CN114556804A - 用于无线通信系统中的前传传输的设备和方法 - Google Patents

用于无线通信系统中的前传传输的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及将被提供以用于支持比第四代(4G)通信系统(诸如长期演进(LTE))更高数据速率的前第五代(5G)或5G通信系统。根据实施例，一种由分布式单元(DU)执行的方法，该方法包括生成用于多个端口的控制平面(C‑plane)消息，该C‑plane消息包括部分信息和部分扩展；以及经由多个端口中的特定端口将C‑plane消息发送到无线电单元(RU)。部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息。部分扩展包括用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。

Description

用于无线通信系统中的前传传输的设备和方法
技术领域
本公开涉及无线通信系统。更具体地，本公开涉及用于无线通信系统中的前传(fronthaul)传输的设备和方法。
背景技术
为了满足自部署第4代(4G)通信系统以来增加的对无线数据业务的需求，已努力开发改进的第5代(5G)或前5G通信系统。因此，5G或前5G通信系统也被称为“超越4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。
考虑在更高频率(毫米(mm)波)段，例如60吉赫(GHz)频段中实现5G通信系统，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，讨论了在5G通信系统中使用波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。
此外，在5G通信系统中，正基于先进的小蜂窝、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、多点协作(CoMP)、接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。
在5G系统中，已经开发了混合频移键控(FSK)和正交调幅(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)作为先进的编码调制(ACM)，以及滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)作为先进的接入技术。
随着无线通信系统中传输容量的增加，应用了用于在功能上拆分基站的功能拆分。根据功能拆分，基站可以拆分为数字单元(DU)和无线电单元(RU)，定义了用于DU和RU之间通信的前传，并且需要经由前传的传输。
上述信息作为背景信息来呈现，仅仅是为了帮助理解本公开。关于上述任何内容是否可适用为关于本公开的现有技术，没有做出确定，也没有做出断言。
发明内容
问题的解决方案
本公开的各方面将至少解决上述问题和/或缺点并至少提供下述优点。因此，本公开的一个方面是提供一种用于在前传接口上发送控制消息的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中将对层共同的信息集成在单个消息中并发送该信息的设备和方法。
本公开的另一方面是提供用于在无线通信系统中在操作数字单元(DU)和无线电单元(RU)时减少处理负担和存储器需求的设备和方法。
附加方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过对所呈现的实施例的实践来了解。
根据本公开的一个方面，提供了一种无线通信系统中基站的DU的操作方法。该方法包括识别连接DU和RU的前传接口的多个路径中的指定路径，生成用于多个层的控制消息，以及经由指定路径将控制消息发送到RU，其中，控制消息包括用于所述多个层的调度信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中基站的RU的操作方法。该方法包括经由连接RU和DU的前传接口的多个路径中的指定路径从DU接收用于多个层的控制消息，基于控制消息识别用于多个层的调度信息，以及基于调度信息执行通信。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中基站的DU的设备。该设备包括至少一个处理器，其中至少一个处理器识别连接DU和RU的前传接口的多个路径中的指定路径，生成用于多个层的控制消息，并控制前传接口经由指定路径将控制消息发送至RU，其中控制消息包括用于多个层的调度信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种无线通信系统中基站的RU的设备。所述设备包括至少一个收发器和至少一个处理器，其中所述至少一个处理器控制连接RU和DU的前传接口，以经由前传接口的多个路径中的指定路径从DU接收用于多个层的控制消息，基于控制消息识别用于多个层的调度信息，并控制至少一个收发器基于调度信息执行通信。
根据实施例，一种由分布式单元(DU)执行的方法，该方法包括生成用于多个端口的控制平面(C-plane)消息，该C-plane消息包括部分信息和部分扩展；以及经由多个端口中的特定端口将C-plane消息发送到无线电单元(RU)。部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息。部分扩展包括用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
根据实施例，一种由无线电单元(RU)执行的方法，该方法包括：经由多个端口中的特定端口从分布式单元(DU)接收用于多个端口的控制平面(C-plane)消息；识别包含在C-plane消息中的部分信息和部分扩展。部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息。部分扩展包括用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
根据实施例，一种分布式单元(DU)的设备，包括至少一个收发器；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为生成用于多个端口的控制平面(C-plane)消息，该C-plane消息包括部分信息和部分扩展；以及控制至少一个收发器经由多个端口中的特定端口将C-plane消息发送到无线电单元(RU)。部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息。部分扩展包括用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
根据实施例，一种无线电单元(RU)的设备，包括至少一个收发器；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为控制所述至少一个收发器经由多个端口中的特定端口从分布式单元(DU)接收用于用于多个端口的控制平面(C-plane)消息；识别包含在C-plane消息中的部分信息和部分扩展。部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息。部分扩展包括用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
根据各种实施例的设备和方法通过经由单个控制消息发送关于每个层的信息来减少DU和RU的操作负担。
根据结合附图公开了本公开的各种实施例的以下详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员而言将变得清楚。
附图说明
根据结合附图的以下描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1A图示了根据本公开的实施例的无线通信系统；
图1B图示了根据本公开的实施例的根据基站的功能拆分的前传结构的示例；
图2图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的数字单元(DU)的配置；
图3图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的无线电单元(RU)的配置；
图4图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的功能拆分的示例；
图5图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的控制消息的示例；
图6图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的DU和RU的示例；
图7图示了根据本公开的实施例的控制消息的结构的示例；
图8图示了根据本公开的实施例的控制消息传输的示例；
图9图示了根据本公开的实施例的控制消息传输的另一示例；
图10A图示了根据本公开的实施例的在多层调度期间的控制平面的示例；
图10B图示了根据本公开的实施例的在多层调度期间的控制平面的另一示例；
图11图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的DU的操作流程；以及
图12图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的RU的操作流程。
在整个附图中，相似的附图标记将被理解为指代相似的部件、组件和结构。
具体实施方式
提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助该理解，但这些应被视为仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不背离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，可以省略对众所周知的功能和构造的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书目含义，而是仅由发明人使用以实现对本公开的清晰和一致的理解。因此，本领域技术人员应当清楚的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应当理解，单数形式“一”、和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。
在下文中，将基于硬件的方法来描述本公开的各种实施例。然而，本公开的各种实施例包括使用硬件和软件两者的技术，并且因此本公开的各种实施例不排除软件的观点。
在以下描述中，指代信号的术语(例如，消息、信息、前导、信号、信令、序列和流)，指代资源的术语(例如，符号、时隙、子帧、无线电帧、子载波、资源元素(RE)、资源块(RB)、带宽部分(BWP)和时机)，指代操作状态的术语(例如，操作或过程)，指代数据的术语(例如，用户流、IQ数据、信息、比特、符号和码字)，指代信道的术语，指代控制信息的术语(例如，下行链路控制信息(DCI)、媒体接入控制(MAC)控制元素(CE)和无线电资源控制(RRC)信令)，指代网络实体的术语，指代设备的元件的术语等，为了描述的方便而被示出。因此，本公开不限于以下描述的术语，并且可以使用具有等同技术含义的其他术语。
在本公开中，为了确定是否满足或实现特定条件，可以使用多/大于或少/小于的表达，但这只是用于表达示例的描述，并且不排除等于或多/大于的描述或等于或少/小于的描述。描述为“等于或多/大于”的条件可以用“多/大于”替换，描述为“等于或少/小于”的条件可以用“少/小于”替换，并且描述为“等于或多/大于，以及少/小于”的条件可以用“多/大于，以及等于或少/小于”替换。
在本公开中，使用在一些通信标准(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)、可扩展无线电接入网络(xRAN)和开放无线电接入网络(O-RAN))中使用的术语来描述各种实施例，但这些仅仅是用于描述的示例。本公开的各种实施例也可以容易地修改并应用于其他通信系统。
图1A图示了根据本公开的实施例的无线通信系统。图1图示了作为在无线通信系统中使用无线电信道的节点中的一部分的基站110、终端120和终端130。图1仅图示了一个基站，但还可以包括与基站110相同或相似的另一基站。
参考图1A，基站110是向终端120和终端130提供无线接入的网络基础设施。基站110具有基于可以发送信号的距离、定义为预定地理区域的覆盖范围。除了“基站”以外，基站110还可以称为“接入点(AP)”、“演进型NodeB(eNodeB)(eNB)”、“5G节点(第5代节点)”、“下一代nodeB(gNB)”、“无线点”、“传输/接收点(TRP)”或具有同等技术含义的其他术语。
终端120和终端130中的每一个是用户使用的设备，并且经由无线电信道与基站110执行通信。从基站110到终端120或终端130的链路称为下行链路(DL)，并且从终端120或终端130到基站110的链路称为上行链路(UL)。终端120和终端130可以经由无线电信道彼此通信。在这种情况下，终端120和终端130之间的设备到设备(D2D)链路被称为侧链路(sidelink)，并且侧链路可以与PC5接口可互换地使用。在一些情况下，可以在没有用户参与的情况下操作终端120和终端130中的至少一个。也就是说，终端120和终端130中的至少一个是执行机器类型通信(MTC)的设备并且可以不由用户携带。除了“终端”之外，终端120和终端130中的每一个还可以称为“用户设备(UE)”、“客户驻地设备(CPE)”、“移动站”、“用户站”、“远程终端”、“无线终端”、“电子设备”、“用户设备”或具有同等技术含义的其他术语。
基站110、终端120和终端130可以执行波束成形。基站110、终端120和终端130可以在相对低的频段(例如，新无线电(NR)的频率范围1(FR1))以及高频段(例如，NR的FR2和毫米波(mmWave)频段(例如，28吉赫(GHz)、30GHz、38GHz和60GHz))中发送和接收无线电信号。此时，为了提高信道增益，基站110、终端120和终端130可以执行波束成形。波束成形可以包括传输波束成形和接收波束成形。也就是说，基站110、终端120和终端130可以将方向性分派给传输信号或接收信号。为此，基站110和终端120和130可以经由波束搜索过程或波束管理过程来选择服务波束112、113、121和131。在服务波束112、113、121和131被选择之后，然后可以经由与发送服务波束112、113、121和131的资源处于准共址(quasi co-located，QCL)关系的资源来执行通信。根据各种实施例的基站/终端也可以在对应于FR1的频率范围内执行通信。基站/终端可以执行波束成形或可以不执行波束成形。
如果可以从经由其已传送第二天线端口上的符号的信道推断出经由其已传送第一天线端口上的符号的信道的大尺度特性，则可以估计第一天线端口和第二天线端口处于QCL关系。例如，大尺度特性可以包括延迟扩展、多普勒扩展、多普勒频移、平均增益、平均延迟和空间接收器参数中的至少一种。
在本公开中，波束是指在无线电信道中的信号的空间流，并且由一个或多个天线(或天线元件)形成，并且该形成过程可以称为波束成形。波束成形可以包括模拟波束成形和数字波束成形(例如，预编码)。基于波束成形发送的参考信号可以是例如解调参考信号(DM-RS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、同步信号/物理广播信道(SS/PBCH)和探测参考信号(SRS)。作为每个参考信号的配置，可以使用诸如CSI-RS资源或SRS资源的IE，并且该配置可以包括与波束相关联的信息。与波束相关联的信息可以指示配置(例如，CSI-RS资源)是否使用与其他配置(例如，相同CSI-RS资源集中的另一个CSI-RS资源)的空间域滤波器相同的空间域滤波器或使用不同的空间域滤波器，或者可以指示参考信号，该配置与该参考信号是准共址的(QCL)，以及如果配置是准共址的，该QCL的类型(例如，QCL类型A、B、C、D)。
当在RU初始化过程期间存储波束配置文件时，基站可以存储公共波束向量和按照每层的顺序的每个预编码向量。将所有终端(即用户)中的每一个视为一层并将公共权重向量(预编码器)应用于每个终端可以理解为形成应用于所有终端的公共波束。将用于多层的特定预编码器应用到每个终端可以理解为针对每个终端的单用户波束成形。即使将预编码器应用于终端，发送到一些终端的信号也可以在空间上与发送到一些其他终端的信号区分开来。在这种情况下，应用对应的预编码器可以理解为多用户波束成形。
传统上，在基站的小区半径相对大的通信系统中，安装每个基站使得每个基站包括数字处理单元(或DU)的功能和射频(RF)处理单元(RU)的功能。然而，当在第四代(4G)及/或以后的通信系统中使用高频段时，并且随着基站的小区半径减小，用于覆盖特定区域的基站的数量已增加，并且运营商安装增加的基站的安装成本负担已增加。为了最小化基站的安装成本，已经提出了一种结构，在该结构中基站的DU和RU分离，使得一个或多个RU经由有线网络连接到一个DU，并且部署在地理上分布的一个或多个RU以覆盖特定区域。在下文中，将经由图1B描述根据各种实施例的基站的部署结构和扩展示例。
图1B图示了根据本公开的实施例的根据基站的功能拆分的前传结构的示例。与基站和核心网络之间的回程不同，前传位于WLAN和基站之间的实体之间。
参考图1B，基站110可以包括DU 160和RU 180。DU 160和RU 180之间的前传170可以经由Fx接口操作。对于前传170的操作，例如，可以使用诸如增强型通用公共无线电接口(eCPRI)和以太网无线电(radio over Ethernet,ROE)的接口。
随着通信技术的发展，移动数据流量(traffic)增加，因此，数字单元和无线电单元之间的前传所需的带宽量已大大增加。在诸如集中式/云无线电接入网络(C-RAN)的布置中，可以实现DU以执行分组数据汇聚协议(PDCP)、无线电链路控制(RLC)、媒体接入控制(MAC)和物理(PHY)层的功能，并且可以实现RU以除射频(RF)功能之外还执行PHY层的更多功能。
DU 160可以负责无线电网络的更高层功能。例如，DU 160可以执行MAC层的功能和PHY层的一部分。这里，PHY层的一部分是在PHY层的功能中在更高阶段执行的功能，并且可以包括例如信道编码(或信道解码)、加扰(或解扰)、调制(或解调)和层映射(或层解映射)。根据实施例，如果DU 160符合O-RAN标准，则它可以被称为O-RAN DU(O-DU)。在本公开的实施例中，DU 160可以根据需要被替换为基站(例如，下一代基站(gNB))的第一网络实体并由其表示。
RU 180可以负责无线电网络的更低层功能。例如，RU 180可以执行PHY层的一部分和RF功能。这里，PHY层的一部分是在PHY层的功能中与DU 160相比在相对更低阶段执行的功能，并且可以包括例如逆快速傅里叶变换(FFT)(IFFT)变换(或FFT变换)、循环前缀(CP)插入(CP去除)和数字波束成形。这种特定功能拆分的示例在图4中详细描述。RU 180可以被称为“接入单元(AU)”、“接入点(AP)”、“传输/接收点(TRP)”、“远程无线电头端(RRH)”、“无线电单元(RU)”或具有同等技术含义的另一术语。根据实施例，如果RU 180符合O-RAN标准，则它可以被称为O-RAN RU(O-RU)。在本公开的实施例中，RU 180可以根据需要被替换为基站(例如，gNB)的第二网络实体并由其表示。
图1B示出基站包括DU和RU，但各种实施例不限于此。在一些实施例中，基站可以被实现为具有根据被配置为执行接入网络的更高层(例如，分组数据汇聚协议(PDCP)和RRC)的功能的集中单元(CU)和被配置为执行更低层的功能的分布式单元(DU)的分布式部署。分布式单元(DU)可以包括图1B的数字单元(DU)和无线电单元(RU)。在核心(如5G核心(5GC)或下一代核心(NGC))网络和无线电网络(RAN)之间，基站可以以具有按照CU、DU和RU的顺序的部署的结构来实现。CU与分布式单元(DU)之间的接口可以称为F1接口。
集中单元(CU)可以连接到一个或多个DU，以便负责比DU的层更高的层的功能。例如，CU可以负责无线电资源控制(RRC)层和分组数据汇聚协议(PDCP)层的功能，而DU和RU可以负责更低层的功能。DU可以执行物理(PHY)层、媒体接入控制(MAC)和无线电链路控制(RLC)的一些功能，而RU可以负责PHY层的剩余功能(低PHY)。例如，可以将数字单元(DU)包括在根据基站的分布式部署实现的分布式单元(DU)中。在下文中，除非另有定义，否则利用数字单元(DU)和RU的操作来提供描述。然而，各种实施例可以应用于包括CU的基站部署或在没有CU的情况下DU直接连接到核心网络的部署(即，CU和DU被集成并实现为一个实体)两者。
图2图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的DU的配置。图2中图示的配置可以被理解为作为基站的一部分的图1B的DU 160的配置。下文使用的术语“单元”、“设备”等是指处理至少一个功能或操作的单元，其可以通过硬件或软件、或硬件和软件的组合来实现。
参考图2，DU 160包括通信单元210、存储单元220和控制器230。
通信单元210可以执行用于在有线通信环境中发送或接收信号的功能。通信单元210可以包括用于控制设备之间经由传输介质(例如，铜线和光纤)的直接连接的有线接口。例如，通信单元210可以通过铜线将电信号传送到另一个设备，或者可以执行电信号和光信号之间的转换。通信单元210可以连接到无线电单元(RU)。通信单元210可以连接到核心网络或者可以连接到分布式部署中的CU。
通信单元210可以执行用于在有线通信环境中发送或接收信号的功能。例如，通信单元210可以根据系统的物理层规范执行基带信号和比特流之间的转换。例如，当发送数据时，通信单元210通过对传输比特流进行编码和调制来生成复符号。当接收数据时，通信单元210通过对基带信号进行解调和解码来重构接收到的比特流。此外，通信单元210可以包括多个传输/接收路径。根据实施例，通信单元210可以连接到核心网络或者可以连接到其他节点(例如，集成接入回程(IAB))。
通信单元210可以发送或接收信号。为此，通信单元210可以包括至少一个收发器。例如，通信单元210可以发送同步信号、参考信号、系统信息、消息、控制消息、流、控制信息、数据等。通信单元210可以执行波束成形。
通信单元210如上所述发送和接收信号。因此，通信单元210的全部或一部分可以被称为“发送器”、“接收器”或“收发器”。在以下描述中，在包括如上所述由通信单元210执行的处理的意义上使用经由无线电信道执行的传输和接收。
尽管在图2中未图示，通信单元210还可以包括用于连接到核心网络或另一个基站的回程通信单元。回程通信单元提供接口以执行与网络内的其他节点的通信。即，回程通信单元将从基站发送到另一节点(例如另一接入节点、另一基站、上层节点、核心网络等)的比特流转换为物理信号，并将从另一节点接收到的物理信号转换为比特流。
存储单元220存储用于DU 160的操作的诸如基本程序、应用程序和配置信息的数据。存储单元220可以包括存储器。存储单元220可以包括易失性存储器、非易失性存储器或者易失性存储器和非易失性存储器的组合。存储单元220响应于控制器230的请求提供存储的数据。根据实施例，存储单元220可以存储每个流的调度信息(例如，波束信息和天线端口信息)和流信息(例如，eAxC)。
控制器230可以控制DU 160的整体操作。例如，控制器230经由通信单元210(或回程通信单元)发送和接收信号。此外，控制器230将数据记录在存储单元220中并读取存储单元220中的数据。控制器230可以执行通信标准所要求的协议栈的功能。为此，控制器230可以包括至少一个处理器。在一些实施例中，控制器230可以包括控制消息生成器以及流标识符，该控制消息生成器包括用于调度多个层的资源分配信息，该流标识符用于传输对应控制消息。控制消息生成器和流标识符是存储单元230中存储的指令集或代码，并且可以是至少暂时驻留在控制器230或存储指令/代码的存储空间中的指令/代码，或者可以是构成控制器230的电路的一部分。根据各种实施例，控制器230可以控制DU 160以执行基于下述各种实施例的操作。
图2中图示的DU 160的配置仅是示例，并且执行本公开的各种实施例的DU的示例不限于图2中图示的配置。即，根据各种实施例，可以添加、删除或改变一些元件。
图3图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的RU的配置。图3中图示的配置可以理解为作为基站的一部分的图1B的RU 180的配置。下文使用的术语“单元”、“设备”等是指处理至少一个功能或操作的单元，其可以通过硬件或软件、或硬件和软件的组合来实现。
参考图3，RU 180包括通信单元310、存储单元320和控制器330。
通信单元310执行用于经由无线电信道发送或接收信号的功能。例如，通信单元310将基带信号上变频为RF频段信号，经由天线发送上变频的RF频段信号，并且然后将经由天线接收的RF频段信号下变频为基带信号。例如，通信单元310可以包括传输滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC、ADC等。
此外，通信单元310可以包括多个传输/接收路径。此外，通信单元310可以包括天线单元。通信单元310可以包括至少一个包括多个天线元件的天线阵列。在硬件方面，通信单元310可以包括数字电路和模拟电路(例如，射频集成电路(RFIC))。数字电路和模拟电路可以在单个封装中实现。通信单元310可以包括多个RF链。通信单元310可以执行波束成形。为了根据控制器330的配置向要发送或接收的信号赋予方向性，通信单元310可以将波束成形权重应用于信号。根据实施例，通信单元310可以包括射频(RF)块(或RF单元)。
通信单元310可以发送或接收信号。为此，通信单元310可以包括至少一个收发器。通信单元310可以发送下行链路信号。下行链路信号可以包括同步信号(SS)、参考信号(RS)(例如，小区特定参考信号(CRS)和解调(DM)-RS)、系统信息(例如，MIB、SIB、剩余系统信息(RMSI)和其他系统信息(OSI))、配置消息、控制信息、下行链路数据等。通信单元310可以接收上行链路信号。上行链路信号可以包括随机接入相关信号(例如，随机接入前导(RAP)(或消息1(Msg1)和消息3(Msg3))、或参考信号(例如，探测参考信号(SRS)和DM-RS)、功率余量报告(PHR)等。
通信单元310发送和接收如上所述的信号。因此，通信单元310的全部或一部分可以被称为“发送器”、“接收器”或“收发器”。在以下描述中，在包括如上所述由无线通信单元310执行的处理的意义上使用经由无线信道执行的传输和接收。
存储单元320存储用于RU 180的操作的诸如基本程序、应用程序和配置信息的数据。存储单元320可以包括易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。存储单元320响应于控制器330的请求提供存储的数据。
控制器330控制RU 180的整体操作。例如，控制器330经由通信单元310发送和接收信号。控制器330将数据记录在存储单元320中并读取存储单元320中的数据。控制器330可以执行通信标准所要求的协议栈的功能。为此，控制器330可以包括至少一个处理器。控制器330可以包括用于执行通信的各种模块。根据各种实施例，控制器330可以控制终端以执行基于下述各种实施例的操作。
图4图示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的功能拆分的示例。随着无线通信技术的进步(例如，第五代通信系统(或新无线电(NR)通信系统的引入))，使用频段已经增加了越来越多，并且随着基站的小区半径变得非常小，需要安装的RU的数量已进一步增加。在5G通信系统中，发送的数据量已增加了10倍甚至更多，并且经由前传发送的有线网络的传输容量已显著增加。由于这些因素，5G通信系统中有线网络的安装成本可能会显著增加。因此，为了降低有线网络的传输容量和降低有线网络的安装成本，已经提出了通过将DU的调制解调器的一些功能转移到RU来降低前传的传输容量的技术，并且这些技术可以称为“功能拆分”。
为了减轻DU上的负担，考虑了将仅负责RF功能的RU的角色扩展到物理层的一些功能的方法。在这种情况下，随着RU执行更高层的功能，RU的吞吐量增加，使得可以增加前传中的传输带宽，同时由于响应处理而导致的延迟时间要求约束减少。随着RU执行更高层的功能，虚拟化增益降低并且RU的大小/重量/成本增加。考虑到上述优缺点的权衡，需要实现最优的功能拆分。
参考图4，示出了MAC层之下的物理层中的功能拆分。在经由无线电网络向终端发送信号的下行链路(DL)的情况下，基站可以顺序地执行信道编码/加扰、调制、层映射、天线映射、RE映射、数字波束成形(例如，预编码)、IFFT变换/CP插入和RF转换。在经由无线电网络从终端接收信号的上行链路(UL)的情况下，基站可以顺序地执行RF转换、FFT变换/CP去除、数字波束成形(预组合)、RE解映射、信道估计、层解映射、解调和解码/解扰。上行链路功能和下行链路功能的分离可以根据上述权衡按照供应商之间的需要、关于规范的讨论等来以各种类型定义。
第一功能拆分405可以是RF功能和PHY功能的分离。第一功能拆分是RU中的PHY功能基本上没有实现，并且可以称为例如选项8。第二功能拆分410使RU能够执行作为执行DL中的IFFT变换/CP插入和UL中的FFT变换/CP去除的PHY功能，并使DU能够执行剩余的PHY功能。例如，第二功能拆分410可以被称为选项7-1。第三功能拆分420a使RU能够执行作为执行DL中的IFFT变换/CP插入以及UL中的FFT变换/CP去除和数字波束成形的PHY功能，并且使DU能够执行剩余的PHY功能。例如，第三功能拆分420a可以被称为选项7-2x类别A。第四功能拆分420b使RU能够在DL和UL两者中一直执行到数字波束成形，并且使DU能够执行数字波束成形之后更高的PHY功能。例如，第四功能拆分420b可以被称为选项7-2x类别B。第五功能拆分425使RU能够在DL和UL两者中一直执行到RE映射(或RE解映射)，并且使DU能够执行RE映射(或RE解映射)之后更高的PHY功能。例如，第五功能拆分425可以被称为选项7-2。第六功能拆分430使RU能够在DL和UL两者中一直执行到调制(或解调)，并且使DU能够执行调制(或解调)之后更高的PHY功能。例如，第六功能拆分430可以被称为选项7-3。第七功能拆分440使RU能够在DL和UL两者中一直执行到编码/加扰(或解码/解扰)，并且使DU能够执行调制(或解调)之后更高的PHY功能。例如，第七功能拆分440可以被称为选项6。
根据实施例，当预期大容量信号处理时，诸如FR1MMU，可能需要在相对高层的功能拆分(例如，第四功能拆分420b)以减少前传容量。在过高层处的功能拆分(例如，第六功能拆分430)中，控制接口变得复杂，并且由于包含在RU中的多个PHY处理块可能给RU的实现带来负担，因此根据DU和RU的部署和实施方案可能需要适当的功能拆分。
根据实施例，如果从DU接收的数据的预编码不能被处理(即，如果对RU的预编码能力存在限制)，则可以应用第三功能拆分420a或更低的功能拆分(例如，第二功能拆分410)。相反，如果有能力处理从DU接收的数据的预编码，则可以应用第四功能拆分420b或更高的功能拆分(例如，第六功能拆分430)。在下文中，除非另有限制，否则基于第三功能拆分420a或第四功能拆分420b描述各种实施例，但不排除经由其他功能拆分的实施例的配置。即，在第六功能拆分430(选项7-3)的情形下，可以应用下述图5至图12中用于控制消息传输的DU和RU的操作。
用于多层调度的前传控制消息
为了增加小区内传输容量，基站可以向终端执行多层传输。基站可以生成多个流并且可以在一个TTI内将这些流发送到终端。每个流可以经由对应于对应流的天线来发送。每个传输流经由天线在空间上进行划分。在这种情况下，随着层的数量增加，基站在DU和RU之间的前传中所需的吞吐量增加。该问题可能发生在终端向基站发送数据的上行链路的情况下，以及基站向终端发送数据的情况下。因此，在图5至图12中，描述了用于在根据DU和RU之间的功能拆分的前传结构中在多层调度期间更有效地发送控制信息(例如，资源分配信息、波束分配信息、调度信息等)的方案。
为了描述部分(Section)类型，C平面(C-Plane)内支持以下部分类型。
Figure BDA0003601784970000141
Figure BDA0003601784970000151
图5图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的控制消息的示例。在DL的情况下，DU可以向RU传送资源是否被调度(例如，关于RE映射的模式)、要应用于调度的资源的波束信息以及用户数据。在UL的情况下，与DL的情况类似，DU可以向RU发送是否执行调度以及针对调度资源的波束信息，并且RU可以将用户数据传送给DU。为了减轻DU和RU之间前传的负担，需要DU和RU之间的小容量、更少的资源和灵活的接口。
参考图5，描述了基站向终端发送具有N(N是大于1的整数)层的数据流的情形。DU560可以向RU 580发送N个数据流。DU 560还可以向RU 580发送对应于每个数据流的控制信息。
DU 560和RU 580之间的用户数据以层为单位分类，并且因此可以在层之间区分传输路径/或接收路径。通过并行处理用户数据流的传输和接收，按层分类可以提供传输和队列管理的便利。随着层的数量增加，用于层管理的控制信息量也不可避免地增加。假设为N条用户数据中的每一个配置控制消息的情形。DU 560可以向RU 580发送总共N个控制消息(第一控制消息510-1、第二控制消息510-2、...、第N控制消息510-N)。RU 580需要处理单独的控制消息来处理与每个层对应的用户数据。这种层的数量的增加可能会导致在RU中用于控制消息处理的存储器和处理成本的增加。在包含在控制消息中的信息中，共同应用于每个用户数据的信息由RU重复地接收和处理，因此可能会发生开销。
如果将共同波束应用于所有层，则可以考虑经由集成扩展天线载波(eAxC)来发送控制消息的方法。然而，在这种情况下，如在RU 580不具有预编码能力的情况下(例如，图4的第三功能拆分420a)，因操作被有限制地执行而存在困难。在考虑RU 580的能力和功能拆分的类型来设计控制消息时，可能会影响DU配置，因此控制消息的设计，即将用于多层的调度模式集成到一个控制消息中并发送，是需要的。
为了解决上述问题，各种实施例描述了一种在执行对于多层的调度时DU向RU传送用于多层的简化控制消息的方法。根据多层传输，DU 560可以向RU 580发送用于多条用户数据N的一个控制消息520。该控制消息可以是集成了单独发送的N个控制消息(第一控制消息510-1、第二控制消息510-2、...、第N控制消息510-N)的形式。DU 560可以生成包括共同应用于层(用户数据)的控制信息和应用于每个层的控制信息的控制消息。根据实施例，如果不存在不同地应用于每个层的控制参数，则可在控制消息中省略应用于每个层的控制信息。根据实施例，如果控制信息共同应用于所有层中的一些层(两个或更多个层)，则控制消息可以包括用于那些层的控制信息。控制消息可以被称为紧凑控制消息、简化控制消息、代表性控制消息、集成控制消息、基于多层的控制消息等。
通过设计控制消息以减少重复开销并减少处理负载和存储器需求，可以减少前传传输容量。不仅当公共波束应用于所有层时，而且当为每个用户分配波束时(单用户MIMO(SU-MIMO)情况)以及当空间分离的预编码应用于每个用户时(例如，多用户MIMO(MU-MIMO)情况)，通过定义相对紧凑的控制消息，前传中的信息处理可能需要更少的资源。
前传控制消息的设计
图6图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的DU和RU的示例。
参考图6，eCPRI和O-RAN标准被示例性地描述为在DU和RU之间发送消息时的前传接口。eCPRI报头、O-RAN报头和附加字段可以包括在消息的以太网有效载荷中。在下文中，将使用eCPRI或O-RAN的标准术语来描述各种实施例，但是在各种实施例中可以替换和使用具有与每个术语等同含义的其他表达。
对于前传传输协议，可以使用能够与网络轻松共享的以太网和eCPRI。eCPRI报头和O-RAN报头可以包括在以太网有效载荷中。eCPRI报头可以位于以太网有效载荷的前端。eCPRI报头的内容如下。
ecpriVersion(4比特)：0001b(固定值)
ecpriReserved(3比特)：0000b(固定值)
ecpriConcatenation(1比特)：0b(固定值)
ecpriMessage(1字节)：消息类型
ecpriPayload(2字节)：以字节为单位的有效载荷大小
ecpriRtcid/ecpriPcid(2字节)：x、y和z可以经由管理平面(M-plane)来配置。对应的字段可以指示在多层传输期间根据各种实施例的控制消息的传输路径(eCPRI中的扩展天线载波(eAxC))。
CU_Port_ID(x比特)：信道卡被分类。可能包括直到调制解调器的分类(2比特用于通道卡，并且2比特用于调制解调器)。
BandSector_ID(y比特)：根据小区/扇区执行分类。
CC_ID(z比特)：根据分量载波执行分类。
RU_Port_ID(w比特)：根据层、T、天线等执行分类。
ecpriSeqid(2字节)：为每个ecpriRtcid/ecpriPcid管理序列ID，并且分离地管理序列ID和子序列ID。如果使用子序列ID，则无线电传输级分段(radio-transport-level)是可能的(不同于应用级(application-level)分段)。
前传的应用协议可以包括控制平面(C-plane)、用户平面(U-plane)、同步平面(S-plane)和管理平面(M-plane)。
控制平面可以被配置为经由控制消息来发送部分信息和波束信息。部分信息是特定于层的信息，并且可以包括与在一个时隙(例如，14个符号)中分配的资源相关的信息。在控制平面/用户平面中，部分可以指在其中分配资源的区域。例如，一个部分可以表示由时频资源表示的资源网格中的、频域的范围从1个RB到273个RB的区域以及时域的多达14个符号的区域的资源分配区域。即，部分信息可以包括用于RU和终端之间的通信的资源分配信息。
波束信息是每个部分/或层的波束信息，并且可以指示应用到对应层的波束。波束信息是用于指示波束的方法，并且可以包括直接指示被应用以形成波束的权重向量(或根据实施例的权重矩阵)的参数，并且可以包括预定义的权重向量或指示已向其应用特定波束的资源的指示符(例如，波束ID和预编码指示符)。除了指示应用哪个波束(哪个预编码)的信息之外，波束信息还可以包括指示应用到层的波束的类型的信息、对应于层的用户ID或天线端口号中的至少一个。波束信息是关于数字波束成形的信息并且指示预编码。预编码可以确定对应于每个层的数据流如何被划分并经由传输天线发送。每个层中的波束信息是指指示具有[1×Nt]的大小的权重向量的索引、指示权重矩阵的指示符(例如，PMI、CRI或i1)或权重向量值本身。这里，Nt是天线的数量。第i层中的波束信息可以对应于预编码矩阵的第i列。
用户平面可以包括用户的下行链路数据或上行链路数据。上述波束信息的权重向量可以乘以用户数据(IQ数据)。
管理平面可以与初始设置、非实时重置或重置以及非实时报告相关。
参考图6，描述了DU 660向RU 680发送控制消息的情形。控制消息可以包括对应数据流的部分(Section)信息和波束(Beam)信息。假设多层传输情形。为了发送总共N个数据流，需要将每个数据流的控制信息提供给RU 680。DU 660的处理器(例如，控制平面的CPU)可以经由与每个层(Layer)对应的eAxC发送对应于每个层的控制消息。在这种情况下，DU660可以向RU 680发送总共N个控制消息(第一控制消息610-1、第二控制消息610-2、第三控制消息610-3、...、第N控制消息610-N)。总共N条部分(Section)信息和总共N条波束(Beam)信息可以被提供给RU 680。然而，除了波束信息之外，通常在多层传输中发送的信息是相同或相似的。因此，如果RU 680能够与多个eAxC共享信息，则相同信息的传输对RU 680可能是重复的，从而充当了开销。
根据各种实施例的DU 660可以向RU 680发送用于总共N个层的一个控制消息620。DU 660可以识别用于控制消息传输的传输路径。RU 680可以经由识别的接收路径接收控制消息。每个层的传输路径(或接收路径)可以对应于eCPRI中的扩展天线载波(eAxC)。eAxC可以指扇区中每个载波的特定于天线的数据流。也就是说，eAxC可以是可以在空间上区分的信号流的单位。DU 660可以识别用于控制消息的传输的eAxC。可以预先指定用于N个(N是大于或等于1的整数)eAxC的代表性eAxC。
根据各种实施例，经由服务非实时OAM域(ORAN M-plane)接口为DU和RU预先指定代表性eAxC，并且DU 660可以在多层传输被执行时或在控制消息被发送时识别指定的eAxC。对于管理平面(M-plane)，可以指定多个eAxC和一个代表性eAxC ID，诸如“eAxC ID#A＝{eAxC ID#0，eAxC ID#1，eAxC ID#2，eAxC ID#(N-1)}，其中A是#0-#(N-1)。”在一些实施例中，可以预先指定用于多个eAxC组中的每个组的代表性eAxC(例如，存在用于第一组的代表性eAxC和用于第二组的代表性eAxC中的每一个)。在一些其他实施例中，可以预先指定用于所有eAxC的一个或多个eAxC(例如，存在包括具有代表性的一个或多个eAxC的集合)。可以使一个或多个eAxC优先化。对于集成控制消息的传输，按优先级顺序，所需数量的eAxC可用于控制消息传输。
根据各种实施例的DU 660可以生成要经由识别的路径(代表性eAxC)发送的控制消息。控制消息可以是包括关于总共N层的信息的集成消息。通过配置控制消息使得控制消息不包括用于一层的部分信息/波束信息，而是包括用于多层的部分信息和用于每个层的波束信息，可以减少前传中的开销。对于该控制消息的配置，可以将新字段添加到控制消息。DU可以通过附加新的扩展字段，即“部分扩展”字段，在控制平面部分上发送控制消息。根据实施例，可以基于ORAN WG4CUS标准的ExtType＝8将“部分扩展”字段添加到控制消息。ExtType定义了控制平面(C-plane)上的部分扩展的类型。可以基于ExtType＝8定义扩展格式的新类型。例如，当控制消息的部分类型为1、3或5时，可以应用该“部分扩展”字段。基于“部分扩展”字段中的波束组类型信息(beamGroupType)，附加了“部分扩展”字段的控制消息中的波束ID字段可以引用权重矩阵，而不是波束权重向量。根据另一个实施例，可以基于ORAN WG4CUS标准的ExtType＝7将“部分扩展”字段添加到控制消息。可以通过根据现有的ExtType修改字段的一部分来配置新的控制消息。
控制消息中的扩展字段还可以包括层的控制信息。例如，扩展字段可以如下表所示定义。
表1
Figure BDA0003601784970000191
“ef”可以指示是否存在部分扩展。例如，如果“ef”为1，这可以指示部分扩展字段的存在，如果“ef”为0，这可以指示不存在部分扩展字段。“ExtType”是指扩展字段的类型，“extLen”是指以字节的数量记的扩展字段的长度。根据实施例，可以在扩展字段中添加“beamGroupType”字段作为有效载荷。例如，“beamGroupType”字段为2比特，可配置为指示控制消息中的beamID的调度方案。
在一些实施例中，控制消息中的扩展字段可以进一步包括单独层的控制信息。例如，扩展字段可以如下表所示定义。
表2
Figure BDA0003601784970000201
“bif(波束标识字段)”是指示后续八位字节(Octet)的波束ID的存在的指示符，并且第x端口beamID表示单独层的波束信息。第一端口的beamID可以包括在控制消息中的O-RAN报头中。在某些情况下，“bif”字段可以被省略。“beamGroupType”字段是2比特并且可以被配置为指示控制消息中的用于层的调度方案。例如，“beamGroupType”字段可以如下表所示被配置。
表3
Figure BDA0003601784970000211
“numPortc”可以指示由扩展字段指示的端口的数量(或层的数量或传输/接收(Tx/Rx)路径的数量)。根据标准，可以指示64个端口。“bif”可以是指示后续八位字节的波束ID存在的指示符。在某些情况下，“bif”字段可以被省略。根据在指定频域(例如，一个或多个RB)中的调度期间是否发生重叠来区分单用户和多用户。例如，同一RB范围内的资源分配可以对应于多用户调度。
可以以对本领域技术人员显而易见的方式修改表1至表3中的扩展字段和单独的结构。
图7图示了根据本公开的实施例的控制消息的结构的示例。以四个流的多层传输情形为例进行描述。
参考图7，根据各种实施例，控制消息集700包括没有扩展字段的特定于层的控制消息711、712、713和714。控制消息的八位字节(Octet)1到八位字节7可以对应于eCPRI报头。除了指示eCPRI报头内的传输路径(eAxC)的ecpriRtcid/ecpriPcid之外，其他参数对于层可能是共同的。控制消息的八位字节9到八位字节24可以对应于eCPRI报头。在一些实施例中，O-RAN报头的参数对于层可能是共同的。在一些实施例中，O-RAN报头的一些参数对于层可能是共同的，并且诸如beamID的一些参数可以针对每个层不同地配置。当发送特定于层的控制消息711、712、713和714时，共同应用于每个层的信息被RU重复地接收和处理，因此可能发生开销。
为了解决上述问题，DU可以向RU发送控制消息750。控制消息750可以是控制消息711、712、713和714被集成的形式。根据实施例，控制消息711、712、713和714可以在除了ecpriRtcid/ecpriPcid之外的另一个报头中具有共同参数。因此，可以经由现有的eCPRI报头和O-RAN报头来配置控制消息750。除了八位字节5的ecpriRtcid/ecpriPcid之外，控制消息750的八位字节1到4和6到24可以与单独的控制消息711、712、713和714的那些相同。八位字节5可以被配置为指示指定为代表性的eAxC的ID(例如，eAxC ID＝0)。当执行多层传输时，DU可以在发送单独的层时基于代表性eAxC和报头参数来配置控制消息750。
根据各种实施例，控制消息750可以包括扩展字段760。根据实施例，当所有控制参数共同应用于层时，可以如表1所示配置扩展字段760。表1的扩展字段760可以被添加到八位字节25到28。“beamGroupType”可以指示00b。由八位字节23和24的“beamID”指示的权重向量可以共同应用于层。此外，“numPortc”是用于多层传输的端口的数量，并且可以指示4。
图7示出了根据表1向控制消息添加扩展字段的实施例，但本公开的实施例不限于此。可以定义其他类型的扩展字段。根据实施例，可以如表2所示配置扩展字段。
根据实施例，扩展字段760可以包括波束组指示符。可以通过两个阶段来配置在信号传输期间应用的权重向量(或权重矩阵)。可以在阶段1中指示波束组，并且可以在阶段2中指示该波束组内的波束。扩展字段760可以包括波束组指示符。报头中的波束ID可以被配置为指示波束组中的波束。如果不需要改变波束组指示符，则可以在扩展字段760中间歇地省略波束组指示符。通过指示组和指示组中的单独的波束，层的波束ID占用的比特的数量可以被减少。这是因为每个层的波束组是相同的，但单独的波束可能不同。可以通过经由阶段2指示减少波束ID的量来回收现有部分中的波束ID信息。根据另外的实施例，在MU-MIMO的情况下，扩展字段760还可以包括来自第二层(在第一层之后)的每个层的单独的波束ID。扩展字段760中的波束ID也可以被配置为指示波束组中的波束。
根据实施例，扩展字段760可以包括组标识符。组标识符可以指示层所属的组。该组可以表示对其应用相同权重矩阵的组。例如，可以根据层的大小以位图的形式配置组标识符。“0”可以指示第一组，并且“1”可以指示第二组。该位图可以指示经由MU-MIMO的调度。如果所有位图都为0，则组标识符可以指示经由共同波束进行调度。如果所有位图都为1，则组标识符可以指示经由SU-MIMO进行调度。又例如，组标识符可以由层分类器配置。例如，如果配置了用于总共四层的控制消息，则值“0”可以指示经由共同波束进行调度，值“1”可以指示针对每个终端根据两层进行MU-MIMO调度，而值“4”可以指示单用户调度。
图8图示了根据本公开的实施例的控制消息传输的示例。图示了执行单用户的四个层的资源分配的情形。DU可以根据调度结果生成指示用于每个终端的资源分配和波束信息的控制消息。横轴表示频域，而纵轴表示层。
参考图8，用于UE#0的资源在层#0到层#3上在第一频域中分配，用于UE#1的资源在层#0到层#3上在第二频域中分配，并且用于UE#2的资源在层#0到层#3上在第三频域中分配(800)。参考控制平面810，发送总共4个单独的控制消息。由于UE#0的秩的数量为4，UE#1的秩的数量为4，而UE#2的秩的数量为2，所以UE#0、UE#1和UE#2的秩的最大数量为4。应当针对每个层发送控制消息，在其上执行调度的终端之间的最大秩为4，因此可能需要总共4个控制消息。虽然向层和终端提供了相同的波束(波束#0)，但是在控制平面上发送四个控制消息是低效的，并且因此可以提出一个集成控制消息。
参考控制平面820，发送一个集成控制消息。为了配置控制消息，表1中的参数可以如下配置。
部分配置：可以使用eCPRI报头和O-RAN报头。
-eAxC ID＝#0(代表性)：指示多层之中的指定路径。指示了代表性的指定路径。#0仅是示例性的，并且根据实施例，还可以映射任意eAxC ID(例如，#0、#1、...、#N-1)作为代表。
-波束ID＝#0(共同波束)：指示了共同应用于所有终端的波束。
部分扩展配置
-beamGroupType＝00b：指示根据表3的波束调度方案。
-numPortc＝4：层的总数为4。根据实施例，如果波束调度方案为00b，则可省略层的数量。
图9图示了根据本公开的实施例的控制消息传输的另一示例。图示了在混合了单用户调度和多用户调度的情形下执行多达总共八层的资源分配的情形。DU可以根据调度结果生成指示每个终端的资源分配和波束信息的控制消息。横轴表示频域，而纵轴表示层。
参考图9，用于UE#0的资源在层#0至层#3上在第一频域中分配，用于UE#0、UE#1、UE#2和UE#3的资源在层#0至层#7上在第二频域中分配，并且用于UE#1的资源在层#0和层#1上在第三频域中分配(900)。参考控制平面910，发送总共14个单独的控制消息。UE#0的秩的数量为4，UE#1的秩的数量为2，第二资源区域中的秩的数量为8，因此可以将需要全调度的层分类为14。应该针对每个层发送控制消息，因此可能需要总共14个控制消息。尽管SU-MIMO的调度在第一和第三资源区域中执行并且MU-MIMO的调度在第二资源区域中执行，但是由于为每个层配置控制消息，前传资源可能被浪费。因此，可以针对每个调度方案提出一个集成控制消息。
参考控制平面920，发送总共三个集成控制消息。针对每个频域发送一个集成控制消息。为了配置控制消息，表1或表2中的参数可以如下配置。
部分配置：可以使用eCPRI报头和O-RAN报头。
-eAxC ID＝#0(代表性)：指示多层之中的指定路径。指示了代表性的指定路径。#0仅是示例性的，并且根据实施例，还可以映射任意eAxC ID(例如，#0、#1、...、#N-1)作为代表。
-波束ID＝#0：指示用于单个终端的层的波束或应用到第一层的波束。
第一部分扩展配置-第一资源区域
-beamGroupType＝01b：指示根据表3的波束调度方案。
-numPortc＝4：层的总数为4。
第二部分扩展配置-第二资源区域
-beamGroupType＝10b：指示根据表3的波束调度方案。
-numPortc＝8：层的总数为8。
-beamID#1-#7(或UE IE#1-#7)：定义了每个层的beamID。第一层的波束ID可以包含在部分配置中。已经描述了为每个层配置beamID。然而，根据实施例，可以根据波束矩阵的大小包括减少数量的波束ID。
第三部分扩展配置-第三资源区域
-beamGroupType＝01b：指示根据表3的波束调度方案。
-numPortc＝2：层的总数为2。
图10A图示了根据本公开的实施例的在多层调度期间的控制平面的示例。图示了在混合了单用户调度和多用户调度的情形下执行资源分配的情形。DU可以根据调度结果生成指示用于每个终端的资源分配和波束信息的控制消息。横轴表示频域，而纵轴表示层。
参考图10A，用于UE#0的资源在层#0至层#3上在第一频域1010中分配，用于UE#0、UE#1、UE#2和UE#3的资源在层#0至层#7上在第二频域1020中分配，并且用于UE#1的资源在层#0和层#1上在第三频域1030中分配(1000)。当在第二频域1020中执行针对多用户的调度时，可以将任意波束分配给没有用户数据的区域，即所有用户IQ数据为0的区域。因此，不是所有的UE#1、UE#2和UE#3使用#4层至#7层中的第二频域1020，但是为了便于控制消息的配置，分配给第二频域1020的调度资源的波束也可以被平等地分配给未调度资源(1005)。
图10B图示了根据本公开的实施例的在多层调度期间的控制平面的另一示例。图示了在混合了单用户调度和多用户调度的情形下执行资源分配的情形。DU可以根据调度结果生成指示用于每个终端的资源分配和波束信息的控制消息。横轴表示频域，而纵轴表示层。
参考图10B，用于UE#0的资源在层#0至层#3上在第一频域1060中分配，用于UE#0、UE#1、UE#2、UE#3和UE#4的资源在层#0至层#7上在第二频域1070中分配，并且用于UE#1的资源在层#0和层#1上在第三频域1080中分配(1050)。
当在第二频域1070中执行针对多用户的调度时，可以将任意波束分配给没有用户数据的区域，即所有用户IQ数据为0的区域。不是所有的UE#1，UE#2、UE#3和UE#4使用层#4至层#7中的第二频域1070，但是为了便于控制消息的配置，分配给第二频域1070的调度资源的波束可以也被平等地分配给未调度资源。然而，不同于图10A，在图10B的层#7中，在第二频域1070中不仅调度UE#3而且调度UE#4(1055)。对于MU-MIMO资源区域的层需要UE复用，并且因此可能需要部分分段。根据实施例，RU可以对特定层的部分进行分段。RU可以配置控制消息以包括关于部分分段的信息。例如，扩展字段可以包括关于要被分段的层的信息(例如，端口号指示)。扩展字段可以包括需要被分段的RB的位置信息(例如，RB偏移)。
图11图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的DU的操作流程。DU说明图2的DU 160。
参考图11，在操作1101中，DU可以识别指定的传输路径。DU可以识别多个层之中的一个或多个传输路径。所识别的路径可以是指定为表示多个层的路径。根据实施例，可以在管理平面(O-RAN的M-plane)中执行传输路径的指定。对于管理平面(M-plane)，可以指定“eAxC ID#A＝{eAxC ID#0，eAxC ID#1，eAxC ID#2，eAxC ID#(N-1)}(A是#0至#N-1之一))”。可以指定总共N层的代表性eAxC。
在操作1103中，DU可以基于多层调度生成控制消息。多层调度是指为多个流分配资源的过程。流可以对应于RU的端口(例如，天线端口)。基站的调度器可以在指定的时频域(例如，部分)内执行对多个流的资源分配。DU可以根据调度的结果生成控制消息。
DU可以生成包括部分信息、波束信息和流信息的控制消息。DU可以根据调度结果生成部分信息。例如，部分信息可以包括关于时域的信息(例如，帧、子帧、时隙和符号)，关于频域的信息(例如，RB和reMASK)，以及关于部分的信息(例如，部分ID)。DU可以配置控制消息以包括部分信息。DU可以根据调度结果生成波束信息。在空间上区分的资源也可以包括在调度结果中。例如，DU可以生成波束信息，使得波束信息包括以下中的至少一个：与要分配给每个终端的波束相关的参数(例如，波束ID)、用于要被应用到终端的层的预编码的参数(例如，PMI)、以及与MU-MIMO调度相关的参数。DU可以生成指示在操作1101中识别的路径的流信息。例如，对于对应的信息，可以配置值，使得eCPRI报头中的“ecpriRtcid/ecpriPcid”字段指示与识别的路径对应的eAxC ID，并且生成流信息以包括配置的值。
在操作1105中，DU可以经由前传接口发送控制消息。例如，DU可以基于前传接口中的eCPRI和O-RAN中的至少一个接口来发送控制消息。例如，DU可以使用O-RAN的报头来传送部分信息。DU可以使用O-RAN的部分扩展字段来传送波束信息。DU可以使用eCPRI报头中的“ecpriRtcid/ecpriPcid”字段以便传送流信息。
图12图示了根据本公开的实施例的用于多层调度的RU的操作流程。RU说明图3的RU 180。
参考图12，在操作1201中，RU可以经由前传接口接收控制消息。例如，RU可以基于前传接口中的eCPRI和O-RAN中的至少一个接口来接收控制消息。RU可以基于eCPRI的报头信息和O-RAN的报头信息中的至少一个来接收控制消息。控制消息可以包括多层调度信息。
在操作1203中，RU可以获得多层调度信息。多层调度信息可以包括用于多个层的部分信息、波束信息和流信息。例如，RU可以基于前传接口中的eCPRI和O-RAN中的至少一个接口来获取多层调度信息。例如，RU可以识别O-RAN的报头以接收部分信息。RU可以从部分信息中获得用于无线通信的时频资源。RU可以识别O-RAN的部分扩展字段以接收波束信息。RU可以从波束信息中获得要应用于每个层的权重向量。权重向量可以是基于共同波束的波束权重向量或对应于预编码矩阵的一列的权重向量。RU可以识别eCPRI报头中的“ecpriRtcid/ecpriPcid”字段以接收流信息。RU可以从流信息中识别对应的控制消息的传输路径。
在操作1205中，RU可以执行多层通信。RU可以向终端发送调度信息并且可以执行下行链路通信以用于执行多层传输。RU可以通过根据调度信息应用权重矩阵向终端发送数据流。可替代地，RU可以向终端发送调度信息，并且可以执行上行链路通信以用于接收来自终端的多层传输。RU可以根据调度信息向终端提供关于权重矩阵的信息。
根据各种实施例，通过为多个层配置简化的控制消息并经由指定路径发送控制消息，可以减少在DU和RU之间的前传接口中消耗的资源。例如，减少了处理负荷。可以与和现有控制平面的带宽(BW)相比减少的部分的数量成比例地减少用于分组生成和控制平面的处理的负荷。例如，减少了存储器需求负荷。可以与和现有控制平面的带宽(BW)相比减少的部分的数量成比例地减少存储器需求。随着前传中的带宽减少，可以节省消耗的资源，从而实现高效的前传操作。特别是在层增加或使用多个天线的环境(例如，FR2)中，基站在调度期间基本必须处理的业务量增加，因此由于本公开的集成控制消息操作方案而获得增益可以进一步增加。例如，每个NR频率范围的性能可以导出为如下表4所示。这里，性能指标是小区支持所需的控制平面的部分的数量。
表4
NR频率范围 现有值 提出的方案
FR1(100MHz，8层) 952 133(减少至14.0％)
FR2(100MHz，4层) 224 77(减少至34.4％)
根据实施例，一种无线通信系统中基站的数字单元(DU)的操作方法包括：识别连接DU和无线电单元(RU)的前传接口的多个路径中的指定路径；生成用于多个层的控制消息；以及经由指定路径将控制消息发送给RU。控制消息包括用于多个层的调度信息。
在一些实施例中，多个层包括第一层和第二层，并且控制消息包括多个层的数量、指示用于第一层的第一权重向量的信息、以及指示用于第二层的第二权重向量的信息。
在一些实施例中，调度信息包括：指示用于多个层的共同资源分配的部分信息、与用于多个层的权重矩阵相关的波束信息、以及指示指定路径的流信息。部分信息包含在控制消息的开放无线电接入网(O-RAN)的报头中，波束信息包含在控制消息的部分扩展字段中，并且流信息包含在控制消息的增强型通用公共无线电接口(eCPRI)报头的“ecpriRtcid/ecpriPcid”中。
在一些实施例中，控制消息包括指示用于多个层的调度方案的类型信息，并且调度方案包括以下之一：向每个层应用共同波束的第一方案，向多个层应用预编码矩阵的第二方案，或者将单独的预编码应用于多个层中的每一个层的第三方案。
在一些实施例中，如果类型信息指示第一方案，则权重矩阵指示用于单个层的波束成形权重向量，并且如果类型信息指示第二方案，则权重矩阵指示用于多个层的权重矩阵。
在一些实施例中，当所有控制参数共同地应用于层时，控制消息包括扩展字段。
在一些实施例中，扩展字段包括beamGroupType、由beamID指示的权重向量、以及用于多层传输的端口的数量numPortc。
在一些实施例中，为单个用户的多个层分配资源，并且控制消息根据调度结果指示用于每个终端的资源分配和波束信息。
在一些实施例中，单用户调度和多用户调度被混合，并且控制消息根据调度结果指示用于每个终端的资源分配和波束信息。
根据实施例，一种无线通信系统中基站的无线电单元(RU)的操作方法包括：经由连接RU和数字单元(DU)的前传接口的多个路径中的指定路径从DU接收用于多个层的控制消息；基于控制消息识别用于多个层的调度信息；以及基于调度信息执行通信。
在一些实施例中，所述多个层包括第一层和第二层，并且所述控制消息包括多个层的数量、指示第一层的第一权重向量的信息、以及指示第二层的第二权重向量的信息。
在一些实施例中，调度信息包括：指示用于多个层的共同资源分配的部分信息、与多个层的权重矩阵相关的波束信息、以及指示指定路径的流信息。部分信息包含在控制消息的开放无线电接入网(O-RAN)的报头中，波束信息包含在控制消息的部分扩展字段中，并且流信息包含在控制消息的增强型通用公共无线电接口(eCPRI)报头的“ecpriRtcid/ecpriPcid”中。
在一些实施例中，控制消息包括指示用于多个层的调度方案的类型信息，并且调度方案包括以下之一：向每个层应用共同波束的第一方案，向多个层应用预编码矩阵的第二方案，和将单独的预编码应用于多个层中的每一个层的第三方案。
在一些实施例中，如果类型信息指示第一方案，则权重矩阵指示单个层的波束成形权重向量，并且如果类型信息指示第二方案，则权重矩阵指示用于多个层的权重矩阵。
根据实施例，一种无线通信系统中基站的数字单元(DU)的设备，该设备包括：至少一个处理器，被配置为识别连接DU和无线电单元(RU)的前传接口的多个路径中的指定路径，生成用于多个层的控制消息，并控制前传接口经由指定路径将控制消息发送到RU，并且控制消息包括用于多个层的调度信息。
在一些实施例中，所述多个层包括第一层和第二层，并且所述控制消息包括多个层的数量、指示用于第一层的第一权重向量的信息、以及指示用于第二层的第二权重向量的信息。
在一些实施例中，调度信息包括：指示用于多个层的共同资源分配的部分信息、与用于多个层的权重矩阵相关的波束信息、以及指示指定路径的流信息。部分信息包含在控制消息的开放无线电接入网(O-RAN)的报头中，波束信息包含在控制消息的部分扩展字段中，并且流信息包含在控制消息的增强型通用公共无线电接口(eCPRI)报头的“ecpriRtcid/ecpriPcid”中。
在一些实施例中，控制消息包括指示用于多个层的调度方案的类型信息，并且调度方案包括以下之一：向每个层应用共同波束的第一方案，向多个层应用预编码矩阵的第二方案，或者将单独的预编码应用于多个层中的每一个层的第三方案。
在一些实施例中，如果类型信息指示第一方案，则权重矩阵指示用于单个层的波束成形权重向量，并且如果类型信息指示第二方案，则权重矩阵指示用于多个层的权重矩阵。
根据实施例，一种无线通信系统中基站的无线电单元(RU)的设备，该设备包括：至少一个收发器；以及至少一个处理器，其中所述至少一个处理器被配置为：控制连接RU和数字单元(DU)的前传接口，以经由前传接口的多个路径中的指定路径从DU接收用于多个层的控制消息，基于控制消息识别用于多个层的调度信息，以及基于调度信息控制至少一个收发器以执行通信。
在一些实施例中，所述多个层包括第一层和第二层，并且所述控制消息包括多个层的数量、指示用于第一层的第一权重向量的信息、以及指示用于第二层的第二权重向量的信息。
在一些实施例中，调度信息包括：指示用于多个层的共同资源分配的部分信息、与用于多个层的权重矩阵相关的波束信息、以及指示指定路径的流信息。部分信息包含在控制消息的开放无线电接入网(O-RAN)的报头中，波束信息包含在控制消息的部分扩展字段中，并且流信息包含在控制消息的增强型通用公共无线电接口(eCPRI)报头的“ecpriRtcid/ecpriPcid”中。
在一些实施例中，控制消息包括指示用于多个层的调度方案的类型信息，并且调度方案包括以下之一：向每个层应用共同波束的第一方案，向多个层应用预编码矩阵的第二方案，或者将单独的预编码应用于多个层中的每一个层的第三方案。
在一些实施例中，如果类型信息指示第一方案，则权重矩阵指示用于单个层的波束成形权重向量，并且如果类型信息指示第二方案，则权重矩阵指示用于多个层的权重矩阵。
权利要求中公开的方法和/或根据在本公开的说明书中描述的各种实施例的方法可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
当通过软件实现方法时，可以提供一种用于存储一个或多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的一个或多个程序可以被配置为由电子设备内的一个或多个处理器执行。所述至少一个程序可以包括使电子设备执行根据如所附权利要求限定和/或本文公开的本公开的各种实施例的方法的指令。
程序(软件模块或软件)可以存储在非易失性存储器中，包括随机存取存储器和闪存、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、磁盘存储设备、压缩盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其他类型的光学存储设备，或磁带。可替代地，它们中的一些或全部的任何组合可以形成其中存储程序的存储器。此外，电子设备中可以包括多个这样的存储器。
此外，程序可以存储在可附接的存储设备中，该存储设备可以通过诸如因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)和存储区域网络(Storage Area Network)(SAN)或其组合的通信网络访问电子设备。这样的存储设备可以经由外部端口访问电子设备。此外，通信网络上的分离的存储设备可以访问便携式电子设备。
在本公开的上述详细实施例中，包括在本公开中的元素根据所呈现的详细实施例以单数或复数表达。然而，为了描述的方便，单数形式或复数形式被适当地选择到所呈现的情形，并且本公开不受以单数或复数表达的元素的限制。因此，以复数表达的元素也可以包括单个元素，或者以单数表达的元素也可以包括多个元素。
虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不背离如由所附权利要求及其等同物定义的本公开的精神和范围的情况下，可以对其中的形式和细节做出各种改变。

Claims (15)

1.一种由分布式单元(DU)执行的方法，该方法包括：
生成用于多个端口的控制平面(C-plane)消息，C-plane消息包括部分信息和部分扩展；以及
经由多个端口中的特定端口将C-plane消息发送到无线电单元(RU)，
其中，部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息，
其中，部分扩展包括：
用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及
用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
2.如权利要求1所述的方法，
其中，多个端口中的每一个对应于对应的传输或接收(Tx/Rx)路径或对应的层，并且
其中，所述特定端口由管理平面(M-plane)指定。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个端口中的每一个在所述RU内共享所述部分信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，波束分组的类型是以下之一：
第一类型，用于指示波束ID用作共同波束ID，
第二类型，用于指示波束ID之后的波束ID应用于一个或多个eAxC端口，以及
第三类型，用于指示部分扩展中列出的波束ID应用于一个或多个eAxC端口。
5.如权利要求1所述的方法，其中，如果波束分组的类型是第二类型，则波束ID指示波束矩阵。
6.如权利要求1所述的方法，
其中，波束ID与指示多个波束的索引相关联，并且
其中，多个波束中的每个波束应用于所述特定端口和所述一个或多个eAxC端口中的对应端口。
7.如权利要求1所述的方法，
其中，波束ID与特定端口相关联，并且
其中，所述部分扩展进一步包括关于所述一个或多个eAxC端口中的每一个的波束ID或用户设备UE ID的信息。
8.一种由无线电单元(RU)执行的方法，该方法包括：
经由多个端口中的特定端口从分布式单元(DU)接收用于多个端口的控制平面(C-plane)消息；
识别包含在C-plane消息中的部分信息和部分扩展，
其中，部分信息包括关于波束标识符(ID)的信息，
其中，部分扩展包括：
用于指示波束分组的类型的波束组类型信息，以及
用于指示由部分扩展指示的一个或多个扩展天线载波(eAxC)端口的总数的端口信息。
9.如权利要求8所述的方法，
其中，多个端口中的每一个对应于对应的传输或接收(Tx/Rx)路径或对应的层，并且
其中，特定端口由管理平面(M-plane)指定。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述多个端口中的每一个在所述RU内共享所述部分信息。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述波束分组的类型是以下之一：
第一类型，用于指示波束ID用作共同波束ID，
第二类型，用于指示波束ID之后的波束ID应用于一个或多个eAxC端口，以及
第三类型，用于指示部分扩展中列出的波束ID应用于一个或多个eAxC端口。
12.如权利要求8所述的方法，其中，如果波束分组的类型是第二类型，则波束ID指示波束矩阵。
13.如权利要求8所述的方法，
其中，波束ID与指示多个波束的索引相关联，并且
其中，多个波束中的每个波束应用于所述特定端口和所述一个或多个eAxC端口中的对应端口。
14.如权利要求8所述的方法，
其中，波束ID与特定端口相关联，并且
其中，所述部分扩展进一步包括关于所述一个或多个eAxC端口中的每一个的波束ID或用户设备UE ID的信息。
15.一种分布式单元(DU)或无线电单元(RU)的设备，包括：
至少一个收发器；和
至少一个处理器，被配置为实现权利要求1至14之一。
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