專利名稱：用于在無線通信系統(tǒng)中選擇預(yù)編碼器的方法及使用該方法的設(shè)備、終端的信道信息反饋 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更為具體地涉及用于在多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO)通信系統(tǒng)中選擇用戶設(shè)備(UE)的預(yù)編碼器的方法及設(shè)備。具體而言，本發(fā)明涉及一種在接收到通過使用來自每一用戶設(shè)備(在下文中被稱之為“終端”或“UE”)的信道狀態(tài)信息而提取的信息(例如，預(yù)編碼矩陣索引，在下文中被稱之為“PMI”)之后，執(zhí)行基于長期測量的預(yù)編碼的技術(shù)；通過使用該技術(shù)來選擇MU-MIMO 中的UE的技術(shù)；以及通過使用該技術(shù)來在單用戶MIMO (SU-MIMO)與MU-MIMO之間執(zhí)行動態(tài)切換的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般而言，隨著通信系統(tǒng)的發(fā)展，消費(fèi)者(諸如企業(yè)及個人)使用很多種無線終端。在移動通信系統(tǒng)(諸如當(dāng)前的3GPP、LTE(長期演進(jìn))以及LTE-A(高級LTE))中， 需要開發(fā)一種可如有線通信網(wǎng)絡(luò)那樣傳送高容量數(shù)據(jù)的技術(shù)作為高速高容量通信系統(tǒng)，除了主要針對語音的服務(wù)之外，該系統(tǒng)可傳送和接收各種數(shù)據(jù)(諸如，圖像及無線電數(shù)據(jù))。 進(jìn)一步地，此技術(shù)需要具有適當(dāng)?shù)腻e誤檢測方法，該方法可最小化信息丟失并提高系統(tǒng)效率，從而改善系統(tǒng)性能。同時，使用ΜΙΜ0(多輸入多輸出)天線的通信系統(tǒng)被用于發(fā)射終端與接收終端，且該通信系統(tǒng)具有這樣的結(jié)構(gòu)，即單個UE(SU)或多個UE(MU)接收來自一個具有多個天線的基站的信號或傳送信號至一個具有多個天線的基站。同時，在諸如3GPP的通信類型中，需要以下過程通過使用多個參考信號來抓取信道狀態(tài)以及將該信道狀態(tài)反饋至另一裝置。也就是說，當(dāng)一 UE被分配有多個下行鏈路物理信道時，該UE可將每個物理信道的信道狀態(tài)信息反饋至基站，以對系統(tǒng)進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化。為了進(jìn)行該優(yōu)化，可使用信道狀態(tài)索引-參考信號(CSI-RS)、信道質(zhì)量指示符(CQI)信號以及預(yù)編碼矩陣索引(PMI)信號?；臼褂糜嘘P(guān)信道狀態(tài)的信息來調(diào)度對應(yīng)UE的信道。同時，在SU-MIMO系統(tǒng)下，需要有關(guān)傳播信道(當(dāng)信息被傳輸至每一 UE或用戶時， 信號會通過該傳播信道傳遞)的信息，而為支持MU-MIM0，除了有關(guān)傳播信道(當(dāng)信息被傳輸至每一 UE或用戶時，信號會通過該傳播信道傳遞)的信息，還需要有關(guān)用戶的傳播信道之間的相關(guān)性的信息或協(xié)方差。在SU-MIMO系統(tǒng)中，每個用戶或UE測量有關(guān)傳播信道(被傳送至該用戶或UE的信號通過該傳播信道傳播)的信息，并將PMI (作為關(guān)于適于被測量信道的預(yù)編碼方法的信息)反饋至基站。在此SU-MIMO中，允許每一 UE選擇用于該UE的最佳預(yù)編碼器，從而可以以低反饋開銷來實(shí)施該過程。
然而，在MU-MIMO中，由于每一 UE無法抓取該UE與另一 UE之間的相關(guān)性，每一 UE 傳送有關(guān)該UE與另一 UE之間的相關(guān)性的信息(例如，協(xié)方差矩陣)以及該UE的傳播信道的PMI至基站裝置或eNB，之后該基站裝置或eNB基于所傳送的信息來抓取UE的信道之間的相關(guān)性。然而，相比于PMI，有關(guān)與另一信道的相關(guān)性的信息(諸如，協(xié)方差矩陣)具有較大的數(shù)據(jù)尺寸。因此，相比于SU-MIMO傳送PMI，MU-MIMO具有生成較高反饋開銷的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中選擇UE的預(yù)編碼器的方法及設(shè)備。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種方法及設(shè)備，其中MU-MIMO系統(tǒng)僅使用與SU-MIM0的反饋信息相同的反饋信息來選擇預(yù)編碼器，以最小化UE之間的干擾。此外，本發(fā)明提供一種用于選擇將被支持的一組UE以及針對每一 UE的預(yù)編碼器的方法及設(shè)備，其可通過使用每一 UE所反饋的PMI信息來最小化UE之間的干擾。更進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種用于選擇針對每一 UE的預(yù)編碼器的方法及設(shè)備，其使用針對由UE反饋的PMI信息的基于長期測量的預(yù)編碼，以避免UE之間的多接入干擾。另外，本發(fā)明提供一種根據(jù)針對由UE反饋的PMI信息的基于長期測量的預(yù)編碼， 通過一階預(yù)測方案或二階或更高階預(yù)測方案來選擇將被支持的一組UE以及針對每一 UE的預(yù)編碼器的方法及設(shè)備，其可最小化UE之間的干擾。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種通過使用針對UE的反饋信息的基于長期測量的預(yù)編碼，來執(zhí)行SU-MIMO與MU-MIMO之間的動態(tài)切換的方法及設(shè)備。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種在多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)天線系統(tǒng)中由 BS (基站)選擇UE (用戶設(shè)備)的預(yù)編碼器的方法，該方法包括接收來自每一 UE的有關(guān) SU-MIMO中的信道狀態(tài)的直接或經(jīng)處理的信息；以及針對所接收的通過使用基于長期測量的信道狀態(tài)信息而提取的信息，確定能夠產(chǎn)生UE之間的最少干擾的預(yù)編碼器。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中由BS選擇UE的方法，該方法包括接收來自UE的通過使用信道狀態(tài)信息而提取的信息；以及參考所接收的通過使用確定的時間期間的信道狀態(tài)信息而提取的信息，將產(chǎn)生UE之間的最少干擾的兩個或更多個UE確定為將被支持的一組UE。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種由支持單用戶MIMO(SU-MIMO)天線及MU-MIM0 的BS執(zhí)行的切換方法，該切換方法包括由BS接收反饋?zhàn)訫U-MIMO系統(tǒng)中的兩個或更多個 UE的有關(guān)PMI和/或CQI的信息；通過使用所接收的信息，提取UE之間的多接入干擾；確定導(dǎo)致所述兩個或更多個UE之間的最少干擾的將被支持的一組UE ；為包含于所述將被支持的一組UE中的每一 UE選擇預(yù)編碼器；以及在考慮有關(guān)所確定的將被支持的UE以及所選預(yù)編碼器的信息的情況下，根據(jù)MU-MIMO模式的性能預(yù)測值以及SU-MIMO模式的性能預(yù)測值，執(zhí)行所述SU-MIMO模式與所述MU-MIMO模式之間的切換，其中用于估計(jì)下行鏈路信道狀態(tài)的信息含有以下信息中的至少一者有關(guān)所述UE所測量的信道質(zhì)量指示符(CQI)的信息以及有關(guān)被選擇以確保所述UE的下行鏈路的接收信道性能的PMI的信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于支持SU-MIMO天線以及MU-MIM0的設(shè)備，該設(shè)備包括接收機(jī)，用于接收來自UE的有關(guān)預(yù)編碼的指示信息，該指示信息為下行鏈路信道測量之后所提取的信息；存儲單元，用于存儲在兩個或更多個反饋周期期間接收自兩個或更多個UE的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息；以及預(yù)編碼器選擇器，用于通過使用所述存儲單元內(nèi)所存儲的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息，確定針對每一 UE的導(dǎo)致UE之間的最少干擾的預(yù)編碼信息。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于選擇UE的設(shè)備，該設(shè)備包括接收機(jī)，用于接收反饋?zhàn)訫U-MIMO系統(tǒng)中的兩個或更多個UE的PMI信息；存儲單元，用于存儲在兩個或更多個反饋周期期間傳送的來自所述兩個或更多個UE的所述PMI信息；以及UE選擇器，用于通過使用所述存儲單元內(nèi)所存儲的所述PMI信息，選擇將由MU-MIMO支持的導(dǎo)致UE之間的最少干擾的一組UE。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于支持SU-MIMO天線以及MU-MIMO的設(shè)備， 該設(shè)備包括接收機(jī)，用于接收來自MU-MIMO模式中的兩個或更多個UE的預(yù)編碼矩陣索引信息，該信息為通過使用信道狀態(tài)信息而提取的信息；MU-MIMO支持單元，用于通過使用在兩個或更多個反饋周期期間傳送的來自所述兩個或更多個UE的所述預(yù)編碼矩陣索引信息，確定將被支持的導(dǎo)致所述兩個或更多個UE之間的最少干擾的UE，通過針對所確定的將被支持的UE中的每一 UE的預(yù)編碼器來預(yù)測MU-MIMO中的性能，并將所預(yù)測的性能傳送至切換單元；SU-MIMO支持單元，用于根據(jù)通過使用來自SU-MIMO模式中的UE的信道狀態(tài)信息而提取的信息(PMI)來確定將被支持的UE的預(yù)編碼器，預(yù)測所述SU-MIMO模式中的性能，并將所預(yù)測的性能傳送至所述切換單元；以及所述切換單元，用于基于傳送自所述 MU-MIMO支持單元及所述SU-MIMO支持單元的信息，執(zhí)行SU-MIMO與MU-MIMO模式之間的切換。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中反饋UE的信道信息的方法，該反饋方法包括接收來自長期BS的參考信號；通過使用所接收的參考信號，估計(jì)下行鏈路接收信道；選擇適于被估計(jì)信道的預(yù)編碼矩陣；向BS反饋針對該預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣索引；以及反饋在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息，以選擇將由MU-MIMO支持的UE。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中由BS接收信道的方法， 該方法包括接收來自一個或多個UE的預(yù)編碼矩陣索引的反饋，該預(yù)編碼矩陣索引針對適于長期下行鏈路接收信道的預(yù)編碼矩陣；以及接收在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的反饋，以使得所述BS選擇將由MU-MIMO支持的UE。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種MU-MIMO天線系統(tǒng)中的終端，該終端包括參考信號接收裝置，用于接收來自長期BS的參考信號；信道信息搜索裝置，用于通過使用所接收的參考信號估計(jì)下行鏈路接收信道，選擇適于被估計(jì)信道的預(yù)編碼矩陣，將針對該預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣索引反饋至所述BS，并反饋導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息，以使得在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時，所述BS選擇將由MU-MIMO支持的UE。


通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其他目標(biāo)、特征及益處將變得更為顯而易見，其中 圖1為示意性示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2示出了支持SU-MIMO的MIMO系統(tǒng)中的UE的信道信息反饋的操作過程。圖3示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的SU-MIMO及MU-MIMO系統(tǒng)中的UE的反饋過程的示例。圖4為可應(yīng)用本發(fā)明的基站的MIMO切換方法及預(yù)編碼的流程圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量的預(yù)編碼確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量的UE選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在SU-MIMO與MU-MIM0之間進(jìn)行切換的切換設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量的預(yù)編碼器選擇方法的流程圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量來選擇將被支持的UE的方法的流程圖。圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的在SU-MIMO與MU-MIM0之間進(jìn)行切換的切換方法的流程圖。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包含預(yù)編碼器選擇設(shè)備及UE選擇設(shè)備的 MU-MIMO發(fā)射設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖12為示出了依據(jù)所報告的最佳伙伴預(yù)編碼器的SIR增益的圖示。
具體實(shí)施例方式下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在以下描述中，相同的元件由相同的參考標(biāo)記表示，雖然這些元件被示于不同的附圖中。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的以下描述中，當(dāng)對公知功能及配置的詳細(xì)描述可能模糊本發(fā)明的主題時，將省略對該公知功能及配置的詳細(xì)描述。此外，在對本發(fā)明的組件進(jìn)行描述時，可使用術(shù)語，諸如第一、第二、A、B、(a)或 (b)等。這些術(shù)語詞中的每一者并非用于限定相應(yīng)組件的本質(zhì)、順序或序列，而僅用于區(qū)分該相應(yīng)組件與其他組件。應(yīng)該注意的是，如果說明書中描述了一個組件“連接”、“耦合”或 “聯(lián)結(jié)”至另一組件，則可于第一組件與第二組件之間“連接”、“耦合”以及“聯(lián)結(jié)”第三組件， 雖然第一組件可直接連接、耦合或聯(lián)結(jié)至第二組件。圖1為示意性示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的無線通信系統(tǒng)的示意圖。所述無線通信系統(tǒng)被廣泛布置以提供各種通信服務(wù)，諸如語音及分組數(shù)據(jù)服務(wù)。參見圖1，無線通信系統(tǒng)包括UE 10及基站(BQ 20。所述UE 10及基站20使用將在以下進(jìn)行描述的基于長期測量的預(yù)編碼器選擇方法、UE選擇方法以及切換方法。下面將參考圖3至圖12來詳細(xì)描述基于長期測量的預(yù)編碼器選擇方法、UE選擇方法以及切換方法。首先，在圖1中，UE 10為指代無線通信系統(tǒng)中的用戶終端的一般概念，并且應(yīng)被解釋為包含所有以下項(xiàng)的概念=WCDMA及LTE、HSPA中的UE、GSM中的MS (移動站)、UT (用戶終端)以及SS(訂戶站)以及無線裝置。一般而言，BS 20或小區(qū)指的是與UE 10通信的固定站，且可指其他術(shù)語，諸如節(jié)點(diǎn)B、eNB (演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B)、BTS (基站收發(fā)系統(tǒng))、接入點(diǎn)以及中繼節(jié)點(diǎn)。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的BS 20或小區(qū)應(yīng)被解釋為一般概念，即指代CDMA中的BSC 及WCDMA中的節(jié)點(diǎn)B所覆蓋的一些區(qū)域，且為包含各種覆蓋區(qū)域(諸如巨型小區(qū)、宏小區(qū)、 微小區(qū)、微微小區(qū)、毫微微小區(qū)以及中繼節(jié)點(diǎn)的通信范圍)的概念。根據(jù)本發(fā)明的UE 10及BS 20可用作一般意義，其為用于實(shí)施本公開中所描述的技術(shù)或技術(shù)理念的發(fā)射/接收主題，且并不限于具體指定的術(shù)語或詞語。應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)的多接入方案沒有限制，且該無線通信系統(tǒng)可使用各種多接入方案，諸如CDMA (碼分多址)、TDMA (時分多址)、FDMA (頻分多址)、OFDMA (正交頻分多址)、0FDM-FDMA、0FDM-TDMA 以及 OFDM-CDMA?？墒褂肨DD(時分復(fù)用)方案(對應(yīng)于使用不同的時間進(jìn)行傳輸)來進(jìn)行上行鏈路傳輸及下行鏈路傳輸，或可使用FDD(頻分復(fù)用)方案(對應(yīng)于使用不同的頻率進(jìn)行傳輸) 來進(jìn)行上行鏈路傳輸及下行鏈路傳輸?？蓪⒈景l(fā)明實(shí)施方式的功率分配技術(shù)可以應(yīng)用于經(jīng)GSM、WCDMA及HSPA演進(jìn)為 LTE (長期演進(jìn))及高級LTE的異步無線通信領(lǐng)域以及演進(jìn)為CDMA、CDMA-2000以及UMB的同步無線通信領(lǐng)域的資源分配。本發(fā)明不應(yīng)被解釋為局限于或受限于具體的無線通信領(lǐng)域的概念，而應(yīng)被解釋為包含可應(yīng)用本發(fā)明理念的所有技術(shù)領(lǐng)域的概念。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的通信系統(tǒng)可支持上行鏈路和/或下行鏈路HARQ，且可使用用于鏈路自適應(yīng)的CQI (信號質(zhì)量指示符)。進(jìn)一步地，用于下行鏈路傳輸與上行鏈路傳輸?shù)亩嘟尤敕椒苫ゲ幌嗤?，例如，下行鏈路可使?FDMA(正交頻分多址)，而上行鏈路可使用SC-FDMA (單載波頻分多址)。UE與網(wǎng)絡(luò)之間的無線電接口協(xié)議層可基于通信系統(tǒng)內(nèi)廣為人知的開放系統(tǒng)互聯(lián) (OSI)模型的三個底層而被劃分為第一層(Li)、第二層(U)以及第三層(U)。該第一層內(nèi)所包含的物理層使用物理信道來提供信息傳輸服務(wù)。圖2示出了支持SU-MIMO的MIMO系統(tǒng)中的UE的信道信息反饋的操作過程。首先，CSI-RS為由BS傳送的用于使UE能夠?qū)ο滦墟溌沸诺肋M(jìn)行估計(jì)的參考信號， CQI (信道質(zhì)量指示符)指的是上行鏈路子信道周期性或非周期性傳送至BS的有關(guān)由UE測量的無線信道的質(zhì)量的信道質(zhì)量信息，以及預(yù)編碼矩陣索引(在下文中被稱之為“PMI”)為用于指示在考慮所測量的信道狀態(tài)或UE所接收的下行鏈路信道的情況下將被使用的最佳預(yù)編碼矩陣的指示符。因此，所述UE接收CSI-RS以對下行鏈路信道進(jìn)行估計(jì)，并搜索最適合被估計(jì)信道的后解碼(下文中被稱之為“后解碼”或“PDC”)方法及預(yù)編碼(下文中被稱之為“預(yù)編碼” 或“PC”)方法。換句話說，所述UE通過CSI-RS對所述信道進(jìn)行估計(jì)，之后可選擇預(yù)編碼器，即適合被估計(jì)信道的預(yù)編碼碼字，該預(yù)編碼碼字可最大程度地確保下行鏈路接收性能。通過上述過程，UE估計(jì)信道質(zhì)量(該信道質(zhì)量是可獲取的)，并通過使用PMI來傳送有關(guān)預(yù)編碼器(該預(yù)編碼器被確定為最適合于被估計(jì)信道)的信息至BS。此時，信道質(zhì)量(可被確定為被獲取)可通過CQI來傳送，或者通過CSI-RS所估計(jì)的信道路徑增益(或信道傳播增益)可通過CQI來傳送。同時，如圖1所示，當(dāng)接入一個BS的所有UE均以圖2所示方式操作時，該BS僅可抓取每一 UE的信道狀態(tài)，而無法獲取有關(guān)MU-MIMO環(huán)境內(nèi)的每一 UE所遭遇的干擾的信息。因此，會出現(xiàn)問題，即當(dāng)方法從SU-MIMO變?yōu)镸U-MIMO時或者運(yùn)行MU-MIMO方法時，UE不支持適當(dāng)?shù)男阅堋Ｒ簿褪钦f，當(dāng)UE采用與SU-MIMO的等級1反饋相同的方式生成CQI及PMI以將他們傳送至BS時，UE不會傳送有關(guān)BS內(nèi)所調(diào)度的另一 UE對相同信道的干擾的信息，因此由相應(yīng)UE傳送至BS的CQI與實(shí)際信道環(huán)境存在差異，因?yàn)镃QI并未反映UE之間的干擾情況。為解決該問題，MU-MIMO系統(tǒng)可執(zhí)行如圖3和圖4所示的UE信道信息反饋。圖3示出了可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施方式的SU-MIMO及MU-MIMO系統(tǒng)中的UE的反饋過程的示例。如圖3所示，根據(jù)圖2的方法，每一 UE接收來自BS的CSI-RS，以估計(jì)信道狀態(tài)。之后，該UE執(zhí)行將所估計(jì)的信道狀態(tài)反饋至BS的CQI反饋過程，同時識別傳輸模式。通過該識別，當(dāng)識別出的傳輸模式為SU-MIMO時，UE在搜索最佳預(yù)編碼器(PC)或后解碼器(PDC) 之后，反饋PMI。同時，通過傳輸模式的識別，當(dāng)傳輸模式為MU-MIMO時，UE生成與另一 UE的協(xié)方差矩陣或向量，并將其反饋至BS。接收每一 UE的協(xié)方差矩陣及PMI的BS首先通過使用CQI、PMI以及協(xié)方差矩陣來切換至是支持SU-MIMO還是MU-MIM0。當(dāng)BS支持MU-MIMO時，BS選擇將被支持的UE，并將數(shù)據(jù)預(yù)編碼為對應(yīng)于每一 UE的預(yù)編碼矩陣。以下參考圖4更為詳細(xì)地討論該過程的描述。然而，在此方法中，相比于SU-MIMO中的PMI，協(xié)方差矩陣及向量一般具有較大的數(shù)據(jù)尺寸，從而存在增大反饋開銷的缺陷。圖4為BS的MIMO切換方法及預(yù)編碼的流程圖。參見圖4，BS接收來自UE的針對每一傳播信道的PMI、CSI及CQI的反饋，根據(jù)PMI 或CSI確定每一 UE的預(yù)編碼器，并根據(jù)圖3所示的預(yù)編碼矩陣執(zhí)行預(yù)編碼。進(jìn)一步地，BS根據(jù)傳送反饋至該BS的具體UE的CQI，識別信道質(zhì)量(下文中被稱之為“CQ”)是否超出所需信道容量。當(dāng)CQ超出所需信道容量且BS支持SU-MIMO時，BS請求來自UE的CSI反饋以切換至MU-MIM0，同時保持當(dāng)前SU-MIMO直至BS接收到來自UE的下一 CSI。當(dāng)CQ并未超出所述信道容量且BS支持當(dāng)前MU-MIMO時，BS請求來自UE的CSI反饋以切換至SU-MIM0，同時保持當(dāng)前MU-MIMO直至BS接收到來自UE的下一 CSI。也就是說，如圖3所示，在執(zhí)行SU-MIMO的同時，每一 UE使用參考信號來對下行鏈路傳播信道進(jìn)行估計(jì)，確定適于被估計(jì)傳播信道的預(yù)編碼方法，并通過使用參考信號來測量信道容量或信道質(zhì)量。PMI作為有關(guān)將被應(yīng)用于每一 UE的預(yù)編碼器的信息而被報告至BS，且CQI作為有關(guān)所測量的信道容量/信道質(zhì)量的信息而被報告至BS。在此，針對每一 UE,邏輯上應(yīng)該存在一預(yù)編碼器，且根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法，該預(yù)編碼器可為針對每一 UE在物理上獨(dú)立的塊?？蛇x地，所述預(yù)編碼器在邏輯上被指派給信號物理塊以順序生成針對UE的預(yù)編碼器，并根據(jù)每一 UE所報告的信道信息執(zhí)行預(yù)編碼，或可根據(jù)預(yù)編碼方法來同時執(zhí)行針對UE的預(yù)編碼。同時，在執(zhí)行MU-MIMO時，BS應(yīng)該抓取UE的信道之間的相關(guān)性。每一 UE以各種形式傳送有關(guān)信道矩陣的傳播信道的信道狀態(tài)信息(CSI)至BS，并且該BS對每一 UE所傳送的信道信息進(jìn)行比較以抓取UE的信道之間的相關(guān)性。BS選擇SU/MU-MIM0模式，且每一 UE根據(jù)BS的命令確定反饋方法。如圖4所示，BS在以下情況下通知UE進(jìn)行傳輸模式切換。首先，所述情況對應(yīng)于該情形需要切換至SU-MIM0，因?yàn)橥ㄟ^MU-MIMO接入的UE 的信道容量很小。其次，所述情況對應(yīng)于該情形需要嘗試切換至MU-MIM0，因?yàn)橄啾扔谛诺廊萘?，通過SU-MIMO接入的UE的所需信息傳輸速率很小。在上述傳輸模式切換情形中，BS確定傳輸模式切換，并請求將反饋方法切換至相應(yīng)UE。此時，如果相應(yīng)UE接收到傳輸模式切換請求并切換反饋模式，則新的反饋傳輸會生成依據(jù)該模式切換的延遲。該延遲可被稱之為模式切換延遲。進(jìn)一步地，在使用圖3和圖4的方法的情形下，會出現(xiàn)問題，即無法辨認(rèn)模式切換之后的性能。也就是說，無法辨認(rèn)當(dāng)通過SU-MIMO接收服務(wù)的UE的接入方法被變?yōu)橥ㄟ^ MU-MIMO的接入方法時的性能退化程度以及支持UE的MU-MIMO被切換至SU-MIMO時的性能增強(qiáng)程度。這兩種情形中較為嚴(yán)重的情形對應(yīng)于SU-MIMO被切換至MU-MIMO的情形，且在此情形中，快速切換實(shí)際上是不可能的，因?yàn)闊o法預(yù)測性能退化。簡而言之，如圖3和圖4所示，在MU-MIMO的支持下使用協(xié)方差矩陣或向量來反饋有關(guān)UE的信道之間的相關(guān)性的信息的情形下，會增大反饋開銷，且存在難以動態(tài)切換或快速切換的缺點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)BS執(zhí)行SU-MIMO與MU-MIMO之間的切換時，會產(chǎn)生延遲，且無法預(yù)測切換之后的性能。為解決該問題，本發(fā)明公開了一種在MU-MIMO系統(tǒng)中接收通過使用SU-MIM0的信道狀態(tài)信息而提取的信息的反饋以及選擇基于長期測量的預(yù)編碼的方法。進(jìn)一步地，本發(fā)明公開了一種通過使用基于長期測量的預(yù)編碼測量而確定的每一 UE的預(yù)編碼碼字信息以及接收來自每一 UE的兩個或更多個所提取信息(例如，PMI)，來選擇將在MU-MIMO中被支持的UE的方法。此外，本發(fā)明公開了一種通過使用基于長期測量的預(yù)編碼而確定的每一 UE的預(yù)編碼碼字，執(zhí)行SU-MIMO與MU-MIMO之間的動態(tài)切換的方法。更為具體地，根據(jù)本發(fā)明的確定碼字的方法包括以下步驟BS接收來自MU-MIMO 系統(tǒng)內(nèi)的兩個或更多個UE的PMI信息反饋；存儲兩個或更多個反饋周期期間傳送的PMI ； 以及根據(jù)所存儲的兩個或更多個反饋周期期間的PMI，確定每一 UE的允許UE之間的干擾最小化的預(yù)編碼器。在此，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)編碼器的確定包括由BS直接選擇預(yù)編碼器，或進(jìn)一步包括在識別適于每一 UE的信道估計(jì)的預(yù)編碼方法之后，選擇預(yù)編碼器，即來自具有設(shè)定尺寸的碼本的將由相應(yīng)預(yù)編碼器使用的預(yù)編碼碼字。進(jìn)一步地，所選預(yù)編碼碼字被用作與Ci等同的概念，即預(yù)編碼器或預(yù)編碼矩陣。下文中，為方便描述，所述預(yù)編碼碼字被稱之為預(yù)編碼器。傳送自UE的用于選擇預(yù)編碼器及UE以最小化干擾的信道狀態(tài)反饋信息可為PMI， 但本發(fā)明并不限于此。對于信道狀態(tài)反饋信息而言，可在另一當(dāng)前通信系統(tǒng)或未來新開發(fā)的通信系統(tǒng)中使用用于向BS通知UE的信道狀態(tài)的反饋信息之一。然而，本發(fā)明將PMI描述為通過使用信道狀態(tài)信息而提取的反饋信息的代表性示例。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明的預(yù)編碼矩陣索引(或預(yù)編碼器碼字選擇器、PMI)對應(yīng)于這樣的信息，UE通過該信息向BS報告所選預(yù)編碼器(該所選預(yù)編碼器被確定為適于每一 UE所估計(jì)的下行鏈路信道，并在之后由該UE直接選定)。所述預(yù)編碼矩陣索引包括除了 PMI之外通過信道測量而獲取的信息、或者用于幫助BS選擇預(yù)編碼器的信息。所述PMI通過UE的反饋或直接信令而被傳送給BS。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的選擇MU-MIMO系統(tǒng)內(nèi)將被支持的UE的方法包括以下步驟 BS接收來自MU-MIMO系統(tǒng)內(nèi)的兩個或更多個UE的PMI信息的反饋；存儲在兩個或更多個反饋周期期間傳送的PMI ；以及根據(jù)在該兩個或更多個反饋周期期間傳送的PMI，選擇最小化UE之間的干擾的兩個或更多個UE作為將被支持的UE。選擇針對每一 UE的預(yù)編碼碼字、預(yù)編碼器或預(yù)編碼矩陣以使得UE之間的干擾最小的步驟、或選擇將由MU-MIMO支持的UE的步驟可通過基于兩個或更多個反饋周期期間傳送的每一 UE的PMI來應(yīng)用一階預(yù)測方案及二階預(yù)測方案而實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，選擇針對每一 UE的預(yù)編碼碼字、預(yù)編碼器或預(yù)編碼矩陣以使得UE之間的干擾最小的步驟、或選擇將由MU-MIMO支持的UE的步驟可通過基于在兩個或更多個反饋周期期間傳送的每一 UE的PMI以及最佳伙伴信息來應(yīng)用一階預(yù)測方案或二階預(yù)測方案而實(shí)現(xiàn)。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量的預(yù)編碼確定設(shè)備的結(jié)構(gòu)。參見圖5，基于長期測量的預(yù)編碼確定設(shè)備500被包含于BS內(nèi)，且包含用于接收反饋?zhàn)訳E的PMI信息的接收機(jī)510、用于存儲在兩個或更多個反饋周期期間傳送的來自兩個或更多個UE的PMI信息的存儲單元520、以及用于通過使用存儲于存儲單元520內(nèi)的PMI 信息來確定針對每一 UE的可最小化UE之間的干擾的預(yù)編碼信息的預(yù)編碼器選擇器530。根據(jù)本發(fā)明的基于長期測量的預(yù)編碼為一般意義，即通過使用兩個或更多個PMI 來選擇預(yù)編碼碼字或預(yù)編碼器，且應(yīng)被解釋為與采用時間平均的長期預(yù)編碼不同的概念。所述預(yù)編碼器選擇器530基于存儲單元內(nèi)存儲的如表1所示的PMI信息，通過使用一階預(yù)測方案、二階或更高階預(yù)測方案中的一個或多個方案來選擇針對每一 UE的可最小化干擾的預(yù)編碼碼字或預(yù)編碼器。以下將參考表1-9來再次描述預(yù)編碼器選擇器的詳細(xì)操作。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基于長期測量的UE選擇設(shè)備的結(jié)構(gòu)。參見圖6，基于長期測量的UE選擇設(shè)備600被包含于BS內(nèi)，且包括用于接收反饋?zhàn)訫U-MIMO系統(tǒng)內(nèi)的兩個或更多個UE的PMI信息的接收機(jī)610、用于存儲在兩個或更多個反饋周期期間傳送的來自兩個或更多個UE的PMI信息的存儲單元620、以及用于通過使用存儲于存儲單元內(nèi)的PMI信息來選擇將由MU-MIMO支持的可最小化UE之間的干擾的UE組的UE選擇器630。所述UE選擇器630基于存儲單元620內(nèi)存儲的如表1所示的PMI信息，通過使用一階預(yù)測方案、二階或更高階預(yù)測方案來執(zhí)行選擇將由MU-MIMO支持的可最小化UE之間的干擾的UE組的功能。以下將參考表1至9，再次描述UE選擇器630的詳細(xì)操作。參見預(yù)編碼器選擇器530及UE選擇器630的更為詳細(xì)的功能，例如，如表1所示， 當(dāng)在3個反饋周期(TO至T2)期間將來自五個UE (UE0至UE4)的PMI存儲于存儲單元520中時，預(yù)編碼器選擇器530及UE選擇器630通過以下過程確定針對每一 UE的預(yù)編碼器以及將由MU-MIMO支持的UE組。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種在多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)天線系統(tǒng)中由BS(基站)選擇UE(用戶設(shè)備)的預(yù)編碼器的方法，該方法包括接收來自UE的通過使用信道狀態(tài)信息所提取的信息；以及參考所接收的通過使用確定時間期間的所述信道狀態(tài)信息所提取的信息，確定導(dǎo)致包括所述UE的不同UE之間的最少干擾的預(yù)編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)編碼器的確定對應(yīng)于以下步驟在所述確定時間期間，通過使用一階預(yù)測方案或二階或更高階預(yù)測方案來選擇針對兩個或更多個UE 的預(yù)編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，該方法進(jìn)一步包括由所述BS接收預(yù)編碼矩陣索引(PMI)的反饋，以確保來自兩個或更多個UE中的每一 UE的下行鏈路的接收信道性能，該P(yáng)MI為通過使用所述信道狀態(tài)信息所提取的信息； 存儲在兩個或更多個反饋周期期間傳送的每一 UE的反饋PMI ；以及參考所存儲的每一UE的PMI，確定導(dǎo)致所述兩個或更多個UE之間的最少干擾的一組預(yù)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在兩個或更多個反饋周期期間抓取所述兩個或更多個UE之間的PMI訛誤關(guān)系之后，由一階預(yù)測方案或二階預(yù)測方案確定針對每一 UE的導(dǎo)致最少干擾的預(yù)編碼器。
5.一種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中由BS選擇UE的方法，該方法包括 接收來自UE的通過使用信道狀態(tài)信息所提取的信息；以及參考所接收的通過使用確定時間期間的所述信道狀態(tài)信息所提取的信息，將導(dǎo)致UE 之間的最少干擾的兩個或更多個UE確定為將被支持的一組UE。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，該方法進(jìn)一步包括由所述BS接收預(yù)編碼矩陣索引(PMI)的反饋，以確保來自MU-MIMO系統(tǒng)中的兩個或更多個UE中的每一 UE的下行鏈路的接收信道性能，該P(yáng)MI為通過使用所述信道狀態(tài)信息所提取的信息；存儲在兩個或更多個反饋周期期間反饋的每一 UE的所述PMI ；以及參考所存儲的每一 UE的PMI，確定將由MU-MIMO支持的、導(dǎo)致UE之間的最少干擾的一組UE。
7.一種由支持單用戶MIMO (SU-MIMO)天線及MU-MIMO的BS執(zhí)行的切換方法，該切換方法包括接收來自兩個或更多個UE的用于估計(jì)兩個或更多個反饋周期期間的下行鏈路信道狀態(tài)的信息；通過使用所接收的信息來提取UE之間的多接入干擾； 確定將被支持的導(dǎo)致所述兩個或更多個UE之間的最少干擾的一組UE ； 為包含于所述將被支持的一組UE內(nèi)的每一 UE選擇預(yù)編碼器；以及在考慮有關(guān)所確定的將被支持的UE以及所選預(yù)編碼器的信息的情況下，根據(jù)MU-MIMO 模式的性能預(yù)測值以及SU-MIMO模式的性能預(yù)測值，執(zhí)行所述SU-MIMO模式與所述MU-MIMO 模式之間的切換，其中所述用于估計(jì)所述下行鏈路信道狀態(tài)的信息含有以下信息中的至少一者有關(guān)所述UE所測量的信道質(zhì)量指示符(CQI)的信息、以及有關(guān)被選擇以確保所述UE的下行鏈路的接收信道性能的PMI的信息。
8.一種用于支持SU-MIMO天線以及MU-MIMO的設(shè)備，該設(shè)備包括接收機(jī)，用于接收來自UE的有關(guān)預(yù)編碼的指示信息，該指示信息為下行鏈路測量之后所提取的信息；存儲單元，用于存儲在兩個或更多個反饋周期期間接收自兩個或更多個UE的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息；以及預(yù)編碼器選擇器，用于通過使用所述存儲單元內(nèi)存儲的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息， 確定針對每一 UE的導(dǎo)致UE之間的最少干擾的預(yù)編碼信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述預(yù)編碼器選擇器根據(jù)在所述兩個或更多個反饋周期期間傳送的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息來抓取UE之間的一階或二階PMI訛誤關(guān)系， 并之后通過一階預(yù)測方案或二階預(yù)測方案確定針對每一 UE的導(dǎo)致最少干擾的預(yù)編碼器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，該設(shè)備進(jìn)一步包括接收機(jī)，用于接收來自所述兩個或更多個UE的依據(jù)所述下行鏈路測量的信道狀態(tài)指示符(CQI)信息；以及UE選擇器，用于通過使用所述CQI信息以及存儲于所述存儲單元內(nèi)的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息，選擇將由MU-MIMO支持的導(dǎo)致UE之間的最少干擾的一組UE。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述UE選擇器根據(jù)在所述兩個或更多個反饋周期期間傳送的所述有關(guān)預(yù)編碼的指示信息來抓取UE之間的一階或二階PMI訛誤關(guān)系，并之后通過一階預(yù)測方案或二階預(yù)測方案確定將被支持的導(dǎo)致最少干擾的一組UE。
12.—種用于支持SU-MIMO天線以及MU-MIMO的設(shè)備，該設(shè)備包括接收機(jī)，用于接收來自MU-MIMO模式中的兩個或更多個UE的預(yù)編碼矩陣索引信息，該預(yù)編碼矩陣索引信息為通過使用信道狀態(tài)信息所提取的信息；MU-MIMO支持單元，用于通過使用兩個或更多個反饋周期期間傳送的來自所述兩個或更多個UE的所述預(yù)編碼矩陣索引信息來確定將被支持的導(dǎo)致所述兩個或更多個UE之間的最少干擾的UE、通過針對所確定的將被支持的UE中的每一 UE的預(yù)編碼器來預(yù)測 MU-MIMO中的性能、并將所預(yù)測的性能傳遞至切換單元；SU-MIMO支持單元，用于根據(jù)通過使用來自SU-MIMO模式中的UE的信道狀態(tài)信息所提取的信息(PMI)來確定將被支持的UE的預(yù)編碼器、預(yù)測所述SU-MIMO模式中的性能、并將所預(yù)測的性能傳遞至所述切換單元；以及所述切換單元，用于基于傳遞自所述MU-MIMO支持單元及所述SU-MIMO支持單元的信息，執(zhí)行SU-MIMO模式與MU-MIMO模式之間的切換。
13.—種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中反饋UE的信道信息的方法，該反饋方法包括 接收來自長期BS的參考信號；通過使用所接收的參考信號，估計(jì)下行鏈路接收信道； 選擇適于被估計(jì)信道的預(yù)編碼矩陣； 將針對該預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣索引反饋至所述BS ；以及反饋在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息，以選擇將由MU-MIMO支持的UE。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在反饋所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的過程中，在兩個或更多個反饋周期期間將所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息反饋至所述BS。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的反饋方法，其中在反饋所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的過程中，在所述兩個或更多個反饋周期期間周期性地或非周期性地將所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息反饋至所述BS。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的反饋方法，其中所述參考信號對應(yīng)于由BS傳送的用于估計(jì)下行鏈路信道的CSI-RS (信道狀態(tài)信息-參考信號)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的反饋方法，其中在選擇所述預(yù)編碼矩陣的過程中，選擇兩個或更多個預(yù)編碼矩陣，且在反饋所述預(yù)編碼矩陣索引的過程中，在兩個或更多個反饋周期期間將針對所述兩個或更多個預(yù)編碼矩陣的兩個或更多個預(yù)編碼矩陣索引反饋至所述 BS0
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的反饋方法，其中反饋所述預(yù)編碼矩陣索引的過程中的所述兩個或更多個反饋周期與反饋所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的過程中的所述兩個或更多個反饋周期彼此相同。
19.一種在MU-MIMO天線系統(tǒng)中由BS接收信道的方法，該方法包括接收來自一個或多個UE的預(yù)編碼矩陣索引的反饋，該預(yù)編碼矩陣索引針對適于長期下行鏈路接收信道的預(yù)編碼矩陣；以及從所述一個或多個UE接收在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的反饋，以使得所述BS選擇將由MU-MIMO支持的UE。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在接收所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的反饋的過程中，該多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息在兩個或更多個反饋周期期間反饋?zhàn)运鲆粋€或多個 UE。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在接收所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的反饋的過程中，該多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息在兩個或更多個反饋周期期間周期性地或非周期性地反饋?zhàn)运鲆粋€或多個UE。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述參考信號對應(yīng)于由BS傳送的用于估計(jì)下行鏈路信道的CSI-RS (信道狀態(tài)信息-參考信號)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在接收所述預(yù)編碼矩陣索引的反饋的過程中， 針對兩個或更多個預(yù)編碼矩陣的兩個或更多個預(yù)編碼矩陣索引在兩個或更多個反饋周期期間被反饋至所述BS。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中反饋所述預(yù)編碼矩陣索引的過程中的所述兩個或更多個反饋周期與反饋所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息的過程中的所述兩個或更多個反饋周期彼此相同。
25.—種MU-MIMO天線系統(tǒng)中的終端，該終端包括參考信號接收裝置，用于接收來自長期BS的參考信號；信道信息搜索裝置，用于通過使用所接收的參考信號估計(jì)下行鏈路接收信道；選擇適于被估計(jì)信道的預(yù)編碼矩陣；向所述BS反饋針對所述預(yù)編碼矩陣的預(yù)編碼矩陣索引；以及反饋導(dǎo)致較少干擾的多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息，以使得在所述BS使用所述預(yù)編碼矩陣時所述BS選擇將由MU-MIMO支持的UE。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的終端，其中所述信道信息搜索裝置在兩個或更多個反饋周期期間將所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息反饋至所述BS。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的終端，其中所述信道信息搜索裝置在所述兩個或更多個反饋周期期間周期性地或非周期性地將所述多個伙伴預(yù)編碼矩陣信息反饋至所述BS。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的終端，其中所述參考信號對應(yīng)于由BS傳送的用于估計(jì)下行鏈路信道的CSI-RS (信道狀態(tài)信息-參考信號)。
29.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的終端，其中所述信道信息搜索裝置選擇兩個或更多個預(yù)編碼矩陣，并在所述兩個或更多個反饋周期期間將針對所述兩個或更多個預(yù)編碼矩陣的兩個或更多個預(yù)編碼矩陣索引反饋至所述BS。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的終端，其中，期間反饋所述預(yù)編碼矩陣索引的所述兩個或更多個反饋周期與期間反饋所述伙伴預(yù)編碼矩陣信息的所述兩個或更多個反饋周期彼此相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更為具體地涉及一種用于在接收通過使用來自多用戶MIMO通信系統(tǒng)中的每一終端(UE)的信道狀態(tài)信息而得到的信息之后，基于給定時間周期內(nèi)所獲取的測量選擇預(yù)編碼器的方法/設(shè)備；涉及用于選擇UE的方法/設(shè)備；以及涉及使用該方法的節(jié)點(diǎn)間切換方法和設(shè)備。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)在MU-MIMO系統(tǒng)中，基站可在不增大反饋開銷的情況下通過僅使用與SU-MIMO模式中的反饋信息相同的反饋信息(例如，PMI)執(zhí)行基于長期測量的預(yù)編碼，來確定MU-MIMO支持的UE組及針對每一UE的預(yù)編碼器，以避免或最小化UE之間的干擾。
文檔編號H04B7/04GK102460998SQ201080033861
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者徐成辰, 樸景敏, 李建軍 申請人:株式會社泛泰