[發明專利]用于在多用戶-MIMO通信網絡中確定信道質量指數的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080017560.8
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN102484801A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 袁軍;S·維茲克;方莫寒;R·諾瓦克;俞東生;馬江鐳
• 申請（專利權）人: 羅克之星BIDCO有限合伙公司
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W28/04;H04W28/24;H04W88/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李鎮江

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年4月21日提交的美國臨時申請號61/171292的優先權，在此通過引用將其全部并入。

技術領域

本發明涉及無線通信系統中的信道質量信息的交換。更具體地，本發明涉及在支持多用戶(MU)多輸入和多輸出(MIMO)或MU-MIMO操作的諸如基于IEEE?802.16的網絡的通信網絡中確定信道質量指數。

背景技術

IEEE?802.16是由IEEE(美國電氣和電子工程師協會)開發的一系列無線寬帶標準，在此通過引用全部并入。IEEE?802.16e使用OFDMA(正交頻分多址)運載數據。IEEE?802.16e支持自適應調制和編碼，使得當信道質量狀況相對較好時更高效，但是可能使用不那么魯棒(robust)的編碼方案，例如64QAM(正交幅度調制)，以便最大化每單位時間能夠發送(transmit)的信道或數據總量。然而，當信道質量狀況相對較差時不那么高效，但是可以使用更魯棒的調制和編碼方案，例如，BPSK(二進制相移鍵控)，以便提高信道質量(但是以更低的數據發送速率為代價)。根據信道狀況，可以支持任意數量的不同調制方案。例如，在最好的狀況下，可以選擇64QAM調制方案，而在最差的狀況下，可以選擇BPSK調制方案。當信道狀況處于兩種極端之間時，可以選擇在效率和魯棒性之間具有中間折中的其它中間調制方案，例如16QAM、QPSK等。

為了改善的誤差檢測和校正性能，IEEE?802.16還支持混合自動重傳請求(HARQ)。

IEEE?802.16的另一特征是MIMO操作。MIMO是網絡中的收發機均具有多個發送和/或接收天線以允許能夠由發送器在希望的接收器的方向上實現定向波束模式和/或反之亦然、從而改善對于希望的接收器的信號強度而不增加發送器處的功率的特征。MIMO還傾向于減少信道之間的干擾并提高NLOS(非視距)特性。

單用戶MIMO或SU-MIMO指的是其中僅有一個發送器和接收器在任意給定通信資源單元上在任意給定時間通信的MIMO的使用。多用戶MIMO或MU-MIMO是發送器(如基站)使用MIMO在同一通信資源單元中同時向兩個不同接收器發送兩個不同信號的技術。更具體地，由于發送器能對發射波束進行波束成形，所以它能將希望對于一個接收器(如移動臺)的數據/信號導向該接收器，并將希望對于另一接收器的數據/信號導向該另一接收器。如果兩個波束被導向完全不同的方向并且兩個接收器離發送器足夠遠、使得在每個接收器處希望對于該接收器的數據信號實質上比希望對于在通信資源單元上操作的另一接收器的數據/信號強，則兩個接收器可以共享同一信道。

眾所周知，在OFDM中，基站和移動臺之間的各下行通信信道實際上包括可用于網絡的總體時間和頻譜中的子載波頻率的特定子集和時隙(如，在幀內)的特定子集。如上所述，在MU-MIMO中，基站在時隙和頻率的同一子集內向兩個(或更多個)移動臺進行發送。換句話說，在MU-MIMO中，基站在時隙和頻率的同一子集上支持兩個不同通信信道。這就是為了避免本說明書中的混淆在此使用術語“通信資源單元”指代時隙和頻率的給定子集、并且使用術語“通信信道”指代與單個移動臺的單個下行鏈路的原因。

支持MU-MIMO操作的網絡經常將以SU-MIMO操作，直到呼叫負載超出特定閾值；然后將呼叫的一些或全部切換到MU-MIMO操作，以便支持更大數量的同時呼叫，盡管這樣具有較低的質量。在一些網絡中，當從SU-MIMO操作切換到MU-MIMO操作時，通信資源單元可以保持相同的大小(即，每單位時間占用相同數量的子載波頻率和時隙)，并且恰好由兩個(或更多個)移動臺共享。然而，在一些網絡中，對于MU-MIMO操作的通信資源單元可以是與SU-MIMO通信資源單元不同的大小(可能更大，每單位時間占用更多的子載波頻率和/或時隙)，以便減輕對于共享MU-MIMO通信資源單元的每個移動臺的通信質量劣化，但是代價是總體呼叫容量的較小的增加。