多用戶多輸入多輸出的自適應信令和反饋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了多用戶多輸入多輸出的自適應信令和反饋，實施方式認識到：如果在鏈路自適應和/或數據解調過程中其它參數被提供給用戶設備（UE），則多用戶多輸入多輸出（MU-MIMO）性能可大大地增強。認識到這樣的信令引起的開銷，實施方式提供僅識別并發(fā)送在所述UE上已知時可產生較大增益提高的那些參數的MU-MIMO增強解決方案。在一個實施方式中，信息的信令速率可適應信道和部署條件。在另一個實施方式中，可根據不同時間尺度變化的不同參數以不同速率被信令發(fā)送至所述UE。
【專利說明】多用戶多輸入多輸出的自適應信令和反饋
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年4月22日提交的美國臨時申請?zhí)?1/814, 559和2014年4 月18日提交的美國申請14/256, 712的權益，其全部內容通過引用的方式并入本文。

【技術領域】
[0003] 本發(fā)明一般涉及增強多用戶多輸入多輸出（MU-MM0)無線通信。

【背景技術】
[0004] 在多用戶多輸入多輸出（MU-MIM0)中，基站采用多個發(fā)射天線來在相同時間和頻 率資源上服務多個用戶設備（UE)。為了減少多個傳輸數據流之間的干擾，基站在傳輸之前 預編碼數據流以建立從基站到由MU-MM0數據傳輸服務的各個UE的空間正交路徑。


【發(fā)明內容】

[0005] 根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種接入點（AP)，包括：存儲指令的存儲器；和處 理器電路，被配置為通過執(zhí)行所述指令用于：確定多用戶多輸入多輸出（MU-MM0)數據傳 輸的參數；基于所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的經確定的所述參數確定用于所述多用 戶多輸入多輸出數據傳輸的潛在成員的多用戶多輸入多輸出參數集；以及將所述多用戶多 輸入多輸出參數集信令發(fā)送至所述潛在成員，以通過所述潛在成員用于鏈路自適應階段。
[0006] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的所述參數包括總傳輸排名、每個成 員排名限制，或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的功率分配。
[0007] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為從多個多用戶多輸入多輸出參數集中選 擇所述多用戶多輸入多輸出參數集。
[0008] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示多用戶多輸入多輸出特定信道質量 指示符（CQI)計算是否在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用。
[0009] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示多用戶多輸入多輸出特定信道質量 指示符計算在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用，且其中，所述多用戶多輸 入多輸出參數集還指示用于所述多用戶多輸入多輸出特定信道質量指示符計算的信道質 量指示符計算方法。
[0010] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示所述多用戶多輸入多輸出特定預編 碼矩陣指示符（PMI)計算是否在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用。
[0011] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示所述多用戶多輸入多輸出特定預編 碼矩陣指示符計算在鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用，并且其中，所述多用戶 多輸入多輸出參數集進一步指示用于所述多用戶多輸入多輸出特定預編碼矩陣指示符計 算的預編碼矩陣指示符計算方法。
[0012] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示總傳輸排名、所述潛在成員的排名， 或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的功率分配。
[0013] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示在所述鏈路自適應階段期間由所述 潛在成員進行的預編碼矩陣指示符（PMI)計算的預編碼器碼本子集限制。
[0014] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為將對應于所述多用戶多輸入多輸出參數 集的索引信令發(fā)送至所述潛在成員。
[0015] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為：識別所述多用戶多輸入多輸出數據傳 輸的成員組；以及如果所述潛在成員屬于識別的所述成員組，則在所述多用戶多輸入多輸 出數據傳輸期間，將與參考信號相關聯的天線端口或所識別的所述成員組的另一成員的調 制方案信令發(fā)送至所述潛在成員。
[0016] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為：用多個動態(tài)指示參數集預配置所述潛 在成員；以及將對應于所述多個動態(tài)指示參數集中的所選擇的動態(tài)指示參數集的索引信令 發(fā)送至所述潛在成員，其中，所選擇的所述動態(tài)指示參數集包括與所述參考信號相關聯的 所述天線端口或所識別的所述成員組的所述另一成員的所述調制方案。
[0017] 根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種由接入點（AP)執(zhí)行的方法，包括：確定多用 戶多輸入多輸出（MU-MIM0)數據傳輸的參數；基于所述多用戶多輸入多輸出傳輸數據的經 確定的所述參數確定用于所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的潛在成員的多用戶多輸入 多輸出參數集；和將所述多用戶多輸入多輸出參數集信令發(fā)送至所述潛在成員，以通過所 述潛在成員用于鏈路自適應階段。
[0018] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的參數包括總傳輸排名、每個成員排 名限制，或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的功率分配。
[0019] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示：多用戶多輸入多輸出特定信道質 量指示符（CQI)計算是否在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用。如果所述多 用戶多輸入多輸出特定信道質量指示符計算將由所述潛在成員使用，則信道質量指示符計 算方法用于所述多用戶多輸入多輸出特定信道質量指示符計算；多用戶多輸入多輸出特定 預編碼矩陣指示符（PMI)計算在鏈路自適應階段過程中是否由潛在成員使用；以及如果所 述多用戶多輸入多輸出特定預編碼矩陣指示符計算將由潛在成員使用，則預編碼矩陣指示 符計算方法用于所述多用戶多輸入多輸出特定預編碼矩陣指示符計算。
[0020] 優(yōu)選地，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示總傳輸排名、所述潛在成員的排名， 或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的功率分配，或在所述鏈路自適應階段期間 由所述潛在成員進行的預編碼矩陣指示符（PMI)計算的預編碼器碼本子集限制。
[0021] 優(yōu)選地，該方法還包括：識別所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的成員組；并且 如果所述潛在成員屬于所識別的所述成員組，則在所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸期間 將與參考信號相關聯的天線端口或所識別的所述成員組的另一成員的調制方案信令發(fā)送 至所述潛在成員。
[0022] 根據本發(fā)明的又一方面，提供了一種用戶設備（UE)，包括：存儲指令的存儲器；和 處理器電路，被配置為通過執(zhí)行所述指令用于：接收與多用戶多輸入多輸出數據傳輸相關 聯的多用戶多輸入多輸出（MU-MIM0)參數集；根據所述多用戶多輸入多輸出參數集計算信 道質量指示符（CQI)和預編碼矩陣指示符（PMI);以及將所述信道質量指示符和所述預編碼 矩陣指示符信令發(fā)送至網絡實體。
[0023] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為：根據由所述多用戶多輸入多輸出參數 集指示的多用戶多輸入多輸出特定信道質量指示符計算方法計算所述信道質量指示符。
[0024] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為：根據多用戶多輸入多輸出特定預編碼 矩陣指示符計算方法或由多用戶多輸入多輸出參數集所指示的預編碼碼本子集限制計算 所述預編碼矩陣指示符。
[0025] 優(yōu)選地，所述處理器電路進一步被配置為：在所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸 期間接收與參考信號相關聯的天線端口或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的成員的調 制方案；和使用所述天線端口或所述調制方案來估計由于所述多用戶多輸入多輸出數據傳 輸中的所述成員引起的小區(qū)內干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 結合到本文并形成本說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明并與說明書一起進一步 用于解釋本發(fā)明的原理并使相關領域的技術人員制作和使用本發(fā)明。
[0027] 圖1A至圖1B示出實施方式可被實施或實踐的示例環(huán)境。
[0028] 圖2至圖5示出根據實施方式的示例過程。
[0029] 將參照附圖描述本發(fā)明。一般而言，在其中首次出現元件的附圖通常由相應的參 考號中的最左邊數字指示。

【具體實施方式】
[0030] 為了討論的目的，術語"模塊"應被理解為包括軟件、固件和硬件(諸如一個或多個 電路、微芯片，處理器或裝置，或它們的任意組合）中的至少一個，和它們的任意組合物。此 夕卜，應理解，每個模塊可包括實際裝置中的一個或一個以上組件，且形成所述模塊的一部分 的每個組件可協同或獨立于形成模塊的一部分的任何其它組件起作用。相反，本文所述的 多個模塊可表示實際裝置中的單個組件。此外，模塊中的組件可處于單個裝置中或以有線 或無線方式分布在多個裝置中。
[0031] 為了這個討論的目的，術語"處理器電路"應理解為包括一個或多個以下裝置：電 路、處理器，或它們的組合。例如，電路可包括模擬電路、數字電路、狀態(tài)機邏輯、其它結構的 電子硬件，或它們的組合。處理器可包括微處理器、數字信號處理器（DSP)或其它硬件處理 器。處理器可被"硬編碼"有根據本文所述的實施方式來進行相應功能的指令?？商娲?， 處理器可訪問內部或外部的存儲器以檢索存儲在存儲器中的指令，當由處理器執(zhí)行時，所 述指令進行與處理器相關聯的對應功能。
[0032] 在下面的公開中，有時使用由長期演進（LTE)標準定義的術語。例如，術語 "eNodeB"或"eNB"被用于指在其它標準中通常被描述為基站（BS)或基站收發(fā)器臺（BTS) 的術語。術語"用戶設備（UE)"指被用于在其它標準中通常被描述為移動臺（MS)或移動終 端的術語。然而，如本領域技術人員基于本文的教導將顯而易見的，實施方式不限于LTE標 準且可被應用到其它無線通信標準，包括但不限于WiMAX、WCDMA、WLAN和藍牙。因此，根據 實施方式，本文的公開中的eNB可更一般地是接入點（AP)，其中AP涵蓋接入點(例如，WLAN AP、藍牙AP等)、基站，或終止與移動終端的空中接口的其它網絡實體。
[0033] 圖1A至圖1B示出實施方式可根據其被實現或實施的示例環(huán)境100。示例環(huán)境100 被提供僅用于示出的目的且不限制實施方式。如圖1A所示，示例環(huán)境100包括演進節(jié)點B (eNB) 102和多個用戶設備（UE) 104a、104b、104c和104d。為了本討論的目的，假設用戶設 備104a、104b、104c和104d在基站102的無線服務范圍內。
[0034] 在一個實施方式中，如圖1B所示，基站102包括但不限于處理器電路106、存儲 器108和收發(fā)器116。存儲器108存儲指令，當通過處理器電路106執(zhí)行時所述指令使得 eNB102執(zhí)行本文描述的功能。收發(fā)器116包括發(fā)送和接收電路，其允許eNB102與UE (諸 如UE104a、104b、104c和104d)無線通信。類似地，UE104a、104b、104c和104d每個可包括 但不限于處理器電路110、存儲器112和收發(fā)器114。存儲器112存儲指令，當通過處理器 電路110執(zhí)行時所述指令使得UE104進行本文描述的功能。收發(fā)器114包括發(fā)送和接收電 路，其允許UE與eNB (諸如eNB102)無線通信。
[0035] 在一個實施方式中，eNB102包括多個傳輸天線(例如，4、8等)(圖1B中未示出），其 可同時使用來服務UE104a、104b、104c和104d中的一個或多個。在一個實施方式中，eNB102 可同時使用多個傳輸天線來服務UE104a、104b、104c和104d中的單個。被稱為單用戶多輸 入多輸出（SU-MM0)的這種傳輸模式涉及在相同頻率資源上從多個天線同時傳輸數據流， 以實現對所預期UE接收方的波束形成效果。
[0036] 在另一個實施方式中，eNB102可采用多個傳輸天線來在相同時間和頻率資源上、 以被稱為多用戶多輸入多輸出（MU-的ΜΜ0)的傳輸模式服務多個UE104a、104b、104c和 104d。例如，eNB102可在相同時間和頻率資源上將專用數據流（也被稱為"層"）傳輸至 UE104a、104b和104c。在一個實施方式中，數據流在傳輸之前被預編碼（由與傳輸預編碼矩 陣v的乘法)，使得從eNB102到UE104a、104b和104c的有效下行鏈路信道（H. V，其中H=[H1 H2 H3]代表下行鏈路信道）包括空間正交(或大致正交）的路徑。其結果是，數據流可在相 同時間和頻率資源上被傳輸到它們各自的預期的UE接收方，而彼此沒有干擾或有最小干 擾。在另一個實施方式中，數據流可被預編碼使得每個數據流被波束成型為其預期的UE接 收方。
[0037] 通過利用如以上所述的網絡環(huán)境的空間復用增益，MU-MM0可導致高頻譜效率。從 公平角度來看，MU-MM0也對網絡運營商具有吸引力，因為與SU-MM0相比，UE可以較低延 遲被分配資源。然而，與SU-MM0不同，常規(guī)系統(tǒng)中的MU-MM0的可實現增益取決于幾個因 素。
[0038] 例如，MU-MM0的可實現增益可對網絡的負載(例如，網絡中的UE的"數據就緒"的 數量，g卩eNB可從其中選擇用于MU-MM0數據傳輸）和MU-MBTO組的大小敏感。此外，增益 可取決于用于MU-MM0組的預編碼矩陣指示符（PMI)(其形成發(fā)射預編碼矩陣v)的相關性 (例如，預編碼下行鏈路信道的路徑之間的空間分離的量取決于PMI的相關性)，和PMI可從 其中選擇的碼本的粒度(或限制PMI選擇的任何配置的碼本子集限制)。此外，MU-MM0增 益可對用于MU-MM0組成員的調制方案(例如，一些調制方案導致難以在非預期UE上除去 的類似高斯（Gaussian)噪聲）以及UE預測信道質量指示符（CQI)的準確性(其在自適應的 基礎上由UE向eNB確定并報告且由eNB基于其選擇調制方案）敏感。
[0039] MU-MM0可實現增益對上述因素的靈敏度主要是由于在常規(guī)MU-MM0中在鏈路自 適應和數據解調兩者過程中UE缺乏了解共同調度的UE引起的。具體而言，在鏈路自適應 過程中，UE假設可在數學上由下式描述的輸入-輸出關系：
[0040] y=Hxp+n (1)
[0041] 其中，y表示接收信號，Η表示從eNB到UE的下行鏈路信道(其可在物理下行鏈路 共享信道（PDSCH)的信道狀態(tài)信息參考信號（CSI-RS)資源上由UE來測量)，x p表示數據符 號，且η表示噪聲(其可在干擾管理資源（MR)或取決于傳輸模式H)SCH的小區(qū)特定參考信 號（CRS)資源上由UE來測量)。
[0042] 基于上述輸入輸出模型假設，UE計算從eNB的下行鏈路信道Η的估計，并且使用 信道估計來選擇ΡΜΙ和CQI (其分別標識在傳輸到UE中由eNB使用的傳輸預編碼和調制和 編碼方案（MCS))。例如，UE可選擇ΡΜΙ/CQI組合，其提供信道的所需容量(例如，數據速率） (同時滿足預定義的錯誤率)。UE將所選擇的PMI和CQI信令發(fā)送至eNB，其根據所報告的 PMI和CQI將鏈路調適到UE。
[0043] 然而，上述模型假設對于MU-MM0是次優(yōu)化的，因為其假設對于鏈路自適應，數據 解調的干涉條件相同，這大致對于SU-MM0是真實的但對于MU-MM0不是真實的。更具體 而言，當上述模型假設等式（1)在現實中在MU-MM0數據傳輸過程中在UE上所接收的信號 (對于任何分頻帶'f'）在數學上可被寫為：

【權利要求】
1. 一種接入點（AP)，包括： 存儲指令的存儲器；和 處理器電路，被配置為通過執(zhí)行所述指令用于： 確定多用戶多輸入多輸出（MU-MMO)數據傳輸的參數； 基于所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的經確定的所述參數確定用于所述多用戶多 輸入多輸出數據傳輸的潛在成員的多用戶多輸入多輸出參數集；以及 將所述多用戶多輸入多輸出參數集信令發(fā)送至所述潛在成員，以通過所述潛在成員用 于鏈路自適應階段。
2. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的所述參 數包括總傳輸排名、每個成員排名限制，或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的 功率分配，并且所述處理器電路進一步被配置為從多個多用戶多輸入多輸出參數集中選擇 所述多用戶多輸入多輸出參數集。
3. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示多用戶 多輸入多輸出特定信道質量指示符（CQI)計算是否在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛 在成員使用，并且所述多用戶多輸入多輸出參數集指示多用戶多輸入多輸出特定信道質量 指示符計算在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用，且其中，所述多用戶多輸 入多輸出參數集還指示用于所述多用戶多輸入多輸出特定信道質量指示符計算的信道質 量指示符計算方法。
4. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示所述多 用戶多輸入多輸出特定預編碼矩陣指示符（PMI)計算是否在所述鏈路自適應階段期間將由 所述潛在成員使用，并且所述多用戶多輸入多輸出參數集指示所述多用戶多輸入多輸出特 定預編碼矩陣指示符計算在所述鏈路自適應階段期間將由所述潛在成員使用，并且其中， 所述多用戶多輸入多輸出參數集進一步指示用于所述多用戶多輸入多輸出特定預編碼矩 陣指示符計算的預編碼矩陣指示符計算方法。
5. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述多用戶多輸入多輸出參數集指示總傳輸 排名、所述潛在成員的排名，或所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的數據流的功率分配，并 且所述多用戶多輸入多輸出參數集指示在所述鏈路自適應階段期間由所述潛在成員進行 的預編碼矩陣指示符（PMI)計算的預編碼器碼本子集限制。
6. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述處理器電路進一步被配置為將對應于所 述多用戶多輸入多輸出參數集的索引信令發(fā)送至所述潛在成員。
7. 根據權利要求1所述的接入點，其中，所述處理器電路進一步被配置為： 識別所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸的成員組；以及 如果所述潛在成員屬于識別的所述成員組，則在所述多用戶多輸入多輸出數據傳輸期 間，將與參考信號相關聯的天線端口或所識別的所述成員組的另一成員的調制方案信令發(fā) 送至所述潛在成員。
8. 根據權利要求7所述的接入點，其中，所述處理器電路進一步被配置為： 用多個動態(tài)指示參數集預配置所述潛在成員；以及 將對應于所述多個動態(tài)指示參數集中的所選擇的動態(tài)指示參數集的索引信令發(fā)送至 所述潛在成員，其中，所選擇的所述動態(tài)指示參數集包括與所述參考信號相關聯的所述天 線端口或所識別的所述成員組的所述另一成員的所述調制方案。
9. 一種由接入點（AP)執(zhí)行的方法，包括： 確定多用戶多輸入多輸出（MU-MMO)數據傳輸的參數； 基于所述多用戶多輸入多輸出傳輸數據的經確定的所述參數確定用于所述多用戶多 輸入多輸出數據傳輸的潛在成員的多用戶多輸入多輸出參數集；以及 將所述多用戶多輸入多輸出參數集信令發(fā)送至所述潛在成員，以通過所述潛在成員用 于鏈路自適應階段。
10. -種用戶設備（UE)，包括： 存儲指令的存儲器；和 處理器電路，被配置為通過執(zhí)行所述指令用于： 接收與多用戶多輸入多輸出數據傳輸相關聯的多用戶多輸入多輸出（MU-MIMO)參數 集； 根據所述多用戶多輸入多輸出參數集計算信道質量指示符（CQI)和預編碼矩陣指示符 (PMI);以及 將所述信道質量指示符和所述預編碼矩陣指示符信令發(fā)送至網絡實體。
【文檔編號】H04B7/04GK104113364SQ201410163019
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權日:2013年4月22日
【發(fā)明者】克里希納·戈馬達姆, 喬爾杰·圖吉口維斯 申請人:美國博通公司