TW545074B - Method and apparatus for allocating downlink resources in a multiple-input multiple-output (MIMO) communication system - Google Patents

Description

545074 .A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明範疇 本發明大致有關於資料通訊，且尤其有關於在多重輸入 多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統中調節下鏈資源的方法。 背景說明 無線通訊系統已廣泛用以提供各種通訊（如語音，資料等） 供一些，使用者使用，這些系統是根據分碼多重近接 (CDMA)，分時多重近接（TDMA)，分頻多重近接（FDMA)， 或是一些其他多重近接方法。 多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統使用多重（Ντ個）發射 天線及多重（NR個）接收天線以傳送多重獨立資料串，在一 共同ΜΙΜΟ系統實例中，在任何已知時間傳送資料串到單 一終端，惟，多重近接通訊系統其具有含多重天線的基地 台也同時與一些終端通訊。在此基地台同時與一些終端通 訊，在此例中，基地台使用一些天線而且各終端使用>^個 天線以接收至少一多重資料串。 多重天線基地台與單一多重天線終端間的通訊稱為 ΜΙΜΟ頻道，由Ντ個發射及NR個接收天線形成的ΜΙΜΟ頻道 可分成Nc個獨立頻道，而NCS min{NT，NR}，Nc個獨立頻道 的每一者也稱為ΜΙΜΟ頻道的空間次頻道且對應一維度。 若使用由多重發射及接收天線產生的額外維度，則ΜΙΜΟ 系統能提供改良的性能（如增加傳送容量）。 基地台與終端間的各ΜΙΜΟ頻道通常有不同的鏈特徵， 且與不同的發射容量結合，所以各終端可利用的空間次頻 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（2 ) 道具有不同的有效容量。若能有效的調節Nc個可利用的空 間次頻道則可迅速的使用可利用的下鏈資源（如高處理 量），以便在這些次頻道上將資料傳送到ΜΙΜΟ系統中的一 組適當終端。 因此需要在ΜΙΜΟ系統中調節下鏈資源以提供改良的系 統性能。 發明總結 本發明的特徵是提供方法以增加無線通訊系統的下鏈 性能，在一特徵，使用數個不同操作模式將資料從一基地 台傳送到至少一終端。在一 ΜΙΜΟ模式，調節所有可利用 之下鏈資料串至單一終端其使用多重天線（ΜΙΜΟ終端）。在 N-SIMO模式，調節單一資料串給數個不同終端之每一者， 而各終端使用多重天線（即SIMO終端）。而且在混合模式， 調節下鏈資源給SIMO與ΜΙΜΟ終端之組合，且同時支援這 二類終端。藉由同時傳送資料到多重SIMO終端，至少一 ΜΙΜΟ終端，或是其組合，即可增加系統之傳送容量。 在另一特徵，提供排程方案以提供資料傳送至動作終 端。一排程器根據各種因素（如終端請求的服務）而選擇最 佳操作模式來使用。此外，排程器藉由選擇一組特別終端 以同時傳送資料及指派可利用發射天線到選擇終端而能執 行一額外最佳化位準，以便執行高系統性能及其他要求。 提供數個排程方案及天線指派方案如以下所述。 本發明的特定實例提供一種在無線通訊系統中排程下鏈 資料傳送至數個終端之方法，根據該方法，形成數組終端 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 545074 五、發明説明（3 用於可能之資料傳送，而各組包括至少—終端之唯一组人 且對應待評估之前提，各前提更形成至少_子前提，而: 子前提將數個發射天線之特定指派對應至前提中之至少一 終端》接著評估各前提之性能，且根據其性能而選擇二評 估子前提。接著排程選擇子前财之終端用於資料傳送， 著從指派給終端之至少一發射天線傳送資料到各排程 使用各發射天線以傳送一獨立資料串，為了達成高性 能:可根據選擇的方案(如根據天線之信雜加上干擾比㈣ 估計）而編碼及調變各資料串以傳送資料串。 根據各種測量及因素而將期望資料傳送之終端(即動作 終端）排定優先順序，接著使用動作終端之優先順序以選擇 那一（或些）終端要考慮作排程及/或指派可利用發 選擇之終端。 θ … 本發明更提供方法，系統及裝置以執行本發明的各種特 徵，實例及功能詳如以下所述。 以下詳細說明再配合附圖即可更明了本發明的特徵，本 質及優點，*中相同數字表示相同元件，其中 圖疋.多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統的圖形，該系 、·’先〃又计成可操作以執行本發明的各特徵及實例； 圖2的流程圖是根據本發明的實例而排程終端作資料傳 送； 圖3的流程圖是根據本發明的實例而使用極大極大 545074 A7 B7 五、發明説明（4 ) (MAX-MAX)標準而指派發射天線為接收天線； 圖4是根據本發明的優先排程方案的流程圖，以便考慮 一組含至少一最高優先終端作排程； 圖5是ΜΙΜΟ系統中基地台及數個終端的方塊圖； 圖6是基地台終端的發射部分實例的方塊圖，其能根據 可利用的CSI而處理資料以傳送到終端； 圖7是終端接收部分實例的方塊圖； 圖8Α及8Β分別是基地台中接收（RX)MIMO/資料處理器的 頻道ΜΙΜΟ/資料處理器及介面去除器實例的方塊圖；及 圖9顯示ΜΙΜΟ通訊系統的平均處理量，該系統在各終端 有4個發射天線（即Ντ=4)及4個接收天線（即NR=4)用於2個不 同操作模式。 詳細說明 圖1是多重輸入多重輸出（ΜΙΜΟ)通訊系統100的圖形，該 系統設計成可操作以執行本發明的各特徵及實例。ΜΙΜΟ 系統100使用多重（Ντ個）發射天線及多重（>^個）接收天線以 傳送資料，有效的形成ΜΙΜΟ系統100用於多重近接通訊系 統其具有基地台（BS)104以同時與數個終端（Τ) 106通訊。在 此例中，基地台104使用多重天線且表示從基地台到終端用 於下鏈傳送的多重輸入（MI)。 含至少一通訊終端106的一組共同表示下鏈傳送的多重 輸出（MO)，在本發明中，通訊終端是指從基地台接收使用 者特定資料，而動作終端是指想在即將或未來傳送間距傳 送資料者，動作終端包括同時通訊的終端。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 545074 A7 B7 五 、發明説明（5 ) 可以將ΜΙΜΟ系統100設計成執行CDMA，TDMA，FDMA及 其他多重近接方案的任何數目標準及設計。CDMA標準包 括IS-95，cdma2000及W-CDMA標準，而TDMA標準包括全球 行動通訊系統（GSM)標準，這些標準是習知且在此併供參 考。 操作ΜΙΜΟ系統100以經由數個發射頻道而傳送資料，各 終端106經由ΜΙΜΟ頻道而與基地台104通訊。可以將一 ΜΙΜΟ頻道分成Nc個獨立頻道，而Nc S min{NT，NR}，Nc個獨 立頻道的每一者也稱為ΜΙΜΟ頻道的空間次頻道。對於未 利用正交分頻調變（OFDM)的ΜΙΜΟ系統，通常僅有一個頻 率次頻道而各空間次頻道稱為發射頻道，對於利用OFDM 的ΜΙΜΟ系統，各頻率次頻道的各空間次頻道稱為發射頻 道。 在圖1的例子中，基地台104經由基地台的多重天線及各 終端的多重天線而同時與終端106a至106d(如實線所示）通 訊。終端106e至106h從基地台104接收導引參考及其他信號 資訊（如虛線所示），但是未從基地台接收使用者特定資料。 ΜΙΜΟ系統100中的各終端106使用NR個天線以接收至少 一資料串，通常各終端的天線數目等於或大於基地台傳送 的資料串數目’惟系統中的終端不是全部配有相等數目的 接收天線。 至於ΜΙΜΟ系統100，在NR個終端的每一者的天線數目一 般大於或等於在基地台的天線數目Ντ。在此例，下鏈時， 空間次頻道的數目受限於基地台的發射天線數目。使用各 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（6 ) 發射天線以傳送獨立的資料串，其根據空間次頻道支援的 方案而編碼及調變，該次頻道與基地台及選擇終端間的 ΜΙΜΟ頻道相關。 本發明的各特徵是增加無線通訊系統的性能，這些方法 可較佳的用以增加多重近接行動系統的下鏈容量。這些方 法也可與其他多重近接方法合併使用。 在一特徵中，使用數個不同操作模式之一而將資料從基 地台傳送到至少一終端。在一 ΜΙΜΟ模式，調節可利用的 下鏈資源給單一終端（即ΜΙΜΟ終端）。在N-SIMO模式，調節 下鏈資源給數個不同終端，而各終端解調變單一資料串（即 SIMO終端）。而且在混合模式，調節下鏈資源給SIMO與 ΜΙΜΟ終端的合併，而這二種終端可同時在相同頻道上支 援，該頻道是時槽，碼頻道，頻率次頻道等。藉由同時傳 送資料到多重SIMO終端，至少一 ΜΙΜΟ終端或其合併，即 可增加系統的傳送容量。 在另一特徵，提供排程方案以排定傳送資料到動作終 端，一排程器根據各項因素如終端請求的服務而選擇最佳 模式來使用。此外，排程器藉由選擇一組特別的終端而執 行額外層次的最佳化，以同時傳送資料及指派可利用的發 射天線給選擇終端，以達成高的系統性能及其他要求。數 個排程方案及天線指派詳如以下所述。 藉由ΜΙΜΟ，多重獨立資料_經由多重發射天線而從基 地台傳送到至少一排程終端，若傳播環境夠分散，則在終 端使用ΜΙΜΟ接收處理方法以迅速的利用ΜΙΜΟ頻道的空 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 545074 五、發明説明（ 間維度以增加傳送容量。當基地 訊時，即使用職0接收處理方法與多重終端通 使用相同的接收處理方法以處理Ντ個不：：親點來看， 終端（如單-職〇終端）使用或只 ^H是供該 終端）。 1口就足一（即SIM0 在圖卜終端隨機分布在基地台的涵蓋區域“戈 共同在一起。至於無線通訊系統，鏈特徵通常隨著時門= 二這是因為衰減及多重路徑等因素，在一特殊時Π ^的ΝΤ個發射天線陣列與用於單—終 ，間㈣道響應的特徵可以用矩陣Η表示，其元素由獨立 咼斯隨機變數組成如以下所示： 裝 〜丨Λ Vi Μ Μ 公式（1) 訂 其中Η是終端的頻道響應矩陣，而、是基地台的第丨個發射 天線與終端的第j個接收天線間的連接。 線 在公式（1) ’各終端的頻遒估計由具有NtXNr個元素的矩 陣表示，對應基地台的發射天線數目及終端的接收天線數 目。矩陣Η的各元素說明終端與基地台間各發射接收天線 對的響應。為了簡化，公式（1)根據平的衰減頻道模式而說 明頻道特徵（即整個系統頻寬的複數值）。在實際操作環境 中，頻道是頻率選擇的（即頻道響應因系統頻寬而變），且 使用更詳細的頻'道特徵（如矩陣Η的各元素包括一組值用於 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（8 ) 不同頻率次頻道或時間延遲）。 ΜΙΜΟ系統中的動作終端週期性的估計各發射接收天線 對的頻道響應，可藉由數個方式（如使用習知的導引及/或 資料決策導向方法）而利於頻道響應，頻道響應包括各發射 接收天線對的複值頻道響應估計，如上述公式（1)所述。由 頻道響應可了解各空間次頻道的傳送特徵的資訊，即在一 已知發射參數之下各次頻道上可支援那一資料率。處理由 頻道響應得知的資訊以產生各空間次頻道的後處理信雜加 上干擾比（SNR)估計（如以下所述），或是其他統計以允許發 射器選擇該空間次頻道的適當發射參數。通常導出基本統 計的此過程可減少使頻道特徵化所需的資料量。在任一例 中’此資訊表示頻道狀態資訊（CSI)向基地台報告的一種形 式。也可報告CSI的它種形式如以下所述。 從終端組收到的總合CSI可用以選擇含至少一終端的 最佳組以傳送資料，（2)指派可利用發射天線給該組中的選 擇終端，及（3)選擇適當編碼及調變方案用於各發射天線。 藉由可利用的CSI及藉由評估終端與天線指派的那一種特 =組合而設計各種排程方案以使下鏈性能最佳化，以提供 最佳的系統性能（如最高處理量）主題給任何系統限制及要 求藉由利用個別終端（即其頻道估計）的空間（也可能加上 頻率）標記，可增加平均下鏈處理量。 根據各項因素而排程終端作資料傳送，—組因素 :貝料率b在多重近接通訊系統中根據每—終端（即各終 • 11 - 545074

端）需要滿足部分（或所有）的遠此 、^ 坆些因素。另一組因素與系統 性能有關’它可精由平均的系統處理量率(或性能的一些其 他指示)而加以量化，這些不同因素詳如以下所述。 排程方案設計成在可利用的1^ t 」旧用的發射頻道上選擇最佳的終 端組以同時傳送資料，以使萃餘认 便糸統性能最佳，同時符合系統 限制及要求。&了簡化，以下說明的本發明各特徵用於盔 OFDM的Μ細㈣，其㈣立資料^基地台從各發射天 線傳送。在此例，基地台可從Ντ個發射天線同時傳送高達 ΝΤ個獨立資料串，#目的地是至少一終端，各配有心個接 收天線（即 NtXNrMIMO)，而 nr>nt。 為了簡化，在大部分以下敘述中，假設接收天線的數目 等於發射天線的數目（即nr=nt)，這不是必要條件，因為所 有的分析適用於NR 2 Ντ的例子。 下鏈上資料傳送的排程包括2部分：（1)選擇至少一组終 端作評估，及（2)指派可利用的發射天線給各選擇中的攸 端。考慮動作終端的所有或只是一子集作排程，而這些終 端可組合以形成至少一組（即前提）待評估。對於各前提， 根據數個天線指派方案的任一可指派可利用發射·天線給前 提中的終端。接著將最佳前提中的終端排程以便在次一間 距作資料傳送。選擇最佳終端組作資料傳送及指派發射天 線給選擇終端時的彈性使得排程器能藉由利用多重使用者 傳送環境而得到最佳性能。 為了決定一組終端的最佳傳送，提供SNR或一些其他充 分的統計用於各終端及各空間次頻道。若統計是SNR，則 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 545〇74 五、發明説明（10 ) 對於各終端其Μ-傳㈣距切評 此終端的後處理SNR的前提矩陣Γ表二 使傳迗資料，將 衣為· Γ： Yu riy Λ Zl,2 r2.2 Λ Μ M Μ y ^2.Νγ Λ ^N7,Nt 公式（2) 其中ru是從第i個發射天線#送到第鳩 後處理SNR(假設地）。 崎的貝科串的 在N-SIMO模式，前提矩陣Γ中的叫列 終端的ΝΤ個SNR向量，在此模式，前提矩陣厂丁== 予-終端的各傳送資料串的SNR。而且在混合模式 指定接收至少2個資料串的特別Mim〇終端，複製⑽：山的 SNR向量錢向量^在該終端μ數待 串= 的列中(即每-資料串有-列)。或者，在前提矩陣Γ = 列可用於各SIMO或ΜΙΜΟ終端，而排程器因而設計 記及評估這些不同種類的終端。 w 在待評估的组的各終端中，由終端的乂個接收天線接收 叫個（假設地）傳送資料串，且可使用空間或空間時間等化 以處理nr個收到信號以分離出Ντ個傳送資料串（如以下所 可估計後處理資料串的SNR(即等化後）而該SNR包括該 貝料串的後處理SNR。對於各終端，提供一组化個後處理 SNR給Ντ個資料串，其由該終端接收。 若在一終端使用連續等化及干擾去除（或連續去除）接收 處理方法以處理收到信號，則各傳送資料串在終端達成的 545074 A7 ________ B7 五、發明説明~~ 後處理SNR是依偵測到傳送資料串的順序而定（即解調變 及解碼）以恢復傳送的資料，如以下所述◊在此例，提供數 組SNR給各終端用於數個可能偵測順序。接著形成多重前 才疋矩陣且評估以決定那一種終端的特定組合及偵測順序可 提供最佳系統性能。 在任一例’各前提矩陣Γ包括的後處理Snr用於待評估 的一特足終端組（即前提），這些後處理SNR表示終端可達成 的SNR且用以評估前提。 圖2是根據本發明實例的流程2〇〇的流程圖以排程終端作 貝料傳运。為了明晰，先說明整個流程再接著說明流程中 一些步驟的細節。 開始時，設定使用的測量以選擇一組最佳終端來傳送（步 驟212) ’可使用各種性能測量以評估終端選擇，其中一部 分詳如以下所述。例如使用使系統處理量極大的性能測量。 接著從所有動作終端中選擇新的一組（含有至少一動作 終端）以考慮作排程（步驟2 14)。這組終端形成待評估的前 提。使用各種方法以限制考慮作排程的動作終端數目，其 接著減少待評估的前提數目，如以下所述。對於前提中的 各終端，在步驟216擷取SNR向量（如= ，γ2，』”.. 丫NT，j]。前提中所有終端的SNR向量形成前提矩陣Γ如公式 (2)所示。 對於Ντ個發射天線的各前提矩陣r及Ντ個終端，有叫個 1¾乘的發射天線指派及終端的可能組合（即NT!個子前 提）。因此’選擇特別（新）的天線/終端指派的組合作評估（步 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 545074 A7

派組合形成待評估的子前

若已評估一特別前提的所有子前提（步驟224),則判定是 否已考慮时的前提（㈣226)。若尚未考慮所有的前提， f程即回到步驟214,再選擇一個不同且未考慮的終端組作 汴估，對於各待考慮的前提則重覆步驟214到。 驟218) ’此特別的天線/終端指 提0 接著評估子前提且（如根據子前提的獄而）決定對應此 子前提的性能測量(如系統處理量)(步驟22〇)，接著使用此 性能測量以更新對應目前最佳子前提的性能測量（步帮 222)。明確地，若此子前提的性能測量優於目前最佳子前 提的，則此子前提成為新的最佳預提，且料對應此子 前提的性㈣量及其料端測量。性減纟D量將詳述 於後。 接著在步驟224判定是否已評估目前前提的所有子前 提，若尚未評估所有的子前提，職程回到步驟218，再選 擇一不同且未評估的天線/終端指派的組合作評估，對於各 待的子前提則重覆步驟218到224。 若已在步驟226考慮過所有的前提，則知道特定的終端組 其排程為在次一傳送間距傳送資料及其指派的發射天線。 使用對應此組終端及天線指派的後處理snr以選擇適當的 、扁碼及調變万案供待傳送到終端的資料串$。在步驟以 1 =將排程的傳送間距，天線指派，編碼及調變方案，其 他資訊，或是其任_組合傳制排程的終端（如經由控制頻 運）。或者，終端執行瞎的偵測及試著偵測所有的傳送資料 -15 - 本纸張尺度適用標準撕公着)

13 五、發明説明 串二判定。那些(若有)資料串是要供其使用。 Μ方案要求維持其他系統及終 傳送間距的平均資料盥次j，冰 彳1固 φ,. ^枓率，貝料傳运潛伏等），則更新這些測 • 。使用終端測量以評估個別終端的性能，詳如 下所述，通常在各傳送間距中執行排程。 對於-已知前提矩陣Γ，排程器評估發射天線及終 (即子前.提）的各種組合以剌佘 f 、且口以判疋排私的指派，可使用各種指

2万案以餘㈣㈣給終相達成各種㈣ 平，極大性能等。 A 在-天線指派方案巾，根據_特㈣M量而評估 可，的子前提，且選擇具有最佳性能測量的子前提。對於 各前提矩陣Γ，有叫個階乘（即Ντ丨個）可能評估的子前提 各子前提將各發射天線的特定指派對應各終端，各 因而可以用後處理SNR的向量表示，如以下所示： Xsub-hyp^ly^a, 72,b5... Υντ,γ} 1 ^中Yu是第i個發射天線至第j個终端的後處理SNR，而下 ={a, b，…及Γ}表示子前提的發射天線/終端對中的特定终 再將各子前提與一性能測量Rsub-hyp(如各因素的函數）社 合，例如根據後處理SNR的性能測量如以下所示： 〜 ^•sub-hyp""f(Xsub-hyp) * 其中f ( ·)是括號中引數的特別正實函數。 使用各種函數以便將性能測量以公式表示，在一實例， 可使用子前提的所有Ντ個發射天線的可達成處理量函 -16 - 14 五、發明説明（ 數，如以下所示·· »=1 公式（3) 二中L是子前提中第i個發射天線相關的處理量如以下所 ri=ci.log2(l+yi) ^ 其中Ci是正常數以反映理論容量的分數，該 發射天線上傳送的資料串所選擇編碼及調變方案 而Yi是第i個資料串的後處理SNR。 ’ 二的第一天線指派排程表示-特定排程以 汗估發射天線到終端的所有可能指派组合，各前 排程器評估的可能子前提總數是Ντ!，其可以很大這 慮到需要評估許多前提，第—排程方案執行廣泛的搜^ 決定子前提其提供最佳系統性能，如用以 的性能測量所量化的。 Ά 使用數種方法以減少處理的複雜度以指派發射天線，這 些!法之一t以下所述’也可實施其他方法這也在本發明 的範圍中’这些万法也提供高的系統性能同時減少指派發 射天線給終端所需的處理量。 在第二天線指派方案中，以-極大極大（maxmax)標準來 指派發射天線給正在評估的前提中的終端’以達成發射天 線的最佳SNR，-次替-發射天線執行天線指派。 圖3是根據本發明實例的流程3⑼的流程圖，使用腿-腿 標準而指派發射天線給終端，料—特別前提執行圖3的處 545074 A7 ___B7 五、發明説明（15 ) ' 理，其對應含有至少一終端的特定組，開始時，在步驟3 i 2 決定削提矩陣Γ中的極大後處理SNR，此極大SNR對應一特 足發射天線/終端對，而且指派發射天線給此終端（步驟 314)。接著將此發射天線及終端從矩陣Γ中去除，且藉由 去除對應發射天線的行及對應剛指派終端的列而使矩陣減 為大小（Ντ-1)χ(Ντ-1)(步驟 316)。 在步驟318，判定是否已指派前提中的所有發射天線，若 已指派所有發射天線，則在步驟320提供天線指派，且中止 流程。否則，流程回到步驟312且以類似方式指派另一發射 天線。 一旦已作出某一前提矩陣Γ的天線指派，即（如根據對應 天線指派的SNR)判定對應此前提的性能測量（如系統處理 量）如公式（3)及（4)所示。更新各前提的此性能測量，當已 評估所有的前提時，即選擇終端及天線指派的最佳組以便 在未來傳送間距中用於資料傳送。 表1顯示後處理SNR的範例矩陣r由4x4 ΜΙΜΟ系統中的 終端導出，其中基地台包括4個發射天線而各終端包括4個 接收天線。對於根據max-max標準的天線指派方案，原始矩 陣中的最佳SNR(16 dB)是由發射天線3達成且指派給終端 1 ’如表中第三列及第四行中的陰影框所示。接著將發射天 線3及終端1從矩陣中去除，減縮3x3矩陣中的最佳snr(14 dB)是由發射天線1及4達成，其分別指派給終端3及2，接著 將剩下的發射天線2指派給終端4。 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂

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五、發明説明（16 ) 表1 SNR(dB) 發射天線 終端 1 2 3 4 1 7 9 ~^一 2 … 8 3 9 4 12 5 _ 表2顯示使用max-max標準用於表！範例矩陣Γ的天線指 派，對於終端1，當處理從發射天線3發射的信號時，即達 成最佳的SNR(16dB)，其他終端的最佳發射天線也如表2所 示，排程器能使用此資訊以選擇適當編碼及調變方案以用 於資料傳送。 表2 終端 發射天線 SNR(dB) 1 3 16 2 4 14 3 1 14 4 2 10 口圖2及3所示的排程方案表示—特定方案以評估各種前 提，對應動作&端的各可能組其期望在次一料間距傳送 資料。待由排程器評估的前提總數可以很大，即使是少數 的動作終端》事實上，前提總數Nhyp可表示為·· ， 公式（5)

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其中洳是動作終端的數目其考慮作排程，例如若㈣及 Ντ=4 ’則Nhyp=7G。使用—種廣泛搜尋以判定特別前提（及 =天線指派)，以提供最佳的系統性能，如用以選擇最佳 前提及天線指派的性能測量量化的。 也于其他排程方案其複雜性較少且在本發明範圍 中，/、中-種排程方案如以下所述’這些方案也提供高系 統性能同時減少將終端排程作資料傳送所需的處理量。 在另-排程方案中’將動作終端根據其優先順序而排程 以傳送資料。根據至少一測量（如平均處理量），系統限制 及要求（如極大潛伏），其他因素，或是其組合而導出各欽 端的優先順序，如以下所述。在未來傳送間距（其也稱為訊 框）替所有想傳送資料的動作終端維持_表，當終 ^ 資料：’將它加入表且設定其測量(如歸零)，表心終端 的測里接著在各訊框上更新，一旦終端不想傳送資料， 將它從表中去除。 對於各訊框，表中的所有終端（或一子集）可考慮作排 程，考慮的特定終端數目是依各種因素而定，在一實例， 僅選擇Ντ個最高優先終端作資料傳送，在另一實例，考岸 將表中最高Nx個優先終端作排程，其中^ μ 〜圖4是優先式排财案400的流程圖，其+根丁據本發明的 實例考慮將Ντ個最高優先終端作排程.在各訊框間距中， 排程器檢查表中所有動作終端的優先順序，且選擇一組本 Ντ個最高優先終端（步驟412)。表中剩下的終端未考慮作排 程。接著在步驟414擷取各選擇終端的頻道估計，例:，擷 -20 .

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線 545074 A7 B7 五、發明説明（18 ) 取選擇終端的後續SNR且用以形成前提矩陣f。 接著根據頻道估計而指派Ντ個發射天線給選擇終端，且 使用數個天線指派方案的任一者（步驟416)。例如天線指派 疋根據廣泛搜尋或上述的max-max標準。在另一天線指派方 案中，指派發射天線給終端以便在更新終端測量之後，儘 可能的使其優先順序常態化。 接著根據天線指派而判定資料率及編碼及調變方案供 終端用（步驟418)。可以向排程的終端報告排程的傳送間距 及資料率，更新表中排程（及未排程）終端的測量以反映排 程的貝料傳送（及不傳送），而且也更新系統測量（步驟420)。 可使用各種測量及因素以判定動作終端的優先順序，在 一實例，維持表中各終端的分數及將其供各測量用以排 紅，在一貫例，對於各動作終端維持一特別平均時段的平 均處理量的分數指示，在一實施中，計算出在訊框]^的終端 η的分數pn(k)為某一時段達成的線性平均處理量，可表示 為： ⑽=去 ， ί«Α-Κ+1 公式（6) 其中rn(i)是在訊框丨終端η的實際資料率（以位元/訊框為 位）且可計算出如公式⑷所示。通常rn(i)受限於一特別極大 可達成資料率rmax及一特別極小資料率（如〇)。在另一實施 中，訊框k中終端nn的分數^⑻是某—時段達成的指二平 均處理量，可表示為： iPn(k)=(l-a ).(pn(k-l)+a .rn(k)/rmax 本々 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐)

均時段二2數平均的時間常數，❼大的α值對應較長的平 表中久Γ、，傳运資料時，將它加人表且將其分數設為0, ^端的分數接著在各訊框上更新。每當終定 在—矾框中值祥卩去、、、 ^ 因 寺，琢訊框的資料率即設為〇(即rn(k)=〇)且 6“夂」斤其分數。若終端收到的訊框是錯的，也將該訊框 A次嘀的有效貝料率設為〇。訊框錯誤不能立即知道（如因

、具料傳迗時認可/負認可（Ack/Nak)方案的迴圈式延遲）， 但是一旦有此資訊則可調整該分數。 裝 可部刀根據系統限制及要求而決定動作終端的優先 順序，例如若一特別終端的極大潛伏超過門檻值，則可以 將終端提高到較高的優先順序。 訂

在決足動作終端的優先順序時也可考慮其他因素，其中 一因素與傳送到終端的資料類型相關，延遲靈敏資料與高 優先順序結合，而延遲不靈敏資料與低優先順序結合。因 先前傳送的解碼錯誤而導致的再傳送資料也可與高優先順 序結合，因為其他流程正在等待再傳送的資訊。另一因素 與提供給終端的資料服務類型相關，在決定優先順序時也 可考慮其他因素，其也在本發明的範圍中。 終端的優先順序是以下任何組合的函數：（丨）終端的維持 分數用於考慮中的各測量’（2)因系統限制及要求而維持的 其他參數值，及（3)其他因素。在一實例，系統限制及要求 表示硬值（即高或低優先順序，這是依是否已達反限制及要 求而定）而分數表示款值。在此實例，尚未達到系統限制及 -22 -

545074 五、發明説明（20 ) A7 B7

要求的终端會立即考慮，且根據其分數而考慮其他終端。 將優先順序的排程方案設計成在表的所有終端中達成 相等的平均處理量（即相等的Q〇S)，在此例，根據其達成的 平均處理量而排定動作終端的優先順序，這可以由公式0) 或決定，在此優先順序的排程方案，排程器使用^數而 排定終端的優先順序以指派給可利用的發射天線。可排定 表中的動作終端的優先順序，以便將最高優先順序給予^ 低分數的終端，以及將最低優先順序給予最高分數的終 端。也可使用其他方法以排定終端的優先順序，優先化也 能指派非均勻權重因素給終端分數。 至於排程方案其中根據其優先順序而選擇終端及排程 以便傳送資料，對於較差的終端群也能偶而發生。較差的 終端組是指會產生類似頻道響應矩陣Hk者，其在所有資料 傳送串的所有終端中產生類似且較差的Snr，如前提矩陣 Γ中已知的。這接著對於組中的各終端產生低的整體處理 量。當發生此時，終端的優先順序在數個訊框中大致不變， 依此，排程器可以與此特別終端組結合直到優先順序的變 化足以改變組中的元素。 為了避免上述的叢集效應，能將排程器設計成在指派終 端給可利用的發射天線之前知道此情況，及/或一旦發生時 偵測該情況。使用數種不同方法以決定頻道響應矩陣Hk中 的線性相依程度，一種簡單的偵測方法是在前提矩陣Γ上 施以一特別門檻，若所有的SNR低於此門檻，則出現叢集 情況’若偵測到叢集情況，則排程器能將終端重新排序（如 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂

線 545074 五 A7 B7、發明説明（21 ) 以隨機方式）以試著減少前提矩陣中的線性相依，也可設計 出一種重洗方案以迫使排程器璉擇終端組，其導致良好的 前提矩陣（即具有極小量線性相依者）。 上述的部分排程方案使用方法以減少排程終端選擇終 端及指派發射天線給選擇終端所需的處理量。可合併這些 及其他方法以導出其他排程方案，而這是在本發明的範圍 中，例如使用上述方案的任一者即可考慮Nx個最高優先終 端作排程。 也可設計出更複雜的排程方案其能達成接近最佳的處 理量，需要這些方案以評估許多前提及天線指派，以判定 最佳終端組及最佳天線指派。也可設計出其他排程方案以 利用各終端達成的資料率的統計分布，此資訊可用以減少 待評估的前提數目，此外在一些應用中，能藉由分析時間 性能而學習那些終端群（即前提）的功能良好，接著儲存及 更新此資訊以便由排程器在未來排程間距中使用。 可使用ΜΙΜΟ模式，N-SIMO模式，及混合模式以使用上 述方法供排程終端作資料傳送。如下所述，其他情況亦可 應用於此等操作模式中任一種。 ΜΙΜΟ模式 在ΜΙΜΟ模式中，高達Ντ個獨立資料串可由基地台從Ντ 個發射天線同時傳送，目標是具有NR個接收天線的單一 ΜΙΜΟ終端（即Ντ X Nr ΜΙΜΟ)，其中NR2 Ντ。終端使用空間 等化（用於含平的頻率頻道響應的非分散性ΜΙΜΟ頻道）或 空間時間等化（用於含頻率相依頻道響應的分散性ΜΙΜΟ頻 裝 訂

線 -24 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（22 ) 道）以處理及分開Ντ個傳送資料串。可評估各後處理資料串 的SNR(即在等化後）及傳回基地台作為CSI，其接著使用資 訊以選擇適當的編碼及調變方案以使用在各發射天線，以 便目標終端能以期望的性能位準偵測各傳送的資料串。 若傳送所有的資料串到一終端如同在ΜΙΜΟ模式的例 子，則在終端使用連續去除接收處理方法以處理NR個收到 信號以恢復Ντ個傳送資料串。此方法連續的處理NR個收到 信號數次（或重覆），以恢復從終端傳送的信號，而各重覆 恢復一傳送信號。對於各重覆，該方法在NR個收到信號上 執行線性或非線性處理（即空間或空間時間等化）以恢復一 傳送信號，且去除干擾其導因於收到信號的恢復信號，以 導出修正信號其具有去除的干擾成分。 接著由次一重覆處理修正信號以恢復另一傳送信號，藉 由去除干擾（其導因於收到的恢復信號），SNR即改善傳送的 信號其包括在修正信號但是尚未恢復。改善的SNR可改良 終端及系統的性能，事實上在某些操作情況下，使用連續 去除接收處理且配合極小均方差（MMSE)空間等化可達成 的性能可以與全CSI處理時達成的性能相比。連續去除接收 處理方法的細節可參考上述美國專利申請案，序號[律師案 號 PD010210]，名稱 METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING DATA IN A MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUPUT (ΜΙΜΟ) COMMUNICATION SYSTEM UTILIZING CHANNEL STATE INFORMATION，申請曰2001/05/11，其讓渡給本案的 受讓人且在此併供參考。 -25 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X 297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（23 ) 在一實例，系統中的各ΜΙΜΟ終端評估且傳回Ντ個發射 天線的Ντ個後處理SNR值，動作終端的SNR由排程器評估 以決定哪一終端將傳送及何時傳送，及適當的編碼及調變 方案以便以發射天線為基礎使用在各選擇終端上。 根據一公式化的特別性能測量而選擇ΜΙΜΟ終端用於資 料傳送以達成期望的系統目標，根據至少一功能及任何數 目的參數而使用性能測量，使用各種參數以公式化性能測 量，如ΜΙΜΟ終端的可達成處理量函數如上述公式（3)，（4) 所示。 N-SIMO模式 在N-SIMO模式中，在基地台可同時從Ντ個發射天線傳送 高達Ντ個獨立資料串且目標是高達Ντ個不同SIMO終端，為 了使性能極大，排程器考慮大量的可能終端組用於資料傳 送，排程器接著決定含Ντ個終端的最佳組以便同時在一已 知頻道上傳送（即時槽，碼頻道，頻率次頻道等），在多重 近接通訊系統中，一般對於每一終端上滿足某些要求是有 限制，如極大潛伏或平均資料率。在此例，排程器能設計 成在考慮在這些限制之下選擇最佳終端組。 在N-SIMO模式實例中，終端使用線性空間等化以處理接 收信號，且提供對應各發射天線的後處理SNR給基地台。 排程器接著使用資訊以選擇終端作資料傳送及指派發射天 線給選擇的終端。 在N-SIMO模式的另一實例中，終端使用連續去除接收處 理以便替達成的高後處理SNR處理接收信號。藉由連續去 -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

線 545074 A7 _B7^_._ 五、發明説明（24 ) 除接收處理，傳送資料串的後處理SNR是依偵測的資料串 順序而定（即解調變及解碼）。在一些例子中，一特別SIMO 終端不能將干擾從意欲供另一終端的已知傳送資料串中去 除，因為用於此資料串的編碼及調變方案是根據其他終端 的後處理SNR而選擇。例如傳送的資料串其目標是終端 ux，且在目標終端ux可達成的（如10 dB)後處理SNR中為了正 確偵測而編碼及調變，但是另一終端1^在最差的後處理 SNR中接收相同的傳送資料串，因而不能正確的偵測資料 串。若意欲供另一終端的資料串不能無誤地偵測，則不可 能去除因此資料串而產生的干擾。當對應傳送資料串的後 處理SNR依賴可能的偵測時，連續去除接收處理即能執行。 為了使排程器能利用改良的後處理SNR，其藉由使用連 續去除接收處理而由SIMO終端提供，各個這種終端能導出 後處理SNR其對應傳送資料串的不同可能偵測順序。根據 在SIMO終端的Ντ個階乘（即Ντ!)可能順序而偵測Ντ傳送資 料串，而各順序與Ντ個後處理SNR值相關。因此各動作終 端可以向基地台報告NT NT! SNR值（如若Ντ=4，則由各SIMO 終端報告96個SNR值），排程器接著能使用該資訊可選擇終 端作資料傳送及再指派發射天線給選擇的終端。 若在終端使用連續去除接收處理，則排程器也能考慮各 終端的可能偵測順序，惟因為一特別終端不能正確的偵測 到傳送給其他終端的資料傳送（導因於此終端可達成的低 後處理SNR用於不能偵測的資料串），所以一般有大量的這 些順序是無效的。 -27 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 545074 A7 B7

如上所述，根據各種方案而指派發射天線給選擇的攸 端，在-天線指派方案中’指派發射天線以達成高系統性 能且根據終端的優先順序。 表3顯示在考慮的前提中由各終端導出的後處理8以尺例 子，在終端1，當偵測到從發射天線3傳送的資料串時，即 達成最佳SNR如表的列3行4的陰影框所示，前提中其他終 端的最佳發射天線也如陰影框所示。 ' 表3 SNR(dB) 發身 -天線 ----- 終端 1 _ 2 -----------_ 3 4 1 7 ^_____I —----—一 2 8 10 12 3 6 9 4 Μ^ΒΙΒΙ 卜0 7 5 -~~~~-~ 若各終端偵測的最佳後處理SNR識別出不同的發射天 線，則根據其最佳後處理SNR而指派該發射天線給終端， 對於表3所7F的例子，指派終端1給發射天線3，及指派終端 2給發射天線2。 若超過1個的終端想用相同的發射天線，則排程器能根 據各種標準（如公平，性能測量等）而決定天線指派。例如 表3指示終端3，4的最佳後處理SNR發生在從相同發射天線 1傳送的資料串。若目的是使處理量極大，則排程器指派發 射天線1給終端3及發射天線2給終端4，惟若指派天線以達 成公平性，則若終端4具有比終端3高的優先順序則指派發 -28 _

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本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（26 ) 射天線1給終端4。 混合模式 上述方法可大致處理混合的SIMO及ΜΙΜΟ終端，例如若 在基地台可使用4個發射天線，則傳送4個獨立資料串給單 一 4x4 ΜΙΜΟ終端，2個 2x4 ΜΙΜΟ終端，4個 1x4 SIMO終端， 一個2x4 ΜΙΜΟ終端加上2個1x4 SIMO終端，或是終端的其 他組合用以接收共4個資料串。排程器能設計成根據後處理 SNR而選擇最佳的終端組合用於各種前提終端組，其中各 前提組包括ΜΙΜΟ及SIMO終端的混合。 每當支援混合模式時，如ΜΙΜΟ終端使用的連續去除接 收處理因為引入的相依性而將額外的限制加在排程器上。 這些限制會產生更多正在評估的前提組，因為除了考慮不 同的終端組排程器也必須考慮各終端以各種不同順序作的 資料串解調變。發射天線的指派及編碼與調變方案的選擇 可考慮這些相依性以達成更佳的性能。 發射天線 位於基地台的一組發射天線是實體上一組不同的孔 徑，各孔徑用以直接傳送個別資料串，各孔徑可由含至少 一天線元件（其分布在空間如實體位於單一站台或分布在 多重站台）的一群所形成，或者，天線孔徑之前是至少一（固 定）束形成矩陣，而各矩陣用以從該組孔徑合成不同的天線 束組，在此例，同理，發射天線的上述說明也適用於轉換 的天線束。 可事先定義數個固定束形成矩陣，而終端評估各可能矩 -29 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐） 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（27 ) 陣（或天線束組）的後處理SNR，及傳送SNR向量回到基地 台。對於不同的轉換天線束組一般可達成不同的性能（即後 處理SNR)，而且將它反映在報告的SNr向量。基地台接著 (使用報告的SNR向量）執行排程及指派天線給各可能束形 成矩陣，且選擇一特別束形成矩陣以及一組終端及其天線 指派以達成可利用資源的最佳使用。 束形成矩陣的使用在排程終端時提供額外的彈性及進 一步提咼性能，例如，以下情況適用於束形成轉換： • ΜΙΜΟ頻道中的相關是高的，以便用少數資料串達成最 佳性此’惟僅傳送可利用發射天線的子集（及僅使用其 相關發射放大器）會產生較小的總發射功率。選擇轉換 以使用多數或所有的發射天線（及其放大器）供待傳送 的^料串用。在此例，對於傳送的資料串可達成高的 發射功率。 •實體上分散的終端由於其位置的關係是有一些孤立 的，在此例，終端是由以下服務：水平分隔孔徑將標 準FFT型轉成指向不同方位的一組束。 • 性能 本發明所述方法可視為空間分隔多重近接（SDMA)的特 別形式，其中在基地台的天線陣列中的各發射天線使用涵 盍區域中終端導出的頻道狀態資訊（如SNR或某一其他足 夠參數以決定可支援的資料率）而用以傳送不同的資料 串根據cSI可達成南性说，其在排程終端及處理資料時使 用。 -30 - ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公爱Υ

線 545074 A7 B7 五、發明説明（28 ) 本發明所述方法能提供更高的系統性能（如高的處理 量），已執行模擬以便用這些方法的一部分量化可能的系統 處理量，在模擬時，連接第k個終端的發射天線及接收天線 陣列的頻道響應矩陣Hk假設是由相等變異，零平均複高斯 隨機變數組成，對於ΜΙΜΟ及N-SIMO模式執行模擬。 在ΜΙΜΟ模式，於各執行（如各傳送間距）考慮4個ΜΙΜΟ終 端（各具有4個接收天線），且選擇最佳終端以排定作資料傳 送。排程終端傳送4個獨立資料串及使用連續去除接收處理 (具有MMSE等化）以處理接收信號及恢復傳送的資料串，記 錄排程的ΜΙΜΟ終端的平均處理量。 在N-SIMO模式，於各執行時考慮4個SIMO終端各有4個接 收天線，使用MMSE線性空間等化（無連續去除接收處理） 而決定各SIMO終端的後處理SNR，根據max-max標準而指派 發射天線給選擇的終端。4個排程終端傳送4個獨立資料串 而各終端使用MMSE等化以處理接收信號及恢復其資料 串。分別記錄各排程SIMO終端的處理量，而且也記錄所有 排程終端的平均處理量。 圖9顯示ΜΙΜΟ及N-SIMO模式中ΜΙΜΟ通訊系統，其在每 一終端具4個發射天線（即Ντ=4)及4個接收天線（即NR=4)的 平均處理量。將與各操作模式相關的模擬處理量當作平均 後處理SNR的函數來處理。ΜΙΜΟ模式的平均處理量如線 910所示，而N-SIMO模式的平均處理量如線912所示。 在圖9，使用max-max標準天線指派與N-SIMO模式相關的 模擬處理量顯示比ΜΙΜΟ模式達成的更佳的性能。在ΜΙΜΟ -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

線 545074 五 A7 ___B7_._ 、發明説明（29 ) 模式，使用連續去除接收處理以利於ΜΙΜΟ終端達成高的 後處理SNR。在SIMO模式，排程方案能利用多重使用者選 擇的不同性而達成更高的性能（即高處理量），即使各SIMO 終端使用線性空間等化。事實上，N-SIMO模式提供的多重 使用者不同性可產生平均的下鏈處理量，其超過藉由將一 傳送間距分成4個等距子時槽及指派各ΜΙΜΟ終端給個別子 時槽所達成的處理量。 二操作模式模擬時使用的排程方案不是設計成提供一 定比例的公平，一些終端會比其他者觀察到更高的平均處 理量。當採用公平標準時，二操作模式的處理量差即變小， 然而適應ΜΙΜΟ及N-SIMO終端的能力提供的彈性比提供無 線資料服務所得到的彈性更高。 為了簡化已說明用於通訊系統的本發明的各個特徵及 實例，其中（1)接收天線的數目等於發射天線的數目（即 Nr=Nt)，及（2)在基地台從各天線傳送一資料串。在此例， 發射頻道的數目等於ΜΙΜΟ頻道的性空間次頻道數目。對 於使用OFDM的ΜΙΜΟ系統，多重頻率次頻道與各空間次頻 道結合，且根據上述方法而指派這些頻率次頻道給終端。 對於一分散頻道，矩陣Η表示各終端的頻道響應評估的三 維正方形。 各排程終端也配有比資料串總數更多的接收天線，此外 多重終端共用某一發射天線，且經由分時多工（如指派傳送 間距的不同部分給不同終端），分頻多工（如指派不同的頻 率次頻道給不同終端），分碼多工（如指派不同的正交碼給 -32 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（30 ) 不同終端），或其他多工方案，或是這些方案的任何組合而 達成該共用。 上述的排程方案根據頻道狀態資訊（如後處理SNR)而選 擇終端及指派天線作資料傳送。終端的後處理SNR是依特 別發射功率位準而定其用於從基地台傳送資料串。為了簡 化，假設所有的資料串有相同的發射功率（即發射功率無功 率控制）。惟藉由控制各天線的發射功率，可達成的SNR是 可調整的。例如經由功率控制而減少特別發射天線的發射 功率，即減少從此天線傳送的資料串相關的SNR，而其他 資料申上因此資料串而產生的干擾也會減少，而其他資料 串能達成更佳的SNR，因此，可配合上述排程方案而使用 功率控制，而這是在本發明的範圍中。

根據優先順序的終端排程也可參考美國專利申請案，序 號 09/675,706 ，名稱 “METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING AVAILABLE TRANSMIT POWER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，申請日 2000/09/29。用於下鏈的資 料傳送排程也可參考美國專利申請案，序號08/798,951，名 稱 “METHOD AND APPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING”，申請日1999/09/17。這些申請案讓渡給本案 的受讓人且在此併供參考。 上述排程方案具有許多特徵且提供許多優點，其中部分 特徵及優點如以下所述。 第一，排程方案支援各種操作模式，包括混合模式其中 可排程SIMO及ΜΙΜΟ終端的任一組合以便在下鏈上傳送資 -33 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（31 ) 料。各SIMO或ΜΙΜΟ終端與一 SNR向量結合（即公式（2)的列 一），排程方案能評估任何數目的終端可能組合以用於資料 傳送。 第二，排程方案提供各傳送間距的排程，包括根據其空 間標記的一組（最佳或接近最佳的）互相相容終端，互相相 容性表示相同頻道上發射的共存，及在相同時間下的特定 限制，如終端資料率要求，發射功率，鏈邊際，SIMO與 ΜΙΜΟ終端間的功能，及可能的其他因素。 第三，排程方案根據在終端達成的後處理SNR而支援可 變資料率適應。可以向各排程終端通知何時想傳送資料， 指派的發射天線，及資料傳送的資料率（如以發射天線為基 礎）。

第四’排程方案能設計成考慮具有類似鏈邊際的終端 組，根據其鏈邊際特性而將終端集合成群，接著排程器於 搜尋互容空間標記時，考慮相同鏈邊際群中的終端組合， 根據鏈邊際的此群與忽略鏈邊際時達成的相比，可改善排 程方案的整體光譜效率。此外，藉由將具有類似鏈邊際的 終端排程以便傳送，可更容易的執行下鏈功率控制（如在整 組終端上）以改善整體光譜再使用。這可視為下鏈適應再使 用排程與SIMO/MIMO的SDMA的合併，根據鏈邊際的排程 細節可參考美國專利申請案，序號〇9/539，157，名稱“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSIONS OF A COMMUNICATIONS SYSTEM”，申請日 2000/03/30，及美 國專利申請案，序號[律師案號PA010071]，名稱“METHOD -34 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（32 ) AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISSIONS OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，申請日 2001/05/03，其皆讓渡給本案的受讓人且在此併供參考。 ΜΙΜΟ通訊系統 圖5是ΜΙΜΟ通訊系統100中的基地台104及終端106的方 塊圖，在基地台104,資料源512提供資料（如資訊位元）給傳 送（ΤΧ)資料處理器514，至於各發射天線，ΤΧ資料處理器 514(1)根據一特別編碼方案而編碼資料，（2)根據一特別交 錯方案而交錯（即再排序）該編碼資料，及（3)將交錯位元映 射到調變符號用於至少一傳送頻道以資料傳送。編碼增加 資料傳送的可靠性，交錯提供不同的時間用於編碼位元， 根據發射天線的平均SNR而允許傳送資料，抵抗衰減，及 進一步去除編碼位元（用以形成各調變符號）間的相關。若 編碼位元在多重頻率次頻道上傳送，則交錯更提供不同頻 率。在一特徵中，可根據排程器534提供的控制信號而執行 編碼及符號映射。

根據各種方案可達成編碼，交錯，及信號映射，部分這 些方案如以上所述：美國專利申請案，序號[律師案號 PAOHmo];美國專利申請案，序號09/826,481，名稱 "METHOD AND APPARATUS FOR UTILIZING CHANNEL STATE INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，申請曰2001/03/23 ;及美國專利申請案，序號 09/776,075，名稱 CODING SCHEME FOR A WIRELESS -35 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂

545074 A7 B7_ ._ 五、發明説明（33 ) COMMUNICATION，申請曰2001/02/01 ;其皆讓渡給本案的 受讓人且在此併供參考。 ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520從TX資料處理器514接收且解調變符 號，且提供一串調變符號用於各發射頻道（如各發射天 線），每一時槽一個調變符號。若可利用全CSI(如頻道響應 矩陣Η)則ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520更預調節各選擇發射頻道的 調變符號。關於ΜΙΜΟ及全CSI處理的細節可參考美國專利 申請案，序號 09/532,492，名稱“HIGH EFFICIENCY，HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION”，申請日 2000/03/22，其讓 渡給本案的受讓人且在此併供參考。 若未使用OFDM，則ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520提供一串調變符 號供各天線作資料傳送。而且若使用OFDM，則ΤΧ ΜΙΜΟ 處理器520提供一串調變符號向量供各天線作資料傳送。而 且若執行全CSI處理，ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520提供一串預調節 調變符號或預調節調變符號向量供各天線作資料傳送。接 著由各調變器（MOD)522接收且調變各串，且經由相關天線 524而傳送。 在各排程終端106，數個接收天線552接收發射信號，而 各接收天線提供收到信號給各解調變器（DEMOD)554，各解 調變器（或前端單元）554執行的處理與調變器522執行的互 補。接著提供所有解調變器554的調變符號給接收 (RX)MIMO/資料處理器556，且處理它以恢復終端傳送的至 少一資料串。RX ΜΙΜΟ/資料處理器556執行的處理與TX資 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 χ 297公釐） 545074 A7 B7 __ 五、發明説明（34 ) 料處理器514及ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520執行的互補，且提供解 碼資料到資料沈560。關於終端106的處理詳情可參考上述 美國專利申請案，序號[律師案號PD010210]及09/776,075。 在各動作終端106，RX ΜΙΜΟ/資料處理器556更估計鏈情 況及提供CSI(如後處理SNR或頻道增益估計），ΤΧ資料處理 器562接著接收及處理CSI，且提供CSI的處理過資料指示給 至少一調變器554。調變器554更調節處理過資料且經由逆 向頻道而將CSI傳回基地台104。使用各種不同信號方法（如 全’差分，或是其組合）而由終端報告CSI，如上述美國專 利申請案，序號09/826,481所述。 在基地台104，由天線524接收傳回的信號，由解調變器 522解調變，及提供給rX資料/ΜΙΜ〇處理器532。rx資料 /ΜΙΜΟ處理器532執行的處理與τχ資料/處理器562執行的 互補且恢復該報告CSI，其接著提供給排程器534。 排程器534使用報告的CSI以執行數個功能如（1)選擇最 佳終端組作資料傳送，（2)指派可利用的發射天線給選擇的 終端’及（3)決定編碼及調變方案以用於各指派的發射天 線。排程器534排程終端以達成高處理量，或根據上述的一 些其他性能標準或測量。圖5所示的排程器534在基地台104 之中’在其他實例，排程器534在通訊系統1〇〇的某一元件 中（如基地台控制器其與數個基地台連接及互動）。 圖6是基地台1〇4χ實例的方塊圖，其能根據基地台的可利 用CSI而處理資料以傳送到終端（如終端報告的），基地台 4χ疋圖5基地台1 〇4的發射器部分的實例，基地台丨〇4χ包 -37 - 本紙張尺度知中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公爱） 545074

括⑴TX資料處理器51知以接收及處理資訊位元以提 變符號，及（2)ΤΧΜΙΜ0處理器52〇χ以解多工調變符號用^ Ντ個發射天線。 、

、在圖6的特定實例，Τχ資料處理器51^包括接到數個頻 道資料處理器610的解多工器608，一處理器用於乂個發射 頻道的每一者。解多工器6〇8接收及解多工集合資訊位^成 為數個（高達Nc個）資料串，一資料串用於各發射頻道用於 ^料傳送’提供各資料串給各頻道資料處理器6丨〇 C ，圖6實例，各頻道資料處理器61〇包括：編碼器612，頻 道交錯器614,及符號映射元件616。編碼器612根據一特別 編碼方案而接收及編碼收到資料串中的資訊位元以提供編 碼位元。頻道交錯器614根據一特別編碼方案而交錯編碼位 元以&供不同時間，而符號映射元件6 1 6映射交錯位元到調 變符號用於發射頻道用以傳送資料串。 也編碼導引資料（如已知樣式的資料）及以處理過的資訊 位兀多工’處理過的導引資料在所有發射頻道或子集中傳 送（如以分時多工（TDM)方式）以傳送資訊位元，在終端使用 導引資料以執行頻道估計。 在圖6 ’根據可利用的CSI(如終端報告的）而調整資料編 碼’义錯’及調變（或是其組合）。在一編碼及調變方案中， 使用固定基礎碼（如1/3 Turb〇碼率）而達成適應性編碼，及 調整該點以達成期望的碼率，由發射頻道的Snr支援用以 傳送資料。至於此方案，頻道交錯後執行該點，在另一編 碼及調變方案中，根據報告的CSI而使用不同的編碼方案， -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（36 ) 例如用獨立碼而編碼各資料串。藉由此方案，在終端使用 一連續取消接收處理方案以偵測及解碼資料串，以導出傳 送資料串的更可靠估計，詳如以下所述。 符號映射元件616能設計成將數組交錯位元結合成群以 形成非二位元符號，及映射各非二位元符號成為一信號集 合中的一點以對應一特別調變方案（如QPSK，M-PSK， M-QAM或某一其他方案）其選擇用於發射頻道。各映射的信 號點對應一調變符號，在性能的特別位準（如百分之一的封 包誤差率（PER))中各調變符號傳送的資訊位元數目是依發 射頻道的SNR而定，因此，根據可利用的CSI而選擇編碼及 調變方案用於各發射頻道，也根據可利用的CSI而調整頻道 交錯。 提供TX資料處理器514x的調變符號給ΤΧ ΜΙΜΟ處理器 520χ，它是圖5 ΤΧ ΜΙΜΟ處理器520的實例。在ΤΧ ΜΙΜΟ處 理器520χ中，解多工器622可接收高達Nc個頻道資料處理器 610中的Nc個調變符號串，及解多工收到的調變符號成為數 個（Ντ)調變符號串，各天線的各串用以傳送調變符號。提 供各調變符號串給各調變器522，各調變器522將調變符號 轉成類比信號，且再放大，濾波，正交調變，及上轉換該 信號以產生一調變信號適用在無線鏈上傳送。 執行OFDM的發射器設計可參考上述美國專利申請案， 序號[律師案號PA010210]，09/826,481，09/776,075, 09/532,492。 圖7是終端106x實例的方塊圖，其能執行本發明的各個特 徵及實例，終端1〇6χ是圖5終端106a至106η中接收部分的實 -39 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) Α4規格(21〇 X 297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（37 ) 例，且執行連續取消接收處理技術以接收及恢復傳送的信 號。高達Ντ個從發射天線發射的信號由NR個天線552a至 552r中的每一者接收，且傳送到個別解調變器（DEMOD)554 (其也稱為前端處理器）。各解調變器554調節（如濾波器及放 大器）個別收到的信號，下轉換該調節信號成為一中間頻率 或基帶，且數位化該下轉換信號以提供樣本。各解調變器 554再以收到的導引解調變樣本以產生一串收到的調變符 號，其提供給RXMIMO/資料處理器556x。 在圖7實例中，RX ΜΙΜΟ/資料處理器556x(它是圖5 RX ΜΙΜΟ/資料處理器556的實例）包括數個連續（即階級式）接 收處理級710，各傳送的資料串的級將由終端ΐ〇6χ恢復。在 一傳送處理方案中，在指派給終端106χ的各發射頻道上傳 送資料串，而各資料串是單獨處理（如藉由其本身的編碼及 調變方案）且從個別發射天線發射。至於此傳送處理方案， 資料串數目等於指派的發射頻道數目，其也等於發射天線 的數目其指派成傳送資料到終端106χ(它是可利用發射天 線的子集）。為了明晰，在此傳送處理方案中說明RX ΜΙΜΟ/ 資料處理器556χ。 各接收處理級710(除了最後一級710η)包括接到干擾去 除器730的ΜΙΜΟ/資料處理器720,而最後一級710η僅包括頻 道ΜΙΜΟ/資料處理器720η。對於第一接收處理級710a，頻 道ΜΙΜΟ/資料處理器720a從解調變器554a至554r接收及處 理NR個調變符號串，以提供解碼資料串用於第一發射頻道 (或第一發射信號p而且對於第二到最後一級71〇b至710η -40 - 度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱ί 545074 A7 ____B7_ ._ 五、發明説明（38 ) 的每一者，該級的頻道ΜΙΜΟ/資料處理器720從前一級中的 干擾去除器720接收且處理NR個修正符號串，以導出一解碼 資料串用於該級正在處理的發射頻道。各頻道ΜΙΜΟ/資料 處理器720更提供CSI(如SNR)供相關的發射頻道。 至於第一接收處理級710a，干擾去除器730a從所有>^個 解調變器554接收NR個調變符號串，至於第二到最後一級前 一個的每一者，干擾去除器730從前一級中的干擾去除器接 收NR個修正符號串。各干擾去除器73〇也從相同級中的頻道 ΜΙΜΟ/資料處理器720接收解碼資料串，且執行處理（如編 碼，交錯，調變，頻道響應等）以導出Nr個再調變符號串， 它是接收調變符號串的干擾成分的估計，導因於此解碼資 料串。接著將再調變符號_從收到的調變符號串中去除以 導出仏個修正符號串，包括減去（即去除）的干擾成分以外 的所有者。NR個修正符號争接著提供給下一級。 在圖7 ’圖中的控制器740與RX ΜΙΜΟ/資料處理器556x連 接用以導引處理器556x執行的連續取消接收處理中的各步 驟。 圖7顯示一接收器結構，當各資料串在各發射天線上傳 送時（即一資料串對應各傳送信號），可以直接方式使用。 在此例’操作各接收處理級71〇以恢復傳送的信號之一，且 才疋供解碼資料串其對應恢復的傳送信號。在一些其他傳送 處理方案中’在多重發射天線，頻率次頻道，及/或時距上 傳送資料串以分別提供空間，頻率，及不同時間。至於這 些方案，接收處理於開始時在各頻率次頻道的各發射天線 -41 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 545074 A7 B7 五、發明説明（39 ) 上導出一接收調變符號串用於傳送信號。多重發射天線頻 率次頻道，及/或時距的調變符號可接著以互補方式（如同 在終端執行的解多工）合併，接著處理合併的調變符號串以 提供對應的解碼資料串。 圖8A是頻道ΜΙΜΟ/資料處理器720x實例的方塊圖，它是 圖7頻道ΜΙΜΟ/資料處理器720的實例。在此實例，頻道 ΜΙΜΟ/資料處理器72Οχ包括：空間/空間時間處理器，CSI 處理器812，選擇器814，解調變元件818，去交錯器818及 解碼器820。 S間/空間時間處理器810在非分散ΜΙΜΟ頻道（即具有平 的衰減）的NR個接收信號上執行線性空間處理，或是在分散 ΜΙΜΟ頻道（即具有頻率選擇衰減）的NR個接收信號上執行 空間時間處理。使用線性空間處理方法如頻道相關矩陣反 相（CCMI)方法，極小均方誤差（MMSE)方法等可達成空間處 理。這些方法可用以去除不必要的信號或是在有其他信號 的雜訊及干擾之下，使各組成信號的接收SNR極大。使用 線性空間時間處理方法如MMSE線性等化器（MMSE-LE)，決 策回饋等化器（DFE)，極大類似序列估計器（MLSE)等，可達 成空間時間處理。CCMI，MMSE，MMSE-LE，DFE方法的細節 可參考上述美國專利申請案，序號[律師案號ΡΑ010210]。 DFE及MLSE方法的細節也可參考S.L. Ariyavistakul等人在 以下論文中所述者：Optimum Space-Time Processors with Dispersive Interference: Unified Analysis and Required Filter Span，" IEEE Trans· on Communication，Vol· 7，Νο·7, -42 - 本紙張尺度適用中國國家操準(CNS) A4規格(210X297公釐) 545074 A7 B7 五 、發明説明（4G )

July 1999，其在此併供參考。 CSI處理器812決定各發射頻道的CSI用於資料傳送，例如 CSI處理器812根據接收的導引信號而估計雜訊共變異矩 陣，且接著計算第k個發射頻道的SNR用於待解碼的資料 串。可以類似於習知導引輔助單一及多重載體系統的方式 估計SNR，這是習知的。用於資料傳送的所有發射頻道的 SNR包括CSI其在此發射天線回報給基地台。CSI處理器812 更向選擇器814提供控制信號以識別將由此接收處理級恢 復的特別資料串。 選擇器814從空間/空間時間處理器810接收數個符號 串，且擷取對應待解碼資料串的符號串，如CSI處理器812 的控制信號所示。接著提供調變符號的擷取串給解調變元 素 814。 在圖6所示實例，其中各發射頻道的資料串是根據頻道 的SNR而獨立編碼及調變，根據解調變方案（如M-PSK， M-QAM)其與用於發射頻道的調變方案互補，而解調變選擇 發射頻道的恢復調變符號。接著以頻道交錯器614執行的互 補方式由去交錯器818將解調變資料從解調變元素816去交 錯，再由解碼器820以編碼器612執行的互補方式將去交錯 資料再解碼。例如，若在基地台分別執行Turbo或禮積編 碼，則使用Turbo解碼器或Viterbi解碼器用於解碼器820，解 碼器820的解碼資料串表示正在恢復的傳送資料的估計。 圖8B是干擾去除器730x的方塊圖，它是圖7干擾去除器 730的實例。在干擾去除器730x中，相同級中頻道ΜΙΜΟ/資 -43 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

線 545074 A7 B7 五、發明説明（41

料處理器720的解碼資料串由頻道資料處理器610χ再編 碼，交錯及再調變以提供再調變符號，它是ΜΙΜΟ處理及 頻遒扭曲之前在基地台的調變符號估計。頻道資料處理器 610χ執行的處理（如編碼，交錯及調變）與用於資料串在基 地台執行的相同，接著提供再調變符號給頻道模擬器830， 其用估計的頻道響應處理符號以提供干擾的估計ik，該干 擾導因於解碼資料串。根據基地台傳送的導引及/或資料及 上述美國專利申請案，序號[律師案號PA010210]所述者， 而導出頻道響應估計。 干擾向量P中的NR個元素對應Nr個接收天線的每一者 的接收信號成分，其導因於在第k個發射天線上傳送的符號 串。向量的各元素表示一估計成分，其導因於對應接收調 變符號串中的解碼資料_。這些成分是NR個接收調變符號 串（即向量ILk)中剩下（尚未偵測到）傳送信號的干擾，且由加 法器832將它從接收信號向量tk中減去（即去除），以提供修 正向量tk+1具有去除的解碼資料串的成分。將修正向量tk+1 當成輸入向量提供給次一接收處理級（圖7)。 連續取消接收處理的各特徵詳如上述美國專利申請案 所述（律師案號PA010210)。 也可使用不採用連續取消接收處理方法的接收器設 計，以接收，處理及恢復傳送的資料串。部分這種接收器 設計可參考上述美國專利申請案，序號〇9/776,075及 09/826,481，及美國專利申請案序號09/532,492，名稱“HIGH EFFICIENCY, HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS -44 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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線 545074 A7 B7 -42--- 五、發明説明（ ） SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION”，申 請曰2000/03/30，其讓渡給本案的受讓人且在此併供參考。 為了簡化，已說明本發明的各特徵及實例，其中CSI包 括SNR ’通常CSI包括任一種是通訊鍵特徵指示的資訊，將 各種資訊當成CSI來提供，其中部分例子由以下所述。 在一實例，CSI包括信雜加上干擾比（SNR)，其導出作為 信號功率在雜訊加上干擾功率之比，SNR—般是估計的且 提供給各發射頻道用於資料傳送（如各傳送資料串），雖然 也可提供集合SNR給數個發射頻道。可量化SNR估計成為一 值具有特別數目的位元，在一實例，如使用查詢表而將SNR 估計映射到SNR指數。 在另一實例，CSI包括信號功率，干擾加上雜訊功率， 這2個成分可分別導出及提供給各發射頻道用於資料傳送。 在又一實例，CSI包括信號功率，干擾功率，及雜訊功 率，這3個成分可導出及提供給各發射頻道用於資料傳送。 在又一實例，CSI包括信雜比加上干擾功率表用於各觀 察到的干擾項，此資訊可導出及提供給各發射頻道用於資 料傳送。 在又一實例，CSI包括矩陣形式的信號成分（如所有發射 接收天線對的Ντ X NR個複輸入資料）及矩陣形式的雜訊加 上干擾成分（如Ντ X NR個複輸入資料）。基地台接著適當的 合併信號成分與雜訊加上干擾成分用於適當的發射接收天 線對，以導出各發射頻道的品質用以傳送資料（如在終端收 到的各傳送資料串的後處理SNR)。 -45 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 訂

線 545074 五、發明説明（43 ) 在又-實例’ CSI包括各傳送資料串的資料率指示值， 待使用於資料傳送的發射頻道品質於開始時決定（如根 發射頻道的SNR估計），且接著識別資料率其對應決定的頻 运品質（如根據查詢表識別的資料率是極大資料率的浐 示，其可以在發射頻道上傳送以達到要求的性能位準。^ 著將資料率映射且由資料率指示值（DRI)表示，其能迅速地 編碼。例如對於各發射天線若基地台支援高達7個可能資料 率，則使用3位兀值以表示DRI，其中如〇指示〇資料率（即不 使用發射天線）而丨到7用以指示7個不同資料率。在典型實 例中，如根據查詢表而將品質測量（如SNR估計）直接映ς到 DRI 〇 在另貫例，CSI包括各發射頻道的功率控制資訊，功 率控制資訊包括單一位元用於各發射頻道以指示請求更多 或更少功率，或是它包括多重位元以指示請求的功率位準 的變化大小。在此實例，終端利用從終端回饋的功率控制 資訊而調整資料處理及/或發射功率。 在另貫例，CSI包括特別處理方案的指示，該方案將 用於各傳送資料串的各表示。在此實例，指示值識別特別 編碼方案，且特別調變方案將用於傳送資料攀，以便達成 期望的性能位準。 在又貫例，CSI包括差分指示值用於發射頻道的特別 口口貝測量’開始時’決定發射頻道的SNR或DRI或某一其他 抑貝測I，且將它當成參考測量值報告。接著持續監控發 射頻道品質，且決定最後報告測量與目前測量之間的差。 46 - 本紙張尺度適财S g家料_)ϋ(2謂97公爱) 545074 A7 一__B7 f發明説明（44 ) 〜 " ~- 接著將該差量化成至少一位元，而量化的差即映射且由差 分指示值表示’其接著再報告。差分指示值指示最後報告 測量增加或減少一特別步騾大小（或維持在最後報告測 量）。例如，差分指示值指不（1)一特別發射頻道的觀察到 SNR增加或減少一特別步驟大小，或（2)應該將資料率作一 特別量的調整或是某一其他變化。週期性的傳送參考測量 以確保差分指示值中的誤差及/或這些指示值的錯誤接收 不會累積。 也可使用它種形式的CSI而且也在本發明的範圍中，通 常CSI包括任一種形式的足夠資訊，可用以在各基地台調整 處理，以便在傳送資料串中達成期望的性能位準。 根據從基地台傳送且在終端接收的信號而導出CSI，在 一實例，根據包括在傳送信號中的導引參考而導出CSb或 者或是額外地，根據包括在傳送信號中的資料而導出CSI。 在又一實例，CSI包括至少一信號從終端到基地台的上 鏈上傳送，在一些系統中，上鏈與下鏈間存在某種程度的 相關（如分時雙工（TDD)系統，其中上鏈與下鏈以分時多工 方式分享相同的頻帶）。在這些系統中，可根據上鏈品質而 估計下鏈品質（到所需求的準確程度），它可根據從終端發 射的信號（如導引信號）而估計。接著導引信號表示一種在 終端看到基地台估計CSI的方式。 根據各種方法而在終端估計信號品質，部分這些方法可 參考以下專利，其皆讓渡給本案的受讓人且在此併供參考：

•美國專利號 5,799,005，名稱 SYSTEM AND METHOD FOR -47 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 545074 A7 B7 _ _ 五、發明説明（45 ) DETERMINING RECEIVED PILOT POWER AND PATH LOSS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM，頒予日 1998/08/25， •美國專利號 5,903,554，名稱 METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM，頒予日 1999/05/11 ， • 美國專利號5,056，109及5,265，119，名稱皆為METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM，頒予日分別是 1991/10/08及 1993/11/23，及 •美國專利號 6,097,972，名稱 METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING POWER CONTROL SIGNALS IN CDMA MOBILE TELEPHONE SYSTEM，頒予日 2000/08/0 卜 根據導引信號或資料傳送而用以估計單一發射頻道的方法 也可在多份論文中找到，如一種頻道估計方法可參考F. Ling在以下論文所述者：名稱 Optimal Reception，Performance Bound, and Cutoff-Rate Analysis of References-Assisted Coherent CDMA Communications with Applications, IEEE Transaction On Communication，Oct. 1999 o CSI各種資訊及各種CSI報告機制也可參考美國專利申請 案，序號 〇8/963,386，名稱METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION，申請日 1997/11/03， -48 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 545074 A7 B7 五、發明説明（46 )

Rate Packet Data Air Interface Specification，二者皆在此併 供參考。 使用各種CSI傳送方案以便向基地台回報csi，例如可以 完全，差分式，或是其合併的方式傳送CSI，在一實例，週 期性的報告CSI且根據先前傳送的CSI而傳送差分的更新。 在另一實例，僅當有變化時才傳送CSI(如若變化超過一特 別門檻），其可以使回饋頻道的有效率降低。例如，僅當它 變化時才將SNR送回（如差分地）。對於OFDM系統（具有或不 具有ΜΙΜΟ)，利用頻域中的共相關而減少待回饋的CSI量。 在一 OFDM系統例子中，若對應ΝΜ個頻率次頻道的特別空 間次頻道的SNR是相同的，則此情況下的SNR及第一與最後 頻率次頻道是真的且加以報告。也可使用其他壓縮及回饋 頻道錯誤恢復方法以減少要回饋給CSI的資料量，其也在本 發明的範圍中。 可藉由至少一數位信號處理器（DSP)，應用特定積體電路 (ASIC)，處理器，微處理器，控制器，微控器，場可程式 閘陣列（FPGA)，可程式邏輯裝置，其他電子單元，或是其 任何組合而製造出基地台及終端的元件。本發明所述的部 分功能及處理也可用處理器上執行的軟體來實作。 可以用軟體及硬體的合併來實作本發明的某些特徵，例 如，可根據處理器（圖5的排程器534)上執行的程式碼而執 行處理以排程（即選擇終端及指派發射天線）。 本文包括的標題是為了參考及有助於找出某些段落，這 些標題不是意欲限制上述概念的範圍，而且這些概念適用 -49 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

線 545074 A7 B7 五、發明説明（47 ) 於整個說明書的其他章節。 提供上述實例的詳細說明以使任何熟於此技藝者能製 造或使用本發明。熟於此技藝者可以對這些實例作各種改 良，而且在不達反本發明的精神或範圍下本發明定義的一 般原理適用於其他實例，因此本發明不意欲僅限於上述實 例，而是最廣泛地與上述揭示的原理及新穎特徵一致。 -50 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. ABCD 六、申請專利範圍 .了種在無線通㈣統中排程下鏈資料傳送至複數個終端 足方法，包括： 形成至少一組終端用於可能資料傳送，其中各組包括 至少一終端之組合且對應待評估之前提； 指派複數個發射天線給各組中之至少一終端； 部分根據前提之天線指派而評估各前提之=能； 根據性能而選擇至少一已評估前提之一；及 排程資料俾傳送到選取前提中之至少一终端。 2·如申請專利範圍第1項之方法，更包括：％场 形成複數個子前提用於各前提，其中各子前提將發射 天線之特定指派對應前提中之至少一終端；及 :中汴估各子刖提性能及根據性能而選擇已評估子前 提之一 ° 3·如申請專利範圍第巧之方法，其中指派包括： 在所有未指派發射天線中識別具—最佳性能之發射天 線及終端對， 指派對中之發射天線給對中之終端，及 將指派之發射天線及終端從考慮去除。 4·如中請㈣㈣第η之方法，其;部分根據前提中各終 端义頻道狀態資訊（CSI)而評估各前提，其中⑶係發射天 線與終端間頻道特徵之指示。 5·如U利範圍第4項之方法，其中各終端之CSI包括信 雜加上干擾比（SNR)估計，其根據從發射天線發射之信號 而在終端導出。 51 -:297公釐） 545074 A8 B8 C8 _______D8_ ^、申請專利範圍 6·如申請專利範圍第5項之方法，其中含至少一終端之各待 坪估組與組中至少一終端達成之個別SNR矩陣結合。 7·如申請專利範圍第4項之方法，更包括： 根據發射天線所屬之CSI而判定用於發射天線之編碼 及調變方案。 8·如申請專利範圍第1項之方法，其中各組中之至少一終端 從一終端池中選出。 9·如申請專利範圍第8項之方法，其中終端池包括至少一 SIM0終端各設計成接收一單一資料串。 10·如申請專利範圍第9項之方法，其中選取之前提包括複數 個SIMO終端。 11 ·如申請專利範圍第8項之方法，其中終端池包括至少一 ΜΙΜΟ終端各指派成從多重發射天線接收多重資料串。 12·如申請專利範圍第11項之方法，其中選取之前提包括一 單一 ΜΙΜΟ終端。 13·如申請專利範圍第丨丨項之方法，其中各排程μιμ〇終端執 行連續去除接收處理以恢復傳送到ΜΙΜΟ終端之資料。 14·如申請專利範圍第5項之方法，其中藉由待考慮之各終端 而評估至少一組天線束，用以排程以提供至少一 SNR向 量’一向量用於各組天線束。 15.如申請專利範圍第1項之方法，其中各組包括具有類似鏈 邊際之終端。 16·如申請專利範圍第1項之方法，其中評估包括計算各前提 之性能測量。 -52 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐) 545074 A8 B8 C8

   其中性能測量係前提中 其中選擇具有最佳性能 17·如申請專利範圍第16項之方法 各終端可達成處理量之函數。 18·如申請專利範圍第μ項之方法 測量之前提用以排程。 19·如申請專利範圍第1項之方法，更包括： 將待考慮之終端排定優先順序用以排程。 2〇‘如申請專利範圍第19項之方法，其中根據组中终端 先順序而指派複數個發射天線給各組中之至少—終山 .如申請專利範圍第20項之方法，其中指派具有—最：虛 理量之發射天線給組中之最高優先终端，及指派^ — 最低處理量之發射天線給組中之最低優先終端。八 22·如申請專利範圍第19項之方法，更包括： 限制待考慮《終端用以排程一群含Ν個最高優钤 端，其中Ν係一或更大。 ^ 23·如申請專利範圍第19項之方法，更包括： 維持各終端之至少一測量，其待用以排程，及 其中部分根據終端維持之至少一 優先順序。 測量而決定各終端之 24. 如申請專利範"23項之方法，其中各終端維持之測量 與終端達成之平均處理量率相關。 25. 如申請專利範圍第19項之方法’其中更根據終端維持及 與服務品質（Q〇S)結合之至少一因素而決定各終端之 先順序。 26.如申請專利範圍第1項之方法，其中將選取前提中之至少 -53 - 545074 A8 B8 C8

   次終端排程用以在包括複數個空間次頻道之頻道上傳送 貞尹f* 〇 27=1清專利範圍第1項之方法，纟中將選取前提中之至少 一終端排程用以在包括複數個頻Ψ次頻道之頻道上傳送 資料。 28·、種在播線通訊系統中排程資料傳送至複數個終端之方 法，包括： 形成至少一組終端用於可能傳送資料，其中各組包括 至少一終端之唯一組合且對應待評估之前提； 形成至少一子前提用於各前提，其中各子前提將複數 個發射天線之特定指派對應前提中之至少一終端； 評估各子前提之性能； 根據其性能而選擇複數個已評估子前提之一； 排程資料俾傳送到選取子前提中之至少一終端；及 從指派給終端之至少一發射天線傳送資料至選取子前 提中之各排程終端。 29·如申請專利範圍第28項之方法，其中評估包括： 根據特定天線指派而決定子前提中至少一終端之處理 量，及 其中選擇具有最高通量之子前提。 30·如申請專利範圍第28項之方法，其中形成一組終端，且 其中根據期望傳送資料之終端之優先順序而選擇組中之 終端。 31· —種多重輸入多重輸出（MIM〇)通訊系統，包括： -54 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A B c D 545074 六、申請每列範圍 一 i成§，包括： 一複數個發射天線， 排程器’配置:成接收頻道狀態資訊（CSI)其係通訊 系統中複數個終端之頻道估計指示，選擇含至少一終端 之組俾在一下鏈上傳送資科，及指派複數個發射天線給 至少一選取終端， 一傳送資料處理器，配置成根據CSI而接收及處理資 料用於至少一選取終端，以提供複數個資料串，及 複數個調變器，配置成處理複數個資料申以提供複 數個調變信號，適於從複數個發射天線傳送；及 至少一終端，各終端包括： 複數個接收天線，各接收天線配置成接收複數個從 基地台傳送之調變信號， 複數個如端單元’各前端單元配置成處理來自一結 合接收天線之信號以提供一個別接收信號， 一接收處理器，配置成處理來自複數個前端單元之 複數個接收信號，以提供至少一解碼資料串，及再導出 複數個調變信號之CSI，及 一發射資料處理器，配置成處理CSI用以傳回基地 台。 32·—種多重輸入多重輸出（MIM〇)通訊系統中之基地台， 括： 一傳送資料處理器，配置成接收及處理資料以提供複 數個資料串，以傳送到排程作資料傳送之至少一終端， 其中根據頻道狀態資訊（CSI)而處理資料，CSI係至少一排 -55 - 張尺度適财目g家標準(CNS) Μ規格㈣χ撕公爱)-：----- 六、申請專利範圍 程終端之頻道估計指示； 複數個調變器 個調變信號； ’配置成處理複數個資料串以提供複數 複數個發射天線，g己置成接收及傳送複數個調變信號 到至少一排程終端；及 ，^程器配置成接收通訊系統中複數個終端之CSI , 選擇。至〉-終端 < 組以傳送資料，及指派複數個發射 天線給至少一選取終端。 33·如申請專利範圍第32項之基地台，其中根據一編碼及調 變万案而處理各發射天線之資料串，該方案係根據發射 天線相關之CSI而選擇用於發射天線。 34·如申請專利範圍第32項之基地台，更包括··. 複數個解調變器，配置成處理經由複數個發射天線接 收之複數個信號以提供複數個接收信號，及 一接收資料處理器，配置成更處理複數個接收信號以 導出通訊系統中複數個終端之CSI。 35·—種多重輸入多重輸出（MIM〇)通訊系統中之終端，包括： 一複數個接收天線，各接收天線配置成接收從一基地 台傳送之複數個調變信號； 一複數個前端單元，各前端單元配置成處理來自一結 合接收天線之信號以提供一個別接收信號； … 一接收處理器，配置成處理來自複數個前端單元之複 數個接收信號，以提供至少一解碼資料串，及再導出各 解碼資料串之頻道狀態資訊（CSI);及

   本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 545074 A8 B8 C8 D8 •、申請專利範圍 一發射資料處理器，配置成處理CSI用以傳回基地台， 及 其中終端係包括在一組中之至少一終端之一，該組排 程俾在一特別時距從基地台接收資料傳送，及其中該組 中之至少一終端，其排程以接收資料傳送，係根據各組 之評估性能而從含諸終端之至少一組中選出。 36·如申請專利範圍第35項之終端，其中排程終端俾從位於 基地台之至少一發射天線接收資料傳送，該基地台指派 給終端。 -57 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）