CN103477568B - Mimo系统中的二维ue配对的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种方法和无线电基站，用于从多个UE中选择第一用户设备(UE)和至少第二UE，以用于共享多输入多输出(MIMO)传送中的时间‑频率维度中的传送资源。估计了(410、420)分别使得对于第一UE和第二UE可用的信道状态信息(CSI)的第一和第二不完善度。估计了(450)第一UE与至少第二UE之间的空间相关度，并且如果第一和第二不完善度两者都确定为高于(430、440)第一阈值并且空间相关度确定为低于(460)第二阈值，那么选择(470)第一和至少第二UE以共享时间‑频率维度中的传送资源。

Description

MIMO系统中的二维UE配对的方法和装置
技术领域
本公开涉及无线电通信的领域。更具体而言其涉及用于MIMO传送中UE配对的无线电基站和方法。
背景技术
第三代合作伙伴项目(3GPP)负责LTE(长期演进)和UMTS(通用移动通信服务)系统的标准化。LTE是用于实现在下行链路(DL)和上行链路(UL)中都能达到高数据速率的高速基于包(packet-based)的通信的技术，其被认为是UMTS系统的下一代移动通信系统。关于LTE的3GPP工作还被称为E-UTRAN(演进的通用陆地接入网络)。LTE的第一发布(被称为发布-8(Rel-8))能提供峰值速率为300Mbbs以及无线电网络延迟为例如5ms或更小，这在频谱效率和为简化网络操作而设计的网络结构、降低成本等方面有显著提高。为了支持高数据速率，LTE允许高达20MHz的系统带宽。LTE还能操作在不同的频率波段并且能在至少FDD(频分双工)和TDD(时分双工)中操作。LTE中使用的调制技术或传送方案被称为OFDM(正交频分复用)。
下一代移动通信系统，例如IMT-Advanced(国际移动通信)和/或作为LTE的演进并且可支持高达100MHz的带宽的LTE-Advanced，正被讨论。LTE-A能被视为是LTE标准的未来发布并且由于其是LTE的演进，反向兼容是重要的，这是因为LTE-A能被部署在已经由LTE占据的频谱中。在被称为eNBs或eNodeBs(其中，e代表演进的)的LTE和LTE-A无线电基站中，能采用使用预编码/波束形成技术的多个天线以便向用户设备提供高数据速率。因此，LTE和LTE-A是MIMO(多输入，多输出)无线电系统的示例。基于MIMO的系统的另一个示例是WiMAX(微波存取全球互通)系统。
如图1中示出的典型地包括核心网络1、无线电接入网络2、用 户设备(UE)4和5以及至少一个无线电基站3的蜂窝通信系统中，能使用多个传送天线用于以各种方式实现高数据速率。如果接收机也具有多个天线，那么就形成了多输入多输出(MIMO)信道。此类设置中的一个应用是争取高峰值速率给单个用户。通过在意味着信息在空间域中传播信息的若干位流上被传送的若干层上传送，在有利条件下能实现数据速率的实质性提高。
同时传送的层的数目依赖于MIMO信道的特性。由于例如衰落(fading)，通常MIMO信道不支持向单个UE多于一层的传送。这限制了数据速率并且意味着空间复用增益是不可能的。为了达到更高的系统容量，有益的将是向单个用户仅传送有限数目的层并且改为在相同物理资源(例如，时间-频率-代码瓦管(tile))上调度若干用户并且使用空间域(层)以把用户分离。大体上，于是在相同物理资源上传送属于不同用户的层。即使到特定用户的信道使得其不支持多个层，这意味着不可能向该特定用户传送多个层，但只要用户能有效地抑制向其它用户传送的层，那么就能实现在系统级上的空间复用增益。该技术经常被称为多用户MIMO(MU-MIMO)并且在带有许多活动用户的高负载情况中尤其有吸引力。
图2示出了基站30的示例，其中多个传送天线33在MU-MIMO模式向多个UE40、50和60传送。如图2中所示，把不同的层44、55和66传送给每个UE 40、50和60。还如图2中所示出的，每个UE还使用不同的层向基站30传送。
多用户MIMO(MU-MIMO)是利用多个独立的无线电终端的可用性以便增加每个单独终端的通信容量的高级的MIMO技术的集合。MU-MIMO能被视为空分多址(SDMA)的扩展概念，SDMA允许eNodeB在相同频率中同时向(或从)多个用户传送(或接收)信号。
LTE中支持MU-MIMO方案。更具体地，
LTE Rel-8中，按照3GPP technical specification TS 36.211version 9.0.0中所规定的，在上行链路和下行链路中都支持 MU-MIMO。在上行链路中，eNodeB总能调度多于一个UE以在相同的时间-频率资源中传送。在下行链路中，如果UE配置成是在MU-MIMO传送模式中，那么只能向UE调度秩为1的传送。eNodeB能使用不同的秩为1的预编码矩阵在相同的时间-频率资源中调度多个UE。
在LTE Rel-9中，规定了更高级的MU-MIMO，其中能在两个不同的正交解调参考信号(DM-RS)[1]中调度高达两个UE。至少，UE配对算法对每个UE的信道估计具有较小的影响。
在LTE-A(即，Rel-10)中，MU-MIMO在3GPP technical specification TS 36.814version 1.5.0中正被进一步论述，不过，Rel-9 MU-MIMO功能性被取为基线。
理论上，通过在传送机端和接收机端具有多个天线，能提高无线通信系统的性能。在实践中，不同天线之间的信道经常相互关联，并且因此潜在的多天线增益可不总是可获得的。这被称为空间相关度，由于其能被解释为信号的空间方向与平均接收的信号增益之间的相关度。
高空间相关度是在信道衰落系数统计地接近或相互关联时。
低空间相关度是在信道衰落系统统计地独立或不相互关联时。
MIMO的性能并且特别是MU-MIMO的性能于是依赖于在无线电基站或eNodeB端良好的UE配对和/或共同调度(co-scheduling)。基本上，只有具有良好的空间分离或低的空间相关度的UE可或应被在相同的时间-频率资源上被共同调度。
因此，为了保证MIMO的性能并且特别是MU-MIMO的性能，对于eNodeB基站重要的是从每个UE获得包括信道质量指示(CQI)、预编码器矩阵指示(PMI)、ACK/NACK信息和秩指示(RI)中的一个或多个的信道状态信息(CSI)以判断是否能共同调度每个UE。例如，在FDD中能使用类PMI反馈，而在TDD中能利用DL/UL信道互易性。例如，良好的MU-MIMO配对性能依赖于所共同调度的UE之间的干扰抑制。对空间相关度进行测量和/或计算以判断UE之间的干扰泄漏。空间相关 度越大，则干扰泄漏越严重。
更具体地，无线电基站可通过例如在FDD/TDD模式时接收来自码本(codebook)的PMI反馈或通过在TDD模式中时在上行链路探测参考信号SRS上执行信道估计以利用DL/UL互易性，来从每个UE获得CSI信息(即，信道衰落系数)。
常规的UE配对算法通常基于通过使用从每个UE获得的CSI而进行的空间相关度的测量。然而，由于CSI准确性上的失配因素(factor)，此类测量不足以保证所配对的UE之间的低干扰。更具体地，此类因素包括但不局限于反馈延迟、信道估计或预测误差以及量化的反馈。影响信道状态信息CSI的准确性的因素在其它东西中，所述其它东西依赖于：
干扰信息在无线电基站或eNB端不能真实地得到反映。典型地在LTE Rel-8中，在对其它同时被调度的UE没有任何了解的情况下，UE产生PMI/CQI反馈。因此，由于缺乏对由同时被调度的另一个UE所引起的干扰的了解，在UE的CQI报告与实际所经历的CQI之间能存在失配。即使在TDD情形中，DL/UL干扰不是互易的，其决定CSI准确性将被影响。其它因素还包括估计误差、预测误差和量化误差。
移动性(mobility)影响不能由eNB真实地捕捉。CSI反馈/测量与实际的下行链路或上行链路调度之间总存在调度持续时间。随着时间的过去，信道可随时间而改变。UE移动性越高，则信道改变越快。反馈与调度之间的CSI准确性的失配能影响依赖于空间相关度的调度策略。
下行链路或上行链路中共同调度的UE能具有不同的反馈时间，这进一步在UE之间引入了CSI失配。图3示出了由TDD和FDD两者的不同反馈时间引起的两个UE之间的CSI失配的一个此类示例，其中PMI反馈用于FDD而信道互易性反馈用于TDD。
发明内容
本文实施例的目标在于提供方法和无线电基站以提高无线电通 信网络的性能而同时消除以上提到的问题的至少一个。
根据本文实施例的第一方面，该目标通过在无电线基站中的方法来实现，所述方法用于从多个用户设备UE中选择第一用户设备UE和至少第二用户设备，以用于使用多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的相同传送资源或共享其中的传送资源。所述方法包括估计使得对于第一UE可用的信道状态信息CSI的第一不完善度(imperfection)。所述方法还包括估计使得对于至少第二UE可用的信道状态信息CSI的第二不完善度。所述方法还包括估计第一UE和至少第二UE之间的空间相关度，以及如果第一和第二不完善度高于第一阈值并且空间相关度低于第二阈值，那么选择第一和至少第二UE以共享时间-频率维度中的传送资源。
根据本文实施例的第二方面，该目标还通过无线电基站RBS来实现，配置成用于多输入多输出MIMO传送的RBS包括在传送端上具有至少两个天线端口的天线元件和收发器(transceiver)。RBS还包括处理电路，处理电路配置成用于从多个UE中选择第一用户设备UE和至少第二用户设备，以用于使用多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的相同传送资源或共享其中的传送资源。处理电路还配置成用于估计使得对于第一UE可用的信道状态信息CSI的第一不完善度，并且还配置成用于估计使得对于至少第二UE可用的信道状态信息CSI的第二不完善度。处理电路还配置成用于估计第一UE和至少第二UE之间的空间相关度，以及还配置成用于如果第一和第二不完善度都高于第一阈值并且空间相关度低于第二阈值，那么选择第一和至少第二UE以共享时间-频率维度中的传送资源。
通过降低共同调度的UE之间的干扰，这提供了改进的MIMO性能(尤其对于MU-MIMO)的优点。因此，无线电通信网络的性能以有效的方式得以提高。
从下列示例实施例的详细描述，本公开的进一步特性和其优点将是显而易见的。
附图说明
从附图1-6和本文以下所给出的实施例和方面的详细描述，将更充分地理解本公开，其仅以图示的方式给出，并且因此不是本公开的限制。
图1示出了允许MIMO的蜂窝通信系统。
图2示出了操作在MU-MIMO模式的基站。
图3是在UE共同调度规程中由调度延迟引起的CSI失配的示意图示。
图4和5是示出无线电基站中的方法的实施例的示意性流程图。
图6示意性示出无线电基站的实施例。
具体实施方式
在下列的描述中，为了解释和非限制的目的，叙述了具体的细节(比如特定的技术和应用)以便提供本公开的完全理解。然而，对本领域的技术人员将显而易见的是，可在脱离这些具体细节的其它实施例中实践本公开的实施例和方面。在其它情况中，省略了公知方法和装置的详细描述以便不用不必要的细节混淆下列描述。
本公开一般涉及多输入多输出(MIMO)传送的性能改进并且具体地涉及MU-MIMO传送。其涉及也被称为移动终端和/或无线终端的移动用户设备(UE)的配对和共同调度(例如通过在无线电基站(RBS)或eNodeB端利用改进的配对方法和算法)。本公开的方面和本解决方案的实施例基于演进的通用陆地无线电接入(E-UTRA)系统(其通常被称为广泛地部署的WCDMA系统的长期演进(LTE))被论述，但是可应用到任何允许MIMO的无线通信系统。
现在将描述无线电基站中的UE配对或共同调度方法(例如，用于在诸如图1中示意示出的允许MIMO的LTE或LTE-A系统网络或任何其它允许MIMO的无线通信系统中实现)的实施例以及配置成用于执行该方法的无线电基站的实施例。
图4是示出无线电基站RBS中的方法的一个实施例的流程图，该 方法用于从多个UE中选择第一UE和至少第二UE，以用于使用多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的相同传送资源或共享其中的传送资源。为此目的的RBS包括收发器和天线元件并且配置成用于多输入多输出MIMO传送。
RBS可配置成用于处置一个或多个MIMO信令技术，比如单用户MIMO(SU-MIMO)、多用户MIMO(MU-MIMO)和协调MIMO(CO-MIMO)中的一个或多个。RBS还可配置成用于在单用户MIMO(SU-MIMO)、多用户MIMO(MU-MIMO)和协调MIMO(CO-MIMO)信令模式中的两个或更多之间切换。相应的第一和至少第二UE可以是移动台、也被称为“蜂窝”电话的移动电话和具有无线容量的膝上型(例如，移动终端)，并且因此可以是例如便携式、袖珍的、手提式、包括计算机的或装在汽车上的移动装置，该移动装置与无电线接入网络(比如，图1的允许MIMO的无线电接入网络)传递语音和/或数据。
图4示出第一UE和至少第二UE配对的方法包括估计410使得对于第一UE可用的信道状态信息CSI的第一不完善度。可使用使得对于第一UE可用的第一传送信道估计与使得对于第一UE可用的第二传送信道估计之间的相关度R1′来估计第一UE的信道状态信息的第一不完善度。第一传送信道估计可以是所谓的“真实信道”估计，本文用它意指将被实际测量的信道的估计。第二传送信道估计可又是所谓的“估计信道”，其中基于一个或多个之前的信道测量来预测信道估计。因此，第一UE的所估计的第一传送信道可被表示为第一真实传送信道而第一UE的所述第二所估计的传送信道可被表示为第一估计传送信道。
该方法还包括估计420使得对于第二UE可用的信道状态信息CSI的第二不完善度。可使用第二UE的第三传送信道估计与第二UE的第四传送信道估计之间的相关度R1″来估计至少第二UE的信道状态信息的第二不完善度。第三传送信道估计可以是所谓的“真实信道”估计，本文意指将被实际测量的信道的估计。第四传送信道估计可以 是所谓的“估计信道”，其中基于一个或多个之前的信道测量来预测信道估计。因此，至少第二UE的所估计的第三传送信道可被表示为第二真实传送信道，而至少第二UE的所估计的第四传送信道可被表示为第二估计传送信道。
备选的是，使用在所述第一UE和至少第二UE的每个的相应调度延迟期间接收自所述第一UE和至少第二UE的NACK消息与ACK消息的比率来估计信道状态信息的不完善度。
采用ACK和NACK消息的确认功能在本领域中是公知的，并且在自动重复请求ARQ功能以及混合自动重复请求HARQ功能中用于作为用于数据传送的误差控制方法，该误差控制方法使用确认(由接收机发送的消息指示其已经正确地接收数据帧或包)和超时(在确认将被接收之前所允许消逝的规定时间段)以实现在不可靠服务上的可靠数据传送。如果发送者(sender)在超时之前没有接收到确认，那么它通常再传送帧/包直到发送者接收到确认或超过再传送的预定数目。
信道状态信息CSI可作为无线电基站中分别对第一UE和第二UE所执行的测量、计算或测量和计算的组合而被使得可用。备选的是，信道状态信息CSI可作为分别在来自第一UE和第二UE的传送中接收的测量和/或计算而被使得可用。
“真实信道”可例如通过TDD的上行链路探测参考信号SRS或PMI反馈被估计，而“估计信道”如已经描述的是基于一个或多个之前的信道测量和/或带有参数(比如，与多普勒(Doppler)效应、ACK/NACK等有关的参数)的输入的某些函数被实际预测的信道。
信道状态信息CSI可包括信道质量指示信息CQI、预编码器矩阵信息PMI、估计信道信息和ACK/NACK信息中的一个或多个。
该方法还包括估计450第一UE与至少第二UE之间的空间相关度。第一UE与至少第二UE之间的空间相关度的估计可包括估计第一UE的传送信道的信道矩阵H1与第二UE的传送信道的信道矩阵H2之间的相关度R2。
于是可通过计算来估计相关度R2，其中ui是来自矩阵Hi的奇异值分解的矩阵Ui的第一列，并且其中Hi＝UiΛiVi H并且i＝1、2。
备选的是，所述第一UE与所述至少第二UE之间的空间相关度的估计可包括接收来自第一UE的第一PMI反馈W1和来自第二UE的第二PMI反馈W2。空间相关度R2于是由估计，其中，H表示共轭转置运算而N表示所支持的层的数目。
图4的方法此外包括如果第一和第二不完善度都确定为高于第一阈值430、440并且空间相关度确定为低于第二阈值460，那么选择470第一和至少第二UE以共享时间-频率维度中的传送资源。如果R1′和R1″都高于第一阈值并且空间相关度低于第二阈值，那么在某些实施例中可选择第一和至少第二UE以使用或共享时间-频率维度中相同的传送资源。
根据某些实施例，第一和至少第二UE调度成以共享时间和频率维度中的传送资源。第一和至少第二UE还可被指派有一个或多个天线元件的不同天线端口。
在调度延迟期间，即从CSI反馈(例如，FDD/TDD中的PMI反馈或TDD中的信道互易性)到实际调度的时间，在无线电基站可获得其它反馈以提供关于信道不完善度的更多信息。例如，在如下情形中能在实际调度时间直接获得进一步示出该CSI反馈的某些东西：存在总共6个从UE(比如UE1和UE2)发送的ACK/NACK报告并且当所述6个报告中存在6个ACK而没有报告的NACK时，信道衰落在调度延迟期间被判断或估计为稳定，即存在强的信道相关度。另一方面，在前三个ACK/NACK报告是ACK而接下来的三个ACK/NACK报告是NACK时，由于数据质量的变化能示出信道相关度的程度，因此信道衰落被估计为变化迅速。
根据某些实施例，对第一UE确定了第一多普勒频率和第一调度延迟，而对至少第二UE确定了第二多普勒频率和第二调度延迟。于 是可使用根据如下的第一类零阶贝塞尔(Bessel)函数估计相关度R1′和R1″：
R1＝J0(2πfdtΔ)，其中fd是多普勒频率，而tΔ是调度延迟。
相应的阈值相关度值R1和R2可以是在无线电基站中设置的实验值。相关度阈值可因此在无线电基站中由默认设置或通过更高层信令(比如，无线电资源控制(RRC)信令)动态地配置。相关度阈值可因此设置为不同或根据实际实现的细节来适应，比如阈值被适应于数据的特定传送模式、MIMO配置、带有SINR的系统灵敏度等。R1的示例CSI不完善度阈值于是可设置为0.8，其在以上方程中对应于归一化的多普勒频率fdtΔ＝0.15。空间相关度R2的示例阈值可设置为0.4或0.3。
例如，归一化的相关度值为0.1或0.2将指示两个信道之间的相关度弱。这应该被正确地理解为不同于相关度“阈值”值的某些东西。
调度延迟可又根据带有上次CSI反馈的实际调度由无线电基站或eNB确定。
多普勒频率通过由无线电基站根据本领域的技术人员公知的规程的估计(例如，使用用于估计两个上行链路解调参考信号DM-RS之间相关度的已知算法)被确定。
在某些实施例中，每个UE的相应调度延迟期间从第一UE和至少第二UE的每个的接收的NACK消息与接收的ACK消息的比率被确立并且被用于估计在估计传送信道与真实传送信道之间的信道状态信息不完善度CSI。该比率可由若干实际数据传送和调度延迟的窗口大小来确定。
根据本公开的实施例，现在将基于低复杂度(low-complexity)二维相关度指示符ρ＝(ρ1，ρ2)来具体地解释是否能分配两个UE以共享相同的时间-频率资源。接下来描述了对ρ的解释和基于ρ的计算的UE配对的规程以及结合如以下图5中所描述和示出的UE配对的方法。
不丧失一般性，考虑两个UE，其被表示为UE1和UE2。假定在特定时间-频率资源上的这两个UE的信道矩阵分别是H1和H2。ρ1表示信道矩阵之间的相关度，其基本上确定了这两个UE的相互干扰。这意味着ρ1越高，则相互干扰由于较低的UE可分离性而越高，并且反之亦然。好的UE配对算法应该防止低可分离性的UE被调度到相同的时间-频率资源内，这是因为所得的高干扰将极大地降低系统性能。注意，能存在ρ1的计算的多个定义，其可依赖于应用情形和预编码/解码方案而改变。ρ1计算的一个样本示例被定义为：
其中，权重矢量u1和u2分别表示U1和U2的第一列矢量。U1和U2表示由使用SVD(奇异值分解)分解H1和H2所获得的酉矩阵，即，
H1＝U1Λ1V1 H，H2＝U2Λ2V2 H (2)
另一方面，ρ2表示CSI的不完善度。如以上部分地提到的，引起此类不完善度的可能因素可包括反馈延迟、信道估计或预测误差以及量化的反馈(列举一些因素)。例如，如图3中所示出的，调度延迟确定了所谓的“估计”信道与“真实”信道之间的反馈在时间上的差别。在此类情形中，ρ2对应于真实信道与估计信道在时域中的相关度。本文中，“真实”信道通过TDD的上行链路探测参考信号SRS或PMI反馈被估计，而“估计”信道实际上是基于带有参数(比如，涉及多普勒效应、ACK/NACK等的参数)的输入的某些函数的所预测的信道。具体地，在考虑多普勒效应时，ρ2依赖于由调度延迟tΔ归一化的多普勒频率fd。fd将随着UE的移动性速度的变化而改变，并且ρ2能被计算为：
ρ2＝J0(2πfdtΔ) (3)
其中，J0(·)是第一类零阶贝塞尔函数。
使用二维指示符来判断UE配对的原因在于考虑到过时的信道信息(当ρ2小时)，一维相关度(比如，ρ1)的使用不足以保证低干 扰。注意，ρ2是UE-特定的，这是因为不同的UE可对应于不同的调度延迟。在图5中示出了应用二维相关度指示符的所提出的规程并且接下来对其进行描述。
在流程图中，图5示意性示出了在配置成用于多输入多输出MIMO传送的无线电基站RBS中的UE配对的实施例。RBS包括收发器和天线元件以及还可包括调度器(scheduler)，调度器用于在第一UE和至少第二UE已经被选择用于配对(例如，根据本文公开的配对和/或共同调度规程的任一个被配对和/或共同调度)后对其调度以共享和使用MIMO传送中相同的传送资源。
配对方法包括确定(例如通过计算510、520)相应的第一和至少第二UE(例如，UE1和UE2)的信道状态信息不完善度R1′或ρ2，1与R1″或ρ2，2，以及分别检查或比较530、540UE1的计算的CSI不完善度R1′或ρ2，1和UE2的R1″或ρ2，2是否大于第一阈值R1th或如果在所述检查或比较后，第一和至少第二UE的CSI不完善度值都大于第一阈值，那么对第一和至少第二UE计算550空间相关度R2或ρ1。否则，如果UE的至少一个具有的CSI不完善度值小于第一阈值R1th或 那么该UE将被从用于与在相同资源上的MIMO传送中将被调度或共同调度的任何其它UE配对的可接纳集合中排除580出去。用于配对的两个可接纳UE(例如，UE1和UE2)所计算的空间相关度，接着被检查或比较560以确定空间相关度R2或ρ1是否小于第二阈值R2th或 发现如果空间相关度值R2或ρ1小于第二阈值R2th或那么选择570这两个UE(例如，UE1和UE2)用于配对以将在相同资源上的MIMO传送中被调度，即，它们被分配以共享传送资源。如果另一方面，发现第一和至少第二UE(例如，UE1和UE2)的空间相关度R2或ρ1不小于第二阈值R2th或即在两个可接纳UE的R2或ρ1等于或高于第二阈值R2th或时，那么对此UE配对确定590它们为不可接纳的使得它们将不在相同资源上的MIMO传送中被共同调度。
图6根据本文描述的实施例公开了适应于配对第一UE和至少第 二UE以共享和使用MIMO传送中的相同传送资源的无线电基站RBS60。为此目的配置成用于多输入多输出MIMO传送的RBS 60包括带有信号传送和信号接收电路(没有示出)的收发器64以及一个或多个天线元件65，其中每个天线元件包括物理天线并且具有天线端口(没有示出)。RBS此外具有处理电路61，处理电路配置成用于从多个UE中选择第一用户设备UE和至少第二用户设备，以用于共享多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的传送资源。处理电路还配置成用于估计使得对于第一UE可用的信道状态信息CSI的第一不完善度，以及还配置成用于估计使得对于第二UE可用的信道状态信息CSI的第二不完善度。处理电路此外配置成用于估计第一UE与至少第二UE之间的空间相关度，并且配置成用于如果第一和第二不完善度都高于第一阈值并且空间相关度低于第二阈值，那么选择第一和至少第二UE以共享时间-频率维度中的传送资源。
根据无线电基站RBS的实施例，处理器61使用存储在存储器62中的软件指令以便控制节点的功能，包括本文关于CSI不完善度和空间相关度估计和/或计算和UE配对和选择规程所详细描述的实施例的方法步骤和功能。关于所描述的单元如何操作以便在允许MIMO的网络(比如LTE或LTE-A网络)内执行正常功能的进一步细节对于技术人员是已知的，并且因此不做进一步论述。
无线电基站RBS还可包括调度器63，调度器用于在做出UE的所述选择后调度第一和至少第二UE以共享时间和频率维度中的传送资源。处理电路此外可配置成用于向第一和至少第二UE分别指派天线元件的不同天线端口或不同天线元件的天线端口用于MIMO传送。
在无线电基站RBS的实施例中，其包括两个或更多天线元件，每个天线元件在传送端具有至少两个天线端口，其中处理电路还配置成向每个UE指派不同天线元件的天线端口用于MIMO传送。
无线电基站RBS可此外在存储器62中存储第一和至少第二UE的每个的CSI信息、多普勒频率信息和传送信道估计信息中的一个或多 个的测量的、接收的和/或计算的信息。在某些实施例中，该信息可由处理电路61用来估计第一CSI不完善度R1′、第二CSI不完善度R1″和空间相关度R2中的一个或多个。
处理电路61还可配置成用于通过计算R1＝J0(2πfdtΔ)来估计所述第一和至少第二UE的每个的所述信道状态不完善度，其中，R1表示CSI不完善度，J0(·)是第一类零阶贝塞尔函数，fd是多普勒频率而tΔ是调度延迟。如以上已经提到的，多普勒频率信息由于被无线电基站估计用于例如调度、功率分配、传送模式选择(列举一些)的其它应用而容易被获得。调度延迟信息类似地也由于形成通常的RBS调度细节的部分而在无线电基站中是轻易可用的。
RBS可包括处理电路，处理电路配置成通过计算来估计空间相关度；其中权重矢量u1和u2分别表示U1和U2的第一列矢量，U1和U2表示通过使用奇异值分解SVD分解H1和H2所获得的酉矩阵，并且
H1＝U1Λ1V1 H，H2＝U2Λ2V2 H。
备选的是，在其它实施例中，RBS包括的处理电路配置成用于通过计算来估计空间相关度R2，其中W1表示来自第一UE的第一PMI反馈，W2表示来自第二UE的第二PMI反馈，H表示共轭转置运算而N表示所支持的层的数目。
已经提出了基于二维相关度指示符的UE配对规程和/或算法的实施例用于MIMO系统(比如MU-MIMO系统)以便通过有效地降低相互干扰来提高MIMO性能。根据本解决方案的实施例的二维相关度指示符的使用不但囊括了两个用户之间的空间相关度的计算，而且考虑了CSI的不完善度、移动性影响以及UE反馈时间失配。本文提出的规程和算法能应用到FDD和TDD情形。尽管本公开中的示例对LTE和LTE-A系统给出，但是本文公开的本解决方案的实施例和方面也可应用于其它DL/UL MIMO无线网络，即使那些在本文中没有明确地被提到。
本公开的二维UE配对规程的实施例通过降低共同调度的UE之间的干扰，提供了改进的MIMO性能。本解决方案的实施例此外提供了：
低复杂性二维相关度计算；
对FDD和TDD两者的适用性；
对任何CSI不完善度因素的适用性；
对下行链路MIMO和上行链路MIMO两者的适用性；以及
对采用MIMO配置的任何无线系统和标准化的适用性。
本文所描述的用于第一UE和至少第二UE的配对以共享或使用MIMO传送(比如，MU-MIMO传送)中相同的传送资源的实施例，可通过用于执行本文公开的实施例的方法步骤和/或功能的一个或多个处理器或处理电路(比如，图6中所描绘的基站60中的处理电路61)连同计算机程序代码来实现。以上提到的程序代码还可提供为计算机程序产品，例如以携带计算机程序代码的数据载体的形式，用于在被载入无线电基站60时执行本文公开的实施例的方法步骤和/或功能。一种此类载体可以是CD ROM盘的形式。然而，用诸如记忆棒的其它数据载体是可行的。计算机程序代码此外可提供为在服务器上的完全程序代码并且被下载到无线电基站60。
在附图和说明书中，本文已经公开了示例性的实施例。然而，在基本上不脱离实施例的原理的情况下能对这些实施例做出许多变型和修改。因此，尽管采用了特定的术语，但是仅用一般并且描述的语气并且不是为了限制的目的来使用这些术语，本发明的范围由随附权利要求限定。

Claims (12)

1.一种无线电基站RBS中的方法，用于从多个UE中选择第一用户设备UE和至少第二用户设备，以用于共享多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的传送资源，所述RBS包括收发器和天线元件并且配置成用于多输入多输出传送包括，其中所述方法特征在于：
计算所述第一UE的第一传送信道估计与所述第一UE的第二传送信道估计之间的相关度R1'，
计算所述第二UE的第三传送信道估计与所述第二UE的第四传送信道估计之间的相关度R1''，
估计所述第一UE与所述至少第二UE之间的空间相关度，以及
如果R1'和R1''都高于第一阈值并且所述空间相关度低于第二阈值，那么选择所述第一和至少第二UE以使用所述时间-频率维度中的相同传送资源，
其中，所述第一UE的所述第一传送信道估计是第一真实传送信道估计，并且所述第一UE的所述第二传送信道估计是第一估计传送信道，并且其中，所述至少第二UE的所述第三传送信道估计是第二真实传送信道估计，并且所述至少第二UE的所述第四传送信道估计是第二估计传送信道。
2. 如权利要求1所述的方法，其中
调度所述第一和至少第二UE以共享所述时间和频率维度中的所述传送资源，以及
所述第一和至少第二UE被指派有所述无线电基站的天线元件的不同天线端口。
3. 如权利要求1所述的方法，此外包括：
确定所述第一UE的第一多普勒频率和第一调度延迟以及所述至少第二UE的第二多普勒频率和第二调度延迟，并且其中
使用第一类零阶贝塞尔函数来估计所述相关度R1'和R1''，其根据：
，其中是所述多普勒频率，并且是所述调度延迟。
4.如权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中，估计所述第一UE与所述至少第二UE之间的空间相关度包括，
估计所述第一UE的传送信道的信道矩阵H1与所述第二UE的传送信道的信道矩阵H2之间的相关度R2。
5. 如权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中，估计所述第一UE与所述至少第二UE之间的空间相关度包括
接收来自所述第一UE的第一PMI反馈W1和来自所述第二UE的第二PMI反馈W2，以及
所述空间相关度R2通过来估计，其中H表示共轭转置运算并且N表示所支持的层的数目。
6.如权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中，所述信道是在频分双工系统或时分双工系统中的上行链路或下行链路信道。
7. 一种配置成用于多输入多输出MIMO传送的无线电基站RBS 60，所述RBS包括收发器和天线元件64、65，其中所述RBS特征在于：处理电路61，配置成用于从多个UE中选择第一用户设备UE和至少第二用户设备UE，以用于共享多输入多输出MIMO传送中的时间-频率维度中的传送资源，并且其中所述处理电路还配置成用于：
计算所述第一UE的第一传送信道估计与所述第一UE的第二传送信道估计之间的相关度R1'，
计算所述第二UE的第三传送信道估计与所述第二UE的第四传送信道估计之间的相关度R1''，
估计所述第一UE与所述至少第二UE之间的空间相关度，以及
如果R1'和R1''两者都高于第一阈值并且所述空间相关度低于第二阈值，那么选择所述第一和至少第二UE以共享所述时间-频率维度中的传送资源，
其中，所述第一UE的所述第一传送信道估计是第一真实传送信道估计，并且所述第一UE的所述第二传送信道估计是第一估计传送信道，并且其中，所述至少第二UE的所述第三传送信道估计是第二真实传送信道估计，并且所述至少第二UE的所述第四传送信道估计是第二估计传送信道。
8.如权利要求7所述的无线电基站RBS，还包括调度器(63)，所述调度器用于在所述选择后调度所述第一和至少第二UE以共享所述时间和频率维度中的所述传送资源，并且其中所述处理电路还配置成用于向所述第一和至少第二UE指派所述天线元件的不同天线端口以用于所述MIMO传送。
9.如权利要求7或8所述的无线电基站RBS，还包括两个或更多天线元件，每个天线元件在传送端具有至少两个天线端口，并且其中所述处理电路还配置成向每个UE指派不同的天线元件以用于所述MIMO传送。
10.如权利要求7-8中的任一项所述的无线电基站RBS，其中所述处理电路还配置成用于通过计算为所述第一和至少第二UE的每个来计算传送信道估计之间的所述相关度，其中R1表示传送信道估计之间的所述相关度，是第一类零阶贝塞尔函数，是多普勒频率并且是调度延迟。
11.如权利要求7-8中的任一项所述的无线电基站RBS，其中，所述处理电路还配置成用于通过计算来估计所述空间相关度，其中W1表示来自所述第一UE的第一PMI反馈，W2表示来自所述第二UE的第二PMI反馈，H表示共轭转置运算并且N表示所支持的层的数目。
12.如权利要求7-8中的任一项所述的无线电基站RBS，其中，所述信道是在频分双工系统或时分双工系统中的上行链路或下行链路信道。
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