具有天线选择的多流通信的制作方法_3

文档序号:9816655阅读:来源:国知局
、125-b上的通信 的调度,可W由中央调度器来协调。运种协调的调度可W至少部分地基于LTE无线链路125-a的状态(例如,拥塞、速率、调制类型、编码方式、信道质量、发射功率、调度等等)与WLAN无 线链路12 5-b的状态的比较。例如,基于LTE无线链路12 5-a的状态,可W通过WLAN无线链路 125-b来调度与一个或多个LTE承载有关的分组的传输,W增加 PDN 250或EPC 130-a和UE 115-a之间的下行链路通信的速度或效率。
[008引图3是更详细地示出系统100和/或200的方面的图300。图300示出了LTEeNB105-a和WLAN AP 135-a与肥115之间的通信链路。LTE eNB 105-a和WLAN AP 135-a可能能够通 过回程链路335,来彼此之间直接地或间接地传输数据和配置信息。在一些情况下,该系统 可W包括中央调度器320,后者可W是接入点105、135中的一个的部件,或者是单独的部件。
[0089] 如图300中所示,LTE eNB 105-a和WLAN AP 135-a均可W包括一付W上的发射天 线215W便使用诸如发射分集之类的分集技术,在该情况下,可W在接收机处对信号的多个 天线(或天线端口)发射版本(例如,具有延迟、编码等等)进行均衡,W提供分集增益。此外, UE 115还可W使用接收分集,在该情况下,对来自多付天线的信号进行组合W提供分集增 益。LTE eNB 105-a和WLAN AP 135-a可W使用MIMO技术来增加分集增益、阵列增益(例如, 波束成型等等)和/或空间复用增益。
[0090] 肥115中的每一个可W具有多付天线,并能够同时地接收多个链路125上的传输, 其中每一个链路125由单独的、非重叠的天线子集进行接收。例如,UE 115-a可W具有四付 天线ai-a4,并可W使用包括一、二或S天线的第一子集来从LTE eNB 105-a接收链路125-a, 使用包含不在第一子集中的天线的第二子集来从WLAN AP 135-a接收链路125-b。基于接入 点和UE 115-a之间的信道状况,天线的各个子集可W在接入点105、135和UE 115-a之间提 供不同的通信速率。UE 115可W报告针对每一个链路125的所选定天线子集的支持的通信 速率(例如,信道质量信息(CQI)等等)。
[0091] 系统100、200和300可W被配置用于优化UE和网络之间的多流性能和优先级。多流 管理可W包括:肥115处的接收天线选择、CSI测量和报告、W及针对多流操作的调度。运些 技术可W评估肥对应于多个接入点和不同的天线组合的信道状况,确定UE应当如何针对来 自多个接入点的传输来反馈CSI。此外,所公开的技术还包括用于使用CSI信息,对来自多个 接入点的传输进行调度,W优化UE和网络之间的多流性能和优先级的技术。
[0092] 中央调度器320可W针对从LTE eNB 105-a和从WLAN AP 135-a到UE 115-a的传 输,执行优先级划分和调度。中央调度器320可W在承载层级或者UE逻辑信道层级,执行优 先级划分。例如,中央调度器320可W形成肥的UE逻辑信道的优先次序列表,W便在每一个 调度间隔进行调度。优先次序列表可W包括基于要进行调度的UEW及与相应的UE逻辑信道 相关联的服务质量(QoS)的排序。中央调度器320可W基于来自肥的CSI反馈,使用各种各样 的选项来对针对多个UE的跨越多个接入点的的UE逻辑信道划分优先级。
[0093] 在第一调度模式中,中央调度器320可W基于LTE和WLAN链路的最大总容量,确定 第一链路和第二链路的单独优先级。在第二调度模式中,中央调度器320可W基于LTE和 WLAN链路的最大总容量,维持跨越LTE eNB 105-a和WLAN AP 135-a的单一优先级列表,并 执行跨越运些接入点的宽带调度。在第S调度模式中,中央调度器320可W使用LTE eNB 105-a和WLAN AP 135-a之间的正交调度。在第四调度模式中,中央调度器320为LTE和WLAN 网络维持各自的优先级列表,在考虑每一个肥的W下S种接收配置中的每一种接收配置的 所支持通信速率情况下,基于对多流性能进行优化,来调度肥:只使用LTE链路、只使用WLAN 链路、或者同时地使用WLAN和LTE链路。
[0094] 虽然本文的描述聚焦于肥115同时地连接到LTE eNB和WLAN AP时,用于多流操作 的天线选择,但所描述的技术也可W应用于其它多连接的场景。例如,所描述的技术可W应 用于同一网络上的载波聚合中的天线选择和调度。在载波聚合中,UE可W支持从服务eNB接 收下行链路载波,从一个或多个非服务的eNB接收一个或多个下行链路载波。所描述的技术 可W用于执行天线选择,W及针对从服务的eNB和非服务的eNB接收下行链路载波的调度。 [00M]图4是一种多天线接收机400的图。接收机400可W示出图1、图2或图3中的UE 115 的方面。接收机400可W包括N付接收天线235。接收机400可W包括R个射频(RF)链415,其中 R通常小于或等于N。每一个RF链415可W包括一个RF模块420和模数转换器(AD0425。接收 机400可W包括用于连接天线235和RF链415的交换矩阵440。在一些实施例中,交换矩阵440 可W将R个接收链415中的每一个连接到天线235中的任何一付天线。在一些例子中,R可W 等于N,可W省略交换矩阵440。在该情况下,每一付天线235可W直接与RF链415相禪合。如 本文所使用的,根据上下文,"天线"可W指代天线235或者天线235及相关联的RF链415。
[0096]在操作期间,将接收天线235接收的信号提供给交换矩阵440的输入,其中交换矩 阵440将运些信号提供给RF链415的输入。在RF链处,RF模块420对运些信号进行处理(例如, 放大、下变频、滤波等等),ADC 425对运些信号进行数字化。将RF链415的输出提供给解调器 445, W进行进一步处理。解调器445可W包括:用于对来自使用相同或不同的RAT(例如,不 同的频带、调制技术等等)的多个接入点的信号进行同时地解调的模块。例如,解调器445可 W包括LTE解调器450和WLAN解调器455。解调器450、455中的每一个可W使用接收分集技 术,对从多付天线接收的信号进行组合,W增加所接收信号的信噪比(SNR)或信号与干扰加 噪声比(SINR)。例如,解调器450、455可W使用诸如等增益合并、最大比合并(MRC)等等之类 的适当的信号合并技术。解调器450、455和RF链415可W使用干扰消除技术来进一步提供干 扰消除和/或抑制(例如,干扰抑制合并、连续干扰消除等等)。
[0097] 在一些实例中,每一付天线可W被配置为一次只对单一RAT(例如,频带等等)的信 号进行处理。接收机400的不同天线可能经历不同的信道状况或者多径传播。因此,当接收 机400接收与一个RAT相关联的传输时,接收机400可W选择天线的一个子集(其包括多达所 有的天线)来接收该传输。但是,当接收机从多个接入点接收多个同时的传输时,接收机400 针对每一个传输,使用不相交的天线子集。例如,接收机400可W选择天线的第一子集来接 收与一个接入点(或者与单一RAT相关联的接入点集合)相关联的信号,选择天线的第二非 重叠子集来接收与其它接入点相关联的信号。
[0098] 通常,天线选择过程可W动态地执行、半静态地执行,或者当天线选择时使用的函 数的参数输入发生变化时,执行天线选择过程。例如,可W针对要在后续帖期间接收的传 输,在几个帖的时间尺度(例如,数十毫秒)上执行天线选择,并可W基于传输参数、信道状 态信息等等的改变,对天线选择进行更新。接收机可W基于所选定的天线子集,来报告量化 的容量(例如,信道质量信息(CQI)等等)。例如,接收机400可W确定用于下行链路传输的天 线子集,并基于使用所计算的选定的天线子集的接收机SNR,向服务的eNB 105或WLAN AP 135报告所支持的信道速率。
[0099] 图5示出了一种RF模块420-曰,其可W是图4的RF模块420的例子。在所示出的该例 子中,RF模块420-a包括低噪声放大器(LNA)510、混频器515和滤波器520。运些部件中的每 一个可W直接地或间接地进行通信。
[0100] LNA 510可W对于通过交换(例如,交换矩阵440),从天线接收的低电平信号进行 放大。混频器515可W用于基于本地振荡器化0)信号的频率,将放大后的信号从射频下变频 到基带。滤波器520可W对下变频后的信号进行滤波(例如,带通滤波),并将滤波后的信号 提供给ADCW进行数字化。在一些实施例中,RF模块420-a可W包括诸如放大器、滤波器和/ 或混频器之类的另外部件。例如,当下变频操作设及一个W上的阶段时,RF模块420-a可W 包括多个混频器,运些混频器中的每一个可W与不同的LO信号相关联。此外,RF模块420-a 还可W包括用于干扰消除或抑制的部件。
[0101] 图6是用于与多个接入点进行多流操作的UE 115-C的协议找的图600。在一些实施 例中,所述多个接入点可W与不同的RAT相关联,UE 115-C能够使用不同的RAT,维持与多个 接入点的多个同时连接。例如,UE 115-C能够维持与LTE eNB 105-b和WLAN AP 135-b的同 时连接。肥115-C可W实现多个特定于RAT的协议找。例如,肥115-C可W具有特定于LTE的 PHY层、特定于LTE的MAC层610和特定于LTE的化C/PDCP层620。此夕h肥115-C还可W具有特 定于WLAN的P肌层、特定于WLAN的MAC层630和特定于WLAN的逻辑链路控制aLC)层或者 IPv4/IPv6层640。
[0102] 图7是网络层和中央调度器模块320-a之间的交互的框图700,如支持多流操作的 系统所实现的。中央调度器模块320-a可W在无线链路控制(RLC)层710、LTE MAC层610-a和 WLAN MAC层630-a之间进行交互。例如,实现图6的协议找的图1、图2或图3的系统100、200或 300可W实现框图700。
[0103] 在所给出的例子中,在支持多流操作时,单一化C层710从协议找的上层网络和应 用层向LTE MAC层610-a和WLAN MC层630-a馈送协议数据单元(PDU)或者分组。中央调度器 模块320-a可W与化C层710进行交互,W管理化C层710与LTE MC和WLAN MC层之间的数据 的流。LTE MAC和WLAN MAC层可W经由LTE eNB 105和WLAN AP 135,通过通信链路(例如, PHY层等等)来传输数据。例如,中央调度器320-a可W使用图6中所示出的协议找来管理UE 115-C的通信。
[0104] 中央调度器320-a可W从化C层710请求和接收队列大小报告。该队列大小报告可 W指示准备好从化C层710向该UE的一个或多个逻辑信道发送的下行链路数据的量。
[0105] 在用于LTE和/或WLAN无线链路的多个调度实例中的每一个调度实例处,其中的一 些可能发生冲突,中央调度器320-a可W针对LTE和WLAN,形成单独的优先级列表。根据运些 列表所规定的顺序,中央调度器320-a可W分配LTE资源,初步地确定要放置在该肥的每一 个逻辑信道的WLAN发送缓冲中的数据的量。中央调度器320-a可W至少部分地基于LTE网络 的状态,根据LTE和WLAN之间的优先级划分,判断是使用LTE还是使用WLAN来发送针对每一 个LTE逻辑信道的数据。
[0106] 中央调度器320-a的LTE优先级划分模块720可W根据特定于LTE的比例公平计算, 来确定UE的LTE逻辑信道的优先级列表。类似地,WLAN优先级划分模块730可W根据特定于 WLAN的比例公平计算,来确定UE的逻辑信道的优先级列表。运些确定的优先级中的一个或 多个可W是至少部分地基于从LTE MAC层610-a接收的信道质量报告(例如,CQI等)、W及从 WLAN MAC层630-a接收的信道质量和缓冲状态报告的。中央调度器320-a的LTE资源分配模 块725和WLAN资源分配模块735可W针对要通过UE的逻辑信道来进行发送的下行链路数据 的不同部分,选择和分配LTE和WLAN资源。
[0107] 用于LTE下行链路传输的调度间隔可W周期地发生(例如,每1毫秒),而用于WLAN 下行链路传输的调度间隔可W周期地和/或非周期地发生。可能期望的是,LTE下行链路调 度间隔和WLAN下行链路调度间隔至少在某些时间发生重叠,从而可能实现联合处理。
[0108] 在一些实施例中,RLC层710可W是图6的LTE化C层620,可W使用多流,将LTE逻辑 信道数据卸载到WLAN链路。在多个周期的WLAN下行链路调度时间间隔的每一个,中央调度 器320-a可W针对多个逻辑信道中的每一个逻辑信道和UE,判断是否将来自该逻辑信道和 该肥的任何数据推送到WLAN MAC层630-a的相应发送缓冲区。
[0109] 可W基于每一 RAT的比例公平共享算法,来执行用户之间的优先级划分。可W针对 每一个调度时间间隔(例如,LTE子帖等等),来计算优先级度量PM。在某些例子中,可W如下 所述地计算针对给定肥i、LTE逻辑信道j和RAT(即,LTE或WLAN)的优先级度量PM:
[01川其中:
[0112] Rmax,1是基于可支持的调制和编码方案(MCS)的用于该RAT的请求数据速率,如针对 肥i的该RAT的报告信道速率所确定的,
[0113] Rl.,.,.是通过两个RAT的LTE逻辑信道j送达肥i的数据的平均速率,
[0114] 是与肥i处的LTE逻辑信道j的服务质量(QoS)需求相关联的延迟期限,
[0115] /V是当前队头延迟期限,
[0116] 5是调度度量指数,W及
[0117] e和P是用于防止除W零的较小的数。
[0118] 可W将平均速率计算成在运两个链路上观测的平均速率的总和,W考虑综合公平 性。例如,可W如下所述地计算平均速率:
[0119] 狡。蝴,'城T R如A制.邸、iA《)
[0120] 其中;
[0121] (S) i^LTE上的过滤速率,其是在不对当前实现进行改变的情况下计算的
[0122] 巧是关于在指定的时间窗之内,对在WLAN链路上成功发送的数据进行 平均的数据速率。
[0123] 单一联合优先级列表可W用于资源分配,其通过联合LTE和WLAN优先级列表,并W 降序对运些条目进行排序来形成。
[0124] 图8示出了用于调度具有天线选择的多流中的优先级划分的消息流图800。例如, 消息流图800可W示出具有与LTE eNB 105-C和WLAN AP 135-C的同时连接的肥115-d的多 流操作。
[0125] 在方框805处,UE 115-d可W识别可用于与LTE和WLAN接入点的通信的天线子集。 在具有四付天线ai-a4的情况下,通过表1提供了可能子集K的集合。
[0126] 表1
[01%]例如,肥115-d可W识别能用于接收LTE链路上的传输的天线子集集合,W及可W 用于接收WLAN链路上的传输的天线子集集合。可W基于与运些链路相关联的限制,来识别 可用的天线子集集合。例如,链路可W具有使用至少两付接收天线的限制。在肥具有四付天 线a广曰4的情况下,满足该限制的可用子集K '的集合将是K' =化5,ks,k?,ks,k9,kio,kii,ki2, ki3 ,ki4,kis}。
[0129] 在方框810处,肥115-d基于每一个链路的可用天线子集,来确定链路的信道估计 化。UE 115-d可W基于LTE eNB 105-C和WLAN接入点135-C所发送的导频信号或参考信号 (RS)812,来确定信道估计。例如,肥115-d可W确定测量窗口,其中在测量窗口中使用所有 天线来接收链路的参考信号,并使用所接收的信号来确定每个可用的天线子集的信道估 计。
[0130] 在方框815处,UE 115-d向LTE eNB 105-C和WLAN接入点135-C中的任意一个或二 者报告链路的信道速率(例如,CQI等等)。祀115-d可W使用针对各个链路的最佳天线子 集,来报告相应链路的信道速率。例如,对于具有N付接收天线的UE来说,可W确定速率 、9暮^其是使用N付天线的任意组?合(包括所有N付接收天线)、针对LTE链路的最大支持速 率。类似地,可W确定速率巧:记AV,其是使用N付天线的任意组合(包括所有N付接收天线)、 针对WLAN链路的最大支持速率。
[0131] 另外地或替代地,UE 115-d可W基于使用非重叠的天线子集的链路的最大总容 量,来报告信道速率。例如,肥115-d可W使用非重叠天线假定的集合,来确定LTE和WLAN链 路的最大总容量。
[0132] 图9示出了同时地接收多个链路的示例性天线配置的表900。具体而言,表900根据 表1中给出的天线子集,示出了非重叠天线配置的集合X 905,其中对于具有四付接收天线 的肥115来说,对应每个RAT化TE和WLAN)具有至少一付天线。但是,可W W类似的方式,针 对具有任意数量的接收天线的UE 115,生成非重叠的天线选择配置。要进行评估的天线配 置的集合,可W是基于针对链路的各种限制的。例如,天线配置的集合Y910示出了一组天线 配置,其中每个RAT(LTE和WLAN)对应至少一付天线,并满足利用至少两付天线来接收LTE链 路的限制。
[0133] 肥115-d可W基于使用天线配置集合(例如,集合X 905、集合Y 915等等)的各个 天线选择假定的关联天线子集的每一个链路的信道估计,针对上述假定来计算LTE和WLAN 链路的总容量。UE 115-d可W基于具有天线选择假定的最大总容量的天线选择假定,来报 告各个链路的信道速率。例如,肥115-d可W确定LTE和WLAN链路的最大总容量对应于使用 天线子集r来接收LTE链路,且使用天线子集N-r来接收WLAN链路,其中天线子集r和N-r是非 重叠子集(即,r n N-r= {})。在该情况下,肥115-d可W报告LTE链路的速率錢Ijg郝WLAN链 路的速率沒為、完V。
[0134] 返回到图8,在方框815,肥115-d可W基于天线选择周期来报告CQI。例如,可W确 定天线选择周期,其可W与C(H报告间隔相同步(例如,C(H报告间隔的整数倍数等等)。在方 框810处,肥115-d可W测量信道估计化,在方框815处,基于天线选择周期来报告CQI。
[0135] 在方框820,中央调度器320-b可W针对于从LTE eNB 105-C和WLAN接入点135-C到 连接到一个或运两个接入点的UE 115的传输,执行优先级划分和调度。中央调度器320-b可 W在承载层级或者肥逻辑信道层级,执行优先级划分。例如,中央调度器320-b可W形成UE 的UE逻辑信道的优先级列表,W便在每一个调度间隔进行调度。优先级列表可W包括基于 要进行调度的肥W及与相应肥逻辑信道相关联的服务质量(QoS)的排序。中央调度器320-b 可W基于来自UE的CSI反馈,使用各种各样的选项来对针对多个UE的跨越多个接入点的UE 逻辑信道划分优先级。
[0136] 在第一调度模式中,中央调度器320可W基于所报告的通信速率,来确定用于第一 链路和第二链路的单独优先级。例如,中央调度器320可W确定各个UE对应于LTE和WLAN网 络中的每一个的优先级度量。
[0137] 对于第一模式而言,肥115-d可W基于提供LTE链路和WLAN链路的最大总容量的 天线选择,来报告LTE链路和WLAN链路支持的通信速率。例如,肥115-d可W报告LTE链路的 速率和WLAN链路的速率、9寡品V。当确定最大总容量时,UE可W考虑LTE和WLAN网络的 负载。例如,UE 115-d可W基于每一个链路的估计使用情况(例如,基于链路上的最近调度 等等),对针对该链路所计算的容量进行加权。
[0138] 在第一模式中,调度器可W针对LTE和WLAN链路,维持单独的优先级列表。LTE/ WLAN优先级可W是基于下面的速率:
[0140]其中;
[0141 ] Rmaxh,i是在天线选择假定h的情况下(其中,运种情形在LTE和WLAN链路上产生最大 总容量(例如,滚Irs...巧Ills、等等)),对应于UE i的,基于每一RAT的可支持MCS的所请求 数据速率。
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