CN102457361B - 一种支持多种发射方式的方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支持多种发射方式的方法及基站，该方法包括：基站向用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式，向所述用户设备发射数据。根据本发明能支持发射分集、单用户多输入多输出和多用户多输入多输出这三种发射方式，能充分利用信道状况。

Description

一种支持多种发射方式的方法和基站

技术领域

本发明涉及先进的长期演进(以下简称LTE-Advanced)移动通信系统，尤其涉及LTE-Advanced基站系统中一种支持多种发射方式的方法和基站。

背景技术

根据第三代移动通信合作伙伴项目(以下简称3GPP)的技术报告TR36.814V9.0.0(“Further advancements for E-UTRA physical layer aspects”)的第7.3小节(“Enhanced multiuser MIMO transmission”)，LTE-Advanced将继续支持单用户多输入多输出(以下简称SU-MIMO)与多用户多输入多输出(以下简称MU-MIMO)动态切换功能，但3GPP协议不会规定基站根据什么条件去做切换操作。

根据3GPP TS 36.213V9.2.0的第7.1节的表7.1-5，基站(以下简称eNB)的无线资源控制层(以下简称RRC)会给用户设备(以下简称UE)配置下行发射模式。如果RRC给某个UE配置的下行发射模式为模式8(Mode 8)，那么，eNB可以对该UE进行发射分集方式的发射，也可进行SU-MIMO的发射，也可进行MU-MIMO的发射，但具体用哪一种方式去发射，由各个厂家自己去定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种支持多种发射方式的方法及基站，以充分利用信道状况。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种支持多种发射方式的方法，包括：

基站向用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式，向所述用户设备发射数据。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述信道状况信息包括：秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认，所述基站根据接收到用户设备反馈的消息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

所述基站若判断所述秩指示大于1、所述两个传输块的误块率均小于预定值，并且具有空闲的资源块，则选择单用户多输入多输出的发射方式。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述信道状况信息包括：秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认，所述基站根据接收到用户设备反馈的消息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

所述基站若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中的任一个不小于预定值，并且判断具有空闲的资源块，则选择发射分集方式。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述信道状况信息包括：预编码矩阵指示、秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认，所述基站根据接收到用户设备反馈的消息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

所述基站若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中任一个不小于预定值，并且判断没有空闲的资源块，且判断所述用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配，则选择多用户多输入多输出的发射方式。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率的步骤包括：

基站分别获取两个传输块在预定时间段内接收到所述用户设备反馈的正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数；

根据获取的所述正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数，分别计算所述两个传输块上传输的误块率。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述预定值为大于1％。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基站，包括：

配置单元，用于用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

选择单元，用于根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式向所述用户设备发射数据。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述信道状况信息包括：秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认，所述选择单元包括：

计算模块，用于根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

判断模块，用于若判断所述秩指示大于1、所述两个传输块的误块率均小于预定值，并且具有空闲的资源块，则向选择模块输出第一消息；

所述选择模块，用于接收到所述第一消息后，选择单用户多输入多输出的发射方式，向所述用户设备发射数据。

进一步地，上述基站还具有下面特点：

所述判断模块，还用于若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中任一个不小于预定值，并且判断具有空闲的资源块，则向选择模块输出第二消息；

所述选择模块，用于接收到所述第二消息后，选择发射分集方式向所述用户设备发射数据。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述信道状况信息还包括预编码矩阵指示，

所述判断模块，还用于若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中任一个不小于预定值，并且判断没有空闲的资源块，且判断所述用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配，则向选择模块输出第三消息；

所述选择模块，用于接收到所述第三消息后，选择多用户多输入多输出的发射方式，向所述用户设备发射数据。

进一步地，上述基站还具有下面特点：所述计算模块包括：

获取子模块，用于分别获取两个传输块在预定时间段内接收到所述用户设备反馈的正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数；

计算子模块，用于根据获取的所述正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数，分别计算所述两个传输块上传输的误块率。

综上，本发明提供一种支持多种发射方式的方法及基站，能支持发射分集、单用户多输入多输出和多用户多输入多输出这三种发射方式，能充分利用信道状况。

附图说明

图1为本发明的基站的示意图；

图2为本发明的支持多种发射方式的方法的流程示意图；

图3为本发明的支持多种发射方式的方法的流程图；

图4为本发明实施例一的支持多种发射方式的方法的流程图；

图5为本发明实施例二的支持多种发射方式的方法的流程图；

图6为本发明实施例三的支持多种发射方式的方法的流程图。

具体实施方式

根据3GPP TS 36.213V9.2.0的第7.2节，在RRC给某个UE配置的下行发射模式为模式8(Mode 8)(或将来的模式9)之后，UE会给eNB报告信道质量指示(以下简称CQI)、秩指示(以下简称RI)和预编码矩阵指示(以下简称PMI)，但3GPP协议并没有规定如何利用上述信息来进行切换操作。

当eNB用SU-MIMO方式去给UE发射时，eNB可以根据UE反馈的正确传输的确认(以下简称ACK)和错误传输的确认(以下简称NACK)情况来统计误块率(以下简称BLER)，然后根据BLER来看该UE是否适合用SU-MIMO方式来发射，但3GPP协议并没有规定如何利用BLER信息来进行切换操作。

从上面的分析可以看出，需要有一种方法来确定RRC在给UE配置成能支持下行单用户多用户多输入多输出与多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式(如Mode 8或Mode 9)传输时，eNB该怎么选择三种发射方式中的一种(发射分集、SU-MIMO、MU-MIMO)来给UE发射数据。

为使LTE-Advanced系统在能支持下行单用户多用户多输入多输出与多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式(如Mode 8)传输时，能合适地选择发射方式以充分利用信道状况，本发明提供了一种基站，如图1所示，包括，

配置单元，用于用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

选择单元，用于根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式向所述用户设备发射数据。

进一步地，所述信道状况信息包括预编码矩阵指示、秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认，所述选择单元包括：

计算模块，用于根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

判断模块，用于若判断所述秩指示大于1、所述两个传输块的误块率均小于预定值，并且具有空闲的资源块，则向选择模块输出第一消息；若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中任一个不小于预定值，并且判断具有空闲的资源块，则向选择模块输出第二消息；若判断所述秩指示等于1或者所述两个传输块的误块率中任一个不小于预定值，并且判断没有空闲的资源块，且判断所述用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配，则向选择模块输出第三消息；

所述选择模块，用于接收到所述第一消息后，选择单用户多输入多输出的发射方式，向所述用户设备发射数据；接收到所述第二消息后，选择发射分集方式向所述用户设备发射数据；接收到所述第三消息后，选择多用户多输入多输出的发射方式向所述用户设备发射数据。

进一步地，所述计算模块包括：

获取子模块，用于分别获取两个传输块在预定时间段内接收到所述用户设备反馈的正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数；

计算子模块，用于根据获取的所述正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数，分别计算所述两个传输块上传输的误块率。

本发明还提出了一种支持多种发射方式的方法，以获得较高的系统吞吐率，如图2所示，包括下面步骤：

S10、基站向用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

S20、基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式，向所述用户设备发射数据。

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

图3为本发明的支持多种发射方式的方法的流程图，包括如下步骤：

步骤101：基站的无线资源控制层给用户设备的无线资源控制层配置成能支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式；

步骤102：基站接收用户设备反馈的信道状况信息，包括信道质量指示、秩指示、预编码矩阵指示、正确传输的确认和错误传输的确认。秩指示的范围是从1到天线数中的正整数，该天线数为取基站侧的发射天线数与用户设备侧的接收天线数的最小数；

步骤103：基站根据用户设备反馈的正确传输的确认和错误传输的确认来分别计算两个传输块的误块率；

步骤104：基站判断该用户设备报告的秩指示是否大于1，并且两个传输块的误块率都小于预定值，如果都成立，那么转向步骤105，否则转向步骤107；

步骤105：基站判断是否能找到空闲的资源块，如果能找到，那么转向步骤106，否则转向步骤111；

步骤106：基站选择单用户多输入多输出的发射方式向该用户设备发射数据，之后转向步骤111；

步骤107：基站判断所有的资源块是否全部用光(即判断是否有空闲的资源块)，若有空闲的资源块，则转步骤108；若没有空闲的资源块，则转步骤109；

步骤108：基站对该用户设备使用发射分集方式来发射，之后转向步骤111；

步骤109，基站判断该用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵，是否能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配(正交)，如果能，那么转向步骤110，否则转向步骤111；

步骤110：基站选择多用户多输入多输出方式向该用户设备发射数据，之后转向步骤111；

步骤111：流程结束。

下面以几个具体实施例对本发明的支持多种发射方式的方法作详细的说明。

实施例一：

本实施例以8×8系统(8发射天线、8接收天线)、UE报告的RI为5、根据ACK和NACK统计得到的2个传输块的BLER分别为2％和5％、BLER门限值设置为A(在本实施例中，A为超过5％的数)、能找到空闲的资源块为例，如图4所示，包括如下步骤：

步骤201：基站的无线资源控制层给用户设备的无线资源控制层配置成能支持下行单用户多输入多输出与多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式。例如，设置为Mode 8。

步骤202：基站接收用户设备反馈的CQI、RI、PMI、ACK和NACK。RI的范围为1到天线数中的正整数。本实施例中的RI为5。

步骤203：基站根据用户设备反馈的ACK和NACK来分别计算2个传输块的误块率。

计算方法是过去一段时间(例如，512毫秒)内NACK的总数除以ACK的总数与NACK的总数的和。用公式来表示为：

$\mathrm{BLER}=\frac{\mathrm{\ΣNACK}}{\mathrm{\Σ}(\mathrm{ACK}+\mathrm{NACK})}$

其中，∑(·)为求和运算。

为说明方便，本实施例已假定计算出的2个传输块的BLER分别为2％和5％。

步骤204：基站判断该用户设备报告的RI大于1，并且2个传输块的误块率都小于7％，则转向步骤205，

步骤205：基站判断是否能找到空闲的资源块，如果能找到，那么转向步骤206，否则转向步骤207；

步骤206：基站对该用户设备使用单用户多输入多输出方式来发射数据，之后转向步骤207。

步骤207：流程结束。

可见，本发明的方法能支持单用户多输入多输出这种发射方式，能充分利用信道状况。

实施例二：

本实施例以8×8系统(8发射天线、8接收天线)、UE报告的RI为1、目前资源块没有全部用光(即，有剩余的资源块)为例，如图5所示，包括如下步骤：

步骤301：基站的RRC给用户设备的RRC配置成能支持下行单用户多用户多输入多输出与多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式。例如，设置为Mode 8。

步骤302：基站接收用户设备反馈的CQI、RI、PMI、ACK和NACK。RI的范围是从1到天线数中的正整数。本实施例中的RI为1。

步骤303：基站根据用户设备反馈的ACK和NACK来分别计算二个传输块的BLER。

计算方法是过去一段时间(例如512毫秒)内NACK的总数除以ACK的总数与NACK的总数的和。用公式来表示为：

$\mathrm{BLER}=\frac{\mathrm{\ΣNACK}}{\mathrm{\Σ}(\mathrm{ACK}+\mathrm{NACK})},$

其中，∑(·)为求和运算。

步骤304：基站判断该用户设备报告的RI为1，不大于1，二个传输块的误块率都小于7％，则转向步骤305，

步骤305：基站判断有空闲的资源块，则对该用户设备使用发射分集方式来发射数据，之后转向步骤306。

步骤306：流程结束。

可见，本发明的动态切换方法能支持发射分集这种发射方式，能充分利用信道状况。

实施例三：

这一实施例以8x8系统(8发射天线、8接收天线)、UE报告的RI为1、目前资源块已经全部用光(即，没有剩余的资源块)、UE报告的PMI所对应的矩阵能与其他UE报告的PMI所对应的矩阵匹配(正交)为例，如图6所示，包括如下步骤：

步骤401：基站的RRC给用户设备的RRC配置成能支持下行单用户多用户多输入多输出与多用户多输入多输出动态切换的一种发射模式。例如，设置为Mode 8。

步骤402：基站接收用户设备反馈的CQI、RI、PMI、ACK和NACK。RI的范围为1到天线数中的正整数。本实施例中的RI为1。

步骤403：基站根据用户设备反馈的ACK和NACK来分别计算2个传输块的误块率。

计算方法是过去一段时间(如512毫秒)内NACK的总数除以ACK的总数与NACK的总数的和，用公式来表示为：

$\mathrm{BLER}=\frac{\mathrm{\ΣNACK}}{\mathrm{\Σ}(\mathrm{ACK}+\mathrm{NACK})},$

其中，∑(·)为求和运算。

步骤404：基站判断该用户设备报告的RI为1，不大于1，且2个传输块的误块率都小于7％，则执行步骤405；

步骤405：基站判断所有的资源块已全部用光，并且该用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配(正交)，则执行步骤406；

步骤406：基站对该用户设备使用多用户多输入多输出方式来发射数据，之后转向步骤407。

步骤407：流程结束。

可见，本发明的动态切换方法能支持多用户多输入多输出这三种发射方式，能充分利用信道状况。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种支持多种发射方式的方法，包括：

基站向用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式，向所述用户设备发射数据；

所述信道状况信息包括：秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认；

所述基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

所述传输块的误块率是所述错误传输的确认的总数除以所述正确传输的确认的总数与所述错误传输的确认的总数的和；

所述基站若判断所述秩指示大于1、所述两个传输块的误块率均小于预定值，并且具有空闲的资源块，则选择单用户多输入多输出的发射方式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站若判断所述秩指示等于1、所述两个传输块的误块率中的均小于预定值，并且判断具有空闲的资源块，则选择发射分集方式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道状况信息还包括，预编码矩阵指示，所述基站根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式的步骤包括：

所述基站若判断所述秩指示等于1、所述两个传输块的误块率中均小于预定值，并且判断没有空闲的资源块，且判断所述用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配，则选择多用户多输入多输出的发射方式。

4.如权利要求2-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率的步骤包括：

基站分别获取两个传输块在预定时间段内接收到所述用户设备反馈的正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数；

根据获取的所述正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数，分别计算所述两个传输块上传输的误块率。

5.如权利要求2-3任一项所述的方法，其特征在于：

所述预定值为大于5％。

6.一种基站，其特征在于，包括：

配置单元，用于用户设备配置支持下行单用户多输入多输出与下行多用户多输入多输出动态切换的发射模式；

选择单元，用于根据接收到用户设备反馈的信道状况信息选择相应的发射方式向所述用户设备发射数据；

所述信道状况信息包括，秩指示、正确传输的确认和错误传输的确认；

计算模块，用于根据所述正确传输的确认和所述错误传输的确认分别计算两个传输块的误块率；

所述传输块的误块率是所述错误传输的确认的总数除以所述正确传输的确认的总数与所述错误传输的确认的总数的和；

判断模块，用于若判断所述秩指示大于1、所述两个传输块的误块率均小于预定值，并且具有空闲的资源块，则向选择模块输出第一消息；

所述选择模块，用于接收到所述第一消息后，选择单用户多输入多输出的发射方式，向所述用户设备发射数据。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于：

所述判断模块，还用于若判断所述秩指示等于1、所述两个传输块的误块率中均小于预定值，并且判断具有空闲的资源块，则向选择模块输出第二消息；

所述选择模块，用于接收到所述第二消息后，选择发射分集方式向所述用户设备发射数据。

8.如权利要求6所述的基站，其特征在于，所述信道状况信息还包括预编码矩阵指示：

所述判断模块，还用于若判断所述秩指示等于1、所述两个传输块的误块率中均小于预定值，并且判断没有空闲的资源块，且判断所述用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵能与其他已分配到资源块的用户设备报告的预编码矩阵指示所对应的矩阵匹配，则向选择模块输出第三消息；

所述选择模块，用于接收到所述第三消息后，选择多用户多输入多输出的发射方式，向所述用户设备发射数据。

9.如权利要求6所述的基站，其特征在于，所述计算模块包括：

获取子模块，用于分别获取两个传输块在预定时间段内接收到所述用户设备反馈的正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数；

计算子模块，用于根据获取的所述正确传输的确认的总数和错误传输的确认的总数，分别计算所述两个传输块上传输的误块率。