CN110677177B - 一种自适应选择传输模式的方法及基站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自适应选择传输模式的方法及基站，属于无线通信技术领域，该方法包括：获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。本发明可以根据基站与终端之间的信道状态和下行的待传数据量的大小来选择传输模式，从而在提升基站对应的小区的吞吐量和下行频谱效率的同时，尽可能提升单用户(终端)的吞吐量和频谱效率，进而提升用户感知。该方法尤其适用于采用3D‑MIMO技术的小区内激活终端的数量较多的情况，也即系统负荷较高的情况。

Description

一种自适应选择传输模式的方法及基站
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种自适应选择传输模式的方法及基站。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)下行支持3D-MIMO(3D-Multiple-InputMultiple-Output，三维多入多出)技术进行空间维度的复用。空间复用支持单用户SU-MIMO(单用户多入多出)模式和多用户MU-MIMO(多用户多入多出)模式。相比于固定TM7(单流波束赋形)模式，目前3D-MIMO采用TM378(TM3：开环空间复用、TM8：双流波束赋形)自适应选择传输模式。请参阅图1，在空分用户较少时，针对SU-MIMO模式，采用TM3/8或者TM3/7自适应传输模式，提升单用户的吞吐量和频谱效率；针对MU-MIMO模式，采用TM7/8传输模式，通过多用户空分复用，提升整个小区的吞吐量和容量。在空分用户较多时，为保证空分性能最大化，采用固定TM7传输模式，但整体小区切换到TM7的方式没有充分考虑用户的感知。图2为某一小区内采用TM7模式时与采用TM378自适应传输模式时RRC(无线资源控制)有效用户数与下行频谱利用率之间的对应关系示意图，从图2可以看出目前TM378自适应选择传输模式方案并没有综合考虑用户感知和小区性能，在用户较多时，与固定TM7模式相比没有增益。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自适应选择传输模式的方法及基站，用于解决目前TM378自适应选择传输模式方案没有综合考虑用户感知和小区性能的问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供一种自适应选择传输模式的方法，应用于基站，包括以下步骤：
获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；
根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。
优选地，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
优选地，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；
当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
优选地，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；
将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；
获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；
当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；
当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
优选地，所述获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率的步骤包括：
获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的次数以及参与调度的次数；
获取所述参与空分的次数与所述参与调度的次数的比值作为所述终端参与空分的概率。
第二方面，本发明还提供一种基站，包括：处理器，用于获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。
优选地，所述处理器，用于当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
优选地，所述处理器，用于当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
优选地，所述处理器，还用于当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
第三方面，本发明还提供一种基站，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种自适应选择传输模式的方法。
第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一种自适应选择传输模式的方法中的步骤。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例中，可以根据基站与终端之间的信道状态和下行的待传数据量的大小来选择传输模式，从而在提升基站对应的小区的吞吐量和下行频谱效率的同时，尽可能提升单用户(终端)的吞吐量和频谱效率，进而提升用户感知。该方法尤其适用于采用3D-MIMO技术的小区内激活终端的数量较多的情况，也即系统负荷较高的情况。
附图说明
图1为现有TM378自适应传输模式的原理示意图；
图2为采用TM7模式时与采用TM378自适应传输模式时RRC有效用户数与下行频谱利用率之间的对应关系示意图；
图3为本发明实施例一中的一种自适应选择传输模式的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例一中的一种传输模式的选择方法流程示意图；
图5为本发明实施例二中的一种基站的结构示意图；
图6为本发明实施例三中的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图3，图3为本发明实施例一提供的一种自适应选择传输模式的方法的流程示意图，该方法应用于基站，包括以下步骤：
步骤11：获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；
步骤12：根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。
本发明实施例提供的自适应选择传输模式的方法，可以根据基站与终端之间的信道状态和下行的待传数据量的大小来选择传输模式，从而在提升基站对应的小区的吞吐量和下行频谱效率的同时，尽可能提升单用户(终端)的吞吐量和频谱效率，进而提升用户感知。该方法尤其适用于采用3D-MIMO技术的小区内激活终端的数量较多的情况，也即系统负荷较高的情况。
根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小选择传输模式的方法有多种，下面举例说明。
请参阅图4，本发明实施例中，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
步骤121：当所述待传数据量(Buffer)小于第一预设门限thr1且所述信道状态信息小于第二预设门限thr2时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
其中，所述信道状态信息可以为SINR(Signal to Interference plus NoiseRatio，信号与干扰加噪声比)。
本发明实施例中，在与终端对应的下行待传数据量较小且信道状态信息较小的情况下，需要传输到该终端的传输包较小且传输时长较短，若采用单流传输也不会降低用户的感知，因此，为了提升小区性能(吞吐量和频谱效率等)，无论终端在当前时刻是否在做空分复用，都选择采用TM7模式进行下行PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel，物理下行共享信道)数据的传输。后续如果能空分则空分，不能空分(不能配对)时也应留在TM7模式等待进入空分，不轻易切换到其他模式，也即，即使不能配对也进入TM7模式等待，不切换到其他模式。
请参阅图4，本发明实施例提供的自适应选择传输模式的方法中，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤还包括：
步骤122：当所述待传数据量大于第一预设门限thr1且所述信道状态信息大于第二预设门限thr2时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率(P)；
步骤123：当所述终端参与空分的概率(P)小于第三预设门限thr3时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
本实施例中，由于参与空分的概率较小的终端，很大程度上属于SU-MIMO模式，因此为尽量保证用户感知，基站与该终端之间采用基于单用户频谱效率最大化的TM38自适应模式进行下行PDSCH数据的传输。
另外，由于各终端之间的信道隔离度会影响所述终端参与空分的概率，因此该自适应选择传输模式的方法中，除了根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小外，实际还综合考虑了信道隔离度，来选择传输模式。
请参阅图4，本发明实施例提供的自适应选择传输模式的方法中，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
步骤124：当所述终端参与空分的概率(P)大于或等于所述第三预设门限thr3时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；
步骤125：将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；
步骤126：获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；
步骤127：当所述差值小于第四预设门限thr4时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；
步骤128：当所述差值大于或等于所述第四预设门限thr4时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
具体地，由于参与空分概率较大的终端，很大程度上属于MU-MIMO模式，因此为了不降低小区性能，首先将与该终端进行下行数据传输的模式切换为TM7模式，并记录在切换到TM7模式后一段时间(第二预设时间段)内整个小区的第一频谱效率SE1；然后采用探测的方式切换到TM38自适应模式，并记录在由TM7模式切换到TM38自适应模式后一端时间(第三预设时间段)内整个小区的第二频谱效率SE2；最后可以获取第二预设时间段内的第一频谱效率SE1的平均值和第三预设时间段内的第二频谱效率SE2的平均值的差值，并比较该差值与第四预设门限thr4之间的大小关系：
若该差值小于第四预设门限thr4，则认为采用TM7模式与采用TM38自适应模式，对小区的性能影响差异较小，因此在小区性能降低较少的情况下优先保证用户感知，即确定针对该终端采用TM38自适应模式；
若该差值大于或等于第四预设门限thr4，则认为采用TM7模式与采用TM38自适应模式，对小区的性能影响差异较大，为保证空分性能，针对该终端确定采用TM7模式以提升小区频谱效率和小区吞吐量。
在其他实施例中，当所述待传数据量大于或等于第一预设门限thr1且所述信道状态信息大于或等于第二预设门限thr2时，也可以按照上述方法根据终端参与空分的概率大小选择传输模式。
本发明实施例中，上述获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率的步骤包括：
首先，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的次数以及参与调度的次数；
然后，获取所述参与空分的次数与所述参与调度的次数的比值作为所述终端参与空分的概率。
也即，所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率P(％)＝参与空分的次数/参与调度的次数。
请参阅图5，图5是本发明实施例二提供的一种基站的结构示意图，该基站400包括：
处理器401，用于获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。
本实施例中，根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式，从而在提升基站对应的小区的吞吐量和下行频谱效率的同时，尽可能提升单用户(终端)的吞吐量和频谱效率，进而提升用户感知。本实施例提供的技术方案，尤其适用于采用3D-MIMO技术的小区内激活终端的数量较多的情况，也即系统负荷较高的情况。
本发明实施例中，所述处理器，用于当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
本实施例中，在与终端对应的下行待传数据量较小且信道状态信息较小的情况下，该终端的传输包较小且传输时长较短，若采用单流传输也不会降低用户的感知，因此，为了提升小区性能，确定采用TM7模式进行下行PDSCH数据的传输。
本发明实施例中，所述处理器，用于当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
本实施例中，由于参与空分的概率较小的终端，很大程度上属于SU-MIMO模式，因此为尽量保证用户感知，基站与该终端之间采用基于单用户频谱效率最大化的TM38自适应模式进行下行PDSCH数据的传输。
本发明实施例中，所述处理器，还用于当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
本实施例中，由于参与空分概率较大的终端，很大程度上属于MU-MIMO模式，因此为了不降低小区性能，需要比较在进行下行PDSCH数据的传输采用TM7模式与采用TM38自适应模式对小区的性能影响，当采用TM7模式与采用TM38自适应模式对小区的性能影响差异小的时候，则采用可以提升用户感知的TM38自适应模式；否则采用TM7模式以保证小区频谱效率和小区吞吐量。
具体工作过程与上述对应实施例一中的一致，故在此不再赘述，详细请参阅以上对应实施例中的说明。
请参阅图6，图6是本发明实施例三提供的一种基站的结构示意图，该终端500包括处理器501、存储器502及存储在所述存储器502上并可在所述处理器501上运行的计算机程序；所述处理器501执行所述计算机程序时实现如下步骤：
获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；
根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式。
本发明实施例中，根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式，从而在提升基站对应的小区的吞吐量和下行频谱效率的同时，尽可能提升单用户(终端)的吞吐量和频谱效率，进而提升用户感知。
可选的，计算机程序被处理器501执行时还可实现如下步骤：
当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
可选的，计算机程序被处理器501执行时还可实现如下步骤：
当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；
当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
可选的，计算机程序被处理器501执行时还可实现如下步骤：
当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；
将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；
获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；
当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；
当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
可选的，计算机程序被处理器501执行时还可实现如下步骤：
获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的次数以及参与调度的次数；
获取所述参与空分的次数与所述参与调度的次数的比值作为所述终端参与空分的概率。
具体工作过程与上述对应实施例一中的一致，故在此不再赘述，详细请参阅以上对应实施例中方法步骤的说明。
本发明实施例四提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一中任一种自适应选择传输模式的方法中的步骤。具体工作过程与上述对应实施例一中的一致，故在此不再赘述，详细请参阅以上对应实施例中方法步骤的说明。
本发明实施例中的基站可以是全球移动通讯(Global System of Mobilecommunication，简称GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)中的基站(Base Transceiver Station，简称BTS)，也可以是宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称WCDMA)中的基站(NodeB，简称NB)，还可以是LTE中的演进型基站(Evolutional Node B，简称eNB或eNodeB)，或者中继站或接入点，或者未来5G网络中的基站等，在此并不限定。
本发明实施例中的终端可以是无线终端也可以是有线终端，无线终端可以是指向用户提供语音和/或其他业务数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端可以经无线接入网(Radio Access Network，简称RAN)与一个或多个核心网进行通信，无线终端可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，简称PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(SessionInitiation Protocol，简称SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等设备。无线终端也可以称为系统、订户单元(Subscriber Unit)、订户站(Subscriber Station)，移动站(MobileStation)、移动台(Mobile)、远程站(Remote Station)、远程终端(Remote Terminal)、接入终端(Access Terminal)、用户终端(User Terminal)、用户代理(User Agent)、终端(UserDevice or User Equipment)，在此不作限定。
上述计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应选择传输模式的方法，应用于基站，其特征在于，包括：
获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；
根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式，包括：当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
2.根据权利要求1所述的自适应选择传输模式的方法，其特征在于，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；
当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
3.根据权利要求2所述的自适应选择传输模式的方法，其特征在于，所述根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式的步骤包括：
当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；
将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；
获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；
当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；
当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
4.根据权利要求2所述的自适应选择传输模式的方法，其特征在于，所述获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率的步骤包括：
获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的次数以及参与调度的次数；
获取所述参与空分的次数与所述参与调度的次数的比值，作为所述终端参与空分的概率。
5.一种基站，其特征在于，包括：处理器，用于获取终端对应的信道状态信息和待传数据量的大小；根据所述终端对应的所述信道状态信息和所述待传数据量的大小，选择传输模式；
所述处理器，用于当所述待传数据量小于第一预设门限且所述信道状态信息小于第二预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，所述处理器，用于当所述待传数据量大于第一预设门限且所述信道状态信息大于第二预设门限时，获取所述终端在第一预设时间段内参与空分的概率；当所述终端参与空分的概率小于第三预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述处理器，还用于当所述终端参与空分的概率大于所述第三预设门限时，将与所述终端对应的传输模式切换为TM7模式，并获取切换到TM7模式后第二预设时间段内，所述基站对应的小区的第一频谱效率；将与所述终端对应的传输模式切换为TM38自适应模式，并获取切换到TM38自适应模式后第三预设时间段内，所述基站对应的小区的第二频谱效率；获取所述第一频谱效率与所述第二频谱效率的差值；当所述差值小于第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM38自适应模式；当所述差值大于所述第四预设门限时，确定与所述终端对应的传输模式为TM7模式。
8.一种基站，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的自适应选择传输模式的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的自适应选择传输模式的方法。
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