CN101355795A - 下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法 - Google Patents

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Abstract

一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，用于无线传输技术领域。本发明在基站通过监测无线小区性能和用户设备数目来确定用户设备反馈资源块数目的模式；再通过信令方式把此模式发送给用户设备；用户设备对此模式进行侦听并根据自身情况来自适应地判决反馈资源块的数目；再用基于最佳信道质量指示数目的反馈算法或基于阈值的信道质量指示的反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到基站；最后，基站根据反馈信息进行资源调度。本发明针对下行链路中基于最佳信道质量指示数目的反馈算法或基于阈值的信道质量指示的反馈算法，提出了基于基站信令和用户设备判决相结合的反馈资源块数目的自适应判决方法，从而确保了无线小区的性能。

Description

下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信的判决方法，具体是一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，用于无线传输技术领域。
背景技术
当今无线通信业务迅速发展，各种无线网络的用户数目不断增加，但无线业务面临的主要挑战依然是无线业务能否提供高速率和高性能的服务，人们期望通过正交频分复用(OFDM)技术来克服空中的多径干扰，通过多输入多输出天线(MIMO)技术来提高无线小区的容量，因此如何在确保服务质量(QoS)的基础上提高无线小区的整体数据吞吐量和边缘数据吞吐量成为衡量无线小区服务质量的重要指标。因为MIMO能取得高的数据吞吐量，第三代伙伴计划项目(3GPP)中IMT 2000标准化已经考虑采用MIMO技术。在第三代移动通信技术中，基站(BS)已经利用用户设备(UE)反馈的信道状态信息(CSI)，通过自适应编码调制技术来改变基站发射机的发送数据速率。目前，在LTE(长期演进)组织定义的超三代(S3G)蜂窝移动通信系统、IEEE 802.16系统及WiMAX无线城域网系统中，提出了基站使用用户设备的反馈信息(FBI)来对发射机进行优化设计，以提高频谱利用率，因此许多公司提出了基于反馈信息的闭环传输方法，它允许基站采用用户设备反馈的信道质量指示(CQI)来提高系统的性能。但是，对于每个用户设备如何反馈CQI信息，各个公司的想法和方案都不尽相同，许多公司都提出了各自的CQI反馈方法，包括位图反馈方法(Bitmap)、最佳CQI反馈方法(Top M，Best M)、混合反馈方法(Hybrid)、阈值反馈方法(Threshold)等。比较各类反馈方法的实现复杂度并考虑到优越的信息反馈方法应该能减少反馈信息的空中开销且不损伤或极小地损伤闭环系统性能，可以发现摩托罗拉公司提出的最佳CQI反馈方法和芬兰诺基亚公司提出的阈值反馈方法具有原理简单且易于实现的优点，因此这两种方法较有可能在不久的将来得到广泛应用。但是，至今尚未提出“如何判决最佳CQI反馈方法或阈值反馈方法中反馈资源块的数目”及相关的命题。
美国摩托罗拉公司于2007年4月12～16日在美国圣路易斯召开的3GPP TSG RAN第48次会议上发表了R1-070779提案“E-UTRA的CQI反馈方案(CQI Feedback Scheme for E-UTRA)”，该提案提到了一种基于最佳反馈数的反馈方法，用户设备(UE)在每次反馈信道质量指示信息(CQI)的时候选择CQI最好的M个资源块的CQI用于反馈给基站，但是该提案并未指出M的数目如何来确定。
芬兰诺基亚公司于2007年1月15～19日在意大利索伦托召开的3GPP TSG RAN第47次会议上发表了R1-070388提案“下行单用户MIMO中减少的CQI设计(Reduced CQI Design for DL SU-MIMO)”，该提案提到了一种基于阈值的反馈方法，用户设备在每次反馈CQI的时候设置CQI的阈值，选择高于阈值的M个资源块的CQI用于反馈给基站(BS)，但是该提案并未指出M的数目是通过基站还是通过用户设备来确定。
鉴于上述问题，因此，有必要寻找一种高效且简单实用的反馈资源块数目的判决方法，在节省基站端信令开销和减小用户设备复杂性的基础上，提高无线小区的整体性能，并节省上行链路的频谱资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，通过基站信令和用户设备判决的方式来自适应地确定下行链路中反馈资源块的数目，资源块的CQI信息则以最佳CQI方式或阈值方式反馈给基站，本发明提出的自适应判决方法效率高且易于实现。
根据本发明的第一方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取，并根据所述用户设备的状况及所述确定用户设备反馈资源块数目的模式来自适应地确定反馈资源块的数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
根据本发明的第二方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取，并发送上行信令给基站；基站根据所述用户设备发送过来的上行信令，确定实际需要反馈的资源块的数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
根据本发明的第三方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块的参考数目；基站通过信令方式把所述用户设备反馈资源块的参考数目发送到所述用户设备；所述用户设备对所述用户设备反馈资源块的参考数目进行获取，并根据所述用户设备的状况，参考所获取的用户设备反馈资源块的参考数目来自适应地确定反馈资源块的实际数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的实际数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块的参考数目时的参考因素。
根据本发明的第四方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块的参考数目；基站通过信令方式把所述用户设备反馈资源块的参考数目发送到所述用户设备；所述用户设备对所述用户设备反馈资源块的参考数目进行获取，并发送上行信令给基站；基站根据所述用户设备发送过来的上行信令，确定实际需要反馈的资源块的实际数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的实际数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块的参考数目时的参考因素。
根据本发明的第五方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取；所述用户设备根据与所获取的所述确定用户设备反馈资源块数目的模式相对应的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
根据本发明的第六方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：用户设备根据所述用户设备的状况来自适应地确定反馈资源块的数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度。
根据本发明的第七方案，提出了一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：用户设备监测自身的状况，当自身状况发生变化时，所述用户设备发送上行请求信令给基站；所述基站根据所述用户设备发送的上行信令，发送下行确认信令给所述用户设备；所述用户设备收到所述基站发送的下行确认信令后，根据自身的状况，确定反馈资源块的数目；所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；所述基站根据所述反馈信息进行资源调度。
综上所述，根据本发明，分别提出了一种基站和用户设备的半静态方式，即通过基站信令和用户设备判决相结合的方式来自适应地判决反馈资源块的数目；一种基站动态方式，即基站通过信令来单独确定反馈资源块的数目的方式；以及一种用户设备动态方式，即用户设备通过自身状况来单独确定反馈资源块的数目的方式。
相比于本发明提出的基站动态方式，本发明提出的半静态方式无疑节省了宝贵的信令开销，但基站动态方式无须加重用户设备的处理负担；相比于本发明提出的用户设备动态方式，本发明提出的半静态方式无疑减小了用户设备的处理复杂度，但用户设备动态方式无须任何信令开销。
因此，本发明提出的半静态方式、基站动态方式、用户设备动态方式各具特点，可以根据实际情况分别加以应用，可以为第三代(3G)、超三代(S3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信和数字电视、无线局域网(WLAN)、自组织网络(Mesh，Ad Hoc，Censor Network)、数字家庭网络(e-Home)、无线广域网(WWAN)等系统的闭环反馈方案提供重要的理论依据和具体的实现方法。
附图说明
通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：
图1是无线小区的反馈资源块数目判决的原理图；
图2是基站发送的模式示意图；
图3是基站发送的模式的格式；
图4是基站发送的模式的另一格式；
图5是基站定时发送模式的原理图；
图6是基站不定时发送模式的原理图；
图7是基站定时发送参考数目的原理图；
图8是基站不定时发送参考数目的原理图；
图9是用户设备判决反馈数目的原理图；
图10是用户设备发送上行信令的原理图；
图11是Best M反馈算法原理图；
图12是阈值反馈算法原理图；
图13是基于模式的半静态方式的流程图；
图14是基于参考数目的半静态方式的流程图；
图15是比例公平算法的流程图；
图16是基站发送的基于BS动态方式的模式的格式；
图17是基于模式的BS动态方式的流程图
图18是基于参考数目的BS动态方式的流程图；
图19是基于UE动态方式的流程图；
图20是平均蜂窝小区吞吐量与SNR的性能图；
图21是平均蜂窝小区吞吐量与CQI反馈开销的性能图；
图22是平均蜂窝小区吞吐量与M的性能图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。
如图1所示，本发明提出了三种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，即基站动态方式、用户设备动态方式、基站和用户设备的半静态方式。其中基站动态方式(BS 500与UE 200之间)，无须增加任何用户设备的负担，仅通过信令就可以判决出下行链路中反馈资源块数目；用户设备动态方式(UE 300与BS 500之间)，无须增加任何信令开销，仅通过对用户设备根据当前自身的开环或闭环方式、MIMO方式(单用户SU-IMO、多用户MU-MIMO、波束成形MIMO、发射分集MIMO等)、业务类型、路径损耗、运动速度、误码性能来判决需要下行链路中反馈资源块数目；基站和用户设备的半静态方式(BS 500与UE 100之间)，通过基站的信令和用户设备当前的自身状况来自适应地判决下行链路中反馈资源块数目。
实施例1：半静态方式(图13和图14)
(1)基站对整个无线小区的所有用户设备进行监测(步骤S1001和S1101)
如图1所示，在半静态方式下，基站BS 500根据无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E和用户设备UE 100数量N等指标来确定K种用户设备反馈资源块数目的模式，包括Mode_1、Mode_1、…、Mode_K-1、Mode_K，如图2所示。确定模式的原则是：保证各个用户设备的通信公平性，并提高无线小区整体或边缘的吞吐量。
图3给出了基站发送的模式示意图，基站根据无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E划分出25种模式；因为用户设备UE 100数量N直接影响到无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E，所以在根据无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E划分模式时，已经考虑到用户设备UE 100数量N的因素。
图4给出了基站发送的另一模式示意图，基站根据无线小区的吞吐量(整体吞吐量O和/或边缘吞吐量E)和用户设备UE 100数量N划分出的25种模式。
上述图3和图4给出了两种划分模式的方式，也可以把系统带宽的因素考虑进去，采用系统带宽、用户数、吞吐量的划分模式，在3GPP LTE系统中，划分出的模式应该同时考虑到1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz带宽的蜂窝通信系统。
(2)基站通过信令方式把K种模式或K种反馈资源块参考数目发送到整个无线小区的所有用户设备(步骤S1002和S1102)
基站通过信令方式把用户设备反馈资源块数目的K种模式Mode_1、Mode_1、…、Mode_K-1、Mode_K(如图2所示)通知到整个无线小区的所有N个用户设备。基站每次发送模式时，只发送一种模式，且每次发送的模式不是按顺序发送的而是根据整体吞吐量O、边缘吞吐量E和用户设备数量N等指标来发送当前判定的模式。基站发送模式可以采用广播信道(BCH)发送信令的方式，也可以采用物理下行控制信道(PDCCH)信道发送信令的方式，基站可以定时发送模式，如图5所示；也可以不定时发送模式，如图6所示。注意，基站不一定只可以采用发送模式的方式(与图13相对应)，也可以采用发送需要的反馈资源块的参考数目的方式(与图14相对应)，如图7所示，参考数目可以定为K种，N0、N1、N3、…、NK。同样，基站发送参考数目也是根据基站当前的判定结果来发送的，基站可以定时发送参考数目，如图7所示；也可以不定时发送参考数目，如图8所示。基站发送信令的方式可以采用广播信令(BCH)的方式，也可以采用专用控制信道信令(PDCCH)的方式。
(3)无线小区内每个用户设备对上述模式进行侦听并进行判决(步骤S1003和S1103)
如图9所示，无线小区的每个用户设备对上述模式进行侦听并根据当前自身的开环或闭环方式Ci、MIMO方式Si(单用户SU-IMO、多用户MU-MIMO、波束成形MIMO、发射分集MIMO等)、业务类型Ti、路径损耗Pi、运动速度Vi、误码性能Bi来自适应地判决需要反馈资源块的数目M，具体方法可参见……。如图10所示，对于UE 1000，在UE 1000有数据发往基站BS 500的情况下，通过上行数据共享信道(PUSCH)来发送M个CQI值给基站BS 500；而对于UE 2000，在UE 2000没有数据发往基站BS 500的情况下，通过上行控制信道(PUCCH)来发送M个CQI值给基站BS 500。注意，每次判决出来的需要反馈资源块的数目M可能会不同，可以定出M_1、M_2、…、M_J-1、M_J中数目(如图9所示)。
每个用户设备也可以采用信令的方式来确定需要反馈资源块的数目M，如图10所示：对于UE 3000，在UE 3000没有数据发往基站的情况下，UE 3000通过上行控制信道(PUCCH)发送一个请求信令给基站BS 500，基站BS 500得到这个请求信令后，通过下行控制信道(PDCCH)发送确定信号给UE 3000，UE 3000根据确定信号通过上行控制信道(PUCCH)发送M个CQI值给基站BS 500；而对于UE 4000，在UE 4000有数据发往基站的情况下，UE 4000通过上行共享信道(PUSCH)发送一个请求信令给基站BS 500，基站BS 500得到这个请求信令后，通过下行控制信道(PDCCH)发送确定信号给UE 4000，UE 4000根据确定信号通过上行共享信道(PUSCH)发送M个CQI值给基站BS 500。
(4)用户设备反馈下行信道质量指示信息(步骤S1004和S1104)
如图11所示，用户设备通过基于最佳信道质量指示数(Best M)的反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到基站，图11中反馈数目M为4，因此，此次基于Best M的反馈算法应该反馈CQI最好的4个RB的CQI。关于Best M反馈算法的具体内容可参见美国摩托罗拉公司于2007年4月12～16日在美国圣路易斯召开的3GPP TSG RAN第48次会议上发表了R1-070779提案“E-UTRA的CQI反馈方案(CQI FeedbackScheme for E-UTRA)”。
如图12所示，用户设备也通过基于阈值的反馈算法(Threshold)取代基于Best M的反馈算法，把下行信道质量指示的信息反馈到基站，图12中反馈数目M为3，因此，此次基于阈值的反馈流程应该反馈比CQI阈值高的3个RB的CQI。关于基于阈值的反馈算法的具体内容可参见芬兰诺基亚公司于2007年1月15～19日在意大利索伦托召开的3GPP TSGRAN第47次会议上发表了R1-070388提案“下行单用户MIMO中减少的CQI设计(Reduced CQI Design for DL SU-MIMO)”。
(5)基站进行资源调度(步骤S1005和S1105)
如图13所示，基站可以在发送模式的基础上根据用户设备反馈的信道质量指示信息进行资源调度。同样，如图14所示，基站也可以在发送参考数目的基础上根据用户设备反馈的信道质量指示信息进行资源调度。资源调度可采用比例公平方法、最大吞吐量方法或其他调度方法。本发明采用了一种比例公平资源调度方法，如图15所示。
在图15中，首先，在步骤S700，由发射机侧开始本发明所采用的比例公平资源调度方法。在步骤S701，发射机进行平均调度，即把10MHz带宽的50个资源块平均分配给所有UE。在步骤S702，发射机确定发射时间间隙TTI是否大于14，在这里，数值“14”是根据实际需要而选择的具体参数，也可以根据实际情况，选择其他数值。例如，在本实施例中，无线小区中所有的UE为14个，所以把平均分配的TTI数目定为14。如果TTI大于14，则采用动态调度算法，动态调度的准则是Imada矩阵中元素的大小，元素的绝对值越大，动态调度的优先级越高。在步骤S800，接收机侧根据接收到的数据计算每个UE的CQI值。在步骤S801，每个UE计算当前的数据速率。在步骤S802，每个UE计算已得累加的数据速率。在步骤S803，每个UE根据当前的数据速率和已得累加的数据速率，计算每个UE的满足度Imada。在步骤S804，所有UE记录Imada值至Imada矩阵。在步骤S805，判断TTI是否大于14。大于14时，则找出所有RB中M个CQI最好的RB，如步骤S806。在步骤S807，反馈M个最好的CQI信息至基站。关于比例公平资源调度方法的详细内容可参见美国高通公司于2006年5月8日至12日在中国上海召开的3GPPTSG-RAN WG1#45次LTE会议上提出的提案“System Analysis for UL SIMOSC-FDMA”。
(6)判断无线小区是否继续工作(步骤S1006和S1106)
如图13和图14所示，在此步骤中，判断无线小区是否继续工作，如果无线小区继续工作，则分别返回步骤S1002和S1102，如果无线小区已停止工作，则整个流程结束，如步骤S1008或S1108所示。
(7)基站测评无线小区的性能(步骤S1007和S1107)
如图13和图14所示，基站对无线小区的性能进行测量和评估，包括测量无线小区的总体吞吐量，边缘吞吐量，用户设备数目等，并把测评结果作为确定下一次模式或参考数目的参考因素。
如图13和图14所示，通过循环执行步骤(1)到(7)，保障了无线小区的基站和所有用户的正常运行。
实施例2：BS动态方式(图17和图18)
(1)基站对整个无线小区的所有用户设备进行监测(步骤S1201和S1301)
如图1所示，在BS动态方式下，基站BS 500根据无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E和用户设备UE 200数量N等指标来确定K种用户设备反馈资源块数目的模式，包括Mode_1、Mode_1、…、Mode_K-1、Mode_K(如图2所示)。确定模式的原则是：保证各个用户设备的通信公平性，并提高无线小区整体或边缘的吞吐量。每种模式都对应一种应发送反馈资源块数目(M值)，如图16所示。
(2)基站通过信令方式把K种模式或K种反馈资源块参考数目发送到整个无线小区的所有用户设备(步骤S1202和S1302)
基站通过信令方式把用户设备反馈资源块数目的K种模式Mode_1、Mode_1、…、Mode_K-1、Mode_K(如图2所示)通知到整个无线小区的所有N个用户设备。基站每次发送模式时，只发送一种模式，且每次发送的模式不是按顺序发送的而是根据整体吞吐量O、边缘吞吐量E和用户设备数量N等指标来发送当前判定的模式。基站发送模式可以采用广播信道(BCH)发送信令的方式，也可以采用物理下行控制信道(PDCCH)信道发送信令的方式，基站可以定时发送模式，如图5所示；也可以不定时发送模式，如图6所示。注意，基站不一定只可以采用发送模式的方式(与图17相对应)，也可以采用发送需要的反馈资源块数目的方式(与图18相对应)，如图7所示，反馈资源块数目可以定为K种，N0、N1、N3、…、NK。同样，基站发送反馈资源块数目也是根据基站当前的判定结果来发送的，基站可以定时发送模式，如图7所示；也可以不定时发送模式，如图8所示。基站发送信令的方式可以采用广播信令(BCH)的方式，也可以采用专用控制信道信令(PDCCH)的方式。
(3)无线小区内每个用户设备对上述模式进行侦听(步骤S1203和S1303)
无线小区的每个用户设备对上述模式进行侦听。
(4)用户设备反馈下行信道质量指示信息(步骤S1204和S1304)
如图11所示，用户设备通过基于最佳信道质量指示数(Best M)的反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到基站。
如图12所示，用户设备也可以通过基于阈值的反馈算法(Threshold)取代基于Best M的反馈算法，把下行信道质量指示的信息反馈到基站。
(5)基站进行资源调度(步骤S1205和S1305)
如图17所示，基站可以在发送模式的基础上根据用户设备反馈的信道质量指示信息进行资源调度。同样，如图18所示，基站也可以在发送反馈资源块数目的基础上根据用户设备反馈的信道质量指示信息进行资源调度。
(6)判断无线小区是否继续工作(步骤S1206和S1306)
如图17和图18所示，在此步骤中，判断无线小区是否继续工作，如果无线小区继续工作，则分别返回步骤S1202和S1302，如果无线小区已停止工作，则整个流程结束，如步骤S1208或S1308所示。
(7)基站测评无线小区的性能(步骤S1207和S1307)
如图17和图18所示，基站对无线小区的性能进行测量和评估，包括测量无线小区的总体吞吐量，边缘吞吐量，用户设备数目等，并把测评结果作为确定下一次模式或参考数目的参考因素。
如图17和图18所示，通过循环执行步骤(1)到(7)，保障了无线小区的基站和所有用户的正常运行。
实施例3：UE动态方式(图19)
(1)基站对整个无线小区的所有用户设备进行监测(步骤S1401)
如图1所示，在UE动态方式下，基站BS 500仍然对无线小区的所有用户设备进行监测，并计算出无线小区的整体吞吐量O、边缘吞吐量E和用户设备UE 200数量N等指标。
(2)无线小区内每个用户设备对上述模式进行侦听并进行判决(步骤S1402)
无线小区的每个用户设备UE 300根据当前自身的开环或闭环方式Ci、MIMO方式Si(单用户SU-MIMO、多用户MU-MIMO、波束成形MIMO、发射分集MIMO等)、业务类型Ti、路径损耗Pi、运动速度Vi、误码性能Bi来自适应地判决需要反馈资源块的数目M，如图9所示。
(3)用户设备反馈下行信道质量指示信息(步骤S1403)
如图11所示，用户设备通过基于最佳信道质量指示数(Best M)的反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到基站。
如图12所示，用户设备也通过基于阈值的反馈算法(Threshold)取代基于Best M的反馈算法，把下行信道质量指示的信息反馈到基站。
(4)基站进行资源调度(步骤S1404)
如图19所示，基站根据用户设备反馈的信道质量指示信息进行资源调度。
(5)判断无线小区是否继续工作(步骤S1405)
如图19所示，在此步骤中，判断无线小区是否继续工作，如果无线小区继续工作，则返回步骤S1402，如果无线小区已停止工作，则整个流程结束，如步骤S1406所示。
如图19所示，通过循环执行步骤(1)到(5)，保障了无线小区的基站和所有用户的正常运行。
本发明的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法具有一定的通用性，可适用于一般通信系统的下行链路，如表1所示。本发明提出的三种判决方式各具优缺点：
BS动态方式，BS通过发送信令单独确定反馈资源块的数目，优点是处理过程简单，缺点是信令开销太大；
UE动态方式，UE通过自身状况单独确定反馈资源块的数目，优点是无须信令开销，缺点是UE负担太重，且由于UE间无协作，导致系统的整体性能低；
基于模式的BS+UE半静态方式，BS+UE共同确定反馈资源块的数目，节省信令开销，优点是系统的整体性能高，缺点是需要少量信令开销；
基于参考数目的BS+UE半静态方式，基本特点与基于模式的BS+UE半静态方式一致，BS+UE共同确定反馈资源块的数目，节省信令开销，优点是系统的整体性能高，缺点是需要少量信令开销。
与基于模式的BS+UE半静态方式相比，基于参考数目的BS+UE半静态方式的参考数目的信令较为复杂，因为UE确定实际反馈资源块的数目时，需要参照BS发送的参考数目，所以BS端所确定的参考数目的种类越多，对确定实际反馈资源块的数目的参考意义越大。
  方法 过程   优点   缺点
BS动态方式 BS通过发送信令单独确定反馈资源块的数目 处理过程简单 信令开销太大
UE动态方式 UE通过自身状况单独确定反馈资源块的数目 无须信令开销   UE负担太重，且由于UE间无协作导致系统的整体性能低
  BS+UE半静态方式(模式) BS+UE共同确定反馈资源块的数目   节省信令开销，系统的整体性能高 需要少量信令开销
  BS+UE半静态方式(参考数目) BS+UE共同确定反馈资源块的数目   节省信令开销，系统的整体性能高   需要少量信令开销，相比于(模式)，参考数目的信令较为复杂
表1
图20～22示出了关于本发明性能的计算机仿真结果。
计算机仿真采用如下参数：蜂窝小区的载频2GHz，OFDM的单天线系统带宽为10MHz，一共有50个资源块(RB)，整个蜂窝小区一共有14个UE，其中处于中心位置的UE为10个，处于边缘位置的UE为4个，仿真信道采用ITU模型，其中中心用户的多径功率为[-1.78，0，-7.47，-12.92，-12.62]dB，多径时延为[0，260，520，8854，12760]ns，边缘用户的多径功率为[-12.92，-12.92，-12.92，-12.92，-12.62，-11.99]dB，多径时延为[0，260，520，8854，12760，13020]ns，所有中心UE和边缘UE的运动速度均为30km/h，没有邻小区干扰和共信道干扰，仿真结果如图20、图21、图22所示。
图20表示在不同的基站发送功率下蜂窝小区吞吐量的变化，可以看出随着M个RB的CQI反馈量的增加，蜂窝小区吞吐量增大。在本次计算机仿真中，当M＝5时，蜂窝小区吞吐量趋于饱和状态，即此时的蜂窝小区吞吐量十分接近于全部资源块的CQI反馈时的蜂窝小区吞吐量。
图21给出了蜂窝小区吞吐量与实际系统上行链路中CQI反馈量的关系，当反馈量达到350比特时，蜂窝小区吞吐量趋于饱和状态，即每个UE反馈5个RB的CQI信息，每个RB的CQI信息用5比特来表征，14个UE的总体反馈量为350比特。
图22给出了蜂窝小区的频谱利用率和资源块反馈数目M的关系，M＝5时，蜂窝小区吞吐量趋于饱和状态。从仿真结果中可以发现，M数目的增加有利于增加蜂窝小区吞吐量，但当M增加到一定的程度之后，蜂窝小区吞吐量并无进一步明显增加，因此可以根据蜂窝小区吞吐量的要求采用灵活的M值，以达到用尽量少的CQI反馈量来实现尽量大的蜂窝小区吞吐量的目的。
所以，可以考虑实际的无线网络情况采用基站动态方式、用户设备动态方式、基站和用户设备的半静态方式等不同的判决方式。因此，本发明提出下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，可以为各种无线或移动网络(蜂窝网、单频广播网、无线局域网、自组织网、数字家庭网)的闭环反馈方案提供重要的理论依据和具体的实现方法。更具体地，本发明所提出的方法尤其适用于带宽为1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz或20MHz的蜂窝通信系统，也可以适用于未来超三代(B3G)蜂窝通信系统、第四代(4G)蜂窝通信系统、无线局域网或广域网系统。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (21)

1、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；
基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；
所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取，并根据所述用户设备的状况及所述确定用户设备反馈资源块数目的模式来自适应地确定反馈资源块的数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；
所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
2、根据权利要求1所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述无线小区的性能指标包含整体吞吐量、边缘吞吐量、用户设备数量、和系统带宽。
3、根据权利要求1所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站通过信令的方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送给无线小区内的所有用户设备。
4、根据权利要求3所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站采用广播方式发送信令。
5、根据权利要求3所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站采用专用控制信道的信令方式发送信令。
6、根据权利要求1所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述用户设备的状况包括开环或闭环方式、MIMO方式、业务类型、路径损耗、运动速度、误码性能。
7、根据权利要求1所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述反馈算法适用于最佳信道质量指示算法。
8、根据权利要求1所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述反馈算法适用于基于阈值的信道质量指示反馈算法。
9、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；
基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；
所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取，并发送上行信令给基站；
基站根据所述用户设备发送过来的上行信令，确定实际需要反馈的资源块的数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；
所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
10、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块的参考数目；
基站通过信令方式把所述用户设备反馈资源块的参考数目发送到所述用户设备；
所述用户设备对所述用户设备反馈资源块的参考数目进行获取，并根据所述用户设备的状况，参考所获取的用户设备反馈资源块的参考数目来自适应地确定反馈资源块的实际数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的实际数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；
所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块的参考数目时的参考因素。
11、根据权利要求10所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述无线小区的性能指标包含整体吞吐量、边缘吞吐量、用户设备数量、和系统带宽。
12、根据权利要求10所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站通过信令的方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送给无线小区内的所有用户设备。
13、根据权利要求12所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站采用广播方式发送信令。
14、根据权利要求12所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述基站采用专用控制信道的信令方式发送信令。
15、根据权利要求10所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述用户设备的状况包括开环或闭环方式、MIMO方式、业务类型、路径损耗、运动速度、误码性能。
16、根据权利要求10所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述反馈算法适用于最佳信道质量指示算法。
17、根据权利要求10所述的下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，其特征在于所述反馈算法适用于基于阈值的信道质量指示反馈算法。
18、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块的参考数目；
基站通过信令方式把所述用户设备反馈资源块的参考数目发送到所述用户设备；
所述用户设备对所述用户设备反馈资源块的参考数目进行获取，并发送上行信令给基站；
基站根据所述用户设备发送过来的上行信令，确定需要反馈的资源块的实际数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的实际数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；
所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块的参考数目时的参考因素。
19、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
基站对无线小区的所有用户设备进行监测，根据无线小区的性能指标来确定用户设备反馈资源块数目的模式；
基站通过信令方式把所述确定用户设备反馈资源块数目的模式发送到所述用户设备；
所述用户设备对所述确定用户设备反馈资源块数目的模式进行获取；
所述用户设备根据与所获取的所述确定用户设备反馈资源块数目的模式相对应的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度；
所述基站根据反馈信息对无线小区的性能进行测量和评估，并把测评结果作为确定用户设备反馈资源块数目的模式时的参考因素。
20、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
用户设备根据所述用户设备的状况来自适应地确定反馈资源块的数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度。
21、一种下行链路中反馈资源块数目的自适应判决方法，包括如下步骤：
用户设备监测自身的状况，当自身状况发生变化时，所述用户设备发送上行请求信令给基站；
所述基站根据所述用户设备发送的上行信令，发送下行确认信令给所述用户设备；
所述用户设备收到所述基站发送的下行确认信令后，根据自身的状况，确定反馈资源块的数目；
所述用户设备根据所确定的反馈资源块的数目，通过反馈算法把下行信道质量指示的信息反馈到所述基站；
所述基站根据所述反馈信息进行资源调度。
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