[发明专利]减少多输入多输出系统中的开销

说明书

技术领域

本发明一般地涉及通信系统，更具体地，涉及多输入-多输出(MIMO)系统。

背景技术

多接入MIMO系统是其中无线端点(endpoint)具有多个天线的无线系统。这种系统的一个例子是利用多个发送/接收天线与多个用户设备(UE)进行通信的的基站(BS)，每个UE具有多个发送/接收天线。使用多个天线的好处在于通过空间多路复用(multiplexing)能够显著地增加整个系统的频谱效率。例如，若干个UE能够利用相同的频率同时向BS发送数据，并且BS仍能够区分来自每个UE的数据。

在多接入MIMO系统中，如果存在发射机处可得到的信道状态信息(CSIT)，则能够进一步改进系统的整体的性能(capacity)。例如，如果BS能够访问与每个UE相关的信道状态信息，则BS能够使用这个信道状态信息来选择特定的UE以进行发送。选择UE以进行发送的一项已知的技术是使用瞬时的信道信噪比(SNR)作为信道状态信息的表示。在多接入MIMO系统中，BS与特定的UE之间的瞬时信道SNR的指示物是“信道实现”，其是按照信道状态矩阵的Frobenius范数(norm)来测量的。在这个情境下，如果多接入MIMO系统具有N个用户(每个用户具有相关联的UE)，则BS选择其信道实现超过了特定阈值的k个用户处于“开”(“on”)，其中k≤N。

此外，在多接入MIMO系统中可以使用波束形成(beamforming)信息来改进特定方向上的通信。例如，BS可以将波束形成信息反馈给每个UE以便改进上游(UE到BS)性能。为了更高效地使用反馈比特，提出了一种矢量量化(VQ)技术，其中将从BS到多个“开”用户的波束形成信息进行组合然后同时发出。

发明内容

我们观察到在多接入MIMO系统中，用于传输到多个用户的波束形成信息的创建并没有考虑在用户人群之间的移动性(mobility)的差异。例如，某些用户可能表现出相当静态的信道特性-即，他们可能不移动-然而其他的用户可能表现动态的信道特性-即，他们可能快速地移动。结果，以由最具动态性的信道指示的速率更新和发送对于所有UE的所有的波束形成信息。不幸的是，这导致了系统的整体传输开销的增加。因此，并且根据本发明的原理，作为无线端点的移动性的函数将控制信息(例如，波束形成信息)发送给无线端点。从而，通过考虑各用户的移动性能够可观地减少用于控制信息的整体的传输开销。

在本发明的一个示例性实施例中，多接入MIMO系统包括BS、为N个用户服务的多个(N个)UE，并且控制信息是波束形成信息。BS将N个用户划分为L个移动性组，其中每个移动性组与不同的移动性级别相关联。示例性地，移动性级别与不同范围的信道动态性相关联。相比于那些具有较高的动态性、即信道动态性改变地较快的移动性组，那些具有较低的信道动态性、即信道动态性改变地较慢的移动性组被利用波束形成信息较不频繁地进行更新。以这种方式，通过考虑用户的移动性能够可观地减少用于波束形成的整体的下行链路传输开销。

在本发明的另一示例性实施例中，多用户MIMO系统包括BS、为N个用户服务的多个(N个)UE，并且控制信息是波束形成信息。BS将N个用户划分为L个移动性组，其中每个移动性组与不同的移动性级别相关联。示例性地，移动性级别包括至少一个静止的级别和至少一个移动的级别，其中每个UE被先验地分配到一个移动性级别。相比于那些被分配给至少一个移动级别的UE，被分配给静止的移动性组的任何UE被利用波束形成信息较不频繁地进行更新。

鉴于以上，并且通过阅读详细的描述将会显而易见，其他的实施例和特征也是可能的并且落入本发明的原理之内。

附图说明

图1示出了根据本发明的原理的一种示例性的多接入MIMO系统；

图2示出了根据本发明的原理的、一种用于图1的多接入MIMO系统的示例性无线端点；

图3示出了根据本发明的原理的、一种用于图1的多接入MIMO系统的示例性流程图；

图4示出了一种用于图1的多接入MIMO系统的示例性消息流；

图5示出了用于图3的流程图的、发送控制信息的调度(scheduling)间隔；

图6示出了用于图1的多接入MIMO系统的另一示例性流程图；

图7图示了用于图6的流程图的调度间隔；以及

图8和图9示出了用于图1的多接入MIMO系统的示例性消息流。

具体实施方式