CN102812646A

CN102812646A - 用于多用户mimo系统的反馈

Info

Publication number: CN102812646A
Application number: CN2011800144869A
Authority: CN
Inventors: 托尔斯滕·维尔德; 艾尔玛·施米德贝格尔
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-12-05
Also published as: JP5554875B2; WO2011120760A1; EP2375581B1; EP2375581A1; TW201220744A; KR20130007604A; KR101412455B1; BR112012024858A2; JP2013524592A; US20130022021A1; TWI434532B

Abstract

本发明涉及一种用于无线电通信系统(1)的具有SDMA能力的小区C的基站BS，其适于：接收指示预编码矢量(w)的有序集合中的初级预编码矢量(w_PMI)的预编码矢量信息PMI；当使用所述初级预编码矢量(w_PMI)来调度第一用户设备(UE1)时，接收指示信道质量的信道质量信息CQI；当使用来自依据所述初级预编码矢量(W_PMI)选择的次级预编码矢量的预界定有序集合的次级预编码矢量(W_PCI)在相同时间及频率资源上调度第二用户设备(UE2)时，接收指示信道质量的降级的信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)；所述基站BS进一步适于：基于所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)的接收次序来使所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)与所选择的有序集合的对应次级预编码矢量(W_FCI)相关。本发明还涉及用户设备(UE1、UE2)、小区C、无线电通信系统(1)，且涉及一种对应的方法。

Description

用于多用户MIMO系统的反馈

技术领域

本发明涉及电信领域，且更特定来说，涉及包含至少一个具有空分多路复用(SDMA)能力的小区的无线电通信网络。

背景技术

这部分介绍可能有助于促进对本发明的更好的理解的方面。因此，这部分的陈述应在此背景下阅读，且不应被理解为对现有技术中的内容或不在现有技术中的内容的承认。

在支持带有下行链路预编码的多输入多输出(MIMO)的无线电通信网络(例如，长期演进(LTE)类型的系统)中，预编码矢量的预界定有序集合(码簿)在基站处及在由所述基站服务的用户设备处是已知的。为寻找用于到特定用户设备的下行链路传输的最佳预编码矢量(或预编码矩阵)，确定优选的预编码矢量，所述优选的预编码矢量通常优化某最佳性度量(例如，根据特定调度标准的传输吞吐量)。接着，当使用初级预编码矢量来在特定时间及频率资源(块)上调度用户设备时，将为码簿的预编码矢量的有序集合中的一者编制索引的优选的预编码矢量索引(PMI)与指示信道质量的信道质量指示符一起反馈到基站。信道质量信息可接着用于为使用最佳预编码矢量的到用户设备下行链路传输选择适当的传输格式(调制及编码方案)。

然而，以此方式，带有下行链路预编码的MIMO仅被提供到单个用户，而没有提供用于多用户MIMO(即，用于将在同一资源上同时调度两个或两个以上用户的情形)的解决方案。对于多用户MIMO，必须执行对最适合多用户传输的用户设备的组合的选择。在此方面，发明者已提出将优选的多用户MIMO配对伙伴的额外索引作为额外反馈信息提供到基站。当共同调度配对伙伴在相同多址资源上被服务时，此所谓的最佳同伴索引(BCI)可伴随有指示信道质量的(且因此，所要的传输格式的)的变化/降级的对应信道质量降级信息(delta-CQI)。任选地，可报告多个BCI+delta-CQI(导致较高的反馈额外开销)。

当仅提供单个BCI(+delta-CQI)作为反馈信息时的一个问题是，当活动用户的数目相对码簿尺寸的比率变小时(例如，<1)，找到合适配对组合的概率较低。这可通过经由反馈提供多个最佳同伴及对应的delta-CQI来改善，但这使所需的反馈信令额外开销倍增。

举例来说，在基站处具有4个天线的LTE版本8使用4位PMI及5位CQI。每一最佳同伴可能需要(例如)4位BCI及3位delta-CQI。所以对于1、2、3…个所报告的最佳同伴，信令反馈额外开销增加77%、155%、233%、…。然而，此类大反馈率对于低数目的用户的情形是不合意的，且在一些情形下甚至不可能实现。

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。

本发明的第一方面涉及用于无线电通信系统的具有SDMA能力的小区的基站，其适于：接收指示预编码矢量的有序集合中的初级预编码矢量的预编码矢量信息；当使用所述初级预编码矢量来调度第一用户设备时，接收指示信道质量的信道质量信息；当使用依据所述初级预编码矢量而选择的次级预编码矢量的预界定有序集合的次级预编码矢量在同一时间及频率资源上调度第二用户设备时，接收指示信道质量的降级的信道质量降级信息；所述基站进一步适于：基于信道质量降级信息的接收次序来使信道质量降级信息与所选择的有序集合的对应次级预编码矢量相关。

用于减少反馈额外开销的基本理念是，针对依据第一预编码矢量(PMI)而变化的(次级)预编码矢量的有序固定(预界定)集合而报告信道质量降级信息(delta-CQI)。与不同的第一预编码矢量相关的次级预编码矢量可在链路的两端(基站及用户设备)处存储在表格中。所接收的信道质量降级信息的次序允许将信道质量降级信息隐含地指派给次级预编码矢量的给定有序集合的次级预编码矢量。以此方式，可在不需要传输指示共同调度伙伴的额外索引的情况下，提供关于潜在的共同调度配对伙伴的信息。换句话说，可丢弃用于最佳同伴索引BCI的反馈位。不再需要反馈位，因为信道质量降级信息的次序界定对应的固定同伴索引，且可大大减少反馈额外开销。

将理解，虽然已针对单个码簿索引(PMI)给出以上描述，但可易于实现到多级预编码反馈的扩展。在多级预编码中，共用合成预编码码簿可由多个(例如，两个)码簿形成，其中第一PMI描述第一码簿中的索引(例如，指示长期变化)，而第二PMI描述第二码簿中的索引(例如，用于短期变化)等。所得的合成预编码权重通过与那些码簿索引(PMI)相关联的权重的组合而获得。所述组合可(例如)通过矩阵乘法或克罗内克积来执行。

现在可例如以如下方式组合固定同伴(次级预编码矢量)的有序集合与此多级预编码反馈：可将用于报告信道质量降级信息(delta-CQI)的次级预编码矢量选择为整个合成码簿的子集。或者，可仅从合成码簿的一部分选择所述次级预编码矢量，且可执行码簿的另一部分的delta-CQI的平均化。举例来说，可能执行与第一码簿相关联的delta-CQI的信令，同时在第二码簿的所有可能条目上形成平均数(或反之亦然)。或者，也可在子集(例如，最佳为N，其中N为可从1到码簿条目的数目变化的整数)上执行所述平均化。

在一个实施例中，所述基站进一步包含：发射单元，其适于使用初级预编码矢量来为第一用户设备服务，所述发射单元进一步适于使用多个次级预编码矢量中的一者来在相同时间及频率资源上为第二用户设备服务。可基于信道质量降级信息的值(其通常因不同的次级预编码矢量而变化)且基于其它调度约束，来选择用于到第二用户设备的传输的次级预编码矢量。在此方面，如上文所描述，可报告在给定集合的所有或一些固定同伴/次级预编码矢量上经平均化的信道质量降级信息，以进一步减少所需的反馈率。

在另一实施例中，所述基站进一步适于将关于与相应初级预编码矢量相关联的次级预编码矢量的有序集合的信息用信号发送到小区的用户设备。与相应初级预编码矢量相关联的集合中含有的次级预编码矢量可(例如)通过小区的设立期间的模拟或测量来确定。接着，可将关于有序集合的信息发射到在(例如)链路设立期间布置在小区中的用户设备。或者，次级预编码矢量到给定初级预编码矢量的归属可在运行中(即，当已建立链路且在所述链路上交换业务时)改变。可(例如)通过指示小区的信道中的信道质量的变化的测量来引发次级预编码矢量到初级预编码矢量的归属的变化。

第二方面涉及用于无线电通信系统中的具有SDMA能力的小区的用户设备，所述小区适于：产生预编码矢量信息以用于指示预编码矢量的有序集合中的初级预编码矢量/为其编制索引；当使用所述初级预编码矢量来调度第一用户设备时产生指示信道质量的信道质量信息；及当使用来自依据所述初级预编码矢量而选择的次级预编码矢量的预界定有序集合的次级预编码矢量来在相同时间及频率资源上调度第二用户设备时，产生指示信道质量的降级的信道质量降级信息的有序集合。

通常通过从基站发信号来使关于次级预编码矢量的给定集合中的次级预编码矢量的次序的信息对于用户设备可用。因此，用户设备可产生作为反馈被发射到基站的信道质量降级信息的序列(有序集合)，使得基站可使用接收次序来使信道质量降级信息的位序列与对应的次级预编码矢量相关。

在一个实施例中，所述用户设备进一步适于：考虑到归因于使用次级预编码矢量的传输而引起的小区内干扰，从信道质量在接收组合之后确定信道质量降级信息。一旦已选择初级预编码矢量(PMI)，便针对与所选择的初级预编码矢量相关联的有序集合的次级预编码矢量中的每一者计算信道质量降级信息，即，针对潜在配对伙伴的码簿条目而确定信道质量降级信息。

对于信道质量降级的量化，可选择未配对信道质量与已配对信道质量之间的差异的(对数的)量度。对于两种情形，可(例如)基于最小均方误差估计(MMSE)计算在接收组合器的输出处将相应的信道质量确定为(例如)信号与干扰噪声比(SINR)。在此特定情形下，信道质量降级信息的值是负的，因为其指示由小区内干扰及基站到两个用户设备的发射功率的分配引起的归因于配对的损耗。

在进一步的实施例中，从作为反馈而提供的信道质量降级信息中移除到用户设备的预界定功率分配对信道质量降级的影响，在功率分配已知的情形下(例如，当执行到两个用户设备的相等功率分配时)，表达为SINR差异的信道质量降级至少为3dB。因此，可从被报告到基站的信道质量降级信息的值中减去此影响，以便增加用于反馈的受限制数目的位的动态范围。归因于功率分配而引起的信道质量降级在基站处是已知的，且将被考虑以用于调度过程。

本发明的进一步方面涉及用于(例如)符合LTE或LTE高级标准的无线电通信系统的具有SDMA能力的小区，其包含：如上文描述的基站及如上文描述的用户设备中的至少一者，还涉及包含至少一个具有SDMA能力的此小区的无线电通信系统。

如众所周知，提供SDMA能力的小区通常具有带有数目为N(例如，N=4)的发射天线的基站，所述发射天线布置在(有源)天线阵列中。使用预编码信息(在当前情形下：预编码矢量)来处理所述阵列的不同天线，每一预编码矢量具有对应于发射天线的数目的许多条目(天线权重)。在当前情形下，已认为发射级别R为1(即，在空间域中多路复用的数据层的数目为1)。如果使用较高的发射级别R，那么预编码矢量将由含有数目为R的预编码矢量的预编码矩阵(NxR)代替。然而，所属领域的技术人员将容易地了解，使用较高的发射级别R=2、3、…将不会影响如本文中描述的方法，仅有的区别是，预编码矢量将由预编码矩阵代替。并且，如上文指示，本文中描述的方法可易于扩展到使用两个或两个以上码簿索引(PMI)的合成预编码码簿的情形。

本发明的进一步方面涉及一种用于提供信息以用于在无线电通信系统的具有SDMA能力的小区的相同资源上调度至少两个用户设备的方法，所述方法包含：提供指示预编码矢量的有序集合中的初级预编码矢量的预编码矢量信息；当使用所述初级预编码矢量来调度第一用户设备时，提供指示信道质量的信道质量信息；当使用依据所述初级预编码矢量而选择的次级预编码矢量的预界定有序集合的次级预编码矢量来在相同时间及频率资源上调度第二用户设备时，提供指示信道质量的降级的信道质量降级信息的有序集合。

如上文已描述，固定同伴(次级预编码矢量)的(隐含)有序集合与每一码簿条目(初级预编码矢量)相关联。因为次级预编码矢量的特定次序在链路的两端(用户设备及基站)处是已知的，所以仅以对应于次级预编码矢量的次序的次序反馈信道质量降级信息便足够。所属领域的技术人员将容易地了解，还可能以作为所选择集合中的预编码矢量的次序的排列的次序来发射信道质量降级信息，只要所述排列(矩阵)在链路的两端是已知的，使得基站可以正确的方式执行指派。

在一个变体中，基于预编码矢量与初级预编码矢量的关系(尤其是到初级预编码矢量的距离度量)及小区内的信道质量统计信息中的一者，来执行预编码矢量到次级预编码矢量的预界定有序集合的归属。初级及次级预编码矢量两者均属于针对小区界定的预编码矢量的同一集合(码簿)。对于所述码簿中的每一初级预编码矢量，必须从所述码簿的预编码矢量的剩余者选择固定数目的次级预编码矢量。用于对待包括在固定同伴的集合中的预编码矢量的选择的一般设计原理为预期用于用户配对的吸引性权重组合。这可基于(例如)如下标准：预编码矢量的有角性质(例如，天线图案的计算出的最大值的出射角度)及(例如)指示预编码/权重矢量的正交性的距离度量。举例来说，可通过检查预编码矢量的标量积(或另一合适距离度量)，且选择导致标量积接近于零的初级预编码矢量与次级预编码矢量的组合来确定权重矢量的伪正交性。替代地或此外，对次级预编码矢量的选择可基于从模拟或测量获得的SINR统计信息，例如基于根据天线配置、码簿及传播场景裁定的信道质量统计信息。

在另一变体中，执行到用户设备的预界定功率分配，且在传输之前从信道质量降级信息移除预界定功率分配对信道质量降级的影响，从而增加归因于小区内干扰的信道质量降级信息的动态范围，因为用于反馈的位数是受限制的。

在又另一变体中，所述方法进一步包含：考虑到归因于使用次级预编码矢量的传输而引起的小区内干扰，从信道质量在接收组合之后确定信道质量降级信息。如上文所指示，所述信道质量降级信息可表达为单用户与多用户传输之间的SINR的差异。现在，可直接报告此差异，或(例如)在LTE的情形下，在执行报告之前，可将所述差异映射到所要的传输格式索引中的变化(使用自适应调制及编码)。举例来说，在组合器输出处针对数据符号的集合(例如，正交频分多路复用(OFDM)资源元件)估计出SINR后，使用映射函数来获得用于不同的替代传输格式的估计出的块错误率(BLER)。信道质量信息可接着对应于不超过或接近于某BLER的传输格式。用于OFDM的映射函数可基于(例如)所谓的相互信息有效SINR映射。

在另一变体中，提供信息包含：在小区的基站中接收预编码矢量信息、信道质量信息及信道质量降级信息，及基于所述信道质量降级信息的接收次序来使信道质量降级信息与所选择的有序集合的对应次级预编码矢量相关。以此方式，可大大减少反馈所需的位的数目。

在此变体的一个改善中，所述方法进一步包含：使用初级预编码矢量来为第一用户设备服务，且使用多个次级预编码矢量中的一者来在相同时间及频率资源上为第二用户设备服务。对用于多用户传输的次级预编码矢量的选择将基于信道质量降级信息的对应值，且可能基于进一步的调度约束。

在进一步的变体中，所述方法进一步包含：将关于与相应的初级预编码矢量相关联的次级预编码矢量的有序集合的信息用信号从基站发送到小区的用户设备。所述次级预编码矢量(固定同伴)可以静态方式存储在基站及用户设备两者处或其可被动态地归属，即，可在从基站到用户设备的前向链路上用信号发送所述固定同伴。可基于码簿性质、天线配置及传播环境来优化对固定同伴的选择。通常，所述固定同伴为产生潜在最具吸引性配对组合的权重。

参考附图的图式，在对示范性实施例的以下描述中陈述进一步的特征及优势，所述描述展示重要细节，且由权利要求书界定。个别特征可通过其自身个别地实施，或其中的若干可以任何所要的组合实施。

附图说明

示范性实施例在图解图式中展示且在以下描述中解释。展示如下内容：

图仅有的一幅图展示根据本发明的具有SDMA能力的小区的实施例的示意性表示。

具体实施方式

图中展示的各种元件(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专门指代能够执行软件的硬件，而是可隐含地包括(无限制)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)、随机存取存储器(RAM)及非易失性存储装置。还可包括其它常规及/或定制的硬件。类似地，图中展示的任何开关均仅为概念性的。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。

图展示无线电通信系统1的小区C，在本实例中，所述系统1符合LTE高级标准且包含基站BS及由基站BS服务的两个用户设备UE1、UE2。基站BS(eNodeB)包含处于紧密间隔配置中的4个天线A1到A4的阵列，从而允许小区C执行到布置于小区C中的用户设备UE1、UE2的空分多址，即，使用带有不同的预编码矢量w的下行链路预编码来为用户设备UE1、UE2服务。在当前情形下，每一预编码矢量w具有4个条目，每一条目表示(通常是复数值)用于天线A1到A4中的一者的传输权重因数。

在小区C中，预界定数目的8个预编码矢量w(每一个含有不同的天线权重)已被界定，且在基站BS处及在用户设备UE1、UE2中存储在表格(码簿)中。所谓的码簿索引(其被指派到表格中的每一预编码矢量w)为码簿中的对应码簿矢量w编制索引，码簿中的预编码矢量是(例如)根据天线A1到A4的所得的天线图案的角度来排序。

为选择用于到(例如)第一用户设备UE1的下行链路传输的适当传输格式(调制及编码方案)，所述第一用户设备UE1估计单用户MIMO信道矩阵H(例如，根据每天线A1到A4正交的小区专用参考符号)。接着基于信道估计从码簿的8个预编码矢量w中选择用于到第一用户设备UE1的下行链路传输的最佳预编码矢量W_PMI(初级预编码矢量)。所述初级预编码矢量W_PMI通常优化某一最优性度量，例如，根据特定调度标准的传输吞吐量或第一用户设备UE1处的最大接收功率。一旦已确定初级预编码矢量W_PMI，便在使用所述初级预编码矢量W_PMI在特定时间及频率资源(块)上调度第一用户设备UE1时，将为码簿中的初级预编码矢量W_PMI编制索引的3位预编码矢量索引PMI与指示信道质量的信道质量指示符CQI一起从第一用户设备UE1反馈到基站BS。所述信道质量指示符CQI可接着在基站BS处用于为特定资源上的到第一用户设备UE1的下行链路传输选择适当的传输格式(调制及编码方案)。

以上文描述的方式，可提供带有到第一用户设备UE1的下行链路预编码的单用户MIMO。然而，必须针对多用户MIMO(即，针对将在相同(时间及频率)资源上同时调度两个或两个以上用户设备UE1、UE2的情形)修改此方法。对于多用户MIMO，必须执行对最适合多用户传输的预编码矢量的那些组合的选择，即，对于每一初级预编码矢量W_PMI，必须确定许多次级预编码矢量W_FCI以用于配对。

可基于预期用于配对的吸引性权重组合的一般设计原理来选择与相应初级预编码矢量W_PMI相关联的次级预编码矢量W_FCI。所述一般设计原理可基于以下标准：

-权重矢量的有角性质(例如，天线图案的计算出的最大值的出射角度)；

-权重矢量的正交性；

-权重矢量的伪正交性；检查距离度量(例如，矢量的标量积)且选择导致标量积接近于零的组合；

-根据天线配置、码簿及传播场景裁定的从模拟或测量获得的SINR统计信息。

在4个紧密间隔的相关发射天线位于基站处(结合经设计以通过波束形成来覆盖扇区的若干角度的码簿)的实例情形中，典型的情况是，从非相邻波束的子集取得次级预编码矢量W_FCI(由固定同伴索引FCI编制索引)(因为用于MU-MIMO的相邻波束将产生高串扰，因此对于配对不具吸引性)。当使码簿的预编码矢量w与相应的初级预编码矢量W_PMI配对，且选择产生最低平均信道质量降级delta-CQI的次级预编码矢量W_FCI(因为那些是最具吸引性的配对选择的预编码矢量w)时，还可能使用关于信道质量降级的统计信息。可将与相应的码簿索引PMI相关联的固定同伴FCI的数目选择为信道知识与所需的反馈率之间的权衡。

一旦已找到次级预编码矢量W_FCI，便例如以如下方式使固定同伴索引FCI的(隐含)有序集合归属到每一码簿索引PMI：

与每一码簿索引PMI相关联的4个固定同伴索引FCI的有序集合在传输链路的两端处(即，在基站BS处及在用户设备UE1、UE2处)是已知的。预编码矢量w(其由固定同伴索引FCI编制索引)形成次级预编码矢量W_FCI的有序集合。

所述固定同伴可以静态方式存储在基站BS处及用户设备UE1、UE2处，或其可被动态地归属，即，可用信号在从基站BS到第一及第二用户设备UE1、UE2的前向链路FL1、FL2上发送与每一码簿索引PMI归属的固定同伴FCI。

一旦第一用户设备UE1已使用码簿索引PMI确定初级码簿矢量W_PMI，便与针对初级预编码矢量W_PMI计算信道质量信息CQI类似的方式，来针对4个次级预编码矢量W_FCI中的每一者计算信道质量降级信息delta-CQI1到delta-CQI4。下文将进一步给出信道质量降级信息的隐含计算的实例。

对于次级预编码矢量W_FCI中的每一者，在反向链路上RL上将信道质量降级信息值delta-CQI1到delta-CQI4反馈到基站BS，相应的值以(例如)3位序列的形式表示。在基站BS处，接着将信道质量降级信息归属到有序集合的对应固定同伴索引FCI，使得对应的次级预编码矢量W_FCI可被识别。此相关是基于信道质量降级信息delta-CQI1到delta-CQI4的接收次序，即，通过将第一第二、…信道质量降级信息delta-CQI1、delta-CQI2、…归属到有序集合的第一、第二、…固定同伴索引FCI而实现。

所述基站BS可接着使用其发射单元TU来使用初级预编码矢量W_PMI为第一用户设备UE1服务，且可选择次级预编码矢量W_FCI中的一者来在相同时间及频率资源上为第二用户设备UE2服务。对用于传输的特定次级预编码矢量W_FCI的选择可依据对应的质量降级值且依据进一步的调度约束而做出。举例来说，可选择具有最小信道质量降级值delta-CQI的次级预编码矢量W_FCI。

将理解，替代地，为进一步减少所需的反馈率，可将单个信道降级信息值作为反馈提供到基站，而不是针对次级预编码矢量中的每一者提供信道降级信息，所述单个值在所有固定同伴FCI上经平均化。当使用合成码簿(包含两个或两个以上码簿及相应的码簿索引)而不是单个码簿(如上文所描述)时，在固定同伴的至少一部分上进行平均化是特别有利的。在此情形下，可能执行与第一码簿相关联的(个别)delta-CQI的信令，同时在第二码簿的所有可能条目上形成平均数(或反之亦然)。或者，所述平均化可在子集(例如，最佳为N，其中N为可从1到码簿条目的数目变化的整数)上执行。

在下文中，将给出用于确定用户设备UE1、UE2中的信道质量降级信息delta-CQI的详细实例。如上文所指示，用户设备UE1、UE2估计MIMO信道矩阵H(例如，根据每天线正交的小区专用参考符号)，且确定待用于到第一用户设备UE1的传输的初级预编码矢量W_PMI的码簿索引PMI。

可接着以如下方式计算用于单个流传输的情形的所得线性SINR：

γ_{Rank 1} = \frac{P_{Tx} {| {w_{Rx, rank 1}}^{T} H w_{PMI} |}^{2}}{1 + N};

其中，P_Tx表示发射功率，w_Rx,rank1 ^T表示用于发射PMI权重的接收组合器(例如，最大比率组合器MRC)，H表示MIMO信道矩阵，w_PMI表示初级预编码矢量，I表示小区间干扰功率且N表示噪声功率。小区间干扰功率I及噪声功率N在接收组合器的输出处测量。在M、K分别为接收天线及发射天线的数目的情况下，H的维度为MxK，w_PMI为Kx1矢量，且w_Rx,rank1 ^T为1xM矢量。

对于次级预编码矢量w_FCI的已知权重中的每一者(通过读出对应的表格条目而获得)，考虑来自固定同伴权重的小区内干扰的所得部分而计算接收组合器(例如，最小均方误差组合器-MMSE)的输出处的SINR。当具有带有固定同伴索引FCI的配对伙伴时，所得的小区内干扰I_int，ra为(在发射功率在两个用户之间相等地分配的情形下)：

I_int ra=0.5·P_Tx|w_Rx，MU ^T H w_FCI|²。

如上文所指示，固定同伴索引FCI的次级预编码矢量w_FCI从所存储的表格知晓。可将接收权重w_Rx,MU ^T设定为等于w_Rx，rank1 ^T(例如，对于MRC接收器的情形)，或其可经设计以(例如)使用MMSE接收器来抑制多用户干扰。

带有固定同伴索引FCI的所得线性SINR接着由以下等式给出：

γ_{pairing} = \frac{0.5 \cdot P_{Tx} {| {w_{Rx, MU}}^{T} {Hw}_{PMI} |}^{2}}{1 + N + I_{int ra}}

将理解，可通过以不同的值替换因数0.5来容易地实现不同的功率载荷。

信道质量降级值delta-CQI现在可基于级别1与配对传输之间的SINR差异：

Δγ=10log₁₀(γ_Rank1)-10log₁₀(γ_pairing)

现在，可将此差异直接作为反馈信息来报告，或(例如)在LTE的情形中，可使用自适应调制及编码将其映射到所要传输格式索引中的变化。

在两个多用户流及相等功率分配的情形中，明显的是，SINR差异Δγ将为至少3dB。因此，可从在反向链路RL上提供的报告值减去这个值((且在基站BS处将其考虑进去)，以增加用于信道质量降级信息delta-CQI的量化的具有有限数目(例如，3)个位的动态范围。举例来说，当传输格式是根据SINR中的1dB步长而裁定时，对于链路自适应，隐含地减去3个传输格式。所得的信道质量降级值delta-CQI现在指示必须被减去以正确地考虑小区内干扰的传输格式的额外数目，例如具有8位及均匀量化的0到7。当然也可能使用非均匀量化。在当前情形中，信道质量降级值delta-CQI是负的，因为其指示由小区内干扰及发射功率的分配引起的归因于配对的损耗。

概括来说，普通LTE系统中提供的CQI信息反馈仅给出用于单个用户MIMO的信息。以上文描述的方式，提供用于多用户MIMO的信息，其可用于支持：MU-MIMO小区内干扰的知识、用户选择及调度(例如，加权和速率调度)及链路自适应(调制及编码的适当选择)。所有那些方面和非常低的反馈率一起出现，使得可使用以上提议来增加多用户MIMO吞吐量且因此增加频谱效率。

此外，所属领域的技术人员将了解，虽然在以上描述中，已针对配对两个用户设备(即，MU-MIMO传输的两个流)而设计反馈，但上文描述的方法还可用于在同一时间传输到两个以上用户。在此情形下，对于调度及链路自适应，可(例如)基于用于配对的现有可用delta-CQI信息，以适当方式估计用于两个以上MU-MIMO流的delta-CQI信息。

所属领域的技术人员应了解，本文中的任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路的概念性视图。类似地，将了解，任何流程表、流程图、状态转换图、伪码及类似物表示可在计算机可读媒体中大体上表示且因此由计算机或处理器执行(不管此计算机或处理器是否明确展示)的各种过程。

并且，描述及图式仅说明本发明的原理。因此将了解，所属领域的技术人员将能够设想出各种布置，所述各种布置虽然未在本文中明确描述或展示，但体现本发明的原理且包括在其范围内。此外，本文中引述的所有实例主要明确地意在仅出于教学目的而帮助读者理解本发明的原理及由发明者贡献以推动技术的概念，且应被解释为不限于此类特定引述的实例及条件。此外，引述本发明的原理、方面及实施例以及其特定实例的本文中的所有陈述意在涵盖其等效物。

Claims

1.一种用于无线电通信系统(1)的具有SDMA能力的小区C的基站BS，其适于：

接收指示预编码矢量(w)的有序集合中的初级预编码矢量(W_PMI)的预编码矢量信息PMI，

当使用所述初级预编码矢量(W_PMI)来调度第一用户设备(UE1)时，接收指示信道质量的信道质量信息CQI，

当使用次级预编码矢量(W_FCI)来在相同时间及频率资源上调度第二用户设备(UE2)时，接收指示信道质量的降级的信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)，其特征在于

所述次级预编码矢量(W_FCI)为次级预编码矢量的预界定有序集合中的与针对所述初级预编码矢量(W_PMI)接收所述预编码矢量信息PMI的所述初级预编码矢量(W_PMI)相关联的一个次级预编码矢量，所述基站BS进一步适于：

基于所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)的接收次序，使所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)与所述相关联的有序集合的对应次级预编码矢量(W_FCI)相关。

2.根据权利要求1所述的基站，其进一步包含：

发射单元TU，其适于使用所述初级预编码矢量(W_PMI)来为所述第一用户设备(UE1)服务，所述发射单元TU进一步适于使用多个次级预编码矢量(W_FCI)中的一者来在所述相同时间及频率资源上为所述第二用户设备(UE2)服务。

3.根据权利要求1或2所述的基站，其进一步适于将关于与相应的初级预编码矢量(W_PMI)相关联的次级预编码矢量(W_FCI)的所述有序集合的信息用信号发送到所述小区C的所述用户设备(UE1、UE2)。

4.一种用于无线电通信系统(1)的具有SDMA能力的小区C的用户设备(UE1、UE2)，其适于：

产生用于指示预编码矢量(w)的有序集合中的初级预编码矢量(W_PMI)的预编码矢量信息PMI，

当使用所述初级预编码矢量(W_PMI)来调度第一用户设备(UE1)时，产生指示信道质量的信道质量信息CQI，

其特征在于

当使用来自次级预编码矢量的预界定有序集合的与针对所述初级预编码矢量(W_PMI)产生所述预编码矢量信息PMI的所述初级预编码矢量(W_PMI)相关联的次级预编码矢量(W_FCI)来在相同时间及频率资源上调度第二用户(UE2)时，产生指示信道质量的降级的信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)的有序集合。

5.根据权利要求4所述的用户设备，其进一步适于：

考虑到归因于使用所述次级预编码矢量(W_FCI)的传输而引起的小区内干扰，从信道质量在接收组合之后确定所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)。

6.根据权利要求4或5所述的用户设备，其中到所述用户设备(UE1、UE2)的预界定功率分配对所述信道质量降级的影响被从所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)中移除。

7.一种用于无线电通信系统(1)的具有SDMA能力的小区C，其包含：

根据权利要求1到3中任一权利要求所述的基站BS中的至少一者，及根据权利要求4到6中任一权利要求所述的用户设备(UE1、UE2)。

8.一种无线电通信系统(1)，其包含至少一个根据权利要求7所述的具有SDMA能力的小区C。

9.一种用于提供信息以用于在无线电通信系统(1)的具有SDMA能力的小区C的相同资源上调度至少两个用户设备(UE1、UE2)的方法，所述方法包含：

提供指示预编码矢量(w)的有序集合中的初级预编码矢量(W_PMI)的预编码矢量信息PMI，

当使用所述初级预编码矢量(W_PMI)来调度第一用户设备(UE1)时，提供指示信道质量的信道质量信息CQI，

其特征在于

当使用次级预编码矢量的预界定有序集合的与针对所述初级预编码矢量(W_PMI)产生所述预编码矢量信息PMI的所述初级预编码矢量(W_PMI)相关联的次级预编码矢量(W_FCI)在相同时间及频率资源上调度第二用户设备(UE2)时，提供指示信道质量的降级的信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)的有序集合。

10.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述预编码矢量(w)与所述初级预编码矢量(W_PMI)的关系，尤其是到所述初级预编码矢量(W_PMI)的距离度量，及所述小区C内的信道质量统计信息中的至少一者，来执行预编码矢量(w)到次级预编码矢量的所述预界定有序集合的归属。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中执行到所述用户设备(UE1、UE2)的预界定功率分配，且其中从所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)中移除所述预界定功率分配对所述信道质量降级的影响。

12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的方法，其进一步包含：

13.根据权利要求9到12中任一权利要求所述的方法，其中信息的所述提供包含：

在所述小区C的基站BS中接收所述预编码矢量信息PMI、所述信道质量信息CQI及所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)，且基于所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)的接收次序来使所述信道质量降级信息(delta-CQI1到delta-CQI4)与所选择的有序集合的对应次级预编码矢量(W_FCI)相关。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含：使用所述初级预编码矢量(W_PMI)来为所述第一用户设备(UE1)服务，且使用多个次级预编码矢量(W_FCI)中的一者在相同时间及频率资源上为所述第二用户设备(UE2)服务。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其进一步包含：将关于与相应初级预编码矢量(W_PMI)相关联的次级预编码矢量(W_FCI)的所述有序集合的信息用信号从所述基站BS发送到所述小区C的所述用户设备(UE1、UE2)。