專利名稱：移交時的mimo模式選擇的制作方法
移交時的MIMO沖莫式選擇
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，尤其涉及其中在網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點中可使用 不同MIMO模式的蜂窩系統(tǒng)。
在過去幾年間，在使用多個發(fā)射和接收天線通過無線信道遞送高數(shù)據(jù) 率方面進行了很多研究。具有多個發(fā)射天線和多個接收天線的系統(tǒng)被稱為 多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。已經(jīng)提出了不同的多天線方法，并且不同 的方法就它們利用無線電信道不同性質(zhì)的能力而言具有不同的優(yōu)點。
不同的空間處理可能會有助于改善頻譜效率、分集、覆蓋、千擾抑制 等。例如，某份提案描述了通過傳送獨立的符號流，每天線速率控制 (PARC)原則上會獲得高頻語效率。接收機分集作為可選提案，通過在 多個維度上引入冗余而增加了鏈路可靠性，但并不提供與PARC提案相同 的提高的頻譜效率。
一般來說，與單個空間過程算法相對應的每種MIMO方法提供復用增 益或分集增益。然而，還可能在不同方法間適配以找到兩種類型性能增益 之間的合理權(quán)衡。
因此，應當意識到，改變系統(tǒng)才莫式可能改善系統(tǒng)性能。然而，不同的 MIMO方案需要不同類型的測量報告，模式的選擇將會影響到其他過程(例 如，混合ARQ (HARQ))的性能。例如，如果在才莫式切換期間，節(jié)點B或 RNC正在進行其他高優(yōu)先級過程(例如，移交)，則模式切換可能引起一 些HARQ過程的丟失或一些HARQ軟結(jié)合過程的丟失，這歸因于大量的移 交信令需求。
美國專利號6,937,592描述了這樣的系統(tǒng)其中無線通信系統(tǒng)能夠響應 于傳輸特定的變量而在空間復用和非空間復用之間適配其操作模式。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于執(zhí)行從服務無線電基站到目 標無線電基站的用戶設(shè)備移交的方法，所述方法包括
在移交前確保用戶設(shè)備以由服務無線電基站和由目標無線電基站支 持的MIMO模式操作。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了 一種用在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的無線電基
站，其中
當無線電基站充當用戶設(shè)備的服務無線電基站時，它適于形成第一模 式列表，所述第 一才莫式列表包括由用戶設(shè)備和無線電基站共同支持的可能 MIMO模式。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)控制器，其中，當網(wǎng)絡(luò)控制 器準備執(zhí)行從服務無線電基站到目標無線電基站的用戶設(shè)備移交時，網(wǎng)絡(luò) 控制器適于在移交前確保用戶設(shè)備以由服務無線電基站和由目標無線電 基站支持的MIMO模式操作。
附圖簡述
為了更好理解本發(fā)明，將以示例方式參考附圖，在附圖中: 圖l是根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示意圖。 圖2是圖示出根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖。 圖3圖示出在本發(fā)明實施例中，圖l的系統(tǒng)中的信令。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的另 一無線通信系統(tǒng)的示意圖。 圖5圖示出在本發(fā)明實施例中，圖4的系統(tǒng)中的信令。
實施例詳述
圖l是示意圖，其圖示出蜂窩無線通信系統(tǒng)10的一部分。特別地，圖l 示出了四個節(jié)點B12、 14、 16、 18,所述節(jié)點向在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)移動的 移動設(shè)備(例如用戶設(shè)備(UE) 20)提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋。節(jié)點B 12、 14、 16、 18中的每一個都具有到接入網(wǎng)關(guān)(aGW) 22的連接。對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員清楚的是系統(tǒng)10實際上會包括更多節(jié)點B和更多移動設(shè)備，但對于 解釋本發(fā)明來說示于

圖1中的系統(tǒng)已經(jīng)足夠。
圖1示出了分布式系統(tǒng)，其中接入網(wǎng)關(guān)22僅執(zhí)行用戶平面切換并不傳 送任何無線電相關(guān)信息。提供了邏輯鏈路，例如節(jié)點B 12和節(jié)點B 14之間 的鏈路24,并且通過各種節(jié)點B-節(jié)點B接口來執(zhí)行無線電相關(guān)信息的交換。
圖2是圖示出根據(jù)本發(fā)明 一 個方面的方法的流程圖。
本方法涉及這樣的情形，其中移動設(shè)備(例如圖1中的用戶設(shè)備(UE) 20)在服務節(jié)點B (例如圖1中的節(jié)點B 12)的覆蓋區(qū)域內(nèi)，并且預計移交 到目標節(jié)點B (例如圖1中的節(jié)點B 14)。在本說明書中，術(shù)語"移交"被用于表示任何類型的移交，例如小區(qū)
內(nèi)移交、小區(qū)間移交、RAT間移交或小區(qū)改變。
在步驟40中，形成了用于服務節(jié)點B的虛擬模式列表(VML)。在本文 中被使用時，術(shù)語"虛擬模式列表，，是指所有可能模式(例如能夠由UE 和相關(guān)節(jié)點B共同支持的不同MIMO模式)的列表。即，用于用戶i的虛擬 模式列表VvML一wg是包含由第i個UE和由服務節(jié)點B這二者支持的那些模 式的列表。因此
VvML serving =VuE門 VNodeB ■serving —
其中，VuE和VN。dCmg是分別由UE和服務節(jié)點B支持的模式，并且
"a"是MIMO模式ID。
在示于圖l的分布式體系結(jié)構(gòu)的情況下，在服務節(jié)點B (例如圖l中的 節(jié)點B 12)中，構(gòu)建并保持虛擬模式列表(VML)。特別地，UE將它的MIMO 模式能力報告給服務節(jié)點B,并且服務節(jié)點B根據(jù)它自己的能力和UE的能 力來構(gòu)建VML。如在下文中詳細描述的，由決定和執(zhí)行移交的一個或多個 網(wǎng)絡(luò)元件來保持VML是有利的。然而，可以由UE、節(jié)點B、無線電網(wǎng)絡(luò)控 制器(RNC)或由任何其他網(wǎng)絡(luò)元件來構(gòu)建VML。
在步驟42中，形成用于目標節(jié)點B的虛擬模式列表(VML)。如前所述， VML是能夠由UE和相關(guān)節(jié)點B共同支持的所有可能模式的列表。即，用于 用戶i的虛擬模式列表VvMLj，t是包含由第i個UE和由目標節(jié)點B這二者支 持的那些模式的列表。因此
target =Vue門 V]sfodeB ■target —
其中，VuE和VN。deBjarge義分別由UE和目標節(jié)點B支持的模式，并且"(X"
是MIMO模式ID。
再次，在示于圖l的分布式體系結(jié)構(gòu)的情況下，在相關(guān)節(jié)點B(在這種 情況下是圖1中的目標節(jié)點B 14)中構(gòu)建并保持虛擬模式列表(VML)。特 別地，UE的MIMO模式能力被報告給目標節(jié)點B，所述目標節(jié)點B能夠構(gòu) 建目標VML。
在步驟44中，交換用于服務節(jié)點B和用于目標節(jié)點B的兩個虛擬才莫式列 表，以形成共同虛擬模式列表。共同虛擬模式列表(Vvml_c)包含能夠由 用于特定UE的服務和目標節(jié)點B所支持的MIMO模式的集合。用于第i個用 戶的共同VML VvML」被構(gòu)建如下
VvML c = Vue門 VNodeB serving 門 VNodeB target —其中，Vue、 VN。礎(chǔ)je歷g和VN。deBjarge義分別由UE、服務節(jié)點B以及目
標節(jié)點B支持的模式，并且"a"是屬于VvML一c的MIMO模式的ID。
該信息交換發(fā)生在例如示于圖1中的接口 24的直接節(jié)點B-節(jié)點B接口 上。在服務節(jié)點B控制移交的情況下，則僅僅需要將針對目標節(jié)點B形成的 虛擬模式列表發(fā)送到服務節(jié)點B?？商鎿Q地，服務節(jié)點B請求目標節(jié)點B通 過直接節(jié)點B-節(jié)點B接口報告它的模式能力，以便構(gòu)建用于給定UE的服務 和目標節(jié)點B之間的共同VML。
在步驟46,確定用在服務節(jié)點B 12中的當前MIMO模式是否被目標節(jié) 點B14支持，即，它是否在共同VML中。
如果在步驟46中確定當前MIMO模式不在共同VML中，則過程轉(zhuǎn)到步 驟48,其中確定共同VML是否實際上包含任何MIMO模式。
假定在步驟48中確定共同VML確實包含至少一個MIMO才莫式，則過程 轉(zhuǎn)到步驟50，其中確定共同VML是否包含多于一個的這種MIMO模式。
如果在步驟50中確定共同VML包含多于一個的MIMO模式，則過程轉(zhuǎn) 到步驟52,這些模式之一被選為最佳共同模式。在共同VML中被考慮作為 最佳模式的才莫式能夠根據(jù)進行中的連接的需求而被確定。例如，能夠根據(jù) 覆蓋或容量來確定最佳才莫式，或者將最佳才莫式確定為最好地滿足服務質(zhì)量 需求的^t式，或者根據(jù)例如UE測量報告來確定最佳才莫式。
一旦在過程的步驟52中已經(jīng)選擇了可用模式之一，或者如果在步驟50 中確定共同VML僅僅包含一個MIMO模式，則過程轉(zhuǎn)到步驟54,其中服務 節(jié)點B執(zhí)行到相關(guān)模式的模式切換。
一旦執(zhí)行了到相關(guān)共同模式的切換，過程就轉(zhuǎn)到步驟56，其中采取步 驟來阻止當移交發(fā)生時的另外的模式切換。然后過程轉(zhuǎn)到步驟58,其中執(zhí) 行移交。
如果在步驟46中確定當前MIMO才莫式處于共同VML中，則在本發(fā)明所 示出的實施例中，不執(zhí)行模式切換，并且過程直接轉(zhuǎn)到其中分別凍結(jié)模式 切換和執(zhí)行移交的步驟56和58。 4艮明顯的是，在本發(fā)明的其他實施例中， 在該階段可以執(zhí)行到共同VML中的另 一模式的模式切換。
如果在步驟48中確定沒有由UE 20以及由服務節(jié)點B 12和目標節(jié)點B 14這二者所支持的才莫式，則在本發(fā)明所示出的實施例中，過程轉(zhuǎn)到步驟60， 其中選擇非MIMO方案(例如單輸入單輸出(SISO)方案或單輸入多輸出 (SIMO)方案)以簡化移交，并且在過程轉(zhuǎn)到步驟58之前執(zhí)行合適的模式切換。
移交過程一般是傳統(tǒng)的，并且將不在本文中進一步描述，除了為了確
保當移交完成時目標節(jié)點B使用期望MIMO模式進行操作而采取的步驟之外。
圖3是指示服務節(jié)點B 12和目標節(jié)點B 14之間的消息流的示意圖。
特別地，圖3示出當在服務節(jié)點B 12中已經(jīng)執(zhí)行了模式切換70后， 執(zhí)行移交過程，包括服務節(jié)點B 12和目標節(jié)點B 14之間的消息72、 74、 76。 這些消息僅僅是移交過程期間傳送的消息的代表，并且將不對它們的內(nèi)容 進行進一步描述，這是由于它們與本發(fā)明并不相關(guān)。
圖3還示出了存在能夠?qū)⑾姆展?jié)點B 12發(fā)送到目標節(jié)點B 14的 至少三種可能時刻。
作為笫一選擇，能夠在移交過程開始前將消息78從服務節(jié)點B 12發(fā)送 到目標節(jié)點B 14,其指示目標節(jié)點B應該以特定MIMO才莫式開始其操作。這 種選擇具有以下主要優(yōu)點目標節(jié)點B將具有足夠時間來以所請求才莫式開 始，并且對于其中不希望有中斷的軟移交，這種選擇會尤其有利。
作為第二選擇，能夠在移交過程期間將消息80從服務節(jié)點B 12發(fā)送到 目標節(jié)點B14,例如一皮運載(piggyback)在移交相關(guān)消息之一上，消息80 同樣指示目標節(jié)點B應該以特定MIMO才莫式開始其操作。這種選擇在一定 程度上減少了信令開銷，但這意味著目標節(jié)點B將需要同時處理多個任務。
作為第三選擇，能夠在移交過程剛結(jié)束后將消息82從服務節(jié)點B 12發(fā) 送到目標節(jié)點B 14,其指示目標節(jié)點B應該以特定MIMO才莫式開始其操作。 盡管這種選擇可能引起較長的移交中斷，但它具有如下優(yōu)點消息82僅僅 在移交完成后才凈iL^送，因而不會在移交失敗情況下引起任何信令浪費。
4艮明顯的是，在確定沒有由服務節(jié)點B 12和由目標節(jié)點B 14支持的 MIMO模式(并因此選擇非MMO模式)的情況下，存在相同的三種選擇 來用于向目標節(jié)點B通知目標節(jié)點B應該以哪種4莫式來開始它的操作。
圖4是示意圖，其圖示出可替換的蜂窩無線通信系統(tǒng)90的一部分。特 別地，圖4示出了向在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)移動的移動設(shè)備(例如用戶設(shè)備(UE) 100)提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的四個節(jié)點B92、 94、 96、 98。節(jié)點B92、 94、 96、 98中的每一個都具有到組合的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器和接入網(wǎng)關(guān)(RNC/aGW) 110的相應連接102、 204、 106、 108。而且，對于本領(lǐng)域4支術(shù)人員清楚的 是系統(tǒng)10實際上會包括更多節(jié)點B和更多移動設(shè)備，但對于解釋本發(fā)明來說示于圖4的系統(tǒng)已經(jīng)足夠。
圖4示出了集中式體系結(jié)構(gòu)，在其中RNC/aGW 110執(zhí)行用戶和控制平 面切換，并且還處理無線電相關(guān)信息。
在該系統(tǒng)的情況下，再次執(zhí)行圖2中所示的方法，不過該方法與參考 圖2所描述的方法的不同在于該過程在RNC/aGW 110的控制下來執(zhí)行。
因此，RNC/aGW110知道了UE100的能力和各種節(jié)點B的能力，并且 因此能夠構(gòu)建和保持用于目標節(jié)點B和服務節(jié)點B的VML以及共同VML。
在由RNC/aGW IIO控制的情況下，還執(zhí)行圖2的過程所需的任何沖莫式 切換。此外，RNC/aGW IIO控制了移交過程，并還負責向目標節(jié)點B通知 在移交之后將被使用的模式。
圖5是示意圖，其指示了RNC/aGW110、服務節(jié)點B (例如節(jié)點B 92 ) 以及目標節(jié)點B (例如節(jié)點B94)之間的消息流。
特別地，圖5示出在示于圖2的過程中的步驟54處，RNC/aGW110向服 務節(jié)點B92發(fā)送消息120,命令它切換到指定模式。當這些已經(jīng)完成后，服 務節(jié)點B 92返回確 認消息122。
此后，執(zhí)行移交過程，包括RNC/aGW110、服務節(jié)點B92以及目標節(jié) 點B94之間的消息124、 126、 128。這些消息僅僅是移交過程期間傳送的消 息的代表，并且將不對它們的內(nèi)容進行進一步描述，這是由于它們與本發(fā) 明并不相關(guān)。
圖5還示出了存在能夠?qū)⑾腞NC/aGW IIO發(fā)送到目標節(jié)點B 94的 至少三種可能的時刻，其指示目標節(jié)點B應該以特定MIMO才莫式開始它的操作。
作為第一選H能夠在移交過程開始前將消息130從RNC/aGW IIO發(fā) 送到目標節(jié)點B94。這種選擇具有以下主要優(yōu)點目標節(jié)點B具有足夠時 間來以所請求才莫式開始，并且對于其中不希望有中斷的軟移交，這種選擇 會尤其有利。
作為第二選擇，能夠在移交過程期間將消息132從RNC/aGW IIO發(fā)送 到目標節(jié)點B94，例如^皮運載在移交相關(guān)消息之一上。這種選擇在一定程 度上減少了信令開銷，但這意味著目標節(jié)點B將需要同時處理多個任務。
作為第三選擇，能夠在移交過程剛結(jié)束后將消息134從RNC/aGW 110 發(fā)送到目標節(jié)點B94。盡管這種選擇引起了較長的移交中斷，但它具有如 下優(yōu)點消息134僅僅在移交完成后才被發(fā)送，因此不會在移交失敗情況同樣很明顯的是，在確定沒有由服務節(jié)點B 12和由目標節(jié)點B 14支持 的MIMO模式(并因此選擇非MIMO模式)的情況下，存在相同的三種選 擇來用于向目標節(jié)點B通知目標節(jié)點B應該以哪種模式來開始它的操作。
HARQ和移交的執(zhí)行時間尺度有很大不同，并且在移交過程期間會存 在若干HARQ傳輸。為了防止掉話(calldropping),移交具有比HARQ更高 的優(yōu)先級。同時，UE具有有限的處理能力，例如在它能夠處理的并行過程 的數(shù)目方面。因此，如果在移交過程期間需要若干HARQ傳輸，則如果在 移交期間還改變了模式，就不能很好執(zhí)行這些HARQ傳輸。因此，在本文 描述的模式切換防止了 HARQ過程的損失，并因此防止了在移交期間 HARQ性能下降。此外，移交處理延遲也能夠被減小，如果在移交前UE切 換到能夠被用在服務和目標節(jié)點B的共同模式的話。
因此，描述了這樣的方法和網(wǎng)絡(luò)元件，其能夠-波用于通過確保相關(guān)節(jié) 點B在合適的MIMCMt式下操作來簡化移交過程。
權(quán)利要求
1.一種用于執(zhí)行從服務無線電基站到目標無線電基站的用戶設(shè)備移交的方法，所述方法包括在移交前確保用戶設(shè)備以由服務無線電基站和由目標無線電基站支持的MIMO模式操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中執(zhí)行移交的網(wǎng)絡(luò)元件保持由用戶 設(shè)備、服務無線電基站以及目標無線電基站共同支持的MIMO模式列表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中服務無線電基站形成第一^t式列 表并且形成共同才莫式列表，所述第 一才莫式列表包括由用戶設(shè)備和服務無線 電基站共同支持的可能MIMO模式，并且所述共同才莫式列表包括由用戶設(shè) 備、服務無線電基站以及目標無線電基站共同支持的所述MIMO模式列表。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中服務無線電基站直接從目標無線 電基站獲得關(guān)于其所支持的沖莫式的信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括形成第 一模式列表，其包括由用戶設(shè)備和服務無線電基站共同支持的 可能MMO才莫式；以及形成第二模式列表，其包括由用戶設(shè)備和目標無線電基站共同支持的 可能MIMO一莫式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)控制元件形成第一模式列表 和第二模式列表，并且形成共同模式列表，所述共同模式列表包括由用戶 設(shè)備、服務無線電基站以及目標無線電基站共同支持的所述MIMC^莫式列表。
7. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括在執(zhí)行移交之前，選擇 由服務無線電基站和由目標無線電基站支持的優(yōu)選模式，并且將服務無線 電基站的操作切換到所述優(yōu)選才莫式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中根據(jù)由用戶設(shè)備所報告的測量來 選擇優(yōu)選模式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中根據(jù)滿足服務質(zhì)量目標需求的能 力來選擇優(yōu)選模式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括當沒有由服務無線電基站和由 目標無線電基站支持的MIMO模式時，選擇非MIMO模式作為所述優(yōu)選模式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)控制元件在移交前請求服務無線電基站切換到優(yōu)選模式。
12. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中執(zhí)行移交的網(wǎng)絡(luò)元件請求目標無線電基站使用由服務無線電基站和由目標無線電基站支持的所述模式。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在移交的執(zhí)行階段開始前作出所述請求。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在移交的執(zhí)行階段期間作出所述請求。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在移交過程成功完成后作出所述請求。
16. —種用在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的無線電基站，其中當無線電基站充當用戶設(shè)備的服務無線電基站時，它適于形成第一模式列表，所述第 一模式列表包括由用戶設(shè)備和無線電基站共同支持的可能MIMO模式。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無線電基站，其中，當無線電基站準備執(zhí)行到目標無線電基站的移交時，它適于形成共同模式列表，所述共同模式列表包括由用戶設(shè)備、充當服務無線電基站的所述無線電基站以及目標無線電基站共同支持的MIMO模式列表。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線電基站，其中，在執(zhí)行移交前，無線電基站適于從所述共同支持的MIMO模式列表中選擇MIMO模式。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的無線電基站，其中無線電基站適于向目標無線電基站通知所選擇的MIMO模式。
20. —種網(wǎng)絡(luò)控制器，其中，當網(wǎng)絡(luò)控制器準備執(zhí)行從服務無線電基站到目標無線電基站的用戶設(shè)備移交時，所述網(wǎng)絡(luò)控制器適于在移交前確保用戶設(shè)備以由服務無線電基站和由目標無線電基站支持的MIMO模式操作。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的網(wǎng)絡(luò)控制器，其中網(wǎng)絡(luò)控制器適于保持由用戶設(shè)備、服務無線電基站以及目標無線電基站共同支持的MIMC^莫式列表。
全文摘要
當將要執(zhí)行從服務無線電基站到目標無線電基站的用戶設(shè)備移交時，在移交前確保用戶設(shè)備以由服務無線電基站和由目標無線電基站支持的MIMO模式操作。這能夠通過比較第一模式列表和第二模式列表以形成共同模式列表來實現(xiàn)，所述第一模式列表包括由用戶設(shè)備和服務無線電基站共同支持的可能MIMO模式，所述第二模式列表包括由用戶設(shè)備和目標無線電基站共同支持的可能MIMO模式。
文檔編號H04W36/18GK101518129SQ200680056025
公開日2009年8月26日 申請日期2006年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月5日
發(fā)明者J·廖, M·卡茲米 申請人:艾利森電話股份有限公司