CN104094655A - 在多天线无线通信系统中的时间复用的信道状态信息报告 - Google Patents

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Abstract

本文的实施例涉及用户设备(305)中的用于在无线通信系统(300)中使得基站(301)能够调度用户设备(305)的方法。无线通信系统(300)处于多输入多输出MIMO模式，并且包括四个传输天线。用户设备(305)经由无线电载波(302)连接到基站(301)。用户设备(305)基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定信道状态信息CSI，该CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK。用户设备(305)通过多个传输时间间隔TTI将CSI传输到基站(301)，使得基站(301)能够调度用户设备(305)。

Description

在多天线无线通信系统中的时间复用的信道状态信息报告
技术领域
本文的实施例通常涉及用户设备、用户设备中的方法、基站和基站中的方法。更具体地，本文的实施例涉及在无线通信系统中调度用户设备。
背景技术
在也称为无线通信系统或简称为系统的典型的蜂窝网络中，用户设备(UE)经由无线电接入网(RAN)来与一个或多个核心网(CNS)进行通信。
用户设备是移动终端，订户可以通过该移动终端来接入由运营商的核心网提供的服务以及运营商的RAN和CN提供对其的接入的运营商网络外部的服务。用户设备可以是例如通信设备，诸如具有无线能力的移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板计算机或膝上型计算机。用户设备可以是便携式、口袋可存储的、手持式、计算机包括的或车载的移动设备，其能够经由无线电接入网络来与诸如另一用户设备或服务器的另一实体通信语音和/或数据。
用户设备被使得能够在系统中进行无线通信。可以经由包括在系统内的无线电接入网络以及可能一个或多个核心网在例如两个用户设备之间、在用户设备和常规电话之间和/或在用户设备和服务器之间执行该通信。
无线电接入网络覆盖被划分成小区区域的地理区域，其中每个小区区域由例如无线电基站(RBS)的基站来服务。在一些无线电接入网络中，基站是还被称为演进的NodeB(eNB)、NodeB或B节点。小区是由在基站站点处的基站提供无线电覆盖范围的地理区域。每个小区在本地无线电区域内由在小区中广播的身份来标识。基站通过在无线电频率上操作的空中接口来与基站范围内的用户设备进行通信。
由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化的高速分组接入(HSPA)支持与移动宽带数据服务相结合的语音服务的提供。HSPA包括高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)和HSPA+。HSDPA允许基于通用移动电信系统(UMTS)的系统具有更高的数据传输速度和容量。在HSDPA中，新的传输层信道，高速下行链路共享信道(HS-DSCH)已经被添加到3GPP UMTS版本5和其他规范中。这通过引入三个物理层信道来实现：高速共享控制信道(HS-SCCH)、上行链路高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)和高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)。HS-SCCH在两个时隙之前向用户设备通知将在HS-DSCH上发送数据。HS-DPCCH承载确认信息和用户设备的当前信道质量指示符(CQI)。然后，基站使用该值来计算在下一次传输中要向用户设备发送多少数据。HS-PDSCH是映射到承载实际用户数据的上述HS-DSCH传输信道的信道。HSPA可以通过使用混合自动重复请求(HARQ)来从错误中快速恢复。HARQ是一种使得能够通过将损坏的分组存储在接收设备中而不是丢弃该分组来从系统中的错误中快速恢复的技术。即使重传的分组有错误，也可以从不良分组的组合中得到好的分组。上面使用的术语下行链路可被缩写为DL，并且是在从基站到用户设备的方向上经历的链路。
多输入多输出(MIMO)是指在发射机和接收机处具有多个天线的任何通信系统，并且使用该系统来改善通信性能。术语输入和输出是指承载信号的无线电信道，而不是具有天线的设备。在发射机(Tx)处，可以使用多个天线经由传输分集来减轻衰落的影响，并且经由空分多址来增加吞吐量。在接收机(Rx)处，多个天线可被用于接收机，合并多个天线提供分集和组合增益。如果在发射机和接收机二者处均有多个天线可用，那么可以从各个天线传送不同的数据流，其中每个数据流承载不同的信息，但是使用相同的频率资源。例如，使用两个传输天线，可以传输两个独立的数据流。在接收机处，需要多个天线来基于其空间特性对数据流进行解调。通常，所需要的接收机天线的最小数目等于独立数据流的数目。4×4的MIMO，也称为4分支MIMO或处于MIMO模式的系统，可以支持多达四个数据流。
对长期HSPA演进添加了若干新的特征以满足国际移动电信-高级(IMT-A)所设置的要求。这些新的特征的主要目标是提高平均频谱效率。一种用于改善下行链路频谱效率的可能的技术可以是引入对4分支MIMO的支持，即利用多达四个传输天线和接收天线来提高空间复用增益，并且提供改进的波束形成能力。4分支MIMO对高信噪比(SNR)用户设备提供高达每5MHz载波84Mbps，并且改善了低SNR用户设备的覆盖。
信道反馈信息使得位于例如基站中的调度器能够决定哪个用户设备应当被并行服务。用户设备被配置为向基站发送三种类型的信道反馈信息：CQI、RI和PMI。CQI是信道信息反馈的重要部分。CQI向基站提供关于用户设备此时所支持的链路适配参数的信息。CQI用于确定编码率和调制字母表、以及空间复用的数据流的数目。RI是秩指示符或秩信息的缩写，并且是对于层(即要在空间复用中使用的流)数目的用户设备建议。本领域技术人员应当理解，这等同于优选的传输块的数目。RI仅在用户设备操作于具有空间复用的MIMO模式中时被报告。在2×2MIMO配置中RI可以具有值1或2，并且在4×4MIMO配置中其可以具有从1到4的值。RI与CQI报告相关联。这意味着CQI是在假设特定RI值的情况下计算的。
RI通常比CQI更慢地变化。PMI是预编码矩阵指示符的缩写，并且提供关于在基于码本的预编码中的优选预编码矩阵的信息。PMI仅在用户设备在MIMO中操作时被报告。码本中的预编码矩阵的数目取决于基站上的天线端口的数目。例如，根据RI和用户设备能力，4个天线端口支持多达64个矩阵。预编码控制指示符(PCI)指示在基站处应用于传输信号的特定预编码矢量。
图1示出了在典型的数据呼叫建立期间在基站和用户设备之间交换的消息。该方法包括可以以任何适当顺序执行的以下步骤：
步骤101
基站广播公共导频指示符信道(CPICH)，这是具有恒定功率并且具有已知比特序列的下行链路信道，使得用户设备可以在步骤102中估计信道并且计算CQI和PCI。
步骤102
根据步骤101中的CPICH，用户设备估计信道，并且计算CQI和PCI。
对于两个天线，如下计算CQI：
其中CQI是每个单独层的信道质量。CQI1表示第一码字的CQI，CQI2表示第二码字的CQI，并且CQIS表示单个流的CQI。数字31用于在两个码字和一个码字之间进行区分。如果CQI小于31，则这是一个码字的传输。
步骤103
使用HS-DPCCH向基站报告在步骤102中计算的信息，即CQI和PCI，以及HARQ ACK/NAK。HS-DPPCH的周期是一个子帧，例如2毫秒。3GPP版本5到版本9中的HS-DPCCH基于1xSF256解决方案。SF是扩频因子的缩写。在图2a和2b中示出了HS-DPCCH的结构。图2a图示了PCI和CQI在结构中的一般位置，并且图2b图示了PCI和CQI在结构中如何定位的示例。公知的是，HS-DPCCH子帧结构包括用于HARQ ACK/NACK传输的一个时隙以及用于CQI/PCI传输的两个时隙。在下文中，即使文本或附图涉及HARQACK，应当理解，这也可以是HARQ NACK。ACK是肯定确认的缩写，并且NACK是否定确认的缩写。
图2a和2b中的针对传输时间间隔(TTI)＝2ms的HS-DPCCH子帧结构包括HARQ ACK或NACK，其向基站通知用户设备是否已经接收到正确的下行链路数据。该字段被这样定义：1-NACK、0-ACK，即1表示NACK并且0表示ACK。CQI基于CPICH强度反映PCI。每个子帧包括HARQ ACK/NACK、两个CQI字段和一个PCI字段。换言之，每个子帧包含相同的字段。
对于涵盖MIMO的3GPP版本7，HARQ ACK/NACK码本包括6个码字加上前同步码/后同步码(PRE/POST)信息。
在3GPP版本7中，根据CQI类型有5个或2×4个比特被分配用于描述CQI。对于秩1和秩2，每个流分别存在30或15个CQI。秩可以从1变化到传输和接收天线的最小数目。秩确定可以同时成功传输多少层，也称为传输秩。秩是经由CQI信号隐式地用信号发送的。此外，针对每个流的CQI被彼此独立地用信号发送。除了CQI比特之外，分配2个比特用于用信号发送优选的预编码信息。然后，7个(或10个)信息比特被编码到在第二和第三时隙期间传输的20个信道比特中。
返回到图1。
步骤104
一旦基站接收到CQI、PCI和HARQ ACK/NACK，其在调度之后向用户设备分配将被用于下行链路传输的所需要的信道化码、调制和编码、预编码信道索引。
步骤105
基站使用HS-SCCH来向用户设备传输来自步骤104的关于所分配的信道化码、调制和编码、预编码信道索引的信息。
步骤106
用户设备检测HS-SCCH上的传输，即用户设备接收在步骤105中传输的信息。
步骤107
一旦用户设备已经检测到HS-SCCH上的传输，基站开始其使用HS-PDSCH通过数据业务信道对用户设备的下行链路传输。基站在每个TTI中，其在HSDPA中是2毫秒，周期性地向用户设备进行传输。
通常，HS-DPCCH设计取决于很多因素，例如所支持的码字的数目、HARQ进程的数目、预编码码本等。4分支MIMO应当支持两个码字和两个HARQ进程。
当前HSDPA系统(3GPP版本7-10)在基站处支持一个或两个传输天线。对于这些现有系统，用户设备通过信道探测来测量信道，并且在一个子帧中报告信道状态信息。子帧可以被定义为例如一个TTI，其可以是例如1ms或2ms。通常，该报告包括明确指示RI和PCI的CQI。用户设备在每个子帧中，即每个TTI中，周期性地向基站发送该报告。一旦基站接收到该报告，其基于调度器度量来向每个特定的用户设备授权调制和编码方案(MCS)、码数目、秩和PCI。基于该信息，基站可以优化每个TTI的下行链路吞吐量。
发明内容
因此，本文的实施例的目标是提供在无线通信系统中用户设备的改善的调度。
根据第一方面，该目的通过一种在用户设备中的、用于在无线通信系统中使得基站能够调度用户设备的方法来实现。无线通信系统处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。用户设备经由无线电载波被连接到基站。用户设备基于关于CPICH的信息来确定信道状态信息(CSI)。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。用户设备通过多个TTI将CSI传输到基站，使得基站能够调度该用户设备。
根据第二方面，该目标通过在基站中的、用于在无线通信系统中调度用户设备的方法来实现。该无线通信系统处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。基站经由无线电载波被连接到用户设备。基站通过多个TTI从用户设备接收CSI。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。基站基于接收的CSI来调度用户设备。
根据第三方面，该目标通过用户设备来实现，该用户设备用于在无线通信系统中使得基站能够调度该用户设备。该无线通信系统处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。用户设备经由无线电载波被连接到基站。用户设备包括确定单元，其被配置为基于关于CPICH的信息来确定CSI。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQACK/NACK。用户设备还包括发射机，其被配置为通过多个TTI将CSI传输到基站，使得基站能够调度用户设备。
根据第四方面，该目标通过基站来实现，该基站用于在无线通信系统中调度用户设备。该无线通信系统处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。基站经由无线电载波被连接到用户设备。基站包括被配置成通过多个TTI从用户设备接收CSI的接收机。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。基站还包括被配置为基于接收到的CSI来调度用户设备的调度器。
由于HARQ ACK/NACK、CQI、RI和PCI在适应于4分支MIMO反馈信道的结构中被传输，所以无线通信系统中的用户设备的调度得以改善。因此，用户设备可以在第一子帧之后被调度，而不是等待完整的信道状态信息(3个子帧)，并且由此减少了一个子帧延迟的可能延迟。这对于延迟敏感的数据应用给出了显著改善。
本文的实施例提供许多优点，其示例的非穷尽列表如下：
本文的实施例可以具有改善下行链路频谱效率并且提高平均频谱效率的优点。
本文的实施例的另一优点可以是其增强空间复用增益并且改善波束形成能力。
本文的实施例提供了下述优点：在其可能用于4分支MIMO反馈信道设计时，其可能需要最小的标准改变。
本文的实施例不限于上述特征和优点。本领域的技术人员在阅读下述具体描述时将认识到另外的特征和优点。
附图说明
现在，将通过参考图示实施例的附图在下面的具体描述中更详细地进一步描述本文的实施例，并且在附图中：
图1是图示根据现有技术的方法的信令图。
图2a-b是图示HS-DPCCH结构的示意性框图。
图3是图示通信系统的实施例的示意性框图。
图4是图示方法的实施例的信令图。
图5a-c是图示HS-DPCCH结构的实施例的示意性框图。
图6是图示链路级性能的仿真的图表。
图7是图示用户设备中的方法的实施例的流程图。
图8是图示用户设备的实施例的示意性框图。
图9是图示基站中的方法的实施例的流程图。
图10是图示基站的实施例的示意性框图。
图11是图示基站的实施例的示意性框图。
图12是图示用户设备的实施例的示意性框图。
附图不一定是按比例的，并且为清楚起见，某些特征的维度可以被放大。相反，重点在于图示本文的实施例的原理。
具体实施方式
4分支MIMO的引入将要求新的反馈信道结构，以将CQI/PCI信息从用户设备发送到基站。因为建议使用两码字4分支MIMO，所以可以使用与用于2分支MIMO相同的HS-DPCCH结构来用于4分支MIMO。因为4分支MIMO要求更多的比特来报告RI和PCI，所以问题是如何通过使用与如今相同的HS-DPCCH来报告RI和PCI。
图3描绘了其中可以实施本文的实施例的无线通信系统300。在一些实施例中，通信系统300可以适用于一个或多个无线电接入技术，诸如例如长期演进(LTE)、LTE高级、宽带码分多址(WCDMA)、HSPA、全球移动通信系统(GSM)或任何其他3GPP无线电接入技术。无线通信系统300处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。无线通信系统300可以被称为4路传输天线无线通信系统、4分支MIMO系统或处于MIMO模式的具有4个传输天线的系统。
无线通信系统300包括服务小区的基站301。基站301可以是诸如NodeB、eNodeB的基站、或者能够通过无线电载波302与存在于小区中的用户设备305进行通信的任何其他单元。
用户设备305可以是具有通信能力的、能够通过无线电信道302与基站301进行通信的任何适当的通信设备或计算设备，例如但不限于移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机、MP3播放器或便携式DVD播放器(或类似的媒体内容设备)、数字相机或甚至固定设备，诸如PC。PC也可以经由移动站连接作为广播/多播媒体的端点站。用户设备305还可以是例如电子相框、心脏监控设备、入侵或其他监控设备、天气数据监视系统、车辆、汽车或运输通信设备等中的嵌入式通信设备。在一些附图中，用户设备305被称为UE。
对于描述MIMO的3GPP版本7，HARQ ACK/NACK码本包括6个码字加PRE/POST。从HARQ ACK/NACK的设计角度看，似乎对于两个码字，两个HARQ进程使用根据3GPP版本7的HARQACK/NACK码本(所有秩的联合码本)。
重用多载波演进步骤使得将HARQ ACK/NACK信令针对具有多个载波的4×4DL MIMO扩展很直接。对于两个载波，一些3GPP版本9码字可以被重用以对ACK/NACK进行联合编码。类似于多载波，有必要包括其中一个载波被DTX的情况。对于三至四个载波，很自然地通过将载波分组成两个和两个并且引入DTX码字来重用3GPP版本10多载波操作。DTX是非连续传输的缩写。
现在将参考在图4中描绘的组合的信令图和流程图来描述根据一些实施例的在无线通信系统300中用于使得基站301能够调度用户设备305的方法。无线通信系统300处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。该方法包括以下步骤，该步骤还可以以除了下述之外的其他适当顺序被执行。
步骤401
基站301广播CPICH，其为具有恒定功率并且具有已知的比特序列的下行链路信道，从而用户设备305可以在步骤402中估计或测量信道302，并且计算CQI、RI和PCI。
步骤402
根据步骤401中的CPICH，用户设备305确定CSI，即其估计或测量信道302，并且计算CQI、RI和PCI。
对于两个天线，如下计算CQI：
其中CQI是每个单独的层的信道质量。CQI1表示第一码字的CQI，CQI2表示第二码字的CQI，并且CQIS表示单个流的CQI。数字31用于在两个码字和一个码字之间进行区分。如果CQI小于31，则这是一个码字的传输。
步骤403
对于具有两个HARQ进程的4分支MIMO，用户设备305通过反馈信道周期性地向基站301通知在步骤402中计算的参数。HARQACK/NACK信息具有与3GPP版本7相同的结构。
对于每个码字的CQI，因为在标准中定义了两个码字，所以根据本文的实施例需要两个码字(5个比特一个)。对于两个HARQ进程，需要两个CQI，这是与3GPP版本7相同的。3GPP版本7的CQI表可以被重用。
如前所述，RI指示用户设备305偏好的层的数目(2个比特)，即偏好的传输块的数目。因为多达4个流是可能的，所以建议使用两个专用比特来指示秩信息。
对RI中的PCI(4个比特)，假定4个比特用于指示预编码权重。一个问题是单个码本(单个反馈速率)将被使用还是包括内码本和外码本的乘积码本将被使用，内码本捕捉每个极化状态内的相关性，而外码本用于使两个极化方向同相或旋转。因为内预编码器集中于信道的长期属性而外预编码器关注短期属性，所以对于这两个预编码器可以使用不同的反馈速率。
在下文中，描述了对具有两个HARQ进程的HS-DPCCH的一些示例设计选项：
·示例1：时间复用的RI/PCI
·示例2：时间复用的CQI
·示例3：在一个子帧中的CQI/RI/PCI。
在图5a中图示了示例1。图5a描绘了具有时间复用的RI和PCI的HS-DPCCH结构。观察到用户设备偏好的秩信息在第一TTI中，即子帧中被指示，并且PCI比特在接下来的两个TTI中被时间复用。TTI也可以被称为报告间隔。在图5a中，PCI MSB指示PCI的最高有效比特，并且PCI LSB指示PCI的最低有效比特。MSB是最高有效比特的缩写，并且LSB是最低有效比特的缩写。该结构之后的主要原理是，作为信道的二阶统计的秩信息缓慢改变，并且延迟的RI/PCI信息不会影响链路级性能。观察到，在该情况下，在第二和第三TTI中报告的CQI应当基于在第一TTI中报告的RI。注意，PCI被复用在接下来的两个TTI中仅是示例。PCI可以被复用在第一TTI之后的多个TTI中。在图5a中，RI、PCI MSB和LSB PCI被解释为联合的RI/PCI码字。
图6示出了其中在一个TTI中传输最佳CQI/RI/PCI的情况以及其中每个TTI传输CQI并且RI/PCI被时间复用在三个TTI上的情况的链路级性能的仿真。图6的x轴表示分贝(dB)。图6的y轴表示以Mbps为单位的吞吐量。有方块的线图示最佳CSI，其中CQI/RI/PCI在同一TTI中被传输。有圆圈的线图示延迟的CSI，其中CQI每TTI被传输并且RI/PCI被时间复用在三个TTI上。图6中的链路级模拟是针对PA3信道被示出的。可以观察到，因为性能取决于CQI而不是RI/PCI，所以这两个图形之间的性能差距非常小。HARQ ACK或NACK向基站301通知设备305是否已经接收到正确的下行链路数据。该字段被像这样定义：1-NACK，0-ACK，换言之，NACK由值1表示并且ACK由值0表示。
返回到图5。
在图5b中描绘了示例2，图5b示出具有时间复用的CQI的HS-DPCCH结构。在第一TTI，即子帧中，传输用于第一码字的CQI，并且传输第二码字。RI和PCI比特在每个TTI中被传输。
在图5c中描绘了示例3，图5c示出了该设计选项的结构。CQI/RI/PCI比特在一个TTI，即子帧中，被传输。在该情况下，观察到在所有的比特没有被适配到HS-DPCCH的现有结构中时有必要改变SF或编码器。扩频因子描述了信号被扩展多少。
除了在图5a-c中示例的上述设计选项之外，HS-DPCCH可以针对较低秩被优化，类似于在3GPP版本7种的类型B报告，并且对于较高秩，可以使用设计选项中的任何一个。
返回到图4。
步骤404
在基站301已经在步骤403中接收到CSI报告时，基站301调度传输块、调制和编码方案、预编码控制索引。理想地，可能需要3个TTI来调度用户设备305，因为仅在3个TTI之后才得到完整的信道信息。不是等待从用户设备305得到完整CSI，替代地，基站301可以在一旦得到RI时，即在接收到第一TTI之后，开始调度用户设备305。对于调度，基站301可以在由RI所指示的子集内选择随机的PCI。被选择的随机的PCI可能与将在第二TTI中接收到的原始PCI不完全相同。然而，由于PCI错误而导致的影响最小。
步骤405
来自步骤404的关于传输块、调制和编码方案、预编码控制索引的信息被使用HS-SCCH从基站301传输到用户设备305。
步骤406
用户设备305检测HS-SCCH。
步骤407
一旦用户设备305已经检测到HS-SCCH，来自基站301的下行链路传输就使用HS-PDSCH通过数据业务信道开始。基站周期性地在每个TTI中向用户设备传输，TTI在HSDPA中是2毫秒。
注意，虽然上面的描述假设对单个下行链路载波应用4分支MIMO，但是能够直接将该实施例扩展到其中4分支MIMO与多载波HSDPA操作相结合地使用的场景。
现在将从用户设备305的角度来描述上述方法。图7是描述在用户设备305中的、用于在无线通信系统300中使得基站301能够调度用户设备305的本方法的流程图。无线通信系统300处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。用户设备305经由无线电载波302被连接到基站301。在一些实施例中，无线电载波302是单个下行链路载波或多载波。在一些实施例中，无线通信系统300是HSDPA系统。该方法包括将由用户设备305执行的下述步骤，该步骤可以以任何适当的顺序被执行：
步骤701
该步骤对应于图4中的步骤402。用户设备305基于关于CPICH的信息确定CSI。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。基站301需要该CSI来调度用户设备305。
步骤702
该步骤对应于图4中的步骤403。用户设备305通过多个TTI将CSI传输到基站301。
在一些实施例中，HARQ ACK/NACK和CQI在多个TTI中的每个TTI中被传输，并且RI和PCI被时间复用在该多个TTI的子集(subplurality)中。
在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI和PCI在多个TTI的每个TTI中被传输，并且CQI被时间复用在该多个TTI的子集中。
在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI、PCI和CQI在多个TTI的每个TTI中被传输。
在一些实施例中，CSI被使用HS-DPCCH传输到基站301。在一些实施例中，TTI是子帧。
用户设备305可以在第一TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和RI。
用户设备305可以在第二TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。在第二TTI中传输的PCI指示PCI的最高有效比特，称为PCI MSB。
用户设备305可以在第三TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。在第三TTI中传输的PCI指示PCI的最低有效比特，称为PCI LSB。
步骤703
该步骤对应于图4中的步骤405。用户设备305使用HS-SCCH从基站301接收关于调度的信息。
步骤704
该步骤对应于图4中的步骤407，用户设备305使用HS-PDSCH从基站301接收下行链路数据业务。
为了执行图7中所示的、用于在无线通信系统300中使得基站301能够调度用户设备305的方法步骤，用户设备305包括如图8所示的布置。无线通信系统300处于MIMO模式并且包括四个传输天线。用户设备经由无线电载波302被连接到基站301。在一些实施例中，无线电载波302是单个下行链路载波或多载波。在一些实施例中，无线通信系统300是HSDPA系统。
用户设备305包括被配置为基于关于CPICH的信息来确定CSI的确定单元801。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。
用户设备305进一步包括发射机803，被配置为通过多个TTI将CSI传输到基站301，使得基站301能够调度用户设备305。HARQACK/NACK和CQI可以在多个TTI中的每个TTI中被传输，并且RI和PCI可以被时间复用在多个TTI的子集中。在另一实施例中，HARQ ACK/NACK、RI和PCI在多个TTI的每个TTI中被传输，并且CQI被时间复用在多个TTI的子集中。在又一实施例中，HARQACK/NACK、RI、PCI和CQI在多个TTI的每个TTI中被传输。发射机803进一步被配置为在第一TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和RI，在第二TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和PCI，并且在第三TTI中传输HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。在第二TTI中传输的PCI指示PCI的最高有效比特(PCI MSB)，并且在第三TTI中传输的PCI指示PCI的最低有效比特(PCI LSB)。在一些实施例中，使用HS-DPCCH将CSI传输到基站301。在一些实施例中，TTI是子帧。
在一些实施例中，用户设备305还包括接收机805，其被配置成使用HS-SCCH从基站301接收关于调度的信息，并且使用HS-PDSCH从基站301接收下行链路数据业务。
用户设备305可以进一步包括存储器807，该存储器包括一个或多个存储器单元。存储器807被布置为用于存储数据、CQI、PCI、RI、HARQ ACK/NACK、阈值、时间周期、配置、调度和应用，以在用户设备305中被执行时执行本文的方法。
本领域技术人员还将理解，上述确定单元801、发射机803和上接收机805可以指模拟和数字电路和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/或固件的一个或多个处理器的组合，该软件和/或固件在由一个或多个处理器执行时。这些处理器的一个或多个以及其他数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干处理器和各种数字硬件可以在若干单独的组件中分布，无论是被独立封装还是组装成片上系统(SoC)。
现在将从基站301的角度来描述上述方法。图9是描述用于在无线通信系统300中用于调度用户设备305的基站301中的本方法的流程图。无线通信系统300处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。基站301经由无线电载波302被连接到用户设备305。在一些实施例中，无线电载波302是单个下行链路载波或多载波。在一些实施例中，无线通信系统300是HSDPA系统。该方法包括将由基站301执行的其他步骤，该步骤可以以任何适当的顺序被执行：
步骤901
基站301通过多个TTI从用户设备305接收CSI。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。
在一些实施例中，HARQ ACK/NACK和CQI在多个TTI中的每个TTI中被接收，并且RI和PCI被时间复用在该多个TTI的子集中。在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI和PCI在该多个TTI的每个TTI中被接收，并且CQI被时间复用在多个TTI的子集中。在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI、PCI和CQI在多个TTI的每个TTI中被接收。
在一些实施例中，使用HS-DPCCH从用户设备305接收CSI。在一些实施例中，TTI是子帧。
步骤901A
在一些实施例中，基站301在第一TTI中接收HARQACK/NACK、CQI和RI。
步骤902
在一些实施例中，基站301基于接收的RI来选择随机的PCI。
步骤903
基站301基于接收的CSI调度用户设备305。
步骤903a
当用户设备已经接收到RI时，基站301基于接收到的HARQACK/NACK、CQI、RI和随机的PCI来调度用户设备305。
步骤903b
在一些实施例中，基站301向用户设备305调度传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
步骤904
基站301在第二TTI中接收HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。
步骤905
基站301在第三TTI中接收HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。在第二TTI中接收的PCI指示PCI的最高有效比特，并且在第三TTI中接收到PCI指示PCI的最低有效比特。
步骤906
在一些实施例中，基站301使用HS-SCCH向用户设备305传输关于调度的信息。
步骤907
在一些实施例中，基站301使用HS-PDSCH向用户设备305传输下行链路数据业务。
为了执行在图9中所示的、用于在无线通信系统300中调度用户设备305的方法步骤，基站301包括如图10中所示的布置。无线通信系统300处于MIMO模式，并且包括四个传输天线。基站301经由无线电载波302被连接到用户设备305。在一些实施例中，无线电载波302是单个下行链路载波或多载波。在一些实施例中，无线通信系统300是HSDPA系统。
基站301包括接收机1001，其被配置为通过多个TTI从用户设备305接收CSI。CSI包括CQI、RI、PCI和HARQ ACK/NACK。在一些实施例中，HARQ ACK/NACK和CQI在多个TTI中的每个TTI中被接收，并且RI和PCI被时间复用在多个TTI的子集中。在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI和PCI在多个TTI的每个TTI中被接收，并且CQI被时间复用在多个TTI的子集中。在一些实施例中，HARQ ACK/NACK、RI、PCI和CQI在多个TTI的每个TTI中被接收。
在一些实施例中，接收机1001进一步被配置为在第一TTI中接收HARQ ACK/NACK、CQI和RI。在一些实施例中，接收机1001进一步被配置为在第二TTI中接收HARQ ACK/NACK、CQI和PCI。接收机1001可以进一步被配置成在第三TTI中接收HARQACK/NACK、CQI和PCI。在第二TTI中接收到的PCI指示PCI的最高有效比特，并且在第三TTI中接收到的PCI指示PCI的最低有效比特。在一些实施例中，使用HS-DPCCH从用户设备305接收CSI。在一些实施例中，TTI是子帧。
基站301进一步包括调度器1005，其被配置成基于接收的CSI来调度用户设备305。在一些实施例中，调度器1005进一步被配置为当用户设备已经接收到RI时，基于接收到的HARQ ACK/NACK、CQI、RI和随机的PCI来调度用户设备305。在一些实施例中，调度器1005进一步被配置为向用户设备305调度传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
在一些实施例中，基站301进一步包括选择单元1007，其被配置为基于接收的RI来选择随机的PCI。
在一些实施例中，基站301包括发射机1010，其被配置为使用HS-SCCH向用户设备305传输关于调度的信息，并且使用HS-PDSCH向用户设备305传输下行链路数据业务。
基站301可以进一步包括存储器1015，该存储器1015包括一个或多个存储器单元。存储器1015被布置成用于存储数据、HARQACK/NACK、CQI、RI、PCI、阈值、时间周期、配置，调度和应用，当在基站301中被执行时执行本文的方法。
那些本领域技术人员也将认识到，上述接收机1001、调度器1005、选择单元1007和发射机1010可以指模拟和数字电路和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/或固件的一个或多个处理器的组合，该软件和/或固件在由一个或多个处理器执行时。这些处理器中的一个或多个以及其他数字硬件可以被包括在单个ASIC中，或者若干处理器和各种数字硬件可以在若干单独的组件中分布，无论是被独立封装还是组装成片上系统SoC。
用于在无线通信系统300中使得基站301能够调度用户设备305的本机制可以通过一个或多个处理器以及用于执行本文的实施例的功能的计算机程序代码来实现，处理器是诸如在图8中描绘的用户设备305中的处理器810和在图10中描绘的基站301中的处理器1020。该处理器可以是例如数字信号处理器(DSP)、ASIC处理器，现场可编程门阵列(FPGA)处理器或微处理器。上述程序代码也可以被作为计算机程序产品提供，例如以承载计算机程序代码的数据载体的形式，在被加载到用户设备305和/或基站301中时，该计算机程序代码用于执行本文的实施例。一种这样的载体可以是以CDROM盘的形式。然而，利用诸如存储器棒的其他数据载体也是可行的。计算机程序代码还可以作为服务器上的纯程序代码被提供，并且被下载到用户设备305和/或基站301。
现在将描述上述实施例中的一些示例性实施。虽然所描述的解决方案可以在支持任何适当的通信标准并且使用任何适当的组件的任何适当类型的电信系统中实施，所描述的解决方案的具体实施例可以在诸如图3中所示的HSDPA系统中实施。
示例性系统可以进一步包括适用于支持在用户设备305之间或在用户设备305和诸如陆地线路电话的另一通信设备之间的通信的任何其他元件。虽然图示的无线用户设备305可以表示包括硬件和/或软件的任何适当组合的通信设备，但是在具体实施例中，该设备可以表示诸如由图12更具体图示的示例性用户设备305。类似地，虽然图示的基站301可以表示包括硬件和/或软件的任何适当组合的基站，但是在具体实施例中，这些节点可以表示如由图11中更具体图示的示例性基站301的设备。
如图11所示，示例性基站301包括处理电路1120、存储器1130、无线电电路1110、网络接口1140和至少一个天线。处理电路1120可以包括射频(RF)电路和基带处理电路(未示出)。在具体实施例中，由移动基站、基站控制器、中继节点、NodeB、增强型NodeB和/或任何其他类型的移动通信节点所提供的上述功能中的一些或全部可以通过处理电路1120来提供，该处理电路1120执行存储在诸如图11中所示的存储器1130中的计算机可读介质上的指令。基站301的替代实施例可以包括额外的组件，该额外的组件负责提供其他功能，包括上述功能中的任何一个和/或支持上述实施例所需要的任何功能。
如图12所示，示例性用户设备305包括处理电路1220、存储器1230、无线电电路1210和至少一个天线。无线电电路1210可以包括射频电路和基带处理电路(未示出)。在具体实施例中，由移动通信设备或其他形式的设备所提供的上述功能中的一些或全部可以通过处理电路1220来提供，处理电路1220执行存储在诸如图12中所示的存储器1230中的计算机可读介质上的指令。用户设备305的替代实施例可以包括除了图12中所示的那些之外的其他组件，这些组件可以负责提供用户设备的功能的特定方面，包括上述功能中的任何一个和/或支持上述实施例所需要的任何功能。
根据一些实施例，针对4分支MIMO的反馈信道设计选项基于两个码字和两个HARQ进程的假设。现有功能可以被重用，除非不重用能够通过明显的优点被证明有道理。支持4个分支MIMO与多载波操作相结合是有益处的。如果益处被认为充分，则可以启用在1至4个载波上将4分支MIMO与下行链路多载波操作相结合的操作。如果通过下行链路多载波操作来应用，则有可能与单个上行链路载波相结合地操作4分支MIMO。在针对4×4MIMO设计HS-DPCCH时，一个一般目标可以是，努力实现良好执行的实施例，同时尝试重用现有技术，例如多载波。一个示例是，在可能时重用可用码本将是有利的。
综上，前面描述了用于具有两个HARQ进程的4分支MIMO系统的HS-DPCCH结构的一些设计选项。这些设计选项的主要目标是重用现有的HS-DPCCH结构。通过仿真示出，时间复用的RI/PCI是一种良好的设计选择，对HARQ码本设计没有任何重要改变。在一些实施例中，RI/PCI比特被时间复用在现有3GPP版本10HS-DPCCH结构中。在一些实施例中，可以使用HS-DPCCH的两种不同的结构，一种针对低秩传输而被优化，并且另一个用于高秩传输。
本文的实施例不限于上述优选实施例。可以使用各种替换、修改和等同物。因此，上述实施例不应被视为限制本实施例的范围。
应当强调，术语“包括/包含”在本说明书中使用时被用于指定所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其组的存在或添加。还应当指出，在元素之前的词语“一(a)”“一个(an)”不排除存在多个这样的元素。

Claims (42)

1.一种在用户设备(305)中的用于在无线通信系统(300)中使得基站(301)能够调度所述用户设备(305)的方法，所述无线通信系统(300)处于多输入多输出MIMO模式并且包括四个传输天线，所述用户设备(305)经由无线电载波(302)被连接到所述基站(301)，所述方法包括：
基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定(701)信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQACK/NACK；以及
通过多个传输时间间隔TTI将所述CSI传输(702)到所述基站(301)，使得所述基站(301)能够调度所述用户设备(305)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中通过多个TTI将所述CSI传输(702)到所述基站(301)进一步包括：
在第一TTI中传输(702a)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI；
在第二TTI中传输(702b)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI；以及
在第三TTI中传输(702c)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二TTI中传输的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中传输的所述PCI指示所述PCI的最低有效比特LSB。
4.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述CQI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，进一步包括：
使用高速共享控制信道HS-SCCH从所述基站(301)接收(703)关于所述调度的信息；以及
使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH从所述基站(301)接收(704)下行链路数据业务。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中使用高速专用物理控制信道HS-DPCCH将所述CSI传输到所述基站(301)。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述无线电载波(302)是单个下行链路载波或多载波。
9.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述无线通信系统(300)是高速下行链路分组接入HSDPA系统。
10.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述TTI是子帧。
11.一种在基站(301)中的用于在无线通信系统(300)中调度用户设备(305)的方法，所述无线通信系统(300)处于多输入多出MIMO模式，并且包括四个传输天线，所述基站(301)经由无线电载波(302)被连接到所述用户设备(305)，所述方法包括：
通过多个传输时间间隔TTI从所述用户设备(305)接收(901)信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK；以及
基于所接收的CSI来调度(903)所述用户设备(305)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
在第一TTI中接收(901a)所述HARQ ACK、所述CQI和所述RI；以及
基于所接收的RI选择(902)随机的PCI；
其中所述基于所接收的CSI来调度(903)所述用户设备(305)进一步包括：
当所述用户设备已经接收到所述RI时，基于所接收的HARQACK/NACK、所述CQI、所述RI和所述随机的PCI来调度(903a)所述用户设备(305)；并且其中所述方法进一步包括：
在第二TTI中接收(904)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI；以及
在第三TTI中接收(905)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最低有效比特LSB。
14.根据权利要求11-13中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述CQI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
15.根据权利要求11-14中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收。
16.根据权利要求11-15中的任何一项所述的方法，其中所述基于所接收的CSI来调度(903)所述用户设备(305)进一步包括：
向所述用户设备(305)调度(903b)传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
17.根据权利要求11-16中的任何一项所述的方法，进一步包括：
使用高速共享控制信道HS-SCCH向所述用户设备(305)传输(906)关于所述调度的信息；以及
使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述用户设备(305)传输(907)下行链路数据业务。
18.根据权利要求11-17中的任何一项所述的方法，其中使用高速专用物理控制信道HS-DPCCH从所述用户设备(305)接收所述CSI。
19.根据权利要求11-18中的任何一项所述的方法，其中所述无线电载波(302)是单个下行链路载波或多载波。
20.根据权利要求11-19中的任何一项所述的方法，其中所述无线通信系统(300)是高速下行链路分组接入HSDPA系统。
21.根据权利要求11-20中的任何一项所述的方法，其中所述TTI是子帧。
22.一种用户设备(305)，用于在无线通信系统(300)中使得基站(301)能够调度所述用户设备(305)，所述无线通信系统(300)处于多输入多输出MIMO模式并且包括四个传输天线，所述用户设备(305)经由无线电载波(302)被连接到所述基站(301)，所述用户设备(305)包括：
确定单元(801)，被配置为基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定(701)信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK；以及
发射机(803)，被配置为通过多个传输时间间隔TTI将所述CSI传输(702)到所述基站(301)，使得所述基站(301)能够调度所述用户设备(305)。
23.根据权利要求22所述的用户设备(305)，其中所述HARQACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
24.根据权利要求22所述的用户设备(305)，其中所述发射机(803)进一步被配置为：
在第一TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI；
在第二TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI；以及
在第三TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二TTI中传输的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中传输的所述PCI指示所述PCI的最小有效比特LSB。
25.根据权利要22-24中的任何一项所述的用户设备(305)，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述CQI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
26.根据权利要22-25中的任何一项所述的用户设备(305)，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输。
27.根据权利要22-26中的任何一项所述的用户设备(305)，进一步包括：
接收机(805)，被配置为
使用高速共享控制信道HS-SCCH从所述基站(301)接收关于所述调度的信息；以及
使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH从所述基站(301)接收下行链路数据业务。
28.根据权利要22-27中的任何一项所述的用户设备(305)，其中使用高速专用物理控制信道HS-PDCCH将所述CSI传输到所述基站(301)。
29.根据权利要22-28中的任何一项所述的用户设备(305)，其中所述无线电载波(302)是单个下行链路载波或多载波。
30.根据权利要22-29中的任何一项所述的用户设备(305)，其中所述无线通信系统(300)是高速下行链路分组接入HSDPA系统。
31.根据权利要22-30中的任何一项所述的用户设备(305)，其中所述TTI是子帧。
32.一种用于在无线通信系统(300)中调度用户设备(305)的基站(301)，所述无线通信系统(300)处于多输入多出MIMO模式，并且包括四个传输天线，所述基站(301)经由无线电载波(302)被连接到所述用户设备(305)，所述基站(301)包括：
接收机(1001)，被配置为通过多个传输时间间隔TTI从所述用户设备(305)接收信道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK；以及
调度器(1005)，被配置为基于所接收的CSI来调度所述用户设备(305)。
33.根据权利要求32所述的基站(301)，其中所述HARQACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
34.根据权利要求33所述的基站(301)，其中所述接收机(1001)进一步被配置为在第一TTI中接收所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI；
其中所述基站(301)进一步包括：
选择单元(1007)，被配置为基于所接收的RI选择随机的PCI；
其中所述调度器(1005)进一步被配置为：
当所述用户设备已经接收到所述RI时，基于所接收的HARQACK/NACK、所述CQI、所述RI和所述随机的PCI来调度所述用户设备(305)；并且
其中所述接收机(1001)进一步被配置为：
在第二TTI中接收(904)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI；以及
在第三TTI中接收(705)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最小有效比特LSB。
35.根据权利要求32-34中的任何一项所述的基站(301)，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述CQI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
36.根据权利要求32-35中的任何一项所述的基站(301)，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收。
37.根据权利要求32-36中的任何一项所述的基站(301)，其中所述调度器(1005)进一步被配置为向所述用户设备(305)调度传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
38.根据权利要求32-37中的任何一项所述的基站(301)，进一步包括：
发射机(1010)，被配置为：
使用高速共享控制信道HS-SCCH向所述用户设备(305)传输关于所述调度的信息；以及
使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述用户设备(305)传输下行链路数据业务。
39.根据权利要求32-38中的任何一项所述的基站(301)，其中使用高速专用物理控制信道HS-DPCCH从所述用户设备(305)接收所述CSI。
40.根据权利要求32-39中的任何一项所述的基站(301)，其中所述无线电载波(302)是单个下行链路载波或多载波。
41.根据权利要求32-40中的任何一项所述的基站(301)，其中所述通信系统(300)是高速下行链路分组接入HSDPA系统。
42.根据权利要求32-41中的任何一项所述的基站(301)，其中所述TTI是子帧。
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