到控制信号后，以独立控制信道用的预定方式解调并解码该控制信号。此时，在控制信号被扩散调制时，解调解码部405利用用户固有的控制信道用扩散码进行逆扩散。本发明不限定这种解调和解码方式，只要所采用的方式具有可以适用的一般的解调功能和解码功能即可。图5、6和7分别是表示经由独立控制信道接收的控制信号的格式示例的图。来自基站I的控制信号根据其控制状态具有图5、6和7中的任意一种格式。关于该控制信号的格式的具体情况将在后面说明。解调解码部405把接收到的控制信号中通过解调和解码得到的选择控制信息发送给选择部406，把同样得到的一般控制信息和该选择控制信息发送给上位层功能部410。上位层功能部410参照一般控制信息中的切换指示，判定应该适用TPC还是应该适用AMC。上位层功能部410把该通信方式和选择控制信息信道的通信格式通知选择部 406。并且，上位层功能部410把确定的通信方式通知自适应功率控制部417。并且，上位层功能部410在选择TPC作为通信方式后，确定是使调度器411动作、 还是进行基于固定频带和定时的调度或者其传输速率等。上位层功能部410把这样确定的信息发送给调度器411。上位层功能部410例如在选择控制信息中存储有调度信息(参照图5和6)时，确定使调度器411动作，并把该调度信息通知调度器411。选择部406接收到由上位层功能部410通知的通信方式和通信格式后，根据该通信方式获取从解调解码部405发送的选择控制信息。选择部406在所通知的通信方式是AMC 时，获得选择控制信息中的SINR通知信息(参照图5)。选择部406把获取到的SINR通知信息发送给调度器411。另一方面，选择部406在所通知的通信方式是TPC时，获得选择控制信息中的TPC 控制比特(参照图6)。另外，在作为TPC只安装了外环控制时，也可以不参照该TPC控制比特。选择部406把获取到的TPC控制比特发送给自适应功率控制部417。调度器411从选择部406接收到SINR通知信息后，进行AMC用的处理。具体地讲， 调度器411根据从发送分组队列412通知的已蓄积的预定发送的分组量和SINR通知信息， 确定合适的调制方式和编码方式。有时也把由该调度器411确定的合适的调制方式和编码方式表述为自适应调制速率。调度器411把所确定的自适应调制速率发送给自适应速率控制部413。另外，本发明不限定该调度器411的自适应调制速率的确定方法，也可以是一般的确定方法，所以省略具体说明。并且，由调度器411确定的自适应调制速率的相关信息作为上行链路的控制信息，从发送天线419发送出去。并且，调度器411在从上位层功能部410接收到通信方式(TPC)、传送速率等的通知后，确定与该通知的传送速率对应的调制方式和编码方式。调度器411把这样确定的调制方式和编码方式发送给固定速率设定部414。并且，调度器411在从上位层功能部410接收到调度信息后，根据该信息确定发送机会分配。调度器411根据所确定的分配机会，向发送分组队列412发出用于读出预定数据量的指令。发送分组队列412根据来自调度器411的读出指令，同样向编码调制部415发送相当于通知的数据量的发送分组。编码调制部415对从发送分组队列412发送的发送分组数据，根据从自适应速率控制部413或固定速率设定部414发送的调制方式和编码方式，进行编码和调制。编码调制部415把编码和调制后的信号发送给功率调整部416。自适应功率控制部417确定与由上位层功能部410通知的通信方式对应的发送功率。具体地讲，自适应功率控制部417在所通知的通信方式是AMC时，确定把发送功率设为最大发送功率。另一方面，自适应功率控制部417在所通知的通信方式是TPC时，根据从选择部406发送的TPC控制比特进行发送功率的增减，把所确定的发送功率发送给功率调整部416。另外，在所通知的通信方式是AMC时，也可以利用MCS设置来指定发送功率降低。 关于这样基于MCS设置的发送功率降低处理可以采用以往的方法。功率调整部416把从编码调制部415发送的信号设定为从自适应功率控制部417 发送的发送功率。功率调整部416把被设定功率后的信号发送给发送部418。发送部418对从功率调整部416发送的信号进行数字/模拟转换、频率转换等，并从所连接的发送天线419发射发送信号。另外，虽然没有明确记述，但预定的导频信号按照一般方法进行信道配置，并随时从发送天线419发送出去。(基站)下面，使用图8说明基站I的功能结构。图8是表示第一实施方式中作为接收站的基站I的功能结构的框图。对于用于作为接收站而动作的功能，基站I具有发送天线801、发送部802、发送功率控制设定部803、SINR通知部804、选择部805、自适应速率控制部807、固定速率设定部 808、上位层功能部810、调度器控制部815、数据判定部816、解调解码部820、格式分离部 821、模式切换判定部822、阈值监视部823、SINR估计部825、信道估计部826、接收部827和 828、接收天线829和830等。作为硬件结构，上述功能部可以分别利用硬件电路实现，也可以通过由CPU (Central Processing Unit)下载并执行存储在存储器中的控制程序来实现。接收部827与接收天线829连接，接收部828与接收天线830连接。接收部827 和828在分别接收到由所连接的接收天线829和830接收到的来自移动终端2和3的信号后，对该接收信号实施频率转换、模拟/数字转换等处理。接收部827和828把接收信号中的导频信号发送给信道估计部826，把除此之外的接收信号发送给格式分离部821。信道估计部826根据从接收部827和828发送的导频信号，计算发送源的移动终端2或3与基站I之间的信道估计值。本发明不限定该信道估计方法，只要实施一般的信道估计方法即可。信道估计部826把该信道估计值分别发送给解调解码部820、SINR估计部 825。格式分离部821接收到接收信号后，根据由上位层功能部810通知的通信格式，分离控制信号和用户数据信号。此时，在对与发送源的移动终端之间的通信适用AMC时，该控制信号中包含与由该移动终端选择出的自适应调制速率相关的信息。另一方面，在适用TPC 时不包含该信息，在其配置区域中包含用户数据。格式分离部821把分离出来的控制信号和用户数据信号分别发送给调度器控制部815、解调解码部820。调度器控制部815根据由上位层功能部810通知的调度器信息，在采用调度器时， 把与该发送源移动终端相关的分配区域(频带、定时)通知解调解码部820。并且，调度器控制部815在对发送源移动终端适用AMC时，把控制信号中包含的与由该移动终端选择出的自适应调制速率相关的信息发送给自适应速率控制部807。自适应速率控制部807从调度器控制部815接收与该自适应调制速率相关的信息。此时，关于对来自该发送源移动终端的信号适用AMC方式的情况，已经由选择部805通知自适应速率控制部807。因此，自适应速率控制部807把与来自该发送源移动终端的信号相关的通信方式和与自适应调制速率相关的信息通知解调解码部820。在对来自该发送源移动终端的信号适用TPC方式时，关于对来自该发送源移动终端的信号适用TPC方式的情况、以及与在TPC时适用的调制方式和编码方式相关的信息，已经由选择部805通知固定速率设定部808。固定速率设定部808把与来自该发送源移动终端的信号相关的通信方式以及与调制方式和编码方式相关的信息通知解调解码部820。解调解码部820根据由调度器控制部815发送的分配区域、由自适应速率控制部 807或固定速率设定部808中的任意一方通知的调制方式和编码方式，对用户数据信号进行解调和解码处理。此时，解调解码部820可以把从信道估计部826发送的信道信息用于解调和解码时的传输路径变动补正。这样被解调和解码后的用户数据被发送给数据判定部 816。数据判定部816对于被解码后的用户数据判定是否已没有错误地接收。在该判定中采用例如CRC(Cyclic Redundancy Check)。数据判定部816判定是没有错误地正常接收到数据(ACK状态)、还是产生了错误而未能正常接收到数据(NACK状态)。数据判定部 816可以把这些结果反馈给模式切换判定部822。数据判定部816在判定为ACK状态时，把该用户数据发送给其他功能部(未图示)。SINR估计部825使用从信道估计部826发送的信道估计值、已知导频码元等来估计SINR。本发明不限定这种SINR的估计方法，只要实施一般的SINR估计方法即可。SINR 估计部825把估计出的SINR发送给阈值监视部823。阈值监视部823管理图3所示的MCS设置。阈值监视部823获取与从SINR估计部 825发送的SINR对应的CQI。此时，阈值监视部823例如根据存储在速查表(未图示)中的CQI与SINR的对应关系，获取与该SINR对应的CQI。然后，阈值监视部823参照MCS设置，判定所获取的有效CQI值是否存在。根据图3的示例，阈值监视部823在与SINR对应的CQI是31以下时，判定为存在有效CQI，在该CQI是32以上时，判定为不存在有效CQI。阈值监视部823把上述CQI检查的判定结果通知模式切换判定部822。阈值监视部823在判定为存在有效CQI时，把该CQI值同样地通知模式切换判定部822。阈值监视部823还可以具有根据预定的信息(823-1)来优化MCS设置的功能。使用图9说明该功能。图9是表示基站I与相邻基站1-1、1-2、1-3、1-4、1-5以及1-6构成的小区的图。在该小区结构的示例中，对于基站I而言，各个相邻基站分别成为干扰站。例如， 基站I的上位层功能部810收集相邻基站1-1 1-6的RoT (Rise over Thermal)的信息， 阈值监视部823根据该RoT信息确定MCS设置的有效值的增减。具体地讲，当相邻基站中存在一个以上RoT较高的基站时，削减MCS的有效值(增加图3中的X)，相反当全部基站中RoT较小时，增加MCS的有效值(减少图3中的X)。关于阈值监视部823进行的该MCS 设置的自动优化方法的具体情况，将在动作示例的部分中说明。另外，RoT值通过比较在接收导频信号来计算SINR的过程中获取的(I+N)和初始值N而算出。相邻基站可以把这样算出的RoT信息通知相邻基站。模式切换判定部822根据阈值监视部823的上述CQI检查，判定是否应该对在与对象移动终端之间传送的信号切换通信方式(切换模式)。模式切换判定部822从上位层功能部810获取当前适用于对象移动终端的通信方式，参照该通信方式来确定模式切换。关于模式切换判定部822进行的该模式切换方法的具体情况，将在动作示例的部分中说明。 模式切换判定部822把所确定的模式切换信息和CQI值发送给上位层功能部810。上位层功能部810分别保持与对各个移动终端适用的通信方式(AMC或TPC)相关的信息。上位层功能部810根据要求向模式切换判定部822发送该保持的信息。并且，上位层功能部810在从模式切换判定部822接收到产生模式切换的通知时，确定经由对象移动终端用的独立控制信道传输的控制信号的模式切换后的格式(参照图5、6和7)。上位层功能部810把所确定的模式切换后的控制信号的格式通知格式分离部821。上位层功能部810在产生从TPC向AMC的切换时，变更为图5所示的控制信号格式。此时，上位层功能部810把表示产生向该AMC切换的信息和从模式切换判定部822发送的CQI值一起发送给选择部805。另外，作为SINR通知信息而发送的信息不限于CQI，也可以发送SINR值自身。并且，上位层功能部810在从AMC向TPC切换时，变更为图6或7所示的控制信号格式。此时，上位层功能部810可以把图5中作为SINR通知部的区域确定为用户数据区域。 在不执行调度时，也可以删除选择控制信息的调度信息部(参照图7)。上位层功能部810 把与发送机会分配相关的调度信息以及TPC控制比特等和表示产生向该TPC切换的信息一起发送给选择部805。该调度信息也被发送给调度器控制部815。并且，上位层功能部810在接收到产生通信方式的切换的通知后，也可以与对象移动终端之间进行基于信令(signaling)的通信格式的切换识别。由此，对象移动终端在完成该信令后，可以执行基于新的格式的通信。选择部805根据从上位层功能部810接收到的切换信息，在向AMC切换时，向SINR 通知部804发送CQI值，并通知自适应速率控制部807将要对对象移动终端适用AMC。另一方面，选择部805在向TPC切换时，向发送功率控制设定部803发送TPC控制比特和调度信息，并将与在TPC时适用的固定的调制方式和编码方式相关的信息通知固定速率设定部 808。SINR通知部804从选择部805接收到CQI值后，对输入给该移动终端的控制信息中的一般控制信息的切换指示部设定向AMC的切换标志，对选择控制信息的SINR通知部设定CQI值，对调度信息部设定发送机会分配信息。另外，在不执行调度时，也可以删除选择控制信息的调度信息部。发送功率控制设定部803从选择部805接收到调度信息和TPC控制比特后，对输入给该移动终端的控制信息中的一般控制信息的切换指示部设定向TPC的切换标志，对选择控制信息设定TPC控制比特，对调度信息部设定分配信息。发送部802对这样生成的控制信号进行数字/模拟转换、频率转换等，把所生成的发送信号从连接的发送天线801发射出去。(动作示例)下面，分别说明模式切换判定部822的模式切换动作和阈值监视部823的MCS设置的自动优化动作。在说明这些动作示例之前，首先使用图10说明第一实施方式的基站I的通信方式 (切换模式)确定的动作概况。图10是表不第一实施方式的基站I的通信方式(切换模式)确定的动作概况的流程图。由接收天线829和830接收到的来自移动终端的信号被接收部827和828实施预定的信号处理。信道估计部826根据由此得到的来自该移动终端的导频信号获得信道估计值等，SINR估计部825使用该信道估计值等估计SINR。第一实施方式的基站I使用该SINR 按照下面所述确定切换模式。阈值监视部823获取与从SINR估计部825发送的SINR对应的CQI (SlOl)。阈值监视部823通过参照MCS设置，确认该CQI是否是有效的CQI值(S102)。阈值监视部823 把该CQI检查的结果通知模式切换判定部822。模式切换判定部822从阈值监视部823接收该CQI检查结果，同时从上位层功能部810获取与该CQI的对象移动终端当前适用的通信方式相关的信息。模式切换判定部822 根据该CQI检查的结果和当前的通信方式，确定模式切换(S103)。模式切换判定部822把所确定的模式切换信息发送给上位层功能部810。在根据从模式切换判定部822发送的模式切换信息判定为没有产生模式切换时 (S103 :否)，仍然继续使用当前与该移动终端的通信中使用的通信格式(S108)。另一方面，在判定为产生模式切换时(S103 :是)，确定经由对象移动终端用的独立控制信道传送的控制信号的模式切换后的通信格式(S104)(参照图5、6和7)。上位层功能部810在确定模式切换后的通信格式后，通过信令与该移动终端之间互相识别通信模式切换(S105)。以后，与该移动终端之间传送的通信格式成为切换后的通信格式(S106和 S107)。在此，使用图11、12、13和14分别说明模式切换判定部822的模式切换动作的具体情况。模式切换判定部822的模式切换的判定方法有三种方法。图11表示第I判定方法的动作，图12和13表示第2判定方法的动作，图14表示第3判定方法的动作。在第I判定方法中，模式切换判定部822接收到阈值监视部823的CQI检查的结果和CQI值后，按照下面所述判定模式切换。模式切换判定部822在作为CQI检查的结果判定为存在对应的有效的CQI值时 (Sm :是)，确定对与该移动终端之间的通信适用AMC方式(S112)。相反，模式切换判定部 822在作为CQI检查的结果判定为不存在对应的有效的CQI值时(S111 :否)，确定对与该移动终端之间的通信适用TPC方式(S113)。模式切换判定部822比较该确定的通信方式和与对象移动终端当前适用的通信方式相关的信息，判定是否产生模式切换(SI 14)。模式切换判定部822在所确定的通信方式与当前的通信方式不同时，判定为产生模式切换(S114 :是)，向上位层功能部810发送模式切换信息(S115)。另一方面，在所确定的通信方式与当前的通信方式相同时，判定为没有产生模式切换(S114 :否)，不向上位层功能部810发送模式切换信息。并且，模式切换判定部822在所确定的通信方式是AMC时，向上位层功能部810发送CQI值(SI 17)，在所确定的通信方式是TPC时向上位层功能部810发送TPC控制比特(SI 18)。在第2判定方法中，模式切换判定部822对各个移动终端分别保持过去n次的CQI 检查的结果，根据该过去n次的CQI检查的结果统计来判定模式切换。首先，模式切换判定部822从上位层功能部810接收到与对象移动终端当前适用的通信方式相关的信息时，根据该当前的通信方式切换判定方法(S121)。模式切换判定部822在当前的通信方式是AMC时，按照下面所述判定模式切换 (S121 AMC)。模式切换判定部822在作为CQI检查的结果判定为不存在有效的CQI值时(S122 否)，获取包括此次CQI检查的结果在内的过去n次的CQI检查的结果统计(S125)。由此， 模式切换判定部822在判定为不存在有效的CQI值的情况达m次以上时(S125 :是)，确定对与该移动终端之间的通信进行从AMC方式向TPC方式的模式切换(S127)。模式切换判定部822向上位层功能部810发送模式切换信息和TPC控制比特(S128)。另一方面，模式切换判定部822在没有判定为不存在有效的CQI值的情况达m次以上时(S125 :否)，确定对与该移动终端之间的通信继续适用AMC方式(S123)。该情况时， 模式切换判定部822把发送给上位层功能部810的CQI值设定为MCS设置的最低等级的值 (图3中的CQI = 63) (S126)。模式切换判定部822向上位层功能部810发送被设定为MCS 设置的最低等级的值的CQI值(S124)。并且，模式切换判定部822在作为CQI检查的结果判定为存在有效的CQI值时 (S122 :是)，同样确定对与该移动终端之间的通信继续适用AMC方式(S123)。该情况时，模式切换判定部822把从阈值监视部823发送的CQI值发送给上位层功能部810(S124)。然后，模式切换判定部822在当前的通信方式是TPC时，按照下面所述判定模式切换(S121 TPC)。模式切换判定部822在作为CQI检查的结果判定为存在有效的CQI值时(S131 是)，获取包括此次CQI检查的结果在内的过去n次的CQI检查的结果统计(S135)。由此， 模式切换判定部822在没有判定为不存在有效的CQI值的情况达m次以上时(S125 :否)， 确定对与该移动终端之间的通信进行从TPC方式向AMC方式的模式切换(S136)。该情况时，模式切换判定部822向上位层功能部810发送模式切换信息和CQI信息(S137)。另一方面，模式切换判定部822在判定为不存在有效的CQI值的情况达m次以上时(S125 :是)，确定对与该移动终端之间的通信继续适用TPC方式(S132)。并且，模式切换判定部822在作为CQI检查的结果判定为不存在有效的CQI值时(S131 :否)，同样确定对与该移动终端之间的通信继续适用TPC方式(S132)。该情况时，模式切换判定部822向上位层功能部810发送TPC控制比特(S133)。另外,在图12和图13的流程图中，示出了为了判定模式切换而采用一个统计阈值 m的情况，但该统计阈值也可以根据当前适用的通信方式而切换。例如，也可以在当前适用的通信方式是AMC时，判定不存在有效的CQI值的次数是否为m次以上，在当前适用的通信方式是TPC时，判定不存在有效的CQI值的次数是否为p (p < m)次以上。在第3判定方法中，模式切换判定部822从阈值监视部823只接收CQI值(SlOl)， 从数据判定部816接收数据判定结果(S141),并按照下面所述判定模式切换。在第3判定方法中，模式切换判定部822不利用来自阈值监视部823的CQI检查结果。该第3判定方法在当前适用的通信方式是AMC时动作。模式切换判定部822对各个移动终端分别保持过去n次的数据判定结果。并且， 模式切换判定部822获取包括此次的数据判定结果在内的过去n次的数据判定结果的统计 (S142)。由此，模式切换判定部822在没有判定为ACK状态(接收数据正常)达m次以上时(S142 :否)，判定为应该对与该移动终端之间的通信进行从AMC方式向TPC方式的模式切换(S144)。模式切换判定部822向上位层功能部810发送模式切换信息和TPC控制比特 (S145)。另一方面，模式切换判定部822在判定为ACK状态(接收数据正常)达m次以上时(S142 :是)，确定对与该移动终端之间的通信继续适用AMC方式(S146)。模式切换判定部822向上位层功能部810发送CQI值(S147)。下面，使用图15和16说明阈值监视部823进行的MCS设置的自动优化的动作。阈值监视部823进行的MCS设置的自动优化的方法有两种方法。图15是表示阈值监视部823 进行的MCS设置的自动优化的第I方法的动作的流程图，图16是表示阈值监视部823进行的MCS设置的自动优化的第2方法的动作的流程图。MCS设置的第I方法的自动优化是按照下面所述进行的。基站I的上位层功能部810从各个相邻基站(图9示例中的基站1-1 1-6)分别收集RoT(Rise over Thermal)信息(S151)。上位层功能部810把收集到的各个RoT信息分别发送给阈值监视部823。阈值监视部823判定所获取的各个相邻基站的RoT信息中的任意一个RoT是否在预定的阈值A以上(S152)。在阈值监视部823判定为任意一个RoT在预定的阈值A以上时 (SI52 :是)，削减MCS设置内的有效CQI值(SI55)。具体地讲，从图3示出的MCS设置的低等级的记录(CQI值较大的记录)开始使预定数量的记录无效(S155)。该被无效的预定的记录数量也可以能够调整地保持在存储器等中。另一方面，在判定为所获取的各个相邻基站的RoT信息都不在预定的阈值A以上时(S152 :否)，阈值监视部823判定是否全部RoT信息在阈值B以下(S153)。阈值监视部823在判定为全部RoT信息在阈值B以下时(S153 :是)，增加MCS设置内的有效CQI值 (S156)。具体地讲，从图3示出的MCS设置被无效的记录中高等级的记录(CQI值较小的记录)开始使预定数量的记录有效(S156)。该被有效的预定的记录数量也可以能够调整地保持在存储器等中。阈值监视部823在判定为不是全部RoT信息在阈值B以下时(S153 :否)，不进行 MCS设置的更新(S157)。另外，削减有效CQI值，是指通过提高在AMC模式下可以使用的最低发送速率，从AMC模式转变为TPC模式，从而通过发送功率控制来实现干扰降低。相反， 增加有效CQI值，是指通过降低在AMC模式下可以使用的最低发送速率，从TPC模式转变为 AMC模式，从而实现系统吞吐量增加。下面，说明MCS设置的第2方法的自动优化的动作。基站I的上位层功能部810使用与本站内的各个移动终端相关的SINR值的统计信息来进行MCS设置的自动优化。上位层功能部810设定成为对与本站内的各个移动终端相关的SINR值中高质量的上位X(% )适用AMC方式(S161)。上位层功能部810确定该比率值X(% )使得系统吞吐量接近目标值。上位层功能部810使统计处理各个用户的传输信息的调度器(未图示)计算SINR 累计分布(S162)。上位层功能部810为了把计算出的累计分布的质量上位X(%)设为AMC 区域，而计算达到质量上位X (%)的阈值的SINR值a (S163)。上位层功能部810把该SINR 值a发送给阈值监视部823。阈值监视部823获取与该SINR值a对应的阈值CQI，使质量比MCS设置的该阈值 CQI差的记录无效。由此，对与该阈值CQI以下的移动终端之间的通信采用TPC方式。另外，由上位层功能部810设定的比率值X(%)，也可以通过与周边基站之间交换通信量状况等来确定。该情况时，例如控制成为将通信量集中的基站的比率值X%设定得较高，将通信量不集中的基站的比率值X %设定得较低。(第一实施方式的作用和效果)下面，说明上述第一实施方式的移动通信系统的作用和效果。在构成第一实施方式的移动通信系统的各个基站中，区分为配置AMC用和TPC用的控制信息(选择控制信息)的选择控制信息信道、和配置除此以外的控制信息的一般控制信息信道，构成独立控制信道。本实施方式的基站I对该AMC用控制信息(SINR通知) 不进行R印etition即发送，由此将AMC区域设定为比小区的整个区域小的区域。这是因为与TPC等其他通信方式相比，AMC用控制信息的信息量较大。由此，可以削减AMC用的控制信息量，如果把该被削减的区域用于用户数据发送， 则可以有效利用用户数据发送用的无线资源。并且，由于不需要将MCS设置覆盖到小区边缘，所以能够减小AMC用的控制信息比特自身。因此，根据第一实施方式，可以在提高频率利用效率的同时适用AMC，所以可以实现快速通信。
并且，在本实施方式的基站I中，对小区区域内的AMC区域以外的区域适用TPC。 TPC与AMC相比控制信息较少，所以即使实施了用于覆盖到小区边缘附近的R印etition等， 也不认为控制信息会成为大量信息。 由此，在该TPC区域内，通过删除AMC用控制信息，可以提高频率利用效率，进一步确保固定通信速率，同时降低发送功率。由此，可以降低对相邻小区产生的干扰量。在本实施方式的基站I中，为了判定本站内的移动终端是否位于AMC区域，通过参照MCS设置来判定根据由该移动终端发送的导频信号估计出的SINR值是否对应于有效的 CQI 值。因此，在移动终端位于不能正常接收AMC用控制信息的传输环境时，不适用AMC方式。即，对于本站内的各个移动终端，可以分别适当地判定所在的区域(AMC或TPC)。图17和18是表示以往的系统与第一实施方式的移动通信系统的通信特性(吞吐量和发送功率)的曲线图。在图17和18中，实线表示本实施方式的移动通信系统的通信特性，虚线表示以往的系统的通信特性。根据图17，可以削减AMC用控制信息并增大用户数据的发送比率，所以在AMC区域中，与以往的系统相比，本实施方式的系统可以提高吞吐量。并且，由于在TPC区域中不适用AMC，所以与以往的示例相比吞吐量下降，但是由于可以削减AMC用控制信息并降低因 TPC造成的对相邻小区的干扰量，所以在小区边缘附近，与以往的系统相比，本实施方式的系统可以提高吞吐量。根据图18，以往的系统在小区的全部区域中适用AMC，所以发送功率大致固定，但在本实施方式的系统中，在TPC区域可以降低发送功率。(第一变形例)在上述第一实施方式的基站I中，如图10中的动作示例所示,上位层功能部810 在检测到产生模式切换时执行以下通信序列，即，确定经由对象移动终端用的独立控制信道传送的模式切换后的控制信号的通信格式，通过信令与该移动终端之间互相识别通信模式切换。即，在第一实施方式的移动通信系统中，在通过信令识别到通信模式切换之前，继续按照切换前的通信方式通信。在以下叙述的第一变形例中，在通过信令识别到通信模式切换之前，作为临时措施开始强制向TPC方式切换。根据该第一变形例，可以马上实施向合适的通信方式的切换， 实现干扰的抑制。另外，该第一变形例是适合于从AMC区域向TPC区域切换时的方法。图 19是表示第一变形例的基站I的通信方式(切换模式)确定的动作概况的流程图。如图19所示，上位层功能部810在判定为产生模式切换时(S103 :是)，利用控制信号通知对象移动终端转入临时TPC通信模式(S191)。该通知可以通过在图5、6和7所示的控制信号的预定位置设置表示该情况的比特来实现。该临时TPC通信模式的通信格式(调制方式、编码方式等)对于基站和移动终端是已知的。因此，接收到上述通知的移动终端以后使用该已知的通信格式进行TPC通信 (S192)。基站I的上位层功能部810在该临时TPC通信模式的通信过程中，按照上述第一实施方式所述进行控制，使得确定模式切换后的合适的通信格式(S104)进行适用(S106、 S107)。(第二变形例)
在上述第一实施方式的移动终端2和3中，在通信方式被确定为TPC时，向固定速率设定部414发送固定的调制方式和编码方式，编码调制部415按照这些方式执行调制和编码。在第二变形例中，基站I在TPC区域中也自适应地调整通信速率。第二变形例的基站I预先设定目标功率并进行以下控制，在发送功率相比目标功率充分低时，通过上位层功能部810增加通信速率，在发送功率相比目标功率充分高时，通过上位层功能部810减小通信速率。图20是表示第二变形例的移动通信系统的通信特性(吞吐量)的曲线图。对于第一实施方式中图17所示的、以往的系统在TPC区域中吞吐量恶化的区域，在第二变形例中，通过组合通信速率转换和TPC来提高吞吐量。(第二实施方式)下面，说明本发明的第二实施方式的移动通信系统。上述第一实施方式的基站I 在基站附近设置AMC区域，在其外侧设置TPC区域。第二实施方式的基站I还在AMC区域的内侧设置执行MIMO (Multi Input Multi Output)的区域(以后表述为MIMO区域)。下面，只说明与第一实施方式不同的装置和功能部，省略与第一实施方式相同的部分的说明。(系统结构和原理)图21是表示第二实施方式的移动通信系统的系统结构的框图。第二实施方式的移动通信系统具有与第一实施方式相同的系统结构。但是，基站I如图21所示在自身形成的小区内设置MIMO区域7，这一点与第一实施方式不同。第二实施方式的基站I管理图22所示的MCS设置。对于质量等级较高的CQI适用MMO区域。在图22的示例中示出了两个流的MM0，但本发明不限定该流数量。并且，有效CQI值被设定成为与第一实施方式中采用的MCS设置(参照图3)相同的31，但在第二实施方式中，也可以扩大AMC区域来增加有效CQI值。该情况时，增大适用于AMC用控制信息 (SINR 通知)的 Repetition 即可。(装置结构)在第二实施方式的移动通信系统中，作为发送站的移动终端的相关功能与第一实施方式不同。下面，关于第二实施方式的移动终端的功能结构主要说明与第一实施方式不同的功能。另外，省略与第一实施方式相同的功能部的说明。(移动终端)图23表示第二实施方式中作为发送站的移动终端2和3的功能结构。与第一实施方式的移动终端的不同之处是设有两个MIMO流，由此，功率调整部、发送部和发送天线分别设置有两个。由上位层功能部410或调度器411确定应该根据从解调解码部405输出的控制信息(SINR通知信息)来进行MMO通信。例如，在SINR通知信息表示较高的通信质量时，在发送分组队列412中大量蓄积有分组的情况下，选择MMO复用通信。此时，从发送分组队列412读出两个流的发送分组，并对应于各个MIMO流执行自适应调制编码。这样得到的各个流的信号通过各个功率调整部416-1和416-2分别被设定为最大功率，并在各个发送部 418-1和418-2中分别被增频为无线频率，然后从各个发送天线419-1和419-2发射出去。(第二实施方式的作用和效果)
在上述第二实施方式的移动通信系统中，在通信状态良好的区域中适用MMO复用通信。由此，由于在基站I附近适用AMC而且适用MIMO复用通信，所以可以实现比第一实施方式更快速的通信。补充以上讨论的实施方式还公开了以下补充。补充I. 一种形成小区并与处于该小区内的移动终端进行无线通信的基站装置， 该基站装置具有确定单元，所述确定单元用于确定只针对所述基站装置与处于所述小区内的一部分的预定区域中的移动终端之间的无线通信的自适应调制编码的应用，并用于确定针对所述基站装置与处于所述预定区域之外的小区区域中的移动终端之间的无线通信的发送功率控制的应用。补充2.根据补充I所述的基站装置，所述确定单元确定对所述基站装置与处于所述预定区域内的一部分的第二预定区域中的移动终端之间的无线通信一并适用 MIMO(Multiple Input Multiple Output)通信。补充3. —种与形成小区的基站进行无线通信的移动终端，该移动终端具有信号处理单元，所述信号处理单元只在所述移动终端处于所述小区内的一部分的预定区域时， 对所述移动终端与所述基站之间的无线通信执行自适应调制编码。补充4.根据补充3所述的移动终端，所述信号处理单元在所述移动终端处于所述预定区域之外的小区区域时，对与所述基站之间的无线通信执行发送功率控制。补充5. —种具有基站和移动终端的移动通信系统，所述基站形成小区，所述移动终端与所述基站进行无线通信，所述基站具有确定单元，所述确定单元确定只针对所述基站与处于所述小区内的一部分的预定区域中的移动终端之间的无线通信的自适应调制编码的应用，所述移动终端具有信号处理单元，所述信号处理单元只在所述移动终端处于所述预定区域时对所述移动终端与所述基站之间的无线通信执行自适应调制编码。补充6.根据补充5所述的移动通信系统，所述基站的确定单元确定对所述基站与处于所述预定区域之外的小区区域中的移动终端之间的无线通信适用发送功率控制，所述移动终端的信号处理单元在所述移动终端处于所述预定区域之外的小区区域时，对所述移动终端与所述基站之间的无线通信执行发送功率控制。
权利要求
1.一种形成小区并与处于该小区内的移动终端进行无线通信的基站装置，该基站装置具有:错误判定单元，其用于判定从所述移动终端接收的数据的错误；记录单元，其针对各个移动终端，逐次记录所述错误判定单元作出的错误判定结果；以及确定单元，所述确定单元按照根据所述记录单元记录的错误判定结果而对所述移动终端获取的统计，确定是否对所述基站装置与所述移动终端之间的无线通信应用自适应调制编码。
全文摘要
本发明提供一种提高频率利用效率并实现快速通信的基站装置和移动终端。一种形成小区并与处于该小区内的移动终端进行无线通信的基站装置，该基站装置具有错误判定单元，其用于判定从所述移动终端接收的数据的错误；记录单元，其针对各个移动终端，逐次记录所述错误判定单元作出的错误判定结果；以及确定单元，所述确定单元按照根据所述记录单元记录的错误判定结果而对所述移动终端获取的统计，确定是否对所述基站装置与所述移动终端之间的无线通信应用自适应调制编码。
文档编号H04L1/00GK102594503SQ20121002393
公开日2012年7月18日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者横山仁 申请人:富士通株式会社