CN103840874A - 通信设备和用于接收数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信设备和用于接收数据的方法。提供了一种通信设备，该通信设备包括：多个接收天线；确定器，被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收；以及接收器，被配置成使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线来执行所述MIMO数据接收。

Description

通信设备和用于接收数据的方法

技术领域

本公开内容涉及通信设备和用于接收数据的方法。

背景技术

一种通信设备，诸如蜂窝移动通信系统的移动终端，可包括多个接收天线。虽然使用更多数量的天线允许更好的接收质量和更高的吞吐量，但是它还通常导致所述通信设备的增加功率消耗。因此希望用于在通信设备中有效使用多个接收天线的方法。

发明内容

提供一种通信设备，其包括：多个接收天线；确定器，配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否将被所述通信设备用于执行MIMO数据接收；以及接收器，配置成使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线执行所述MIMO数据接收。

另外，提供一种通信设备，其包括：多个接收天线；确定器，配置为确定被所述通信设备使用的通信业务类型，以及基于所述通信业务类型，为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否将被所述通信设备用于执行数据接收；以及接收器，配置成使用已被确定用于执行数据接收的所述接收天线来执行数据接收。

附加地，提供了用于根据上述通信设备来接收数据的方法。

附图说明

在附图中，贯穿不同的视图，类似的参考字符通常指代相同的部分。所述附图不一定是按比例的，相反地，重点通常放在图示本发明的原理上。在以下的描述中，参考以下附图描述各个方面，其中：

图1示出了通信系统。

图2示出了确定要用于MIMO数据接收的天线的通信设备。

图3示出了图示用于MIMO数据接收的方法的流程图。

图4示出了基于通信业务类型确定接收天线的通信设备。

图5示出了图示用于数据接收的方法的流程图。

图6示出了图示用于PDCCH接收的天线选择方案的流程图。

图7示出了图示基于通信业务类型的天线选择方案的流程图。

图8示出了图示用于移除用于MIMO数据接收的接收天线的方案的框图。

图9示出了图示用于添加用于MIMO数据接收的接收天线的方案的框图。

具体实施方式

以下详细描述参照附图，该附图通过图示的方式示出了在其中可以实践本发明的本公开内容的具体细节和方面。本公开内容的这些方面被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明范围的情况下，可以利用本公开内容的其它方面并且可以做出结构、逻辑和电气的改变。本公开内容的各个方面不一定是相互排斥的，因为本公开内容的一些方面可以与本公开内容的一个或多个其它方面组合以形成新的方面。

3GPP(第三代合作伙伴项目)已经将LTE(长期演进)引入到UMTS(通用移动电信系统)标准的版本8中。

LTE通信系统的空中接口被称作E-UTRA(演进的通用陆地无线电接入)并且通常称为“3.9G”。在2010年12月，ITU认可LTE的目前版本和不满足“IM-Advanced”需求的其它演进的3G技术仍然可以被认为“4G”，假如它们表示IMT-Advanced的先驱以及相对于已经部署的最初第三代系统在性能和能力上的实质水平的改进”。LTE因此有时也被称为“4G”(主要出于市场的原因)。

与其前身UMTS相比，LTE供给通过改进系统容量和频谱效率针对分组数据传输被进一步优化的空中接口。在其它的增强中，最大净传输速率已经显著地增加，也就是在下行链路传输方向上达到300Mbps和在上行链路传输方向上达到75Mbps。LTE支持从1.4MHz到20MHz的可缩放带宽，并基于新的多址方法，诸如在下行链路方向上(塔即基站到手持机即移动终端)的OFDMA(正交频分多址)/TDMA(时分多址)和在上行链路方向上(手持机到塔)的SC-FDMA(单载波频分多址)/TDMA。OFDMA/TDMA是多载波多址方法，其中为了数据传输目的，向用户(即移动终端)提供在频谱中已定义数量的子载波和已定义的传输时间。用于传输和接收的、根据LTE的移动终端(也被称为用户设备(UE)，例如蜂窝电话)的RF(射频)能力被设置为20MHz。物理资源块(PRB)是用于LTE中定义的物理信道的分配的基线单元。它包括12个子载波乘6或7个OFDMA/SC-FDMA符号的矩阵。在物理层，一个OFDMA/SC-FDMA符号和一个子载波的对被表示为“资源元件”。通信系统，例如可以是根据LTE的通信系统，在下面参照图1进行描述。

图1示出了通信系统100。

通信系统100是移动通信网络，例如蜂窝移动通信系统(在下面也称为蜂窝无线电通信网络)，包括无线电接入网络(例如根据LTE(长期演进)的E-UTRAN，演进的UMTS(通用移动通信系统)陆地无线电接入网络)101和核心网络(例如，根据LTE的EPC，演进的分组核心)102。所述无线电接入网络101可包括基(收发机)站(例如根据LTE的eNodeB，eNB)103。每个基站103为无线电接入网络101的一个或多个移动无线电小区104提供无线电覆盖。

位于移动无线电小区104中的移动终端(也被称为UE，用户设备)105经由在移动无线电小区中提供覆盖(换句话说，运行移动无线电小区)的基站可与核心网络102以及与其它移动终端105通信。换句话说，运行移动终端105位于其中的移动无线电小区104的基站103向移动终端105提供包括PDCP(分组数据汇聚协议)层，RLC(无线电链路控制)层和MAC(媒体接入控制)层的E-UTRA用户平面终止和包括RRC(无线电资源控制)层的控制面终止。

在基站103和位于由基站103运行的移动无线电小区104中的移动终端105之间通过空中接口106基于多址方法传输控制和用户数据。

基站103通过第一接口107(例如X2平面)彼此互联。所述基站103还通过第二接口108(例如S1接口)连接到核心网络，例如经由S1-MME接口连接到MME(移动管理实体)109以及通过S1-U接口连接到服务网关(S-GW)110。所述S1接口支持MME/S-GW109、110和所述基站103之间的多对多关系，即基站103能够连接到多于一个MME/S-GW109、110，以及MME/S-GW109、110能够连接到多于一个基站103。这实现了LTE中的网络共享。

例如，MME109可以负责控制位于E-UTRAN的覆盖区域中的移动终端的移动性，而S-GW110负责处理移动终端105和核心网络102之间的用户数据传输。

在LTE情况中，可以看出无线电接入网络101，即LTE情况中的E-UTRAN101由基站103(即LTE情况中的eNB103)组成，基站103向UE105提供E-UTRA用户面(PDCP/RLC/MAC)和控制面(RRC)协议终止。

eNB103可例如主控以下功能：

●无线电资源管理功能：无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路两者中给UE105的资源的动态分配(调度)；

●IP头压缩和用户数据流的加密；

●当根据由UE105提供的信息不能确定到MME109的路由时，在UE105附连时对MME109的选择；

●向服务网关(S-GW)110的用户平面数据的路由；

●寻呼消息(起源于所述MME)的调度和传输；

●广播信息(起源于所述MME109或者O&M(操作和维护))的调度和传输；

●用于移动性和调度的测量和测量报告配置；

●PWS(公共报警系统，包括ETWS(地震和海啸报警系统)和CMAS(商业移动警告系统))消息(起源于所述MME109)的调度和传输；

●CSG(封闭用户群)处理。

通信系统100的每个基站控制其地理覆盖区域(也就是其理论上由六边形表示的移动无线电小区104)内的通信。当移动终端105位于移动无线电小区104内且正预占移动无线电小区104(换句话说向所述移动无线电小区104注册)时，其与控制那个移动无线电小区104的基站103通信。当呼叫由所述移动终端105(移动起源呼叫)的用户发起或呼叫被寻址到所述移动终端105(移动终止呼叫)时，在所述移动终端105和控制该移动站位于(并且正预占于)其中的移动无线电小区104的所述基站103之间建立无线电信道。如果所述移动终端105从呼叫建立在其中的所述初始移动无线电小区104移动离开且在该初始移动无线电小区104中建立的所述无线电信道的信号强度变弱，则所述通信系统可发起到所述移动终端105移动到其中的另一移动无线电小区104的无线电信道的呼叫转移。

对于例如接收分集(RxDiv)或MIMO(多输入多输出)方案，移动终端105可具有多个接收天线。根据LTE，两个接收天线被假设是强制的。可使用多个接收天线来改进允许更大可靠性和更高吞吐量的解调性能。

然而，所述移动终端105的功率消耗随每个附加天线增加。因此，如果条件好并且吞吐量低，对于所需的鲁棒性和吞吐量来说，使用比所述可用天线少的天线可能是足够的。使用比所需天线数量更多数量的天线可产生不必要的功率消耗。

相应地，如果它们不需要，一些天线可被关闭。这称为动态接收分集(动态RxDiv)。例如，对于3G DPCH/Re199(其中存在用于UE的专用和功率受控的信道)，专用信道的SNR(信噪比)可与目标SNR相比以用于控制动态RxDiv。对于如根据HSDPA(高速数据分组接入)的共享信道(其中吞吐量是关键目标)，只要在共享信道上接收到分组，RxDiv就可保持打开(即可以使用更多数量的天线)而如果没有接收分组则关闭RxDiv(即更少数量的天线被使用)。

这些方法可以被看成关注于这样的系统(例如3G)，在这样的系统中单个天线是公知的操作点。

在下文中，描述一种方法，在该方法中，如例如在LTE或MIMO-HSDPA中，在接收器侧存在多个天线。

图2示出了通信设备200。

所述通信设备200包括多个接收天线201。

另外，所述通信设备200包括：确定器202，配置成为多个接收天线201中的每个接收天线确定所述接收天线是否将被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

所述通信设备200进一步包括：接收器203，配置成使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线来执行所述MIMO数据接收。

换句话说，例如，该通信设备确定其接收天线中的哪些要用于MIMO数据接收。所述通信设备可例如增加或减少用于先前MIMO数据接收的接收天线数量。

例如，具有多个接收天线的移动终端(例如根据LTE的UE)可使用例如具有接收分集和MIMO的LTE来动态地打开/关闭天线。关于传输的MIMO流的数量的特定NodeB行为(以允许关闭一个或多个接收天线)可例如使用适配的秩(rank)报告来触发。所述打开/关闭天线可基于各种测量方案和各种判定标准。

所述MIMO数据接收例如是从MIMO流发送器的MIMO数据接收，并且所述通信设备例如进一步包括发射器，发射器被配置成发射应当由所述发送器发射到所述通信设备的MIMO流的数量的指示，其中所述指示指示了与已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线数量相等的MIMO流的数量。所谓的MIMO流例如指的是个体数据流，该个体数据流利用像例如空间复用和预编码那样的技术在用于MIMO发射的MIMO发射器处产生。尽管在相同无线电信道资源上被并行发射，但是所述MIMO接收器能够分离这些MIMO流并因此增加了总的发射数据速率。

例如，应当被所述发送器发射到通信设备的MIMO流的数量的指示是能够被通信设备成功接收的MIMO流的数量指示。

所述指示例如是MIMO秩指示符。

所述确定器可例如被配置成确定要被通信设备用于执行所述MIMO数据接收的接收天线的数量以及被配置成对于与由该数量给定的一样多的接收天线确定它们要用于执行所述MIMO数据接收。换句话说，所述确定器确定要被用于所述MIMO数据接收的天线数量并从多个天线中选择相应数量的天线。

所述确定器例如可被配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于接收性能准则确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

例如，所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行所述MIMO数据接收，以便确定器确定的要用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线的数量是满足所述接收性能准则的最小天线数量。换句话说，所述确定器选择满足接收性能准则的天线最小子集。

接收性能准则例如是所述MIMO数据接收的所需吞吐量。所述接收性能准则还可以是所述MIMO数据接收的所需的可靠性或两者的组合。

所述确定器被配置成为多个天线中的每个天线确定接收性能并且例如被配置成基于所述接收性能来确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

例如，所述确定器被配置成为多个天线中的每个天线基于对接收天线所确定的接收性能的比较来确定所述天线是否要被通信设备用于来执行MIMO数据接收。

所述确定器例如被配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于所述接收天线是否被通信设备用于发送数据来确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

所述确定器可以被配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于所述通信设备和要在所述MIMO数据接收中被接收的数据的发送器之间的无线电条件来确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

所述确定器可以配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于所述天线与多个接收天线中的其它天线的相关性来确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

所述确定器可以例如被配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于使用多个接收天线的至少一部分所执行的先前MIMO数据接收的接收质量来确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

例如，所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收，以便如果所述先前MIMO数据接收的接收质量对于所述MIMO数据接收是不足够的，则已被确定要用于执行所述MIMO数据接收的接收天线数量高于用于所述先前MIMO数据接收的接收天线数量。

例如，所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收，以便如果在所述MIMO数据接收中要被接收的MIMO流低于所述先前MIMO数据接收中使用的接收天线数量，则已被确定要用于执行所述MIMO数据接收的接收天线数量低于用于所述先前MIMO数据接收的接收天线数量。

所述通信设备例如是移动终端。

所述接收器例如被配置成在MIMO数据接收中从基站接收数据。

所述移动终端例如可以执行图3中所图示的方法。

图3示出了流程图300。

所述流程图300图示了用于接收数据的方法。

在301中，通信设备为通信设备的多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

在302中，所述通信设备使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线执行所述MIMO数据接收。

在以下中描述可被提供的通信设备的进一步示例。

图4示出了通信设备400。

所述通信设备400包括多个接收天线401。

进一步地，所述通信设备400包括确定器402，确定器402被配置成确定由所述通信设备400使用的通信业务的类型并且基于所述通信业务的类型为多个接收天线401中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备400用于执行数据接收。

所述通信设备400进一步包括接收器402，接收器402被配置成使用已被确定用于执行所述数据接收的所述接收天线来执行数据接收。

换句话说，例如，通信设备基于通信业务类型确定哪些(以及因此多少)接收天线用于数据接收。例如，如果所述通信业务是数据需要连续发射的类型，如语音呼叫，则可确定使用单个天线，因为即使使用较多数量的天线，全部的发射也不能更早结束。作为进一步的示例，如果通信业务是其在周期基础上发送数据突发以及根据周期性预期突发的类型，所述确定器可确定大量天线要用于数据的接收。

所述通信业务类型例如是所述通信业务的发射行为的类型。

所述通信业务类型例如可以是所述通信业务是否需要数据的周期接收、数据的实时接收或数据的突发接收。

所述通信业务类型例如是如果支持较高的数据吞吐量则所述通信业务是否能够较早完成。。

所述通信业务类型例如是所述通信业务的数据吞吐量需求。

所述通信设备400例如执行如图5中所图示的方法。

图5示出了流程图500。

流程图500图示了用于接收数据的方法。

在501中，通信设备确定由所述通信设备使用的通信业务类型。

在502中，所述通信设备基于通信业务类型为所述通信设备的多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行数据接收。

在503中，所述通信设备使用已被确定用于执行所述数据接收的所述接收天线来执行所述数据接收。

应当注意的是，在所述通信设备200上下文中描述的方面和示例对通信设备400以及图3和5中图示的方法来说是类似有效的，反之亦然。

所述通信设备(例如确定器，发射器等)的元件例如可以由一个或多个电路来实施。“电路”可以被理解为任何类型的逻辑实施实体，其可以是专用电路或执行存储在存储器、固件或其任何组合中的软件的处理器。因此“电路”可以是硬连线逻辑电路或可编程逻辑电路，诸如例如微处理器(例如复杂指令集计算机(CISC))处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器)的可编程处理器。“电路”还可以是执行软件(例如任何类型的计算机程序，例如使用诸如例如JAVA的虚拟机编码的计算机程序)的处理器。将在下面被更详细地描述的相应功能的任何其它类型的实施方式也可被理解为“电路”。

在以下中，描述了在其中所述通信设备200和所述通信设备400分别地对应于在以下中被称为UE(用户设备)的LTE移动终端(诸如图1中的移动终端105)的示例。

关于以下的示例，例如根据LTE中的传输模式(TM)，在不同的接收器配置场景之间做出区分。

与“简单”接收分集相关即具有单个输入数据流的示例，如例如在根据LTE 的TM1，TM2，TM7中。

对于UE105，所述传输模式TM1，TM2和TM7仅意味着经典的接收分集(如在3G中)，其中多个天线的信号被组合并且不需要专门的处理(诸如在MIMO中)以及不向NodeB103提供针对接收的信号的反馈(诸如秩指示符(RI)，预编码矩阵指示符(PMI))。所述NodeB103可应用一些发射分集(TM2)或波束成型(TM7)方案，但是这些在UE接收分集方面是明显的。

在这样的方案中，例如可以主要地应用3G的原理。LTE通信是分组交换的且使用共享信道。这类似于HSPDA。因此，一种方法是例如当数据被接收时打开RxDiv(即使用多个天线，或更通常地，较高数量的天线)以及如果不再有数据被接收则关闭RxDiv(即仅使用一个天线，或更通常地，较低数量的天线)。关闭RxDiv可以有一些滞后，例如，只有在特定数量的时隙中不再有数据被接收，RxDiv才被关闭。

如果RxDiv的非常快的切换是可能的，那么人们可仅仅依靠在子帧的开始处的公共控制信道PDCCH，其指示用于所述UE105的数据是否在子帧的剩余部分中的所述共享数据信道PDSCH上传输。假定条件好且目前没有用于UE105的调度通信量，RxDiv可以被关闭，因为在好的接收条件下PDDCH通常可用单RX(即使用单天线)来接收，因为所述PDCCH是也需要被小区边缘用户接收的公共信道。

所述UE可进一步监视所述PDCCH的质量，例如所述PDCCH SNR或CRC错误，以判定所述PDCCH是否需要在RxDiv打开的情况下被读取以确保可靠检测。如果检测到差的接收条件，例如，如果所述PDCCH SNR低于阈值或存在最近的CRC错误，则所述PDCCH可在RxDiv打开的情况下被读取直到条件再次变好。

这个方法在图6中图示。

图6示出了流程图600。

在601中，UE105读取所述PDCCH。

在602中，UE105基于对所述PDCCH的读取确定下行链路数据是否被调度给所述UE105。如果下行链路数据(即下行链路数据传输)被调度给所述UE105，则在603中所述UE打开RxDiv并在604中在PDSCH上读取数据。随后，在601中，所述UE再次读取所述PDCCH。

如果没有调度下行链路数据给UE105，则在605中所述UE105确定在RxDiv关闭的情况下所述PDCCH质量是否足够读取PDCCH。如果PDCCH质量是足够的，在606中所述UE105关闭RxDiv并且在601中继续读取所述PDCCH。如果所述PDCCH质量是不足够的，则在606中所述UE105打开RxDiv并在601中再次读取所述PDCCH。

为了确定所述PDCCH质量是否足够，所述UE105例如可以使用已知的参考符号并应用相应的偏移来确定所述PDCCH的SNR。

例如，如果所述UE105在RxDiv打开的情况下在子帧的第二部分中解调所述PDSCH，则所述UE105也可在RxDiv打开的情况下在跟随的子帧开始处解调所述PDCCH，以及如果不存在在这个PDCCH中指示的UE数据，则可关闭RxDiv(根据602和603)。

打开/关闭RxDiv的可能速度可以影响属于PDCCH传输(即被PDCCH传输指示)的所述PDSCH传输是否跟随所述PDCCH传输的所述RxDiv判定(例如基于UE下行链路数据是否被调度)，或者所述RxDiv判定是否仅仅适用于跟随的PDSCH传输(或PDCCH传输)，即下一子帧的所述PDSCH(或PDCCH)传输。这还可以取决于在PDCCH传输中UE特定部分的位置。例如，如果所述UE特定部分在所述PDCCH传输的开始处(即分配给所述PDCCH传输的传输时段开始处)，则可以存在充足的时间来为跟随的PDSCH(即在相同子帧中的PDSCH传输)的开始打开RxDiv。另一方面，如果所述UE特定部分接近所述PDCCH传输的结束，则对所述第一PDSCH符号来说其可能太晚了并且所述UE105仅可以在所述PDSCH传输期间或者针对跟随的PDSCH传输(即下一子帧的所述PDSCH传输)打开RxDiv。

进一步的示例，可以被看作对应于所述通信设备400以及图5中所图示的方法，可被看作基于以下事实：例如，在RxDiv打开的情况下文件下载通常可以是有利的，因为更快的下载比RxDiv的激活节省更多的能量，然而对于流传送方案来说这可能是不同的，尤其当不能快速打开/关闭RxDiv时，例如在一个时隙接一个时隙的基础上。

例如，在通过LTE语音(VoLTE)的情况中，低速率语音流被连续地传输并且由所述用户而不是由传输速度来确定结束。因此，此处RxDiv可在好的无线电条件下关闭以节省功率，所述好的无线电条件例如可以由所述PDCCH和PDCCH质量(由信号电平，SNR，CRC错误确定)来确定，并且例如仅在差的无线电条件下或当不仅流传送业务是活动的而且例如文件下载被并行执行时，RxDiv才被打开。

这个方法在图7中被图示。

图7示出了流程图700。

在701中，所述UE105确定哪些通信业务是活动的，即哪些通信业务目前被UE105使用。

在702中，所述UE105确定是否仅仅低速率流传送通信业务目前被所述UE105使用。如果情况不是这样，则在703中UE打开RxDiv并在704中执行(或继续)数据接收。如果仅仅低速率流传送通信业务目前被所述UE105使用，则在705中所述UE105基于在706中对PDCCH/PDSCH的接收质量的确定来确定这些信道的接收质量是否足够(例如在RxDiv关闭的情况下这些信道是否可以以可接受的SNR被接收)。如果所述质量足够，则在707中关闭(或保持关闭)RxDiv并且在RxDiv关闭的情况下在704中执行(或继续)数据接收。如果所述质量不足够，则在703中打开RxDiv并在RxDiv打开的情况下在704中执行数据接收。基于所述数据接收，例如针对下一子帧，在706中可确定用于705中的跟随的判定中的PDCCH/PDSCH接收质量。

当在UE105中还存在可用的UE特定参考符号时，如在LTE的TM7中，这些可用于例如PDSCH的信号电平或SNR的计算，该信号电平或SNR的计算可在RxDiv判定中被考虑。

当配置了DRX周期时，通常没有数据被期望，因为原本不会存在被开始的DRX周期。因此，所述默认选项可以是RxDiv打开。仅当控制信道(例如PDCCH)的质量降级使得需要RxDiv用于可靠解码(例如由信号电平、SNR、CRC错误所确定)时，才可以打开RxDiv。

在某些情况中所述UE105在DRX周期的结束时例如依靠所述通信业务类型可知道何时可以期望数据。在这种情况中，它可以提前主动打开RxDiv以改善接收并允许接收的可靠开始。例如，如果UE105每60秒检查电子邮件(即通信业务是定期检查电子邮件)，则它知道在60秒的DRX之后接收一些(电子邮件控制)数据。在60秒之间的时间中，其它非定期数据通信量可以到达，但是这不能被计划，并且针对这点，可以应用如图7中所描述的方案。还可以存在针对在DRX周期期间将到来的数据通信量的其它指示符，例如，来自应用处理器或者上行链路中的传输(或传输准备，例如全缓冲)的指示符。

与“先进的”接收分集相关即具有多个输入数据流和多个输出数据流 (MIMO)的示例，如例如在根据LTE的TM3和TM4中。

对于LTE，还存在传输模式(TM)，在这些传输模式中当多个天线可用时，应用“先进的”空间复用方案，即MIMO方案。应当注意的是MIMO还被指定用于HSDPA以及在下面描述的方法还可应用到HSDPA MIMO或其它MIMO传输标准中。在使用根据LTE的MIMO的数据传输的情况中，所述UE105向NodeB103提供反馈，例如所述秩指示符(RI)和所述预编码矩阵指示符(PMI)。所述秩或所述信道系数/估计矩阵例如定义了多少不同的流能够被UE105有效地接收。利用到NodeB103的RI报告，所述UE105向所述基站建议所述NodeB103应该(并行)传输多少不同的MIMO流。为了接收并行传输的多个MIMO流，所述UE105最少需要与存在的MIMO流一样多的接收天线。在发射器和接收器处使用比流的数量(即所述MIMO传输的秩)更多的天线能够改进解调性能(这在好的条件中可能不需要)但是对解复用MIMO流来说不是必要的。

在下面描述了示例，在这些示例中在UE侧的活动接收天线的数量适应于MIMO通信，以便例如在不需要一些接收天线的情况中节省功率。这可以被看作对应于所述通信设备200和图3中图示的方法。

下面的示例例如可以应用到在UE侧具有两个接收天线且在NodeB侧具有两个发射天线的2×2MIMO系统中。然而，所述方案还可以扩展到更多数量的接收天线。例如，根据先进的LTE，指定了高达8×8的MIMO，这意味着8个接收天线。因此，关闭天线可涉及例如从使用6个接收天线进行到使用5个接收天线，或者打开天线可涉及从使用3个接收天线进行到使用4个接收天线。进一步地，“步长”，即打开或关闭的天线数量，可以大于单个天线。

以上在“简单”接收分集的上下文中描述的方法还可适用于所述“先进的”接收分集。例如：

·监视所述控制信道(PDCCH)并检查针对UE105的数据是否被发射，以及分别地打开/关闭天线。在MIMO的情况下这能够被扩展到检测多少MIMO流被发射，即所述UE最少需要多少天线来解码接收的数据。

·考虑到被发射的数据的类型，例如如果仅低速率流传送业务如VoLTE语音呼叫是活动的，则具有大量接收天线的高MIMO方案可能是不必要的。

关于一个或多个接收天线的关闭，应当注意的是，根据LTE，由于发射到所述UE105的MIMO流的数量由NodeB103控制，所以所述UE105不能在不与NodeB103协商的情况下简单地关闭天线，因为活动接收天线的剩余数量对接收MIMO流的数量来说可能是不足够的，并且因此所述UE105应当至少保持与由其用秩指示符(RI)报告的秩所给出的一样多的活动接收天线。

为了减少活动天线的数量(即关闭一个或多个天线，即使用减少的天线数量用于所述MIMO接收)，在好的无线电条件且高数据速率接收但低秩的情况中，所述UE105可将天线数量减少到其用秩指示符(RI)报告的秩。在好条件中的仅低数据速率接收且高秩的情况中，所述UE105可报告比实际经历的秩低的秩(例如用秩1而不是秩2)以减少由NodeB103发射的MIMO流数量，然后使得所述UE105能关闭天线。

在这个方案中，可考虑通过所述UE105的秩报告的往返时间和通过NodeB103的对应MIMO流传输控制。例如，当所述UE105减少所报告的秩以减少天线数量时，所述UE105仅当所述基站103对所述减少的秩做出反应(即减少所发射的MIMO流的数量)时，才减少天线数量。

另外，当关闭天线时所述UE105可试图选择对接收性能具有最小贡献的(一个或多个)天线来关闭。这可以允许优化性能，因为仅较好的(一个或多个)天线(即对接收性能具有最高贡献)剩下。用于选择(一个或多个)天线的示例性机制是：

·基于信道估计，所述UE105可计算每个天线的个体SNR(或信号电平)，对这些SNR排序并关闭具有最低SNR的(一个或多个)天线。

·在MIMO通信中，秩和在天线之间的相关性实际上可以比SNR更重要。因此，基于所述信道估计矩阵，所述UE105可从矩阵个体地清除每个天线，并检查剩余的信道矩阵对于哪个被清除天线呈现最好的性能并关闭那个相应的天线。如果多于一个天线要被关闭，则通过步进地清除一个天线的步进方法可以完成或同时考虑所有组合的更复杂的方法可以完成。

·当不是UE105处的所有接收天线也被用作发射天线时，这可在所述天线性能的评估中通过优先级或偏爱来考虑。例如，可以通过使用相同的(一个或多个)天线用于接收和发射来实现功率节省。可替换地，可通过使用没有用作发射天线的接收天线来减少由发射/接收串话所产生的噪声/干扰。一个或多个天线例如可以基于以下中一个或组合来关闭：

·好的条件，例如

□CQI(信道质量指示符)是在阈值之上或CQI处在最大值

□自一定数量的帧以后无HARQ(混合自动重复请求)重传，(即首次传输总是成功的)

□PDCCH或信道估计数据，SNR，信号电平，……

□……

·自一定数量的帧以后测量的秩低于活动天线的数量(这意味着一些天线有阻碍更高数量MIMO流的高相关性)

·自一定数量的帧以后NodeB103发射比报告的秩所给出的更少的MIMO流(这意味着存网络侧针对更高的MIMO方案没有充足的数据可用，例如在仅低速率流传送的情况中)。

关闭天线的方案的示例在以下参考图8进行解释。

图8示出了框图800。

在801中的数据接收期间，所述UE105在802中检查所述无线电条件是否好(例如足够好以证明减少所使用的接收天线数量)。如果所述无线电条件不好，则在803中所述UE105保持天线如它们原有的数量并在801中继续数据接收。

如果所述无线电条件是好的，所述UE105在804中检查所报告的秩是否低于活动接收天线的数量。如果情况是这样，则在805中减少活动天线的数量。如果所述秩不低于活动接收天线数量，则所述UE105在806中检查发射到所述UE105的MIMO流的数量是否低于所报告的秩。如果情况是这样，在805中减少活动天线的数量。如果发射到所述UE105的MIMO流的数量不低于所报告的秩，则所述UE105在803中保持活动天线的目前数量并在801中继续所述数据接收。

为了选择在805中减少活动天线数量的情况中要被关闭的天线，所述UE105在807中基于接收的数据执行信道估计，后面是在808中的秩评估和选择要被关闭的天线。在805中所选择的天线被关闭之后，所述UE105在801中用减少的活动天线数量来继续数据接收。

关于打开天线，一个或多个天线例如可以基于以下中的一个或组合来打开：

·坏条件，例如通过CRC错误、HARQ重传、低SNR、低信号电平、……来识别

·所需吞吐量的增加，即期望发射更高数量的数据以及因此需要更多MIMO流和更高的可靠性。这能够例如基于以下来识别：

□新的业务类型已变为活动的，例如在语音呼叫之上的视频呼叫或非流传送业务如数据下载或浏览。

□目前MIMO流负载都非常重，例如分组活动大于某个阈值(如50％)，以示出目前可用数据速率已几乎被完全使用。

□在上行链路中发射了对更高数量数据/大量分组的请求。

□在所请求的分组和接收的分组之间的分组计数器是有分歧的。

在好的无线电条件中，所述UE105可打开一个或多个附加天线来增加MIMO流数量且随之增加吞吐量。然而，那需要一个或多个附加天线导致所述信道估计矩阵中的更高的秩。如果情况不是这样(这可能发生)，则一个或多个附加天线在好的条件下可能没有益处。因此，所述UE105可按规则间隔(例如每x个帧(x是预定数量))检查在通过打开一些(或全部)天线达短的测量时段(例如仅足够长来获得可靠信道估计矩阵以计算可能的秩)而使更多(或所有)天线是活动的情况下可能的秩将是多少。在这个短时段期间所述附加天线可被用于改进解调。这个秩测量例如还可以当检测到对增加吞吐量的请求时被触发。

当所述UE105具有许多接收天线且仅少量活动时，则可能存在几个天线用于从中选择，如果例如仅一个天线应当被打开。因此，根据某个准则选择最好天线的机制可以被用于优化性能。这样准则例如可以是以下中的一个或组合：

·打开(一个或多个)天线后的最高SNR

·打开(一个或多个)天线后的最高秩

·所述(一个或多个)天线被用于/不用于发射(参见上述关于用于接收和发射两者的天线的使用的解释)。

这些准则中的一些实际上需要针对天线的测量，这些天线是要被使用的(一个或多个)天线的候选。为此，可打开候选天线来判定哪个(或哪些)将到最后被保持打开。这例如可根据以下来进行：

·所述UE105可在像例如上面提到的短测量时段期间使用测量以获取例如候选天线的SNR和/或秩测量

□这些可以是像上面提到的定期天线测量(如每x个帧)或是当所述UE105检测到对于更多天线的请求时(例如当所述UE105已确定应当打开一个或多个天线时)的瞬时天线测量。

□对于(定期或瞬时)测量，为了避免在测量期间增加太多功率消耗，可能不希望打开所有天线。因此，所述UE105可选择仅一个或少量候选天线用于测量。

■例如，对于以规则间隔的测量，可以根据循环方案在所有候选天线中(这可能是所有尚未打开的、即尚未用作接收天线的天线)选择针对其进行测量的候选天线。

■对于瞬时以及定期测量，所述UE105还可使用如关于候选天线之间的(通常的)相关性的先验信息，例如关于哪个候选天线通常与哪些其它候选天线或活动天线不相关的信息。对于多个候选天线，一些候选天线相互的或与活动天线的相关性通常比与其它候选或活动天线的相关性大。这可例如通过在生产/校准时的测量，通过所述UE105随时间保持的历史，或简单地通过关于UE105中天线位置的知识来确定。这个信息可被存储在查找表中，列出例如当天线A是活动的，相对天线C应该优选天线B，因为天线B最可能是更好的那个(产生更高秩、SNR、……)。然后当UE105判定在天线A已经是活动的时天线B还是天线C要被测量(以及多久一次)时可以使用这个表。

·所述UE105例如基于以上描述的查找表可简单地作出判定，然后检查针对测量被选择的天线是否产生所希望的效果，例如允许更多MIMO流的更高的秩。

应当注意的是如果所述评估结果(也就是对一个或多个天线被打开的效果的评估)指示这可以是有利的，则所述UE105可以在打开天线的同时还可关闭其它天线(通常少于被打开的天线)。例如，所述UE105可以具有四个天线A、B、C、D而且天线A和B是活动的。然后检测到对三个天线的请求，因为需要秩3。假定测量示出A、C和D产生具有最高SNR的秩3，则所述UE105可判定关闭天线B并且同时(或在所有四个天线都活动的短过渡时间后)打开C和D。

关闭天线的方案的示例在以下参考图9进行解释。

图9示出了框图900。

在901中的数据接收期间，所述UE105在902中确定所述条件是否是差的，例如无线电条件是否不够好使得例如能够使用目前活动天线的数量来确保所需要的业务质量。

如果条件不差，所述UE105在903中确定是否需要增加数据吞吐量。如果情况不是这样，则所述UE105在904中确定是否调度定期天线测量。如果情况也不是这样，则在905中保持目前活动天线的数量相同并且所述UE105继续在901中使用相同数量的接收天线的数据接收。

然而，如果在902、903或904中的任何检查是肯定的，则所述UE105针对一个或多个附加天线(即目前没有打开(即目前未用于数据接收)的天线)执行性能测量。

基于测量结果，所述UE105选择要被用于进一步数据接收的天线。所述UE105可使用关于天线行为(例如关于以上针对906和907描述的天线相关性)的先验输入(即先验信息)908。在909中，所述UE105打开所选择的天线(即激活所选择的天线用于数据接收)并继续在901中的数据接收。

虽然已参考特定的方面具体地示出和描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种变化。本发明的范围因此由所附的权利要求来指示，并且因此也意图包含落在权利要求等同物的含义和范围内的所有变化。

Claims (25)

1.一种通信设备，包括：

多个接收天线；

确定器，配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收；以及

接收器，配置成使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线来执行所述MIMO数据接收。

2.如权利要求1所述的通信设备，其中所述MIMO数据接收是从MIMO流的发送器的MIMO数据接收，以及所述通信设备进一步包括：发射器，配置成发射应当由发送器发射到通信设备的MIMO流的数量的指示，其中所述指示指示了MIMO流的数量等于已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线的数量。

3.如权利要求2所述的通信设备，其中应当由所述发送器发射到通信设备的MIMO流的数量的指示是能够被通信设备成功接收的MIMO流的数量的指示。

4.如权利要求2所述的通信设备，其中所述指示是MIMO秩指示符。

5.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成确定要被通信设备用于执行所述MIMO数据接收的接收天线的数量，以及被配置成针对与由所述数量给定的一样多的接收天线确定它们要被用于执行所述MIMO数据接收。

6.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线基于接收性能准则确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收。

7.如权利要求6所述的通信设备，其中所述确定器配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收，使得确定器确定要用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线的数量是满足所述接收性能准则的最小天线数量。

8.如权利要求6所述的通信设备，其中所述接收性能准则是所述MIMO数据接收所需的吞吐量。

9.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个天线中的每个天线确定接收性能，以及被配置成基于所述接收性能确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

10.如权利要求9所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个天线中的每个天线，基于为接收天线所确定的接收性能的比较，确定所述天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

11.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线，基于所述接收天线是否要被所述通信设备用于发送数据，确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

12.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线，基于在所述通信设备和所述MIMO数据接收中要被接收的数据的发送器之间的无线电条件，确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

13.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线，基于所述天线和多个接收天线中的其它天线的相关性，确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

14.如权利要求1所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线，基于使用多个接收天线的至少一部分所执行的先前MIMO数据接收的接收质量，确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收。

15.如权利要求14所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收，以便如果所述先前MIMO数据接收的接收质量对所述MIMO数据接收来说不足够，则已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线数量高于用于所述先前MIMO数据接收的接收天线数量。

16.如权利要求14所述的通信设备，其中所述确定器被配置成为多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行MIMO数据接收，以便如果在所述MIMO数据接收中要被接收的MIMO流低于所述先前MIMO数据接收中使用的接收天线数量，则已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线数量低于用于所述先前MIMO数据接收的接收天线数量。

17.一种接收数据的方法，包括：

为通信设备的多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行MIMO数据接收；

使用已被确定用于执行所述MIMO数据接收的所述接收天线来执行MIMO数据接收。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述MIMO数据接收是来自MIMO流的发送器的MIMO数据接收，并且所述方法进一步包括发射应当由发送器发射到通信设备的MIMO流的数量的指示，其中所述指示指示了MIMO流的数量等于已被确定用于执行所述MIMO数据接收的接收天线的数量。

19.一种通信设备，包括：

多个接收天线；

确定器，被配置成确定所述通信设备使用的通信业务的类型以及基于所述通信业务的类型为多个接收天线的每个接收天线确定所述接收天线是否要被通信设备用于执行数据接收；以及

接收器，被配置成使用已被确定用于执行所述数据接收的所述接收天线来执行数据接收。

20.如权利要求19所述的通信设备，其中所述通信业务的类型是所述通信业务的传输行为类型。

21.如权利要求19所述的通信设备，其中所述通信业务的类型是所述通信业务需要数据的周期接收、数据的实时接收还是数据的突发接收。

22.如权利要求19所述的通信设备，其中所述通信业务的类型是如果支持较高的数据吞吐量，所述通信业务是否能够较早完成。

23.如权利要求19所述的通信设备，其中所述通信业务的类型是所述通信业务的数据吞吐量需求。

24.一种接收数据的方法，包括：

确定由所述通信设备使用的通信业务的类型；

基于所述通信业务的类型，为通信设备的多个接收天线中的每个接收天线确定所述接收天线是否要被所述通信设备用于执行数据接收；

使用已被确定用于执行所述数据接收的所述接收天线来执行数据接收。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述通信业务的类型是所述通信业务的传输行为类型。

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