CN104365135A - 非连续接收场景中的高效率功率自适应信道状态反馈 - Google Patents

非连续接收场景中的高效率功率自适应信道状态反馈 Download PDF

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Abstract

本发明公开了以高效率功率方式在非连续接收(DRX)场景中提供自适应信道状态反馈(CSF)报告。所描述的算法可能够基于信道条件、DRX循环长度和/或当前DRX循环的CSF报告的要求来作出自适应决定以传送来自先前DRX循环的CSF。所提出的方法可允许在新的CSF报告对吞吐量具有很小的影响或没有影响的DRX场景中实现与CSF报告相关的更有效的功率消耗。

Description

非连续接收场景中的高效率功率自适应信道状态反馈
技术领域
本申请涉及无线设备，并且更具体地涉及用于在非连续接收场景中自适应地生成和传输信道状态反馈的系统和方法。
背景技术
无线通信系统的使用正快速增加。另外，无线通信技术已经从仅语音通信演进到还包括诸如互联网和多媒体内容的数据传输。因此，对无线通信需要改进。
为了节省功率消耗并改善无线用户设备(UE)的电池寿命，已在若干无线标准诸如UMTS、LTE(长期演进)、WiMAX等中引入了非连续接收(DRX)，所述非连续接收当不存在待接收或传输的数据包时使大部分UE电路断电并且仅在指定的时间或间隔处唤醒以收听网络。DRX可在不同的网络连接状态下启用，所述网络连接状态包括连接模式和空闲模式。在连接DRX(CDRX)模式中，UE遵循由基站(BS)所确定的指定样式来收听下行链路(DL)数据包。在空闲DRX(IDRX)模式中，UE收听来自BS的寻呼以确定其是否需要重新进入网络并获取上行链路(UL)定时。
为了充分利用无线信道状态来改善无线用户设备(UE)处的吞吐量，可在UE处生成指示信道质量的量度以用于反馈至基站(BS)。在不丧失一般性的同时，这些量度可被称为信道状态反馈(CSF)，其可包括UE基于其所接收的下行链路(DL)信号而生成的量度，例如，包括频谱效率的估计、数据层的数量、在多输入和多输出(MIMO)天线系统的场景中的预编码矩阵等。这些CSF量度对于BS确定应向每个UE分配什么样的编码速率和调制方案以用于通过调度不仅使UE吞吐量最大化而且还优化小区的总吞吐量而言是重要的。
由于无线电的开启持续时间是有限的，因此难以在DRX模式(尤其是CDRX模式)期间报告准确的CSF。由于DRX操作并且还因为信道估计需要一些时间来预热以便为UE处运行的CSF估计算法提供良好的信道估计，因此无线电的开启持续时间是有限的。具体地讲，在一方面，为了报告准确的CSF，UE需要在开启持续时间之前唤醒以允许信道估计收敛并允许CSF进行，尤其是当CSF报告经调度以针对开启持续时间的第一子帧来进行传输时。另一方面，为了降低功率消耗，需要使CDRX的额外负荷最小化以减少CDRX开启持续时间的准备，从而优化功率消耗。
在优化通信信道的使用时，由UE产生CSF是重要的。因此，在无线通信系统中对CSF的生成需要改进。
发明内容
本文所述的实施例涉及用于向基站(BS)例如每个非连续接收(DRX)循环提供信道状态反馈(CSF)报告的用户设备(UE)装置和相关联的方法。具体地讲，可在某些场景下利用通过先前DRX循环所计算的CSF(作为新的或当前的CSF重新使用或重新传输)以便节省计算新的CSF的额外唤醒时间。如果对UE可在CDRX之前多早唤醒方面存在硬件/设计约束，则对先前计算的CSF的重新使用还可改善CSF报告。
UE可存储来自现有DRX循环的现有CSF报告。UE然后可确定在用于与基站进行通信的信道上存在的当前变化。然后可使用对信道的变化的这种估计来确定是否将现有CSF报告作为当前CSF报告而进行发送或者是否生成新的CSF报告。作为一个例子，UE可使用阈值来确定是否将现有CSF报告作为当前CSF报告而进行发送或者是否生成新的CSF报告。
例如，每个DRX循环可具有恒定的循环长度，并且在一个具体实施中，UE可将DRX的循环长度与阈值进行比较。在将循环长度用于与阈值进行比较的情况下，如果循环长度小于阈值量，则UE可提供来自现有DRX循环的现有CSF报告作为当前CSF报告。如果循环长度大于阈值量，则UE可生成新的CSF报告并提供新的CSF报告作为当前CSF报告。阈值可基于UE正经历的当前多普勒漂移。例如，阈值可针对较高的多普勒漂移值而减小并且针对较低的多普勒漂移值而增大。
又如，UE将连接特性与阈值相进行比较。连接特性可包括参数，例如物理层关键性能指示符诸如错误率、吞吐量等。在使用错误率的情况下，通过阈值的错误率可包括大于错误率阈值的错误率。在使用吞吐量的情况下，通过阈值的吞吐量可包括1)小于吞吐量阈值的吞吐量；或者2)大于吞吐量阈值减小的吞吐量减小。
在连接特性用于与阈值进行比较的情况下，如果连接特性未通过阈值，则UE可提供来自现有DRX循环的现有CSF报告作为当前CSF报告。如果当前连接通过阈值，则UE可生成新的CSF报告并提供新的CSF报告作为当前CSF报告。
UE还可例如基于所计算的多普勒漂移来估计或确定UE装置的运动，并且可使用该运动的估计来确定是否提供现有的或新的CSF报告。
UE还可存储新的CSF报告作为现有CSF报告，例如替换先前的现有CSF报告。在一些DRX环境中，UE可在DRX开启持续时间的第一子帧处提供当前CSF报告。
可与上述那些实施例结合的另一个实施例涉及用于提供信道状态反馈(CSF)报告的UE装置及相关联的方法。UE可存储来自现有非连续接收(DRX)循环的现有CSF报告。UE可将信道估计预热长度与添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移进行比较。如果信道估计预热长度小于或等于添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移，则UE可生成新的CSF报告并提供新的CSF报告作为CSF报告。UE还可存储新的CSF报告作为现有CSF报告。如果信道估计预热长度大于添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移，则UE可确定是否生成新的CSF报告并且然后基于所述确定来提供现有CSF报告或生成并提供新的CSF报告。
附图说明
当结合以下附图来考虑实施例的以下详细描述时，可获得对本发明的更好的理解。
图1A示出了示例性(和简化的)无线通信系统；
图1B示出了与用户设备106进行通信的基站102；
图2示出了根据一个实施例的UE 106的示例性框图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的CQI值的示例表；
图4示出了根据一个实施例的可用于确定CQI值的调制和编码方案的示例表；
图5示出了根据一个实施例的用于提供CSF报告的示例性方法；以及
图6-9示出了用于提供现有的或新的CSF报告的各种方法。
尽管本发明易受各种修改和替代形的影响，但其具体实施例在附图中以举例的方式示出并在本文详细描述。然而，应当理解，附图和详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而正相反，其目的在于覆盖落在由所附权利要求所限定的本发明的实质和范围之的所有修改形式、等价形式和替代形式。
具体实施方式
首字母缩略词
在本临时专利申请中使用了以下首字母缩略词：
BLER：误块率(与误包率相同)
BER：误码率
CRC：循环冗余校验
DL：下行链路
PER：误包率
SINR：信号与干扰加噪声比
SIR：信号干扰比
SNR：信噪比
Tx：传输
UE：用户设备
UL：上行链路
UMTS：通用移动通信系统
术语
以下是本专利申请中所使用的术语表：
存储器介质–各种类型的存储器设备或存储设备中的任一种。术语“存储器介质”旨在包括安装介质，例如CD-ROM、软盘104或磁带设备；计算机系统存储器或随机存取存储器诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDORAM、Rambus RAM等；非易失性存储器诸如闪存、磁介质，例如硬盘或光存储装置；寄存器，或其他类似类型的存储器元件等。存储器介质也可包括其他类型的存储器或他们的组合。此外，存储器介质可定位于执行程序的第一计算机系统中，或者可定位于通过网络诸如互联网而连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后一情况下，第二计算机系统可为第一计算机系统提供程序指令以用于执行。术语“存储器介质”可包括可驻留在不同位置例如通过网络而连接的不同计算机系统中的两个或更多个存储器介质。
载体介质–如上所述的存储器介质，以及物理传输介质诸如总线、网络和/或传送信号诸如电信号、电磁信号或数字信号的其他物理传输介质。
可编程硬件元件-包括各种硬件设备，包括经由可编程的互连器而连接的多个可编程功能块。例子包括FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑设备)、FPOA(现场可编程对象阵列)和CPLD(复杂的可编程逻辑器件)。可编程功能块的范围可从细粒度(组合逻辑或查找表)到粗粒度(算术逻辑单元或处理器内核)。可编程硬件元件也可被称为“可配置逻辑”。
计算机系统(或计算机)–各种类型的计算或处理系统中的任一种，包括个人计算机系统(PC)、大型计算机系统、工作站、网络电器、互联网电器、个人数字助理(PDA)、电视系统、栅格计算系统或其他设备或各个设备的组合。通常，术语“计算机系统”可广义地被定义成包含具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任一设备(或各个设备的组合)。
用户设备(UE)(或“UE装置”)–各种类型的移动的或便携式的并执行无线通信的计算机系统设备中的任一种。UE装置的例子包括移动电话或智能电话(例如，基于iPhoneTM、AndroidTM的电话)、便携式游戏设备(例如，Nintendo DSTM、PlayStation PortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器、数据存储设备、或其他手持设备等。通常，术语“UE”或“UE装置”可广义地被定义成包含用户便于运输并能够进行无线通信的任何电子、计算和/或远程通信设备(或设备的组合)。
基站(BS)–术语“基站”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括安装在固定位置处并且用于作为无线电话系统或无线电系统的一部分而进行通信的无线通信站。
处理元件–是指各种元件或元件的组合。处理元件包括，例如电路诸如ASIC(专用集成电路)、各个处理器内核的部分或电路、整个处理器内核、各个处理器、可编程的硬件设备诸如现场可编程门阵列(FPGA)、和/或包括多个处理器的系统的较大部分。
自动–是指由计算机系统(例如，由计算机系统所执行的软件)或设备(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)所执行的动作或操作，而无需用户输入直接指定或执行该动作或操作。由此，术语“自动”与用户手动执行或指定的操作相反，其中用户提供输入来直接执行操作。自动过程可由用户所提供的输入启动，而随后的“自动”执行的动作不是由用户指定，即，不是“手动”执行，其中用户指定每个动作来执行。例如，通过选择每个字段并提供输入指定信息，用户填写电子表格(例如，通过键入信息、选择复选框、单选框等)为手动填写表格，即使计算机系统必须响应于用户动作来更新该表格。表格可由计算机系统自动填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表格的字段并填写该表格而无需任何的用户输入指定字段的答案。如上所述，用户可调用表格的自动填写，但不参与表格的实际填写(例如，用户不用手动指定字段的答案而是它们被自动完成)。本说明书提供了响应于用户采取的动作而自动执行的操作的各种例子。
图1A和1B：通信系统
图1A示出了一种示例性(和简化的)无线通信系统。需注意，图1A的系统仅仅是可能系统的一个例子，并且根据需要可在各种系统的任一种中实现本发明的实施例。
如图所示，示例性无线通信系统包括基站102，该基站经由传输介质与一个或多个用户设备(UE)(或“UE装置”)106A到106N进行通信。
基站102可以是收发器基站(BTS)或小区站点，并且可包括实现与UE106A到106N的无线通信的硬件。也可装备基站102以与网络100进行通信。因此，基站102可有助于UE 106之间和/或UE 106与网络100之间的通信。基站的通信区域(或覆盖区域)可称为“小区”。基站102和UE106可被配置为使用各种无线通信技术诸如GSM、CDMA、WLL、WAN、WiFi、WiMAX等中的任一种来通过传输介质进行通信。
图1B示出了与基站102进行通信的UE 106(例如，设备106A到106N中的一个)。UE 106可以是具有无线网络连通性的设备，诸如移动电话、手持设备、计算机或平板电脑，或几乎任何类型的无线设备。UE 106可包括被配置为执行存储在存储器中的程序指令的存储器。UE 106可通过执行此类所存储的指令来执行本文所描述的实施例中的任一个。在一些实施例中，UE 106可包括可编程硬件元件诸如FPGA(现场可编程门阵列)，该FPGA被配置为执行本文所述的方法实施例中的任一个，或本文所述的方法实施例的任一个的任何部分。
在一些实施例中，UE 106可被配置为生成被提供回基站102的信道状态反馈(CSF)报告。基站102可使用这些CSF报告来调节其与相应UE 106或可能的其他UE 106的通信。例如，在一个实施例中，基站102可接收和利用来自多个UE 106的CSF以调节其在覆盖区域(或小区)内的各个UE之间的通信调度。
用户设备(UE)106可使用如本文所述的CSF报告(其在本文中可简称为“CSF”)生成方法来确定反馈给基站(BS)的CSF。
图2：UE的示例性框图
图2示出了UE 106的示例性框图。如图所示，UE 106可包括片上系统(SOC)200，该片上系统可包括用于各种目的的部分。例如，如图所示，SOC 200可包括一个或多个处理器202和显示器电路204。该一个或多个处理器可执行用于UE 106的程序指令，该显示器电路可执行图形处理并向显示器240提供显示信号。一个或多个处理器202还可以耦接到存储器管理单元(MMU)240，存储器管理单元可被配置为从一个或多个处理器202接收地址并将那些地址转换成存储器(例如存储器206、只读存储器(ROM)250、NAND闪存存储器210)和/或其他电路设备中的位置，诸如显示器电路204、无线电设备230、连接器I/F 220和/或显示器240。MMU 240可被配置为执行存储器保护和页表转换或创建。在一些实施例中，MMU 240可被包括作为一个或多个处理器202的一部分。
另外如图所示，SOC 200可耦接到UE 106的各种其他电路。例如，UE 106可包括各种类型的存储器(例如，包括NAND闪存210)、连接器接口220(例如，用于耦接到计算机系统)、显示器240、和可使用天线235来执行无线通信的无线通信电路(例如用于GSM、蓝牙、WiFi等)。如本文所述，UE 106可包括用于生成CQI值和/或向基站提供CQI值的硬件和软件部件。
DRX
术语“DRX”是指“非连续接收”并且是指当不存在待接收或传输的数据包时使UE电路的至少一部分断电并且在指定的时间或间隔处唤醒以收听网络的模式。
DRX存在于若干无线标准诸如UMTS、LTE(长期演进)、WiMAX等中。术语“DRX”明确地旨在至少包括其普通含义的全部范围以及未来标准中类似类型的模式。
在LTE中，可在RRC(无线电资源控制)CONNECTION状态和RRCIDLE状态两者中启用DRX模式。在RRC_CONNECTION状态中，可在DL数据包到达的空闲周期期间启用DRX模式。在RRC_IDLE状态中，可寻呼UE以用于DL业务或者UE可通过请求与服务BS连接的RRC而引发UL业务。
可通过使BS通过不同的定时器来配置DRX循环的参数：
1)DRX不活动定时器以连续子帧的数量来指示在启用DRX之前等待的时间。
2)定义短DRX循环和长DRX循环以允许BS基于应用程序来调节DRX循环。在生成过程中，可限定DRX短循环定时器以确定何时转换成长DRX循环。
3)当在成功接收数据包之后的延长时间周期内不存在数据包的接收时，BS可引发RRC连接释放并且UE可进入RRC IDLE状态，在该RRC IDLE状态期间可启用空闲DRX。
4)开启持续时间定时器可用于确定在进入功率节省模式之前在每个DRX循环内UE将在其中读取DL控制信道的帧数。允许值为1、2、3、4、5、6、8、10、20、30、40、50、60、80、100和200。
5)在空闲DRX模式期间，UE可每个DRX循环仅监视一个寻呼时刻(PO)，该每个DRX循环为一个子帧。
CSF
术语“CSF”代表信道状态反馈并且旨在包括由UE提供给BS的指示正在使用的无线通信信道的状态的各种信息中的任一种。术语“CSF”至少意在包括其普通含义的全部范围。
在LTE中，CSF报告包括以下三个部件：信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)和秩指示(RI)。
在LTE内，CQI被定义如下：基于时间和频率中的不受限制的观测间隔，UE针对上行链路子帧n中所报告的每个CQI值推导出满足以下条件的在图3的表格中示出的位于1到15之间的最高CQI索引，或者如果CQI索引1不满足该条件，则推导出CQI索引0：可以不超过0.1的传输块错误概率接收具有调制方案和对应于CQI索引的传输块尺寸的组合并占据称为CQI参考资源的一组下行链路物理资源块的单个PDSCH传输块。
在LTE内，将PMI定义为UE可反馈至BS以用于其选择预编码矩阵从而优化吞吐量的预编码矩阵索引。UE通常基于其信道估计来确定最佳PMI并且用预编码矩阵的可用假设来计算预期吞吐量。
在LTE内，将RI定义为将UE可支撑的传输层的数目发信号给BS以优化吞吐量的指示符。
在LTE中，定义调制和编码方案(MCS)以允许不同级别的编码速率和调制顺序，诸如用于DL物理下行链路共享信道(PDSCH)的图4的表格中的编码速率和调制顺序。传输块尺寸(TBS)索引可用于传输块尺寸表中。
基于对LTE的CQI定义的描述，从UE的角度来讲，考虑到DL配置，UE 106可能需要针对任一CQI来实现10％的BLER目标。此外，BS中的调度算法可根据该UE要求来设计以增加吞吐量。
需注意，LTE规范中所提议的是一种报告和使用CQI的方法以用于优化接收器吞吐量，其针对UE设置了可简化BS处的优化的固定BLER目标。然而，为了进一步增加效率，可基于UE信道条件和网络场景使用自适应BLER目标。需注意，在其余的讨论中，实施例将涉及针对CQI具有固定BLER目标的那些，但可将程序一般化为针对CQI来改变BLER目标。需注意，对于MIMO传输，UE可尝试预编码矩阵以及秩选择(空间层的数量)的多个假设以确定最佳的预编码矩阵索引(PMI)和秩指示(RI)。
图5：示例性CQI计算
图5示出了根据一个实施例的生成信道质量指示符的方法的实施例。图5的方法可生成基于UE 106正经历的当前条件的CQI。在其他设备间，图5所示的方法可与图中所示的计算机系统或设备中的任一个一起使用。在各种实施例中，所示的方法组成部分中的一些可与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可以被省略。还可以根据需要执行额外的方法组成部分。如图所示，图7的方法可操作如下。
在502中，可以执行MIMO信道估计和/或噪声估计。在一个实施例中，可使用信道估计来生成白化的信道估计矩阵以用于CQI计算。
在504中，可确定每个PMI/RI假设的有效SNR估计。在一个实施例中，SNR估计可基于白化的信道估计和接收器算法。一般来讲，存在若干类型的接收器解调算法，包括LMMSE(线性最小均方误差)、MLM(最大似然法)以及LMMSE-SIC(具有串行干扰消除的LMMSE)。
在506中，可将估计的SNR值映射到估计的频谱效率(SE)量度，例如使用SNR至SE映射表。这种映射可基于信道容量以及因实际接收器所致的可能损失。注意，可对少量资源块(例如，两个RB)以较细粒度完成SE估计。在一个实施例中，可进一步处理SE，例如涉及对整个宽带平均化，随时间推移而进行滤波等。
在508中，可执行具有优化PMI/RI(预编码矩阵索引/秩索引)选择的估计。PMI/RI可与MIMO传输相关并且可指示MIMO场景中传输层的数量。在一个实施例中，UE可使用其信道估计来确定最佳PMI&RI，并且反馈到BS以用于使其在BS侧应用。一般来讲，可连同CQI一起计算这些值，并且从概念上来说，它们全都是CSF的一部分。在LTE的背景下，信道质量反馈可分别报告CQI、PMI和RI。
在510中，例如可使用SE-CQI映射表来执行SE到CQI映射以确定CQI。如上所述，可通过图3和图5中所述的自适应CQI方法来生成SE-CQI映射表。可基于如上所述的当前通信场景来选择SE-CQI映射表。随后可报告CQI和/或RI/PMI值。需注意，CQI可包括各种信道质量反馈指示中的任一个。例如，术语“CQI”通常可包括RI/PMI值以及用于BS的信道质量以选择适合的编码速率(MCS)。由此，以上关于CQI的讨论可包括一个或多个值，包括RI/PMI值。在该特定实例中，在CSF中提供了信道质量、RI和PMI值。
通常，滤波SE对于CQI/PMI/RI报告而言可能是重要的，并且可反映UE响应于信道或相关频谱效率改变的迅速程度。在一个实施例中，滤波机制可包括FIR或IIR。FIR滤波通常具有固定长度的存储器并且是先前SE估计的加权和。IIR滤波器通常具有无限长度的存储器，其中每个样本的影响以指数方式降低，这通常提供在整个时间内的平滑加权平均数。简单的IIR滤波器将是单极IIR滤波器，并且时间常数可大约为IIR滤波器系数的倒数。
此外，BS所请求的CSF报告可包括宽带(WB)或M子带报告。WB报告可能需要UE报告CQI的平均化的WB估计。M子带CQI报告模式指定UE报告在具有定义数量的RB的M个不同子带上的子带CQI(在LTE中，每个RB可包含12个具有180kHz带宽的音调)。为了响应于不同的CQI报告模式，可能需要在频域中相应地执行SE平均化或滤波。
多普勒估计
在动态传播环境中，可使用多普勒估计来估计由UE以非零速度移动时所遇到的多普勒扩展。多普勒扩展与信道时间相关性成正比。换句话讲，UE移动得越快，所遇到的多普勒扩展越大且信道相关时间越小。关于信道保持相关的时长的信息对于信道的正确滤波和处理以及噪声估计而言可能是重要的，并且因此可对业务和控制信道的DL解调具有直接影响。
存在多种方法来估计多普勒扩展，包括：
1)考虑到信道时间自动相关性与多普勒扩展具有直接关系，并非直接估计多普勒扩展，而是可使用信道时间自动相关估计来将多普勒扩展分类成各种多普勒扩展状态。
2)基于多普勒功率谱密度的最大似然估计：衰落信道的多普勒功率谱密度(PSD)描述了其所导致的频谱展宽程度。UE可使用从导频信号所获得的信道估计来估计其PSD，并且然后基于预期多普勒PSD的最大似然估计来估计多普勒漂移。
DRX场景下的自适应CSF报告
以下部分涉及DRX的自适应CSF报告算法。由于如果UE处于空闲状态则通常不需要CSF报告，因此以下讨论主要涉及C-DRX场景中的CSF报告。然而，本文所述的方法可用于各种类型的DRX模式(包括空闲模式)中的任一者中。
以下是与下文所讨论的算法的各种实施例相关的关键参数：
1)多普勒漂移估计，fd
2)以毫秒计的DRX循环长度(或睡眠周期)，TDRX
3)CDRX循环中的CQI报告偏移，
4)信道估计预热时间，使信道估计收敛至准确估计所花费的时间通常应用于信道估计算法中以基于导频信号或LTE背景下的参考信号而具有稳定且可靠的信道估计，其中对于该准确估计需要考虑到时域和频域滤波。这里，预热时间还包括用于频谱效率(SE)估计的预热时间，所述频谱效率估计还通常经历滤波结构以具有稳定的SE估计。
5)其他DRX唤醒额外负荷，其他DRX唤醒额外负荷，诸如允许时间跟踪回路、频率跟踪回路或自动增益控制回路收敛所需的时间等。需注意，信道估计预热可与这里所提到的其他唤醒额外负荷平行。
6)阈值，thresh：可以各种方式调节，如下文所讨论的。
提供关于CDRX开启持续时间的早期子帧的CSF报告
在下文中，描述了CDRX开启持续时间期间的早期子帧(例如，第一子帧)需要或调度CSF报告的场景。对于这些场景，为了预热信道估计和SE估计，UE 106早在CDRX开启持续时间之前(例如，7-11或更多毫秒)就唤醒，这消耗了UE 106的大量功率。该预热时间由表示。该额外的唤醒时间可甚至与用于传送合理的CSF报告的CDRX开启持续时间长度(例如，10ms)可比。因此，在下文中，可在下文所述的某些场景下利用(例如，重新使用或重新传输)通过先前DRX循环所计算的CSF以节省额外的唤醒时间和/或如果存在UE可在CDRX之前多早被唤醒的硬件/设计约束，则改善CSF报告。
下文描述了自适应算法的一个例子(也在图7中进行描述)：
如果TDRX<thresh，则UE传送或重新使用来自先前DRX循环的末尾的CSF值。在这些情况下，UE提前的时间长度在开启持续时间之前唤醒。
否则，UE在当前CDRX循环期间较早地唤醒以开始针对CSF计算的信道估计和SE估计。UE可提前的时间量唤醒。需注意，通常比长若干毫秒。
引入阈值thresh以允许：
1)如果DRX循环较长且信道显著变化的概率高，则UE重新开始CSF报告(生成新的CSF报告)；
2)当DRX循环长度在合理的范围内时并且在来自先前DRX循环的所计算的CSF仍反映当前CDRX循环的信道质量的情况下，UE重新使用来自先前DRX循环的CSF报告。
在一些实施例中，可基于多普勒估计而例如动态地调整上述方法。更具体地，由于估计的多普勒值指示可用于优化阈值thresh的信道变化特征，因此可进一步改进上述算法。
例如，如果多普勒估计为高(例如，高于阈值)，则其可指示UE 106正快速移动并且UE 106所经历的信道条件可显著地变化。在此类情形下，可能需要将阈值thresh动态地调节至较低的值。或者，如果多普勒估计为低的(例如低于阈值)，则其可指示UE 106是静止的或正缓慢地移动。在这些信道条件下，UE 106缓慢地经历变化，从而允许更高的阈值。因此，可在没有大的性能影响的情况下传送来自先前CDRX循环的CSF，从而允许更有效地功率使用。
另选地或除此之外，可基于其他标准诸如来自先前循环(例如，先前CDRX循环)的物理(PHY)层关键性能指示符(KPI)来调整该方法。由于此类标准与下行链路性能有直接联系，因此可使用它们。示例性标准包括吞吐量、错误率(例如，下行链路BLER)、残余定时误差及残余频率误差。量度诸如吞吐量和错误率可直接用于考虑功率优化与吞吐量最大化之间的权衡。例如，如果错误率超过阈值量，则可能需要生成新的CSF；否则，可使用先前CSF。类似地，如果吞吐量减小了阈值量或下降至低于阈值吞吐量水平，则可能需要生成新的CSF；否则，可使用先前CSF。物理层KPI还可用于调整thresh以用于优化吞吐量和功率消耗。
可通过考虑功率消耗与性能之间的权衡来进一步确定执行CSF传送(使用先前CSF)的决定。例如，在电池受限的应用或场景中，考虑到性能损失(例如，通过下行链路数据包损失率来进行测量)的约束，可应用CSF传送。在一个实施例中，随着电池寿命减少，或者在电池敏感条件或场景中，可接受较低的性能(例如，使用较大的阈值)。因此，在以下图6至图9中所描述的每一种方法中，方法可随电池寿命减少而增大阈值，或者可在电池敏感条件或场景中增大阈值。
图6-基于信道变化估计来使用现有CSF报告
图6示出了用于基于对信道中变化的确定来使用现有CSF报告的方法。在其他设备间，图6所示的方法可与以上附图中所示的计算机系统或设备的任一个一起使用。例如，图6的方法可由UE 106执行。在各种实施例中，所示的方法组成部分中的一些可以与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可以被省略。还可以根据需要执行额外的方法组成部分。如图所示，该方法可操作如下。
在602中，可由UE装置106存储现有CSF报告。根据需要，现有CSF报告可来自现有DRX循环，例如当下现有DRX循环或更早的DRX循环。DRX循环可与UE装置106与BS之间的通信相关。
在604中，UE装置106估计信道的变化是否为低的。步骤604可以各种方法中的任一种来执行。
例如，UE装置106可通过将DRX的循环长度与阈值进行比较来估计信道的变化。如果DRX的循环长度小于阈值，则将信道的变化的估计视为低的。如果DRX的循环长度大于阈值，则将信道的变化的估计确定为不低的(例如，高)。UE装置106可被配置为确定UE装置106是处于移动还是静止状态，并且可基于UE装置106被确定为处于移动或静止状态来调节阈值。下文参考图7更详细地描述了该方法。
或者，UE装置106可通过将连接特性与阈值进行比较来估计信道的变化。如果连接特性未通过阈值，则将信道的变化的估计确定为低的。如果连接特性通过阈值，则将信道的变化的估计确定为不低的(例如，高)。连接特性可包括参数诸如错误率、吞吐量等。下文参考图8更详细地描述了该方法。
作为另外一种替代方案，UE装置106可通过确定UE装置106是处于移动还是静止状态来估计信道的变化。这可通过确定在信道上存在的当前多普勒漂移并将所确定的多普勒漂移与阈值进行比较来确定。如果将UE装置106确定为静止的(多普勒漂移的量低于阈值)，则将信道的变化的估计确定为低的。如果将UE装置确定为正在移动的(多普勒漂移的量高于阈值)，则将信道的变化的估计确定为不低的(例如，高)。
在606中，如果信道的变化的估计为低的，则可提供现有CSF报告作为当前CSF报告。例如，在信道未变化非常多的情况下，或者在自上个CSF报告后信道尚未变化许多的情况下，现有CSF报告可仍有效，从而通过消除提早唤醒以预热和生成新的CSF报告的需要来节省功率。可将CSF报告提供给与该设备通信的BS。
在608中，如果信道的变化的估计不低，则可生成新的CSF报告。在这种情况下，设备可能需要早在DRX开启持续时间之前就唤醒，例如以便预热电路以生成准确的CSF报告。
在610中，可提供新的CSF报告作为当前CSF报告。类似于上面的606，可将CSF报告提供给BS。
在612中，可存储新的CSF报告作为现有CSF报告。来自602的较旧的现有CSF可被新的CSF报告覆盖。或者，他们两者均可由设备存储，例如以用于时间序列分析。
可多次执行图6的方法，例如针对每个DRX循环。此外，需注意，图6的方法可适用于在循环的早期(例如，在循环的第一子帧处)需要CSF报告的实施例。在循环的较晚的点处需要CSF报告的情况下，可利用图9中所示的方法来扩增图6的方法。
图7-基于循环长度来使用现有CSF报告
图7示出了用于基于循环长度来使用现有CSF报告的方法的一个实施例。在其他设备间，图7所示的方法可与以上附图中所示的计算机系统或设备的任一个一起使用。例如，图7的方法可由UE 106执行。在各种实施例中，所示的方法组成部分中的一些可以与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可以被省略。还可以根据需要来执行额外的方法组成部分。如图所示，该方法可操作如下。
在602中，可由设备存储现有CSF报告。根据需要，现有CSF报告可来自现有DRX循环，例如，当下现有DRX循环或更早的DRX循环。DRX循环可与设备与BS之间的通信相关。
在604A中，可将DRX的循环长度与阈值进行比较。
在606中，如果循环长度小于阈值，则可提供现有CSF报告作为当前CSF报告。例如，针对较短的循环长度，现有CSF报告可仍有效，从而通过消除提早唤醒以预热和生成新的CSF报告的需要来节省功率。可将CSF报告提供给与该设备通信的BS。
在608中，如果循环长度大于阈值，则可生成新的CSF报告。在这种情况下，设备可能需要早在DRX开启持续时间之前就唤醒，例如以便预热电路以生成准确的CSF报告。
在610中，可提供新的CSF报告作为当前CSF报告。类似于上面的606，可将CSF报告提供给BS。
在612中，可存储新的CSF报告作为现有CSF报告。在一个实施例中，来自602的较旧的现有CSF可被新的CSF报告覆盖。或者，他们两者均可由设备存储，例如以用于时间序列分析。
该方法可进一步包括修改阈值。例如，如上文所讨论，该方法可包括确定多普勒漂移信息以及使用多普勒漂移信息来调节阈值。可以各种不同的时间间隔来修改阈值。例如，可以循环中的每个循环、每n个循环、多次循环等来修改阈值。另选地或除此之外，每当对所测得的多普勒漂移存在改变时，就可修改阈值，例如，当测量到显著不同于先前多普勒漂移的新多普勒漂移时，可改变阈值。在一个实施例中，较高的多普勒漂移可导致较低的阈值，并且较低的多普勒漂移可导致较高的阈值。
最后，可多次执行图7的方法，例如针对每个DRX循环。此外，需注意，图7的方法可适用于在循环的早期(例如，在循环的第一子帧处)需要CSF报告的实施例。在循环的较晚的点处需要CSF报告的情况下，可利用以下描述(例如与图9中所示的方法相关)的实施例来扩增图7的方法。
图8-基于连接特性来使用现有CSF报告
图8示出了用于基于连接特性来使用现有CSF报告的方法的一个实施例。在其他设备间，图8所示的方法可与以上附图中所示的计算机系统或设备的任一个一起使用。例如，图8的方法可由UE 106执行。在各种实施例中，所示的方法组成部分中的一些可以与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可以被省略。还可以根据需要执行额外的方法组成部分。如图所示，该方法可操作如下。
在602中，可由设备存储现有CSF报告。根据需要，现有CSF报告可来自现有DRX循环，例如，当下现有DRX循环或更早的DRX循环。DRX循环可与设备与BS之间的通信相关。
在604B中，可将连接特性与阈值进行比较。当前连接特性可类似于上文所讨论的标准，例如，先前循环(例如，当下现有循环)的KPI、在当前循环中测量的KPI等。两个示例性特性包括错误率和吞吐量。例如，该方法可确定错误率是否超过错误率阈值(例如，10％)。另选地或除此之外，该方法可确定吞吐量是否下降至低于吞吐量阈值。在另外的实施例中，该方法可确定吞吐量的减小是否超过吞吐量阈值的减小。类似描述对应于其他连接特性。
如果当前连接特性未通过阈值，则在606中，可提供现有CSF报告作为当前CSF报告。可将CSF报告提供给与该设备进行通信的BS。例如，在错误率低于错误率阈值的情况下，可提供现有CSF报告。另选地或除此之外，当吞吐量保持高于吞吐量阈值时，可提供现有CSF报告。类似地，当吞吐量未降低阈值量时，可提供该CSF报告。类似描述对应于其他连接特性。
如果当前连接特性通过阈值，则在608中，可生成新的CSF报告。这些情况可与在上面的606中所列出的那些情况相反。
在610中，可提供新的CSF报告作为当前CSF报告。类似于上面的606，可将CSF报告提供给BS。
在612中，可存储新的CSF报告作为现有CSF报告。在一个实施例中，来自602的较旧的现有CSF可被新的CSF报告覆盖。或者，他们两者均可由设备存储，例如以用于时间序列分析。
最后，可多次执行图8的方法，例如针对每个DRX循环。此外，需注意，图8的方法可适用于下文所述的图6、图7和/或图8的实施例。因此，可组合所述方法中的任一者，例如以用于相同设备中。
提供关于CDRX开启持续时间的较晚子帧的CSF报告
在下文中，描述了在CDRX开启持续时间期间的较晚子帧需要或调度CSF报告的场景。以下提供了示例性算法：
如果则针对当前DRX循环重新开始CSF报告计算；
否则，恢复来自先前CDRX循环的频谱效率(SE)值，基于所述频谱效率值，UE 106计算在当前CDRX循环中待报告的CSF值。或者，如果CSF报告格式与先前CDRX循环相同，则可重新使用来自先前CDRX循环的相同CSF值。
上述算法指示如果使CSF值稳定所花费的时间小于在要求CSF报告之前的时间(包括额外负荷预热周期，因为额外负荷预热周期在每个周期都需要并且可用于CE预热)，则UE 106可确定当前DRX循环的当前CSF，而没有提早唤醒以准备接收器来获得良好的CSF报告的功率损失。
在该条件不可用的情况下，可使用先前值。在一个实施例中，用于确定是否使用现有CSF报告的自适应算法(上文所讨论)可用于此类条件。另选地或除此之外，甚至在不满足上述条件的场景中，也可评估模拟或经验性能结果，以允许在性能与功率消耗之间进行权衡，从而允许CSF报告，即使CSF报告未完全收敛和稳定。
此外，如果跨越的阈值的多个子帧需要CSF报告，则当新计算的CSF足够稳定时，UE可自适应地从所传送的CSF切换至新计算的CSF。
图9-基于CSF报告偏移来使用现有CSF报告
图9示出了用于基于CSF报告偏移来使用现有CSF报告的方法的一个实施例。在其他设备间，图9所示的方法可与以上附图中所示的计算机系统或设备的任一个一起使用。例如，图9的方法可由UE 106执行。在各种实施例中，所示的方法组成部分中的一些可以与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可以被省略。还可以根据需要执行额外的方法组成部分。如图所示，该方法可操作如下。
在802中，类似于上面的602，可由UE装置106存储现有CSF报告。根据需要，现有CSF报告可来自现有DRX循环，例如，当下现有DRX循环或更早的DRX循环。DRX循环可与设备与BS之间的通信相关。
在804中，可将信道估计预热长度与添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移进行比较，这类似于刚刚在上文中所讨论的实施例。
在806中，如果信道估计预热长度小于或等于添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移，则可生成新的CSF报告。
相应地，在808中，可将新的CSF报告作为当前CSF报告提供例如至BS。
在810中，可存储新的CSF报告作为现有CSF报告。在一个实施例中，来自802的先前的现有CSF可被新的CSF报告覆盖。或者，他们两者均可由设备存储，例如以用于时间序列分析。
在812中，如果信道估计预热长度大于添加至额外负荷预热长度的CSF报告偏移，则该方法可确定是否生成新的CSF报告。例如，可使用上文所述的方法例如与图6和图7相关的方法来确定是否生成新的CSF报告。或者，并非执行附加分析，而是生成新的CSF报告(例如，需要设备比将仅由额外负荷预热量所需而更早地唤醒，如与在806中可能不需要更早地唤醒相反)。
在814中，取决于上面812中的确定，可提供现有CSF报告作为当前CSF报告，或者可生成新的CSF报告并提供新的CSF报告作为当前CSF报告。
最后，可多次执行图9的方法，例如针对每个DRX循环。此外，需注意，图9的方法可适用于上文所述的图6、图7和/或图8的实施例。因此，可组合所述方法中的任一者，例如以用于相同的设备中。
另外的实施例
需注意，在本说明书中，在LTE背景(UTMS长期演进)下描述了各种实施例。然而，需注意，本文所述的方法可被一般化以用于使用其他无线技术的CSF报告并且不限于上述提供的具体描述。
可以各种形式中的任一种形式来实现本发明的实施例。例如，在一些实施例中，可将本发明实现为计算机实现的方法、计算机可读存储器介质或计算机系统。在其他实施例中，可使用一个或多个定制设计的硬件设备诸如ASIC来实现本发明。在其他实施例中，可使用一个或多个可编程硬件元件诸如FPGA来实现本发明。
在一些实施例中，可配置非暂态计算机可读存储器介质，使得其存储程序指令和/或数据，其中如果该程序指令由计算机系统执行，则使得计算机系统执行一种方法，如本文所述的方法实施例中的任一种，或本文所述的方法实施例的任何组合，或本文所述的任何方法实施例中的任何子集或这种子集的任何组合。
在一些实施例中，设备(例如UE)可被配置为包括处理器(或处理器组)和存储器介质，其中存储器介质存储程序指令，其中该处理器被配置为从该存储器介质中读取并执行该程序指令，其中该程序指令是可执行的以实现本文所述的各种方法实施例中的任一种(或本文所述的方法实施例的任何组合，或本文所述的任何方法实施例中的任何子集或这种子集的任何组合)。可以各种形式中的任一种形式来实现该设备。
本发明的实施例还可包括：
1.一种用户设备(UE)装置，所述UE装置包括：
天线，所述天线用于通过信道执行与基站(BS)的无线通信；
用于存储一个或多个信道状态反馈(CSF)报告的存储器；
耦接至所述存储器的处理元件，
其中所述处理元件被配置为：
存储来自现有非连续接收(DRX)循环的现有CSF报告；
估计所述信道的所述变化；
如果对所述信道的所述变化的所述估计为低的：
将来自所述现有DRX循环的所述现有CSF报告作为当前CSF报告提供给所述BS；
如果对所述信道的所述变化的所述估计不低：
生成新的CSF报告；
将所述新的CSF报告作为所述当前CSF报告提供给所述BS。
2.根据权利要求1所述的UE装置，
其中所述处理元件被配置为通过将所述DRX的循环长度与阈值进行比较来估计所述信道的所述变化。
3.根据权利要求2所述的UE装置，
其中所述处理元件被配置为确定所述UE装置是处于移动还是静止状态；
其中所述处理元件被配置为基于所述UE装置被确定为处于移动或静止状态来调节所述阈值。
4.一种用户设备(UE)装置，所述UE装置包括：
用于通过信道来执行与基站(BS)的无线通信的天线；
用于存储一个或多个信道状态反馈(CSF)报告的存储器；
耦接至所述存储器的处理元件；
其中所述处理元件被配置为：
存储来自现有非连续接收(DRX)循环的现有CSF报告；
确定所述UE装置是处于移动还是静止状态；
如果所述UE装置被确定为静止的：
将来自所述现有DRX循环的所述现有CSF报告作为当前CSF报告提供给所述BS；
如果所述UE装置被确定为正在移动：
生成新的CSF报告；
将所述新的CSF报告作为所述当前CSF报告提供给所述BS。
5.根据权利要求4所述的UE装置，
其中所述处理元件确定所述UE装置是处于移动还是静止状态以便估计所述信道的所述变化。
6.根据权利要求4所述的UE装置，
其中所述处理元件被配置为通过确定当前多普勒漂移来确定所述UE装置是处于移动还是静止状态。
7.一种用于操作UE装置的方法，所述方法包括：
存储来自现有非连续接收(DRX)循环的现有信道状态反馈(CSF)报告；
确定所述UE装置是处于移动还是静止状态；
如果所述UE装置被确定为静止的：
将来自所述现有DRX循环的所述现有CSF报告作为当前CSF报告提供给基站(BS)；
如果所述UE装置被确定为正在移动：
生成新的CSF报告；
将所述新的CSF报告作为所述当前CSF报告提供给所述BS。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中所述确定所述UE装置是处于移动还是静止状态以估计所述信道的所述变化。
9.根据权利要求7所述的方法，
其中所述确定所述UE装置是处于移动还是静止状态包括确定所述UE装置所经历的当前多普勒漂移。
尽管已经非常详细地描述了上述实施例，但是一旦完全理解了上述公开，许多变型和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。本发明旨在将以下权利要求书解释为涵盖所有此类变型和修改。

Claims (14)

1.一种用户设备UE装置，所述UE装置包括：
用于通过信道来执行与基站BS的无线通信的天线；
用于存储一个或多个信道状态反馈CSF报告的存储器；
其中所述UE被配置为：
存储来自现有非连续接收DRX循环的现有CSF报告；
将所述DRX的循环长度与阈值进行比较；
如果所述循环长度小于所述阈值：
将来自所述现有DRX循环的所述现有CSF报告作为当前CSF报告提供给所述BS；
如果所述循环长度大于所述阈值：
生成新的CSF报告；
将所述新的CSF报告作为所述当前CSF报告提供给所述BS。
2.根据权利要求1所述的UE装置，
其中所述UE装置被配置为将所述DRX的所述循环长度与所述阈值进行比较以便估计所述信道的变化。
3.根据权利要求1所述的UE装置，
其中所述UE装置被配置为确定所述UE装置是处于移动还是静止状态；
其中所述UE装置被配置为基于所述UE装置被确定为处于移动或静止状态来调节所述阈值。
4.根据权利要求3所述的UE装置，
其中所述UE装置使用多普勒漂移估计来确定所述UE装置是处于移动还是静止状态。
5.根据权利要求1所述的UE装置，
其中当所述循环长度小于所述阈值时，所述DRX循环长度在合理范围内并且来自先前DRX循环的所存储的现有CSF报告仍反映当前DRX循环的信道质量。
6.一种用于由UE装置提供信道状态反馈CSF报告的方法，所述方法包括：
存储来自现有非连续接收DRX循环的现有CSF报告；
将所述DRX的循环长度与阈值进行比较；
如果所述循环长度小于所述阈值：
提供来自所述现有DRX循环的所述现有CSF报告作为当前CSF报告；
如果所述循环长度大于所述阈值：
生成新的CSF报告；
提供所述新的CSF报告作为所述当前CSF报告；
存储所述新的CSF报告作为所述现有CSF报告；
多次执行所述比较和所述提供或所述生成、所述提供以及所述存储。
7.根据权利要求6所述的方法，其中针对每个DRX循环来执行所述比较和所述提供或所述生成、所述提供以及所述存储。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
确定当前多普勒漂移；以及
基于所述当前多普勒漂移来调节所述阈值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述调节包括针对较高的多普勒漂移值来减小所述阈值以及针对较低的多普勒漂移值来增大所述阈值。
10.根据权利要求6所述的方法，其中在所述DRX开启持续时间的第一子帧处执行所述提供所述当前CSF报告。
11.一种存储程序指令的非暂态计算机可访问存储器介质，其中所述程序指令包括在UE装置中，其中所述程序指令能执行以：
存储来自现有接收循环的现有信道状态信息；
将所述接收循环的循环长度与阈值进行比较；
如果所述循环长度小于所述阈值：
将来自所述现有接收循环的所述现有信道状态信息作为当前信道状态信息提供给基站；
如果所述循环长度大于所述阈值：
生成新的信道状态信息；
将所述新的信道状态信息作为所述当前信道状态信息提供给所述基站；
存储所述新的信道状态信息作为所述现有信道状态信息；
其中所述程序指令在所述UE装置的操作期间执行多次。
12.根据权利要求11所述的非暂态计算机可访问存储器介质，
其中所述程序指令能执行以将所述接收循环的所述循环长度与所述阈值进行比较以便估计所述信道的所述变化。
13.根据权利要求11所述的非暂态计算机可访问存储器介质，
其中所述程序指令能进一步执行以：
确定所述UE装置是处于移动还是静止状态；以及
基于所述UE装置被确定为处于移动或静止状态来调节所述阈值。
14.根据权利要求13所述的非暂态计算机可访问存储器介质，
其中所述程序指令能执行以使用多普勒漂移估计来确定所述UE装置是处于移动还是静止状态。
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