CN107852679B - 用于全双工通信系统中的全双工链路自适应的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种对适用于全双工(full duplex，FD)操作的通信控制器进行操作的方法包括：从所述通信控制器服务的用户设备接收测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度执行FD链路自适应(link adaptation，LA)以调节所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，所述链路包括下行链路和上行链路；以及指示所述用户设备根据所述一个或多个FD配置参数通过所述链路进行通信。

Description

用于全双工通信系统中的全双工链路自适应的系统和方法
相关申请案交叉申请
本申请要求2015年8月4日递交的发明名称为“用于全双工通信系统中的全双工链路自适应的系统和方法(System and Method For Full Duplex Link Adaptation In AFull Duplex Communications System)”的第14/818,030号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
技术领域
本发明大体上涉及数字通信，更具体地，涉及一种用于全双工通信系统中的全双工链路自适应的系统和方法。
背景技术
在全双工(full duplex，FD)设备中，设备在单个频段中同时进行发送和接收。换言之，上行链路和下行链路传输同时发生或在同一频段中发生。由于FD设备无须像半双工设备那样等待直到其完成发送才能进行接收，也无须进行相反操作，所以频谱效率有可能加倍。
发明内容
示例实施例提供了一种用于全双工通信系统中的全双工链路自适应的系统和方法。
根据一示例实施例，提供了一种对适用于全双工(full duplex，FD)操作的通信控制器进行操作的方法。所述方法包括：所述通信控制器从所述通信控制器服务的用户设备接收测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；以及所述通信控制器根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度执行FD链路自适应(linkadaptation，LA)以调节所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，所述链路包括下行链路和上行链路。所述方法包括：所述通信控制器指示所述用户设备根据所述一个或多个FD配置参数通过所述链路进行通信。
根据另一示例实施例，提供了一种对适用于全双工(full duplex，FD)操作的用户设备(user equipment，UE)进行操作的方法。所述方法包括：所述UE生成测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；所述UE将所述测量报告发送给服务所述UE的通信控制器；以及所述UE接收根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度调整的FD配置参数。所述方法包括：所述UE根据所述FD配置参数来配置接收器与发射器中的至少一个，以及所述UE根据所述FD配置参数与所述通信控制器通信。
根据另一示例实施例，提供了一种适用于全双工(full duplex，FD)操作的通信控制器。所述通信控制器包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序。所述程序包括执行以下操作的指令：从所述通信控制器服务的用户设备接收测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度执行FD链路自适应(link adaptation，LA)以调节所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，所述链路包括下行链路和上行链路；以及命令所述用户设备根据所述一个或多个FD配置参数通过所述链路进行通信。
根据另一示例实施例，提供了一种适用于全双工(full duplex，FD)操作的用户设备(user equipment，UE)。所述UE包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序。所述程序包括执行以下操作的指令：生成测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；将所述测量报告发送给服务所述UE的通信控制器；接收根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度调整的FD配置参数；根据所述FD配置参数来配置接收器与发射器中的至少一个；以及根据所述FD配置参数与所述通信控制器通信。
前述实施例的实践通过调整全双工通信系统中的链路来提高所述全双工通信系统中的频谱效率。
此外，提出了快速和慢速自适应技术来实现快速跟踪和良好的跟踪能力，以满足不同的环境条件。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了根据本文所述示例实施例的示例通信系统；
图2示出了根据本文所述示例实施例的示例FD通信系统；
图3示出了根据本文所述示例实施例的UE处的TX和RX功率的图，突出由RX底噪场景控制的RX SINR；
图4示出了根据本文所述示例实施例的UE处的TX和RX功率的图，突出由自干扰控制的RX SINR；
图5示出了根据本文所述示例实施例的eNB处的TX和RX功率的图；
图6A示出了根据本文所述示例实施例的在参与FD操作的eNB中发生的示例操作的流程图；
图6B示出了根据本文所述示例实施例的FD LA的示例实施例；
图7示出了根据本文所述示例实施例的UE处的TX和RX功率的图，突出UL_Free_LA_HR的推导；
图8示出了根据本文所述示例实施例的UE处的TX和RX功率的图，突出PD_Pwr_HR的推导；
图9示出了根据本文所述示例实施例的在参与闭环下行链路FD LA的eNB中发生的示例操作的流程图；
图10A示出了根据本文所述示例实施例的突出由于链路质量下降而进行的闭环下行链路FD LA的操作的图；
图10B示出了根据本文所述示例实施例的突出由于链路质量提高而进行的闭环下行链路FD LA的操作的图；
图11A示出了根据本文所述示例实施例的在参与开环FD LA的eNB中发生的示例操作的流程图；
图11B示出了根据本文所述示例实施例的在基于UL功率控制参与开环FD下行链路LA的eNB中发生的示例操作1150的流程图；
图12示出了根据本文所述示例实施例的在参与闭环上行链路FD LA的eNB中发生的示例操作的流程图；
图13示出了根据本文所述示例实施例的在参与FD操作的UE中发生的示例操作的流程图；
图14示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统的框图；
图15示出了用于通过电信网络发送和接收信令的收发器的框图。
具体实施方式
以下详细论述当前实例实施例的操作和其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
一项实施例涉及全双工(full duplex，FD)通信系统中的FD链路自适应。例如，一个通信控制器执行以下操作：从该通信控制器服务的用户设备接收测量报告，测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；根据第一功率裕度和第二功率裕度执行FD链路自适应(link adaptation，LA)以调节通信控制器与用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，该链路包括下行链路和上行链路；以及指示用户设备根据这一个或多个FD配置参数通过该链路进行通信。
各实施例将参照具体上下文中的示例实施例进行描述，该具体上下文即使用FD链路自适应来提高通信性能的FD通信系统。这些实施例可应用到符合标准的FD通信系统，例如符合第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)、IEEE802.11等技术标准的FD通信系统，以及不符合标准的通信系统，这些通信系统都使用FD链路自适应来提高通信性能。
链路自适应(link adaptation，LA)是调整(调节)链路的调制编码方案(modulation and coding scheme，MCS)级别和/或发射功率电平的能力。自适应可根据链路质量进行。例如，当链路质量高时，使用具有少量误差校正的高效MCS级别；而当链路质量低时，折衷效率以获得更好的误差校正能力。
图1示出了示例通信系统100。通信系统100包括演进型NodeB(evolved NodeB，eNB)105，eNB 105服务多个用户设备(user equipment，UE)，例如UE 110、UE 112、UE 114和UE 116。在第一常见操作模式下，去往UE或来自UE的通信必须经过eNB 105。在第二常见操作模式下，UE能够直接相互通信，无须经过eNB 105。显示UE 118直接与UE 114通信。eNB105通常还可称为NodeB、基站、接入点(access point，AP)、基地终端站等，而UE通常还可称为移动台、手机、终端、用户、订户、台站等。
虽然理解通信系统可采用能够与若干UE通信的多个eNB，但是为简单起见，仅示出了一个eNB和若干UE。
图2示出了示例FD通信系统200。FD通信系统200包括eNB 205和UE 215。eNB 205包括一个或多个发射天线210以及一个或多个接收天线212。UE 215包括一个或多个发射天线220以及一个或多个接收天线222。eNB 205和UE 215都能够进行FD操作，其中，它们在单个频段中同时在下行链路225和上行链路230上发送和接收。如一说明性示例，eNB 205在下行链路225上发送，在上行链路230上接收，而UE 215在下行链路225上接收，在上行链路230上发送。eNB 205和UE 215还都能够进行半双工(half duplex，HD)操作，其中，设备在单个频段中在下行链路225和上行链路230上发送或者接收。如一说明性示例，eNB 205在下行链路225上发送(或者在上行链路230上接收)，而UE 215在下行链路225上接收(或者在上行链路230上发送)。
从UE的角度来看，FD上行链路和FD下行链路耦合在一起。当UE的自干扰底噪(由于在UE的发射器(TX)处进行传输而引起的在该UE的接收器(RX)处的干扰)低于RX底噪(在UE的RX处的最小噪声电平，通常涉及RX的噪声指数和RX的带宽，以及干扰的其它环境源(除了自干扰))时，RX的信号干扰噪声比(signal to interference plus noise ratio，SINR)由RX底噪控制。TX发射功率的变化通常不会影响RX SINR。
图3示出了UE处的TX和RX功率的图300，突出由RX底噪场景控制的RX SINR。在RX接收链处，RX底噪305高于自干扰底噪310，这意味着RX SINR 315取决于接收信号功率320和RX底噪305。在RX发送链处，TX功率电平325对应自干扰底噪310。TX功率电平325对应总相消增益330，总相消增益包括来自有源相消335(模拟和/或数字域中的相消)和无源相消340(例如，由于空间分隔而造成的相消)的分量。
当自干扰底噪约等于(在几dB内，一般是3dB至6dB)或大于RX底噪时，TX发射功率的变化会影响RX SINR。图4示出了UE处的TX和RX功率的图400，突出即将受残余自干扰影响的RX SINR。在RX接收链处，自干扰底噪410小于RX底噪405但是在几dB内。RX SINR 415取决于接收信号功率420和有效RX底噪，有效RX底噪包括RX底噪405和自干扰底噪410。在UE TX发送链处，TX功率电平425等于TX功率中断点430。TX功率中断点430定义为一个发射功率电平，该发射功率电平之上的自干扰底噪410会明显影响RX SINR。换言之，当TX功率电平425小于TX功率中断点430时，自干扰底噪410明显小于RX底噪405，对RX SINR没有影响；当TX功率电平425等于TX功率中断点430时，自干扰底噪410接近RX底噪405，开始对RX SINR产生影响；当TX功率电平425大于TX功率中断点430时，自干扰底噪410约等于(在几dB内，一般是3dB至6dB)或大于RX底噪405，会大大影响RX SINR。换言之，当TX功率电平425超过TX功率中断点430时，有效RX底噪会增加，会对下行链路的FD性能产生负面影响。要注意的是，如果自干扰噪声等于RX底噪405，则相比于UE无自干扰噪声的情况，RX SINR 415会降低3dB。如果自干扰噪声比RX底噪405低6dB，则RX SINR 415会降低约6。
TX功率中断点430的实际值可取决于RX底噪405。图4中也示出了总相消增益435，总相消增益435包括来自有源相消440(模拟和/或数字域中的相消)和无源相消445(例如，由于空间分隔而造成的相消)的分量。
此外，当UE的TX功率电平超过支持FD下行链路中的最低调制编码方案(modulation and coding scheme，MCS)级别所需要的阈值时，FD操作在UE处不可行。换言之，当UE的TX功率电平超过支持FD下行链路中的最低MCS级别所需要的阈值时，产生的RXSINR太低以至于无法支持FD下行链路操作。
从eNB的角度来看，FD上行链路和FD下行链路伪独立。eNB的发射功率本质上是半静态的，根据小区负载而缓慢变化。在eNB处，只要RX SINR大于阈值(该阈值可以是正数或负数)，就支持FD操作。支持FD操作所需要的RX功率电平取决于有效RX底噪，有效RX底噪又涉及eNB的TX功率电平。因此，所需要的RX功率也是半静态的并且基于小区负载。
图5示出了eNB处的TX和RX功率的图500。RX接收链具有有效RX底噪505和接收信号功率510，从而产生RX SINR 515。TX发送链以TX发射功率电平520进行发送，相对于有效RX底噪505产生总相消增益525。要注意的是，RX信号功率可以高于或低于有效RX底噪505。所需要的SINR级别取决于支持的MCS级别，其中，最低MCS级别需要非常低的SINR，该SINR可以是负数。
图6A示出了在参与FD操作的eNB中发生的示例操作600的流程图。操作600可表示当FD通信系统中的eNB参与FD操作时发生在该eNB中的操作。
操作600可开始于eNB和UE初始化(步骤605)。初始化可包括eNB和UE进行链路设置，并且eNB从UE接收FD能力报告(FD能力报告可基于当前条件和情况，例如，当前环境条件不允许UE参与FD操作、在禁止FD操作时UE正经历高干扰，等等)。
eNB从UE接收测量报告(步骤610)。来自UE的测量报告可包括在没有自干扰CQIHD的情况下测量到的信道质量指示(channel quality indicator，CQI)，即，CQI是通过未处于FD模式下的UE测量的。当FD操作被激活时，测量报告还可包括与下行链路中的CQI回退值对应的CQI偏移。如一说明性示例，当UE传输功率电平低于TX功率中断点时，CQI偏移设为0。CQI偏移可根据FD下行链路参考信号的测量来估计或者根据TX发射功率电平和FD自消除增益(self-cancellation gain，CG)表来推导，该FD CG表包括当FD操作被激活时UE处的不同FD配置条件(例如TX/RX带宽、TX功率电平、波束成形模式，等等)的相消增益。测量报告周期性地接收或者在eNB请求后接收。
测量报告还可包括一个或多个功率裕度。这一个或多个功率裕度告知eNB剩余多少裕度，以便保持FD操作。换言之，这一个或多个功率裕度告知eNB其能有多少裕度来调节eNB与UE之间的链路的FD配置参数，同时确保UE能够继续FD操作或者能够恢复FD操作。这一个或多个功率裕度告知eNB关于FD配置调节会如何影响FD性能并使eNB能够执行一些灵活的开环链路自适应。
第一功率裕度UL_Free_LA_HR是TX功率余量裕度，表示剩下或需要多少功率裕度供eNB在不影响FD下行链路性能的情况下进行上行链路功率控制。图7示出了UE处的TX和RX功率的图700，突出UL_Free_LA_HR的推导。RX接收链具有有效RX底噪705和接收信号功率710，从而产生RX SINR 715。如图7所示，RX接收链的自干扰底噪720比有效RX底噪705低得多，意味着TX功率电平725低于TX功率中断点730。UL_Free_LA_HR 735等于TX功率中断点730与TX功率电平725之间的差。总相消增益740是TX功率电平725与自干扰底噪720之间的差。或者，在使用绝对功率控制的情况下，测量报告包括TX功率中断点730而非UL_Free_LA_HR 735。
第二功率裕度FD_Pwr_HR是FD传输功率余量，表示有多少TX功率裕度可供UE继续支持FD操作。FD_Pwr_HR可受限于UE的最大传输功率。UE可基于RX功率电平确定下行链路中的最大可容忍噪声电平(或者类似地，最小RX SINR)，其对应于下行链路中的最低支持MCS级别。UE可推导出在支持FD操作时所允许的最大TX功率电平。图8示出了UE处的TX和RX功率的图800，突出FD_Pwr_HR的推导。RX接收链具有有效RX底噪805和接收信号功率810，从而产生RX SINR 815。UE还知道支持FD操作的最大可容忍噪声电平820，最大可容忍噪声电平820在TX发送链处转变为最大可容忍TX功率电平825。UE能够基于自干扰底噪830和发射功率电平835确定FD_Pwr_HR 840，FD_Pwr_HR 840等于最大可容忍TX功率电平825与TX发射功率电平835之间的差。总相消增益845是TX功率电平835与自干扰底噪830之间的差。或者，在使用绝对功率控制的情况下，测量报告包括最大可容忍TX功率电平825而非FD_Pwr_HR 840。
现返回参考图6A，eNB可周期性地接收测量报告，如eNB、技术标准或FD通信系统运营商所配置。或者，eNB可从UE请求测量报告，并且eNB接收请求的测量报告。eNB可存储先前接收的测量报告以及其中包含的值。如一说明性示例，eNB存储一个或多个功率裕度(UL_Free_LA_HR和/或FD_Pwr_HR)。eNB基于其对eNB与UE之间的链路(上行链路和下行链路)的FD配置参数进行的更改来更新其自己存储的一个或多个功率裕度的版本。例如，在eNB向UE发布上行链路功率增加后，eNB需要相应地调节这一个或多个功率裕度。当eNB收到新测量报告时，eNB可更新其自己存储的版本。eNB可存储来自eNB所服务的各个UE的单独测量报告以及其中包含的值。如果UE很靠近、具有历史上相似的信道条件，等等，则eNB可将一个UE的测量报告用于另一个UE。
eNB针对eNB与UE之间的链路执行FD LA(步骤615)。FD LA根据测量报告执行，测量报告包括CQIHD、CQI偏移以及一个或多个功率裕度(UL_Free_LA_HR和/或FD_Pwr_HR)。FD LA根据测量报告调节链路的一个或多个FD配置参数。FD LA根据测量报告针对上行链路或下行链路或者针对上行链路以及下行链路来调节一个或多个FD参数(例如MCS级别和发射功率电平)。FD LA的不同示例实施例的细节在下文提供。
eNB指示FD操作(步骤620)。eNB可向UE发送链路的FD配置参数的指示。如一说明性示例，eNB执行的FD LA使上行链路和下行链路的FD配置参数都发生更改。eNB向UE发送更改后的FD配置参数或者FD配置参数的更改或者所有FD配置参数的指示，以便UE保持其与eNB通信的能力。eNB使用FD配置参数与UE通信(步骤625)。eNB可通过下行链路向UE发送，同时通过上行链路从UE接收。
图6B示出了FD LA 650的示例实施例。FD LA 650的示例实施例包括闭环下行链路FD LA655、开环下行链路FD LA 660和闭环上行链路FD LA 665。FD LA 650的示例实施例的详细论述在下文提供。FD LA650的示例实施例可以是图6A的步骤615的实施方式。FD LA650的各示例实施例可分别实施或相互结合实施。如一说明性示例，闭环下行链路FD LA655与闭环上行链路FD LA 665一起实施，或者开环下行链路FD LA 660与闭环上行链路FDLA 665一起实施。
图9示出了在参与闭环下行链路FD LA的eNB中发生的示例操作900的流程图。操作900可表示当eNB参与闭环下行链路FD LA时发生在该eNB中的操作。操作900可以是图6A的步骤615的实施方式。
操作900可开始于eNB检查测量报告以确定是否需要下行链路LA(步骤905)。例如，调整可根据UE在测量报告中提供的CQI反馈来执行。如果启用了FD操作，则使用包括自干扰的CQI(即，通过自干扰测量的CQI)，而如果未启动FD操作，则使用不包括自干扰的CQI。如果需要下行链路LA，则eNB调整下行链路MCS级别(步骤910)。下行链路MCS级别的调整可根据测量报告执行，测量报告包括CQIHD、CQI偏移以及一个或多个功率裕度(UL_Free_LA_HR和/或FD_Pwr_HR)。
当启用了FD操作时，下行链路的FD配置参数的更改可表明，由于FD传输中上行链路与下行链路之间的信道互易性，可能还需要对相关上行链路的FD配置参数进行相应更改。如一说明性示例，当UE的TX功率电平高于TX功率中断点时，上行链路中TX功率电平的变化可能影响FD下行链路接收，这可能引起FD下行链路的MCS级别的进一步调节。在调节之前，FD下行链路性能可能受损。进一步调节可能仅在eNB从UE接收新测量报告之后发生。
图10A示出了突出由于链路质量下降而进行的闭环下行链路FD LA 900的操作的图1000。如图10A所示，在第一时间点，eNB执行上行链路FD LA，这使FD配置参数发生更改，即增加上行链路的发射功率电平(示为事件1005)。在第二时间点，eNB接收表明较低CQI的UE测量报告(示为事件1007)。由于UE测量报告，当eNB在第三时间点执行下行链路FD LA时，FD配置参数发生更改，即降低下行链路的MCS级别(示为事件1009)。然而，在eNB关于新FD配置参数来更新UE之前，在第四时间点，UE增加上行链路的发射功率电平(示为事件1011)。出于论述目的，假设增加上行链路的发射功率电平导致发射功率电平超过TX功率中断点，这导致在间隔1013期间FD下行链路传输可能受损。在第五时间点，eNB接收另一UE测量报告，该UE测量报告表明由于上行链路的发射功率电平增加导致更低的CQI(示为事件1015)。在第六时间点，eNB执行下行链路FD LA，使FD配置参数发生更改，即进一步降低下行链路的MCS级别(示为事件1017)。下行链路的MCS级别的这一降低足以实现FD下行链路传输。
图10B示出了突出由于链路质量提高而进行的闭环下行链路FD LA 900的操作的图1050。如图10B所示，在第一时间点，eNB执行上行链路FD LA，这使FD配置参数发生更改，即降低上行链路的发射功率电平(示为事件1055)。在第二时间点，eNB接收表明较高CQI的UE测量报告(示为事件1057)。由于UE测量报告，当eNB在第三时间点执行下行链路FD LA时，FD配置参数发生更改，即提高下行链路的MCS级别(示为事件1059)。然而，在eNB关于新FD配置参数来更新UE之前，在第四时间点，UE降低上行链路的发射功率电平(示为事件1061)。出于论述目的，假设降低上行链路的发射功率电平导致发射功率电平仍然超过TX功率中断点，这导致在间隔1063期间FD下行链路传输可能能够使用较高MCS级别。在第五时间点，eNB接收另一UE测量报告，该UE测量报告表明由于上行链路的功率电平降低导致更高的CQI(示为事件1065)。在第六时间点，eNB执行下行链路FD LA，使FD配置参数发生更改，即进一步提高下行链路的MCS级别(示为事件1067)。下行链路的MCS级别的这一提高足以在更好的MCS级别实现FD下行链路传输。
图11A示出了在参与开环FD下行链路LA的eNB中发生的示例操作1100的流程图。操作1100可表示当eNB参与开环FD下行链路LA时发生在该eNB中的操作。操作1100可以是图6A的步骤615的实施方式。
操作1100可开始于eNB估计下行链路信道(步骤1105)。例如，下行链路的信道可使用FD传输中上行链路信道与下行链路信道之间的信道互易性来估计。或者，下行链路信道可从FD上行链路传输中预测。eNB根据估计的下行链路信道来调整下行链路的MCS级别(步骤1110)。如果闭环FD下行链路LA可用，则eNB可基于UE CQI报告通过调整FD下行链路MCS级别来对下行链路MCS级别进行微调。一旦闭环FD下行链路测量可用(步骤1115)，eNB就可利用来自UE的下行链路测量报告中的信息对下行链路的MCS级别进行微调或重调(步骤1120)。由于UE的干扰环境有所变化、对UE RX SINR变化与UE TX功率之间的映射是线性的这一假设不匹配，等等，所以微调可能是必要的。一般而言，微调可指比步骤1110中进行的调整小的MCS级别更改。eNB进行检查以确定上行链路闭环FD LA是否可用(步骤1115)。如果上行链路闭环FD LA可用，则eNB基于从上行链路闭环FD LA推导出的UE RX SINR来调整下行链路的MCS级别(步骤1120)。
在FD传输中，UE上行链路功率调节可能影响UE下行链路性能。eNB还可以应用快速开环下行链路LA来灵活地跟踪这种影响并相应地调整链路。图11B示出了在基于UL功率控制参与开环FD下行链路LA的eNB中发生的示例操作1150的流程图。操作1150可表示当eNB基于UL功率控制参与开环FD下行链路LA时发生在该eNB中的操作。
如一说明性示例，eNB在上行链路中向UE发布功率变化。考虑如下情况：eNB假设在对数域中UE TX功率调节dP线性地映射到RX噪声功率变化dN。然后，UE可根据工作范围向eNB返回系数k，使得dP＝k×dN。相应地，在eNB以例如测量报告的形式接收UE反馈之前，eNB可使用默认值或预先设定的值。
操作1150可开始于eNB调节UE的TX功率电平(步骤1155)。eNB可向UE发送功率控制命令。eNB可根据需要调整下行链路。首先，eNB需要基于上行链路功率变化来更新功率裕度。如果功率裕度UL_Free_LA_HR小于0(即，UE TX功率电平﹥TX功率中断点)(步骤1165)，则eNB可根据预测的下行链路RX SINR来调整下行链路MCS级别(步骤1170)。如果功率裕度UL_Free_LA_HR大于0，则只要UE TX功率电平的调节小于UL_Free_LA_HR，对下行链路FD性能就不会有影响。因此，对于这种TX功率电平变化，无需开环FD LA。
如另一说明性示例，考虑以下情况：利用绝对功率控制，此外，eNB知道UE的绝对TX功率电平。因此，UE向eNB报告TX功率中断点。如果UE的TX功率电平大于TX功率中断点，则eNB根据预测的RX SINR来调整下行链路的MCS级别。然而，如果UE的TX功率电平小于TX功率中断点，则只要UE的新近调整后的TX功率电平仍然小于TX功率中断点，对下行链路FD性能就没有影响。因此，对于这种TX功率电平变化，无需开环FD LA。
一旦闭环FD下行链路测量可用，eNB就可利用来自UE的下行链路测量报告中的信息对下行链路的MCS级别进行微调或重调。由于UE的干扰环境有所变化、对UE RX SINR变化与UE TX功率之间的映射是线性的这一假设不匹配，等等，所以微调可能是必要的。eNB进行检查以确定上行链路闭环FD LA是否可用(步骤1170)。如果上行链路闭环FD LA可用，则eNB基于从上行链路闭环FD LA推导出的UE RX SINR来调整下行链路的MCS级别(步骤1175)。
图12示出了在参与闭环上行链路FD LA的eNB中发生的示例操作1200的流程图。操作1200可表示当eNB参与闭环上行链路FD LA时发生在该eNB中的操作。操作1200可以是图6A的步骤615的实施方式。
操作1200可开始于eNB进行上行链路的本地测量(步骤1205)。eNB从UE接收测量报告(步骤1210)。测量报告包括功率裕度FD_Pwr_HR。eNB根据上行链路的本地测量和功率裕度FD_Pwr_HR来调整上行链路的MCS级别(步骤1215)。如一说明性示例，eNB根据功率余量的剩余总量来调节TX功率电平和MCS级别。
在FD上行链路中可采用传统LA技术来避免FD上行链路与FD下行链路之间的耦合。如一说明性示例，eNB可利用周期性报告的UL_Free_LA_HR功率裕度来限制最大上行链路发射功率调节，使得调节后的TX发射功率电平仍然小于TX功率中断点，从而防止对UE的RX性能产生负面影响。如另一说明性示例，UE忽略上行链路的TX发射功率电平的变化，这一变化使调节后的TX发射功率电平超过TX功率中断点。此外，UE降低上行链路的MCS级别。或者，UE在开环模式下根据下行链路的估计来调节其在上行链路中的TX功率电平，前提是调节后的TX功率电平符合UL_Free_LA_HR功率裕度。在调节TX功率电平后，UE向eNB提供关于TX功率电平变化的反馈。当利用开环上行链路FD LA时，eNB可以不像先前描述的那样在开环模式下调整FD下行链路。当使用绝对上行链路功率控制时，可利用类似的流程。
图13示出了在参与FD操作的UE中发生的示例操作1300的流程图。操作1300可表示当UE参与FD操作时发生在该UE中的操作。
操作1300可开始于UE和eNB初始化(步骤1305)。初始化可包括UE和eNB进行链路设置，并且UE向eNB发送FD能力报告(FD能力报告可基于当前条件和情况)。UE还可生成CG信息。CG信息可包括当FD操作被激活时UE处的不同FD配置条件(例如TX/RX带宽、TX功率电平、波束成形模式，等等)的相消增益。
UE在HD模式下测量链路，并生成CQIHD(步骤1310)。换言之，链路在UE未进行发送时测量，因此没有自干扰。UE确定CQI偏移(步骤1315)。例如，当UE TX功率电平小于TX功率中断点时，CQI偏移设为0。CQI偏移可根据FD下行链路参考信号来估计或基于CG信息和TX功率电平来推导。UE生成测量报告(步骤1320)。测量报告可包括以下项中的至少一项：CQIHD、CQI偏移、功率裕度UL_Free_LA_HR和功率裕度FD_Pwr_HR。UE发送测量报告(步骤13225)。测量报告可周期性地发送，如eNB、技术标准或FD通信系统运营商所配置。或者，测量报告可在从eNB接收指令或请求后发送。
UE从eNB接收FD配置参数(步骤1330)。FD配置参数可包括上行链路和/或下行链路的先前FD配置参数的更改。FD配置参数可包括如eNB调整的当前FD配置参数的子集，其中，该子集可仅包括已发生更改的那些FD配置参数，或者该子集可包括所有FD配置参数。UE根据FD配置参数来调节上行链路和/或下行链路的FD配置(步骤1335)。在传统方式中，UE可如下操作：检查以确定FD配置参数是否会导致其性能不佳。如果FD配置参数会导致性能较差，则UE可忽略FD配置参数。如一说明性示例，考虑以下情况：UE从eNB接收提高TX功率电平的指令。然而，UE的发射功率电平已经处于或者接近TX功率中断点，并且调节后的TX功率电平会超过TX功率中断点。UE可直接忽略指令，因为UE通常并不想超过TX功率中断点。UE与eNB通信(步骤1340)。
如果TX功率电平的调节导致TX功率电平超过下行链路中的最低支持MCS级别的FD_Pwr_HR，则应禁用FD操作。一种补救措施是禁用UE处的FD操作。如果在eNB处无法满足上行链路中的最低支持MCS级别的最小RX功率，则也应禁用FD操作。一种补救措施是禁用eNB处的FD操作。
eNB可协调FD下行链路和上行链路LA以维持eNB和UE处的FD操作。如一说明性示例，eNB可限制上行链路中的TX功率电平以启用UE处的FD操作。然而，相比于HD操作，FD操作的启用可取决于FD操作的频谱效率。
图14示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统1400的框图，该系统可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1400包括处理器1404、存储器1406和接口1410至1414，它们可以(或可以不)如图14所示排列。处理器1404可以是用于执行计算和/或其它处理相关任务的任何组件或组件的集合，存储器1406可以是用于存储程序和/或指令以供处理器1404执行的任何组件或组件的集合。在一实施例中，存储器1406包括非瞬时性计算机可读介质。接口1410、1412、1414可以是支持处理系统1400与其它设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件的集合。例如，接口1410、1412、1414中的一个或多个可用于将来自处理器1404的数据、控制或管理消息传送给安装在主机设备和/或远程设备上的应用。又例如，接口1410、1412、1414中的一个或多个可用于支持用户或用户设备(例如个人计算机(personal computer，PC)等)与处理系统1400交互/通信。处理系统1400可包括未在图14中描绘的额外组件，例如长期存储器(例如非易失性存储器等)。
在一些实施例中，处理系统1400包括在正在访问电信网络或是电信网络的一部分的网络设备内。在一个示例中，处理系统1400位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，该网络侧设备是例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中，处理系统1400位于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，该用户侧设备是例如移动台、用户设备(user equipment，UE)、个人计算机(personal computer，PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如智能手表等)或用于接入电信网络的任何其它设备。
在一些实施例中，接口1410、1412、1414中的一个或多个将处理系统1400连接到用于通过电信网络发送和接收信令的收发器。图15示出了用于通过电信网络发送和接收信令的收发器1500的框图。收发器1500可安装在主机设备中。如图所示，收发器1500包括网络侧接口1502、耦合器1504、发射器1506、接收器1508、信号处理器1510和设备侧接口1512。网络侧接口1502可包括用于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的任何组件或组件的集合。耦合器1504可包括用于通过网络侧接口1502促进双向通信的任何组件或组件的集合。发射器1506可包括用于将基带信号转换为适合通过网络侧接口1502传输的调制载波信号的任何组件或组件(例如上变频器、功率放大器等)的集合。接收器1508可包括用于将通过网络侧接口1502接收的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件(例如下变频器、低噪声放大器等)的集合。信号处理器1510可包括用于将基带信号转换为适合通过设备侧接口1512进行通信的数据信号或用于进行相反转换的任何组件或组件的集合。设备侧接口1512可包括用于在信号处理器1510与主机设备内的组件(例如处理系统600、局域网(localarea network，LAN)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件的集合。
收发器1500可通过任何类型的通信介质来发送和接收信令。在一些实施例中，收发器1500通过无线介质来发送和接收信令。例如，收发器1500可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，无线电信协议是例如蜂窝协议(例如长期演进(long-termevolution，LTE)等)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)协议(例如Wi-Fi等)或任何其它类型的无线协议(例如蓝牙、近场通信(near field communication，NFC)等)。在这些实施例中，网络侧接口1502包括一个或多个天线/辐射单元。例如，网络侧接口1502可包括单个天线、多个独立天线或用于单输入多输出(single input multipleoutput，SIMO)、多输入单输出(multiple input single output，MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)等多层通信的多天线阵列。在其它实施例中，收发器1500通过双绞线电缆、同轴电缆、光纤等有线介质发送和接收信令。特定处理系统和/或收发器可利用所示的所有组件或者仅利用组件的一个子集，并且各设备的集成程度可能不同。
虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。

Claims (30)

1.一种对适用于全双工(full duplex，FD)操作的通信控制器进行操作的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述通信控制器从所述通信控制器服务的用户设备接收测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；
所述通信控制器根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度执行FD链路自适应(linkadaptation，LA)以调节所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，所述链路包括下行链路和上行链路；以及
所述通信控制器指示所述用户设备根据所述一个或多个FD配置参数通过所述链路进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射功率中断点包括第一估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述发射功率中断点，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到约等于或大于所述接收器的无干扰底噪，因此对所述用户设备的接收信号干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，SINR)产生影响；
其中，当所述用户设备的接收器的自干扰底噪位于所述接收机的无干扰底噪的3～6dB范围内时，所述用户设备的接收器的自干扰底噪约等于所述接收器的无干扰底噪。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能够支持FD操作的最大发射功率包括第二估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述能够支持FD操作的最大发射功率，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到高于能够在最低调制编码方案(modulation and coding scheme，MCS)级别支持FD操作的最大值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述FD LA包括：
根据所述测量报告来调整所述下行链路的第一MCS级别。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述FD LA包括：
根据所述上行链路的测量来估计所述下行链路；以及
根据所述估计的下行链路来调整所述下行链路的第二MCS级别。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述下行链路中的闭环功率控制可用时，基于测量报告对所述下行链路的所述第二MCS级别进行微调。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述FD LA包括：
调整所述用户设备的发射功率电平；
估计所述用户设备的下行链路接收器SINR；以及
当所述第一功率裕度小于0时，根据所述用户设备的所述估计的下行链路接收器SINR来调整所述下行链路的第三MCS级别。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述FD LA包括：
估计所述上行链路；以及
根据所述估计的上行链路以及所述第一功率裕度和所述第二功率裕度来调整所述上行链路的第四MCS级别。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述FD LA包括：
调整所述用户设备的发射功率电平，同时确保不超过所述发射功率中断点。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
从所述用户设备接收FD能力报告，其中，执行所述FD LA包括根据所述FD能力报告来执行所述FD LA。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量报告还表明UE的绝对发射功率，并且FD LA根据所述UE的所述绝对发射功率来执行。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，执行FD LA包括：
根据所述UE的所述绝对发射功率来预测所述UE的接收器SINR；以及
根据所述预测的接收器SINR来调整所述下行链路的第五MCS级别。
13.一种对适用于全双工(full duplex，FD)操作的用户设备(user equipment，UE)进行操作的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述UE生成测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；
所述UE将所述测量报告发送给服务所述UE的通信控制器；
所述UE接收根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度调整的FD配置参数；
所述UE根据所述FD配置参数来配置接收器与发射器中的至少一个；以及
所述UE根据所述FD配置参数与所述通信控制器通信。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述测量报告还包括信道质量指示(channel quality indicator，CQI)偏移，所述方法还包括：
生成包括相消增益的自消除增益信息作为FD配置的函数；以及
从上行链路发射功率电平和所述自消除增益信息推导所述CQI偏移。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述测量报告还包括在所述UE以半双工模式操作时测量到的所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的半双工信道质量指示(CQIHD)；
所述发射功率中断点包括第一估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述发射功率中断点，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到约等于或大于所述接收器的无干扰底噪，因此对所述用户设备的接收信号干扰噪声比(signalplus interference to noise ratio，SINR)产生影响；当所述用户设备的接收器的自干扰底噪位于所述接收机的无干扰底噪的3～6dB范围内时，所述用户设备的接收器的自干扰底噪约等于所述接收器的无干扰底噪；
所述能够支持FD操作的最大发射功率包括第二估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述能够支持FD操作的最大发射功率，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到高于能够在最低调制编码方案(modulation and codingscheme，MCS)级别支持FD操作的最大值。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，配置所述接收器与所述发射器中的所述至少一个包括：
当未超过所述发射功率中断点时，应用发射功率增加指令；以及
当超过所述发射功率中断点时，忽略所述发射功率增加指令。
17.一种适用于全双工(full duplex，FD)操作的通信控制器，其特征在于，所述通信控制器包括：
处理器；以及
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括执行以下操作的指令：
从所述通信控制器服务的用户设备接收测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；
根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度执行FD链路自适应(link adaptation，LA)以调节所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的一个或多个FD配置参数，其中，所述链路包括下行链路和上行链路；以及
命令所述用户设备根据所述一个或多个FD配置参数通过所述链路进行通信。
18.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述发射功率中断点包括第一估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述发射功率中断点，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到约等于或高于所述接收器的无干扰底噪；
其中，当所述用户设备的接收器的自干扰底噪位于所述接收机的无干扰底噪的3～6dB范围内时，所述用户设备的接收器的自干扰底噪约等于所述接收器的无干扰底噪。
19.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述能够支持FD操作的最大发射功率包括第二估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述能够支持FD操作的最大发射功率，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到高于能够在最低调制编码方案(modulation and coding scheme，MCS)级别支持FD操作的最大值。
20.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：根据所述测量报告来调整所述下行链路的第一MCS级别。
21.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：根据所述上行链路的测量来估计所述下行链路，以及根据所述估计的下行链路来调整所述下行链路的第二MCS级别。
22.根据权利要求21所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：当所述上行链路中的闭环功率控制可用时，对所述下行链路的所述第二MCS级别进行微调。
23.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：调整所述用户设备的发射功率电平，估计所述用户设备的下行链路接收器SINR，以及当所述第一功率裕度小于0时，根据所述用户设备的所述估计的下行链路接收器SINR来调整所述下行链路的第三MCS级别。
24.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：估计所述上行链路，以及根据所述估计的上行链路以及所述第一功率裕度和所述第二功率裕度来调整所述上行链路的第四MCS级别。
25.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：调整所述用户设备的发射功率电平，同时确保不超过所述发射功率中断点。
26.根据权利要求17所述的通信控制器，其特征在于，所述测量报告还表明UE的绝对发射功率，所述程序包括执行以下操作的指令：根据所述UE的所述绝对发射功率来预测所述UE的接收器SINR，以及根据所述预测的接收器SINR来调整所述下行链路的第五MCS级别。
27.一种适用于全双工(full duplex，FD)操作的用户设备(user equipment，UE)，其特征在于，所述UE包括：
处理器；以及
计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序，所述程序包括执行以下操作的指令：
生成测量报告，所述测量报告表明当前发射功率与发射功率中断点之间的第一功率裕度以及所述当前发射功率与能够支持FD操作的最大发射功率之间的第二功率裕度；
将所述测量报告发送给服务所述UE的通信控制器；
接收根据所述第一功率裕度和所述第二功率裕度调整的FD配置参数；
根据所述FD配置参数来配置接收器与发射器中的至少一个；以及
根据所述FD配置参数与所述通信控制器通信。
28.根据权利要求27所述的UE，其特征在于，所述测量报告还包括信道质量指示(channel quality indicator，CQI)偏移，所述程序包括执行以下操作的指令：生成包括相消增益的自消除增益信息作为FD配置的函数；以及从上行链路发射功率电平和所述自消除增益信息推导所述CQI偏移。
29.根据权利要求27所述的UE，其特征在于，所述测量报告还包括在所述UE以半双工模式操作时测量到的所述通信控制器与所述用户设备之间的链路的半双工信道质量指示(CQIHD)；
所述发射功率中断点包括第一估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述发射功率中断点，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到约等于或大于所述接收器的无干扰底噪，因此对所述用户设备的接收信号干扰噪声比(signalplus interference to noise ratio，SINR)产生影响；当所述用户设备的接收器的自干扰底噪位于所述接收机的无干扰底噪的3～6dB范围内时，所述用户设备的接收器的自干扰底噪约等于所述接收器的无干扰底噪；
所述能够支持FD操作的最大发射功率包括第二估计上行链路发射功率电平，其中，实际上行链路发射功率电平大于所述能够支持FD操作的最大发射功率，使所述用户设备的接收器的自干扰底噪增加到高于能够在最低调制编码方案(modulation and codingscheme，MCS)级别支持FD操作的最大值。
30.根据权利要求27所述的UE，其特征在于，所述程序包括执行以下操作的指令：当未超过所述发射功率中断点时，应用发射功率增加指令，以及当超过所述发射功率中断点时，忽略所述发射功率增加指令。
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