使用稀疏码多址接入的下行链路开环多用户协同多点传输的系统和方法与流程
技术领域
本发明总体上涉及无线通信，并且在具体的实施例中，涉及使用稀疏码多址接入(SCMA)的下行链路开环多用户协同多点(MU-CoMP)传输的系统和方法。
背景技术：
为了支持例如第五代(5G)无线网络的演进网络的高容量需求和新的应用，超密度网络(UDN)和移动网络(MN)应运而生。这类网络架构面临着容量需求高、小区间干扰严重、切换频繁、用户移动快速等挑战。为应对这些挑战，提出了协同多点(CoMP)或联合传输(JT)CoMP、协同波束成形/调度(CB/CS)CoMP和基于波束成形的多用户多输入多输出(MU-MIMO)技术。但是，CoMP和MU-MIMO方案属于闭环方案，需要开销较高的信道状态信息(CSI)反馈。而且，CSI反馈对信道老化和反馈错误也较为敏感。稀疏码多址接入(SCMA)是接收器设计复杂度较低且性能良好的传输方案。SCMA可通过支持用户或流量超过资源量的过载系统而提供较高的频谱利用率。多用户SCMA(MU-SCMA)方案还可提高数据吞吐量和覆盖范围，并可支持反馈开销较低的开环(OL)用户复用。需要高效的方案来实现CoMP传输以及OL MU-SCMA，以受益于低复杂度的SCMA方案，并克服典型CoMP系统中的一些挑战。
技术实现要素：
依照一个实施例，一种使用稀疏码多址接入(SCMA)实现下行链路开环多用户协同多点(CoMP)传输的方法包括：在多个发射点(TP)和多个用户设备(UE)的集群中的网络控制器处，为从TP集到UE集的数据传输选择使用SCMA的多用户(MU)CoMP传输模式和UE配对方案。所述使用SCMA的MU CoMP传输模式依照准则进行选择。所述方法还包括：通过依照所选择的使用SCMA的MU CoMP传输模式为所述TP集内每个TP协调和分配多个至所述UE集的SCMA层，而为来自所述TP集的数据传输调度所述UE集。还基于所述调度来确定控制信令的多个值。所述控制信令配置所述UE集检测来自所述TP集的数据传输，并与所确定的值一起指派给所述TP集。
依照另一个实施例，一种用于实现开环MU-CoMP-SCMA传输的方法包括：在TP处从网络控制器接收指定给所述TP的控制信令的多个值，向与所述TP相关联的UE集发射所述控制信令。所述控制信令包括调度信息，所述调度信息用于所述UE集依照选择的MU-CoMP-SCMA传输模式和UE配对方案检测来自TP集的传输。所述值包括所述TP集内每个TP的SCMA层的数量和索引。
依照另一个实施例，一种用于实现开环MU-CoMP-SCMA传输的方法包括：在UE处接收控制信令，所述控制信令用于依照选择的MU-CoMP-SCMA传输模式和UE配对方案来进行调度，以及依照所述选择的MU-CoMP-SCMA传输模式和UE配对方案检测来自TP集的数据传输。所述控制信令指示所述TP集内每个TP的SCMA层的数量和索引。
依照另一个实施例，一种使用SCMA实现开环多用户CoMP传输的网络控制器包括：与存储器耦合的处理器；以及，存储由所述处理器执行的程序的非暂时性计算机可读介质。所述程序包括指令，用于：为多个TP和多个UE的集群选择使用SCMA的多用户(MU)CoMP传输模式和UE配对方案，从而进行从TP集到UE集的数据传输。所述使用SCMA的MU CoMP传输模式依照准则进行选择。所述程序还包括：通过依照所选择的使用SCMA的MU CoMP传输模式为所述TP集内每个TP协调和分配多个至所述UE集的SCMA层，而为来自所述TP集的数据传输调度所述UE集。所述指令还包括：基于所述调度来确定控制信令的多个值，并将所述确定的值与所述控制信令一起指派给所述TP集。所述控制信令配置所述UE集检测来自所述TP集的数据传输。
依照另一个实施例，一种使用稀疏码多址接入SCMA支持开环多用户CoMP传输的TP包括：与存储器耦合的处理器；以及，存储由所述处理器执行的程序的非暂时性计算机可读介质。所述程序包括指令，用于：从网络控制器接收指定给所述TP的控制信令的多个值，并将所述控制信令发射到与所述TP相关联的UE集。所述控制信令包括调度信息，所述调度信息用于所述UE集依照选择的使用SCMA的MU-CoMP传输模式和UE配对方案检测来自TP集的传输。所述值包括所述TP集内每个TP的SCMA层的数量和索引。
依照另一个实施例，一种使用稀疏码多址接入SCMA支持开环多用户协同多点CoMP传输的UE包括：与存储器耦合的处理器；以及，存储由所述处理器执行的程序的非暂时性计算机可读介质。所述程序包括的指令可用于：接收用于依照选择的使用SCMA的MU CoMP传输模式和UE配对方案以进行调度的控制信令；以及，依照所述选择的使用SCMA MU CoMP传输模式和UE配对方案检测来自TP集的数据传输。所述控制信令指示所述TP集内每个TP的SCMA层的数量和索引。
以上较为宽泛地概述了本发明实施例的特征，以便于更好地理解下文对本发明的详细描述。以下将对本发明实施例的另外的特征和优点进行描述，其构成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应理解的是，完全可以在本公开的构想和具体实施例基础之上，修改或设计其他的结构或过程，从而达成与本发明相同的目的。本领域技术人员还应可意识到的是，此类同等构造并不背离本发明随附权利要求书所阐明的精神与保护范围。
附图说明
为更完整地理解本发明及其优点，将结合附图进行参照描述，在本附图中：
图1示出了使用SCMA的OL MU-CoMP系统的实施例；
图2示出了确定OL MU-CoMPSCMA传输模式及其配置的方法的实施例；
图3示出了用于在被调度的UE处进行检测的控制信令的实现方法的实施例；
图4示出了为测量并发送反馈信息以支持OL MU-SCMA-CoMP传输的方法的实施例；
图5示出了针对MU-SCMA-CoMP传输的UE配对场景的实施例；
图6示出了MU-SCMA-CoMP远程配对的实施例；
图7示出了MU-SCMA-CoMP本地配对的实施例；
图8示出了MU-SCMA-CoMP双重配对的实施例；
图9A和图9B示出了OL MU-SCMA-CoMP传输系统的实施例；以及
图10为可用于实现各种实施例的处理系统的示意图。
除非另有说明，在不同的附图中，相应的标号和符号代表相应的部分。绘制各附图以清楚地示出各实施例的有关方面，绘制未必按比例。
具体实施方式
首先应当理解的是，虽然下文提供了一个或多个实施例的示意性实施方式，但所公开的系统和/或方法可使用任意数量的技术加以实施，无论此技术是否已知或现有。本公开绝不局限于下文示出的示意性实施方式、附图和技术，包括本文所示出和描述的示例性设计和实施方式等，而是可在随附权利要求及其等同的范围之内进行修改。
稀疏码多址接入(SCMA)是一种非正交的多址接入方案，使用稀疏码本传递用户数据符号。通过为不同的用户或数据符号指定稀疏码本，SCMA可使用先进的、复杂度合理的接收器来支持过载系统(例如，用户或流量超过资源量)。SCMA码本的稀疏性使合理的复杂度成为可能。此外，能够在SCMA码域内分开用户，这使其适于协同多点(CoMP)传输场景，以改善无线信号覆盖。这种覆盖的改善可转化为用户体验的改善。第一用户设备(UE)可以使用不同或相同的码本，从多个不同的发射点(TP)接收数据符号。而每个TP也可通过为不同用户指定不同的码本，从而支持多用户(MU)。在本文中，TP同时还用于指示TP的覆盖范围。
本文所提供的实施例用于实现使用SCMA进行下行链路开环MU-CoMP传输，本文中也称MU-SCMA-CoMP。各实施例包括了检测策略、功率均衡因子优化、用户配对和调度的方案。所述各方案利用SCMA的优势，使用不同的码本集来支持MU。由于所述各方案的开环特性，故而无需知晓信道状态信息(CSI)，仅需知晓信道质量指示(CQI)即可实现这些方案。所述各方案适用于高移动性应用，例如包括车对车(V2V)或高移动性应用程序的5G系统。
在下行链路的MU-SCMA-CoMP中，SCMA层是由多个UE共享的，因而UE之间需要共享发射功率。任何UE均可从多个TP接收数据。在MU-CoMP场景中，应当将多个UE和多个TP的传输作为整体加以优化。可以考虑多种针对MU-SCMA-CoMP的UE/TP配对场景，包括远程配对、本地配对和双重配对。
图1示出了使用下行链路SCMA的OL MU-CoMP系统100的实施例。使用SCAM方案后，不再需要来自每个UE的信道状态信息(CSI)反馈以为CoMP传输建立预编码矩阵。在获得预编码矩阵时不再使用CSI，只使用CQI，可通过识别从多个TP到多个UE的SCMA CoMP传输的多个可能配置，来实现每个TP的CoMP传输模式。所考虑的模式可以包括单用户(SU)或多用户(MU)SCMA模式等非CoMP模式，使用SCMA的SU-CoMP(多个TP联合向单个UE发射)，以及使用SCMA的多个MU-CoMP(多个TP联合向多个UE发射)方案。系统100支持无线资源控制(RRC)信令以建立SCMA CoMP传输模式及该模式的各种不同配置。所述MU-SCMA-CoMP方案可以包括本地配对、远程配对和双重配对方案，如下所述。也可考虑其他适用的传输模式。因此，可以通过基于一个或多个传输模式向UE协调/分配SCMA层，从而，例如在每个调度间隔动态地，调度UE进行传输。
在系统100中，网络控制器101配置网络集群内多个TP 110与多个UE 120之间的下行链路MU-SCMA-CoMP。每个UE 120返回信道质量指示(CQI)反馈以及为其所检测的SCAM层的数量。该CQI反馈由TP 110转发到网络控制器101。控制器101还会为每个UE 120和TP 110对使用该反馈信息，以对整个集群内(所有考虑的UE 120与TP 110之间)的调度和CoMP模式选择进行配置。除CoMP模式选择之外，该配置还包括针对给定资源的用户选择、各SCMA层的功率分配、以及速率和层的调整。配置参数传往各TP 110，以对CoMP或配对用户的编码、调制、多路复用和控制信令进行调整。UE 120利用该控制信令进行检测。
图2示出了确定OL MU-SCMA-CoMP传输模式及其配置的实施例方法200。方法200可在系统100中执行，如在控制器101处。在步骤201中，识别SCMA CoMP传输模式的多个可能配置，包括SU/MU-SCMA、SU-SCMA-CoMP和具有各种配对方案的MU-SCMA-CoMP。在步骤202中，控制器基于预定的准则(例如，最大加权总速率WSR)选择传输模式。在步骤203中，通过基于所确定的传输模式协调/分配各个至UE的SCMA层来进行从TP到UE的调度。此步骤可在每个调度间隔动态执行。所述调度包括：基于所述准则进行从多个TP到多个UE的配对，以及针对每个给定的时间、频率或者空间域资源，为所述多个TP内的多个被调度的UE分配功率、SCMA层或其他可用资源。所述调度还包括基于所指定的功率，对所调度的各个UE的SCMA层的速率和数量进行调整。
图3示出了实现用于在被调度的UE处进行检测的控制信令的实施例方法300。方法300可在系统100中执行，如在控制器101和TP 110处执行。该控制信令是UE在OL MU-SCMA-CoMP传输模式中进行检测所需的。在步骤310，控制器基于调度决定来确定控制信令的各个值。这些值可以包括所选择的CoMP传输模式，以及，对于每个CoMP UE而言，CoMP发射点中TP的数量、CoMP发射点中TP的索引、CoMP发射点中每个TP的层的数量以及CoMP发射点中每个TP的层的索引。这些值还包括，对于每个CoMP UE的每个CoMP TP，每个层的功率均衡因子、每个层的码本大小以及每个层的编码速率。由于一些信息可由UE盲检测，故而可能仅需要部分上述信令。在步骤320，控制器将有关控制信令指定给CoMP UE的各服务TP。在步骤330，服务TP向其CoMP UE发射该控制信令。
图4示出了测量并发送反馈信息以支持OL MU-SCMA-CoMP传输的实施例方法400。方法400包括测量并作为反馈CQI从UE发送到该UE的服务TP或集群。该CQI指示由UE测量的信干噪比(SINR)和SCMA层的数量。方法400可在系统100中执行，例如在每个TP和UE处执行。在步骤410，用于非CoMP传输的每个服务TP以无协同的方式发送参考信号(如CRS、CSI-RS)。进一步，在每个CoMP UE的CoMP测量集内的各TP向该CoMP UE发送参考信号(如CSI-RS/ZP CSI-RS)，它们之间存在静默协调。在步骤420，UE使用其参考信号测量其非CoMP SINR。所述非CoMP SINR是来自服务TP的信号功率与来自所有其他TP的干扰功率加上噪声功率之比。利用从参考信号的协调静默的测量，UE可以测量M个TP的M个CoMP SINR(M为整数)。CoMP SINR是来自该CoMP测量集(例如具有M个TP)中的TP的信号功率与来自该CoMP测量集之外的干扰功率加上噪声功率之比。在步骤430，每个非CoMP UE将测得的非CoMP SINR及其相关联的SCMA层的数量作为反馈发送到其服务TP/集群。所述非CoMP SINR是MU-SCMA所需的。每个CoMP UE将非CoMP SINR及其相关联的SCMA层的数量作为反馈发送到其服务TP/集群，并将M个CoMP SINR及其相关联的SCMA层的数量作为反馈发送到其服务TP或集群。上述M个CoMP SINR是MU-SCMA-CoMP中所需的。所述SINR可以在一个集合中量化和预定义。SCMA层的数量也可以在一个集合中预定义。SINR和SCMA层数的反馈速率可能不同。
在针对CoMP UE的下行链路传输中，与来自多个TP的各SCMA层相关联的数据是被联合检测的。对于多个共同配对(co-paired)的UE或SCMA链路，每个被调度的UE对于来自所有链路的所有SCMA层执行联合检测。使用串行干扰抵消(SIC)检测方案，可以按照性能指标(例如基于CQI反馈的信道质量)增加的顺序对UE进行排序。相应地，序列内第一个UE在检测其与各SCMA层关联的数据时，假定其他所有UE的层都是干扰。第二个UE则首先检测第一个UE的数据(信道质量较低)，从自己的信号中重编码/消除该数据，然后检测自己的数据，将来自余下的UE的数据层都视为干扰。整个序列中剩余的UE全部依照类似方式依次处理。
图5示出了针对MU-SCMA-CoMP传输的UE配对场景的实施例。此场景可应用于不要求多个UE 520必须与TP或TP服务的小区相关联的无线网络。例如，所述UE 520可能正在穿越一个或多个无线网络和TP移动，例如是汽车、火车或飞机上的UE。所述多个UE 520(至少两个UE)可以一起配对，以接收来自多个TP 510的CoMP-SCMA传输，该多个TP 510例如与这些UE足够接近。例如，n个UE由m个TP服务(n和m为整数)，则所述n个UE中的每一个UE都最多由m个TP服务。网络控制器(未示出)可以通过为链路指定适当的SCMA层数和功率均衡因子来在每个TP 510与UE 520之间建立链路。对于给定的时间、频率和/或空间资源，也可为该链路指定其他资源。
图6示出了MU-SCMA-CoMP远程配对场景的实施例。可能通过空间复用(SM)方案，将不同数据流从不同的TP发射到各CoMP UE。可替代的，可能通过发射分集方案，将同一数量据流从这些TP发射到这些UE。用UE i表示第一UE 620，假定其为第一TP610(用TP1表示)内的小区边缘UE 620，且具有较低SINR。用UE j表示第二UE 620，其为第二TP 610(用TP2表示)内的小区中心UE 620，且具有较高SINR。这里也将SINR较低的小区边缘UE 620和SINR较高的小区中心点UE 620分别称为坏UE和好UE。在此场景中，TP2可通过向小区边缘UE指定发射功率Pi，TP2＝∝ P而为该UE服务，与此同时，为其自己的小区中心UE 620服务，Pj，TP2＝(1-∝)P，其中，∝为需要优化的功率均衡因子。利用SCMA，除了可以在这些用户之间共享功率，还可以共享层。
用yi，TP1表示基于多输入多输出(MIMO)和SCMA线性等价模型，在UE i处所收到的与TP1相关联的信号，则yi可以表示为：
其中，Hi，TP1，i，TP1和Hi，TP2，i，TP2分别为从TP1的UEi的已知信道度量和从TP2的UEi的已知信道度量，qi，TP1和qi，TP2则为相应的归一化正交幅度调制(QAM)符号向量，Ji，T2和Jj，T2分别为从TP1和TP2的UEi的签名的数量，qj，TP2是从TP2发射的UEj的符号向量，ni，TP1则是TP1中UE i处的干扰加噪声信号。
将从TP2发送的UE j的信号视为多址接入信道(MAC)中的噪声，则调整后的UE i处的速率(基于∝)可以用联合检测表示为其中，而干扰加噪声的协方差矩阵则由给出。可以用串行干扰抵消(SIC)检测来实现MAC容量区域的拐角点(comer point)，其中，在UE i处来自TP1和TP2的数据速率可以分别表示为：
其中，
向量Ni为UE i处的噪声加干扰功率。首先，检测来自TP2的UE i的数据，将来自TP1的UE i的信号和来自TP2的UE j的信号视为干扰。然后再检测来自TP1的UE i的数据，仅假设来自TP2的UE j的信号为干扰。假定来自TP2的UE i的信号被检测并从接收到的信号中消除。
通过将干扰加噪声视作白噪声，则可做如下近似：以及其中，CoMP SINR(SIMO系统的)定义为其中的为来自TPk中用户i的CoMP集之外的所有小区的噪声加干扰功率。在此假设下，可进行如下速率近似：
以及
广播信道可以是此系统的被考虑的部分，其为TP2发射到叠加的信号到用户i，j，同时将来自TP1的UE i的信号视为干扰。用数值yj，TP2代表与TP2相关联的用户j处所接收到的信号，则可表示为：
为简化分析，假定干扰加噪声为白噪声，利用降级模型来逼近等效低密度扩展(low density spreading，LDS)。从而，可以使用SIC检测，并按照用户SINR递增排序。假定则可在UEj进行SIC检测。这就意味着，先检测具有较小的来自TP2的用户i的数据，假定来自TP1的该用户的信号和TP2的UE j的信号都是干扰。在这个的降级系统中，可以在用户j处检测出并消除来自TP2的用户i的数据。因此，在好UE j处能实现的速率可以近似为其中是非CoMP SINR(针对SIMO系统)，Nj，TP2定义为来自除服务TP以外的所有TP的噪声加干扰功率。
通过上面的推导，可总结出MU-SCMA-CoMP远程配对方案的检测策略、功率均衡优化和贪婪配对算法。关于坏UE 620的检测策略，假定来自TP2的好UE 620的信号是干扰，来自TP1和TP2的数据可以被联合检测。可替换地，关于速率和，假定来自TP1的信号和来自TP2的UE 620的信号是干扰，先检测来自TP2的坏UE 620的数据。假定只有来自TP2的好UE 620的信号是干扰，可检测来自TP1的坏UE 620的数据。其各自的速率可以分别表示为：
在好UE 620处，对于降级系统，假定来自TP2的坏UE 620的数据可以被检测并完全消除。于是，假定只有来自TP1的坏UE 620的信号是干扰，检测好UE 620的数据。速率可以表示为：
若在好UE 620处无法检测到来自TP2的UEi的数据，则将来自TP2的UE j的信号加为干扰。
两个UE 620的加权总速率(weighted sum rate，WSR)可用于基于最大WSR准则的功率均衡因子优化，例如：
最优解0≤∝*≤1为的解。在SCMA的情况下，其中S＝[1](例如对于OFDMA系统)，则求解方法为：
其中，Ri为用户i的平均速率。
可以使用贪婪UE配对算法来配对UE以进行OL MU-SCMA-CoMP传输。首先，基于如下的单TP比例公平(PF)调度来在TP1中选择UE i*：
i*＝argmax ui∈TP1 wiri。
然后，针对给定的UE i*，在TP2内选择UE j*，使得最大。这种贪婪UE配对算法可以将搜索空间减小到仅仅是与合作TP相关联的UE的数量，而不是这些TP间所有可能的UE对。该交互过程也在TP2执行，因为TP1可能协助与TP2关联的CoMP UE。
图7示出了MU-SCMA-CoMP本地配对场景的实施例，其中两个UE 720位于同一个小区内。一个UE 720为小区中心CoMP UE或好UE，即UE j，另一个为小区边缘UE或坏UE，即UE i。系统可以实施SM方案或发射分集方案，以将数据从多个TP发往多个CoMP UE。两个TP 710都向CoMP UE 720发射数据。关于坏UE 720处的检测策略，假定来自TP2的好UE 720的信号是干扰，可以联合检测来自TP1和TP2的数据。可替换地，为便于优化功率均衡因子，关于速率和，假定来自TP2的信号和来自TP1的好UE 720的信号是干扰，先检测来自TP1的这个UE 720的数据。仅假定来自TP1的好UE 720的信号是干扰，可检测来自TP2的这个UE 720的数据。该速率可以表示为：
在好UE 720处，对于降级系统，假定来自TP1的坏UE 720的数据可以被检测并完全消除。于是，假定只有来自TP2的坏UE 720的信号是干扰，检测好UE 720的数据。速率可以表示为：
与远程配对的情况类似，本地配对场景的功率均衡因子优化也基于最大加权总速率准则，即：
在SCMA的情况下，其中S＝[1](例如对于OFDMA系统)，则求解方法为：
其中，Ri为用户i的平均速率。
在本地配对场景中，也可以使用贪婪UE配对算法来配对UE进行OL MU-CoMP传输。首先，基于如下的单TP比例公平(PF)调度在TP1内选择UE i*：
i*＝argmax uiETP1 wiri。
然后，针对给定的UE i*，在TP1内选择UE j*，使得最大。
图8示出了MU-SCMA-CoMP双重配对场景的实施例，其中，UEj和UEk分别是TP 810，TP1和TP2，的小区中心UE 820(或好UE)。UE i为小区边缘CoMP UE 820(或坏UE)。两个好UE 820的SINR都高于坏UE 820。关于坏UE 820处的检测策略，假定来自TP1的好UE j和来自TP2的好UEk的信号是干扰，可以联合检测来自TP1和TP2的数据。可选择地，关于速率和，假定来自TP2的信号和来自TP1和TP2的好UE的信号是干扰，先检测来自TP1的UEj的数据。然后，假定只有来自TP1和TP2的好UE的信号是干扰，可检测来自TP2的UEj的数据。对应的速率可以表示为：
在好UEj处，对于降级系统，假定来自TP1的坏UE 820的数据可以被检测并完全消除。于是，假定只有来自TP2的信号是干扰，检测好UEj的数据。速率可以表示为：
在好UE k处，首先，假定只有来自TP1的信号是干扰，检测好UEk的数据。速率可以表示为：
但是，由于得到了从TP2到坏UE 820的数据，假定从TP1到坏UE 820的数据已被完全消除(导致速率升高)。这需要检查在好UEk处能否检测出来自TP2的UE i的数据。
基于最大WSR准则，在双重配对场景的功率均衡因子优化中使用下面的加权总速率：
功率均衡优化可通过以下步骤实施：
1.针对∝1优化WSRi，j，k(∝1，∝2)，得到
2.将代入WSRi，j，k(∝1，∝2)，得到
3.针对∝2优化得到以及
4.将代回得到
可应用科的封闭形式表达式(close-form expression)：
以及
在双重配对场景中，可以使用贪婪UE配对算法来配对UE以进行OL MU-SCMA-CoMP传输。首先，对于一对给定的合作小区(例如TP1和TP2)，在TP1和TP2中选择小区中心UE 820，每个均是基于所述MU-SCMA配对。于是，从TP1和TP2分别得到了j，k。然后，在TP1中搜索全部UE(不包括UEj)，以寻找6-UE配对中的小区边缘UE，其中为每个配对优化功率均衡因子。从而，提供最大WSR的6-UE对被调度。
在上述MU-SCMA-CoMP配对场景中，对小区内使整个集群的加权总速率最大的UE集进行调度，如图9A和图9B所示。所述调度可由与这些TP或小区相关联的一个或多个控制器或者网络中央控制器来执行。所述调度可以包括用于非CoMP传输模式的单TP处理步骤和用于调度来自两个TP的联合传输的2TP处理步骤。在本示例中，PF调度算法用于2TP集群。集群内每个小区(单TP处理)执行单TP PF调度(SU或MU模式)。然后，在CoMP模式下，多个合作TP(2TP处理)，通过本地、远程或双重配对，联合调度CoMP模式下的UE。在每个传输时间间隔(TTI)，对提供最大WSR的模式及其相关联的单个或多个UE进行调度。
在单TP处理部分中，集群内每个小区首先执行单TP单用户(SU)PF调度，并且记录被调度的UE及其对应的PF度量，如TP1的步骤901A和TP2的步骤901B所示。然后，每个小区执行MU PF调度，如TP1的步骤902A和TP2的步骤902B所示。如果MU PF度量大于SU PF度量，则在该小区内向已调度的UE添加另一个UE(例如与来自SU PF调度的被调度UE相配对的一个)，并且保留对应的PF度量和，如TP1的步骤903A和TP9的步骤903B所示。
在2TP处理部分中，在步骤911，为集群内所有可能的CoMP集执行SU-CoMP调度。如果CoMP集内UE的PF度量与集群内其余小区的PF度量和(来自步骤903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，则将此模式的总PF度量和对应的UE保留在SU-CoMP度量中。例如，考虑CoMP集的大小为2(即有2个TP合作)，在包括7个TP(TP 1到7)的集群中，则该CoMP集可以是由TP 1和2组成，余下的TP3到7在该CoMP集之外。从而，候选的总PF度量包括由TP1和2组成的合作集之下的CoMP UE的PF，以及与TP 3到7中的非CoMP模式相关联的PF度量(其可能是SU-非CoMP，也可能是MU-非CoMP，以较高者为准)之和。类似的，另一个可能的CoMP集可以由TP 2和3组成，集群内余下的TP 1和4到7在该CoMP集以外。在步骤912中，对集群内所有可能的CoMP集执行远程配对MU-CoMP。如果CoMP集内UE的PF度量与集群内其余小区的PF度量和(从步骤903A和903B得到)合在一起为所有CoMP集中最大的，则将此模式的总PF度量和对应的UE保留在远程配对MU-CoMP度量中。在步骤913中，对集群内所有可能的CoMP集执行本地配对MU-CoMP。如果CoMP集内UE的PF度量与集群内其余小区的PF度量和(来自步骤903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，则将此模式的总PF度量和对应的UE保留在本地配对MU-CoMP度量中。在步骤914中，对集群内所有可能的CoMP集执行双重配对MU-CoMP。如果CoMP集内UE的PF度量与集群内其余小区的PF度量和(来自步骤903A和903B)合在一起是所有CoMP集中最大的，则将此模式的总PF度量和对应的UE保留在双重配对MU-CoMP度量中。在步骤915中，选择在所有非CoMP模式和CoMP模式中使PF度量最大的UE集来进行调度。
此MU-CoMP系统可以利用来自UE的信道质量指示(CQI)反馈来决定调度和CoMP模式选择。在前述集群内存在9个TP的情况下，每个UE的两组SINR被反馈到中央控制器。对于非CoMP SINR(SU非CoMP)γi，j，SINR可以关联到UE i及其服务TP j。对于非CoMP模式，干扰来自除该UE i的服务TP之外的所有TP。对于CoMP SINR(SU-CoMP或MU-CoMP)SINR可以关联到UE i，并来自TP j，其中TP j在CoMP集之中(在2个合作TP中)。对于CoMP SINR，干扰来自除该UE i的CoMP集之外的所有小区。为了计算反馈的CoMP SINR，首先计算使用SU-CoMP模式的UE i与TP1和TP2之间的开环信道容量(即Ci，TP1，Ci，TP2)。容量的计算基于在反馈的时候从所有合作TP，主要干扰TP，到UE的实际短期信道衰落，并基于假定的干扰模式(来自干扰签名矩阵)。可以先基于Ci，TP2计算的值，然后可以基于如下关系计算
以及
在一个实施例中，所述MU-SCMA-CoMP方案可以拓展到MIMO场景，其中每个TP和UE都配备有多根天线。可以使用从每个TP能够发射多个独立数据流的开环SM传输模式。例如，实施2×2开环SM传输模式，其中TP和UE都配备有两根天线，从TP发射两个独立数据流。可替换地，也可以在每个部件处利用多根电线使用发射分集模式，其中从每个TP发射同一数据流。此外，在每TP的发射功率固定的情况下，功率在多个天线之间划分。在MIMO传输场景中，MIMO CQI反馈的计算(在UE处)可以类似于单输入多输出(SIMO)传输方案中CQI反馈的计算。例如，要计算由两个合作TP与UE之间的MIMO系统中的CQI反馈，则计算与两个合作TP所关联的两个MIMO信道的容量。在一个实施例中，nc个独立数据流在每个MIMO信道中的nc个并行信道传输(nc为整数)，并且假定每个独立信道具有相同的容量(即MIMO容量/nc)。每个独立信道的容量可以被视为类似于SIMO系统中的信道容量。然后用这个容量来计算SIMO处理后的SINR(CQI)反馈。要基于反馈的SIMO SINR进行MIMO速率的计算，则首先基于SIMO处理后的SINR来计算SIMO速率。然后，通过用SIMO速率乘以独立信道的数量nc来得到MIMO速率。图10为可被用于实现各种实施例的示例性处理系统1000的框图。例如，系统1000可以是控制器、TP或者UE的部分。具体的装置可利用图示的所有组件，也可仅利用其中的部分组件，且不同装置的集成度可以不同。此外，装置还可包括组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统1000可包括配备一个或多个输入/输出装置的处理单元1001，该一个或多个输入/输出装置例如网络接口、存储接口或诸如此类。处理单元1001可包括连接到总线的中央处理单元(CPU)1010、存储器1020、大容量存储装置1030和I/O接口1060。所述总线可以是一种或几种任意类型的多个总线架构，包括存储器总线或存储控制器、外设总线或诸如此类。
CPU 1010可包括任意类型的电子数据处理器。存储器1020可包括任意类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或它们的组合，等等。在一个实施例中，存储器1020可包括开机时使用的ROM、以及执行程序时用于存储程序和数据的DRAM。在一些实施例中，存储器1020为非暂时性的。大容量存储装置1030可包括任何类型的配置为存储数据、程序和其他信息并使得这些数据、程序和其他信息能够通过总线访问的存储装置。所述大容量存储装置1030可包括，例如，一个或多个固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器或类似装置。
处理单元1001还包括一个或多个网络接口1050，其可包括有线连接(如以太网电缆或类似物)、和/或无线连接以访问网络节点或一个或多个网络1080。网络接口1050允许处理单元1001通过网络1080与远程单元通信。例如，网络接口1050可通过一个或多个发射器/发射天线和一个或多个接收器/接收天线来提供无线通信。在一个实施例中，处理单元1001耦合到局域网或广域网来进行数据处理和与远程装置(例如其他处理单元、互联网、远程存储设施或诸如此类)通信。
虽然本公开已提供了若干个实施例，但应当理解的是，本文所公开的系统和方法可采用其他多种具体形式实现，而不偏离本公开的精神或范围。本文的示例应被视为示意性的而非限制性的，其目的并不局限于本文所给细节之内。例如，各种元素或组件可组合或集成到另一个系统中，或者某些特性可以省略或不实施。
另外，在各实施例中描述和说明为分散或单独的技术、系统、子系统和方法，可组合或者集成到其他系统、模块、技术或方法中，而不偏离本公开的范围。其他所示或讨论的相互耦合或直接耦合或相互通信的物体，可通过某种接口、装置或中间组件，以电的、机械的或其他方式，间接耦合或通信。本领域技术人员可以在不偏离本文所公开的精神和范围的前提之下确定和进行其他更改、替换和改装的示例。
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