用于动态可配置空中接口的系统和方法

用于动态可配置空中接口的系统和方法
【专利摘要】一种进行发送的方法包括将第一设备和第二设备之间的传输归类为多个传输类型中的一种，以及根据所述归类的传输从多个空中接口候选中选择一个空中接口。所述方法还包括使用所述选择的空中接口将所述传输发送给所述第二设备。
【专利说明】用于动态可配置空中接口的系统和方法
[0001] 本发明要求2012年7月10日递交的发明名称为"用于动态软件配置的空中接口 的系统和方法（SystemandMethodforDynamicSoftware-ConfiguredAirInterface)，' 的第61/669997号美国临时专利申请案以及2012年11月5日递交的发明名称为"用于动 态可配置空中接口的系统和方法（SystemandMethodforDynamicallyConfigurableAir Interfaces)"的第13/669371号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申 请的内容以引入的方式并入本文本中。

【技术领域】
[0002] 本发明大体涉及数字通信，尤其涉及一种用于动态可配置空中接口的系统和方 法。

【背景技术】
[0003] 空中接口是两个或两个以上通信设备之间的无线通信链路，例如演进型 NodeB(通常可称为NodeB、基站、发射点、远程射频头、通信控制器、控制器等等）和用户设 备（UE)(通常还称为移动通信台、订户、用户、终端、电话等等）之间的无线通信链路。通常， 两个通信设备均需知晓空中接口以成功发送和接收传输。


【发明内容】

[0004] 本发明的示例实施例提供了一种用于动态可配置空中接口的系统和方法。
[0005] 根据本发明的示例实施例，提供一种用于发送的方法。所述方法包括第一设备将 所述第一设备和第二设备之间的传输归类为多个传输类型中的一种，以及所述第一设备根 据所述归类的传输从多个空中接口候选中选择一个空中接口。所述方法还包括所述第一设 备使用所述选择的空中接口将所述传输发送给所述第二设备。
[0006] 根据本发明的另一示例实施例，提供一种用于接收的方法。所述方法包括接收设 备接收关于为从源设备到目的设备的传输所选择的空中接口的信息，其中所述选择的空中 接口根据所述传输的输入参数选择。所述方法还包括所述接收设备使用所述选择的空中接 口接收来自所述源设备的所述传输。
[0007] 根据本发明的另一示例实施例，提供一种第一设备。所述第一设备包括处理器以 及可操作地耦合到所述处理器的发射器。所述处理器将从所述第一设备到第二设备的传输 归类为多个传输类型中的一种，以及根据所述归类的传输从多个空中接口候选中选择一个 空中接口。所述发射器使用所述选择的空中接口将所述传输发送给所述第二设备。
[0008] 实施例的一个优点在于可动态配置空中接口以满足两个或两个以上通信设备之 间的传输的要求。因此，可优化通信性能以满足传输要求，从而提升通信系统总体性能。
[0009] 实施例的又一优点在于可以改变空中接口的动态配置的粒度以满足性能要求以 及计算资源可用性。因此，可根据可用的计算资源设置空中接口的动态配置。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
[0011] 图1示出了根据本文所述的示例实施例的示例异构通信系统；
[0012] 图2示出了根据本文所述的示例实施例的示例空中接口；
[0013] 图3示出了根据本文所述的示例实施例的经配置用于满足传输要求的示例空中 接口的高级视图；
[0014] 图4示出了根据本文所述的示例实施例的用于选择空中接口以满足通信设备对 的传输要求的示例设备的高级视图；
[0015] 图5示出了根据本文所述的示例实施例的当设备为发生在通信设备对中的传输 选择空中接口时设备中的示例操作的流程图，其中根据传输的发送条件、接收条件和/或 传输内容选择空中接口；
[0016] 图6示出了根据本文所述的示例实施例的当设备为发生在通信设备对中的传输 选择空中接口时设备中的示例操作的流程图，其中根据传输的传输要求选择空中接口；
[0017] 图7示出了根据本文所述的示例实施例的当传输目的设备通过动态可配置空中 接口接收传输时传输目的设备中的示例操作的流程图；
[0018] 图8示出了根据本文所述的示例实施例的示例第一通信设备的图；以及 [0019] 图9示出了根据本文所述的示例实施例的示例第二通信设备的图。

【具体实施方式】
[0020] 下文将详细讨论对当前示例实施例及其结构的操作。但应了解，本发明提供了可 以在多种具体环境中实施的许多适用的发明概念。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的 具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
[0021] 本发明的一项实施例涉及动态可配置空中接口。例如，在传输发送设备处，传输发 送设备将传输归类为含有输入参数的多个传输类型中的一种。传输发送设备根据归类的传 输从多个空中接口候选中选择一个空中接口。传输发送设备使用选择的空中接口将传输发 送给传输接收设备。又例如，在传输接收设备处，传输接收设备接收关于为来自传输发送设 备的传输所选择的空中接口的信息，以及使用选择的空中接口接收来自传输发送设备的传 输。
[0022] 将结合特定背景中的示例实施例来描述本发明，该特定背景是指具有不同的传输 源类型和/或不同的传输目的类型的异构通信系统。不同的传输源类型可具有不同的传输 能力，而不同的传输目的类型可具有不同的接收能力。
[0023] 图1示出了异构通信系统100。异构通信系统100可包括多个传输发送设备，例如 演进型NodeB(eNB)105、中继节点（RN)110、远程射频头（RRH)115。传输发送设备的其它示 例包括位于微微小区（例如，微微小区117)、毫微微小区、低功率小区、高功率小区等等中 的网络发射点。应注意，许多传输发送设备，尤其是网络侧的传输发送设备可通过有线或无 线回程耦合在一起。例如，eNB105可通过回程连接到RRH115和微微小区117。异构通信系 统100可包括多个传输接收设备，例如用户设备（UE) 120、传感器122、安全系统124、个人 电脑（PC) 126、平板电脑128、多媒体设备130、电视132等等。发送-接收设备可用于指代 传输发送设备和/或传输接收设备。应注意，单个设备在不同的时间内、不同的配置下和/ 或具有不同通信伙伴时可为传输发送设备和传输接收设备。通信控制器可为一种用于控制 发生在通信系统100中的通信的设备。通信控制器的示例包括eNB、耦合到eNB并控制eNB 的开关以及通信系统1〇〇中的其它控制实体。
[0024] 不同的传输发送设备可具有不同的传输能力和/或要求。例如，eNB可具有多根 发射天线，而微微小区可能不具有多根发射天线或相对较小数量的发射天线。此外，微微小 区可以比eNB的最大功率电平低的最大功率电平进行发射。类似地，PC的数据带宽要求和 信号处理能力可比传感器的高，并且安全系统的可靠消息接收要求可比电视的更严格。因 此，在异构通信系统100等异构通信系统中，不同的通信设备对（即，传输发送设备和传输 接收设备）可具有不同的传输能力和/或传输要求。不同的传输能力和/或传输要求通常 无法通过单个空中接口或空中接口配置得到最佳满足。
[0025] 尽管应理解通信系统可能采用能够与多个传输接收设备通信的多个传输发送设 备，但是为了简洁起见仅示出了较少数目的传输发送设备和传输接收设备。
[0026] 图2示出了空中接口 200的图。空中接口 200包括多个构建块，其共同指定将如何 发送和接收传输。空中接口 200的构建块可包括波形205、帧结构210、多址接入技术215、 传输和/或重传机制220,以及编码和调制技术225。波形205可指定传输信号的形状和形 式。波形选项的示例包括低密度签名多载波码分多址（LDS-MC-CDMA)、小波包调制（WPM)、 超奈奎斯特（FTN)波形、低峰均功率比波形（低PAPRWF)以及滤波器组多载波（FBMC)波 形等等。帧结构210可指定某个帧或一组帧的配置。帧结构选项的示例包括可配置多级发 送时间间隔（TTI)、固定TTI、可配置单级TTI以及共存配置等等。
[0027]多址接入技术215可指定如何为一个或多个用户授予信道接入权。多址接入技术 选项的示例包括专用信道资源（多个用户之间无共享）、基于竞争的共享信道资源、基于非 竞争的共享信道资源以及基于认知无线电的接入等等。传输和/或重传机制可指定如何进 行传输和/或重传。可能的传输和/或重传机制选项包括指定调度数据管道大小、传输和 /或重传的信令机制、重传机制等等的机制。编码和调制技术225可指定出于发送（接收） 目的如何编码（解码）并调制（解调）发送的信息。编码和/或调制技术选项的示例包括 Turbo网格码、Turbo乘积码、喷泉码、分层调制、低PAPR调制、极性码等待。
[0028] 由于空中接口包括多个构建块，并且每个构建块可具有多个候选选择，所以可能 配置大量不同的空中接口候选。不同的空中接口候选中的每个空中接口候选可有针对性地 满足一组不同的传输要求，包括传输内容、发送条件、接收条件等等。总体而言，传输要求指 定传输。随后，根据一对通信发送-接收设备的传输要求（即，传输的传输要求），可选择最 好地满足传输要求（以及传输）的不同空中接口候选中的一个并将该空中接口候选用于该 对通信发送-接收设备之间的通信。
[0029] 应注意，尽管论述着重于为一对通信发送-接收设备（或者，简而言之，通信设备 对）选择空中接口，但是本文论述的示例实施例可用于两个以上通信发送-接收设备。例 如，单个传输发送设备可向多个传输接收设备进行发送，其中该传输可被视为单个传输。再 例如，多个传输发送设备可向单个传输接收设备进行发送，其中该传输可被视为单个传输。 又例如，多个传输发送设备可向多个传输接收设备进行发送，其中该传输可被视为单个传 输。为单个传输选择空中接口是可能的。将单个传输分解为一对通信发送_接收设备之间 的多个传输并为每个传输选择空中接口是可能的。因此，对一对通信发送-接收设备的论 述不应被解释为限制各项示例实施例的范围或精神。
[0030] 图3示出了经配置用于满足传输要求的空中接口 300的高级视图。空中接口 300 可包括构建块，例如波形310、帧结构315、多址接入技术320、传输和/或重传技术325,以 及编码和调制技术330。空中接口 300的每个构建块均可具有从多个可能选项中选出的一 个选项，选择该选项以满足传输要求，包括传输类型、发送条件、接收条件等等。作为说明性 示例，对于波形310,可能选项包括LDS-MC-CDMA、WPM、FTN、FBMC以及低PAPRWF等等。选 择一种可能选项以满足传输要求。作为另一说明性示例，对于编码和调制技术330,可能选 项包括喷泉码、分层调制、低PAPR调制、极性码等等。选择合适的选项以满足传输要求。
[0031] 图4示出了用于选择空中接口以满足通信设备对的传输要求的设备400的高级视 图；例如，设备400可以是通信系统中的实体，用于为通信设备对选择空中接口。再例如， 设备400可以是一个以上设备的组合，用于为通信设备对选择空中接口。又例如，设备400 可以是通信设备对中的一个通信设备，例如传输源设备。又例如，设备400可以是集中式实 体，用于为通信系统中的通信设备对选择空中接口。又例如，设备400可以是集中式实体， 用于为一部分通信系统中的通信设备对选择空中接口。
[0032] 设备400可包括空中接口构建块选择单元（AIBBSU)405,可用于从选择每个构建 块可用的多个可能选项中为空中接口的每个构建块选择一种选项。AIBBSU405可根据传输 要求410为构建块选择选项。换言之，AIBBSU405可根据传输要求410从候选空中接口中 选择空中接口。传输要求410可包括传输类型（S卩，传输内容），例如语音、视频、音乐、数据、 传感器数据、遥测数据、多媒体、游戏数据等等，这些可对应于低时延敏感度传输、中时延敏 感度传输、高时延敏感度传输、低容错传输、中容错传输、高容错传输、小包传输、大包传输 等等。
[0033] 传输要求410还可包括其它要求，例如数据速率、容错率、实时限制、服务质量要 求等等。传输要求410还可包括发送条件，其可为有关通信设备对中作为发射器的设备的 信息。发送条件的示例可包括：发射天线数目、可用传输资源、可用计算资源、发射器处的信 道条件等等。发送条件的其它示例可包括：低PAPR容忍度、高PAPR容忍度、低处理功率接 收器、高处理功率接收器、低时延扩展、高时延扩展等等。传输要求410还可包括接收条件， 其可为有关通信设备对中作为接收器的设备的信息。接收条件的示例可包括：接收天线数 目、可用计算资源、接收器处的信道条件、UE协助接收、非UE协助接收等等。
[0034] 传输要求410可在传输要求归类单元415中归类以得到传输要求410的归类版 本。由于传输要求410的可能值的范围可能很广，因此传输要求归类单元415可通过特征 化传输要求410来降低与该大范围的可能值相关联的复杂度。作为说明性示例，考虑一种 情况：传输要求410包括时延范围小于100ms的中时延敏感度传输。传输要求归类单兀415 可通过将传输要求410归为时延范围在20ms到100ms之内的中时延敏感度传输类别以简 化传输要求410。换言之，传输要求归类单兀415通过对传输的传输要求410归类以为用于 发送传输的空中接口的每个构建块简化选项的选择。
[0035] 设备400还可利用每个构建块的选项（或简而言之，选项）420。选项420可事先 确定并存储在AIBBSU405可访问的存储器中。可确定选项420,这样选择选项420的子集 所得到的空中接口可满足传输要求410的一系列预期值的性能标准。作为说明性示例，选 项420的第一子集（可称为第一候选空中接口）可得到满足传输要求410的性能标准的空 中接口，该传输要求410指定时延范围在50ms到100ms之内的中时延敏感度传输，而选项 420的第二子集（可称为第二候选空中接口）可得到满足传输要求410的性能标准的空中 接口，该传输要求410指定错误率极低的5kbps的小包传输，选项420的第三子集（可称为 第三候选空中接口）可得到满足传输要求410的性能标准的空中接口，该传输要求410指 定2Mbp的大包传输但可容忍大时延。或者，网络实体、通信系统的操作员、技术标准等外部 实体可确定选项420。
[0036] 设备400还可利用选项420和传输要求410的可能类别之间的映射425。映射425 可指定当为空中接口的构建块选择选项420时哪些选项420的子集将满足类别传输要求 41CLAIBBSU405可确定映射425。映射425可存储在存储器中以供后续使用。映射425可 以查找表等表格式进行存储，该表通过归类的传输要求410编入索引。换言之，AIBBSU405 可为每个构建块选择多个选项420以满足不同类别的传输要求410。例如，AIBBSU405可 选择多个选项420以得到满足中时延敏感度传输类别的性能要求的空中接口。或者，网络 实体、通信系统的操作员、技术标准等外部实体可确定多个选项420和传输要求410的归类 版本之间的映射425。
[0037] 表1不出了传输要求410的类别到选项420的不例映射，其中传输要求410包括 传输内容（例如，传输类型）。表2不出了传输要求410的类别到选项420的不例映射，其 中传输要求410包括发送和/或接收条件。应注意，表1或表2中的空白条目指示可用于 对应构建块的任意选项或默认选项。

【权利要求】
1. 一种用于发送的方法，其特征在于，所述方法包括： 第一设备将所述第一设备和第二设备之间的传输归类为多个传输类型中的一种； 所述第一设备根据所述归类的传输从多个空中接口候选中选择一个空中接口；以及 所述第一设备使用所述选择的空中接口将所述传输发送给所述第二设备。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述选择的空中接口通知 给所述第二设备。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空中接口包括多个构建块，以及通知 所述第二设备包括将与所述选择的空中接口的所述构建块相关联的选项指示发送给所述 第二设备。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用默认空中接口发送所述指示。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用先前选择的空中接口发送所述指示。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空中接口包括多个构建块，以及所述 方法进一步包括通过为所述空中接口的每个构建块选择选项来预选每个传输类型及其对 应输入参数的所述空中接口。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为每个构建块所选择的所述选项提供了 对应传输类型的最优解决方案。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为每个传输类型所预选的所述空中接口 存储在所述第一设备的存储器中。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过为所述空中接口的每个 构建块选择选项从存储器中获取所述每个传输类型及其对应输入参数的所述空中接口。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过为所述空中接口的每个 构建块选择选项从第一网络实体中获取所述每个传输类型及其对应输入参数的所述空中 接口。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个传输类型都具有输入参数。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括传输内容。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括所述发送设备处的 发送条件和所述接收设备处的接收条件中的至少一个。
14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空中接口包括波形构建块、帧结构 构建块、多址接入技术构建块、传输技术构建块、重传技术构建块和编码和调制技术构建块 中的至少一个。
15. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备包括通信控制器和发 送-接收设备中的一个。
16. -种进行接收的方法，其特征在于，所述方法包括： 接收设备接收关于为从源设备到目的设备的传输所选择的空中接口的信息，其中根据 所述传输的输入参数选择所述选择的空中接口；以及 所述接收设备使用所述选择的空中接口接收来自所述源设备的所述传输。
17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，接收所述传输包括根据所述选择的空 中接口检测并解码所述传输。
18. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，接收所述信息包括根据默认空中接口 检测并解码所述信息。
19. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，接收所述信息包括根据先前选择的空 中接口检测并解码所述信息。
20. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括接收条件，以及所述 方法进一步包括将所述接收条件发送给所述源设备。
21. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述信息通过专用控制信道进行接收。
22. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述信息嵌入在不预期用信号发送所 述信息的控制信道中进行接收。
23. 第一设备，其特征在于，包括： 处理器，用于将从所述第一设备到第二设备的传输归类为多个传输类型中的一种，以 及根据所述归类的传输从多个空中接口候选中选择一个空中接口；以及 可操作地耦合到所述处理器的发射器，所述发射器用于使用所述选择的空中接口将所 述传输发送给所述第二设备。
24. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，所述处理器用于将所述选择的空 中接口通知给所述第二设备。
25. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，所述空中接口包括多个构建块，以 及所述处理器用于通过为所述空中接口的每个构建块选择选项来预选所述每个传输类型 及其对应输入参数的所述空中接口。
26. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，所述处理器用于通过为所述空中 接口的每个构建块选择选项从存储器中获取所述每个传输类型及其对应输入参数的所述 空中接口。
27. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，进一步包括可操作地耦合到所述 处理器的接收器，所述接收器用于通过为所述空中接口的每个构建块选择选项从第一网络 实体接收所述每个传输类型及其对应输入参数的所述空中接口。
28. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，所述空中接口包括多个构建块，以 及所述发射器用于将与所述选择的空中接口的所述构建块相关联的选项指示发送给所述 第二设备。
29. 根据权利要求28所述的第一设备，其特征在于，所述发射器用于使用默认空中接 口发送所述指示。
30. 根据权利要求28所述的第一设备，其特征在于，所述发射器用于使用先前选择的 空中接口发送所述指示。
31. 根据权利要求28所述的第一设备，其特征在于，所述第一设备包括通信控制器和 发送-接收设备中的一个。
32. 根据权利要求23所述的第一设备，其特征在于，进一步包括可操作地耦合到所述 处理器的接收器，所述接收器用于从所述第二设备接收接收器条件。
【文档编号】H04W84/12GK104412665SQ201380035152
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】马江镭, 朱佩英, 贾明, 童文 申请人:华为技术有限公司