通信网络中基于用户设备类别的软缓冲器管理方法和装置制造方法
【专利摘要】本文实施例涉及用于与通信网络（600）中的基站（603）通信的用户设备（605）中的方法。用户设备（605）配置为根据可选择的至少两个用户设备类别而与基站（603）通信。如果从基站（603）接收指示至少两个用户设备类别中的一个的信息，则用户设备（605）选择这些用户设备类别中的那一个。如果没有从基站（603）接收指示用户设备类别中的哪个的信息，则用户设备（605）选择用户设备类别的默认值。用户设备（605）根据所选择的用户设备类别来确定软缓冲器大小。用户设备（605）根据所选择的用户设备类别来与基站（603）通信并且应用所确定的软缓冲器大小。
【专利说明】通信网络中基于用户设备类别的软缓冲器管理方法和装置
【技术领域】
[0001]本文实施例通常涉及用户设备和用户设备中的方法，并且涉及基站和基站中的方法。更特别地，本文实施例涉及通信网络中的通信。
【背景技术】
[0002]在典型的蜂窝无线电系统中，无线终端经由无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。无线终端也被称为移动台和/或用户设备(UE)，例如移动电话、蜂窝电话、智能电话、具有无线能力的平板计算机和膝上型设备。例如，用户设备可以是便携式、便携存储式、手持式、计算机内置式、或车辆装载式移动装置，它经由RAN来通信语音和/或数据。在下文中，在提及无线终端时使用术语用户设备。
[0003]RAN经由小区来覆盖地理区域，其中每个小区由基站(例如，无线电基站(RBS )，在一些网络中它也被称为节点b、b节点、演进型节点B (eNB)或基站收发信台(BTS))提供服务。当在下文中提及任何以上示例时，将使用术语基站。小区是逻辑实体。小区已经被指派一组逻辑资源，例如在地理区域中提供无线电通信的无线电信道。基站站点处的基站物理上实现逻辑小区资源(例如，传送信道)。从用户设备的角度，网络由多个小区表示。
[0004]在RAN的一些版本(特别是较早版本)中，若干基站例如提供陆上线路或微波而典型地连接到无线电网络控制器(RNC)。RNC (有时也被称为基站控制器(BSC))监管并且协调其所连接的复数个基站的各种活动。无线电网络控制器典型地连接到一个或多个CN。
[0005]通用移动电信系统(UMTS)是第三代移动通信系统，它从全球移动通信系统(GSM)演进而来，并且旨在提供基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术的改进移动通信服务。通用陆地无线电接入网络(UTRAN)本质上是使用用户设备的WCDMA的RAN。第三代合作伙伴计划(3GPP)已经承担进一步演进基于UTRAN和GSM的RAN技术。
[0006]长期演进(LTE)是3GPP无线电接入技术的变形，其中基站直接连接到CN而不是RNC。一般而言，在LTE中由基站执行RNC的功能。因此，LTE系统的RAN具有本质上“平的”架构，包括不向RNC报告的基站。
[0007]LTE在3GPP中用其版本8引入。版本9和版本10是LTE的后续版本。例如，版本8可被称作例如rel-8、版本8、LTE版本8或3GPP版本8。LTE已经具体地采用术语“码字”、“层”、“预编码”和“波束形成”来指代信号和它们的处理。码字表示在它格式化用于传送之前的用户数据。术语“层”与流同步。对于多输入多输出(ΜΙΜ0)，必须使用至少两个层。允许高达八个层。层的数量通常小于或等于基站上的天线的数量。在传送之前预编码修改层信号。这可以完成以便进行分集、波束控制或空间复用。波束形成修改传送信号来给出在信道的输出处的最佳载波对干扰加噪声比(CINR)。
[0008]LTE包括多天线传送。LTE中的不同多天线传送方案对应于不同的传送模式(tm)。不同的传送模式在天线映射的具体结构、用于解调的参考信号(RS)、和信道状态信息(CSI)反馈方面相区别。LTE支持下行链路(DL)传送路径的九种传送模式。九种传送模式如下:籲模式1:单个天线端口。
[0009]?模式2:传送分集。
[0010]?模式3:开环空间复用。
[0011]?模式4:闭环空间复用。
[0012]?模式 5:多用户 MMO (MU-MIMO)0
[0013]?模式6:闭环空间复用，单层。
[0014]?模式7:单个天线端口，用户设备具体RS。
[0015]?模式8:具有用户设备具体RS的单层或双层传送。
[0016]?模式 9:闭环单用户 MMO (SU-MIMO)和 MU-MM0。
[0017]模式1-8用于LTE版本8/9，并且模式9用于高级LTE (也被称作LTE版本10。模式9是支持闭环SU-MMO和增强的MU-MMO支持的多层传送模式。由基站支持的传送模式是由基站的供应商基于基站的实现来决定的。基站配置用户设备中的传送模式并且因此知道用户设备配置为哪种传送模式。模式3和4中的空间复用是MIMO无线通信中的传送技术，用来传送与多个传送天线中的每个独立并且单独编码的数据信号。
[0018]在LTE中，使用具有递增的冗余的混合自动重复请求(HARQ)。HARQ是通过在接收装置中存储损坏的数据分组而不是丢弃它们来允许从通信网络中的错误更快恢复的技术。即使重新传送的数据分组具有错误，也可以从坏的数据分组的组合中导出好的数据分组。代替重新传送码字的相同部分，改为重新传送不同的冗余版本，从而产生超过追赶合并的额外增益。理想地，全软缓冲器在接收器侧可用，以使可存储整个码字的所接收的软值/位。软位是位是O或I的几率的测量的表示。然而，由于用户设备复杂性和成本问题，用户设备中的软缓冲器大小是有限的。对于更高速率的传送(其中从传送器发送更大的码字)，用户设备可能仅具有有限的缓冲器空间并且不能够存储完整的码字。因此，基站和用户设备应该对软缓冲器大小达成一致。否则，基站可传送用户设备不能存储的编码位，或更糟的，用户设备不知道这些是其它位并且将它们与它以前存储的位混淆。
[0019]图1以简化形式描绘完整的码字以及也描绘用户设备可存储多少软位。图1图示编码传输块和由用户设备存储的编码位(即软缓冲器大小)。如图1中所看到的，完整的码字包括系统位和校验位。软缓冲器大小包括完整的码字的所有系统位和一些校验位。校验位是通过使用前向错误校正(FEC)信道码(例如，turbo码)来信道编码而生成的位。校验位可用在接收器中来检测并且纠正信道码的错误校正/检测能力内的传送错误。如果基站和用户设备对软缓冲器大小有相同的理解，则基站将不传送用户设备不能存储的编码位。相反地，基站只采用那些由用户设备存储的编码位并且使用那些位来进行(重新)传送。这由图2中示出的循环缓冲器描绘。术语循环缓冲器是指存储器中的用于存储进来的数据的区域。当缓冲器充满时，新的数据在缓冲器的开始处写入并且覆盖旧的数据。码字(即，系统位和校验位)存储在循环缓冲器中。图2图示从循环缓冲器导出的在第一传送和重新传送中使用的位。循环缓冲器的大小匹配用户设备的软缓冲器大小。完整的循环对应于软缓冲器大小并且不对应于整个码字。在第一传送中，取决于码率，传送一些或所有系统位以及没有或一些校验位。在重新传送中，改变开始位置并且传送对应于圆周的另一部分(例如，循环缓冲器中的另一点) 的位。
[0020]在使用频分双工(FDD)的LTE版本8中，每个用户设备具有高达8个HARQ过程。每个HARQ过程可包括高达两个子过程，用于支持双码字MMO传送。LTE版本8将可用的软缓冲器相等地分成配置的数量的HARQ过程。划分的软缓冲器中的每个可用于存储所接收的码字的软值。在双码字MIMO传送的情况下，划分的软缓冲器进一步被相等地划分来存储两个接收的码字的软值。
[0021]在图3中图示单个码字传送模式的软缓冲器(SB)分配。图3图示八个分配的软缓冲器，其中SBO图示用于第一码字的第一软缓冲器，SBl图示用于第二码字的第二软缓冲器，SB2图示用于第三码字的第三软缓冲器，等等。图3示出当物理下行链路共享信道(PDSCH)传送模式不是模式3、4或8时的LTE版本8中的软缓冲器分配。可以观察到，存在为每个码字保留的缓冲器。
[0022]在图4中图示双码字传送模式的软缓冲器分配。图4图示十六个分配的软缓冲器，其中SBOa图示用于第一码字的第一缓冲器，SBOb图示用于第二码字的第二缓冲器，SBla图示用于第三码字的第三缓冲器，SBlb图示用于第四码字的第四软缓冲器，等等。软缓冲器应用于码字。码字是用于与传输块关联的编码位的术语。图4示出当H)SCH传送模式是模式3、4或8时的LTE版本8中的软缓冲器分配。
[0023]为每个码字保留的缓冲器只是以前的操作情况的一半。软缓冲器限制问题在双码字MMO传送操作中特别尖锐。此限制减少来自递增的冗余重新传送的软合并增益的有效性。
[0024]载波聚合。LTE版本8支持高达20兆赫兹(MHz)的带宽。然而，为了满足高级国际移动电信(高级MT)要求，3GPP已经发起对LTE版本10的研究。LTE版本10的一个部分要支持大于20 MHz的带宽。LTE版本10的重要要求是确保与LTE版本8的向后兼容(包含频谱兼容)。其结果是，载波或LTE版本10 (比20 MHz宽)应该显现为对LTE版本8的用户设备的多个更小的LTE载波。每个这样的载波可被称作分量载波。对于早期的LTE版本10部署，可以期望的是，将有相较于许多LTE遗留用户设备的更少量的具有LTE版本10能力的用户设备。因此，合意的是确保通过遗留用户设备的宽载波的有效率的使用，这意味着应该有可能实现遗留用户设备可在宽带LTE版本10载波的所有部分中调度的载波。实现这的一个方式会是使用载波聚合。术语遗留是指用户设备继续使用，典型地因为它仍然运作以便用于用户的需要，即使新的技术或者更多有效率的技术是可用的。
[0025]载波聚合意味着LTE版本10用户设备可接收多个分量载波，其中分量载波具有(或至少可以具有)与LTE版本8载波相同的宽度。在图5中图示载波聚合的示例。图5的χ轴指代用于五个分量载波505的频谱宽度501并且y轴定义每频率单元的能量510。
[0026]载波聚合中的软缓冲器操作。在LTE中，每个分量载波用其自己的一组HARQ过程操作。由于需要在分量载波之间共享总的软缓冲器存储器，因此，每个分量载波的软缓冲器大小可取决于所配置的分量载波和每个分量载波的所配置的MIMO传送模式的数量而变化。每个码字的可用的软缓冲器大小也取决于如何在所有码字之间划分并且分配软缓冲器。
[0027]LTE中的多天线支持。多天线能力已经包含在LTE版本8中，并且是高数据率、改进的覆盖和容量的重要使能技术。传送器和接收器处的多个天线可以按不同的方式来使用。分集技术用来提升链路的鲁棒性，并且波束形成技术可用于提高覆盖。空间复用提供用于增强链路的频谱效率的手段，并且如果适当地设计则可改进整个系统的性能。峰值速率可使用空间复用来实质上增加并且可理想地与链路的传送和接收天线的最小数量成比例地增加(假定信号噪声比(SNR)足够高并且信道状况有利)。实际增益高度依赖于信道，例如它们需要高的SNR和有关链路的有利干扰情况，但可以是大体上改进的(假定SNR充分高)。示例是低系统负载场景或当用户设备接近小区中心的情况。
[0028]LTE版本8的下行链路支持经由基于码书的预编码的高达四层的SU-MMO空间复用。此外，在LTE版本8的下行链路中支持传送分集模式以及具有单层传送的波束形成。在LTE版本9中，引入了增强型下行链路传送模式，其中波束形成功能性被扩展为也支持双层传送，并且其中提供MU-MMO操作(其中不同的层传送到不同的用户设备)。LTE版本8/9上行链路多天线支持受限于用户设备天线选择，其在所有用户设备类别中是可选的。以下将更详细描述用户设备类别。
[0029]用户设备类别信令。用户设备可分类成不同的用户设备类别，其被称为UE类别或UE类，其定义用户设备的整个性能和能力。需要用户设备类别来确保基站可与用户设备正确地通信。通过让基站知道用户设备类别，能够确定用户设备的性能并且因此与它通信。因此，基站将不超过用户设备的性能来通信。缓冲器大小的不同值与每个用户设备类别关联。在一些图中，用户设备类别可被称作UE类别。
[0030]在LTE版本8/9中，有五个用户设备类别(1-5)。LTE版本10具有三个附加的类别(6-8)，即版本总共有八个用户设备类别(如以下表1示出的)。列I包括用户设备类别1-8。列2图示用户设备类别1-5与LTE版本8/9有关，并且列3图示用户设备类别1_8与LTE版本10有关。
[0031]表1.用户设备类别:—
【权利要求】
1.一种用于与通信网络(600)中的基站(603)通信的用户设备(605)中的方法，其中所述用户设备(605)配置为根据可选择的至少两个用户设备类别而与所述基站(603)通信，所述方法包括: 如果从所述基站(603)接收指示所述至少两个用户设备类别中的一个的信息，则遂廣(704b、704d、802)所述至少两个用户设备类别中的所述一个； 如果没有从所述基站(603)接收指示所述至少两个用户设备类别中的哪个的信息，则遂廣(703a、703c、803)所述至少两个用户设备类别中的默认值； 根据所选择的用户设备类别来磁定(703a、704b、703c、704d、804)包括在所述用户设备(605)中的软缓冲器的软缓冲器大小；以及 根据所选择的用户设备类别来与所述基站(603 )通信(704a、705b、704c、705d、805 )并且应用所确定的软缓冲器大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少两个用户设备类别的所述默认值预配置在所述用户设备(605 )中，并且其中所述用户设备(605 )至少在从所述基站(603 )接收指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息之前、根据所述至少两个用户设备类别的所述默认值来与所述基站通信，所接收的指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息取代所述至少两个用户设备类别的所述默认值。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的所述信息经由被称作RRC的无线电资源控制协议来接收。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的所述信息经由来自所述基站(603)的广播来接收。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，还包括: 将关于所述至少两个用户设备类别的信息发送(701a、701b、701c、701d、801)到所述基站(603)。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法,其中基于传送模式来磁定(703a、704b、703c、704d、804)包括在所述用户设备(605)中的所述软缓冲器大小；并且其中所述用户设备(605 )配置有用于从所述基站(603 )到所述用户设备(605 )的下行链路通信的传送模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述传送模式是传送模式9。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其中所述至少两个用户设备类别的所述默认值是标准已经发布的所述至少两个用户设备类别的最早的一个。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法，其中所述至少两个用户设备类别与被称作LTE的长期演进的版本8/9和LTE的版本10中的至少一个关联。
10.一种用于与通信网络(600)中的用户设备(605)通信的基站(603)中的方法，所述基站(603)配置为根据可选择的至少两个用户设备类别而与所述用户设备(605)通信，所述方法包括: 基于指示所述至少两个用户设备类别中的一个的信息来磁定(702a、702b、702c、702d、1003)包括在所述用户设备(605)中的软缓冲器的软缓冲器大小；以及 根据所述至少两个用户设备类别中的所述一个来与所述用户设备(605)if#(704a、705b、704c、705d、1005)并且应用所确定的软缓冲器大小。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括:从所述用户设备(605)兹欲(701a、701b、701c、701d、1001)关于所述至少两个用户设备类别的信息。
12.根据权利要求10-11中的任一项所述的方法，还包括: i#^(702a,702b,702c,702dU002)与所述用户设备(605)的通信应该根据所述至少两个用户设备类别中的所述一个。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的方法，还包括: 将指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息发送(703b、703d、1004)到所述用户设备(605)。
14.根据权利要求10-13中的任一项所述的方法,其中基于传送模式来确定(702a、702b、702c、702d、1003)包括在所述用户设备(605)中的所述软缓冲器大小，所述传送模式用于与所述用户设备(605 )通信。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述传送模式是传送模式9。
16.根据权利要求10-15中的任一项所述的方法，其中指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的所述信息经由被称作RRC的无线电资源控制协议来发送。
17.根据权利要求10-16中的任一项所述的方法，其中指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的所述信息经由到所述用户设备(605)的广播来发送。
18.根据权利要求10-17中的任一项所述的方法，其中所述至少两个用户设备类别与被称作LTE的长期演进的版本8/9和LTE的版本10中的至少一个关联。
19.一种用于与通信网络`(600)中的基站(603)通信的用户设备(605)，所述用户设备(605)配置为根据可选择的至少两个用户设备类别而与所述基站(603)通信，所述用户设备(605)包括: 遂摩與元^901)，配置为: 如果从所述基站(603)接收指示所述至少两个用户设备类别中的一个的信息，则选择所述至少两个用户设备类别中的所述一个；并且 如果没有从所述基站(603)接收指示所述至少两个用户设备类别中的哪个的信息，则选择所述至少两个用户设备类别中的默认值； 艚定摩元(902)，配置为根据所选择的用户设备类别来确定包括在所述用户设备(605)中的软缓冲器的软缓冲器大小；以及 if/彦拳元(903)，配置为根据所选择的用户设备类别来与所述基站(603)通信并且应用所确定的软缓冲器大小。
20.根据权利要求19所述的用户设备(605)，其中所述至少两个用户设备类别的所述默认值预配置在所述用户设备(605)中，并且其中所述通信单元(903)还配置为至少在从所述基站(603)接收指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息之前、根据所述至少两个用户设备类别的所述默认值来与所述基站通信，所接收的指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息取代所述至少两个用户设备类别的所述默认值。
21.根据权利要求19-20中的任一项所述的用户设备(605)，还包括: 兹欲器(905)，配置为经由被称作RRC的无线电资源控制协议来接收指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息。
22.根据权利要求19-21中的任一项所述的用户设备(605)，还包括:兹欲器(905)，配置为经由来自所述基站(603)的广播来接收指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息。
23.根据权利要求19-22中的任一项所述的用户设备(605)，还包括: 发送器(908)，配置为将关于所述至少两个用户设备类别的信息发送到所述基站(603)。
24.根据权利要求19-23中的任一项所述的用户设备(605)，其中所述确定单元(902)还配置为基于传送模式来确定所述软缓冲器大小，并且其中所述用户设备(605)配置有用于从所述基站(603)到所述用户设备(605)的下行链路通信的传送模式。
25.根据权利要求24所述的用户设备(605)，其中所述传送模式是传送模式9。
26.根据权利要求19-25中的任一项所述的用户设备(605)，其中所述至少两个用户设备类别的所述默认值是标准已经发布的所述至少两个用户设备类别中的最早的一个。
27.根据权利要求19-26中的任一项所述的用户设备(605)，其中所述至少两个用户设备类别与被称作LTE的长期演进的版本8/9和LTE的版本10中的至少一个关联。
28.一种用于与通信网络(600)中的用户设备(605)通信的基站(603)，所述基站(603)配置为根据可选择的至少两个用户设备类别而与所述用户设备(605)通信，所述基站(603)包括: 磁定與^ (1101 )，配置为基于指示所述至少两个用户设备类别中的一个的信息来确定包括在所述用户设备(605)中的软缓冲器的软缓冲器大小；以及 if/拿與^(1103)，配置为根据所述至少两个用户设备类别中的所述一个来与所述用户设备(605)通信并且应用所确定`的软缓冲器大小。
29.根据权利要求28所述的基站(603)，还包括: 兹嫂器(1108)，配置为从所述用户设备(605)接收关于所述至少两个用户设备类别的信息。
30.根据权利要求28-29中的任一项所述的基站(603)，其中所述确定单元(1101)还配置为确定与所述用户设备(605)的通信应该根据所述至少两个用户设备类别中的所述一个。
31.根据权利要求28-30中的任一项所述的基站(603)，还包括: 发送器(1105)，配置为将指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息发送到所述用户设备(605)。
32.根据权利要求28-31中的任一项所述的基站(603)，其中所述确定单元(1101)还配置为基于传送模式来确定包括在所述用户设备(605)中的软缓冲器大小，其中所述传送模式用于与所述用户设备(605 )通信。
33.根据权利要求32所述的基站(603)，其中所述传送模式是传送模式9。
34.根据权利要求28-33中的任一项所述的基站(603)，其中所述发送单元(1105)还配置为经由被称作RRC的无线电资源控制协议来发送指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息。
35.根据权利要求28-34中的任一项所述的基站(603)，其中所述发送单元(1105 )还配置为经由到所述用户设备(605 )的广播来发送指示所述至少两个用户设备类别中的所述一个的信息。
36.根据权利要求28-35中的任一项所述的基站(603)，其中所述至少两个用户设备类别与被称作LTE 的长期演 进的版本8/9和LTE的版本10中的至少一个关联。
【文档编号】H04L1/06GK103609052SQ201180071612
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2011年12月22日 优先权日:2011年4月13日
【发明者】D.格斯滕贝格尔, D.拉森, K-E.苏内尔, H.维曼 申请人:瑞典爱立信有限公司