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协作式多输入多输出下行链路调度

文献发布时间:2023-06-19 11:32:36


协作式多输入多输出下行链路调度

优先权申请的交叉引用

本申请要求2018年11月5日提交的标题为“COOPERATIVE MULTIPLE-INPUTMULTIPLE-OUTPUT DOWNLINK SCHEDULING”的美国专利申请第16/180,848号;2018年11月5日提交的标题为“VARIABLE MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT DOWNLINK USEREQUIPMENT”的美国专利申请第16/180,799号,其于2019年10月1日公告为美国专利第10,432,272号;2018年11月5日提交的标题为“USER EQUIPMENT ASSISTED MULTIPLE-INPUTMULTIPLE-OUTPUT DOWNLINK CONFIGURATION”的美国专利申请第16/180,869号;以及2018年11月5日提交的标题为“DISTRIBUTED MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT DOWNLINKCONFIGURATION”的美国专利申请第16/180,947号的优先权。上述各申请的公开内容在此通过引用整体并入本文并用于所有目的。

技术领域

本申请的实施例涉及无线通信系统,如异构多输入多输出无线通信系统。

背景技术

现代计算设备的类型不断增加,每个设备的需求也不同且动态变化。为这些设备提供服务的无线通信系统正面临着越来越多的资源约束和对服务质量和数量的要求。因此,期望对在诸如多输入多输出系统中提供无线通信服务进行改进。

发明内容

在权利要求中描述的创新每一个都有几个方面,没有任何一个方面单独负责其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下,现在将简要描述本申请的一些突出特征。

本申请的一个方面是一种网络系统,其包括天线元件和与天线元件通信的调度器。调度器被配置为通过包括在天线元件中的至少一个天线元件来接收用户设备的信道状态信息。该信道状态信息标识从一个或多个天线元件到用户设备的传输质量。调度器被配置为至少部分地基于信道状态信息和附加网络系统信息来确定至用户设备的下行链路数据传输模式。调度器被配置为使得向用户设备传输活动集数据。活动集数据标识一个或多个服务节点,以在下行链路数据传输模式中向用户设备提供无线下行链路传输服务。

附加网络系统信息可以包括用于协调多点资源的负载信息。替代地或附加地,附加网络系统信息可以包括用户设备的特性,其中,该特性包括以下至少一项:利用传输服务的应用类型、在传输服务中利用的协议、用户设备的设备类型或用户设备的移动性状态。

附加网络系统信息可以包括与用户设备相关联的移动性的量度(measure)。调度器可以被配置为至少部分地基于指示用户设备的移动性的移动性的量度小于移动性阈值并且指示信道变化状态的信道状态信息小于阈值来确定至用户设备的下行链路数据传输模式是协调多点模式。调度器可以被配置为至少部分地基于指示用户设备的移动性的移动性量度大于移动性阈值或指示信道状态变化的信道状态信息大于阈值,将下行链路数据传输模式调整为替代下行链路数据传输模式。

下行链路数据传输模式可以是协调多点模式,并且调度器可以至少部分地基于更新的信道状态信息和附加网络系统信息将下行链路数据传输模式调整为替代下行链路数据传输模式。

调度器可以进一步被配置为使得向用户设备传输模式指示符,其中模式指示符标识下行链路数据传输模式。

调度器可以进一步被配置为:生成指示以下至少一项的度量(metric):空间信道信息、用户设备的移动、用户设备与包括在活动集中的一个或多个服务节点之间的链路质量、或用于传输到用户设备的网络负载;以及至少部分地基于该度量与阈值之间的比较来识别下行链路数据传输模式。

调度器可以进一步被配置为从用户设备接收请求的活动集,其中一个或多个服务节点包括没有包含在所请求的活动集中的节点。

调度器可以被配置为使第一下行链路业务(traffic)以替代下行链路数据传输模式被路由到用户设备;并且使第二下行链路业务以协调多点模式被路由到第二用户设备。替代下行链路数据传输模式可以包括以下至少一种:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或者从选定的最佳服务节点进行单个传输。

调度器可以被配置为:至少部分地基于信道状态信息和附加网络系统信息,确定一个或多个服务节点的传输特性;以及向所述一个或多个服务节点发送控制消息,以根据所述传输特性进行发送器的调整,其中,所述传输特性包括以下至少之一:传输模式、传输时间、传输频率、传输功率、波束成形矩阵、频调分配(tone allocation)或信道秩(rank)。调度器可以被配置为通过物理下行链路控制信道(PDCCH)使得传输控制消息。

本申请的另一方面是一种控制用户设备的下行链路数据传输模式的方法。该方法包括通过包括在天线元件中的至少一个天线元件来接收用户设备的信道状态信息。该信道状态信息标识从一个或多个天线元件到用户设备的传输质量。该方法包括至少部分地基于信道状态信息和附加网络系统信息来确定至用户设备的下行链路数据传输模式。该方法还包括使活动集数据传输到用户设备。活动集数据标识一个或多个服务节点,以在下行链路数据传输模式中向用户设备提供无线下行链路传输服务。

附加网络系统信息可以包括用于协调多点资源的负载信息。替代地或附加地,附加网络系统信息可以包括与用户设备相关联的信道的空间信道条件。替代地或附加地,附加的网络系统信息可以包括用户设备的特性,其中该特性包括以下至少一项:利用传输服务的应用类型、在传输服务中利用的协议或用户设备的设备类型。

该方法可以进一步包括生成指示以下至少之一的度量:空间信道信息、用户设备的移动、用户设备与包括在活动集中的一个或多个服务节点之间的链路质量、或用于传输到用户设备的网络负载;以及至少部分地基于度量与阈值之间的比较来识别下行链路数据传输模式。

该方法可以进一步包括从用户设备接收请求的活动集,其中一个或多个服务节点包括没有包含在所请求的活动集中的节点。

该方法可以进一步包括使第一下行链路业务以替代下行链路数据传输模式被路由到用户设备;以及使第二下行链路业务以协调多点模式被路由到第二用户设备,其中,替代下行链路数据传输模式包括以下至少一种:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或从选定的最佳服务节点进行单个传输。

该方法可以进一步包括至少部分地基于信道状态信息和附加网络系统信息,确定一个或多个服务节点的传输特性;以及向所述一个或多个服务节点发送控制消息,以根据所述传输特性对发送器进行调整,其中所述传输特性包括以下至少之一:传输模式、传输时间、传输频率、传输功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩。

无线下行链路传输服务可以包括以下至少一种:单个网络节点传输、跨多个网络节点以进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点以进行非相干合并的传输、以及用于用户设备选择的多个传输。

本申请的另一方面是一种用于以多种模式进行下行链路数据传输的网络系统。该网络系统包括调度器和与调度器通信的发送器。调度器被配置为以协调多点模式调度至用户设备的第一下行链路数据传输,并且以替代下行链路数据模式调度至用户设备的第二下行链路数据传输。发送器被配置为输出与第一下行链路数据传输相关联的第一数据,以用协调多点模式传输到用户设备,并输出与第二下行链路数据传输相关联的第二数据,以用替代下行链路数据模式传输到用户设备。

调度器可以被配置为向发送器提供活动集数据。活动集数据可以标识一个或多个服务节点以向用户设备提供无线传输服务。活动集数据可以标识用于第一下行链路数据传输和第二下行链路数据传输的一个或多个服务节点的不同集合。

调度器可以被配置为与第一下行链路数据传输同时地以替代下行链路数据模式来调度至第二用户设备的第三下行链路数据传输。

本申请的另一方面是一种用户设备,其包括天线元件、被配置为处理由天线元件接收的信号的接收器、以及处理器。处理器被配置为从接收器接收标识一个或多个服务节点的第一活动集数据,以用协调多点模式向用户设备提供下行链路数据传输服务。处理器被配置为检测用户设备的特性。该特性包括以下至少之一:利用下行链路数据传输服务的应用类型、在下行链路数据传输服务中利用的协议、或用户设备的设备类型。处理器被配置为使得通过天线元件中的至少一个来传输针对所述用户设备的信道状态信息和所述特性。该信道状态信息标识从网络系统到用户设备的传输质量。处理器被配置为通过至少一个天线元件来从接收器接收更新的活动集数据,该更新的活动集数据标识一个或多个服务节点,以用替代下行链路数据传输模式向用户设备提供传输服务。替代下行链路数据传输模式包括以下至少一种:跨多个网络节点用于相干合并的同步传输、跨多个网络节点用于非相干合并的传输、或来自选定的最佳服务节点的单个传输。所述处理器被配置为使接收器被调整以处理来自于由更新的活动集数据所标识的一个或多个服务节点的以替代下行链路数据传输模式的信号。

本申请的另一方面是一种用于用户设备的下行链路传输控制的方法。该方法包括从用户设备的接收器接收标识一个或多个服务节点的第一活动集数据,以用协调多点模式向该用户设备提供下行链路数据传输服务。该方法还包括检测用户设备的特性。该特性包括以下至少之一:利用下行链路数据传输服务的应用类型、在下行链路数据传输服务中利用的协议、或用户设备的设备类型。该方法包括通过多个天线元件中的至少一个使得传输针对用户设备的信道状态信息和用户设备的特性。该信道状态信息标识从网络系统到用户设备的传输质量。所述方法还包括通过至少一个天线元件从接收器接收标识一个或多个服务节点的更新的活动集数据,以用替代下行链路数据传输模式向用户设备提供下行链路数据传输服务。替代下行链路数据传输模式包括以下至少一项:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或从选定的最佳服务节点进行单个传输。

本申请的另一方面是一种用户设备,其包括天线元件和处理器。所述天线元件包括第一天线元件。处理器被配置为从基站接收标识一个或多个服务节点的活动集的信息,以向用户设备提供传输服务。处理器被配置为确定使用第一天线元件无线接收数据的选定模式。选定模式是协调多点模式或替代下行链路数据传输模式。处理器被配置为通过至少一个天线元件使得传输以选定模式在第一天线元件处接收数据的请求。

处理器可以被配置为:确定一个或多个服务节点的期望活动集,以向用户设备提供传输服务;以及通过至少一个天线元件使得传输指示所述期望活动集的数据。期望活动集可以包括活动集中的至少一个服务节点。替代地或附加地,期望活动集可以从相邻集中识别至少一个服务节点。

处理器可以被配置为基于指示用户设备的移动性状态的数据来确定选定模式。指示移动性状态的数据可以包括多普勒估计数据或信道状态变化数据中的至少之一。

处理器可以被配置为基于与用户设备相关联的信道的空间信道条件来确定选定模式。该处理器可以被配置为:检测信道的空间参数;以及至少部分地基于信道的空间参数来生成信道状态估计,其中该信道状态估计指示空间信道条件。

处理器可以被配置为基于移动性度量小于第一阈值并且信道状态信息变化小于第二阈值来确定所选择的模式是协调多点模式。

处理器可以被配置为:基于移动性度量大于第一阈值或信道状态信息变化大于第二阈值中的至少一个,确定所选择的模式是替代下行链路数据传输模式。处理器可以进一步被配置为:检测用户设备的特性,其中,该特性包括以下至少之一:利用传输服务的应用类型,在传输服务中利用的协议或者用户设备的设备类型;以及至少部分地基于该特性来生成第一阈值。

处理器可以被配置为维持标识一个或多个相邻服务节点的相邻集的数据以向用户设备提供传输服务,其中该请求从相邻集中识别至少一个相邻服务节点。

用户设备可进一步包括信号处理电路,该信号处理电路被配置为以协调多点模式合并在天线元件处接收的数据,并以下行链路数据传输模式分别处理由第一天线元件接收的数据。

下行链路数据传输模式可以包括以下至少一项:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输,跨多个网络节点进行非相干合并的传输,或者从选定的最佳服务节点进行单个传输。当下行链路数据传输模式是来自选定的最佳服务节点的单个传输时,可以由用户设备或提供传输服务的网络实体中的至少一个来识别选定的最佳服务节点。

传输服务可以包括以下至少一项:单个网络节点传输、跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输以及供用户设备选择的多个传输。

本申请的另一方面是一种请求选定的通信模式的方法。该方法包括从基站并利用用户设备的处理器接收一个或多个服务节点的活动集,以提供至用户设备的传输服务。该方法包括,使用用户设备的处理器来确定使用用户设备的第一天线元件无线接收数据的选定模式。选定模式是协调多点模式或替代下行链路数据传输模式。该方法还包括以选定模式在天线元件处无线发送接收数据的请求。

该方法可以进一步包括:通过用户设备的处理器,确定用于无线接收数据的一个或多个服务节点的期望活动集;以及无线发送指示期望的活动集的数据。期望的活动集可以包括活动集中的至少一个服务节点。替代地或附加地,期望的活动集可以包括来自相邻集的至少一个服务节点。

该方法可以进一步包括至少部分地基于指示用户设备的移动性状态的数据来确定选定模式,其中指示移动性状态的数据包括多普勒估计数据或信道状态变化数据中的至少一个。

该方法可以进一步包括至少部分地基于与用户设备相关联的信道的空间信道条件来确定选定模式。

该方法可以进一步包括检测用户设备的特性,其中该特性包括以下至少一项:利用传输服务的应用类型、在传输服务中利用的协议或用户设备的设备类型;至少部分地基于该特性来生成第一阈值和第二阈值;以及基于移动性度量小于第一阈值和信道状态信息变化小于第二阈值,确定选定模式为协调多点模式。

该方法可以进一步包括检测用户设备的特性,其中,该特性包括以下至少一项:利用传输服务的应用类型、在传输服务上利用的协议、或用户设备的设备类型;至少部分地基于该特性来生成第一阈值和第二阈值;以及基于移动性度量值大于第一阈值或信道状态信息变化大于第二阈值中的至少一个,确定所选定模式为替代下行链路数据传输模式。

替代下行链路数据传输模式可以包括以下至少一项:跨多个网络节点上进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或从所选最佳服务节点进行单个传输,其中所选最佳服务节点为由用户设备或提供传输服务的网络实体中的至少一个来识别。

传输服务可以包括以下至少一项:单个网络节点传输、跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输以及供用户设备选择的多个传输。

本申请的另一方面是一种网络系统,其包括天线元件和与天线元件通信的调度器。调度器被配置为通过包括在天线元件中的至少一个天线元件接收来自用户设备的请求以便以特定模式来无线接收数据,其中该特定模式是协调多点模式或替代下行链路数据传输模式。调度器被配置为基于该请求和附加的网络系统信息确定至用户设备的下行链路数据传输模式和活动集数据。活动集合数据标识一个或多个服务节点,以通过下行链路数据传输模式提供至用户设备的无线下行链路传输服务。调度器被配置为使得向用户设备传输活动集数据。

调度器可以被配置为使得向用户设备传输下行链路数据模式的指示。

该请求可以识别用户设备活动集。调度器可以被配置为动态生成识别一个或多个服务节点的活动集数据。一个或多个服务节点可以包括没有包含在用户设备活动集中的节点。替代地或附加地,一个或多个服务节点可以包括被包含在用户设备活动集中的节点。

附加网络系统信息可以包括用于协调多点资源的负载信息。附加网络系统信息可以包括与用户设备相关联的信道的空间信道条件。附加网络系统信息可以包括用户设备的特性。该特性可以包括以下至少之一:利用传输服务的应用类型、在传输服务中利用的协议、用户设备的移动性状态或者用户设备的设备类型。

调度器可以被配置为使下行链路业务以替代性下行链路数据传输模式被路由到用户设备,并且以协调多点模式被路由到第二用户设备。

替代下行链路数据传输模式可以包括以下至少一项:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或从选定的最佳服务节点进行单个传输。在某些应用中,替代下行链路数据传输模式可以包括从选定的最佳服务模式的单个传输,调度器可以被配置为识别选定的最佳服务节点,并且一个或多个服务节点包括所选定的最佳服务节点。

调度器可以被配置为:基于该请求和附加网络系统信息,确定一个或多个服务节点的传输功率;以及将控制消息发送到一个或多个服务节点,以根据传输功率对发送器进行调整。

无线下行链路传输服务可以包括以下至少一项:单个网络节点传输、跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、以及供用户设备选择的多个传输。

本申请的另一方面是一种确定和实施至用户设备的下行链路业务模式的方法。该方法包括通过至少一个天线元件接收来自用户设备的以特定模式来无线接收数据的请求,其中该特定模式是协调多点模式或替代下行链路数据传输模式。该方法包括基于该请求和附加网络系统信息来确定用于向用户设备无线传输数据的下行链路数据传输模式和活动集数据。活动集数据标识一个或多个服务节点,以通过下行链路数据传输模式向用户设备提供无线下行链路传输服务。该方法还包括将活动集数据传输到用户设备。

该方法可以进一步包括将下行链路数据传输模式的指示传输到用户设备。

该请求可以识别用户设备活动集。该方法可以进一步包括动态地生成识别一个或多个服务节点的活动集数据。一个或多个服务节点可以包括没有包含在用户设备活动集中的节点。

附加网络系统信息可以包括用于协调多点资源的负载信息。附加网络系统信息可以包括与用户设备相关联的信道的空间信道条件。附加网络系统信息可以包括用户设备的特性。该特性可以包括以下至少之一:利用传输服务的应用类型、在传输服务上利用的协议、用户设备的移动性状态或用户设备的设备类型。

该方法可以进一步包括使下行链路业务以替代下行链路数据传输模式被路由到该用户设备,并且以协调多点模式被路由到第二用户设备。替代下行链路数据传输模式可以包括以下至少一项:跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或者从选定的最佳服务节点进行单个传输。

该方法可以进一步包括:至少部分地基于该请求和附加网络系统信息来确定用于一个或多个服务节点的传输功率;以及向一个或多个服务节点发送控制消息,以根据所述传输功率对发送器进行调整。

无线下行链路传输服务可以包括以下至少之一:单个网络节点传输、跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或供用户设备选择的多个传输。

为了总结本申请,这里已经描述了创新的某些方面、优点和新颖特征。应当理解,根据任何特定实施例,不一定可以实现所有这些优点。因此,可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施该创新,而不必实现本文所教导或建议的其它优点。

附图说明

现在将参照附图,通过非限制性示例的方式来描述本申请的实施例。

图1是示出根据一实施例的异构多输入多输出(MIMO)网络的图,其中用户设备(UE)和网络系统无线通信。

图2是一逻辑图,其示出在异构MIMO网络中哪些操作模式可以提供哪种类型的无线通信。

图3是示出用于UE的协调多点通信的示例环境的图。

图4是示出包括用于UE的宏分集通信的示例环境的图。

图5是示出根据一实施例的异构MIMO无线网络中的网络系统的调度器的示意图。

图6是用于为用户设备配置下行链路数据传输的实施例的消息流程图。

图7是用于更新用户设备的下行链路数据传输配置的实施例的消息流程图。

图8是示出根据一实施例的包括示例性基带单元的网络系统的框图。

图9是示出为网络中的用户设备动态配置下行链路数据业务模式的示例方法的流程图。

图10是示出从用户设备的角度为网络中的用户设备动态配置下行链路数据业务模式的示例方法的流程图。

图11是示出根据一实施例的在与请求以期望模式接收下行链路数据的用户设备相关联的异构MIMO网络中的代表性通信和事件的图。

图12是根据一实施例的示例UE的示意性框图。

图13是根据一实施例的请求在UE的天线处接收数据的选定通信模式的示例过程的流程图。

图14是根据一实施例的基于来自UE的请求来控制对UE的下行链路数据传输模式的示例过程的流程图。

图15是示出异构MIMO环境中的活动集和传输模式的分配的图。

图16A是示出异构MIMO环境中的活动集和传输模式分配的图。

图16B是示出具有更新网络需求的用于图16A的异构MIMO网络的更新的活动集和传输模式分配的图。

具体实施方式

下面对某些实施例描述给出了具体实施例的各种描述。然而,本文描述的创新可以以例如权利要求书所定义和涵盖的多种不同方式来体现。在本描述中,参考附图,其中相似的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。将理解的是,附图中示出的元件不一定按比例绘制。此外,将理解的是,某些实施例可以包括比附图中示出的元件更多的元件和/或附图中示出的元件的子集。此外,一些实施例可以包含来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。本文提供的标题仅是为了方便起见,并不一定影响权利要求的范围或含义。

为在整个网络中提供高均匀数据速率而设计的分布式协调多输入多输出(MIMO)网络可能会面临一些重大挑战。这样的挑战可以包括为在移动中的设备提供服务和/或在信道条件较差的情况下(例如,当大多数设备聚集围绕几个天线节点时)提供可靠的数据服务。本文公开的技术可以为设备在分布式MIMO网络中跨多普勒和不同信道条件提供高数据速率和高可靠性,从而将分布式MIMO的优势可靠地跨网络而扩展到更大的设备集合。这样的网络可以提供低延迟和具有低抖动的高吞吐量。利用这样的网络也可以实现在高用户密度下的高效服务质量。高鲁棒的连接可以实现移动边缘计算。

另外,可能存在跨广域网的可扩展性和/或大规模实施分布式MIMO网络的复杂性的挑战。本文所公开的技术可以在不显著增加规模复杂性的情况下跨广域网进行扩展。

本公开的各方面涉及跨多个发射-接收点(TRP)的统一协调的MIMO网络,以服务于不同信道条件下的设备。可用的网络资源可以动态分区,以在协调多点(CoMP)操作和替代下行链路数据传输操作模式(例如,单频网络(SFN)、非相干合并(软切换)、最佳服务器选择SIMO(单输入多输出)、最佳服务器选择单用户MIMO(SU-MEMO)、最佳服务器选择多用户MIMO(MU-MIMO)等)之间使用。相应地,提供了用于在CoMP或替代下行链路数据传输工作模式下操作的统一框架。网络和UE(用户设备)可以使用基于一组度量的标准来确定为下行链路数据传输而服务于给定天线和/或设备的最佳操作方案。度量可以包括设备移动性状态、多普勒估计、网络到UE信道矩阵条件的度量(例如本征值扩散度(Eigen-value spread)、网络拥塞度量(例如,网络负载)等)、或其任何合适的组合。处于移动性或具有不良信道矩阵的UE可以在替代下行链路数据传输模式下操作以获得可靠性,而其它UE可以使用CoMP服务以增加和/或最大化整体系统容量。

本文公开的技术涉及一种无线通信系统,该无线通信系统具有在CoMP模式和至少一个替代下行链路数据传输模式下均可操作的资源。此外,本文描述的技术提供了一种机制,该机制使网络能够从CoMP模式和至少一个替代下行链路数据传输模式之间选择最佳操作模式。用户设备可以请求以CoMP模式或替代下行链路数据传输模式接收数据。本文所公开的无线系统可以在密集网络内实现鲁棒的、持续的高数据速率、超低延迟的无线连接。本文公开的无线系统适用于具有各种移动性和/或链路条件的用户设备。

网络和UE可以收集一组监测度量,其可以包括通过测量本征扩散度来监测针对每个UE的信道矩阵条件、通过多普勒估计来监测UE移动性、通过调度度量来监测网络负载、以及UE信道状态信息(CSI)的度量或随时间变化的吞吐量中的一个或多个。信道状态信息可以标识从一个或多个天线元件(例如,MIMO天线阵列)到用户设备的传输质量。网络可以基于这些度量来确定对特定UE的最佳下行链路数据传输模式。当条件适合于CoMP模式时,网络可以以CoMP模式为UE提供服务。然而,响应于检测到表明CoMP模式是不期望的状况,网络可以用替代下行链路数据传输模式为UE服务。例如,对于多普勒估计超过阈值或信道本征扩散度大于另一阈值的UE,网络可以用替代下行链路数据传输模式为UE服务。作为另一示例,如果网络在CoMP模式下过度拥塞,则可以用替代下行链路数据传输模式为信道条件较差的UE提供服务。

本文公开的技术可以使用UE信道条件来显着改善协调式MIMO网络的鲁棒性,以确保在不利的信道条件下为用户提供服务的可靠性,同时为低移动性用户在整个网络上实现高数据容量。本文所公开的技术全面考虑了操作方案,并可灵活地针对特定条件选择最佳方案。

异构MIMO网络

图1是示出根据一实施例的异构多输入多输出(MIMO)网络的图,其中用户设备(UE)和网络系统无线通信。异构MIMO网络可以在协调多点(CoMP)模式下实现跨分布式天线的下行链路协作联合传输和/或接收。异构MIMO网络还可以实现在UE和网络系统之间进行无线通信的宏分集模式。网络系统可以在不同的操作模式之间分配系统资源。例如,频域中的载波可以用于在不同操作模式之间划分资源。替代地或附加地,可以使用时隙在时域中的不同操作模式之间划分资源。

异构MIMO网络提供了一种为低移动性和高移动性UE服务的统一方法。此外,异构MIMO网络可以实施鲁棒的处理以处理奇异性。异构MIMO网络可解决各种信道条件,以提供频谱高效的服务。网络系统频谱效率可以通过动态负载平衡来提高。

图1显示了用于分布式MIMO无线通信的示例环境。各种标准和协议可以包括在环境100中,以在基站和无线通信设备之间进行无线通信数据。一些无线设备可以通过物理层使用正交频分复用(OFDM)数字调制方案进行通信。OFDM标准和协议可以包括第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准(例如802.16e、802.16m)。WiMAX(微波接入的全球互操作性)以及IEEE 802.11标准,其可以被称为Wi-Fi。在一些系统中,无线电接入网络(RAN)可以包括与一个或多个演进的节点B(也通常表示为增强型节点B、eNodeB或eNB、gNB或任何其它合适的节点B(xNB)相关联的一个或多个基站)。在其它实施例中,可以将无线电网络控制器(RNC)提供为基站。基站提供了无线网络和核心网络(例如因特网)之间的桥梁。可以包括基站以促进用于无线网络的无线通信设备的数据交换。

无线通信设备可以被称为用户设备(UE)。UE可以是用户使用的设备,例如智能手机、笔记本电脑、平板电脑、蜂窝电话、可穿戴计算设备(例如智能眼镜或智能手表或耳机)、一个或多个联网设备(例如,消费者联网设备或工业工厂设备)、具有连接性的工业机器人或车辆。在一些实施例中,UE可以包括传感器或其它联网设备,其被配置为收集数据并将数据无线提供给连接到诸如因特网之类的核心网络的设备(例如服务器)。这样的设备可以被称为物联网设备(IoT设备)。下行链路(DL)传输通常是指从基站收发器站(BTS)或eNodeB到无线通信设备的通信,而上行链路(UL)传输通常是指从无线通信设备到BTS的通信。

图1示出了协作或云无线电接入网络(C-RAN)环境100。在环境100中,eNodeB功能被细分为基带单元(BBU)110和多个远程无线电单元(RRU)(例如,RRU 125、RRU 135和RRU145)。RRU可以包括多个天线,并且一个或多个天线可以用作发射接收点(TRP)。RRU和/或TRP可以被称为服务节点。BBU 110可以例如通过光纤连接物理地连接到RRU。BBU 110可以向RRU提供操作细节,以控制来自RRU的信号的传输和接收以及要发射的控制数据和有效载荷数据。RRU可以向网络提供从与RRU相关联的服务区域内的UE接收的数据。如图1所示,RRU125向服务区域120内设备提供服务。RRU 135向服务区域130内的设备提供服务。RRU 145向服务区域140内的设备提供服务。例如,可以向服务区域140提供无线下行链路传输服务,以将数据通信给服务区域140内的一个或多个设备。

RRU可以包括多个天线以提供多进多出(MIMO)通信。例如,RRU可以配备有各种数量的发射天线(例如1、2、4、8或更多),其可同时用于向一个或多个接收器(例如用户设备(UE))的传输。接收设备可以包括一个以上的接收天线(例如2、4等)。接收天线阵列可以被配置为同时接收来自RRU的传输。包含在RRU中的每个天线可以被单独配置为根据特定的时间、频率、功率和方向配置来发射和/或接收。类似地,包含在UE中的每个天线可以被单独地配置为根据特定的时间、频率、功率和方向配置进行发射或接收。该配置可以由BBU 110提供。方向配置可以基于使用信道互易性的网络估计来生成,或者基于通过选择波束成形码本索引的UE的反馈确定,或者基于两者的结合。

图1所示的服务区域可以向不同种类的用户设备提供通信服务。例如,服务区域120可以包括UE群160,诸如与参加大型公共活动的用户相关联的设备组。移动用户设备170可以从服务区域130移动到服务区域140。移动用户设备的另一示例是车辆156,其可以包括用于实时导航、车载数据服务(例如,流视频或音频)或其它数据应用的无线通信收发器。环境100可以包括半移动或固定设备,例如机器人设备158(例如,机器臂、自主驱动单元或其它工业或商用机器人),或电视154也被配置用于无线通信。

用户设备152可以位于具有重叠服务的区域(例如,服务区域120和服务区域130)中。环境100中的每个设备可能具有不同的性能需求,在某些情况下,这些需求可能与其它设备的需求发生冲突。

图2是逻辑图,其示出了在异构MIMO网络中,哪些类型的无线通信可以在哪些操作模式下提供。宏分集通信可以分配给与获取服务、请求访问服务以及服务的控制消息有关的消息。数据业务可以使用宏分集通信模式或协调多点模式进行数据业务的通信。相应地,宏分集模式是替代的下行链路数据传输模式。替代的下行链路数据模式可以是获取、访问和控制通信被进行通信的模式。宏分集模式或协调多点模式可以基于本文公开的任何合适的标准来选择。

图3是示出用于UE的协调多点通信的示例环境的图。在环境300中,UE 152可以从RRU 125和RRU 135接收下行链路数据业务,其中每个RRU通过包括在RRU中的相应TRP发送一个或多个空间层。每个空间层可以对应于一个波束。可以例如通过对每个层使用加权组合来对这些空间层进行协调,以向特定UE提供传输。可以为不同的UE提供不同的加权组合集。来自RRU 125和RRU 135的传输可以由基带单元110协调。协调可以包括协调针对UE 152的传输的定时和包括在传输中的数据。RRU 125可以使用第一信道310向UE 152传输数据,而RRU 135可以使用第二信道320向UE 152传输数据,其中第一和第二信道对于CoMP来说是相同的。

图4是示出了包括针对UE的宏分集通信的示例环境的图。在环境400中,UE 410可以通过信道420从RRU 125接收数据业务。BBU 110可以将RRU 125选择为UE 410的最佳服务节点。该评估可以基于信号强度、从UE410接收的信道状态信息(CSI)报告、UE 410的移动性、UE 410的信道的空间信道条件或BBU 110可检测到的环境400的其它因素。在一些实施方式中,UE 410可以请求服务节点。UE 410可以基于信号强度、要传输到UE 410或从UE 410传输的预期数据或从BBU 110接收到的控制消息来识别RRU125。宏分集通信模式的另一个示例是来自选定节点的单个网络节点传输。

宏分集通信模式的另一个示例是由UE410相干合并的跨多个RRU的同步传输。在这种模式下,每个RRU可以传输下行链路数据业务,并且UE 410可以对不同传输的部分进行解码以组装数据。解码可以基于在传输RRU和UE 410之间共享的传输信息(例如,系数)。宏分集通信模式的另一个示例是来自多个RRU的传输的非相干合并。在非相干系统中,UE 410可以基于从一个或多个RRU(不必进行时间对准)的接收信号特性中获得的统计信息(例如,系数)对接收到的传输进行解码,并将作为解调过程的一部分的数据进行合并或合并后解码。在CoMP模式下,不同的TRP向一个或多个UE传输不同的空间层(例如,不同的数据)。在宏分集模式下,可以从一个TRP或相同数据跨多个TRP进行传输。

现有系统被配置为在整个系统范围内使用一种通信模式,用于下行链路数据业务。通过仅使用一种下行链路数据业务模式,系统可能向所服务的至少一些设备提供次优服务。例如,在服务区域包括高密度UE集中在该区域中许多RRU之一附近的情况下,向该密集区域中的所有UE提供高质量服务所需的波束成形和其它传输协调可能会导致使用协作式多点方法的服务区域内的通信速率大幅降低。类似地,在UE快速移动的情况下,CoMP方法可能产生大量开销以向移动UE提供服务。

为了指示下行链路数据业务模式,BBU 110可以将一个或多个标识符发送给UE。该标识符指示向UE提供下行链路数据业务的RRU。标识符的集合可以被称为UE的活动集。在宏分集模式中,活动集可以包括单个RRU或一组RRU的标识符,该一组RRU将相同的数据传输给UE以进行软合并(SFN)或非相干合并(软切换)。在协调多点模式中,活动集可以包括协调向UE提供下行链路数据业务的一个或多个空间层的RRU的标识符。

如下面进一步详细描述的,BBU 110可以动态地评估网络或UE的特性,以确定用于UE的下行链路数据业务使用哪种模式。这允许BBU 110基于网络条件或UE的操作需求来选择性地与UE通信。这还允许BBU 110在考虑整体网络影响的情况下来分配传输资源,而不是将每个UE视为独立的分配,独立的分配对分配给其它设备的业务模式没有影响。

图1所示的环境100可以代表更大环境的一部分,该环境包括与附加的或替代的远程无线电单元耦合的附加的或替代的基带单元。

模式确定

在异构MIMO网络中,下行链路数据传输模式可以动态地确定。如上所述,下行链路数据传输模式可以是CoMP模式或替代下行链路数据传输模式。替代下行链路数据传输模式可以是本文公开的宏分集模式中的任何一种。替代下行链路数据传输模式可以是获取、访问和控制通信被传送的模式。网络调度器可以确定从基站到UE和/或到UE的一个或多个特定天线的下行链路数据传输模式。下行链路数据传输模式可以基于网络中心确定或UE辅助确定来选择。网络中心确定可以基于UE报告和系统负载数据。UE辅助确定可以基于UE以选定模式接收下行链路传输数据的请求。本文提供了关于网络中心模式确定和UE辅助模式确定的技术特征的更多细节。

期望的操作模式可以由调度器基于任何合适的信息来选择。以下一种或多种信息类型可用于确定下行链路数据传输模式:UE链路质量、UE移动性数据、网络到UE信道矩阵条件或网络负载。诸如多普勒估计和/或信道状态信息(CSI)变化之类的移动性数据可以用于确定期望的模式。随着移动性的增加,CoMP模式可能会更难和/或更低效。例如,当移动电话在快速行驶的列车上使用时,由于例如快速变化的信道条件导致信道估计较差,CoMP可能会很困难,可以选择替代下行链路数据传输模式。网络到UE的信道矩阵条件(例如CSI估计)可用于确定所期望模式。当网络到UE的信道矩阵不理想和/或不适合CoMP时,可以使用替代下行链路数据传输模式。网络负载数据可用于在基站中生成干扰数据。这样的网络负载数据可以由调度器用于确定所选择的操作模式。作为示例,调度器可以响应于指示CoMP资源上的相对高负载的网络数据来选择替代下行链路数据传输模式。

调度器可以选择从一个或多个服务节点到用户设备的下行链路数据传输的模式。响应于确定条件适合于CoMP,网络调度器可以选择CoMP作为所选模式。否则,网络调度器可以选择替代下行链路数据传输模式作为期望模式。

调度器可以响应于确定移动性小于阈值而将CoMP选择为选定模式。移动性可以通过诸如CSI或多普勒估计之类的UE的移动性度量来确定。替代地或附加地,调度器可以响应于确定下行链路信道矩阵的最大和平均本征值之间的差小于阈值而选择CoMP作为选定模式。例如,响应于确定(1)移动性小于第一阈值,(2)下行链路信道矩阵的最大与平均本征值之间的差小于第二阈值;(3)向UE服务的CoMP模式的估计相对频谱效率高于替代下行链路数据传输模式,或者(4)前面(1)至(3)的任何适当组合,调度器可以选择CoMP作为选定模式。例如,可以通过(1),(2)和(3)选择CoMP模式。作为另一个示例,可以通过(1),(2)或(3)中的任何两个来选择CoMP模式。在某些情况下,可以通过(1),(2)或(3)中的任何一个来选择CoMP模式。第一阈值和/或第二阈值可以基于与UE相关联的一个或多个特性来调整。UE的一个或多个特征可以包括设备类型、在UE上运行的软件程序、协议、用例等或其任意合适的组合。

调度器可以响应于确定条件指示CoMP模式是不期望的,而选择替代下行链路数据传输模式作为选定模式。这样的条件可以包括以下一项或多项:移动性足够高、UE的下行链路信道矩阵的本征扩散度较低、或者在CoMP资源上检测到足够高的负载。因此,调度器可以响应于确定(1)移动性足够高或(2)针对UE的下行链路信道矩阵的本征扩散度较低或(3)在CoMP资源上检测到足够高的负载或(4)为UE提供替代下行链路数据模式的估计相对频谱效率高于CoMP模式,选择替代下行链路数据传输模式作为选定模式。当移动性超过第一阈值时,移动性可以足够高。CoMP资源上的负载可以基于检测干扰和/或彼此接近的相对大量的UE。CoMP资源上足够高的负载可以涉及UE的数量明显大于异构MIMO网络的分布式天线的数量。

调度器可以被实现为分立的硬件设备。调度器可以包括一个或多个通信端口,以通过网络发送和/或接收消息。例如,调度器可以与BBU通信地耦接以提供所述的调度特征的至少一部分。在一些实施例中,调度器可以被集成在BBU内。调度器可以使用特定配置的电路来实现,以提供所描述的调度特征的至少一部分。在一些实施例中,调度器可以包括由存储在非暂时性数据存储器中的特定指令配置的处理器。当处理器执行特定指令时,它可以使调度器执行所描述的调度特征的至少一部分。

图5是示出根据一实施例的异构MIMO无线网络500的示意图,其包括基带单元510。如图所示,基带单元510包括用户数据队列块512、调度器控件514、时间/频率资源分配块516、活动集和波束管理块518、收发器520、CSI计算块522和活动集服务节点更新块524。基带单元510可以包括任何合适的物理硬件以实现所示的块。例如,基带单元510可以包括处理器和计算机可读存储器以实现图5所示的任何合适的块。异构MIMO无线网络500还包括用户设备560和565以及服务节点570、580和590。

基带单元510包括调度器,该调度器调度从服务节点570、580和590到用户设备560和565的无线传输的用户数据。调度器可以在CoMP模式和替代下行链路数据传输模式下调度下行链路数据业务。例如,调度器可以在CoMP模式下将下行链路数据业务调度到一个UE,并在替代下行链路数据中调度到另一UE。作为另一示例,调度器可以在第一时间以CoMP模式将下行链路数据业务调度到UE,并且在第二时间以替代下行链路数据调度到UE。服务节点可以替代地被称为用于下行链路数据传输的传输点。调度器可以将数据从任何合适数量的服务节点调度到任何合适数量的用户设备。调度器可以包括用户数据队列块512、调度器控件514、时间/频率资源分配块516、活动集和波束管理块518、CSI计算块522和活动集服务节点更新块524。

收发器520可以将UE报告从用户设备560和/或565提供给调度器。UE报告可以包括CSI信息和活动集信息。UE报告还可以包括来自UE的任何其它合适的信息,诸如从中确定下行链路数据传输的选定模式的其它信息。CSI计算块522可以从UE报告中的数据计算CSI数据。活动集服务节点更新块524可以为一个或多个UE确定更新的活动集。在一些实例中,活动集服务节点更新块524可以为UE的一个或多个天线的子集确定更新的活动集。活动集服务节点更新块524可以使用本文公开的任何合适的指标来确定选定的下行链路数据传输模式并更新与UE相关联的活动集。

更新的活动集数据被提供给调度器控件514。用户数据队列块512可以将用户数据提供给调度器控件514。调度器控件514将用户数据提供给收发器520,并且还将指令提供给时间/频率资源分配块516。时间/频率资源分配块516可以调度来自服务节点570、580和590的下行链路数据传输的时序和频率。这样可以避免时序冲突和频域冲突。活动集和波束管理块518可以识别服务节点570、580和590,以从活动集数据向UE 560和565提供无线传输服务。活动集和波束管理块518可以对下行链路数据传输进行分组,并管理从服务节点570、580和590到UE 560和565的波束成形。收发器520提供用于由服务节点570、580和590传输到UE 560和565的数据。

如图5所示,调度器可以使异构MIMO无线网络500的网络系统在CoMP模式下将第一用户数据无线地发送到第一用户设备565,并在替代下行数据传输模式下将第二用户数据无线地发送到第二用户设备560。此外,调度器可以使异构MIMO无线网络的网络系统在CoMP模式下将用户数据无线传输到任何合适数量的UE,并在替代下行链路数据传输模式下将用户数据无线传输到任何合适数量的UE。

网络中心通信模式的确定

图6是用于为用户设备配置下行链路数据传输的实施例的消息流程图。消息流600示出了可以在用户设备610、远程无线电单元620和基带单元630之间发送的示例消息。可以包括附加或替代实体来传递所示出的交互中的一个或多个,诸如网络路由器、交换机、安全设备等。

通过消息650,UE 610可以通过RRU 620请求网络服务。连接请求可以包括用于UE610的标识符,诸如UE 610的MEID或UUID。在一些实施例中,该标识符可以与指示服务等级和UE 610可访问的其它网络服务的账户信息相关联。消息650可以通过连接UE 610与RRU620的无线通信信道来接收。

通过消息652,RRU 620可以从BBU 630请求用于UE 610的连接。该请求可以包括用于UE 610的标识符以及从UE 610接收连接请求的RRU 620的标识符。可以使用有线或无线通信信道将消息652从RRU 620传送到BBU630。

通过消息654,BBU 630可以生成一个或多个服务节点(例如,RRU或TRP)的活动集,以向UE 610提供所请求的服务。活动集的生成可以包括生成用于UE 610的调度信息。该调度信息可以标识用于向UE 610的下行链路数据传输的传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩中的一项或多项。活动集的生成可以包括对网络系统信息(例如网络负载)的考虑。例如,如果由RRU 620服务的UE的数量超过阈值,则可能期望分配表示宏分集传输模式的活动集。

通过消息656,BBU 630可以将下行链路调度参数发送给RRU 620。该参数可以包括传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩。RRU 620可以向UE 610发送指示针对所请求的下行链路传输服务的活动集的消息658。消息658可以包括UE 610可能从活动集获得的传输参数(例如,传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或秩)。

UE 610可以通过消息660,基于通过消息658接收的参数来调整收发器或其它信号处理电路。该调整可以包括调谐UE 610的一个或多个天线。该调整可以包括改变用于UE610的解调和/或解码管道(pipeline)以正确解释下行链路消息。例如,如果UE 610最初被分配了CoMP模式,则后续条件可以使BBU 630将UE 610改变为宏分集模式。处理接收到的消息的方式(例如,解码)可能需要改变UE 610的解调和/或解码管道或其它元件,以确保模式改变时数据事务(transaction)的连续性。

通过消息662,RRU 620可以基于通过消息656接收的下行链路调度参数来调整收发器或其它信号处理电路。RRU 620的调整可以与UE 610的调整同时发生或在重叠的时间发生。

在将RRU 620和UE 610都配置为由BBU 630标识的下行链路数据传输模式后,消息传递664可以在UE 610和RRU 620之间携带数据。其它RRU(未示出)可由BBU 630配置以提供下行链路数据传输服务。例如,如果下行链路传输模式是协调多点模式,则RRU 620和至少一个附加的RRU可以被配置为向UE 610发送数据。上行链路和下行链路数据传输可以是不同的模式。替代地或附加地,上行链路和下行链路数据传输可以具有不同的关联活动集。例如,可以有一个下行链路活动集和一个上行链路活动集。

图6中的消息传送示出了如何为UE识别用于第一传输模式的初始活动集和网络调整参数。如上所述,当今的网络是动态的生态系统,设备会移动、开机、关机等。这些动态条件可能导致下行链路传输模式的初始评估基于变化的网络和/或UE特性而变化。

图7是用于更新用户设备的下行链路数据传输配置的一实施例的消息流程图。消息流700示出了可以在用户设备710、远程无线电单元720和基带单元730之间传输的示例消息。可以包括附加或替代实体来传递所示出的交互中的一个或多个,诸如网络路由器、交换机、安全设备等。

通过消息750,UE 710可以检测UE条件。可检测到的UE条件包括与RRU 720连接的信道条件。信道条件可以包括信号强度、信噪比、空间特性、多普勒信息、UE能力变化(例如有源接收和/或发射天线)。UE条件可以包括UE 710的操作特性,诸如在UE 710上执行的应用、在UE 710上执行的应用所使用的通信协议、或UE 710的运动(例如,多普勒估计或信道状态变化)。UE条件可以包括关于UE 710的信息,诸如设备类型、操作系统、连接到UE 710的外围设备等。

通过消息752,UE 710可以将通过消息750检测到的UE条件的至少一部分提供给RRU 720。消息752可以包括信道状态信息(CSI)报告。在一些实施例中,消息752可以包括多个消息,每个消息包括不同的UE条件。

通过消息754,RRU 720可以将条件信息发送到BBU 730。消息754可以包括用于UE710和RRU 720的标识符,以允许BBU 730将条件信息与特定的下行链路信道(例如,UE和RRU组合)相关联。

至少部分地基于UE条件信息以及可能由BBU 730检测到的网络条件信息,通过消息756,BBU 730可以为UE 710生成下行链路调度。通过消息756的生成可以类似于图6所示的通过消息654的生成。然而,在图7中,UE 710可能已经有识别的初始活动集和传输模式。该初始活动集和/或传输模式可以由于网络条件或UE条件信息的变化而改变。

BBU 730可以向RRU 720提供下行链路调度参数。参数可以包括传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩中的一个或多个。RRU 720可以向UE 710发送指示用于请求的下行链路传输服务的活动集和/或调度参数的消息760。消息760可以包括UE710可能期望从活动集中获得的传输参数(例如,传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩)。消息760可以包括为UE 710识别的传输模式的指示。

UE 710可以通过消息762,基于通过消息760接收的参数来调整收发器、接收器(例如,收发器的接收器)或其它信号处理电路。该调整可以包括调谐UE 710的一个或多个天线。该调整可以包括改变用于UE 710的解调和/或解码管道以正确解释下行链路消息。例如,如果UE 710最初被分配了CoMP模式,则后续条件可能使BBU 730将UE 610改变为宏分集模式。处理接收到的消息的方式(例如,解码)可能需要改变解调和/或解码管道或UE710的其它元件,以确保模式改变时数据事务的连续性。

通过消息764,RRU 720可以基于通过消息758接收的下行链路调度参数来调整收发器或其它信号处理电路。RRU 720的调整可以与UE 710的调整同时发生或在重叠的时间发生。

在将RRU 720和UE 710都配置为由BBU 730识别的下行链路数据传输模式之后,消息766可以在UE 710和RRU 720之间携带数据。其它RRU(未示出)可由BBU 730配置以提供下行链路数据传输服务。例如,如果下行链路传输模式是协调多点模式,则RRU 720和至少一个附加的RRU可以被配置为向UE 710发送数据。

图8是示出根据一实施例的基带单元和远程无线电单元的示例框图。基带单元820可以与至少一个远程无线电单元890耦接。远程无线电单元890可以至少包括用于MIMO无线通信的第一天线896和第二天线898。本文公开的任何天线,例如天线896或天线898,可以被称为天线元件。第一天线896和第二天线898可以与射频(RF)前端894耦接。RF前端894可以处理通过第一天线896和第二天线898接收的信号。处理信号的一部分可以包括将信号发送到包括在BBU 802中的收发器820。

处理器805可以接收由收发器820接收的信号。处理器805可以被配置为确定信号的类型。例如,如果信号包括对连接服务的请求,则处理器805可以将信号提供给活动集选择器835。活动集选择器835可以被配置为识别服务节点的活动集以提供所请求的下行链路数据传输服务。活动集选择器835可以基于与UE相关联的信息来识别UE的活动集。替代地或附加地,活动集选择器835可以基于与一个或多个其它UE相关联的信息来识别用于UE的活动集。在一些情况下,活动集选择器835可以确定下行链路数据传输服务的传输模式。BBU802可以包括网络监视器825,以检测网络的特性,例如,每个RRU所服务的UE的数量、网络数据传输负载等。活动集选择器835可以从网络监视器825接收网络特性,作为识别用于UE请求的活动集和/或传输模式时考虑的因素。波束成形器815可以被包括在BBU 802中,以进一步识别包括在活动集中的服务节点(例如,RRU)的参数。该参数可以包括传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩中的一个或多个。波束成形器815可以确定与BBU 802耦接的RRU的最优参数,该最优参数有利于下行链路数据传输的全网优化。在一些实施例中,UE可以提供所请求的活动集。BBU 802可以包括活动集判优器(arbitrator)830,以使请求的活动集与由活动集选择器835选择的活动集相协调。活动集判优器830可以将请求的服务节点集与由活动集选择器835识别的服务节点进行比较。该比较可以包括根据UE推荐对服务节点进行排序。在一些实施方案中,活动集判优器830可以向UE提供指示对所请求的活动集的确认或其它评估的消息。例如,如果UE请求节点A和B,但BBU 802在活动集中仅识别了B,则该消息可以包括指示活动集中的部分匹配的代码。可以包括其它状态码,以促进高效的通信和对请求的活动集的评估。活动集判优器830可以附加地或替代地将请求的传输模式与活动集选择器835或BBU 802的其它元件所识别的传输模式进行比较。

BBU 802可以包括数据存储器810。数据存储器810可以包括可由处理器805执行指令以实现所描述的特征。在一些实施方式中,数据存储器810可以保留分配给由BBU 802服务的UE的活动集或其它调度信息。数据存储器810可以通过UE标识符和/或RRU标识符进行索引。这可以加快识别先前传送的UE的调度信息,并用于监视网络条件(例如,分配给RRU或RRU的天线元件的UE的数量)。

除了向UE提供调度信息之外,调度信息还可以用于配置RRU 890。该配置可以包括调整第一天线896,例如通过频率调制、时间调制、改变来自电源892的传输功率、或者调整传输的方向、频调分配或波束成形。

图9是示出为网络中的用户设备动态配置下行链路数据业务模式的示例方法的流程图。方法900可以全部或部分地在诸如基带单元的协调设备的控制下执行。该方法900展示了用于识别协调多点通信或用于到UE的下行链路数据业务的替代模式的特征。该识别包括对网络条件的评估以及要接收服务的UE的属性。非暂时性计算机可读存储介质可以存储特定指令,当执行时,这些指令执行本文所公开的方法900中的一些或全部和/或任何其它合适的方法中的一些或全部。

方法900可以在框902处开始。在框904处,协调设备可以接收用于用户设备的信道状态信息。信道状态信息可以被接收为由用户设备发送的CSI报告的一部分。信道状态信息可以包括UE可用的一个或多个信道的信道质量指示符。信道状态信息可以包括诸如用于对要发送给UE的信号进行预处理的优选波束成形矩阵之类的预编码信息。信道状态信息可以包括UE可用的信道的信道秩信息、期望的调制和编码选择(MCS)以及相关联的活动集。信道秩可以指示可用于与UE通信的空间层/信道的数量。

在框906处,协调设备可以检测附加的网络系统信息。在一些实施方式中,附加的网络系统信息可以包括UE的特性。UE的特性可以与信道状态信息同时或分开接收。可被接收的UE的特性包括在UE上执行的可能需要下行链路数据业务的应用、UE打算用于下行链路数据业务的通信协议或数据协议(例如,HTTPS、FTP、IMS、VoIP、MPEG-DASH等)、UE的移动性(例如,多普勒数据或其它运动估计)、设备类型、操作系统、天线能力(例如,接收天线的数量)、功率等级或服务质量指标(例如延迟和吞吐量规格)。附加的网络系统信息可以包括当前服务于UE的RRU的特性。例如,RRU当前服务的UE的数量可以用于确定RRU的服务区域内的负载。附加网络系统信息可以包括其它UE的特征。多个UE或RRU的特性可以被聚合以生成用于网络的度量。例如,可以为UE的采样生成平均信噪比。

在框908处,协调设备可以确定是否使用动态阈值。该确定可以基于协调设备可访问的配置值。在一些实施方式中,配置值可以指示是否应该生成动态阈值。在一些实施方式中,配置值可以被实现为基于例如UE特性、信道状态信息、时间、日期、网络条件等来标识不同阈值技术的查找表。如果在框908处的确定是肯定的,则在框910处,协调设备可以生成用于为UE选择下行链路业务模式的选择阈值。该生成可以基于网络内或RRU的服务区域内的UE的平均移动性。该生成可以基于网络内UE的信道矩阵的最大或平均本征值。该生成可以基于网络内的天线总数。在MIMO系统中,因为每个RRU可以包括多个天线,所以可用天线的数量可能远远大于RRU的数量。

返回框908,如果协调设备确定将不会动态生成阈值,则在框912处,获得静态选择阈值。静态选择阈值可从协调设备可访问的存储器或其它配置数据存储器中获得。

在框914处,使用动态阈值或静态阈值,协调设备可以识别用于UE的下行链路数据传输模式。评估可以将一个或多个阈值与UE或网络的特定值进行比较以识别模式。该比较可以指定在协调设备可访问的存储器或其它配置数据存储器中。例如,可以使用真值表来选择模式,其中满足某些条件会导致选择特定模式。表1提供了这样一个真值表的示例。真值表可以按优先级组织,使得与满足第一组条件相对应的模式将被使用。

表1

在一些实施方式中,真值表可以使用机器学习来生成。例如,可以将观察到的网络和/或UE的特性作为输入提供给使用历史活动集/模式决策训练的神经网络。神经网络可以提供包括一个或多个值的输出向量,该一个或多个值指示预测的活动集、传输模式或传输参数(例如,时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配或信道秩)。

在框920处,协调设备可以根据在框914处识别的传输模式来选择服务节点以提供传输服务。

协调设备可以在框920处使用在框906处检测到的网络系统信息来执行选择。在一些实施方式中,UE可以识别服务节点的相邻活动集。服务节点的相邻活动集可以包括UE可以检测(例如,从其接收传输)的节点。该选择可以考虑当前分配给UE的任何服务节点以及相邻节点。协调设备可以考虑节点的负载、与节点相比的UE的当前位置和预期位置、或其它可检测的信息。可以基于以下一项或多项来选择服务节点:(1)到当前活动集中的一个或多个TRP的链路质量恶化到阈值以下;(2)存在一个或多个新的TRP,其中链路质量超过阈值;或(3)从网络接收到重定向命令,以重定向UE,以便将负载在网络上分送给更均衡的分配。

作为选择的一部分,协调设备还可以识别服务节点的调度信息。该调度信息可以被选择以减少到UE的下行链路传输与其它下行链路传输之间的干扰。可以通过调整传输模式、时间、频率、功率、波束成形矩阵、频调分配、信道秩或相对于来自服务节点或邻近选定服务节点的其它服务节点的其它传输的传输方向中的一个或多个来实现干扰减少。

在框922处,协调设备可以将网络配置为所选择的下行链路传输模式。网络的配置可以包括调整UE或RRU处的一个或多个收发器。配置还可以包括使UE切换用于接收的数据传输的信号处理管道(例如,启用协调多点解码并且禁用相干/非相干合并)。在一些实施方式中,配置可以包括传输包括配置信息的至少一部分的物理下行链路控制信道(PDCCH)消息。配置信息(例如,活动集和/或传输模式)可以通过附加到活动集中的RRU/TRP的标识符的另一控制信道消息、无线电资源控制信令、移动性管理协议,或者从协调设备到UE的其它消息传递而提供给UE。

在实现了适合于网络条件和UE条件的网络配置后,方法900可以在框990处结束。然而,UE可以被配置为周期性地或不定期地提供信道状态信息报告。协调设备可以重复方法900以评估更新的报告。在一些实施方式中,协调设备可以识别更新的报告和先前报告之间的差异。如果差异不满足阈值,则方法900可以不花费资源来重新评估针对UE的下行链路业务配置。

方法900描述了网络设备(例如,BBU)如何可以指导UE的下行链路业务配置。

图10是示出从UE的角度为网络中的用户设备动态配置下行链路数据业务模式的示例方法的流程图。方法1000可以全部或部分在诸如UE的协调设备的控制下执行。方法1-00展示了用于识别协调多点通信或用于到UE的下行链路数据业务的替代模式的特征。该识别包括向BBU提供准确和更新的UE的特性报告,并基于所识别的下行链路业务模式来调整UE。

方法1000可以开始于框1002。在框1004处,协调设备可以接收包括一个或多个服务节点的第一活动集,以向UE以第一模式提供下行链路数据传输服务。第一活动集和第一模式的标识符可以从服务于UE的一个或多个TRP接收。第一活动集和/或第一模式可以通过控制RRU的BBU来识别。第一活动集和/或第一模式可以由BBU使用方法900来识别。

在框1006处,协调设备可以检测UE的特性。UE的特征可以包括信道状态信息。信道状态信息可以包括UE可用的一个或多个信道的信道质量指示符。信道状态信息可以包括诸如用于处理从UE的天线接收的信号的优选信道矩阵之类的预编码信息。信道状态信息可以包括信道秩。可被接收的UE的附加或替代特性包括在UE上执行的可能需要下行链路数据业务的应用、UE打算用于下行链路数据业务的通信协议或数据协议(例如,HTTPS、FTP、IMS、VoIP、MPEG-DASH等)、UE的移动性(例如,多普勒数据或其它运动估计)、设备类型、操作系统、天线能力(例如,接收天线的数量)、功率等级或服务质量。

在框1014处,协调设备可以将信道状态信息和特性发送到BBU(例如,基站)。可以使用信道状态信息报告来提供信道状态信息。附加特性可以作为报告的一部分或通过协调设备发送的单独消息来提供。

在框1015处,协调设备可以接收一个或多个服务节点的第二活动集,以在第二模式下提供下行链路数据传输服务。在方法1000的这一点上,UE被要求将模式从第一模式切换到第二模式。协调设备可以首先基于接收到的消息确定哪种模式将用于下行链路数据业务,然后相应地进行调整。

在框1016处,协调设备可以确定第二传输模式是否是CoMP。在框1016处的确定可以包括将包括在从RRU接收的消息中的传输模式标识符与与CoMP相关联的预定值进行比较。如果在框1016处的确定是否定的,则在框1018处,协调设备可以配置(例如,调整)用户设备为宏分集下行链路数据传输。如果在框1016处的确定是肯定的,则在框1010处,协调设备可以配置(例如,调整)用户设备为协调的多点下行链路数据传输。

在将UE配置为所选择的下行链路数据业务模式之后,在框1022处,协调设备可以确定UE是否仍在活动地使用下行链路信道。该确定可以基于向UE或从UE接收或发送消息。该确定可以基于应用或操作系统的执行状态。例如,UE的操作系统可以包括飞行模式或所有无线通信被关闭的模式。该确定可以基于UE的电源状态(例如,断电)。如果UE不再活动,则方法1000可以在框1090处结束。如果UE仍然是活动的,则方法1000可以返回到框1006以检测并发送更新的特性,从而接收基于更新的特性选择的附加的下行链路传输配置信息。

用户设备辅助通信模式的确定

用户设备可以确定接收下行链路数据传输的期望模式。期望模式可以是CoMP模式或替代下行链路数据传输模式。然后,用户设备可以向诸如基站的网络系统发送请求,以提供期望模式的下行链路数据传输。该请求可以包括期望活动集数据,其标识与期望模式相关联的一个或多个服务节点的期望活动集。该请求可以包括用于期望的传输模式的标识符。该标识符可以是包括在请求中的模式选择位、由UE发送的消息、或附加到一个或多个服务节点的期望活动集的一个或多个标识符中的值。网络系统可以基于请求和其它数据来确定到用户设备的下行链路数据传输的模式。这可以有助于高数据速率和高可靠性的无线网络的运行。

用户设备可以为用户设备的所有天线确定期望模式。在某些情况下,可以为用户设备的特定天线或天线子集确定期望模式。因此,在某些情况下,用户设备的一天线子集可以在CoMP模式下接收第一用户数据,并且同一用户设备的不同天线子集可以在替代下行链路数据传输模式下接收第二用户数据。

用户设备可以基于用户设备可获取的任何合适的信息,例如本文公开的与模式确定相关联的任何合适的信息来确定期望的操作模式。这样的信息可以例如包括移动性数据、网络到用户设备的信道矩阵条件、推断数据、与当前活动集的服务节点相关联的度量或其它数据、与相邻节点相关联的度量或其它数据等、或其任何合适的组合。与节点相关联的度量或其它数据的示例包括接收信号强度指示符、信噪比估计或错误率统计。相应地,基于UE可获取的信息,UE可以生成请求以在期望的操作模式下接收数据。

以期望模式操作的请求可以包括指示用户设备想要从一种模式改变为另一种模式的信息。例如,该请求可以包括指示在CoMP模式和替代下行链路数据模式中接收数据之间切换的信息。在一些情况下,请求的活动集数据可以指示以不同的服务节点集在相同模式下操作。作为一个示例,请求可以指示继续以CoMP模式从与当前活动集不同的服务节点集中接收数据。作为另一示例,请求可以指示以替代下行链路数据模式继续从与当前活动集合不同的服务节点集接收数据。

图11示出了异构MIMO网络1100中与请求以期望模式接收下行链路数据的用户设备1100相关联的的代表性通信和事件。图11的通信和事件与异构MIMO网络1100的用户设备1110、远程无线电单元(RRU)1120和/或基带单元(BBU)1130相关联。在图11的通信和事件中,UE 1110选择期望的模式以接收下行链路数据传输,并且BBU 1130生成下行链路调度以调度从一个或多个服务节点到UE 1110的下行链路数据传输。

在图11的事件1150中,UE 1110检测条件。UE 1110可以收集任何合适的信息,从中确定用于接收下行链路数据传输的期望模式。UE 1110可以检测本文公开的用于模式确定的任何合适的信息。UE 1110基于所收集的信息来选择接收下行链路数据传输的期望模式。该确定可以基于本文公开的任何合适的原理和优点。

UE 1110存储并更新向UE 1110提供无线传输服务的一个或多个服务节点的活动集。活动集数据由包括RRU 1120和BBU 1130的网络系统提供。UE 1110还存储和更新可用于向UE 1110提供无线传输服务并且没有包括在活动集中的一个或多个服务节点的相邻集。UE 1110还可以存储调度信息,诸如用于向UE1110传输或从UE1110传输的传输模式或其它参数。

UE 1110在事件1152处生成请求的下行链路调度。所请求的下行链路调度包括期望的活动集数据,该期望的活动集数据标识UE 1110请求从其接收下行链路无线传输服务的一个或多个服务节点。期望的活动集数据可以包括来自活动集的一个或多个服务节点和/或来自相邻集的一个或多个服务节点。期望的活动集数据是基于UE 1110对期望模式的确定。调度可以包括识别期望的传输模式的信息。

在事件1154中,UE 1110和RRU 1120建立无线连接。这可以包括提供UE标识符和请求的下行链路调度。RRU 1120和BBU 1130在事件1156中进行通信。下行链路调度从RRU1120提供给BBU 1130。RRU 1120还可以向BBU 1130提供UE标识符和RRU标识符。

BBU 1130包括在事件1158处生成下行链路调度的调度器。BBU 1130可以从多个UE接收信息,并且在确定到UE 1110的下行链路数据传输模式时,考虑比单个UE可用的更多信息。因此,即使UE 1110请求以特定模式接收下行链路数据,网络系统也可以有利地确定到UE 1110的下行链路数据传输模式。网络系统可以附加地或替代地标识用于UE 1110的数据传输的服务节点的活动集。

服务节点调度可以基于来自UE 1110的以期望模式接收下行链路数据的请求和附加网络系统信息来确定。附加网络系统信息可以包括例如一个或多个系统负载信息,例如用于协调多点资源的负载信息、指示UE 1110的移动性状态的数据、与UE 1110相关联的信道的空间信道条件、UE 1110的一个或多个特性(例如,利用传输服务的应用类型、在传输服务中利用的协议或UE 1110的设备类型)、UE 1110以外的一个或多个UE的一个或多个特性、UE 1110以外的一个或多个UE的一个或多个条件、UE 1110以外的一个或多个UE的一个或多个行为等、或其任意合适的组合。

基于请求和附加的网络系统信息,BBU 1130的调度器可以(1)准许请求,(2)继续调度下行链路数据传输到UE 1110,而无需改变针对该UE1110的操作模式或活动集,或者(3)使服务UE 1110的方式发生变化,该方式不同于UE 1110所请求的方式。

当附加网络系统信息与以期望模式向UE 1110提供下行链路数据传输一致时,可以准许该请求。为了准许该请求,调度器可以更新UE 1110的活动集以匹配该请求中的期望活动集。然后,调度器可以使得从期望的活动集的一个或多个服务节点以期望的模式向UE1110提供下行链路数据传输。

在某些情况下,附加的网络系统信息可以指示活动集和当前操作模式可以提供比准许请求更好的总体网络服务。因此,在这种情况下,调度器可以继续将下行链路数据路由到UE 1110,而不改变针对UE 1110的操作模式或活动集。

调度器可以基于请求和附加的网络系统信息,使服务UE 1110的方式改变为与UE1110所请求的方式不同。例如,调度器可以基于请求和附加的网络系统信息确定以不同于UE请求的方式来更新UE 1110的活动集。根据其它一些实例,调度器可以基于请求和附加的网络信息来调整到UE 1110的下行链路数据传输的功率水平。可以类似地调整来自网络系统的传输的任何其它参数,例如频率和/或时间。

返回参考图11,在事件1160中,BBU 1130可以向RRU 1120提供下行链路调度参数。这可以包括为UE 1110提供更新的活动集数据。可以将任何其它合适的调度信息提供给RRU1120。在下行链路调度参数不变的一些情况下,确认下行链路调度参数不变并用该确认代替下行链路调度参数来发送。尽管图11示出了同一个RRU 1120从UE 1110接收请求下行链路调度并且向UE 1110提供下行链路调度,但是不同的RRU可以针对适合的不同通信而促进UE 1110和BBU 1130之间的通信。

如图11所示,在事件1162中,RRU 1120可以向UE 1110提供下行链路参数。这可以包括向UE 1110提供更新的活动集数据和/或一个或多个其它参数,以基于调度器确定的下行链路数据传输调度来配置UE 1110以从网络接收下行链路数据。在下行链路UE参数不变的一些情况下,确认下行链路UE参数不变并且用该确认代替下行链路UE参数来发送。

UE 1110可以调整UE 1110的接收器,以在事件1164中接收针对所选择的下行链路传输模式的数据。可以调整UE 1110的接收器,以处理以选定模式从网络系统提供的活动集中的一个或多个服务节点接收到的下行链路数据。可以调整UE 1110的接收器,以接收具有不同功率、方向、定时、频率或其任何适当组合的信号。这可以涉及调整接收器的任何合适的电路。UE1110的接收器可以包括在收发器中。

在事件1166中,可以调整RRU 1120的发送器以用选定模式向UE 1110发送下行链路数据。这可以涉及调整来自RRU 1120的下行链路数据传输的传输功率、方向、定时或频率中的一个或多个。调整发送器可以涉及调整发送器的任何合适的电路。发送器可以被包括在RRU 1120的收发器中。

在事件1168中,UE 1110和RRU 1120无线交换下行链路数据和上行链路数据。在该数据交换期间,UE 1110可以向BBU 1130提供更新的数据,包括更新的请求下行链路调度请求和与UE相关联的附加数据,从中确定所选的下行链路数据传输模式。因此,BBU 1130的调度器可以动态地选择异构MIMO网络1100中的下行链路数据业务的模式。

如上所述,各种不同的UE可以与异构MIMO网络中的服务节点进行无线通信。作为示例,将参考图12讨论UE。

图12是根据一实施例的示例UE 1200的示意框图。UE 1200被配置为与异构MIMO网络中的基站无线通信。如图所示,UE 1200包括处理器1240、用户界面1245、数据存储器1250、波束成形器1255、天线1262和1264、收发器1265、运动检测器1270、信号质量分析器1275和活动集选择器1280。一些其它UE可以包括附加元件和/或图12中所示元件的子集。

UE 1200包括多个天线1262和1264。可以包括任何合适数量的天线用于CoMP模式和/或替代下行链路数据传输模式下的无线通信。UE 1200可以包括一个或多个天线阵列。射频(RF)前端1260可以处理通过天线1262和1264接收到的RF信号。RF前端还可以将RF信号提供给天线1262和1264以进行传输。收发器1265包括发送器和接收器。收发器1265可以提供用于发送和接收与天线1262和1264相关联的RF信号的处理。

处理器1240与收发器1265通信。处理器1240由物理硬件来实现,该物理硬件被布置为执行特定操作以实现与确定期望模式有关的功能并且使得与期望模式有关的请求从UE 1200被发送。根据本文公开的任何合适的原理和优点,处理器1240可以确定接收下行链路数据的期望模式,并且生成以期望模式接收下行链路数据的请求。处理器1240可以使活动集和相邻集数据被存储和更新。处理器1240可以为UE 1200执行任何其它合适的处理。

处理器1240可以与运动检测器1270和信号质量分析器1275通信。因此,处理器1240可以接收和处理与UE 1200的条件相关联的信息。运动检测器1270可以包括布置为检测与UE 1200相关联的移动性信息的任何合适的硬件。信号质量分析器1275可以分析由天线1262和1264接收和/或发送的信号的质量。这可以提供与UE 1200的空间信道状况相关联的信息。可以将与UE 1200的条件相关联的信息提供给处理器1240,以确定接收下行链路数据的期望模式。在一些情况下,运动检测器1270和/或信号质量分析器的一些或全部功能可以由处理器1240实现。

活动集选择器1280可以识别与由处理器1240确定的期望模式相关联的一个或多个服务节点的期望活动集。活动集选择器1280可以基于与以下一个或多个相关联的数据来选择期望的活动集:活动集中的一个或多个服务节点、相邻集中的一个或多个服务节点、与UE 1200相关联的移动性数据、与UE 1200相关联的空间信道条件、或UE 1200的一个或多个特性。可以随以期望模式操作的请求来提供期望的活动集数据。活动集选择器1280可以由专用电路和/或处理器1240的电路实现。

波束成形器1255可以为UE 1200执行任何合适的波束成形功能。波束成形器1255可以设置和/或调整与接收和/或发送与UE 1200的天线1262和1264相关联的信号相关联的一个或多个参数。波束成形器1255可以通过专用电路和/或处理器1240的电路来实现。

UE 1240包括数据存储器1250。数据存储器1250可以存储可由处理器1240执行以实现所述特征的指令。数据存储器1250可以存储用于UE 1200的活动集数据和相邻集数据。数据存储器1250可以存储用于UE 1200的任何其它合适的数据。数据存储器1250可以包括布置成存储数据的任何合适的存储器元件。

包括在UE 1200中的几个元件可以通过总线1290耦接。总线1290可以是数据总线、通信总线、其它总线或其任意合适的组合,以使UE 1200的各个组件能够交换信息。

如图所示,UE 1200还包括用户界面1245。用户界面1245可以是任何合适的用户界面,例如显示器和/或音频组件。在某些情况下,用户界面1245可以包括触摸屏功能、按钮、旋钮、开关或滑块中的一个或多个。

图13是根据一实施例的请求在UE的天线处接收数据的选定通信模式的示例过程1300的流程图。过程1300可以由任何合适的UE执行,例如本文公开的任何合适的UE。过程1300示出了UE以期望的操作模式生成和发送请求以接收下行链路数据的各方面。该过程1300可以在与同一基站同时无线通信的多个UE的每一个中执行。

处理1300在框1302处开始。在框1304处,UE接收从基站发送的活动集数据。活动集数据标识一个或多个服务节点的集合以向UE提供下行链路数据。UE存储活动集数据并响应于从基站接收到更新的活动集数据而更新活动集数据。例如,活动集数据可以由处理器1240接收并存储在图12的UE 1200的数据存储器1250中。

在框1306处,UE检测条件。检测与UE相关联的条件可以提供有用的信息,UE从中生成以选定模式接收下行链路数据的请求。检测到的条件可以包括本文公开的任何合适的条件和/或度量。例如,UE可以检测UE的移动性状态和/或UE的空间信道条件。例如,可以使用UE 1200的运动检测器1270和/或信号质量分析器1275来检测一个或多个条件。

UE确定使用天线元件来无线接收数据的选定模式。该选定模式是协调多点模式或替代下行链路数据传输模式。可以根据本文公开的任何合适的原理和优点来确定选定模式。可以使用处理器,例如UE 1200的处理器1240,来确定选定模式。选定模式可以是针对UE的一些或全部天线。在判定框1308,UE可以确定条件是否适合于CoMP。如果条件适合于CoMP模式,则在框1310将CoMP模式选择为期望模式。替代地,如果一个或多个条件不适合CoMP模式,则在框1312处选择替代下行链路数据传输模式作为期望模式。替代下行链路数据传输模式可以是本文公开的任何合适的替代下行链路数据传输模式。

选定模式的确定可以基于在框1306处检测到的条件。例如,可以基于UE的移动性状态和/或UE的空间信道条件来确定选定模式。可以基于在框1306处检测到的条件来确定与以CoMP模式进行操作相关联的移动性状态的阈值水平。替代地或附加地,可以基于在框1306处检测到的条件来确定与以CoMP模式进行操作相关联的空间信道状态条件的阈值水平。

在一些实施方式中,UE可以附加地或替代地识别用于无线接收数据的服务节点的期望活动集。可以基于在框1306处检测到的条件来识别期望的服务节点。例如,UE可以检测来自TRP的信号,并且基于来自TRP的一个或多个信号的接收信号强度或其它度量,确定从TRP接收的传输的质量。

在框1314处,UE可以通过至少一个天线发送请求以在选定模式下接收数据。UE的处理器可以通过UE的至少一根天线来引起传输。例如,在UE1200中,处理器1240可以使用天线1262来引起请求的传输。该请求可以包括期望的活动集。该请求可以包括标识选定模式的信息,例如一个或多个模式选择位。该过程在框1316处结束。

当UE处于活动状态时,可以重复地执行过程1300中的一些或全部。相应地,UE可以基于由UE检测到的最新条件来提供以期望模式接收数据的请求。该请求可以被周期性地和/或动态地更新。作为一个示例,UE可以位于拥挤的足球场中,并且由于例如在体育场中可能有较多数量的TRP而请求以CoMP数据传输模式来接收数据。在UE离开足球场并位于住宅区之后,UE可以请求以替代下行链路模式接收数据,因为TRP在住宅区中的分布可能比在体育场中更稀疏。作为另一示例,当UE具有相对低的移动性时,UE可以在CoMP模式下接收数据。响应于移动性的显着增加,例如位于高速公路上的车辆中,UE可以请求以替代下行链路数据传输模式来接收数据。

图14是根据一实施例的基于来自UE的请求来控制到UE的下行链路数据传输模式的示例过程1400的流程图。过程1400可以由任何合适的网络系统(例如任何合适的基站)来执行。例如,过程1400的一些或全部可以由图5的基带单元510和/或图8的基带单元820执行。过程1400示出了网络系统基于来自UE的以特定模式接收数据的请求和附加的网络系统信息来确定下行链路数据传输模式的方面。

过程1400开始于框1402处。在框1404处,网络系统的调度器接收网络系统信息。网络系统信息可以通过基站的一个或多个天线来接收。网络系统信息可以从多个UE接收。相应地,调度器可以获得对于请求以特定模式接收下行链路数据的UE无法获得的附加数据。网络系统信息可以包括网络调度器从中确定向本文公开的UE的下行链路数据传输模式的任何合适的信息。网络系统信息可以包括一个或多个UE的移动性状态信息、一个或多个UE的空间信道状态条件、系统负载信息、一个或多个UE的特性等,或其任何合适的组合。在框1406处,调度器接收来自UE以特定模式接收下行链路数据的请求。该请求可以包括期望的活动集数据和/或一个或多个模式选择位。

基于该请求和附加的网络系统信息,调度器确定用于向UE无线传输数据的下行链路数据传输模式。调度器还可以确定UE的活动集和/或UE的天线的子集。所确定的下行链路数据传输模式是CoMP模式或替代下行链路数据传输模式。替代下行链路数据传输模式是非CoMP模式。替代下行链路数据传输模式可以例如是跨多个网络节点进行相干合并的同步传输、跨多个网络节点进行非相干合并的传输、或从选定的最佳服务节点进行的单个传输。

参照图14,在判定框1408处,调度器确定是否准许该请求。可以基于本文公开的任何合适的信息和/或方法来准许或拒绝该请求。如果在框1408处准许了该请求,则在框1410中将在请求中识别的特定模式设置为到UE的下行链路数据传输模式。替代地,如果在框1408处拒绝该请求,则调度器可以在判定框1412处基于该请求确定是否调整下行链路数据传输参数。响应于在框1412处确定调整下行链路数据参数,调度器可以在框1414处使下行链路数据传输参数被调整。可以调整以下下行链路数据传输参数中的一个或多个:功率、时间、频率或方向。替代地或附加地,可以在不准许请求的情况下调整活动集数据。

在框1416处,活动集数据被发送到UE。活动集数据可以包括标识活动集的任何合适的数据。活动集数据可以标识UE的活动集。在一些情况下,活动集数据可以标识用于UE的活动集的变化。根据某些实例,活动集数据可以指示用于UE的活动集不改变。响应于在框1410处将特定模式设置为下行链路数据传输模式,在框1416处发送的活动集数据可以将由UE提供的期望活动集识别为用于UE的活动集。响应于在框1408处该请求被拒绝以及在框1412处确定不调整下行链路数据传输,在框1416处发送的活动集数据可以指示活动集不改变。响应于在框1408处该请求被拒绝以及在框1412处确定调整下行链路数据传输,在框1416处发送的活动集数据可以指示活动集在某些情况下不改变并且在某些其它情况下改变活动集。

在框1418处,在基于请求和附加网络系统信息确定的下行链路数据传输模式下,将下行链路数据发送到UE。UE从活动集中的一个或多个服务节点接收下行链路数据。

可以重复地执行过程1400中的一些或全部。相应地,调度器可以基于最新的请求和最新的网络系统数据来设置到UE的下行链路数据传输模式。过程1400可以针对与网络系统通信的每个UE执行。过程1400可以针对同一UE的一个或多个天线的两个或更多个不同子集执行。

进一步的实施例

参考图15至16B描述了另外的实施例。这些图示出了以具有活动集分配的不同模式服务UE的异构MIMO网络的示例。

图15是示出异构MIMO环境1500中的活动集和传输模式的分配的图。该图示出了可以在不同的下行链路数据传输模式中为不同的UE服务。如图所示,异构MIMO环境1500包括四个RRU 1502、1504、1506和1508以及三个UE 1512、1514和1516。

第一UE 1512是静态的。因此,第一UE 1512具有低移动性。第一UE1512还位于几个RRU 1502、1504和1506附近。因此,网络系统可以在CoMP模式下调度到第一UE 1512的下行链路数据传输。网络系统可以将RRU 1502、1504和1506标识为CoMP模式下的用于第一UE1502的服务节点的活动集。

第二UE 1514靠近单个RRU 1508。在没有多个服务节点可用的情况下,网络系统可以以替代下行链路数据传输模式,例如最佳服务器模式(例如,最佳服务器选择SIMO、最佳服务器选择SU-MIMO、最佳服务器选择MU-MIMO)来调度到第二UE 1514的下行链路数据传输。网络系统可以将RRU 1508标识为第二UE 1508在最佳服务器模式下的活动集。

第三UE 1516以每小时30公里的速度移动。因此,第三UE 1516具有相对较高的移动性。第一UE 1515也靠近RRU 1502和1504。在相对较高的移动性和一个以上服务节点可用的情况下,网络系统可以以诸如SFN模式的替代下行链路数据传输模式来调度到第三UE1516的下行链路数据传输。网络系统可以将RRU 1502和1504标识为第三UE 1506在SFN模式下的服务节点的活动集。

图16A和图16B是示出具有动态网络需求的异构MIMO环境1600中的活动集和传输模式的不同分配的图。这些图示出了活动集和/或下行链路数据传输模式可以由于在异构MIMO环境中网络条件变化而发生改变。例如,活动集和下行链路数据传输模式可以根据异构MIMO环境1600中活动的UE而改变。图16A和16B提供了一个示例,其中可以基于与一个或多个其它UE相关联的网络信息来确定UE的活动集。

在图16A中,在异构MIMO环境1600中存在单个UE 1612。如图所示,网络可以用活动集RRU 1606在最佳服务器模式中调度到UE 1612的下行链路数据。在这种情况下,可以不使用RRU 1602、1604和1608。

额外的UE可以进入异构MIMO环境1600。如图16B所示,相对于图16A,在异构MIMO环境1600中存在两个额外的活动UE 1614和1616。UE1614和1616都相对靠近UE 1612和RRU1606。网络可以用活动集RRU 1602、1604和1608在CoMP模式下将下行链路数据调度到UE1612、1614和1616中的每一个。在图16A中,用于UE 1612的活动集包括RRU 1606。然而,在评估到变化的网络条件(例如,UE 1614和UE 1616的额外存在以及这些UE的相关无线通信期望)时,可以重新配置环境1600,以分配资源来服务UE 1612、UE 1614、和UE 1616。重新配置可以包括例如为UE 1612分配新的一个或多个服务节点的活动集。替代地或附加地,重新配置可以包括将例如针对UE 1612的下行链路数据传输模式从图16A中的BSM改变为图16B中的CoMP。相对于单独使用RRU 1606来为三个并发UE分离波束的情况,图16B中的配置可以提供改善的空间信道条件。

尽管本文讨论的实施例提供了以CoMP模式或替代下行链路数据传输模式进行操作的各种示例,但是在许多使用情形中,其中一个或另一个是优选的。将简要讨论一些其它示例。

对于高清视频流,CoMP模式可以是优选的。对于与虚拟现实和/或增强现实相关联的下行链路数据传输,CoMP模式可以是优选的。对于较大的文件传输,CoMP模式可以是优选的。当UE处于移动状态时,对于高清视频流、虚拟和/或增强现实数据、以及相对较大的文件传输,最佳服务器模式可以是优选的。

对于较低延迟的高质量音频,软合并模式可以是优选的。对于语音呼叫和视频电话,软合并模式可以是优选的。

对于相对低延迟时间的机器人控制,非相干合并模式可以是优选的。对于工业自动化控制,非相干合并模式可以是优选的。高级驾驶辅助系统(ADAS)可以优选非相干合并模式。

术语、应用和结论

取决于实施例,本文描述的任何过程或算法的某些动作、事件或功能可以以不同的顺序执行,可以被添加、合并或完全省略(例如,并非所有描述的操作或事件对于算法的实践都是必要的)。此外,在某些实施例中,操作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器或处理器核或在其它并行架构上并发执行,而不是顺序执行。

本文中使用的条件语言,例如“能够”、“能”、“可能”、“可以”、“例如”等,除非另外特别说明或在所使用的上下文中以另有理解,否则通常旨在表达某些实施例包括而其它实施例不包括某些特征、元素和/或步骤。因此,这样的条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式是一个或多个实施例所需要的,或者一个或多个实施例必然包括用于决定在任何特定实施例中是否包括或者是否要执行这些特征、元件和/或步骤的逻辑,无论是否有其它输入或提示。术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义词,以开放式方式包容地使用,并且不排除其它元素、特征、动作、操作等。另外,当在本申请中使用时,词语“本文”、“以上”、“以下”和类似含义的词语应本申请的整体,而不是指本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下,在上述具体实施方式的详细描述中使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。另外,术语“或”以其包含的意义使用(而不是以其排他的意义使用),因此,当例如用于连接元素列表时,术语“或”是指列表中的一个、一些或所有元素。

除非另有特别说明,否则诸如短语“X、Y、Z中的至少一个”之类的不连贯语言在上下文中通常被理解为呈现项目、术语等可以是X、Y或Z,或其任何组合(例如X、Y和/或Z)。因此,这种不连贯语言通常不旨在且不应暗示某些实施例要求存在X中的至少一个、Y中的至少一个或Z中的至少一个。

除非另有明确说明,否则诸如“一”或“一个”的冠词通常应解释为包括一个或多个所述项目。因此,诸如“一设备被配置为”之类的短语旨在包括一个或多个所列举的设备。这样的一个或多个所叙述的设备也可以被共同地配置为执行所陈述的叙述。例如,“一处理器被配置为执行A、B和C”可以包括被配置为执行叙述A的第一处理器与被配置为执行叙述B和C的第二处理器一起工作。

如本文中通常使用的,术语“耦接”是指两个或更多个元件可以直接彼此耦接,或通过一个或多个中间元件进行耦接。同样地,如本文中通常使用的,术语“连接”是指两个或多个元件可以直接连接或通过一个或多个中间元件进行连接。

如本文所使用的,术语“确定”或“判定”涵盖各种各样的动作。例如,“确定”可以包括在没有用户干预的情况下通过硬件元件来计算、运算、处理、推导、生成、获取、查找(例如,在表、数据库或另一数据结构中查找)、确定等。而且,“确定”可以包括在没有用户干预的情况下通过硬件元件接收(例如,接收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)等。而且,“确定”可以包括在没有用户干预的情况下通过硬件元件进行解析、选择、挑选、建立等。

如本文所使用的,术语“提供”或“供给”涵盖各种各样的动作。例如,“提供”可以包括将值存储在存储设备的位置中以便后续检索、通过至少一个有线或无线通信介质将值直接发送给接收者、发送或存储对值的引用等。“提供”还可以包括通过硬件元件进行编码、解码、加密、解密、验核、验证等。

如本文所使用的,术语“消息”涵盖用于通信(例如,发送或接收)信息的各种格式。消息可以包括诸如XML文档、固定字段消息、逗号分隔消息等之类的信息的机器可读集合。在一些实施方式中,消息可以包括用于传输信息的一个或多个表示的信号。尽管以单数形式叙述,但应理解,消息可以由多个部分组成、发送、存储、接收等。

如本文所用,“用户界面”(也称为交互式用户界面、图形用户界面或UI)可以指的是基于网络的界面,包括数据字段和/或用于接收输入信号或提供电子信息和/或响应于任何接收到的输入信号向用户提供信息的其它控件。UI可以使用诸如超文本标记语言(HTML)、Flash、Java、.net、Web服务和富站点摘要(RSS)之类的技术全部或部分地实现。在一些实施方式中,UI可以被包括在被配置为根据所描述的一个或多个方面进行通信(例如,发送或接收数据)的独立客户端(例如,厚客户端、胖客户端)中。

如本文中所使用的,“发射-接收点”(TRP)(其可替代地称为发射接收点)可以指代收发装置或包括在装置中的一个收发元件。当被包括作为收发元件时,该装置可以包括多个TRP。TRP可以包括一个或多个天线,该天线耦合到信号处理电路。信号处理电路可以包括在装置中。TRP可以包括附加元件,以促进用于一个或多个UE的无线信号的传输或接收。这样的元件的示例可以包括电源、放大器、数模转换器、模数转换器等。当TRP被分配(诸如通过BBU)以向UE提供服务时,TRP可以说是UE的“服务节点”。

如本文所使用的,“远程无线电单元”(RRU)可以指用于控制和协调用于一个或多个UE的无线信号的发送和接收的装置。RRU可以包括或与一个或多个TRP耦接。RRU可以从TRP接收信号并且包括信号处理电路。信号处理电路可以被选择性地操作以便于对与不同TRP相关联的信号的处理。

尽管上面的详细描述已经显示、描述和指出了应用于各种实施例的新颖特征,但是可以理解的是,在不脱离本申请的精神的情况下,可以对所示装置或算法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。例如,本文描述的电路块和/或方法块可以被删除、移动、添加、细分、组合,以不同顺序布置和/或修改。这些块的每一个可以以各种不同的方式来实现。本文公开的任何方法的任何部分都可以与由一个或多个处理器执行的存储在非暂时性计算机可读存储介质上的特定指令相关联地执行。可以认识到,本文描述的某些实施例可以以不提供本文阐述的所有特征和优点的形式来实施,因为一些特征可以与其它特征分开使用或实践。本文所公开的某些实施例的范围由所附权利要求书而不是由前述描述来指示。所有在权利要求的含义和等效范围内的变化都应包含在其范围内。

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