優(yōu)先權(quán)要求
本專利申請要求于2014年11月5日提交的國際申請?zhí)杙ct/cn2014/090322的優(yōu)先權(quán),其已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人,并通過引用方式明確地并入本文。
概括地說,本公開內(nèi)容涉及無線通信,并且更具體地說,涉及用于管理用于協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)馁Y源的方法和裝置。
背景技術(shù):
為了提供諸如話音、視頻、數(shù)據(jù)、消息傳遞和廣播等各種電信服務(wù),廣泛地部署了無線通信系統(tǒng)。典型的無線通信系統(tǒng)可以使用能夠通過共享可用的系統(tǒng)資源(例如,帶寬、傳輸功率)來支持與多個(gè)用戶通信的多址技術(shù)。這種多址技術(shù)的例子包括碼分多址(cdma)系統(tǒng)、時(shí)分多址(tdma)系統(tǒng)、頻分多址(fdma)系統(tǒng)、正交頻分多址(ofdma)系統(tǒng)、單載波頻分多址(sc-fdma)系統(tǒng)、和時(shí)分同步碼分多址(td-scdma)系統(tǒng)。
在各種電信標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)采用了這些多址技術(shù)以提供使得不同的無線設(shè)備能在城市、國家、地區(qū)乃至全球?qū)用孢M(jìn)行通信的公共協(xié)議。新興電信標(biāo)準(zhǔn)的例子是長期演進(jìn)(lte)。lte/先進(jìn)的lte是對由第三代合作伙伴計(jì)劃(3gpp)頒布的通用移動電信系統(tǒng)(umts)移動標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)集。其被設(shè)計(jì)用于通過以下行為來更好地支持移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入:提高頻譜效率、降低成本、改善服務(wù)、利用新的頻譜,以及通過在下行鏈路(dl)上使用ofdma、在上行鏈路(ul)上使用sc-fdma以及使用多輸入多輸出(mimo)天線技術(shù)來與其它開放標(biāo)準(zhǔn)更好地整合。然而,隨著對移動寬帶接入的需求持續(xù)增加,存在進(jìn)一步改進(jìn)的需求。優(yōu)選地,這些改進(jìn)應(yīng)當(dāng)適用于其它多址技術(shù)和采用這些技術(shù)的電信標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開內(nèi)容的某些方面提供了一種用于由用戶設(shè)備(ue)進(jìn)行無線通信的方法。該方法通常包括:與一個(gè)或多個(gè)其他ue一起參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸,其中每個(gè)ue屬于一個(gè)組;以及至少部分地基于所述ue所屬于的組的組號和傳輸時(shí)間間隔(tti)的索引,來為所述tti確定要針對所述協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。
本公開內(nèi)容的某些方面提供了一種用于由基站進(jìn)行無線通信的方法。該方法通常包括:確定針對參與到所述基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue的不同的組,其中,由ue在傳輸時(shí)間間隔(tti)中執(zhí)行的操作至少部分地基于所述ue所屬于的組的組號和所述tti的索引;以及發(fā)送模式配置,所述模式配置指示每個(gè)組中的ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),還是中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。
如本文參考附圖所基本描述并如附圖所示的,各方面通常包括方法、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和處理系統(tǒng)?!發(fā)te”一般是指lte和先進(jìn)的lte(lte-a)。
附圖說明
圖1是示出了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的示例的示圖。
圖2是示出了接入網(wǎng)的示例的示圖。
圖3是示出了lte中的dl幀結(jié)構(gòu)的示例的示圖。
圖4是示出了lte中的ul幀結(jié)構(gòu)的示例的示圖。
圖5是示出了用戶平面和控制平面的無線協(xié)議架構(gòu)的示例的示圖。
圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了接入網(wǎng)絡(luò)中的基站和用戶設(shè)備的示例的示圖。
圖7根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了采用上行鏈路協(xié)作mimo中繼的無線通信網(wǎng)絡(luò)700。
圖8根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了例如由ue執(zhí)行的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的示例性操作。
圖9根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了例如由基站執(zhí)行的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的示例性操作。
圖10根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了由在每個(gè)tti期間屬于不同ue組并且參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)膗e執(zhí)行的操作的示例性時(shí)間線。
圖11根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了將頻率資源分配給參與到基站(例如,enb)的協(xié)作ul傳輸?shù)膗e。
圖12a-12c根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了用于ue/ms-rn、rn-bs和ue/ms-rn-bs鏈路的可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的圖示。
圖13根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了基于預(yù)測的數(shù)據(jù)速率來確定中繼ue的協(xié)作集合。
圖14根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了作為可用中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)量的函數(shù)的、窮舉搜索算法與快速算法的復(fù)雜度和存儲器使用的比較的圖形表示。
具體實(shí)施方式
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)在ue和服務(wù)基站之間不能成功地進(jìn)行直接傳輸時(shí),可以通過采用上行鏈路協(xié)作mimo中繼來顯著改善小區(qū)邊緣處的ue的性能。ul協(xié)作mimo傳輸可以包括由網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)其他活動和/或空閑ue的來對ue上行鏈路數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)會性的分布式mimo中繼。已經(jīng)針對采用ul協(xié)作mimo通信的ue報(bào)告了理想場景下的顯著的小區(qū)邊緣性能增益。然而,對傳輸機(jī)會和資源(包括功率和頻率資源)的建模以及確定協(xié)作mimo中繼集合以在多跳場景中實(shí)現(xiàn)協(xié)作mimo中繼傳輸是一個(gè)挑戰(zhàn)。本公開內(nèi)容的各方面提供了管理各種資源以實(shí)現(xiàn)ul協(xié)作mimo中繼的機(jī)制,其包括時(shí)間交織、頻域資源分配、功率控制、協(xié)作模式配置、協(xié)作集合確定、速率預(yù)測、速率請求等。
在本公開內(nèi)容的某些方面,ue可以與網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)其他ue一起參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸??梢詫⑴c到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue分組在不同的ue組中,使得每個(gè)ue屬于特定的ue組?;究梢韵蛎總€(gè)ue發(fā)送模式配置,所述模式配置指示ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),還是被配置為中繼從作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。在一個(gè)方面,對于每個(gè)傳輸時(shí)間間隔(tti),ue可以至少部分地基于ue所屬于的組的組號和tti的索引,來確定要針對協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。在一個(gè)方面,對所述至少一個(gè)操作的確定還可以基于指示ue是否要作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)的接收到的模式配置(例如,從基站)。在某些方面,可以基于窮舉搜索算法或快速算法(如進(jìn)一步討論)來確定用于中繼源ue的數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹e的協(xié)作集合。
下面結(jié)合附圖所闡述的詳細(xì)描述旨在作為對各種配置的描述,而不旨在表示可以實(shí)踐本文描述的概念的唯一配置。出于提供對各種概念的透徹理解的目的,詳細(xì)描述包括特定細(xì)節(jié)。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐這些概念。在一些實(shí)例中,以框圖的形式示出公知的結(jié)構(gòu)和組件,以避免模糊這些概念。
現(xiàn)將參照各種裝置和方法來呈現(xiàn)電信系統(tǒng)的若干方面。這些裝置和方法將在下面的詳細(xì)描述中進(jìn)行描述,并且在附圖中通過各種框、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法等等(其統(tǒng)稱為“要素”)來示出??梢允褂糜布?、軟件或者其組合來實(shí)現(xiàn)這些要素。至于這些要素是實(shí)現(xiàn)成硬件還是實(shí)現(xiàn)成軟件,取決于具體的應(yīng)用和對整個(gè)系統(tǒng)所施加的設(shè)計(jì)約束條件。
通過示例的方式,要素或者要素的任何部分或者要素的任意組合,可以用包括一個(gè)或多個(gè)處理器的“處理系統(tǒng)”來實(shí)現(xiàn)。處理器的例子包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(dsp)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、可編程邏輯器件(pld)、狀態(tài)機(jī)、門控邏輯器件、分立硬件電路和被配置為執(zhí)行貫穿本公開內(nèi)容所描述的各種功能的其它適當(dāng)硬件。處理系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)處理器可以執(zhí)行軟件。無論被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其它術(shù)語,軟件應(yīng)當(dāng)被廣意地解釋為意味著指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應(yīng)用、軟件應(yīng)用、軟件包、固件、例程、子例程、對象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行的線程、過程、函數(shù)等等。
因此,在一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例中,所描述的功能可以以硬件、軟件或者其組合來實(shí)現(xiàn)。如果以軟件來實(shí)現(xiàn),則可以將這些功能存儲或編碼為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的一個(gè)或多個(gè)指令或代碼。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)能夠存取的任何可用介質(zhì)。通過示例的方式而不是限制的方式,這種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括ram、rom、eeprom、pcm(相變存儲器)、閃存、cd-rom或其他光盤存儲器、磁盤存儲器、或其他磁存儲設(shè)備、或可以用于攜帶或存儲計(jì)算機(jī)能夠存取的指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼的任何其他介質(zhì)。如本文中所使用的,磁盤和光盤包括壓縮光盤(cd)、激光光盤、光盤、數(shù)字通用光盤(dvd)、軟盤和藍(lán)光光盤,其中磁盤通常磁性地復(fù)制數(shù)據(jù),而光盤則用激光來光學(xué)地復(fù)制數(shù)據(jù)。上面的組合也應(yīng)當(dāng)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
圖1是示出了其中可以實(shí)踐本公開內(nèi)容的各方面的lte網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100的示圖。
例如,如上所述,ue(例如,ue102)可以與一個(gè)或多個(gè)其他ue(未示出)一起參與到基站(例如,enb,106或108)的協(xié)作上行鏈路傳輸,其中每個(gè)ue102屬于一組ue。ue102可以至少部分地基于ue102所屬于的組的組號和傳輸時(shí)間間隔(tti)的索引,來為所述tti確定要針對所述協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。一個(gè)或多個(gè)enb(例如,106和108)可以確定針對參與到該基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue(例如,ue102)的、不同的組,以及發(fā)送模式配置,所述模式配置指示每個(gè)組中的ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),還是中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。enb(例如,106和108)可以基于下面進(jìn)一步討論的窮舉算法或快速算法來確定要被配置為作為中繼進(jìn)行發(fā)送的ue的協(xié)作集合。
lte網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100可以被稱為演進(jìn)分組系統(tǒng)(eps)100。eps100可以包括一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備(ue)102、演進(jìn)umts陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(e-utran)104、演進(jìn)分組核心(epc)110、歸屬訂戶服務(wù)器(hss)120、和運(yùn)營商的ip服務(wù)122。eps可以與其他接入網(wǎng)絡(luò)互連,但是為了簡單起見,未示出這些實(shí)體/接口。示例性的其他接入網(wǎng)絡(luò)可以包括ip多媒體子系統(tǒng)(ims)pdn、因特網(wǎng)pdn、管理pdn(例如,設(shè)置pdn)、運(yùn)營方特定的pdn、運(yùn)營商特定的pdn和/或gpspdn。如圖所示,eps提供分組交換服務(wù),然而,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的,貫穿本公開內(nèi)容呈現(xiàn)的各種概念可以擴(kuò)展到提供電路交換服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。
e-utran包括演進(jìn)型節(jié)點(diǎn)b(enb)106和其它enb108。enb106提供朝向ue102的用戶和控制平面協(xié)議終止。enb106可以經(jīng)由x2接口(例如,回程)連接到其它enb108。enb106還可以被稱為基站、節(jié)點(diǎn)b、接入點(diǎn)、基站收發(fā)臺、無線基站、無線收發(fā)機(jī)、收發(fā)機(jī)功能單元、基本服務(wù)集(bss)、擴(kuò)展服務(wù)集(ess)、接入點(diǎn)、或一些其它的適當(dāng)術(shù)語。enb106可以為ue102提供到epc110的接入點(diǎn)。ue102的例子包括蜂窩電話、智能電話、會話發(fā)起協(xié)議(sip)電話、膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、衛(wèi)星無線設(shè)備、全球定位系統(tǒng)、多媒體設(shè)備、視頻設(shè)備、數(shù)字音頻播放器、(例如mp3播放器)、照相機(jī)、游戲控制臺、平板設(shè)備、上網(wǎng)本、智能本、超極本、或任何其它類似功能的設(shè)備。ue102還可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為移動站、訂戶站、移動單元、訂戶單元、無線單元、遠(yuǎn)程單元、移動設(shè)備、無線設(shè)備、無線通信設(shè)備、遠(yuǎn)程設(shè)備、移動訂戶站、接入終端、移動終端、無線終端、遠(yuǎn)程終端、手持設(shè)備、用戶代理、移動客戶端、客戶端、娛樂設(shè)備、電器、車輛/汽車組件或者一些其它的適當(dāng)術(shù)語。
enb106由s1接口連接到epc110。epc110包括移動性管理實(shí)體(mme)112、其它mme114、服務(wù)網(wǎng)關(guān)116、和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(pdn)網(wǎng)關(guān)118。mme112是處理ue102和epc110之間的信號傳送的控制節(jié)點(diǎn)。通常,mme112提供承載和連接管理。所有的用戶ip分組都是通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)116進(jìn)行傳送的,服務(wù)網(wǎng)關(guān)116本身連接到pdn網(wǎng)關(guān)118。pdn網(wǎng)關(guān)118提供ueip地址分配以及其它功能。pdn網(wǎng)關(guān)118連接到運(yùn)營商的ip服務(wù)122。運(yùn)營商的ip服務(wù)122可以包括例如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、ip多媒體子系統(tǒng)(ims)以及ps(分組交換)流服務(wù)(pss)。以這種方式,ue102可以通過lte網(wǎng)絡(luò)耦合到pdn。
圖2是示出了lte網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的接入網(wǎng)絡(luò)200的例子的示圖,在所述接入網(wǎng)絡(luò)200中可以以其實(shí)踐本公開內(nèi)容的各方面。在這個(gè)例子中,將接入網(wǎng)絡(luò)200劃分成數(shù)個(gè)蜂窩區(qū)域(小區(qū))202。一個(gè)或多個(gè)較低功率級的enb208可以具有與小區(qū)202中的一個(gè)或多個(gè)小區(qū)相重疊的蜂窩區(qū)域210。較低功率級的enb208可以被稱為遠(yuǎn)程無線頭端(rrh)。較低功率級的enb208可以是毫微微小區(qū)(例如家庭enb(henb))、微微小區(qū)或微小區(qū)。每個(gè)宏enb204被分配給相應(yīng)的小區(qū)202并且經(jīng)配置為小區(qū)202中的所有ue206提供到epc110的接入點(diǎn)。在接入網(wǎng)絡(luò)200的這個(gè)例子中沒有集中控制器,但是可以在可替代的配置中使用集中式控制器。enb204負(fù)責(zé)所有無線相關(guān)的功能,包括無線承載控制、準(zhǔn)入控制、移動性控制、調(diào)度、安全性、以及到服務(wù)網(wǎng)關(guān)116的連接性。網(wǎng)絡(luò)200還可以包括一個(gè)或多個(gè)中繼(未示出)。根據(jù)一個(gè)應(yīng)用,ue可以用作中繼。
由接入網(wǎng)絡(luò)200采用的調(diào)制和多址方案可以取決于所部署的具體通信標(biāo)準(zhǔn)而變化。在lte應(yīng)用中,在dl上使用ofdm并且在ul上使用sc-fdma,以支持頻分雙工(fdd)和時(shí)分雙工(tdd)二者。如本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)接下來的詳細(xì)描述將容易理解的,本文中給出的各種概念良好地適用于lte應(yīng)用。然而,這些概念可以容易地?cái)U(kuò)展到采用其它調(diào)制和多址技術(shù)的其它電信標(biāo)準(zhǔn)。通過示例的方式,這些概念可以擴(kuò)展到演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(ev-do)或超移動寬帶(umb)。ev-do和umb是由第三代合作伙伴計(jì)劃2(3gpp2)公布的、作為cdma2000標(biāo)準(zhǔn)族一部分的空中接口標(biāo)準(zhǔn)并且采用cdma以提供到移動站的寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。這些概念還可以擴(kuò)展到:采用寬帶cdma(w-cdma)和cdma的其它變型的通用陸地?zé)o線接入(utra),例如td-scdma;采用tdma的全球移動系統(tǒng)(gsm);和采用ofdma的演進(jìn)的utra(e-utra)、超移動帶寬(umb)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20和閃速ofdm(flash-ofdm)。在來自3gpp組織的文獻(xiàn)中描述了utra、e-utra、umts、lte和gsm。在來自3gpp2組織的文獻(xiàn)中描述了cdma2000和umb。實(shí)際所采用的無線通信標(biāo)準(zhǔn)和多址技術(shù)將取決于特定應(yīng)用和對系統(tǒng)施加的整體設(shè)計(jì)約束。
enb204可以具有支持mimo技術(shù)的多個(gè)天線。mimo技術(shù)的使用使得enb204能夠利用空間域來支持空間復(fù)用、波束成形和發(fā)射分集??臻g復(fù)用可以用于在同一個(gè)頻率上同時(shí)發(fā)送不同的數(shù)據(jù)流??梢詫?shù)據(jù)流發(fā)送給單個(gè)ue206以提高數(shù)據(jù)速率或發(fā)送給多個(gè)ue206以提高整體系統(tǒng)容量。這可以通過對每個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行空間預(yù)編碼(例如,施加對振幅和相位的縮放)并且隨后通過dl上的多個(gè)發(fā)送天線來發(fā)送每個(gè)空間預(yù)編碼的流來實(shí)現(xiàn)。到達(dá)ue(206)處的空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流具有不同的空間簽名,這使得每個(gè)ue206能夠恢復(fù)去往ue206的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流。在ul上,每個(gè)ue206發(fā)送空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流,這使得enb204能夠識別每個(gè)空間預(yù)編碼的數(shù)據(jù)流的源。
當(dāng)信道狀況良好時(shí),通常使用空間復(fù)用。當(dāng)信道狀況較差時(shí),可以使用波束成形來將傳輸能量集中到一個(gè)或多個(gè)方向上。這可以由對通過多個(gè)天線進(jìn)行發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間預(yù)編碼來實(shí)現(xiàn)。為了在小區(qū)的邊緣處獲得良好的覆蓋,可以結(jié)合發(fā)射分集來使用單個(gè)流波束成形傳輸。
在某些情況下,處于小區(qū)202的小區(qū)邊緣的ue206可能由于功率限制、ul干擾等而無法在ul上與其服務(wù)enb204有效地通信。在本公開內(nèi)容的某些方面,ue206可以與小區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)其他ue一起參與到服務(wù)enb204的協(xié)作上行鏈路傳輸。這可能導(dǎo)致顯著的小區(qū)邊緣性能增益。服務(wù)enb204可以確定針對參與到該enb204的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue206的、不同的組,并且發(fā)送模式配置,所述模式配置指示每組中的ue206是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)還是中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue206接收到的數(shù)據(jù)。每個(gè)ue206可以至少部分地基于ue所屬于的組的組號和tti的索引,來為每個(gè)tti確定要針對協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。
在接下來的詳細(xì)描述中,將參照在dl上支持ofdm的mimo系統(tǒng)來描述接入網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面。ofdm是在ofdm符號內(nèi)的數(shù)個(gè)子載波上調(diào)制數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻技術(shù)。子載波以精確的頻率間隔開。所述間隔提供了使得接收機(jī)能夠從子載波恢復(fù)數(shù)據(jù)的“正交性”。在時(shí)域中,可以向每個(gè)ofdm符號添加保護(hù)間隔(例如循環(huán)前綴)以對抗ofdm符號間干擾。ul可以使用dft擴(kuò)展ofdm信號的形式的sc-fdma以補(bǔ)償高的峰均功率比(papr)。
圖3是示出了lte中dl幀結(jié)構(gòu)的例子的示圖300??梢詫?10ms)劃分成具有索引0至9的10個(gè)大小相等的子幀。每個(gè)子幀可以包括兩個(gè)連續(xù)的時(shí)隙??梢允褂觅Y源網(wǎng)格來表示兩個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙包括資源塊??梢詫①Y源網(wǎng)格劃分成多個(gè)資源單元。在lte中,資源塊包含頻域中的12個(gè)連續(xù)子載波,并且對于每個(gè)ofdm符號中的正常循環(huán)前綴來說,包含時(shí)域中的7個(gè)連續(xù)ofdm符號,或包含84個(gè)資源單元。對于擴(kuò)展的循環(huán)前綴,資源塊包含時(shí)域中的6個(gè)連續(xù)ofdm符號并具有72個(gè)資源單元。資源單元中的一些(如被標(biāo)記為r302、r304的資源單元)包括dl參考信號(dl-rs)。dl-rs包括小區(qū)特定rs(crs)(有時(shí)還被稱為公共rs)302和ue特定rs(ue-rs)304。ue-rs304僅在相應(yīng)的物理dl共享信道(pdsch)映射于其上的資源塊上進(jìn)行發(fā)送。每個(gè)資源單元攜帶的比特?cái)?shù)取決于調(diào)制方案。因此,ue接收的資源塊越多以及調(diào)制方案越高,則針對ue的數(shù)據(jù)速率越高。
在lte中,enb可以發(fā)送針對所述enb中的每一個(gè)小區(qū)的主同步信號(pss)和輔助同步信號(sss)??梢苑謩e在具有普通循環(huán)前綴情況下的各無線幀的子幀0和5的每一個(gè)中的符號周期6和5中發(fā)送主同步信號和輔助同步信號,如圖2所示。這些同步信號可以由ue用于小區(qū)檢測和小區(qū)獲取。enb可以在子幀0的時(shí)隙1中的符號周期0至3中發(fā)送物理廣播信道(pbch)。pbch可以攜帶某些系統(tǒng)信息。
enb可以僅在每一個(gè)子幀的第一符號周期中發(fā)送物理控制格式指示符信道(pcfich)。pcfich可以傳遞用于控制信道的數(shù)個(gè)符號周期(m),其中m可以等于1、2或3,并可以從子幀到子幀而變化。針對小的系統(tǒng)帶寬(例如,具有小于10個(gè)rb),m還可以等于4。enb可以在每一個(gè)子幀的前m個(gè)符號周期中發(fā)送物理h-arq指示符信道(phich)和物理下行鏈路控制信道(pdcch)。phich可以攜帶用以支持混合自動重傳請求(h-arq)的信息。pdcch可以攜帶關(guān)于ue的資源分配的信息和下行鏈路信道的控制信息。enb可以在每一個(gè)子幀的剩余符號周期中發(fā)送物理下行鏈路共享信道(pdsch)。pdsch可以在下行鏈路上攜帶針對被調(diào)度用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膗e的數(shù)據(jù)。
enb可以在由所述enb使用的系統(tǒng)帶寬的中間1.08mhz中發(fā)送pss、sss和pbch。enb可以在發(fā)送pcfich和phich的每一個(gè)符號周期的整個(gè)系統(tǒng)帶寬中發(fā)送pcfich和phich信道。enb可以在系統(tǒng)帶寬的某些部分中向ue的組發(fā)送pdcch。enb可以在系統(tǒng)帶寬的特定部分中向特定的ue發(fā)送pdsch。enb可以以廣播方式向所有ue發(fā)送pss、sss、pbch、pcfich和phich,可以以單播方式向特定的ue發(fā)送pdcch,并且還可以以單播方式向特定的ue發(fā)送pdsch。
在每一個(gè)符號周期中,數(shù)個(gè)資源單元可能是可用的。每一個(gè)資源單元可以覆蓋一個(gè)符號周期中的一個(gè)子載波,并且每一個(gè)資源單元可以用于發(fā)送一個(gè)調(diào)制符號(其可以是實(shí)數(shù)值或復(fù)數(shù)值)。可以將每一個(gè)符號周期中未針對參考信號的資源單元設(shè)置成資源單元組(reg)。每一個(gè)reg可以包括一個(gè)符號周期中四個(gè)資源單元。pcfich可以占據(jù)符號周期0中的四個(gè)reg,這四個(gè)reg在頻率上大約均勻地間隔開。phich可以占據(jù)一個(gè)或多個(gè)可配置符號周期中的三個(gè)reg,這三個(gè)reg在頻率上散布開。例如,針對phich的三個(gè)reg可以全部屬于符號周期0,或者可以散布在符號周期0、1和2中。pdcch可以占據(jù)前m個(gè)符號周期中的9、18、32或者64個(gè)reg,這些reg可以是從可用的reg中選擇的。對于pdcch來說,僅允許reg的某些組合。在本方法和裝置的方面中,子幀可以包括多于一個(gè)pdcch。
ue可以知道用于phich和pcfich的特定reg。ue可以搜索用于pdcch的不同的reg的組合。要搜索的組合的數(shù)量典型地小于用于所述pdcch的允許的組合的數(shù)量。enb可以在ue將搜索的組合的任意組合中向所述ue發(fā)送pdcch。
圖4是示出了lte中的ul幀結(jié)構(gòu)的例子的示圖400。針對ul的可用資源塊可以被劃分為數(shù)據(jù)段和控制段??刂贫慰梢孕纬稍谙到y(tǒng)帶寬的兩個(gè)邊緣處并且可以具有可配置的大小??梢詫⒖刂贫沃械馁Y源塊指派給ue用于控制信息的發(fā)送。數(shù)據(jù)段可以包括控制段中未包括的所有資源塊。ul幀結(jié)構(gòu)使得數(shù)據(jù)段包括連續(xù)子載波,這允許將數(shù)據(jù)段中的所有連續(xù)子載波指派給單個(gè)ue。
可以將控制段中的資源塊410a、410b指派給ue以向enb發(fā)送控制信息。還可以將數(shù)據(jù)段中的資源塊420a、420b指派給ue以向enb發(fā)送數(shù)據(jù)。ue可以在控制段中所指派的資源塊上的物理ul控制信道(pucch)中發(fā)送控制信息。ue可以在數(shù)據(jù)段中所指派的資源塊上的物理ul共享信道(pusch)中僅發(fā)送數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息兩者。ul傳輸可以橫跨子幀的全部兩個(gè)時(shí)隙并且可以跨越頻率來跳變。
可以使用資源塊的集合來執(zhí)行初始系統(tǒng)接入以及實(shí)現(xiàn)物理隨機(jī)接入信道(prach)430中的ul同步。prach430攜帶隨機(jī)序列并且不能攜帶任何ul數(shù)據(jù)/信令。每個(gè)隨機(jī)接入前導(dǎo)占有對應(yīng)于6個(gè)連續(xù)資源塊的帶寬。起始頻率由網(wǎng)絡(luò)指定。也就是說,隨機(jī)接入前導(dǎo)的傳輸受限于某些時(shí)間和頻率資源。不存在針對prach的頻率跳變。單個(gè)子幀(1ms)或幾個(gè)連續(xù)子幀的序列中攜帶有prach嘗試,并且ue可以每幀(10ms)僅進(jìn)行單個(gè)prach嘗試。
圖5是示出了lte中針對用戶平面和控制平面的無線協(xié)議架構(gòu)的例子的示圖500。針對ue和enb的無線協(xié)議架構(gòu)被示出為具有三層:層1、層2和層3。層1(l1層)是最低層并且實(shí)現(xiàn)各種物理層信號處理功能。l1層在本文中將被稱為物理層506。層2(l2層)508在物理層506之上并且負(fù)責(zé)物理層506上的、ue和enb之間的鏈路。
在用戶平面中,l2層508包括介質(zhì)訪問控制(mac)子層510、無線鏈路控制(rlc)子層512和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(pdcp)子層514,這些子層終止于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的enb處。盡管沒有示出,但ue可以具有在l2層508之上的若干上層,所述若干上層包括終止于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的pdn網(wǎng)關(guān)118處的網(wǎng)絡(luò)層(例如,ip層),以及終止于連接的另一端(例如遠(yuǎn)端ue、服務(wù)器等)處的應(yīng)用層。
pdcp子層514提供不同的無線承載和邏輯信道之間的復(fù)用。pdcp子層514還提供針對上層數(shù)據(jù)分組的報(bào)頭壓縮以減少無線傳輸開銷,通過加密數(shù)據(jù)分組提供安全性,并且為ue提供enb之間的切換支持。rlc子層512提供上層數(shù)據(jù)分組的分段和重組、丟失數(shù)據(jù)分組的重傳以及數(shù)據(jù)分組的重新排序以補(bǔ)償由混合自動重傳請求(harq)導(dǎo)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(fù)用。mac子層510還負(fù)責(zé)在ue之間分配一個(gè)小區(qū)中的各種無線資源(例如,資源塊)。mac子層510還負(fù)責(zé)harq操作。
在控制平面中,除了以下的例外之處,針對ue和enb的無線協(xié)議架構(gòu)對于物理層506和l2層508是基本相同的,所述例外之處是:對于控制平面而言沒有報(bào)頭壓縮功能??刂破矫孢€包括層3(l3層)中的無線資源控制(rrc)子層516。rrc子層516負(fù)責(zé)獲取無線資源(即無線承載)并且負(fù)責(zé)使用enb和ue之間的rrc信令來配置低層。
圖6是在接入網(wǎng)絡(luò)中與ue650通信的enb610的框圖,在所述接入網(wǎng)絡(luò)中可以實(shí)踐本公開內(nèi)容的各方面。
例如,enb610可以確定參與到enb610的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue(例如,ue650)的、不同的組,并且可以發(fā)送模式配置,所述模式配置指示每個(gè)組中的ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)還是中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。enb610可以向ue發(fā)送組信息。ue650可以與一個(gè)或多個(gè)其他ue(未示出)一起參與到enb610的協(xié)作上行鏈路傳輸。ue650可以至少部分地基于所述ue所屬于的組的組號和tti的索引,來為每個(gè)tti確定要針對所述協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。此外,如下面進(jìn)一步討論的,enb610可以基于窮舉搜索算法或快速算法中的至少一個(gè)來確定要被配置為中繼由ue650發(fā)送的數(shù)據(jù)的、ue的協(xié)作集合。
在dl中,向控制器/處理器675提供來自核心網(wǎng)的上層分組。控制器/處理器675實(shí)現(xiàn)l2層的功能。在dl中,控制器/處理器675提供報(bào)頭壓縮、加密、分組分段和重新排序、邏輯信道和傳輸信道之間的復(fù)用,以及基于各種優(yōu)先級度量的到ue650的無線資源分配??刂破?處理器675還負(fù)責(zé)harq操作、對丟失分組的重發(fā)、以及到ue650的信號發(fā)送。
tx處理器616實(shí)現(xiàn)針對l1層(即物理層)的各種信號處理功能。信號處理功能包括:編碼和交織以促進(jìn)ue650處的前向糾錯(fec),和基于各種調(diào)制方案(例如二進(jìn)制相移鍵控(bpsk)、正交相移鍵控(qpsk)、m相移鍵控(m-psk)、m正交幅度調(diào)制(m-qam))向信號星座進(jìn)行映射。隨后將經(jīng)編碼和經(jīng)調(diào)制的符號分離成并行流。隨后將每個(gè)流映射到ofdm子載波、在時(shí)域和/或頻域上與參考信號(例如導(dǎo)頻)進(jìn)行復(fù)用、并且隨后使用反向快速傅里葉變換(ifft)組合在一起以產(chǎn)生攜帶時(shí)域ofdm符號流的物理信道。對ofdm流進(jìn)行空間預(yù)編碼以產(chǎn)生多個(gè)空間流??梢允褂脕碜孕诺拦烙?jì)器674的信道估計(jì)來確定編碼和調(diào)制方案,以及使用其用于空間處理。信道估計(jì)可以從參考信號和/或由ue650發(fā)送的信道狀況反饋推導(dǎo)出。隨后經(jīng)由分別的發(fā)射機(jī)618tx將每個(gè)空間流提供給不同的天線620。每個(gè)發(fā)射機(jī)618tx將rf載波調(diào)制有相應(yīng)的空間流以用于傳輸。
在ue650處,每個(gè)接收機(jī)654rx通過其相應(yīng)的天線652接收信號。每個(gè)接收機(jī)654rx恢復(fù)調(diào)制到rf載波上的信息并且向接收(rx)處理器656提供所述信息。rx處理器656實(shí)現(xiàn)l1層的各種信號處理功能。rx處理器656執(zhí)行對信息的空間處理以恢復(fù)去往ue650的任何空間流。如果多個(gè)空間流要去往ue650,則rx處理器656可以將它們組合成單個(gè)ofdm符號流。隨后rx處理器656使用快速傅里葉變換(fft)將ofdm符號流從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域。頻域信號包括針對ofdm信號的每個(gè)子載波的分別的ofdm符號流。通過確定由enb610發(fā)送的最可能的信號星座點(diǎn),來恢復(fù)和解調(diào)每個(gè)子載波上的符號和參考信號。這些軟決定可以基于由信道估計(jì)器658所計(jì)算的信道估計(jì)。隨后對軟決定進(jìn)行解碼和解交織以恢復(fù)最初由enb610在物理信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制信號。隨后將數(shù)據(jù)和控制信號提供給控制器/處理器659。
控制器/處理器659實(shí)現(xiàn)l2層??刂破?處理器可以與存儲有程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲器660相關(guān)聯(lián)。存儲器660可以稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在ul中,控制器/處理器659提供傳輸信道和邏輯信道之間的解復(fù)用、分組重組、解密、報(bào)頭解壓縮、控制信號處理,以恢復(fù)來自核心網(wǎng)的上層分組。隨后向數(shù)據(jù)宿662提供上層分組,數(shù)據(jù)宿662表示l2層之上的所有協(xié)議層。還可以向數(shù)據(jù)宿662提供各種控制信號用于l3處理??刂破?處理器659還負(fù)責(zé)使用確認(rèn)(ack)和/或否定確認(rèn)(nack)協(xié)議進(jìn)行檢錯以支持harq操作。
在ul中,使用數(shù)據(jù)源667來向控制器/處理器659提供上層分組。數(shù)據(jù)源667表示l2層之上的所有協(xié)議層。類似于結(jié)合由enb610進(jìn)行的dl傳輸來描述的功能,控制器/處理器659基于enb610進(jìn)行的無線資源分配,通過提供報(bào)頭壓縮、加密、分組分段和重新排序、以及邏輯信道和傳輸信道之間的復(fù)用來實(shí)現(xiàn)針對用戶平面和控制平面的l2層??刂破?處理器659還負(fù)責(zé)harq操作、丟失分組的重發(fā)、和到enb610的信令。
tx處理器668可以使用由信道估計(jì)器658從參考信號或由enb610發(fā)送的反饋推導(dǎo)出的信道估計(jì)來選擇合適的編碼和調(diào)制方案,以及促進(jìn)空間處理。經(jīng)由分別的發(fā)射機(jī)654tx向不同的天線652提供由tx處理器668產(chǎn)生的空間流。每個(gè)發(fā)射機(jī)654tx將rf載波調(diào)制有相應(yīng)的空間流以用于傳輸。
以類似于結(jié)合ue650處的接收機(jī)功能所描述的方式在enb610處對ul傳輸進(jìn)行處理。每個(gè)接收機(jī)618rx通過其相應(yīng)的天線620接收信號。每個(gè)接收機(jī)618rx恢復(fù)調(diào)制到rf載波上的信息并且向rx處理器670提供所述信息。rx處理器670可以實(shí)現(xiàn)l1層。
控制器/處理器675實(shí)現(xiàn)l2層??刂破?處理器675可以與存儲有程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲器676相關(guān)聯(lián)。存儲器676可以被稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在ul中,控制器/處理器675提供傳輸信道和邏輯信道之間的解復(fù)用、分組重組、解密、報(bào)頭解壓縮、控制信號處理以恢復(fù)來自ue650的上層分組??梢韵蚝诵木W(wǎng)提供來自控制器/處理器675的上層分組??刂破?處理器675還負(fù)責(zé)使用ack和/或nack協(xié)議來檢錯,以支持harq操作??刂破?處理器675、659可以分別指導(dǎo)在enb610和ue650處的操作。
enb610處的控制器/處理器675和/或其他處理器和模塊可以執(zhí)行或指導(dǎo)操作,所述操作例如圖9中的操作900和/或本文描述的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的技術(shù)的其他過程。ue650處的控制器/處理器659和/或其他處理器和模塊可以執(zhí)行或指導(dǎo)操作,所述操作例如圖8中的操作800,和/或本文描述的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的技術(shù)的其它過程。在某些方面,可以使用圖6所示的任意組件中的一個(gè)或多個(gè)來執(zhí)行示例性操作800和900和/或本文所描述的技術(shù)的其他過程。存儲器660和676可以分別存儲用于ue650和enb610的數(shù)據(jù)和程序代碼,所述數(shù)據(jù)和程序代碼可由ue650和enb610的一個(gè)或多個(gè)其他組件訪問和執(zhí)行。
管理用于協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)馁Y源
本公開內(nèi)容的某些方面提供用于管理用于協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)馁Y源的機(jī)制,由此將ue置于不同的組中。不同組中的ue可以在不同的時(shí)隙或傳輸時(shí)間間隔(tti)中執(zhí)行不同的操作。換句話說,在給定tti中由給定ue執(zhí)行的特定操作可以取決于ue所屬于的組以及tti索引二者。
圖7示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,采用上行鏈路協(xié)作mimo中繼的無線通信網(wǎng)絡(luò)700。當(dāng)在小區(qū)710內(nèi)操作時(shí),移動節(jié)點(diǎn)(例如,ue)通常能夠以可接受數(shù)據(jù)速率在基站的直接鏈路上發(fā)送ul數(shù)據(jù)。例如,如圖7所示,小區(qū)710內(nèi)的源移動節(jié)點(diǎn)702可以在移動-基站直接鏈路730上向基站720(例如,enb)傳輸ul數(shù)據(jù)。
然而,在小區(qū)邊緣處操作的移動節(jié)點(diǎn)可能例如由于功率約束、來自附近的其它更強(qiáng)ue的ul干擾等而不能以可接受的數(shù)據(jù)速率有效地將ul數(shù)據(jù)傳輸?shù)交?。例如,在小區(qū)710的邊緣處所示的源移動節(jié)點(diǎn)704可能例如由于功率約束、來自相鄰移動節(jié)點(diǎn)(例如,移動節(jié)點(diǎn)706)的ul干擾等而不能有效地將ul數(shù)據(jù)傳輸?shù)交?20。在某些方面,源移動節(jié)點(diǎn)704可以使用中間中繼移動節(jié)點(diǎn)(例如,中繼移動節(jié)點(diǎn)706)來向基站720傳輸ul數(shù)據(jù),中繼移動節(jié)點(diǎn)對由移動節(jié)點(diǎn)704發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼。
如圖7所示,源移動節(jié)點(diǎn)704可以在移動-中繼廣播鏈路740上廣播ul數(shù)據(jù)。中繼移動節(jié)點(diǎn)706可以從源移動節(jié)點(diǎn)704接收ul數(shù)據(jù)的這種傳輸,并且可以協(xié)作地在中繼-基站協(xié)作mimo鏈路750上將該傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到基站720。在某些方面,可以通過多跳來將源移動節(jié)點(diǎn)704的ul數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送到基站720。例如,中繼移動節(jié)點(diǎn)706可以將數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到另一組中繼節(jié)點(diǎn)(未示出),所述另一組中繼節(jié)點(diǎn)隨后可以將該數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)到基站720。
在本公開內(nèi)容的某些方面,ue(例如,移動節(jié)點(diǎn)704)可以與網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)其他ue(例如,中繼移動節(jié)點(diǎn)706)一起參與到基站(例如,基站720)的協(xié)作上行鏈路傳輸。如上所述,根據(jù)某些方面,參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue可以被分組在不同的ue組(例如,由基站)中,使得每個(gè)ue屬于特定的ue組。在一個(gè)方面,可以定義具有組索引u=0,1,2,3的四組(u)ue。在某些方面,基站可以向每個(gè)ue發(fā)送模式配置,所述模式配置指示所述ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),還是被配置為中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一個(gè)ue接收到的數(shù)據(jù)。
在一個(gè)方面,對于每個(gè)傳輸時(shí)間間隔(tti),ue可以至少部分地基于ue所屬于的組的組號和tti的索引來確定要針對協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。在一些情況下,對至少一個(gè)操作的確定還可以基于指示ue是否要作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)的接收到的模式配置(例如來自基站)。
圖8示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,例如由ue(例如,圖7中所示的ue702、704或706中的一個(gè))執(zhí)行的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的示例性操作800。操作800可以在802處,通過與一個(gè)或多個(gè)其他ue一起參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸而開始,其中每個(gè)ue屬于一個(gè)組。在804,ue可以至少部分地基于ue所屬于的組和tti的索引來為tti確定要針對協(xié)作上行鏈路傳輸來執(zhí)行的至少一個(gè)操作。
圖9示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,例如由基站(例如,圖7中所示的bs720)執(zhí)行的用于管理用于ul協(xié)作傳輸?shù)馁Y源的示例性操作900。操作900可以在902處,通過確定參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)亩鄠€(gè)ue的、不同的組而開始,其中由ue在tti中執(zhí)行的操作至少部分地基于ue所屬于的組的組號和tti的索引。在904處,基站可以發(fā)送模式配置,所述模式配置指示每組中的ue是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),還是被配置為中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。
ue可以在任何給定tti中執(zhí)行的各種操作包括:作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)、從作為數(shù)據(jù)源來進(jìn)行發(fā)送的另一ue接收數(shù)據(jù)、解碼從作為數(shù)據(jù)源來進(jìn)行發(fā)送的另一ue接收到的數(shù)據(jù)、或作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)。在一方面,ue可以例如從基站接收關(guān)于ue所屬于的組的組號的信息。
在一個(gè)方面,ue可以為特定tti執(zhí)行的至少一個(gè)操作可以由ue基于涉及ue所屬于的組號和tti的索引的模函數(shù)來確定。此外,模函數(shù)可以基于數(shù)個(gè)不同的tti索引(或交織,例如,對于4個(gè)tti交織,mod4)。在示例性場景中,可以定義具有組索引u=0,1,2,3的四個(gè)ue組,并且可以定義具有索引t=0,1,2,3的四個(gè)tti交織。針對特定tti的操作可以由表達(dá)式(t-u)mod4給出。在一個(gè)方面,如果(t-u)mod4=0,則ue可以作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)。如果(t-u)mod4=1,則ue可以從作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的另一個(gè)ue接收數(shù)據(jù)。如果(t-u)mod4=2,則ue可以解碼從作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的另一個(gè)ue接收到的數(shù)據(jù)或者作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)。最后,如果(t-u)mod4=3,則ue可以作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)。
下面的表-1示出了基于ue所屬于的組和tti索引(在該示例中,示出為索引0-7),要由不同組(在示例中,示出為組0-3)中的ue在特定tti中執(zhí)行的操作的示例性時(shí)間線。在表1所示的示例中,tx表示ue作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù),rx表示ue從作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的另一ue接收數(shù)據(jù),d表示ue解碼從作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的另一個(gè)ue接收的到數(shù)據(jù),tr表示ue作為中繼來進(jìn)行發(fā)送。
表-1
圖10示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,針對每個(gè)tti屬于不同ue組并且參與到基站的協(xié)作上行鏈路傳輸?shù)膗e執(zhí)行的不同操作的示例性時(shí)間線1000。在圖10中,每個(gè)子幀對應(yīng)于tti,并因此子幀索引0-7對應(yīng)于tti索引0-7。ue1屬于ue組0,ue2屬于ue組3,并且ue3屬于ue組1。ue1-3中的每個(gè)可以參與到enb1050的協(xié)作上行鏈路傳輸。此外,在圖10中,rx表示接收數(shù)據(jù)(由ue中繼或enb),tx表示發(fā)送數(shù)據(jù)(由源ue或中繼ue)。
可以注意到,ue1-3中的每個(gè)的時(shí)間線分別遵循表-1針對ue組0、1和3的時(shí)間線。按照ue1(組#0)的時(shí)間線作為示例,在tti0(子幀0),ue1發(fā)送(1002)作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送分組,并且該分組被中繼ue2(組#3)攔截。在tti1(子幀1),中繼ue2解碼(1004)在tti0被攔截的分組。在tti2(子幀2),中繼ue2重發(fā)(1006)成功解碼的分組并且enb1050接收該重發(fā)的分組。在tti3(子幀3),enb1050解碼(1008)在先前交織期間由中繼ue2重發(fā)的分組。在tti4(子幀4),enb1050向在tti0期間提供數(shù)據(jù)分組的ue1發(fā)送(1010)ack/nack反饋。
如圖10所示,ue1可以通過向ue2發(fā)送(1012)另一個(gè)數(shù)據(jù)分組來在子幀4處開始另一個(gè)周期。圖10還示出了ue1經(jīng)由ue3(組1)向enb1050發(fā)送數(shù)據(jù)分組。如圖所示,ue1是在tti2和tti6到ue3的數(shù)據(jù)分組的源。
盡管圖10中未示出,ue1-3中的每一個(gè)可以作為數(shù)據(jù)源來進(jìn)行發(fā)送或中繼從另一個(gè)ue發(fā)送的數(shù)據(jù)。例如,ue2可以經(jīng)由ue1或ue3向enb1050發(fā)送數(shù)據(jù)。此外,每個(gè)ue可以使用多個(gè)中繼ue向enb1050發(fā)送數(shù)據(jù),所述多個(gè)中繼ue協(xié)作地將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到enb1050。例如,在子幀0,ue1可以同時(shí)向ue2和屬于同一組3的另一個(gè)ue2'(未示出)發(fā)送源數(shù)據(jù)分組。ue2和ue2'都可以將源數(shù)據(jù)分組解碼并轉(zhuǎn)發(fā)到enb1050。
另外,盡管圖中未示出,ue1-3中的每一個(gè)可以通過多跳來將其源數(shù)據(jù)發(fā)送到enb1050。例如,在子幀2,ue2可以重發(fā)由ue1至ue3發(fā)送的源數(shù)據(jù),并且ue3可以攔截從ue2重發(fā)的數(shù)據(jù)。隨后,ue3可以在子幀3處解碼該重發(fā)的數(shù)據(jù),并在子幀4處再次將其重發(fā)到enb1050。
在某些方面,ue可以例如基于從enb1050接收的信令,決定在直接鏈路向enb1050發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖10所示,在tti0,ue1直接向enb1050發(fā)送數(shù)據(jù)(1014)。如所示,enb1050在tti3接收該數(shù)據(jù),并在tti4向ue1發(fā)送(1010)ack/nack反饋,該ack/nack反饋在tti7由ue1接收到。
在某些方面,對于每個(gè)tti,基站可以針對要由ue執(zhí)行的操作來分配頻率資源,并且向ue以信號形式發(fā)送該分配。ue可以基于該分配來確定用于每個(gè)tti中的一個(gè)或多個(gè)操作的頻率資源。在一個(gè)方面,將不同的頻率資源(例如,由基站)分配給在同一tti中進(jìn)行發(fā)送的不同ue。在某些方面,頻率分配可以包括例如基于每個(gè)ue和基站之間的鏈路條件,在每個(gè)tti中將每個(gè)子帶分配給ue用于向基站提供(sourcing)或中繼數(shù)據(jù)。此外,可以向?qū)耐粩?shù)據(jù)源ue發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼的協(xié)作中繼ue集合分配相同的子帶。
圖11示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,將頻率資源分配給參與到基站(例如,enb)的協(xié)作ul傳輸?shù)膗e。圖11示出了分配給同一tti(例如,圖11中所示的tti0)中的每個(gè)ue0、1、2、2'和3的頻率子帶1-4。如圖11所示,在同一tti0中,將每個(gè)子帶分配給ue以用于作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)(tx)、作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)(tr)、或者接收從作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的另一ue發(fā)送的數(shù)據(jù)(例如,作為中繼)。例如,將子帶1分配給ue0以用于作為數(shù)據(jù)源的傳輸(例如,到enb的直接傳輸),將子帶2分配給ue1以用于作為中繼的傳輸(例如,重發(fā)來自另一個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)),將子帶3分配給ue2以用于作為數(shù)據(jù)源的傳輸,所述傳輸例如到ue3的傳輸,所述ue3也被分配有子帶3以用于接收來自ue2的數(shù)據(jù)以進(jìn)一步用于作為中繼的重發(fā),以及將子帶4分配給ue2'以用于作為數(shù)據(jù)源的傳輸(例如,到enb的直接傳輸)。在一個(gè)方面,ue2和ue2'可以在同一ue組中。
在某些方面,可以至少部分地基于ue是作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)還是作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù),針對tti向ue分配功率(例如,由基站)。例如,可以向作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的ue分配正常功率譜密度(psd),例如開環(huán)功率控制。另一方面,可以向作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)的ue分配較低的psd,以便維持與ul基線相似的iot。
在某些方面,如圖12a所示,基站1210可以分別基于ue-rn鏈路1202、rn-bs鏈路1206和ue-bs鏈路1204的信道狀態(tài)信息,來預(yù)測ue之間的可支持?jǐn)?shù)據(jù)速率,例如在源ue1212和中繼ue1214之間(例如,ue-rn鏈路1202),在中繼ue1214和基站1210之間(例如,rn-bs鏈路1206),以及基站ue1212與基站1210之間的直接鏈路(例如,ue-bs鏈路1204)。換句話說,基站1210可以基于由不同的數(shù)據(jù)路徑支持的數(shù)據(jù)速率來決定如何對ue(例如,ue1212或1214)進(jìn)行分組和配置,所述不同的數(shù)據(jù)路徑例如包括通過中繼的多個(gè)數(shù)據(jù)路徑的聚合以及從ue(例如,1212)到bs1210的直接路徑。
在一個(gè)方面,基站1210可以測量rn-bs鏈路1206和ue-bs鏈路1204的csi。ue-rn鏈路1202的csi可以由源ue1212或中繼ue1214測量并報(bào)告給基站1210。在某些方面,基站1210可以組合ue-rn鏈路1202和rn-bs鏈路1206的數(shù)據(jù)速率以確定組合的ue-rn-bs鏈路速率。在一個(gè)方面,組合的ue-rn-bs鏈路速率可以被定義為ue-rn鏈路速率和rn-bs鏈路速率的最小值。
在某些方面,基站1210可以基于ue1212或1214與基站1210之間的直接鏈路的預(yù)測數(shù)據(jù)速率和ue1212或1214與基站1210之間的、經(jīng)由被配置為作為中繼來發(fā)送數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)ue的一個(gè)或多個(gè)鏈路的預(yù)測數(shù)據(jù)速率的比較,來決定ue1212或1214是被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)還是中繼從被配置為作為數(shù)據(jù)源來發(fā)送數(shù)據(jù)的另一ue接收到的數(shù)據(jù)。
根據(jù)某些方面,基站1210可以對直接ue-bs鏈路1204和組合的ue-rn-bs鏈路的可實(shí)現(xiàn)的有效數(shù)據(jù)速率進(jìn)行比較。例如,參考圖12b,基站1210可以通過將ue-bs直接鏈路1204的速率(例如,速率r1)與ue-rn-bs鏈路的可實(shí)現(xiàn)的有效速率進(jìn)行比較(例如,在簡化的示例中,假設(shè)在每個(gè)ue-rn鏈路1202處具有相同的速率r2并且要求rn-bs鏈路1206通過中繼來遍歷路徑,則該比較為r2/2)來確定是否將ue配置用于中繼。
基于該確定,基站1210可以例如通過向每個(gè)ue以信號形式發(fā)送模式配置來相應(yīng)地配置所述ue??梢岳缃?jīng)由l1信令、mac層信令或rrc信令將模式配置以信號形式發(fā)送到ue和/或rn。
在某些方面,確定一組ue可以包括確定被配置為中繼從另一個(gè)ue接收到的數(shù)據(jù)的、ue的協(xié)作集合。在一個(gè)方面,可以基于在協(xié)作集合中的ue與作為數(shù)據(jù)源進(jìn)行發(fā)送的ue之間的鏈路的預(yù)測數(shù)據(jù)速率以及協(xié)作集合中的ue與基站之間的一個(gè)或多個(gè)鏈路的預(yù)測數(shù)據(jù)速率,來確定一個(gè)或多個(gè)ue在中繼ue的協(xié)作集合中。
圖12c示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,隨著協(xié)作中繼ue集合的大小增加,ue-rn、rn-bs和ue-rn-bs鏈路的可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的圖形表示。如圖12中的曲線圖所示,ms-rn鏈路的數(shù)據(jù)速率是ue中繼的協(xié)作集合大小的遞減函數(shù),例如,這是由于ms-rn鏈路的數(shù)據(jù)速率通常是ms與每個(gè)rn之間的數(shù)據(jù)速率的最小值。rn-bs鏈路的數(shù)據(jù)速率是ue中繼的協(xié)作集合大小的遞增函數(shù),例如,這是由于更多的ue中繼的分集或多路復(fù)用可以實(shí)現(xiàn)更高的速率。
然而,如圖12c所示,ms-rn-bs鏈路的數(shù)據(jù)速率增加到一定水平,并隨后隨著ue中繼集合大小的增加而開始減小。因此,在一個(gè)方面,目標(biāo)是使中繼ue集合大小能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的最高可實(shí)現(xiàn)ms-rn-bs鏈路速率。如圖12c所示,可以在ms-rn鏈路速率和rn-bs鏈路速率曲線的交點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)最佳可實(shí)現(xiàn)的ms-rn-bs鏈路速率。在某些方面,可以通過基于中繼ue的預(yù)測數(shù)據(jù)速率(例如,ms-rn鏈路速率)對ue進(jìn)行排序,以及基于對經(jīng)排序的ue的預(yù)測數(shù)據(jù)速率的分析來選擇要包括在協(xié)作集合中的ue,來確定中繼ue的協(xié)作集合。
在用于確定用于中繼從數(shù)據(jù)源ue發(fā)送的數(shù)據(jù)的中繼ue的協(xié)作集合的示例性窮舉搜索算法中,每個(gè)潛在中繼ue的ue-rn鏈路速率可以按降序來排序和排列。從具有最強(qiáng)ue-rn鏈路速率的ue開始,可以逐個(gè)評估每個(gè)潛在的中繼ue的ue-rn-bs鏈路??梢詫e添加到中繼ue的協(xié)作集合中,直到找到最高的組合的ms-rn-bs鏈路速率(最佳速率)從而確定中繼ue的最佳集合。如上所述,ms-rn-bs鏈路速率可以被定義為ms-rn鏈路和rn-bs鏈路的速率的最小值。
在某些方面,窮舉搜索算法提供最佳速率,而協(xié)作集合可能不一定是唯一的。從系統(tǒng)性能的角度來看,可能期望利用更有效的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)對有限數(shù)量的ue的更緊湊(或“更緊密”)的協(xié)作組。換句話說,雖然這個(gè)更緊密的組可能不是最佳的,但在某些情況下,性能可能是相當(dāng)?shù)模⑶铱梢员粚?shí)現(xiàn)為具有降低的信令開銷、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、移動電池壽命、干擾等。
雖然用于找到最佳緊密協(xié)作集合的暴力方法可能包括使用窮舉搜索算法,但這可能以復(fù)雜度隨著該集合中的中繼ue的數(shù)量呈指數(shù)級增長為代價(jià)。因此,需要更緊密和更快速的算法來確定中繼ue的協(xié)作集合。
根據(jù)某些方面,實(shí)現(xiàn)協(xié)作集合的更快的算法可以包括基于對源ue和潛在的中繼ue之間的路徑的預(yù)測可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的有效分析,以及潛在的中繼ue與目標(biāo)基站之間的路徑的可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率,來初始化潛在中繼的集合。
例如,圖13示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,用于基于不同數(shù)據(jù)路徑上的預(yù)測數(shù)據(jù)速率來確定中繼ue的協(xié)作集合的示例性技術(shù)。圖13示出了移動站(或ue)1302經(jīng)由中繼ue1304的集合向基站1306傳輸ul數(shù)據(jù),所述中繼ue1304的集合將ue1302的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)作地轉(zhuǎn)發(fā)到基站1306。a1-ak表示ue1302與各個(gè)中繼uer1-rk之間的鏈路1310(ue-rn鏈路)的預(yù)測數(shù)據(jù)速率。b1-bk表示每個(gè)中繼uer1-rk與基站1306之間的鏈路1320(rn-bs鏈路)的預(yù)測數(shù)據(jù)速率。
在某些方面,用于確定中繼ue1304的更緊密的協(xié)作集合的更快的算法(例如,相比于窮舉搜索算法)可以包括前向集合擴(kuò)展和反向縮減。前向集合擴(kuò)展可以通過初始化開始,其包括,在第一步驟中對中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序,使得預(yù)測的ue-rn鏈路速率{ak}’是降序。在第二步驟中,將協(xié)作集合i初始化為i={1},將變量k初始化為k=1,將ue-rn鏈路速率as初始化為as=a1,將rn-bs鏈路速率bs初始化為bs=b1,并將速率變量rs初始化為rs=min{a1,b1}。第三和第四步驟采用集合擴(kuò)展。第三步驟遞增k←k+1,并設(shè)置as=ak和bs←bs=bk。在第四步驟中,如果rs<min{as,bs},則集合i←i∪{k}并且rs=min{as,bs}。迭代地重復(fù)第三和第四步驟,直到考慮具有最低ms-rn鏈路速率ak的最后一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)。
隨后,反向集合擴(kuò)展可以通過初始化開始,其包括,在第五步驟中隨來自前向擴(kuò)展的解決方案的中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序,使得預(yù)測的rn-bs鏈路速率{bl}’是升序的。在第六步驟中,將集合j初始化為j=i(來自正向展開),并將l初始化為l=1。第七和第八步采用集合收縮。第七步設(shè)置bs←bs-bl。在第八步驟中,如果bs≥rs,j←j-{l}并且l←l+1。迭代地重復(fù)步驟,直到實(shí)現(xiàn)了中繼ue1304的緊密協(xié)作集合。
在某些方面,協(xié)作mimo傳輸具有改善ul覆蓋和容量的潛力。在一個(gè)方面,系統(tǒng)可以被配置為協(xié)作式siso中繼,以在復(fù)雜度、信令開銷和性能之間進(jìn)行折中。
在某些方面,空閑移動臺(當(dāng)可用時(shí))具有進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能的潛力。出于靈活性/復(fù)雜度考慮,可以采用經(jīng)由空閑移動臺的mimo中繼。在某些方面,來自協(xié)作mimo傳輸?shù)脑鲆骐S著移動節(jié)點(diǎn)(活動或空閑中繼節(jié)點(diǎn))數(shù)量的增加而增加。
圖14根據(jù)本公開內(nèi)容的某些方面,示出了窮舉搜索算法1402的復(fù)雜度和存儲器使用與快速算法1404的復(fù)雜度和存儲器使用的示例性比較的圖形表示1400,所述復(fù)雜度和存儲器使用是可用中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)量的函數(shù)。如圖14所示,窮舉搜索1402的復(fù)雜度和存儲器隨著中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)量呈指數(shù)增長,而快速算法1404顯示出大致的線性增長。如所示,對于多達(dá)三個(gè)中繼節(jié)點(diǎn),算法1402和1404都顯示出相似的復(fù)雜度,但快速算法1404的存儲器需求略高。然而,隨著中繼節(jié)點(diǎn)的數(shù)量超過三個(gè)節(jié)點(diǎn),所提出的快速算法1404顯著地降低了復(fù)雜度和存儲器的需求,特別是對于較大的中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)量。
應(yīng)當(dāng)理解,所公開的過程中的步驟的特定順序或?qū)哟问菍κ纠苑椒ǖ恼f明?;谠O(shè)計(jì)偏好,應(yīng)當(dāng)理解的是,可以重新布置該過程中的步驟的特定順序或?qū)哟?。此外,可以將一些步驟組合或省略。所附方法權(quán)利要求以樣本順序來呈現(xiàn)各個(gè)步驟中的要素,并且不意味著要受限于所呈現(xiàn)的特定順序或?qū)蛹墶?/p>
另外,術(shù)語“或”旨在意味著包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是說,除非另有說明或從上下文清楚地知曉,否則例如“x使用a或b”的短語旨在意味著任何本質(zhì)包括性的排列。也就是說,例如短語“x使用a或b”由以下實(shí)例中的任意實(shí)例滿足:x使用a;x使用b;或x使用a和b。另外,本申請和所附權(quán)利要求中使用的冠詞“一”和“一個(gè)”通常應(yīng)被解釋為意味著“一個(gè)或多個(gè)”,除非另有說明或從上下文清楚地知道其旨在單數(shù)形式。指代項(xiàng)目列表“中的至少一個(gè)”的短語是指這些項(xiàng)目的任意組合(包括單個(gè)成員)。舉例而言,“a、b或c中的至少一個(gè)”旨在覆蓋:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
為使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文中所描述的各個(gè)方面,提供了之前的描述。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,對這些方面的各種修改將是顯而易見的,并且,本文中定義的一般原理可以適用于其它方面。因此,權(quán)利要求并不旨在限于本文中所顯示的方面,而是要符合與權(quán)利要求語言相一致的最廣范圍,其中,以單數(shù)形式對要素的引用并不旨在意味著“一個(gè)并且僅一個(gè)”(除非特別如此說明),而指的是“一個(gè)或多個(gè)”。除非特別如此說明,否則術(shù)語“一些”指的是一個(gè)或多個(gè)。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說已知或者將要獲知的、貫穿本公開內(nèi)容中描述的各種方面的要素所有結(jié)構(gòu)等同物和功能等同物都通過引用的方式明確并入本文,并且旨在被權(quán)利要求所涵蓋。另外,無論這種公開內(nèi)容是否明確地記載在權(quán)利要求中,本文所公開的內(nèi)容都不旨在奉獻(xiàn)給公眾。除非使用短語“用于……的單元”來明確地記載權(quán)利要求要素,否則該要素不被解釋為功能單元。