CN102711196A

CN102711196A - 一种在lte系统中传输模式间切换的方法及装置

Info

Publication number: CN102711196A
Application number: CN2012101997117A
Authority: CN
Inventors: 汪玲
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-14
Also published as: CN102711196B

Abstract

本发明公开了一种在LTE系统中传输模式间切换的方法及装置，用以解决现有技术中存在的LTE系统中在传输模式3和传输模式7之间进行切换时，随着信道环境变化模式间切换频繁，由单流传输向双流传输切换时间长，浪费空口资源的问题。方法为：基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；确定模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。采用本发明技术方案，能够有效解决TM3和TM7之间切换频繁，由单流传输向双流传输切换周期长，不能快速适应当前信道环境，浪费空口资源的问题。

Description

一种在LTE系统中传输模式间切换的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种在LTE系统中传输模式间切换的方法及装置。

背景技术

近年来，随着通讯设备对信息技术需求的急剧增长，通讯设备对无线通信系统的传输速率和传输性能提出更高的要求。但是，由于无限频谱资源的匮乏，无线通信系统要达到更高的传输速率和更好的传输性能，就要求无线通信系统必须具有更高的频谱效率。从目前的技术发展来看，MIMO（Multiple InputMultiple Output，多入多出）技术利用多个天线实现多发多收，在有限的频谱资源上可以实现高速率和大容量，充分开发了空间资源，在新一代无线通信系统中扮演着重要的角色。

在LTE（Long Term Evolution，长期演进）系统中，采用MIMO技术来提高信道容量，增加系统可靠性。其中，一种MIMO方式往往只适用于一种固定的信道场景，例如，闭环MIMO技术适用于运动速度低的场景；开环MIMO技术适用于运动速度高的场景；单流传输同时只能发送一个数据流，可以保证接收端的信噪比，适用于信道相关性强、信噪比低的场景；双流传输能同时发送两个不相关的数据流，可以提高系统容量，适用于信道相关性弱、信噪比高的场景。

在实际的无线环境中，由于移动终端地理位置的不断变化，移动终端所处信道的状况也在不断变化，此时，若采用单一的MIMO方式，系统很难工作在高效的状态。于是，LTE系统中定义了多种传输模式和MIMO方式，基站根据UE（User Equipment，用户终端）的反馈信息对不同的信道状态可以自适应切换传输模式或MIMO方式。自适应技术可以根据信道状况、业务类型、用户数量等因素选择MIMO方式。当信道状况良好时，采用双流传输可以得到较高的传输效率；当信道状况恶劣时，采用单流传输可以得到较好的传输效果。与采用固定模式的多天线技术相比，自适应技术具有更高的灵活性，并能获得更好的系统性能。如表1所示为LTE R8系统中的传输模式：

表1

由上表可知，LTE R8系统支持7种传输模式，在两天线端口的情况下，传输模式3和传输模式7是主要使用的传输模式，为了适应移动终端所处信道环境的变化，需要根据信道情况进行传输模式3和传输模式7之间的切换。

现有技术下，对传输模式3（以下称为TM3）和传输模式7（以下称为TM7）之间的切换利用算法进行，具体过程为：

判断当前的传输模式，当前传输模式为TM3时，判断当前传输模式中采用的MIMO方式是否为单流传输，当判定当前传输模式为TM3中的单流传输时，统计单流传输出现的总次数，当上述统计单流传输的次数达到在模式内切换总次数的预设比例时，将TM3切换为TM7，上述预设比例优选1/2；当前传输模式为TM7时，按照当前的算法，当判定此时信道状况可以进行双流传输时，从TM7切换至TM3。采用该技术方案应用于LTE系统进行模式间的切换，当前传输模式为TM3时，信道中双流传输性能较差时，则由TM3切换为TM7；当切换至TM7时，信道中单流性能会越来越好，此时会向TM3进行切换，当切换至TM3时，信道中双流传输性能可能较差，又会重新向TM7进行切换，如此反复切换，造成切换频繁不稳定。在LTE系统中，每进行一次模式间切换，都会发送一条RRC连接重配置消息至UE，通知UE改变传输模式，UE成功解析上述RRC连接重配置消息后，会启动新的参数配置并发送一条重配置完成消息至基站，因此，频繁的模式间切换会造成信令开销，浪费空口资源。又由于在LTE系统中按照上述算法，进行TM3和TM7之间的切换，在传输模式间进行切换的同时，TM3也会进行单流传输与双流传输之间模式内的切换，导致模式间切换周期长。因此，现有技术下LTE系统中进行TM3和TM7之间的切换，存在切换频繁不稳定，模式间切换周期长，浪费空口资源的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种在LTE系统中传输模式间切换的方法及装置，用以解决现有技术中存在的LTE系统中在传输模式3和传输模式7之间进行切换时，随着信道环境变化模式间切换频繁，由单流传输向双流传输切换时间长的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种LTE系统中传输模式间切换的方法，包括：

基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；

统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；

确定所述模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。

一种LTE系统中传输模式间切换的装置，包括：

判断模块，用于基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；

统计模块，用于统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；

模式切换模块，用于确定所述模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。

本发明实施例中，基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；确定模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。采用本发明技术方案，能够有效解决TM3和TM7之间切换频繁，由单流传输向双流传输切换周期长，不能快速适应当前信道环境，浪费空口资源的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中在LTE系统中传输模式间切换的装置结构图；

图2为本发明实施例中在LTE系统中传输模式切换模块结构图；

图3为本发明实施例中在LTE系统中传输模式间切换的详细流程图；

图4为本发明实施例中在LTE系统中由传输模式7切换至传输模式3的详细流程图；

图5为本发明实施例中在LTE系统中由传输模式3切换至传输模式7的详细流程图。

具体实施方式

为解决现有技术中存在的LTE系统中在传输模式3和传输模式7之间进行切换时，随着信道环境变化模式间切换频繁，由单流传输向双流传输切换时间长，浪费空口资源的问题。基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；确定模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。采用本发明技术方案，能够有效解决TM3和TM7之间模式切换频繁，由单流传输向双流切换周期长，不能快速适应当前信道环境，浪费空口资源的问题。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

参阅图1所示，本发明实施例中，LTE系统传输模式间切换的装置包括：判断模块11，统计模块12和模式切换模块13，其中，

判断模块11，用于基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；

统计模块12，用于统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；

模式切换模块13，用于确定所述模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。

参阅图2所示，模式切换模块13进一步包括第一传输模式切换单元131和第二传输模式切换单元132，其中，

第一传输模式切换单元131，用于确定所述传输模式7在设定时长内的单流传输频谱效率总和达到传输模式7对应的预设切换频谱效率门限值时，由传输模式7切换至传输模式3；

第二传输模式切换单元132，用于确定所述传输模式3在设定时长内的单流传输频谱效率总和小于或等于传输模式3对应的预设切换频谱效率门限值，并且所述传输模式3在设定时长内单流传输的次数大于或等于传输模式3对应的预设单流传输次数阈值时，由传输模式3切换至传输模式7。

基于上述技术方案，参阅图3所示，本发明实施例中，在LTE系统中进行模式间切换的详细流程如下：

步骤300：基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型。

具体为：

在LTE系统中进行数据传输的初始状态，系统会处于某一种传输模式进行数据传输，基站根据传输模式类型标识，即可判断当前传输模式，在本发明实施例中，基站判断当前传输模式为传输模式3或者为传输模式7。

步骤310：统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数。

具体为：

当前传输模式为TM7时，统计当前采用的传输模式在设定时长内的单流传输频谱效率总和。首先将TM7下的单流传输频谱效率总和（以下用all_tm7表示）初始化为0。在LTE系统中每一个频谱效率值对应一个MCS（ModulationCoding Scheme,，调制编码方式）值，基站会有一个变量来存储该MCS值。利用该MCS值对TM7下的单流传输频谱效率总和进行统计。由表1可知，TM7包含两种单流传输模式，即传输分集与单流波束赋形。在TM7中，基站会预先存储MIMO方式标识，根据该MIMO方式标识来判断在TM7中当前采用的MIMO方式。因此，在TM7中虽然都是单流传输模式，但是存在模式内传输分集与单流波束赋形之间的切换，该模式内切换在模式内周期切换点进行，以下用N1表示达到模式内周期切换点的次数。该模式内周期切换点，是一个用户根据应用系统的不同可以自行设定的参数。上述应用系统，可以为LTE系统或者LTE-A系统。

例如，假设设定时长为3个周期，初始化all_tm7=0，当到达第一个周期切换点时，统计此时的单流传输频谱效率值为all_tm7（1），则此时单流传输的频谱效率总和all_tm7=all_tm7（1）；当到达第二个周期切换点时，统计此时的单流传输频谱效率值为all_tm7（2），则此时单流传输的频谱效率总和all_tm7=all_tm7（1）+all_tm7（2）；当到达第三个周期切换点时，统计此时的单流传输频谱效率值为all_tm7（3），则此时单流传输的频谱效率总和all_tm7=all_tm7（1）+all_tm7（2）+all_tm7（3）。

当前传输模式为TM3时，统计当前采用的传输模式在设定时长内的单流传输频谱效率总和与单流传输的次数。首先将TM3下的单流传输频谱效率总和（以下用all_tm3表示）初始化为0，然后根据MCS值对TM3下的单流传输频谱效率总和进行统计。由表1可知，TM3包含单流传输模式和双流传输模式。在TM3中，基站根据预先存储的MIMO方式标识判断TM3中当前的MIMO方式，即判断当前为单流传输还是双流传输。因此，在TM3中存在模式内的单流传输与双流传输之间的切换，该模式内切换在模式内周期切换点进行。该TM3中模式内周期切换点根据应用系统的不同，是一个用户可以自行设定的参数。上述应用系统，可以为LTE系统或者LTE-A系统。初始化TM3下达到模式内周期切换点的次数N2和TM3下单流传输的次数（以下用n）为0。然后在每一个模式内周期切换点统计TM3下当前的单流传输频谱效率，TM3下到达模式内周期切换点的次数N2和TM3下单流传输的次数。

上述N2与n之间的关系为：N2=单流传输的次数（n）+双流传输的次数。

统计TM3下设定时长内的单流传输频谱效率总和与TM7下的方式相同，此处不再赘述。统计TM3下设定时长内的单流传输的次数采用累加方式。例如，假设设定时长为3个周期，初始化n=0，当达到第一周期切换点时，若当前采用的单流传输，则n=1；当到达第二个周期切换点时，若当前采用双流传输，则n=1，不进行累加；当到达第三个周期切换点时，若当前采用单流传输，则n=1+1=2。

步骤320：确定模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。

传输模式不同，对应的预设模式间切换门限值代表含义不同。当前传输模式为TM7时，预设模式间切换门限值表示由TM7向TM3进行切换时的预设切换频谱效率门限值（以下用tm73表示）；当前传输模式为TM3时，预设模式间切换门限值表示由TM3向TM7进行切换时的预设切换频谱效率门限值（以下用tm37表示）和预设单流传输次数阈值（以下用C表示）。

上述每一种传输模式对应的预设切换频谱效率门限值为一个参数，根据应用系统不同可自行设置。上述应用系统可以为LTE系统或LTE-A系统。

参阅图4所示为当前传输模式为TM7时进行模式间切换的流程图：

步骤a1：对上述TM7在设定时长内统计的每一次单流传输频谱效率值进行修正，将上述N1次修正后的单流传输频谱效率值相加，得出TM7下N1次的单流传输频谱效率总和。

为了保证该单流传输频谱效率的正确性和有效性，需要采用修正的单流传输频谱效率值对上述TM7下统计的每一次单流传输频谱效率值进行修正，具体的修正算法则涉及CQI（Channel Quality Indicator，信道质量指示）修正算法。

步骤a2：判断上述all_tm7是否达到预设模式间切换频谱效率门限值，即all_tm7>=tm73*N1，若是，则进行步骤a3，否则，进行步骤a4。

步骤a3：从TM7切换至TM3，并将TM7下的单流传输频谱效率总和all_tm7和TM7下达到模式内周期切换点的次数N1初始化为0。

步骤a4：保留当前模式为TM7，并继续上述统计过程。

参阅图5所示为当前传输模式为TM3时进行模式间切换的流程图：

步骤b1：对上述TM3下统计的每一次单流传输频谱效率进行修正，并将上述n次修正后的单流传输频谱效率相加，得到TM3下n次的单流传输频谱效率总和。

上述对TM3下统计的每一次单流传输频谱效率值进行修正的方法与对TM7下统计的每一次单流传输频谱效率值进行修正的方法相同。

步骤b2：判断上述TM3在设定时长内的单流传输频谱效率总和all_tm3是否小于或等于传输模式3对应的切换频谱效率门限值，即all_tm3<=tm37*n，并且TM3在设定时长内单流传输的次数n是否大于或等于传输模式3对应的预设单流传输次数阈值C，即n>=C。当上述两个条件同时满足时，则进行步骤b3，否则，进行步骤b4。

上述预设单流传输门限值根据应用系统自行设定，通常为模式内周期切换点的次数N的一半，即C=N2/2。

步骤b3：从TM3切换至TM7，并将TM3下单流传输的频谱效率总和all_tm3、到达模式内周期切换点的次数N和TM3下单流传输的次数n全部初始化为0。

步骤b4：保留当前模式为TM3，并继续上述统计过程。

本发明实施例中，将TM3下单流传输的频谱效率总和与单流传输在模式内切换次数相结合作为从TM3向TM7进行模式间切换的判定准则，将TM7下单流频谱效率总和作为TM7向TM3进行模式间切换的判定准则。采用本发明技术方案，由于本发明采用统计不同模式下的单流传输频谱效率，并设定不同模式下的预设切换频谱效率门限值，通过对比不同模式下的频谱效率与其对应门限值，统计单流传输的次数，更加准确的定位模式间进行切换的切换点，从而避免了模式间频繁切换及由单流传输向双流传输时间长，不能快速适应当前信道环境，浪费空口资源的问题。

综上所述，基站根据传输模式类型标识，判断传输数据当前采用的传输模式类型；统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；确定模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换。采用本发明技术方案，能够有效解决TM3和TM7之间模式间切换频繁，由单流传输向双流切换周期长，不能快速适应当前信道环境，浪费空口资源的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种LTE系统中传输模式间切换的方法，其特征在于，包括：

统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计当前采用的传输模式在设定时长内的模式间切换参数，包括：

当前为传输模式7时，统计传输模式7在设定时长内的单流传输频谱效率总和；

当前为传输模式3时，统计传输模式3在设定时长内的单流传输频谱效率总和与单流传输的次数。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换，包括：

当前为传输模式7时，确定所述传输模式7在设定时长内的单流传输频谱效率总和达到传输模式7对应的预设切换频谱效率门限值时，由传输模式7切换至传输模式3。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述模式间切换参数达到当前采用的传输模式对应的预设模式间切换门限值时，进行模式间切换，还包括：

当前为传输模式3时，确定所述传输模式3在设定时长内的单流传输频谱效率总和小于或等于传输模式3对应的预设切换频谱效率门限值，并且所述传输模式3在设定时长内单流传输的次数大于或等于传输模式3对应的预设单流传输次数阈值时，由传输模式3切换至传输模式7。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述传输模式3在设定时长内模式间切换参数达到传输模式3对应的预设模式间切换门限值时，由传输模式3切换至传输模式7，进一步包括：

当前为传输模式3时，确定所述传输模式3在设定时长内的单流传输频谱效率总和大于传输模式3对应的预设切换频谱效率门限值，或/和，所述传输模式3在设定时长内单流传输的次数小于所述传输模式3下预设单流传输次数阈值时，保持当前传输模式为传输模式3。

6.一种LTE系统中传输模式间切换的装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，统计模块，具体用于：

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，模式切换模块，具体用于：

9.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，模式切换模块，具体用于：

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，模式切换模块，还用于：确定所述传输模式3在设定时长内的单流传输频谱效率总和小于传输模式3对应的预设模式间切换频谱效率门限值，或/和，所述传输模式3下单流传输的次数大于所述传输模式3在设定时长内预设单流传输次数阈值时，保持当前传输模式为传输模式3。