专利名称：用于在移动或无线通信系统中调度用户的方法、对应的移动终端及基站的制作方法
技术领域：
背景技术：
本发明涉及电信领域，且更明确来说，涉及一种用于在移动或无线通信系统中使用空分多址来调度用户的方法。在空分多址(SDMA)移动或无线电通信系统中，当多个用户在空间上充分分隔时，可在同一资源上调度所述用户。使用空间分隔以便使波束指向不同的用户，使得不同的波束彼此不干扰。当在发射器处使用多天线系统时，可获得此类波束。将不同的权重应用于不同的天线元件，使得其能够产生指向合适用户方向的波束。尤其在多输入多输出(MMO)系统中，使用至少两个发射天线且经单独编码的数 据信号可经由同一资源上的下行链路信道的两个或两个以上下行链路波束通过发射天线发射。对于LTE版本8 (3GPP TS 36. 213V8. 2. O)中的ΜΜ0，将使用基于码簿的预译码/波束成形，且单个用户MMO反馈信息包含两个参数CQI(CQI=信道质量指示)及PMI (PMI=预译码矩阵指示符)。CQI为指示具有最大平均所接收经调制载波功率的下行链路波束的信道质量的参数。对于LTE版本8，CQI参数为用于下行链路信道的传输格式的索引。PMI为指示波束索引的参数，其对应于针对其报告信道质量的下行链路波束的预译码向量。所述波束索引属于码簿的条目，其包含具有所有允许的发射天线权重组合的预译码向量。此情形在图I中说明，其中基站BS发送下行链路参考信号(导频)，其由用户终端UEl评估。接着，用户终端UEl基于在基站与用户UEl之间共享的码簿来确定待使用的最合适的预译码权重，且确定对应的信道质量，如果所述基站将使用所选择的预译码权重来发送数据，那么将经历对应的信道质量。在完成此评估之后，用户终端在反馈信道上发送用于所选择的预译码向量的指示符(PMI)以及用于对应信道质量的指示符(CQI)。可取决于码簿大小(包含16个预译码向量的码簿将产生4位PMI)而在许多位上对所述PMI进行译码。类似地，某一数目的位用于发射CQI。多用户MIMO技术使用多个下行链路波束(或预译码向量)，其指向多个移动终端。如果指向特定移动终端的下行链路波束产生尽可能少的对指向其它移动终端的下行链路波束的干扰，那么这对于无线电小区中或所述无线电小区的扇区中的性能及总数据通过量是有益的。因此，基站可建立正使用同一频率/时间资源的足够移动终端的集合。这意味着，此集合的移动终端在同一时间以同一频率但以下行链路波束的空间分隔来调度，使得所述下行链路波束在彼此之间产生最少的干扰。在图2中说明一种旨在使2个兼容的预译码权重相关联的“最佳陪伴”方法。除PMI及CQI之外，如果多天线系统处在进一步发射期间将使用不同的预译码向量，那么用户终端UEl进一步计算同一资源上的所述发射在干扰方面将对其具有的影响。用户UEl选择将引起最少干扰的预译码向量，且进一步评估在由使用此最佳陪伴预译码向量的另一用户UEk进行的发射的情况下，其将经历的干扰水平。在反馈信道上报告回PCI及CQI两者。连同干扰评估或更精确来说相比于仅单个发射在资源上发生的情况的信道质量上的降级(ACQI) —起报告在同一资源上的发射的情况下的最合适预译码权重的指示符(BCI)。对于高效调度，仅使最佳陪伴被报告通常是不充分的。尤其是，在没有用户位于将由对应于BMI的波束覆盖的有角扇区中的情况下，此方法未经充分完善以提供关于可在同一资源上调度的用户的良好信息。一种解决方案可在于报告一个以上最佳陪伴(举例来说，具有对应的信道质量降级的可能陪伴的列表)。然而，此解决方案将大大地增加反馈量，这将是不利的，因为这是以上行链路数据速率为代价而发生。本发明的特定目标是提供一种用以改进相关反馈信息以能够 在SDMA网络中高效地调度用户，同时将反馈量保持在不影响上行链路用户数据发射的合理水平的解决方案。本发明的另一目标是提供适于支持此类机制的基站及移动终端。
发明内容
本发明是针对处理上文陈述的问题中的一者或一者以上的影响。下文呈现本发明的简化概述，以便提供对本发明的某些方面的基本理解。此概述不是本发明的详尽概括。此概述无意确定本发明的关键或重要元素或划定本发明的范围。此概述的唯一目的是以简化形式呈现一些概念，作为稍后论述的更详细描述的序言。上文呈现的这些目标及下文出现的其它目标，特定来说是通过一种用于在根据技术方案I所述的移动或无线电通信系统、根据技术方案13所述的移动终端及根据技术方案14所述的基站中调度用户的方法来实现。根据本发明，在反馈信道上隔离且单独发射作为反馈信息的表示长期信道信息部分的预译码权重。这呈现减少反馈量同时保证可靠反馈信息(因为此信息正十分缓慢地演进)的优势。在一些情形中，添加短期信道变化可能纯粹是浪费，尤其在所述信道正迅速地改变时(例如，对于以高速移动的移动终端)。此外，相比于现有技术解决方案，可降低报告长期信道信息的更新的速率。本发明预见，表示长期信道信息的预译码权重在反馈信道上被报告，以便指示，如果将在同一资源上调度第二用户，且正使用由所述第一用户报告的预译码权重，那么所述第一用户处将经历低于阈值的干扰(最佳陪伴)。或者，报告表示长期信道信息的预译码权重，以便指示，如果将在同一资源上调度第二用户，且不在使用由所述第一用户报告的预译码权重，那么所述第一用户处将经历低于阈值的干扰(最差陪伴)。两个选择(最佳陪伴或最差陪伴)中的哪一者在特定情况下是相关的应优选地事先在用户与基站之间达成一致或为系统参数。在本发明的另一实施例中，表示长期信道信息部分的预译码权重在反馈信道上以第一速率发射，同时表示短期信道变化的预译码权重在反馈信道上以第二速率发射，所述第一速率比所述第二速率低得多。在此实施例中，达到较精确的反馈，因为长期信息及短期信息两者均被报告，当信道变化不这么快地发生时，这是有利的。此实施例呈现以下优势可选择性地选择相比于短期信道变化报告长期信道信息的速率。降低用于报告长期信道信息的速率使得其能够节约反馈信道上的资源。
在本发明的另一实施例中，呈现一种确定第一码簿(含有表示长期信道信息的预译码权重)及第二码簿(含有表示短期信道变化的预译码权重)的方式。这在于在所述第一码簿中保持预译码权重针对同一方向上的所有流执行方向波束成形，从而利用多天线系统的天线元件之间的相关性，同时所述第二码簿含有经构造以用于执行主轴变换的预译码权重。在本发明中，所报告的预译码权重可用于小区内干扰减少，其中同一基站在其自身小区中接收且施加所报告的最佳陪伴或最差陪伴。或者，所报告的预译码权重可用于小区间干扰减少，其中接收此信息的基站将其转发到相邻基站，所述相邻基站又处理所报告的信息以用于在同一资源上调度额外用户。在所附权利要求书中界定本发明的进一步有利特征。
在阅读通过非限制性说明方式给出且根据附图的对优选实施例的以下描述之后，本发明的其它特性及优势将出现，其中图I展示现有技术预译码权重反馈方法；图2展示包含最佳陪伴指示符的经完善的现有技术预译码权重反馈方法；图3展示根据本发明的预译码权重反馈方法的实施方案；图4展示两个示范性多天线配置，在所述两个示范性多天线配置的框架中，可实施根据本发明的方法；图5展示根据本发明的移动终端的实施方案；图6展示根据本发明的基站的实施方案。
具体实施例方式图式中展示的各种元件(包括标记为“处理器”的任何功能块)的功能可通过使用专用硬件以及能够与适当软件相关联而执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，所述功能可由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个个别处理器(其中一些可被共享)来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为仅仅指代能够执行软件的硬件，而是可无限制地暗示地包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)及非易失性存储装置。还可包括其它常规及/或定制硬件。类似地，图中展示的任何框均仅为概念性的。它们的功能可通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控件与专用逻辑的交互来实行或甚至可手动实行，如从上下文更明确地理解，实施者可选择特定技术。已结合现有技术描述了图I及2。在下文中，将针对“最佳陪伴”方法而进行描述。这意味着所述描述将集中在以下情形上使用所报告的权重在与第一用户相同的资源上调度第二用户，从而对所述第一用户引起低干扰。所属领域的技术人员将清楚，可类似地使用所描述的报告，以便用信号通知“最差陪伴”。所述最差陪伴意味着，不应使用所报告的权重在与第一用户相同的资源上调度第二用户，以使第一用户处经历的干扰保持低于某一阈值。更精确来说，在不使用所报告的最差陪伴的情况下，在可能的造成干扰的预译码权重的集合上计算的平均干扰将会降低某一值。在下文中，将描述小区内方式。这意味着，所报告的预译码权重将被基站用来在同一资源上调度同一小区中的另一用户。所属领域的技术人员将理解，此方法还可用于小区间方法。这将意味着，所报告的预译码权重可由基站转发到相邻基站(优选经由基站到基站接口)，以便由第二基站用来在与报告用户相同的资源上调度用户。图3展示根据本发明的一种预译码权重反馈方法的实施方案。图3展示具有多天线系统及多个用户UEl、…、UEn的基站BS。BS的任务是尽可能高效地调度UE。为利用所述多天线系统，可在BS处使用SDMA及MMO技术。特定来说， BS可在同一资源上调度UE，同时如果满足某些条件，那么它们彼此不过多干扰。在本发明的框架中，使用两种类型的预译码权重。第一类型的预译码权重(形成第一码簿)表示BS与UE之间的信道的长期演进。第二类型的预译码权重(形成第二码簿)表示BS与UE之间的短期信道变化。组合这两种类型的预译码权重以产生BS与每一UE之间的信道的完整表示。此组合可为第一类型的预译码权重与第二类型的预译码权重的简单矩阵积或其克罗内克(Kronecker)积，或所属领域的技术人员知晓的任何其它类型的组合，以合适地组合长期及短期信道估计。更精确来说，描述一种与本发明相关的新的二级码簿结构。在此背景下，考虑W=G(WpW2)，其中G(.，.)为某一矩阵映射函数,W1为适于表示信道相关性质(因此长期及/或宽带)的第一码簿的预译码权重矩阵，且W2为适于处理瞬时信道性质(因此频率选择性及/或短期)的第二码簿的预译码权重矩阵。某些天线配置中含有的天线元件相关性质对于此模型是重要的；因此，区分天线元件的两个不同类别相关的及不相关的。相关的天线元件各自集中在一个子集中。相比之下，假定两个此类子集之间没有相关性。简单来说，如果天线元件具有相同的极化方向且紧密间隔，那么认为它们是相关的。用于第一码簿的设计原理:因为用于每一极化方向的子阵列元件是相关的，所以最优线性预译码权重向量取决于出发性质朝向移动装置的角度。此方向仅非常缓慢地改变。波束成形，或换句话说，施加预译码权重以产生用于经校准子阵列的所要方向性优选如下进行对于波束i的所要波束方向Θ i，第一复权重为1，第二复权重取决于相位因子exp(/>,),其中以k=2Ji/X为波数目且七为元件间距可显示
e =0( 9,)
O可容易地将此标记法一般化到2个以上天线。此波束成形方法适用于特定天线阵列元件子集具有相同极化方向的所有紧密间隔的元件。图4展示两个示范性多天线配置，在其框架中可实施根据本发明的方法。虽然先前描述的方法适用于双X极天线阵列-如图4(左)上所展示-但其也可用于如图4(右)上的经垂直极化的子阵列对。
用于第二码簿的设计原理因为图4(左)中的不同极化-或图4(右)中的遥远的元件群组-是不相关的，所以第二码簿负责为那些不相关的子集寻找最优发射加权。这通过使用负责信道的振幅及相位旋转的正交归一化向量的主轴变换来进行。这产生单式矩阵。因此，对于二次交叉极天线(如图4(左)上所展示)，在双层空间复用情况下的预译码由以下导出
权利要求
1.一种用于在移动或无线电通信系统中调度用户的方法，所述移动或无线电通信系统包含具有多天线系统的至少一个基站及至少两个用户，所述基站在所述多天线系统处使用预译码权重来与用户通信，关于待用于与第一用户通信的预译码权重的指示在反馈信道上由所述第一用户发送到所述基站，所述方法进一步包含以下步骤 将在所述多天线系统处使用的所述预译码权重表达为两种类型的预译码权重的组合，第一类型的预译码权重与长期信道信息相关，且第二类型的预译码权重与短期信道变化相关; 在所述反馈信道上从所述第一用户发送与所述第一类型的预译码权重相关的指示，如果所述第一类型的预译码权重在所述多天线系统处用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰，或在所述反馈信道上发送与所述第一类型的预译码权重相关的指示，所述第一类型的预译码权重如果不用于与第二用户的通信，那么在两个用户均在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰。
2.根据权利要求I所述的方法，其进一步包含在所述反馈信道上发送与所述第二类型的预译码权重相关的指示的步骤，所述第二类型的预译码权重如果在所述多天线系统处与所述第一类型的所述预译码权重组合地用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户均在相同资源上调度的情况下，所述第二类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰，或在所述反馈信道上发送与所述第二类型的预译码权重相关的指示，所述第二类型的预译码权重如果在所述多天线系统处与所述第一类型的所述预译码权重组合地用于与第二用户通信，那么在所述第一及第二用户均在相同资源上调度的情况下，所述第二类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述反馈信道上以比与所述第二类型的预译码权重相关的所述指示低的速率发送与所述第一类型的预译码权重相关的所述指示。
4.根据权利要求I到3所述的方法，其中所述第一类型的预译码权重为第一码簿的一部分，且所述第二类型的预译码权重为第二码簿的一部分，所述码簿在所述基站及所述用户处是已知的。
5.根据权利要求I到4所述的方法，其中所述两种类型的预译码权重的所述组合在于所述第一类型的预译码权重与所述第二类型的预译码权重的矩阵积。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一码簿经构造以针对同一方向上的所有流执行定向波束成形，从而利用所述多天线系统的天线元件之间的相关性，且所述第二码簿经构造以执行主轴变换(并行所发射流的主轴变换，从而利用不相关的天线元件部分)。
7.根据权利要求I到7所述的方法，其中如果所述预译码权重用于所述基站与所述第一用户之间的通信，那么所述第一用户发送回关于所期望的信道质量的指示，如果所述第二用户使用所述第一类型的所述预译码权重，同时在与所述第一用户相同资源上被调度，那么所述第一用户在所述反馈信道上进一步发送关于所期望的所述信道质量的变化的指示，所述阈值与所述所期望的信道质量及所述信道质量的所述变化相关。
8.根据权利要求I到7所述的方法，其中所述第一用户发送各自与所述信道质量的对应所期望变化相关联的所述第一类型的预译码权重的列表，所述列表在所述第一用户与所述基站之间的所述反馈信道上发送。
9.根据权利要求I到8所述的方法，其中待用于与所述第一用户的通信的所述预译码权重仅为所述第一类型的预译码权重或所述第一类型与所述第二类型两者的预译码权重或经组合的预译码权重。
10.根据权利要求I到9所述的方法，其中连同信道质量的所期望变化一起反馈所述第二类型的预译码权重的指示，第二类型的所述预译码权重对应于所述第一类型的所述预译码权重。
11.根据权利要求I到10所述的方法，其中关于预译码权重的所述指示对应于预译码矩阵指示符。
12.根据权利要求I到11所述的方法，其中将在所述反馈信道上被报告给第一基站的与所述第一类型的及/或所述第二类型的预译码权重相关的所述指示从所述第一基站转发到第二基站，当所述第二基站调度其覆盖范围下的用户时，所述第二基站考虑此信息。
13.—种适于用于移动或无线电通信系统中的移动终端，其包含至少一个装备有多天线系统的基站，所述移动终端包含用于发送关于待由所述基站用来与所述移动终端通信的预译码权重的指示的装置，所述移动终端进一步包含 用于将预译码权重存储为两种类型的预译码权重的组合的装置，第一类型的预译码权重与长期信道信息相关，且第二类型的预译码权重与短期信道变化相关； 用于在所述反馈信道上发送与所述第一类型的预译码权重相关的指示的装置，所述第一类型的预译码权重如果在所述多天线系统处用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户两者在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰，或用于在所述反馈信道上发送与所述第一类型的预译码权重相关的指示，所述第一类型的预译码权重如果不用于与第二用户的通信，那么在两个用户均在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰。
14.一种适于用于移动或无线电通信系统中且适于与至少两个用户通信的装备有多天线系统的基站，所述基站包含 用于将在所述多天线系统处使用的预译码权重存储为两种类型的预译码权重的组合的装置，第一类型的预译码权重与长期信道信息相关，且第二类型的预译码权重与短期信道变化相关； 用于在所述反馈信道上从第一用户接收与所述第一类型的预译码权重相关的指示的装置，所述第一类型的预译码权重如果在处用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户均在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰，或用于在所述反馈信道上从第一用户接收与所述第一类型的预译码权重相关的指示的装置，所述第一类型的预译码权重如果不用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户均在相同资源上调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰； 用于依据与所述第一类型的预译码权重相关的所述指示而选择待在相同资源上调度的用户的装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于在移动或无线电通信系统中调度用户的方法，所述移动或无线电通信系统包含具有多天线系统的基站及至少两个用户，所述基站在所述多天线系统处使用预译码权重来与用户通信，关于待用于与第一用户进行通信的预译码权重的指示在反馈信道上由所述第一用户发送到所述基站。根据本发明，所述方法包含以下步骤1)将在所述多天线系统处使用的所述预译码权重表达为两种类型的预译码权重的组合，第一类型的预译码权重与长期信道信息相关，且第二类型的预译码权重与短期信道变化相关；2)在所述反馈信道上从所述第一用户发送与所述第一类型的预译码权重相关的指示，所述第一类型的预译码权重如果在所述多天线系统处用于与第二用户的通信，那么在所述第一及第二用户两者均在相同资源上被调度的情况下，所述第一类型的预译码权重将会对所述第一用户造成低于阈值的干扰。
文档编号H04L5/00GK102792627SQ201180012888
公开日2012年11月21日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年4月1日
发明者克里斯蒂安·格拉赫, 托尔斯滕·维尔德 申请人:阿尔卡特朗讯