CN102577290A - 中继网络中的调制和编码方案适配和功率控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定调制和编码方案(MCS)和功率控制的方法包括：确定在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率。当错误率低于第一阈值时，所述方法包括提高MCS和减少UA的传输功率中的至少一项。当错误率高于第二阈值时，所述方法包括降低MCS和增加UA的传输功率中的至少一项。

Description

中继网络中的调制和编码方案适配和功率控制的系统和方法
本申请要求于2009年8月12日提交的标题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR MODULATION AND CODING SCHEMEADAPTATION AND POWER CONTROL IN A RELAY NETWORK”的美国临时申请No.61/233,436的优先权，并将其以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及在通信系统中的数据传输，且更具体地涉及用于在中继网络中的关联和上行链路适配和功率控制的系统和方法。
背景技术
如本文所使用的，术语“用户代理”和“UA”可以指代无线设备，比如，移动电话、个人数字助理、手持或膝上型计算机、以及具有通信能力的类似设备或其他用户设备(“UE”)。在一些实施例中，UA可以指代移动、无线设备。术语“UA”还可以指代具有类似能力但一般不可携带的设备，比如台式计算机、机顶盒或网络节点。在本公开全文中，术语“UA”等价于术语“UE”。
在传统的无线通信系统中，基站或其它网络节点中的传输设备在被称为小区的地理区域中传输信号。随着技术的演进，已引入了可以提供在过去不可能提供的服务的更高级设备。该高级设备可以包括例如：演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)节点B(eNB)(而不是基站)、或比传统无线通信系统中的等价设备更高演进的其他系统和设备。在本文中可以将这种高级或下一代设备称为长期演进(LTE)设备，且可以将使用这种设备的基于分组的网络称为演进分组系统(EPS)。对LTE系统和设备的附加改进将最终导致高级LTE(LTE-A)系统。如本文所使用的，短语“基站”将指代可以向UA提供对通信系统中其他组件的接入的任何组件，比如传统的基站或LTE或LTE-A基站(包括eNB)。
在诸如E-UTRAN之类的移动通信系统中，基站向一个或多个UA提供无线接入。基站包括用于针对所有与基站通信的UA来动态调度下行链路业务数据分组传输并许可上行链路业务数据分组传输的资源的分组调度器。调度器的功能包括：在UA之间划分可用的空中接口容量，决定要用于每个UA的分组数据传输的传输信道，以及监视分组分配和空中资源利用等等。调度器动态地分配物理下行链路共享信道(PDSCH)的资源，并对物理上行链路共享信道(PUSCH)数据传输的资源进行许可，以及通过控制信道向UA发送调度信息。
为了方便通信，在基站和UA之间建立了多个不同的通信信道，包括物理下行链路控制信道(PDCCH)和其他信道。顾名思义，PDCCH是允许基站在下行链路数据通信期间控制UA的信道。为此，使用PDCCH向UA传输被称为下行链路控制信息(DCI)分组的调度或控制数据分组，以向UA指示UA要用于接收下行链路通信业务分组或传输上行链路通信业务分组或特定指令(例如，功率控制命令、执行随机接入过程的命令、或半持久性调度激活或去激活)的调度。可以针对每个业务分组/子帧传输，由基站向UA传输单独的DCI分组。
在一些网络实现中，在各种网络组件之间可以包括中继节点(RN)，以有效地扩展UA的电池寿命并增加UA吞吐量。例如，在一些网络中，基站和RN可以一起工作，以同时向UA传输相同的信号。在这种系统中，基站和RN传输的信号可以在空中合并(即，叠加)，以提供更强的信号，并从而增加传输成功的机会。在其他网络中，基站和RN向UA传输不同的信号，该不同的信号包括例如要传输到UA的不同数据。通过不同的基站和/或RN来传输数据的不同部分，可以增加到UA的吞吐量。基站和RN的组合的使用取决于很多因素，包括UA处的信道条件、可用资源、服务质量(QoS)要求等等。这样，在一些网络实现中，在给定小区或小区的组合中，仅可用UA的子集可以由基站和RN的组合来提供服务。
图1是并入了用于向UA传输数据的基站和RN的无线通信网络的说明图。若干RN 100置于小区102和104的边缘。该网络包括用于协调网络通信的若干基站12，这些基站可以包括eNB。RN 100和基站12的组合与UA 10通信。在图1中，UA 10a由单独的RN 100a来提供服务。由于RN 100分布在小区102和104的边缘处，UA 10可以通过直接与RN 100(而不是基站12)通信，以更高的数据速率或更低的功耗来接入网络。
在包括与基站组合的RN的网络中，在基站的传输功率(例如，46dBm)和RN的传输功率(例如，30dBm)之间可能存在显著的差异。传输功率的差异可以导致针对RN和基站的不同覆盖区域。然而在任何网络中，UA仅具有针对传输到RN和/或传输到基站的信号的单一传输功率，且针对这种信号的接收功率取决于在UA与RN或与基站之间的传播路径。因此，可以存在以下情况：UA从基站比从RN接收到更强的下行链路(DL)传输，而RN比基站接收到更强的上行链路(UL)UA传输。这种情况导致上行链路/下行链路(UL/DL)不平衡的情况。在UL/DL不平衡中，在UL上，最佳的服务节点(例如，基站或RN)可以是具有与UA的最小耦合损耗(例如，路径损耗加上发送和接收天线增益)的一个节点，而在DL上，最佳服务节点可以是提供在UA处的最强DL接收功率的一个节点(即，除了耦合损耗之外，还包括节点的传输功率)。
附图说明
为了更完整地理解本公开，现在将结合附图和详细描述来参考以下简要描述，其中，相似的引用标号表示相似的部分。
图1是并入了用于向用户代理(UA)传输数据的基站和中继节点(RN)的无线通信网络的说明图；
图2是示出了包括UA和接入设备在内的示例多信道通信系统的示意图；
图3示出了网络仿真，该网络仿真包括离开基站3/4半径处以70度和110度放置的2个RN；
图4是图3所示网络配置的仿真结果的说明图；
图5是对图4的仿真数据应用4种分配方案时的4种分配方案的上行链路(UL)耦合损耗比较的说明图；
图6是对图4的仿真数据应用4种方案时的4种分配方案的UA下行链路(DL)接收功率的比较的说明图；
图7是示出了用于实现本系统的UA关联算法的示例方法的流程图；
图8示出了用于调制和编码方案(MCS)选择和用于修改UA的传输功率电平的一般方法的流程图；
图9至12是用于实现本公开的UA链路和功率电平适配算法的备选流程图的说明图；
图13示出了参与图8至11的内环和外环链路适配算法的各种网络实体；
图14是包括UA在内的无线通信系统的图，UA用于本公开的各种实施例中的一些实施例；
图15是用于本公开的各种实施例中的一些实施例的UA的框图；
图16是可以在UA上实现的软件环境的图，UA用于本公开的各种实施例中的一些实施例；以及
图17是适用于本公开的各种实施例中的一些实施例的说明性通用计算机系统。
具体实施方式
本发明大体上涉及通信系统中的数据传输，且更具体地涉及用于中继网络中的关联和上行链路适配和功率控制的方法和系统。
一些实施例包括一种用于分配无线通信系统的资源的方法。所述无线通信系统包括基站和多个中继节点(RN)。所述方法包括：检测在所述基站和用户代理(UA)之间以及在所述多个RN中的每个RN与所述UA之间的下行链路(DL)通信信道的功率电平，以及检测在所述基站和所述UA之间以及在所述多个RN中的每个RN与所述UA之间的上行链路(UL)通信信道的耦合损耗。当在所述基站和所述UA之间的DL通信信道的功率电平大于在所述多个RN中的每个RN和所述UA之间的DL通信信道的功率电平，以及在所述RN中的至少一个RN和所述UA之间的UL通信信道的耦合损耗小于在所述基站和所述UA之间的UL通信信道的耦合损耗时，所述方法包括：向所述UA分配所述基站上的DL通信信道资源，以及向所述UA分配所述多个RN中的所述至少一个RN上的UL通信信道资源。
其他实施例包括一种用于分配无线通信系统的资源的方法。所述无线通信系统包括基站和多个中继节点(RN)。所述方法包括：接收来自UA和所述多个RN中的至少一个的探测参考信号(SRS)。所述SRS描述了在所述UA和所述基站之间和在所述UA和所述多个RN中的每个RN之间的上行链路(UL)通信信道的功率电平。当在所述UA和所述多个RN中的至少一个RN之间的UL通信信道的功率电平大于在所述UA和所述基站之间的UL通信信道的功率电平时，从所述多个RN中识别具有功率电平最大的UL通信信道的一个RN，所述方法包括：确定所述UA从所述基站的接收功率以及所述UA从所述多个RN中的一个RN的接收功率。当所述UA从所述基站的接收功率大于所述UA从所述多个RN中的一个RN的接收功率时，所述方法包括：向所述UA分配所述基站和所述多个RN中的所述一个RN上的UL通信信道资源，以及向所述UA分配所述基站上的下行链路(DL)通信信道资源。
其它实施例包括一种用于分配无线通信系统的资源的基站。所述无线通信系统包括所述基站和多个中继节点(RN)。所述基站包括处理器。所述处理器被配置为：检测在所述基站和用户代理(UA)之间以及在所述多个RN中的每个RN与所述UA之间的下行链路(DL)通信信道的功率电平，以及检测在所述基站和所述UA之间以及在所述多个RN中的每个RN与所述UA之间的上行链路(UL)通信信道的耦合损耗。取代检测在所述基站和所述UA之间以及在所述多个RN中的每个RN与所述UA之间的上行链路(UL)通信信道的耦合损耗，另一实施例检测在所述基站和所述UA之间以及在所述多个RN中的每个RN和所述UA之间的上行链路通信信道之间的耦合损耗差。当在所述基站和所述UA之间的DL通信信道的功率电平大于在所述多个RN中的每个RN和所述UA之间的DL通信信道的功率电平，以及在所述RN中的至少一个RN和所述UA之间的UL通信信道的耦合损耗小于在所述基站和所述UA之间的UL通信信道的耦合损耗时，所述处理器被配置为：向所述UA分配所述基站上的DL通信信道资源，以及向所述UA分配所述多个RN中的所述至少一个RN上的UL通信信道资源。
其他实施例包括一种用于分配无线通信系统的资源的基站。所述无线通信系统包括基站和多个中继节点(RN)。所述基站包括处理器。所述处理器被配置为：接收来自UA和所述多个RN中至少一个的探测参考信号(SRS)。所述SRS描述了在所述UA和所述基站之间和在所述UA和所述多个RN中的每个RN之间的上行链路(UL)通信信道的功率电平。当在所述UA和所述多个RN中的至少一个RN之间的UL通信信道的功率电平大于在所述UA和所述基站之间的UL通信信道的功率电平时，从所述多个RN中识别具有功率电平最大的UL通信信道的一个RN，所述处理器被配置为：确定所述UA从所述基站的接收功率以及所述UA从所述多个RN中的一个RN的接收功率。当所述UA从所述基站的接收功率大于所述UA从所述多个RN中的一个RN的接收功率时，所述处理器被配置为：向所述UA分配所述基站和所述多个RN中的所述一个RN上的UL通信信道资源，以及向所述UA分配所述基站上的下行链路(DL)通信信道资源。
其它实施例包括一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案(MCS)的方法。所述无线通信系统包括基站和中继节点(RN)。所述基站和所述RN中的至少一个被配置为使用上行链路(UL)和下行链路(DL)通信信道中的至少一个与用户代理(UA)通信。所述方法包括：使用以下至少一项来定义MCS：在所述UA和所述基站之间的通信信道的信号质量值、在所述UA和所述基站之间的耦合损耗、以及在所述UA和所述RN之间的耦合损耗；以及检测在所述UA与所述基站和所述RN中的至少一个之间的通信信道的错误率。当所述错误率低于阈值时，所述方法包括提高所述MCS和减少所述UA的传输功率中的至少一项。当所述错误率高于阈值时，所述方法包括降低所述MCS和增加所述UA的传输功率中的至少一项。其它实施例包括一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案(MCS)的方法。所述无线通信系统包括基站和中继节点(RN)。所述基站和所述RN中至少一个被配置为使用上行链路(UL)和下行链路(DL)通信信道中的至少一个与用户代理(UA)通信。所述方法包括：检测在所述UA与所述基站和所述RN中的至少一个之间的通信信道的错误率。当所述错误率低于阈值时，所述方法包括提高所述MCS和减少所述UA的传输功率中的至少一项。当所述错误率高于阈值时，所述方法包括降低所述MCS和增加所述UA的传输功率中的至少一项。
其它实施例包括一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案(MCS)的基站。所述无线通信系统包括所述基站和中继节点(RN)。所述基站和所述RN中至少一个被配置为使用上行链路(UL)和下行链路(DL)通信信道中的至少一个与用户代理(UA)通信。所述基站包括处理器。所述处理器被配置为：使用以下至少一项来定义MCS：在所述UA和所述基站之间的通信信道的信号质量值、在所述UA和所述基站之间的耦合损耗、以及在所述UA和所述RN之间的耦合损耗；以及检测在所述UA与所述基站和所述RN中的至少一个之间的通信信道的错误率。当所述错误率低于阈值时，所述处理器被配置为：提高所述MCS和减少所述UA的传输功率中的至少一项。当所述错误率高于阈值时，所述处理器被配置为：降低所述MCS和增加所述UA的传输功率中的至少一项。
其它实施例包括一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案(MCS)的基站。所述无线通信系统包括所述基站和中继节点(RN)。所述基站和所述RN中至少一个被配置为使用上行链路(UL)和下行链路(DL)通信信道中的至少一个与用户代理(UA)通信。所述基站包括处理器。所述处理器被配置为：检测在所述UA与所述基站和所述RN中至少一个之间的通信信道的错误率。当所述错误率低于阈值时，所述处理器被配置为：提高所述MCS和减少所述UA的传输功率中的至少一项。当所述错误率高于阈值时，所述处理器被配置为：降低所述MCS和增加所述UA的传输功率中的至少一项。
其它实施例包括一种无线通信系统，包括用于与基站和中继节点(RN)通信的用户代理(UA)。所述UA被配置为从所述基站接收指令。所述指令可以指定调制和编码方案(MCS)，或指示所述UA修改所述UA的功率电平。所述系统包括基站，所述基站被配置为定义MCS，并且检测在所述UA与所述基站和所述RN中的至少一个之间的通信信道的错误率。当所述错误率低于阈值时，所述基站被配置为：向所述UA传输指令，所述指令包括提高的MCS和降低的传输功率规范中至少一项。当所述错误率高于阈值时，所述基站被配置为：向所述UA传输指令，所述指令包括降低的MCS和提高的传输功率规范中的至少一项。
为了实现前述和相关目标，本发明包括在下文中充分描述的特征。以下描述和附图详细阐述了本发明的特定说明性方面。然而，这些方面指示了可以采用本发明的原理的各种方式中的一些方式。当与附图结合考虑时，根据本发明以下详细的描述，本发明的其它方面和新特征将变得显而易见。
现在参照附图来描述本发明的各个方面，在全部附图中，相似的引用标号指代相似或对应的单元。然而应当理解，附图以及与其相关的详细描述不意在将所要求保护的主题限制为所公开的具体形式。而是，意图在于覆盖落入所要求保护的主题的精神和范围中的所有修改、等价物和备选。
如本文所使用的，术语“组件”、“系统”等等意在指代与计算机相关的实体，其可以是硬件、硬件和软件的结合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是(但不限于)：在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为说明，在计算机上运行的应用和计算机都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在进程和/或执行的线程中，组件可以是本地化在一个计算机上和/或分布在2个或更多计算机之间的。
本文中使用术语“示例”来表示作为示例、实例或说明。本文中描述为“示例”的任何方面或设计不一定被理解为相对于其它方面或设计是优选的或有利的。
此外，可以使用标准编程和/或工程技术将所公开的主题实现为系统、方法、装置或制造品，以产生软件、固件、硬件或其任意组合，以控制基于计算机或处理器的设备来实现本文详细描述的方法。如本文所使用的术语“制造品”(或备选地，“计算机程序产品”)意在包含可从任何计算机可读设备、载体、或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括(但不限于)：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条...)、光盘(例如，紧致光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)...)、智能卡、以及闪存设备(例如卡、棒)。此外，应当意识到可以采用载波来传输计算机可读电子数据，比如在传输和接收电子邮件中使用的数据，或在访问诸如互联网或局域网(LAN)之类的网络中使用的数据。当然，本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求保护的主题的范围或精神的情况下，可以对该配置做出很多修改。
现在参见附图，其中，在多个视图中，相似的引用标号对应于相似的单元，图2是示出了包括UA 10和接入设备12在内的示例多信道通信系统30的示意图。尽管未示出，通信系统30可以包括与UA 10通信的一个或多个RN。UA 10包括处理器14和其他组件，处理器14运行一个或多个软件程序，其中，至少一个程序与接入设备12通信，以从接入设备12接收数据并向接入设备12提供数据。当从UA 10向设备12传输数据时，将数据称为上行链路数据，当从接入设备12向UA 10传输数据时，将数据称为下行链路数据。在一个实现中，接入设备12可以包括基站(比如E-UTRAN节点B(eNB))、中继节点(RN)或用于与UA 10通信的其它网络组件。
为了方便通信，在接入设备12和UA 10之间建立多个不同的通信信道。为了本公开的目的，参见图2，在接入设备12和UA 10之间的重要信道可以包括：物理下行链路控制信道(PDCCH)70、物理下行链路共享信道(PDSCH)72和物理上行链路共享信道(PUSCH)74。顾名思义，PDCCH是允许接入设备12在下行链路数据通信期间控制UA 10的信道。为此，PDCCH可以用于向UA 10传输被称为下行链路控制信息(DCI)分组的调度或控制数据分组，以向UA指示UA 10要用于接收下行链路通信业务分组或传输上行链路通信业务分组或特定指令(例如，功率控制命令，执行随机接入过程的命令、半持久性调度激活或去激活)的调度。可以针对每个业务分组/子帧传输，由接入设备12向UA 10传输单独的DCI分组。在图1中，由PDCCH70上的通信71来指示示例DCI分组。将PDSCH 72上的示例业务数据分组或子帧标记为73。UA 10使用PUSCH 74向接入设备12传输数据子帧或分组。将PUSCH 74上的示例业务分组标记为77。
在无线通信网络中，在各个网络组件之间可以包括RN，以有效地扩展UA的电池寿命并增加UA吞吐量。然而在这种网络中，在基站的传输功率(例如，46dBm)和RN的传输功率(例如，30dBm)之间可能存在差异，这导致了RN和基站的不同覆盖区域和大小。然而在任何网络中，UA针对可以由RN和/或基站接收的信号，仅具有单一的上行链路(UL)传输功率，且针对这种信号的接收功率取决于在UA与RN或与基站之间的传播路径损耗。因此，可以存在以下情况：UA从基站比从RN接收更强的DL传输，而RN比基站接收更强的UL UA传输。该情况导致了上行链路/下行链路(UL/DL)不平衡。在UL/DL不平衡中，在UL上，最佳服务节点(例如，基站或RN)可以是具有与UA的最小耦合损耗(例如，路径损耗加上天线增益)的一个节点，而在DL上，最佳服务节点可以是提供在UA处的最强DL接收功率的一个节点(即，除了耦合损耗之外，还包括节点的传输功率)。
可以对UL/DL不平衡的影响进行仿真。图3示出了网络仿真，该网络仿真包括在与基站124相距3/4半径处以70和110度放置的2个RN 120和122。在仿真700中，将UA均匀地放置在包含RN的小区扇区中。仅考虑路径损耗和阴影效应(未考虑快衰落)。针对该仿真，表1示出了详细的仿真参数。使用该仿真，可以说明由于如图3所示配置的网络导致的UL/DL不平衡。
Figure BDA0000152543510000101
Figure BDA0000152543510000111
表1
图4示出了针对图3所示的网络配置的仿真结果，其中x轴表示以米为单位的UA与基站124的水平距离，y轴表示以米为单位UA与基站124的垂直距离。每个点说明了处于第一、第二或第三类别的UA。如图4所示，接近69.6％的UA处于在图4中由点所示的第一类别。第一类别表示以下UA：其中，该UA的最强DL接收功率和最小UL耦合损耗都是与基站124的(即，优选地UL和DL通信信道均由基站124来提供服务)。如图4所示，12.7％的UA处于第二类别中(图4中由X所示)，第二类别指示了UA的最佳UL耦合损耗和DL接收功率是与RN 120或122的(即，优选地UL和DL通信信道均由RN 120或122来提供服务，而不是基站124来提供服务)。最后，17.7％的UA在第三类别中(图4中由O所示)，第三类别指示了UA处于UL/DL不平衡区域中。这样，处于第三类别中的UA具有从基站124的最强DL接收功率，而最小UL耦合损耗是与RN 120或122的。
如图4结果所示，针对每个UA使用UL耦合损耗和DL接收功率的累积分布，可以定义可以用于将每个UA与基站124、RN 120或122或其组合相关联的独立方案。
第一分配方案是只有基站。例如，将在仿真中定义的全部700个UA配置为如同没有可用RN一样进行操作。
第二分配方案是第一中继传输方案，其中，全部700个UA与满足以下条件的单一节点(例如，基站或RN)进行接收和发送，UA与该单一节点具有最低耦合损耗。
第三分配方案是第二中继传输方案，其中，全部700个UA与满足以下条件的节点(例如，基站或RN)进行接收和发送，UA从该节点接收到最强DL接收功率。
第四分配方案是不平衡方案，其中，全部700个UA从提供了最大DL功率的节点(例如，基站或RN)进行接收，并且UA向与UA具有最低耦合损耗的节点(例如，基站或RN)进行发送。
图5是当将4种分配方案应用到图4的仿真数据时这4种分配方案之间的UL耦合损耗比较的说明图。图5示出了4种分配方案中的每种方案的UL耦合(在x轴上示出)的以dB为单位的累积分布函数(CDF)。第一中继传输方案和不平衡方案实现了最小的耦合损耗。与只有基站的方案相比，第二中继传输方案可以平均减少4.1dB的UA耦合损耗，而第一中继传输方案和不平衡方案都可以平均减少5.4dB的UA耦合损耗。在一些情况下，更小的UA耦合损耗可以导致UA以更低功率进行传输，该更低功率可以引起更少的UL干扰并节约UA电池功率。
图6是当将4种方案应用到图4的仿真数据时这4种方案之间的UA DL接收功率的比较的说明图。图6示出了4种分配方案中的每种方案的UADL接收功率(在x轴上示出)的累积分布函数。由于一些UA在不平衡区域中操作，因此第一中继传输方案可以比只有基站的方案平均实现小0.3dB的DL接收功率。不平衡的UA选择RN而不是基站作为DL接收节点，导致在DL上的更小的接收功率。另一方面，第二传输方案和不平衡传输方案展示了比只有基站的传输方案高1.79dB的平均DL接收功率。因此第二中继传输方案和不平衡传输方案可以通过允许在不平衡区域中的UA从基站直接接收DL传输，来最大化平均DL接收功率。更强的DL接收功率意味着更好的总吞吐量和更好的QoS。
一般而言，第一中继传输方案最小化了UL耦合损耗，但是导致了降低的DL接收功率，而第二中继传输方案最大化了UADL接收功率，但是导致了更高的UL耦合损耗。另一方面，不平衡方案可以同时最小化UL耦合损耗并最大化UA DL接收功率。
在并入了一个或多个RN的网络中，RN可以被配置为协助基站去往或来自UA的DL和/或UL传输。由于UA可以与一个或多个基站和/或RN相关联，可以定义UA关联类型，以对UA与基站和/或RN之间的连接进行分类。
在第一关联类型中，UA仅与基站关联。在第一关联类型中，没有可用的RN可以参与任何去往或来自该UA的传输。因此，RN不需要对针对该UA的具有DCI格式0(UL调度许可)以及DCI格式1和2(DL调度许可)的PDCCH信道解码。
在第二关联类型中，针对UL和DL通信，UA与基站和RN关联。在这种情况下，RN可以参与去往或来自该UA的UL和DL传输。这样，针对与该UA的UL和DL通信，RN需要对具有DCI格式0、1和2的所有PDCCH信道进行解码。
在第三关联类型中，UA在UL传输上仅与RN关联，但是针对UL和DL传输与基站关联。在该情况下，RN可以仅参与UA的UL传输。这样，针对与UA的UL通信，RN可以仅需要对具有DCI格式0的PDCCH信道进行解码。
在第四关联类型中，针对DL传输，UA仅与RN关联，但是针对UL和DL传输与基站关联。在该情况下，RN可以仅参与UA的DL传输。这样，针对该UA，RN可以仅需要对具有DCI格式1和2的PDCCH信道进行解码。
因此在本系统中，基站可以被配置为确定UA是否正在以下情况下操作：1)与基站具有最强DL接收功率和最小的UL耦合损耗，2)与RN具有UA的最佳UL耦合损耗和DL接收功率，或3)UA处于UL/DL不平衡区域中。基于该确定，基站可以向UA分配关联类型之一，使得向UA分配在基站和RN上或RN的组合上的UL和DL通信信道资源。在表2中总结了可以分配给UA的各种关联类型。
  关联类型   UL与   DL与
  1   基站   基站
  2   基站+RN   基站+RN
  3   基站+RN   基站
  4   基站   基站+RN
表2
如果基站确定UA应当与RN关联，则基站可以使用任何可用的测量数据来确定应当与UA关联的RN。例如，在LTE或高级LTE中，UA可以传输UL探测参考信号(SRS)或其它UL控制信道(例如PUCCH)，用于信道质量测量和上行链路定时估计。例如，对于与特定基站关联的所有UA，基站可以向可接入基站的所有RN转发UA的SRS或控制信道配置(潜在地包括监视参数)，以用于关联目的。这样，RN可以监视来自所有UA的SRS传输，将测量转发到基站，然后基站可以确定可能与UA接近以及应当与UA关联的RN。基站还可以使用相同的方法，即RN监视来自UA的SRS传输并向基站转发测量，来决定UA应当仅与基站关联还是与RN之一关联。
在本系统的一个实现中，每个资源单元(RE)的UA传输功率(PUA)减去UA与基站的耦合损耗(CeNB)等于基站接收到的SRS的功率密度(ULeNB_P)。此外，PUA减去UA与RNi的耦合损耗(Crelay_i)等于RNi接收到的SRS的功率密度(ULrelay_P_i)，ULrelay_P_i-ULeNB_P＝CeNB-Crelay_i。给定上述关系，则以下示例描述了用于分析UA的耦合损耗和DL接收功率以分配如上所述的4种关联类型之一的各种算法。在以下示例中，使用如表3所示的标记。
Figure BDA0000152543510000151
表3
在本示例中，如果基站和每个RN接收到的SRS的功率之间的差大于或等于预定义的余量(margin)，即对于所有的i，(ULeNB_P-ULrelay_P_i＞margin0)，则UA UL通信信道可以仅与基站关联。在该示例中，margin0定义了微分集(micro-diversity)范围，以确保UA与基站的UL关联仅可以导致UL信道上的充分小的耦合损耗。
然后，如果UA接收到的基站传输功率比UA接收到的RN传输功率大预定义的余量，即对于所有的i，(PeNB-CeNB＞Prelay_i-Crelay_i+margin1，或等价地，PeNB-Prelay_i＞ULrelay_P_i-ULeNB_P+margin1)，则UA DL也仅与基站关联。这对应于上述第一关联类型。
然而，如果UA接收到的基站传输功率不比UA接收到的RN传输功率大预定义的余量(换言之，存在至少一个整数i，使得PeNB-CeNB＜＝Prelay_i-Crelay_i+margin1，或等价地，PeNB-Prelay_i＜＝ULrelay_P_i-ULeNB_P+margin1)，则系统首先将RN的集合定义为Ω，使得属于Ω的每个RN满足该准则。然后，系统选择Ω中具有UA接收到的最大传输功率的RN。(换言之，系统选择集合Ω中的RNj，使得Prelay_j-Crelay_j最大。)然后针对DL通信，UA可以基站和RNj都关联。这对应于上述第四关联类型。
备选地，如果存在至少一个整数i，使得基站和每个RNi接收到的SRS的功率之间的差小于预定义的余量(例如，ULeNB_P-ULrelay_P_i＜margin0)，则将RN的集合定义为Ω，使得属于Ω的每个RN满足该准则。然后，系统选择Ω中具有RN接收到的最高功率SRS的RN。(换言之，系统选择集合Ω中的RNj，使得ULrelay_P_j最大。)
然后，如果基站的传输功率减去基站的耦合损耗大于RNj的传输功率减去RNj的耦合损耗加上余量(例如，PeNB-CeNB＞Prelay_j-Crelay_j+margin1，或等价地，PeNB-Prelay_j＞ULrelay_P_j-ULeNB_P+margin1)，则针对DL通信，UA可以与基站关联，针对UL通信，UA可以与基站和RNj都关联。这对应于上述第三关联类型。在该情况下，margin1定义了微分集范围，以确保UA仅与基站的DL关联可以导致来自基站的充分强的DL接收功率。
然而如果基站的传输功率减去基站的耦合损耗不大于RNj的传输功率减去RN的耦合损耗加上余量(例如，PeNB-CeNB＜＝Prelay_j-Crelay_j+margin1，或等价地，PeNB-Prelay_j＜＝ULrelay_P_j-ULeNB_P+margin1)，则针对UL和DL通信，UA可以与基站和RNj关联。这对应于如上所述第二关联类型。
图7是示出了用于实现本系统的UA关联算法的示例方法的流程图。在步骤150，对于每个基站和已选择该基站作为UA的服务基站的每个UA，系统开始决定UA的关联类型的过程。为了确定关联类型，在步骤152中，系统针对特定UA来评估基站接收到的SRS的功率是否大于任何RN接收到的SRS的功率。例如，在图7中，系统评估是否针对所有的i，ULeNB_P＞ULrelay_P_i。如果否，且可用的中继节点之一接收到的SRS的功率大于基站接收到的功率减去margin0，则在步骤154中，系统确定哪个中继节点接收具有最大功率的信号。例如，对于RN集合Ω中的i，系统选择Ω中的具有最大ULrelay_P的RN并将其表示为RNj。然后在步骤158中，系统基于由基站和所选RN的传输功率的差以及由基站和所选RN接收到的SRS功率的差所确定的下行链路接收功率，来分配关联类型。例如，如果PeNB-Prelay_j＞ULrelay_P_j-ULeNB_P+margin1，则系统在步骤166中将UA与关联类型3相关联。如果否，则系统在步骤168中将UA与关联类型2相关联。
在步骤156中，如果基站接收到的SRS的功率大于任何中继节点接收到的SRS的功率，则系统通过针对所有可用的RN确定基站和RN的传输功率的差是否大于基站和RN接收到的SRS功率的差，来评估基站和中继节点的下行链路接收功率。例如，系统针对所有RN i评估PeNB-Prelay_i＞ULrelay_P_i-ULeNB_P+margin1，如果针对所有可用RN，基站和RN的传输功率的差大于基站和RN接收到的SRS功率的差，则系统在步骤164中向UA分配第一关联类型。如果否，则系统选择具有最大传输功率(Prelay_j)+接收SRS功率(ULrelay_P_j)的RN，并针对DL通信将UA与所选RN和基站关联，以及针对UL通信将UA仅与基站关联。在步骤162中，系统向UA分配第四关联类型。
在图7所示的UA关联算法中，最有可能向图4的第一类别中的UA(即具有与基站的最强DL接收功率和最小UL耦合损耗的UA)分配第一关联类型，而最有可能向第二类别中的UA(即，UA的最佳UL耦合损耗和DL接收功率是与RN的)分配第二关联类型。最有可能向在不平衡区域中的UA(第三类别)分配第三关联类型。当RN传输功率比基站传输功率大特定余量(例如，Prelay＞Pbase_station+margin0-margin1)时，可以分配第四关联类型。在不平衡区域中，基站可以具有更好的DL覆盖，而RN具有更好的UL覆盖。这样，不平衡区域中的UA可以不需要RN来参与DL传输，但是可以需要RN参与UL传输。第三关联类型的添加可以有助于减少对其他扇区的DL干扰，还减少RN PDCCH盲解码复杂度以及回程业务负载(例如，基站不需要向RN传输这些UA的DL控制和数据)。不平衡区域越大，则本关联算法可以实现的性能增益就越大。还注意到，本关联算法在特定实现中可以减少DL干扰和回程业务负载。例如，针对第三关联类型，RN仅可以辅助来自UA的UL传输。这可以减少由RN引起的DL干扰以及减少无线回程链路上的业务(例如，基站不需要向RN传输UA的DL控制和数据)。
在并入了一个或多个RN的网络中，如上所述，RN可以被配置为参与UA的UL和DL传输。在UL传输的情况下，UA可以直接向基站和RN发送第一传输。如果对基站的第一传输失败，开始第一重新传输，基站可以被配置为从UA和RN接收UL数据。由于可以在UL传输中使用同步的非自适应混合自动重传请求(HARQ)，可以在第一传输以及所有重新传输中使用相同的调制和编码方案(MCS)。然而由于上述RN辅助的UL传输的特性，难以基于在UA和eNB之间的信道条件来确定选择哪种MCS用于UL传输。根据本系统，存在若干种用于选择MCS的可能方式。
第一，可以基于UA到基站的信道条件来选择MCS。然而在该情况下，如果不考虑RN能够提供的潜在辅助，则MCS可能过于保守。第二，可以基于UA到RN的信道条件来选择MCS。然而由于算法依赖于UA到RN的信道(不是到基站的直接链路)，因此该示例可能不是可靠的。第三，可以基于RN到基站信道来选择MCS。同样地，由于RN到基站的链路仅在UA到RN通信链路工作时激活，因此这不是用于选择MCS的可靠算法。
一般而言，在全部三种链路(UA到基站、UA到RN和RN到基站)上的信道质量可以影响MCS选择。因此，为了最大化RN的优势，链路适配可以基于并入了全部三种链路的特征和/或特性的虚拟组合信道。由于基站可能难以估计即时组合信道条件，在基于即时信道质量信息和估计的开环功率控制(OLPC)和内环链路适配之上，可以使用外环链路适配和闭环功率控制(CLPC)，以基于长期准则(比如期望的UA帧擦除率(FER)和/或HARQ目标终止)来调整MCS级别和UA传输功率电平。
对于OLPC，可以使用基于UA到基站的路径损耗的第一选项来设置功率电平，可以根据常规过程来估计该UA到基站的路径损耗。然而在一些情况下，由于RN可以不传输小区特定参考信号(CRS)，可以不使用常规方法来估计UA到RN信道的路径损耗。在该情况下，可以使用基于UA到基站的路径损耗加上偏移的第二选项来设置功率电平。该偏移可以等于在UA到基站链路和UA到RN之间的耦合损耗差Crelay-CeNB，或可以是Crelay-CeNB的函数。可以使用在UA到RN链路和UA到基站链路之间的相对UL探测信号强度差来估计偏移。然后基站可以向UA信号通知该耦合损耗差，UA可以相应调整功率偏移。在一些实现中，基站可以向UA信号通知已包括耦合损耗差的合适PO_UA_PUSCH值。
在上述示例中，第二选项可以导致比第一选项更低的针对UA的功率设置。诸如ACK/NACK之类的控制信号对于延迟通常更严格，且优选地由基站直接接收。这样，控制信号的功率设置优选地基于UA到基站的路径损耗。当不同时传输UL控制信号和数据信号时，在Rel-8中，针对UL控制信号和数据信号的不同功率设置是可行的。在例如一些情况下，针对Rel-8 UA，OLPC可以始终基于第一选项，对于Rel-10 UA，OLPC可以基于上述第二选项。
图8示出了根据本公开的用于MCS选择和用于修改UA的传输功率电平的一般方法的流程图。第一步骤180用于系统初始化。在步骤182中，基于在基站(例如eNB)和UA之间的UL信号质量以及在UA和基站与UA和RN之间的耦合损耗来选择MCS。例如，系统可以基于UA到基站的信号质量，加上在UA到基站的耦合损耗和UA到RN的耦合损耗之间的差，加上偏移，来选择MCS。备选地，可以基于UA到RN的UL信号质量加上偏移，来选择MCS。
在步骤184中，在选择MCS之后，捕捉并分析各种系统性能度量，以辅助确定所选的MCS是否合适。例如，在完成每次UL传输之后，系统可以检测由于达到最大数目的HARQ重新传输而导致的失败，或在未达到最大数目的HARQ重新传输之前的成功。在步骤184中，更新诸如HARQ统计特性和帧擦除率(FER)之类的UA性能度量。
在步骤186中，分析性能度量以确定当前选择的MCS和功率电平是否合适，以及是否需要任何改变。例如，在步骤186中，系统可以确定当前的UA性能是否过好(例如，UA FER过低和HARQ终止过早)。如果是，则可以改变偏移值，以提高MCS级别，或可以减少UA传输功率。备选地，如果UA的当前性能过差(例如，UA FER过高或HARQ终止数目过高)，则可以改变偏移，以降低MCS级别或增加UA传输功率。最终，如果当前UA性能可接受，则系统可以不采取行动，并继续正常操作。在步骤186中根据需要修改MCS和UA功率电平之后，过程针对与UA的未来通信重复进行。
图9至11示出了用于实现图8所示的一般算法的具体算法。在本系统的第一具体实现中，如图9所示，在每次新的传输开始时，在步骤200中，选择以在第一终止处10％块错误率(BLER)为目标的MCS。在这些示例中，当进行MCS选择和资源分配时，基站可以考虑UA功率余量(power headroom)，使得不超过UA的最大功率，且还允许基站选择导致了UA处的特定传输功率电平的MCS。可以由UA基于UA在PUSCH上的当前传输功率及其最大传输功率来计算功率余量，UA将向基站发送功率余量报告。
在步骤200中，可以使用若干选项来选择MCS。首先，如果UAOLPC基于UA到基站的路径损耗，则基站可以基于UA到基站的链路的信道质量估计加上偏移来确定MCS。可以例如使用任何现有的Rel-8机制来进行UA到基站的链路的信道质量估计。在一个示例中，偏移可以是ΔSRS+在UA到基站之间的耦合损耗差(即，ΔSRS+CeNB-Crelay)。在该示例中，ΔSRS可以用于补偿组合信道增益。初始时可以将偏移设置为0，并基于UA QoS和性能要求(例如，HARQ终止统计特性和FER)来动态调整该偏移。
备选地，如果UA OLPC基于UA到RN路径损耗，则基站可以基于UA到RN链路的信道质量估计加上偏移ΔSRS来确定MCS。可以用与上述相同的方式来定义和适配ΔSRS。然而在该情况下，RN可能需要周期性地通过无线回程链路向基站发送与UA到RN的信道相关的信息(例如，ULSRS和PUSCH信号和噪声干扰比(SNIR))，使得基站了解UA到RN的信道条件。为了节约回程上的带宽，可以用增量(delta)格式来发送信道信息报告，仅在这种增量到达特定阈值时才需要该信道信息报告。
在步骤202中，在每次UL传输终止(成功或失败)之后，基站更新与UA QoS相关的测量，例如平均HARQ传输数目以及平均帧擦除率(FER)。在一些实现中，平均是基于窗口的移动平均。对于延迟关键的应用，比如基于互联网协议的语音(VoIP)，系统可以使用HARQ传输数目的百分之a，例如，a＝95，而不是平均HARQ传输数目来进行适配。使用这种方法来执行适配可以例如更好地控制95％的延迟，这可以由各种网络标准定义。注意，FER是对包含错误并且在到达HARQ传输的最大数目之后不能在基站侧处理的传输块(TB)的百分比的测量。
在步骤204中，系统评估是否平均FER＜FERdesired-margina或HARQ传输的平均数目(或百分之a)＜HARQnumber_desired-marginb。在步骤208中，系统评估是否平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目(或百分之a)＞＝HARQnumber_desired+marginb。如果平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目(或百分之a)＞＝HARQnumber_desired+marginb，则在步骤210中系统评估当前的MCS级别是否已经是最低的。如果是，则系统设置PUA＝PUA+x dB。可以通过使用CLPC TPC命令(绝对或增量)来进行该设置。在本示例中，选择x以早一步终止下一个HARQ传输。否则，系统设置ΔSRS＝ΔSRS-x dB。在本示例中，可以选择x，使得MCS＝MCS-1。相同的规则对于以下示例中的所有x都成立。
在步骤206中，如果平均FER＜FERdesired-margin1且HARQ传输的平均数目(或百分之a)＜HARQnumber_desired-marginb，则在步骤206中系统评估当前MCS级别是否已经是最高(例如，64QAM5/6)。如果是，则系统设置UA的功率(PUA)＝PUA-x dB。在本示例中，可以选择x以早一步终止下一个HARQ传输。否则，系统评估ΔSRS＝ΔSRS+xdB，其中在一个实现中，可以选择x使得MCS＝MCS+1。
如果当前的MCS适配是合适的，则系统可以不改变MCS值或UA传输功率。在执行了上述评估之后，算法针对未来的传输重复进行。
在图10所示的本系统的第二实现中，在每次新传输的开始处，在步骤220中将值n初始设置为1，可以基于UA QoS和性能要求(例如HARQ终止统计特性和FER)来动态调整值n。然后，系统在步骤222中选择以在第n次终止处10％BLER为目标的MCS，其中，1＜＝n＜＝传输的最大数目。
在本示例中，如果UA OLPC基于UA到基站的路径损耗，则基站可以基于UA到基站链路的信道质量估计加上偏移，来确定MCS。在一个示例中，可以基于现有的Rel-8机制来执行对UA到基站的链路的信道质量估计。在本示例中，偏移可以是从UA到基站的耦合损耗差(例如，CeNB-Crelay)。初始时将n设置为1，基于UA QoS和性能要求(例如，HARQ终止统计特性和FER)来动态调整n。
备选地，如果UA OLPC基于UA到RN路径损耗，则基站可以基于UA到RN链路的信道质量估计来决定MCS。在该情况下，RN可能需要周期性地通过无线回程链路向基站发送与UA到RN的信道相关的信息(例如，ULSRS和PUSCH SNIR)，使得基站了解UA到RN信道条件。为了节约回程上的带宽，可以以增量格式来发送信道信息报告，仅在这种增量达到特定阈值时才需要该信道信息报告。
在步骤224中，在每次UL传输终止之后(例如，成功或失败)，基站更新HARQ传输的平均数目和帧擦除率(FER)。该平均可以是基于窗口的移动平均。
在步骤226中，系统评估是否平均FER＜FERdesired-margina以及HARQ传输的平均数目(或百分之a)＜HARQnumber_desired-marginb。如果是，则在步骤228中，系统评估是否n＜传输的最大数目。如果n＜传输的最大数目，则系统设置n＝n+1。否则系统设置PUA＝PUA-x dB，其中，可以选择x以早一步终止下一次HARQ传输。
如果在步骤230中，系统评估是否平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目(或百分之a)＞＝HARQnumber_desired+marginb，则系统在步骤232中评估n。如果是，则在步骤232中，如果n＞1，则系统设置n＝n-1。否则，系统设置PUA＝PUA+x dB，其中，可以选择x以早一步终止下一次HARQ传输。
在所有其他情况下，系统维持n和PUA的值。然后算法针对未来传输重复进行。
在图11所示的本系统的第三实现中，在步骤250中，系统将A的值初始设置为0。
在步骤252中，系统选择MCS。如果UA OLPC基于UA到基站的路径损耗，则基站可以基于UA到基站链路的信道质量估计加上偏移来确定MCS。可以基于现有的Rel-8机制来进行UA到基站链路的信道质量估计。该偏移可以是在UA和基站之间的耦合损耗差(例如，CeNB-Crelay)。可以将以这种方式选择的MCS表示为MCS’。因此，使用MCS＝MCS’+A来调整实际使用的MCS。
备选地，在步骤252中，如果UA OLPC基于UA到RN路径损耗，则基站可以基于UA到RN链路的信道质量估计来确定MCS。在本示例中，RN可能需要周期性地通过无线回程链路向基站发送与UA到RN的信道相关的信息(例如ULSRS和PUSCH SNIR)，使得基站了解UA到RN信道条件。为了节约回程上的带宽，可以用增量格式来发送信道信息报告，仅在这种增量达到特定阈值时才需要该信道信息报告。在本示例中，将以这种方式选择的MCS表示为MCS’。因此，使用MCS＝MCS’+A来调整实际使用的MCS。
在步骤254中，在每次UL传输终止之后(成功或失败)，基站更新HARQ传输的平均数目(或百分之a)和平均帧擦除率(FER)。该平均可以是基于窗口的移动平均。
在步骤256中，系统评估是否平均FER＜FERdesired-margina以及HARQ传输的平均数目＜HARQnumber_desired-marginb。如果平均FER＜FERdesired-margina以及HARQ传输的平均数目＜HARQnumber_desired-marginb，则在步骤258中，如果当前MCS已经是最高的，则系统设置PUA＝PUA-x dB，其中，可以选择x以早一步减少HARQ终止。否则，系统将下一个新的MCS提高一个级别(例如，A＝1)。
如果在步骤260中，系统评估是否平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目＞＝HARQnumber_desired+marginb，如果平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目＞＝HARQnumber_desired+marginb，则在步骤262中，如果当前MCS已经是最低的，则系统设置PUA＝PUA+x dB，其中，可以选择x以早一步减少HARQ终止。否则，系统将下一个新的MCS降低一个级别(例如，A＝-1)。
在所有其他情况下，在步骤264中不改变PUA的值且将A设置为0。
在图12所示的本系统的第四实现中，在步骤280中，系统初始选择MCS。
在步骤280中，如果UA OLPC基于UA到基站的路径损耗，则系统可以基于根据使用UA到基站的链路接收的UL SRS的信道质量估计(例如，ULeNB_Q加上偏移)来选择MCS。偏移可以是在UA到基站链路和UA到RN链路之间的耦合损耗差+ΔSRS(例如，CeNB-Crelay+ΔSRS)。ΔSRS可以用于补偿组合信道增益。
备选地，在步骤280中，如果UA OLPC基于UA到RN路径损耗，则系统可以基于根据在UA到RN链路上接收到的UL SRS的信道质量估计(例如，ULrelay_Q加上ΔSRS)来选择MCS。ΔSRS可以以上述相同方式来定义。
在步骤282中，系统被配置为针对新的传输使用当前的MCS和PUA。在步骤284中，在每次UL传输终止(例如，成功或失败)之后，基站更新HARQ传输的平均数目(或百分之a)以及平均帧擦除率(FER)。该平均可以是基于窗口的移动平均。
在步骤286中，系统评估是否平均FER＜FERdesired-margina以及HARQ传输的平均数目＜HARQnumber_desired-marginb。如果是，则在步骤290中，如果当前MCS已经是最高的，则系统设置PUA＝PUA-x dB，其中，可以选择x以早一步减少HARQ终止。否则，系统设置MCS＝MCS+1。
在步骤288中，系统评估是否平均FER＞＝FERdesired+margina或HARQ传输的平均数目＞＝HARQnumber_desired+marginb。在步骤292中，如果当前MCS已经是最低的，则系统设置(PUA)＝PUA+x dB，其中，可以选择x以早一步减少HARQ终止。否则，系统设置MCS＝MCS-1。
在所有其他情况下，MCS和PUA不变。然后算法针对下一个新的传输重复进行。
图13示出了参与如图9至12所述的内环和外环链路适配的各种网络实体。在图13中，图9至11所示的本系统的前三个实现具有用于链路适配的2个环。内环适配300基于上行链路信道质量估计，适配速度相对较快。外环适配302基于长期UA QoS测量，适配速度比内环适配300慢，以捕捉组合信道增益。对于图12所示的第四实现，仅在初始MCS选择304中使用信道质量估计。在该情况下，MCS适配可以基于长期统计特性，比如HARQ传输的平均数目以及FER的平均数。由于在第四方案中没有使用内环300适配，链路适配对于捕捉快衰落变化而言可能不够快速和有效。在一些情况下，方案一至三(图9至11)可能需要更多的信道质量估计反馈，但是可以导致更好的信道利用以及更好的链路适配稳定性。
图14示出了包括UA 10的实施例的无线通信系统。UA 10用于实现本公开的方面，但是本公开不应受限于这些实现。尽管说明为移动电话，UA 10可以采用各种形式，包括无线手机、寻呼机、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、平板计算机、膝上型计算机。很多合适的设备结合了一些或者所有这些功能。在本公开的一些实施例中，UA 10不是类似于便携式、膝上型或者平板计算机的通用计算设备，而是专用通信设备，比如移动电话、无线手机、寻呼机、PDA或安装在车辆中的通信设备。UA 10还可以是包括具有类似能力但是不可携带的设备、包括这种设备或被包括在这种设备中，比如台式计算机、机顶盒或网络节点。UA 10可以支持特殊活动，比如游戏、库存控制、作业控制和/或任务管理功能等等。
UA 10包括显示器702。UA 10还包括触敏表面、键盘或者统称作704的用于用户输入的其它输入按键。键盘可以是完全或者简化字母数字键盘(比如QWERTY、Dvorak、AZERTY、以及顺序类型)或者具有与电话键区相关联的字母的传统数字键区。输入按键可以包括滚轮、退出或者离开键、轨迹球、以及可以向内按动以提供其它输入功能的其它导向或者功能按键。UA 10可以呈现让用户选择的选项、让用户致动的控制、和/或让用户定向的光标或者其它指示符。
UA 10还可以接受来自用户的数据输入，包括拨打的号码或者用于配置UA 10的操作的各种参数值。响应于用户命令，UA 10还可以执行一个或者多个软件或者固件应用。这些应用可以将UA 10配置为响应于用户交互以执行各种定制功能。此外，可以从例如无线基站、无线接入点或对等UA 10在空中对UA 10编程和/或配置。
由UA 10可执行的各种应用中有web浏览器，使得显示器702可以呈现网页。可以经由与无线网络接入节点、小区塔、对等UA 10或者任意其它无线通信网络或者系统700的无线通信来获得网页。网络700与有线网络708(比如互联网)相连。经由无线链路和有线网络，UA 10具有对各种服务器上(比如服务器710)的信息的访问。服务器710可以提供可以在显示器702上展示的内容。备选地，UA 10可以通过作为中间设备的对等UA 10，以中继类型或跳类型的连接来接入网络700。
图15示出了UA 10的框图。尽管示出了UA 110的各种已知组件，在实施例中，UA 10可以包括已列出的组件的子集和/或未列出的附加组件。UA 10包括数字信号处理器(DSP)802以及存储器804。如图所示，UA 10还可以包括天线和前端单元806、射频(RF)收发机808、模拟基带处理单元810、麦克风812、听筒814、耳机端口816、输入/输出接口818、可拆卸式存储器卡820、通用串行总线(USB)端口822、短距离无线通信子系统824、警报826、键区828、液晶显示器(LCD)(可以包括触敏表面830、LCD控制器832)、电荷耦合器件(CCD)摄像机834、摄像机控制器836以及全球定位系统(GPS)传感器838。在实施例中，UA 10可以包括不提供触敏屏幕的另一种显示器。在实施例中，DSP 802可以与存储器804直接通信，而不需要经过输入/输出接口818。
DSP 802或者某种其它形式的控制器或者中央处理单元根据存储器804中或DSP 802本身中包含的存储器中存储的嵌入式软件或者固件来控制UA 10的各种组件。除了嵌入式软件或者固件之外，DSP 802可以执行在存储器804中存储的其它应用或者经由信息载体介质(比如便携式数据存储介质，如可拆卸式存储器卡820)可用或者经由有线或者无线网络通信可用的其它应用。应用软件可以包括配置DSP802以提供所需功能的机器可读指令的编译集合，或者应用软件可以是由解释器或者编译器处理以间接配置DSP 802的高级软件指令。
可以提供天线和前端单元806以在无线信号和电信号之间转换，使得UA 10能够从蜂窝网络或者某个其它可用无线通信网络或者对等UA 10发送和接收信息。在实施例中，天线和前端单元806可以包括多根天线以支持波束成形和/或多输入多输出(MIMO)操作。如本领域技术人员已知的，MIMO操作可以提供空间分集，用于克服困难的信道条件和/或增加信道吞吐量。天线和前端单元806可以包括天线调谐和/或阻抗匹配组件、RF功率放大器、和/或低噪放大器。
RF收发机808提供频率偏移、将接收的RF信号转换为基带并且将基带传输信号转换为RF。在一些描述中，可以将无线收发机或RF收发机理解为包括其他信号处理功能，比如调制/解调、编码/解码、交织/解交织、扩频/解扩频、快速傅里叶反变换(IFFT)/快速傅里叶变换(FFT)、循环前缀添加/移除、以及其他信号处理功能。为了清楚起见，本描述此处将对该信号处理的描述与RF和/或无线级分离，并概念上将该信号处理分配给模拟基带处理单元810和/或DSP 802或其他中央处理单元。在一些实施例中，可以将RF收发机808、天线和前端806的部分、以及模拟基带处理单元810结合在一个或多个处理单元和/或专用集成电路(ASIC)中。
模拟基带处理单元810可以提供对输入和输出的各种模拟处理，例如对来自麦克风812和耳机816的输入以及对到达听筒814和耳机816的输出的模拟处理。为此，模拟基带处理单元810可以具有用于连接至内建麦克风812和听筒814的端口，使得可以将UA 10作为蜂窝电话使用。模拟基带处理单元810还可以包括用于连接耳机或者其它免提麦克风和扬声器配置的端口。模拟基带处理单元810可以在一个信号方向上提供数模转换，并在相反的信号方向上提供模数转换。在一些实施例中，可以由数字处理组件，例如DSP 802或其他中央处理单元来提供模拟基带处理单元810的至少一些功能。
DSP 802可以执行调制/解调、编码/解码、交织/解交织、扩频/解扩频、快速傅里叶反变换(IFFT)/快速傅里叶变换(FFT)、循环前缀添加/移除、以及与无线通信相关联的其他信号处理功能。在实施例中，例如在码分多址(CDMA)技术应用中，对于发射机功能，DSP 802可以执行调制、编码、交织和扩频，对于接收机功能，DSP 802可以执行解扩频、解交织、解码和解调。在另一实施例中，例如在正交频分复用接入(OFDMA)技术应用中，对于发射机功能，DSP 802可以执行调制、编码、交织、快速傅里叶反变换、以及循环前缀添加，对于接收机功能，DSP 802可以执行循环前缀移除、快速傅里叶变换、解交织、解码、以及解调。在其他无线技术应用中，可以由DSP 802执行其他信号处理功能和信号处理功能的组合。
DSP 802可以经由模拟基带处理单元810与无线网络通信。在一些实施例中，该通信可以提供互联网连接，使得用户可以获得对互联网上的内容的访问并且可以发送和接收电子邮件或文本消息。输入/输出接口818将DSP 802与各种存储器和接口互连。存储器804和可拆卸式存储器卡820可以提供软件和数据以配置DSP 802的操作。这些接口中可以有USB接口822以及短距离无线通信子系统824。USB接口822可以用于向UA 10充电并且还可以使得UA 10能够作为外围设备与个人计算机或者其它计算机系统交换信息。短距离无线通信子系统824可以包括红外端口、蓝牙接口、遵循IEEE 802.11的无线接口、或者任何其它短距离无线通信子系统，可以使得UA 10可以无线地与其它附近的移动设备和/或无线基站进行通信。
输入/输出接口818还可以将DSP 802与警报826相连，当触发警报826时，警报826引起UA 10通过例如振铃、播放乐曲、或者振动向用户提供通知。警报826可以作为用于通过无声振动或者通过播放预先分配给特定主叫方的特定乐曲，向用户提示任意的各种事件(比如呼入呼叫、新的文本消息、以及约会提醒)的机制。
键区828经由接口818与DSP 802相连，以向用户提供进行选择、输入信息以及以其他方式提供对UA 10的输入的一个机制。键盘828可以是完全或简化字母数字键盘(比如QWERTY、Dvorak、AZERTY以及顺序类型的)或者具有与电话键区相关联的字母的传统数字键区。输入按键可以包括滚轮、退出或者离开键、轨迹球、以及可以向内按动该键以提供其它输入功能的其它导向或者功能按键。另一输入机制可以是LCD 830，可以包括触摸屏能力并且还向用户显示文本和/或图形。LCD控制器832将DSP 802与LCD 830相连。
CCD摄像机834(如果配备)使得UA 10可以拍摄数字图片。DSP802经由摄像机控制器836与CCD摄像机834通信。在另一实施例中，可以使用根据除了电荷耦合器件摄像机之外的技术来操作的摄像机。GPS传感器838与DSP 802相连以对全球定位系统信号进行解码，从而使得UA 10能够确定其位置。还可以包括各种其它外围设备以提供附加功能，例如无线电和电视接收。
图16示出了可以由DSP 802实现的软件环境902。DSP 802执行提供了平台的操作系统驱动904，其余软件可以在该平台上运行。操作系统驱动904向UA硬件提供驱动，具有可由应用软件访问的标准化接口。操作系统驱动904包括在UA 10上运行的应用之间转移控制的应用管理服务(“AMS”)906。同样如图16所示是web浏览器应用908、媒体播放器应用910以及Java应用912。Web浏览器应用908将UA 10配置为作为网页浏览器操作，允许用户向表单中输入信息并且选择链接以检索并查看网页。媒体播放器应用910将UA 10配置为检索并播放音频或者视听媒体。Java应用912将UA 10配置为提供游戏、工具以及其它功能。组件914可以提供本文所述的功能。
上述的UA 10、基站120和其他组件可以包括能够执行与上述行动相关的指令的处理组件。图17示出了系统1000的示例，该系统1000包括适用于实现本文公开的一个或多个实施例的处理组件1010。除了处理器1010(可以将其称作中央处理单元(CPU或DSP))之外，系统1000可以包括网络连接设备1020、随机存取存储器(RAM)1030、只读存储器(ROM)1040、辅助存储器1050、以及输入/输出(I/O)设备1060。在一些情况下，这些组件中的一些可以不存在，或可以将其彼此或与图中未示出的其他组件以各种结合方式加以结合。这些组件可以位于单一物理实体中，或位于多于一个物理实体中。可以由处理器1010单独或由处理器1010与图中示出或未示出的一个或多个组件一起来进行本文中描述为由处理器1010所采取的任何行动。
处理器1010执行其可以从网络连接设备1020、RAM 1030、ROM1040或辅助存储器1050(可以包括各种基于盘的系统，比如硬盘、软盘或光盘)中访问的指令、代码、计算机程序或脚本。尽管仅示出一个处理器1010，多个处理器可以存在。因此，尽管可以将指令讨论为由处理器执行，可以由一个或多个处理器同时、串行、或以其他方式执行指令。可以将处理器1010实现为一个或多个CPU芯片。
网络连接设备1020可以采用以下形式：调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行总线(USB)接口设备、串行接口、令牌环设备、光纤分布式数据接口(FDDI)设备、无线局域网(WLAN)设备、射频收发机设备，比如码分多址(CDMA)设备、全球移动通信系统(GSM)无线收发机设备、微波接入的全球可互操作性(WiMAX)设备、和/或其它众所周知的用于连接网络的设备。这些网络连接设备1020可以使得处理器1010能够与互联网或者一个或者多个电信网络或与处理器1010可以接收信息或处理器1010可以输出信息的其他网络进行通信。
网络连接设备1020还可以包括能够以电磁波(比如射频信号或微波频率信号)的形式无线发送和/或接收数据的一个或多个收发机组件1025。备选地，该数据可以在电导体中或表面上、同轴电缆中、波导中、光介质中(例如光纤)、或者在其他介质中传播。收发机组件1025可以包括分离的接收和发送单元，或单一的收发机。由收发机组件1025发送或接收的信息可以包括已由处理器1010处理的数据，或要由处理器1010执行的指令。可以以例如计算机数据基带信号或在载波中体现的信号的形式，从网络中接收和向网络输出这种信息。可以根据用于处理或产生数据或发送或接收数据所需要的不同顺序对数据排序。可以将基带信号、在载波中嵌入的信号、或当前使用或者之后开发的其它类型的信号称为传输介质，并可以根据对于本领域技术人员众所周知的若干方法来产生这些信号。
RAM 1030可以用于存储易失性数据并且可能用于存储由处理器1010执行的指令。ROM 1040是一般具有比辅助存储器1050的存储器容量更小的存储器容量的非易失性存储器设备。ROM 1040可以用于存储指令以及存储可能在指令执行期间读取的数据。对RAM 1030和ROM 1040的访问一般快于对辅助存储器1050的访问。辅助存储器1050一般包括一个或者多个盘驱动器或者带驱动器，并且可以用于数据的非易失性存储，或如果RAM 1030不够大到足以容纳所有工作数据时，辅助存储器1050还要用作溢出数据存储设备。辅助存储器1050可以用于存储程序，当选择执行程序时将程序加载至RAM 1030。
I/O设备1060可以包括液晶显示器(LCD)、触摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、轨迹球、语音识别器、读卡器、纸带读取器、打印机、视频监视器、或者其它众所周知的输入/输出设备。同样地，可以将收发机1025认为是I/O设备1060的组件，而不是网络连接设备1020的组件，或除了是网络连接设备1020的组件之外还是I/O设备1060的组件。I/O设备1060的一些或全部可以与在UA 10的前述附图中所示的各种组件实质上类似，比如显示器702和输入704。
尽管在本公开中已经提供了若干实施例，应当理解在不脱离本公开的精神或者范围的情况下可以用很多其它特定形式来体现所公开的系统和方法。应当认为本示例是说明性的而非限制性的，并且预期不受限于本文给出的细节。例如，可以将各种单元或者组件进行结合或集成到另一个系统中，或可以省略或者不实现特定特征。
此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将在各种实施例中描述和说明为离散或者分离的技术、系统、子系统和方法与其它系统、模块、技术或者方法相结合或者集成。所示或者所述相连或者直接相连或者彼此通信的其它项可以是通过某个接口、设备或者中间组件间接相连或者通信的，不管以电子的、机械的或者其它的方式。本领域技术人员可确定改变、替代以及变更的其它示例，并且可以在不脱离本文公开的精神和范围的情况下做出这些改变、替代以及变更的其它示例。
为了向公众通知本发明的范围，给出所附权利要求。

Claims (26)

1.一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案MCS的方法，所述方法包括：
识别用于在用户代理UA与基站和中继节点RN中的至少一个之间的通信的MCS；
确定在UA与基站和RN中的所述至少一个之间的通信信道的错误率；
当所述错误率低于第一阈值时，进行以下至少一项：
提高MCS，以及
减少UA的传输功率；以及
当所述错误率高于第二阈值时，进行以下至少一项：
降低MCS，以及
增加UA的传输功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，识别MCS包括使用以下至少一项来确定所述MCS：
在UA和基站之间的通信信道的信号质量值；
在UA和基站之间的耦合损耗；以及
在UA和RN之间的耦合损耗。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率包括：确定在所述通信信道上的混合自动重传请求HARQ传输的数目。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的数目。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的百分比。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的帧擦除率FER。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基站是演进通用陆地无线接入网E-UTRAN节点B“eNB”。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：使用余量来修改在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率的值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述MCS被配置为以近似10％的块错误率BLER为目标。
10.一种用于确定无线通信系统的调制和编码方案MCS的基站，所述基站包括：
处理器，所述处理器被配置为：
识别用于在用户代理UA与基站和中继节点RN中的至少一个之间的通信的MCS；
确定在UA与基站和RN中的所述至少一个之间的通信信道的错误率；
当所述错误率低于第一阈值时，进行以下至少一项：
提高MCS，以及
减少UA的传输功率；以及
当所述错误率高于第二阈值时，进行以下至少一项：
降低MCS，以及
增加UA的传输功率。
11.根据权利要求10所述的基站，其中，所述处理器被配置为：使用以下至少一项来确定所述MCS：
在UA和基站之间的通信信道的信号质量值；
在UA和基站之间的耦合损耗；以及
在UA和RN之间的耦合损耗。
12.根据权利要求10所述的基站，其中，所述处理器被配置为：确定在所述通信信道上的混合自动重传请求HARQ传输的数目。
13.根据权利要求12所述的基站，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的数目。
14.根据权利要求12所述的基站，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的百分比。
15.根据权利要求10所述的基站，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的帧擦除率FER。
16.根据权利要求10所述的基站，其中，所述基站包括演进通用陆地无线接入网E-UTRAN节点B“eNB”。
17.根据权利要求10所述的基站，其中，所述处理器还被配置为：使用余量来修改在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率的值。
18.根据权利要求10所述的基站，其中，所述MCS被配置为以近似10％的块错误率BLER为目标。
19.一种无线通信系统，包括：
用户代理UA，用于与基站和中继节点RN通信，所述UA被配置为从基站接收指令，所述指令指定调制和编码方案MCS和/或指示UA修改UA的功率电平；以及
基站，被配置为：
确定在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率；
当所述错误率低于第一阈值时，向所述UA传输包括以下至少一项的指令：
提高的MCS，以及
降低的传输功率规范；以及
当所述错误率高于第二阈值时，向所述UA传输包括以下至少一项的指令：
降低的MCS，以及
提高的传输功率规范。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述基站被配置为：使用以下至少一项来确定用于在UA与基站和RN中的所述至少一个之间进行通信的第一MCS：
在UA和基站之间的通信信道的信号质量值；
在UA和基站之间的耦合损耗；以及
在UA和RN之间的耦合损耗。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，所述基站还被配置为：确定在所述通信信道上的混合自动重传请求HARQ传输的数目。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的数目。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的HARQ传输的百分比。
24.根据权利要求19所述的系统，其中，所述第一阈值和所述第二阈值中的至少一个是在所述通信信道上的帧擦除率FER。
25.根据权利要求19所述的系统，其中，所述基站是演进通用陆地无线接入网E-UTRAN节点B“eNB”。
26.根据权利要求19所述的系统，其中，所述基站还被配置为：使用余量来修改在UA与基站和RN中的至少一个之间的通信信道的错误率的值。
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