一种传输模式自适应切换方法及装置与流程

本发明涉及无线传输技术，尤其涉及一种传输模式自适应切换方法及装置。

背景技术：

现有的长期演进(lte，longtermevolution)/演进型长期演进(lte-a，lte-advanced)系统具有多种传输模式(transmissionmode)。执行模式切换时测量的关键系统指标有如下几种：

1、混合自动重传请求(harq，hybridautomaticrepeatrequest)重传率：鉴于下行传输时间间隔不定，针对某个用户设备(ue，userequipment)，harq重传率定义为一定次数的下行传输中的重传次数所占的比率。假设nharq为下行传输的次数，则harq重传率为(重传次数/nharq)，其中，nharq对于模式内和模式间取值不同，分别记为nharq_intra和nharq_inter。且模式切换完成后，重传次数置零。harq重传率的判定如下：

阈值：rhigh-harq，rlow-harq

高harq：harq重传率>＝rhigh-harq

低harq：harq重传率<＝rlow-harq

2、信道质量指示(cqi，channelqualityindicator)统计值：针对某个ue，cqi统计值定义为ncqi次上报的cqi的统计平均值，其中，ncqi对于模式内和模式间取值不同，分别记为ncqi_intra和ncqi_inter。且模式切换完成后，cqi统计值置零。对于两个码字的情况，应该将低cqi的码字上的信道状况计入统计。当前在发射分集传输方案下，采用发射分集方法计算cqi，同时只跟thhigh-cqi进行比较；当前在双码字的传输方案下，采用blast方法计算cqi，同时只跟thlow-cqi进行比较。cqi的判定如下：

cqi阈值：thhigh-cqi(以发射分集计算的)，thlow-cqi(以blast计算的)

高cqi：cqi>＝thhigh-cqi

低cqi：cqi<＝thlow-cqi

3、秩指示(ri，rankindication)统计值：针对某个ue，ri统计值定义为上报ri＝2的次数占上报次数nri的比例，其中nri对于模式内和模式间取值不同，分别记为nri_intra和nri_inter。ri＝2的概率判定如下：

ri阈值：thhigh-ri，thlow-ri

高ri：ri＝2的概率>＝thhigh-ri

低ri：ri＝2的概率<＝thlow-ri

4、速度统计值：一段时间tv内的速度统计值。速度统计值v判定如下：

速度阈值：thv_low，thv_medium

高速：速度v>＝thv_mediam

中速：thv_low≤v<thv_mediam

低速：速度v<thv_low

这里，将中速和低速统一为低速。

5、用户能力等级

ue能力等级分为5个等级，不同的等级在下行空间复用时所能支持的最大层数不同，等级1仅支持1层，等级2、3、4支持2层，等级5支持4层。

现有lte/lte-a系统传输模式及传输模式下的上报参数如表1所示。

表1

现有技术中并没有涉及到非正交传输模式的相关内容，更没有解决如何进行非正交传输模式之间，以及非正交传输模式与现有传输模式之间的切换。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种传输模式自适应切换方法及装置。

本发明实施例提供的传输模式自适应切换方法，包括：

采集与传输模式切换相关的关键指标，其中，所述传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换；

根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择；

根据判决选择结果，进行传输模式切换。

本发明实施例中，与传输模式切换相关的关键指标，包括以下一种或多种：harq重传率、cqi、ri、用户能力等级、系统负载情况、用户重传情况指示、信道状态信息、用户的移动速度。

本发明实施例中，与传输模式切换相关的关键指标，还包括以下至少之一：用户小尺度信道信息、用户大尺度信道信息、场景类型、业务类型、信道特征指示。

本发明实施例中，所述根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择，包括：

按照公式进行传输模式切换的判决选择；

其中，f(·)代表算法函数，m^*代表最优切换的传输模式，tmset代表所有的传输模式，harq代表用户重传情况指示，load代表系统负载情况，r_h代表用户小尺度信道信息，lci代表用户大尺度信道信息，tc代表终端能力，st代表场景类型，tt代表业务类型，cqi代表信道质量指示，ri代表秩指示，v代表用户的移动速度。

本发明实施例中，为所述非正交传输模式设置对应的下行控制信息(dci，downlinkcontrolinformation)/上行控制信息(uci，uplinkcontrolinformation)；

其中，所述dci/uci中包括：基本dci/uci信息、稀疏码字信息、功率分配以及配对用户使用的传输参数。

本发明实施例中，所述方法还包括：

对基本传输模式进行扩展，针对mimo传输模式设置非正交传输模式以及相应的dci格式；其中，回退模式为正交或者非正交，当回退模式为非正交时设置新的dci格式；或者，

基于基本传输模式，对一种或多种mimo传输模式设置对应的非正交传输模式；其中，针对所述非正交主传输模式设置新的dci格式。

本发明实施例中，针对每个下行子帧进行模式切换的判断；所述进行模式切换的判断，包括：

判断关键指标是否满足模式间切换的条件；

当关键指标满足所述模式间切换的条件时，则进行模式间切换；当关键指标不满足所述模式间切换的条件时，则进行模式内切换条件的判断。

本发明实施例中，回退模式采用正交/非正交传输模式；相应地，对于非发射分集的传输模式，当满足预设条件时则进行模式内切换；切换至发射分集模式下后，在发射分集模式下判断是否进行模式间切换；当进行模式间切换时，从当前的发射分集模式切换至目标主传输模式；或者先后切换至目标模式下的发射分集模式、目标模式下的主传输模式；或者通过中间模式下的回退模式，切换至目标模式下的主传输模式；或者，

回退模式采用非正交传输方式；相应地，判断是否进行模式内切换或模式间切换；在进行模式间切换时，处于非发射分集模式时，回退至本模式下的发射分集模式；当进行模式间切换的同时，发送无线资源控制(rrc，radioresourcecontrol)信令，同时回退至发射分集模式；其中，当所述rrc信令下发预设时长后，以新的传输模式进行传输。

本发明实施例提供的传输模式自适应切换装置，包括：

采集单元，用于采集与传输模式切换相关的关键指标，其中，所述传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换；

判决选择单元，用于根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择；

执行单元，用于根据判决选择结果，进行传输模式切换。

本发明实施例中，与传输模式切换相关的关键指标，包括以下一种或多种：harq重传率、cqi、ri、用户能力等级、系统负载情况、用户重传情况指示、信道状态信息、用户的移动速度。

本发明实施例中，与传输模式切换相关的关键指标，还包括以下至少之一：用户小尺度信道信息、用户大尺度信道信息、场景类型、业务类型、信道特征指示。

本发明实施例中，所述判决选择单元，还用于按照公式进行传输模式切换的判决选择；

其中，f(·)代表算法函数，m^*代表最优切换的传输模式，tmset代表所有的传输模式，harq代表用户重传情况指示，load代表系统负载情况，r_h代表用户小尺度信道信息，lci代表用户大尺度信道信息，tc代表终端能力，st代表场景类型，tt代表业务类型，cqi代表信道质量指示，ri代表秩指示，v代表用户的移动速度。

本发明实施例中，所述装置还包括：设置单元，用于为所述非正交传输模式设置对应的dci/uci；

其中，所述dci/uci中包括：基本dci/uci信息、稀疏码字信息、功率分配以及配对用户使用的传输参数。

本发明实施例中，所述设置单元，还用于对基本传输模式进行扩展，针对mimo传输模式设置非正交传输模式以及相应的dci格式；其中，回退模式为正交或者非正交，当回退模式为非正交时设置新的dci格式；或者，基于基本传输模式，对一种或多种mimo传输模式设置对应的非正交传输模式；其中，针对所述非正交主传输模式设置新的dci格式。

本发明实施例中，所述判决选择单元，还用于针对每个下行子帧进行模式切换的判断；所述进行模式切换的判断，包括：判断关键指标是否满足模式间切换的条件；当关键指标满足所述模式间切换的条件时，则进行模式间切换；当关键指标不满足所述模式间切换的条件时，则进行模式内切换条件的判断。

本发明实施例中，回退模式采用正交/非正交传输模式；相应地，对于非发射分集的传输模式，当满足预设条件时则进行模式内切换；切换至发射分集模式下后，在发射分集模式下判断是否进行模式间切换；当进行模式间切换时，从当前的发射分集模式切换至目标主传输模式；或者先后切换至目标模式下的发射分集模式、目标模式下的主传输模式；或者通过中间模式下的回退模式，切换至目标模式下的主传输模式；或者，

回退模式采用非正交传输方式；相应地，判断是否进行模式内切换或模式间切换；在进行模式间切换时，处于非发射分集模式时，回退至本模式下的发射分集模式；当进行模式间切换的同时，发送rrc信令，同时回退至发射分集模式；其中，当所述rrc信令下发预设时长后，以新的传输模式进行传输。

本发明实施例的技术方案中，采集与传输模式切换相关的关键指标，其中，所述传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换；根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择；根据判决选择结果，进行传输模式切换。可见，本发明实施例添加了一类新的传输模式，即非正交传输模式，并且设计了非正交传输模式之间，以及非正交传输模式与现有的基本传输模式之间的自适应切换机制及相关信令流程。

附图说明

图1为本发明实施例的传输模式自适应切换方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的传输模式自适应切换场景示意图；

图3为本发明实施例的传输模式自适应切换装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

本发明实施例的技术方案，在现有lte/lte-a传输模式中添加了一类新的传输模式(非正交传输模式)及其指示方法，并且设计了非正交传输模式之间以及非正交传输模式与现有传输模式之间的自适应切换机制及相关信令流程。

本发明实施例扩展了现有传输模式，针对特定多入多出(mimo，multiple-inputmultiple-output)传输方案定义了非正交传输模式，或者在现有传输模式的基础上，对一种或几种mimo传输模式定义非正交传输模式，比如：在表1的基础上定义一种(mode11)或几种(mode11～modex)新的传输模式及相应的dci格式；或者在现有10种模式的基础上，对一种或几种mimo传输模式定义非正交传输模式，回退模式可以是正交或者非正交前提下的模式自适应切换流程和机制。

图1为本发明实施例的传输模式自适应切换方法的流程示意图，如图1所示，所述传输模式自适应切换方法包括以下步骤：

步骤101：采集与传输模式切换相关的关键指标，其中，所述传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换。

本发明实施例中，可以通过用户周期性上报或者按照事件触发的方式获得与传输模式切换相关的关键指标。

本发明实施例中的用户均指终端。

这里，传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换。

本发明实施例中，与传输模式切换相关的关键指标，包括以下一种或多种：混合自动重传请求harq重传率、信道质量指示cqi、秩指示ri、用户能力等级、系统负载情况、用户重传情况指示、信道状态信息、用户的移动速度。

在一实施方式中，与传输模式切换相关的关键指标，还包括以下至少之一：用户小尺度信道信息、用户大尺度信道信息、场景类型、业务类型、信道特征指示。

综上所述，目前lte/lte-a模式切换的关键测量量有harq、cqi、ri、用户的移动速度、用户能力等级，5个关键测量指标。考虑到未来多样化的业务类型以及应用场景，涉及到新的非正交传输模式切换时(包括不同非正交传输模式之间，以及非正交传输模式与现有的基本传输模式之间)需要综合考虑如表2所示的关键测量指标：

表2

步骤102：根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择。

本发明实施例中，根据采集到的所述关键指标，按照一定的准则进行传输模式切换的判决选择。这里，传输模式切换是针对用户的，切换的前提是保证用户能进行可靠的通信，切换的目标是用户能实现某种意义下的性能最优(高速传输或者容量最大化或者兼具用户公平性等)，模式切换需要考虑用户等级等多种实际因素。

所述根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择，包括：

按照公式进行传输模式切换的判决选择；

其中，f(·)代表算法函数，m^*代表最优切换的传输模式，tmset代表所有的传输模式，harq代表用户重传情况指示，load代表系统负载情况，r_h代表用户小尺度信道信息，lci代表用户大尺度信道信息，tc代表终端能力，st代表场景类型，tt代表业务类型，cqi代表信道质量指示，ri代表秩指示，v代表用户的移动速度。

需要说明的是：在上述判决准则中f(·)可以根据算法具体定义，比如：最优目标可以是系统的吞吐量最大化、或者比例公平、或者轮询、或者可以是考虑业务qos保证的比例公平等准则。并且f(·)中的判决参考变量依赖于具体的非正交/基本传输模式以及具体的优化算法，不一定同时出现。

步骤103：根据判决选择结果，进行传输模式切换。

本发明实施例中，基站根据判决选择结果，进行传输模式切换。根据不同的传输模式定义指示方法与切换策略的不同，具体执行过程也不尽相同。

本发明实施例中，为所述非正交传输模式设置对应的dci/uci；其中，所述dci/uci中包括：基本dci/uci信息、稀疏码字信息、功率分配以及配对用户使用的传输参数。

对基本传输模式进行扩展，针对多入多出mimo传输模式设置非正交传输模式以及相应的dci格式；其中，回退模式为正交或者非正交，当回退模式为非正交时设置新的dci格式；或者，

基于基本传输模式，对一种或多种mimo传输模式设置对应的非正交传输模式；其中，针对所述非正交主传输模式设置新的dci格式。

具体地，参照图2，在现有传输模式的基础上，添加(定义)非正交传输模式以及相应的dci/uci格式，根据具体非正交传输模式的不同，新定义的dci/uci中除了需要包括现有相应dci/uci格式中的基本信息外，可能还需要包含使用的稀疏码字信息、功率分配以及配对用户使用的传输参数；比如配对用户的mcs等级、使用的稀疏码字等信息。考虑不同的灵活性与复杂度，传输模式可以有不同的定义(扩展)及指示方法。

方案一：扩展现有传输模式定义表格，针对特定mimo传输模式定义非正交传输模式，比如：在表1的基础上定义一种(mode11)或几种(mode11～modex)新的传输模式。由于该传输模式只针对单天线端口或者发射分集或者空间复用等某一种或者某几种特定mimo模式定义非正交主传输模式以及相应的dci格式。回退模式可以是正交或者非正交，当回退模式为非正交时也需要定义新的dci格式。当回退模式为正交时，不需要定义新的dci格式。

方案二：在现有传输模式的基础上，对一种或几种mimo传输模式定义非正交传输模式。由于这种方法下的回退传输方式与原有传输模式相同，所以这种方式不需要定义回退模式的dci格式，但是针对每种mode下新定义的非正交主传输模式需要定义新的dci格式。另外，由于这种方式增加了每种mode内的传输模式选项，所以与option1相比这种方案增加了模式内切换的复杂度。

本发明实施例中，针对每个下行子帧进行模式切换的判断；所述进行模式切换的判断，包括：判断关键指标是否满足模式间切换的条件；当关键指标满足所述模式间切换的条件时，则进行模式间切换；当关键指标不满足所述模式间切换的条件时，则进行模式内切换条件的判断。

回退模式采用正交/非正交传输模式；相应地，对于非发射分集的传输模式，当满足预设条件时则进行模式内切换；切换至发射分集模式下后，在发射分集模式下判断是否进行模式间切换；当进行模式间切换时，从当前的发射分集模式切换至目标主传输模式；或者先后切换至目标模式下的发射分集模式、目标模式下的主传输模式；或者通过中间模式下的回退模式，切换至目标模式下的主传输模式；或者，

回退模式采用非正交传输方式；相应地，判断是否进行模式内切换或模式间切换；在进行模式间切换时，处于非发射分集模式时，回退至本模式下的发射分集模式；当进行模式间切换的同时，发送无线资源控制rrc信令，同时回退至发射分集模式；其中，当所述rrc信令下发预设时长后，以新的传输模式进行传输。

具体地，参照图2，激活用户需要在每个下行子帧均需进行模式的切换判断，优先判断模式间切换的条件，如果满足模式间切换条件，则直接进行模式间切换，否则需要进行模式内切换的条件判断。只有在得到模式切换的所有参数后，才能进行模式切换的判断。传输模式切换算法设定的初始条件一般默认为：传输模式为tm2，dci格式选择dciformat1a，但不排除以一种非正交的传输模式，以及相应新定义的dci格式指示与通知。

方案一：假设回退模式采用正交/非正交传输方式。对于某种模式，并且传输方案不是发射分集，如果满足一定条件时，比如：出现高harq的情况或者是上述定义的几个关键指标的综合效果达到某个门限，则进行模式内切换，切换到发射分集下，然后在发射分集下判断是否需要进行模式间切换。模式间切换时，考虑当前传输模式与目标传输模式下的dci相同，或者当前传输模式dci包含了目标传输模式下的dci信息，则可以从当前传输模式下的发射分集直接切换到目标主传输模式；否则需要先切换到目标模式下的发射分集，然后再到目标模式下的主传输模式；或者通过某个中间模式下的回退模式，再到目标模式下的主传输模式。

上述方案考虑能够简化某些切换流程，如果处于发射分集时间足够长，可以保证原有方案下的数据重传能够完成，同时该方案能保证在切换到发射分集以后，根据判断条件还有可能再从发射分集模式内切换到原来的传输方案。

方案二：假设回退模式采用非正交传输方式。根据条件进行判断，是否需要进行模式内切换或模式间切换。在进行模式间切换时，如果不是处于发射分集方式，要首先回退到本模式下的发射分集。在做出模式间切换决策的同时，高层发送rrc信令，同时回退到发射分集。rrc信令下发一定时间(比如：4ms)后，ue和enb(高层)均以新模式进行传输。因此回退处在本模式下的发射分集方式的时间短，主要用于等待rrc信令生效。

图3为本发明实施例的传输模式自适应切换装置的结构组成示意图，如图3所示，所述传输模式自适应切换装置包括：

采集单元31，用于采集与传输模式切换相关的关键指标，其中，所述传输模式切换包括：非正交传输模式之间切换、非正交传输模式与基本传输模式之间切换；

判决选择单元32，用于根据采集到的所述关键指标，按照预设准则进行传输模式切换的判决选择；

执行单元33，用于根据判决选择结果，进行传输模式切换。

与传输模式切换相关的关键指标，包括以下一种或多种：harq重传率、cqi、ri、用户能力等级、系统负载情况、用户重传情况指示、信道状态信息、用户的移动速度。

与传输模式切换相关的关键指标，还包括以下至少之一：用户小尺度信道信息、用户大尺度信道信息、场景类型、业务类型、信道特征指示。

所述判决选择单元32，还用于按照公式进行传输模式切换的判决选择；

其中，f(·)代表算法函数，m^*代表最优切换的传输模式，tmset代表所有的传输模式，harq代表用户重传情况指示，load代表系统负载情况，r_h代表用户小尺度信道信息，lci代表用户大尺度信道信息，tc代表终端能力，st代表场景类型，tt代表业务类型，cqi代表信道质量指示，ri代表秩指示，v代表用户的移动速度。

所述装置还包括：设置单元34，用于为所述非正交传输模式设置对应的dci/uci；

其中，所述dci/uci中包括：基本dci/uci信息、稀疏码字信息、功率分配以及配对用户使用的传输参数。

所述设置单元34，还用于对基本传输模式进行扩展，针对mimo传输模式设置非正交传输模式以及相应的dci格式；其中，回退模式为正交或者非正交，当回退模式为非正交时设置新的dci格式；或者，基于基本传输模式，对一种或多种mimo传输模式设置对应的非正交传输模式；其中，针对所述非正交主传输模式设置新的dci格式。

所述判决选择单元32，还用于针对每个下行子帧进行模式切换的判断；所述进行模式切换的判断，包括：判断关键指标是否满足模式间切换的条件；当关键指标满足所述模式间切换的条件时，则进行模式间切换；当关键指标不满足所述模式间切换的条件时，则进行模式内切换条件的判断。

回退模式采用正交/非正交传输模式；相应地，对于非发射分集的传输模式，当满足预设条件时则进行模式内切换；切换至发射分集模式下后，在发射分集模式下判断是否进行模式间切换；当进行模式间切换时，从当前的发射分集模式切换至目标主传输模式；或者先后切换至目标模式下的发射分集模式、目标模式下的主传输模式；或者通过中间模式下的回退模式，切换至目标模式下的主传输模式；或者，

回退模式采用非正交传输方式；相应地，判断是否进行模式内切换或模式间切换；在进行模式间切换时，处于非发射分集模式时，回退至本模式下的发射分集模式；当进行模式间切换的同时，发送rrc信令，同时回退至发射分集模式；其中，当所述rrc信令下发预设时长后，以新的传输模式进行传输。

本领域技术人员应当理解，图3所示的传输模式自适应切换装置中的各单元的实现功能可参照前述传输模式自适应切换方法的相关描述而理解。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。