在多天线无线通信系统中的时间复用的信道状态信息报告的制作方法
【专利摘要】本文的实施例涉及用户设备(305)中的用于在无线通信系统(300)中使得基站(301)能够调度用户设备(305)的方法。无线通信系统(300)处于多输入多输出MIMO模式，并且包括四个传输天线。用户设备(305)经由无线电载波(302)连接到基站(301)。用户设备(305)基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定信道状态信息CSI，该CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ?ACK/NACK。用户设备(305)通过多个传输时间间隔TTI将CSI传输到基站(301)，使得基站(301)能够调度用户设备(305)。
【专利说明】在多天线无线通信系统中的时间复用的信道状态信息报告
【技术领域】
[0001] 本文的实施例通常涉及用户设备、用户设备中的方法、基站和基站中的方法。更具 体地，本文的实施例涉及在无线通信系统中调度用户设备。
【背景技术】
[0002] 在也称为无线通信系统或简称为系统的典型的蜂窝网络中，用户设备（UE)经由 无线电接入网（RAN)来与一个或多个核心网（CNS)进行通信。
[0003] 用户设备是移动终端，订户可以通过该移动终端来接入由运营商的核心网提供的 服务以及运营商的RAN和CN提供对其的接入的运营商网络外部的服务。用户设备可以是 例如通信设备，诸如具有无线能力的移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板计算机或膝上型 计算机。用户设备可以是便携式、口袋可存储的、手持式、计算机包括的或车载的移动设备， 其能够经由无线电接入网络来与诸如另一用户设备或服务器的另一实体通信语音和/或 数据。
[0004] 用户设备被使得能够在系统中进行无线通信。可以经由包括在系统内的无线电接 入网络以及可能一个或多个核心网在例如两个用户设备之间、在用户设备和常规电话之间 和/或在用户设备和服务器之间执行该通信。
[0005] 无线电接入网络覆盖被划分成小区区域的地理区域，其中每个小区区域由例如 无线电基站（RBS)的基站来服务。在一些无线电接入网络中，基站是还被称为演进的 N〇deB(eNB)、NodeB或B节点。小区是由在基站站点处的基站提供无线电覆盖范围的地理 区域。每个小区在本地无线电区域内由在小区中广播的身份来标识。基站通过在无线电频 率上操作的空中接口来与基站范围内的用户设备进行通信。
[0006] 由第三代合作伙伴计划（3GPP)标准化的高速分组接入（HSPA)支持与移动宽带数 据服务相结合的语音服务的提供。HSPA包括高速下行链路分组接入（HSDPA)、高速上行链 路分组接入（HSUPA)和HSPA+。HSDPA允许基于通用移动电信系统（UMTS)的系统具有更高 的数据传输速度和容量。在HSDPA中，新的传输层信道，高速下行链路共享信道（HS-DSCH) 已经被添加到3GPP UMTS版本5和其他规范中。这通过引入三个物理层信道来实现：高速 共享控制信道（HS-SCCH)、上行链路高速专用物理控制信道（HS-DPCCH)和高速物理下行链 路共享信道（HS-PDSCH)。HS-SCCH在两个时隙之前向用户设备通知将在HS-DSCH上发送数 据。HS-DPCCH承载确认信息和用户设备的当前信道质量指示符（CQI)。然后，基站使用该 值来计算在下一次传输中要向用户设备发送多少数据。HS-PDSCH是映射到承载实际用户数 据的上述HS-DSCH传输信道的信道。HSPA可以通过使用混合自动重复请求（HARQ)来从错 误中快速恢复。HARQ是一种使得能够通过将损坏的分组存储在接收设备中而不是丢弃该分 组来从系统中的错误中快速恢复的技术。即使重传的分组有错误，也可以从不良分组的组 合中得到好的分组。上面使用的术语下行链路可被缩写为DL，并且是在从基站到用户设备 的方向上经历的链路。
[0007] 多输入多输出（ΜΙΜΟ)是指在发射机和接收机处具有多个天线的任何通信系统， 并且使用该系统来改善通信性能。术语输入和输出是指承载信号的无线电信道，而不是具 有天线的设备。在发射机（Tx)处，可以使用多个天线经由传输分集来减轻衰落的影响，并 且经由空分多址来增加吞吐量。在接收机（Rx)处，多个天线可被用于接收机，合并多个天 线提供分集和组合增益。如果在发射机和接收机二者处均有多个天线可用，那么可以从各 个天线传送不同的数据流，其中每个数据流承载不同的信息，但是使用相同的频率资源。例 如，使用两个传输天线，可以传输两个独立的数据流。在接收机处，需要多个天线来基于其 空间特性对数据流进行解调。通常，所需要的接收机天线的最小数目等于独立数据流的数 目。4X4的MMO,也称为4分支MMO或处于MMO模式的系统，可以支持多达四个数据流。
[0008] 对长期HSPA演进添加了若干新的特征以满足国际移动电信-高级（IMT-A)所设 置的要求。这些新的特征的主要目标是提高平均频谱效率。一种用于改善下行链路频谱效 率的可能的技术可以是引入对4分支ΜΙΜΟ的支持，即利用多达四个传输天线和接收天线来 提高空间复用增益，并且提供改进的波束形成能力。4分支ΜΜ0对高信噪比（SNR)用户设 备提供高达每5MHz载波84Mbps，并且改善了低SNR用户设备的覆盖。
[0009] 信道反馈信息使得位于例如基站中的调度器能够决定哪个用户设备应当被并行 服务。用户设备被配置为向基站发送三种类型的信道反馈信息：CQI、RI和PMI。CQI是信 道信息反馈的重要部分。CQI向基站提供关于用户设备此时所支持的链路适配参数的信息。 CQI用于确定编码率和调制字母表、以及空间复用的数据流的数目。RI是秩指示符或秩信 息的缩写，并且是对于层（即要在空间复用中使用的流）数目的用户设备建议。本领域技 术人员应当理解，这等同于优选的传输块的数目。RI仅在用户设备操作于具有空间复用的 ΜΜ0模式中时被报告。在2X2MM0配置中RI可以具有值1或2,并且在4X 4MM0配置中 其可以具有从1到4的值。RI与CQI报告相关联。这意味着CQI是在假设特定RI值的情 况下计算的。
[0010] RI通常比CQI更慢地变化。PMI是预编码矩阵指示符的缩写，并且提供关于在基 于码本的预编码中的优选预编码矩阵的信息。PMI仅在用户设备在ΜΙΜΟ中操作时被报告。 码本中的预编码矩阵的数目取决于基站上的天线端口的数目。例如，根据RI和用户设备能 力，4个天线端口支持多达64个矩阵。预编码控制指示符（PCI)指示在基站处应用于传输 信号的特定预编码矢量。
[0011] 图1示出了在典型的数据呼叫建立期间在基站和用户设备之间交换的消息。该方 法包括可以以任何适当顺序执行的以下步骤：
[0012] 步骤 101
[0013] 基站广播公共导频指示符信道（CPICH)，这是具有恒定功率并且具有已知比特序 列的下行链路信道，使得用户设备可以在步骤102中估计信道并且计算CQI和PCI。
[0014] 步骤 102
[0015] 根据步骤101中的CPICH，用户设备估计信道，并且计算CQI和PCI。
[0016] 对于两个天线，如下计算CQI :
[0017]
【权利要求】
1. 一种在用户设备（305)中的用于在无线通信系统（300)中使得基站（301)能够调度 所述用户设备（305)的方法，所述无线通信系统（300)处于多输入多输出MMO模式并且包 括四个传输天线，所述用户设备（305)经由无线电载波（302)被连接到所述基站（301)，所 述方法包括： 基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定（701)信道状态信息CSI，所述CSI 包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定确认 /否定确认HARQ ACK/NACK ;以及 通过多个传输时间间隔TTI将所述CSI传输（702)到所述基站（301)，使得所述基站 (301)能够调度所述用户设备（305)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI 中的每个TTI中被传输，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中通过多个TTI将所述CSI传输（702)到所述基站 (301)进一步包括： 在第一 TTI中传输（702a)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI ; 在第二TTI中传输（702b)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI ;以及 在第三TTI中传输（702c)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二 TTI中传输的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中传输 的所述PCI指示所述PCI的最低有效比特LSB。
4. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI和 所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述CQI被时间复用在所述多 个TTI的子集中。
5. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、所 述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输。
6. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，进一步包括： 使用高速共享控制信道HS-SCCH从所述基站（301)接收（703)关于所述调度的信息； 以及 使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH从所述基站（301)接收（704)下行链路数 据业务。
7. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中使用高速专用物理控制信道 HS-DPCCH将所述CSI传输到所述基站（301)。
8. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述无线电载波（302)是单个下 行链路载波或多载波。
9. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述无线通信系统（300)是高速 下行链路分组接入HSDPA系统。
10. 根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中所述TTI是子帧。
11. 一种在基站（301)中的用于在无线通信系统（300)中调度用户设备（305)的方 法，所述无线通信系统（300)处于多输入多出ΜΙΜΟ模式，并且包括四个传输天线，所述基站 (301)经由无线电载波（302)被连接到所述用户设备（305)，所述方法包括： 通过多个传输时间间隔ΤΤΙ从所述用户设备（305)接收（901)信道状态信息CSI，所述 CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合自动重复请求肯定 确认/否定确认HARQ ACK/NACK ;以及 基于所接收的CSI来调度（903)所述用户设备（305)。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK和所述CQI在所述多个TTI 中的每个TTI中被接收，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的子集中。
13. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括： 在第一 TTI中接收（901a)所述HARQ ACK、所述CQI和所述RI ;以及 基于所接收的RI选择（902)随机的PCI ; 其中所述基于所接收的CSI来调度（903)所述用户设备（305)进一步包括： 当所述用户设备已经接收到所述RI时，基于所接收的HARQ ACK/NACK、所述CQI、所述 RI和所述随机的PCI来调度（903a)所述用户设备（305);并且其中所述方法进一步包括： 在第二TTI中接收（904)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI ;以及 在第三TTI中接收（905)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二 TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中接收 的所述PCI指示所述PCI的最低有效比特LSB。
14. 根据权利要求11-13中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI 和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述CQI被时间复用在所述 多个TTI的子集中。
15. 根据权利要求11-14中的任何一项所述的方法，其中所述HARQ ACK/NACK、所述RI、 所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收。
16. 根据权利要求11-15中的任何一项所述的方法，其中所述基于所接收的CSI来调度 (903)所述用户设备（305)进一步包括： 向所述用户设备（305)调度（903b)传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
17. 根据权利要求11-16中的任何一项所述的方法，进一步包括： 使用高速共享控制信道HS-SCCH向所述用户设备（305)传输（906)关于所述调度的信 息；以及 使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述用户设备（305)传输（907)下行链 路数据业务。
18. 根据权利要求11-17中的任何一项所述的方法，其中使用高速专用物理控制信道 HS-DPCCH从所述用户设备（305)接收所述CSI。
19. 根据权利要求11-18中的任何一项所述的方法，其中所述无线电载波（302)是单个 下行链路载波或多载波。
20. 根据权利要求11-19中的任何一项所述的方法，其中所述无线通信系统（300)是高 速下行链路分组接入HSDPA系统。
21. 根据权利要求11-20中的任何一项所述的方法，其中所述TTI是子帧。
22. -种用户设备（305)，用于在无线通信系统（300)中使得基站（301)能够调度所述 用户设备（305)，所述无线通信系统（300)处于多输入多输出MMO模式并且包括四个传输 天线，所述用户设备（305)经由无线电载波（302)被连接到所述基站（301)，所述用户设备 (305)包括： 确定单元（801)，被配置为基于关于公共导频指示符信道CPICH的信息来确定（701)信 道状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混 合自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK ;以及 发射机（803)，被配置为通过多个传输时间间隔TTI将所述CSI传输（702)到所述基站 (301) ，使得所述基站（301)能够调度所述用户设备（305)。
23. 根据权利要求22所述的用户设备（305)，其中所述HARQ ACK/NACK和所述CQI在 所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个 TTI的子集中。
24. 根据权利要求22所述的用户设备（305)，其中所述发射机（803)进一步被配置为： 在第一 TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI ; 在第二TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI ;以及 在第三TTI中传输所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二TTI中 传输的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中传输的所述 PCI指示所述PCI的最小有效比特LSB。
25. 根据权利要22-24中的任何一项所述的用户设备（305)，其中所述HARQ ACK/NACK、 所述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输，并且其中所述CQI被时间复用 在所述多个TTI的子集中。
26. 根据权利要22-25中的任何一项所述的用户设备（305)，其中所述HARQ ACK/NACK、 所述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被传输。
27. 根据权利要22-26中的任何一项所述的用户设备（305)，进一步包括： 接收机（805),被配置为 使用高速共享控制信道HS-SCCH从所述基站（301)接收关于所述调度的信息；以及 使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH从所述基站（301)接收下行链路数据业务。
28. 根据权利要22-27中的任何一项所述的用户设备（305)，其中使用高速专用物理控 制信道HS-PDCCH将所述CSI传输到所述基站（301)。
29. 根据权利要22-28中的任何一项所述的用户设备（305)，其中所述无线电载波 (302) 是单个下行链路载波或多载波。
30. 根据权利要22-29中的任何一项所述的用户设备（305)，其中所述无线通信系统 (300)是高速下行链路分组接入HSDPA系统。
31. 根据权利要22-30中的任何一项所述的用户设备（305)，其中所述TTI是子帧。
32. -种用于在无线通信系统（300)中调度用户设备（305)的基站（301)，所述无线通 信系统（300)处于多输入多出MMO模式，并且包括四个传输天线，所述基站（301)经由无 线电载波（302)被连接到所述用户设备（305)，所述基站（301)包括： 接收机（1001)，被配置为通过多个传输时间间隔TTI从所述用户设备（305)接收信道 状态信息CSI，所述CSI包括信道质量信息CQI、秩指示符RI、预编码信道指示符PCI和混合 自动重复请求肯定确认/否定确认HARQ ACK/NACK ;以及 调度器（1005)，被配置为基于所接收的CSI来调度所述用户设备（305)。
33. 根据权利要求32所述的基站（301)，其中所述HARQACK/NACK和所述CQI在所述多 个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述RI和所述PCI被时间复用在所述多个TTI的 子集中。
34. 根据权利要求33所述的基站（301)，其中所述接收机（1001)进一步被配置为在第 一 TTI中接收所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述RI ; 其中所述基站（301)进一步包括： 选择单元（1007)，被配置为基于所接收的RI选择随机的PCI ; 其中所述调度器（1005)进一步被配置为： 当所述用户设备已经接收到所述RI时，基于所接收的HARQ ACK/NACK、所述CQI、所述 RI和所述随机的PCI来调度所述用户设备（305);并且 其中所述接收机（1001)进一步被配置为： 在第二TTI中接收（904)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI ;以及 在第三TTI中接收（705)所述HARQ ACK/NACK、所述CQI和所述PCI，其中在所述第二 TTI中接收的所述PCI指示所述PCI的最高有效比特MSB，并且其中在所述第三TTI中接收 的所述PCI指示所述PCI的最小有效比特LSB。
35. 根据权利要求32-34中的任何一项所述的基站（301)，其中所述HARQ ACK/NACK、所 述RI和所述PCI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收，并且其中所述CQI被时间复用在 所述多个TTI的子集中。
36. 根据权利要求32-35中的任何一项所述的基站（301)，其中所述HARQ ACK/NACK、所 述RI、所述PCI和所述CQI在所述多个TTI中的每个TTI中被接收。
37. 根据权利要求32-36中的任何一项所述的基站（301)，其中所述调度器（1005)进 一步被配置为向所述用户设备（305)调度传输块、调制和编码方案以及预编码控制索引。
38. 根据权利要求32-37中的任何一项所述的基站（301)，进一步包括： 发射机（1010)，被配置为： 使用高速共享控制信道HS-SCCH向所述用户设备（305)传输关于所述调度的信息；以 及 使用高速物理下行链路共享信道HS-PDSCH向所述用户设备（305)传输下行链路数据 业务。
39. 根据权利要求32-38中的任何一项所述的基站（301)，其中使用高速专用物理控制 信道HS-DPCCH从所述用户设备（305)接收所述CSI。
40. 根据权利要求32-39中的任何一项所述的基站（301)，其中所述无线电载波（302) 是单个下行链路载波或多载波。
41. 根据权利要求32-40中的任何一项所述的基站（301)，其中所述通信系统（300)是 高速下行链路分组接入HSDPA系统。
42. 根据权利要求32-41中的任何一项所述的基站（301)，其中所述TTI是子帧。
【文档编号】H04W72/04GK104094655SQ201280068446
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年1月30日
【发明者】S·纳米 申请人:瑞典爱立信有限公司