CN112385150A - 配置无线发送机的方法、计算机程序产品、存储介质和无线发送机 - Google Patents

Abstract

一种无线发送机包括大型发送天线结构、一组调制器以及模拟预编码器。该无线发送机还包括码本，该码本存储与模拟预编码器的特定相位图案配置对应的候选预定义波束配置。无线发送机进行的帧传输(S307)使用存储在码本中的并发波束配置的组合来执行。该无线发送机还包括在线公平调度器，在线公平调度器考虑有效信道条件确定(S306)要应用并发波束的哪些组合以考虑无线接收机之间的公平性约束。该无线发送机还包括实现第一配置阶段的离线MU‑MIMO公平调度器，其中使用长期统计数据来确定(S303)并发波束的候选组合，并且在线公平调度器实现第二配置阶段，其中在由离线MU‑MIMO公平调度器确定的并发波束的候选组合当中选择(S306)要应用的并发波束的组合。

Description

配置无线发送机的方法、计算机程序产品、存储介质和无线发 送机

技术领域

本发明总体上涉及一种配置用于朝着多个MIMO(多用户-多输入多输出)无线接收机发送帧的MU-MIMO无线发送机的方法，其中，无线发送机使用连接到大型发送天线结构的模拟预编码器来发送帧。更具体地，本发明适合于毫米波无线传输。

背景技术

模拟预编码器将调制模拟信号混合到大型发送天线结构的输入上。例如，使用Na＝4096个发送天线。混合通常包括将各个输入调制模拟信号复制成其Na个副本，执行各个信号副本的相位旋转，将各个相位旋转的信号副本路由至一个发送天线输入，并对到达各个发送天线输入的所有旋转的信号副本求和。所应用的阶段通常不同。因此，由对发送天线的信号复制和相位旋转导致的等效波束与各个调制模拟信号关联。因此，考虑Np个调制模拟信号，在模拟预编码器的Np个输入与无线接收机之间观察到Np个等效波束。

模拟预编码器所执行的相位旋转是可控的。可使用Nb＝Na个相位图案的码本CB。例如，使用大小等于Na*Na的DFT(离散傅里叶变换)矩阵来创建由DFT矩阵的列定义的Na个等效波束的码本CB。可选择来自码本CB的Np≤Na个波束的子集并且并发地用于发送帧，因此创建并发波束的组合。并且如果相位切换足够快，则并发波束的组合可从一个帧到另一帧改变，而不会引起总吞吐量上的显著开销。这意味着相同组合的并发波束用于发送一个或更多个整个帧，即，用于发送所述一个或更多个整个帧的所有时间和频率资源。

通常，选择并发波束的组合的配置以使朝着无线接收机的接收功率或SINR(信号加干扰噪声比)最大化。放置在模拟预编码器上游的数字预编码器然后可计算，以便减轻在使用中的并发波束之间观察到的干扰。

在无线传输中，对无线接收机的时间和频率资源分配通过考虑要传送至各个无线接收机的数据量(取决于应用层要求)，另外考虑从无线发送机到各个无线接收机的无线信道的质量(取决于各个无线接收机相对于无线发送机的位置以及朝着各个无线接收机的信道实现)，并且还通过优化无线接收机之间的比例公平性度量来执行。因此，无线发送机(例如蜂窝电信网络基站)必须解决调度优化问题，其考虑了以下多个方面：

·哪些无线接收机应该被分组在一起以用于执行MU-MIMO传输以及在哪些时间和频率资源上；以及

·应该如何为各组无线接收机配置模拟预编码器以及可能地上游数字预编码器(如果有的话)。

当要分组在一起的无线接收机的量足够小(例如，2)时，可以想到低复杂度解决方案，以便在满足公平性约束的同时解决调度优化问题。然而，何时增加要同时服务的无线接收机的量以及何时考虑使用并发模拟波束所带来的灵活性，上面所总结的现有技术解决方案变得棘手。

因此，可取的是克服现有技术的上述缺点。更具体地，可取的是提供一种当在MU-MIMO上下文中朝着无线接收机调度数据传输时降低复杂度的解决方案。

更具体地，可取的是提供一种简单且成本有效的解决方案。

发明内容

为此，本发明涉及一种用于配置无线发送机的方法，该无线发送机包括大型发送天线结构、一组调制器以及将这一组调制器所输出的调制模拟信号混合到大型发送天线结构的相应输入上的模拟预编码器，该无线发送机还包括存储与模拟预编码器的特定相位图案配置对应的候选预定义波束配置的码本，无线发送机进行的帧传输使用存储在码本中的候选预定义波束配置当中的并发波束配置的组合在相应时间和频率资源上执行，以朝着无线接收机执行MU-MIMO传输，该方法由无线发送机实现。另外，该无线发送机还包括在线公平调度器，该在线公平调度器考虑朝着无线接收机的有效信道条件确定并发波束的哪些组合要应用在时间和频率资源上以考虑无线接收机之间的公平性约束，其中，无线发送机通过根据由在线公平调度器确定的并发波束的组合配置模拟预编码器来在时间和频率资源上执行帧传输。该方法使得无线发送机还包括实现第一配置阶段的离线MU-MIMO公平调度器，其中离线MU-MIMO公平调度器使用与从无线发送机朝着无线接收机的传输性能关联的长期统计数据并且考虑无线接收机之间的公平性约束来确定并发波束的候选组合，并且该方法使得在线公平调度器实现第二配置阶段，其中在线MU-MIMO公平调度器在第一配置阶段期间由离线MU-MIMO公平调度器确定的并发波束的候选组合当中选择要应用在所述时间和频率资源上的并发波束的组合。因此，归功于由离线MU-MIMO公平调度器使用长期统计数据执行的第一配置阶段，由于在线MU-MIMO公平调度器仅需要聚焦于并发波束的候选组合的缩减集，所以由在线MU-MIMO公平调度器执行的有效调度操作的复杂度降低。

根据特定实施方式，当与先前帧传输相比MU-MIMO传输的接收条件已改变时，无线发送机重新发起第一配置阶段。因此，并发波束的候选组合随时间推移充足。

根据特定实施方式，当面临以下条件中的至少一个时，与先前帧传输相比MU-MIMO传输的接收条件已改变：当自先前帧传输以来至少一个无线接收机的长期统计数据已改变时；当自先前帧传输以来无线发送机不再有足够的数据发送到至少一个无线接收机时；当无线发送机已接收到要发送到对于先前帧传输先前没有足够数据发送给它的至少一个无线接收机的新数据时；当自先前帧传输以来在无线发送机所属于的传输系统的所有无线接收机当中活跃的无线接收机存在改变时；以及当自先前帧传输以来传输系统中的无线接收机存在改变时。因此，加强了并发波束的候选组合随时间推移的充足程度。

根据特定实施方式：离线MU-MIMO公平调度器保留优化第一效用函数的并发波束的组合作为并发波束的候选组合；并且在线MU-MIMO公平调度器保留优化第二效用函数的并发波束的组合作为实际要用于在时间和频率资源上传输的并发波束的组合。此外，第一效用函数和第二效用函数的区别在于，第一效用函数使用长期统计度量值来预期潜在调度结果，而第二效用函数使用朝着无线接收机的有效信道条件来决定实际要应用的调度。因此，可容易地实现并发波束的候选组合的相关性。

根据特定实施方式，并发波束的候选组合中的每一个应针对的无线接收机由离线MU-MIMO公平调度器在第一配置阶段期间定义。因此，由于无线接收机分组离线执行，所以由在线MU-MIMO公平调度器执行的有效调度操作的复杂度降低。

根据特定实施方式，并发波束的候选组合中的任一个有效寻址的无线接收机由在线MU-MIMO公平调度器在第二配置阶段期间定义。因此，在线MU-MIMO公平调度器能够修改在第一配置阶段期间固有地离线执行的无线接收机分组。

根据特定实施方式，该无线发送机还包括放置在一组调制器的上游的数字预编码器，并且在线MU-MIMO公平调度器在第二配置阶段期间确定并进一步应用数字预编码器的配置，即，对于时间和频率资源中的每一个，数字预编码器的一个配置。因此，基于每时间和频率资源实现接收机间干扰减轻。

根据特定实施方式，无线发送机确定出现在并发波束的候选组合中的波束配置的并集，并且请求无线接收机反馈与该并集的波束配置有关的信道状态信息(CSI)数据以确定朝着无线接收机的有效信道条件。因此，限制了CSI-反馈开销。

本发明还涉及一种计算机程序，其可从通信网络下载和/或存储在可由诸如微处理器的处理装置读取的非暂时性信息存储介质上。该计算机程序包括指令，当所述程序由处理装置运行时使得实现上述方法。本发明还涉及存储这种计算机程序的非暂时性信息存储介质。

本发明还涉及一种无线发送机，该无线发送机包括大型发送天线结构、一组调制器以及将这一组调制器所输出的调制模拟信号混合到大型发送天线结构的相应输入上的模拟预编码器，该无线发送机还包括存储与模拟预编码器的特定相位图案配置对应的候选预定义波束配置的码本，无线发送机进行的帧传输使用存储在码本中的候选预定义波束配置当中的并发波束配置的组合在相应时间和频率资源上执行，以朝着无线接收机执行多用户多输入多输出MU-MIMO传输。另外，该无线发送机还包括在线公平调度器，该在线公平调度器考虑朝着无线接收机的有效信道条件确定并发波束的哪些组合要应用在时间和频率资源上以考虑无线接收机之间的公平性约束，其中，无线发送机还包括用于通过根据由在线公平调度器确定的并发波束的组合配置模拟预编码器来在时间和频率资源上执行帧传输的装置。此外，无线发送机还包括实现第一配置阶段的离线MU-MIMO公平调度器，其中离线MU-MIMO公平调度器被配置为使用与从无线发送机朝着无线接收机的传输性能关联的长期统计数据并且考虑无线接收机之间的公平性约束来确定并发波束的候选组合，并且在线公平调度器实现第二配置阶段，其中在线MU-MIMO公平调度器被配置为在第一配置阶段期间由离线MU-MIMO公平调度器确定的并发波束的候选组合当中选择要应用在所述时间和频率资源上的并发波束的组合。

本发明的特性将通过阅读实施方式的至少一个示例的以下描述而更清楚，所述描述是参照附图进行的。

附图说明

[图1]图1示意性地表示可实现本发明的传输系统。

[图2]图2示意性地表示传输系统的无线发送机。

[图3]图3示意性地表示用于配置用于朝着多个无线接收机发送帧的无线发送机的算法。

[图4]图4示意性地表示在特定实施方式中用于决定是否必须更新并发波束的候选组合以用于朝着多个无线接收机发送帧的算法。

[图5]图5示意性地表示用于确定可应用以朝着多个无线接收机发送帧的并发波束的候选组合的算法。

[图6]图6示意性地表示在特定实施方式中用于确定可应用以朝着多个无线接收机发送帧的并发波束的候选组合的算法。

[图7]图7示意性地表示在第一调度特定实施方式中用于执行调度并朝着多个无线接收机发送帧的算法。

[图8]图8示意性地表示在第二调度特定实施方式中用于执行调度并朝着多个无线接收机发送帧的算法。

[图9]图9示意性地表示用于收集信道观测的算法。

[图10]图10示意性地表示无线发送机的示例硬件架构。

具体实施方式

图1示意性地表示可实现本发明的传输系统。该传输系统包括无线发送机TX 110以及发送机TX 110朝其发送帧的多个Ktot(Ktot>1)无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot123。无线发送机TX 110使用波束成形130，波束成形130是一种与发送天线阵列一起用于定向信号传输的信号处理技术，使得特定传输方向上的信号经历相干干扰，而其它传输方向上的信号经历相消干扰。无线发送机TX 110例如是基站，无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot 123是移动终端。

为此，如图2中示意性地描绘的，无线发送机TX 110包括大型发送天线结构205，例如由Na＝2048或4096个发送天线的阵列组成。无线发送机TX 110还包括模拟预编码器204和一组Np个调制器203。可选地，无线发送机TX 110还包括数字预编码器202。

Na个模拟信号214从模拟预编码器204输入到大型发送天线结构205。模拟预编码器204将Np个调制模拟信号213混合到大型发送天线结构205的Na个输入上。模拟预编码器204将Np个调制模拟信号213中的每一个复制成其Na个副本，执行各个信号副本的相位旋转，将各个相位旋转的信号副本路由至一个发送天线输入，并对到达各个发送天线输入的所有旋转的信号副本求和，因此生成Np个等效波束(Np个调制模拟信号213中的每一个一个波束)。

由一组Np个调制器203从相应Np个数字信号212生成Np个调制模拟信号213。各个调制器包括适于例如生成OFDM(正交频分复用)基带信号的基带单元以及将基带信号转置到载波频率附近的射频电路。调制器203的输入通常是一组符号，各个符号被关联到由基带信号定义的一个时间和频率资源。例如，当考虑OFDM基带信号时，时间和频率资源由在预定义时隙期间OFDM调制的子载波定义。

数字预编码器202被放置在模拟预编码器204的上游，更具体地，一组Np个调制器203的上游。数字预编码器202将向Ktot个无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot 123当中的Np≤Ktot个共同调度的无线接收机寻址的Np个符号211空间混合，以生成上述Np个数字信号212。这Np个符号211由无线发送机TX 110的传输协议栈内的上层201提供。例如，符号之一以给定无线接收机为目标，并且是承载属于与信息字关联的纠错码的码字的编码比特的QAM(正交幅度调制)符号，所述信息字来源于存在于与所述无线接收机关联的缓冲器中并存储在无线发送机TX 110中的数据的分段。因此，整数Np表示同时空间流的量，为了简单，假设等于由无线发送机TX 110同时(即，在相同的时间)服务的无线接收机的量。换言之，当多个空间流旨在被传送至单个无线接收机时，等效于将所述空间流以相同的传输信道特性传送至不同的无线接收机。此外，由于Np个空间流可从一帧到另一帧属于不同的无线接收机，所以无线发送机TX 110跟踪各个帧的Np个空间流与所述帧的所述空间流所针对的无线接收机之间的映射。

当数字预编码器202被省略时，Np个符号211被直接输入到一组Np个调制器203。

可注意到，所生成的波束是宽带的，这意味着任何无线接收机所观测到的等效天线增益在整个传输频带上是相同的。因此，与多载波传输系统(例如，OFDM)上下文中可从一个子载波(或一组子载波)到另一子载波独立地计算的数字预编码器202的配置相反，模拟预编码器204的配置无法跨频域改变。

图3示意性地表示用于配置用于朝着Np个无线接收机发送帧的无线发送机TX 110的算法。

在步骤S301中，无线发送机TX 110检测必须要朝着Ktot个无线接收机中的至少一个发送的数据。所述数据必须被包括在帧中。该帧必须在多个时间和频率资源(在基于3GPPLTE的系统中通常称为物理资源块(PRB))上发送。例如，各个时间和频率资源包含给定时隙中横跨7个邻接OFDM符号的12个邻接子载波，并且20MHz宽带包含频域中的100个PRB。本文中认为，一个帧在无线发送机TX 110必须适当选择的M个时间和频率资源上发送，如下所述。结果，认为向Np个不同无线接收机寻址的数据可在各个时间和频率资源上空间复用，并且在两个不同的时间和频率资源上服务的无线接收机可能不同。

在步骤S302中，无线发送机TX 110检查与先前帧传输相比接收条件是否已改变。换言之，无线发送机TX 110检查传输系统的无线接收机中的至少一个的情况是否已改变。当本文中为了确定可应用于发送帧(即，必须在这当中进行选择)的并发波束的候选组合而考虑的长期统计数据自最后帧传输以来已改变时，可以说至少一个无线接收机的情况已改变。在另一情况下，当无线发送机TX 110不再有足够的数据发送给它(低于预定义的阈值)时，或者当无线发送机TX 110已接收到要发送给它的新数据，而先前没有足够的数据发送给它(高于预定义的阈值)时，可以说至少一个无线接收机的情况已改变。下文中参照图4详述用于确定与所述先前帧传输相比接收条件是否已改变的特定实施方式。在特定实施方式中，无线发送机TX 110能够确定在传输系统中在Ktot个无线接收机当中哪些无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K是活跃的(传输系统中活跃的无线接收机的改变可被视为接收条件的改变)。

当接收条件已改变时，执行步骤S303；否则执行步骤S304。

在步骤S303中，无线发送机TX 110确定可应用于发送帧的并发波束的新候选组合。由离线MU-MIMO公平调度器使用与要服务的无线接收机关联的长期统计数据来获得并发波束的候选组合，以考虑无线接收机之间的公平性约束。这表示第一配置阶段。

长期统计数据代表从无线发送机TX 110到K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K的无线传输随时间的统计性能。具体地，长期统计数据是SINR和协方差矩阵，其来源于在无线发送机TX 110所执行的传输期间K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K随时间进行的观测。此方法允许选择并发波束的预定义可能组合的子集，该子集实际上符合活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K统计上所经历的传输信道情况。然而，这没有准确地考虑数字预编码器202(当存在时)的信道实现和能力以减轻接收机间干扰。这在由在线MU-MIMO公平调度器实现的第二配置阶段中执行，如下所述。

必须注意的是，传输信道针对衰落实现越稳定，传输系统有效性能越接近长期统计数据所预测的性能。毫米波段和大型天线MIMO方法的组合提供了对衰落实现的非常好的稳定性(归功于窄并发波束和多个天线)。下文中参照图5和图6详述从长期统计数据确定并发波束的适当候选组合的特定实施方式。然后，执行步骤S305。

在步骤S304中，无线发送机TX 110重用用于所述先前帧传输的并发波束的候选组合，因为接收条件保持基本上相同，并且没有观测到对长期统计数据的影响。然后，执行步骤S305。

在步骤S305中，无线发送机TX 110获得CSIT(发送机处的信道状态信息)相关数据。CSIT相关数据从活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K反馈给发送机TX 110的CSI(信道状态信息)推导。CSIT相关数据提供了无线发送机TX 110与要服务的Np个无线接收机之间的实际传输信道的表示。从无线接收机所反馈的CSI构建CSIT相关数据在现有技术中得以广泛解决。下文中参照图9详述收集CSI的特定实施方式。

在步骤S306中，无线发送机TX 110根据在步骤S305中获得的CSIT相关数据并且根据来源于步骤S303或S304的并发波束的候选组合来执行调度。无线发送机TX 110可针对要用于发送帧的各个时间和频率资源计算并发波束的所述候选组合中的每一个的多用户调度度量值，然后选择要实际应用于所述时间和频率资源的并发波束的候选组合以及一组寻址的无线接收机和可选地数字预编码器配置，以优化多用户调度度量。为此，无线发送机TX110实现在线MU-MIMO公平调度器。下文中参照图7和图8详述执行足够调度的特定实施方式。

在步骤S307中，无线发送机TX 110根据并发波束的组合、一组目标无线接收机以及可选地数字预编码器配置(来源于在步骤S306中执行的调度)构建帧并在被标识为用于发送帧的时间和频率资源上发送所构建的帧。

必须注意的是，在与实际要传送的数据量相比有更多时间和频率资源可用于发送帧的情况下，可引入冗余以填充所述时间和频率资源。

图4示意性地表示在特定实施方式中用于决定是否必须更新并发波束的候选组合以用于朝着Np个无线接收机发送帧的算法。

在步骤S401中，无线发送机TX 110确定传输系统中存在哪些无线接收机。实际上，无线接收机可能已打开或关闭，或者可能已经历朝着另一小区的切换。

在步骤S402中，无线发送机TX 110检查与先前帧传输相比存在于传输系统中的无线接收机是否存在改变。当传输系统中的无线接收机与先前相同时，执行步骤S403；否则，执行步骤S407。

在步骤S403中，无线发送机TX 110确定要发送的帧与Ktot个无线接收机当中的哪K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K有关。在特定实施方式中，监测各个无线接收机的活动性。当无线接收机的活动性低于预定义阈值时，无线发送机TX 110可认为所述无线接收机与要发送的帧无关。例如，这种活动性监测通过数据缓冲器填充率监测来实现。无线发送机TX 110中的至少一个数据缓冲器与各个无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot 123关联(例如，在应用层和/或传输层)。当这种数据缓冲器的填充率低于预定义阈值时，无线发送机TX 110认为与所述数据缓冲器关联的无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot 123与要发送的帧无关。因此，仅数据缓冲器填充率高于预定义阈值的无线接收机属于活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K的集合。在特定实施方式中，以与上述方法互补的方式，当与给定无线接收机关联的给定时间窗口(通常比帧持续时间长得多)上的平均数据吞吐量低于给定阈值时，所述无线接收机被视为非活跃的。

在步骤S404中，无线发送机TX 110检查与所述先前帧传输相比与要发送的帧有关的K个活跃无线接收机是否存在改变。当与要发送的帧有关的K个活跃无线接收机与先前相同时，执行步骤S405；否则，执行步骤S407。

在步骤S405中，无线发送机TX 110确定与发生所述先前帧传输时已经存在于传输系统中的K个活跃无线接收机中的每一个有关的长期统计数据自所述先前帧传输以来是否已改变。如已经提及的，长期统计数据是SINR和协方差矩阵，来源于在无线发送机TX 110所执行的传输期间活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K随时间进行的观测。这些长期统计数据是从活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K所观测的噪声功率以及活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K从无线发送机TX 110和任何其它干扰发送机(例如另一基站)观测的平均宽带功率计算的。

在步骤S406中，无线发送机TX 110检查长期统计数据是否已改变。当长期统计数据已改变时，执行步骤S407；否则，执行步骤S408。

在步骤S407中，无线发送机TX 110认为与所述先前帧传输相比接收条件已改变，因此应该重新处理并发波束的候选组合。

在步骤S408中，无线发送机TX 110认为与所述先前帧传输相比接收条件未改变，因此可重用并发波束的先前候选组合。

图5示意性地表示用于确定可应用于朝着Np个无线接收机发送帧的并发波束的候选组合的算法。

在这一点，认为无线发送机TX 110已标识出传输系统中对于所讨论的帧传输应该活跃的K个无线接收机。活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K从1至K编索引。图5的算法的目标是选择从可并发地使用(即，组合)并存储在无线发送机TX 110的码本CB中的Nb＝Na个候选预定义波束配置构建的并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)。存储在码本CB中的各个候选预定义波束配置对应于模拟预编码器204的特定相位图案配置。然后，所选择的并发波束的Nc个候选组合进一步用作在调度过程中(在第一配置阶段中或第二配置阶段中)对无线接收机进行适当分组的基础，如下所述。

MU-MIMO传输的一个主要挑战涉及组创建，即，决定在相同时间和频率资源上哪些无线接收机应该被分组在一起。实际上，根据公平性约束动态地构建组通常需要太大的调度处理复杂度。由于可选择用于各个帧传输的并发波束的各种可能组合所提供的附加自由度，复杂度进一步增加。因此，提出了以符合公平性约束的方式使用上述长期统计数据半静态地选择并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)。

在步骤S501中，无线发送机TX 110执行初始化。初始化包括将默认值指派给用于确定并发波束的足够候选组合的临时参数。具体地，索引Cidx被设定为“1”，理论平均速率参数Rav1(j)被设定为“0”，其中，j是索引，使得0<j<K+1。另选地，理论平均速率参数Rav1(j)利用与索引j所标识的活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K至今实现的理论平均速率对应的值，或者利用与索引j所标识的活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K至今实现的有效总或平均速率对应的值来初始化(参见下文中的参数Rav2(j))。

在步骤S502中，无线发送机TX 110针对传输系统中活跃的K个无线接收机中的每一个并且针对存储在码本CB中的Nb个候选波束配置中的每一个获得长期统计度量值。无线发送机TX 110因此获得与经由可并发地使用的所述Nb个候选波束配置中的每一个从无线发送机TX 110到所述K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K中的每一个的传输关联的长期传输性能度量的值。

长期统计度量例如是基于从通过所讨论的候选波束配置接收的有用信号功率以及从任何潜在干扰发送机(例如，邻近基站)接收的平均干扰功率计算的长期SINR以及噪声级别的香农容量log₂(1+SINR)。这些功率值由所讨论的无线接收机计算并且周期性地反馈给无线发送机TX 110。这种反馈所需的数据速率对从所讨论的无线接收机的传输性能没有显著影响，因为反馈的周期性通常较大并且对应反馈数据量相当低。这种长期统计度量忽略了小区内干扰，即，其它无线接收机可能使用可生成干扰的波束配置的事实。可通过在由在线MU-MIMO公平调度器实现的第二配置阶段期间适当地配置数字预编码器202来管理小区内干扰。然而，长期统计度量可考虑由所讨论的无线接收机测量并反馈给无线发送机TX110的长期小区内干扰。然后可将这种长期小区内干扰与小区间干扰相加以便改进SINR值。

在变体中，例如从提供系统速率与长期SINR的关联的查找表(LUT)提取长期统计度量值。从包括诸如QAM方案的多种调制方案和纠错码率的不同传输模式预先计算这种查找表。

在步骤S503中，无线发送机TX 110保留优化离线MU-MIMO公平调度器的效用函数(称为品质因数)的并发波束组合作为并发波束的候选组合。离线MU-MIMO公平调度器的效用函数旨在预先考虑在第二配置阶段期间在在线MU-MIMO公平调度器的效用函数的范围内打算应用的公平性标准。离线MU-MIMO公平调度器的效用函数和在线MU-MIMO公平调度器的效用函数的区别在于，离线MU-MIMO公平调度器的效用函数使用长期统计度量值来预期潜在调度结果，而在线MU-MIMO公平调度器的效用函数使用有效信道条件来决定实际要应用的调度。

离线MU-MIMO公平调度器优化例如α-公平标准，这得到以下效用函数，其中，已预先为各个无线接收机保留了显示出最佳长期统计度量值的Np个波束配置：

其中，α是公平性系数，使得-∞<α<+∞，其中，UEBC(P(p,Cidx),U(p,Cidx))表示由P(p,Cidx)标识的波束配置和由U(p,Cidx)标识的无线接收机的长期统计度量值。表述P(p,Cidx)应被理解为由形成由索引Cidx的值表示的并发波束组合的并发波束之间的相对索引p的值表示的波束配置的(绝对)标识符。另外，表述U(p,Cidx)应被理解为与由形成由索引Cidx的值表示的并发波束组合的并发波束之间的相对索引p的值表示的波束配置关联的无线接收机的(绝对)标识符。

应该注意的是，平均速率参数Rav1(j)被称为“理论的”，因为离线MU-MIMO公平调度器基于长期统计度量值而非基于有效CSI数据来对估计进行操作。

优化结果提供了与所述K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K当中的Np个无线接收机关联的并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)，其提供了效用函数的Nc个最佳值(即，当依赖于上述效用函数时，最高值)，以及优化效用函数的Np个对应并发波束配置。

为了明确地标识用于构建已由从1至Nc的索引Cidx的值索引的并发波束的各个组合的波束配置，无线发送机TX 110需要在存储在码本CB中的Nb个波束配置当中检索波束配置标识符值(绝对值)。实际上，索引p仅以相对方式标识波束配置。因此，无线发送机TX 110为并发波束的各个候选组合C(1)、…、C(Nc)从在并发波束的所述组合中并发地使用的Np个中检索在各个端口p处使用的有效波束配置B(p,Cidx)。表述B(p,Cidx)应被理解为存储在码本CB中的Nb个波束配置当中由形成由索引Cidx的值表示的并发波束组合的并发波束之间的相对索引p的值表示的波束配置的(绝对)标识符。因此，B(p,Cidx)定义如下：

B(p,Cidx)＝UEBI(P(p,Cidx),U(p,Cidx))

其中，UEBI是索引映射函数，使得UEBI(P(p,Cidx),U(p,Cidx))表示存储在与无线接收机U(p,Cidx)关联的波束配置P(p,Cidx)的码本CB中的Nb个波束配置之间的有效波束索引(绝对索引)。

在第一方法中，通过随机地选择成对的无线接收机和波束配置并且保留提供效用函数的最佳结果的Np个来执行优化。

在第二方法中，通过执行下文中参照图6描述的算法来执行优化。

在图5的算法结束时，无线发送机TX 110结束第一配置阶段。无线发送机TX 110因此已选择了并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)，其可用于在第二配置阶段中执行有效调度以及至少一个帧的对应传输。顺便应该注意的是，候选组合C(1)、…、C(Nc)因此由如上定义的绝对标识符B(p,Cidx)的相应不同集合组成。

在第一实施方式中，由离线MU-MIMO公平调度器在第一配置阶段期间定义并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)中的每一个应针对的Np个无线接收机。在第二实施方式中，由在线MU-MIMO公平调度器在第二配置阶段期间定义并发波束的Nc个候选组合C(1)、…、C(Nc)中的任一个实际寻址的Np个无线接收机。下文中参照图7和图8提供更多细节。

图6示意性地表示在特定实施方式中用于确定可应用以朝着多个无线接收机发送帧的并发波束的候选组合的算法。更具体地，图6的算法提供步骤S502和S503的示例性详细实施方式。因此认为，在图6的算法开始时，已预先执行初始化步骤S501。

在步骤S601中，无线发送机TX 110针对K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K当中的各个无线接收机按长期统计度量值的性能降序对Nb个波束配置排序。

在步骤S602中，无线发送机TX 110针对K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K当中的各个无线接收机保留在步骤S601中排序的前Np个波束配置。实际上这里每无线接收机不需要考虑超过Np个波束配置，因为Np表示可并发地使用的波束数量，这意味着在最差情况下，任何无线接收机均应与其第Np最差波束(码本CB中描述的所有可能并发波束当中)关联。此时，无线发送机TX 110构建索引映射函数UEBI。

在步骤S603中，无线发送机TX 110检查索引Cidx的值是否大于Nc。需要提醒的是，索引Cidx已在步骤S501中被初始化为“1”。如果索引Cidx的值大于Nc，则执行步骤S604；否则，执行步骤S605。

在步骤S604中，无线发送机TX 110针对已由从1至Nc的索引Cidx的值索引的并发波束的各个组合从在并发波束的所述组合中并发地使用的Np个中检索在各个端口p处使用的有效波束配置B(p,Cidx)。实际上，由于在步骤S602中仅为各个无线接收机保留了前Np个波束配置，所以索引p以相对方式标识波束配置。因此，应以绝对方式(归功于上述索引映射函数UEBI())标识各个候选组合C(1)、…、C(Nc)的有效并发波束，以准确地定义并发波束的所述候选组合C(1)、…、C(Nc)并允许稍后在帧传输期间在模拟预编码器204上适当地配置。这结束了图6的算法。

在步骤S605中，无线发送机TX 110将索引p设定为“1”。

在步骤S606中，无线发送机TX 110将长期统计度量值存储在临时参数m′中。具体地，无线发送机TX 110定义临时参数m′的值m′(i,j)，使得

m′(i,j)＝UEBC(i,j)，

其中索引i在范围[1；Np]内，索引j在范围[1；K]内。

在步骤S607中，无线发送机TX 110检查索引p是否大于Np。如果索引p大于Np，则执行步骤S608；否则，执行步骤S609。

在步骤S608中，索引Cidx增加一个单位。换言之，无线发送机TX 110移动以确定并发波束的另一候选组合。然后，重复步骤S603。

在步骤S609中，无线发送机TX 110选择使表达式m’(i’,j’)/Rav1(j’)^α最大化的索引对(i’,j’)，并将它们存储为U(p,Cidx)＝j’和P(p,Cidx)＝i’。换言之，无线发送机TX110存储针对索引p和索引Cidx的当前值使离线调度器的基于平均速率的α-公平效用函数最大化的波束配置。

在步骤S610中，无线发送机TX 110根据步骤S609的结果来更新平均数据速率Rav1(j’)。换言之，无线发送机TX 110将m’(i’,j’)添加到Rav1(j’)的内容并将结果存储在Rav1(j’)中。

在步骤S611中，无线发送机TX 110针对步骤S609中选择的索引对(i’,j’)重置(设定为空值)临时参数m’(i’,j’)。因此有关波束配置无法再次属于相同无线接收机。

在特定实施方式中，相同波束配置无法同时使用两次。因此，在步骤S611中，无线发送机TX 110进一步寻找所有索引对(i”,j”)，使得UEBI(i”,j”)＝UEBI(i’,j’)并且重置(设定为空值)临时参数m’(i”,j”)。

在另一特定实施方式中，可分配给各个无线接收机的波束配置的数量有上限。上限例如等于所述无线接收机的接收天线的数量。在这种情况下，无线发送机TX 110确保与任何无线接收机关联的波束配置的数量不超过所述无线接收机的这种预定义上限。当达到所述上限时，无线发送机TX 110重置所述无线接收机的临时参数m’，以使得不在定义的候选组合C(Cidx)中为所述无线接收机选择另外的波束配置。

在步骤S612中，无线发送机TX 110使索引p增加一个单位。换言之，无线发送机TX110移动以确定另一波束配置，其将被添加到由索引Cidx的值标识的候选组合的中途定义。然后，重复步骤S607。

图7示意性地表示在第一调度特定实施方式中用于执行调度并朝着有关的多个无线接收机发送帧的算法。

在步骤S701中，无线发送机TX 110检测到必须发送帧。该帧应由在线调度器处理。

在步骤S702中，无线发送机TX 110将索引Cidx设定为“1”。

在步骤S703中，无线发送机TX 110检查索引Cidx是否大于Nc。当索引Cidx大于Nc时，执行步骤S715；否则，执行步骤S704。

在步骤S704中，无线发送机TX 110将索引p设定为“1”。

在步骤S705中，无线发送机TX 110检查索引p是否大于Np。当索引p大于Np时，执行步骤S706；否则，执行步骤S711。

在步骤S706中，无线发送机TX 110将索引m设定为“1”。索引m用于标识要用于发送帧的M个时间和频率资源当中的任何时间和频率资源。

在步骤S707中，无线发送机TX 110检查索引m的值是否大于M。当索引m大于M时，执行步骤S708；否则，执行步骤S709。

在步骤S708中，无线发送机TX 110使索引p增加一个单位。换言之，无线发送机TX110选择并发波束的候选组合C(Cidx)的下一波束配置。然后，重复步骤S705。

在步骤S709中，无线发送机TX 110通过选择与B(p,Cidx)所标识的波束配置关联的信道来针对索引m所标识的资源计算来源于CSIT相关数据的U(p,Cidx)所标识的无线接收机的有用信道Hu(p,m)。此外，无线发送机TX 110通过选择与B(1,Cidx)、...、B(p-1,Cidx)、B(p+1,Cidx)、…、B(Np,Cidx)所标识的波束配置(即，排除B(p,Cidx)所标识的波束配置)关联的信道来计算来源于CSIT相关数据的U(p,Cidx)所标识的无线接收机的干扰信道Hi(p,m)。

在步骤S710中，无线发送机TX 110使索引m增加一个单位。换言之，无线发送机TX110考虑要用于发送帧的M个时间和频率资源当中的另一时间和频率资源。然后，重复步骤S707。

在步骤S711中，可选地，无线发送机TX 110从针对并发波束的候选组合C(Cidx)经由步骤S709的连续迭代计算的有用信道Hu(p,m)和干扰信道Hi(p,m)计算数字预编码器202的M个配置(针对要用于发送帧的M个时间和频率资源中的每一个，一个配置)。

在步骤S712中，无线发送机TX 110根据有用信道Hu(p,m)并且可选地根据步骤S711中计算的预编码器配置来计算并存储在时间和频率资源m上对于帧所针对的Np个无线接收机中的每一个预期实现的瞬时速率r(p,Cidx,m)(这意味着瞬时速率的以下集合r(1,Cidx,m)、…、r(Np,Cidx,m))。因此，表述r(p,Cidx,m)在本文中是指使用并发波束的候选组合C(Cidx)对于索引p的值所标识的无线接收机经由M个时间和频率资源当中的时间和频率资源m预期实现的瞬时速率。针对M个时间和频率资源当中的各个时间和频率资源m执行该瞬时速率计算。

在步骤S713中，无线发送机TX 110计算并存储在线效用函数的值。例如，在线MU-MIMO公平调度器优化α-公平标准，这得到以下效用函数：

其中，Rav2(i)是对于由索引值i标识的无线接收机从所述总速率Rav2(i)的初始化或等效地从所述总速率Rav2(i)的最后重新初始化实现的有效总速率(或者在变体中，有效平均速率)。根据一个示例，当所讨论的无线接收机再次变得活跃时(在所述无线接收机不活跃或被认为如此的一段时间之后)，重置所述总速率Rav2(i)。根据另一示例，当所讨论的无线接收机在传输系统中被声明(因此成为传输系统的Ktot个无线接收机的一部分)时，所述总速率Rav2(i)被初始化。根据另一示例，周期性地重置所述总速率Rav2(i)，以定期刷新所述总速率Rav2(i)，因此去除潜在计算误差。

在步骤S714中，无线发送机TX 110使索引Cidx增加一个单位。换言之，无线发送机TX 110在来源于由离线MU-MIMO公平调度器实现的第一配置阶段的并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)当中选择并发波束的另一组合。然后，重复步骤S703。

在步骤S715中，无线发送机TX 110执行调度以优化在线效用函数。无线发送机TX110根据在线效用函数保留候选组合C(1)、…、C(Nc)当中显示出最佳性能的并发波束的候选组合。

在步骤S716中，无线发送机TX 110根据在步骤S715中作出的调度决定来更新速率Rav2(i)。无线发送机TX 110检索在所讨论的帧中针对其发送数据的无线接收机U(p,Cidx)，并根据所作出的调度决定来更新其相应速率Rav2。其它无线接收机不由所讨论的帧服务，无线发送机TX 110根据(考虑到对于所讨论的帧，非服务的无线接收机的瞬时速率为空)更新其相应速率Rav2。

在步骤S717中，无线发送机TX 110根据来源于步骤S715的波束配置的组合来配置自己，并相应地在M个时间和频率资源上发送帧。

鉴于图7的算法，由于由B(1,Cidx),..,B(Np,Cidx)标识的波束配置以及由U(1,Cidx),..,U(Np,Cidx)标识的无线接收机为宽带，所以为整个频带选择同一组无线接收机。因此，在线MU-MIMO公平调度器仅在时域中工作，这限制了调度过程的灵活性。另一方法不考虑在由离线MU-MIMO公平调度器实现的第一配置阶段结束时提出的一组无线接收机。下文中参照图8详述这一方面。

图8示意性地表示在第二调度特定实施方式中用于执行调度并朝着有关的多个无线接收机发送帧的算法。

在步骤S801中，无线发送机TX 110检测到必须发送帧。该帧应由在线调度器处理。

在步骤S802中，无线发送机TX 110将索引Cidx设定为“1”。

在步骤S803中，无线发送机TX 110检查索引Cidx是否大于Nc。当索引Cidx大于Nc时，执行步骤S813；否则，执行步骤S804。

在步骤S804中，无线发送机TX 110将索引p设定为“1”。

在步骤S805中，无线发送机TX 110检查索引p是否大于Np。当索引p大于Np时，执行步骤S806；否则，执行步骤S811。

在步骤S806中，无线发送机TX 110将索引m设定为“1”。索引m用于标识要用于发送帧的M个时间和频率资源当中的任何时间和频率资源。

在步骤S807中，无线发送机TX 110检查索引m的值是否大于M。当索引m大于M时，执行步骤S808；否则，执行步骤S809。

在步骤S808中，无线发送机TX 110使索引p增加一个单位。换言之，无线发送机TX110选择并发波束的候选组合C(Cidx)的下一波束配置。然后，重复步骤S805。

在步骤S809中，无线发送机TX 110分别计算K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K的有用信道Hu(p,m,1)、…Hu(p,m,K)。通过选择与B(p,Cidx)所标识的波束配置关联的信道，所述有用信道来源于由索引m标识的时间和频率资源的CSIT相关数据。此外，无线发送机TX 110计算K个活跃无线接收机的干扰信道Hi(p,m,1)、…、Hi(p,m,K)。通过选择与B(1,Cidx)、...、B(p-1,Cidx)、B(p+1,Cidx)、…、B(Np,Cidx)所标识的波束配置关联的信道，所述干扰信道也来源于CSIT相关数据。与步骤S709相比，在图8的算法的范围内波束配置与所针对的无线接收机之间的关联不固定(与图7的算法的范围相反)。这解释了这里为何针对K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K中的每一个确定有用信道Hu(p,m,1)、…Hu(p,m,K)和干扰信道Hi(p,m,1)、…、Hi(p,m,K)。

在步骤S810中，无线发送机TX 110使索引m增加一个单位。换言之，无线发送机TX110考虑要用于发送帧的M个时间和频率资源当中的另一时间和频率资源。然后，重复步骤S807。

在步骤S811中，无线发送机TX 110针对所选择的并发波束的候选组合C(Cidx)执行在线MU-MIMO调度估计。这里称为在线MU-MIMO调度“估计”，因为在步骤S811中没有作出MU-MIMO调度决定。实际上，在此步骤中，无线发送机TX 110仅针对所选择的并发波束的候选组合C(Cidx)执行优化。关于实际要用于发送所讨论的帧的候选组合C(1)、…、C(Nc)的决定稍后进行(参见下面的步骤S813)。因此换言之，可以认为无线发送机TX 110因此执行Cidx限制的在线MU-MIMO调度估计。

在线MU-MIMO调度估计以步骤S809中计算的有用信道Hu(p,m,1)、…Hu(p,m,K)和干扰信道Hi(p,m,1)、…、Hi(p,m,K)作为输入。在线MU-MIMO调度估计还以K个活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K中的每一个的速率Rav2(i)作为输入，其中，Rav2(i)是(如已经参照图7说明的)对于索引值i所标识的无线接收机从所述总速率Rav2(i)的初始化或等效地从所述总速率Rav2(i)的最后重新初始化实现的总速率(或者在变体中，平均速率)。根据一个示例，当所讨论的无线接收机再次变得活跃时(在所述无线接收机不活跃或被认为如此的一段时间之后)，重置所述总速率Rav2(i)。根据另一示例，当所讨论的无线接收机在传输系统中被声明(因此成为传输系统的Ktot个无线接收机的一部分)时，所述总速率Rav2(i)被初始化。根据另一示例，周期性地重置所述总速率Rav2(i)，以定期刷新所述总速率Rav2(i)，因此去除潜在计算误差。

在线MU-MIMO调度估计给出由U′(p,Cidx,1)、…、U′(p,Cidx,M)标识的M组Np个无线接收机的集合作为输出，其优化了在线效用函数。表述U'(p,Cidx,m)(m从1至M)应被理解为当在要用于发送所讨论的帧的M个时间和频率资源当中的时间和频率资源m上发送数据时与形成并发波束的组合C(Cidx)的并发波束之间的相对索引p的值所表示的波束配置关联的无线接收机的(绝对)标识符。

例如，在线MU-MIMO公平调度器优化α-公平标准，这得到以下效用函数：

其中表述r′(p,Cidx,m)因此在本文中是指对于具有波束配置B(p,Cidx)的U′(p,Cidx,m)所标识的无线接收机经由M个时间和频率资源当中的时间和频率资源m预期实现的瞬时速率。无线发送机TX 110考虑可由数字预编码器202(当存在时)实现的速率改进。

根据一个示例，通过经由要用于发送所讨论的帧的M个时间和频率资源中的每一个穷尽地测试映射到构成并发波束的候选组合C(Cidx)的Np个波束配置的无线接收机的所有可能集合来执行步骤S811。根据另一示例，使用映射到构成并发波束的候选组合C(Cidx)的Np个波束配置的无线接收机的所有可能集合的随机子集经由M个时间和频率资源中的每一个来执行步骤S811。根据另一示例，通过在来源于离线MU-MIMO调度器的成组无线接收机的集合上测试来执行步骤S811。

在特定实施方式中，通过一个时间和频率资源接一个时间和频率资源(即，通过时间和频率资源索引从1至M执行优化)定义哪些无线接收机要连同适当预编码器配置被分组在一起来执行步骤S811。例如，这可如文献“Simplified fair scheduling and antennaselection algorithms for multiuser MIMO orthogonal space-divisionmultiplexing downlink”(Shreeram Sigdel和Witold A Krzymien，IEEE Transactionson Vehicular Technology，第58卷，第3期，第1329-1344页，2009年3月)中所公开那样实现。

然后，无线发送机TX 110针对并发波束的所述候选组合C(Cidx)考虑在线MU-MIMO调度估计来将在线效用函数的优化的值连同所讨论的帧所针对的无线接收机U′(p,Cidx,m)的标识一起存储。如果在线MU-MIMO调度器最终保留并发波束的所述候选组合C(Cidx)，则无线发送机TX 110还存储对于所述无线接收机U′(p,Cidx,m)中的每一个将获得的瞬时速率r′(p,Cidx,m)(参见下面)。

在步骤S812中，无线发送机TX 110使索引Cidx增加一个单位。换言之，无线发送机TX 110在来源于由离线MU-MIMO公平调度器实现的第一配置阶段的并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)当中选择并发波束的另一组合。然后，重复步骤S803。

在步骤S813中，无线发送机TX 110执行调度以优化在线效用函数。无线发送机TX110根据在线效用函数保留显示出最佳性能的波束配置的候选组合C(1)、…、C(Nc)。

在步骤S814中，无线发送机TX 110根据步骤S813中作出的调度决定来更新速率Rav2(i)。对于从1至M的索引m的各个值，无线发送机TX 110检索在所讨论的帧中针对其发送数据的无线接收机U′(p,Cidx,m)，并根据所作出的调度决定来更新其相应速率Rav2。其它无线接收机不由所讨论的帧服务，无线发送机TX 110根据(考虑到对于所讨论的帧，非服务的无线接收机的瞬时速率为空)更新其相应速率Rav2。

在步骤S815中，无线发送机TX 110根据来源于步骤S813的波束配置的组合来配置自己，并且相应地在M个时间和频率资源上发送帧。

图9示意性地表示用于收集信道观测的算法。实际上，无线发送机TX 110需要知道各个无线接收机所观测到的MIMO信道，以构建CSIT相关数据。通常，由无线发送机TX 110发送导频信号，因此允许各个无线接收机估计MIMO信道特性。

在步骤S901中，无线发送机TX 110选择要用于朝着无线接收机发送导频信号的波束配置。

实际上，无线发送机TX 110并不需要知道所有MIMO信道。实际上，考虑并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)，存储在码本CB中的Nb个候选波束配置中的许多很有可能并不存在。实际上，对于无线接收机的给定空间分布，无线发送机TX 110的无线电覆盖区域中的给定波束配置所指向的一些地方没有活跃无线接收机ARX₁、ARX₂、…、ARX_K当中的活跃无线接收机。这涉及这种给定波束配置既不朝着活跃无线接收机生成有用信号也不生成干扰，因此没有必要知道对应MIMO信道。

因此，在第一选项中(与图7的算法一致)，并发波束的各个候选组合C(1)、…、C(Nc)由离线MU-MIMO调度器与并发波束的所述候选组合要针对的无线接收机关联来定义。在这种情况下，完全表征并发波束的各个候选组合C(1)、…、C(Nc)的所有可能MIMO信道。因此，仅需要针对在并发波束的所述候选组合C(1)、…、C(Nc)中使用的任何波束配置发送导频信号。这减少了所需导频信号的数量，从而改进了信道估计或降低了开销。因此由无线发送机TX 110仅在并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)所表征的MIMO信道上从对应无线接收机获得CSI反馈。

此外，并发波束的两个不同的候选组合C(1)、…、C(Nc)可能具有共同的波束配置，未必以相同无线接收机为目标，但是得到相同的MIMO信道。因此，在特定实施方式中为了进一步限制CSI反馈，无线发送机TX 110确定出现在并发波束的不同候选组合C(1)、…、C(Nc)中的波束配置的并集，并且请求无线接收机反馈与并集的所述波束配置有关的CSI数据。然后，无线发送机TX 110考虑并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)重组与所述波束配置有关的CSI数据，因此能够重构期望的MIMO信道表示。

在第二选项中(与图8的算法一致)，从离线MU-MIMO调度器的角度，并发波束的各个候选组合C(1)、…、C(Nc)由离线MU-MIMO调度器与并发波束的所述候选组合C(1)、…、C(Nc)可选地针对的无线接收机关联来定义。这意味着对无线接收机适当地分组可由在线MU-MIMO调度器查看。为此，并且可选地为了计算适当的数字预编码器配置，无线发送机TX110需要知道可使用的所有潜在MIMO信道。因此，对于在并发波束的候选组合C(1)、…、C(Nc)中使用的所有波束配置，无线发送机TX 110需要来自所有无线接收机的CSI报告。然后，无线发送机TX 110能够针对并发波束的各个候选组合C(1)、…、C(Nc)重构与无线接收机的任何关联相关联的所有MIMO信道。

在步骤S902中，无线发送机TX 110使用在步骤S901中选择的波束配置来发送导频信号。

在步骤S903中，无线发送机TX 110从关注的无线接收机接收CSI相关数据。

作为说明，无线发送机TX 110通过对因此从无线接收机接收的CSI相关数据外推来获得用于发送所讨论的帧的M个时间和频率资源当中的各个时间和频率资源m的CSI相关数据。

图10示意性地表示无线发送机TX 110的示例硬件架构。根据硬件架构的所示示例，无线发送机TX 110至少包括通过通信总线1010互连的以下组件：处理器、微处理器、微控制器或CPU(中央处理单元)1001；RAM(随机存取存储器)1002；ROM(只读存储器)1003；HDD(硬盘驱动器)或SD(安全数字)卡读取器1004，或者适于读取存储在非暂时性信息存储介质上的信息的任何其它装置；以及通信接口COM 1005。

通信接口COM 1005使得无线发送机TX 110能够向无线接收机RX₁ 121、RX₂122、…、RX_Ktot 123发送帧以及从无线接收机RX₁ 121、RX₂ 122、…、RX_Ktot 123接收反馈信息。通信接口COM 1005包括数字预编码器132、调制器134、模拟预编码器135和大型天线集合136。

CPU 1001能够执行从ROM 1003或经由SD卡读取器1004从诸如SD卡的外部存储器加载到RAM 1002中的指令。在无线发送机TX 110已通电之后，CPU 1001能够从RAM 1002读取指令并执行这些指令。指令形成使得CPU 1001执行下文中描述的算法的一些或所有步骤的一个计算机程序。

因此，将理解，本文所描述的算法的任何和所有步骤可通过由诸如PC(个人计算机)、DSP(数字信号处理器)或微控制器的可编程计算机器执行指令集或程序来以软件实现；或者通过诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的机器或专用芯片或芯片组以硬件实现。概括而言，无线发送机TX 110包括被配置用于实现本文所描述的相关步骤的处理电子电路。

Claims (11)

1.一种用于配置无线发送机的方法，该无线发送机包括大型发送天线结构、一组调制器以及将所述一组调制器所输出的调制模拟信号混合到所述大型发送天线结构的相应输入上的模拟预编码器，所述无线发送机还包括存储与所述模拟预编码器的特定相位图案配置对应的候选预定义波束配置的码本，所述无线发送机进行的帧传输使用存储在所述码本中的所述候选预定义波束配置当中的并发波束配置的组合在相应时间和频率资源上执行，以朝着无线接收机执行多用户多输入多输出MU-MIMO传输，所述方法由所述无线发送机实现，

其中，所述无线发送机还包括在线公平调度器，该在线公平调度器考虑朝着所述无线接收机的有效信道条件来确定并发波束的哪些组合要应用在所述时间和频率资源上以考虑所述无线接收机之间的公平性约束，其中，所述无线发送机通过根据由所述在线公平调度器确定的并发波束的组合配置所述模拟预编码器来在所述时间和频率资源上执行帧传输，

其特征在于，所述无线发送机还包括实现第一配置阶段的离线MU-MIMO公平调度器，在所述第一配置阶段中，所述离线MU-MIMO公平调度器使用与从所述无线发送机朝着所述无线接收机的传输性能关联的长期统计数据并且考虑所述无线接收机之间的所述公平性约束来确定并发波束的候选组合，

并且其特征在于，所述在线公平调度器实现第二配置阶段，在所述第二配置阶段中，在线MU-MIMO公平调度器在所述第一配置阶段期间由所述离线MU-MIMO公平调度器确定的并发波束的所述候选组合当中选择要应用在所述时间和频率资源上的并发波束的组合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当与先前帧传输相比所述MU-MIMO传输的接收条件已改变时，所述无线发送机重新发起所述第一配置阶段。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，当面临以下条件中的至少一个时，与先前帧传输相比所述MU-MIMO传输的所述接收条件已改变：

-当自所述先前帧传输以来至少一个无线接收机的所述长期统计数据已改变时；

-当自所述先前帧传输以来所述无线发送机不再有足够的数据发送到至少一个无线接收机时；

-当所述无线发送机已接收到要发送到对于所述先前帧传输先前没有足够数据发送给它的至少一个无线接收机的新数据时；

-当自所述先前帧传输以来在所述无线发送机所属的传输系统的所有所述无线接收机当中活跃的所述无线接收机存在改变时；以及

-当自所述先前帧传输以来传输系统中的所述无线接收机的存在发生改变时。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，

-所述离线MU-MIMO公平调度器保留优化第一效用函数的并发波束的组合作为并发波束的候选组合；

-所述在线MU-MIMO公平调度器保留优化第二效用函数的并发波束的组合作为实际要用于在所述时间和频率资源上传输的并发波束的组合，

其中，所述第一效用函数和所述第二效用函数的区别在于，所述第一效用函数使用所述长期统计度量值来预期潜在调度结果，而所述第二效用函数使用朝着所述无线接收机的所述有效信道条件来决定实际要应用的调度。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，并发波束的所述候选组合中的每一个应针对的所述无线接收机由所述离线MU-MIMO公平调度器在所述第一配置阶段期间定义。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，并发波束的所述候选组合中的任一个实际针对的所述无线接收机由所述在线MU-MIMO公平调度器在所述第二配置阶段期间定义。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述无线发送机还包括放置在所述一组调制器的上游的数字预编码器，并且所述在线MU-MIMO公平调度器在所述第二配置阶段期间确定并进一步应用所述数字预编码器的配置，即，对于所述时间和频率资源中的每一个的所述数字预编码器的一个配置。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述无线发送机确定出现在并发波束的候选组合中的所述波束配置的并集，并且请求所述无线接收机反馈与所述并集的所述波束配置有关的信道状态信息数据以确定朝着所述无线接收机的所述有效信道条件。

9.一种包括程序代码指令的计算机程序产品，所述程序代码指令能够被加载在可编程装置中，以在所述程序代码指令由所述可编程装置运行时实现根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。

10.一种存储计算机程序的非暂时性信息存储介质，该计算机程序包括程序代码指令，所述程序代码指令能够被加载在可编程装置中，以在所述程序代码指令由所述可编程装置运行时实现根据权利要求1至8中的任一项所述的方法。

11.一种无线发送机，该无线发送机包括大型发送天线结构、一组调制器以及将所述一组调制器所输出的调制模拟信号混合到所述大型发送天线结构的相应输入上的模拟预编码器，所述无线发送机还包括存储与所述模拟预编码器的特定相位图案配置对应的候选预定义波束配置的码本，所述无线发送机进行的帧传输使用存储在所述码本中的所述候选预定义波束配置当中的并发波束配置的组合在相应时间和频率资源上执行，以朝着无线接收机执行多用户多输入多输出MU-MIMO传输，

其中，所述无线发送机还包括在线公平调度器，该在线公平调度器考虑朝着所述无线接收机的有效信道条件确定并发波束的哪些组合要应用在所述时间和频率资源上以考虑所述无线接收机之间的公平性约束，其中，所述无线发送机还包括用于通过根据由所述在线公平调度器确定的并发波束的组合配置所述模拟预编码器来在所述时间和频率资源上执行帧传输的装置，

其特征在于，所述无线发送机还包括实现第一配置阶段的离线MU-MIMO公平调度器，在所述第一配置阶段中，所述离线MU-MIMO公平调度器被配置为使用与从所述无线发送机朝着所述无线接收机的传输性能关联的长期统计数据并且考虑所述无线接收机之间的所述公平性约束来确定并发波束的候选组合，

并且其特征在于，所述在线公平调度器实现第二配置阶段，在所述第二配置阶段中，在线MU-MIMO公平调度器被配置为在所述第一配置阶段期间由所述离线MU-MIMO公平调度器确定的并发波束的所述候选组合当中选择要应用在所述时间和频率资源上的并发波束的组合。

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