专利名称：多输入多输出(mimo)通信系统内分配资源的方法和装置的制作方法
背景领域本发明一般涉及数据通信，更特定地涉及在多输入多输出(MIMO)通信系统内分配下行链路资源的技术。
背景无线通信系统广泛用于提供给多个用户多种类型的通信诸如话音、数据等。这些系统可能基于码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)或一些其它多址技术。
多输入多输出(MIMO)通信系统使用多个(NT)发射天线和多个(NR)接收天线以传输多个独立的数据流。在一个普通的MIMO系统实现中，数据流在任何给定的时间都被发射到信号终端。然而，带有拥有多个天线的基站的多址通信系统还可能同时与多个终端通信。在该情况下，基站使用多个天线且每个终端使用NR个天线以接收多个数据流的一个或多个。
多天线基站和单个多天线终端间的连接称为MIMO信道。由这些NT个发射和NR个接收天线形成的MIMO信道可能被分解成NC个独立的信道，其中NC≤min{NT，NR}。NC个独立信道的每个还称为MIMO信道的空间子信道，且对应一个维数。如果使用由多个发射和接收天线建立的这些子信道的附加维数，则MIMO系统能提供经改善的性能(例如，增加的传输容量)。
每个基站和终端间的MIMO信道一般有不同的链路特性，并与不同的传输能力相关，所以每个终端可用的空间子信道有不同的有效容量。如果NC个可用空间子信道经有效分配使得在这些子信道上数据被发射到MIMO系统内“合适”的终端集合上，则可获得可用的下行链路资源(以及高吞吐量)的有效利用。
因此在领域内需要在MIMO系统内分配下行链路资源的技术以提供经改善的系统性能。
概述本发明的方面提供了增加无线通信系统的下行链路性能的技术。在一方面，数据可能使用多种不同的操作模式的一种从基站被发送到一个或多个终端。在MIMO模式，所有可用的下行链路数据流分配给单个使用多个天线的终端(即MIMO终端)。在N-SIMO模式下，单个数据流被分配给多个不同终端的每个，每个终端使用多个天线(即SIMO终端)。在混合模式，下行链路资源可能分配给SIMO和MIMO终端的组合，且同时支持两种类型的终端。通过同时发射数据到多个SIMO终端，一个或多个MIMO终端或以上的组合，能增加系统的传输容量。
在另一方面，提供调度方案以调度到活动终端的数据传输。调度器根据各种因子选择使用的最佳操作模式，诸如例如终端请求的服务。另外，调度器能通过选择特定终端集合为进行同时的数据传输并分配可用发射天线到选择的终端以获得高系统性能以及其它要求从而执行优化的附加层。提供了几种调度方案以及天线分配方案，描述如下。
本发明的特定实施例提供在无线通信系统内安排到多个终端的下行链路数据传输的方法。根据该方法，形成一个或多个终端集合以用于可能的数据传输，每个集合包括一个或多个终端的唯一组合并对应要评估的假设。可能为每个假设形成一个或多个子假设，每个子假设对应多个发射天线到假设中的一个或多个终端的特定分配。每个子假设的性能然后经评估，根据它们的性能选择经评估的子假设的一个。经选择的子假设内的终端然后为数据传输而被调度，此后数据从分配给终端的一个或多个发射天线发送到每个经调度的终端。
每个发射天线可能用于发射独立的数据流。为获得高性能，每个数据流可能根据选择的方案被编码和调制，例如根据对用于发射数据流的天线的对的信号对噪声加干扰比(SNR)的估计。
期望数据传输的终端(即“活动”终端)可能根据多个度量和因素被优先化。活动终端的优先级可能用于选择考虑哪个终端进行调度和/或将可用的发射天线分配给经选择的终端。
本发明还提供实现本发明的各个方面、实施例以及特征的方法、系统以及装置，以下将进行详细描述。
附图的简要描述通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的符号具有相同的标识，其中
图1是可能设计并用于实现本发明的各个方面和实施例的多输入多输出(MIMO)通信系统的图；图2是根据本发明实施例的调度终端用于数据传输的过程的流程图；图3是根据本发明的实施例使用“max-max”准则分配发射天线到接收天线的过程的流程图；图4是根据本发明的实施例基于优先级调度方案的流程图，其中，考虑一个或多个最高优先级终端的集合的调度；图5是MIMO通信系统内的一个基站和多个终端的框图；图6是根据可用的CSI能处理用于发送到终端的数据的基站的发射部分实施例的框图；图7是终端接收部分的实施例的框图；图8A和8B分别是终端处的接收(RX)MIMO/数据处理器的信道MIMO/数据处理器和干扰对消器的实施例的框图；以及图9示出两个不同操作模式下在每个终端处四个发射天线(即NT＝4)以及四个接收天线(即NR＝4)的MIMO通信系统的平均吞吐量。
详细描述图1是可能设计并用于实现本发明的各个方面和实施例的多输入多输出(MIMO)通信系统100的图。MIMO系统100使用多个(NT)发射天线以及多个(NR)接收天线用于数据传输。MIMO系统100有效用于带有能同时与多个终端(T)106通信的基站(BS)的多址通信系统。在该情况下，基站104使用多个天线并代表从基站到终端的下行链路传输的多输入(MI)。
一个或多个“通信”终端106的集合集体代表下行链路传输的多输出(MO)。如在此使用的，通信终端是从基站接收用户特定的数据的，“活动”终端是期望在下一或将来的传输间隔时有数据传输的终端。活动终端可能包括当前通信的终端。
MIMO系统100可能设计成实现任何数量的CDMA、TDMA、FDMA以及其它多址技术的标准和设计。CDMA标准包括IS-95、cdma2000以及W-CDMA标准，TDMA标准包括全球移动通信系统(GSM)标准。这些标准在本领域内已知，在此引入作参考。
MIMO系统100可能用于通过多个传输信道发射数据。每个终端106与基站104通过MIMO信道通信。MIMO信道可能被分解为NC个独立信道，其中NC≤min{NT，NR}。NC个独立信道中的每个还称为MIMO信道的空间子信道。对不使用正交频分调制(OFDM)的MIMO系统，一般只有一个频率子信道且每个空间子信道可能被称为“传输信道”。且对使用OFDM的MIMO系统，每个频率子信道的空间子信道可能被称为传输信道。
对图1示出的例子，基站104同时通过基站处的多个可用天线和每个终端处的多个可用天线与终端106a到终端106d通信(如实线所指)。终端106e到106h可能接收从基站来的导频基准以及其它的信令信息(如点划线所指)，但不从基站接收用户特定的数据。
MIMO系统100内的每个终端106使用NR天线接收一个或更多数据流。一般，每个终端处的天线数等于或大于基站发射的数据流的数目。然而，系统内的终端不需要具有相同数量的接收天线。
对MIMO系统100而言，终端(NR)的每个的天线数量一般大于或等于基站处的天线数量(NT)。在该情况下，对下行链路，空间子信道的数目受到基站处发射天线数目的限制。每个发射天线可能用于发送能根据基站和选择的终端间的MIMO信道相关的空间子信道支持的方案而经编码和调制的独立数据流。
本发明的各方面提供增加无线通信系统性能的技术。这些技术可能有利地用于增加多址蜂窝系统的下行链路容量。这些技术还可能与其它多址技术一起使用。
在一方面，数据可能使用多个不同的操作模式的一个从一个基站发送到一个或多个终端。在MIMO模式，可用的下行链路资源被分配给单个终端(即MIMO终端)。在N-SIMO模式，下行链路资源被分配给多个不同的终端，每个终端解调单个数据流(即SIMO终端)。在混合模式，下行链路资源可能被分配给SIMO和MIMO终端的组合，在同一信道上同时支持两种类型的终端，该信道可能是时隙、码信道、频率子信道等。通过同时将数据发射到多个SIMO终端、一个或多个MIMO终端或它们的组合，增加了系统的传输容量。
在另一方面，提供调度方案以调度到活动终端的数据传输。调度器根据多个因子选择要使用的最佳操作模式，诸如例如终端请求的服务。另外，调度器能通过选择要进行同时数据传输的特定终端集合并将可用的发射天线分配给选择的终端以获得高的系统性能以及其它要求从而实现优化的附加层。几种调度方案以及天线分配方案在以下将详细描述。
MIMO而言，多个独立数据流可能通过多个发射天线从基站被发送到一个或多个被调度的终端。如果传播环境有足够的散射，则可能在终端处使用MIMO接收机处理技术以有效地使用MIMO信道的空间维数以增加传输容量。当基站与多个终端同时通信时可能使用MIMO接收机处理技术。从终端的角度看，同一接收机处理技术可能用于处理要发送到终端(即单个MIMO终端)的NT个不同信号或只是NT个信号(即SIMO终端)的一个。
如图1所示，终端可能随机地分布在基站的覆盖区域(或“小区”)内或可能共处一地。对无线通信系统，链路特性一般由于多个因素诸如衰落和多径而随时间变化。在某特定时刻，基站的单一终端的NT个发射天线和NR个接收天线的阵列可能由矩阵H描述，矩阵H的元素由独立的高斯随机变量组成，如下H=[h‾1h‾2...h‾NT]=h1,1h2,1ΛhNT,1h1,2h2,2ΛhNT,2MMMh1,NRh2,NRΛhNT,NR]]>公式(1)其中，H是终端的信道响应矩阵，且hi，j是基站的第i个发射天线和终端的第j个接收天线间的耦合。
如等式(1)示出，每个终端的信道估计可能用对应基站处的发射天线数目和终端处的接收天线数目的NT×NR元素的矩阵表示。矩阵H的每个元素描述基站和一个终端间的相应的发射接收天线对间的响应。为简化描述，等式(1)根据平坦衰落信道模型进行描述(即一个复数值用于整个系统带宽)。在实际的操作环境中，信道可能是频率选择性的(即信道响应在系统带宽上变化)而且可能使用更详细的信道特性描述(例如，矩阵H的每个元素可能包括对不同频率子信道或时延的值的集合)。
MIMO系统内的活动终端周期性地为每个发射-接收天线对估计信道响应。信道估计可能以多种方式被简化，例如，使用导频和/或本领域内已知的数据判决引导技术。信道估计可能包括每个发射-接收天线对的复值信道响应估计，如在以上等式(1)描述的。信道估计给出关于每个空间自信道传输特性的信息，即在每个子信道上以给定的传输参数集合能支持何种数据率。信道估计给出的信息可能提取为每个空间子信道的处理后的信号对噪声加干扰比(SNR)估计，或一些其它的使得发射机能为该空间子信道选择合适的传输参数的统计量。一般，关键统计量的导出过程减少了表示信道特征所需要的数据量。在两种情况下，信息代表了可能报告给基站的信道状态信息(CSI)的一种形式。还可能报告其它的CSI形式，将在以下详述。
从终端的集合接收来的CSI集合可能用于(1)选择数据传输的一个或多个终端的“最佳”集合，(2)分配可用的发射天线给集合内所选择的终端，以及(3)对每个发射天线选择合适的编码和调制方案。用可用的CSI，可能设计多种调度方案以通过评估终端和天线分配的哪些特定组合，提供在任何系统限制和要求下的最佳系统性能(例如最高吞吐量)而最大化下行链路性能。通过使用单个活动终端的空间(可能频率)“特征”(即它们的信道估计)，能增加平均下行链路吞吐量。
可能根据各种因素对终端调度以用于数据传输。一组因素可能与系统限制和要求有关，诸如期望的服务质量(QoS)，最大等待时间、平均数据率等。在多址通信系统内可能需要在每终端基础上(即对每个终端)满足这些因素的部分或所有。另一组因素可能涉及系统性能，这可能通过平均系统吞吐率或一些其它的性能指示而定量化。这些各种因素在以下详细描述。
调度方案能设计成选择在可用传输信道上同时数据传输的最佳终端集合，使得系统性能被最大化的同时符合系统限制和要求。为简洁之故，以下对没有OFDM的MIMO系统描述了本发明的各个方面，其中一个独立的数据流可能由基站从每个发射天线发射。在该情况下，(多达)NT个独立数据流可能同时由基站从NT发射天线并对准一个或多个终端而发射，每个终端装备有NR个接收天线(即NT×NRMIMO)，其中NR≥NT。
为简洁之故，对以下大部分描述，接收天线数目假设等于发射天线数目(即NR＝NT)。由于所有的分析都适用NR≥NT情况，这不是必要条件。
下行链路上的数据传输调度包括两部分(1)选择要评估的一个或多个终端集合，以及(2)分配可用的发射天线到每个集合内的终端。活动终端的所有或一个子集可能需要考虑调度，且这些终端可能组合以形成一个或多个要评估的集合(即假设)。对每个假设，可用的发射天线可能根据多个天线分配方案的任何一个被分配给假设内的终端。最佳假设内的终端可能在到来的时间间隔内为数据传输而被调度。选择数据传输的最佳终端集合以及将发射天线分配给选择的终端的灵活性使得调度器能通过使用多用户分集环境而优化性能。
为确定到终端集合的“最优化”传输，为每个终端以及每个空间子信道提供SNRs或一些其它的充分统计量。如果统计量是SNR，则对每个在到来传输间隔内要为数据传输而评估的终端集合，该终端集合的“处理后”SNRs的假设矩阵Γ(如下定义)可表示为Γ=γ1,1γ2,1ΛγNT,1γ1,2γ2,2ΛγNT,2MMMγ1,NTγ2,NTΛγNT,NT]]>公式(2)其中，γi，j是从第i个(假设地)发射天线发射到第j个终端的数据流的处理后SNR。
在N-SIMO模式下，在假设矩阵Γ内的NT行对应于从BT个不同终端来的SNRs的NT向量。在该模式下，假设矩阵Γ内的每行给出一个终端的每个发射数据流的SNR。且在混合模式下，对指定为接收两个或更多数据流的特定MIMO终端，该终端的SNRs的向量可能被复制使得该向量出现在等于要发射到终端的数据流数目一样多的行内(即每数据流一行)。或者，假设矩阵Γ内的一行可能用于每个SIMO或MIMO终端，调度器可能设计成相应地标明并评估这些不同类型的终端。
在要评估的集合的每个终端内处，NT个(假设地)发射的数据流由终端的NR个接收天线接收，且NR个接收到的信号用空间或空时均衡处理以分离出NT个发射的数据流，如下描述。可能估计处理后数据流的SNR(即在均衡后)并包括该数据流的处理后SNR。对每个终端，可能为可能由终端接收的NT个数据流提供NT个处理后的SNRs的一个集合。
如果在终端处使用连续均衡和干扰对消(或“连续对消”)接收机处理技术以处理接收到的信号，则在终端处对每个发射的数据获得的处理后SNR取决于检测发射的数据流的顺序(即经解调以及解码)以恢复发射的数据，如下描述。在该情况下，SNRs的多个集合可能以多个可能的检测顺序提供给每个终端。然后可能形成多个假设矩阵，并经评估以确定哪种终端和检测顺序的特定组合提供最佳的系统性能。
在任何一种情况下，每个假设矩阵Γ包括要评估的特定终端集合(即假设)的处理后SNRs。这些处理后SNRs代表终端可获得的SNRs，并用于评估假设。
图2是根据本发明实施例的调度终端用于数据传输的过程的流程图200。为简洁之故，首先描述总体过程，然后描述过程中的一些步骤的细节。
开始时，在步骤212处，初始化用来选择用于数据传输的最佳终端集合的度量。可使用各种性能度量来评估终端集合以及以下将详细描述这些度量的一部分。例如，可能使用最大化系统吞吐量的性能度量。
在步骤214处，然后从所有的要考虑调度的活动终端中选择一个或多个活动终端的(新)集合。该终端集合形成要评估的假设。可能使用各种技术来限制要考虑调度的活动终端的个数，这会减少要评估的假设的个数。对假设中的每个终端，在步骤216获取SNR向量(例如，γ‾j=[γ1,j,γ2,j,...γNT,j]]]>)。假设内的所有终端的SNR向量形成等式(2)示出的假设矩阵Γ。
对NT个发射天线和NT个终端的每个假设矩阵Γ，将发射天线分配到终端有NT阶乘个可能的组合(即NT！子假设)。因此，在步骤218处选择天线/终端分配的一个特定(新)的组合用于评估。该天线/终端分配的特定组合形成要评估的子假设。
在步骤220，然后评估子假设并确定(例如根据子假设的SNRs)对应于该子假设的性能度量(例如系统吞吐量)。然后在步骤222使用该性能度量以更新对应于当前最佳子假设的性能度量。特别是，如果该子假设的性能度量优于当前最佳子假设的性能度量，则该子假设成为新最佳子假设，且保存对应于该子假设的性能度量和其它终端度量。以下将描述性能和终端度量。
然后在步骤224确定是否所有的当前假设的所有子假设均已评估了。如果还没有评估所有的子假设，则过程回到步骤218，选择一个不同且还未经评估的天线/终端分配的组合进行评估。对每个要评估的子假设重复步骤218到224。
如果在步骤224已评估了特定假设的所有子假设，则在步骤226确定是否考虑了所有的假设。如果还未考虑所有的假设，则过程回到步骤214，选择不同的还未考虑的终端集合进行评估。对每个要考虑的假设重复步骤214到226。
如果在步骤226考虑了所有的假设，则在到来的传输间隔被调度用于数据传输的特定终端集合以及对它们分配的发射天线就知道了。可能使用对应于该终端和天线分配的处理后SNRs以对要发射到终端的数据流选择合适的编码和调制方案。在步骤228，被调度的传输间隔、天线分配、编码和调制方案、其它信息以及以上的组合可能发送到被调度的终端(通过控制信道)。或者，终端可能实现“盲”检测并试图检测所有发射的数据流以确定哪个数据流是要发到它们的，如果有的话。
如果调度方案要求维持其它系统和终端度量(例如在过去的K传输间隔上的平均数据率，数据传输的等待时间等等)，则在步骤230更新度量。终端度量可能用于评估个别终端的性能，以下将作描述。调度一般为每个传输间隔实现。
对给定的假设矩阵Γ，调度器评估发射天线和终端配对(即子假设)的组合以确定对于假设的最佳分配。各种分配方案可能用于将发射天线分配到终端以获得多种系统目标诸如公平性、最大化性能等。
在一个天线分配方案中，根据特定的性能度量评估所有可能的子假设并选择带有最佳性能度量的子假设。对每个假设矩阵Γ，有可能要评估的可能的NT阶乘(即NT！)个子假设。每个子假设对应于每个发射天线到相应的终端的特定分配。每个子假设可能因此用处理后的SNRs向量表出，这可以表示为γ‾sub-hyp={γ1,a,γ2,b,...,γNT,r}]]>其中γi，j是第i个发射天线到第j个终端的处理后SNR。且下标{a，b，...以及r}标识对子假设的发射/终端配对内的特定终端。
每个子假设还与性能度量Rsub-hyp相关，它可能是各种因素的函数。例如，根据处理后SNS的性能度量可能表示为Rsub-hyp＝f(γsub-hyp)其中，f(·)是括号内的参数的特定正实数函数。
各种函数可能用于形成性能度量公式。在一实施例，可使用子假设的所有NT个发射天线的可获得的吞吐量的函数，这可能表示为f(γ‾sub-hyp)=Σi=1NTri]]>公式(3)其中ri是与在子假设内的第i个发射天线相关的吞吐量，且可能表示为ri＝ci·log2(l+γi) 公式(4)其中ci是反映为在第i个发射天线上发送的数据流而选择的编码和调制方案而获得的理论容量的一部分的正常量，且γi是第i个数据流的处理后SNR。
图2示出的第一天线分配方案以及以上描述的表示评估所有可能的发射天线到终端的分配组合的特定方案。调度器要评估的每个假设的总潜在子假设数是NT！个，考虑到可能需要评估的大量假设NT！还是很大的。第一调度方案按照由用于选择最佳子假设的性能度量所述量化的系统性能，实现穷尽搜索以确定提供“最优”系统性能的子假设。
可能使用多种技术以减少分配发射天线的处理的复杂度。以下描述了其中一种技术，且可能实现其它技术并在本发明的范围内。这些技术还可能提供高系统性能同时减少将发射天线分配到终端的处理量。
在第二天线分配方案中，最大-最大(“max-max”)准则用于将发射天线分配给在评估的假设内的终端。使用该max-max准则，每个发射天线被分配给获得发射天线的最佳SNR的特定终端。在一时刻为一个发射天线实现天线分配。
图3是根据本发明的实施例使用“max-max”准则分配发射天线到接收天线的过程的流程图300。图3示出的处理为特定假设实现，它对应一个或多个终端的特定集合。开始时，在步骤312处确定假设矩阵Γ内的最大处理后SNR。该最大SNR对应特定发射/终端配对，且发射天线在步骤314处被分配给该终端。该发射天线和终端然后从矩阵Γ中除去，在步骤316处，通过同时移去对应发射天线的列和对应刚分配的终端的行，该矩阵减少为(NT-1)×(NT-1)维。
在步骤318处，确定是否分配了假设内的所有发射天线。如果分配了所有发射天线，则在步骤320处提供了天线分配，过程中止。否则，过程回到步骤312，以类似的方式分配其它发射天线。
一旦对给定假设矩阵Γ进行了天线分配，如等式(3)和(4)，可能确定对应该假设的性能度量(例如系统吞吐量)(例如根据对应该天线分配的SNRs)。该性能度量为每个假设更新。当评估了所有的假设后，在到来的传输间隔内选择用于数据传输的最佳终端和天线分配集合。
表1示出了在4×4 MIMO系统内导出的处理后SNRs的示例矩阵Γ，其中基站包括四个发射天线，且每个终端包括四个接收天线。对基于max-max准则的天线分配方案，原始矩阵内的最佳SNR(16dB)通过发射天线3获得并分配给终端1，如表格内第四列的第三行内的阴影格所示。发射天线3以及终端1从矩阵中移去。在减少的3×3矩阵内的最佳SNR(14dB)是发射天线1和4获得的，它们相应被分配给终端3和2。剩下的发射天线2分配给终端4。
表1
表2示出表1示出的示例矩阵Γ使用max-max准则的天线分配。对终端1，当处理从发射天线3来的信号时获得最佳SNR(16db)。在表2内还指明其它终端的最佳发射天线。调度器能使用该信息以选择合适的编码以及调制方案以用于数据传输。
表2
图2和图3描述的调度方案表示评估对应多种期望在到来传输间隔内进行数据传输的可能活动终端集合的多种假设的特定方案。要由调度器评估的假设的总数量可能很大，即使对于少量的活动终端。实际上，总假设数可表示为Nhyp=NUNT=NU!(NU-NT)!NT!]]>公式(5)其中NU是要考虑调度的活动终端数例如，如果NU＝8且NT＝4，则Nhyp＝70。按照用于选择最佳假设和天线分配的性能度量所定量化的系统性能，可使用穷尽搜索以确定提供最优系统性能的特定假设(以及特定天线分配)。
还可能实现其它带有减少复杂度的调度并在本发明范围内。以下描述一种该种调度方案。这些方案还可能提供高系统性能同时减少为数据传输调度终端需要的处理量。
在另一调度方案中，活动终端根据它们的优先级进行数据传输调度。每个终端的优先级可能根据一个或多个度量(例如平均吞吐量)、系统限制和要求(例如最大等待时间)、其它因素或以上组合而导出，如下所述。可能为所有期望在到来传输间隔(又称为“帧”)内进行数据传输的活动终端维持一张列表。当终端期望进行数据传输时，它被加入列表并初始其度量(例如初始为零)。列表内的每个终端的度量此后在每个帧上经更新。一旦终端不再希望数据传输时，它从列表中被除去。
对每个帧，列表内的终端的所有或一个子集可能被考虑用于调度。要考虑的终端的特定数目可能基于多种因素。在一实施例中，只选择NT个最高优先权的终端进行数据传输。在另一实施例中，考虑表内NX个最高优先级终端的调度，其中NX＞NT。
图4是根据本发明的实施例基于优先级调度方案的流程图400，其中，考虑NT个最高优先级终端的集合的调度。在步骤412处，在每个帧间隔处，调度器检查表内所有活动终端并选择NT个最高优先级终端的集合。表内剩余的终端不予以用于调度考虑。然后在步骤414获取每个选择的终端的信道估计。例如，可能获取选择的终端的处理后SNRs并用于形成假设矩阵Γ。
然后在步骤416处，根据信道估计并使用多个天线分配方案的任何一个将NT个发射天线分配给经选择的终端。例如，天线分配方案可能基于上述的穷尽搜索或max-max准则。在另一天线分配方案中，发射天线被分配给终端使得在终端度量经更新后，它们的优先级尽可能地经标准化。
在步骤418处，终端的数据率和编码以及调制方案然后根据天线分配被确定。经调度的传输间隔以及数据率可能报告给经调度的终端。在步骤420处，表内的经调度(未经调度)的终端经更新以反映经调度的数据传输(以及非传输)，且系统度量也经更新。
可能使用多种度量和因子以确定活动终端的优先级。在一实施例中，可能为表内的每个终端以及每个用于调度的每个度量维持一个“分数”。在一实施例中，维持每个活动终端的指明在特定平均时间间隔上的平均吞吐量的分数。在一实施例中，在帧k处的终端n的分数φn(k)作为在一些时间间隔上获得的线性平均吞吐量而计算，能表示为
φn(k)=1KΣi=k-K+1krn(i)/rmax]]>公式(6)其中，rn(i)是实现的帧i处终端n的数据率(比特/帧为单位)且可能如等式(4)内示出的计算。一般，rn(i)由特定的最大可获得数据率rmax和特定最小数据率(例如零)界定。在另一实现中，帧k内的终端n的分数φn(k)是在一些时间间隔上获得的指数平均吞吐量，且能表示为φn(k)＝(1-α)·φn(k-1)+α·rn(k)/rmax公式(7)其中α是指数平均的时间常量，对应更长的平均时间间隔，α值要大一些。
当终端期望进行数据传输时，它被加入列表，且其分数被初始化为零。列表内的每个终端的分数相继地在每个帧上更新。无论何时当终端在一帧内没有传输调度，它对该帧的数据率被设定为零(即rn(k)＝0)以及其分数相应地被更新。如果帧被终端错误地接收，则终端的该帧的有效数据率可能被设定为零。帧误差可能不能立即获知(例如，由于用于该数据传输的确定/否认确定(Ack/Nak)方案的来回延时)，但一旦之一信息可用时，分数能相应地被调整。
活动终端的优先级还可能部分根据系统限制和要求被确定。例如，如果特定终端的最大等待时间超过某阀值，则终端的优先级可能提升。
在确定活动终端的优先级时还可能考虑其它因子。一种该因子可能与要发射到终端的数据类型相关。延时敏感数据可能与更高的优先级相关，且延时不敏感的数据则与较低的优先级相关。由于先前传输的解码误差而引起的重传数据可能与较高的优先级相关，这是因为其它处理可能在等待重传数据。其它因素可能与提供给终端的数据服务类型相关。在确定优先级时还可能考虑其它因素且在本发明的范围内。
终端的优先级因此是以下任何组合的函数(1)为终端每个要考虑的度量维持的分数，(2)为系统限制和需要维持的其它参数值，以及(3)其它因素。在一实施例中，系统限制和要求代表“硬”值(即高或低的优先级，取决于是否违反了限制和要求)而分数代表“软”值。对该实施例，立即考虑不符合系统限制和要求的终端以及根据它们的分数考虑其它终端。
可能设计基于优先级的调度方案以获得列表内的所有终端相等的平均吞吐量(即等QoS)。在该情况下，活动终端根据它们获得的平均吞吐量而经优先化，这可能如等式(6)或(7)所示被确定。在该基于优先级的调度方案中，调度器使用分数对终端优先级化以用于对可用发射天线的分配。终端的分数根据它们的到发射天线的分配或非分配而经更新。列表内的活动终端可能被优先级化使得带有最低分数的终端被给予最高优先级，且带有最高分数的终端相反被给予最低优先级。还可能使用其它对终端排名的方法。优先级化还可能分配不均匀的加权因子到终端分数。
对调度方案，其中终端根据它们的优先级被选择并进行调度用于数据传输，偶尔可能会发现将较差终端组合在一起。“较差”终端集合是产生类似的信道相应矩阵Hk的集合，它导致假设矩阵Γ内给出的所有终端在所有发射数据流上的类似且较差的SNRs。这然后导致对集合内的每个终端较低的总吞吐量。当发生这种情况时，终端的优先级可能在几帧上不会有什么改变。这样，调度器可能停滞在该特定终端集合处直到优先级充分地改变能引起集合内成员变化。
为避免上述的“聚集”效应，调度器能设计成在将终端分配到可用发射天线前识别该情况和/或一旦该情况发生能检测到它。可能使用多种不同的技术以确定信道响应矩阵Hk内的线性相关的程度。检测的简单方法是在假设矩阵Γ上应用特定阀值。如果所有SNRs都低于该阀值，则存在聚集情况。在检测到聚集情况时，调度器能重新安排终端(例如以随机方式)以试图减少假设矩阵内的线性相关性。搅乱方案还可能被设计成强迫调度器选择能产生“好”假设矩阵的终端集合(例如有最小线性相关性的)。
上述的一些调度方案使用技术以减少选择终端并将发射天线分配给这些选择的终端需要的处理量。这些和其它技术可能组合在一起以导出其它调度方案，且这在本发明的范围内。例如，可能使用上述的方案中的任何一个考虑NX最高优先级的终端的调度。
还可能设计更复杂的能获得较接近最佳的吞吐量的调度方案。这些方案可能需要评估大量假设以及天线分配以确定最佳的终端集合以及最佳天线分配。还可能设计其它调度方案以利用每个终端获得的数据率的统计分配。该信息可能在减少要评估的假设数目时有用。另外，对一些应用，可能要通过分析时域上的性能而获知哪些终端分组(即假设)工作得好。该信息可能被存储、更新并为调度器在将来的调度间隔上使用。
以上描述的技术可能在使用MIMO模式、N-SIMO模式以及混合模式时用于对终端的数据传输进行调度。对这些操作模式的每个还可能应用其它的考虑，如下所述。
MIMO模式在MIMO模式，(多达)NT个独立数据流可能同时由基站从NT个发射天线发射并发送到带有NR个接收天线的单个MIMO终端(即NT×NRMIMO)，其中NR≥NT。终端可能使用空间均衡(对带有平坦频率信道响应的非弥散MIMO信道)或空时均衡(对带有基于频率信道响应的弥散MIMO信道)以处理并分离NT个发射的数据流。每个处理后数据流的SNR(即均衡后)可能经估计并作为CSI送回基站，基站然后使用该信息选择合适的编码和调制方案以在每个发射天线上使用使得目标终端能以期望的性能水平检测每个发射的数据流。
如果所有的数据流被发射到一个终端，如同处在MIMO模式的情况时，则可能在终端处使用连续对消接收机处理技术以处理NR个接收到的信号以恢复NT个发射的数据流。该技术连续多次(或迭代)处理NR个接收到的信号以恢复从终端发射来的信号，每次迭代恢复一个信号。对每次迭代，该技术在NR接收到的信号上实现线性或非线性处理(即空间或空时均衡)以恢复发射信号的一个，并对消接收到的信号中由于恢复后的信号引起的干扰以导出带有去掉干扰分量的“经修改”的信号。
经修改的信号然后经下一迭代处理以恢复另一发射的信号。通过将由于每个经恢复信号引起的干扰从接收到的信道中除去，包括在经修改的但未经恢复的信号内的发射信号的SNR得到改善。经改善的SNR改善了终端以及系统的性能。实际上，在一定操作条件下，使用连续对消接收机处理连同最小均方误差(MMSE)空间均衡而获得的性能可与全CSI处理相比。连续对消接收机处理技术在美国专利申请序列号[代理人号PD010210]中有详细描述，题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR PROCESSING DATA IN A MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT(MIMO)COMMUNICATION SYSTEM UTILIZING CHANNEL STATE INFORMATION”，提交于2001年5月11日，转让给本发明的受让人并在此引入作为参考。
在实施例中，系统内的每个MIMO终端估计并发送回NT个发射天线的NT个处理后SNR值。从活动终端来的SNRs可能由调度器评估以确定发射到哪个终端以及何时发送，以及在每发射天线基础上为每个选择的终端使用的合适的编码和调制方案。
MIMO终端可能根据被构成用于获得期望的系统目标的特定性能度量而被选择用于数据传输。性能度量可能基于一个或多个函数以及任意数量的参数。可能使用多个函数以构成性能度量，诸如MIMO终端可获得的吞吐量的函数，这在上面的等式(3)和(4)中示出。
N-SIMO模式在N-SIMO模式，(多达)NT个独立数据流可能同时由基站从NT个发射天线同时发射到(多达)NT个不同的目标SIMO终端。为使性能最佳化，调度器可能考虑大量可能的用于数据传输的终端集合。调度器然后确定在给定的信道上(即时隙、码信道、频率子信道等)同时发送的最佳NT个终端的集合。在多址接入通信系统中，一般在每终端基础上有满足一定要求的有限制，诸如最大等待时间或平均数据率。在该情况下，调度器能被设计成符合这些限制的最佳终端集合。
在N-SIMO模式的一实现中，终端使用线性空间均衡用以处理接收到的信号，且提供给基站对应每个发射天线的处理后SNR。调度器然后使用信息选择用于数据传输的终端并将发射天线分配给选择的终端。
在N-SIMO模式的另一实现中，终端使用连续对消接收机处理以处理接收信号而获得更高的处理后SNRs。用于连续对消接收机处理，发射的数据流的处理后SNRs取决于检测的(即解调和解码的)数据流的顺序。在一些情况下，特定的SIMO终端可能不能消去旨在到另一终端的给定发射数据流来的干扰，这是因为用于该数据流的编码和调制方案是根据其它终端的处理后SNR而被选择的。例如，发射的数据流可能目标是到终端ux，并以目标终端ux处可获得的处理后SNR(例如10dB)为合适检测而被编码和调制，但另一终端uy可能以较差的处理后SNR接收同样的发射的数据流，因此不能合适地检测数据流。如果旨在到另一终端的数据流不能被无差错检测，则不可能实现该数据流的干扰对消。连续对消接收机处理在对应发射的数据流的处理后SNR允许可靠检测时才可能。
为了使调度器能利用使用连续对消接收机处理的SIMO终端提供的处理后SNRs，每个这样的终端能导出对应发射的数据流不同的可能检测顺序的处理后SNRs。可能在SIMO终端处NT个阶乘(即NT！)可能顺序基础上检测NT个发射的数据流，且每个顺序与NT个处理后SNR值相关。因此，可能有NT·NT！个SNR值由每个活动终端报告给基站(例如，如果NT＝4，每个SIMO终端可能报告96个SNR值)。调度器然后能使用信息以选择用于数据传输的终端并将发射天线分配给选择的终端。
如果连续对消接收机处理在终端处使用，则调度器还可以考虑每个终端的可能检测顺序。然而，大量的这种排序一般是无效的，因为特定的终端可能由于在终端处不能检测到的数据流的较低处理后SNRs而不能正确地检测到发射到其它终端的数据流。
如上所述，发射天线可能根据各种方案分配给选择的终端。在一天线分配方案中，发射天线的分配是为了获取更高的系统性能，且是基于终端的优先级的。
表3示出考虑的假设内的每个终端导出的处理后SNRs的例子。对终端1，当检测从发射天线3来的数据流时获取最佳SNR，如表内行3列4的阴影区示出。假设内其它终端的最佳发射天线也由表内的阴影区指明。
表3
如果每个终端识别一个不同的发射天线，从该天线检测到最佳处理后SNR，则发射天线可能根据它们最佳处理后SNRs而分配给终端。对表3示出的例子，终端1可能分配到发射天线3，终端2可能分配到发射天线2。
如果有一个以上终端要同一发射天线，则调度器能根据多种标准(例如，公平性、性能度量以及其它)确定天线分配。例如，表3指明终端3和4的最佳处理后SNRs来自同一发射天线1发射来的数据流。如果目标是要最大化吞吐量，则调度器可能将发射天线1分配到终端3，发射天线2分配到终端4。然而，如果天线分配是为了公平性，则如果终端4比终端3有更高的优先级发射天线1可能分配给终端4。
混合模式上述技术可被推广为处理混合SIMO和MIMO终端。例如，如果在基站处有四个发射天线，则可能发送四个独立数据流到单个4×4 MIMO终端、两个2×4 MIMO终端、四个1×4 SIMO终端、一个2×4 MIMO终端加上两个1×4 SIMO终端，或任何其它接收总量为四个数据流的终端的组合。调度器能设计成根据多种假设的终端组的处理后SNRs而选择最佳终端组合，其中每个经假设的集合可能包括MIMO和SIMO终端的混合。
任何支持混合模式话务时，由终端(例如，MIMO)使用连续对消接收机处理由于引入的相关性而对调度器有附加的限制。这些限制可能导致要评估更多的假设集合，这是因为除考虑终端不同集合外，调度器还必须考虑由每个终端的各种排序对数据流的解调。发射天线的分配以及编码和调制方案的选择然后要考虑这些相关性以获得经改善的性能。
发射天线基站处的发射天线集合可能是物理上不同的“孔径”集合，每个可能用于直接发射相应的数据流。每个孔径可能由一个或多个分布在空间内的天线元件的集合形成(例如物理分布在单个站点或分布在多个站点处)。或者，天线孔径可能放在一个或多个(固定的)波束形成矩阵变换电路之后，每个矩阵变换电路用于从孔径的各集合综合一个天线波束的不同集合。在该情况下，以上发射天线的描述类似地可应用于经变换的天线波束。
可预先定义多个固定的波束形成矩阵，且终端可能为可能的矩阵的每个(或天线波束集合)评估处理后SNRs，并将SNR向量发回基站。对不同经变换的天线波束集合一般获得不同性能(即处理后SNR)，且这在报告的SNR向量中得到反应。基站可能实现可能的波束形成矩阵的每个的调度和天线分配(使用汇报的SNR向量)，并选择特定的波束形成矩阵以及终端集合以及它们的获得可用资源的最佳使用的天线分配。
使用波束形成矩阵提供了终端调度的附加灵活性，且还可能提供改善的性能。例如，以下情况可能很适合波束形成变换● MIMO信道内的相关性很好，使得最佳性能可能通过少数数据流而获得。然而，只用一子集合的可用发射天线发射(且只使用它们相关的发射放大器)会导致较低的总发射功率。可能选择变换以在发送数据流时使用大多数或所有的发射天线(以及它们的放大器)。在该情况下，为发射的数据流获得更高的发射功率。
●物理分散的终端可能由于其位置的原因而被孤立。在该情况下，终端可能通过水平空间隔开的孔径的标准FFT型变换而变为不同方位角指向的波束集合。
性能以上描述的技术可被视作空分多址(SDMA)的特定形式，其中基站的天线阵列内的每个发射天线用于使用覆盖区域内的终端导出的信道状态信息(例如，SNRs或一些其它确定支持数据率的充分参数)发射不同的数据流。高性能是在CSI基础上获得的，后者用于调度终端并处理数据。
在此描述的技术能提供经改善的系统性能(例如更高的吞吐量)。已实行仿真以使用一些这种技术量化可能的系统吞吐量。在仿真中，耦合到第k个终端的发射天线和接收天线阵列的信道响应矩阵Hk假设为有等方差、零均值复数高斯随机变量。为MIMO和N-SIMO模式实现仿真。
在MIMO模式，每次实现(例如，每个传输间隔)考虑四个MIMO终端(每个带有四个接收天线)，且选择最佳的终端并调度数据传输。发射给经调度的终端四个独立的数据流并使用连续对消接收机处理(带MMSE均衡)以处理接收到的信号并恢复发射的数据流。经调度的MIMO终端的平均吞吐量被记录。
在N-SIMO模式，每次实现考虑四个每个带有四个接收天线的终端。每个SIMO终端的处理后SNRs使用MMSE线性空间均衡而被确定(不经连续对消接收机处理)。发射天线根据max-max准则被分配给选择的终端。发射给四个经调度的终端四个独立数据流，且每个终端使用MMSE均衡以处理接收信号并恢复器数据流。每个经调度的SIMO终端的吞吐量分开被记录，且还记录所有经调度的终端的平均吞吐量。
图9示出带有四个发射天线(即NT＝4)以及每个终端四个接收天线(NR＝4)的MIMO通信系统的平均吞吐量。与每个操作模式相关的仿真的吞吐量作为平均处理后SNR的函数被提供。MIMO模式的平均吞吐量示出为曲线910，N-SIMO模式的平均吞吐量示出为曲线912。
如图9所示，使用max-max准则天线分配的与N-SIMO模式相关的仿真吞吐量显示了比MIMO模式获得的更好的性能。在MIMO模式，MIMO终端利用连续对消接收机处理的好处而获得更高的处理后SNRs。在SIMO模式，调度方案能利用多用户选择分集以获得经改善的性能(即更高的吞吐量)，即使每个SIMO终端使用线性空间均衡。实际上，N-SIMO模式提供的多用户分集导致平均下行链路吞吐量超过通过将传输间隔分为四个等间隔时隙并将每个MIMO终端分配给相应的子时隙而获得的吞吐量。
在两个操作模式的仿真内使用的调度方案并不是设计来用于提供适合的公平性，将观察到一些终端要比其它有更高的平均吞吐量。当施加公平性标准时，两个操作模式的吞吐量的差异会消失。然而，能适应MIMO和N-SIMO终端的能力提供了附加的提供无线数据服务的灵活性。
为简便起见，本发明的各个方面和实施例为一种通信系统描述，其中(1)接收天线的数目等于发射天线数目(即NR＝NT)以及(2)一个数据流从基站处的每个天线发射。在该情况下，传输信道的数目等于MIMO信道的可用空间子信道数。对使用OFDM的MIMO系统，多个频率子信道可能与每个空间子信道相关，且这些频率子信道可能根据以上描述的技术分配给终端。对弥散信道，矩阵H代表每个终端的信道相应估计的三维立方体。
每个经调度的终端还可能带有多于总数据流数的接收天线。而且，多个终端可能共享一给定的发射天线，且共享可能通过时分多路复用(例如将传输间隔的不同部分分配给不同终端)、频分多路复用(例如将不同的频率子信道分配给不同的终端)、码分多路复用(例如将不同的正交码分配给不同终端)、一些其它多路复用技术以及以上方案的任何组合而获得。
在此描述的调度方案选择终端并根据信道状态信息(例如处理后SNRs)分配用于数据传输的天线。终端的处理后SNRs取决于用于从基站发射数据流的特定的发射功率电平。为简便期间，假设所有的数据流有相同的发射功率电平(即没有发射功率控制)。然而，通过控制每个天线的发射功率，调整可获得的SNRs。例如，通过通过功率控制减少特定发射天线的发射功率，减少从该天线发射来的与数据流相关的SNR，也减少了该数据流对其它数据流的干扰，且其它数据流可能能获得更好的SNRs。因此，功率控制还可能与在此描述的调度方案一起使用，且这在本发明的范围内。
根据优先级对终端进行调度在美国专利申请序列号09675706内描述，题为“METHOD AND APPARATUS FOR DERTERMINING AVAILABLE TRANSMIT POWER INA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，提交于2000年9月29日。下行链路的数据调度也在美国专利申请序列号08798951内描述，题为“METHOD ANDAPPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING”，提交于1999年9月17日。这些申请转让给本发明的受让人并在此引入作为参考。
在此描述的调度方案包括多种特征并提供多种好处。以下描述这些特征和好处。
首先，调度方案支持多种操作模式，包括混合模式，其中可能在下行链路上安排任何SIMO和MIMO终端的组合的数据传输进度。每个SIMO和MIMO终端与SNR向量相关(即等式(2)内的一行)。调度方案能评估任何数量的用于数据传输的终端的可能组合。
第二，调度方案提供包括(最优或接近最优)的“相互兼容”的终端集合的每个传输间隔的调度，这基于终端的空间特性。相互兼容可能意味着在给定关于终端数据率要求、发射功率、链路裕量、SIMO和MIMO终端间性能以及可能的其它因素情况下，在同一信道上以及同一时间的传输共存。
第三，根据在终端处获得的处理后SNRs调度方案支持各种数据率自适应。每个经调度的终端可能被通知何时有数据传输、分配的发射天线以及用于数据传输的数据率(例如在每发射天线基础上)。
第四，调度器能被设计成考虑带有类似链路裕量的终端集合。终端可能根据它们的链路裕量特性而被分组。当搜索相互兼容的空间特性时，调度器能考虑同一“链路裕量”组内的终端的组合。与忽略链路裕量获得的相比，根据链路余地的分组可能改善调度方案的总频谱效率。而且，通过安排带有相似链接裕量的终端发射，可能更容易实现下行链路功率控制(在整个终端集合上)以改善总频谱再利用。这可能视作下行链路自适应再利用调度与SIMO/MIMO的SDMA的组合。根据链路裕量的调度在美国专利申请序列号09539157内以及美国专利申请序列号[代理人号PA010071]内描述，前者题为“METHOD AND APPARATUSFOR CONTROLLING TRANSMISS IONS OF A COMMUNICAT IONS SYSTEM”，提交于2000年3月30日，后者题为“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING UPLINKTRANSMISSIONS OF A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，提交于2001年5月3日，同时转让给本发明的受让人在此引入作为参考。
MIMO通信系统图5是MIMO通信系统100内的基站104和终端106的框图。在基站104处，数据源512将数据(即信息)提供给发射(TX)数据处理器514。对每个发射天线，TX数据处理器514(1)根据特定的编码方案对数据编码，(2)根据特定的交织方案对经编码数据交织(即重新排序)以及(3)将经交织的比特映射为用于数据传输选择的一个或多个传输信道的调制码元。编码增加了数据传输的可靠性。交织提供了编码比特的时间分集，使得数据能以发射天线的平均SNR被发射，对抗衰落，并进一步移去用于形成每个调制码元的编码比特间的相关。如果编码比特在多个频率子信道上发射，则交织还可能提供频率分集。在一方面，编码和码元映射可能根据由调度器534提供的控制信号而实行。
编码、交织以及信号映射可以通过各种方案实现。一些这样的方案在以下文档内有描述美国专利申请序列号[代理人号PA010210]，美国专利申请序列号09826481，题为“METHOD AND APPARATUS FOR UTILIZING CHANNEL STATEINFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”，提交于2001年3月23日，以及美国专利申请序列号09776075，题为“CODING SCHEME FOR A WIRELESSCOMMUNICATION”，提交于2001年2月1日，这些都被转让给本发明的受让人，在此引入作为参考。
TX MIMO处理器520从TX数据处理器514接收并多路复用调制码元，并为每个传输信道(例如每个发射天线)提供调制码元流，每个时隙一个调制码元。如果全CSI(例如信道响应矩阵H)可用，则TX MIMO处理器520还可能为每个选择的传输信道进行调制码元的预处理。MIMO和全CSI处理在以下文档中得到进一步描述，美国专利申请序列号09532492，题为“HIGH EFFICIENCY，HIGHPERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYING MULTI-CARRIER MODULATION”，提交于2000年3月22日，转让给本发明的受让人，在此引入作为参考。
如果没有使用OFDM，则TX MIMO处理器520提供给用于数据传输的每个天线的调制码元流。且如果使用OFDM，则TX MIMO处理器520提供给用于数据传输的每个天线的调制码元向量。且如果实行了全CSI处理，则TX MIMO处理器520提供给用于数据传输的每个天线经预调整处理的调制码元或经预调整化处理的调制码元向量。每个流然后由相应的调制器(MOD)522调制并通过相关的天线524发射。
在每个经调度的终端106处，多个接收天线552接收发射的信号，每个接收天线将接收到的信号提供给相应的解调器(DEMOD)554。每个解调器(或前端单元)554实现与在解调器522处相反的操作。从所有解调器554来的调制码元然后提供给接收(RX)MIMO/数据处理器556并经处理以恢复一个或多个发射给终端的数据流。RX MIMO/数据处理器556实现与TX数据处理器514和TX MIMO处理器520相反的处理并将解码后数据提供给数据宿560。终端106的处理在每个专利申请序列号[代理人卷宗号PD010210]以及09776075中得到详细描述。
在每个活动终端106处，RX MIMO/数据处理器556进一步估计链路条件并提供CSI(例如处理后SNRs或信道增益估计)。TX数据处理器562然后接收并处理CSI，并提供指明CSI的处理后数据给一个或多个调制器554。调制器554进一步对处理后数据调整并通过反向信道将CSI发射回基站104。CSI可能由终端使用各种信令技术(例如以全或微分或其组合)被报告，如在前述的美国专利申请序列号09826481中描述。
在基站104处，发射的反馈信号由天线524接收，解调器522解调，并提供给RX数据/MIMO处理器532。RX数据/MIMO处理器532实现与TX数据处理器562互补的操作并恢复报告的CSI，然后将其提供给调度器534。
调度器534使用报告的CSI以实现多个功能，诸如(1)选择数据传输的最佳终端集合，(2)将可用的发射天线分配给选择的终端，以及(3)确定每个被分配的发射天线使用的编码和调制方案。调度器534可能或根据一些其它的性能准则或度量对终端进行调度以获得高吞吐量，如上所述。在图5，调度器534示出在基站104内实现。在其它实现中，调度器534可能在通信系统100的一些其它元件内实现(例如与耦合到并与多个基站交互动作的基站控制器)。
图6是基站104x的实施例框图，它能根据基站可用的CSI(例如由终端报告的)而处理用于传输到终端的数据。基站104x是图5的基站104的发射机部分的一实施例。基站104x包括(1)TX数据处理器514x，它接收并处理信息比特以提供调制码元以及(2)为NT个发射天线多路分解调制码元的TX MIMO处理器520x。
在图6示出的特定的实施例中，TX数据处理器514x包括耦合到多个信道数据处理器610的多路分解器608，NC个传输信道的每个对应一个处理器。多路分解器608接收并将聚集的信息比特多路分解为多个(多达NC个)数据流，每个传输信道一个数据流用于数据传输。每个数据流提供给相应的信道数据处理器610。
在图6示出的实施例中，每个信道数据处理器包括编码器612、信道交织器614以及码元映射元件616。编码器612接收并根据特定的编码方案对接收到的数据流内的信息比特编码以提供编码后的比特。信道交织器614根据特定交织方案交织编码比特以提供时间分集。且码元映射元件616将经交织比特映射为用于发射数据流的传输信道的调制码元。
导频数据(例如已知形式的数据)还可能经编码并与处理后的信息比特多路复用。经处理的导频数据可能在用于发送信息比特的传输信道的所有的子集上(以时间分集多路复用(TDM)方式)发射。导频数据可能在终端用于实现信道估计。
如图6示出，数据编码、交织以及调制(或其组合)可能根据可用的CSI(例如由终端汇报的)而调整。在一个编码和调制方案中，通过固定基码(例如码率1/3的Turbo码)而获得自适应性编码，并调整截短以获得期望的码率，如由用于发送数据的传输信道的SNR支持的。对该方案，截短可能在信道交织后实现。在另一编码和调制方案中，可能根据报告的CSI而使用不同的编码方案。例如，数据流的每个可能用独立码被编码。用该方案可能在终端处使用连续对消接收机处理方案以检测并对数据流解码以导出发射的数据流更可靠的估计，如以下将详细描述的。
码元映射元件616可能设计成将交织后的比特集合组合以形成非二进制码元，并将每个非二进制码元映射成对应特定调制方案(例如QPSK、MPSK、MQAM或一些其它方案)的信号星座图内的点。每个被映射的信号点对应一个调制码元。可能为每个调制码元特定性能水平(例如百分之一的分组差错率(PER))而发射的信息比特数取决于传输信道的SNR。因此，每个传输信道的编码和调制方案可能根据可用的CSI而选择。信道交织还可能根据可用的CSI而经调整。
TX数据处理器514x的调制码元提供给TX MIMO处理器520x，这是图5内的TX MIMO处理器520的一实施例。在TX MIMO处理器520x内，多路复用器622从NC个信道数据处理器610接收(多达)NC个调制码元流并将接收到的调制码元多路复用为多个(NT)调制码元流，每个用于发射调制码元的天线一个流。每个调制码元流提供给相应的调制器522。每个调制器522将调制码元转换为模拟信号，并进一步放大、滤波、正交调制并将信号上变频以生成合适在无线链路上传输的已调信号。
实现OFDM的发射机设计在上述的美国专利申请序列号[代理人卷宗号PA0102101]、09826481、09776075以及09532492内描述。
图7是能实现本发明各个方面和实施例的终端106x的实施例框图。终端106x是图5终端106a到106n的接收部分的实施例，并实现连续对消接收机处理技术以接收并恢复发射的信号。从(多达)NT发射天线来的发射信号由天线552a到552r的NR个天线接收并路由到相应的解调器(DEMOD)554(它还被称为前端处理器)。每个解调器554对相应的接收到信号调整(例如滤波并放大)，将经调整的信号下变频到中频或基带，并对下变频后信号数字化以提供采样。每个解调器554可能进一步用接收到的导频对采样解调以生成接收到的调制码元流，将其提供给RX MIMO/数据处理器556x。
在图7示出的实施例中，RX MIMO/数据处理器556x(这是图5内的RX MIMO/数据处理器556的一实施例)包括多个连续(即级联)的接收机处理级710，每级用于要由终端106x恢复的发射的数据流的每一个。在一发射处理方案中，一个数据流在分配给终端106x的每个传输信道上发射，且每个数据流是经独立处理的(例如用自己的编码和调制方案)并从相应的发射天线被发射。对该发射处理方案，数据流数等于分配的传输信道数，它还等于分配给终端106x用于数据传输的发射天线数(这可能是可用发射天线的子集)。为了清楚起见，用RXMIMO/数据处理器556x对该发射处理方案进行描述。
每个接收机处理级710(除了最后级710n)包括耦合到接口对消器730的信道MIMO/数据处理器720，最后级710n只包括信道MIMO/数据处理器720n。对第一接收处理级710a，信道MIMO/数据处理器720a接收并处理从解调器554a到554r来的NR个调制码元流以提供第一传输信道的解码后数据流(或第一发射信号)。且对第二级710b到最后级710n，该级的信道MIMO/数据处理器720接收并处理从前一级的干扰对消器720来的NR个修改后的码元流以导出该级处理的传输信道的解码后的数据流。每个信道MIMO/数据处理器还提供相关传输信道的CSI(例如SNR)。
对第一接收机处理阶段710a，干扰对消器730a接收从所有NR个解调器554来的NR个调制码元流。且对第二到最后级的前一级的每个，干扰对消器730从前一级内的干扰对消器接收NR个修改后的码元流。每个干扰对消器730还从同一级内的信道MIMO/数据处理器接收解码后数据流，并实现处理(例如编码、交织、解调、信道响应等等)以导出NR个再调制的码元流，它们是由于该解调数据流接收到的调制码元流的干扰分量的估计。该再解调码元流然后从接收到的调制码元流中减去以导出包括所有但除了减去(即对消了)干扰分量的NR个修改后码元流。然后NR个修改后码元流提供给下一级。
在图7中，控制器740示出耦合到RX MIMO/数据处理器556x且可能用在由处理器556x实现的连续对消接收机处理中引导各个步骤。
图7示出当每个数据流在相应的发射天线(即一个数据流对应每个发射的信号)上发射时可能以直接方式使用的接收机结构。在该情况下，每个接收机处理级710可能用于恢复一个发射信号并提供对应恢复的发射信号的解码后的数据流。对一些其它的发射处理方案，数据流可能相应地在多个发射天线、频率子信道和、或提供空间、频率和时间分集的时间间隔上发射。对这些方案，接收机处理开始时导出每个频率子信道的每个发射天线上所发射的信号的接收到的调制码元流。多个发射天线、频率子信道和/或时间间隔的调制码元可能以与在基站实现的多路分解互补的方式组合起来。组合的调制码元流然后经处理以提供对应的经解码的数据流。
图8A是信道MIMO/数据处理器720x的实施例框图，这是图7内的信道MIMO/数据处理器720的一实施例。在该实施例中，信道MIMO/数据处理器720x包括空间/空时处理器810、CSI处理器812、选择器814、解调元件818、解交织器818以及解码器820。
空间/空时处理器810对非弥散MIMO信道(即具有平坦衰落)实现NR接收到信号的线性空间处理或弥散MIMO信道(即带有频率选择性衰落)的NR个接收到信号的空时处理。空间处理可能使用线性空间处理技术实现，诸如信道相关矩阵求逆(CCMI)技术、最小均方误差(MMSE)技术以及其它。这些技术可能用于除去不期望信号或在有从其它信号来的噪声和干扰时最大化每个组成信号的接收到的SNR。空时处理可能使用线性空时处理技术实现，诸如MMSE线性均衡器(MMSE-LE)、判决反馈均衡器(DFE)、最大似然序列估计器(MLSE)以及其它。CCMI、MMSE、MMSE-LE以及DFE技术在上述的美国专利申请序列号[代理人卷宗号PA010210]中进一步详述。DFE以及MLSE技术还在以下文档中得到进一步详述S.L.Ariyavistakul et al.在题为“Optimum Space-Time Processors withDispersive InterferenceUnified Analysis and Required Filter Span”中，IEEE Trans.on Communication，Vol.7，No.7，1999年7月，在此引入作为参考。
CSI处理器812确定用于数据传输的每个传输信道的CSI。例如，CSI处理器812可能根据接收到的导频信号估计噪声协方差矩阵，然后计算用于要解码的数据流的第k个传输信道的SNR。SNR然后能以类似传统导频辅助的单一和多载波系统而被估计，如在技术领域内已知的。用于数据传输的所有传输信道的SNR可能包括报告回基站的该传输信道的CSI。CSI处理器812还提供给选择器814-控制信号，以标识有该接收机处理级恢复的特定数据流。
选择器814从空间/空时处理器810接收多个码元流并抽取对应要被解码的数据流的码元流，如从CSI处理器812来的控制信号指明的。经抽取的调制码元流然后提供给解调元件814。
对图6示出的实施例，其中每个传输信道的数据流根据信道的SNR经独立编码和调制，选择的传输信道的经恢复的调制码元根据与用于传输信道的调制方案互补的解调方案被解调(例如M-PSK，M-QAM)。从解调元件816来的解调数据然后由解交织器818与由信道交织器614实现的互补的方式经解交织，经解交织的数据进一步由解码器820以与编码器612实现的互补的方式经进一步解码。例如，如果在基站相应实现了Turbo或卷积编码，则解码器820可能使用Turbo解码器或Viterbi解码器。从解码器820来的经解码数据流代表恢复的发射的数据流的估计。
图8B是接口对消器730x的框图，这是图7的干扰对消器730的一实施例。在干扰对消器730x内，从同一阶段内的信道MIMO/数据处理器720来的经解码数据流经信道数据处理器610x重新编码、交织、再调制以提供再调制码元，这是在基站处MIMO处理和信道失真前的调制码元的估计。信道数据处理器610x实现相同的处理(例如编码、交织以及调制)如同在基站处对数据流实现的。再调制码元然后提供给信道仿真器830，它用估计的信道响应处理码元以提供由于解码的数据流的干扰的估计 。信道响应估计可能根据导频和/或由基站发射的数据而导出并基于上述的美国专利申请序列号[代理人卷宗号PA010210]内的描述。
由于在第k个发射天线上发射的码元流，干扰向量 内的NR个元素对应每个NR接收天线处的接收到信号的分量。由于在对应的接收到的调制码元流内的解码后数据流，向量的每个元素代表估计的分量。这些分量是对NR个接收到的调制码元流(即向量rk)内的剩余的(还未检测到)发射信号的干扰，并由加法器832从接收到的信号向量上rk内减去(即对消掉)以提供带有从解码后数据流中移去该分量的经修改的向量rk+1。修改后的向量rk+1作为到下一接收机处理级的输入向量提供，如图7示出。
连续对消接收机处理的各个方面在前述的美国专利申请序列号[代理人卷宗号PA010210]内有进一步详述。
还可以用不使用连续对消接收机处理技术的接收机设计以接收、处理并恢复发射的数据流。一些这样的接收机设计在前述的美国专利申请序列号09776075以及09826481以及美国专利申请09532492内有描述，最后一个专利题为“HIGH EFFICIENCY，HIGH PERFORMANCE COMMUNICATIONS SYSTEM EMPLOYINGMULTI-CARRIER MODULATION”，提交于2000年3月30日，转让给本发明的受让人并在此引入作为参考。
为简洁描述，描述了其中CSI包括SNR的本发明的各个方面和实施例。一般，CSI可能不包括任何指明通信链路的特性的信息类型。各种类型的信息可能作为CSI提供，以下描述了一些这样的例子。
在一实施例中，CSI包括信道对噪声加干扰比(SNR)，它作为信号功率对噪声加干扰功率之比而导出。SNR一般经估计并提供给每个用于数据传输的传输信道(例如每个发射数据流)，虽然一个聚集的SNR可能提供给多个传输信道。SNR估计可能量化为带有特定比特数的值。在一实施例中，SNR估计映射为SNR索引例如使用查询表。
在另一实施例中，CSI包括信号功率以及干扰功率加上噪声功率。这二个分量可能经分别导出并提供给用于数据传输的每个传输信道。
在另一实施例中，CSI包括信号功率、干扰功率以及噪声功率。这三个分量可以被导出并被提供给数据传输所使用的每个传输信道。
在另一实施例中，CSI包括信噪比加上每个可观察到干扰项的干扰功率列表。该信息可能被推导并提供给用于数据传输的每个传输信道。
在另一实施例中，CSI包括矩阵形式(例如对所有发射-接收天线对的NT×NR个复数项)的信号分量以及矩阵形式(NT×NR复数项)的噪声加干扰分量。基站然后可能为合适的发射-接收天线对合适地组合信号分量以及噪声加干扰分量以导出用于数据传输的每个传输信道的质量(例如每个发射数据流的处理后SNR，如在终端处接收的)。
在另一实施例中，CSI包括每个发射数据流的数据率指示符。用于数据传输的传输信道的质量可能在开始时经确定(例如根据为传输信道估计的SNR)以及可能标识对应确定的信道质量的数据率(例如根据查询表)。经标识的数据率指明能在传输信道上对于要求的性能水平可被发送的最大数据率。数据率然后被映射为并有数据率指示符(DRI)表示，后者能被有效编码。例如，如果基站对每个发射天线支持(多达)七个可能的数据率，则可能使用3比特值以表示DRI，其中例如零可能指明零数据率(即不要使用发射天线)以及1到7可能用于指明7中不同的数据率。在一般实现中，质量测量(例如SNR估计)根据例如查询表直接映射到DRI。
在另一实施例中，CSI包括每个传输信道的功率控制信息。功率控制信息可能包括用于每个传输信道的单个比特以指明对更多或更少功率的请求或它可能包括多个比特以指明请求的功率电平的变化的幅度。在该实施例中，基站可能使用从终端反馈回来的功率控制信息以调整数据处理和/或发射功率。
在另一实施例中，CSI包括在基站处为每个发射数据流使用的特定处理方案的指示。在该实施例中，该指示符可能标识发射数据流使用的特定的编码方案以及特定的调制方案以获得期望的性能水平。
在另一实施例中，CSI包括传输信道的特定质量测量的差分指示。开始时，传输信道的一些其它的质量测量值被确定并报告为参考测量值。之后，继续监视传输信道的质量并确定上次报告的测量值和当前测量值之差。然后将两者之差量化为一个或多个比特，经量化的差别映射为并由差分指示器表出，然后被报告。差分指示符可能指明将上次报告的测量值增加或减少某特定值(或维持报告的测量值)。例如，差分指示符可能指明(1)特定传输信道观察的SNR已增加或减少了某特定值，或(2)数据率应调整某特定量或一些其它变化。该参考测量可能周期性地被发射以保证差分指示符和/或这些指示符的误差接收不累积。
还可能使用其它形式的CSI且在本发明范围内。一般，CSI包括任何形式的足够的信息，可能用于调整基站处的处理使得发射的数据流能获得期望的性能水平。
CSI可能根据从基站发射来并在终端处接收的信号而导出。在一实施例中，CSI根据包括在发射的信号内的导频基准导出。或者或附加地，CSI可能根据包括在发射的信号内的数据而导出。
在另一实施例中，CSI包括一个或多个在上行链路上从终端到基站发射的信号。在一些系统中，在上行链路和下行链路之间可能存在相关程度(例如时分复用(TDD)系统，其中上行链路和下行链路以时分复用方式共享同一带宽)。在这些系统中，下行链路的质量可能根据上行链路的质量而被估计(到必须的精准程度)，后者可根据从终端发射来的信号(例如导频信号)而被估计。导频信号代表基站能估计在终端处观察到的CSI的方法。
可能根据各种技术估计在终端处的信号质量。一些这样的技术在以下专利中描述，它们已转让给本发明受让人，并在此引入作参考●美国专利号5799005，题为“SYSTEM AND METHOD FOR DETERMININGRECEIVED PILOT POWER AND PATH LOSS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1998年8月25日，●美国专利号5903554，题为“METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINKQUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1999年5月11日，●美国专利号5056109YIJI 5265119，两个均题为“METHOD AND APPARATUSFOR CONTROLLING TRANSMISS ION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONESYSTEM”，相应提交于1991年10月8日和1993年11月23日，以及●美国专利号5799005，题为“SYSTEM AND METHOD FOR DETERMININGRECEIVED PILOT POWER AND PATH LOSS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM”，提交于1998年8月25，●美国专利号6097972，题为“METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSINGPOWER CONTROL SIGNALS IN CDMA MOBILE TELEPHONE SYSTEM”，提交于2000年8月1日。
还可能在本技术领域内的许多论文中找到根据导频信号或数据传输而估计单个数据传输的方法。一种该种信道估计方案在F.Ling的论文中经描述，题为“Optimal Reception，Performance Bound，and Cutoff-Rate Analysis ofReferences-Assisted Coherent CDMA Communications with Applications”，IEEETransaction on Communication，1999年10月。
多种类型的CSI信息类型以及多种CSI报告机制在美国专利申请序列号08963386以及“TIE/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”内描述，前者题为“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKETDATA TRANSMISSION”，提交于1997年11月3日，它已转让给本发明的受让人，两者在此引入作为参考。
CSI可能使用各种CSI传输方案报告回基站。例如，CSI可能以全或差分或以上的组合发送。在一实施例中，CSI经周期报告，且根据先前发射的CSI送回差分更新。在另一实施例中，CSI只在有变化时发送(例如，如果变化超过特定阀值)，这可能降低反馈信道的有效速率。作为例子，可能只在SNRs改变时送回SNRs(例如以差分方式)。对OFDM系统(有或没有MIMO)，频率域的相关可能用于减少反馈回的CSI的量。作为OFDM系统的一例，如果对应NM个频率子信道的特定空间子信道的SNR相同，则可能报告SNR以及该条件成立的第一和最后频率子信道。还可能使用其它减少CSI的要反馈回的数据量的压缩和反馈信道误差恢复技术并在本发明范围内。
基站和终端的元件可能用一个或多个数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、处理器、微处理器、控制器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备、其它电子单元或以上的任意组合实现。在此描述的一些功能和处理还可能用处理器上执行的软件实现。
本发明的一些方面可能用软件和硬件的组合实现。例如调度(即选择终端并分配发射天线)的处理可能根据在处理器上(图5内的调度器534)执行的程序码。
在此包括的标题作为参考，且帮助定位一些部分。这些标题不是为了限制描述的概念，且这些概念也可应用于整个描述的其它部分。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.一种在无线通信系统中对发送到多个终端的下行链路数据传输进行调度的方法，其特征在于包括形成可能的数据传输的一个或多个终端集合，其中每个集合包括一个或多个终端的组合，并对应要被评估的假设；将多个发射天线分配给每个集合内的一个或多个终端；部分根据假设的天线分配评估每个假设的性能；根据性能选择一个或多个经评估的假设的一个；以及调度到被选择的假设内的一个或多个终端的数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括形成每个假设的多个子假设，其中每个子假设对应发射天线到一个或多个假设内的终端的特定分配，以及其中评估每个子假设的性能且根据性能选择经评估的子假设的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述分配包括在所有未分配的发射天线中识别具有最佳性能的发射天线和终端对；将对中的发射天线分配给对中的终端，以及从考虑中移去分配的发射天线和终端。
4.如权利要1所述的方法，其特征在于每个假设是部分根据假设内的每个终端的信道状态信息(CSI)而被评估，其中CSI指示发射天线和终端间的信道特征。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于每个终端的CSI包括在终端处根据从发射天线发射来的信号导出的信号对噪声加干扰比(SNR)的估计。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于一个或多个要被评估的终端的每个集合与由集合内的一个或多个终端获得的相应的SNRs矩阵相关。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括根据与发射天线相关的CSI确定每个发射天线的编码和调制方案。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于每个集合内的一个或多个终端从多个终端的池中选出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于多个终端的池包括一个或多个SIMO终端，每个被指定为接收单个数据流。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所选择的假设包括多个SIMO终端。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于多个终端的池包括一个或多个MIMO终端，每个被指定为从多个发射天线接收多个数据流。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于选择的假设包括单个MIMO终端。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于每个被调度的MIMO终端执行连续对消接收机处理以恢复发射到MIMO终端的数据。
14.如权利要求5所述的方法，其特征在于一个或多个天线波束由每个要被考虑用于调度的终端评估以提供一个或多个SNRs的向量，每个天线波束一个向量。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于每个集合包括带有类似链路裕量的终端。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述评估包括为每个假设计算性能度量。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述性能度量是假设内的每个终端可达到的吞吐量的函数。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于选择带有最佳性能度量的假设用于调度。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括优先级要考虑用于调度的终端。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于多个发射天线根据集合内的终端的优先级分配给每个集合内的一个或多个终端。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于集合内的最高优先级的终端被分配以与最高吞吐量相关的发射天线，集合内的最低优先级的终端被分配以与最低吞吐量相关的发射天线。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括将要被考虑为用于调度的终端限制为一组具有N个最高优先级的终端，其中，N大于等于一。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于还包括为要被考虑为用于调度的终端维持一个或多个度量；以及其中每个终端的优先级部分基于为终端维持的一个或多个度量而确定的。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于为每个终端维持的一个度量与由该终端获得的平均吞吐量有关。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于每个终端的优先级还基于为终端维持的一个或多个因素而进一步确定并与服务质量(QoS)相关。
26.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所选择的假设内的一个或多个终端在包括多个空间子信道的信道上被调度用于数据传输。
27.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所选择的假设内的一个或多个终端在包括多个频率子信道的信道上被调度用于数据传输。
28.一种在无线通信系统内用于调度到多个终端的数据传输调度的方法，其特征在于包括为可能的数据传输形成一个或多个终端集合，其中每个集合包括一个或多个终端的唯一组合并对应要被评估的假设；为每个假设形成一个或多个子假设，其中每个子假设对应多个发射天线到假设内一个或多个终端的特定分配；评估每个子假设的性能；根据它们的性能选择多个被评估的子假设的一个；在选择的子假设内调度到一个或多个终端的数据传输；以及从一个或多个分配给终端的发射天线发射数据到所选择的子假设内的每个经调度的终端。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于所述评估包括根据特定的天线分配确定子假设内的一个或多个终端的吞吐量；以及从其中选择带有最高吞吐量的子假设。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于形成一个终端集合，且其中根据期望数据传输的终端的优先级选择集合内的各终端。
31.一种多输入多输出(MIMO)通信系统，其特征在于包括一基站，包括多个发射天线；调度器，用于接收指明通信系统内多个终端的信道估计的信道状态信息(CSI)，选择在下行链路上要用于数据传输的一个或多个终端的集合，并将多个发射天线分配给一个或多个选择的终端；发射数据处理器，用于根据CSI为一个或多个选择的终端接收并处理数据以提供多个数据流，以及多个调制器，用于处理多个数据流以提供合适于从多个发射天线发射的多个解调信号；以及一个或多个终端，每个终端包括多个接收天线，每个接收天线用于接收从基站发送来的多个已调信号；多个前端单元，每个前端单元用于处理从相关的接收天线来的信号以提供相应的接收到信号；接收处理器，用于处理从多个前端单元来的多个接收到的信号以提供一个或多个经解码的数据流，并进一步为多个已调信号导出CSI，以及发射数据处理器，用于处理要发送回基站的CSI。
32.在多输入多输出(MIMO)通信系统内的基站，其特征在于包括发射数据处理器，用于接收并处理数据以提供传输到一个或多个被调度为用于数据传输的终端的多个数据流，其中数据根据指明用于一个或多个经调度的终端的信道估计的信道状态信息(CSI)而被处理；多个调制器，用于处理多个数据流以提供多个已调信号；多个发射天线，用于接收并将多个已调信号发射到一个或多个经调度的终端；以及调度器，用于接收通信系统内的多个终端，选择用于数据传输的一个或多个终端的集合，并将多个发射天线分配给一个或多个选择的终端。
33.如权利要求32所述的基站，其特征在于每个发射天线的数据流根据由与发射天线相关的CSI而为发射天线选择的编码和调制方案而被处理。
34.如权利要求32所述的基站，其特征在于还包括多个解调器，用于处理通过多个发射天线接收的多个信号以提供多个接收到信号，以及接收数据处理器，用于进一步处理多个接收到的信号以导出通信系统内的多个终端的CSI。
35.多输入多输出(MIMO)通信系统内的终端，其特征在于包括多个接收天线，每个接收天线用于接收多个从基站发射来的已调信号；多个前端单元，每个前端单元用于处理从相关接收天线来的信号以提供相应的接收到信号。接收处理器，用于处理从多个前端单元来的多个接收到的信号以提供一个或多个经解码的数据流，并进一步导出每个经解码数据流的信道状态信息(CSI)；以及发射数据处理器，用于处理返回基站的传输的CSI；以及其中终端是包括在特定时间间隔内经调度从基站接收数据传输的集合内的一个或多个终端，且其中经调度要接收数据传输的一个或多个终端集合是根据为每个集合评估的性能从一个或多个终端集合中选择的。
36.如权利要求35所述的终端，其特征在于终端经调度以从在基站处分配给终端的一个或多个发射天线接收数据传输。
全文摘要
在无线通信系统内对到多个终端的下行链路数据传输进行调度的技术。在一实施例中，为可能的数据传输形成一个或多个终端集合，每个集合包括一个或多个终端的唯一组合并对应要被评估的假设。还可能为每个假设形成一个或多个子假设，每个子假设对应多个发射天线到假设内一个或多个终端的特定分配。然后评估每个子假设的性能，且根据它们的性能选择经评估的子假设的一个。经选择的子假设内的终端然后被调度以用于数据传输，此后数据经编码、调制并从分配到终端的一个或多个发射天线发送到每个经调度的终端。
文档编号H04B7/06GK1522512SQ02813159
公开日2004年8月18日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年5月16日
发明者J·R·沃尔顿, J R 沃尔顿, M·华莱士, 呈, S·J·海华德, 海华德 申请人:高通股份有限公司