控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案的制作方法
控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案的制作方法
【专利摘要】描述了一种用于控制用于基站(101)与用户设备(102)之间的传输的调制和编码方案的方法。其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该方法包括由基站(101)选择第一调制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格，并且由基站(101)基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于基站(101)与用户设备(102)之间的传输的调制和编码方案。
【专利说明】控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蜂窝网络的领域，尤其涉及LTE网络的演进，并且尤其涉及包括LTE网 络和演进型LTE网络的网络。
【背景技术】
[0002] 已经进一步地研发了例如涉及预计可在2020年商业应用的超4G(B4G)无线电系 统的LTE。然而，其也可能在任何日期在任何新的版本中被引入LTE的演进中。
[0003] LTE通过使用64QAM调制和8X8的ΜΜ0传输而提供了 30bps/Hz的峰值比特速 率。因此，B4G可能要求比64QAM更高阶数的调制，例如256QAM，以便满足未来的要求。由 于更好的信道质量和更高的射频（RF)属性，更高阶数的调制例如在中继回程（backhaul) 中可能是相关的，这对于中继而言与用户设备（UE)或者隔离的室内小区相比更易于实施， 在上述隔离的室内小区中UE接近于接入点并且因此具有到接入点的良好链路或者由于墙 壁的衰减而几乎没有来自其它接入点的干扰。
[0004] LTE Release 10中的调制阶数确定在TS 36. 213V10. 3的章节7. 1. 7中以及章节 7. 2. 3的CQI定义中有所描述。在LTE (和LTE-高级）中，理论的频谱效率受64QAM调制所 限制。能够通过扩展到256QAM而获得有所改进的频谱效率。
[0005] 在LTE标准中，定义了 MCS (调制和编码方案）索引以及调制表格和CQI (信道质 量指示符）表格。这些被用于确定和选择适当的调制和编码方案。当前的表格支持最高 64QAM。问题在于如何针对LTE引入256QAM扩展或者任意其它更高阶数的调制扩展、同时 保持向后兼容性并且避免过大的复杂性。
[0006] 可能需要一种有所改进且灵活的系统和方法，其适于允许扩展到更高阶数的调 制、同时保持对LTE的向后兼容。特别地，期望保留信令格式，特别是采用相同数量的比特， 否则就需要使用不同的编码方案并且可能必须要应用所谓的盲解码。
【发明内容】
[0007] 该需求可以由根据独立权利要求的主题所满足。本发明的有利实施例由从属权利 要求所描述。
[0008] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之间的传输的 调制和编码方案的方法，其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于 第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最 大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第 二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该方法包括由基站选择第一调制和编码方案 表格或者第二调制和编码方案表格，并且由基站基于所选择的调制和编码方案表格而控制 用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案。
[0009] 本发明的这个方面所基于的思想在于，将调制和编码方案表格扩展至更高阶数的 调制同时保持向后兼容。第一表格可以支持例如最高64QAM(正交幅度调制）而第二表格 则可以支持例如最高256QAM，或者任意其它更高阶数的调制扩展。应当注意的是，虽然这 里明确提到了 256QAM，但是任意其它比用于第一表格的调制阶数更高的调制阶数都可以使 用，例如还有128QAM或者一般而言的可以以调制阶数或编码方案或者这二者为特征的更 高的调制和编码方案（MCS)。
[0010] 该方法的思想是引入更高阶数的调制同时仍然支持针对较低调制阶数所引入的 调制和编码方案（MCS)表格。
[0011] 本文中的术语"调制阶数"可以由能够使用其进行传输的不同符号的数量所确定。 通常，MCS还考虑不同代码速率并且因此指示每个符号所能够传输的有效载荷比特的平均 数量。第一最大调制阶数和第二最大调制阶数可以相同或者可以不同。
[0012] 术语"调制和编码方案表格"可以是指在LTE中定义并且被用来确定和选择适当 的调制和编码方案的MCS表格。第二表格可以是扩展的MCS表格，其基于如LTE中所定义 的MCS但是包括对应于更高阶调制的条目。例如，通过使得第一表格与LTE标准中当前所 定义的完全相同而确保向后兼容性。
[0013] 第一和第二表格在一些方面可以有所不同。例如，一个表格可以更多地偏向于低 MCS数值而第二个表格则可以偏向于高MCS数值。例如，一个表格可以具有更多的低于某 个阈值MCS的MCS数值。而且，处于较低MCS的MCS数值的密度在一个表格中可以更高、或 者MCS数值的重心或平均值在一个表格中可以更低。在一个实施例中，一个表格是其它表 格的镜像，例如在中间MCS处进行镜像。
[0014] 本文中的术语"基站"可以表示能够通过从这样的MCS表格中选择调制和选择方 案而与用户设备或任意其它网络设备进行通信的任意类型的物理实体。本文中的基站可以 是为该方法提供所要求功能的任意类型的网络设备，其还可以是与中心实体进行通信的收 发器节点。基站例如可以是NodeB或eNB。
[0015] 基站可以向UE明确通知所使用的MCS表格的变化、或者可以作为能力查询过程的 一部分隐含地通知并选择MCS表格。
[0016] 根据本发明的实施例，第二最大调制阶数高于第一最大调制阶数。特别地，第一最 大调制阶数对应于64QAM，并且第二最大调制阶数对应于256QAM。
[0017] 应当注意的是，也可以使用其它调制阶数，例如128QAM。
[0018] 此外，第一表格中可以包括一些高的MCS以便能够在信道突然变得更好的情况下 快速做出反应。
[0019] 根据本发明另外的实施例，最大调制阶数可以对应于最高调制和编码方案（MCS)。 另外，最高调制和编码方案对于两个表格可以是相同的。
[0020] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括由基站确定用于在基站与用户设备 之间的传输的无线电传输信道的实际信道条件，由基站基于所确定的实际信道条件而确定 所支持的最大调制阶数，并且由基站基于所支持的最大调制阶数与第一最大调制阶数和第 二最大调制阶数的比较而选择第一调制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格。
[0021] 如果实际信道条件不支持更高阶数的调制或者如果用户设备（UE)不能够支持更 高阶数的调制，则基站可以基于第一表格而针对该传输执行调制和编码。如果实际信道条 件对于更高阶数的调制而言足够好并且如果UE支持更高阶数的调制，则基站可以基于例 如最高达256QAM的、更高阶数的调制的第二表格而执行调制和编码。
[0022] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括向用户设备传输指示所选择的调制 和编码方案表格的信息。
[0023] 基站可以向UE提供包括与所选择和使用的MCS表格有关的信息的信号。UE随后 可以基于该信息而执行进一步的工作，如CQI报告。
[0024] 根据本发明另外的实施例，基于无线电资源控制信令而向用户设备传输信息。
[0025] 通过使用共用信令，UE可以轻易地获得与所选择的MCS表格有关的信息。该信息 还可以在考虑到任意其他资源控制时被包括在包括用于UE的信息的任意信息信号中。
[0026] 根据本发明另外的实施例，基于隐含信令而向用户设备传输信息。
[0027] 这可以参考其中UE从基站接收信息并且可以基于该信息确定所选择的MCS表格 的情形。这例如可以是能力查询过程的一部分的情形，其还可以形成对eNB可用的能力。在 这种类型的设置过程期间，在eNB确定UE的能力时，这些表格可以被切换并且UE可以在没 有具体信令的情况下被隐含通知。
[0028] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括从用户设备接收确认信息，该确认 信息指示所选择调制和编码方案表格的被执行的改变。
[0029] 基站可以在从UE接收到确认信号之后执行从一个表格到所选择MCS表格的改变。 该确认信号因此可以指示要有基站所执行的MCS表格的最终改变。
[0030] 根据本发明另外的实施例，第一调制和编码方案表格和第二调制和编码方案表格 均包括被布置在第一调制和编码方案表格和第二调制和编码方案表格内的相同位置处的 相等条目的共用子集。特别地，该方法进一步包括在向用户设备传输指示所选择的调制和 编码方案表格的信息之后以及在从用户设备接收到确认信息之前，基于以条目的共用子集 为基础所选择的调制和编码方案表格，控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码 方案。
[0031] 通过使用两个MCS表格中的共用条目，只要没有来自UE的确认信号，基站就可以 使用该共用条目。这可以提供的优势在于，由于两个部分（基站和UE)正使用相同的调制 和编码方案（虽然它们可能使用不同的表格），所以不会存在误解和错误调制。
[0032] 根据本发明另外的实施例，控制基站和用户设备之间的初始传输是基于第一调制 和编码方案表格。
[0033] 基站和UE可以在每次通信开始时使用具有较低的最大调制阶数的MCS表格。这 可以提供的优势在于，每次通信都以相同表格开始并且随后基站可以决定是否改变MCS表 格。如果UE能够对支持更高阶数调制的MCS表格提供支持，则随后可以基于实际信道条件 而执行改变。
[0034] 根据本发明另外的实施例，携带调制和编码方案索引的比特针对第一调制和编码 方案表格和针对第二调制和编码方案表格是相同的。
[0035] 因此，可以确保具有向后兼容性而不必对处于其现有形式的MCS表格进行修正、 也不必对用来传递该表格之外的选择的编码和传输机制进行修正。在更为具体的实施例 中，表格可以具有相同大小。特别地，第一 MCS表格和第二MCS表格的各部分相等，提供如 以上所解释的共用条目。第一 MCS表格中涉及非常低的调制阶数的条目可以针对第二MCS 表格进行交换（重新定义）并且可以包括更高阶数的调制。
[0036] 根据本发明另外的实施例，基于信道质量指示符而确定实际信道条件，该信道质 量指示符是基于支持第一最大调制阶数的第一信道质量指示符表格或者基于支持第二最 大调制阶数的第二信道质量指示符表格而可选择的，该方法包括由基站从用户设备接收信 道质量指示符，并且由基站基于所接收的信道质量指示符而确定用于基站与用户设备之间 的传输的无线电传输信道的实际信道条件。
[0037] 与MCS表格相同，CQI表格也是基于MCS表格的选择而可选择的。如果存在从第 一 MCS表格到第二MCS表格的切换或变化，则可能也存在从第一 CQI表格到第二CQI表格 的变化。UE因此可以基于与所选择的MCS表格相对于的表格而确定CQI。
[0038] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括由基站基于所选择的调制和编码方 案表格而选择第一信道质量指示符表格或第二信道质量指示符表格，并且向用户设备传输 指示所选择的信道质量指示符表格的信息。
[0039] 所选择CQI表格的信息可以从基站被提供至UE。该信息还可以通过向用户设备通 知所选择的MCS表格而被隐含地提供。
[0040] 根据本发明另外的实施例，第一信道质量指示符表格和第二信道质量指示符表格 均包括被布置在第一信道质量指示符表格和第二信道质量指示符表格内的相同位置处的 相等条目的共用子集。
[0041] 与MCS表格一样，CQI表格也可以包括共用子集。因此，可以在切换期间确保UE和 基站之间没有误解。
[0042] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之间的传输的 调制和编码方案的基站，其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于 第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最 大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第 二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该基站包括：选择单元，被设置为选择第一调 制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格的，以及控制单元，被设置为基于所选择 的调制和编码方案表格而控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案。
[0043] 该基站可以是任意类型的接入点或接合点，其能够对蜂窝网络系统提供无线接 入。因此，可以针对用户设备或者能够以无线方式进行通信的任意其它网络部件提供无线 接入。基站可以是N〇deB、eNB、家庭NodeB或HeNB，或者任意其它类型的接入点或者还可以 是多跳节点或中继。基站尤其可以被用于B4G、LTE或3GPP小区和通信。
[0044] 该基站可以包括接收单元，例如本领域技术人员已知的接收器。该基站还可以包 括传输或发送单元，例如发射器。该接收器和发射器可以被实施为一个单个的单元，例如被 实施为收发器。该收发器或者接收单元和发送单元可以被设置为经由天线而与用户设备进 行通信。
[0045] 基站进一步包括选择单元和控制单元。选择单元和控制单元可以被实施为单个的 单元、或者可以被实施作为例如标准控制单元的一部分、如CPU或微处理器的一部分。
[0046] 在一个实施例中，该基站可以进一步包括确定单元，确定单元被设置为确定用于 基站与用户设备之间的传输的无线传输信道的实际信道条件，并且被设置为基于所确定的 实际信道条件来确定所支持的最大调制阶数。选择单元可以被设置为基于所支持的最大调 制阶数与第一最大调制阶数和第二最大调制阶数的比较来选择第一调制和编码方案表格 或者第二调制和编码方案表格。
[0047] 确定单元可以被实施为单个的单元或者例如可以被实施为标准控制单元的一部 分、如CPU或微控制器的一部分。
[0048] 用户设备（UE)可以为任意类型的通信端设备，其能够与所描述的基站进行连接。 该UE尤其可以是蜂窝移动电话、个人数字助理（PDA)、笔记本计算机、打印机和/或任意其 它可移动通信设备。
[0049] 用户设备可以包括适于从基站接收信号的接收单元或接收器。用户设备可以包括 用于传输信号的传输单元。该传输单元可以是本领域技术人员已知的发射器。该接收器和 传输单兀可以被实施为一个单个的单兀，例如被实施为收发器。该收发器或者接收器和传 输单元可以被设置为经由天线与基站进行通信。
[0050] 该用户设备可以进一步包括用于基于从基站所接收的指示所选择的MCS表格的 信息而对传输进行控制和配置。该控制单元可以被实施为单个的单元，或者例如可以被实 施为标准控制单元的一部分、如CPU或微控制器的一部分。
[0051] 根据本发明的第三方面，提供了一种蜂窝网络系统。该蜂窝网络系统包括如以上 所描述的基站。
[0052] 这里，根据第一方面的方法以及方法的实施例通常可以包括执行关于第二或第三 方面或者其实施例所描述的一种或多种功能。反之亦然，根据第二和第三方面的基站或蜂 窝网络系统及其实施例可以包括用于执行关于第一方面或其实施例所描述的一种或多种 功能的单元或设备。
[0053] 根据这里所公开的主题的第四方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之 间的传输的调制和编码方案的计算机程序，当由数据处理器组件所执行时，该计算机程序 被设置为控制如第一方面或其实施例中所阐述的方法。
[0054] 如这里所使用的，对于计算机程序的引用意在等同于对程序元素和/或计算机可 读介质的引用，该计算机可读介质包含用于控制计算机系统以便对以上所描述方法的执行 进行协调的指令。
[0055] 计算机程序可以通过任意例如JAVA、C++的适当编程语言而被实施为计算机可读 指令代码，并且可以被存储在计算机可读介质（可移动盘、易失性或非易失性存储器、嵌入 式存储器/处理器等）。该指令代码可操作以对计算机或任意其它可编程设备进行编程来 执行所期望的功能。该计算机程序可以从诸如万维网的网络获得，其可以从上述网络进行 下载。
[0056] 这里所公开的主题可以利用分别为软件的计算机程序来实现。然而，这里所公开 的主题还可以利用一个或多个分别为硬件的具体电路来实现。此外，这里所公开的主题还 可以以混合形式来实现，即以软件模块和硬件模块的组合来实现。
[0057] 在上文中已经并且在下文中还将参考控制用于基站和用户设备之间的传输的调 制和编码方案的蜂窝网络系统、基站和方法对这里所公开的主题进行了描述。所要指出的 是，这里所公开主体的不同方面的特征的任意组合显然也是可能的。特别地，已经参考装置 类型的实施例对一些实施例进行了描述，同时已经参考方法类型的实施例对其它实施例进 行了描述。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中认识到，除了属于一个方面的特征 的任意组合之外，涉及不同方面的实施例的特征之间的组合、例如甚至装置类型的实施例 的特征和方法类型的实施例的特征之间的组合也被认为随本申请而被公开。
[0058] 以上所定义的方面和实施例以及本发明另外的方面和实施例由于随后所要描述 的示例而是显而易见的并且将参考附图进行解释，但是本发明并不局限于此。
【专利附图】
【附图说明】
[0059] 图1示出了根据本发明的示例性实施例的蜂窝网络系统。
[0060] 图2示出了针对64QAM和256QAM的频谱效率的仿真。
[0061] 图3示出了针对4X4MM0和2X2MM0的频谱效率的仿真，它们均用于64QAM和 256QAM。
[0062] 图4示出了根据本发明示例性实施例的蜂窝网络系统内的基站和用户设备。
[0063] 所要注意的是，在不同附图中，相似或相同的要素被提供以同样的附图标记。
【具体实施方式】
[0064] 在下文中，参考附图以及诸如LTE的当前标准及其未来研发的多个方面对这里所 公开主题的实施例进行阐述。然而，这种对当前标准的引用仅是示例性的而并不应当被认 为对权利要求的范围进行限制。
[0065] 图1示出了蜂窝网络系统100。用户设备102由该蜂窝网络系统的第一小区103 进行服务。该第一小区被分配至基站101。
[0066] 基站与用户设备之间的传输和通信是基于调制和编码方案而被控制。该调制和编 码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方案表格而可选择的，该 第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多种调制和编码方案的条 目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶数的多种调制和编码方案 条目。在一个实施例中，该第二最大调制阶数（例如，最高达256QAM)高于第一最大调制阶 数（例如，最高达64QAM)。
[0067] 基站可以确定用于基站与用户设备之间的传输的无线电传输信道的实际信道条 件。随后，基站可以基于所确定的实际信道条件并且最终基于来自用户设备的能够被该用 户设备所支持的调制阶数的信息而确定所支持的最大调制阶数。该基站随后能够基于所支 持的最大调制阶数与第一最大调制阶数和第二最大调制阶数的比较来选择第一调制和编 码方案表格或第二调制和编码方案表格。因此，基于所选择的调制和编码方案表格，用于基 站与用户设备之间的传输的调制和编码方案（MCS)得以被控制。
[0068] 基站还可以基于任意其它信息来选择表格，例如基于预定义的选择准则。
[0069] 在LTE (和LTE-高级）中，理论上的频谱效率受64QAM所限制。图2给出了在没 有空间关联的1分接头的Ray-leigh信道中利用8X8MM0和局限于64QAM的调制所仿真 的LTE-高级的吞吐量（附图标记201)(码率8/9)。针对图2还绘制了利用到256QAM的扩 展而实现的频谱效率以便进行比较（附图标记202)。能够看到的是，到256QAM的扩展开始 具有大约25dB SNR的范围的影响。在这些示图中，相对吞吐量而绘制的平均SNR。即使平 均值低于256QAM是否提供增益的区域，但是由于信道条件的衰退，其有时可能仍然是良好 的。
[0070] LTE中的吞吐量在更为实际的情形中（例如，在中继回程的情况下）也受MCS所限 制，其中存在限制大的秩（rank)使用的高的空间信道关联。这在图3中进行了图示，其中 高度空间关联的情形中的具有自适应秩和MCS选择的2X2和4X4的MMO方案的频谱效 率被绘制为平均信噪比的函数。针对2X2和4X4的方案都给出了两条曲线，在其中一条 曲线中MCS被限制为64QAM(2X2 :304,4X4 :302)而另一条曲线中MCS则被设置为扩展至 256QAM(2X2 :303,4X4 :301)。能够看到的是，在这些情况下，扩展至256QAM已经使得吞吐 量从大约10dB的SNR范围有所增加。这意味着吞吐量已经良好地有所折中而处于64QAM 可能的最大吞吐量之下。
[0071] 问题是如何针对LTE引入256QAM以保持向后兼容性并且避免过大的复杂度。可 能需要针对MCS索引以及LTE标准中所定义的调制表格和CQI表格来完成256QAM的增加。
[0072] 在ReleaselO中，增加了新的DCI格式2c以便支持多达8层的闭环ΜΜ0。一种直 接的解决方案将使针对256QAM定义新的DCI格式（并且针对DCI中的调制和编码方案字段 使用多于5个的比特）。而这并非是所期望的解决方案，因为其使得DCI格式的数量加倍而 导致明显的复杂度增加。在UMTS中，通过增加一个额外信令比特[R1-070635R1-070570]， 还存在从16QAM到64QAM的扩展。该额外比特可以通过以较差的解码性能和更多盲解码为 代价或者至少以更多的可选DCI大小为代价而定义新的DCI格式来提供。或者，该比特是 从一些其它信令中"窃取"的，这对概率有所限制，例如在HSDPA中，该比特从仅支持像使能 64QAM的情况下的一半条目的代码分配表格所窃取。
[0073] 另一种可能的解决方案是取现有MCS/CQI索引表格作为基础并且改变其使用而 使得仅有当前MCS数值的子集将被使用，例如每隔两个进行丢弃，以便为附加的256QAM数 值留出空间。这导致了信道条件更为粗糙的调适并且因此是不期望看到的。在下文中，该 方法被称作二次采样（sub-sampling)。
[0074] 这里所描述的方法的思想是定义一种新的过程，其允许使用现有的DCI格式在良 好信道条件下使用256QAM。出于该目的，可以生成扩展至256QAM(Q m = 8)的另外的新的 MCS和CQI索引表格。该新的表格具有与实际表格相同的大小。是使用原始索引表格还是 具有256QAM扩展的表格的决策由基站（或eNB)进行确定并且利用信令消息向UE指示其 切换，或者以隐含的方式来决定。
[0075] 在一个实施例中，存在原始表格和具有256QAM扩展的表格的共用索引区域，其中 MCS/CQI索引、调制阶数和TBS索引是相同的并且还处于两个表格中的相同位置。在切换表 格时仅可能使用该共用的MCS索引区域以避免歧义。
[0076] 在一个实施例中，具有256QAM扩展的MCS/CQI索引表格被形成，以使得从原本低 的TB(传输块）大小取得与256QAM相关的TB大小的空间。此外，在来自针对如下这种情 形而设置的低调制范围的共用MCS索引区域中可能存在几种共用调制/TB大小，在这种情 形中扩展的256QAM表格在使用中并且信道条件快速下降。这些索引可以从低TBS区域进 行二次采样。
[0077] 针对CQI索引表格的切换可以提供两个步骤的切换过程，以便确保UE 了解该切换 并且在切换期间并不使用歧义表格条目。MCS表格可能已经切换至256QAM版本。
[0078] 在来自针对如下这种情形而设置的高调制范围的共用MCS索引区域中也可能有 几种共用的调制/TB大小，在这种情形中256QAM应当被快速使用，例如在明确选择之前的 初始呼叫建立期间或者为了允许针对更高的质量做出快速反应。
[0079] 这里针对MCS和CQI索引表格所描述的第二表格可以对应于36. 213表格7. 1. 7-1 所生成但是具有到256QAM的扩展（Qm = 8)。一种选择是原始表格7. 1. 7-1以及具有256QAM 扩展的表格由eNB利用RRC消息进行切换（可替换地，也可以考虑MAC或控制信令消息）。 在这种情况下，负责该切换的算法是特定于eNB提供商的，但是显然将考虑来自UE的CQI 报告。UE可以负责根据RRC消息切换MCS索引表格并且向eNB发送与所接收的RRC消息有 关的确认（该确认可能并非是必要的，然而其有助于避免向后兼容性的问题，因为并不支 持该切换的UE将不会确认该命令）。
[0080] 由于RRC消息在UE中生效大约需要100-200ms (更高层处理延迟还没有被标准化 并且取决于它们在检测错误的情况下要多频繁地进行重传），并且由于（1)RRC消息会被丢 失以及（2)存在与UE使用新配置的开始时间相关的不确定性，所以可能需要具有两个表格 所共用的MCS索引区域，这在不确定的时间期间也允许进行数据调度。这可以确保来自该 区域的MCS无论是否已经进行了切换都会被正确理解。该共用区域可以是连续的，即具有 连续的MCS条目以在切换期间也允许精细调适。MCS索引、调制阶数和TBS索引在该区域上 的两个MCS索引表格中都可以是相同的。例如，在切换表格的RRC过程期间以及在eNB已 经从已经接收到切换MCS索引表格的RRC消息的UE中接收确认之前，都仅有该共用MCS索 引区域能够被使用。该共用索引区域也可以在使用隐含的表格切换的情况下被使用，在这 种情况下，在隐含切换过程期间仅有该共用区域能够被使用。
[0081] 此外，在针对这种扩展的256QAM表格正在使用中并且信道条件快速下降的情形 的共用MCS索引区域中可能由几种共用的低调制/TB大小。传输切换命令所需的TB大小 在共用MCS索引区域中是可用的。
[0082] 可以在具有256QAM扩展的MCS/CQI索引表格中引入新的TB大小以便利用256QAM 提高频谱效率：
[0083] ?用于这些新的TB大小的空间可以从当前的低TB大小（QPSK以及可能的低的 16QAM)所取得
[0084] ?为QAM预留的TBS大小也可以处于低调制的共用MCS区域中。该MCS被用于利 用不良信道条件进行重传，特别是在之前的初始传输是利用较高MCS、尤其是更高的调制阶 数、或者利用不同数量的分配资源而完成的情况下。然而，同时包括为256QAM所保留的条 目可能并非是必要的。
[0085] ?在针对其中256QAM被快速采用将是有用的类似呼叫建立的情形的共用区域中 也可能有一些256QAM条目（代价是损失了向后兼容性并且在"常规"范围中可用的条目较 少）。只要eNB 了解到UE的能力，其中使用二次采样来实现更高动态范围的这样的缺省"妥 协"MCS表格就能够被使用。从旧有表格（即具有较低的最大调制阶数）到该妥协表格（即 具有较高的最大调制阶数）的切换能够作为能力查询过程的一部分而被隐含地完成，该能 力查询过程还使得该能力对eNB可用。随后，能够进行去往集中于低或高MCS的表格的明 确切换，但是在信道条件变化很快从而使得进行明确切换并不可行的情况下也会明确切换 至这样的二次采样表格。
[0086] 表1中示出了具有256QAM扩展的MCS索引和调制表格的示例。MCS索引12至31 是指连续的共用MCS索引区域。MCS索引0、5和10是指二次采样的低调制共用MCS索引区 域并且MCS索引1至4、6至9和1是指256QAM扩展
[0087]
【权利要求】
1. 一种用于控制用于基站（101)与用户设备（102)之间的传输的调制和编码方案的方 法，其中所述调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方 案表格而可选择的，所述第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多 种调制和编码方案的条目，所述第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶 数的多种调制和编码方案的条目，所述方法包括： 由所述基站（101)选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编码方案 表格，以及 由所述基站（101)基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于所述基站（101)与所 述用户设备（102)之间的所述传输的所述调制和编码方案。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二最大调制阶数高于所述第一最大调制阶 数，特别地，其中所述第一最大调制阶数对应于64QAM并且所述第二最大调制阶数对应于 256QAM。
3. 根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括： 由所述基站（101)确定用于所述基站（101)与所述用户设备（102)之间的所述传输的 无线电传输信道的实际信道条件， 由所述基站（101)基于所确定的实际信道条件来确定支持的最大调制阶数，以及 由所述基站（101)基于所述支持的最大调制阶数与所述第一最大调制阶数和所述第 二最大调制阶数的比较来选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编码方 案表格。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括： 向所述用户设备（102)传输指示所选择的调制和编码方案表格的信息。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中基于无线电资源控制信令而向所述用户设备 (102)传输信息。
6. 根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中基于隐含信令而向所述用户设备 (102)传输信息。
7. 根据权利要求3至5中任一项所述的方法，所述方法进一步包括： 从所述用户设备（102)接收确认信息，所述确认信息指示所选择调制和编码方案表格 的被执行的改变。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一调制和编码方案表格和所述第二调制和 编码方案表格每个均包括被布置在所述第一调制和编码方案表格和所述第二调制和编码 方案表格内的相同位置处的相等条目的共用子集， 特别地，其中所述方法进一步包括： 在向所述用户设备（102)传输指示所选择的调制和编码方案表格的所述信息之后以 及在从所述用户设备（102)接收到所述确认信息之前，基于以条目的所述共用子集为基础 的所选择的调制和编码方案表格，控制用于所述基站（101)与所述用户设备（102)之间的 所述传输的所述调制和编码方案。
9. 根据前述项权利要求中的任一项所述的方法，其中控制所述基站（101)与所述用户 设备（102)之间的初始传输基于所述第一调制和编码方案表格。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中携带调制和编码方案索引的比特 针对所述第一调制和编码方案表格和针对所述第二调制和编码方案表格是相同的。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中基于信道质量指示符而确定所述 实际信道条件，所述信道质量指示符是基于支持所述第一最大调制阶数的第一信道质量指 示符表格或者基于支持所述第二最大调制阶数的第二信道质量指示符表格而可选择的，所 述方法包括： 由所述基站（101)从所述用户设备（102)接收信道质量指示符，以及 由所述基站（101)基于所接收的信道质量指示符而确定用于所述基站（101)与所述用 户设备（102)之间的所述传输的所述无线电传输信道的所述实际信道条件。
12. 根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括： 由所述基站（101)基于所选择的调制和编码方案表格而选择所述第一信道质量指示 符表格或所述第二信道质量指示符表格，以及 向所述用户设备（102)传输指示所选择的信道质量指示符表格的信息。
13. 根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述第一信道质量指示符表格和 所述第二信道质量指示符表格每个均包括被布置在所述第一信道质量指示符表格和所述 第二信道质量指示符表格内的相同位置处的相等条目的共用子集。
14. 一种基站（101)，用于控制用于所述基站（101)与用户设备（102)之间的传输的调 制和编码方案，其中所述调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调 制和编码方案表格而可选择的，所述第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调 制阶数的多种调制和编码方案的条目，所述第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二 最大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，所述基站（101)包括： 选择单元（403)，被设置为选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编 码方案表格，以及 控制单元（404)，被设置为基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于所述基站 (101)与所述用户设备（102)之间的所述传输的所述调制和编码方案。
15. -种蜂窝网络系统（100)，所述蜂窝网络系统（100)包括根据权利要求14所述的 基站（101)。
【文档编号】H04L1/00GK104115434SQ201280070096
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年2月20日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】E·拉埃坎加斯, B·拉夫, K·P·帕瑞科斯基, E·T·蒂罗拉 申请人:诺基亚通信公司
【专利摘要】描述了一种用于控制用于基站(101)与用户设备(102)之间的传输的调制和编码方案的方法。其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该方法包括由基站(101)选择第一调制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格，并且由基站(101)基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于基站(101)与用户设备(102)之间的传输的调制和编码方案。
【专利说明】控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蜂窝网络的领域，尤其涉及LTE网络的演进，并且尤其涉及包括LTE网 络和演进型LTE网络的网络。
【背景技术】
[0002] 已经进一步地研发了例如涉及预计可在2020年商业应用的超4G(B4G)无线电系 统的LTE。然而，其也可能在任何日期在任何新的版本中被引入LTE的演进中。
[0003] LTE通过使用64QAM调制和8X8的ΜΜ0传输而提供了 30bps/Hz的峰值比特速 率。因此，B4G可能要求比64QAM更高阶数的调制，例如256QAM，以便满足未来的要求。由 于更好的信道质量和更高的射频（RF)属性，更高阶数的调制例如在中继回程（backhaul) 中可能是相关的，这对于中继而言与用户设备（UE)或者隔离的室内小区相比更易于实施， 在上述隔离的室内小区中UE接近于接入点并且因此具有到接入点的良好链路或者由于墙 壁的衰减而几乎没有来自其它接入点的干扰。
[0004] LTE Release 10中的调制阶数确定在TS 36. 213V10. 3的章节7. 1. 7中以及章节 7. 2. 3的CQI定义中有所描述。在LTE (和LTE-高级）中，理论的频谱效率受64QAM调制所 限制。能够通过扩展到256QAM而获得有所改进的频谱效率。
[0005] 在LTE标准中，定义了 MCS (调制和编码方案）索引以及调制表格和CQI (信道质 量指示符）表格。这些被用于确定和选择适当的调制和编码方案。当前的表格支持最高 64QAM。问题在于如何针对LTE引入256QAM扩展或者任意其它更高阶数的调制扩展、同时 保持向后兼容性并且避免过大的复杂性。
[0006] 可能需要一种有所改进且灵活的系统和方法，其适于允许扩展到更高阶数的调 制、同时保持对LTE的向后兼容。特别地，期望保留信令格式，特别是采用相同数量的比特， 否则就需要使用不同的编码方案并且可能必须要应用所谓的盲解码。
【发明内容】
[0007] 该需求可以由根据独立权利要求的主题所满足。本发明的有利实施例由从属权利 要求所描述。
[0008] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之间的传输的 调制和编码方案的方法，其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于 第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最 大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第 二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该方法包括由基站选择第一调制和编码方案 表格或者第二调制和编码方案表格，并且由基站基于所选择的调制和编码方案表格而控制 用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案。
[0009] 本发明的这个方面所基于的思想在于，将调制和编码方案表格扩展至更高阶数的 调制同时保持向后兼容。第一表格可以支持例如最高64QAM(正交幅度调制）而第二表格 则可以支持例如最高256QAM，或者任意其它更高阶数的调制扩展。应当注意的是，虽然这 里明确提到了 256QAM，但是任意其它比用于第一表格的调制阶数更高的调制阶数都可以使 用，例如还有128QAM或者一般而言的可以以调制阶数或编码方案或者这二者为特征的更 高的调制和编码方案（MCS)。
[0010] 该方法的思想是引入更高阶数的调制同时仍然支持针对较低调制阶数所引入的 调制和编码方案（MCS)表格。
[0011] 本文中的术语"调制阶数"可以由能够使用其进行传输的不同符号的数量所确定。 通常，MCS还考虑不同代码速率并且因此指示每个符号所能够传输的有效载荷比特的平均 数量。第一最大调制阶数和第二最大调制阶数可以相同或者可以不同。
[0012] 术语"调制和编码方案表格"可以是指在LTE中定义并且被用来确定和选择适当 的调制和编码方案的MCS表格。第二表格可以是扩展的MCS表格，其基于如LTE中所定义 的MCS但是包括对应于更高阶调制的条目。例如，通过使得第一表格与LTE标准中当前所 定义的完全相同而确保向后兼容性。
[0013] 第一和第二表格在一些方面可以有所不同。例如，一个表格可以更多地偏向于低 MCS数值而第二个表格则可以偏向于高MCS数值。例如，一个表格可以具有更多的低于某 个阈值MCS的MCS数值。而且，处于较低MCS的MCS数值的密度在一个表格中可以更高、或 者MCS数值的重心或平均值在一个表格中可以更低。在一个实施例中，一个表格是其它表 格的镜像，例如在中间MCS处进行镜像。
[0014] 本文中的术语"基站"可以表示能够通过从这样的MCS表格中选择调制和选择方 案而与用户设备或任意其它网络设备进行通信的任意类型的物理实体。本文中的基站可以 是为该方法提供所要求功能的任意类型的网络设备，其还可以是与中心实体进行通信的收 发器节点。基站例如可以是NodeB或eNB。
[0015] 基站可以向UE明确通知所使用的MCS表格的变化、或者可以作为能力查询过程的 一部分隐含地通知并选择MCS表格。
[0016] 根据本发明的实施例，第二最大调制阶数高于第一最大调制阶数。特别地，第一最 大调制阶数对应于64QAM，并且第二最大调制阶数对应于256QAM。
[0017] 应当注意的是，也可以使用其它调制阶数，例如128QAM。
[0018] 此外，第一表格中可以包括一些高的MCS以便能够在信道突然变得更好的情况下 快速做出反应。
[0019] 根据本发明另外的实施例，最大调制阶数可以对应于最高调制和编码方案（MCS)。 另外，最高调制和编码方案对于两个表格可以是相同的。
[0020] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括由基站确定用于在基站与用户设备 之间的传输的无线电传输信道的实际信道条件，由基站基于所确定的实际信道条件而确定 所支持的最大调制阶数，并且由基站基于所支持的最大调制阶数与第一最大调制阶数和第 二最大调制阶数的比较而选择第一调制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格。
[0021] 如果实际信道条件不支持更高阶数的调制或者如果用户设备（UE)不能够支持更 高阶数的调制，则基站可以基于第一表格而针对该传输执行调制和编码。如果实际信道条 件对于更高阶数的调制而言足够好并且如果UE支持更高阶数的调制，则基站可以基于例 如最高达256QAM的、更高阶数的调制的第二表格而执行调制和编码。
[0022] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括向用户设备传输指示所选择的调制 和编码方案表格的信息。
[0023] 基站可以向UE提供包括与所选择和使用的MCS表格有关的信息的信号。UE随后 可以基于该信息而执行进一步的工作，如CQI报告。
[0024] 根据本发明另外的实施例，基于无线电资源控制信令而向用户设备传输信息。
[0025] 通过使用共用信令，UE可以轻易地获得与所选择的MCS表格有关的信息。该信息 还可以在考虑到任意其他资源控制时被包括在包括用于UE的信息的任意信息信号中。
[0026] 根据本发明另外的实施例，基于隐含信令而向用户设备传输信息。
[0027] 这可以参考其中UE从基站接收信息并且可以基于该信息确定所选择的MCS表格 的情形。这例如可以是能力查询过程的一部分的情形，其还可以形成对eNB可用的能力。在 这种类型的设置过程期间，在eNB确定UE的能力时，这些表格可以被切换并且UE可以在没 有具体信令的情况下被隐含通知。
[0028] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括从用户设备接收确认信息，该确认 信息指示所选择调制和编码方案表格的被执行的改变。
[0029] 基站可以在从UE接收到确认信号之后执行从一个表格到所选择MCS表格的改变。 该确认信号因此可以指示要有基站所执行的MCS表格的最终改变。
[0030] 根据本发明另外的实施例，第一调制和编码方案表格和第二调制和编码方案表格 均包括被布置在第一调制和编码方案表格和第二调制和编码方案表格内的相同位置处的 相等条目的共用子集。特别地，该方法进一步包括在向用户设备传输指示所选择的调制和 编码方案表格的信息之后以及在从用户设备接收到确认信息之前，基于以条目的共用子集 为基础所选择的调制和编码方案表格，控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码 方案。
[0031] 通过使用两个MCS表格中的共用条目，只要没有来自UE的确认信号，基站就可以 使用该共用条目。这可以提供的优势在于，由于两个部分（基站和UE)正使用相同的调制 和编码方案（虽然它们可能使用不同的表格），所以不会存在误解和错误调制。
[0032] 根据本发明另外的实施例，控制基站和用户设备之间的初始传输是基于第一调制 和编码方案表格。
[0033] 基站和UE可以在每次通信开始时使用具有较低的最大调制阶数的MCS表格。这 可以提供的优势在于，每次通信都以相同表格开始并且随后基站可以决定是否改变MCS表 格。如果UE能够对支持更高阶数调制的MCS表格提供支持，则随后可以基于实际信道条件 而执行改变。
[0034] 根据本发明另外的实施例，携带调制和编码方案索引的比特针对第一调制和编码 方案表格和针对第二调制和编码方案表格是相同的。
[0035] 因此，可以确保具有向后兼容性而不必对处于其现有形式的MCS表格进行修正、 也不必对用来传递该表格之外的选择的编码和传输机制进行修正。在更为具体的实施例 中，表格可以具有相同大小。特别地，第一 MCS表格和第二MCS表格的各部分相等，提供如 以上所解释的共用条目。第一 MCS表格中涉及非常低的调制阶数的条目可以针对第二MCS 表格进行交换（重新定义）并且可以包括更高阶数的调制。
[0036] 根据本发明另外的实施例，基于信道质量指示符而确定实际信道条件，该信道质 量指示符是基于支持第一最大调制阶数的第一信道质量指示符表格或者基于支持第二最 大调制阶数的第二信道质量指示符表格而可选择的，该方法包括由基站从用户设备接收信 道质量指示符，并且由基站基于所接收的信道质量指示符而确定用于基站与用户设备之间 的传输的无线电传输信道的实际信道条件。
[0037] 与MCS表格相同，CQI表格也是基于MCS表格的选择而可选择的。如果存在从第 一 MCS表格到第二MCS表格的切换或变化，则可能也存在从第一 CQI表格到第二CQI表格 的变化。UE因此可以基于与所选择的MCS表格相对于的表格而确定CQI。
[0038] 根据本发明另外的实施例，该方法进一步包括由基站基于所选择的调制和编码方 案表格而选择第一信道质量指示符表格或第二信道质量指示符表格，并且向用户设备传输 指示所选择的信道质量指示符表格的信息。
[0039] 所选择CQI表格的信息可以从基站被提供至UE。该信息还可以通过向用户设备通 知所选择的MCS表格而被隐含地提供。
[0040] 根据本发明另外的实施例，第一信道质量指示符表格和第二信道质量指示符表格 均包括被布置在第一信道质量指示符表格和第二信道质量指示符表格内的相同位置处的 相等条目的共用子集。
[0041] 与MCS表格一样，CQI表格也可以包括共用子集。因此，可以在切换期间确保UE和 基站之间没有误解。
[0042] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之间的传输的 调制和编码方案的基站，其中该调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于 第二调制和编码方案表格而可选择的，该第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最 大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第 二最大调制阶数的多种调制和编码方案条目。该基站包括：选择单元，被设置为选择第一调 制和编码方案表格或者第二调制和编码方案表格的，以及控制单元，被设置为基于所选择 的调制和编码方案表格而控制用于基站与用户设备之间的传输的调制和编码方案。
[0043] 该基站可以是任意类型的接入点或接合点，其能够对蜂窝网络系统提供无线接 入。因此，可以针对用户设备或者能够以无线方式进行通信的任意其它网络部件提供无线 接入。基站可以是N〇deB、eNB、家庭NodeB或HeNB，或者任意其它类型的接入点或者还可以 是多跳节点或中继。基站尤其可以被用于B4G、LTE或3GPP小区和通信。
[0044] 该基站可以包括接收单元，例如本领域技术人员已知的接收器。该基站还可以包 括传输或发送单元，例如发射器。该接收器和发射器可以被实施为一个单个的单元，例如被 实施为收发器。该收发器或者接收单元和发送单元可以被设置为经由天线而与用户设备进 行通信。
[0045] 基站进一步包括选择单元和控制单元。选择单元和控制单元可以被实施为单个的 单元、或者可以被实施作为例如标准控制单元的一部分、如CPU或微处理器的一部分。
[0046] 在一个实施例中，该基站可以进一步包括确定单元，确定单元被设置为确定用于 基站与用户设备之间的传输的无线传输信道的实际信道条件，并且被设置为基于所确定的 实际信道条件来确定所支持的最大调制阶数。选择单元可以被设置为基于所支持的最大调 制阶数与第一最大调制阶数和第二最大调制阶数的比较来选择第一调制和编码方案表格 或者第二调制和编码方案表格。
[0047] 确定单元可以被实施为单个的单元或者例如可以被实施为标准控制单元的一部 分、如CPU或微控制器的一部分。
[0048] 用户设备（UE)可以为任意类型的通信端设备，其能够与所描述的基站进行连接。 该UE尤其可以是蜂窝移动电话、个人数字助理（PDA)、笔记本计算机、打印机和/或任意其 它可移动通信设备。
[0049] 用户设备可以包括适于从基站接收信号的接收单元或接收器。用户设备可以包括 用于传输信号的传输单元。该传输单元可以是本领域技术人员已知的发射器。该接收器和 传输单兀可以被实施为一个单个的单兀，例如被实施为收发器。该收发器或者接收器和传 输单元可以被设置为经由天线与基站进行通信。
[0050] 该用户设备可以进一步包括用于基于从基站所接收的指示所选择的MCS表格的 信息而对传输进行控制和配置。该控制单元可以被实施为单个的单元，或者例如可以被实 施为标准控制单元的一部分、如CPU或微控制器的一部分。
[0051] 根据本发明的第三方面，提供了一种蜂窝网络系统。该蜂窝网络系统包括如以上 所描述的基站。
[0052] 这里，根据第一方面的方法以及方法的实施例通常可以包括执行关于第二或第三 方面或者其实施例所描述的一种或多种功能。反之亦然，根据第二和第三方面的基站或蜂 窝网络系统及其实施例可以包括用于执行关于第一方面或其实施例所描述的一种或多种 功能的单元或设备。
[0053] 根据这里所公开的主题的第四方面，提供了一种用于控制用于基站与用户设备之 间的传输的调制和编码方案的计算机程序，当由数据处理器组件所执行时，该计算机程序 被设置为控制如第一方面或其实施例中所阐述的方法。
[0054] 如这里所使用的，对于计算机程序的引用意在等同于对程序元素和/或计算机可 读介质的引用，该计算机可读介质包含用于控制计算机系统以便对以上所描述方法的执行 进行协调的指令。
[0055] 计算机程序可以通过任意例如JAVA、C++的适当编程语言而被实施为计算机可读 指令代码，并且可以被存储在计算机可读介质（可移动盘、易失性或非易失性存储器、嵌入 式存储器/处理器等）。该指令代码可操作以对计算机或任意其它可编程设备进行编程来 执行所期望的功能。该计算机程序可以从诸如万维网的网络获得，其可以从上述网络进行 下载。
[0056] 这里所公开的主题可以利用分别为软件的计算机程序来实现。然而，这里所公开 的主题还可以利用一个或多个分别为硬件的具体电路来实现。此外，这里所公开的主题还 可以以混合形式来实现，即以软件模块和硬件模块的组合来实现。
[0057] 在上文中已经并且在下文中还将参考控制用于基站和用户设备之间的传输的调 制和编码方案的蜂窝网络系统、基站和方法对这里所公开的主题进行了描述。所要指出的 是，这里所公开主体的不同方面的特征的任意组合显然也是可能的。特别地，已经参考装置 类型的实施例对一些实施例进行了描述，同时已经参考方法类型的实施例对其它实施例进 行了描述。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中认识到，除了属于一个方面的特征 的任意组合之外，涉及不同方面的实施例的特征之间的组合、例如甚至装置类型的实施例 的特征和方法类型的实施例的特征之间的组合也被认为随本申请而被公开。
[0058] 以上所定义的方面和实施例以及本发明另外的方面和实施例由于随后所要描述 的示例而是显而易见的并且将参考附图进行解释，但是本发明并不局限于此。
【专利附图】
【附图说明】
[0059] 图1示出了根据本发明的示例性实施例的蜂窝网络系统。
[0060] 图2示出了针对64QAM和256QAM的频谱效率的仿真。
[0061] 图3示出了针对4X4MM0和2X2MM0的频谱效率的仿真，它们均用于64QAM和 256QAM。
[0062] 图4示出了根据本发明示例性实施例的蜂窝网络系统内的基站和用户设备。
[0063] 所要注意的是，在不同附图中，相似或相同的要素被提供以同样的附图标记。
【具体实施方式】
[0064] 在下文中，参考附图以及诸如LTE的当前标准及其未来研发的多个方面对这里所 公开主题的实施例进行阐述。然而，这种对当前标准的引用仅是示例性的而并不应当被认 为对权利要求的范围进行限制。
[0065] 图1示出了蜂窝网络系统100。用户设备102由该蜂窝网络系统的第一小区103 进行服务。该第一小区被分配至基站101。
[0066] 基站与用户设备之间的传输和通信是基于调制和编码方案而被控制。该调制和编 码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方案表格而可选择的，该 第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多种调制和编码方案的条 目，该第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶数的多种调制和编码方案 条目。在一个实施例中，该第二最大调制阶数（例如，最高达256QAM)高于第一最大调制阶 数（例如，最高达64QAM)。
[0067] 基站可以确定用于基站与用户设备之间的传输的无线电传输信道的实际信道条 件。随后，基站可以基于所确定的实际信道条件并且最终基于来自用户设备的能够被该用 户设备所支持的调制阶数的信息而确定所支持的最大调制阶数。该基站随后能够基于所支 持的最大调制阶数与第一最大调制阶数和第二最大调制阶数的比较来选择第一调制和编 码方案表格或第二调制和编码方案表格。因此，基于所选择的调制和编码方案表格，用于基 站与用户设备之间的传输的调制和编码方案（MCS)得以被控制。
[0068] 基站还可以基于任意其它信息来选择表格，例如基于预定义的选择准则。
[0069] 在LTE (和LTE-高级）中，理论上的频谱效率受64QAM所限制。图2给出了在没 有空间关联的1分接头的Ray-leigh信道中利用8X8MM0和局限于64QAM的调制所仿真 的LTE-高级的吞吐量（附图标记201)(码率8/9)。针对图2还绘制了利用到256QAM的扩 展而实现的频谱效率以便进行比较（附图标记202)。能够看到的是，到256QAM的扩展开始 具有大约25dB SNR的范围的影响。在这些示图中，相对吞吐量而绘制的平均SNR。即使平 均值低于256QAM是否提供增益的区域，但是由于信道条件的衰退，其有时可能仍然是良好 的。
[0070] LTE中的吞吐量在更为实际的情形中（例如，在中继回程的情况下）也受MCS所限 制，其中存在限制大的秩（rank)使用的高的空间信道关联。这在图3中进行了图示，其中 高度空间关联的情形中的具有自适应秩和MCS选择的2X2和4X4的MMO方案的频谱效 率被绘制为平均信噪比的函数。针对2X2和4X4的方案都给出了两条曲线，在其中一条 曲线中MCS被限制为64QAM(2X2 :304,4X4 :302)而另一条曲线中MCS则被设置为扩展至 256QAM(2X2 :303,4X4 :301)。能够看到的是，在这些情况下，扩展至256QAM已经使得吞吐 量从大约10dB的SNR范围有所增加。这意味着吞吐量已经良好地有所折中而处于64QAM 可能的最大吞吐量之下。
[0071] 问题是如何针对LTE引入256QAM以保持向后兼容性并且避免过大的复杂度。可 能需要针对MCS索引以及LTE标准中所定义的调制表格和CQI表格来完成256QAM的增加。
[0072] 在ReleaselO中，增加了新的DCI格式2c以便支持多达8层的闭环ΜΜ0。一种直 接的解决方案将使针对256QAM定义新的DCI格式（并且针对DCI中的调制和编码方案字段 使用多于5个的比特）。而这并非是所期望的解决方案，因为其使得DCI格式的数量加倍而 导致明显的复杂度增加。在UMTS中，通过增加一个额外信令比特[R1-070635R1-070570]， 还存在从16QAM到64QAM的扩展。该额外比特可以通过以较差的解码性能和更多盲解码为 代价或者至少以更多的可选DCI大小为代价而定义新的DCI格式来提供。或者，该比特是 从一些其它信令中"窃取"的，这对概率有所限制，例如在HSDPA中，该比特从仅支持像使能 64QAM的情况下的一半条目的代码分配表格所窃取。
[0073] 另一种可能的解决方案是取现有MCS/CQI索引表格作为基础并且改变其使用而 使得仅有当前MCS数值的子集将被使用，例如每隔两个进行丢弃，以便为附加的256QAM数 值留出空间。这导致了信道条件更为粗糙的调适并且因此是不期望看到的。在下文中，该 方法被称作二次采样（sub-sampling)。
[0074] 这里所描述的方法的思想是定义一种新的过程，其允许使用现有的DCI格式在良 好信道条件下使用256QAM。出于该目的，可以生成扩展至256QAM(Q m = 8)的另外的新的 MCS和CQI索引表格。该新的表格具有与实际表格相同的大小。是使用原始索引表格还是 具有256QAM扩展的表格的决策由基站（或eNB)进行确定并且利用信令消息向UE指示其 切换，或者以隐含的方式来决定。
[0075] 在一个实施例中，存在原始表格和具有256QAM扩展的表格的共用索引区域，其中 MCS/CQI索引、调制阶数和TBS索引是相同的并且还处于两个表格中的相同位置。在切换表 格时仅可能使用该共用的MCS索引区域以避免歧义。
[0076] 在一个实施例中，具有256QAM扩展的MCS/CQI索引表格被形成，以使得从原本低 的TB(传输块）大小取得与256QAM相关的TB大小的空间。此外，在来自针对如下这种情 形而设置的低调制范围的共用MCS索引区域中可能存在几种共用调制/TB大小，在这种情 形中扩展的256QAM表格在使用中并且信道条件快速下降。这些索引可以从低TBS区域进 行二次采样。
[0077] 针对CQI索引表格的切换可以提供两个步骤的切换过程，以便确保UE 了解该切换 并且在切换期间并不使用歧义表格条目。MCS表格可能已经切换至256QAM版本。
[0078] 在来自针对如下这种情形而设置的高调制范围的共用MCS索引区域中也可能有 几种共用的调制/TB大小，在这种情形中256QAM应当被快速使用，例如在明确选择之前的 初始呼叫建立期间或者为了允许针对更高的质量做出快速反应。
[0079] 这里针对MCS和CQI索引表格所描述的第二表格可以对应于36. 213表格7. 1. 7-1 所生成但是具有到256QAM的扩展（Qm = 8)。一种选择是原始表格7. 1. 7-1以及具有256QAM 扩展的表格由eNB利用RRC消息进行切换（可替换地，也可以考虑MAC或控制信令消息）。 在这种情况下，负责该切换的算法是特定于eNB提供商的，但是显然将考虑来自UE的CQI 报告。UE可以负责根据RRC消息切换MCS索引表格并且向eNB发送与所接收的RRC消息有 关的确认（该确认可能并非是必要的，然而其有助于避免向后兼容性的问题，因为并不支 持该切换的UE将不会确认该命令）。
[0080] 由于RRC消息在UE中生效大约需要100-200ms (更高层处理延迟还没有被标准化 并且取决于它们在检测错误的情况下要多频繁地进行重传），并且由于（1)RRC消息会被丢 失以及（2)存在与UE使用新配置的开始时间相关的不确定性，所以可能需要具有两个表格 所共用的MCS索引区域，这在不确定的时间期间也允许进行数据调度。这可以确保来自该 区域的MCS无论是否已经进行了切换都会被正确理解。该共用区域可以是连续的，即具有 连续的MCS条目以在切换期间也允许精细调适。MCS索引、调制阶数和TBS索引在该区域上 的两个MCS索引表格中都可以是相同的。例如，在切换表格的RRC过程期间以及在eNB已 经从已经接收到切换MCS索引表格的RRC消息的UE中接收确认之前，都仅有该共用MCS索 引区域能够被使用。该共用索引区域也可以在使用隐含的表格切换的情况下被使用，在这 种情况下，在隐含切换过程期间仅有该共用区域能够被使用。
[0081] 此外，在针对这种扩展的256QAM表格正在使用中并且信道条件快速下降的情形 的共用MCS索引区域中可能由几种共用的低调制/TB大小。传输切换命令所需的TB大小 在共用MCS索引区域中是可用的。
[0082] 可以在具有256QAM扩展的MCS/CQI索引表格中引入新的TB大小以便利用256QAM 提高频谱效率：
[0083] ?用于这些新的TB大小的空间可以从当前的低TB大小（QPSK以及可能的低的 16QAM)所取得
[0084] ?为QAM预留的TBS大小也可以处于低调制的共用MCS区域中。该MCS被用于利 用不良信道条件进行重传，特别是在之前的初始传输是利用较高MCS、尤其是更高的调制阶 数、或者利用不同数量的分配资源而完成的情况下。然而，同时包括为256QAM所保留的条 目可能并非是必要的。
[0085] ?在针对其中256QAM被快速采用将是有用的类似呼叫建立的情形的共用区域中 也可能有一些256QAM条目（代价是损失了向后兼容性并且在"常规"范围中可用的条目较 少）。只要eNB 了解到UE的能力，其中使用二次采样来实现更高动态范围的这样的缺省"妥 协"MCS表格就能够被使用。从旧有表格（即具有较低的最大调制阶数）到该妥协表格（即 具有较高的最大调制阶数）的切换能够作为能力查询过程的一部分而被隐含地完成，该能 力查询过程还使得该能力对eNB可用。随后，能够进行去往集中于低或高MCS的表格的明 确切换，但是在信道条件变化很快从而使得进行明确切换并不可行的情况下也会明确切换 至这样的二次采样表格。
[0086] 表1中示出了具有256QAM扩展的MCS索引和调制表格的示例。MCS索引12至31 是指连续的共用MCS索引区域。MCS索引0、5和10是指二次采样的低调制共用MCS索引区 域并且MCS索引1至4、6至9和1是指256QAM扩展
[0087]
【权利要求】
1. 一种用于控制用于基站（101)与用户设备（102)之间的传输的调制和编码方案的方 法，其中所述调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调制和编码方 案表格而可选择的，所述第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调制阶数的多 种调制和编码方案的条目，所述第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二最大调制阶 数的多种调制和编码方案的条目，所述方法包括： 由所述基站（101)选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编码方案 表格，以及 由所述基站（101)基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于所述基站（101)与所 述用户设备（102)之间的所述传输的所述调制和编码方案。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二最大调制阶数高于所述第一最大调制阶 数，特别地，其中所述第一最大调制阶数对应于64QAM并且所述第二最大调制阶数对应于 256QAM。
3. 根据权利要求2所述的方法，所述方法进一步包括： 由所述基站（101)确定用于所述基站（101)与所述用户设备（102)之间的所述传输的 无线电传输信道的实际信道条件， 由所述基站（101)基于所确定的实际信道条件来确定支持的最大调制阶数，以及 由所述基站（101)基于所述支持的最大调制阶数与所述第一最大调制阶数和所述第 二最大调制阶数的比较来选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编码方 案表格。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法进一步包括： 向所述用户设备（102)传输指示所选择的调制和编码方案表格的信息。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中基于无线电资源控制信令而向所述用户设备 (102)传输信息。
6. 根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中基于隐含信令而向所述用户设备 (102)传输信息。
7. 根据权利要求3至5中任一项所述的方法，所述方法进一步包括： 从所述用户设备（102)接收确认信息，所述确认信息指示所选择调制和编码方案表格 的被执行的改变。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一调制和编码方案表格和所述第二调制和 编码方案表格每个均包括被布置在所述第一调制和编码方案表格和所述第二调制和编码 方案表格内的相同位置处的相等条目的共用子集， 特别地，其中所述方法进一步包括： 在向所述用户设备（102)传输指示所选择的调制和编码方案表格的所述信息之后以 及在从所述用户设备（102)接收到所述确认信息之前，基于以条目的所述共用子集为基础 的所选择的调制和编码方案表格，控制用于所述基站（101)与所述用户设备（102)之间的 所述传输的所述调制和编码方案。
9. 根据前述项权利要求中的任一项所述的方法，其中控制所述基站（101)与所述用户 设备（102)之间的初始传输基于所述第一调制和编码方案表格。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中携带调制和编码方案索引的比特 针对所述第一调制和编码方案表格和针对所述第二调制和编码方案表格是相同的。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中基于信道质量指示符而确定所述 实际信道条件，所述信道质量指示符是基于支持所述第一最大调制阶数的第一信道质量指 示符表格或者基于支持所述第二最大调制阶数的第二信道质量指示符表格而可选择的，所 述方法包括： 由所述基站（101)从所述用户设备（102)接收信道质量指示符，以及 由所述基站（101)基于所接收的信道质量指示符而确定用于所述基站（101)与所述用 户设备（102)之间的所述传输的所述无线电传输信道的所述实际信道条件。
12. 根据权利要求11所述的方法，所述方法进一步包括： 由所述基站（101)基于所选择的调制和编码方案表格而选择所述第一信道质量指示 符表格或所述第二信道质量指示符表格，以及 向所述用户设备（102)传输指示所选择的信道质量指示符表格的信息。
13. 根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述第一信道质量指示符表格和 所述第二信道质量指示符表格每个均包括被布置在所述第一信道质量指示符表格和所述 第二信道质量指示符表格内的相同位置处的相等条目的共用子集。
14. 一种基站（101)，用于控制用于所述基站（101)与用户设备（102)之间的传输的调 制和编码方案，其中所述调制和编码方案是基于第一调制和编码方案表格或者基于第二调 制和编码方案表格而可选择的，所述第一调制和编码方案表格包括对应于具有第一最大调 制阶数的多种调制和编码方案的条目，所述第二调制和编码方案表格包括对应于具有第二 最大调制阶数的多种调制和编码方案的条目，所述基站（101)包括： 选择单元（403)，被设置为选择所述第一调制和编码方案表格或者所述第二调制和编 码方案表格，以及 控制单元（404)，被设置为基于所选择的调制和编码方案表格而控制用于所述基站 (101)与所述用户设备（102)之间的所述传输的所述调制和编码方案。
15. -种蜂窝网络系统（100)，所述蜂窝网络系统（100)包括根据权利要求14所述的 基站（101)。
【文档编号】H04L1/00GK104115434SQ201280070096
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年2月20日 优先权日:2012年2月20日
【发明者】E·拉埃坎加斯, B·拉夫, K·P·帕瑞科斯基, E·T·蒂罗拉 申请人:诺基亚通信公司
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