[发明专利]SU-MIMO和MU-MIMO之间的模式切换

说明书

技术领域

本发明涉及电信系统中的方法和设备。特别是涉及电信系统中的用于多用户多输入多输出信令(signaling)的方法和设备。 

背景技术

在通常包括(如图1所示)核心网1、无线电接入网2、用户设备(UE)4和基站3的蜂窝电信系统中，多个发射天线能被用于以各种方式达到高数据速率。如果接收机也具有多个天线，则形成多输入多输出(MIMO)信道。此类设置中的一种应用是追求单个用户的高峰值速率。通过在若干层(layer)上进行传送(这意味着信息在若干比特流上传送)，该信息在空间域中扩展，在良好信道条件下能够实现数据速率的实质改进。这被称为单用户MIMO(SU-MIMO)，因为在若干层上的数据旨在送往单个接收机/用户/UE/终端。图2示出具有多个发射天线23的基站20的示例，其以SU-MIMO模式向单个UE21进行传送。如图2所示，若干层22被传送到单个UE 21。在图2中，UE也利用若干层向基站20进行传送。电信系统可以是LTE系统，其是UMTS的演进。 

被同时传送的层的数目高度依赖于MIMO信道的性质。因为例如衰落，通常MIMO信道不支持到单个UE的多于一层的传输。这就限制了数据速率并意味着空间复用增益是不可能的。为了仍达到高系统容量，可能有益的是仅传送有限数量的层到单个用户并替代地在相同物理资源上调度(schedule)若干用户(如时间-频率-码片(code tile))，并使用空间域(层)来分离用户。实质上，属于不同用户的层被在相同物理资源上传送。即使到特定用户的信道使得其不支持多个层(这意味着不可能向该特定用户传送多个层)，只要用户能够有效抑制传送到其他用户的层，就能够在系统级上获得空间复用增益。该技术有时被称为多用户MIMO(MU-MIMO)，并且如在3GPP R1-063130，“System level comparison between MU-and SU-MIMO for downlink precoding systems with four transmit antennas”，Ericsson，TSG-RAN WG1#47，2006年11月中所描述的在具有许多活跃(active)用户的高负载情形中尤其有吸引力。图3示出了具有多个发射天线23的基站20的示例，其以MU-MIMO模式向多个UE31、32和33进行传送。如图3所示，不同层34、35和36被传送到每个UE31、32和33。如图3所示，每个UE也使用不同层向基站20进行传送。 

在长期演进(LTE)标准化过程中，对于在下行链路中支持SU-MIMO和MU-MIMO存在协定，并且还将可能在这两种模式之间进行半静态切换。每个UE(用户/接收机)能够在MU-MIMO模式下接收零或一层。基本上存在着在讨论中的用于MU-MIMO支持的三个建议： 

1.用于相关天线阵列设置的典型空分多址(SDMA)，被描述在3GPP R1-072464，“MU-MIMO for E-UTRA DL”，Ericsson.TSG-RAN WG1#49，2007年5月。 

2.迫零波束形成，被描述在3GPP R1-071510，“Details of Zero-Forcing MU-MIMO for DL E-UTRA”，Freescale Semiconductor Inc，TSG RAN WG1#48bis，2007年3月 

3.每用户单一速率控制(per user unitary rate control，PU2RC)，被描述在3GPPR1-060335，“DownlinkMIMOforEUTRA”，Samsung.TSGRANWG1#44，2006年2月。 

还没有确定要支持哪个方案，并且MU-MIMO标准化中的很多遗留细节因此不足。与MU-MIMO模式无关而发生的一个问题是UE如何知晓功率参考(如参考符号(RS))与传送到UE的数据符号之间的功率偏移。基站具有特定发射功率，其中的一定量被用于传送数据符号到特定UE。该功率偏移指示相对于功率参考有多少功率被用于传送数据符号。当高阶调制字母表如16QAM或其他高阶调制方案被使用时，需要该功率偏移以便在UE中支持高效的解调。因为在基站(也被称为节点B或eNode B)处的不同功率设置，该功率偏移会动态地改变。然而，在MU-MIMO的情况下，功率偏移也会因为在相同物理资源上不同数量的复用UE而波动。可用传输功率例如可以在MU-MIMO模式下在不同层上调度的UE间等分，这意味着当若干UE被复用时，每个UE有较少的功率。 

发明内容