CN102264159A - 多输入多输出mimo模式的切换方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MIMO模式的切换方法及系统，该方法包括：节点B确定对小区进行MIMO模式的切换；节点B通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息，其中携带小区的小区标识和小区的MIMO模式状态信息；无线网络控制器使用小区标识和MIMO模式状态信息，更新小区的MIMO模式状态。本发明保证了UE和节点B的正常通信。

Description

多输入多输出MIMO模式的切换方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Out-put，简称为MIMO)模式的切换方法及系统。

背景技术

随着通信技术的不断发展，人们对数据传输速率的要求也越来越高，因此，在3GPP R5引入了HSDPA技术，进而提出HSDPA的下一代演进技术：HSPA+，与HSDPA相比，HSPA+引入了两种关键技术，其一就是MIMO技术，该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。引入MIMO后，在MIMO+16QAM情况下小区和单用户峰值速率为28.8Mbps，在MIMO+64QAM情况下能达到43.2Mbps。

但为了支持MIMO技术，发送端需要将数据调制到两根不相干的天线上同时发送，接收方也需要从两根不相干的天线上同时接收数据，并进行解调。因此，RNC需要对进入MIMO模式进行收发数据的节点B与终端配置相关的MIMO参数，使收发双方都能以MIMO模式特定的调制、解调方式处理数据，保证通信业务的正常进行。

随着全球低碳概念的推广，各行各业都寻求更环保、节能的方式节省能源以满足改善日益恶化的环境的需要以及应对自然资源日益匮乏的困境。通信行业也不例外，积极寻求节能、减排之路，通过节省运营成本不仅能实现低碳运营的目的，同时也能有效应对激烈的竞争实现增收，而设备能耗是运营成本中的一个重要组成部分，因此，对设备能耗的持续改进是节能的主要途径。

通常，一个节点B(NodeB)包含一个基带处理单元(BBU)和多个射频处理单元(RU)，因此，节约RU的功耗是达到基站节能的最适合途径。

MIMO需两套射频处理单元(RU)，每套各处理一根天线上的数据。目前，在UMTS系统中，配置为MIMO模式的小区优势是提高用户数据吞吐率，但是在MIMO小区的终端用户能否采用MIMO双流方式调度跟终端能力、终端用户数据量大小及终端用户的CQI有关，如果在终端用户不满足MIMO方式的情况下小区仍采用MIMO模式发射则会浪费RU的功耗。

因此，为了快速对当前的通信环境做出判断，在满足节能条件时实施节能操作，最大程度上节省能耗，节点B需要自适应控制其中一个RU的开启/关闭，即自适应控制其中一根天线的开启/关闭，通常是控制辅天线的开启/关闭，也就是说，控制小区的MIMO模式切换。在当前小区内需要用MIMO模式通信的UE很少或者业务量不大，不需要用MIMO模式通信时，可以将小区由MIMO模式切换到非MIMO模式，反之，也可以将小区由非MIMO模式切换到MIMO模式。

控制无线网络控制器(Control Radio Network Controller，简称为CRNC)负责控制小区的无线资源，具体包括负责管理NodeB属下小区的配置信息、资源状态、无线链路管理等。

但是，在NodeB自适应调整某小区的MIMO模式后，CRNC不能更新其管理的该小区的MIMO模式状态。这将造成节点B与UE对当前MIMO资源的使用不一致，UE无法解调节点B的下行发送数据导致无法进行正常的通信。

发明内容

针对节点B节能过程中，在该节点B自适应调整某小区的MIMO模式后，CRNC无法正确判断该小区当前的MIMO模式状态的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种MIMO模式的切换方法及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种MIMO模式的切换方法。

根据本发明的MIMO模式的切换方法包括：节点B确定对小区进行MIMO模式的切换；节点B通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息，其中携带小区的小区标识和小区的MIMO模式状态信息；无线网络控制器使用小区标识和MIMO模式状态信息，更新小区的MIMO模式状态。

进一步地，通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息包括：在Iub口NBAP层增加新信令发送消息。

进一步地，通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息还包括：在Iub口NBAP层的资源状态指示消息中增加新的信元发送消息。

进一步地，上述方法还包括：节点B在确定对小区进行MIMO模式的切换之后，经过设定的时间段后，执行消息的发送的操作。

进一步地，在无线网络控制器更新小区的MIMO模式状态之后，还包括以下至少之一：无线网络控制器根据消息，向节点B发送用于管理无线链路的消息；无线网络控制器根据消息，向小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；无线网络控制器根据消息，向节点B发送用于重配置小区的资源的消息。

进一步地，对小区进行MIMO模式的切换包括：将小区由MIMO模式切换为非MIMO模式；或者将小区由非MIMO模式切换为MIMO模式。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种MIMO模式的切换系统。

根据本发明的MIMO模式的切换系统包括节点B和无线网络控制器，其中，节点B包括：确定模块，用于确定对小区进行MIMO模式的切换；发送模块，用于通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送用于消息，其中携带小区的小区标识和小区的MIMO模式状态信息；无线网络控制器包括：更新模块，用于使用小区标识和MIMO模式状态信息，更新小区的MIMO模式状态。

进一步地，发送模块包括：第一增加子模块，用于在Iub口NBAP层增加新信令发送消息；第二增加子模块，用于在Iub口NBAP层的资源状态指示消息中增加新的信元发送消息。

进一步地，无线网络控制器还包括：定时模块，用于在确定模块确定对小区进行MIMO模式的切换之后，经过定时模块设定的时间段后，执行消息的发送的操作。

进一步地，无线网络控制器还包括：第一发送子模块，用于根据消息，向节点B发送用于管理无线链路的消息；第二发送子模块，用于根据消息，向小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；第三发送子模块，用于根据消息，向节点B发送用于重配置小区的资源的消息。

通过本发明，采用节点B向无线网络控制器发送携带有小区标识和MIMO模式状态信息的消息，解决了节点B节能过程中，在该节点B自适应调整某小区的MIMO模式后，CRNC无法正确判断该小区当前的MIMO模式状态的问题，进而保证了UE和节点B的正常通信。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的UTRAN的体系结构图；

图2是根据相关技术的MIMO的技术原理图；

图3是根据本发明实施例的MIMO模式的切换方法的流程图；

图4是根据本发明优选实施例一的流程图；

图5是根据本发明优选实施例二的流程图；

图6是根据本发明优选实施例三的流程图；

图7是根据本发明优选实施例四的流程图；

图8是根据本发明实施例的MIMO模式的切换系统的结构框图；

图9是根据本发明优选实施例的MIMO模式的切换系统的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图3是根据本发明实施例的MIMO模式的切换方法的流程图，包括如下的步骤：

步骤S302，节点B确定对小区进行MIMO模式的切换。

步骤S304，节点B通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息，其中携带小区的小区标识和小区的MIMO模式状态信息。

步骤S306，无线网络控制器使用小区标识和MIMO模式状态信息，更新小区的MIMO模式状态。

相关技术中，在节点B自适应调整某小区的MIMO模式后，无线网络控制器无法正确判断该小区当前的MIMO模式状态。本发明实施例中，小区标识和MIMO模式状态信息可以用于指示小区当前的MIMO模式状态，通过节点B向无线网络控制器发送该小区标识和MIMO模式信息，可以使无线网络控制器获知该小区当前的MIMO模式状态，从而保证了UE和节点B的正常通信。

优选地，通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息包括：在Iub口NBAP层增加新信令发送消息。

优选地，通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息还包括：在Iub口NBAP层的资源状态指示消息(RESOURCE STATUSINDICATION)中增加新的信元发送消息。

需要说明的是，本优选实施例中，在现有的资源状态指示消息增加新的信元发送该消息，其可以节约网络资源，并且实现方式简单。

优选地，节点B在确定对小区进行MIMO模式的切换之后，经过设定的时间段后，执行消息的发送的操作。

优选地，在无线网络控制器更新小区的MIMO模式状态之后，还包括以下之一：无线网络控制器根据消息，向节点B发送用于管理无线链路的消息；无线网络控制器根据消息，向小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；无线网络控制器根据消息，向节点B发送用于重配置小区的资源的消息。

优选地，其特征在于，对小区进行MIMO模式的切换包括：将小区由MIMO模式切换为非MIMO模式；将小区由非MIMO模式切换为MIMO模式。

为了帮助理解上述实施例，下面进一步描述本发明的其他多个优选实施例。

优选实施例一

图4是根据本发明优选实施例一的流程图，包括如下的步骤：

步骤S402，节点B根据当前的无线资源情况决定将某小区由MIMO模式切换为Non-MIMO模式。

步骤S404，节点B发送MIMO模式切换请求，包括该小区的小区标识和MIMO模式状态，给所属控制无线网络控制器。

其中，MIMO模式切换请求通过IUB口NBAP层发送。

步骤S406，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行MIMO模式切换至Non-MIMO模式请求，发送无线链路管理消息给节点B。

步骤S408，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行MIMO模式切换至Non-MIMO模式请求，发送无线资源配置消息给该小区内处于连接状态的UE，进行MIMO模式切换相关的重配。

步骤S410，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行MIMO模式切换至Non-MIMO模式请求，发送信令重配置该小区的资源。

步骤S412，节点B执行小区MIMO模式切换。

优选实施例二

图5是根据本发明优选实施例二的流程图，包括如下的步骤：

步骤S502，节点B根据当前的无线资源情况决定将某小区由Non-MIMO模式切换为MIMO模式。

步骤S504，节点B发送MIMO模式切换请求，包括该小区的小区标识和MIMO模式状态，给所属控制无线网络控制器。

其中，MIMO模式切换请求通过IUB口NBAP层发送。

步骤S506，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行Non-MIMO模式切换为MIMO模式请求，发送信令重配该小区的资源。

步骤S508，节点B执行小区MIMO模式切换。

步骤S510，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行Non-MIMO模式切换至MIMO模式请求，发送无线链路管理消息给节点B。

步骤S512，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行Non-MIMO模式切换至MIMO模式请求，发送无线资源配置消息给该小区内处于连接状态的UE，进行MIMO模式切换相关的重配。

优选实施例三

图6是根据本发明优选实施例三的流程图，包括如下的步骤：

步骤S602，节点B根据当前的无线资源情况决定将某小区由MIMO模式切换为Non-MIMO模式。

步骤S604，节点B通过物理层信令(L1 signalling)对该小区内处于连接态的MIMO终端重配。

步骤S606，当所有重配UE的物理层信令发送完毕或者系统规定时间或者定时器超时，即时间T后，节点B发送MIMO模式切换请求，包括该小区的小区标识和MIMO模式状态，给所属控制无线网络控制器。

其中，MIMO模式切换请求通过IUB口NBAP层发送。

步骤S608，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行MIMO模式切换为Non-MIMO模式请求，发送信令重配该小区的资源。

步骤S610，节点B执行小区MIMO模式切换。

优选实施例四

图7是根据本发明优选实施例四的流程图，包括如下的步骤：

步骤S702，节点B根据当前的无线资源情况决定将某小区由Non-MIMO模式切换为MIMO模式并且开启辅天线。

步骤S704，节点B发送MIMO模式切换请求，包括该小区的小区标识和MIMO模式状态，给所属控制无线网络控制器。

其中，MIMO模式切换请求通过IUB口NBAP层发送。

步骤S706，无线网络控制器根据接收到节点B关于该小区需要进行Non-MIMO模式切换为MIMO模式请求，发送信令重配该小区的资源。

步骤S708，节点B通过物理层信令(L1 signalling)对该小区内处于连接态的MIMO终端重配。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种MIMO模式的切换系统，该系统可以用于实现上述MIMO模式的切换方法。图8是根据本发明实施例的MIMO模式的切换系统的结构框图，包括节点B 82和无线网络控制器84。

其中，节点B 82包括确定模块822和发送模块824。无线网络控制器84包括更新模块842。

确定模块822，用于确定对小区进行MIMO模式的切换；发送模块824，连接至确定模块822，用于在确定模块822确定对小区进行MIMO模式的切换之后，通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息，其中携带小区的小区标识和小区的MIMO模式状态信息；更新模块842，连接至发送模块824，用于使用发送模块824发送的小区标识和MIMO模式状态信息，更新小区的MIMO模式状态。

图9是根据本发明优选实施例的MIMO模式的切换系统的结构框图。

优选地，发送模块824包括：第一增加子模块8242，用于在Iub口NBAP层增加新信令发送消息。第二增加子模块8244，用于在Iub口NBAP层的资源状态指示消息中增加新的信元发送消息。

优选地，无线网络控制器还包括定时模块，连接至确定模块822和发送模块824，用于在确定模块822确定对小区进行MIMO模式的切换之后，经过定时模块设定的时间段后，触发发送模块824执行消息的发送的操作。

优选地，无线网络控制器还包括第一发送子模块844、第二发送子模块846、第三发送子模块848。

第一发送子模块844，连接至发送模块824，用于根据发送模块824发送的切换请求消息，向节点B发送用于管理无线链路的消息；第二发送子模块846，连接至发送模块824，用于根据发送模块824发送的切换请求消息，向小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；第三发送子模块848，连接至发送模块824，用于根据发送模块824发送的切换请求消息，向节点B发送用于重配置小区的资源的消息。

本发明还提供了一个优选实施例，结合了上述多个优选实施例的技术方案，下面对其进行详细描述。

MIMO模式的切换系统包括小区MIMO模式状态切换决定装置、小区MIMO模式状态和小区标识的发送装置以及小区MIMO模式状态和小区标识的接收装置。

小区MIMO模式状态切换决定装置，可以用于决定关闭小区辅天线使小区处于不使用MIMO状态，或者用于决定开启小区辅天线使小区处于使用MIMO状态。

需要说明的是，当某小区支持关闭辅天线的节能方法，支持MIMO功能且当前正在MIMO模式下进行通信，但小区内在MIMO模式下通信的终端数量很少或者当前业务量需求在非MIMO模式下也能满足，则可以通过关闭小区辅天线的方法达到节能，即小区处于不使用MIMO状态。当某小区支持关闭辅天线的节能方法，支持MIMO功能且当前不在MIMO模式下进行通信，但当前业务量需求在非MIMO模式下难以满足并且小区内有一定数量支持MIMO功能的终端，则可以通过开启辅天线的方法满足当前业务需求，即小区处于使用MIMO状态。

小区MIMO模式状态和小区标识的发送装置，该装置可以对应于上述发送模块824，可以用于NodeB决定对某小区进行MIMO模式状态切换后，立即触发节能控制流程，发送该小区的MIMO模式状态以及小区标识给CRNC；并可以用于NodeB决定对某小区进行MIMO模式状态切换后，在一段时间T后(可以是系统设定时间或定时器时间)，触发节能控制流程，发送该小区的MIMO模式状态以及小区标识给CRNC；还可以用于NodeB决定对某小区进行MIMO模式状态切换并且执行对该小区辅天线的开启/关闭后，触发节能控制流程，立即发送该小区的MIMO模式状态以及小区标识给CRNC。

小区MIMO模式状态和小区标识的接收装置，可以用于CRNC接收到NodeB发送过来的Iub口信令，包括某小区标识以及该小区的MIMO模式状态。

需要说明的是，如果MIMO模式状态为MIMO模式切换为非MIMO模式或者不使用MIMO模式，则CRNC根据小区标识，更新该小区的MIMO模式状态信息为不使用MIMO，CRNC根据需要触发小区资源重配流程，CRNC根据需要触发无线链路、无线资源管理流程。

同时，如果MIMO模式状态为非MIMO模式切换为MIMO模式或者使用MIMO模式，则CRNC根据小区标识，更新该小区的MIMO模式状态信息为使用MIMO；CRNC根据需要触发小区资源重配流程；CRNC根据需要触发无线链路、无线资源管理流程。

需要说明的是，装置实施例中描述的MIMO模式的切换系统对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种MIMO模式的切换方法及系统。通过节点B向无线网络控制器发送携带有小区标识和MIMO模式信息的消息，解决了节点B节能过程中，在该节点B自适应调整某小区的MIMO模式后，CRNC无法正确判断该小区当前的MIMO模式状态的问题，保证了CRNC可以正确判断该小区当前的MIMO状态，并更新其当前管理的该小区的MIMO状态，触发伴随MIMO模式切换而有可能需要的小区重配流程；同时，CRNC可以对该小区内UE或者将要切入该小区的UE提供正确的无线链路、无线资源管理。进而，可以保证节点B与UE对当前MIMO资源使用一致，并保证UE解调节点B的下行发送数据保证进行正常的通信。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多输入多输出MIMO模式的切换方法，其特征在于，包括：

节点B确定对小区进行所述MIMO模式的切换；

所述节点B通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送消息，其中携带所述小区的小区标识和所述小区的MIMO模式状态信息；

所述无线网络控制器使用所述小区标识和所述MIMO模式状态信息，更新所述小区的所述MIMO模式状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过Iub口NBAP层向所述无线网络控制器发送所述消息包括：

在所述Iub口NBAP层增加新信令发送所述消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过Iub口NBAP层向所述无线网络控制器发送所述消息还包括：

在所述Iub口NBAP层的资源状态指示消息中增加新的信元发送所述消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述节点B在确定对小区进行所述MIMO模式的切换之后，经过设定的时间段后，执行所述消息的发送的操作。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述无线网络控制器更新所述小区的所述MIMO模式状态之后，还包括以下至少之一：

所述无线网络控制器根据所述消息，向所述节点B发送用于管理无线链路的消息；

所述无线网络控制器根据所述消息，向所述小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；

所述无线网络控制器根据所述消息，向所述节点B发送用于重配置所述小区的资源的消息。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对所述小区进行所述MIMO模式的切换包括：

将所述小区由所述MIMO模式切换为非MIMO模式；或者

将所述小区由所述非MIMO模式切换为所述MIMO模式。

7.一种多输入多输出MIMO模式的切换系统，包括节点B和无线网络控制器，其特征在于，

所述节点B包括：

确定模块，用于确定对小区进行所述MIMO模式的切换；

发送模块，用于通过Iub口NBAP层向无线网络控制器发送用于消息，其中携带所述小区的小区标识和所述小区的MIMO模式状态信息；

所述无线网络控制器包括：

更新模块，用于使用所述小区标识和所述MIMO模式状态信息，更新所述小区的所述MIMO模式状态。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述发送模块包括：

第一增加子模块，用于在所述Iub口NBAP层增加新信令发送所述消息；

第二增加子模块，用于在所述Iub口NBAP层的资源状态指示消息中增加新的信元发送所述消息。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述无线网络控制器还包括：

定时模块，用于在所述确定模块确定对小区进行所述MIMO模式的切换之后，经过定时模块设定的时间段后，执行所述消息的发送的操作。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述无线网络控制器还包括：

第一发送子模块，用于根据所述消息，向所述节点B发送用于管理无线链路的消息；

第二发送子模块，用于根据所述消息，向所述小区内处于连接状态的用户设备，发送用于重配置无线资源的消息；

第三发送子模块，用于根据所述消息，向所述节点B发送用于重配置所述小区的资源的消息。

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