CN102577487A - 控制用于在无线网络中传送信道状态信息的总开销的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

无线系统为无线系统服务的多个移动台传送信道状态信息分配的总开销量能够通过将报告间隔、报告大小和副载波的子集分配到移动台，以便移动台在分配到相应移动台的子集中包括的副载波上报告信道状态信息中使用而得到控制。根据报告信道状态信息的移动台的数量修改分配到一个或多个移动台的报告间隔、报告大小和副载波的子集至少之一，以便为在所有副载波上传送信道状态信息而分配的总开销保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。

Description

控制用于在无线网络中传送信道状态信息的总开销的方法和设备
技术领域
本发明一般涉及信道状态信息，并且更具体地说，涉及控制在无线网络中用于反馈信道状态信息的开销量。
背景技术
下行链路上的相干CoMP(协调式多点)传送大大改进了蜂窝系统的谱效率和小区边缘比特率。相干CoMP要求网络知道从多个网络天线分配到每个移动台、由每个移动台强接收的下行链路信道的状态。在FDD(频分双工)中，在指派的上行链路信道上将信道状态信息(CSI)从每个移动台传送到网络。对于带有FDD的OFDM(正交频分复用)系统，令W表示系统中副载波的总数量，N是每小区报告CSI的用户数量，B是在每个副载波上报告信道状态信息所需的平均比特数量，以及T表示每个移动台用于报告信道状态信息的报告周期。
用于允许相干CoMP的常规技术要求每个移动台测量在系统中所有W个副载波上的下行链路信道，并且使用上行链路信道每T秒将测量结果(可能在压缩后)报告到网络。根据这些常规方法，每小区的在上行链路上传送以便从所有用户向网络提供信道状态信息的信息比特B的总平均数量表示为：
RT＝(W*N*B)/T               (1)
从等式(1)中，明显的是，当每小区用户的数量增加时，用于报告信道状态信息的常规方法的总反馈开销RT具有随着新用户的数量的对应线性增加。对于大量的用户，与报告信道状态信息相关联的已增加反馈负载导致更少的上行链路信道资源可用于在上行链路上传送用户数据。类似地，在网络知道到每个移动台的下行链路信道的状态时，非协调式蜂窝系统的谱效率和小区边缘比特率能够得到大大改进。用于报告信道状态信息的总反馈负载随着服务于单独小区的非协调式基站服务的用户数量而波动。也就是说，随着非协调式基站服务的用户数量增加，更多的上行链路资源被消耗用于报告信道状态信息。在依赖用户使用上行链路信道报告某一形式的信道状态信息时，在基于TDD(时分双工)的系统中出现类似的上行链路资源波动。
发明内容
对于在下行链路上使用FDMA(频分多址)调度的网络，在下行链路副载波的子集上向每个移动台传送。网络指示每个移动台在上行链路中仅在分配到该移动台的副载波上报告信道状态信息。这样，每个移动台在总可用副载波的子集上，而不是在所有所述副载波上报告信道状态信息。在小区中报告信道状态信息的移动台的数量更改时，网络能够动态修改分配到一个或多个移动台的子集，优选以较慢的方式修改。也就是说，在指派到特定移动台的子集中包括的副载波的数量能够随着小区中报告信道状态信息的移动台的数量增加而减小，以便为在所有副载波上传送信道状态信息而分配的总开销保持一般恒定，而无论在小区中报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
根据一实施例，一种控制无线系统为无线系统服务的多个移动台传送信道状态信息分配的总开销量的方法包括将报告间隔、报告大小和副载波的子集分配到每个移动台，以便移动台在分配到相应移动台的子集中包括的副载波上报告信道状态信息时使用。该方法还包括根据报告信道状态信息的移动台的数量修改分配到一个或多个移动台的报告间隔、报告大小和副载波的子集至少之一，以便为在所有副载波上传送信道状态信息而分配的总开销保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
当然，本发明并不限于上述特性和优点。本领域的技术人员在阅读以下详细说明并查看附图时将认识到附加特性和优点。
附图说明
图1示出为传送信道状态信息分配一般恒定的开销的协调式多点系统的一实施例的框图。
图2示出为传送信道状态信息分配一般恒定的开销的非协调式基站的一实施例的框图。
图3示出用于控制无线系统为无线系统服务的多个移动台传送信道状态信息分配的总开销量的方法的一实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出CoMP传送网络100的一实施例，其中，M个基站110在下行链路方向上向N个移动台120传送。基站110相互协调以形成超级小区130，在本文中也称为CoMP小区。随着在CoMP小区130中被服务的移动台120的数量增加，总信道资源在不同移动台120之间划分，例如，使用OFDM系统中的FDMA调度。网络100包括CoMP处理器140，CoMP处理器140能够限制FDMA调度器将副载波的已知子集S(i)分配到每个移动台“i”。指示每个移动台“i”仅在分配的子集S(i)中包括的副载波上报告信道状态信息。通过上行链路信道报告信道状态信息。网络100能够选择仅在S(i)中包括的一部分副载波上向移动台“i”传送，此部分下行链路传送副载波表示为D(i)。然而，网络100不在子集S(i)中未包括的任何副载波上向移动台“i”传送。此外，网络100能够将S(i)和S(j)选择为重叠集，以便分配到移动台“i”和移动台“j”的子集包括一个或多个相同副载波。
图2示出包括服务于单独小区220的非协调式基站210的无线网络200的另一实施例。也就是说，非协调式基站210不是CoMP系统的一部分。关于图1的CoMP网络100，随着在单独小区220中被服务的移动台120的数量增加，总信道资源在不同移动台120之间划分，例如，使用OFDM系统中的FDMA调度。非协调式基站210包括基带处理器230，基带处理器230能够限制FDMA调度器将副载波的已知子集S(i)分配到每个移动台“i”。指示每个移动台“i”仅在分配的子集S(i)中包括的副载波上报告信道状态信息。如同关于图1的CoMP网络100的情况一样，非协调式基站210能够选择仅在S(i)中包括的一部分副载波上向移动台“i”传送，但不在子集S(i)中未包括的任何副载波上向移动台“i”传送。此外，非协调式基站210也能够将S(i)和S(j)选择为重叠集，以便分配到移动台“i”和移动台“j”的子集包括一个或多个相同副载波。
图1所示CoMP处理器140和图2所示基带处理器230均包括CSI(信道状态信息)开销管理模块150，用于管理在相应网络100/200内为在相应小区130/220中分配的副载波上传送信道状态信息而分配的总开销。根据随后所述的实施例，由每个CSI开销管理模块150维持等式(1)给出的总信道状态信息反馈开销RT一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台120的数量是多少。也就是说，每小区130/220为在所有副载波上传送信道状态信息分配的总开销RT可随时间稍微变化，但保持相对恒定，而无论报告信道状态信息的移动台120的数量是增加还是减小。
更详细地说，令W(i)表示在分配到移动台“i”的子集S(i)中包括的副载波数量。每个CSI开销管理模块150根据在小区130/220中报告信道状态信息的移动台120的数量N，维持为在对应小区130/220中可用的所有副载波上传送信道状态信息分配的一般恒定的总开销RT，表示如下：
RT＝R(1)+R(2)+....+R(N)
  ＝(W(1)*B(1)/T(1))+(W(2)*B(2)/T(2))+...+(W(N)*B(N)/T(N))
                                                     (2)
在等式(2)中，R(i)是分配到移动台“i”以便在子集S(i)中包括的副载波上传送信道状态信息的开销。参数T(i)指示信道状态信息报告间隔，并且参数B(i)指示在集S(i)中每副载波的平均报告大小。参数B(i)能够是正在报告的信道状态信息的大小的任何度量，例如，B(i)能够是在上行链路上移动台“i”为在子集S(i)中包括的每个副载波上报告信道状态信息而传送的信息比特的平均数量。
图3示出由每个CSI开销管理模块150用于控制为相应网络100/200服务的移动台120传送信道状态信息分配的总开销量RT而实现的方法的一个实施例。该方法包括将报告间隔T(i)、报告大小B(i)和副载波的子集S(i)分配到每个移动台“i”以便移动台120在分配到相应移动台120的子集中包括的副载波上报告信道状态信息时使用(步骤300)。该方法还包括根据报告信道状态信息的移动台120的数量N，修改分配到“i”个移动台120中一个或多个移动台的报告间隔T(i)、报告大小B(i)和副载波的子集S(i)至少之一，以便RT保持一般恒定，而无论等式(2)中给出的N是多少(步骤310)。
在一个实施例中，在N增加时每个CSI开销管理模块150将T(i)增加足够的量，以便移动台“i”在子集S(i)中包括的副载波上更不经常地报告信道状态信息。在另一实施例中，在N增加时，能够将B(i)减少足够的量，以便移动台“i”使用更少的资源在子集S(i)中包括的每个副载波上报告信道状态信息。例如，可使用更少的比特来表示信道状态信息。在仍有的另一实施例中，在N增加时，每个CSI开销管理模块150将S(i)中包括的副载波的数量W(i)减小足够的量，以便移动台“i”在更少副载波上报告信道状态信息。响应N减小，能够以相反的方式修改T(i)、B(i)和S(i)中的一项或多项。一般而言，在N更改时，能够为每个移动台“i”修改T(i)、B(i)和S(i)的任何组合，以便如等式(2)所示的RT保持一般恒定。
在一些实施例中，将相同的固定报告间隔T和相同的固定报告大小B分配到N个移动台120中的每个移动台，将等式(2)简化为：
RT＝(B/T)*{W(1)+W(2)+....+W(N)}           (3)
根据这些实施例，T和B是固定的，并且每个CSI开销管理模块150根据报告信道状态信息的移动台的数量N，只修改分配到移动台“i”的子集S(i)中包括的副载波的数量W(i)，以便RT保持一般恒定而无论N是多少。也就是说，每个CSI开销管理模块150选择每个W(i)以便等式(3)得以满足。
在仍有的另一实施例中，按下式确定由每个移动台120在其上报告的副载波的数量W(i)：
对于{1，2，...，N}中的所有“i”W(i)＝(RT*T)/(N*B)   (4)
等式(4)导致相等数量的副载波分配到所有移动台120。因此，响应报告信道状态信息的移动台120的数量N的增加，每个CSI开销管理模块150将每个子集S(i)减少相同数量的副载波。类似地，对于N的减小，将每个子集S(i)增加相同数量的副载波。然而，在一些情形中，可能希望有更大的子集分配灵活性。
根据一个实施例，相应网络100/200为一些移动台120指派比其它移动台更多的副载波。在此情况下，等式(2)或(3)给出的更通用公式仍能够用于维持一般恒定的总开销RT，而无论报告信道质量信息的移动台的数量N是多少。在一个实施例中，每个CSI开销管理模块150在确定要修改子集S(i)中的哪个子集时考虑移动台优先级。例如，具有优先级别较高的服务合约的移动台120与具有优先级别较低的服务合约的移动台120相比，可受到更有益的对待(即，更少中断，更多副载波等)。每个CSI管理模块150在减少分配到具有较高优先级的移动台120的副载波之前，减少分配到较低优先级移动台120的副载波。这样，仅在已减少分配到所有其它移动台120的副载波后才减少分配到具有最高优先级的移动台120的副载波，并且仍需要进一步的减少以确保总开销RT保持一般恒定。在另一实施例中，每个CSI开销管理模块150在确定要修改子集S(i)中的哪个子集时考虑移动台带宽需求。也就是说，每个CSI开销管理模块150注意在减少分配到使用更多带宽的那些移动台120的副载波之前，响应N的增加而减少分配到消耗更少带宽的那些移动台120的副载波。例如，在减少分配到实现视频或图形应用的移动台120的副载波数量前，能够减少分配到实现仅话音或仅文本应用的移动台120的副载波数量。这样做更好地确保服务不中断。
在每个CSI开销管理模块150如本文中前面所述决定能够分配到每个移动台“i”的副载波的数量W(i)、B(i)和T(i)后，每个CSI开销管理模块150选择大小W(i)的副载波子集S(i)。根据一个实施例，子集S(i)包括下行链路信道上用于移动台“i”的连续副载波。然而，分配的副载波无需是连续的。接着，相应网络100/200将子集分配通知移动台“‘i”，例如，使用物理专用下行链路控制信道(PDCCH)。在控制信道上接收此信息后，移动台“i”开始根据T(i)和B(i)，在由S(i)指定的副载波的子集上报告信道状态信息。如本文中前面所述，参数T(i)和B(i)可调整为适应移动台“i”，或者对于每个移动台120是固定和相同的。任一情况下，即使在报告信道状态信息的移动台120的数量更改时，本文中所述的信道状态信息资源分配实施例也将每小区130/220用于在所有副载波上报告信道状态信息的总开销维持在一般恒定级。这在CoMP网络100中特别有益，其中，仍能够通过下行链路相干CoMP服务所有移动台120。也就是说，在维持用于在所有副载波上报告信道状态信息的一般恒定的总开销的同时，保持了相干CoMP在增加谱效率和小区边缘比特率方面的优点。
在了解上述范围的变化和应用后，应理解，本发明并不受上述说明限制，也不受附图限制。相反，本发明只受随附权利要求书及其法律等效物的限制。

Claims (20)

1.一种控制无线系统为所述无线系统服务的多个移动台传送信道状态信息而分配的总开销量的方法，所述方法包括：
将报告间隔、报告大小和副载波的子集分配到每个所述移动台以便所述移动台在分配到所述相应移动台的所述子集中包括的副载波上报告信道状态信息时使用；以及
根据报告信道状态信息的移动台的数量修改分配到一个或多个所述移动台的所述报告间隔、报告大小和副载波的子集至少之一，以便为在所有所述副载波上传送所述信道状态信息而分配的所述总开销保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
2.如权利要求1所述的方法，其中将相同的固定报告间隔和相同的固定报告大小分配到每个所述移动台。
3.如权利要求2所述的方法，其中在每个所述子集中包括的副载波的数量是由所述总开销、所述固定报告间隔、所述固定报告大小及所述无线系统服务的移动台的数量决定的。
4.如权利要求2所述的方法，包括：在每个所述子集中包括相同数量的副载波。
5.如权利要求4所述的方法，包括根据报告信道状态信息的移动台的数量将每个所述子集修改相同数量的副载波，以便为在所有所述副载波上传送所述信道状态信息分配的所述总开销保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
6.如权利要求5所述的方法，包括：
响应报告信道状态信息的移动台的数量增大，将每个所述子集减少相同数量的副载波；以及
响应报告信道状态信息的移动台的数量减小，将每个所述子集增加相同数量的副载波。
7.如权利要求1所述的方法，其中分配到所述移动台中的至少两个不同移动台的所述子集包括一个或多个相同副载波。
8.如权利要求1所述的方法，包括基于移动台优先级确定要修改所述子集中的哪个子集。
9.如权利要求1所述的方法，包括基于移动台带宽需求确定要修改所述子集中的哪个子集。
10.一种无线系统，包括可操作用来执行以下操作的信道状态信息开销管理模块：
将报告间隔、报告大小和副载波的子集分配到所述无线系统服务的多个移动台中的每个移动台，以便所述移动台在分配到所述相应移动台的所述子集中包括的所述副载波上报告信道状态信息时使用；以及
根据报告信道状态信息的移动台的数量修改分配到一个或多个所述移动台的所述报告间隔、报告大小和副载波的子集至少之一，以便为在所有所述副载波上传送所述信道状态信息而分配的总开销量保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
11.如权利要求10所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来将相同的固定报告间隔和相同的固定报告大小分配到每个所述移动台。
12.如权利要求11所述的无线系统，其中在每个所述子集中包括的副载波的数量是由所述总开销、所述固定报告间隔、所述固定报告大小及所述无线系统服务的移动台的数量决定的。
13.如权利要求11所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来在每个所述子集中包括相同数量的副载波。
14.如权利要求13所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来根据报告信道状态信息的移动台的数量将每个所述子集修改相同数量的副载波，以便为在所有所述副载波上传送所述信道状态信息分配的所述总开销保持一般恒定，而无论报告信道状态信息的移动台的数量是多少。
15.如权利要求14所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来：
响应报告信道状态信息的移动台的数量增大，将每个所述子集减少相同数量的副载波；以及
响应报告信道状态信息的移动台的数量减小，将每个所述子集增加相同数量的副载波。
16.如权利要求10所述的无线系统，其中分配到所述移动台中的至少两个不同移动台的子集包括一个或多个相同副载波。
17.如权利要求10所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来基于移动台优先级确定要修改所述子集中的哪个子集。
18.如权利要求10所述的无线系统，其中所述信道状态信息开销管理模块可操作用来基于移动台带宽需求确定要修改所述子集中的哪个子集。
19.如权利要求10所述的无线系统，其中所述无线系统是包括可操作用来联合服务于超级小区的多个基站的协调式多点传送系统，并且所述信道状态信息开销管理模块包括在耦合到每个所述基站的处理器中。
20.如权利要求10所述的无线系统，其中所述无线系统是可操作用来服务于单独小区的单个基站，并且所述信道状态信息开销管理模块包括在所述基站的基带处理器中。
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