专利名称：无线通信设备和无线通信系统的制作方法
技术领域：
这里描述的实施例一般涉及无线通信设备和无线通信系统。
背景技术：
单载波传输是减小功率放大器中的峰值对平均功率比和利用高效的功率执行通信的有效方法。单载波频分多址(SC-FDMA)方法可以在诸如蜂窝系统之类的多用户环境下向频域上的单载波传输的多个用户提供多路访问，并且基于多用户分集效应提高频率使用 效率。利用SC-FDMA，必须分配频域上的连续无线电信道以向通过单载波传输执行通信的用户分配无线电信道。传统的无线电信道分配方法具有计算量根据无线电信道组的数目变得巨大的问题。此外，存在一个用户很可能占据全频段，因此难以获得多用户分集效应的问题。说明内容根据一个实施例，无线通信设备的分配单元对于每个用户找到具有最大通信质量的未分配的无线电信道作为第一无线电信道，并且使用第一无线电信道中的通信质量计算与通信状态匹配的第一度量、基于第一度量从多个用户中选择一个用户以及将第一无线电信道分配给所选择的用户。此外，分配单元重复分配在频域上与分配给所选择的用户的无线电信道相邻的未分配的无线电信道，直到满足预定的条件。现在将参考
实施例。
图1是根据本发明的第一实施例的无线通信设备的示意性配置图；图2是示出了无线电信道的示例的图；图3是用于说明根据第一实施例的无线通信方法的流程图；图4是示出了每个无线电信道的SINR的示例的曲线图；图5是示出了用户的数目和蜂窝吞吐量之间的关系的示例的曲线图；图6是根据本发明的第二实施例的无线通信设备的示意性配置图；图7是示出了根据第二实施例的存储在存储单元中的表的示例的图；图8是示出了根据第二实施例的存储在存储单元中的表的示例的图；图9是根据本发明的第三实施例的无线通信设备的示意性配置图；图10是根据本发明的第四实施例的无线通信设备的示意性配置图；图11是具有根据本发明的第一到第四实施例中的一个的无线通信设备的无线通信系统的示意性配置图；图12是具有根据本发明的第一到第四实施例中的一个的无线通信设备的无线通信系统的示意性配置图；图13是具有根据本发明的第一到第四实施例中的一个的无线通信设备的无线通信系统的示意性配置图；和图14是具有根据本发明的第一到第四实施例中的一个的无线通信设备的无线通信系统的示意性配置图。
具体实施例方式(第一实施例)图1是根据本发明的第一实施例的无线通信设备的示意性配置。如图1所示，无线通信设备100具有基带信号处理器101、接收信号处理器102、信道信息获取单元103、无线电信道分配单元104和发送信号处理器105。基带信号处理器101在接收到信号时估计频率、估计码元定时、估计相位以及决定码元，并且向接收信号处理器102报告解调码元。此外，基带信号处理器101在发送信号时映射码元并形成脉冲。接收信号处理器102对从基带信号处理器101报告的解调码元执行DFT (离散傅里叶变换)、副载波映射、信道均衡、IDFT (逆DFT)、解调、解扰和解码以分离信号。接收信号处理器102分离信号并提取参考信号，并且将参考信号报告给信道信息获取单元103。信道信息获取单元103基于从接收信号处理器102报告的参考信号获取每个用户的每条无线电信道质量信息。无线电信道质量信息可以是SINR(信号干扰噪声比)、SNR(信噪比)、RSRP (参考信号接收功率)或RSSI (参考信号强度指示符)中的一个，或可以是表示信道质量的其它指示符。此外，在将多个连续的无线电信道分组成无线电信道组之后，可以对于无线电信道组执行上述处理。在下面的描述中，多个无线电信道也可以被当作无线电信道组。信道信息获取单元103向无线电信道分配单元104报告获取的每个用户的无线电信道质量信息。无线电信道分配单元104使用从信道信息获取单元103报告的无线电信道质量信息确定要分配给用户的无线电信道。后面将描述无线电信道分配方法。无线电信道分配单元104向发送信号处理器105报告无线电信道分配结果。发送信号处理器105基于从无线电信道分配单元104报告的分配结果形成控制信息信号。控制信息信号显示哪一个无线电信道被分配给用户。例如，通过利用分配的无线电信道的起始位置和分配的无线电信道的数目报告分配结果。发送信号处理器105对控制信息信号执行编码、加扰、调制、层映射、预编码、副载波映射和IFFT (快速傅里叶逆变换)，并向基带信号处理器101输出控制信息信号作为发送信号。接着，将描述无线电信道分配方法。图2示出了无线电信道的示例。图2示出了3GPP LTE (长期演进)的无线电信道。利用3GPP LTE,由180kHz带宽的频率和I毫秒的子帧时间长度分割的资源具有可以被分配给用户的最小无线电信道尺寸，并且在频率方向上存在N (N是等于或大于2的整数)个无线电信道。多个无线电信道可以被分组到在频域中相邻的多个组中，并且在这种情况下，多个无线电信道在以下描述中可以被看作无线电信道组。将使用图3所示的流程图描述无线电信道分配单元104的无线电信道分配处理。此外，对于无线电信道分配，假定存在一个或多个未分配的无线电信道和一个或多个选择候选者。未分配的无线电信道是还没有分配给任何用户的无线电信道。选择候选者是作为无线电信道分配候选者的一个或多个用户。(步骤S101)基于由信道信息获取单元103获取的质量信息对于每个选择候选者找到未分配的无线电信道中具有最大(最佳)质量的那一个无线电信道。在下文中，对于每一个选择候选者具有最大质量的未分配的无线电信道被称为“第一无线电信道”。此外，使用第一无线电信道中的最大质量计算每个选择候选者的度量。度量可以是最大质量自身，或最大质量和过去的数据传输量基于比例公平准则的组合。度量可以是过去的传输量或传输时机。可替换地，作为香农信道容量的、由无线电信道质量计算的传输量C可以根据以下等式I被当作度量。[等式I]C= α · B · Iog2 (1+ Y )[位 / 秒]在等式I中，α表示校正系数，B表示频率带宽，Y表示SNR或SINR。可以根据系统提供传输量C的上限或下限。此外，多个上述元素的组合可以被当作度量。在此步骤SlOl中对于每个选择候选者计算并且与通信状态匹配的度量被称为
“第一度量”。(步骤S102)基于在步骤SlOl中找到的对于每一个用户的第一度量从选择候选者中选择一个用户。例如，在步骤SlOl中，当第一度量是最大质量时，选择具有最大质量的用户。可替换地，当基于比例公平准则与过去的数据传输量组合的最大质量被当作第一度量时，选择具有最大组合值的用户。当例如第一度量被设置为过去的传输量或传输时机时，选择具有最小组合值的用户。当第一度量被设置为根据等式I计算的传输量C时，选择具有最大传输量C的用户。此外，作为对于所选择的用户具有最大质量的无线电信道的第一无线电信道被分配给所选择的用户。(步骤S103)检查在频域上与分配给所选择的用户的无线电信道相邻的无线电信道是否是未分配的无线电信道。这里，分配给所选择的用户的无线电信道包括第一无线电信道。当相邻的无线电信道是未分配的无线电信道时，该步骤前进到步骤S104。同时，当相邻的无线电信道不是未分配的无线电信道时，该步骤前进到S108。在这种情况下，从选择候选者中排除在步骤S102中所选择的用户。(步骤S104)对于所选择的用户计算与分配给用户的无线电信道中的通信状态匹配的度量作为第二度量。第二度量可以是由例如无线电信道质量和分配无线电信道的数目计算的传输量(参考等式I)。在这种情况下，无线电信道质量可以是当分配的无线电信道的数目为二或更大时每个无线电信道质量的平均值，或可以使用诸如下面等式2中的EESM(有效指数SNR映射)或MIESM (交互信息ESM)之类的方法来计算以确定具有统计性质的有效值。[等式2]
权利要求
1.一种无线通信设备，包括接收信号处理器，从来自于多个用户的接收信号中提取参考信号；获取单元，基于该参考信号对于每一个用户获取多个无线电信道的通信质量；分配单元，从多个用户中选择一个用户，并且向所选择的用户分配未分配的无线电信道，未分配的无线电信道是还没有分配给任何用户的无线电信道；和发送信号处理器，基于由该分配单元对无线电信道的分配结果产生发送信号，其中该分配单元对于每一个用户，找到包括最大通信质量的未分配的无线电信道作为第一无线电信道，并且使用第一无线电信道中的通信质量计算与通信状态匹配的第一度量；基于第一度量从多个用户中选择一个用户，并且向所选择的用户分配所选择的用户的第一无线电信道；选择在频域上与分配给所选择的用户的无线电信道相邻的未分配的无线电信道作为第二无线电信道，并且计算当第二无线电信道未被分配时的、与所选择的用户的通信状态匹配的第二度量，以及当第二无线电信道被分配时的、与所选择的用户的通信状态匹配的第三度量；以及基于第二度量和第三度量的比较结果，决定是向所选择的用户分配第二无线电信道还是完成向所选择的用户分配无线电信道。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中在由该分配单元决定完成向所选择的用户分配无线电信道之后，将未分配的无线电信道分配给该多个用户当中除了所选择的用户以外的用户。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中当分配给所选择的用户的无线电信道的数目达到预定的数目时，该分配单元完成向所选择的用户分配无线电信道。
4.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中当分配给所选择的用户的无线电信道的数目达到预定的数目时，该分配单元完成向所选择的用户分配无线电信道。
5.根据权利要求1所述的无线通信设备，还包括存储单元，该存储单元存储定义选择每个MCS所需的无线电信道的通信质量的第一表和定义对于MCS和无线电信道的数目的组合能够被发送的数据尺寸的信息的第二表，其中，对于第二无线电信道未被分配给所选择的用户的情况和第二无线电信道被分配给所选择的用户的情况，该分配单元参考第一表和第二表找到能够被发送的所选择的用户的数据尺寸，并且将找到的数据尺寸当作该第二度量和第三度量。
6.根据权利要求4所述的无线通信设备，还包括存储单元，该存储单元存储定义选择每个MCS所需的无线电信道的通信质量的第一表和定义对于MCS和无线电信道的数目的组合能够被发送的数据尺寸的信息的第二表，其中，对于第二无线电信道未被分配给所选择的用户的情况和第二无线电信道被分配给所选择的用户的情况，该分配单元参考第一表和第二表找到能够被发送的所选择的用户的数据尺寸，并且将找到的数据尺寸当作该第二度量和第三度量。
7.根据权利要求1所述的无线通信设备，还包括无线电资源控制单元，其管理每个用户的传输功率的上限的信息，其中该分配单元使用分配给每个用户的无线电信道的数目和每个用户的传输功率的上限校正通信质量，以找到第一无线电信道。
8.根据权利要求6所述的无线通信设备，还包括无线电资源控制单元，其管理每个用户的传输功率的上限的信息，其中该分配单元使用分配给每个用户的无线电信道的数目和每个用户的传输功率的上限校正通信质量，以找到第一无线电信道。
9.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中该第一度量是由SINR、SNR、RSRP,RSSI 和无线电信道质量计算的传输量、过去的传输量或过去的传输时机。
10.根据权利要求8所述的无线通信设备，其中该第一度量是由SINR、SNR、RSRP、RSSI 和无线电信道质量计算的传输量、过去的传输量或过去的传输时机。
11.一种无线通信系统，包括RF单元，通过天线发送和接收无线电信号；无线通信设备，从该RF单元接收该接收信号，并向该RF单元输出该发送信号；和接口，将该无线通信设备连接到网络，其中该无线通信设备包括接收信号处理器，从来自于多个用户的接收信号中提取参考信号；获取单元，基于该参考信号对于每一个用户获取多个无线电信道的通信质量；分配单元，从多个用户中选择一个用户，并且向所选择的用户分配未分配的无线电信道，未分配的无线电信道是还没有分配给任何用户的无线电信道；和发送信号处理器，基于由该分配单元对无线电信道的分配结果产生发送信号，其中该分配单元对于每一个用户，找到包括最大通信质量的未分配的无线电信道作为第一无线电信道，并且使用第一无线电信道中的通信质量计算与通信状态匹配的第一度量；基于第一度量从多个用户中选择一个用户，并且向所选择的用户分配所选择的用户的第一无线电信道；选择在频域上与分配给所选择的用户的无线电信道相邻的未分配的无线电信道作为第二无线电信道，并且计算当第二无线电信道未被分配时的、与所选择的用户的通信状态匹配的第二度量，以及当第二无线电信道被分配时的、与所选择的用户的通信状态匹配的第三度量；以及基于第二度量和第三度量的比较结果，决定是向所选择的用户分配第二无线电信道还是完成向所选择的用户分配无线电信道。
12.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中在由该分配单元决定完成向所选择的用户分配无线电信道之后，将未分配的无线电信道分配给该多个用户当中除了所选择的用户以外的用户。
13.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中当分配给所选择的用户的无线电信道的数目达到预定的数目时，该分配单元完成向所选择的用户分配无线电信道。
14.根据权利要求12所述的无线通信系统，其中当分配给所选择的用户的无线电信道的数目达到预定的数目时，该分配单元完成向所选择的用户分配无线电信道。
15.根据权利要求11所述的无线通信系统，还包括存储单元，该存储单元存储定义选择每个MCS所需的无线电信道的通信质量的第一表和定义对于MCS和无线电信道的数目的组合能够被发送的数据尺寸的信息的第二表，其中，对于第二无线电信道未被分配给所选择的用户的情况和第二无线电信道被分配给所选择的用户的情况，该分配单元参考第一表和第二表找到能够被发送的所选择的用户的数据尺寸，并且将找到的数据尺寸当作该第二度量和第三度量。
16.根据权利要求14所述的无线通信系统，还包括存储单元，该存储单元存储定义选择每个MCS所需的无线电信道的通信质量的第一表和定义对于MCS和无线电信道的数目的组合能够被发送的数据尺寸的信息的第二表，其中，对于第二无线电信道未被分配给所选择的用户的情况和第二无线电信道被分配给所选择的用户的情况，该分配单元参考第一表和第二表找到能够被发送的所选择的用户的数据尺寸，并且将找到的数据尺寸当作该第二度量和第三度量。
17.根据权利要求11所述的无线通信系统，还包括无线电资源控制单元，其管理每个用户的传输功率的上限的信息，其中该分配单元使用分配给每个用户的无线电信道的数目和每个用户的传输功率的上限校正通信质量，以找到第一无线电信道。
18.根据权利要求16所述的无线通信系统，还包括无线电资源控制单元，其管理每个用户的传输功率的上限的信息，其中该分配单元使用分配给每个用户的无线电信道的数目和每个用户的传输功率的上限校正通信质量，以找到第一无线电信道。
19.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中该第一度量是由SINR、SNR、RSRP、RSSI 和无线电信道质量计算的传输量、过去的传输量或过去的传输时机。
20.根据权利要求18所述的无线通信系统，其中该第一度量是由SINR、SNR、RSRP、RSSI 和无线电信道质量计算的传输量、过去的传输量或过去的传输时机。
全文摘要
本发明提供一种无线通信设备和无线通信系统。根据一个实施例，无线通信设备的分配单元对于每个用户找到具有最大通信质量的未分配的无线电信道作为第一无线电信道，并且使用第一无线电信道中的通信质量计算与通信状态匹配的第一度量、基于第一度量从多个用户中选择一个用户以及将第一无线电信道分配给所选择的用户。此外，分配单元重复分配在频域上与分配给所选择的用户的无线电信道相邻的未分配的无线电信道，直到满足预定的条件。
文档编号H04W72/04GK103002583SQ20121025244
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年9月16日
发明者东坂悠司, 森浩树, 青木亚秀, 田边康彦 申请人:株式会社东芝