CN102484509A

CN102484509A - 无线通信系统中协调电子设备的系统和方法

Info

Publication number: CN102484509A
Application number: CN2010800173496A
Authority: CN
Inventors: 科尼拉斯·温若斯伯格; 欧哲尼康·欧特瑞
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; FutureWei Technologies Inc
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: US20100273499A1; EP2425539A4; WO2010127026A1; EP2425539B1; US8379592B2; CN102484509B; EP2425539A1

Abstract

提供一种在无线通信系统中协调电子设备的系统和方法。一种利用控制器发送信息的方法，该方法包括，根据一组移动设备的传输来计算波束周期(块513)，从所述一组移动设备接收资源特定信道质量指示符(事件515)，为所述一组移动设备中的一个移动设备调度传输机会(块517)，以及根据调度的传输机会向该移动设备发送信息(事件523)。所述移动设备由所述控制器提供服务，并且所述调度基于所述波束周期和信道质量指示符。

Description

无线通信系统中协调电子设备的系统和方法

相关申请的交叉引用

本发明要求2009年4月28日递交的发明名称为“无线通信系统中协调电子设备的系统和方法”的第61/173,404号美国临时申请案和2009年6月30日递交的发明名称为“基于效用的分组调度通信系统”的第61/222,000号美国临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及无线通信，更具体地，涉及一种在无线通信系统中协调电子设备的系统和方法。

背景技术

在长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)的发展过程中，经常讨论灵活定制LTE，以在具体环境下实现最佳性能。此外，在讨论高级LTE(LTE-Advanced，简称LTE-A)时，许多建议提出使用不同小区的协调传输来管理干扰电平(请参阅Ericsson，R1-082469，“LTE-Advanced-CoordinatedMultipoint transmission/reception”，Warsaw，Poland，June 30-July 4，2008)。众所周知，改进频谱效率，小区规模减小，干扰随之增大。

通常，使用波束赋形的无线通信系统利用大量发射和/或接收天线以及信号处理，来生成固定或自适应发射/接收波束场型。波束场型可以定向，与单向发射和/或接收天线相比，性能有所提高。使用波束场型得到的发射/接收增益要大于使用单向发射和/或接收天线的无线通信系统。

照此而论，波束赋形已发展为提高小区信号覆盖率和改进小区边缘频谱效率的前景技术。然而，波束赋形的一个主要缺点是所谓的闪光效应，即干扰相邻小区的波束场型中的变化，导致用户设备(user equipment，简称UE)测量和报告与节点B(NodeB，简称NB)传输之间的信道质量发生变化。已提出协调波束赋形/切换，作为此问题的一个可能的解决方案(请参阅C80216m-08_487，Alcatel_Lucent，“Grid-of-Beams(GoB)Based DownlinkMulti-User MIMO”，IEEE802.16m，May 2008 and NTT DoCoMo，“Proposals forLTE-Advanced technologies”，R1-082575，Warsaw，Poland，June 30-July 4，2008，其以引入的方式并入本文本中)。

需要有一种用于协调波束切换的系统和方法，其中，小区间的协调是有限制的，并且通常缓慢变化。例如，集群中的每个NB可以通过其天线端口五(5)上的优选波束集进行系统性地循环。这种循环模式可以缓慢变化，并且可以是业务分配的函数，其中，分配只会按秒级变化。这意味着当不同NB循环通过其波束时，接收的低速UE的信扰噪比(signal and interference to noiseratio，简称SINR)必然会随之适时地波动。因此，如果相对于循环周期UE正在缓慢移动，那么报告的CQI在以后某些已知时间内是有效的。

发明内容

通过在无线通信系统中启用时频空间的协调波束切换中分配波束的一种系统和方法的实施例，大体可以解决或避免这些以及其他问题，并且通常可体现技术优势。

根据一个实施例，提供一种利用控制器发送信息的方法。该方法包括，根据一组移动设备的传输来计算波束周期，从一组移动设备接收资源特定信道质量指示符，为一组移动设备中的一个移动设备调度传输机会，以及根据调度的传输机会向该移动设备发送信息。移动设备由控制器提供服务，并且调度基于波束周期和信道质量指示符。

根据另一实施例，提供一种利用控制器发送信息的方法。该方法包括，从由控制器提供服务的一组移动设备中的移动设备接收反馈信息，根据反馈信息计算波束周期，计算发送反馈信息的一组移动设备中的各移动设备的效用函数，为一组移动设备中的一个移动设备调度传输机会，以及根据调度的传输机会向该移动设备发送信息。调度基于波束周期、反馈信息和效用函数。

根据另一实施例，提供一种利用控制器发送信息的方法。该方法包括，执行由控制器提供服务的一组通信设备的信道发现，根据信道发现结果计算波束周期，从一组通信设备接收资源特定信道质量指示符，为一组通信设备中的一个通信设备调度传输机会，以及根据调度的传输机会向该通信设备发送信息。调度基于所选协调波束切换技术、波束周期和资源特定信道质量指示符。

一个实施例的一个优点在于，控制信令和参考信号开销会非常小。因此其对通信系统总体性能的影响也非常小。

一个实施例的另一优点在于，NB应用受限的调度技术对于UE可以是无缝且无形的。因此，UE不需要修改其反馈行为或变更其反馈信息的性质。

一个实施例的又一优点在于，可以实现最大的多用户分集增益，这会显著提高轻负荷状态下的性能。

上文大致概述了本发明的功能和技术优势，以便更好地理解之后对实施例的详细说明。下文将描述构成本发明的权利要求主题的实施例的其他功能和优点。本领域的技术人员应当理解，所公开的构思和具体实施例可以轻而易举地用作为执行本发明的相同目的而修改或设计其他结构或进程的基础。本领域的技术人员还应理解，这些等效结构不得背离所附权利要求中阐明的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面地理解实施例及其优点，现结合附图做出以下参考说明，其中：

图1a是多重天线可能产生的天线波束示意图；

图1b是典型三扇区蜂窝通信系统的示意图；

图2a是无线通信系统中两个移动台的操作的示意图；

图2b是无线通信系统的示意图；

图2c是NB的示意图；

图3是UE报告的CQI的示意图；

图4a是UE报告的每个子带的CQI的示意图；

图4b是信号波束的子带分配的示意图；

图4c是干扰波束的子带分配的示意图；

图5是NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第一呼叫流程图；

图6是NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第二呼叫流程图；

图7是NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第三呼叫流程图；

图8是用户吞吐量的CDF的数据图；

图9是UE/小区业务负荷为[5，10，15，20，25，30]的情况下，小区边缘相对于小区平均性能的数据图；

图10是若干波束的波束场型图；

图11a是若干波束的主瓣图；

图11b是UE报告的信道质量指示符(channel quality indicator，简称CQI)的示意图；

图12是表现为correlation_factor和system_load函数的UE代价值图；

图13是向UE发送过程中的NB操作的流程图，其中所述发送使用效用函数来调度；

图14是向UE发送过程中的NB操作的流程图，其中所述发送使用协调波束切换模式来调度，其灵活度取决于运营商的选择和/或通信系统的状态。

具体实施方式

下文详细说明了实施例的形成和使用。但应当理解，本发明提供许多适用发明构思，可以在广泛的具体情境中实施。所讨论的具体实施例仅起到以具体方式说明形成和使用本发明的作用，而非限制本发明的范围。

图1a是多重天线可能产生的天线波束示意图。如图1a所示，有四个与不同发射天线对应的定向天线波束，例如定向天线波束105和定向天线波束110。图1a还显示了与使用多重天线中的所有天线发射要发射的信号相对应的全向波束115。图1b是典型三扇区蜂窝通信系统的示意图，该系统的定向波束场型位于中心小区130。

图2a是两个相邻小区中的两个MS的操作的示意图。第一MS“MS1”205可测量来自第一BS“BS1”215的传输，第二MS“MS2”210可测量来自第二BS“BS2”220的传输，以确定最佳CQI，并将之反馈给相应的BS。BS执行的传输可以涉及不同时间的不同天线波束。随后，会使用与MS报告给BS的最佳CQI对应的时隙执行发往MS的传输。

图2b是无线通信系统250的示意图。无线通信系统250包含多个NB，例如NB 255、NB 256和NB 257。每个NB负责向其服务的UE，如UE 260、UE 261、UE 262等，分配网络资源。例如，NB可转发面向其服务UE的传输或为其服务的UE分配一些网络资源，以保证该UE可以发送信息。

无线通信系统250中的某些或全部NB可以在受限制的/分组的PMI调度模式下运行。在受限制的/分组的PMI调度模式下运行的NB被称为位于所有NB的在用子集中，因为并非所有NB都需要参与受限制的/分组的PMI调度模式。在受限制的/分组的PMI调度模式下运行的NB都可以发射导频。随后，这些NB从其服务的UE接收优选PMI。从UE接收的PMI可以与其他NB协调，也可不与其协调，以调度发往UE的传输。

当并非无线通信系统250中的所有NB都在受限制的/分组的PMI调度模式下运行时，如果NB拥有没有在受限制的/分组的PMI调度模式下运行的相邻NB(例如，相邻NB在空间复用或发射分集模式下运行)，则NB的UE执行的CQI测量会受到NB发射导频时相邻NB执行的时频相同的传输的影响。此外也会出现这样的情况，那就是一部分可用带宽在CBS中运行。例如，如果信道为资源块总数为50的10MHz信道，那么一部分，例如其中30个资源块可能专用于CBS，剩下的资源块，例如剩下的20个资源块可能专用于正常运行。

虽然每个NB或每个小区会拥有具有不同周期的波束分组循环模式，但仍有一个对在受限制的/分组的PMI调度模式下运行的所有NB通用的全局波束分组循环模式周期。与NB连接的控制器265可根据各个NB或小区的单一波束分组模式循环模式周期来指定全局波束分组循环模式周期。全局波束分组循环模式周期可以是所有单一波束分组模式循环模式周期的最小倍数。例如，如果有三个NB参与受限制的/分组的PMI调度模式，它们的波束分组循环模式周期分别是四(4)、四(4)和八(8)，那么全局波束分组循环模式周期可以是八(8)。或者，全局波束分组循环模式周期也可以是16、24等。

图2c是NB 275的示意图。NB 275可控制进出其服务UE的通信。NB 275可以在多个操作模式下运行，包括受限制的/分组的PMI调度、灵活协调等模式。NB 275包含处理器280，用于运行应用和程序。处理器280还可执行与其他NB或NB的控制器的协调，以确定波束分组循环模式。下文会更详细地描述波束分组循环模式的确定。

NB 275还可包含发射/接收电路282，用于处理要发送的信息/数据和接收的信息/数据。例如，发射/接收电路282可以针对信息/数据执行过滤、放大、错误检测、错误纠正、编码、解码等操作。信息数据可以通过天线284接收或发射。虽然图中显示的是单天线，但天线284可以是多重天线组成的天线阵列。

NB 275还包含调度器286，可用于调度至由NB 275使用波束组中波束提供服务的UE的信息/数据的传输。调度器286可以与相邻NB协调其波束组，也可不与其协调。调度器286可利用从UE接收的PMI来调度至UE的传输。虽然调度器286优选使用UE的优选波束(与UE发送的PMI对应的波束)，但调度器286还可将同一波束组中的替代波束用作UE的优选波束。例如，如果更多UE报告其希望使用替代波束，那么调度器286可以选择使用替代波束。

调度器286还可利用效用函数来选择要调度的UE。效用函数可允许NB275从精确协调切换到无协调以及切换到两者之间的不同协调等级，以最大化网络利用率。调度器286可以使用效用函数来协助UE的选择，并可以根据效用函数选择违反一条或多条协调规则。例如，调度器286可以违反报告的PMI或UE报告的CQI，或NB 275选择的波束周期模式。此外，调度器286还可以根据效用函数形成不同的组群或根据效用函数实施不同的代价处罚。下文将详细论述效用函数公式(基于业务负荷、报告的SINR的方差、UE移动性、UE选择代价等因素)和调度器286对效用函数的使用。

调度器286和处理器280可以耦合到一起并与存储器288耦合。存储器288可用于存储应用和程序，以及调度数据，例如从NB 275服务的UE收到的PMI报告。存储器288还可用于存储有关网络资源分配给哪些UE的信息，以及波束分组循环信息，例如波束分组循环周期、波束分组循环模式、波束、波束组、码本等。

小区协调可以有多种级别。在最高级别上，中央调度器可以确知小区集群中所有UE的所有无线电状态，并试图找到UE的全局最佳选择，以在任何时间提供适时服务。这一解决方案的缺点在于，回传开销过大，如果考虑到回传的基本时延，则可能无法轻易实施。需要有更简单但效果稍差的解决方案，以保证实施起来更加容易，这样的解决方案已经出现了。本文提出了比先前提出的解决方案更简单的解决方案(请参阅NTT DoCoMo，“Proposals forLTE-Advanced technologies”，R1-082575，Warsaw，Poland，June 30-July 4，2008，其以引入的方式并入本文本中)。模拟研究表明，提出的该解决方案基本可以实现最佳性能。

提出的解决方案利用新波束赋形模式，称为“协调波束切换模式”。在协调波束切换中，每个NB将根据基于其负荷和用户分布的预定模式确定自己的循环模式，然后通过回传，将该循环模式告知集群中的其他NB。不需要将这种循环模式告知UE，只需要告知其循环模式的周期。协调波束切换模式意味着：

-天线端口5上的参考信号(reference signal，简称RS)或同等预编码CQI参考信号总是打开。

-UE根据天线端口5或同等预编码CQI参考信号测量CQI。

-集群中参与协调的NB允许并播送波束循环模式的周期。例如，拥有八(8)个天线的NB可以选择周期八(8)，拥有四(4)个天线的NB可以选择周期四(4)。集群周期通过集群控制器或通过报告的小区周期，例如最大报告周期，即八(8)的某函数来确定。

-集群控制器根据报告的循环周期确定最佳循环周期，并将这一周期分别反馈给各NB。然后NB需要将其优选循环周期调整为集群控制器周期，并将这一周期播送给小区中的UE。

-在另一实施例中，周期通过技术标准确定或预先指定，每个NB据此确定自己的波束循环模式，并且不需要播送该周期，因为UE已经根据技术标准或预定值知晓该值。

-UE报告周期中测得最大CQI的子帧，并为每个周期报告一个CQI。或者，UE定期计算CQI的平均值，并报告周期中测得最大CQI的子帧。例如，周期内子帧x报告的CQI通过取先前周期的子帧x的平均数得到。

根据LTE技术标准，天线端口五(5)配置为UE专用RS，其仅在物理下行共享信道(physical downlink shared channel，简称PDSCH)上发生数据传输时开启。提出的解决方案拥有一种模式，该模式下天线端口五(5)配置为小区专用RS，其在此模式期间永久开启。实际上，提出的解决方案有效地利用预编码CQI参考信号来建立CQI与特定预编码器的关联。提出将天线端口五(5)用作公共RS，这样，如果集群中的所有NB在一定数量子帧的特定时间内循环通过一组预定波束，其中RS和PDSCH使用相同的波束。这会导致UE产生可预见的波束和干扰。假设UE随后将直接从天线端口五(5)上的小区专用RS测量CQI，那么该CQI与当前UE专用RS的情况可能非常明晰。

鉴于天线端口五(5)将在相关衰落环境中首先激活，预计有一些波束的CQI报告将优于其他波束。为了减少CQI反馈开销并避免反馈不良CQI，提出只在特定时间内反馈良好(或N最佳，其中N的范围为1至波束循环周期)CQI，其将是小区集群内的固定(或慢变)值。

提出的解决方案的优点包括：

-UE不需要在干扰小区执行信道估计。

-UE不需要报告优选PMI和优选干扰PMI。

-计算的CQI是完全干扰环境的函数，不只基于最大干扰。

-UE不需要知晓集群中其他NB的配置。例如，某些NB可能具有不同的天线数量和不同的配置。某些NB甚至可能未参与协调，UE不需要知晓这些。如果相邻NB具有不相关的天线配置，且未在协调波束切换模式下运行(其可能执行空间复用或发射分集)，那么CQI将是天线端口5RS通常所在的RE中传输的数据的函数。

为了有效实施协调波束切换系统，可使用时频波束分配方法。LTE在下行链路中具有OFDMA信号结构，这意味着有可以开发的频域组件。假设当前LTE参考可以执行频域子带调度(除时域子帧调度外)，因此在子带级别上获得多用户分集增益，则协调波束切换需要实现同样的增益。

此外，如前所述，必须强调选择可能的最短循环长度以减少调度时延的重要性。在OFDMA情况下，可以在时间和频率上循环，能够更灵活地选择更长的循环长度(时间更短)，其可更精确地反映每个波束负荷，并可提供必要的干扰分集。

此外，特定波束需要安排在相应UE具有频域峰值的子带上。对于大型UE池，这不是至关重要的，因为通常某UE将总是处于每个子带的峰值。然而，在低负荷状态下，则比较重要。

图3是UE报告的CQI的示意图。图3还显示了时域内子帧的调度。图中显示了对于不同子帧，多个UE报告的CQI。例如，对于子帧305，UE1报告的CQI为10，UE2报告的CQI为3.5，UE3报告的CQI为3，UE4报告的CQI为20。如图所示，各UE的最大CQI在阴影框中以较小子方框突出显示，UE1、UE2、UE3和UE4的最大CQI分别为10、5、10和100。跨度310和315突出显示了两个波束周期。请注意，产生跨度310中各UE的最大CQI的子帧也产生315中各UE的最大CQI。干扰和信号子帧中的字符与特定波束对应，相同字符表示相同波束。

利用协调波束切换，可以通过向基于时域的调度增加基于频域的调度，将图3所示纯时域频域调度修改为基于时频域的调度。

图4a是两个子帧周期(显示为跨度405和跨度410)情况下，UE报告的每个子带的CQI的示意图。在各子帧周期内，突出显示了所有UE的五个最高报告CQI，其中，在跨度405中，五个最高报告CQI用阴影方框突出显示，在跨度410中，五个最高报告CQI用交叉影线方框突出显示。图4b和4c是各子帧内可用的子带的示意图，其中，图4b是信号波束的子带分配示意图，图4c是干扰波束的子带分配示意图。子带中的字符与特定波束对应，相同字符表示相同波束。例如，图4b显示每个子帧有四个子带，对于子帧420，子带425可以分配给一个UE，子带427可以分配给另一UE，而子带429和431可以分配给又一UE。

协调波束切换系统的一个目标在于，循环使用干扰模式，因此是可预测的。这意味着一旦NB决定波束周期中使用的波束，就不会轻易更改这一决策，并需要长时间保持这种波束周期(以几秒为量级)。做出不良波束选择的一个问题在于，UE以后不会选择该不良波束，因此导致出现“空波束”，其是波束周期的一部分，但没有用户报告该时隙的CQI，从而导致时隙的浪费。

因此在波束选择过程中，需要谨慎考虑。结果表明，对于单频带的情况，为了使UE实现适当合理的速率，选择特定波束的速率应与波束中的UE数量成比例(请参阅P.Hosein and C.Van Rensburg，“On the Performance ofDownlink Beamforming with Synchronized Beam cycles(Invited Paper)”，Proc.VTC 2009 Spring，Barcelona，April 2009，其以引入的方式并入本文本中)。例如，如果有10个UE，其中九个位于波束一(1)中，一个位于波束二(2)中，那么波束一应该比波束二大九倍。

对于多子带情况亦是如此，唯一的不同之处在于选择波束的粒度增大，因为在单帧中，每个子带可以分配不同波束。因此只要波束的分配与波束中的UE数量成比例，就可以保持交叉波束的合理性。

选择波束后，调度器会负责选择要在波束中服务的UE，因而可以保持同一波束中的UE之间的合理性。因此，通过保持交叉波束的合理性(通过波束分配)和内部波束的合理性(通过调度器)，进而保证了所有UE之间的合理性。

小区协调可以有多种级别。例如，中央调度器可以确知小区集群中所有UE的所有无线电状态，并试图找到UE的全局最佳选择，以在任何时间提供适时服务。使用中央调度器的缺点在于，回传开销过大，如果考虑到回传的基本时延，则可能无法轻易实施。

在以引入的方式并入本文本中的2009年4月24日递交的发明名称为“在无线通信系统中启用时频空间的协调波束切换中分配波束的系统和方法”的第61/172,622号联合让渡美国临时专利申请案中，提出了一种更为简单的解决方案，其增加了称为协调波束切换模式的波束赋形模式。在协调波束切换模式中，每个NB可以选择根据基于其负荷和用户分布的预定模式确定自己的循环模式，然后通过回传，将该信息告知集群中的其他NB。不需要将这种模式告知UE，只需要告知其周期。这种模式意味着：

1.天线端口5(专用信道)上的参考信号(reference signal，简称RS)总是打开，实际上是预编码CQI参考信号。

2.UE根据预编码CQI参考信号(天线端口5)测量CQI。

3.集群中参与协调的NB允许并播送波束循环模式的周期。例如，拥有8个天线的NB可以选择周期8，拥有4个天线的NB可以选择周期4。集群周期通过集群控制器或通过报告的小区周期，例如最大报告周期，即8的某函数来确定。

4.集群控制器根据报告的循环周期确定最佳循环周期，并将这一周期分别反馈给各NB。然后NB需要将其优选循环周期调整为集群控制器周期，并将这一周期播送给小区中的UE。

5.或者，周期通过标准确定，每个NB据此确定自己的波束循环模式，并且不需要播送该周期，因为UE已经根据标准知晓该值。

6.UE报告周期中测得最大CQI的子帧，并为每个周期报告一个CQI。

根据LTE技术标准，天线端口5配置为UE专用RS，其仅在物理下行共享信道(physical downlink shared channel，简称PDSCH)上发生数据传输时开启。上述解决方案拥有一种模式，该模式下天线端口5配置为小区专用RS，其在此模式期间永久开启。提出将天线端口5用作公共RS，这样，如果集群中的所有NB在一定数量子帧的特定时间内循环通过一组预定波束，其中RS和PDSCH使用相同的波束。这会导致UE产生可预见的波束和干扰。假设UE随后将直接从天线端口5上的小区专用RS测量CQI，那么该CQI与当前UE专用RS的情况可能非常明晰。

鉴于天线端口5将在相关衰落环境中首先激活，预计有一些波束的CQI报告将优于其他波束。为了减少CQI反馈开销并避免反馈不良CQI，提出只在特定时间内反馈良好(或最佳)CQI，其将是小区集群内的固定(或慢变)值。

上述解决方案的优点包括：

-UE不需要在干扰小区执行信道估计。

-UE不需要报告优选PMI和优选干扰PMI。

-计算的CQI是完全干扰环境的函数，不只基于最大干扰。

根据第一实施例，波达方向(direction of arrival，简称DOA)上行链路(uplink，简称UL)信息用于NB协调。UE没有信息，且调度器在具有最小多用户分集增益(multi-user diversity gain，简称MUDG)和最小波束赋形增益的受限模式下运行。没有预编码RS。从UE的角度而言，其没有协调且处于当前波束赋形模式，其中的UE在当前CQI“模式7”(单天线端口，端口5)下运行，其中，UE只看到一个RS并根据该单一RS报告CQI，NB通过预计波束赋形增益调整报告的CQI。NB根据上行链路测量值(基于DOA类型测量值)为UE选择波束，并将下行链路上的该波束应用到物理下行共享信道(physical downlink shared channel，简称PDSCH)、业务信道以及解调RS(端口5)。这一实施例需要执行上行链路/下行链路天线校准操作。

UE可以根据天线端口0测量和报告SINR(这也将捕获波束赋形干扰信息以及频率选择性信道信息)。然后NB可以通过天线增益依比例决定报告的CQI，以按照当前波束赋形模式下的方式获取波束赋形CQI。另外，如果NB知晓其何时计划调度特定波束，则所需要的是UE报告与特定时频时隙相对应的CQI(尤其是循环发生在时间和频率上)。

需要确保UE不会随意计算测得的CQI的平均值，但不计算整体平均值(将求平均值的操作留给NB)或只计算由波束周期分隔的相同时频时隙的CQI的平均值。因此，测得的CQI与特定时频时隙相关(通常被称为资源特定CQI)。

此方法的一个优点在于，控制信令和RS开销非常小。此外，大多数协调已经可以在当前R8LTE技术规范内实现。

图5是上述无线通信系统中NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第一呼叫流程图。NB协调开始于UE发送UL探测信号(传输505)。然后NB检测来自UE的探测信号。NB的操作可能有所不同，具体取决于无线通信系统的传输模式。例如，如果使用频分双工(frequency division duplex，简称FDD)，则NB提取DOA UL信息，如果使用时分双工(time division duplex，简称TDD)，则NB测量UL信道。此外，NB将DOA UL信息或信道信息量化为少量波束(块507)。然后NB发送天线端口0(单天线)上的单一公共RS(传输509)。

UE会测量天线端口0上的CQI(块511)，同时NB根据量化的波束信息决定波束周期(块513)。UE还向NB报告天线端口0的CQI(传输515)。NB利用CQI和波束周期，调度每个资源块(resource block，简称RB)的UE。此外，NB根据预期波束赋形增益调整UE报告的CQI，以确定MCS级别(块517)。

然后NB发送调度许可，指出MCS和调度RB(传输519)。此外，NB发送天线端口5上的解调RS以及天线端口5上的数据(传输521和523)。UE估测天线端口5的信道(块525)并解码数据(块527)。根据数据解码结果，UE可以向NB反馈ACK或NAK(传输529)。如果NB从UE收到ACK，则其会调度新的传输。然而，如果NB收到NAK，则其会在下一波束周期内进行重传(块531)。

表1以列表形式描述图5所示的消息交换。

表1：第一实施例的NB时间线(每一行为一个子帧)和UE操作，该实施例具有相关信令。

根据第二实施例，协调波束切换可以实施为调度器，该调度器在受限模式下运行，具有最小MUDG和最大PMI增益。UE不知晓协调并且只是像往常一样报告最佳PMI和匹配CQI，且CBS通过在调度器上施加限制来实现。同样需要确保UE不会随意计算测得的CQI的平均值，但不计算整体平均值(将求平均值的操作留给NB)或只计算由波束周期分隔的相同时频时隙的CQI的平均值。因此，测得的CQI与特定时频时隙相关(通常被称为资源特定CQI)。

在此实施例中，优选地(但不限于)，UE在秩1PMI模式下运行，其中，它只以慢速方式反馈优选PMI。优选采用慢速反馈，是因为波束周期变化缓慢。慢速PMI反馈还可以防止因UE在两个不同相邻波束间来回变化而扰乱波束调度器，其会被触发以用来更新波束循环模式。UE会进一步反馈与报告的PMI对应的CQI的最佳子带或多个子带。

所有协调都将发生在调度器中。NB调度器将考虑只调度位于当前资源块(Resource Block，简称RB)中的那些UE，这些UE报告的PMI与波束调度器的当前波束指数匹配，并且只有这些UE报告当前RB的CQI。

该实施例的一个优点在于，此方法的控制信令非常小。此外，大多数协调已经可以在当前R8LTE技术规范内实现。另一优点在于，在拥有轻负荷性能增益的当前UE反馈机制下，NB应用受限的分组调度技术对于UE可以是无缝且无形的。

图6是无线通信系统中NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第二呼叫流程图。NB协调开始于NB发送所有天线端口上的公共RS(传输605)。UE可使用公共RS来估算DL信道和选择最佳码本输入矢量(PMI)，以匹配DL信道(块607)。UE在长时间间隔内向NB发送最佳PMI(或若干顶层PMI)(传输609)。

NB会生成来自UE的PMI的统计信息，例如直方图。此外，NB会根据生成的统计信息和分配的波束周期来确定波束循环周期(块611)。UE还会测量天线端口0上的CQI(块613)。UE在短时间间隔内向NB发送CQI(传输615)。

NB利用报告的CQI、PMI、统计信息和波束周期，调度RB的UE(块617)，并发送调度许可，指出MCS和调度RB以及数据(传输619)。UE解码数据传输(块621)。根据数据解码结果，UE可以向NB反馈ACK或NAK(传输623)。如果NB从UE收到ACK，则其会调度新的传输。然而，如果NB收到NAK，则其会在下一波束周期内进行重传(块625)。

表2以列表形式描述图6所示的消息交换。

表2：第二实施例的NB时间线(每一行为一个子帧)和UE操作，该实施例具有相关信令。

根据第三实施例，UE知晓循环模式。此实施例拥有最大MUDG和最小PMI增益。在此实施例中，当针对给定RB应用了给定波束时，UE将根据测得的SINR了解到波束循环模式并向RB报告CQI。循环模式可以用信号发送给UE，或者，UE可以根据波束赋形导频直接测量CQI。

NB将采用无限制的方式运行，因为所有报告已考虑正确的波束，导致所有UE报告的所有CQI可以在任何时间调度。因而可以获得最大多用户分集增益。

此方法的一个优点在于，可以实现最大多用户分集增益，这对轻负荷小区的有利影响较大。另一优点在于，UE不需要报告PMI。

图7是无线通信系统中NB与NB协调中的UE之间交换的消息的第三呼叫流程图。NB协调开始于NB发送所有天线端口上的公共RS(传输705)。UE可使用公共RS来估算DL信道和选择最佳码本输入矢量(PMI)，以匹配DL信道(块707)。UE在长时间间隔内向NB发送最佳PMI(或若干顶层PMI)(传输709)。

NB会生成来自UE的PMI的统计信息，例如直方图。此外，NB会根据生成的统计信息和分配的波束周期来确定波束循环周期(块711)。然后NB会向所有UE播送波束周期(块713)。UE根据播送的波束周期计算每个RB的CQI，限制条件是，UE无法计算小于一个循环周期内的平均CQI(块715)。

UE在短时间间隔内报告CQI(传输717)。NB仅根据报告的CQI调度每个RB的UE(块719)，并发送调度许可，指出MCS和调度RB(传输721)。UE根据公共RS估算DL信道，并根据波束周期应用波束加权(块723)。

NB发送调度RB上的数据(传输725)。UE解码数据传输(块727)。根据数据解码结果，UE可以向NB反馈ACK或NAK(传输729)。如果NB从UE收到ACK，则其会调度新的传输。然而，如果NB收到NAK，则其会在下一波束周期内进行重传(块731)。

表3以列表形式描述图7所示的消息交换。

表3：第三实施例的NB时间线(每一行为一个子帧)和UE操作，该实施例具有相关信令。

提供了对第二和第三实施例的性能评估，其使用的是每个子带调度器和10UE/扇区。未提供第一实施例的结果，因为理想情况下，其可以实现与第三实施例相同的性能。因此每个子带的调度不依赖于之前的子带。表4总结了系统模拟设置。

表4：系统模拟设置。

数量(Tx，Rx)	(4，2)
		天线隔离度(波长)	(0.5，0.5)
信道模型	SCM(市区宏小区，8度角传播)
		调度器	比例公平调度
每个小区的用户数	10
		控制开销	无
HARQ	无
		接收机处理	MRC
FFT尺寸，带宽	1024，10MHz
		STS距离	500m
系统链接	有效SNR/交互信息
		阴影衰落	8dB
隔离	20dB
		NB Tx功率	40W
秩自适应	无-仅秩1传输
		UE速度	3km/h
子带大小/调度单位	2个RB＝24个音调

相对于第二和第三实施例，其采用非协调波束赋形方法执行了进一步的评估。图8显示了用户吞吐量结果的CDF。注意，全部情况的所有波束来自同一码本。图例为：

·LTE参考：这是非协调波束赋形参考。UE反馈所有子带的所有CQI，时延为2ms。

·第二实施例：

-PMI CQI(所有)：精确协调的波束赋形，其中，NB需要遵从波束循环模式。UE反馈所有子带的所有CQI，时延为2ms。

-PMI CQI(群组)：灵活协调的波束赋形，其中，NB在一定程度上可以灵活交换多用户分集增益与闪光效应，如[13]中所述。UE反馈所有子带的所有CQI，时延为2ms。

·第三实施例：

-循环CQI(所有CQI)：协调波束赋形：UE反馈所有子带的所有CQI，时延为2ms。注意最佳整体性能。

-循环CQI(最佳CQI)：协调波束赋形，UE只反馈最佳波束子带的CQI，时延为2ms。

在不同业务负荷下使用协调技术时，针对性能进行额外的性能评估。在这些评估中，同样也实施之前所述的协调eNB集群。在这些模拟设置中，参考LTE计算报告的CQI的平均值，以限制误包率。实际上，如果未计算CQI平均值，在高负荷下增强的闪光效应会导致性能随着负荷的增大而降低。协调技术不需要计算CQI的平均值，因为闪光效应已被控制。此处包含了一个附加协调方式，其中，eNB需要选择精确协调(方法2)或第61/144,370号联合让渡美国临时专利申请案所述的更灵活的协调。从图9所示的模拟结果可以清楚地看到，使用协调eNB时，小区边缘UE吞吐量和小区平均吞吐量均得以改进。正如所预计的，精确协调在高负荷下具有最大增益，但负荷变小时，增益减小。此外，灵活协调技术实现了闪光效应和多用户分集增益间的平衡。因此，此时灵活协调在低负荷下提供良好增益，在高负荷下增益变小。

之前所述的对UE透明的波束赋形方法提出了一些小的限制，即波束周期和从专用RS测量CQI。然而，可以背离这种全盲方法，引入一种更积极有效的协调和可能波束的UE知识。虽然可以使用其他任何适用码本，但可能的波束可以限制为LTE码本中的码本输入矢量。

波束切换适用于负荷较高的小区，因为总有UE可以从频带中受限的波束数量中获得最大益处。同时其还完全消除了闪光效应，因此使CQI最可靠。然而，波束切换不利于轻负荷小区，因为其限制条件较多。在轻负荷小区中，想要完美地执行PMI报告，尤其是在大码本条件下执行，是比较困难的。

在PMI报告方法中，在每个调度瞬间，每个UE有机会在其最佳PMI上调度。另一方面，在波束赋形中，多个波束和少量用户产生了空波束问题，其中，波束可能被调度，但干扰状况导致没有用户报告该波束的CQI。空波束的调度意味着波束时隙被浪费。如果只使用高负荷波束，可能会损耗容量，因为UE此时在次优波束上调度。如果波束数量减少，同样的原因可能导致产生固定损耗。如果只有一个UE选择一个波束，那么该UE开始以轮询方式调度，这意味着该时隙的多用户分集增益丧失。

灵活协调基于PMI反馈，因此位于码本上。例如，码本中的预编码器可能被分为多个组，例如三个组。第一组可以是与指向小区中心位置的波束对应的预编码器，第二组可以是与指向小区左侧位置的波束对应的预编码器，第三组可以是与指向小区右侧位置的波束对应的预编码器。当组在NB之间同步，而非在群组中的PMI间同步时，便出现协调。协调会引入受控的闪光效应，其优点是提高了灵活性，其中，UE可以属于一个组而非一个特定波束。灵活协调基于CBS，但其优点在于，CBS和PMI反馈来源于需要提供比NB间的简单婪演独立优化更多的协调。

图10显示了若干波束的波束场型图1000。图1000显示了LTE中使用的码本的波束的波束场型。码本包含八个波束，分别为波束“N1”1005、波束“N2”1007、波束“N3”1009、波束“N4”1011、波束“N5”1013、波束“N6”1015、波束“N7”1017和波束“N8”1019。图10所示的这八个波束可分为三个波束组，每个波束组覆盖一个120度扇区的一个40度角部分。第一波束组1025称为中心组，跨度为-20度至+20度并包含波束“N1”1005、“N5”1013和“N8”1019。第二波束组1027称为左侧组，跨度为-60度至-20度并包含波束“N4”1011和“N7”1017，第三波束组1029称为右侧组，跨度为+20度至+60度并包含波束“N2”1007和“N6”1015。波束“N3”1009可以是全向波束，并且可不用于受限制的/分组的PMI调度。因此，波束“N3”1009可以不属于这三个波束组中的任何一个。

与波束切换相比，受限制的/分组的PMI调度可使用更多的波束，每个波束可能覆盖扇区的更小部分。此外，可以根据扇区覆盖区域，将波束划分为波束组。单一波束组中的波束可以相互交换，其不会导致显著性能损失，也不会明显增大干扰。

虽然图10所示的通信系统的码本具有分成三个波束组的八个波束，但是实现实施例的码本可以具有分成任何个波束组的任何数量的波束(每个波束组至少包含一个波束)。通常会选择多个分组，以保证每个波束组有两个或多个波束。如果每个波束组有一个波束，那么受限制的/分组的PMI调度可能变为波束切换。因此，不应将所述具有分成三个波束组的八个波束的码本视为对实施例的精神或范围的限制。

图11a是若干波束的主瓣图1140。如图11a所示，九个波束被分为三个波束组(中心组1145、左侧组1147和右侧组1149)，每个波束组有三个波束。虽然图中所示的波束组大致跨越扇区的相等部分，但划分的波束组也可以分别跨越扇区的不同部分。例如，在替代波束分组中，中心波束组的跨度可以大于左侧波束组或右侧波束组。

图11b是UE报告的信道质量指示符(channel quality indicator，简称CQI)的示意图。图11b还显示了时域内子帧的调度。图中显示了对于不同子帧，多个UE报告的CQI。例如，对于子帧1155，UE1报告的CQI为10，UE2报告的CQI为3.5，UE3报告的CQI为3，UE4报告的CQI为20。如图所示，各UE的最大CQI在阴影框中以较小子方框突出显示，UE1、UE2、UE3和UE4的最大CQI分别为10、5、10和100。跨度1160和1165分别突出显示了两个波束分组循环。

跨度1160中产生各UE的最大CQI的子帧在跨度1165中可能不产生各UE的相同最大CQI。例如，在跨度1160中，UE1报告的最大CQI为10，但在跨度1165中，UE报告的最大CQI为11。最大CQI之所以不同，可能是因为NB在波束组中发射不同的波束。虽然不同跨度间的最大CQI值可能不同，但跨度之间与最大CQI对应的子帧保持不变。

将图11b与图3相比较，后者使用四个波束，前者使用九个波束。此外，所述九个波束被分为三个波束组，服务NB循环通过以下组：左、右、右、右，而干扰NB循环通过以下组：中心、左、右、右。注意在调度期间，虽然干扰波束仍位于同一组别中，但CQI仍可能发生微小变化，这是因为干扰波束可能发生变化。然而，可用的波束数量增加，导致每个UE的SNR增大，同时又不会增大时延。并且，由于PMI是从公共RS计算得出的，因此信道估计会更加精准，UE从较大码本选择最佳PMI时的自由度更高。

以上论述了两种协调技术，分别为固定协调技术和灵活协调技术。然而，由于这两种技术都可以在NB的调度器中实施，因此可以在这两种技术之间动态地切换。

在精确协调技术中会出现一定的闪光效应，这意味着积极链路适应性可能相对较低。由于MUDG更大，精确协调技术比轻负荷下的适度固定协调的性能更高。

采用无协调技术，闪光效应最强。采用无协调技术，积极链路适应性可能最小。在轻负荷状态下，相邻小区的闪光效应通常是很容易预见的，因此问题不大。无协调技术在低负荷下呈现的性能最佳，因为MUDG最大。

因此，可以更改灵活协调技术中的分组方案，以适应所提及的三种情况。再次考虑图10所示的八个波束。注意此时组[]的概念用作调度器的限制。因此，调度器可以只考虑组[PMI_UE]满足一定条件的UE，例如组[PMI[UE]]＝PMI_B，其中PMI_B是该RB的波束调度器选择的PMI。根据协调的精确性，可以选择多个不同组别。

精确协调：

-八个不同组别，因此分组＝[1，2，3，4，5，6，7，8]，以致

-组[PMI_UE]＝PMI，这意味着调度器需要选择将同样的PMI选作标准指定的PMI的UE。

无协调：

-仅一个组别，因此分组＝[1，1，1，1，1，1，1，1]，以致

-组[PMI_UE]＝1，因此调度器无协调，因为一直满足标准。

灵活协调：

-三个组别，分别为左侧、中心和右侧组，因此

-分组＝[1，2，3，3，1，2，3，1]，如图10所示。此时，组[PMI_UE]可以呈现三个值，并且任何组都可以包含两至三个相邻波束。

也可以形成其他分组，例如只有两个分组，其覆盖左侧的所有波束，包括中心波束，另一组包含右侧的所有波束。

可以形成动态分组。如果码本的波束指数的向量顺序为B＝[b1..bN]，其中b1是最左侧的波束，bN是最右侧的波束。则可以形成分组＝floor(B/k)，其中k是基于业务负荷和平均干扰波动的效用函数。

在另一实施例中，可以不在调度器上应用任何限制，但需根据时频时隙内UE的优选PMI与NB的优选PMI，对UE进行代价处罚。注意，UE报告的CQI基于其优选PMI，因此NB可能需要按比例缩减该CQI，代价值等于使用另一PMI时UE将出现的功率下降值。例如，一个可能的代价值可以是UE的PMI和NB的优选PMI之间内积的量级。图10所示的八个PMI的这些值以dB显示如下表5。应用代价处罚与分组的效果是相同的，因为代价值与分组的加权是相同的。例如，考虑以上定义的三个组别：

1.组1(中心)：PMI1、PMI5、PMI8：注意这些对应的最小代价值是下表5所示的-3dB。

2.组2(右侧)：PMI 2、PMI 6：注意这些对应的最小代价值是表5所示的-3dB。

3.组3(左侧)：PMI 4、PMI 7：注意这些对应的最小代价值是表5所示的-3dB。

表5：覆盖UE PMI的以dB显示的NB代价值。

描述了几种灵活协调技术。灵活协调可以是一种违反协调条件的方式，其最适合用于满负荷通信系统。这些技术包括

A.NB违反协调条件，调度PMI不同于波束周期PMI的UE，以致引入了一些闪光效应。

B.NB优先通过调度PMI不同于波束周期PMI的UE来进行协调，但迫使UE使用波束周期PMI。不会引入闪光效应，但违反了报告的UE的CQI，因为报告的CQI基于不同的PMI。NB有两个选项：

1.通过报告的CQI加上代价值确定MCS；或

2.通过报告的CQI确定MCS，并期望HARQ可以满足要求；

C.NB更新波束循环模式，并将更新的波束循环模式告知UE。不会引入闪光效应，也不会违反报告的CQI。因为没有出现违反情况，NB在根据报告的CQI选择MCS时可以更主动。该技术可以实现最佳性能。

根据另一实施例，NB可以根据适应情况，决定所需协调的灵活度。在一个极端情况下，NB完全灵活，无需任何协调，在另一极端情况下，NB精确协调。灵活度的决策可以基于业务负荷、UE报告的平均SINR波动等。

决策可以根据业务负荷来制定，是因为在高负荷下，NB更倾向非常精确的协调，而在低负荷或突发通信业务负荷情况下，NB更倾向无协调的灵活性。此外，当报告的SINR快速波动时，可能意味着UE是高移动性UE或闪光效应严重。当闪光效应严重时，更多的协调对通信系统有益。然而，在高移动性状态下，UE协调可能比较困难，因为最佳波束可能随着UE的移动而循环变化。效用函数可能需要将这些效果考虑在内。

根据一个实施例，调度器尝试优化(例如最大化)调度器度量SCHD_MET。调度器度量可以是(例如最大容量传输调度器的)CQI或(例如比例公平调度器的)平均吞吐量比例CQI。例如在一个效用函数中，NB的调度器可以按原始SCHD_MET与UE代价值(UE_penalty)之间的差(当所有值都以dB表示且均为正数)计算调度器使用的SCHD_MET。该示例性效用函数可以表示为

SCHD_MET_coordination＝SCHD_MET-abs(UE_penalty)

其中abs()是绝对值函数。UE_penalty为零，表示没有代价值，UE_penalty为∞，表示最大代价值，例如，调度的PMI与UE的理想PMI正交。

如果UE_penalty＝0，则调度器很可能选择UE。随着UE代价值的逐级增加(例如趋近于∞)，UE被调度器调度的概率减小。

系统负载：假设系统负载被规格化为从0至1，system_load为0表示无负载，system_load为1表示缓冲区已满，即负载为100％。UE代价值可以表示为

UE_penalty＝beam_correlation_factor*load_factor*max_penalty，

其中beam_correlation_factor＝\

1-correlation_between_NB_scheduled_&_UE_reported_beams。

beam_correlation_factor的替代定义为

beam_correlation_factor＝一个弦距离。

随着beam_correlation_factor的增加，代价值因子减小，因此完全相关的波束没有代价值。当使用完全相关的波束时，

UE_penalty＝beam_correlation_factor＝0。

随着系统负载的增加，代价值因子增加，因此与相关性结合时，协调开始生效。最大代价值可以表示为

max_penalty＝最大penalty_allowed，其可以根据经验选取。

当使用波束组时，效用函数可以分离，其中，如果UE已选择了其优选PMI(波束)，该波束属于正在被调度的波束组，则UE可以被调度或不被调度至波束。于是效用函数可以被称为离散化效用函数。

图12是表现为correlation_factor和system_load函数的UE代价值图。可以针对闪光效应执行相同的分析。

闪光效应可以使用CQI的方差或来自UE的SINR反馈结果来得出。为了区分由速度产生的变量和由闪光效应产生的变量，NB会估算其任何上行信号，例如SRS的UE速度。因此，如果上行链路上测得低多普勒测量值，但报告的CQI具有高变化值，那么NB便会知晓存在强闪光效应。例如，可以通过使用修改的变量系数(var_coefficient)计算来生成效用函数。修改的变量系数的计算方式如下：

AVG_CQI(t)＝ρ*AVG_CQI(t-1)+(1-ρ)*CQI(t)

VAR_CQI(t)＝ρ*VAR_CQI(t-1)+(1-ρ)*abs{CQI(t)-AVG_CQI(t)}

var_coefficient＝VAR_CQI(t)/AVG_CQI(t)

其中ρ是滤波器常数，通常ρ＝0.9。

结果表明，随着var_coefficient的增加，闪光效用增大，需要通过增大代价值来激活协调。此情况下，代价值函数可以表示为

UE_penalty＝beam_correlation_factor*max_penalty*var_coefficient。

最后，所有元素可以组合成一个单一效用函数：

UE_penalty＝

beam_correlation_factor*load_factor*max_penalty*var_coefficient。

图13是向UE发送过程中的NB操作1300的流程图，其中所述发送使用效用函数来调度。NB操作1300可表示NB为UE调度传输机会时，发生在NB中的操作，尤其是发生在NB的调度器中的操作。当NB处于正常操作模式、正在为UE提供服务且拥有发送至一个或多个UE的数据时，可发生NB操作1300。

NB操作1300可开始于NB从其服务的UE接收优选PMI(块1305)。根据一个实施例，UE可在一个长调度时间内向NB报告其优选PMI。每个UE可报告一个优选PMI或多个顶层优选PMI。

NB还可从UE接收CQI测量值(块1310)。根据一个优选实施例，测得的来自UE的CQI可以在短调度时间内报告。如前所述，可以指示UE不计算其CQI测量值的平均值，或只计算特定时间间隔内的CQI的平均值，以确保平均计算针对的是单一波束或波束组的CQI测量值。

NB可计算每个提供CQI测量值的UE的效用函数(块1315)。效用函数可被NB用于UE的选择，以调度传输机会。根据一个实施例，效用函数可根据UE提供的反馈信息以及NB知晓和/或采集的信息来评估。因此，用于评估效用函数的某些信息可由通信系统的运营商提供。用于调度UE的效用函数可以如之前所述。

然后NB可为UE调度传输机会(块1320)。根据一个实施例，NB可根据接收的CQI、优选PMI、波束周期来调度传输机会。此外，NB可利用考虑业务负荷、SINR波动、UE移动性等因素的效用函数来调度传输机会。例如，如果UE的效用函数评估值超出阈值，那么NB可以为UE调度传输机会，其中所述UE的阈值可取决于系统负载、通信业务状况、UE服务记录、UE优先级、传输优先级、传输使用年限等因素。上文已讨论了效用函数的详细描述和示例性效用函数的公式。

为UE调度传输机会后，NB会向调度UE发送调度许可(块1325)，然后，在调度RB上，NB会发送至UE(块1330)。然后NB操作1300结束。

图14是向UE发送过程中的NB操作1400的流程图，其中所述发送使用协调波束切换模式来调度，其灵活度取决于运营商的选择和/或通信系统的状态。NB操作1400可表示NB为UE调度传输机会时，发生在NB中的操作，尤其是发生在NB的调度器中的操作。当NB处于正常操作模式、正在为UE提供服务且拥有发送至一个或多个UE的数据时，可发生NB操作1400。

NB操作1400可开始于NB执行其服务UE的信道发现(块1405)。信道发现可用于允许UE执行对UE和NB之间的通信信道的测量。信道发现可有所不同，具体取决于所使用的协调波束切换的类型。例如，在一种形式的信道发现中，UE可发送能被NB接收的探测信号，其随后确定通信信息，例如DOA等。在另一示例中，NB可发送预编码公共参考序列或未预编码公共参考序列，其可被UE用于确定UE向NB反馈的预编码矩阵指示符(PrecodingMatrix Indicator，简称PMI)。

根据一个实施例，UE不是向NB提供PMI，而是提供UE和NB之间的信道的表示形式。然后NB会使用信道的该表示形式来选择码字，即，预编码矩阵。

执行信道发现后，NB会计算波束周期(块1410)。波束周期可利用信道发现结果来计算。例如，NB计算的DOA或从UE接收的优选PMI可用于计算波束周期。波束周期可以具有一个由通信系统运营商或技术标准指定的周期。

然后NB会从UE接收资源特定CQI测量值(块1415)。资源特定CQI测量值可以是NB发送的非预编码公共参考序列的结果。根据一个实施例，从UE接收的资源特定CQI测量值可以是未经平均的值，也可以特定资源上的平均值。若是未平均的值，则NB会执行资源特定CQI测量值的平均计算。

然后NB会根据资源特定CQI测量值和/或波束周期来调度UE(块1420)。如果协调波束切换技术(精确、灵活、灵活变化等)由通信系统的运营商指定，则NB会使用相应协调波束切换技术来调度UE的传输机会。

如果未指定协调波束切换技术，则NB会在启动或规定时间内选择要使用的协调波束切换技术。根据一个实施例，NB选择的协调波束切换技术可基于通信系统的状态(例如可使用历史、当前或预计状态)。例如，如果预期通信系统状态可能是高负荷状态，则会选择精确协调波束切换。同样地，如果预期通信系统状态可能是轻型或中型业务负荷，则会选择灵活变化协调波束切换技术。之前已详细描述了灵活变化协调波束切换技术。

除了调度UE外，NB还会调整资源特定CQI测量值并选择传输要使用的调制和编码方案(Modulation and Coding Scheme，简称MCS)。MCS的选择可基于通信系统的状态。

然后NB会通过调度的传输机会发送至调度UE(块1425)，之后NB操作1400结束。

本发明的实施例的优点包括：一种在无线通信系统中的协调控制器的方法，该方法包括：根据一组移动设备的传输来计算波束周期，其中所述移动设备由所述控制器服务；从所述移动设备接收信道质量指示符；根据所述信道质量指示符和波束周期调度所述移动设备，借此产生传输时程；以及根据所述传输时程向所述移动设备发送信息。该方法可进一步包括，其中所述计算波束周期包含：从各移动设备接收探测信号；根据所述探测信号将信息量化为多个波束；以及根据所述量化信息确定波束周期。该方法可进一步包括：进一步包含，从所述探测信号提取波达方向信息。该方法可进一步包括，进一步包含，测量各移动设备与使用所述探测信号的控制器之间的上行信道。该方法可进一步包括，其中所述计算波束周期包含，向各移动设备发送公共参考序列；从各移动设备接收预编码矩阵指示符；利用所述预编码矩阵指示符计算统计信息；以及利用所述统计信息确定波束周期。该方法可进一步包括，其中所述来自各移动设备的预编码矩阵指示符包含来自移动设备的指定数量的最佳预编码矩阵指示符。该方法可进一步包括，其中所述计算统计信息包含，计算所述预编码矩阵指示符的直方图。该方法可进一步包括，其中所述调度移动设备包含，调度每个资源块的移动设备。该方法可进一步包括，进一步包含从响应移动设备接收响应。该方法可进一步包括，进一步包含，向响应移动设备调度新传输，以作为对确定响应移动设备成功解码信息传输的响应；以及向响应移动设备调度重传，以作为对确定响应移动设备未成功解码信息传输的响应。该方法可进一步包括，其中所述重传被调度在波束周期的后续时段发生。

本发明的实施例的优点包括：一种在无线通信系统中利用移动设备协调控制器的方法，该方法包括：从控制器接收参考信号，其中所述控制器为移动设备提供服务；计算所述控制器和移动设备之间的下行信道的质量指示符；向所述控制器发送所述质量指示符；从所述控制器接收调度许可；以及根据所述调度许可，从所述控制器接收信息传输。该方法可进一步包括，进一步包含，解码信息传输；以及根据所述解码，向所述控制器发送响应。该方法可进一步包括，进一步包含，在接收参考信号前，向所述控制器发送探测信号。该方法可进一步包括，进一步包含，估计下行信道；从与所估算的下行信道最匹配的码本中选择码字；以及向所述控制器发送所述码字。该方法可进一步包括，进一步包含，从所述控制器接收波束周期。该方法可进一步包括，其中所述计算质量指示符包含，根据所述波束周期计算每个资源块的质量指示符。该方法可进一步包括，进一步包含：根据所述参考信号估计下行信道；以及根据所述波束周期应用波束加权。

虽然已对实施例及其优点进行了详细描述，但应当理解，在不背离附属权利要求规定的本发明精神和范围的前提下，可以做出各种修改、替换和变更。此外，本申请的范围不局限于本说明书中描述的流程、设备、制品、物品组份、工具、方法和步骤的特殊实施例。从本发明公开的现有或后续会开发出的流程、设备、制品、物品组份、工具、方法或步骤中，本领域普通技术人员很容易理解，可以根据本发明执行与本文描述的相应实施例大致相同的功能或实现与之大致相同的结果。因此，这类流程、设备、制品、物品组份、工具、方法或步骤包含在附属权利要求的范围中。

Claims

1.一种利用控制器发送信息的方法，该方法包括：

根据一组移动设备的传输来计算波束周期，其中所述移动设备由所述控制器服务；

从所述一组移动设备接收资源特定信道质量指示符；

为所述一组移动设备中的一个移动设备调度传输机会，其中所述调度基于所述波束周期和所述信道质量指示符；以及

根据所述调度传输机会向所述移动设备发送信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

从所述一组移动设备中的各移动设备接收传输；以及

根据接收的传输计算各移动设备的信道信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算波束周期还基于所述信道信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，计算波束周期包含：

根据所述传输将信息量化为多个波束；以及

根据所述量化信息确定波束周期。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述传输是探测信号。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述信道信息包含波达方向信息。

7.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含，发送公共参考序列，其中所述公共参考序列被一组移动设备用于计算资源特定信道质量指示符。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述被一组移动设备计算的资源特定信道质量指示符没有被所述一组移动设备平均，或被所述一组移动设备在相同资源上平均。

9.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含发送预编码公共参考序列。

10.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含，调整资源特定信道质量测量值。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，发送非预编码公共参考序列，其中所述非预编码公共参考序列被一组移动设备用于选择优选预编码器和计算资源特定信道质量指示符。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述公共参考序列在所有天线端口上发送。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述计算波束周期包含：

从一组移动设备中的各移动设备接收预编码矩阵指示符；

计算来自所述预编码矩阵指示符的统计信息；以及

利用所述统计信息确定波束周期。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述来自一组移动设备的各移动设备的预编码矩阵指示符包含来自移动设备的指定数量的优选预编码矩阵指示符。

15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含，调整资源特定信道质量指示符。

16.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，发送所述波束周期。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含，发送非预编码公共参考序列，其中所述非预编码公共参考序列和波束周期被一组移动设备用于计算资源特定信道质量指示符。

18.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，从移动设备接收响应。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含：

向移动设备调度新传输，以作为对确定移动设备成功解码传输信息的响应；以及

向移动设备调度重传，以作为对确定移动设备未成功解码传输信息的响应。

20.一种利用控制器发送信息的方法，该方法包括：

从由所述控制器提供服务的一组移动设备中的移动设备接收反馈信息；

根据所述反馈信息计算波束周期；

计算所述发送反馈信息的一组移动设备中的各移动设备的效用函数；

为所述一组移动设备中的一个移动设备调度传输机会，其中所述调度基于所述波束周期、所述反馈信息和所述效用函数；以及

根据所述调度传输机会向所述移动设备发送信息。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，计算效用函数基于波束关系因子、系统负载因子、所允许的最大代价值、对存在的闪光效应量的测量值、选择移动设备的概率或这些因素的组合。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述效用函数表示为

utility_coordinated＝utility_uncoordinated/UE_penalty，

和

UE_penalty＝

beam_correlation_factor*load_factor*max_penalty*var_coefficient，

其中，beam_correlation_factor是波束关系因子，load_factor是系统负载因子，max_penalty是允许的最大代价值，var_coefficient是存在的闪光效应量的测量值，UE_penalty是与选择移动设备相关的代价值，utility_coordinated是使用协调波束切换的效用函数，utility_uncoordinated是不使用协调波束切换的效用函数。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述调度传输机会包含：

确定所述移动设备的效用函数是否超出阈值；以及

如果效用函数超出阈值，则为所述移动设备调度传输机会，其中，如果效用函数未超出阈值，则不为所述移动设备调度所述传输机会。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述效用函数根据业务负荷、报告的反馈值的变化或两者的组合而变化。

25.根据权利要求20所述的方法，其中所述反馈信息包含优选预编码矩阵指示符、资源特定信道质量指示符、移动设备和控制器之间的信道的表示方式或这些信息的组合，其中所述计算波束周期基于所述优选预编码矩阵指示符。

26.根据权利要求20所述的方法，其中所述调度传输机会包含，将移动设备的传输机会调度为波束组中的一个波束，该波束组还包含一个与移动设备的优选预编码矩阵对应的波束，其中所述调度基于离散化效用函数。

27.一种利用控制器发送信息的方法，该方法包括：

执行由控制器提供服务的一组通信设备的信道发现；

根据信道发现结果计算波束周期；

从所述一组通信设备接收资源特定信道质量指示符；

为所述一组通信设备中的一个通信设备调度传输机会，其中所述调度基于所选协调波束切换技术、所述波束周期和所述资源特定信道质量指示符；以及

根据所述调度传输机会向所述通信设备发送信息。

28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含：

调整所述资源特定信道质量指示符；以及

选择调制和编码方案。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，执行信道发现包含：

从所述一组通信设备中的各通信设备接收探测信号，以及

根据所述探测信号计算信道信息；或

发送预编码公共参考序列或非预编码公共参考序列，以及

从所述一组通信设备中的各通信设备接收优选信道信息。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述来自各通信设备的优选信道信息包含控制器和通信设备之间的信道的表示方式，其中，执行信道发现进一步包含，选择与所述信道表示方式对应的码字。

31.根据权利要求29所述的方法，其中所述优选信道信息包含优选预编码矩阵指示符。

32.根据权利要求27所述的方法，其中所述所选协调波束切换技术包含精确协调波束切换技术，或灵活协调波束切换技术。

33.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含，在接收资源特定信道质量信息前，发送预编码公共参考序列或非预编码公共参考序列。