多用户多输入和多输出通信网络中的调度的制作方法

为了实现增加的数据吞吐量和链路可靠性，在通信网络中的节点和用户设备(UE)之间传送的数据可被扩展至天线阵列的多个天线间。天线阵列可被用于实现改善谱效率的阵列增益和增加通信网络的链路可靠性的分集增益。在多输入多输出(MIMO)系统或多输入单输出(MISO)系统中，发送器和/或接收器包括多个天线来传送数据。MIMO系统可被用于在不增加网络的发送功率或不增加带宽频率的情况下增加网络的链路可靠性和数据吞吐量。

大规模MIMO可在天线阵列中部署大量的元件。在单用户MIMO(SU-MIMO)方案中，来自通信网络中的节点的所有MIMO流在某一时间被分配给单个UE。多用户MIMO(MU-MIMO)支持在一个节点的相同时频资源上到多个UE的数据传输。然而，MU-MIMO系统的开销会减少MU-MIMO在相同频率上向多个UE发送数据的总体增益。

附图说明

结合附图，从随后的具体实施方式中，将明显看出本公开的特征和优势，具体实施方式和附图一起通过举例的方式示出了本公开的特征；并且，其中：

图1A根据示例描绘了二维(2D)多输入和多输出(MIMO)系统中的一维(1D)天线阵列；

图1B根据示例描绘了三维(3D)或全维(FD)MIMO系统中的2D天线阵列；

图2A根据示例示出了单用户多输入单输出(SU-MISO)配置；

图2B根据示例示出了单用户多输入多输出(SU-MIMO)配置；

图2C根据示例示出了多用户MIMO(MU-MIMO)配置；

图2D根据示例示出了另一多用户MIMO(MU-MIMO)配置；

图3根据示例示出了在MIMO系统中演进节点B(eNode B)的多个天线与用户设备(UE)的多个天线之间传送的数据；

图4根据示例示出了针对UE的沿空间方向的接收功率的图表；

图5根据示例示出了UE的主要路径的到达角(AoA)的表格；

图6根据示例描绘了显示MU-MIMO候选配对的扇区级扫描(SLS)信道追踪；

图7根据示例示出了针对多个UE的AoA的图表；

图8根据示例示出了带有CSI-RS端口的eNode B的多个天线，CSI-RS端口用于探测UE的主要路径或信道；

图9根据示例描绘了eNode B的可操作以调度MU-MIMO通信网络的数据传输的电路的功能；

图10根据示例描绘了UE的可操作以辅助调度MU-MIMO通信网络的数据传输的电路的功能；

图11根据示例描绘了包括具有在其上存储的指令的非暂态存储介质的产品，指令适用于被执行以实现调度MU-MIMO通信网络的数据传输的方法；以及

图12根据示例示出了UE的图示。

现在将要参照所示出的示例性实施例，并且本文将使用特定的语言来描述相同内容。然而，应该理解的是不意在由此限制本发明的范围。

具体实施方式

在本发明被公开和描述之前，要理解的是，本发明不限于本文所公开的特定的结构、处理步骤或材料，而是扩展至其等价形式，这将被相关领域的普通技术人员认识到。还应该理解的是本文所采用的术语仅被用于描述特定示例的目的并且不意在是限制性的。不同附图中的相同的标号表示相同的元件。流程图和过程中所提供的标号被提供用于清楚说明步骤和操作并且不一定指示特定的顺序或次序。

在通信网络中，吞吐量可受到节点的干扰水平和信号强度二者的影响。通信网络的吞吐量可通过在通信网络中对节点的干扰水平和信号强度之间的比率进行均衡而增加。在一个实施例中，波束成型可被用于均衡通信网络中节点的干扰水平和信号强度。波束成型可被用于天线阵列以指引或控制信号传输方向。

在一个实施例中，通信网络可以是蜂窝网络。蜂窝网络可被配置为基于蜂窝标准(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)版本8、9、10、11或12标准，或者电气和电子工程师协会(IEEE)802.16p、802.16n、802.16m-2011、802.16h-2010、802.16j-2009或802.16-2009标准(也被称为WiMAX))进行操作。

在另一实施例中，通信网络可以是无线局域网(例如，无线保真网络(Wi-Fi))，无线局域网可被配置为使用诸如IEEE 802.11-2012、IEEE 802.11ac或IEEE 802.11ad标准之类的标准进行操作。在另一实施例中，通信网络可被配置为使用诸如Bluetooth(蓝牙)v1.0、Bluetooth v2.0、Bluetooth v3.0或Bluetooth v4.0之类的Bluetooth标准进行操作。在另一实施例中，通信网络可被配置为使用诸如IEEE 802.15.4-2003(ZigBee 2003)、IEEE 802.15.4-2006(ZigBee 2006)或IEEE 802.15.4-2007(ZigBee Pro)之类的ZigBee标准来进行操作。

多输入和多输出(MIMO)系统包括一个或多个发送器和一个或多个接收器，每个发送器具有多个天线，每个接收器具有一个或多个天线。一个或多个发送器处的多个天线以及一个或多个接收器处的一个或多个天线可被用于通过在无需附加频率带宽或增加的发射功率的情况下增加通信系统的数据吞吐量、链路范围、和链路强度来提升系统的通信性能。MIMO系统可通过以下方式来增加数据吞吐量、链路范围、和链路强度：将通常用于单个天线的发射功率扩展至天线阵列中的多个天线以实现改善谱效率(例如，每秒每赫兹带宽更多的比特)的阵列增益和/或实现改善链路可靠性(例如，减少衰落)的分集增益。

在二维(2D)MIMO系统中，可在水平域中执行波束成型。通信系统中的2D MIMO系统可包括多个小区站点，每个小区站点具有诸如演进节点B(eNode B)或基站之类的节点，用于通过一个或多个天线或天线模块来发送和接收信号。在一个实施例中，每个天线模块可具有一个或多个接收天线和一个或多个发射天线。在另一实施例中，每个天线模块可具有一个天线来发送和接收数据。

图1A描绘了2D MIMO系统100a中的1D天线阵列102a。图1A还描绘了1D天线阵列102a中的多个天线元件104a。图1A还示出了在左右方向从阵列102a中发出的两个箭头。在一个实施例中，天线阵列102a可被用于水平维度的空间复用。每个天线元件可对应于天线端口。例如，图1A示出了八个天线元件104，每个天线元件对应于天线阵列102a中的天线端口。到右边和左边的两个箭头描绘了1D天线阵列102a的水平方向性，即：天线元件104a能够被调整以改变通信网络的覆盖区域。

天线阵列102a可被安装在具有对应的覆盖区域108a的发射点106a(例如，eNode B)上。阵列提供的水平方向性由波束方向几何结构110a、112a和114a示出。波束方向几何结构(也被称为辐射方向图)可描绘相对于发射点具有的对应信号最高的区域，但是对应的信号也可存在于其它区域。曲线箭头指示属于不同可能的连续统一体的三个不同的波束方向几何结构或旁瓣。

图1B描绘了三维(3D)或全维(FD)MIMO系统100b中的二维(2D)天线阵列102b。图1B还描绘了2D天线阵列102b中的多个天线元件104b。2D阵列包括2D天线阵列102b中的天线列116。图1B还示出了在不同方向从天线阵列102b中发出的三个箭头，两个虚线箭头指向上方和下方并且实线箭头与阵列的平面正交，描绘了天线阵列102b在垂直维度的方向性。阵列可被安装在具有对应的覆盖区域108b的发射点106b(例如，eNode B)上。由天线阵列102b提供的垂直方向性由两个不同的波束方向几何结构(第一波束方向几何结构118和第二波束方向几何结构120)描绘。如在先前段落中论述的那样，波束方向几何结构可描绘相对于发射点具有的对应信号最高的区域，但是对应的信号也可存在于其它区域。曲线箭头指示属于不同可能的连续统一体的三个不同的波束方向几何结构或旁瓣。

3D或FD MIMO系统可被用于MIMO网络以通过在水平和垂直两个维度上部署天线元件(例如，2D天线阵列)来增强蜂窝性能。FD MIMO系统能够在两个维度上(即，垂直地和水平地)把通信指引至3D空间中的位置。相对于2D MIMO系统，3D空间中通信的方向可增加方向性，这允许更多数目的通信路径、更集中的波束成型、以及更多的吞吐量用于空间复用。

图1B还描绘了提供垂直方向性的天线阵列102b的天线元件104b。附加地，天线阵列102b的天线元件104b还可提供水平方向性，如在先前关于图1A的段落中论述的那样。因此，通信可在两个维度上被指引至指向3D空间中的位置。

在3D MIMO系统中，节点处的发射天线的辐射方向图可沿垂直轴倾斜。相对于水平参考面的垂直倾斜度或倾斜角可被测量。倾斜角可被称作天线的下倾角。天线的下倾角可被测量为从天线的水平参考面朝地面为正。例如，具有10度下倾角的天线以相对于水平参考10度的角度朝地面倾斜。

在一个实施例中，天线阵列102b中的天线元件104b的相位和/或幅度可被配置为使得天线阵列102b能够向期望覆盖区域进行发送，该期望覆盖区域是移动终端在其中能够接收具有足够强度的信号以与天线阵列所关联的节点进行通信的地理区域。天线阵列的覆盖区域范围和/或界域可受到每个天线的电子下倾角和/或天线阵列102b中周围和/或相邻天线的下倾角的影响。

在单用户多输入单输出(SU-MISO)传输方案或者单用户多输入多输出(SU-MIMO)传输方案中，来自发送器的天线的所有通信流或层可在选定时段被分配给单个UE。在一个实施例中，SU-MISO或SU-MIMO可被用于增加UE的MIMO的峰值数据速率。在SU-MISO或SU-MIMO的一个示例中，数据可在若干层中(例如，在若干比特流上)传输，并且信息可被扩展至空间域中以为UE增加MIMO或MISO的数据速率。在一个配置中，SU-MISO系统或SU-MIMO系统的基站可以是3D MIMO或FD MIMO。

图2A示出了SU-MISO配置。SU-MISO配置示出了具有多个发射天线230的基站210(例如，eNode B)在SU-MISO模式中向具有单个接收器天线250的单个UE 220进行发送。图2A还示出了用于在基站210和UE 220之间传输数据的若干层240。

图2B示出了SU-MIMO配置。SU-MIMO配置示出了具有多个发射天线230的基站210(例如，eNode B)在SU-MIMO模式中向具有多个接收器天线250和260的单个UE 220进行发送。图2B还示出了用于在基站210和UE 220之间传输数据的若干层240。在一个实施例中，当基站210已经缓存了要被发送至UE 220的阈值数量的数据流量并且若干层240可以提供阈值信道质量水平时，可以使用SU-MIMO配置。SU-MIMO配置对于通信网络的一个优点是在相对较不分散的信道环境中提供更高的增益。

图2C示出了多用户MIMO(MU-MIMO)配置。MU-MIMO配置示出了具有多个发射天线230的基站210(例如，eNode B)在MU-MIMO模式中向具有接收器天线250的UE 220和具有接收器天线260的UE 230进行发送。图2C还示出了用于在基站210和UE 220及UE 230之间传输数据的若干层240。

图2D示出了另一多用户MIMO(MU-MIMO)配置。图2D示出了包括具有多个发射天线230的基站210(例如，eNode B)在MU-MIMO模式中向具有多个接收器天线250和270的UE 220和具有多个接收器天线260和280的UE 230进行发送的MU-MIMO配置。图2D还示出了用于在基站210和UE 220及UE 230之间传输数据的若干层240。

在MU-MIMO传输方案中，若干UE可在同一时间被分配相同的(一个或多个)资源块的一个或多个流或层。传统地，同时用于传送数据的层或流的数目是基于MIMO信道的属性的。在一个示例中，当发生暂时衰落或射频(RF)衰落时，传统的MIMO信道不支持到单个UE的不止一个层传输。在一个实施例中，暂时衰落或射频(RF)衰落可由于多路径传播和/或对象在环境中的移动导致的RF的结构性和破坏性干扰造成。

在MIMO系统中，使用空间复用来增加单个频率信道的容量。数据同时从两个或更多个天线中发出，并且每个天线上的数据是不同的。在一个示例中，当MIMO系统可包括三个发射(Tx)天线和三个接收(Rx)天线时，通信信道的谱效率(即，容量)可增大三倍。在一个实施例中，MIMO系统的性能可取决于在三个接收天线中的每个天线处从三个发射天线中的每个天线接收到的信号。在一个实施例中，每个发射天线到每个接收天线的路径可以是不相关的同时具有阈值信号噪声比(SNR)以使能接收器处的可靠解复用。在另一实施例中，当接收器处的三个天线中的一个或多个天线处的信号低于选定的信号噪声比(SNR)时，接收器可能不能够支持MIMO系统的期望数据速率。

传统地，当在相同的频率上向多个UE发送数据时，利用有限的参考信号(RS)端口进行准确的信道估计和正确的UE配对会是困难的。在一个实施例中，可以使用空间域或层来分离相同物理资源上到多个UE的传输，例如，属于不同UE的层可在相同物理资源上进行传输。在另一实施例中，到达角(AoA)和离去角(AoD)、波束成型、以及上行链路(UL)和下行链路(DL)对应关系可被用于MU-MIMO系统中针对RS端口的UE配对和信道估计。在一个示例中，上行链路(UL)和下行链路(DL)对应关系可被用于空间域频分双工(FDD)。

图3示出了MIMO系统中在eNode B 320的多个天线310和UE 340的多个天线330之间传送的数据。图3还示出了用于在eNode B 320和UE 340之间传送数据的传播波(例如，电磁波)可在通信期间自一个或多个对象350反弹并反射出去。当电磁波自一个或多个对象350反弹并反射出去时，电磁波可在eNode B 320和UE 340之间采取不同的路径360、370和380。在一个示例中，不同的路径360、370和380可具有不同的路径长度和/或在eNode B 320或UE 340处具有不同的AoA。在另一示例中，不同的路径长度和/或不同的AoA可造成eNode B 320或UE 340的接收天线处数据信号的不同接收功率水平和/或相位水平。在另一示例中，路径360、370和/或380可包括多个子路径。在一个实施例中，子路径可以是具有基本相似的方向并且在数据信号行进的路径的功率和/或相位上具有很小偏差的路径。在一个示例中，路径360、370和380可各自包括20个子路径。

在一个配置中，当传输反转方向时(例如，当eNode B 320向UE 340发送数据时)，电磁波可沿基本与当UE 340向eNode B 320发送数据时相同的路径集合360、370和380进行传播。在一个实施例中，特定子路径上的信号相位可不与(例如，在下行链路(DL)传输方向和上行链路(UL)传输方向之间的)传输方向相关。在一个示例中，特定子路径上的信号相位可以是不相关的，这是因为发送器天线和接收器天线由不同的电路链驱动，这使得不同的相位被施加到信号上面。在(FDD)方案的一个示例中，每个子路径上的UL相位和DL相位可彼此独立。

针对具有M个天线的UL天线阵列，空间信道的向量可具有以下格式：

A：＝A₁β₁+...+A_Nβ_N， (1)

其中，N是用于数据传输的选定路径的路径号，A_Nβ_N是选定路径N上的数据传输的信号强度，A_N是在路径N上传送的传输的信号强度，并且β_N是在路径N上传送的传输的空间签名或空间方向。在一个配置中，β_N可以使用下式来确定：

其中，β是第n个路径的空间签名，F₀是载波频率，f_UL是实际的UL频率，Δ是载波波长的天线间距，α_n是第n个路径的AoA，T是选定的时间周期，并且剩余的变量与针对等式(1)论述的相同。

在一个配置中，UL探听(sounding)可被用于估计用于数据传输的传播波的主要路径的AoA。在一个示例中，诸如eNode B之类的BS可向一个或多个UE发送探听信号调度，其指示一个或多个UE何时可向BS发送探听信号。在另一示例中，一个或多个UE可向基站发送探听信号。在另一示例中，基站可使用探听信号确定来自一个或多个UE的数据传输的一个或多个主要路径。在另一配置中，eNode B可使用eNode B的天线阵列确定与选定的主要路径相对应的AoA。

在一个实施例中，针对每个UE，eNode B可使用探听序列确定针对每个UE的数据传输的一个或多个主要路径。在一个示例中，每个主要路径(k)可被估计为[(u，k)-e，(u，k)+e]，其中u是UE索引，(u，k)是AoA针对主要路径k的中心方向，并且e是角度的跨度。在另一实施例中，当UE包括多个天线时，eNode B可调度UE使用多个天线中的一个天线或者使用UE的多个天线中选定数目的天线来发送探听信号。UE使用多个天线发送探听信号的一个优点是增加探听信号的多样性和可靠性。

在一个配置中，当eNode B接收信号向量A(如等式1中所示)时，eNode B可向被定义为下式的所有空间签名投射信号向量A：

针对θ∈[0，θ_max] (4)

其中，Δ_UL是针对UL波长的天线间距，θ_max是天线阵列的最大角跨度，并且剩余的变量与针对等式(1)论述的相同。在一个实施例中，主要K路径的AoA可使用等式(3)在角跨度间的峰值来确定。在另一实施例中，主要K路径的AoA可被定义为：

A_est(u)：＝{A(u，1)，k＝1，...，k} (5)

其中，变量与先前段落中论述的相同。

图4示出了沿空间方向的接收功率的图表400以供配置。在一个实施例中，双工间隙在2.5千兆赫兹(GHz)处可以是100兆赫兹(MHz)。在另一实施例中，沿空间角度轴的矩形410可以是主要AoA。图4还描绘了UE的UL AoA和DL AoD之间的关联。在一个实施例中，主要路径可以是包括在基站或UE处在DL信道或UL信道上接收到的阈值量功率的路径。

图5示出了所选择的UE的主要路径的AoA的表格500。在一个实施例中，eNode B可使用探听信号确定选定UE的主要路径的AoA。在另一实施例中，当eNode B确定选定UE的主要路径的AoA时，eNode B可生成选定UE的主要路径的AoA的表格500。在另一实施例中，根据针对每个选定UE相对于其它选定UE接收到的功率水平，eNode B可对沿来自每个选定UE的AoA接收到的功率峰值进行排名，如图4所示。在一个配置中，选定UE可具有不同数目的AoA。例如，UE 1可具有AoA 1、AoA 2、AoA 3和AoA 4处的4个主要路径，并且UE(U)可具有AoA 1和AoA 2处的2个主要路径。

在一个实施例中，eNode B可确定用于MU-MIMO传输的候选对。在一个示例中，候选对可从UE的多个天线中选择并且与eNode B的选定天线配对。在另一示例中，候选对可包括MU-MIMO群组中具有超出选定阈值的空间域分离(即，非重叠信道)的UE。在另一实施例中，eNode B可使用空间投射和/或表格500来为eNode B的小区中的UE构建一个或多个候选MU-MIMO集合。在一个示例中，一个或多个候选MU-MIMO集合可仅包括具有非空间重叠信道的UE。在另一示例中，信道重叠可以是UE的主要路径上的AoA的选定大小的交叉。

图6描绘了显示MU-MIMO候选配对的扇区级扫描(SLS)信道追踪。图6还显示了x轴作为在0到π之间的AoA并且y轴作为UL信道和/或DL信道的相对信道强度。在一个示例中，UE 2可与UE 1或UE3配对。在另一示例中，UE 1不能与UE 3配对，因为UE 1具有与UE 3的AoA 620重叠的AoA 610。在一个实施例中，当在两个或更多个UE的基本相似的AoA处的信道强度超出选定阈值时，eNode B可确定UE之间的AoA重叠，例如UE 1的AoA 610与UE 3的AoA 620重叠。

图7示出了多个UE(即，UE 1、UE 2和UE3)的AoA的图表。图7还示出了UE 1、UE 2和UE3的AoA中每一者的信道强度。在一个配置中，eNode B可使用不同的方案将选择的UE分组到候选MU-MIMO集合中。eNode B把选择的候选UE分组到候选MU-MIMO集合中的一种方案可以是最小角度分离方案。在一个实施例中，最小角度分离方案可包括eNode B定义候选MU-MIMO集合，例如UE(u)。在一个示例中，eNode B的小区中的UE最初可处于一选定集合(例如，集合B)中。在此示例中，eNode B可基于选定标准来确定集合B中的候选UE何时可被移动至候选MU-MIMO集合。在一个实施例中，选定标准可包括：1)候选UE的任何主要路径上的AoA都不在MU-MIMO集合中的其它候选UE的阈值角度距离μ_min内；以及2)候选UE的主要路径上的AoA的总数目在未被选中并且满足标准1的UE中是最高的。在一个实施例中，当存在不止一个候选UE满足标准1)和标准2)时，相对于其它候选UE具有更高的信号与干扰加噪声比(SINR)的UE候选可被添加至候选MU-MIMO集合。

在一个实施例中，eNode B可迭代地评估集合B中的UE以确定集合B中满足选定标准的UE并且把集合B中满足选定标准的UE添加至选定的候选MU-MIMO集合中。在一个示例中，eNode B可迭代地添加集合B中满足选定标准的UE直至阈值数目的UE已经被添加至候选MU-MIMO集合或者集合B不包括集合B中满足选定标准的任何其它UE。在另一实施例中，当集合B仅包括不满足选定标准的UE时，eNode B可为集合B中的剩余UE创建独有的候选MU-MIMO集合，例如为集合B中的每个剩余UE创建独有的候选MU-MIMO集合。

返回图7，根据最小角度分离方案，eNode B可确定UE 1满足最小角度分离方案的选定标准并且把UE 1从集合B中移动至选定的候选MU-MIMO集合。在另一示例中，eNode B然后可确定UE 2满足最小角度分离方案的选定标准并且把UE 2从集合B中移动至选定的候选MU-MIMO集合。在另一示例中，eNode B然后可确定UE 3不满足最小角度分离方案的选定标准，例如UE 3不满足选定标准1)，因为集合B中UE 3的主要路径在候选MU-MIMO集合中的UE 1的阈值角度距离μ_min内。在此示例中，候选MU-MIMO集合会是候选MU-MIMO集合＝{UE 1，UE 2}。

在一个实施例中，eNode B可用选定的顺序或者预定的顺序来分析集合B中的UE以确定UE何时可被添加至候选MU-MIMO集合。在另一实施例中，eNode B可用随机次序分析集合B中的UE以确定UE何时可被添加至候选MU-MIMO集合。

用于eNode B把选择的候选UE分组到候选MU-MIMO集合中的另一方案可以是穷尽配对方案。在一个实施例中，穷尽配对方案可包括eNode B定义候选MU-MIMO集合，例如UE(u)。在一个实施例中，eNode B的小区中的UE最初可处于一选定集合(例如，集合B)中。在另一实施例中，eNode B可基于选定标准来确定集合B中的候选UE何时可被移动至UE(u)集合。在一个实施例中，选定标准可包括：1)UE在UE的主要路径上具有至少一个AoA不被UE(u)集合中的任何其它UE重叠；以及2)UE(u)集合中UE的重叠AoA的总数目未超出阈值。在一个配置中，UE(u)集合中UE的选定AoA或主要路径处的重叠信号可被无效或者从eNode B和UE(u)集合中的UE之间的通信中滤除。在另一配置中，当多个UE在相同的AoA处重叠时，该AoA可针对UE(u)集合中UE的重叠AoA的总数目计为一次。

返回图7，根据穷尽配对方案，eNode B可确定UE 1满足穷尽配对方案的选定标准并且把UE 1从集合B中移动至UE(u)集合。eNode B然后可确定UE 2满足最小角度分离方案的选定标准并且把UE 2从集合B中移动至UE(u)集合。eNode B然后可确定UE 3满足最小角度分离方案的选定标准并且把UE 3从集合B中移动至UE(u)集合。在此示例中，UE(u)集合中UE的重叠AoA的总数目的阈值是超出一个重叠AoA的数目。因此，尽管UE 1的AoA 710和UE 3的AoA 720具有主要路径上的重叠AoA，其中主要路径上的重叠AoA的数目低于阈值，但UE 1和UE 3二者可被添加至UE(u)集合(例如，UE(u)＝{UE 1，UE 2，UE 3})。因而在此示例中，eNode B可把UE 1和UE3的主要路径上的重叠AoA 710和720无效或滤除。

在一个配置中，当eNode B已经聚集候选MU-MIMO集合时，eNode B可使用来自候选MU-MIMO集合中的UE的信道质量指示符(CQI)报告对候选MU-MIMO集合进行精炼(refine)。在一个实施例中，eNode B可使用一个或多个排名度量来对候选UE和/或候选MU-MIMO集合进行排名。在一个实施例中，排名度量可包括：UE或候选MU-MIMO集合的等待时间度量、比例公平度量、预定排名顺序、或带宽速率。在一个示例中，等待时间度量可以是：自基站和UE之间的上次数据传输起的等待时间；针对基站和UE之间的数据传输的等待时间；和/或分组在数据传输的队列中的等待时间。在一个实施例中，一个或多个UE可具有在队列中等待的一个或多个分组。

在一个示例中，eNode B可使用UE中心式排名来对候选UE和/或候选MU-MIMO集合进行排名。在UE中心式排名的一个实施例中，eNode B可选取选定数目的UE(例如，J个UE)，这些UE相对于其它候选UE具有更高的排名度量。在另一实施例中，eNode B可确定一候选MU-MIMO集合中的候选UE相比于其它候选MU-MIMO集合中的候选UE具有最高的排名度量。

在一个示例中，eNode B可使用小区中心式排名来对候选UE和/或候选MU-MIMO集合进行排名。在小区中心式排名的一个实施例中，eNode B可选取相比于其它候选MU-MIMO集合或候选UE具有最高的排名度量总和的选定数目的候选UE或者选定数目的候选MU-MIMO集合。在一个实施例中，选定数目的候选MU-MIMO集合或选定数目的候选UE可以是一个候选MU-MIMO集合或者一个候选UE。

在一个配置中，eNode B可沿到选定的候选MU-MIMO集合或选定数目的候选UE的一个或多个主要路径发送探听信号(例如，信道状态信息参考符号(CSI-RS))。在一个示例中，基于eNode B用于RS的多个资源，eNode B可选择选取数目的候选MU-MIMO集合或选定数目的候选UE用于CQI反馈(例如，J个CQI反馈)。

在一个实施例中，探听信号可包括每个选取的候选MU-MIMO集合或候选UE向eNode B反馈CQI和/或预编码矩阵指示符(PMI)的请求。在另一实施例中，eNode B可为选取的候选MU-MIMO集合或选定数目的候选UE生成独有或特定的CSI-RS。在另一实施例中，eNode B可包括CSI-RS端口并且每个CSI-RS端口可在候选MU-MIMO集合的主要路径的AoA上或者在候选UE的每个主要路径的AoA上发送数据传输。在一个示例中，当存在额外的CSI-RS端口或未指定的CSI-RS端口时，两个或更多个CSI-RS端口可被簇集到一起以增加不同AoA或不同主要路径的区别。

图8示出了具有CSI-RS端口的eNode B 810的多个天线820，其中CSI-RS端口1-4用于探测UE 830和840的主要路径或信道。图8还示出了CSI-RS端口1和端口2可被簇集到一起用于与UE 830的通信，并且CSI-RS端口3和4可被簇集到一起用于与UE 840的通信。尽管示例示出了CSI-RS端口的使用，但应当注意这并不意图是限制性的。可以使用任何类型的参考信号端口。

在一个实施例中，eNode B可向选定的候选MU-MIMO集合发送DL参考信号。在一个示例中，候选MU-MIMO集合可包括选定数目的非重叠AoA(例如，K个非重叠AoA)，如在前述段落中论述的最小角度分离方案或穷尽配对方案中那样。在另一示例中，eNode B可使用每个UE的信道质量信息生成K个波束成型向量，例如每个AoA一个波束成型向量。eNode B生成波束成型向量或预编码向量的一个优点是增加确定主要路径的空间分离的准确度。

在一个示例中，eNode B可使用信道质量信息确定UE或候选MU-MIMO集合的数据速率。在一个实施例中，eNode B可向候选MU-MIMO集合中的UE发出选定的向量(例如，K个向量)并且UE可分别针对这K个向量估计信道质量信息。在一个示例中，eNode B可使用eNode B的不同天线端口、时分复用(TDM)、频分复用、或码分复用(CDM)来发送K个向量用于由UE进行分离的信道质量信息估计。

在一个实施例中，候选MU-MIMO集合中的每个候选UE可监控K个波束成型向量并且向eNode B传送信道质量信息。在另一实施例中，候选MU-MIMO集合中的每个候选UE可使用基于码本(codebook)的反馈或波束索引反馈来传送信道质量信息。在基于码本的反馈的一个配置中，UE可选择一个或多个信道用于通信并且确定信道质量信息，包括：信道的预编码器、排名、和/或调制和编码方案(MCS)。在此配置中，UE可向eNode B传送所确定的信道质量信息。在波束索引的反馈的一个配置中，UE可选择一个或多个波束用于传送信息并且确定包括以下各项的信道质量信息：波束的接收的信号与干扰加噪声比(SINR)、优选的排名、和/或MCS。在此配置中，UE可向eNode B传送所确定的信道质量信息。在一个实施例中，对于使用前述段落中论述的穷尽配对方案选择的候选MU-MIMO集合，eNode B可传送不具有重叠的角度的经波束成型的参考信号。例如，eNode B可避免在图7中的UE 1和UE 3的重叠的角度上传送经波束成型的参考信号。

在一个实施例中，eNode B可基于候选UE的信道质量对候选MU-MIMO集合中的候选UE进行精炼。在另一实施例中，eNode B可使用CSI-RS对候选MU-MIMO集合中的候选UE进行精炼以增加进行DL MU-MIMO传输的路径损耗、CQI、数据速率、和/或MCS的准确度。使用CSI-RS精炼候选MU-MIMO集合中的候选UE的一个优点可以在于增加具有不同相位的独立子路径的UL路径和DL路径的路径损耗、CQI、和/或MCS的准确度。

在另一实施例中，可存在CSI-RS波束成型端口(例如，前述段落中论述的波束成型端口)的线性组合。在一个示例中，当两个波束B1和B2被设计用于在方向A1和A2传输信息时，经线性组合的CSI-RS波束成型端口1可在a1*B1+b1*B2方向传输信息并且经线性组合的CSI-RS波束成型端口2可在a2*B1+b2*B2方向传输信息，其中a1、b1、a2和b2是标量。对CSI-RS波束成型端口进行线性组合的一个优点是增加现有码本的匹配并且在eNode B的天线间提供更好的功率分布。

在一个实施例中，eNode B可使用CQI报告针对候选MU-MIMO集合中的每一者进行CQI精炼。在一个示例中，eNode B可在候选MU-MIMO集合中移除具有低于阈值的SINR和/或MCS的任何UE。在另一示例中，eNode B可为每个候选MU-MIMO集合中剩余的UE确定MU-MIMO传输的预编码方向。在另一示例中，eNode B可为候选MU-MIMO集合和/或候选MU-MIMO集合中剩余的UE更新排名度量。

在一个实施例中，eNode B可基于经精炼的候选UE和/或经精炼的候选MU-MIMO集合来选择候选MU-MIMO集合或候选UE进行MU-MIMO传输。在另一实施例中，eNode B可利用经精炼的候选MU-MIMO集合和/或预编码来调度数据传输，例如UL传输或DL传输。在另一实施例中，eNode B可在数据传输调度期间对候选MU-MIMO集合和/或候选MU-MIMO集合中剩余的UE的一个或多个主要路径应用主动无效。在另一实施例中，具有阈值AoA和/或AoD准确度水平的均匀线性阵列(ULA)或其它天线设置可被用于数据传输。

另一示例提供了可操作以调度多用户多输入和多输出(MU-MIMO)通信网络的数据传送的eNode B的电路的功能900，如图9中的流程图所示。该功能可被实现为方法，或者该功能可以作为机器上的指令被执行，其中指令被包括在至少一个计算机可读介质或至少一个非暂态机器可读存储介质上。该电路可被配置为从多个UE中的每个UE接收探听信号，如块910中。电路还可被配置为确定来自多个UE中的每个UE的探听信号的一个或多个主要路径，如块920中。电路还可被配置为确定与一个或多个主要路径中的每个主要路径相关联的AoA，如块930中。电路还可被配置为使用与一个或多个主要路径中的每个主要路径相关联的AoA把多个UE分组到一个或多个候选MU-MIMO集合中，如在块940中。电路还可被配置为在候选MU-MIMO集合中的每个候选UE的主要路径中的一个或多个主要路径上调度候选MU-MIMO集合中的多个候选UE中的一个或多个候选UE的数据传输，如在块950中。

在一个实施例中，电路还可被配置为在多个候选MU-MIMO集合中的一个候选MU-MIMO集合中的候选UE的主要路径上向这些候选UE发送探听波束，并且从该一个候选MU-MIMO集合中的候选UE接收每个主要路径的信道质量信息以识别候选UE的重叠的主要路径。在另一实施例中，信道质量信息包括具有信号与干扰加噪声比(SINR)信息或调制和编码方案(MCS)信息的信道质量指示(CQI)报告。在另一实施例中，电路还可被配置为基于CQI报告对候选UE的候选MU-MIMO集合的CQI进行精炼，并且从候选UE的候选MU-MIMO集合中移除具有低于选定阈值的SINR或MCS的UE。

在一个配置中，电路还可被配置为针对候选MU-MIMO集合中的每个剩余候选UE确定预编码方向，以用于对这些剩余的选定UE的MU-MIMO传输。在另一配置中，电路还可被配置为基于选定标准向候选MU-MIMO集合添加选定UE，其中选定标准包括：选定UE的主要路径的一个或多个AoA中的每一者距候选MU-MIMO集合中的其它UE的主要路径超出选定角度距离；并且选定UE的主要路径的AoA的总数目超出具有超出候选MU-MIMO集合中的其它UE选定角度距离的主要角度的每个UE的主要路径的AoA的数目。

在一个示例中，选定标准还包括：UE的信号与干扰加噪声比(SINR)超出具有超出候选MU-MIMO集合中的其它UE选定角度距离的主要角度的每个UE的SINR。在另一示例中，电路还可被配置为：基于选定标准，迭代地添加多个选定UE到候选MU-MIMO集合。在另一示例中，电路还可被配置为基于选定标准添加选定UE到候选MU-MIMO集合，其中该选定标准包括：选定UE的主要路径的至少一个AoA不与候选MU-MIMO集合中的其它UE的主要路径的任何AoA重叠；并且候选MU-MIMO集合的选定UE的重叠的AoA的总数目少于选定阈值数目。

在一个实施例中，电路还可被配置为使用以下各项来确定选定UE的主要路径的至少一个AoA何时与其它UE的主要路径的任何AoA重叠：选定UE和其它UE的主要路径的AoA；以及选定UE和其它UE的主要路径的相对信道强度。在另一配置中，电路还可被配置为：确定多个UE或一个或多个候选MU-MIMO集合中每一者的排名标准，其中该排名标准包括：UE或候选MU-MIMO集合的等待时间、比例公平度量、预定排名顺序、或带宽速率；以及选择多个UE中具有最高单独排名度量的一个或多个UE或者选择多个候选MU-MIMO集合中具有最高的排名度量总和的一个或多个候选MU-MIMO集合。

在一个配置中，电路还可被配置为：为选择的多个UE中的一个或多个UE或者多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合中的每一者形成独有探听波束，其中该独有探听波束可通过以下方式形成：针对多个UE中选择的一个或多个UE的每个主要路径的每个AoA构建波束成型向量，针对多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合中的UE的每个主要路径的每个AoA构建波束成型向量；使用以下各项来把波束成型向量传送至多个UE中选择的一个或多个UE或者多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合：eNode B的不同天线端口、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、或者码分复用CDM；以及从多个UE中选择的一个或多个UE或者多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合中接收信道质量信息。在另一实施例中，多个UE中选择的一个或多个UE的每个波束成型向量可以是选择的一个或多个UE中的每个UE的独有主要路径，或者多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合的UE的每个波束成型向量可以是多个候选MU-MIMO集合中的一个或多个候选MU-MIMO集合中的每个UE的独有主要路径。

尽管已经提供了论述在3GPP LTE MU-MIMO通信网络中进行调度的示例，但这并不意图是限制性的。如前所述，本文公开的实施例也可用于其它类型的MU-MIMO通信网络(例如，WiMAX通信网络、高速分组接入(HSPA)通信网络、或者支持使用探听信号的任何类型的通信网络)中的调度。

另一示例提供了可操作以辅助调度多用户多输入和多输出(MU-MIMO)通信网络的数据传输的移动台站(MS)的电路的功能1000，如图10中的流程图所示。该功能可被实现为方法，或者该功能可以作为机器上的指令被执行，其中指令被包括在至少一个计算机可读介质或至少一个非暂态机器可读存储介质上。该电路可被配置为向基站(BS)传送探听信号，该探听信号被BS用于确定探听信号从MS到BS的一个或多个主要路径并且确定与一个或多个主要路径相关联的到达角(AoA)，如块1010中。该电路还可被配置为在相关联的AoA处在一个或多个主要路径上从BS接收探听波束，如在块1020中。该电路还可被配置为使用探听波束测量一个或多个主要路径的信道质量以确定一个或多个主要路径的信道质量信息，如在块1030中。该电路还可被配置为向BS传送一个或多个主要路径的经测量的信道质量信息以使能对于MU-MIMO通信网络的波束成型方向的精炼，如在块1040中。

在一个实施例中，探听波束可以是从BS发送到MS的信道状态信息参考信号(CSI-RS)。在另一实施例中，信道质量信息可包括信道质量指示(CQI)信息或预编码矩阵指示符(PMI)信息。在另一实施例中，该电路还可被配置为沿一个或多个主要路径从BS接收关于数据传输调度的数据，其中数据传输调度可至少部分地基于MS的主要路径和信道质量信息。在另一实施例中，该电路还可被配置为使用探听波束计算MS的一个或多个反馈信道的预编码器、排名、或调制和编码方案(MCS)，并且向BS传送关于一个或多个反馈信道的预编码器、排名、或MCS。

另一示例提供了包括在其上存储有指令的非暂态存储介质的产品的功能1100，指令适用于被执行以实现一种调度多用户多输入和多输出(MU-MIMO)通信网络的数据传输的方法，如在图11的流程图中所示。该功能可被实现为方法，或者该功能可以作为机器上的指令被执行，其中指令被包括在至少一个计算机可读介质或至少一个非暂态机器可读存储介质上。该方法可包括从用户设备(UE)接收探听信号，如在块1110中。该方法还可包括确定来自UE的探听信号的一个或多个主要路径，如在块1120中。该方法还可包括确定一个或多个主要路径中的每个主要路径的到达角(AoA)，如在块1130中。该方法还可包括将UE与候选MU-MIMO集合相关联，如在块1140中。该方法还可包括从UE接收每个主要路径的信道质量信息，如在块1150中。该方法还可包括为包括该UE的候选MU-MIMO集合中的一个或多个UE调度数据传输，如在块1160中。

在一个实施例中，该方法还可包括在每个AoA处在UE的每个主要路径上向UE发送探听波束，其中UE使用探听波束来确定信道质量信息。在另一实施例中，该方法还可包括使用信道质量信息确定到UE的数据传输的预编码方向。在另一实施例中，该方法还可包括使用信道质量信息对eNode B的一个或多个探听信道进行波束成型。在另一实施例中，该方法还可包括线性地组合两个或更多个探听信道。在另一实施例中，该方法还可包括基于信道质量信息确定eNode B和UE之间的数据传输的数据速率。

图12提供了无线设备的示例图示，无线设备比如是用户设备(UE)、移动台站(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、手机、或另一类型的无线设备。无线设备可以包括被配置为与节点或发射站通信的一个或多个天线，节点或发射站比如是基站(BS)、演进型节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头(RRH)、远程无线电设备(RRE)、中继站(RS)、无线电设备(RE)、远程无线电单元、中央处理模块(CPM)、或另一类型的无线广域网(WWAN)接入点。无线设备可被配置为使用至少一个无线通信标准(包括3GPP LTE、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、Bluetooth、以及Wi-Fi)进行通信。无线设备可以使用针对每个无线通信标准的分离天线或者使用针对多个无线通信标准的共享天线进行通信。移动设备可在无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、和/或WWAN中进行通信。

图12还提供了能够用于来自无线设备的音频输入和输出的麦克风和一个或多个扬声器的图示。显示器屏幕可以是液晶显示器(LCD)屏幕或其他类型的显示器屏幕，比如，有机光发射二极管(OLED)显示器。显示器屏幕能够被配置为触摸屏。触摸屏可以使用电容式、电阻式、或另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器能够被耦合到内部存储器以提供处理和显示能力。非易失性存储器端口也能够被用于向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口还可以被用于扩展无线设备的存储器容量。键盘可以被与无线设备集成，或者无线地连接到无线设备，以提供附加用户输入。还可以使用触摸屏来提供虚拟键盘。

各种技术或其某些方面或部分可以采用体现于有形介质中的程序代码(即，指令)的形式，有形介质比如是：软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、非暂态计算机可读存储介质、或任何其他机器可读存储介质，其中，当程序代码被载入到机器(比如，计算机)中并由该机器来执行时，使得该机器成为用于实践各种技术的装置。在在可编程计算机上执行程序代码的情况下，计算设备可以包括：处理器、可由处理器读取的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备、和至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是：RAM、EPROM、闪盘驱动器、光盘驱动器、硬磁盘驱动器、或用于存储电子数据的另一介质。基站和和移动台站也可以包括收发器模块、计数器模块、处理模块、和/或时钟模块或计时器模块。可以实现或利用本文所描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用编程接口(API)、可重用控件等等。这样的程序可以以高级程序式编程语言或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，(一个或多个)程序可以以汇编语言或机器语言来实现。在任何情况下，语言可以是编译或解译语言，并且可以与硬件实现方式相组合。

应当理解的是，本说明书中所描述的许多功能单元已被标注为模块，这是为了更显著地强调它们的实现方式独立性。例如，模块可以被实现为硬件电路，该硬件电路包括定制VLSI电路或门阵列、现成的半导体器件(比如，逻辑芯片、晶体管、或其他离散的组件)。模块还可以以可编程硬件器件(比如，现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等等)来实现。

模块还可以以由各种类型的处理器执行的软件来实现。可执行的代码的经标识的模块例如可以包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，其例如可以被组织为对象、程序、或功能。尽管如此，经标识的模块的可执行文件不一定在物理上位于一处，而是可以包括分开存储于不同位置的指令，这些指令当被逻辑地结合在一起时组成该模块并实现所注明的该模块的用途。

实际上，可执行代码的模块可以是单一指令或许多指令，或者甚至可以分布于若干不同的代码段上、分布于不同程序之间、并分布于若干存储器设备之间。类似地，可操作数据可以被标识和示出于模块内，并且可以以任何合适的形式来体现或被组织在任何合适类型的数据结构内。可操作数据可以被收集在单一数据集中，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。这些模块可以是无源的或有源的，包括可操作来执行期望的功能的代理。

整个说明书中对“示例”的提及意思是结合该示例描述的特定特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在示例中”不一定全部指代同一实施例。

为方便起见，本文所使用的多个项、结构元素、组成元素、和/或材料可以被呈现于共同的列表中。然而，这些列表应当被看作列表中的每个元素被单独地标识为分离且唯一的元素。因此，在没有相反指示的情况下，这样的列表中的个体成员都不应当仅基于其出现在共同的组中而被看作该同一列表中的任何其他成员的实际等同物。另外，本发明的各种实施例和示例随其各种组件的替代物一起被提及。应当理解，这样的实施例、示例和替代物不应被看作彼此的等同物，而应被看作本发明的分开且独立存在的表示。

此外，所描述的特征、结构或特性可被以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。在下面的描述中，提供了众多具体的细节(比如，布局的示例、距离、网络示例等)以提供对本发明的实施例的透彻的理解。然而，相关领域的技术人员将认识到本发明可以在不具有这些具体细节中的一个或多个的情况下或者以其他方法、组件、布局等来实践。在其他实例中，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊本发明的各方面。

尽管上述示例在一个或多个特定操作中说明了本发明的原理，但是本领域普通技术人员将清楚在不付出创造性劳动的情况下、并且在不背离本发明的原理和概念的情况下可以在实现方式的细节、形式、和使用方面做出众多修改。因此，不意在本发明受到除所附权利要求之外的限制。