CN101690306A - 具有有限速率反馈的多输入多输出广播信道的多用户调度 - Google Patents

Abstract

这里提供用于在多输入多输出(MIMO)通信系统中用于多用户调度的系统和方法。这里描述的各个方面有助于全反馈调度，其中基于来自各个用户的天线选择和诸如信号干扰噪声比(SINR)反馈之类的信号质量反馈执行多用户调度。基于从各个用户接收的信息，能够从各个发送天线以最高的信号质量发送独立的信息流到各个用户。能够利用接收天线选择来允许各个用户选择在其中将接收信息的单个接收天线。这里所述的另外方面有助于量化反馈调度，其中基于由各个用户量化为有限数目的比特的信号质量反馈来执行调度。

Description

具有有限速率反馈的多输入多输出广播信道的多用户调度

相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年4月30提交的序列号为60/914,810、题为“MULTIUSER SCHEDULING FOR MIMO BROADCAST CHANNELS WITHFINITE RATE FEEDBACK”的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统，而更具体地，涉及无线通信系统中用于多用户调度的技术。

背景技术

多用户分集是无线通信系统中在用户中的选择分集的一种形式，其起于基站和多个用户之间的独立衰落信道。已经提出多种多用户调度算法，其利用了在多输入多输出(MIMO)系统中用于下行链路传输的多用户分集。大多数的现有方法是基于时分多址(TDMA)的。但是，至少部分由于使用TDMA的基站仅能够一次向一个用户发送的事实，由此类方法对于MIMO广播信道可取得的最大合计速率(sum-rate)仅是MIMO广播信道的总合计速率容量的一小部分。

诸如脏纸编码(DPC)的其它现有调度算法能够通过同时服务多个用户实现MIMO广播信道容量。但是，使用诸如DPC的调度算法实现优化传输的策略在计算上很复杂。另外，虽然已经提出了低复杂度DPC算法，但是此类算法要求发送器处的信道状态信息(CSI)的完整知识。但是，由于系统限制，一般在实践中不可能获得发送器处的CSI的完整知识。相反，一般以有限的速率从用户中提供有限的CSI反馈负荷给基站。随着系统的可用反馈负荷减少，传统多用户调度算法经历吞吐量的显著减少和/或复杂度的显著增加。因此，需要一种用于具有有限速率反馈的MIMO广播信道的低复杂度、高吞吐量的调度算法。

发明内容

以下展示请求保护的主题的简化概要以便提供对请求保护的主题的一些方面的基本理解。该概要不是请求保护的主题的扩展概览。其既无意确定请求保护的主题的关键或重要元素，也不勾勒请求保护的主题的范围。其唯一目的是以简化的形式展示请求保护的主题的一些概念以作为稍后展示的更加详细说明的前序。

以下公开提供在MIMO通信系统中用于多用户调度的系统和方法。根据这里描述的各个方面，提供全反馈调度，其中通过利用从全部用户反馈的信号质量的MIMO广播调度算法来完成多用户调度。在一个例子中，无线通信系统中的基站能够从系统中的每个用户接收天线选择和信号质量反馈(诸如SINR反馈)。基于此信息，基站能够从基站的各个发送天线以最高信号质量发送独立的信息流到各个用户。在另一个例子中，能够利用接收天线选择来允许各个用户选择将在其中从基站接收信息的单个接收天线。因此，能够为MIMO通信系统实现优化的多用户调度同时比传统多用户调度方法(诸如利用系统中的每个接收天线作为虚拟用户的那些方法)要求更低的复杂度和功率。

这里描述的其它方面提供量化的反馈调度，其中诸如SINR反馈的信号质量反馈被各个用户量化为有限数量的比特并作为反馈发送回基站。此类方法能够被用于如具有有限速率CSI反馈的MIMO通信系统中。在一个例子中，通过使用这里所述的量化的反馈调度，即使在仅1比特被分配用于量化CSI反馈的情况下，MIMO通信系统可获得的合计速率吞吐量也随用户数量的增加而增加。

为了完成前述和相关的目标，结合以下说明和附图在此描述请求保护的主题的具体说明的各方面。但是，这些方面只指示其中能够利用请求保护的主题的原理的各种方式中的少数方式。请求保护的主题意图包括全部此类方面和它们的等效。通过以下结合附图的详细描述，请求保护的主题的其它优点和新的特征会变得明了。

附图说明

图1是依照各个方面的无线通信系统的高层框图。

图2是依照各个方面的用于产生和提供反馈到基站的系统的框图。

图3是依照各个方面的基于用户反馈来调度各个用户以用于通信的组件的框图。

图4是依照各个方面的用于基于通信调度传送信息到各个用户的系统的框图。

图5是依照各个方面的用于产生和提供有限反馈到接入点的系统的框图。

图6是依照各个方面的基于量化的用户反馈来调度各个用户以用于通信的组件的框图。

图7是在无线通信系统中用于多用户调度的方法的流程图。

图8是在无线通信系统中用于基于量化的用户反馈来调度用户以用于通信的方法的流程图。

图9是这里描述的各个方面能够运作于其中的示例操作环境的框图。

图10说明适合这里描述的各方面的服务的无线网络环境的概图。

具体实施方式

现在参考附图描述请求保护的主题，其中相同的参考数字始终用来指代相同的元素。在以下说明中，为了说明之故，阐述大量具体细节以便提供对请求保护的主题的彻底理解。但是，很显然，可以无需这些具体的细节来实践请求保护的主题。在另外的情况下，公知的结构和设备以框图形式示出以便于描述该请求保护的主题。

如在本申请使用的，术语“组件”、“系统”等用于指代计算机相关的实体，或是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行的软件。例如，组件可以是运行在处理器上的过程、处理器、可执行对象、执行的线程、程序和/或计算机，但不限于此。通过说明，运行于服务器上的应用和服务器能够是组件。一个或多个组件可以位于过程和/或执行的线程中，且组件可以本地化于一个计算机上和/或分布于两个或多个计算机之间。同样，请求保护的主题的方法和装置，或本发明的具体方面或各部分可以采用包含在有形的介质中的程序代码(指令)的形式，介质诸如为软盘、CD-ROM、硬盘或任何其它机器可读存储介质，其中，当加载程序代码并由诸如计算机的机器执行时，该机器变为实践请求保护的主题的装置。组件可以经由局域或远程过程通信，诸如依照具有一个或多个数据分组的信号(如，一个组件的数据经由该信号与本地系统、分布系统、和/或跨越诸如因特网的网络的其它系统交互)。

参考图1，示出了这里展示的依照各个方面的无线通信系统100的高级框图。依照一个方面，系统100能够包括一个或多个基站110，基站能够在前向链路或“下行链路”上对一个或多个接收用户120和130通信数据、控制信令和/或其它信息。虽然没有在图1示出，但是应当理解一个或多个接收用户120和/或130能够另外在反向链路或“上行链路”上向基站110传送信息。此外，系统100能够包括任意数量的基站110和接收用户120和130。

另外，应当理解接收用户120和/或130能够包括和/或提供无线终端的功能，其能够连接到诸如膝上型计算机或桌上型计算机的计算设备和/或诸如蜂窝电话机、个人数字助理(PDA)的独立设备、或另外合适的设备。无线终端也能够称作系统、用户单元、用户站、移动站、移动装置、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备等。另外和/或可替换的，系统100中的一个或多个基站110能够包括和/或提供无线接入点或节点B的功能，例如，用作在一个或多个其它站和与接入点关联的无线接入网络之间的路由器。

依照一个方面，系统100能够包括单个小区无线系统，其中基站110具有M个发送(Tx)天线112，其能够与地理上分散的K个用户120和/或130通信，每个用户具有N个接收(Rx)天线122和/或132。在一个例子中，用户120和/或130的数量能够超过基站110的发送天线112的数量，而基站110能够具有至少和用户120和/或130具有的接收天线一样多的可用的发送天线112。在另一示例中，在任何时隙t内，K个用户120和/或130中仅J个用户被允许同时和基站110通信。在此种例子中，在时隙t中被分配有与基站110的通信的非零速率的用户120和/或130的集合能够表示为A(t)。A(t)的基数能够表示为|A(t)|＝J，且1≤J≤K。如果在时隙t用户120和/或130的第k个用户是活动用户，则由所述用户接收的信号能够由下式给出：

$Y_k^t=\sqrt{{\mathrm{\α}}_k}{H}_k^t{X}^t+W_k^t,k\∈A\left(t\right),---\left(1\right)$

其中X^t是在时隙t中发送的信号的Mx1矢量，Y_k ^t是在时隙t中在第k个用户120和/或130处接收的信号的Nx1矢量，而W_k ^t是条目独立和一致分布(i.i.d)的复高斯(其平均值为零和方差为N₀)的加性噪声的Nx1矢量。另外在等式(1)中使用的，H_k ^t是NxM信道矩阵，其构造为第(n，m)条目h_k ^t(n，m)□CN(0，1)是i.i.d复高斯(其平均值为零以及具有单位方差)，其中，标量h_k ^t(n，m)表示在时隙t中从基站110的第m发送天线112到第k用户120和/或130的第n接收天线122的复信道增益。等式(1)中使用的标量α_k表示从基站110到第k用户120和/或130的路径上的功率衰减系数。在一个例子中，衰减系数α_k等于d_k ^-c，其中d_k表示从基站110到第k用户120的距离而c是在2和4之间的常数。

依据另一方面，系统100的总发送功率可以等于1，例如，Tr(X^t[X^t]^H)＝1，其中Tr(·)表示矩阵的迹(trace)。因此，系统100的总发送功率能够独立于基站110的发送天线112的数量。在一个例子中，系统100能够利用块衰落信道模型，其中信道

在时隙t中是准静态的和频率不可选的但是在不同时隙中独立改变。另外和/或可替换地，对于任意(m′，n′，k′)≠(m，n，k)，能够在时隙t中将信道h_k ^t(n，m)建模为和其它信道h_k′ ^t(n′，m′)不关联。依据一个方面，系统100能够在如下假设下运行：MIMO信道完全为接收用户120和130知晓但是不为发送基站110知晓。

在一个例子中，信号x(m)能够在给定时隙经过第m发送天线112被发送。此外，对于全部发送天线m 112，其中m＝1，...，M，独立信号x(m)能够通过各个发送天线发送。在这样的例子中，每个发送天线112的平均发送可以是

例如

由此确保发送天线112的组合发送功率是1。在该示例中，由第k接收用户120和/或130的第n天线122和/或132从基站110的第m发送天线112接收的信号可以表示如下：

$y_k\left(n\right)=\sqrt{{\mathrm{\α}}_k}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k(n,m)x\left(m\right)+w_k\left(n\right)---\left(2\right)$

通过假定信号x(m)是第k接收用户120和/或130的期望信号并且将其它信号x(m′)(m′≠m)，当作干扰，接收信号y_k(n)的瞬时SINR可以表示如下：

其中γ_k＝α_k/N₀是第k接收用户120和/或130的下行链路信噪比(SNR)。

在MIMO网络中的基于SINR反馈的下行链路调度的现有方法一般将每个接收器120和/或130的每个接收天线122和/或132当作单独的虚拟用户。因此，对于具有K个用户(每个具有N个接收天线)的MIMO系统，此类方法实际上将系统当作具有NK个单天线接收器。基于这些虚拟用户的每个的最大SINR的反馈以及对于每个虚拟用户获得最大SINR的发送天线的索引m，基站则能够以最高SINR同时发送M个独立信号到M个虚拟用户。通过此类方法实现的最大吞吐量可以由以下界定：

$R\≤E\left[\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\underset{n\∈S_r,k\∈S_u}{\max }{\mathrm{SINR}}_{m,n}^{\left(k\right)})\right]---\left(4\right)$

其中S_t＝{1，...，M}，S_r＝{1，...，N}，且S_u＝{1，...，K}。提供的渐进分析示出此类方法可取得的吞吐量在K到无穷大时是M loglog(AK)。但是，这些和/或其它相似的现有方法要求KN个SINR值的反馈，且反馈负荷随接收天线的数量增加而增加。

不同于现有方法，系统100能够包括调度组件114，其能够仅基于K个实数SINR值的反馈来便于MIMO下行链路调度。在一个示例中，调度组件114能够为具有有限速率反馈的系统便于下行链路的MIMO调度而不引起一般与现有有限反馈调度算法关联的吞吐量的损失。依据一个方面，调度组件能够至少部分基于由用户120和/或130接收的反馈来调度在发送天线112处对各个接收用户120和/或130的一个或多个信号的发送。虽然图1中示出调度组件114位于基站110内，但是应当理解调度组件114能够位于通信系统100中使得调度组件114操作上与发送天线112相关并且从用户120和/或130接收反馈的任何地方。

依据一个方面，调度组件114能够操作以基于来自一个或多个用户120和/或130的全SINR反馈来实施MIMO下行链路传输的多用户调度算法。在一个示例中，系统100可实施的全反馈调度算法能够被实施为两个步骤的过程，其中在第一步骤中由用户120和/或130产生和通信反馈，随后为第二步骤的基站110的调度。

在以上算法的第一步骤中进行的反馈生成和发送在图2的示例系统200的环境中示出。如系统200所示，在系统200中由k(k＝1，...，K)表示的用户220能够首先选择他们各自最有利的发送天线222，表示为Tx_k(Tx_k∈S_t)，和他们各自最有利的接收天线224，表示为Rx_k(Rx_k∈S_r)，以获得最大SINR B_k 226。在一个示例中，用户220的最大SINR 226能够表示如下：

$B_k=\underset{m\∈S_t,n\∈S_r}{\max }{\mathrm{SINR}}_{{m,n}^{*}}^{\left(k\right)}---\left(5\right)$

一旦用户220已经产生参数222-226，则最大SINR B_k 226和最有利的发送天线索引Tx_k 222能够由用户220发送到服务的基站210用于调度。虽然出于简洁的目的系统200示出了在单个用户220处参数222-226的产生和通信，但是应当理解图2所示的操作能够由相关通信系统中任意数量的用户进行。

一旦已经在基站从一个或多个用户中接收到发送天线索引和SINR值，则图3示出在示例调度组件300的环境下在以上算法的第二步骤中进行的调度。应当理解示例调度组件300能够被实现在例如基站(如基站110)中、在另一合适的网络实体中、和/或作为相关通信系统中的单独的组件。在一个示例中，对于由调度组件300调度的每个发送天线，调度组件300能够采用分组组件310和/或另一合适的组件来将提供每个发送天线的索引的各个用户聚集到相应的组315中。例如，分组组件310能够将提供索引Tx_k＝m(m＝1，...，M)的用户分组到集合I_m中使得：

I_m＝{k|Tx_k＝m，k＝1，...，K}    (6)

基于产生的组315，调度组件300的选择组件320和/或另一合适的组件能够选择最有利的M个用户325，其能够基于以下约束条件被表示为k_m ^*(m＝1，...，M)

$k_m^{*}=\arg \underset{k\∈I_m}{\max }{B}_k,m=1,...,M---\left(7\right)$

一旦通过对于所有m＝1，...，M选择最有利的用户k_m ^*来执行调度，则能够如图4的系统400所示基于确定的调度来进行发送。如系统400所示，基站410的调度组件412能够为每个发送天线414提供确定的最有利的用户k_m ^*。基于该信息，发送天线412能够用来将信号x(m)通信到各个选择的用户420和/或430。在用户420和/或430处，由基站410发送的信号能够在最有利的接收天线

422和/或423处接收。对于每个用户420和/或430的最有利的接收天线

422和/或423能够如之前图2所述的来确定。在此类示例中，由于在用户420和/或430的每个处执行接收天线选择，因此在每个时隙中的总反馈负荷能够被当作K个实数值{B₁，...，B_k}加

的

个比特，其中表示大于x的最小整数。

依据一个方面，由图2-4说明的在瑞利衰落信道上的全反馈调度算法的平均可获得吞吐量能够如下导出。在高斯码和在接收器的最小距离解码条件下，利用SINR反馈的调度的瞬时合计速率能够由下式表示：

$R=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{R}_m=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_{m,{\mathrm{Rx}}_{k_m^{*}}}^{\left(k_m^{*}\right)})---\left(8\right)$

其中

是由第m发送天线调度的用户k_m ^*的SINR而

是由用户k_m ^*选择的接收天线。基于该等式，能够观察到以下公式：

${\mathrm{SINR}}_{m,R_{k_m^{*}}}^{\left(k_m^{*}\right)}=\underset{k\∈I_m}{\max }{B}_k$

$=\underset{k\∈I_m}{\max }\underset{m\∈S_t,n\∈S_r}{\max }{\mathrm{SINR}}_{m,n}^{\left(k\right)}$

$\≈\underset{l\∈\{1,\·\·\·,\mathrm{NK}\}}{\max }{Z}_l---\left(9\right)$

其中，

且对于所有l＝1，...，NK以及j＝1，...，M-1，

由于对于i.i.d.参数

和k的任何k和m，

因此能够看出E|I_m|接近K/M。因此，如等式(9)的最后步骤所示，能够假定调度用户的SINR从E|I_m|·|S_t|·|S_r|＝NK个候选中选出。

此外，能够理解，由于参数Z_l是i.i.d.，因此对于所有相同的γ_l，等式(10)能够被改写为

其中X□X²(2)和Y□X²(2M-2)。因此，Z的概率密度函数(PDF)和累积分布函数(CDF)能够由下式给出：

$f_Z\left(t\right)=\frac{e^{-\mathrm{Mt}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}}{{(1+t)}^M}(\frac{M}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}(1+t)+M-1),t\≥0---\left(11\right)$

$F_Z\left(t\right)=1-\frac{e^{-\mathrm{Mt}/\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}}{{(1+t)}^{M-1}},t\≥0---\left(12\right)$

接着，能够得到以下表示：

基于这些表示且通过使用等式(8)和(9)，在瑞利衰落信道上的依据图2-4说明的调度算法的平均的系统吞吐量能够由下式给出：

$E\left(R\right)=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}E{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_{{m,\mathrm{Rx}}_{k_m^{*}}}^{\left(k_m^{*}\right)})$

$=M{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+t)f_P\left(t\right)\mathrm{dt}$

$=M{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+t)f_U\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(15\right)$

其中f_U(t)是U的PDF。使用阶(order)统计，对全部相同的γ_l，能够从等式(14)导出下式：

f_U(t)＝NKf_Z(t)[F_Z(t)]^NK-1    (16)

因此，能够观察到，在衰落信道上的由图2-4说明的MIMO下行链路调度平均的可获得的吞吐量能够表示为下式：

$E\left(R\right)\≈\mathrm{KMN}{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+t)f_Z\left(t\right){\left(F_Z\left(t\right)\right)}^{\mathrm{NK}-1}\mathrm{dt}---\left(17\right)$

另外能够理解的是，关于系统吞吐量的数值近似能够通过将等式(11)和(12)代入到等式(17)中而获得。

在传统调度方法中，当N＞1时，每个接收天线被当作独立的用户。藉此，K个用户的M×N系统实际上被转换为K′个用户的M×N′系统，其中K′＝NK且N′＝1。在每个用户仅具有单个接收天线的情况下，等式(15)也能够用来评估这些和/或其它类似方法针对K′＝NK且N′＝1的性能。藉此，能够导出下式：

$E\left(R\right)\≈K^{\′}\mathrm{MN}{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+t)f_Z\left(t\right){\left(F_Z\left(t\right)\right)}^{N^{\′}{K}^{\′}-1}\mathrm{dt}$

$=\mathrm{NKM}{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+t)f_Z\left(t\right){\left(F_Z\left(t\right)\right)}^{\mathrm{NK}-1}\mathrm{dt}---\left(18\right)$

与等式(18)的右手边比较来观察等式(17)的右手边，能够观察到两个等式是相等的。因此，能够理解由图2-4所示的调度算法和传统调度方法比较没有引入性能损失。

依据另一方面，在系统100中的调度组件114能够利用基于来自一个或多个用户120和/或130的量化的SINR反馈的调度算法。在一个示例中，由系统100实现的量化的反馈调度算法能够实现为两步过程，其中在第一步骤，由用户120和/或130产生和通信量化的反馈，接着为第二步骤中的在基站110处的调度。

以上量化的反馈算法的第一步骤的量化的反馈的产生和发送在图5的示例系统500的环境中说明。如系统500说明的，在系统500中由k(k＝1，...，K)表示的用户终端520能够首先选择最有利的发送天线Tx_k(Tx_k∈S_t)的各个索引552，和最有利的接收天线Rx_k(Rx_k∈S_r)的各个索引524，以获得最大SINR B_k 526。在一个示例中，用户520的最大SINR 526能够由之前等式(5)表示。在识别实数值的最大SINR B_k 526之后，用户终端能够利用量化组件530和/或另一合适组件来将B_k量化为预定数量的电平中的一个q_k＝Q(B_k)，由此产生量化的最大SINR 532。在一个示例中，由量化组件530利用的量化电平能够表示如下：

$Q\left(B_k\right)=\left\{\begin{array}{cc}0,& 0\&le;B_k<{\mathrm{\&lambda;}}_1\\ i,& {\mathrm{\&lambda;}}_i\&le;B_k<{\mathrm{\&lambda;}}_{i+1},i=1,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,L-2\\ L-1,& B_k\&GreaterEqual;{\mathrm{\&lambda;}}_{L-1}\end{array}\right.---\left(19\right)$

在一个示例中，用于Q(B_k)的电平的数量L能够至少部分由代表值B_k所需的比特的数量b来确定，如基于L＝2^b确定。一旦用户520已经产生了T_x天线索引522和量化的最大SINR 532，则这些和/或其它参数能够被通信到基站或接入点510以用于调度。虽然出于简洁的目的系统500示出了单个用户520处反馈参数的产生和通信，但是应当理解图5所示的操作能够由相关通信系统中任意数量的用户进行。

一旦已经在基站处从一个或多个用户接收到发送天线索引和量化的SINR值时，则图6示出能够由调度组件600在以上量化反馈算法的第二步骤中进行的示例调度。应当理解，示例调度组件600能够被实现在例如基站(如基站110)中、在另一合适的网络实体中、和/或作为相关通信系统中的单独的组件。在一个示例中，对于由调度组件600调度的每个发送天线，调度组件600能够采用分组组件610和/或另一合适的组件来将提供每个发送天线的索引的各个用户聚合到相应的用户集合615中。例如，分组组件610能够将提供索引Tx_k＝m的用户分组到如以上等式(6)提供的集合I_m中。根据这些产生的用户集合615，在调度组件600处的集合提炼组件620和/或另一合适的组件能够进一步将用户集合615中的、对于每个单独的发送天线取得对于所有k∈I_m的最大值q_k的用户聚合到优化的用户集合J_m 625中。这些优化的集合J_m能够表示如下：

$J_m=\arg \underset{k\&Element;I_m}{\max }{q}_k---\left(20\right)$

从等式(20)中能够理解由于J_m＝{k|k＝argmax(q_k)，k∈I_m}，因此

根据优化的用户集合625，随机选择组件630和/或另外合适的组件能够通过随机地从集合J_m中选择用户来向用户k_m ^*分配第m发送天线，如下所示：

$k_m^{*}=\mathrm{rand}\left\{J_m\right\}---\left(21\right)$

一旦已经通过对于全部m＝1，...，M选择最有利的用户k_m ^*来执行调度，则能够基于确定的调度按照与上述如图4中系统400所示的全反馈调度相似的方式来进行发送。

依据一个方面，图5-6示出的量化的反馈调度算法的可取得的吞吐量能够如下推导。开始，能够观察到图5-6示出的量化的反馈调度技术获得的瞬时合计速率能够如下给出：(22)

$R=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\log }_2(1+{\mathrm{SINR}}_{{m,\mathrm{Rx}}_{k_m^{*}}}^{\left(k_m^{*}\right)})$

$=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\log }_2(1+\mathrm{rand}{\left\{B_k\right\}}_{k\&Element;J_m})$

其中

表示集合

中的元素的随机选择，而B_k对应于等式(5)给出的SINR的表达式。为了简化计算，

能够简单表示为V。因此，由量化的反馈调度实现的平均总吞吐量能够如下给出：

$E\left(R\right)=M{\&Integral;}_0^{\&infin;}{\log }_2(1+v)f_V\left(v\right)\mathrm{dv}---\left(23\right)$

其中f_V(v)表示V的PDF。

接着，如果F_V(v)用来表示V的CDF且

则能够理解，对于大量的用户，对于所有m，集合I_m的基数等于K′，因为对于任何k和m，

通过使用A_i表示范围[λ_i，λ_i+1)，i＝0，1，...，L-1，其中λ₀＝0且λ_L＝∞，对于至少以下两种情形能够导出CDF F_y。

在一个示例中，当0≤V＜λ₁时此类第一情形能够适用。在此情形中，能够理解，调度用户的最大SINR B_k处于范围A₀。因此，也能够理解，对于所有k∈I_m，B_k也处于范围A₀。结果，V的CDF能够表示如下：

F_V(v)＝F_B(v)[F_B(λ₁)]^K′-1，0≤v＜λ₁   (24)

其中F_B(v)表示B的CDF。

另外和/或可替换的，当对于i＝0，1，...，L-1，λ_i≤V＜λ_i+1时，第二情形能够适用。在此情形中，能够理解，调度用户的最大SINR B_k处于范围A_i。另外，在此情形中，对于任何给定1≤r≤K′，能够假定在区域A_i存在具有B_k的(r-1)个其它用户。依据一个方面，调度用户被选择因为其对于用户的集合最大化B_k的值。因此，能够假定剩余(K′-r)个用户的B_k必定小于λ_i。考虑到该观察结果，对于λ_i≤V＜λ_i+1’V的CDF能够表示如下：

$F_V\left(v\right)={\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)\right]}^{K^{\&prime;}}+\underset{r=1}{\overset{K^{\&prime;}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left(\begin{array}{c}{K}^{\&prime;}\\ r\end{array}\right)[F_B\left(v\right)-F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)]\&times;{\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)\right]}^{K^{\&prime;}-r}{[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_{i+1}\right)-F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)]}^{r-1}---\left(25\right)$

结果，相应的PDF F_V(v)能够由下式给出：

$f_V\left(v\right)=\left(\begin{array}{c}{f}_B\left(v\right){\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{K^{\&prime;}-1},\mathrm{for}0\&le;v<{\mathrm{\&lambda;}}_1\\ \underset{r=1}{\overset{K^{\&prime;}}{\mathrm{\&Sigma;}}}\left(\begin{array}{c}{K}^{\&prime;}\\ r\end{array}\right){\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)\right]}^{K^{\&prime;}-r}\&times;{[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_{i+1}\right)-F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_i\right)]}^{r-1}{f}_B\left(v\right)\\ \mathrm{for}{\mathrm{\&lambda;}}_i\&le;v<{\mathrm{\&lambda;}}_{i+1},i=1,...,L-1,\end{array}\right.---\left(26\right)$

其中F_B(v)≈[F₇(v)]^MN和f_B(v)≈MNf_Z(v)F_Z(v)^MN-1。在一个示例中，PDFf_Z(v)和CDF F_Z(v)分别由等式(11)和(12)给出。此外，通过将等式(26)代入到等式(23)，能够获得如图5-6所示的量化的反馈调度的可实现的吞吐量的数值近似。

作为特定的、非限定的示例，由图5-6所示的量化的反馈调度能够是基于1比特的量化。在该1比特量化示例中，一个或多个用户能够根据阈值λ₁向调度组件提供0或1的量化值，由此获得最小反馈负荷。作为示例，对于1比特量化，能够将等式(26)改写如下：

$f_V\left(v\right)=\left\{\begin{array}{cc}{\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{K^{\&prime;}-1}{f}_B\left(v\right),& 0\&le;v<{\mathrm{\&lambda;}}_1\\ \frac{1-{\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{K^{\&prime;}}}{1-F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)}{f}_B\left(v\right),& {\mathrm{\&lambda;}}_1\&le;v\end{array}\right.---\left(27\right)$

结果，能够应用等式(23)来计算平均可获得的系统吞吐量如下：

$E\left(R\right)=M{\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{K^{\&prime;}-1}{\&Integral;}_0^{{\mathrm{\&lambda;}}_1}{\log }_2(1+v)f_B\left(v\right)\mathrm{dv}$

$+M\frac{1-{\left[F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{K^{\&prime;}}}{1-F_B\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)}{\&Integral;}_{{\mathrm{\&lambda;}}_1}^{\&infin;}{\log }_2(1+v)f_B\left(v\right)\mathrm{dv}---\left(28\right)$

在一个示例中，等式(28)能够以K′＝K/M来调节(leverage)由F_B(v)≈[F_Z(v)]^MN和f_B(v)≈MNf_Z(v)F_Z(v)^MN-1获得的近似值。基于等式(28)，PDF f_Z(v)和CDF F_Z(v)分别由等式(11)和(12)给出。

能够由上面观察到，随着K达到无穷大(如，当K′-＞∞)，对于固定值λ₁＜∞，[F_Z(λ₁)]^K′MN→0。因此，等式(28)的吞吐量能够如下推导：

$\underset{K\&RightArrow;\&infin;}{\lim }E\left(R\right)\&ap;\frac{M^{2}N}{1-{\left[F_Z\left({\mathrm{\&lambda;}}_1\right)\right]}^{\mathrm{MN}}}\&times;{\&Integral;}_{{\mathrm{\&lambda;}}_1}^{\&infin;}{\log }_2(1+v)f_Z\left(v\right){\left[F_Z\left(v\right)\right]}^{\mathrm{MN}-1}\mathrm{dv}---\left(29\right)$

如等式(29)所示，对于任何固定的λ₁，多用户分集会丢失，因为当K达到无穷大时，总速率不依赖于用户的数量K。

此外，能够理解当λ₁＝0时，由图5-6所示的量化的反馈调度能够被认为等效于循环(Round-Robin)调度，其中要么单个用户从所有用户中被随机调度要么多个用户在循环中被逐个调度。在一个例子中，此种情形下的吞吐量能够由等式(28)导出，如下所示：

$E\left(R\right)\&ap;M^{2}N{\&Integral;}_0^{\&infin;}{\log }_2(1+v)f_Z\left(v\right){\left[F_Z\left(v\right)\right]}^{\mathrm{MN}-1}\mathrm{dv}---\left(30\right)$

如等式(30)展示的，类似于循环调度，在λ₁＝0的情形中，多用户分集可能丢失。

现在参考图7-8，说明依据这里所述的各个方面实现的方法。虽然，为了描述简单，该方法由一系列块示出和说明，但应当理解，请求保护的主题并不受限于块的顺序，因为依据请求保护的主题，一些块可以和这里示出和描述的块按不同的顺序发生和/或与其它块同时发生。此外，依据请求保护的主题，并非所有说明的块都需要来实现该方法。

此外，请求保护的主题可以在由一个或多个组件执行的计算机可执行指令的一般环境(如程序模块)中描述。一般，程序模块包括例程、程序、对象、数据结构等，其执行特定任务或实现特定抽象数据类型。典型地，程序模块的功能可以根据各个实施例所需而被组合或分布。此外，将能够理解的是，上面公开的系统的各个部分和下面的方法可以包括以下或由以下组成：基于人工智能或知识或规则的组件、子组件、过程、部件、方法或机制(如支持矢量机、神经网络、专家系统、贝叶斯网络、模糊逻辑、数据融合机、分类器...)。此类组件和其它组件能够使执行的某些机制或过程自动化，由此使得该系统和方法的一部分更加适用以及有效和智能。

参考图7，示出了在无线通信系统(如系统100)中用于多用户调度的方法700。在702，识别(如在基站210处)由各个用户终端(如用户220)提供的发送天线索引(如最有利Tx天线索引222)和最大信号质量指示符(如，最大SINR值226)。在704，将其中在步骤702中识别了发送天线索引和最大信号质量指示符的用户终端按发送天线索引分组(如通过调度组件300的分组组件310)到各个集合(如集合315)。在706，选择(如通过选择组件320)在704创建的各个集合中在其各自集合的用户终端中具有最高的指示最大信号质量的用户终端(如最有利的用户325)。在708，将信息经由由用户终端的索引给出的发送天线(如Tx天线414)发送到在706中选择的用户终端。

图8说明用于在无线通信系统中基于量化的用户反馈来调度用户以通信的方法800。在802，识别(如在接入点510处)由各个用户(如用户终端520)提供的发送天线索引(如Tx天线索引522)和量化的信号质量指示符(如，量化的最大SINR值532)。在804，将在步骤802中识别了其发送天线索引和量化的信号质量指示符的用户按发送天线索引分组(如通过调度组件600的分组组件610)到各个集合(如用户集合615)。在806，从在804创建的各个集合的用户中随机地选择(如通过随机选择组件630)在其各自集合中具有最高的量化信号质量指示符的用户(如从由集合提炼组件620提供的优化用户列表625中提供的用户中选择)。在808，将信息经由由选择的用户的索引给出的发送天线发送到706中选择的用户。

转到图9，示出实现这里所述的各种方面的示范的非限制性计算机系统或操作环境。本领域的普通技术人员能够理解，手持的、便携的和其它计算设备和各种类型的计算对象将预期结合请求保护的主题来使用，如通信系统能够理想地配置的任何地方。因此，下面图9中所述的通用远程计算机仅是能够实现请求保护的主题的计算系统的一个示例。

虽然不要求，但是请求保护的主题能够部分经过操作系统来实现以被服务开发商使用用于设备或对象，和/或被包括在结合请求保护的主题的一个或多个组件运行的应用软件中。软件可以在诸如程序模块的计算机可执行指令的一般环境中描述，其并由诸如客户端工作站、服务器或其它设备的一个或多个计算机执行。本领域技术人员将理解，请求保护的主题也能够通过其它计算机系统配置和协议来实践。

因此图9示出能够实现请求保护的主题的合适的计算系统环境900的示例，尽管上面已清楚表明，但是计算系统环境900仅是用于媒体设备的合适的计算系统环境的示例，且无意建议请求保护的主题的使用范围或功能的任何限制。此外，计算环境900无意建议有关请求保护的主题和在示例操作环境900中说明的任何一个组件或组件的组合的任何依赖关系或必要条件。

参考图9，实现这里所述的各个方面的远程设备的示例包括计算机910形式的通用计算设备。计算机910的组件能够包括但是不限于处理单元920、系统存储器930和系统总线921，系统总线将包括系统存储器的各种系统组件耦合到处理单元920。系统总线921能够是使用多种总线架构的任何一种的包括存储器总线或存储器控制器、外设总线和本地总线的多种类型的总线结构中的任意一种。

计算机910能够包括多种计算机可读介质。计算机可读介质能够是由计算机910访问的任何可用的介质。作为示例，但不是限制，计算机可读介质能够包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括易失性和非易失性存储介质以及可移除和不可移除的介质，其以任何方法或技术实现以存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其它存储器技术、CDROM、数字多用途盘(DVD)或其它光盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储器设备、或能够用来存储期望的信息和能够由计算机910访问的任何其它介质。通信介质能够包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或在诸如载波或其它传输机制的调制数据信号中的其它数据且包括任何合适的信息传递介质。

系统存储器930能够包括易失性和非易失性存储器形式的计算机存储介质，诸如只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。基本输入/输出系统(BIOS)能够被存储在存储器930中，其包括帮助在计算机910内部元件之间诸如在启动期间传输信息的基本例程。存储器930也能够包括数据和/或程序模块，其能够被处理单元920立即访问和/或当前被处理单元920操作。作为非限制性示例，存储器930也能够包括操作系统、应用程序、其它程序模块和程序数据。

计算机910也能够包括其它可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质。例如，计算机910能够包括读取自或写入到不可移除、非易失性磁介质的硬盘驱动器，读取自或写入到可移除、非易失性磁盘的磁盘驱动器，和/或读取自或写入到可移除、非易失性光盘的光盘驱动器(诸如CD-ROM或其它光介质)。能够用于示范操作环境的其它可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质包括但不限于盒式磁带、闪存卡、数字多用途盘、数字视频磁带、固态RAM、固态ROM等。硬盘驱动器能够经过不可移除存储器接口(诸如接口)连接到系统总线921，而磁盘驱动器或光盘驱动器能够经过可移除存储器接口(诸如接口)连接到系统总线921。

用户能够通过诸如键盘或指针设备(诸如鼠标、轨迹球、触摸板)和/或其它指针设备的输入设备来输入命令和信息到计算机910。其它输入设备能够包括麦克风、操纵杆、游戏板、卫星天线、扫描仪等。这些和/或其它输入设备能够通过用户输入940和耦合到系统总线921的相关接口连接到处理单元920，但是能够由其它接口和总线结构连接，诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)。图形子系统也能够连接到系统总线921。此外，监视器或其它类型的显示设备能够经由能够依次与视频存储器通信的接口(诸如输出接口950)连接到系统总线921。除了监视器，计算机也包括其它外围输出设备，诸如扬声器和/或打印机，其也能够通过输出接口950而连接。

计算机910能够操作于联网或分布式环境，使用逻辑连接来连接到一个或多个远程计算机，诸如远程计算机970，其能够依次具有不同于设备910的介质能力。远程计算机970能够是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它公共网络节点，和/或任何其它媒体消费或发送设备，并能够包括上述与计算机910相关的任意或所有元件。图9说明的逻辑连接包括网络971，如局域网(LAN)或广域网(WAN)，但是也包括其它网络/总线。此类联网环境在家庭、办公室、企业计算机网络、内部网和因特网中很寻常。

当在LAN联网环境中使用时，计算机910通过网络接口或适配器连接到LAN 971。当在WAN联网环境中使用时，计算机910能够包括诸如调制解调器的通信组件，或用于在诸如因特网的WAN上建立通信的其它部件。诸如调制解调器的通信组件能够是内部的或外部的，能够经由在输入940处的用户输入接口和/或其它合适的机制连接到系统总线921。在联网的环境中，所示的与计算机910相关的程序模块或其部分能够被存储在远程存储器存储设备中。应当理解，示出和说明的网络连接是示范的，能够使用在计算机之间建立通信链路的其它部件。

现在转到图10，示出了在其中能够实现请求保护的主题的网络环境的概图。上述的系统和方法能够应用于任何无线通信网络；但是，以下说明阐述关于所述系统和方法的示范的非限制的操作环境。下述操作环境应当被看成非穷举的，因此下述网络架构仅是其中合并有请求保护的主题的网络架构的示例。应当理解，请求保护的主题也能够合并到任何现有的或未来的可替换的通信网络架构中。

参考图10，说明了全球移动通信系统(GSM)的各个方面。GSM是在当今快速增长的通信系统中最广泛利用的无线接入系统之一。GSM提供电路交换数据服务给诸如移动电话机或计算机用户的订户。通用分组无线业务(“GPRS”)是GSM技术的扩展，其将分组交换引入到GSM网络中。GPRS使用基于分组的无线通信技术来以高效的方式传送高速和低速数据和信令。GPRS优化网络和无线资源的使用，因此使得成本能够有效以及对于分组模式应用的GSM网络资源的使用能够高效。

如本领域的普通技术人员能够理解的，这里描述的示范GSM/GPRS环境和服务能够扩展到3G业务，诸如通用移动电话系统(“UMTS”)、频分双工(“FDD”)和时分双工(“TDD”)、高速下行链路分组接入(“HSPDA”)、cdma20001x演进数据优化(“EVDO”)、码分多址-2000(“cdma20003x”)、时分同步码分多址(“TD-SCDMA”)、宽带码分多址(“WCDMA”)、增强型数据GSM环境(“EDGE”)、国际移动电信-2000(“IMT-2000”)、数字增强无绳通信(“DECT”)等，以及扩展到随时间变得可用的其它网络业务。对此，这里所述的时间同步技术可以独立于数据传输的方法而应用，且并不依赖任何特定网络架构或下层协议。

图10说明能够实施请求保护的主题的示范的基于分组的移动蜂窝网络环境的总体框图，诸如GPRS网络。此类环境能够包括多个基站子系统(BSS)1000(仅示出一个)，每个BSS能够包括基站控制器(BSC)1002，其服务一个或多个基站收发器站(BTS)，诸如BTS 1004。BTS 1004能够用作接入点，在该接入点中移动用户设备1050变为连接到无线网络。在移动用户设备1050和BTS 1004之间建立连接时，能够利用之前所述的一个或多个时间同步技术。

在一个例子中，自移动用户1050发出的分组业务通过空中接口传输到BTS 1004，以及从BTS 1004到BSC 1002。诸如BSS 1000的基站子系统是内部帧中继网络1010的一部分，其能够包括服务GPRS支持节点(“SGSN”)，诸如SGSN 1012和1014。每个SGSN依次连接到内部分组网络1020，SGSN1012、1014等经过该网络能够将数据分组路由到以及路由自多个网关GPRS支持节点(GGSN)1022、1024、1026等。如图所示，SGSN 1014和GGSN 1022、1024和1026是内部分组网络1020的一部分。网关GPRS服务节点1022、1024、1026能够提供到诸如公共陆地移动网络(“PLMN”)1045、公司内部网1040、或固定端系统(“FES”)或公共因特网1030的外部因特网协议(“IP”)网络的接口。如图所示，用户企业网1040能够经由防火墙1032连接到GGSN 1022；而PLMN 1045能够经由边界网关路由器1034连接到GGSN 1024。当移动用户设备1050的用户呼叫企业网1040时，远程验证拨号用户服务(“RADIUS”)服务器1042也可以用于呼叫方验证。

一般，在GSM网络中能够有四种不同的小区大小-宏、微、微微和伞小区。每个小区的覆盖范围在不同环境中有不同。宏小区能够被当作这样的小区：其中基站天线安装在天线杆或高于平均屋顶水平的建筑物上。微小区是其天线高度在平均屋顶水平之下的小区；它们一般在城市区域中使用。微微小区是具有直径为几十米的较小小区；它们主要用于室内。另一方面，伞小区被用来覆盖较小的小区的阴影区域并填充这些小区之间的覆盖空白。

这里通过例子说明请求保护的主题。为避免疑问，这里公开的主题并不局限于这类例子。此外，这里所述的作为“示范”的任何方面或设计没有必要构成相对其它方面或设计为优选的或有利的，也不意味着排除等效的示范结构和对本领域的普通技术人员来说公知的技术。此外，对于在详细说明或权利要求书中使用的术语“包括”、“具有”、“包含”和其它类似单词的范围，为避免疑问，这些术语意图为按照与术语“包括”相似方式的包括，其是开放性的过渡词而不排除任何额外的或其它的元素。

此外，公开的主题能够实现为系统、方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的产品，以产生软件、固件、硬件、或它们的任何组合以控制基于计算机或处理器的设备来实现这里所述的各方面。这里使用的术语“产品”、“计算机程序产品”或类似术语意在包含可从任何计算机可读设备、载波或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质包括但不限于磁存储设备(如，硬盘、软盘、磁带...)、光盘(如压缩盘(CD)、数字多用途盘(DVD)...)、智能卡和闪存设备(如卡、棒)。此外，公知载波能够被用来携带计算机可读电子数据，如那些在收发电子邮件或访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络中使用的数据。

已经针对若干组件之间的交互来描述上述系统。能够理解的是，此类系统和组件根据各种前述的改变和组合能够包括那些组件或规定的子组件、规定组件或子组件的一些、和/或附加的组件。子组件也能够实现为通信地耦合到其它组件的组件而不是包括在父母组件内部，如依据分级配置。此外，应当注意，一个或多个组件能够组合为提供集总功能的单个组件或被分成几个单独的子组件，并且能够提供任何一个或多个中间层，诸如管理层，以通信地耦合到此类子组件以便提供集成功能。这里所述的任何组件也能够与未在此具体描述的、但为本领域技术人员公知的一个或多个其它组件交互。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

根据19条(1)款的修改说明

对权利要求1、10-15、17和19进行了修改。权利要求1、10和19已被修改为公开了从每个用户终端接收到的索引包括识别要被用来便于基站和用户终端之间的通信的基站发送天线和用户终端接收天线的信息。

与对比文件D1-Kountouris等、D2-US2006/146755A1、D3-US2005/0181739A、D4-US2006/0209980和D5-Bhashyam等相比，本发明的权利要求1-20具备可专利性。

本发明所要求保护的主题涉及利用MIMO广播信道中的部分信道状态信息的有限的反馈来进行多用户调度。有限反馈限制对接收器处信道状态信息(CSI)的了解。通过在基站处采用空间多路复用以及对于每个用户的天线选择，该调度方法将所有M个发送天线的独立的信息流分配给具有最高信号干扰噪声比(SINR)的M个最有利的用户。接收天线将信息发送到发送天线，该信息指示每个各个用户终端想要用来进行通信所采用的特定基站天线和用户终端天线对，同时也将该天线对的SINR发送到发送天线。发送器终端中的调度器通过所请求的发送天线将用户终端分组，并且部分基于SINR信息，经由所请求的发送天线调度到每个用户终端的发送。此外，在采用对吞吐量具有最小影响的多用户分集的SINR的1比特量化的情况下展示了利用SINR的有限速率反馈的调度算法。

D1涉及确定包括信道方向信息(CDI(B1))和信道增益信息(CGI(B2))的反馈比特B_tot以及它们之间的平衡。CDI可以用来实现全多路复用增益，但是仅知道CDI是不足以实现有效的采用多用户分集增益的用户选择的-也需要CGI。D1试图对于具有多个天线的发送器和单天线接收器，对于K个用户和已知平均SINR，利用CDI和CGI的特定组合来推导有限的合计速率反馈模型(参见第2部分第III节和摘要)。

D2公开了向包括多组天线的发送终端发送反馈信息的接收终端以及由未被选择的天线引起的退化，由此发送终端基于反馈信息产生调度信息。

D3公开了一种自适应发送方案，其具有至少两个级别的自适应，用于在与分集模型选择耦接的有限反馈/开路循环模型和丰富反馈/闭路循环模型之间切换。

D4涉及一种发送器，其通过使用从预编码的矩阵中选择来确定每个发送天线的最佳用户以及对于每个发送天线支持的终端。

D5涉及当仅知道部分信道状态信息时，利用基于前导码的信道估计和量化的反馈来确定多天线系统的断线概率性能的上边界。

但是，与本发明所要求保护的主题不同，D1-D5没有公开多天线用户终端选择要被用来便于基站和用户终端之间的通信的基站天线和用户终端天线对。

1.一种在多输入多输出(MIMO)通信系统中用于多用户调度的系统，包括：

基站，其经由多输入多输出(MIMO)通信链路与多个用户终端通信；

在该基站处的多个发送天线，其发送信息到各个用户终端；和

与该基站关联操作的调度组件，其从各个用户终端接收发送天线索引和最大信号质量指示，并且至少部分基于接收的发送天线索引和最大信号质量指示来将各个发送天线分配给选择的用户终端以用于信息的传输，其中该索引指示，对于每个各自的用户终端，要被用来便于基站和用户终端之间的通信的基站发送天线和用户终端接收天线。

2.如权利要求1所述的系统，其中发送天线基于调度组件的分配，将信息经由用户终端处的由用户终端选择的接收天线发送到用户终端。

3.如权利要求1所述的系统，其中该调度组件在具有有限通信速率的反馈信道上从各个用户终端接收发送天线索引和最大信号质量指示。

4.如权利要求1所述的系统，其中最大信号质量指示对应于最大信号干扰噪声比(SINR)。

5.如权利要求1所述的系统，其中该调度组件包括：

分组组件，其根据从用户终端接收的发送天线索引将各个用户终端分组到一系列的集合；和

选择组件，其从被分组到各个集合的用户终端中识别具有最高的最大信号质量指示的用户终端。

6.如权利要求1所述的系统，其中从各个用户终端接收的最大信号质量指示包括与在各个用户终端处可获得的最大信号质量对应的量化的值。

7.如权利要求6所述的系统，其中该量化的值被量化成2^b个电平，其中b是分配用于最大信号质量指示的反馈的比特数量。

8.如权利要求6所述的系统，其中该调度组件包括：

分组组件，其根据从用户终端接收的发送天线索引将各个用户终端分组到一系列的集合；和

集合提炼组件，其将在分组到各个集合的用户终端中具有最高的量化的信号质量值的用户终端放置到相应的优化用户集合中；和

随机选择组件，其从各个优化用户集合中随机选择用户终端以分配给相应的发送天线。

9.如权利要求6所述的系统，其中从用户终端接收的量化的值是1比特值，如果由用户终端可获得的最大信号质量超出预定阈值，则该量化的值具有值1，否则具有值0。

10.一种用于在多输入多输出(MIMO)通信系统中调度用户用于通信的方法，包括：

从至少一个接收用户终端接收发送天线索引反馈和信号质量反馈，其中该发送天线索引反馈标识要被用来便于基站和各个用户终端之间的通信的基站发送天线；

识别可操作地将信息通信到每个各个接收用户终端的多个发送天线；以及

至少部分基于从至少一个接收用户终端接收的发送天线索引反馈和信号质量反馈来选择各个接收用户终端，信息将从各个发送天线发送到该各个接收用户终端。

11.如权利要求10所述的方法，还包括将信息从发送天线经由接收用户终端选择的接收用户终端处的接收天线发送到相应的选择的接收用户终端。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述接收步骤包括在有限速率的反馈信道上接收发送天线索引反馈和信号质量反馈。

13.如权利要求10所述的方法，其中从接收用户终端接收的信号质量反馈包括由接收用户终端可获得的最大信号干扰噪声比(SINR)的指示。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述选择步骤包括：

至少部分基于从各个接收用户终端接收的发送天线索引反馈来将信息将被发送到的各个接收用户终端放置到各个组中；和

选择各个组中的接收用户终端，以使得从选择的用户终端接收的信号质量反馈表示在各个组中的接收用户终端中的最高的最大信号质量。

15.如权利要求10所述的方法，其中从各个接收用户终端接收的信号质量反馈包括与接收用户终端可获得的最大信号质量对应的量化的值。

16.如权利要求15所述的方法，其中该量化的值被量化成2^b个电平，其中b是分配用于信号质量反馈的比特数量。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述选择步骤包括：

至少部分基于从各个接收用户终端接收的发送天线索引反馈来将信息将被发送到的各个接收用户终端放置到各个组中；和

将在各个组中的接收用户终端中的具有指示最高的最大量化的信号质量的信号质量反馈的接收用户终端聚集到相应的优化用户组中；和

按照基本随机的方式从优化用户组中选择各个接收用户终端。

18.一种计算机可读介质，其上存储有可操作地执行如权利要求10所述的方法的指令。

19.一种在无线通信系统中便于发送调度的系统，包括：

用于识别由各个用户终端提供的发送天线索引和最大信号质量指示符的部件，其中该索引指示，对于每个各自的用户终端，要被用来便于基站和用户终端之间的通信的基站发送天线；

用于将提供相似发送天线索引的用户分组到各个用户集合的部件；

用于选择各个用户集合中具有优化的最大信号质量指示符的用户的部件；以及

用于将信息经由与由选择的用户各自提供的发送天线索引对应的发送天线发送到选择的用户的部件。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述用于识别的部件包括用于识别量化的信号质量指示符的部件，以及所述用于选择的部件包括用于随机选择各个用户集合中具有最高的量化的信号质量指示符的用户的部件。

Claims (20)

1.一种在多输入多输出(MIMO)通信系统中用于多用户调度的系统，包括：

基站，其经由多输入多输出(MIMO)通信链路与多个用户终端通信；

在该基站处的多个发送天线，其发送信息到各个用户终端；和

与该基站关联操作的调度组件，其从各个用户终端接收发送天线索引和最大信号质量指示，并且至少部分基于接收的发送天线索引和最大信号质量指示来将各个发送天线分配给选择的用户终端以用于信息的传输。

2.如权利要求1所述的系统，其中发送天线基于调度组件的分配，将信息经由用户终端处的由用户终端选择的接收天线发送到用户终端。

3.如权利要求1所述的系统，其中该调度组件在具有有限通信速率的反馈信道上从各个用户终端接收发送天线索引和最大信号质量指示。

4.如权利要求1所述的系统，其中最大信号质量指示对应于最大信号干扰噪声比(SINR)。

5.如权利要求1所述的系统，其中该调度组件包括：

分组组件，其根据从用户终端接收的发送天线索引将各个用户终端分组到一系列的集合；和

选择组件，其从被分组到各个集合的用户终端中识别具有最高的最大信号质量指示的用户终端。

6.如权利要求1所述的系统，其中从各个用户终端接收的最大信号质量指示包括与在各个用户终端处可获得的最大信号质量对应的量化的值。

7.如权利要求6所述的系统，其中该量化的值被量化成2^b个电平，其中b是分配用于最大信号质量指示的反馈的比特数量。

8.如权利要求6所述的系统，其中该调度组件包括：

分组组件，其根据从用户终端接收的发送天线索引将各个用户终端分组到一系列的集合；和

集合提炼组件，其将在分组到各个集合的用户终端中具有最高的量化的信号质量值的用户终端放置到相应的优化用户集合中；和

随机选择组件，其从各个优化用户集合中随机选择用户终端以分配给相应的发送天线。

9.如权利要求6所述的系统，其中从用户终端接收的量化的值是1比特值，如果由用户终端可获得的最大信号质量超出预定阈值，则该量化的值具有值1，否则具有值0。

10.一种用于在多输入多输出(MIMO)通信系统中调度用户用于通信的方法，包括：

从多个接收用户接收发送天线索引反馈和信号质量反馈，其中该接收用户各自包括多个接收天线；

识别可操作地将信息通信到各个接收用户的多个发送天线；以及

至少部分基于从接收用户接收的发送天线索引反馈和信号质量反馈来选择各个接收用户，信息将从各个发送天线发送到该各个接收用户。

11.如权利要求10所述的方法，还包括将信息从发送天线经由接收用户选择的接收用户处的接收天线发送到相应的选择的接收用户。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述接收步骤包括在有限速率的反馈信道上接收发送天线索引反馈和信号质量反馈。

13.如权利要求10所述的方法，其中从接收用户接收的信号质量反馈包括由接收用户可获得的最大信号干扰噪声比(SINR)的指示。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述选择步骤包括：

至少部分基于从各个接收用户接收的发送天线索引反馈来将信息将被发送到的各个接收用户放置到各个组中；和

选择各个组中的接收用户，以使得从选择的用户接收的信号质量反馈表示在各个组中的接收用户中的最高的最大信号质量。

15.如权利要求10所述的方法，其中从各个接收用户接收的信号质量反馈包括与接收用户可获得的最大信号质量对应的量化的值。

16.如权利要求15所述的方法，其中该量化的值被量化成2b个电平，其中b是分配用于信号质量反馈的比特数量。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述选择步骤包括：

至少部分基于从各个接收用户接收的发送天线索引反馈来将信息将被发送到的各个接收用户放置到各个组中；和

将在各个组中的接收用户中的具有指示最高的最大量化的信号质量的信号质量反馈的接收用户聚集到相应的优化用户组中；和

按照基本随机的方式从优化用户组中选择各个接收用户。

18.一种计算机可读介质，其上存储有可操作地执行如权利要求10所述的方法的指令。

19.一种在无线通信系统中便于发送调度的系统，包括：

用于识别由各个用户提供的发送天线索引和最大信号质量指示符的部件；

用于将提供相似发送天线索引的用户分组到各个用户集合的部件；

用于选择各个用户集合中具有优化的最大信号质量指示符的用户的部件；以及

用于将信息经由与由选择的用户各自提供的发送天线索引对应的发送天线发送到选择的用户的部件。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述用于识别的部件包括用于识别量化的信号质量指示符的部件，以及所述用于选择的部件包括用于随机选择各个用户集合中具有最高的量化的信号质量指示符的用户的部件。

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