利用共享天線和載波聚合的動態上行鏈路調度的製作方法

2023-04-30 17:39:51

利用共享天線和載波聚合的動態上行鏈路調度的製作方法
【專利摘要】通過從多個無線接入技術模式中動態選擇特定天線操作模式而獲得系統容量的改進。在一些實施方式中，通過在通信連接期間動態生成用戶設備(UE)天線能力的指示而獲得系統容量的改進。在通信連接期間，UE對其天線能力的指示是動態的和/或面臨改變的。可以將該指示發送至基站。
【專利說明】利用共享天線和載波聚合的動態上行鏈路調度
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及2012年3月2日以GUDEM等名義遞交的美國專利申請N0.13/411,467，該申請的公開內容以引用方式明確地整體併入本文中。根據35U.S.C § 119 (e)，本申請要求享有2012年6月12日以KADOUS等名義遞交的、題目為「DYNAMIC UE SCHEDULING WITHSHARED ANTENNA AND CARRIER AGGREGAT1N」 的美國臨時專利申請 N0.61/658，870 的優先權，該臨時申請的公開內容以引用方式明確地整體併入本文中。

【技術領域】
[0003]概括地說，本公開內容的方面涉及無線通信系統，而更具體地說，涉及長期演進中採用共享天線和載波聚合的動態用戶設備調度。

【背景技術】
[0004]為了提供諸如電話、視頻、數據、消息發送和廣播之類的各種電信服務，廣泛部署了無線通信系統。典型的無線通信系統可以採用能夠通過共享可用的系統資源(例如，帶寬、發射功率)來支持與多個用戶進行通信的多址技術。這種多址技術的例子包括碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統、正交頻分多址(OFDMA)系統、單載波頻分多址(SC-FDMA)系統、以及時分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統。
[0005]為了提供能夠使不同的無線設備在城市層面、國家層面、地區層面以及甚至全球層面進行通信的公共協議，在各種電信標準中採用了這些多址技術。一個新興的電信標準的例子是長期演進(LTE)。LTE是由第三代合作夥伴計劃(3GPP)頒布的通用移動電信系統(UMTS)移動標準的增強集。它被設計成通過改進頻譜效率、降低成本、改進服務、利用新頻譜來更好地支持移動寬帶網際網路接入，並且它被設計成與在下行鏈路(DL)上使用0FDMA、在上行鏈路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多輸入多輸出(MMO)天線技術的其它開放標準更好地融合。然而，隨著移動寬帶接入需求持續增加，LTE技術需要進一步改進。優選地，這些改進應當適用於其它多址技術和採用了這些技術的電信標準。


【發明內容】

[0006]根據本公開內容的一個方面，一種無線通信方法包括:在通信連接期間動態生成對用戶設備天線能力的指示。該方法還可以包括:將該指示發送到基站。
[0007]根據本公開內容的另一個方面，一種無線通信裝置包括:用於在通信連接期間動態生成對用戶設備天線能力的指示的單元。該裝置還可以包括用於將該指示發送到基站的單元。
[0008]根據本公開內容的一個方面，一種用於無線網絡中無線通信的電腦程式產品包括計算機可讀介質，其上記錄了非暫時性程序代碼。該程序代碼包括在通信連接期間動態生成對用戶設備天線能力的指示的程序代碼。該程序代碼還包括將該指示發送到基站的程序代碼。
[0009]根據本公開內容的一個方面，一種無線通信裝置包括:存儲器和耦合到存儲器的處理器。該處理器被配置為在通信連接期間動態生成對用戶設備天線能力的指示。該處理器還被配置為將該指示發送到基站。
[0010]根據本公開內容的一個方面，一種無線通信方法包括在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示。該方法還可以包括至少部分基於該指示跨越一個或多個載波來調度用戶設備。
[0011]根據本公開內容的另一個方面，一種無線通信裝置包括:用於在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示的單元。該裝置還可以包括:用於至少部分基於該指示跨越一個或多個載波來調度用戶設備的單元。
[0012]根據本公開內容的一個方面，一種用於無線網絡中無線通信的電腦程式產品包括:計算機可讀介質，其上記錄有非暫時性程序代碼。該程序代碼包括:用於在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示的程序代碼。該程序代碼還包括:至少部分基於該指示跨越一個或多個載波來調度用戶設備的程序代碼。
[0013]根據本公開內容的另一個方面，一種無線通信裝置包括:存儲器和耦合到存儲器的處理器。該處理器被配置為在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示。該處理器還被配置為至少部分基於該指示跨越一個或多個載波來調度用戶設備。
[0014]本公開內容的附加特徵和優點將在下面描述。本領域技術人員應當理解的是，本公開內容能夠容易地被作為用於修改或設計用於執行本公開內容相同目的的其它結構的基礎。本領域技術人員也應當認識到的是，這種等同的構造沒有脫離所附的權利要求書中所闡述的本公開內容的教導。通過以下結合附圖時考慮的描述，將更好地理解被認為在組織上和在操作方法二者上是本公開內容的特性的新特徵以及進一步的目的和優點。然而，要被明確理解的是，各圖都僅是被提供用於說明和描述目的，並不旨在作為本公開內容的限制的定義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過下文結合附圖闡述的【具體實施方式】，本公開內容的特徵、本質和優點將變得更加顯而易見，在附圖中，相同的附圖標記在全文中以對應的方式進行標識。
[0016]圖1是示出網絡架構的例子的圖。
[0017]圖2是示出接入網的例子的圖。
[0018]圖3是示出LTE中下行鏈路幀的一個例子的圖。
[0019]圖4是示出LTE中上行鏈路幀的一個例子的圖。
[0020]圖5是示出用戶面和控制面無線協議架構的一個例子的圖。
[0021]圖6是示出接入網中演進型節點B和用戶設備的例子的圖。
[0022]圖7A公開了連續載波聚合類型。
[0023]圖7B公開了非鏈路載波聚合類型。
[0024]圖8根據本公開內容一個方面示出了的包括多個可調諧天線以促進多模通信的無線通信設備。
[0025]圖9是根據本公開內容一個方面示出多模通信方法的框圖。
[0026]圖10是根據本公開內容一個方面示出示例性裝置中不同模塊/單元/部件之間的數據流的概念性數據流圖。
[0027]圖11是根據本公開內容一個方面示出多模通信方法的框圖。
[0028]圖12是根據本公開內容一個方面示出示例性裝置中不同模塊/單元/部件之間的數據流的概念性數據流圖。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對各種結構的描述，而不是要表示可以實踐本文描述的構思的僅有結構。詳細描述包括具體細節，以便提供對各種構思的透徹理解。然而，對於本領域的技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節也可以實踐這些構思。在一些實例中，以框圖形式示出公知的結構和部件，以避免使這些構思不明顯。
[0030]參照各種裝置和方法，給出了電信系統的方面。通過各種框、模塊、部件、電路、步驟、過程、算法等(統稱為「要素」)，在以下詳細描述中描述並且在附圖中示出這些裝置和方法。這些要素可以使用電子硬體、計算機軟體或其任意組合來實現。這些要素是被實現為軟體還是被實現為硬體取決於特定應用以及施加在整個系統上的設計約束。
[0031]舉例而言，可以利用包括了一個或多個處理器的「處理系統」來實現要素或要素的任意部分或要素的任意組合。處理器的例子包括微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、狀態機、門控邏輯單元、分立的硬體電路以及被配置為執行貫穿本公開內容描述的各種功能的其它合適的硬體。處理系統中的一個或多個處理器可以運行軟體。無論是被稱為軟體、固件、中間件、微代碼、硬體描述語言或其它，軟體都應當被廣義地理解為表示指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟體模塊、應用、軟體應用、軟體包、例程、子例程、對象、可執行文件、執行線程、過程、功能等。
[0032]相應地，在一個或多個示例性實施例中，描述的功能可以在硬體、軟體、固件或其任意組合中實現。如果在軟體中實現，則這些功能可以被存儲在非暫時性計算機可讀介質中或是可以在非暫時性計算機可讀介質中被編碼成一個或多個指令或代碼。計算機可讀介質包括計算機存儲介質。存儲介質可以是能被計算機存取的任意可用介質。通過示例而不是限制的方式，這種計算機可讀介質可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光碟存儲、磁碟存儲或其它磁存儲設備、或者能夠用於攜帶或存儲具有指令或數據結構形式的期望的程序代碼並能夠由計算機存取的任意其它介質。如本文所使用的，磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數字通用光碟(DVD)、軟盤和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地複製數據，而光碟則用雷射來光學地複製數據。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質的範圍之內。
[0033]圖1是示出了 LTE網絡架構100的圖。LTE網絡架構100可以被稱為演進型分組系統(EPS) 100。EPS 100可以包括一個或多個用戶設備(UE) 102、演進型UMTS陸地無線接入網(E-UTRAN) 104、演進型分組核心(EPC) 110、歸屬用戶伺服器(HSS) 121、以及運營商的IP服務122。EPS可以與其它接入網絡互連，但是為了簡潔，沒有示出那些實體/接口。如所示出的，EPS提供分組交換服務，然而，如本領域的技術人員將易於理解的是，貫穿本公開內容介紹的各種構思可以被擴展至提供電路交換服務的網絡。
[0034]E-UTRAN 包括演進型節點 B (eNodeB) 106 和其它 eNodeB 108。eNodeB106 提供朝向UE 102的用戶面和控制面的協議終止。eNodeB 106可以經由X2接口(例如回程)連接至其它eNodeB 108。eNodeB 106也可以被稱為基站、基站收發機、無線基站、無線收發機、收發機功能、基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)或一些其它合適的術語。eNodeB 106為UE 102提供了去往EPC 110的接入點。UE 102的例子包括蜂窩電話、智慧型電話、會話發起協議(SIP)電話、可攜式電腦、個人數字助理(PDA)、衛星廣播、全球定位系統、多媒體設備、視頻設備、數字音頻播放器(例如MP3播放器)、相機、遊戲控制臺或任何其它類似功能的設備。對於本領域的技術人員而言，UE 102也可被稱為移動站、用戶臺、移動單元、用戶單元、無線單元、遠程單元、行動裝置、無線設備、無線通信設備、遠程設備、移動用戶臺、接入終端、移動終端、無線終端、遠程終端、手持機、用戶代理、移動客戶端、客戶端或一些其它合適的術語。
[0035]eNB 106通過SI接口連接到EPC 111。EPC 111包括移動性管理實體(MME) 112、其它MME 114、服務網關116、以及分組數據網絡(PDN)網關118。MME 112是處理UE 102和EPC 111之間的信令的控制節點。通常，MME 112提供承載管理和連接管理。所有用戶IP分組通過服務網關116 (其自身連接到TON網關118)進行傳輸。PDN網關118提供UEIP位址分配以及其它功能。PDN網關118連接到運營商的IP服務122。運營商的IP服務122可以包括網際網路、內聯網、IP多媒體子系統(IMS)以及PS流式服務(PSS)。
[0036]圖2是示出了在LTE網絡架構中的接入網絡200的一個例子的圖。在該例子中，接入網絡200被劃分成多個蜂窩區域(小區)202。一個或多個較低功率等級的eNodeB 208可以具有與一個或多個小區202重疊的蜂窩區域210。較低功率級別的eNB 208可以稱為遠程無線頭(RRH)。較低功率級別的eNB 208可以是毫微微小區(例如，家庭eNB(HeNB))、微微小區或微小區。宏eNodeB 204均被分配給相應的小區202，並且被配置成為小區202中的所有UE 206提供去往EPC 111的接入點。在接入網絡200的這一例子中沒有集中控制器，但是集中控制器可以被用在替換配置中。eNOdeB204負責所有無線相關的功能，所述無線相關的功能包括無線承載控制、準入控制、移動性控制、調度、安全性以及與服務網關116的連接。
[0037]接入網絡200採用的調製和多址方案可以取決於正被運用的特定電信標準而變化。在LTE應用中，在下行鏈路上使用OFDM以及在上行鏈路上使用SC-FDMA以支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD) 二者。如本領域技術人員通過以下詳細描述將容易地理解的那樣，本文介紹的各種構思很好地適用於LTE應用。然而，這些構思可以容易地被擴展至採用了其它調製和多址技術的其它電信標準。舉例而言，這些構思可以被擴展至演進數據優化(EV-DO)或超移動寬帶(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作夥伴計劃2 (3GPP2)頒布的作為CDMA2000標準家族的一部分的空中接口標準，並且採用了 CDMA以為移動站提供寬帶網際網路接入。這些構思也可以被擴展至採用了寬帶-cdma(w-cdma)以及諸如TD-SCDMA的CDMA的其它變型的通用陸地無線接入(UTRA);採用了 TDMA的全球移動通信系統(GSM)；以及演進型 UTRA (E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、IEEE802.11 (W1-Fi)、IEEE802.16 (WiMax)、IEEE802.20以及採用了 OFDMA的閃速-0FDM。在來自3GPP組織的文檔中描述了 UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在來自3GPP2組織的文檔中描述了 CDMA2000和UMB。實際採用的無線通信標準和多址技術將取決於特定應用及施加在系統上的整體設計約束。
[0038]eNodeB 204可以具有支持MMO技術的多根天線。MMO技術的使用使得eNodeB204能夠使用空間域以支持空間復用、波束成形和發射分集。空間復用可以被用於在相同的頻率上同時發送不同的數據流。數據流可以被發送至單個UE 206以提高數據速率，或者可以被發送至多個UE 206以提高整個系統的容量。這是通過對每個數據流進行空間預編碼(即應用幅度和相位的縮放)並且然後在下行鏈路上通過多根發射天線發送每個經空間預編碼的流來實現的。經空間預編碼的數據流到達具有不同的空間籤名的UE 206，這使得每個UE 206能夠恢復發往該UE 206的一個或多個數據流。在上行鏈路上，每個UE 206發送經空間預編碼的數據流，這使得eNOdeB204能夠識別每個經空間預編碼的數據流的源頭。
[0039]當信道狀況良好時，通常使用空間復用。當信道狀況不太有利時，可以使用波束成形來將傳輸能量集中在一個或多個方向上。這可以通過對用於通過多根天線傳輸的數據進行空間預編碼來實現。為了在小區邊緣實現良好的覆蓋，可以將單個流波束成形傳輸與發射分集結合使用。
[0040]在以下的詳細描述中，將參照在下行鏈路上支持OFDM的MMO系統來描述接入網絡的各個方面。OFDM是一種將數據調製在OFDM符號內的多個子載波上的擴頻技術。子載波以精確的頻率被間隔開。間隔提供了使得接收機能夠從子載波恢復數據的「正交性」。在時域中，可以對每個OFDM符號增加保護間隔(例如循環前綴)以對抗OFDM符號間幹擾。上行鏈路可以使用DFT擴展的OFDM信號形式的SC-FDMA以補償高的峰均功率比(PAPR)。
[0041]圖3是示出了 LTE中下行鏈路幀結構的一個例子的圖300。一幀(1ms)可以被劃分成10個大小相同的子幀。每個子幀可以包括兩個連續的時隙。可以用資源格來表示兩個時隙，每個時隙包括一個資源塊。資源格被劃分成多個資源單元。在LTE中，I個資源塊在頻域上包含12個連續的子載波，並且對於每個OFDM符號中的常規循環前綴，在時域上包含7個連續的OFDM符號，或者84個資源單元。對於擴展循環前綴，I個資源塊在時域上包含6個連續的OFDM符號並且有72個資源單元。一些資源單元(如被標記為R 302,304)包括下行鏈路參考信號(DL-RS)。DL-RS包括小區特定RS(CRS)(也被稱作公共RS) 302和UE特定RS (UE-RS) 304。只在相應的物理下行鏈路共享信道(PDSCH)被映射到的資源塊上發送UE-RS304。每個資源單元攜帶的比特數量取決於調製方案。因此，UE接收的資源塊越多並且調製方案越高，UE的數據速率就越高。
[0042]圖4是示出了 LTE中上行鏈路幀結構的一個例子的圖400。針對上行鏈路可用的資源塊可以被劃分成數據段和控制段。控制段可以形成在系統帶寬的兩個邊緣並且可以具有可配置的尺寸。控制段中的資源塊可以被分配給UE以發送控制信息。數據段可以包括所有未被包括在控制段中的資源塊。上行鏈路幀結構使得數據段包括連續的子載波，這可以允許單個UE被分配有數據段中所有的連續子載波。
[0043]可以將控制段中的資源塊410a、410b分配給UE以將控制信息發送給eNodeB。也可以將數據段中的資源塊420a、420b分配給UE以將數據發送給eNodeB。UE可以在控制段中的所分配的資源塊上的物理上行鏈路控制信道(PUCCH)中發送控制信息。UE可以在數據段中的所分配的資源塊上的物理上行鏈路共享信道(PUSCH)中僅發送數據或發送數據和控制信息二者。上行鏈路傳輸可以跨越子幀的兩個時隙並且可以在頻率之間跳變。
[0044]資源塊集可以被用來在物理隨機接入信道(PRACH) 430中執行初始系統接入並且實現上行鏈路同步。PRACH 430攜帶隨機序列且不能攜帶任何上行鏈路數據/信令。每個隨機接入前導碼佔據對應於6個連續資源塊的帶寬。起始頻率由網絡規定。換言之，隨機接入前導碼的傳輸被限制在某些時間和頻率資源。對於PRACH沒有跳頻。PRACH嘗試被攜帶在單個子幀(Ims)中或者在少數幾個連續子幀的序列中，並且UE在每個幀(1ms)只能進行單次PRACH嘗試。
[0045]圖5是示出了在LTE中用於用戶面和控制面的無線協議架構的一個例子的圖500。用於UE和eNodeB的無線協議架構被顯不為具有二層:層1、層2和層3。層I (LI層)是最底層並且實施各種物理層信號處理功能。LI層在本文中將被稱為物理層506。層2(L2層)508位於物理層506之上並且負責物理層506上的UE和eNodeB之間的鏈路。
[0046]在用戶面中，L2層508包括媒體接入控制(MAC)子層510、無線鏈路控制(RLC)子層512和分組數據匯聚協議(rocp)子層514，這些子層終止於網絡側的eNodeB。儘管沒有示出，但UE可以具有數個在L2層508之上的上層，這些上層包括終止於網絡側的PDN網關118的網絡層(例如IP層)以及終止於連接的另一端(例如遠端UE、伺服器等)的應用層。
[0047]PDCP子層514提供不同無線承載和邏輯信道之間的復用。PDCP子層514也為上層數據分組提供報頭壓縮以減少無線傳輸開銷，通過加密數據分組提供安全性，並且為UE提供eNodeB之間的切換支持。RLC子層512提供上層數據分組的分段和重組、丟失數據分組的重傳以及數據分組的重新排序以補償由混合自動重傳請求(HARQ)導致的無序接收。MAC子層510提供邏輯信道和傳輸信道之間的復用。MAC子層510也負責在UE之間分配一個小區中的各種無線資源(例如資源塊)。MAC子層510也負責HARQ操作。
[0048]在控制面，用於UE和eNodeB的無線協議架構對於物理層506和L2層508是基本相同的，例外之處在於:對於控制面而言沒有報頭壓縮功能。控制面在層3(L3層)中也包括無線資源控制(RRC)子層516。RRC子層516負責獲取無線資源(即無線承載)並且負責使用eNodeB和UE之間的RRC信令來配置底層。
[0049]圖6示出了基站/eNodeBllO和UE120(可以是圖1中的基站/eNodeB中的一個和圖1中的UE中的一個)的設計的框圖。例如，基站110可以是圖1中的宏eNodeB 110c，而UE120可以是UE120y。基站110還可以是某種其它類型的基站。基站110可以配備有天線634a到634t, UE120可以配備有天線652a到652r。
[0050]在基站110處，發送處理器620可以從數據源612接收數據，並且從控制器/處理器640接收控制信息。控制信息可以用於PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等等。數據可以用於H)SCH等等。處理器620可以對數據和控制信息進行處理(例如，編碼和符號映射)，以分別獲得數據符號和控制符號。處理器620還可以生成參考符號(例如，用於PSS、SSS)和小區專用參考信號。發射(TX)多輸入多輸出(MMO)處理器630可以對這些數據符號、控制符號和/或參考符號(如果適用)進行空間處理(例如，預編碼)，並且可以向調製器(MOD) 632a到632t提供輸出符號流。每個調製器632可以(例如，針對OFDM等)處理各自的輸出符號流，以獲得輸出採樣流。每個調製器632可以進一步處理(例如，轉換成模擬信號、放大、濾波和上變頻)輸出採樣流，以獲得下行鏈路信號。來自調製器632a到632t的下行鏈路信號可以分別經由天線634a到634t進行發射。
[0051]在UE120處，天線652a到652r可以從基站110接收下行鏈路信號，並且可以分別將接收的信號提供給解調器(DEMOD)654a到654r。每一個解調器654可以調節(例如，濾波、放大、下變頻和數位化)各自接收的信號，以獲得輸入採樣。每個解調器654可以進一步處理這些輸入採樣(例如，針對OFDM等)，以獲得接收的符號。MMO檢測器656可以從所有解調器654a到654r獲得接收的符號，對接收的符號執行MMO檢測(如果適用)，並提供經檢測的符號。接收處理器658可以處理(例如，解調、去交織和解碼)經檢測的符號，向數據宿(data sink) 660提供針對UE120的解碼後的數據，並且向控制器/處理器680提供解碼後的控制信息。
[0052]在上行鏈路上，在UE 120處，發送處理器664可以接收並處理來自數據源662的(例如，用於PUSCH的)數據和來自控制器/處理器680的(例如，用於I3UCCH的)控制信息。處理器664還可以生成用於參考信號的參考符號。來自發送處理器664的符號可以由TX MIMO處理器666進行預編碼(如果適用)，由調製器654a到654r進行進一步處理(例如，用於SC-FDM等等)，並發送到基站110。在基站110處，來自UE 120的上行鏈路信號可以由天線634進行接收，由解調器632進行處理，由MIMO檢測器636進行檢測(如果適用)，由接收處理器638進行進一步處理，以獲得UE 120發送的解碼後的數據和控制信息。處理器638可以向數據宿639提供解碼後的數據，並且向控制器/處理器640提供解碼後的控制信息。例如，基站110可以通過X2接口 641向其它基站發送消息。
[0053]控制器/處理器640和680可以分別指導基站110和UE 120處的操作。基站110/UE 120處的處理器640/680和/或其它處理器和模塊可以執行或指導圖9中所示的功能塊和/或本文所描述的技術的其它處理的執行。存儲器642和682可以分別存儲用於基站110和UE 120的數據和程序代碼。調度器644可以針對下行鏈路和/或上行鏈路上的數據傳輸來調度UE。
[0054]改進LTE的UE使用在用於在每個方向上傳輸的總量達10Mhz (5個分量載波)的載波聚合中分配的多達20Mhz帶寬中的頻譜。通常，與下行鏈路相比，在上行鏈路上發送較少的流量，因此上行鏈路頻譜分配可以小於下行鏈路分配。例如，如果給上行鏈路分配20Mhz，則下行鏈路可以分配lOOMhz。這種非對稱FDD分配將節省頻譜並很適合於寬帶用戶的典型的非對稱帶寬利用。
[0055]對於改進的LTE移動系統，已提出了兩種類型的載波聚合(CA)方法，即連續CA和非連續CA。在圖7A和圖7B中示出了這兩種類型。當多個可用的分量載波沿著頻帶分開時出現非連續CA(圖7B)。另一方面，當多個可用的分量載波彼此相鄰時出現連續CA(圖7A)。非連續CA和連續CA均聚合多個LTE/分量載波，以向單個改進LTE UE的單元提供服務。
[0056]由於載波沿著頻帶分開，在高級LTE UE中多個RF接收單元和多個FFT可與非連續CA —起布置。因為非連續CA支持在跨越較大頻率範圍的多個分開的載波上的數據傳輸，所以傳播路徑損耗、都卜勒頻移以及其它無線信道特性在不同的頻帶處可能變化很大。
[0057]因此，為了支持在非連續CA方式下的寬帶數據傳輸，多種方法可以用於針對不同的分量載波自適應地調整編碼、調製和傳輸功率。例如，在改進的LTE系統(其中增強型NodeB (eNodeB)在每個分量載波上具有固定的發射功率)中，每個分量載波的有效的覆蓋範圍或可支持的調製和編碼可以是不同的。
[0058]利用共享天線和載波聚合的動態用戶設備調度
[0059]無線通信設備可以包括多種無線接入技術(RAT)以支持與不同無線網絡的通信。例如，無線技術可以包括廣域網(例如，第三代合作夥伴計劃(3GPP)長期演進或Ix無線傳輸技術(IX))、無線區域網(WLAN)、藍牙等等。可以提供多個天線和/或接收機/發射機，以便於與各種天線和接收機/發射機配置的組合的多模通信。每一無線技術可以經由一個或多個天線發射或接收信號。由於空間/成本限制以及耦合問題，無線通信設備(例如，用戶設備)上的天線的數目是有限的。因此，需要以有限的天線數目支持無線通信設備上所有的無線技術，從而可以獲得理想的性能。
[0060]圖8示出了包括四個可調諧天線以便於多模通信的無線通信設備800，該多模通信能夠實質上支持用戶設備的所有需要的頻率。四個可調諧的天線包括第一天線802、第二天線804、第三天線806以及第四天線808。根據無線技術的使用和性能度量，可以將四個可調諧天線分配給一個或多個RAT。在一個配置中，第一天線802在廣域網(WAN)技術(例如，LTE或Ix)之間共享，第二天線804可以是用於廣域網的主天線，第三天線806可以是用於廣域網的輔天線或分集天線，而第四天線808可以在諸如無線區域網(WLAN)、藍牙或WAN的多個RAT之間共享。
[0061 ] 無線通信設備800的無線技術晶片(例如，收發機晶片)810可以耦合至天線802、804、806和808。無線技術晶片810可以被配置用於WAN技術。無線通信設備800的無線技術晶片(例如，收發機晶片)812可以耦合至天線808並可以被配置用於WLAN技術。無線通信設備800的無線技術晶片(例如，收發機晶片)814可以耦合至天線808並可以被配置用於藍牙技術。無線技術晶片812和814可以集成到單個晶片中。設備800、天線802、804,806,808以及無線技術晶片810、812和814的配置支持多輸入多輸出(MMO)載波聚合架構。
[0062]第四天線808可以耦合至第一開關816。第一開關816可以耦合至第一濾波器818和第二濾波器820。第一濾波器818可以耦合至無線技術晶片810。當天線808是WAN天線時，第一濾波器818可以在將信號傳遞至無線技術晶片810之前過濾WAN信號。第二濾波器820可以經由第二開關822耦合至無線技術晶片812和814。第二開關822可以具有單個輸入多個輸出。在一個配置中，第二開關822可以具有發往無線技術晶片812和814的兩個輸出。
[0063]在一些實現中，LTE可以配備兩個天線(例如，主天線和分集天線804和806)。在其他實現中，取決於共享用戶設備天線的其他無線技術的功能，LTE可以配備三個天線或四個天線。如所述的，第三和第四天線802和808可以由諸如WAN、WLAN和藍牙的其他無線技術共享。
[0064]LET支持載波聚合，其中同時接收兩個下行鏈路頻率。儘管用戶設備可以包括多達四個天線，對於LTE載波聚合模式，在實施方式中通常使用天線中的兩個。可以在與載波聚合模式相關聯的兩個載波頻率之間共享這兩個天線。載波頻率可以與四個接收鏈相關聯，其中每個載波頻率由兩個接收鏈支持。因此，單個天線支持兩個載波頻率上的兩個接收鏈。例如，在兩個天線的配置中，主天線804是用於第一載波頻率和第二載波頻率的主天線，分集天線806是用於第一載波頻率和第二載波頻率的分集天線。這種配置支持兩個載波頻率上的天線分集，即兩個載波上的二天線分集。
[0065]例如，當用戶設備120可以使用另外兩個天線時，通過將天線和射頻(RF)鏈調諧到相同的頻率可以實現單頻率上的四接收機MMO模式。因此，具有四個可調諧天線的用戶設備120可以實現兩種不同操作模式，即具有兩個接收鏈的載波聚合模式或單載波頻率上的四接收機MMO模式。儘管只描述了兩種操作模式，但是也可以實現其他操作模式。例如，2X 3，即主載波上的三個天線和RF鏈，以及2X 1，即次載波上的一個天線和RF鏈。不同操作模式的各種特徵描述在2012年3月2日以GUDEM等名義遞交的美國專利申請N0.13/411,467中，該申請的公開內容以引用方式整體明確地併入本申請。
[0066]本公開內容的一個方面包括在LTE的多個操作模式之間動態轉換。eNodeB調度器(例如，調度器644)可以基於針對LTE選定的操作模式來調度用戶設備120，以進行下行鏈路和/或上行鏈路上的數據傳輸。從多個LTE模式中選擇特定的操作模式是有好處的，因為這樣可以改進總的系統容量。在一些實施方式中，通過制定單載波MIMO模式而不是載波聚合模式來實現系統容量的改進。在一個例子中，eNodeB具有兩個天線且系統中存在兩個用戶設備(UE)，其中每個UE能夠實現具有兩個接收鏈的載波聚合模式或單載波頻率上的四接收機MMO模式。在載波聚合模式中，每個UE被分配兩個載波頻率上帶寬的一半，導致二階分集。在單載波頻率上的四接收機MMO模式中，每個UE在所分配的帶寬上被分配相同的總帶寬和能力，導致四階分集。在這種實現中，分配給每個UE的總頻率資源是相同的。在該情形下，在獨立載波上調度兩個UE實現了超過根據載波聚合模式調度兩個UE的容量優勢。然而，在單個UE實現中，因為增加的帶寬可用性，載波聚合是有利的。當存在僅載波聚合模式與載波模式或單載波頻率UE上四接收機MMO模式的混合時，可以根據載波中的一個上的單載波模式來調度第二 UE集。
[0067]實現單載波頻率上的四接收機MMO模式還是載波聚合模式取決於通信連接期間eNodeB調度器對UE天線能力的了解。例如，eNodeB調度器644可以知道哪些UE具有二天線能力或四天線能力。通常來說，在通信會話的開始處，將一個或多個UE天線能力指示發送到eNodeB調度器644。對於常規實現，不使用UE能力的進一步指示，因為UE天線能力在通信連接期間通常不變化。
[0068]然而，由於天線共享，UE天線能力在通信連接期間可能改變。特別地，天線在UE操作期間可以由不同的RAT動態共享，導致不同RAT之間的天線切換。例如，在連接的開始處，用戶設備可以僅在特定RAT(例如，LTE)上具有二天線能力。相應地，UE可以向eNodeB調度器644指示在連接開始時UE可以僅實現兩個載波上的二接收機分集模式或載波聚合模式。然而，在通信連接期間，其他兩個天線可以用於UE進行LTE通信。此時，UE的天線能力變為四個接收天線。目前，eNodeB沒有辦法認識到UE能力中的這一改變。因此，需要實現一種方法，當在通信連接開始後，針對特定RAT，天線對於UE變得可用或不可用時，提供UE天線能力的更新。
[0069]在本公開內容的一個方面，UE天線的能力可以在通信連接開始期間或通信連接開始後更新。這種實現包括，在通信連接開始後，無論UE的天線能力何時改變，向諸如eNodeB的基站動態發送指示。在本公開內容的一個方面，UE可以在通信連接期間或通信連接開始後動態指示其支持具有兩個接收鏈的載波聚合模式或單載波頻率上的四接收機M頂O模式。因此，貫穿通信連接期間，UE的天線能力指示是動態的和/或面臨改變的。
[0070]在本公開內容的一個方面，基於經修改的測量報告，UE天線能力可以在通信連接開始期間或通信連接開始後更新。在這種方面，用戶設備可以被配置為使基站(例如，eNodeB)傾向於調度具有兩個接收鏈的載波聚合模式或單載波頻率上的四接收機MMO模式。實現這一特徵的一種方法是通過修改UE的信道質量指示符(CQI)報告。在載波聚合模式中，UE在兩個載波上均發送CQI報告。當另外的天線變得可用時(例如，另外的兩個天線)，UE可以修改第二載波頻率上的CQI，使得可以在第一載波上調度UE(具有四個接收天線)，以改進整體調度能力。可以使用除CQI外的其他報告。例如，根據本公開內容的某些方面，可以實現包括LTE的預編碼矩陣指示符(PMI)和秩指示符(RI)的其他報告。
[0071]當在單載波頻率上的四接收機MMO模式上調度UE時，eNodeB仍然期待第二載波頻率上的CQI報告。因此，當用戶設備由於在單載波頻率上的四接收機MMO模式實現可能已經失去載波分集能力時，UE仍然可以在第二載波頻率上發送CQI報告。為了保持載波分集能力，UE可以基於兩種配置向eNodeB報告CQI測量。在一種配置中，為了使用單載波上的四接收機MMO能力，UE在第二載波上持續報告欠佳的CQI。在另一個配置中，UE可以周期性地轉換到載波聚合模式，以允許在第二載波頻率上的CQI測量。例如，UE可以在失去四接收機MIMO能力(由於失去另外的天線)之前測量第二載波的CQI，並報告兩個載波的CQI，以促進在兩個載波上的調度。在一個方面，就在用戶設備失去四接收機MMO能力之前，測量第二載波的CQI。
[0072]如圖9中所示，諸如UE的裝置可以在通信連接期間動態生成用戶設備(UE)天線能力的指示，如方框902所示。如方框904所示，該裝置可以向基站發送指示。
[0073]圖10是示出採用動態用戶設備調度系統1014的裝置1000的硬體實施方式的例子的圖。可以使用總線架構來實現動態用戶設備調度系統1014，其中總線架構通常由總線1024來表示。取決於動態用戶設備調度系統1014的具體應用和總設計約束，總線1024可以包括任意數量的互連總線和橋路。總線1024將包括一個或多個處理器和/或硬體模塊的各種電路(通過處理器1022、指示生成模塊1002、發送模塊1004和計算機可讀介質1026表示)連結在一起。總線1024還可以連結各種其他電路，例如時鐘源、外設、穩壓器、和功率管理電路，這些是本領域公知的，因此不再進一步介紹。
[0074]裝置包括耦合到收發機1030的動態用戶設備調度系統1014。收發機1030耦合到一個或多個天線1020。收發機1030提供用於與其他各種裝置通過傳輸介質通信的單元。動態用戶設備調度系統1014包括耦合至計算機可讀介質1026的處理器1022。處理器1022負責總體處理，包括執行存儲在計算機可讀介質1026上的軟體。當軟體由處理器1022執行時，致使動態用戶設備調度系統1014執行以上針對任何特定裝置描述的各種功能。計算機可讀介質1026還可用於存儲當執行軟體時由處理器1022操縱的數據。動態用戶設備調度系統1014還包括指示生成模塊1002，其用於在通信連接期間動態生成對用戶設備天線能力的指示，以及發送模塊1004，其用於將該指示發送至基站。指示生成模塊1002和發送模塊1004可以是在處理器1022中運行的、駐存/存儲在計算機可讀介質1026中的軟體模塊、耦合到處理器1022的一個或多個硬體模塊，或它們的一些組合。動態用戶設備調度系統1014可以是UE 120的部件且可以包括存儲器682和/或控制器/處理器680。
[0075]在一個配置中，無線通信裝置1000包括用於生成指示的單元。該單元可以是被配置為執行動態指示生成單元所記載的功能的UE 102/206/120、控制器/處理器680、存儲器682、裝置1000的指示生成模塊1002和/或動態用戶設備調度系統1014。如上所述，動態用戶設備調度系統1014可以是用戶UE 120的部件且可以包括存儲器682和/或控制器/處理器680。在另一個方面，前述單元可以是被配置為執行前述單元記載的功能的任意模塊或任意裝置。
[0076]在一個配置中，無線通信裝置1000包括用於發送指示的單元。該單元可以是被配置為執行動態指示生成單元所記載的功能的UE102/206/120、天線652、發送處理器664、裝置1000的發送模塊1004和/或動態用戶設備調度系統1014。如上所述，動態用戶設備調度系統1014可以是用戶UE120的部件且可以包括存儲器682和/或控制器/處理器680。在另一個方面，前述單元可以是被配置為執行前述單元記載的功能的任意模塊或任意裝置。
[0077]如圖11中所示，諸如基站的裝置在通信連接期間可以接收對用戶設備天線能力的指示，如方框1102所示。如方框1104所示，該裝置可以至少部分基於所述指示跨載波來調度用戶設備。
[0078]圖12是示出採用動態用戶設備調度系統1214的裝置1200的硬體實現的例子的圖。可以使用總線架構來實現動態用戶設備調度系統1214，其中總線架構通常由總線1224來表示。取決於動態用戶設備調度系統1214的具體應用和總設計約束，總線1224可以包括任意數量的互連總線和橋路。總線1224將包括一個或多個處理器和/或硬體模塊的各種電路(通過處理器1222、接收模塊1202、調度模塊1204和計算機可讀介質1226表示)連結在一起。總線1224還可以連結各種其他電路，例如時鐘源、外設、穩壓器、和功率管理電路，這些是本領域公知的，因此不再進一步介紹。
[0079]裝置包括耦合到收發機1230的動態用戶設備調度系統1214。收發機1230耦合到一個或多個天線1220。收發機1230提供用於通過傳輸介質與其他各種裝置通信的單元。動態用戶設備調度系統1214包括耦合至計算機可讀介質1226的處理器1222。處理器1222負責總體處理，包括執行存儲在計算機可讀介質1226上的軟體。當軟體由處理器1222執行時，致使動態用戶設備調度系統1214執行以上針對任何特定裝置描述的各種功能。計算機可讀介質1226還可以用於存儲由處理器1222執行軟體時操縱的數據。動態用戶設備調度系統1214還包括接收模塊1202，其用於在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示，以及調度模塊1204，其用於至少部分基於該指示來跨載波來調度用戶設備。接收模塊1202和調度模塊1204可以是在處理器1222中運行的、駐存/存儲在計算機可讀介質1226中的軟體模塊、耦合到處理器1222的一個或多個硬體模塊，或它們的一些組合。動態用戶設備調度系統1214可以是eNodeB 110的部件且可以包括存儲器642和/或控制器/處理器 640。
[0080]在一個配置中，無線通信裝置1200包括用於接收的單元。該單元可以是被配置為執行該單元所記載的功能的eNodeB 110、控制器/處理器640、存儲器642、裝置1200的接收模塊1202和/或動態用戶設備調度系統1214。如上所述，動態用戶設備調度系統1214可以是eNodeB 110的部件且可以包括存儲器642和/或控制器/處理器640。在另一個方面，前述單元可以是被配置為執行前述單元記載的功能的任意模塊或任意裝置。
[0081]在一個配置中，無線通信裝置1200包括用於調度的單元。該單元可以是被配置為執行單元所記載的功能的eNodeB 110、天線634、調度器644、裝置1000的調度模塊1204和/或動態用戶設備調度系統1214。如上所述，動態用戶設備調度系統1214可以是eNodeB110的部件且可以包括存儲器642和/或控制器/處理器640。在另一個方面，前述單元可以是被配置為執行前述單元記載的功能的任意模塊或任意裝置。
[0082]技術人員應當進一步理解的是:結合本文的公開內容描述的各種說明性邏輯框、模塊、電路和算法步驟可以被實現為電子硬體、計算機軟體或二者的組合。為了清楚地說明硬體和軟體的這一可交換性，以上各種說明性部件、方框、模塊、電路、和步驟均圍繞它們的功能來概括性描述。這樣的功能被實現為硬體還是軟體取決於具體應用和施加在整個系統上的設計約束。技術人員可以針對各個具體應用以變通方式來實施所描述的功能，但是這種實施決策不應當被解釋為使得脫離本公開內容的範圍。
[0083]被設計為執行本文所述功能的通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯器件、分立門或者電晶體邏輯器件、分立硬體部件或者其任意組合可以實施或執行結合本文的公開內容描述的各種說明性邏輯框、模塊、電路。通用處理器可以是微處理器，或者，該處理器可以是任意常規的處理器、控制器、微控制器、或者狀態機。處理器也可以被實施為計算設備的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器的組合、一個或多個微處理器與DSP內核的結合，或者任何其它此種結構。
[0084]結合本文的公開內容描述的方法或者算法的步驟可直接體現在硬體、由處理器執行的軟體模塊或二者的組合中。軟體模塊可以位於RAM存儲器、快閃記憶體、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬碟、移動磁碟、⑶-ROM或者本領域熟知的任何其它形式的存儲介質中。一種示例性的存儲介質耦合至處理器，從而使處理器能夠從該存儲介質讀取信息，且可向該存儲介質寫入信息。或者，存儲介質也可以是處理器的組成部分。處理器和存儲介質可以位於ASIC中。該ASIC可以位於用戶終端中。或者，處理器和存儲介質也可以作為分立部件存在於用戶終端中。
[0085]在一個或多個示例性的設計中，所述功能可以在硬體、軟體、固件或其任意組合中實現。如果在軟體中實現，則可以將這些功能存儲在計算機可讀介質中或者作為計算機可讀介質上的一個或多個指令或代碼進行傳輸。計算機可讀介質包括計算機存儲介質和通信介質兩者，其中通信介質包括便於從一個地方向另一個地方傳送電腦程式的任何介質。存儲介質可以是通用計算機或專用計算機能夠存取的任何可用介質。通過示例的方式而不是限制的方式，這種計算機可讀介質可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光碟存儲、磁碟存儲介質或其它磁存儲設備、或者能夠用於攜帶或存儲具有指令或數據結構形式的期望的程序代碼單元並能夠由通用計算機或專用計算機或通用處理器或專用處理器存取的任何其它介質。此外，任何連接可以適當地稱為計算機可讀介質。例如，如果軟體是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數字用戶線(DSL)或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術從網站、伺服器或其它遠程源傳輸的，那麼同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術包括在所述介質的定義中。如本文所使用的，磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數字通用光碟(DVD)、軟盤和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地複製數據，而光碟則用雷射來光學地複製數據。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質的保護範圍之內。
[0086]為使本領域任何普通技術人員能夠實現或者使用本公開內容，提供了本公開內容的上述描述。對於本領域技術人員來說，對本公開內容的各種修改是顯而易見的，並且，本文定義的總體原理也可以在不脫離本公開內容的精神或保護範圍的基礎上適用於其它變型。因此，本公開內容並不限於本文所描述的例子和設計，而是符合與本申請公開的原理和新穎性特徵相一致的最廣範圍。
【權利要求】
1.一種無線通信方法，其包括: 在通信連接期間動態地生成對用戶設備天線能力的指示；以及 將所述指示發送給基站。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，動態地生成包括:動態地生成經修改的信道質量指示符(CQI)報告，以使基站調度傾向於單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式。
3.根據權利要求2所述的方法，還包括:周期性地轉換至載波聚合模式，以允許當所述用戶設備被調度到單載波頻率上時，在第二載波頻率上進行信道質量指示符測量。
4.根據權利要求1所述的方法，還包括:基於所述指示，在單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式下操作。
5.根據權利要求1所述的方法，還包括:在長期演進網絡上無線地通信。
6.一種無線通信裝置，其包括: 用於在通信連接期間動態地生成對用戶設備天線能力的指示的單元；以及 用於將所述指示發送給基站的單元。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述動態地生成單元還包括:用於動態地生成經修改的信道質量指示符(CQI)報告，以使基站調度傾向於單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式的單元。
8.根據權利要求7所述的裝置，還包括:用於周期性地轉換至載波聚合模式，以允許當所述用戶設備被調度到單載波頻率上時，在第二載波頻率上進行信道質量指示符測量的單J Li ο
9.根據權利要求6所述的裝置，還包括:用於基於所述指示，在單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式下操作的單元。
10.一種無線通信裝置，其包括: 存儲器；以及 至少一個處理器，其耦合到所述存儲器並被配置為: 在通信連接期間動態地生成對用戶設備天線能力的指示；以及 將所述指示發送給基站。
11.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為通過以下操作來動態地生成: 動態地生成經修改的信道質量指示符(CQI)報告，以使基站調度傾向於單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式。
12.根據權利要求11所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為周期性地轉換至載波聚合模式，以允許當所述用戶設備被調度到單載波頻率上時，在第二載波頻率上進行信道質量指示符測量。
13.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為基於所述指示，在單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式下操作。
14.根據權利要求10所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為在長期演進網絡上無線地通信。
15.一種用於在無線網絡中進行無線通信的電腦程式產品，其包括: 計算機可讀介質，其上記錄有非暫時性程序代碼，所述程序代碼包括: 用於在通信連接期間動態地生成對用戶設備天線能力的指示的程序代碼；以及 用於將所述指示發送給基站的程序代碼。
16.根據權利要求15所述的電腦程式產品，其中，所述程序代碼還被配置為通過以下操作來動態地生成: 動態地生成經修改的信道質量指示符(CQI)報告，以使基站調度傾向於單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式。
17.根據權利要求16所述的電腦程式產品，其中，所述程序代碼還被配置為周期性地轉換至載波聚合模式，以允許當所述用戶設備被調度到單載波頻率上時，在第二載波頻率上進行信道質量指示符測量。
18.根據權利要求15所述的電腦程式產品，其中，所述程序代碼還被配置為基於所述指示，在單載波頻率模式或載波聚合模式中的至少一種模式下操作。
19.一種無線通信方法，其包括: 在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示；以及 至少部分基於所述指示，跨越一個或多個載波來調度所述用戶設備。
20.根據權利要求19所述的方法，還包括:在長期演進網絡上無線地通信。
21.一種無線通信裝置，其包括: 用於在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示的單元；以及 用於至少部分基於所述指示，跨越一個或多個載波來調度所述用戶設備的單元。
22.一種無線通信裝置，其包括: 存儲器；以及 至少一個處理器，其耦合到所述存儲器並被配置為: 在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示；以及 至少部分基於所述指示，跨越一個或多個載波來調度所述用戶設備。
23.根據權利要求22所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為在長期演進網絡上無線地通信。
24.一種用於在無線網絡中進行無線通信的電腦程式產品，其包括: 計算機可讀介質，其上記錄有非暫時性程序代碼，所述程序代碼包括: 用於在通信連接期間接收對用戶設備天線能力的指示的程序代碼；以及 用於至少部分基於所述指示，跨越一個或多個載波來調度所述用戶設備的程序代碼。
【文檔編號】H04W72/12GK104365031SQ201380030548
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年6月12日 優先權日:2012年6月12日
【發明者】T·A·卡道斯, A·曼特拉瓦迪 申請人:高通股份有限公司