专利名称：用于实现下行多输入多输出传输的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及通信的技术领域，更具体而言，涉及在通信系统中实现下行多 输入多输出(MIMO)传输的方法和装置。
背景技术：
3GPP 的下一代无线通信系统 LTE(long term evolution，长期演进)-Advanced 要求下行提供IGps的峰值速率，30bps/Hz的峰值频谱效率，这为系统物理层传输方案 带来了挑战。在多用户多输入多输出(MultiuserMultiple-Input Multiple-Out-put， MU-MIM0)传输中，基站将占用相同的时频资源的多个数据流发送给不同的用户。这种 MU-MIMO传输能够充分利用多用户广播信道容量，获取空间维多用户分集增益，更好地满足 LTE-Advanced(LTE-A)系统的要求。LTE系统支持MU-MIMO传输方案以便获取更高的系统吞吐量，但是在用户的选择 和调度方面存在如下问题(1)每个用户估计反馈信道状态指示(CQI)时，它不知道其它用 户使用的预编码矩阵，CQI的估值不准确。这种CQI不匹配影响了系统的性能。⑵每个用 户终端独立选择预编码向量，它不能保证系统较好抑制多用户之间的相互干扰。(3)LTE系 统仅支持每个用户单秩传输。随着发射端天线数目的增加，这种传输方式的信令开销显著 增加。为了进一步获取多用户调度增益和减少信令开销，系统需要支持单个用户的高秩传 输。(4)单用户和多用户系统采用相同的反馈方式，因此不能为进一步提高系统性能提供足 够的反馈信息。这些问题和限制要求在LTE-Advanced系统中针对MU-MIMO传输设计新的 用户反馈、用户选择和调度方式来提高系统性能。为了帮助对本发明所涉及的下行MU-MIMO传输的相关背景知识及其存在的问题 有一个基本的了解，以下列出了本发明的一些参考文献，通过引用将它们并入于此，如同在 本说明书中作了详尽描述。1、[专利文献 1]发明人为 Hottinen Ari Tanapi 等，名称为 “Optimaluser pairing for downlink multiuser ΜΙΜ0，，，
公开日为 2009 年 7 月 9 的 PCT 国际专利申请 No. WO 2009083783 A2 ；2、[专利文献 2]申请人为 Myeon-Kyun CHO 等，名称为 “Apparatusand method for scheduling multiuser/single user in multiple input multipleoutput(MIMO) system”，
公开日为2008年1月31日的美国专利申请No. US 20080025336 Al ；3、[专利文献3]发明人为黄永明等，名称为“SDMA Access codebookconstrueting method and apparatus thereof and scheduling method andapparatus and system thereof”，
公开日为2008年5月2日的国际专利申请No. WO 2008049366 Al ；4、[专利文献 4]发明人为 Chenjing Zhang 等，名称为 “Method andsystem for finding a threshold for semi-orthogonal user group selection inmultiuser MIMO downlink transmission”，
公开日为 2007 年 3 月 22 日的美国专利申请 No. US 20070066229
4Al ；5、[专利文献 5]发明人为 Jun Zheng 等，名称为 “Method and systemfor a simplified user group selection scheme with finite—rate channel state information feedback for FDD multiuser MIMO downlink transmission，，，
公开日
为2007年3月22日的美国专利申请No. US 20070064829 Al ；6、[专利文献 6]发明人为 Ho-Jin Kim 等，名称为“User schedulingmethod for multiuser ΜΙΜΟ communication system”，
公开日为2006年9月21日的美国专利申请 No. US 20060209764 Al ；7、[非专利文献 1] :3GPP TR36. 913. ,"Requirements for furtheradvancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)，，。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在问题和缺陷，本发明提供了在LTE系统的下行MU-MIMO 传输中改进的用户反馈以及用户选择和调度方案，以期克服上述问题中的一种或多种。根据本发明的一个实施例，提供一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出 MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的动态切换时所使用的用户选择和调度 方法，包括用户反馈步骤，由所述通信系统中可实现MIMO传输的至少两个用户通过SU-MIMO 单用户反馈方式来反馈与执行MIMO传输相关的信息；用户选择步骤，用于根据所述至少两个用户反馈的信息，将这些用户中选用相同 预编码矩阵指示(PMI)的用户作为一个用户分组，其中，针对每一个用户分组，基于预定的 调度准则，使得该用户分组中的用户基于各自具有的传输条件相对较优的不同数据流层进 行互补，以获得与该用户分组对应的、根据参与互补的数据流层的传输条件确定的组合的 传输条件最优的候选用户组合，并且将针对所有用户分组所获得的候选用户组合与所述至 少两个用户进行比较，把具有最大优先级的候选用户组合或者单个用户确定为是要执行 MU-MIMO传输的被调度上的MU-MIMO传输用户组合或者是要执行SU-MIMO传输的被调度上 的SU-MIMO传输用户，以及其中，所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中的用户的秩是相 同的或者不同的，并且所述优先级与所述通信系统的通信质量相关；和用户选择信息传送步骤，用于将所述用户选择步骤所确定的、与被调度上的 MU-MIMO传输用户组合中每一个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用 户，以供执行下行MU-MIMO传输所用。根据本发明的另一个实施例，提供一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输 出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的动态切换时所使用的发送端装置， 所述发送端装置包括用户选择单元，其被配置成根据由所述通信系统中可实现MIMO传输的至少两个 用户通过SU-MIMO单用户反馈方式反馈的、与执行MIMO传输相关的信息，将这些用户中选 用相同预编码矩阵指示(PMI)的用户作为一个用户分组，其中，针对每一个用户分组，基于 预定的调度准则，使得该用户分组中的用户基于各自具有的传输条件相对较优的不同数据 流层进行互补，以获得与该用户分组对应的、根据参与互补的数据流层的传输条件确定的组合的传输条件最优的候选用户组合，并且将针对所有用户分组所获得的候选用户组合与 所述至少两个用户进行比较，把具有最大优先级的候选用户组合或者单个用户确定为是要 执行MU-MIMO传输的被调度上的MU-MIMO传输用户组合或者是要执行SU-MIMO传输的被调 度上的SU-MIMO传输用户，以及其中，所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中的用户的秩 是相同的或者不同的，并且所述优先级与所述通信系统的通信质量相关；和用户选择信息传送单元，其被配置成将所述用户选择单元所确定的、与被调度上 的MU-MIMO传输用户组合中每一个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的 用户，以供执行下行MU-MIMO传输所用。根据本发明的又一个实施例，提供一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输 出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时使用的用户反馈以及 用户选择和调度的方法，包括用户反馈步骤，用于使得所述通信系统中可实现MIMO传输的至少两个用户中的 每一个用户反馈与该用户的传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个信道质量 指示(CQI)；用户选择步骤，用于根据所述至少两个用户反馈的所有信道质量指示(CQI)，基于 预定的调度准则对所述至少两个用户进行选择和调度，以确定要执行MU-MIMO传输的被调 度上的MU-MIMO传输用户组合，其中，所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中的每一个用 户可对应一个码字或者对应多个码字；和用户选择信息传送步骤，用于将与所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中每一 个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执行下行MU-MIMO传输 所用。根据本发明的再一个实施例，提供一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输 出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时使用的用户端装置， 所述用户端装置包括用户信息反馈单元，其被配置成向所述通信系统的发送端装置反馈与该用户端装 置的传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个信道质量指示(CQI)，以供所述发 送端装置在所述MU-MIMO传输和SU-MIMO传输的半静态切换中进行用户选择和调度时使用。根据本发明的另一个实施例，提供一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输 出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时所使用的发送端装 置，所述发送端装置包括用户选择单元，用于根据包含有所述通信系统中可实现MIMO传输的至少两个用 户中的每一个用户反馈的、与该用户的传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个 信道质量指示(CQI)的所有CQI，基于预定的调度准则对所述至少两个用户进行选择和调 度，以确定要与所述发送端装置执行MU-MIMO传输的被调度上的MU-MIMO传输用户组合，其 中，所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中的每一个用户可对应一个码字或者对应多个 码字；和用户选择信息传送单元，用于将与所述被调度上的MU-MIMO传输用户组合中每一 个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执行MU-MIMO传输所
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本发明提出的在下行MU-MIMO传输和SU-MIM0动态切换过程中使用的用户选择和调度方法综合考虑所有秩情况下的用户选择，消除了每用户单秩传输的限制，增大用户选 择范围，提高了系统吞吐量。并且较好解决了 LTE-Advanced系统中用户之间没有信息交互 情况下的干扰不匹配问题。本发明提出的在下行MU-MIMO传输和SU-MIM0半静态切换过程中使用的用户反馈 方法以及用户选择和调度方法在用户设备端反馈多个码字/层的CQI，为基站端的用户选 择提供更多的信息。这种方法在基站端支持每用户多码字/层传输，增大多用户的选择范 围，保证系统获取更大的多用户分集增益和系统吞吐量。如果同一用户的多个码字/层被 合并为一个码字，信令开销将会减少。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其 它目的、特点和优点。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。在 附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。在各附图 中图1是示出了一种可实现MU-MIMO传输的通信系统的基本构成的简化框图；图2是示出了 MU-MIMO传输的实现的原理示意图；图3是示出了根据本发明的一个实施例的在通信系统中执行下行多用户多输入 多输出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的动态切换时所使用的用户选择 和调度方法的流程简图；图4A-4D是示出了 LTE系统空间复用传输模式层映射示意图；图5A-5B分别示出了在根据本发明的实施例的用户选择和调度方法中所使用的、 Tx = 2和Tx = 4的情况下的预编码码书；图6是示出了根据图3的用户选择和调度方法的一个具体实例的流程简图；图7A-7C是在如图4所示的实例中，由秩=2用户和秩=3的用户可能形成的 MU-MIMO用户组合的模式的示意图；图8是示出了如图4所示的下行MU-MIMO传输和SU-MIMO传输的动态切换过程中 的用户选择和调度方法的详细流程图；图9是示出了根据本发明的实施例在通信系统中执行下行多用户多输入多输出 MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的动态切换时所使用的发送端装置的简 化框图；图10是示出了根据本发明其他实施例的在通信系统中执行下行多用户多输入多 输出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时使用的用户反馈以 及用户选择和调度的方法的流程简图；图11是示出了根据图10的用户选反馈以及用户选择和调度方法的一个具体实例 的流程简图；图12是示出了如图11所示的下行MU-MIMO传输和SU-MIM0传输半静态切换过程 中用户反馈以及用户选择和调度方法的详细流程图13是示出了在根据本发明的实施例的在通信系统中执行下行多用户多输入多 输出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时使用的发送端装置 的示意框图；和图14是示出了在根据本发明的实施例的在通信系统中执行下行多用户多输入多 输出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的半静态切换时使用的用户端装置 的示意框图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描 述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应 当注意，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的 表示和描述，以防止对本发明的理解造成混淆。图1是示出了一种可实现MU-MIMO传输的通信系统的基本构成的简化框图。如图 所示，移动站(用户设备)10，10’通过无线网络与基站12进行通信，例如实现下行多输入 多输出MU-MIMO传输。无线网络可包括网络控制设备13或者网关，其可提供与网络14(例 如因特网)之间的联通性。移动站10包括存储器，其包含有数据存储器和程序存储器；数 据处理器，其包含有媒体接入单元和反馈单元；射频(RF)收发器15B，用于和基站12实现 双向的无线通信；以及多根天线11B。基站12包括多根天线IlA ；射频收发器15A ；数据处 理器，其包括用户选择调度器和下行控制指示器；以及存储器，其包含有数据存储器和程序 存储器。在进行下行MU-MIMO传输过程中，移动站10和10，将自身的相关信息反馈给移动 站12，移动站12借助于用户选择调度器，根据所接受的反馈信息对各个移动站进行用户选 择和调度，以便确定将要与那些移动站进行MU-MIMO传输。然后通过下行控制指示器将用 户选择信息等通知给相应的移动站，以供进行下行MU-MIMO传输。当然，基站12也可以分 别与移动站10和10’进行单用户多输入多输出SU-MIMO传输。图2示出了多用户多输入多输出MU-MIMO传输的基本原理。如图2所示，在基站 22为K个用户设备1，2，...，K提供服务。基站22可从K个用户中，根据一定的调度策略 或者调度准则来挑选优先级相对较高的多个用户，在相同的时频资源上以空间复用的形式 同时为所述多个用户设备提供服务。在图中所示出的场景中用户设备1和用户设备K-I是 所选择出的被调度上的用户设备，与基站22执行下行MU-MIMO传输。图3示出了根据本发明的一个实施例的在通信系统中执行下行多用户多输入多 输出MU-MIMO传输和单用户多输入多输出SU-MIMO传输的动态切换时所使用的用户选择和 调度方法的流程简图。如图3所示，在用户反馈步骤S310，由通信系统中可实现MIMO传输 的至少两个用户通过SU-MIMO单用户反馈方式来反馈与执行MIMO传输相关的信息。在用 户选择步骤S320，根据所述至少两个用户反馈的信息，将这些用户中选用相同预编码矩阵 指示(PMI,Precoding Matrix Indicator)的用户作为一个用户分组。其中，针对每一个用 户分组，基于预定的调度准则，使得该用户分组中的用户基于各自具有的传输条件相对较 优的不同数据流层进行互补，以获得与该用户分组对应的、根据参与互补的数据流层的传 输条件所确定的组合的传输条件最优的候选用户组合。将针对所有用户分组所获得的候选 用户组合与所述至少两个用户进行比较，把具有最大优先级的候选用户组合或者单个用户确定为是要执行MU-MIMO传输的被调度上的MU-MIMO传输用户组合或者是要执行SU-MIMO 传输的被调度上的SU-MIMO传输用户。被调度上的MU-MIMO传输用户组合中的用户的秩 (rank)可以是相同的或者不同的，并且所述优先级与所述通信系统的通信质量相关。在用 户选择信息传送步骤S330，将上述用户选择步骤S320所确定的、与被调度上的MU-MIMO传 输用户组合中每一个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执行 下行MU-MIMO传输所用。为了更好地理解上述在MU-MIMO传输和SU-MIMO传输的动态切换过程中进行用户 选择和调度方法的实质，下面结合一个具体实例对根据本发明的实施例的这种用户选择和 调度方法进行详细描述。首先参照图4A-4D简单介绍现有LTE系统中空间复用传输模式层映射关系。当系 统可支持的数据流层数(rank)小于3时，单个码字映射至单个数据流层，如图4A，4B所示； 当系统可支持的数据流大于等于3时，单个码字可映射至两个数据流层，如图4C-4D所示。 在图中，Mtb,i为第i个编码块(即，码字)所承载的符号数，Ml^为第i层数据流所承载的 符号数，即所承载的数据量。此外，假设根据本实例的用户选择和调度方法中所使用的预编码码书如图5A-5B 所示，该码书是LTE标准中当前规定的预编码码书，且该码书的设计遵循三个原则 码书中各个元素幅度恒定，以保证发送功率的平衡； 对应于相同码书指示序号、不同数据流层数(秩数)的码书，满足嵌套特性。即 当码书指示序号相同时，秩数(对应于图5A-5B中所示码书中左边第二列的“数据流层数”) 低的预编码矩阵由秩数高的预编码矩阵中的某几列构成，以简化不同秩数情况下的CQI计 算(Tx = 2的码书中码书指示序号为0的情况除外)； 对于发送天线Tx = 2的码书，采用QPSK调制符号表示。对于发送天线Tx = 4 的码书，采用8PSK调制符号表示，以尽量减少复数乘法。图6示出了根据该具体实例的用户选择和调度的方法的流程图。如图5所示，该 方法具体包括以下步骤在步骤S610，用户根据估计得到的下行信道信息，按照单用户SU-MIMO传输方式 计算用户可支持的最大数据流层数，即信道矩阵的秩数，向发送端(例如基站)反馈信道秩 指示RI。并根据RI，反馈当前最优的PMI (预编码矩阵指示，与图5A-5B的码书中最左边一 列的码书指示序号相对应)及相应的信道质量指示CQI。在步骤S620，发送端收集所有提供服务的M个用户的反馈信息，包括RI、PMI 及CQI信息，并基于用户所反馈的PMI，使得具有相同PMI的用户构成G’个用户分组 APMI。,APMIi,...,Apm1cs.,G'彡G，其中PMIg表示预编码矩阵指示PMI取值为g，g的最大取值G 与基站发送天线有关。根据如图5A-5B示出的码书，当发送天线Tx = 2时，G = 3，发送天 线 Tx = 4 时，G = 15。在步骤S630，根据一定的调度策略，从步骤S620得到的G’个用户分组
ΑΡΜΙ。，ΑΡΜΙι，…，aPMc3,中挑选用户进行配对。即，根据一定的调度策略，从每个用户分组
aPMIs中挑选出具有传输条件较好的若干个用户进行配对，所述配对的用户组合构成了候选
MU-MIMO传输用户组合，并且该候选MU-MIMO传输用户组合对应的MU-MIMO传输的数据流层
数(即对应的秩数)与其中一个用户反馈的RI相等，或者换句话说，使MU-MIMO传输的预编码矩阵与其中一个用户的预编码矩阵相同。这样，就可以保证至少一个用户不存在CQI 不匹配问题，并且由于LTE规定的码书的正交特性，还能够降低或者消除MU-MIMO传输中各 用户之间的干扰。这样，针对G’个用户分组得到Q个候选MU-MIMO传输用户组合，Q小于 或等于G’。在上述步骤S630中根据一定的调度策略度针对每个用户分组Apm1s中的用户进行 配对的过程，实际上就是使得传输条件较好的用户进行“互补”的过程。例如，如果用户N的 第η数据流层的传输条件较好，用户M的第m数据流层的传输条件较好，则可以将用户N的 第η数据流层替换用户M的传输条件欠佳的第η数据流层或其他可能的数据流层，或者，可 以将用户M的第m数据流层替换用户N的传输条件欠佳的第m数据流层或其他可能的数据 流层，从而来进行配对或者组合，从而使经过上述替换处理后得到的MU-MIMO传输用户的 组合的传输条件比原来单个用户N和用户M都更好。这种配对处理可以被认是被配对的用 户N和用户M基于它们各自传输条件较好的数据流层进行的“互补”，而于配对的MU-MIMO 传输用户相关的组合的传输条件可通过各用户的参与配对的数据流层的传输条件来确定。 需要注意，在这里描述的“互补”配对处理中，参与互补配对的用户N和用户M是否可能被 配对以及被配对成的具体的MU-MIMO传输方式是怎样的，还需要取决于系统所能够支持的 MU-MIMO传输方式。后面将对此点进行进一步描述。在步骤S640，发送端从所有Q个候选MU-MIMO传输用户组合中挑选出传输条件 最优的一个候选MU-MIMO传输用户组合，作为被调度上的MU-MIMO传输用户组合。此外， 还可以根据一定的调度策略，将该被调度上的MU-MIMO传输用户组合与系统中的SU-MIMO 传输用户(即，所有可执行MIMO传输的单个用户)进行比较，以选择出具有最高优先级的 MU-MIMO传输用户组合或SU-MIMO传输用户作为被调度上的用户组合或用户以供进行下行 MU-MIMO传输或者SU-MIMO传输。至此，已经完成了下行MU-MIMO传输和SU-MIMO传输的动态切换过程中的用户选 择和调度处理。如上所述，在本实例中使用的是如图5A-5B中示出的码书。对于这种码书，当用 户以单用户多输入多输出(SU-MIMO)方式反馈的预编码矩阵指示(PMI)不同时，所组成的 MU-MIMO传输的预编码向量间的正交性可能遭到破坏，从而引入用户间干扰。且不同的PMI 使得干扰传输的预编码向量不确定，导致用户以SU-MIMO方式计算的CQI不准确，产生CQI 不匹配，从而降低系统吞吐量。而根据本发明该实例所提供的用户选择和调度方法，由于针 对PMI相同的用户分组进行配对处理，并且使得配对后的MU-MIMO传输的预编码矩阵与其 中一个用户的预编码矩阵相同，因此避免了 MU-MIMO传输中的用户间干扰，并且还较好解 决了 SU-MIMO与MU-MIMO传输的CQI不匹配问题。此外，如果在步骤S640通过比较确定进行MU-MIMO传输，则根据被调度上的 MU-MIMO传输用户组合反馈的CQI为该用户组合选择调制编码方案，对其数据进行编码调 制。接着，根据该被调度上的MU-MIMO传输用户组合反馈的PMI为其选择MU-MIMO传输的 预编码矩阵，对所述用户组合编码调制后的数据进行预编码。然后，发送端通过下行控制信 道指示所述MU-MIMO传输用户组合使用的预编码矩阵、数据流层数(秩)、码字与数据流层 之间的映射关系及相应的调制编码信息。如果在步骤S540通过比较确定进行SU-MIMO传输下，则根据所述SU-MIMO传输用户反馈的CQI为该用户选择调制编码方案，对其数据进行编码调制。接着，根据该SU-MIMO 用户反馈的PMI为该用户选择SU-MIMO传输的预编码矩阵，对该用户编码调制后的数据进 行预编码。然后，发送端通过下行控制信道指示该SU-MIMO用户使用的预编码矩阵、数据流 层数及相应的调制编码信息。上述在完成用户选择和调度后对MU-MIMO用户组合或者SU-MIMO用户进行的调制 编码、预编码、将用户使用的与传输方式有关的信息发送给该用户等处理可通过现有的处 理方式实现，在此不再赘述。可见，这种下行MIMO系统下行链路可以在SU-MIMO传输与MU-MIM0传输之间动态 切换。由此，系统可以在任何时刻都采用最优的传输方式来实现数据传输，从而获得理想的 系统通信效率。在构成Q个候选MU-MIMO传输用户组合时，每个候选用户组合中的用户的RI可以 相同也可以不同。下面将会对此进行进一步说明。在从G’个用户分组挑选出Q个候选MU-MIMO传输用户组合以及从该Q个候选 MU-MIMO传输用户组合和系统中的SU-MIMO传输用户中挑选出具有最大优先级的作为被调 度上的MU-MIMO传输用户组合或者SU-MIMO传输用户的过程中，可以最大化系统吞吐量为 调度策略或者调度准则。换句话说，与MU-MIMO传输用户组合或者SU-MIMO传输用户相对应 的优先级可以是与通信系统的通信质量有关的参数或者指标。上述的调度策略或者准则例 如还可以采用以兼顾用户的公平性、时延特性和/或其组合等为目的的其它调度策略。相 应地，所述的优先级可以表示系统吞吐量、用户的公平性、时延特性这些性能指标中的任意 一项或者可以表示这些性能指标的任意的加权组合。可由发送端通过适当的下行控制信道，例如下行物理控制信道(Physical Downlink Control Channel)，指示被调度上用户所使用的预编码矩阵、数据流层数及数据 流映射关系，即，被调度上用户的码字映射到MU-MIMO传输的哪个数据流层。如上所述，在针对用户分组Apmi。，APMIi，.··,Apm1cj的每一个用户分组进行用户配对 时，需要具有相对较优传输条件的数据流层的用户基于其各自拥有的数据流层进行“互补” 以获得候选的MU-MIMO传输用户组合。为了更好地理解这种“互补”配对的处理过程，下面 首先以LTE系统规定的码书(参见图5A-5B)为例详细说明两个用户之间进行互补配对的 基本原理和经过配对所得到的所有可能的MU-MIMO传输方式。需要注意，配对所可能得到 MU-MIMO传输方式还需要符合系统所允许的码字与数据流层之间的映射关系，为便于说明， 在此以如图5A-5D中示出的LTE系统当前所允许的映射关系为例。如果系统发送天线数Tx = 2，则一个用户分组Awig内的用户互补配对包括如下两
种可能的情况。其中，定义矩阵RI = r的预编码矩阵的第d列，且使用如图5A所 示的码书情况1 用户i反馈RI = 1，用户j反馈RI = 2，这两个用户可组合为数据流层数 为2的MU-MIMO传输方式，可以两种方式映射资源。第一种方式用户i映射到第1层数据
流，对应的预编码向量为,用户j映射到第2层数据流，对应的预编码向量为1 第二种方式用户i映射到第2层数据流，对应的预编码向量为，用户j映射到第1层
权利要求
1.一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出MU-MIM0传输和单用户多输入多 输出SU-MIM0传输的动态切换时所使用的用户选择和调度方法，包括用户反馈步骤，由所述通信系统中可实现MIM0传输的至少两个用户通过SU-MIM0单用 户反馈方式来反馈与执行MIM0传输相关的信息；用户选择步骤，用于根据所述至少两个用户反馈的信息，将这些用户中选用相同预编 码矩阵指示(PMI)的用户作为一个用户分组，其中，针对每一个用户分组，基于预定的调度 准则，使得该用户分组中的用户基于各自具有的传输条件相对较优的不同数据流层进行 互补，以获得与该用户分组对应的、根据参与互补的数据流层的传输条件确定的组合的传 输条件最优的候选用户组合，并且将针对所有用户分组所获得的候选用户组合与所述至 少两个用户进行比较，把具有最大优先级的候选用户组合或者单个用户确定为是要执行 MU-MIM0传输的被调度上的MU-MIM0传输用户组合或者是要执行SU-MIM0传输的被调度上 的SU-MIM0传输用户，以及其中，所述被调度上的MU-MIM0传输用户组合中的用户的秩是相 同的或者不同的，并且所述优先级与所述通信系统的通信质量相关；和用户选择信息传送步骤，用于将所述用户选择步骤所确定的、与被调度上的MU-MIM0 传输用户组合中每一个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执 行下行MU-MIM0传输所用。
2.如权利要求1所述的方法，其中在执行MU-MIM0传输或SU-MIM0传输的过程中使用 LTE规定的预编码码书，以及其中，在被调度上的是要执行MU-MIM0传输的MU-MIM0传输用 户组合的情况下，用于MU-MIM0传输的预编码矩阵与所述被调度上的MU-MIM0传输用户组 合中的一个用户的预编码矩阵相同。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述与被调度上的MU-MIM0传输用户组合中每 一个用户的传输方式相关的信息包括每一个用户在MU-MIM0传输中所使用的数据流层数 以及该用户对应的码字与数据流层之间的映射关系。
4.一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出MU-MIM0传输和单用户多输入多 输出SU-MIM0传输的动态切换时所使用的发送端装置，所述发送端装置包括用户选择单元，其被配置成根据由所述通信系统中可实现MIM0传输的至少两个用户 通过SU-MIM0单用户反馈方式反馈的、与执行MIM0传输相关的信息，将这些用户中选用相 同预编码矩阵指示(PMI)的用户作为一个用户分组，其中，针对每一个用户分组，基于预定 的调度准则，使得该用户分组中的用户基于各自具有的传输条件相对较优的不同数据流层 进行互补，以获得与该用户分组对应的、根据参与互补的数据流层的传输条件确定的组合 的传输条件最优的候选用户组合，并且将针对所有用户分组所获得的候选用户组合与所述 至少两个用户进行比较，把具有最大优先级的候选用户组合或者单个用户确定为是要执行 MU-MIM0传输的被调度上的MU-MIM0传输用户组合或者是要执行SU-MIM0传输的被调度上 的SU-MIM0传输用户，以及其中，所述被调度上的MU-MIM0传输用户组合中的用户的秩是相 同的或者不同的，并且所述优先级与所述通信系统的通信质量相关；和用户选择信息传送单元，其被配置成将所述用户选择单元所确定的、与被调度上的 MU-MIM0传输用户组合中每一个用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用 户，以供执行下行MU-MIM0传输所用。
5.如权利要求4所述的发送端装置，其中在执行MU-MIM0或SU-MIM0传输的过程中使用LTE规定的预编码码书，以及其中，在被调度上的是要与所述发送端装置执行MU-MIM0传 输的MU-MIM0传输用户组合的情况下，用于MU-MIM0传输的预编码矩阵与所述被调度上的 MU-MIM0传输用户组合中的一个用户的预编码矩阵相同。
6.一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出MU-MIM0传输和单用户多输入多 输出SU-MIM0传输的半静态切换时使用的用户反馈以及用户选择和调度的方法，包括用户反馈步骤，用于使得所述通信系统中可实现MIM0传输的至少两个用户中的每一 个用户反馈与该用户的传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个信道质量指示 (CQI)；用户选择步骤，用于根据所述至少两个用户反馈的所有信道质量指示(CQI)，基于预定 的调度准则对所述至少两个用户进行选择和调度，以确定要执行MU-MIM0传输的被调度上 的MU-MIM0传输用户组合，其中，所述被调度上的MU-MIM0传输用户组合中的每一个用户可 对应一个码字或者对应多个码字；和用户选择信息传送步骤，用于将与所述被调度上的MU-MM0传输用户组合中每一个 用户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执行下行MU-MIM0传输所 用。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述用户选择步骤进一步包括在所述被调度上的 MU-MIM0传输用户组合中的至少一个用户对应多个码字的情况下，针对这些用户中的一个 或多个之中的每一个用户执行如下处理基于该用户的被选择用于MU-MIM0传输的每个码字的CQI信息，根据预定的自适应调 制编码算法确定最终的合并后的单个码字的调制编码方式；和根据所确定的调制编码方式，合并多个码字以选取合并的单个码字的长度，并将所述 合并的单个码字映射至所述多个码字被分配的多个数据流层。
8.如权利要求6或7所述的方法，其中，所述通信系统的发送端利用基于酉矩阵的预编 码方式进行预编码或者基于迫零ZF波束成型的预编码方式进行预编码。
9.一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出MU-MIM0传输和单用户多输入多 输出SU-MIM0传输的半静态切换时使用的用户端装置，所述用户端装置包括用户信息反馈单元，其被配置成向所述通信系统的发送端装置反馈与该用户端装置的 传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个信道质量指示(CQI)，以供所述发送端 装置在所述MU-MIM0传输和SU-MIM0传输的半静态切换中进行用户选择和调度时使用。
10.一种在通信系统中执行下行多用户多输入多输出MU-MIM0传输和单用户多输入多 输出SU-MIM0传输的半静态切换时所使用的发送端装置，所述发送端装置包括用户选择单元，用于根据包含有所述通信系统中可实现MIM0传输的至少两个用户中 的每一个用户反馈的、与该用户的传输条件相对较优的数据流层一一对应的至少两个信道 质量指示(CQI)的所有CQI，基于预定的调度准则对所述至少两个用户进行选择和调度，以 确定要与所述发送端装置执行MU-MIM0传输的被调度上的MU-MIM0传输用户组合，其中，所 述被调度上的MU-MIM0传输用户组合中的每一个用户可对应一个码字或者对应多个码字； 和用户选择信息传送单元，用于将与所述被调度上的MU-MIM0传输用户组合中每一个用 户的传输方式相关的信息传送给相应的被调度上的用户，以供执行MU-MIM0传输所用。
全文摘要
提供下行MIMO传输过程中使用的用户选择和调度方法包括根据用户通过SU-MIMO单用户反馈方式反馈的信息，针对PMI相同的每一个用户分组，基于预定的调度准则进行互补配对，以获得候选用户组合，从所有候选用户组合中选择被调度上的MU-MIMO传输用户组合。还提供下行MIMO传输过程中使用的用户反馈以及用户选择和调度方法，包括根据每个用户反馈的至少两个信道质量指示，基于预定调度准则进行配对，以确定被调度上的MU-MIMO传输用户组合。还提供执行该方法的装置。本发明的方法和装置可提高系统吞吐量，增大用户选择范围，解决了用户间相互干扰和CQI不匹配问题。所提供的多CQI反馈机制支持MU-MIMO传输中用户的多码字或多数据流传输，可获得更优的多用户分集增益。
文档编号H04L1/00GK101997655SQ20091017131
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者张元涛, 张翼, 王轶, 王键 申请人:富士通株式会社