CN102439869A - 多用户mimo干扰抑制通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于提供用于在具有空间复用多用户多输入多输出(MU-MIMO)能力的空中无线电信网络中向诸如用户设备(UE)之类的通信终端传送干扰矢量的高效机制的系统和方法。限定了新的预编码信息下行链路信道。以允许不频繁传送和对资源的高效使用的方式限定和在新的信道之上传送包含用于MU-MIMO用户设备的半持久的干扰矢量信息的消息。使用干扰矢量并且对接收消息应用用户间干扰调整，UE可以接收空间复用MIMO传送并且在接收到消息之后主动地移除用户间干扰。对在预编码信息信道之上传送的预编码矢量信息的压缩可能引起系统中效率的附加增加。

Description

多用户MIMO干扰抑制通信系统和方法

技术领域

本发明一般地针对通信系统，并且更具体地针对一种用于在基于分组的通信系统中的配置有多用户(“MU”)多输入多输出(“MIMO”)的通信终端中提供用户间干扰抑制的系统和方法。

背景技术

随着诸如蜂窝电话、卫星和微波通信系统之类的无线通信系统变得被广泛地部署并且持续吸引越来越多的用户，迫切需要供应以诸如容纳固定数据分组大小的固定信道带宽之类的固定资源来传送逐渐增长的数据量的数量巨大且可变的通信子系统。采用固定资源(例如针对每个用户使用固定数据速率)的传统通信系统设计已经受到如下挑战，即考虑到迅速增长的客户群而提供较高但灵活的数据传送速率。

第三代合作伙伴计划长期演进(“3GPP LTE”)是一般地用于描述整个行业中正在进行的用以改进用于移动通信的通用移动通信系统(“UMTS”)的工作的名称。正在进行改进以应对持续的新的要求和逐渐增长的用户群，以及更高的数据速率和更高的系统容量要求。这一基础广泛的计划的目标包括改善通信效率，降低成本，改善服务，利用新的频谱机会，以及实现与其他开放标准的更好集成和与遵从更早的标准的某些现有基础设施的后向兼容性。

在此描述的无线通信系统可应用于例如可兼容3GPP LTE的无线通信系统，并且感兴趣的是LTE的一个方面，称为“演进型UMTS陆地无线电接入网络”(或称“E-UTRAN”)以及“UTRAN”通信系统。在E-UTRAN系统中，e-Node B可以是或者直接连接到接入网关(“aGW”，有时称为服务网关，或“sGW”)的。每个节点B可以经由无线电Uu接口与多种类型的用户设备(“UE”，其一般地包括移动收发机或手机，不过诸如固定蜂窝电话、移动web浏览器、膝上型计算机、PDA、MP3播放器以及具有收发机的游戏设备之类的其他设备也可以是UE)无线电联系。

在目前的讨论中，特别地注意了目前针对3GPP标准的版本9和版本10(有时称为“先进的LTE”)而考虑的增强。LTE的这些未来的演进将具有附加的要求并且需要增加的吞吐量。虽然该讨论使用了E-UTRAN作为主要示例，但本申请不限于E-UTRAN、LTE或3GPP系统。一般地，E-UTRAN资源由网络通过使用分配表或者更一般地通过使用下行链路资源指派信道或物理下行链路控制信道(“PDCCH”)来近乎临时地指派给一个或多个UE。PDCCH用于分配其他信道中的资源，该其他信道包括物理下行链路共享信道(“PDSCH”)。LTE是基于分组的系统，因此，可能没有为UE与网络之间的通信预留的专用连接。用户一般由节点B或演进节点B(E-Node B)在每个传输时间间隔中在共享信道上进行调度。节点B或e-Node B控制在由节点B或e-Node B服务的小区中的用户设备终端之间的通信。一般地，一个节点B或e-Node B服务于一个小区。节点B或e-Node B可以称为“基站”。数据传送所需的资源是一次性指派的或者是以持久/半静态方式指派的。LTE也称为3.9G，在活动状态下，一般地支持每小区大量用户准瞬时地接入无线电资源。设计要求为：对于高达5兆赫(“MHz”)的频谱分配，在活动状态下，每小区应当支持至少200个用户，并且对于更高的频谱分配支持至少400个用户。

为了促进共享信道上的调度，e-Node B在通往特定UE的下行链路信道PDCCH中向该UE传送资源分配。分配信息可与上行链路和下行链路信道两者相关。分配信息可以包括关于将频域中的哪些资源块分配给所调度的用户、要使用的调制和编码方案、传输块的大小如何等的信息。

UTRAN或e-UTRAN系统中的通信的最低层，第1层，是由物理层(“PHY”)在UE中和在节点B或e-Node B中实现的，并且PHY使用射频信号通过空中接口在它们之间执行分组的物理传输。为了确保接收到所传送的分组，提供了自动重传请求(“ARQ”)和混合自动重传请求(“HARQ”)方法。因此，每当UE通过若干下行链路信道之一(包括专用信道和共享信道)接收到分组时，UE对所接收的分组执行通信检错，通常为循环冗余校验(“CRC”)，并且在通往e-Node B或基站的上行链路上、在接收这些分组后的后来的子帧中传送响应。该响应是确认(“ACK”)或未确认(“NACK”)消息。如果该响应是NACK，则e-Node B自动地在下行链路(“DL”)上在后来的子帧中重传这些分组。以相同的方式，在时间上更靠后的特定子帧处，用DL信道上的NACK/ACK消息来响应从UE到e-Node B的任何上行链路(“UL”)传送以完成HARQ。以这种方式，分组通信系统保持鲁棒性并具有较低的等待时间和快速的轮转时间。

UTRAN或e-UTRAN可以容纳很多类型的UE。目前建议在UTRAN和e-UTRAN系统中支持的一种类型的UE服务是包括支持MIMO传送的UE。MIMO UE可以具有多个天线和接收机，而不是仅一个。例如，MIMO UE可以具有2、4或更多天线和接收机。另外，诸如基站之类的收发设备在多个天线上传送针对UE的消息。通过提供用于所传送的消息的多种通道，所传送的消息被无错误地接收的可能性增加，因此增加了系统的覆盖和鲁棒性。

在单用户MIMO(SU-MIMO)中，可以将发射机处的高速率信号分成同时传送给接收机的多个更低速率的信号。如果接收机具有接收天线阵列并且信号被充分地空间分离，则接收机能够形成并行输入流，然后所述并行输入流可以被组合，从而在增加系统吞吐量的同时又维持更低的信号发送速率。用于在此描述的实施例的应用更特别地针对多用户MIMO(MU-MIMO)。在MU-MIMO中，发射机通过多个天线向也具有多个天线的不同接收机传送不同的信号。由于用于特定UE接收机的信号被空间复用并与其他信号空间分离，因此接收机都能够同时接收它们的信号，从而增加了系统吞吐量。

在如现有技术中所提出的那样实现MIMO方案时，eNB需要能够可靠地与UE通信，而没有由在相同的无线电资源上空间复用的到其他UE的传送所引起的不当干扰。目前的3GPP标准定义了用于高达四个空间复用的用户的MU-MIMO信令。在一种已知的方法中，为每个UE给定单独的下行链路(“DL”)授权。矢量或索引指示将针对UE自身的传送而使用的预编码。这一索引在该规范中称为“预编码矩阵索引”(“PMI”)。如目前标准所要求的那样，索引指向对于UE和eNB两者来说都是已知的预定的预编码矢量表中。

针对MU-MIMO方案的目前方法试图使得用于空间复用的收发机的传送完全正交。在用于3GPP的版本8标准中，将用于MU-MIMO的预编码矢量是从预定码本得到的。如果多用户正交性事实上是利用码本完成的，则UE能够操作而没有用户间干扰。这将至少需要极其精细的预编码粒度以及巨大的预编码矢量码本，这是不切实际的。在实际系统中，多用户预编码永远不可能是理想的并且将存在某些用户间干扰。

在现有技术的系统中，不会用信号向一个UE发送关于其他UE的预编码矢量的信息。没有这一信息，UE不能主动地抑制留在接收信号中的用户间干扰。由于无线的无线电信道和预编码矢量并非完美地匹配，因此在UE处所接收的信号中总是存在某些残留的多用户干扰。

熟知的是，如果单个小区中的UE或多小区多用户群组能够得知其他UE所使用的码本矢量或预编码矩阵索引(“PMI”)，则由于用户间干扰而引起的干扰能够被显著地减轻。能够被消除的干扰源的数量依赖于空间自由度。也就是说，UE中可用的接收机和天线的数量确定了接收信号中有多少空间干扰源能够被消除。例如，假定将一个流传送给UE，具有两个接收天线的UE能够消除一个空间干扰源，而具有四个接收天线的UE能够消除高达三个空间干扰源。为了消除干扰，系统还必须将产生干扰的UE的码本矢量或PMI信号发送给其他UE。对这一信号发送要求的一种已知的解决方案是在相同的DL授权中从eNB用信号发送它们中的全部。参与开发3GPP标准的若干公司已经提出了这一方法。然而，这一方法还将需要显著增加DL授权的信号有效载荷大小，并且这将耗尽PDCCH中的可用资源。当多个UE被空间复用在一起以及/或者码本或PMI很大(也就是说，如果PMI信令需要大量比特)时，DL授权的有效载荷大小的增加特别地显著。

因此，需要如下方法和装置，其用以高效地支持用于空中接口通信系统中的UE的MU-MIMO能力，并具有用以消除用户间干扰的高效的方法，而没有已知方法的缺点。

发明内容

通过本发明的有利实施例，一般地解决或规避了这些和其他问题并且一般地实现了技术优点，这些实施例包括根据用于在下行链路信道之上向MU-MIMO UE高效地传送包含干扰矢量的消息的实施例的装置和方法。

在一个实施例中，提出了用于在基于分组的空中通信系统中的PDSCH之上进行传送的预编码指示符信道。向以空间复用多用户MIMO配置进行配置的用户设备(UE)传送预编码矩阵索引或预编码矢量信息的表。UE接收预编码矢量信息，该预编码矢量信息使得它们可以确定用于在从MIMO基站到小区或系统中的其他MIMOUE的下行链路方向上进行通信的预编码矢量。UE可以使用这一信息来主动地抑制由其他空间复用的通信引起的用户间干扰。

在另一实施例中，向可以被配置为在空间复用多用户MIMO配置中操作的多个UE以及基站两者提供在基于分组的空中通信系统中使用的用于预编码矢量的预编码码本。针对在共享下行链路信道上传送包含预编码矢量信息的表而限定了预编码指示符信道。UE能够接收这一预编码信息并且使用所接收的表来确定码本中的哪些编码矢量正在被系统中的其他MIMO接收机使用。UE可以被配置为主动地抑制空间复用的信号中的、由到其他UE的MIMO通信引起的干扰。

在又一实施例中，针对向被配置为作为空间复用多用户MIMO接收机而操作的多个UE传送预编码矩阵信息表而提供预编码指示符信道。限定了报头以识别在空间复用MIMO系统中在给定时间正在使用的频率物理资源块(“PRB”)和PMI，并且通过从表中移除不必要的条目来压缩表。然后，周期性地向UE传送该表。然后，UE可以使用所接收的表以及预编码矢量的预定码本来主动地抑制所接收的、在到MIMO UE的下行链路方向上传送的空间复用信号中的用户间干扰。

在另一实施例中，软件可编程UE配备有处理器。一种计算机可读介质配备有布置在其上的可执行指令，这些可执行指令当由处理器执行时执行步骤：在共享下行链路信道之上接收包含用于在系统中被配置为MIMO的UE的预编码矩阵信息的预编码指示符表；通过将所接收的预编码矩阵信息应用于所存储的预编码矢量码本来确定哪些预编码矢量正在被配置为MIMO的UE使用；以及对接收信号使用主动用户间干扰抑制来移除来自所接收的空间复用信号的干扰。

前面已经相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，从而使得可以更好地理解随后的对本发明的详细描述。在下文中将描述形成本发明权利要求主题的本发明的附加特征和优点。本领域技术人员应当意识到，可以容易地利用所公开的概念和特定实施例作为基础来修改或设计用于执行本发明的相同目的的其他结构或处理。本领域技术人员还应当认识到，这种等同的构造并不脱离在所附权利要求书中阐明的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在参考结合附图而进行的以下描述，其中：

图1图示了根据本发明有利实施例的在空中接口之上从e-NodeB到各种各样的UE进行通信的用户设备以及E-UTRAN通信系统；

图2图示了根据本发明有利实施例的通信元件的框图；

图3图示了根据本发明有利实施例的UE、eNB和MME的通信层；

图4图示了使用在可应用本发明实施例的系统中的无线电帧；

图5图示了本发明的预编码信息表的实施例；

图6图示了本发明的预编码信息表的另一示例性实施例；

图7图示了本发明的预编码信息表的另一示例性实施例；以及

图8图示了本发明的预编码信息表的又一示例性实施例。

具体实施方式

通过本发明的实施例，解决了这些和其他问题，并且实现了优点。

首先参考图1，图示了针对提供用于应用本发明原理的环境的无线通信系统的系统级示图。该无线通信系统提供了示例E-UTRAN架构，该E-UTRAN架构包括基站13，该基站13提供了指向用户设备15的E-UTRAN用户平面(分组数据聚合协议/无线电链路控制/媒体接入控制物理传输)和控制平面(无线电资源控制)协议终止。再次将基站13示出为与X2接口或通信链路互连。基站13还通过S 1接口或通信链路连接到演进的分组内核(“EPC”)，该分组内核包括例如可以形成接入网关(“aGW”，系统架构演进网关)的MME/UPE11。S1接口支持移动性管理实体/用户平面实体与基站之间的多个实体关系并且支持移动性管理实体与用户平面实体之间的功能划分。

基站13可以主控诸如无线电资源管理(例如网际协议(“IP”)、用户数据流的报头压缩和加密、以密码形式发送用户数据流、无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制以及在上行链路和下行链路两者中向用户设备动态分配资源)之类的功能。附加功能可以包括选择用户设备附件处的移动性管理实体，朝向用户平面实体路由用户平面数据，调度和传送寻呼消息(源自移动性管理实体)，调度和传送广播信息(源自移动性管理实体或操作和维护)，以及测量和报告针对移动性和调度的配置。移动性管理实体/用户平面实体MME/UPE11可以主控如下功能：诸如向基站分发寻呼消息、安全性控制、出于寻呼原因而终止用户平面(“U平面”)分组、切换U平面以便支持用户设备移动性、空闲状态移动性控制以及系统架构演进承载控制。

用户设备15接收来自基站(eNB)的对一组信息块的分配。在图1中，描绘了MU-MIMO系统，UE 15配备有多个天线，eNB 13亦如此。如图所示，可以提供高达四个具有MIMO能力的UE来与eNB进行通信。

图2图示了该通信系统的示例通信元件的简化的系统级示图。图2提供了用于应用本发明原理的环境和结构的图示。通信元件可以非限制性地代表包括基站、用户设备(诸如终端或移动台)、网络控制单元等的装置。通信元件21至少包括处理器23、存储临时或更持久性质的程序和数据的存储器22、一个或多个天线25以及耦合到天线和处理器以便进行双向无线通信的射频收发机27。还可以提供其他功能。通信元件21可以提供点到点和/或点到多点通信服务。

通信元件21，诸如蜂窝网络中的基站，可以耦合到通信网络元件33，诸如公共交换电信网络的网络控制元件。可以进而将网络控制元件形成为具有处理器、存储器以及其他电子元件(未示出)。网络控制元件33一般地提供对诸如公共交换电信网络(“PSTN”)之类的电信网络的接入。可以使用光纤、同轴线、双绞线、微波通信或者耦合到适当的链路终止元件的类似通信链路来提供接入。通信元件21(形成为移动台)一般是旨在由最终用户携带的自包含的设备，并且无线地连接到eNB，因此，在该情况下，其不直接连接到元件33。

通信元件21中的处理器23(其可以利用一个或多个处理设备来实现)执行与其操作相关联的功能，这些功能非限制性地包括对形成通信消息的单独比特进行编码和解码，对信息进行格式化，以及全面控制通信元件(包括与资源管理相关的处理)。与资源管理相关的示例性功能非限制性地包括硬件安装、业务管理、性能数据分析、跟踪最终用户和移动台、配置管理、最终用户管理、移动台管理、资费管理、订制以及计费等。与资源管理相关的所有或部分特定功能可以在与通信元件分立和/或耦合到通信元件的设备中执行，这种功能或处理的结果被传达给通信元件以便执行。通信元件21的处理器可以属于适合于本地应用环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(“DSP”)以及基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

通信元件21的收发机27将信息调制到载波波形上以便由通信元件经由天线25向另一通信元件传送。收发机对经由天线接收的信息进行解调以便由其他通信元件进行进一步处理。在图2中，设备21具有多个天线25以及对应的收发机27。

上述通信元件21的存储器22可以是适合于本地应用环境的任何类型，并且可以使用任何合适的易失性或非易失性数据存储技术(诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器以及可移动存储器)来实现。存储在存储器中的程序可以包括如下程序指令，该程序指令当由相关联的处理器执行时使得通信元件能够执行在此描述的任务。在此描述的系统、子系统和模块的示例性实施例可以至少部分地通过可由例如移动台和基站的处理器执行的计算机软件、或通过硬件、或通过其组合来实现。可以使用其他编程，诸如固件和/或状态机。将变得更显然的是，系统、子系统和模块可以体现在上面图示和描述的通信元件中。进一步，通信元件21可以在存储器22中存储各种持久的信息，包括配置信息，用于在空中接口之上进行传送时使用。

图2描绘了具有多个天线25的通信元件21。针对3G标准的当前规范考虑了具有1、2或4个天线的eNB，同样地，UE可以具有1、2或4个天线，并且在未来的标准中这些多个天线布置可以扩展为多于4个。对于MU-MIMO UE，可以提供至少2个天线和相关联的收发机电路。

图3描绘了根据本发明原理而构造的用户设备15和基站13的实施例的框图。用户设备UE 15和基站eNB 13均包括各种各样的层和子系统：物理层(“PHY”)子系统、媒体接入控制层(“MAC”)子系统、无线电链路控制层(“RLC”)子系统、分组数据聚合协议层(“PDCP”)子系统以及无线电资源控制层(“RRC”)子系统。此外，用户设备和移动管理实体11包括非接入层(“NAS”)子系统。

物理层子系统支持在空中接口之上进行的分组的物理传输，并且作为非限制性示例，提供循环冗余校验(“CRC”)插入(例如，24比特CRC是用于PDSCH的基准)、信道编码、PDCCH编码、物理层混合自动重复或重传请求(“HARQ”)处理以及信道交织。物理层子系统还执行加扰，诸如下行链路共享信道(DL-SCH)、广播信道(“BCH”)和寻呼信道(“PCH”)上的特定于传输信道的加扰，以及针对特定多媒体广播多播服务单频网络(“MBSFN”)传送中所涉及的所有小区的公共多播信道(“MCH”)加扰。物理层子系统还执行信号调制，诸如正交相移键控(“QPSK”)、16正交幅度调制(“QAM”)和64QAM，层映射和预编码，以及到所指派的资源和天线端口的映射。媒体接入层或MAC在逻辑传输层或说第2层与物理传输层或说第1层之间执行HARQ功能性以及其他重要的功能。

每个层在系统中实现并且可以用各种各样的方式实现。如在本领域中已知的那样，诸如UE 15中的PHY之类的层可以使用硬件、软件、可编程硬件、固件或者这些项的组合来实现。诸如DSP、精简指令集(“RISC”)、完整指令集(“CISC”)、微处理器、微控制器等可编程设备可以用于执行层的功能。由厂商作为例如ASIC库功能提供的可重用设计内核或宏代码可以被创建以提供某些或所有功能，并且可以利用各种半导体代工提供商对这些可重用设计内核或宏代码进行限制(qualify)以便设计新的UE或e-Node B实现，从而更快且更容易在新设备的设计和商业生产中执行。

图4描绘了用于LTE TDD通信的示例性无线电帧的基本布置。无线电帧41为10毫秒长。每个帧分为两个5毫秒的半帧，并且每个半帧具有5个持续时间为1毫秒的子帧。无线电帧中上行链路子帧(“UL”)和下行链路(“DL”)子帧的比例依赖于所选择的配置并且可以变化。针对同样受支持的FDD通信提供了另一帧结构。

关于针对3GPP版本8的物理层实现和配置的附加信息，参见日期为2008年12月、编号为3GPP TS 36.211、版本8.5.0、题为“PhysicalChannels and Modulation”的技术规范(在下文中为“TS 36.211”)；日期为2008年12月、编号为3GPP TS 36.212、版本8.5.0、题为“Multiplexing and Channel Coding”的技术规范(在下文中为“TS36.212”)；以及日期为2008年12月、编号为3GPP TS 36.213、版本8.5.0、题为“Physical Layer Procedures”的技术规范(在下文中为“TS36.213”)。这些文献中的每一个都可从ur1 www.3gpp.org处的3GPP网址获得。

目前，针对3GPP系统的标准考虑了UE将周期性地接收在一定时间段内或者直到网络或信道状态改变为止持续的某些配置信息。这些是“半静态”配置。用于支持它的那些UE的配置之一是在下行链路方向上(从eNB到UE)为MU-MIMO。MU-MIMO使得可以将若干UE多路复用到相同的物理资源上(例如频域中的物理资源块或PRB)。为了使这一配置可靠地操作，首要条件是UE在空间域中很好地分离。这意味着它们的对应无线信道不属于相同的空间或矢量子空间。在实践中，该要求意味着信道是正交的或准正交的。使用MU-MIMO配置的目的是实现增加的频谱效率，从而实现增加的小区吞吐量。某些延迟增益同样可以是可能的。如果使用了MU-MIMO，则用户不应当必须等待就能得到所调度的资源(由于资源是空间复用的，因此通信可以同时发生)。

在LTE标准中，已经针对下行链路通信限定了两个和四个流的MU-MIMO。所设想的得到这一能力的全部潜力的概念是多路复用若干个单流传送，每个UE一个针对一个单流传送。特别地，TS 36.213第7.1节和第7.1.5节描述了MU-MIMO方面。TS 36.212第5.3.3.1.4A节描述了用于在LTE MU-MIMO中的下行链路授权的DCI格式1D。

在此通过说明性的、非限制性的示例提出了对本发明实施例的讨论。这些说明性的示例中的某些基于在3GPP规范中考虑的目前的配置。然而，比特数量、矢量数量、可能为活动的MU-MIMO UE数量、UE可以具有的天线数量、预编码矢量码本的大小以及PMI信道的类型全部都是可以扩展的变量，并且这些变化也在这些实施例的范围内并被考虑为落入任何所附权利要求范围内的本发明的附加实施例。也就是说，贯穿本文档而阐述的针对给定天线配置的每PMI的比特总数仅用于示例性目的，并且这些数量可以是任意的，假定这是UE和eNB两者已知的预先确定的信息(以及对应的预编码矢量码本)的话。本发明不限于应用于符合3GPP规范的系统或者应用于现在考虑或描述的eNB和UE。

根据3GPP标准的当前技术规范，为小区空间中的或者由eNB服务的每个UE给定指向将使用的预编码码本的矢量或索引。该码本用于eNB处的空间预编码，以便在下行链路上进行旨在由特定UE接收的传送。然后，后一个UE接着使用这一信息来对打算用于它的接收数据进行解调和解码。使用在TS36.212第5.3.3节中指定为“1D”的DCI格式在下行链路控制信道中提供这一信息。这一索引称为预编码矩阵索引(PMI)。已经针对LTE版本8选取了宽带预编码。对于每个UE，这意味着有单一PMI跨越了分配给UE的资源(在频率方面)。频率选择性预编码的使用并不排除用于未来的标准中，也就是说，每个UE可以接收若干PMI并且利用频率子频带或子带。正如当前所规定的那样，利用总共4个(或或者，备选地16个)矢量来执行利用eNB处的2个(相应地4个)发射天线的预编码。当eNB配备有2个(或相应地4个)发射天线时，DCI格式1D中的宽带PMI指示字段包括2个比特(或相应地4个比特)。这些概念可以扩展到未来的附加天线。在此针对这些实施例而描述的PMI信道和压缩方法可以扩展和用于不同的天线数量和不同的码本矢量。在此作为示例提出LTE数量以图示和说明本发明，并且这些图示并非限制性的。注意，在给定信道状态的情况下，UE将经由上行链路信道消息来报告哪些PMI与其最适合。这是在能够在eNB处高效地应用预编码之前进行的。

正如在目前的标准中实现的那样，预计MU-MIMO的使用将不会在频谱效率方面提供很多实际增益。已经识别出了针对这一点的至少三个原因：

1)较小的码本大小。较小的码本大小固有地导致更大的量化误差。这意味着所报告的预编码矢量未与真实的无线信道精确地匹配，因此可能发生更大的用户间干扰。

2)将较小的码本用于信道指示以及最终预编码矢量的量化。当信道不正交时，这一较小的码本限制了预编码的性能。

3)正如目前在技术规范中提供的那样，每个MU-MIMO UE在PDCCH之上传送的下行链路授权中接收其自身的PMI。然而，在目前的系统中，UE并未意识到可能落在分配给其的资源上的产生干扰的用户的PMI。实际影响在于UE不能执行对用户间干扰的主动消除；即使从技术上讲这种处理在UE中是可行的。

可以提高MU-MIMO的效率增益。本领域技术人员已知、并且在系统仿真中已经验证，具有若干接收天线以及用于其他用户的预编码信息的UE能够消除干扰。这将导致UE性能的显著增加。能够被消除的空间干扰源的数量是接收天线数量的函数，接收天线提供空间自由度。具有两个接收天线的UE可以消除单个干扰源。具有四个接收天线的UE可以消除三个空间干扰源用户。当然，这些概念可以扩展到具有八个或更多天线的UE。

因此，如果UE知道其他空间复用的UE的PMI并且具有足够的空间自由度(附加天线)，则可以通过利用主动消除大大减轻UE处的用户间干扰。除了所寻址的UE自身的PMI信息之外，一直存在向每个DCI 1D格式添加所有MU-MIMO UE的PMI信息的提议。这一方法的问题在于在这种情况下系统资源的使用效率非常低下。针对UE的每个DCI传送包含与针对与其进行空间复用的UE的DCI传送相同的PMI信息，这明显地效率低下。如果使用了这一方法，则控制信道有效载荷大小剧烈地增加。冗余信息将PDCCH资源用尽，因此这一方法未被采用。到现在为止，现有解决方案假定空间复用的UE具有一样的频域分配并且使用宽带预编码来分离传送。

当然，如果预编码事实上是理想的，将没有任何抗衡的用户间干扰。然而，在具有非理想的预编码矢量的实际系统中，在接收数据流中有残留的干扰。这主要是由于至少三个因素而造成的：

1)在UE处对预编码矢量的量化，用于向eNB反馈。

2)在eNB处对所计算的预编码矢量的量化；以及

3)预编码矢量在频域中的受限粒度。

由于这些因素，已知来自传送给不同用户的流的干扰在MU-MIMO UE处不可忽略。作为一种已知的方法，增加码本大小将减小量化误差的影响。然而，这一方法甚至进一步限制了预编码矢量的实际频率粒度，这是因为更大的码本意味着用于预编码矢量索引指示的更高信令开销。在目前的LTE/3GPP标准(版本8)中，因此假定将MU-MIMO能力仅应用于发射机(eNB)处的空间相关性被假定为非常高的系统。这一要求减轻了在其他情况下将由于频域中预编码矢量的受限粒度而引入的错误，但这一要求还大大限制了MU-MIMO的可应用性。因此，这一方法限制了频谱效率方面的可能增益。仿真指示，甚至是在这一受限的场景中，来自其他空间复用流的干扰仍然存在，因此这一目前的方法不足以达到已知对于MU-MIMO是可能的较高频谱效率。

可以用于在下行链路MU-MIMO中减轻来自其他流的干扰的另一已知方法是使得接收机(UE或eNB)可以主动地抑制来自其他流的干扰。这能够例如利用线性最小均方误差(“LMMSE”)接收机来实现。针对实现这种接收机的基本要求在于每个UE必须知道应用于其他UE的预编码矢量。尽管潜在的性能增益很大，但由于所意味着的很大信令开销，所以在目前的LTE或3GPP规范中一直没有考虑这种选择。如果能够在UE处采用LMMSE接收机，则可以将MU-MIMO传送的应用扩展到很多应用，甚至用于在发射机侧具有中等的和较低的空间相关性水平的系统，假定相应地增加了PMI指示的频率粒度以将更大的信道变化考虑在内的话。

本发明的实施例提供了用于向UE提供附加PMI信息的方法和UE下行链路信令协议，同时又维持了对下行链路信道资源的高效使用。通过将本发明的信令协议的这些实施例与能够主动地减轻接收机处的用户间干扰的UE硬件组合，能够大大扩展MU-MIMO能力的使用并且相对于现有技术的系统增加了系统效率。

一个相关的、共同所有的、共同未决的申请，即在此通过引用的方式包含其全部内容的2009年1月30日提交的题为“Multiple UserMIMO Communications System and Methods”的美国临时专利申请No.61/148,449，提供了用于在物理下行链路控制信道(PDCCH)上传达供MU-MIMO UE使用的PMI信息的实施例。该相关申请的实施例的一般概念是干扰矢量，或者备选地，是其索引(在标准中称为“PMI”)，顺序地存储在DCI格式有效载荷或在PDCCH上传送的类似有效载荷中。当UE被配置为MU-MIMO配置(单小区MU-MIMO或多小区MU-MIMO)时，为接收UE给定到有效载荷的索引。通过无线电资源控制(“RRC”)信令来向UE提供这一信息。

本发明的实施例提供了用于提供配置为用于小区中其他MU-MIMO接收机的PMI信息的MU-MIMO下行链路接收机的UE的备选方法和系统，从而使得UE能因此主动地减轻接收MIMO信号中的用户间干扰。进一步，本发明实施例可以有利地扩展为应用于目前考虑的协作的MIMO(C-MIMO)传送的一般框架。另外，本发明的实施例能够应用于其中针对空间复用通信也可能发生用户间干扰的设备到设备(“D2D”)通信。

本发明的实施例旨在应用于通信系统，包括但不限于LTE系统。一般地，本发明的实施例提供了针对用于传送PMI信息的物理下行链路信道的新的建议。还可以在这一信道之上传送其他信息，但这一信道旨在作为用于向UE传送预编码矢量或预编码矩阵信息的新信道。当处于MU-MIMO模式中时，这些UE配置为主动地抑制用户间干扰。已知的是：具有关于其他UE的PMI知识的UE能够使用这一信息来例如利用LMMSE接收机主动地抑制干扰。进一步，具有多个接收天线的UE能够从预定用于该UE的接收信号消除干扰源。

在示例性实施例中，提供了新的物理下载信道，以下称为“预编码指示符信道”。预编码指示符信道当在一组PRB之上传送下行链路信号时用于传送由发射机(基站或eNB)应用的关于空间预编码的预编码信息。预编码信息的目标是UE的群组或UE的子群组。

在另一示例性实施例中，将预编码信息提供为对于基站和用户设备来说是已知的预先限定的PMI。每个PMI明确地链接到预编码码本中的条目，该预编码码本对于UE来说也是已知的。码本包含例如将被应用于基站传送的预编码矢量或权重。

在另一示例性实施例中，可以在PDSCH之上传送预编码指示符信道，该PDSCH诸如目前由LTE的版本8标准限定的那样，并且将在用于基于分组的无线电通信系统的LTE标准的未来版本中进一步限定。

在另一示例性实施例中，可以在LTE版本8.0标准的PDCCH之上传达的下行链路分配授权中调度预编码指示符信道，该PDSCH还将在LTE标准的未来版本中进一步限定。在另一实施例中，可以限定下行链路控制信息(“DCI”)格式以便用于调度预编码指示符信道的目的。可以将新的DCI格式限定为与诸如LTE的版本8标准的格式‘1A’之类的已知DCI格式大小相同，以便最小化在其他情况下将发生的盲解码。用以调度预编码信息信道的新的下行链路授权可以包括UE对预编码信息信道进行解码所需的信息，例如资源分配，调制和控制方案(“MCS”)，以及在PDSCH之上接收预编码指示符信道所需的任何其他相关信息。

在另一示例性实施例中，PDCCH下行链路授权包含UE标识符。可以将该标识符作为单独的群组标识符来提供，或者可以将循环冗余校验(“CRC”)信息与UE群组无线电网络临时标识符(“RNTI”)组合。在操作中，已经预计配置为MU-MIMO模式的UE处于良好的信道条件下(较高信号干扰比以及信噪比或“SINR”)，因此预计会需要相对较低的信道编码速率(称为“聚合因子”)，该较低的聚合因子进一步节约了PDCCH上的资源。

预编码指示符信道还可以包含CRC。这一错误检测方案对于确保由接收UE提取的PMI信息是正确的来说是重要的。如果UE使用了不正确的PMI信息来移除用户间干扰，则系统性能将受到负面影响。

为实现预编码指示符信道，需要一种用于在PDSCH之上向UE传送PMI信息的方法。在一个示例性方法实施例中，传送表或位图，其中每行(或分别地，列)对应于物理资源块(频域中的PRB)并且每列(或分别地，行)包含预编码信息，例如针对使用特定频率资源的每个空间复用的UE而一个接一个地提供的PMI索引。可以使用特定PMI码(例如全零)来指示没有用于该资源上的该UE的PMI。图5描绘了图示出这一实施例的表。备选地，作为另一方法实施例，可以将给定资源上的PMI设置为一致，作为一种惯例来指示在这些特定资源上仅有单个UE(或甚至没有UE)被调度，并且指示UE使用了重复的PMI值。这一方法基于如下事实：即从系统观点看，利用相同的PMI对若干UE进行空间复用通常是没有意义的，因为如果这样做了，其经预编码的信号就将完全地重叠从而在UE侧不能被分离。于是假定没有这样做，则可以使用全零或一样的PMI指示来实现PMI码方面的某些效率。

在图5中，按照50个可用的(0-49)频率复用的PRB的顺序布置表的纵轴。横轴描绘了针对每个PRB的四个可用的UE PMI，并且每个PMI有四个比特。因此，该表包含UE需要的所有PMI信息以便确定在特定时间、特定PRB上传送的MIMO空间复用通信中有什么用户间干扰源。(注意，PMI信息包括UE自身的PMI，由于其还在其他地方被用信号发送，因此是冗余的，并且，正如下面更详细地描述的备选实施例那样，还可以使用移除冗余度的某些尝试来减小信令开销)。

在附加实施例中，应用了用以进一步减小需要向UE传达的预编码矢量信息的量的各种方法。这些实施例可以更进一步地改善PDSCH上的资源使用。例如，可以对图5的表或位图使用各种压缩方法。可以将这些实施例中的某些实施例组合在一起以便实现更好的压缩。还可以单独地使用这些实施例来提供对表的压缩。

在用于压缩图5的表的一个实施例中，利用如下事实：即在给定时间瞬间，目标UE群组不能使用整个系统资源。可以限定在图6中标记为“报头1”的位图报头。可以传送这一报头以指示PRB资源当前正在由目标UE群组使用。然后，仅针对这些已分配资源提供预编码信息。

在图6中，报头指示对于50个可用的PRB 0-49中的每一个，哪些正在被使用。然后，对PMI表进行压缩以仅针对对于UE目标群组来说活动的那些PRB提供四个UE PMI信息。因此，基本上减小了表中的行的数量，减小了信令开销。

在用于对预编码表信息进行压缩的备选方法实施例中，利用如下事实，即在给定时间瞬间，并非所有可用的PMI都被预计为正在被使用。对于目标群组中有少量UE的情况，这一点尤其成立。图7描绘了将这一方法与图6中所图示的压缩方法组合的实施例。在图7中，用于目标群组的预编码可以仅使用可用PMI的子集。可以提供在图7中标记为“报头2”的另一报头，并且其用于指示可用PMI中有哪些正在被使用。在图7中，结合上面描述的两种方法而描绘了这一方法实施例的应用。在这一示例中，可能的十六个PMI中仅有八个正在被使用，这将指示用于每个UE的PMI所需的信息比特的数量减小到三个，而不是四个，节省了用于要传送的表的每行的比特。

在用于压缩的另一实施例中，从如下事实中得到益处，即根据资源而空间复用的UE的数量可以变化。可以限定一个或两个比特，这些比特可以用于指示对于每个PRB，需要用信号发送多少PMI。图8描绘了这一方法在预编码信息表上的应用。随同先前的报头1(正在使用的PRB)和报头2(正在使用的PMI)形成标记为报头3的另一报头以指示活动的PRB中的活动的PMI的数量。然后，通过移除报头3包含的对于每个活动的PRB来说不必要的PMI信息，即指示活动的PMI的数量1、2、3或4的两比特字段来缩减该表，从而通过移除不必要的PMI条目来压缩图5的表。

可以通过仅应用到现在为止描述的用于对要传送的表进行压缩的方法中的一种、两种或全部三种来获得有利的结果。每种方法可以操作为独立的方法，或者有利地与其他方法组合。

在用于对预编码信息进行压缩的另一示例性方法实施例中，考虑了对成对UE的编码。为了使预编码信息有用，用于共享空间复用通信信道中的相同资源的UE的PMI应当不同。因此，通过考虑这些方面，可以将预编码信息布置为联合地对特定资源(PRB)上的、在给定时间正在使用的所有PMI进行编码。

在用于对预编码信息进行压缩的又一方法中，通过将PMI的信令格式捆绑到PMI报告格式来实现附加的压缩。目前，表7.2.1-5中的TS 36.213提供了由M个PRB限定的频率选择性PMI报告，其中M是不同于1-4的依赖于带宽的值。可以将预编码信息作为每子频带(而非每PRB)的PMI来广播。由于UE之中的资源分配并不一定与子频带匹配，因此这一方法可能需要某些额外的开销，并且可能需要更精细的(每PRB)信令。然而，子频带压缩的使用可以实现PMI信息信令的显著减少，并且在实践中，例如当校准了空间复用的UE之中的PRB分配时，解调性能的可能损失可能较小或甚至没有。为进一步说明这一概念，可以由UE在每子频带基础上报告PMI信息(例如有M＞＝1个PRB的每群组)，然后预编码将由eNB同样针对每子频带应用于每个UE。使用这一方法将意味着，在实践中，PMI将正如在到现在为止提出的实施例中描述的那样在PMI指示符信道之上被重复M次，这是因为PMI是针对每PRB而被指示。在备选方法中，假如PMI指示符信道仅指示针对每子频带(即有M＞1个PRB的每群组)的所应用的PMI，则能够节省显著的信令开销。仅有的小问题可能是UE之间的资源分配并不一定与子频带定义匹配，但如果系统忽略该事实，则可以使用这一备选方法以潜在地较低的性能影响来实现显著的开销节省。

在用于以更少的信令开销来提供预编码信息的附加实施例中，可以利用附加的压缩机制。例如，连续的资源分配以及宽带预编码将导致具有相同预编码信息的信号频谱部分，并且可以利用这一事实来用于压缩目的。

通过到现在为止讨论的本发明实施例满足了对维持后向兼容性的需要。如果MU-MIMO系统包括符合版本8.0的UE，(其不具有用以物理地实现主动抑制或用户间干扰减轻的资源，并且其不具有用以检测和接收新的预编码信息信道的装置)，则这些UE将仍然与的确包含本发明实施例的特征的UE互操作。旧的UE将不能够利用由这些实施例提供的用户间干扰消除，但在其他方面，它们将继续像之前那样操作。

然而，如果未来的MU-MIMO接收机系统设计为不要求维持后向UE兼容性，则可以使用所提出的预编码指示符信道来提供附加信息压缩。目前，将用于特定UE的PMI信息作为PDCCH信道DCI授权格式‘1D’的部分而用信号发送，根据TS 36.212，该格式总是包含UE自身的PMI。还在新的预编码指示符信道中提供这一信息，因此如果可以在每个UE的下行链路授权中使用2比特宽的指针，并且仅仅指向预编码信息信道中的适当PMI，则在两种信道中传送UE的PMI的冗余度都可以被消除。然而，这将改变用于PDCCH信道的DCI格式，并且符合版本8.0的UE不能在这一特定实施例中操作，因为它们将不能正确地找到其PMI。这些标准将必须进行修改才能使用这一实施例。在这一实施例中，该方法将不会与现有LTE UE后向兼容，这在某些应用中可能是一个缺点。

可以在备选方法实施例中实现对下行链路共享信道开销的附加节省。例如，可以将某些UE排除在目标群组之外。可以将相对于其所属群组中的其他UE具有不良或更低SINR条件的UE排除在该群组之外。这一方法使得可以实现对信道编码开销的节省(可以使用更高的码数据速率，这是因为具有不良SINR的UE将不会接收到它)。在任何情况下，具有不良SINR的UE不太可能被包括在MU-MIMO群组中，因为其不良信道条件将由于在共享资源上包括其他UE而更多地受到负面影响。另一方法实施例将是把共享为其所分配的资源的大部分的UE归组在一起，因为这些UE将从主动干扰消除中最为受益，并且排除共享为其所分配的资源的太小一部分的UE，因为在该情况下没有那么多来自用户间干扰消除的增益。

本发明的实施例对于上述MU-MIMO配置来说是有用的。这些实施例对于所提出的协作的MIMO(C-MIMO)来说也是有用的；其中向来自多个小区的UE传送MU-MIMO信号。UE的群组或子群组可以形成为用于C-MIMO的目标群组，并且空间干扰源的消除同样将是所希望的，以提高系统性能。本发明的实施例还适用于设备到设备(D2D)通信。对于D2D操作(例如UE与UE通信)以及重用DL资源，仿真指示：如果D2D接收机能够主动地消除来自DL传送的用户间干扰，则可以获得很大的性能增益。上面考虑和描述的示例和实施例将MU-MIMO操作假定为空间复用在一起的UE每个都被指派了1阶(rank-1)的传送(即单个空间流)并且每个都被用信号发送了对应的PMI值。在eNB发射天线阵列处具有较低到中等的空间相关性的场景中，其还被设想为如下备选实施例，其中(结合频率选择性预编码)可以将MU-MIMO UE与具有潜在地不同的传送阶的每个UE空间复用在一起。在一个示例性实施例中，假定在用于eNB的发射机处有四个发射天线(注意，术语“天线”包括本领域中已知的物理地实现的和虚拟的天线两者)或4-Tx，空间复用的UE的群组中的第一UE可以接收两个空间流(即其接收2阶传送)，而其余的两个UE可以每个都被指派单个空间流(即它们每个都接收1阶传送)。

另一可能的备选实施例是如下实施例，其中UE接收三个空间流(即其接收3阶传送)，而其余的UE得到单个空间流(1阶)。在这些备选实施例中，每个MU-MIMO UE需要接收数量上与其正在接收的空间流′r′一样多的PMI以便在其自身的传送中用信号发送(或者等同地，单个的′r′阶PMI也可以达到该目的)。对于实现预编码指示符信道，这一要求转化为需要将若干PMI潜在地分配给单个UE。从概念上说，这一方法并不以任何手段改变相关的干扰抑制。在发明人所考虑的并且落入任何所附权利要求范围内的本发明的附加备选实施例中，假如离开eNB发射天线阵列的空间流的总数不超过构成eNB发射天线阵列的发射天线的数量(或者更一般地，eNB用以进行操作的虚拟天线的数量)的话，UE的其他可能性/组合以及所指派的空间流的数量是可能的。

目前，针对LTE Rel-8的标准使用相同的码本来用于UE的PMI报告目的以及用于eNB侧的实际预编码操作。因此，用于报告和用于预编码操作本身的PMI指向相同的预编码矢量。在发明人目前所考虑的并且落入所附权利要求范围内的另一备选实施例中，使用了更一般的框架。在此情况下，在eNB的传送功能处可以应用更完善的预编码(诸如迫零预编码)。所得到的eNB预编码将不会必然对应于UE用于PMI报告的完全相同的码本。eNB处的预编码码本事实上可以大得多，具有更精细的预编码粒度。在这一备选实施例中，预编码指示符信道将携带指向由eNB用于实际传送的码本的PMI，因此UE能够将其用于用户间干扰抑制；同时UE将利用另一(更小的)PMI码本来保持报告。这两个码本，一个用于UE报告，一个由eNB用于预编码，对于UE和eNB两者来说是已知的。

目前，正如在标准中所表示的那样，LTE Rel-8单用户MIMO和MU-MIMO操作依赖于PMI指示并且依赖于用于解调的常用参考符号(“CRS”)(后者并非是经空间预编码的)。除上述信令和所说明的示例之外，还设想了：未来的电信系统中的SU-& MU-MIMO通信可能依赖于经预编码的专用参考符号(“DRS”)。正如所设想的那样，DRS携带预编码信息。然后，DRS的使用将使得UE可以从所接收的DRS直接估计经预编码的(等同)传输信道。在包含后一种情况的实施例中，不再需要到UE的PMI指示，因为UE保持报告PMI信息，但在该实施例中，UE从DRS集估计所使用的实际预编码。需要在预编码(或者更确切地说DRS)指示符信道之上指示DRS集。因此，移除了在上述实施例中使用的PMI信息，并且现在预编码信息转换为DRS集指示，因为单独的DRS序列和DRS时间-频率位置对应于要解调的每个空间流。

在包含这一方法的备选实施例中，对于MU-MIMO UE的情况，每个目标UE可以接收或指向其自身的DRS集，该特定UE应当使用该DRS集以便对发往它的空间流进行解调。同时，在这一备选方法中，MU-MIMO UE还将受益于已知用于指向共享相同资源的空间复用的UE的传送的DRS集。

在这一实施例中，用于其他UE的DRS信息还可以用于空间干扰跟踪和估计目的。这一方法实施例的另一附带益处是UE得知每个特定PRB(或子频带)上哪些DRS集正在被使用。UE可以用各种各样的方式使用这一信息以改善系统性能。例如，假如DRS是TDM/FDM复用的(正如在LTE Rel-8中那样)，这使得UE可以对其数据资源单元(Res)进行映射/解除映射，从而使得它们避免与其他空间复用的UE的DRS(即与潜在的空间干扰源的DRS)的潜在冲突。当空间复用的UE之间的DRS例如借助于码分复用而被复用在一起时，这一冲突问题不会发生。

在发明人所设想的作为本发明一部分的又一备选实施例中，可以将先前描述的广播指示符信道的实施例概念推广为携带DRS集索引而不是预编码矩阵索引(PMI)，从而可以在依赖于DRS f)或解调的无线系统中实现MU-MIMO操作。在这一备选实施例中，产生干扰的DRS集的指示可能对能够进行空间干扰消除的UE有利。

如上所述，本发明的实施例能够通过如下方式来促进对空间复用干扰源的主动抑制，即，向使用预编码信息信道的D2D接收机提供预编码信息，然后接收机利用例如LMMSE接收机、使用预编码矢量进行干扰消除。

作为附加的实施例，可以采用各种备选特征。例如，用于每个UE的预编码矢量本质上可以是宽带或频率选择性中的任一个。进一步，作为另一备选实施例，预编码指示符信道可以实现用信号发送每下行链路资源的PMI复用。

可以针对MU-MIMO下行链路传送来配置目标UE群组。目标群组可以分为可识别的子群组。UE的目标群组或子群组可以被配置用于协作的MIMO(“C-MIMO”)下行链路传送，其中多个小区传送空间复用信号。

在某些实施例中，预编码指示符信道可以占用时间中、频率中、其中将调度MU-MIMO、C-MIMO或D2D传送的下行链路子帧中的固定资源。在备选的附加的实施例中，可以在时间中、和/或频率中、其中将调度MU-MIMO、C-MIMO或D2D传送的下行链路子帧中动态地调度预编码指示符信道。

在某些实施例中，可以在如针对版本8.0或后来的LTE系统而规定的已限定的PDSCH信道之上传送预编码指示符信道。然而，该实施例不限于这一传送模式。

在某些实施例中，考虑使用预编码指示符信道的传送分集预编码TxD。这将确保监控预编码指示符信道的目标UE群组的最大覆盖。

上面描述了若干类型的信令和压缩作为本发明的用于提供预编码信息的备选实施例方法。在某些实施例中，可以动态地选择所使用的信令和压缩的类型，例如通过使用1或2个比特作为指示符、依赖于引起最低信令开销的选择来进行选择。所选择的那个将依赖于MU-MIMO UE之中的资源分配、PMI的使用、正在使用的PRB的数量、MU-MIMO UE的数量以及其他因素。

已经针对几种情况确定了在此所提出的使用预编码指示符信道的开销影响。一般地，公共控制信道必须利用具有鲁棒性的MCS来编码。如此，使得小区区域的外围上的UE能够正确地对信号进行解码。在这些信道上没有确认/没有确认信令，因此重要的是维持较低的块错误率(“BLER”)；例如BLER＜1％。然而，当一个UE被选择并被配置为MU-MIMO接收机时，其已经被识别为处于良好信道条件下，也就是说，信号干扰噪声比(SINR)较高，通常至少5dB或更多。然后，对于这些UE，可以根据群组中报告最差条件(作为信道质量指示符，“CQI”)的MU-MIMO UE来对预编码指示符信道上的广播信息进行信道编码/裁量(dimension)。CQI是在MU-MIMO操作之前UE向基站提供的所需报告。

作为最差情况示例，假定对于10MHz系统带宽以及所有资源都正在被使用(即所有50个可用的PRB、所有16个可用的PMI以及4个用户被分配给每个PRB)的最差情况，需要发送的信息的量是：50{PRB}x 4[比特每PMI]x 4[个用户]+用于CRC校验的24比特＝824比特。

如果在5dB SINR的最差SINR条件下针对特定MU-MIMO UE的目标误码率(bit error rate)是1％，则仿真已经表明：利用QPSK调制，需要至多6个PRB来实现目标BLER，从而向小区中或特定UE群组中的MU-MIMO UE传送预编码信息。假设全频带MU-MIMO以所有PMI进行工作，这一总开销代表用于最差情况场景的信令的12％。在给定MU-MIMO UE内的主动用户间干扰消除提供的系统性能增益的情况下，对于满载MU-MIMO UE系统，这一开销并不会过高。

在更实际的示例中，假定进行了某些预编码信息压缩，获得更好的结果。例如，将不会为MU-MIMO UE分配其在频率中的所有资源(PRB)，MU-MIMO UE也不会同时利用所有可用的PMI。进一步，并未预计将为每个PRB同时分配最大数量的用户。最终，依赖于具有最差情况信道质量条件(CQI)的MU-MIMO UE，所需的编码速率可能高于在上面的示例中所采用的。这将引起更低的信道编码开销。

假定具有部分载荷的以下场景以及可以如何压缩预编码信息的一个示例：

-10MHz(50个PRB)的总系统BW中的用于MU-MIMO的40％的带宽利用率：

可以使用50比特位图作为报头来指示正在使用的20个PRB。

-同时正在使用50％的PMI：可以使用16比特位图作为报头来指示正在使用的8个PMI。

-利用2个UE来执行80％的多用户配对并且利用3-4个UE来执行其他20％的多用户配对：使用单个比特来指示是否需要针对用于MU-MIMO的每个PRB用信号发送2个或高达4个UE的PMI。

这些假设使得要在预编码指示符信道上传送以下数量的信息：

50比特[PRB使用报头]+16比特[PMI使用报头]+80/100x 20[所使用的PRB]x(1比特[MU-MIMO UE的编号]+3比特[正在使用的8个PMI]x 2[用于2个UE的PMI指示])+20/100x 20[所使用的PRB]x(1比特[MU-MIMO UE的编号]+3比特[正在使用的8个PMI]x 4[用于4个UE的PMI指示])+24比特[CRC]＝254比特

该开销现在表现出了比在先前考虑的最差情况场景中几乎小70％。假定5dB SINR处的1％目标BLER将要求大约2/3的信道编码速率以及(总共50个中的)大约2个PRB，这是相对较低的开销(4％)。因此，在实际使用情况下实现了对预编码信息的显著压缩。

本实施例的UE可以用各种各样的方式实现主动的用户间干扰抑制，并且实施例和任何所附权利要求考虑和覆盖了作为本发明一部分的这些备选方案。例如，LMMSE接收机是补偿用户间干扰的一种方式。可以将这一功能提供为硬件，提供为一个或多个集成电路的部分，或者提供为在可以提供部分或所有UE功能的可编程处理器上执行的软件。可以使用专用处理器或协处理器。UE可以具有用于存储预编码信息、码本以及其他参数的各种类型的存储设备。

虽然已经详细描述了本发明的各种实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此进行各种改变、替换和变更。例如，上面讨论的很多处理可以用不同方法实现以及用其他处理替代，或者其组合来实现或替代，以有利地协调将从源基站切换到目标基站的针对用户设备的资源分配而没有争用，并且不需要在其间共享定时信息，正如在此所描述的那样。

另外，本申请的范围并非旨在限于说明书中所描述的处理、机器、制造品，以及物质组分，或者装置、方法和步骤的特定实施例。正如本领域技术人员将从本发明的公开而容易地意识到的那样，可以根据本发明而利用目前存在的或以后将开发的与在此描述的对应实施例执行基本上相同的功能或实现基本上相同的结果的处理、机器、制造品、物质组分，装置、方法或步骤。相应地，所附权利要求旨在在其范围内包括这种处理、机器、制造品、物质组分，装置、方法或步骤。

Claims (41)

1.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

包括计算机程序代码的存储器；

所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器和所述存储器一起致使所述装置执行至少以下步骤：

确定用于在空中通信中使用共享无线电资源、耦合到所述装置的多个通信设备的与传送预编码相关的信息；

提供所指派的通信资源用于向所述多个通信设备传送所确定的与传送预编码相关的信息；以及

将所述与传送预编码相关的信息格式化为用于采用所述所指派的通信资源来向所述通信设备传送的数据。

2.根据权利要求1的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述至少一个处理器一起致使所述装置提供物理下行链路共享信道作为所述所指派的通信资源。

3.根据权利要求1的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置提供物理下行链路控制信道作为所述所指派的通信资源。

4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置确定可以将所述与传送预编码相关的信息提供为与在驻留在所述多个通信设备内的码本内找到的条目相对应的预编码矩阵索引。

5.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置确定可以将所述与传送预编码相关的信息提供为与不同空间流相关联的经预编码的专用参考符号集的索引。

6.根据权利要求4-5中任一项的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置对所述与传送预编码相关的信息执行数据压缩。

7.根据权利要求1-4中任一项的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述至少一个处理器一起致使所述装置以包含用于共享所述无线电资源的通信设备的预编码信息的条目的物理资源块表的形式提供所述与传送预编码相关的信息。

8.根据权利要求1-5中任一项的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器进一步被配置为与所述至少一个处理器一起致使所述装置提供用于共享所述无线电资源的所述通信设备的归组信息。

9.根据权利要求1-7中任一项的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置确定与传送预编码相关的信息，其中所述信息对应于多个物理共享资源中的至少一个。

10.根据权利要求9的装置，其中所述多个物理共享资源包括频率中的一个或多个物理资源块。

11.一种设备，包括：

用于在物理下行链路信道上分配预编码信息资源的装置；

用于提供与传送预编码相关的信息作为用于向使用共享无线电资源来执行空中通信的多个多输入多输出通信设备传送的数据的装置；以及

用于将所述与传送预编码相关的信息格式化为用于采用所述所分配的预编码信息资源来向所述多个通信设备传送的数据的装置。

12.根据权利要求11的设备，进一步包括用于将所述与传送预编码相关的信息提供为与在预定的预编码信息表中的条目相对应的预编码矩阵索引的装置。

13.根据权利要求11的设备，进一步包括用于将所述与传送预编码相关的信息提供为与不同空间流相关联的经预编码的专用参考符号集的索引的装置。

14.一种包括存储在计算机可读介质中的程序代码的计算机程序产品，所述程序代码当由包括可编程处理器和存储器的装置执行时被配置为致使所述装置：

确定用于在空中通信中使用共享无线电资源、耦合到所述装置的多个通信设备的与传送预编码相关的信息；

提供用于向所述多个通信设备传送所确定的与传送预编码相关的信息的所指派的通信资源；以及

将所述与传送预编码相关的信息格式化为用于采用所述所指派的通信资源来向所述多个通信设备传送的数据。

15.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其中存储在所述计算机可读介质中的所述程序代码被配置为致使所述装置使用物理下行链路控制信道来提供所述所指派的通信资源。

16.根据权利要求14所述的计算机程序产品，其中存储在所述计算机可读介质中的所述程序代码被配置为致使所述装置使用物理下行链路共享信道来提供所述所指派的通信资源。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的计算机程序产品，其中存储在所述计算机可读介质中的所述程序代码被配置为致使所述装置将与预先确定的预编码信息表相对应的预编码矩阵索引确定为所述与传送预编码相关的信息。

18.根据权利要求14-16中任一项所述的计算机程序产品，其中存储在所述计算机可读介质中的所述程序代码被配置为致使所述装置将与不同空间流相关联的经预编码的专用参考符号集的索引确定为所述与传送预编码相关的信息。

19.一种方法，包括：

确定用于在空中通信中使用共享无线电资源的多个通信设备的、与传送预编码相关的信息；

提供所指派的通信资源用于将与传送预编码相关的信息作为数据向所述多个通信设备传送；以及

将所述与传送预编码相关的信息格式化为用于采用所述所指派的通信资源来向所述多个通信设备传送的数据。

20.根据权利要求19的方法，进一步包括使用物理下行链路控制信道来提供所述所指派的通信资源。

21.根据权利要求19的方法，进一步包括使用物理下行链路共享信道来提供所述所指派的通信资源。

22.根据权利要求19的方法，进一步包括将所述与传送预编码相关的信息确定为与在预先确定的预编码信息表中的条目相对应的预编码矩阵索引。

23.根据权利要求19的方法，进一步包括将所述与传送预编码相关的信息确定为与不同空间流相关联的经预编码的专用参考符号集的索引。

24.根据权利要求22-23中任一项的方法，进一步包括对所述与传送预编码相关的信息执行数据压缩。

25.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

包括计算机程序代码的存储器；

所述存储器和所述计算机程序代码配置为与所述至少一个处理器一起致使所述装置执行至少以下步骤：

在预先指派的通信资源之上接收包含与传送预编码相关的信息的通信；以及

对指示用于使用共享无线电资源来进行空中通信的至少一个其他通信设备的与传送预编码相关的信息的数据进行解码。

26.根据权利要求25的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置对所述数据进行解码并且使用解码后的数据来抑制来自使用所述共享无线电资源的至少一个其他通信设备的干扰。

27.根据权利要求25或26的装置，其中所述包括所述计算机程序代码的存储器被配置为与所述处理器一起致使所述装置使用多输入多输出接收机来接收通信，所述多输入多输出接收机被配置为使用空中接口来接收无线电通信。

28.根据权利要求25-27中任一项的装置，其中所述预先指派的通信资源是在物理下行链路信道之上经由无线电资源控制信令来提供的。

29.根据权利要求28的装置，其中所述预先指派的通信资源包括物理下行链路控制信道。

30.根据权利要求28的装置，其中所述预先指派的通信资源包括物理下行链路共享信道。

31.根据权利要求25-30中任一项的装置，其中所述与传送解码相关的信息进一步包括用于使用所述共享无线电资源的多个通信设备的归组信息。

32.根据权利要求25-31中任一项的装置，其中所述装置包括便携式用户装置设备。

33.一种设备，包括：

用于接收关于使用共享无线电资源在空中接口之上进行通信的多个通信设备的与传送预编码相关的信息的装置；

用于对所接收的与传送预编码相关的信息进行解码的装置；以及

用于使用解码后的信息来执行针对在所述共享无线电资源之上所接收的通信的干扰抑制的装置。

34.根据权利要求33的设备，进一步包括用于对作为与驻留在所述装置内的信息码本中的条目相对应的经预编码的矩阵索引的所述数据进行解码的装置。

35.根据权利要求33的设备，进一步包括用于对作为与不同空间流相关联的经预编码的专用参考符号集的索引的所述数据进行解码的装置。

36.一种包括存储在计算机可读介质中的程序代码的计算机程序产品，所述程序代码当由包括存储器的装置中的可编程处理器执行时致使所述装置：

接收用于在空中接口之上使用共享无线电资源的多个通信设备的与传送预编码相关的信息；

对所接收的与传送预编码相关的信息进行解码；以及

使用解码后的信息来执行针对在所述共享无线电资源之上接收的通信的干扰抑制。

37.一种方法，包括：

在预先指派的通信资源之上接收包含与传送预编码相关的信息的通信；以及

对来自指示用于使用共享无线电资源的至少一个其他通信设备的与传送预编码相关的信息的通信的数据进行解码。

38.根据权利要求37的方法，进一步包括

使用解码后的来自指示与传送预编码相关的信息的所述通信的数据来抑制来自使用所述共享无线电资源的至少一个其他通信设备的干扰。

39.根据权利要求37或权利要求38的方法，进一步包括使用预先指派的通信资源来接收所述与传送预编码相关的信息，所述预先指派的通信资源是物理下行链路控制信道。

40.根据权利要求37或权利要求38的方法，进一步包括使用预先指派的通信资源来接收所述与传送预编码相关的信息，所述预先指派的通信资源是物理下行链路共享信道。

41.根据权利要求37-40中任一项的方法，进一步包括在空中接口之上使用所述共享无线电资源执行设备到设备的通信。

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