CN108306665A - 一种用于在无线网络中配置传输模式的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作通信系统的方法，所述通信系统包括主站和至少一个次站，其中主站从由至少两个传输模式组成的集合中选择传输模式以用于与次站进行通信，并且其中次站基于至少一个控制信道特性来推断所选择的传输模式。

Description

一种用于在无线网络中配置传输模式的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在网络中的主站和至少一个次站之间借助从多个传输模式中选择的传输模式进行通信的方法。本发明还涉及主站和次站根据该方法的通信。

例如，本发明与诸如UMTS、UMTS LTE网络、或如宽频无线网络或WLAN之类的移动电信网络相关。

背景技术

在图1上表示的传统无线系统中，主站100与多个次站110交换数据。为了发送其数据，主站100在下行链路数据信道101上发送其数据。该下行链路数据信道响应于若干标准随时间被调节，这些标准例如服务质量、干扰、下行链路信道质量。为了通知次站110这些改变，主站100在下行链路控制信道102上向次站110发送控制数据（或信令）。类似地，次站110在上行链路控制信道111上发送它们的数据。此外，上行链路控制信道112被次站用来请求用于传输和/或用于向主站提供关于下行链路传输或关于信道质量状态的反馈的资源。

在很多无线系统中，如像UMTS LTE（长期演进）或高级LTE那样的移动通信系统，控制信道102或112上的信令被提供以使得其指示在数据信道101或111上数据被映射到的特定的时频传输资源，并且指示用于该数据的传输方案（即数据本身被发送的格式/模式）。另外，次站可以使用适当的传输资源和传输方案来提供旨在辅助主站调度到合适的次站的传输的信道状态反馈。因而，通常可以通过由主站使用的传输方案或由次站提供的反馈类型中的一个或两者来定义传输模式。

对于UMTS LTE版本8下行链路通信，包括资源分配和传输格式信息的相关下行链路控制信道101被称作物理下行链路控制信道（PDCCH）。PDCCH携带的消息被称作下行链路控制信道信息（DCI）。典型地，使用不同的DCI格式来指示用于不同传输模式的资源分配。次站（这里为用户设备或UE）被配置为从可能的集合接收有限数目的不同DCI格式。因而，在PDCCH中配置UE预期的DCI格式的类型直接控制次站可能预期的传输模式，并且特定的传输模式由用于资源分配的特定的DCI格式来用信号告知。DCI格式内容还可以与传输模式相关联（例如，在LTE中，1位字段指示的上行链路或下行链路资源）。

即便具有若干可能的传输模式，不期望指定太多的DCI格式以便降低实施和测试的复杂度。另一方面，在LTE的进一步发展中，可能会需要定义另外的DCI格式。特别感兴趣的是，讨论了新的传输模式，如当前被重新定义以允许额外的复杂度的合作多点传输（CoMP传输）或和多用户-MIMO（MU-MIMO）模式。这些新的传输模式将需要被用信号告知。然而，优选的是不增加DCI格式的数目。另外，期望避免信令开销。

在LTE中，传输模式（即UE预期的DCI格式和/或反馈模式）由较高层信令配置。然而，如果需要频繁改变传输模式，较高层信令的使用可能引入由于信令消息引起的数据传输中不可接受的延迟和显著的开销。

发明内容

本发明的目的是提出一种缓解上述问题的方法。

本发明的另一目的是提出一种能够用信号告知所有的传输模式而无需新的DCI格式或新的信令的方法。

为此目的，根据本发明的第一方面，提出了一种用于操作通信系统的方法，所述通信系统包括主站和至少一个次站，其中主站从由至少两个传输模式组成的集合中选择传输模式以用于与次站进行通信，并且其中次站基于至少一个控制信道特性来推断所选择的传输模式，并且其中传输模式可以是从主站到次站传达数据的模式或者从次站到主站传达关于信道状态的反馈的模式，或者两者的组合。

本发明定义了用于动态地在中心实体（主站）和至少一个次站之间的不同通信模式间切换的机制的集合。本发明中描述的机制通过使得次站从信道特性推断正确的模式而允许模式切换方面的额外灵活性。不必依靠正确传输模式的显式信令的可能性意味着不需要为某些新的通信模式引入另外的控制信道格式，从而降低信令开销和次站在如LTE的系统中需要执行的所需对控制信道信息的盲解码的数目。

根据本发明的第二方面，提出了一种主站，其包括用于借助多个传输模式与多个次站进行通信的装置，该主站包括用于从传输模式集合中选择传输模式的装置，以及用于通过改变至少一个控制信道特性来隐式地将所选择的传输模式用信号告知次站的装置。

根据本发明的第三方面，提出了一种次站，其包括用于在通信系统中与主站进行通信的装置，其中该次站包括用于借助从由至少两个传输模式组成的集合中选择的传输模式而与主站进行通信的装置，并且其中该次站包括基于至少一个控制信道特性推断所选择的传输模式的装置。本发明的这些和其他方面根据下文中描述的实施例将是明显的，并将参考这些实施例而被阐明。

附图说明

现将参考附图以示例的方式来更加详细地描述本发明，其中：

- 图1（已描述）是传统的电信系统的框图。

- 图2由图2A和2B组成，它们是示出根据本发明实施例的电信系统的操作的框图。

具体实施方式

本发明涉及一种电信网络，其包括诸如基站或NodeB或eNodeB之类的主站和诸如移动站或用户设备之类的多个次站。

示例性实施例在如图1所示的移动网络中被实现。如上说明，下行链路控制信道101包括至少一个PDCCH（物理下行链路控制信道），DCI在该PDCCH上被发送。在这种系统中，DCI可以具有多个格式，每个格式专用于一个传输模式。

物理下行链路控制信道（PDCCH）服务于多种目的。主要地，它用来将调度决定传送到单个UE，即用于上行链路和下行链路的调度分配。PDCCH位于子帧的第一OFDM符号中。对于帧结构类型2，PDCCH还可以被映射到DwPTS字段的前两个OFDM符号上。在子帧的第一OFDM符号中的特定资源元素上携带的另外的物理控制格式指示符信道（PCFICH）被用来指示用于PDCCH的OFDM符号的数目（1、2、3或4个符号都是可能的）。因为PDCCH上的负载可能依赖于小区中的用户数目和PDCCH上传送的信令格式而变化，所以需要PCFICH。

如上所说明的，PDCCH上携带的信息被称为下行链路控制信息，或DCI。取决于控制消息的目的，定义了不同格式的DCI。作为示例，DCI格式1的内容在作为示例的下表1中示出。在没有使用空间复用（即仅为一个码字提供调度信息）时，DCI格式1被用于下行链路共享信道资源的分配。所提供的信息包含对于UE能够识别在何处接收该子帧中的PDSCH以及如何对该PDSCH进行解码的资源所必需的一切事物。除了资源块分配，这还包括关于调制和编码方案以及混合的ARQ协议的信息。

表1：PDCCH上携带的DCI格式1的内容

信息类型	PDCCH上的位数	目的
			资源分配头	1	指示是否使用资源分配类型0或1
资源块分配	取决于资源分配类型	指示将分配给UE的资源块
			调制和编码方案	5	指示调制方案，并且与分配的物理资源块的数目一起指示传输块大小
HARQ进程编号	3（TDD），4（FDD）	标识分组与其相关联的HARQ进程
			新数据指示符	1	指示分组是新的传输还是重新传输
冗余版本	2	标识用于编码分组的冗余版本
			PUCCH的TPC命令	2	用于调适物理上行链路控制信道（PUCCH）上的发送功率的发送功率控制（TPC）命令
下行链路分配索引（仅TDD）	2	用于上行链路 ACK/NACK绑定的下行链路子帧的数目

DCI的循环冗余校验（CRC）利用UE身份进行加扰，该UE身份被用来将计划的消息寻址给UE。

每个传输模式对应于DCI格式。例如，DCI格式1A被用于单个码字PDSCH传输的资源分配的紧凑信令。DCI格式1B被用于使用具有秩1传输的闭合循环预编码（closed loopprecoding）的PDSCH传输的资源分配的紧凑信令。类似地，存在用于PSDCH上的MU-MIMO传输的DCI格式1D。为了简明，省略了DCI格式的详尽列表。

DCI（下行链路控制信息）格式0被用在PDCCH上来传送上行链路调度授权，其在下表2中示出：

表2：DCI格式0的内容

信息类型	PDCCH上的位数	目的
			用于区分格式0和格式1A的标志	1	指示针对UE的DCI格式
跳跃标志	1	指示是否使用上行链路频率跳跃
			资源块分配和跳跃资源分配	取决于资源分配类型	指示是否使用类型1或类型2频率跳跃和上行链路资源分配的开始资源块的索引，以及连续分配的资源块的数目
调制和编码方案以及冗余版本	5	指示调制方案，并且与所分配的物理资源块的数目一起指示传输块大小。指示要使用的冗余版本
			新数据指示符	1	指示是否将发送新的传输
用于计划的PUSCH的TPC命令	2	用于调适物理上行链路共享信道（PUSCH）上的发送功率的发送功率控制（TPC）命令
			用于解调制参考信号的循环移位	3	指示循环移位，以用于从基序列中导出上行链路解调制参考信号
上行链路索引（仅TDD）	2	指示必须应用调度授权的上行链路子帧
			CQI请求	1	请求UE发送信道质量指示（CQI）

根据本发明的第一实施例，主站使用用于现有格式的控制信道的各种特性来隐式地指示传输模式，或传输模式中的改变。因而，单个DCI格式可以用于两个不同的传输模式。为了确定选择哪个传输模式，在示例性实施例中，次站从控制数据信道的另一传输特性推断PDCCH。因而，这允许增加具有相同数目的DCI格式的传输模式的灵活性。

在如LTE的系统中，传输模式或关于传输模式的信息可以通过以下控制信道特性中的一个或多个来指示：

● PDCCH传输的属性，包括：

-用于PDCCH的聚合等级（即，用于控制信道消息的物理资源的数量）

-应用到PDCCH CRC的加扰序列

-搜索空间中的PDCCH的位置。事实上，在本发明的实施例的示例中，没有固定资源被计划用于PDCCH。因此，次站必须监听并解码搜索空间中的资源集合以确定这些资源之一是否包含寻址给这些资源的信令。搜索空间中的资源的位置可以被用作将特定的传输模式用信号告知次站的方式。

-CRS（公共参考符号）和/或DRS（专用参考符号）与数据之间的特定功率比：

○可以根据功率比是超过还是低于特定阈值来指示信息

○功率偏移可以在预编码前被应用到DRS（或者在预编码后被应用到CRS）

● 信号传递的传输秩，例如

○秩小于或等于N指示MU-MIMO（例如，N=1）

○秩大于M指示SU-MIMO（例如，M=1）

○秩小于或等于N指示切换至MU-MIMO（例如，N=2）以用于后续传输

○秩大于M指示切换至SU-MIMO（例如，M=2）以用于后续传输

● 码字的数目，例如

○一个码字=MU-MIMO

○两个码字=SU-MIMO

可以发送一些显式信令，但是无需额外的位，例如：

● 未使用的位（例如，如果DCI格式支持两个码字的传输，但是仅指示一个码字，则将存在与未使用的码字相关联的空闲（spare）信令位）

○NDI可以指示传输模式或传输模式的切换

● 某处值的未使用/保留的组合

○例如，用于预编码器/秩指示的字段可以具有未使用的组合。

根据实施例，在多载波操作中，模式的指示可以借助于在恰好一个载波频率或在超过一个的载波上的PDCCH的特性。根据实施例或配置，模式的指示可以借助于下述之一：授权上行链路资源的PDCCH；或指示下行链路传输的PDCCH；或者两者。

本发明的进一步特征可以包括以下内容：

● 根据以上隐式/显式指示的一个或多个的码本（将用于预编码和/或反馈）

● 根据以上隐式/显式指示的一个或多个的来自UE的信道状态反馈模式（例如，显式的/隐式的）

● 码本和/或反馈状态（即，SU/MU-MIMO）保持相同，直到：

○通过以上内容之一被切换回去

○接收到控制信道参数的特定值，例如

*传输秩

*码字的数目

○RRC（无线电资源控制）信令事件，例如

*小区改变

*重新配置

○超时，例如

*计时器到期之后改变状态

*超时时段取决于状态

*在计时器到期之后切换至缺省状态。

还可以通过让每个DCI格式具有不同（更小）的搜索空间来减少搜索空间的大小。这导致了根据搜索空间区分格式和/或模式的可能性。作为示例，在基于LTE的实施例中，可以根据搜索空间中控制消息的位置来区别格式和/或模式。实际上，不同的DCI格式被用于不同的模式，但是每个DCI格式在搜索空间的不同部分中被发送。这通过在为版本8 UE定义的搜索空间上搜索多个DCI格式避免了扩展盲解码的数目。例如，两个类似的DCI格式可以仅通过存在于搜索空间的前一半或后一半来区分。

在另一实施例中，UE可以从所指示的码字的数目来推断传输模式。例如，一个码字可以意指模式为MU-MIMO，而两个码字可能意味着SU-MIMO。

在可以独立于其他先前的实施例实现或与这些先前的实施例组合实现的另一实施例中，由UE发送至eNodeB的信道状态反馈取决于传输模式。例如，由UE完成以决定CQI的计算可能基于SU-MIMO、MU-MIMO或CoMP传输的假设。该反馈可以被周期地发送。在变形中，反馈模式可以独立于传输模式被确定，但是被上述机制的一个或多个（隐式地）控制。

首先，我们考虑MU-MIMO反馈和SU-MIMO反馈之间可能的差异：

– MU-MIMO的受限制的传输秩：可以在MU-MIMO中使用的每个UE的层的最大数目仍旧在讨论中；但是可以肯定的是，它将低于SU-MIMO的情形。因而，MU-MIMO模式中的反馈将典型地受制于不同于SU-MIMO的秩限制来计算。

– MU-MIMO和SU-MIMO的不同码本；不同的码本子集约束可以被半静态地配置用于MU-MIMO和SU-MIMO。

– 显式的反馈可以优选地用于MU-MIMO，隐式的反馈用于SU-MIMO：显式的反馈在MU-MIMO中可能支持更精确的迫零（zero-forcing）波束赋形。

– 关于干扰的不同假设：在MU-MIMO模式中，即使反馈是隐式的，UE也可以不仅报告其自身的PMI，而且可以报告会导致其最小干扰的PMI。

- 关于PDSCH功率的不同假设；完全的eNB传输功率在MU-MIMO模式中将是不可用的。

– 对应于不同的假设，例如在SU-MIMO和MU-MIMO传输两者的假设下，可以发送多种类型的反馈。然而，报告的细节（例如，用来计算反馈的方法、周期性、对应于每个传输模式的报告的小部分）在两种模式之间可能是不同的。

参考图2A-2B示出实施例的示例。在图2A上，主站200借助天线阵列204与多个次站210a、210b和210c进行通信。该天线阵列在此示例中由4个天线端口组成。在图2A上示出的第一操作阶段中，主站以SU-MIMO模式与次站210a进行通信。这意味着次站210a是唯一接收MIMO传输的站。MIMO传输的传输秩（即次站210a从主站200同时接收的数据流的数目）在控制信道上被用信号告知。在第一操作模式中，秩可以根据信道质量和将要发送的数据量或其他参数的量从秩2（两个流）变化到秩4。当主站需要进入MU-MIMO传输模式、即其中多个次站正在同时与主站进行通信的MIMO传输时，主站将等于1的传输秩用信号告知次站210a。

当次站210a接收指示传输秩等于1的控制消息时，次站210a因而意识到切换至MU-MIMO传输模式。在进入该第二操作阶段时，这可能导致针对次站210a的关于干扰的特定行为。例如，次站将假设干扰将存在于所有可用端口（或者可用端口的定义的子集）上。这样的第二操作阶段在图2B上示出，其中主站200以MIMO模式同时与次站210a和210b进行通信。相应的传输秩可以在1和3之间变化。例如，到次站210a的传输的秩可以是3并且到次站210b的传输的秩可以是1。在另一示例中，可以存在更多的次站同时进行通信。

当主站200与次站210a切换回SU-MIMO传输模式时，主站将等于4的传输秩用信号告知次站210a。其后并且如在第一操作阶段中，传输秩可以根据条件从2变化到4。

在该示例中，触发从一个模式向另一模式切换的值是可能的传输秩范围的特定值。这些可以是单个值（如此示例中的1和4）或者可以是诸如范围的值的子集（例如，MU-MIMO的1-2、SU-MIMO的5-8）。此外，传输是导致从一个模式到另一模式的切换的传输特性的示例。然而，可以选择如前说明的其他传输特性来触发传输模式的切换。类似地，该示例不限于在MU-MIMO和SU-MIMO之间改变。

根据本发明的实施例，提出了一种操作通信系统的方法，所述通信系统由主站和至少一个次站构成，据此主站和次站之间的通信包括由至少两个传输模式组成的集合，对于这两个传输模式，需要不同的传输参数和/或次站行为；所述方法包括：次站基于至少一个控制信道特性推断正确的传输模式。

在该实施例的变形中，提出了传输模式为SU-MIMO、MU-MIMO和CoMP。

在该实施例的另一变形中，传输模式包括一个或多个码本和反馈模式。码本可以包括表示由次站推荐给主站的无线电信道或预编码器的预编码矩阵或矢量。次站还可以推荐传输秩（即多个空间流或层）。不同的码本子集限制可以应用在不同的模式中，其中码本子集限制是据此次站在计算反馈中不考虑特定的码本条目和/或传输秩的技术。码本子集约束可以通过半静态配置来应用，或者为了减少信令，可以被至少部分地预定（例如，通过规范确定）。码本内容可以取决于传输模式。例如，对于具有不同于SU-MIMO的码本结构的MU-MIMO和/或CoMP，基于DFT的码本可能是适当的。而且，码本内容可以根据传输秩而不同，例如具有不同于更高秩的码本结构的基于DFT的码本对于传输秩1（并且可能是2）可能是适当的。通过设计具有码本子集限制的合适应用的单个较大的码本（例如，通过半静态配置和/或由规范预定）可以实现每个模式和/或秩的不同码本的相同效果。

在本发明的又一变形中，提出了控制信道特性是DCI消息的特性。DCI消息的合适特性包括：

a. 用来指示资源应用类型的DCI格式的类型

b. 现有的DCI格式的DCI字段内容

c. 用于控制的特殊DCI字段

d. 现有格式中的空间层的数目。

在该实施例的另一变形中，使用的控制信道特性为承载搜索空间中控制信道的PDCCH的位置。

在该实施例的又一变形中，次站使用传输秩信息来推断正确的传输模式。此外，如果传输秩超过数目M，则次站假设SU模式的行为和传输参数，而如果传输秩小于数目N（N≤M），则次站假设MU模式的行为和传输参数。

在该实施例的另一变形中，控制信道数据特性为附加到每个PDCCH上的CRC，根据传输模式加扰所述CRC，以使得次站可以推断正确的传输模式。

还可能的是，次站考虑到来自主站的RRC信令以推断传输模式。例如，主站通过RRC信令显式地配置次站以从传输模式集合中推断正确的传输模式。在另一示例中，利用传输模式的子集来配置次站，来自该传输模式子集中的一个传输模式可以被推断为正确的传输模式。

在另一示例中，主站通过RRC信令隐式地重新配置其与次站通信的传输模式，所述通信由从现有的RRC信号（用于某个其他目的）推断重新配置的次站来重新配置。因而，所述现有的RRC信号可以对应于小区改变。在此示例中，重新配置可以为缺省的传输模式。

将有可能借助天线端口配置指示MU-MIMO操作。例如，可能存在按升序择优分配天线端口的规则。

例如，如果有8个天线端口可用（0,1,2,3,4,5,6,7），可以通知UE其应当接收端口0上的秩1 PDSCH传输。不能确定其他端口上是否将有传输。然而，如果它接收端口1的指示，它可以推断出明确地存在另一个也计划在同一时间使用端口0的UE。随后，UE可能能够采取适当的措施来抑制干扰，例如通过从对应于潜在干扰的天线端口的参考符号测量信道和传输功率。

作为另一示例，如果通知UE端口2和3上的秩2传输，该UE可以假设另一UE（或多个UE）被计划在端口0和1上。

作为变形，如果UE接收到特定端口（例如除最低可用编号以外的端口）上的传输的指示，它可以假设MU-MIMO而不是SU-MIMO操作。如果是MU-MIMO，则它将假设干扰将存在于所有可用的端口（或定义的可用端口的子集）上。

潜在地干扰传输可能来自相同的小区或不同的小区。不同的小区可以通过相同的eNodeB或不同的eNodeB来控制。

本发明特别但是非排他性地应用到在主站和次站之间采用多种传输模式的无线通信系统，最显著的是MIMO模式和MU-MIMO模式。示例包括蜂窝系统，例如UMTS、UMTS LTE和UMTS高级LTE、以及无线LAN（IEEE 802.11n）和宽带无线（IEEE 802.16）。

在本说明书和权利要求中，元件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。而且，词语“包括”不排除存在除所列出的元件或步骤之外的其他元件或步骤。

在权利要求中的括号内包括附图标记旨在辅助理解而非旨在限制。

通过阅读本公开，其他修改对于本领域技术人员而言将是明显的。这样的修改可以涉及无线电通信领域中已知的其他特征。

Claims (17)

1.一种用于操作通信系统的方法，所述通信系统包括主站和至少一个次站，其中所述主站从由至少两个传输模式组成的集合中选择传输模式以用于与所述次站进行通信，所述主站通过使用至少一个控制信道特性来隐式地将所选择的传输模式用信号告知所述次站，并且其中所述次站基于所述主站为了隐式地将所选择的传输模式用信号告知而使用的至少一个控制信道特性来推断所选择的传输模式。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述传输模式的集合包括SU-MIMO、MU-MIMO、CoMP、由至少一个码本组成的集合、反馈模式。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述控制信道特性是下行链路控制信道信息、DCI、消息的特性，包括以下项中的至少一个：用来指示资源应用类型的DCI消息格式、现有DCI格式的DCI消息字段内容、用于控制的特殊DCI字段、现有格式中的多个空间层。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述控制信道数据特性包括控制信道数据传输的属性。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述控制信道数据传输的属性包括搜索空间中控制信道数据的位置，或应用到至少一部分的控制信道数据的加扰序列，或用于控制信道数据的物理资源的量。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述加扰序列被应用到控制信道数据的循环冗余校验。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述控制信道特性是所述次站用来推断所选择的传输模式的传输秩指示。

8.如权利要求7所述的方法，其中，如果传输秩超过第一预定数目M，所述次站推断所选择的传输模式为SU-MIMO模式，并且其中如果传输秩小于第二预定数目N，该第二预定数目N至多等于所述第一预定数目M，则所述次站推断所选择的传输模式为MU-MIMO模式。

9.如之前权利要求中任一项所述的方法，其中所述控制信道特性包括由所述主站发送的RRC信令。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述RRC信令指示所述次站如何从所述传输模式的集合中推断出所选择的传输模式。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述RRC信令指示传输模式的子集，该传输模式的子集中的一个传输模式可以被推断为所选择的传输模式。

12.如权利要求9或10所述的方法，其中所述主站通过RRC信令隐式地重新配置其与所述次站通信的传输模式，所述通信由从RRC信号推断所述重新配置的次站来重新配置。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述现有的RRC信号对应于小区改变。

14.如之前权利要求中任一项所述的方法，其中在传输模式改变之后，在计时器期满之后，存在到缺省传输模式的自动重新配置。

15.如权利要求14所述的方法，其中传输模式中的改变重置所述计时器。

16.一种主站，包括用于借助多个传输模式与多个次站进行通信的装置，所述主站包括用于从传输模式集合中选择传输模式的装置，以及用于通过使用至少一个控制信道特性来隐式地将所选择的传输模式用信号告知所述次站的装置。

17.一种次站，包括用于在通信系统中与主站进行通信的装置，其中所述次站包括用于借助从由至少两个传输模式组成的集合中选择的传输模式与所述主站进行通信的装置，并且其中所述次站包括用来基于所述主站为了隐式地将所选择的传输模式用信号告知而使用的至少一个控制信道特性推断所选择的传输模式的装置。