CN103119856A

CN103119856A - 多用户多输入多输出无线通信的装置、系统和方法

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Publication number: CN103119856A
Application number: CN2010800692286A
Authority: CN
Inventors: G.莫罗佐夫; A.马尔特塞夫; A.戴维多夫
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2013-05-22
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: WO2012039640A1; US9094990B2; KR101446452B1; KR20130066672A; JP2013543672A; CN103119856B; EP2619918B1; EP2619918A1; US20130163554A1; BR112013006487A2

Abstract

多用户多输入多输出(MIMO)无线通信的装置、系统和方法。在一些实施例中，无线通信装置(102)可以能够：分别从多个用户装置（104，106，108）接收多个信道反馈传送，其中，来自这些用户装置的一个用户装置的信道反馈传送包括在无线通信单元与该用户装置之间的MIMO信道矩阵有关的部分信息；以及根据MIMO波束成形方案，传送多用户MIMO传送到多个用户装置，其中，MIMO波束成形方案基于多个信道反馈传送。

Description

多用户多输入多输出无线通信的装置、系统和方法

背景技术

无线通信系统可实现多用户(MU)多输入多输出(MIMO)方案。

多用户MIMO方案被认为是在无线通信系统中实现高吞吐量性能的有效方式。

无线通信装置（“站”）可利用多个传送天线同时传送MIMO传送到多个无线通信装置（“用户”），每个用户利用多个接收天线；和/或利用多个接收天线同时接收来自多个用户的MIMO传送。

例如块对角化(BD)波束成形算法或规则块对角化(RBD)波束成形算法等自适应波束成形算法可在站上用于支持多用户MIMO传送的每用户多于一个空间流。

附图说明

为说明的简明和清晰起见，图中所示单元不一定按比例画出。例如，为显示清晰起见，一些单元的尺寸相对其它单元可能经过放大。此外，标号可在图中重复以指示对应或类似的单元。图形在下面列出。

图1是根据一些演示实施例的系统的示意框图。

图2是根据一些演示实施例的无线通信的方法的示意流程图。

图3是根据一些演示实施例的曲线图的示意图，为利用包括部分MIMO信道信息的信道反馈的多用户多输入多输出(MIMO)传送描绘随信噪比(SNR)变化的遍历容量。

图4是根据一些演示实施例的无线通信的方法的示意流程图。

图5是根据一些演示实施例的曲线图的示意图，为利用包括信道质量指示和部分MIMO信道信息的信道反馈的多用户MIMO传送描绘随SNR变化的遍历容量。

图6是根据一些演示实施例的制品的示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，为提供对一些实施例的详尽理解而陈述了多个特定的细节。然而，本领域的普通技术人员将理解，一些实施例可在这些特定细节不存在的情况下实行。在其它情况下，熟知的方法、过程、组件、单元和/或电路未详细描述以免影响对论述的理解。

本文中利用诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”或诸如此类等术语的论述可指计算机、计算平台或计算系统或其它电子计算装置的操作和/或过程，这些操作和/或过程将表示为计算机的寄存器和存储器内的物理（例如，电子）量的数据操控和/或变换成类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或可存储指令以执行操作和/或过程的其它信息存储介质内物理量的其它数据。

术语“多个”在本文中使用时例如包括“多个”或“两个或更多个”。例如，“多个项目”包括两个或更多个项目。

一些实施例可结合各种装置和系统使用，例如，视频装置、音频装置、音频视频(A/V)装置、机顶盒(STB)、蓝光盘(BD)播放器、BD记录器、数字视频盘(DVD)播放器、高清(HD) DVD播放器、DVD记录器、HD DVD记录器、个人视频记录器(PVR)、广播HD接收器、视频源、音频源、视频宿、音频宿、立体声调谐器、广播无线电接收器、显示器、平板显示器、个人媒体播放器(PMP)、数字摄像机(DVC)、数字音频播放器、扬声器、音频接收器、音频放大器、数据源、数据宿、数字照相机(DSC)、个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本电脑、平板计算机、服务器计算机、手持式计算机、手持式装置、个人数字助理(PDA)装置、手持式PDA装置、板上(on-board)装置、板外(off-board)装置、混合装置、车载装置、非车载装置、移动或便携式装置、消费者装置、非移动或非便携式装置、无线通信站、无线通信装置、无线接入点(AP)、有线或无线路由器、有线或无线调制解调器、有线或无线网络、无线区域网络、无线视频区域网络(WVAN)、局域网(LAN)、无线LAN (WLAN)、个人区域网络(PAN)、无线PAN (WPAN)、根据现有WirelessHD?和/或无线吉比特联盟(WGA)规范和/或其将来版本和/或衍生来操作的装置和/或网络、根据现有IEEE 802.11（IEEE 802.11-1999：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范）、IEEE 802.11n、IEEE802.11工作组ac (TGac)（“IEEE802.11-09/0308r12 - TGac信道模型附录文档”）、IEEE 802.11工作组ad (TGad)、IEEE 802.16（IEEE-Std 802.16，2009版，用于固定宽带无线接入系统的空中接口）、IEEE 802.16e（IEEE-Std 802.16e，2005版，用于许可频带中组合的固定和移动操作的物理和介质访问控制层）、IEEE 802.16m（工作组m制订的IEEE标准80.2.16-2009的修正）标准和/或其将来版本和/或衍生来操作的装置和/或网络、根据现有第三代合作伙伴计划(3GPP)、例如3GPP LTE Rel-8等3GPP长期演进(LTE)和/或任何其它适合的协议或标准来操作的装置和/或网络、作为上述网络的一部分的单元和/或装置、单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电电话通信系统、无线显示(WiDi)装置、蜂窝电话、无线电话、个人通信系统(PCS)装置、包含无线通信装置的PDA装置、移动或便携式全球定位系统(GPS)装置、包含GPS接收器或收发器或芯片的装置、包含RFID单元或芯片的装置、MIMO收发器或装置、具有一个或多个内部天线和/或外部天线的装置、数字视频广播(DVB)装置或系统、多标准无线电装置或系统、有线或无线手持式装置（例如，黑莓(BlackBerry)、奔迈(Palm Treo)）、无线应用协议(WAP)装置或诸如此类。

一些实施例可结合一种或多种类型的无线通信信号和/或系统使用，例如，射频(RF)、红外(IR)、频分复用(FDM)、正交FDM (OFDM)、时分复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、通用分组无线电服务(GPRS)、扩展GPRS、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、CDMA 2000、单载波CDMA、多载波CDMA、多载波调制(MDM)、离散多音(DMT)、Bluetooth?、全球定位系统(GPS)、Wi-Fi、Wi-Max、ZigBee?、超宽带(UWB)、全球移动通信系统(GSM)、2G、2.5G、3G、3.5G、增强型数据率GSM演进(EDGE)、3GPP、3GPP LTE或诸如此类。其它实施例可在各种其它装置、系统和/或网络中使用。

术语“无线装置”在本文中使用时例如包括能够进行无线通信的装置、能够进行无线通信的通信装置、能够进行无线通信的通信站、能够进行无线通信的便携式或非便携式装置或诸如此类。在一些实施例中，无线装置可以是或可以包括与计算机集成的外围设备或附接到计算机的外围设备。在一些实施例中，术语“无线装置”可选择性地包括无线服务。

一些实施例可为在两个或更多个装置之间适合内容的无线传送而实现。在一个实施例中，内容可包括媒体内容，例如，音频和/或视频内容，例如，高清电视(HDTV)内容及诸如此类。在其它实施例中，内容可包括任何其它适合的数据、信息和/或信号。

现在参照图1，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的系统100的框图。

如图1所示，在一些演示实施例中，系统100可包括无线通信网络，该网络包括能够通过至少一个适合的无线通信信道(例如无线电信道、IR信道、RF信道、无线保真(WiFi)信道及诸如此类)来传递内容、数据、信息和/或信号的一个或多个无线通信装置(例如无线通信装置102、104、106和/或108)。系统100的一个或多个单元可选择性地能够通过任何适合的有线通信链路进行通信。

在一些演示实施例中，系统100可根据一个或多个适合的通信协议传递，管理和/或处理信息。例如，系统100可实现介质访问控制(MAC)协议、物理层汇聚协议(PLCP)、简单网络管理协议(SNMP)、异步传送模式(ATM)协议、帧中继协议、系统网络体系结构(SNA)协议、传输控制协议(TCP)、因特网协议(IP)、超文本传送协议(HTTP)、用户数据报协议(UDP)及诸如此类中的一个或多个协议。

在一些演示实施例中，无线通信装置102、104、106和/或108可例如包括PC、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板式计算机、服务器计算机、手持式计算机、手持式装置、PDA装置、手持式PDA装置、板上装置、板外装置、混合装置（例如，组合蜂窝电话功能性和PDA装置功能性）、消费者装置、车载装置、非车载装置、移动或便携式装置、非移动或非便携式装置、蜂窝电话、PCS装置、包含无线通信装置的PDA装置、移动或便携式GPS装置、DVB装置、相对小的计算装置、非台式计算机、“轻装上阵，畅享生活”（Carry Small Live Large，CSLL）装置、超移动装置(UMD)、超移动PC (UMPC)、移动因特网装置(MID)、“Origami”装置或计算装置、支持动态组成计算(DCC)的装置、上下文感知装置、视频装置、音频装置、A/V装置、STB、BD播放器、BD记录器、DVD播放器、HD DVD播放器、DVD记录器、HD DVD记录器、PVR、广播HD接收器、视频源、音频源、视频宿、音频宿、立体声调谐器、广播无线电接收器、平板显示器、PMP、DVC、数字音频播放器、扬声器、音频接收器、游戏装置、音频放大器、数据源、数据宿、DSC、媒体播放器、智能电话、电视机、音乐播放器、AP、基站或诸如此类。

在一些演示实施例中，无线通信装置110可包括无线通信单元110以执行与无线通信装置104、106和/或108和/或与一个或多个其它无线通信装置的多用户(MU)多输入多输出(MIMO)无线通信，例如，如下所述。无线通信装置104、106和/或108可包括无线通信单元124以执行与无线通信装置102和/或与一个或多个其它无线通信装置的MU MIMO无线通信，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，无线通信装置102、104、106和/或108也例如可包括处理器118、输入单元114、输出单元116、存储器单元120和存储单元122中的一项或多项。无线通信装置102、104、106和/或108可选择性地包括其它适合的硬件组件和/或软件组件。在一些演示实施例中，无线通信装置102、104、106和/或108中一个或多个装置的一些或所有组件可封装在共同的壳体或包装中，并且可使用一个或多个有线或无线链路互连或可操作地关联。在其它实施例中，无线通信装置102、104、106和/或108的一个或多个装置的组件可分布在多个或分开的装置中。

处理器118例如包括中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或多个处理器核、单核处理器、双核处理器、多核处理器、微处理器、主机处理器、控制器、多个处理器或控制器、芯片、微芯片、一个或多个电路、电路系统、逻辑单元、集成电路(IC)、专用IC (ASIC)或任何其它适合的多用途或特定处理器或控制器。处理器114执行例如无线通信装置102、104、106和/或108的操作系统(OS)和/或一个或多个适合的应用程序的指令。

输入单元114例如包括键盘、小键盘、鼠标、触摸垫、轨迹球、输入笔(stylus)、麦克风或其它适合的定点装置或输入装置。输出单元116例如包括监视器、屏幕、平板显示器、阴极射线管(CRT)显示单元、液晶显示器(LCD)显示单元、等离子显示单元、一个或多个音频扬声器或耳机或其它适合的输出装置。

存储器单元120例如包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM (DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、闪存、易失性存储器、非易失性存储器、高速缓冲存储器、缓冲器、短期存储器单元、长期存储器单元或其它适合的存储器单元。存储装置单元122例如包括硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘(CD)驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器或其它适合的可拆卸或非可拆卸存储单元。存储器单元120和/或存储单元122例如可存储无线通信装置102、104、106和/或108处理的数据。

在一些演示实施例中，无线通信单元110和/或124例如包括能够发送和/或接收无线通信信号、RF信号、帧、块、传送流、分组、消息、数据项和/或数据的一个或多个无线传送器、接收器和/或收发器。例如，无线通信单元110和/或124可包括或可实现为无线网络接口卡(NIC)的一部分及诸如此类。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可包括多个天线120或者可与其相关联。无线通信装置104、106和/或108可分别包括多个天线126、128和/或130，或者可与其相关联。天线120、126、128和/或130可包括适合用于传送和/或接收无线通信信号、块、帧、传送流、分组、消息和/或数据的任何类型的天线。例如，天线120、126、128和/或130可包括内部和/或外部RF天线、偶极天线、单极天线、全向天线、端馈天线、圆极化天线、微带天线、分集天线、例如相控天线阵等一个或多个天线元件、组件、单元和/或阵列的任何适合的配置、结构和/或布置、单元件天线、切换式波束天线组及诸如此类。在一些实施例中，天线120、126、128和/或130可使用分开的传送和接收天线元件实现传送和接收功能性。在一些实施例中，120、126、128和/或130可使用共同和/或集成的传送/接收元件实现传送和接收功能性。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可配置成根据MIMO波束成形(BF)方案传送MU MIMO传送113到例如装置104、106和/或108等多个用户装置。

在一些演示实施例中，MU MIMO传送113可包括引导到装置104、106和/或108的每个装置的两个或更多个传送流。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可确定要用于传送MU MIMO传送131到无线通信装置104、106和/或108的BF方案，例如，如下所述。

为允许传送器根据例如常规块对角化(BD)波束成形方案和/或常规规则BD (RBD)波束成形方案等波束成形方案执行到多个用户的MU MIMO传送，传送器要提供有在传送器与每个用户之间的整个信道矩阵。然而，将整个信道矩阵从每个用户传送回传送器可能很麻烦，可增大MU MIMO通信的开销，可降低吞吐量，可增大干扰和/或可对MU MIMO通信有任何其它不利影响。

在一些演示实施例中，系统100的用户装置可配置成向无线通信单元110传送包括在无线通信单元110与用户装置之间MIMO信道矩阵有关的部分信息的信道反馈传送。例如，无线通信单元124可配置成向无线通信单元110传送包括在无线通信单元110与无线通信单元124之间MIMO信道矩阵有关的部分信息的信道反馈传送，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可分别从多个用户装置接收多个信道反馈传送，其中，来自多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送包括在该无线通信单元与该用户装置之间MIMO信道矩阵有关的部分信息。例如，无线通信单元110可从使用的装置104接收包括在无线通信单元110与用户装置104之间第一MIMO信道矩阵有关的部分信息的第一信道反馈传送、从使用的装置106接收包括在无线通信单元110与用户装置106之间第二MIMO信道矩阵有关的部分信息的第二信道反馈传送和/或从使用的装置108接收包括在无线通信单元110与用户装置108之间第三MIMO信道矩阵有关的部分信息的第三信道反馈传送，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置之间信道矩阵的多个本征向量。例如，第一信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置104之间MIMO信道矩阵的多个本征向量；第二信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置106之间MIMO信道矩阵的多个本征向量；和/或第三信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置108之间MIMO信道矩阵的多个本征向量。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道反馈传送表示的多个本征向量的数量可等于被引导到用户装置的MU MIMO传送113的传送流的数量。例如，由来自用户装置104的第一信道反馈传送表示的本征向量的数量可等于被引导到用户装置104的MU MIMO传送113的传送流的数量；由来自用户装置106的第二信道反馈传送表示的本征向量的数量可等于被引导到用户装置106的MU MIMO传送113的传送流的数量；和/或由来自用户装置108的第三信道反馈传送表示的本征向量的数量可等于被引导到用户装置108的MU MIMO传送113的传送流的数量。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置之间信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。例如，第一信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置104之间MIMO信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量；第二信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置106之间MIMO信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量；和/或第三信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置108之间MIMO信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道反馈传送可包括或表示多个主导本征向量的量化值。

在一些演示实施例中，来自用户装置的反馈传送可包括表示对应于在无线通信单元110与用户装置之间MIMO信道矩阵的多个本征向量的多个预定义本征向量的码本索引。例如，第一信道反馈传送可包括例如单个码本索引等码本索引，码本索引表示对应于无线通信单元110与用户装置104之间MIMO信道矩阵的多个本征向量的码本本征向量的预定义集合；第二信道反馈传送可包括例如单个码本索引等码本索引，码本索引表示对应于无线通信单元110与用户装置106之间MIMO信道矩阵的多个本征向量的码本本征向量的预定义集合；和/或第三信道反馈传送可包括例如单个码本索引等码本索引，码本索引表示对应于无线通信单元110与用户装置108之间MIMO信道矩阵的多个本征向量的码本本征向量的预定义集合。

在一些演示实施例中，码本索引可包括例如优选矩阵索引的形式的适合单用户(SU) MIMO码本索引，其可定义用于SU MIMO传送方案。在一个示例中，码本索引可包括根据例如IEEE 802.16m标准等IEEE 802.16标准、例如3GPP LTE Rel-8等3GPP LTE标准和/或任何其它适合的协议或标准的码本索引。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可配置成基于从无线通信装置104、106和/或108收到的多个信道反馈传送来确定MU MIMO传送113的MIMO波束成形方案，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可配置成基于修改的BD (MBD)算法和/或修改的RBD (MRBD)算法来确定MU MIMO传送113的MIMO波束成形方案，其可利用在无线通信单元110与用户装置之间MIMO信道矩阵有关的部分信息，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道反馈传送可表示在无线通信单元110与用户装置之间MIMO信道矩阵的N _SS个主导量化本征向量的本征向量矩阵，其中，N _SS表示被引导到用户装置的传送113的传送流的数量。在一个示例中，无线通信单元110可从无线通信单元124接收表示在无线通信单元110与无线通信装置104之间MIMO信道矩阵的N _SS个主导量化本征向量的矩阵的适合码本索引。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可例如基于多个信道反馈传送来确定表示为V _i的多个本征向量矩阵，每个矩阵包括对应于相应第i个用户装置的N _SS个主导量化本征向量，其中，i=1...K，以及其中，K表示预期接收MU MIMO传送113的用户的数量。在一个实施例中，无线通信单元110可分别从K个用户装置接收K个码本索引，并且分别基于K个码本索引来确定K个矩阵V _i。在其它实施例中，无线通信单元110可基于任何其它适合的信道反馈来确定矩阵V _i。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可分别基于对应于第i个用户装置的多个本征向量(例如N _SS个主导量化本征向量)和基于对应于多个用户装置的多个干扰矩阵来确定MIMO波束成形方案。对应于第i个用户装置的干扰矩阵可包括对应于多个用户装置的其它用户装置的多个本征向量，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，可相对于第i个用户装置，定义表示为

的干扰矩阵，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，干扰矩阵

的奇异值分解(SVD)可产生：

其中，

表示在包括矩阵

的表示为M的域上的(M _T×M _T)酉矩阵；其中，M _T表示由无线通信单元110用于执行传送113的传送天线112的数量；其中，

表示(M _T×(K-1)N _SS)对角矩阵，在对角上带有非负实数；其中，

表示在M上的((K-1)N _SS×(K-1)N _SS)酉矩阵，以及其中，

表示

的共轭。

在一些演示实施例中，表示为

的矩阵可被确定为在与第i个用户不同的用户的所有主导本征向量跨越的空间的基。例如，矩阵

可包括对应于非零奇异值的矩阵

的本征向量的集合。

在一些演示实施例中，例如通过使例如对应于第i个用户的MIMO信道矩阵的最大本征值的本征向量等矩阵V _i的表示为V _i1的第一本征向量与基

正交化，可确定表示为的第一预编码向量。

在一些演示实施例中，表示为的更新的基可基于基

和预编码向量

来确定。例如，更新的基

可通过将基

和第一预编码向量

级联来确定，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，例如通过使例如对应于第i个用户的MIMO信道矩阵的第二最大本征值的本征向量等矩阵V _i的表示为V _i2的第二本征向量与更新的基正交化，可确定表示为

的第二预编码向量；并且表示为

的第二更新的基可通过将更新的基

与第二预编码向量

级联来确定，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，上述操作可重复进行，例如以确定N _SS个预编码向量。例如，通过使例如对应于第i个用户的MIMO信道矩阵的第l个最大本征值的本征向量等矩阵V _i的表示为V _il的第l个本征向量与更新的基

正交化，可确定表示为的第l个预编码向量，其中，l=2...N _SS，而该更新的基可通过将以前更新的基

与以前确定的第(l-1)个预编码向量级联来确定，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，用于第i个用户装置的表示为

的波束成形预编码矩阵可通过组合对应于第i个用户的N _SS个预编码向量而形成，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，无线通信单元110可重复上面参照等式1、2、3、4、5和/或6所述的计算，例如，以分别确定对应于K个用户装置的K个波束成形预编码矩阵。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可基于K个波束成形预编码矩阵，确定要用于执行到K个用户装置的MU MIMO传送113的、表示为B'的波束成形矩阵。例如，无线通信单元110可通过将K个波束成形预编码矩阵级联来确定波束成形矩阵B'，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，无线通信单元110可使用波束成形矩阵B'传送多用户MIMO传送113。

在一些演示实施例中，例如，在例如与接收器热噪声相比，用户间干扰可占主导时，根据上面参照等式1、2、3、4、5、6和/或7描述的操作确定的波束成形矩阵可以实质上接近最佳，例如在较高级别的信噪比(SNR)。

参照图2，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的多用户MIMO通信的方法。在一些演示实施例中，图2的方法的一个或多个操作可由例如系统100（图1）等系统的一个或多个单元执行，例如，例如无线通信装置102、104、106和/或108（图1）等一个或多个无线通信装置、例如无线通信单元110和/或124（图1）等一个或多个无线通信单元和/或任何其它单元。在一些实施例中，图2的方法的一个或多个操作可作为MBD算法的一部分执行，例如，包括上面参照等式1、2、3、4、5、6和/或7所述的一个或多个操作。

如在方框202所示，方法可包括在无线通信装置分别接收来自多个用户装置的多个信道反馈传送。来自多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送可包括在无线通信单元与用户装置之间多用户MIMO信道矩阵有关的部分信息。例如，无线通信装置102（图1）的无线通信单元110（图1）可从无线通信装置104、106和/或108（图1）接收多个信道反馈传送，例如，如上所述。

如在方框201所示，方法可包括将信道反馈传送从例如每个用户装置等至少一个用户装置传送到无线通信装置。

在一些演示实施例中，信道反馈传送例如可表示对应于在用户与无线通信装置之间MIMO信道反馈的多个本征向量。例如，第i个用户的无线通信单元124（图1）可向无线通信单元110（图1）传送表示矩阵V_i的信道反馈传送，例如，如上参照图1所述。

如在方框204所示，方法可包括基于多个信道反馈传送来确定MIMO波束成形方案。在一些演示实施例中，确定MIMO波束成形方案可包括根据MBD算法确定MIMO波束成形方案。例如，无线通信单元110（图1）可基于从无线通信装置104、106和/或108（图1）收到的信道反馈传送来确定MIMO波束成形方案。

如在方框208所示，确定MIMO波束成形方案可包括选择第i个用户。例如，下面参照方框210、212、214、216、218、220和/或224所述的一个或多个操作可相对于一个或多个用户重复进行，例如为所有用户重复进行。相应地，在第一迭代，方法可包括例如选择第一用户。

如在方框210所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定干扰矩阵

，例如，如上参照等式1所述。

如在方框212所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定干扰矩阵

的SVD，例如，如上参照等式2所述。

如在方框214所示，方法可包括确定除第i个用户外的用户的所有主导本征向量跨越的空间的基。例如，确定基可包括确定包括对应于非零奇异值的矩阵

的本征向量的集合的基

，例如，如上所述。

如在方框216所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定预编码向量

。例如，确定预编码向量

可包括使矩阵V _i的第一本征向量V _i1与基正交化，例如，如上参照图1所述。

如在方框218所示，确定MIMO波束成形方案可包括基于基

确定更新的基。例如，确定更新的基可包括基于基

和预编码向量

来确定基，例如，如上参照等式3所述。

如在方框220所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定下一预编码向量

。例如，确定预编码向量

可包括使矩阵V _i的第二本征向量V _i2与更新的基

正交化，例如，如上参照图1所述。

如在方框222所示，确定MIMO波束成形方案可包括重复方框218和220的操作，例如直至确定N _SS个预编码向量，例如，如上所述。

如在方框224和225所示，确定MIMO波束成形方案可包括为下一用户增大i的值，并且重复方框208、210、212、214、216、218、220和/或222的操作，例如以分别确定对应于K个用户装置的K个波束成形预编码矩阵，例如，如上所述。

如在方框206所示，确定MIMO波束成形方案可包括基于K个波束成形预编码矩阵来确定波束成形矩阵。例如，确定波束成形矩阵可包括确定矩阵B'，例如，如上参照等式7所述。

如在方框206所示，方法可包括根据基于多个信道反馈传送的MIMO波束成形方案，将多用户MIMO传送从无线通信装置传送到多个用户。例如，无线通信单元110（图1）可使用波束成形矩阵B'来传送多用户MIMO传送113（图1），例如，如上所述。

参照图3，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的曲线图302，曲线图为利用包括部分MIMO信道信息的信道反馈的多用户MIMO传送描绘随SNR变化的遍历容量。

曲线图302以每赫兹(Hz)每秒比特数为单位，相对于8×2天线配置和三个用户装置，N _SS=2个流及根据IEEE802.11 TGac的模型D的信道，描绘遍历容量结果。

曲线图302描绘通过MBD算法实现的遍历容量，例如，如上参照图2所述。如图3所示，根据MBD算法的结果可类似于使用常规BD算法的结果。然而，要注意的是，与常规BD方案不同，MBD算法要求部分MIMO信道矩阵反馈信息。

再参照图1，在一些演示实施例中，来自一个或多个用户装置的信道反馈传送也可分别表示对应于在无线通信单元与一个或多个用户装置之间信道的质量的信道质量指示符。例如，第一信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置104之间信道的质量的信道质量指示符；第二信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置106之间信道的质量的信道质量指示符；和/或第三信道反馈传送可表示对应于在无线通信单元110与用户装置108之间信道的质量的信道质量指示符。

在一些演示实施例中，来自用户装置的信道质量指示符可表示对应于在无线通信单元110与用户装置之间信道的调制和编码方案、信号噪声干扰比(SINR)及SNR至少之一。在其它实施例中，信道反馈传送可包括在无线通信单元110与用户装置之间的信道有关和/或表示该信道的任何其它适合的信息。虽然一些演示实施例在下面参照SNR进行描述，但其它实施例可相对于任何其它适合的信道质量指示符或参数来实现。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可基于收到的信道质量指示符来确定用于MU MIMO传送113的波束成形方案，例如，如下所述。

在一些演示实施例中，可相对于第i个用户，为除第i个用户外的所有用户的缩放的本征向量跨越的空间确定向量基，例如，通过以下矩阵的本征值分解：

其中，

表示对角矩阵，例如，如下所示：

其中，

表示第i个用户的第j个流的SNR，其中，j=1...N _SS，

其中，

表示维M _T的单位矩阵，

其中，表示未缩放基矩阵，

以及其中，

表示缩放矩阵。

在一些演示实施例中，表示为的未缩放基矩阵可定义如下：

在一些演示实施例中，矩阵V _i可投影到矩阵的列跨越的空间。矩阵V _i可预乘以对角矩阵

的平方根（例如，在投影矩阵V _i之前），以便例如反映N _SS个流的SNR的贡献。例如，已预乘的矩阵V _i的投影可产生表示为

的投影矩阵，例如，如下所示：

在一些演示实施例中，无线通信单元110可执行等式11的投影干扰矩阵

的SVD以产生：

其中，Y _i表示在包括矩阵

、表示为M'的域上的(M _T ×M _T )酉矩阵；其中，表示(M _T ×N _SS )对角矩阵，在对角上带有非负实数；其中，W _i表示M'上的(N _SS ×N _SS )酉矩阵，以及其中

表示W _i的共轭转置。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可确定对应于K个用户装置的K个波束成形矩阵，其中，用于第i个用户的表示为

的波束成形矩阵可包括矩阵

的前面N _SS个左侧主导本征向量。

在一些演示实施例中，无线通信单元110可基于K个波束成形矩阵，确定要用于执行到K个用户装置的MU MIMO传送113的表示为B"的波束成形矩阵。例如，无线通信单元110可通过将K个波束成形矩阵级联来确定波束成形矩阵B"，例如，如下所示：

参照图4，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的多用户MIMO通信的方法。在一些演示实施例中，图4的方法的一个或多个操作可由例如系统100（图1）等系统的一个或多个单元执行，例如，例如无线通信装置102、104、106和/或108（图1）等一个或多个无线通信装置、例如无线通信单元110和/或124（图1）等一个或多个无线通信单元和/或任何其它单元。在一些实施例中，图4的方法的一个或多个操作可作为MRBD算法的一部分执行，例如，包括上面参照等式8、9、10、11、12和/或13所述。

如在方框402所示，方法可包括在无线通信装置分别接收来自多个用户装置的多个信道反馈传送。来自多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送可包括在无线通信单元与用户装置之间多用户MIMO信道矩阵有关的部分信息。来自用户的信道反馈传送也可表示对应于在无线通信单元与用户之间信道的质量的信道质量指示符。例如，无线通信装置102（图1）的无线通信单元110（图1）可从无线通信装置104、106和/或108（图1）接收多个信道反馈传送，例如，如上所述。

如在方框401所示，方法可包括将信道反馈传送从例如每个用户装置等至少一个用户装置传送到无线通信装置。

在一些演示实施例中，信道反馈传送例如可表示对应于在用户与无线通信装置之间MIMO信道反馈的多个本征向量。例如，第i个用户的无线通信单元124（图1）可向无线通信单元110（图1）传送表示矩阵V _i和信道质量指示符的信道反馈传送，例如，如上参照图1所述。

如在方框404所示，方法可包括基于多个信道反馈传送来确定MIMO波束成形方案。在一些演示实施例中，确定MIMO波束成形方案可包括基于MRBD算法来确定MIMO波束成形方案。例如，无线通信单元110（图1）可基于从无线通信装置104、106和/或108（图1）收到的信道反馈传送来确定MIMO波束成形方案，例如，如上所述。

如在方框408所示，确定MIMO波束成形方案可包括选择第i个用户。例如，下面参照方框410、412、414、416、418和/或420所述的一个或多个操作可相对于一个或多个用户重复进行，例如为所有用户重复进行。相应地，在第一迭代，方法可包括例如选择第一用户。

如在方框410所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定干扰矩阵

，例如，如上参照等式1所述。

如在方框412所示，确定MIMO波束成形方案可包括确定矩阵的SVD，例如矩阵，其基于干扰矩阵

和信道质量信息，例如，矩阵

，例如，如上所述。

如在方框414所示，方法可包括基于SVD来确定非缩放基矩阵

，例如，如上参照等式10所述。

如在方框416所示，方法可包括应用信道质量信息到本征向量矩阵V _i，例如，通过将矩阵V _i预乘以对角矩阵

的平方根，例如，如上所述。

如在方框418所示，方法可包括将已预乘矩阵V _i投影到矩阵

的列跨越的空间，例如，如上参照等式11所述。

如在方框420所示，方法可包括基于投影干扰矩阵来确定对应于第i个用户的波束成形矩阵。例如，确定对应于第i个用户的波束成形矩阵可包括执行投影干扰矩阵的SVD，并且选择矩阵前面的N _SS个左主导本征向量，例如，如上所述。

如在方框422和423所示，确定MIMO波束成形方案可包括为下一用户增大i的值，并且重复方框408、410、412、414、416、418和/或420的操作，例如以分别确定对应于K个用户装置的K个波束成形矩阵，例如，如上所述。

如在方框424所示，确定MIMO波束成形方案可包括基于K个波束成形矩阵来确定波束成形矩阵。例如，确定波束成形矩阵可包括确定矩阵B"，例如，如上参照等式13所述。

如在方框406所示，方法可包括根据基于多个信道反馈传送的MIMO波束成形方案，将多用户MIMO传送从无线通信装置传送到多个用户。例如，无线通信单元110（图1）可使用波束成形矩阵B"来传送多用户MIMO传送113（图1），例如，如上所述。

参照图5，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的曲线图502，曲线图为利用包括信道质量指示和部分MIMO信道信息的信道反馈的多用户MIMO传送描绘随SNR变化的遍历容量。

曲线图502以每Hz每秒比特数为单位，相对于8×2天线配置和三个用户装置，N _SS=2个流及根据IEEE802.11TGac的模型D的信道，描绘遍历容量结果。曲线图502描绘通过MRBD算法实现的遍历容量，例如，如上参照图4所述。如图5所示，根据MRBD算法的结果可类似于使用常规RBD算法的结果。然而，要注意的是，与常规RBD算法不同，MRBD算法要求部分MIMO信道矩阵反馈信息。

参照图6，它以示意图方式示出根据一些演示实施例的制品600。物品600可包括机器可读存储介质602以存储逻辑604，逻辑可例如用于执行无线通信单元110（图1）和/或无线通信装置124（图1）的至少部分功能性，和/或执行图2和/或4的方法的一个或多个操作。

在一些实施例中，物品600和/或机器可读存储介质602可包括能够存储数据的一种或多种类型的计算机可读存储媒体，包括易失性存储器、非易失性存储器、可拆卸或非可拆卸存储器、可擦除或非可擦除存储器、可写或可重写存储器及诸如此类。例如，机器可读存储介质602可包括随机存取存储器(RAM)、动态RAM (DRAM)、双数据率DRAM (DDR-DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、静态RAM (SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM (EEPROM)、光盘ROM (CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、闪存（例如，NOR或NAND闪存）、内容可寻址存储器(CAM)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、硅氧化物氮化物氧化物硅(SONOS)存储器、盘、软盘、硬驱动器、光盘、磁盘、卡、磁卡、光卡、带、盒及诸如此类。计算机可读存储媒体可包括任何适合媒体，涉及通过例如调制解调器、无线电或网络连接等通信链路，从远程计算机下载或传送由载波或其它传播介质中包含的数据信号携带的计算机程序到请求计算机。

在一些实施例中，逻辑604可包括指令、数据和/或代码，其由机器执行时可促使机器执行如本文中所述的方法、过程和/或操作。机器例如可包括适合的处理平台、计算平台、计算装置、处理装置、计算系统、处理系统、计算机、处理器或诸如此类，并且可使用硬件、软件及诸如此类的任何适合组合实现。

在一些实施例中，逻辑604可包括或者可实现为软件、软件模块、应用、程序、子例程、指令、指令集、计算代码、字、值、符号及诸如此类。指令可包括任何适合类型的代码，如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码及诸如此类。指令可根据预定义的计算机语言、方式或语法实现以便指示处理器执行某个功能。指令可使用诸如C、C++、Java、BASIC、Matlab、Pascal、Visual BASIC、汇编语言、机器代码及诸如此类等任何合适的高级别、低级别、面向对象的、可视的、编译和/或解释的编程语言实现。

在本文中参照一个或多个实施例描述的功能、操作、组件和/或特性可与在本文中参照一个或多个其它实施例描述的一个或多个其它功能、操作、组件和/或特性组合，或者可与其组合利用，或反之亦然。

虽然本文中已示出和描述本发明的某些特性，但本领域的技术人员可明白许多修改、替代、更改和等效。因此，要理解随附权利要求旨在涵盖落入本发明真正精神范围内的所有此类修改和更改。

Claims

1. 一种无线通信装置，包括：

无线通信单元，根据MIMO波束成形方案传送多用户多输入多输出(MIMO)传送到多个用户装置，

其中所述无线通信单元要分别从所述多个用户装置接收多个信道反馈传送，其中来自所述多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述用户装置之间MIMO信道矩阵的多个本征向量，

以及其中所述无线通信单元要基于所述多个信道反馈传送来确定所述MIMO波束成形方案。

2. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的两个或更多个传送流，以及其中所述信道反馈传送表示的所述多个本征向量的数量等于所述传送流的数量。

3. 如权利要求1所述的无线通信装置，反馈传送表示对应于所述信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。

4. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述无线通信单元要分别基于对应于所述用户装置的所述多个本征向量和基于对应于所述多个用户装置的多个干扰矩阵来确定所述MIMO波束成形方案，其中对应于所述用户装置的干扰矩阵包括对应于所述多个用户装置的其它用户装置的多个本征向量。

5. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述用户装置之间信道的质量的信道质量指示符，以及其中所述无线通信单元要基于所述信道质量指示符来确定所述波束成形方案。

6. 如权利要求5所述的无线通信装置，其中所述信道质量指示符表示信噪比、信号噪声干扰比及调制和编码方案至少之一。

7. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述反馈传送包括表示与所述信道矩阵的所述多个本征向量近似的多个预定义向量的码本索引。

8. 如权利要求1所述的无线通信装置，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的每个用户装置的两个或更多个传送流。

9. 一种无线通信系统，包括：

无线通信装置，包括：

多个天线；以及

其中所述无线通信单元要分别从所述多个用户装置接收多个信道反馈传送，其中来自所述多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送包括在所述无线通信单元与所述用户装置之间MIMO信道矩阵有关的部分信息，

10. 如权利要求9所述的无线通信系统，其中所述信道反馈传送表示对应于所述信道矩阵的多个本征向量。

11. 如权利要求10所述的无线通信系统，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的多个传送流，以及其中所述信道反馈传送表示的所述多个本征向量的数量等于所述传送流的数量。

12. 如权利要求10所述的无线通信系统，其中所述反馈传送表示对应于所述信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。

13. 如权利要求10所述的无线通信系统，其中所述无线通信单元要分别基于对应于所述用户装置的所述多个本征向量和基于对应于所述多个用户装置的多个干扰矩阵来确定所述MIMO波束成形方案，其中对应于所述用户装置的干扰矩阵包括对应于所述多个用户装置的其它用户装置的多个本征向量。

14. 如权利要求10所述的无线通信系统，其中所述反馈传送包括表示对应于所述信道矩阵的所述多个本征向量的多个预定义本征向量的码本索引。

15. 如权利要求9所述的无线通信系统，其中所述信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述用户装置之间信道的质量的信道质量指示符，以及其中所述无线通信单元要基于所述信道质量指示符来确定所述波束成形方案。

16. 如权利要求9所述的无线通信系统，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的每个用户装置的两个或更多个传送流。

17. 如权利要求9所述的无线通信系统，包括所述用户装置。

18. 一种方法，包括：

在无线通信装置，分别从多个用户装置接收多个信道反馈传送，其中来自所述多个用户装置的一个用户装置的信道反馈传送包括在所述无线通信单元与所述用户装置之间多输入多输出(MIMO)信道矩阵有关的部分信息；以及

根据MIMO波束成形方案传送多用户MIMO传送到所述多个用户装置，其中所述MIMO波束成形方案基于所述多个信道反馈传送。

19. 如权利要求18所述的方法，其中所述信道反馈传送表示对应于所述信道矩阵的多个本征向量。

20. 如权利要求19所述的方法，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的多个传送流，以及其中所述信道反馈传送表示的所述多个本征向量的数量等于所述传送流的数量。

21. 如权利要求19所述的方法，其中所述反馈传送表示对应于所述信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。

22. 如权利要求19所述的方法，包括分别基于对应于所述用户装置的所述多个本征向量和基于对应于所述多个用户装置的多个干扰矩阵来确定所述MIMO波束成形方案，其中对应于所述用户装置的干扰矩阵包括对应于所述多个用户装置的其它用户装置的多个本征向量。

23. 如权利要求18所述的方法，其中所述信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述用户装置之间信道的质量的信道质量指示符。

24. 如权利要求18所述的方法，其中所述多用户MIMO传送包括引导到所述用户装置的每个用户装置的两个或更多个传送流。

25. 一种无线通信装置，包括：

无线通信单元，传送信道反馈传送到无线通信站，其中所述信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述无线通信站之间多输入多输出(MIMO)信道矩阵的多个本征向量，

其中所述无线通信单元要从所述无线通信单元接收根据MIMO波束成形方案的多用户传送的多个传送流，以及其中所述波束成形方案基于所述信道反馈传送。

26. 如权利要求25所述的无线通信装置，其中所述反馈传送表示对应于所述信道矩阵的相应多个主导本征值的多个主导本征向量。

27. 如权利要求25所述的无线通信装置，其中所述多个本征向量的数量等于所述多个传送流的数量。

28. 如权利要求25所述的无线通信装置，其中所述信道反馈传送表示对应于在所述无线通信单元与所述用户装置之间信道的质量的信道质量指示符。