CN102668401A - 用于无线通信的非酉矩阵预编码方案 - Google Patents

Abstract

描述了用于无线通信的非酉矩阵预编码方案的技术。设备可包括用于利用正交频分多址技术的移动宽带通信系统的移动装置。移动装置可具有信道状态信息模块，其可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出方案的非酉矩阵预编码方案来为固定装置生成信道状态信息。信道状态信息可包括信道质量信息和码字索引。描述并且要求保护其它实施例。

Description

用于无线通信的非酉矩阵预编码方案

背景技术

多输入多输出(MIMO)是设计成改进下一代无线通信的系统性能的有前途的技术。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的到单个用户的多个调制符号流使用空分复用(SDM)时，它称为单用户MIMO(SU-MIMO)系统。当MIMO系统对使用相同的时间/频率资源的到不同用户的多个调制符号流使用SDM时，它称为多用户MIMO(MU-MIMO)系统。

已经对MU-MIMO特别感兴趣，这是由于其具有受益于多用户分集和空间分集二者的长处。另外，通过在发射机处利用信道状态信息，MU-MIMO能够提供比SU-MIMO更大的小区吞吐量。因此，基站处的信道状态信息对于增强MU-MIMO性能很重要。正是对于这些和其它考虑，才需要本发明改进之处。

附图说明

图1示出通信系统的一个实施例。

图2示出第一MIMO体系结构的一个实施例。

图3示出信道状态信息模块的一个实施例。

图4示出第二MIMO体系结构的一个实施例。

图5示出第一MIMO帧方案的一个实施例。

图6示出第二MIMO帧方案的一个实施例。

图7示出第一逻辑流的一个实施例。

图8示出第二逻辑流的一个实施例。

具体实施方式

各种实施例通常可涉及用于无线通信网络(例如移动宽带通信系统)的通信技术。一些实施例可特定涉及用于闭环MU-MIMO方案的非酉矩阵预编码方案(NUP-MU-MIMO)的增强技术。

因特网正朝着移动应用跃进。这种演进要求高数据速率的无所不在的通信。利用正交频分复用(OFDM)和正交频分多址(OFDMA)技术的移动宽带通信系统正作为满足高数据速率要求的主导技术之一兴起。

已经对实现MU-MIMO的移动宽带通信系统特别感兴趣，这是由于其具有得益于多用户分集和空间分集二者的长处。另外，通过在发射机处利用信道状态信息，相对于SU-MIMO，MU-MIMO能够提供更大的小区吞吐量。但是，为了实现这些和其它优点，在基站处需要信道状态信息以正确地服务空间复用的用户。这个需要对很多系统的上行链路容量增加了显著负担。此外，MU-MIMO利用调度算法来选择将同时被服务的用户组。给定调度算法的复杂度取决于为给定系统实现的预编码、解码和信道状态反馈技术的设计选择。另外，移动性提供额外维度的复杂度。例如，衰落环境中的移动装置会遭遇多普勒频移和/或频谱展宽形式的不同程度的降级。

为了解决这些和其它问题，各种实施例涉及NUP-MU-MIMO方案，该方案基于短期信道状态信息(CSI)和长期CSI。NUP-MU-MIMO方案包括来自非酉矩阵预编码(non-unitary precoding)(例如，来自配对信道矩阵的信道反转)的信道质量信息(CQI)计算、码本量化、用户调度、链路自适应和检测等。与SU-MIMO方案相比，NUP-MU-MIMO方案提供明显的性能增益。另外，NUP-MU-MIMO方案降低反馈开销、反馈延时和复杂度。

一些实施例涉及移动装置。例如，一个实施例涉及利用OFDMA技术的移动宽带通信系统的移动装置(例如，移动订户站)。移动装置包括信道状态信息模块，其可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉矩阵预编码方案来为固定装置(例如，基站或接入点)生成CSI。例如，CSI可包括CQI和码字索引(CWI)。例如，CWI可以是量化码本的索引。

在各种实施例中，一个或多个移动装置可以为固定装置(例如，基站(BS)或接入点(AP))生成信道状态信息。信道状态信息是关于H的当前值的信息，是表示信号信道的数学值。它形成无线通信中的信号模型的一部分，其完整等式在如下等式(1)中示出：

R＝HX+N，

等式(1)

其中，R是接收的信号，X是发射的信号，N是噪声，并且H是信道。值R、X、N、H通常不是常数。系统通常需要具有关于H的一些信息，以便算出从发射机发送了什么或者以便增强系统性能，例如增加传输速度。信息可以是H的当前值或H的协方差。这种类型的信息一般称为信道状态信息(CSI)，并且通常是估计的。通常，H的当前值(例如，即时信道矩阵信息)称为短期CSI，而H的高阶统计值(例如，信道相关矩阵信息)称为长期CSI。

在一个实施例中，一个或多个移动装置生成短期CSI。例如，移动装置可利用来自信道矩阵(H)的即时信道矩阵信息来确定预编码向量。这可适合于涉及移动装置的较低移动性环境的使用情形，其中，移动装置的速度和/或速率大约在例如0到30krn/hr之间。但是，实施例不限于这个范围。

在一个实施例中，一个或多个移动装置生成长期CSI。例如，移动装置可利用来自信道矩阵(H)的二次统计信息(例如，信道相关矩阵(R)信息)来确定预编码向量。这可适合于涉及移动装置的较高移动性环境的使用情形，其中，移动装置的速度和/或速率大约在例如30km/hr到120km/hr之间。但是，实施例不限于这个范围。

各种实施例可对短期CSI和长期CSI利用完整或部分信道状态反馈技术。一些实施例利用部分反馈来降低开销和复杂度。在一个实施例中，部分反馈技术包括从移动装置传送CQI和量化码本的CWI到固定装置。另外或备选地，也可使用其它反馈技术。例如，也可使用信道探测来从移动装置提供反馈信息。实施例不限于这个上下文中。

一些实施例涉及固定装置。例如，一个实施例涉及用于利用OFDMA技术的移动宽带通信系统的固定装置。固定装置可具有预编码模块，其可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉矩阵预编码方案来为多个移动装置生成一个或多个预编码向量。预编码模块可使用CSI来生成这一个或多个预编码向量，CSI包括从多个移动装置中的每个装置接收的CQI和CWI。固定装置还可利用来自各个移动装置的CQI和CWI来执行调度操作、链路自适应操作以及对于MU-MIMO方案有用的其它操作。

各种实施例可包括一个或多个元件。元件可包括设置成执行某些操作的任何结构。根据给定集合的设计参数或性能约束的需要，每个元件可作为硬件、软件或其任何组合来实现。虽然可以作为示例用某一拓扑中的有限数量的元件来描述实施例，但是根据给定实现的需要，实施例可在备选拓扑中包括更多或更少元件。值得注意的是，任何时候提到“一个实施例”或“实施例”都表示，结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。在说明书中的各个位置中出现短语“在一个实施例中”时不一定全部指相同的实施例。

图1示出通信系统100的一个实施例的框图。在各种实施例中，通信系统100可包括多个节点。节点一般可包括用于在通信系统100中传送信息的任何物理或逻辑实体，并且根据给定集合的设计参数或性能约束的需要，其可作为硬件、软件或其任何组合来实现。虽然图1可作为示例示出有限数量的节点，但可意识到，对于给定实现，可采用更多或更少节点。

在各种实施例中，通信系统100可包括或形成有线通信系统、无线通信系统或二者的组合的一部分。例如，通信系统100可包括设置成通过一个或多个类型的有线通信链路来传送信息的一个或多个节点。有线通信链路的示例可包括但不限于导线、电缆、总线、印刷电路板(PCB)、以太网连接、对等(P2P)连接、底板、交换结构(switchfabric)、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤连接等。通信系统100还可包括设置成通过一个或多个类型的无线通信链路(例如，无线共享介质140)来传送信息的一个或多个节点。无线通信链路的示例可包括但不限于无线电信道、红外信道、射频(RF)信道、无线保真(WiFi)信道、RF谱的部分和/或一个或多个许可的或免许可的频带。在后一情况中，无线节点可包括用于进行无线通信的一个或多个无线接口和/或组件，例如一个或多个发射机、接收机、发射机/接收机(“收发信机”)、无线电装置、芯片组、放大器、滤波器、控制逻辑、网络接口卡(NIC)、天线、天线阵列等。天线的示例可包括但不限于内部天线、全向天线、单极天线、偶极天线、端点馈电天线(end fed antenna)、圆极化天线、微带天线、分集天线、双天线(dual antenna)、天线阵列等。在一个实施例中，某些装置可包括多个天线的天线阵列以实现各种自适应天线技术和空间分集技术。

如图1的示出实施例中所示，通信系统100包括多个元件，例如固定装置110和移动装置集合120-1-m，它们全部经由无线共享介质140来通信。固定装置还可包括无线电装置112和预编码模块114。如通过移动装置120-1所示出的，移动装置120-1-m还可包括处理器122、存储器单元124、信道状态信息模块130和无线电装置126。但是，实施例不限于图1中示出的元件。

在各种实施例中，通信系统100可包括或被实现为移动宽带通信系统。移动宽带通信系统的示例包括但不限于遵照各种电气与电子工程师协会(IEEE)标准的系统，这些标准可以是例如无线局域网(WLAN)的IEEE 802.11标准和变型、无线城域网(WMAN)的IEEE802.16标准和变型以及IEEE 802.20或移动宽带无线接入(MBWA)标准和变型等等。例如，在一个实施例中，可根据全球微波接入互操作性(WiMAX)或WiMAX II标准来实现通信系统100。WiMAX是基于IEEE 802.16标准的无线宽带技术，在IEEE 802.16标准中，IEEE802.16-2004和802.16e修正(802.16e-2005)是物理(PHY)层规范。WiMAX II是基于国际移动电信(IMT)高级4G系列标准的IEEE802.16j和IEEE 802.16m建议标准的高级第四代(4G)系统。虽然一些实施例可作为示例而不是限制性地将通信系统100描述为WiMAX或WiMAX II系统或标准，但是可意识到，通信系统100可作为各种其它类型的移动宽带通信系统和标准来实现，例如通用移动电信系统(UMTS)系统系列标准和变型、码分多址(CDMA)2000系统系列标准和变型(例如，CDMA20001xRTT、CDMA2000EV-DO、CDMAEV-DV等)、由欧洲电信标准协会(ETSI)宽带无线电接入网络(BRAN)创建的高性能无线电城域网(HIPERMAN)系统系列标准和变型、无线宽带(WiBro)系统系列标准和变型、具有通用分组无线电服务(GPRS)的全球移动通信系统(GSM)系统(GSM/GPRS)系列标准和变型、增强数据速率全球演进(EDGE)系统系列标准和变型、高速下行链路分组接入(HSDPA)系统系列标准和变型、高速正交频分复用(OFDM)分组接入(HSOPA)系统系列标准和变型、高速上行链路分组接入(HSUPA)系统系列标准和变型等。实施例不限于这个上下文中。

在各种实施例中，通信系统100可包括具有无线能力的固定装置110。固定装置可包括提供另一无线装置(例如，一个或多个移动装置)的连接性、管理或控制的广义设备集合。固定装置110的示例可包括无线接入点(AP)、基站或节点B、路由器、交换机、集线器、网关等。例如，在一个实施例中，固定装置可包括蜂窝无线电话系统或移动宽带通信系统的基站或节点B。固定装置110还可提供对网络(未示出)的接入。例如，网络可包括分组网络(如因特网、公司或企业网络)、语音网络(如公共交换电话网络(PSTN))等。虽然作为示例可以用作为基站或节点B实现的固定装置110来描述一些实施例，但是可意识到，也可使用其它无线装置来实现其它实施例。实施例不限于这个上下文中。

在各种实施例中，通信系统100可包括具有无线能力的移动装置集合120-1-m。移动装置120-1-m可包括提供到其它无线装置(例如，其它移动装置或固定装置(例如，固定装置110))的连接性的广义设备集合。移动装置120-1-m的示例可包括但不限于计算机、服务器、工作站、笔记本计算机、手持计算机、电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、组合蜂窝电话和PDA等。例如，在一个实施例中，移动装置120-1-m可实现为WMAN的移动订户站(MSS)。虽然作为示例可以用作为MSS实现的移动装置120-1-m来描述一些实施例，但是可意识到，也可使用其它无线装置来实现其它实施例。实施例不限于这个上下文中。

如通过移动装置120-1所示出的，移动装置120-1-m可包括处理器122。处理器122可实现为任何处理器，例如复杂指令集计算机(CISC)微处理器、精简指令集运算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现指令集的组合的处理器或其它处理器装置。例如，在一个实施例中，处理器122可实现为通用处理器，例如由加利福尼亚的圣克拉拉的Intel公司制造的处理器。处理器122还可实现为专用处理器，例如控制器、微控制器、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP)、网络处理器、媒体处理器、输入/输出(I/O)处理器等。实施例不限于这个上下文中。

如通过移动装置120-1另外示出的，移动装置120-1-m可包括存储器单元124。存储器124可包括能够存储数据的任何机器可读或计算机可读介质，包括易失性和非易失性存储器。例如，存储器124可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、双倍数据速率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDRAM)、静态RAM(SRAM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪速存储器、聚合物存储器(如铁电聚合物存储器)、奥氏存储器(ovonic memory)、相变或铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存储器、磁或光卡、或适于存储信息的任何其它类型的介质。值得注意的是，存储器124的某一部分或全部可包含在与处理器122相同的集成电路上，或者备选地，存储器124的某一部分或全部可布置在位于处理器122的集成电路外部的集成电路或其它介质(例如，硬盘驱动器)上。实施例不限于这个上下文中。

如通过移动装置120-1另外示出的，移动装置120-1-m可包括显示器132。显示器132可包括用于显示适合移动运算装置的信息的任何合适的显示单元。另外，显示器132可实现为附加I/O装置，例如触摸屏、触摸面板、触摸屏面板等。触摸屏是使用诸如以下的若干不同技术之一实现的显示器覆盖物：压力敏感(电阻)技术、电敏感(电容)技术、声敏感(表面声波)技术、光敏感(红外)技术等。这类覆盖物的效果允许将显示器作为输入装置来使用，以移除或增强作为用于与显示器132上所提供的内容交互的主要输入装置的键盘和/或鼠标。

例如，在一个实施例中，可通过液晶显示器(LCD)或其它类型的合适的可视接口来实现显示器132。例如，显示器132可包括触摸敏感色(例如，56位色)显示屏幕。在各种实现中，显示器132可包括一个或多个包含嵌入式晶体管的薄膜晶体管(TFT)LCD。在这类实现中，显示器132可对于每个像素包括晶体管，以实现有源矩阵。虽然实施例不限于这个上下文中，但是有源矩阵显示器是所希望的，因为与无源矩阵相比，它需要更低的电流来触发像素发光并且对于改变更灵敏。

在各种实施例中，装置110、120可经由相应的无线电装置112、126通过无线共享介质140来传送信息。无线共享媒介质140可包括RF频谱的一个或多个分配。RF频谱的分配可以是连续的或是非连续的。在一些实施例中，无线电装置112、126可使用供例如WiMAX或WiMAX II系统利用的各种多载波技术通过无线共享介质140来传送信息。例如，无线电装置112、126可利用各种MU-MIMO技术来执行波束成形、空间分集或频率分集。

在一般操作中，无线电装置112、126可使用一个或多个通信信道(例如，通信信道142-1-p)来传送信息。通信信道可以是定义集合的频率、时隙、代码或其组合。例如，在一个实施例中，固定装置110的无线电装置112的发射部分可使用通信信道142-1(有时称为“下行链路信道”)来向移动装置120-1-m的无线电装置126的接收部分传送媒体和控制信息。例如，在一个实施例中，移动装置110的无线电装置126的发射部分可使用通信信道142-2(有时称为“上行链路信道”)来向固定装置110的无线电装置112的接收部分传送媒体和控制信息。在一些情况中，取决于给定实现，通信信道142-1、142-2可使用相同或不同的发射和/或接收频率集合。

因为通信系统100是移动宽带通信系统，所以它设计成即使当移动装置120-1-m正在移动时也维持通信操作。移动装置120-1-m的较慢移动(例如，当操作者正在行走时)会由于实际移动而造成通信信号的相对较小的降级，并且容易进行校正。但是，移动装置120-1-m的较快移动(例如，当操作者正在移动的车辆中时)会由于频移而可造成通信信号的较大降级。这类频移的示例可以是由多普勒效应造成的多普勒频移。

移动装置120-1-m中的一个或多个移动装置可实现信道状态反馈技术以向固定装置110提供CSI以用于NUP-MU-MIMO方案。在图1中示出的所示实施例中，移动装置120-1包括CSI模块130，其可操作以便为固定装置110生成CSI 150。例如，CSI 150可包括CQI 152和CWI 154。但是，实施例不限于CSI 150的这些示例。可参考图2更详细地描述移动装置120-1-m的一般操作以及CSI模块130的具体操作。

图2示出MIMO体系结构200的一个实施例。MIMO体系结构200可实现为移动装置120-1-m的一部分。虽然作为MIMO体系结构200的一部分示出特定数量的元件，但是可意识到，对于给定实现，可对MIMO体系结构200使用更多或更少元件，并且实施例不限于这个上下文中。

在图2中示出的所示实施例中，MIMO体系结构200包括一个或多个编码器206、资源映射器208、MIMO编码器210、预编码器(波束成形器)212(下文称为“预编码器212”)、OFDM符号生成器214和用于发射机的一个或多个快速傅立叶逆变换(IFFT)块216-1-s、以及一个或多个天线218-1-t。每个编码器206对于每个层包含信道编码器、交织器、速率匹配器和调制器。资源映射器208将调制符号映射到所分配的资源单元(RU)中的对应时间-频率资源。MIMO编码器210将L(≥1)个层映射到N_s(≥1)个流上，其被馈送到预编码器212。预编码器212通过利用预编码矩阵220根据所选择的MIMO模式(例如，开环或闭环)生成天线特定数据符号来将用户数据流202映射到天线218-1-t。OFDM符号生成器214将天线特定数据映射到OFDM符号。

MIMO体系结构200还可包括CSI模块130。CSI模块130可设置成为固定装置110生成CSI 150。在一个实施例中，CSI模块130可实现部分反馈技术。例如，CSI模块130可用CQI 152和CWI 154的形式来反馈CSI 150。CSI模块130可基于所确定的移动装置120-1-m的速度和/或速率来将CSI 150生成为短期CSI或长期CSI。可通过任何数量的常规技术来确定或计算移动装置120-1-m的速度和/或速率。

图3示出CSI模块130的一个实施例。在图3中示出的所示实施例中，CSI模块130可包括信道估计模块310、有效信道估计模块312、码字选择器模块314、码本316以及CQI模块318。虽然作为CSI模块130的一部分示出特定数量的元件，但是可意识到，对于给定实现，可对于CSI模块130使用更多或更少元件，并且实施例不限于这个上下文中。

在各种实施例中，一个或多个移动装置120-1-m可利用CSI模块130来为固定装置110生成CSI 150。CSI是关于H的当前值的信息，是表示信号信道的数学值。系统通常需要具有关于H的一些信息以便算出从发射机发送了什么或者以便增强系统性能，例如增加传输速度。通常，H的当前值(例如，即时信道矩阵信息)称为短期CSI，而H的高阶统计值(例如，信道相关矩阵信息)称为长期CSI。

CSI模块130的信道估计模块310可设置成经由无线电装置126从固定装置110通过下行链路无线信道接收一个或多个参考信号302。例如，参考信号302可包括导频信号、前置码、中置码、载波、子载波等。信道估计模块310可基于这一个或多个参考信号302来估计信道矩阵。例如，在一个实施例中，在较低移动性环境中，信道矩阵可包括用于短期CSI的即时信道矩阵(H)。例如，在一个实施例中，在较高移动性环境中，信道矩阵可包括用于长期CSI的信道相关矩阵(R)。

移动装置：短期CSI

在一个实施例中，CSI模块130生成短期CSI。例如，CSI模块130可利用来自信道矩阵(H)的即时信道矩阵信息来确定预编码向量。这可适合于涉及移动装置的较低移动性环境的使用情形，其中，移动装置的速度大约在例如0到30km/hr之间。但是，实施例不限于这个范围。

对于较低移动性环境，信道估计模块310可基于参考信号302来估计信道矩阵(H)。例如，信道矩阵(H)可包括N_r×N_t矩阵，其中，N_r表示接收天线的数量，并且N_t表示发射天线的数量。

有效信道估计模块312可设置成基于信道矩阵(H)来确定有效信道。基于所估计的信道矩阵(H)，有效信道估计模块312计算有效信道V(H)。例如，在一个实施例中，有效信道估计模块312可设置成使用奇异值分解(SVD)来确定有效信道V(H)。例如，有效信道估计模块312执行SVD，如以下等式(2)中示出的：

[U S V]＝SVD(H).

等式(2)

然后，有效信道估计模块312可选择最大右奇异向量作为有效信道V(H)，如以下等式(3)中示出的：

H_eff＝V(1，：).

等式(3)

基于有效信道V(H)，码字选择器模块314可使用量化码本316来量化有效信道V(H)。由于反馈开销有限的原因，基于码本的预编码是用于闭环MIMO系统的有利技术。可使用任何已知的码本技术来实现量化码本316。例如，量化码本316可包括功率平衡码本或功率不平衡码本。功率平衡码本的示例是基于DFT的码本，其为空间相关信道提供更好的性能。功率不平衡码本的示例是基于天线选择的码本，其为不相关信道提供更好的性能。量化码本316的示例可包括但不限于IEEE.16e 6位码本、相位适应(phase adapted)DFT 5位码本、3GPP LTE 4位码本、IEEE 802.16e 3位码本、DFT+AS 5位码本等。实施例不限于这个上下文中。

码字选择器模块314可通过从量化码本316选择码字来为有效信道V(H)执行量化。这可通过相关来执行。在一个实施例中，码字选择器模块314可从量化码本316中选择对有效信道V(H)具有最大相关值的码字。例如，码字选择器模块314可量化有效信道V(H)并且从给定码本C中选择码字，如以下等式(4)中示出的：

$\begin{array}{cc}v=c_n& n=\underset{C_i\∈C}{\arg \max }\left(H_{\mathrm{eff}}{c}_i\right)\end{array},$

等式(4)

其中，C_i是量化码本316的第i个码字和第i列。然后，码字选择器模块314输出所选择的码字或CWI 154到CQI模块318。

CQI模块318可设置成基于由CWI 154表示的所选择的码字来估计CQI 152。CQI 152的示例可包括但不限于信道增益、物理信号干扰噪声比(SINR)或载波干扰噪声比(CINR)(二者统称为“SINR”)、有效SINR、频率偏置估计、频带选择等。实施例不限于这个上下文中。

例如，在一个实施例中，CQI模块318可设置成在对于其它移动装置所使用的预编码向量没有任何先验了解的情况下估计CQI 152。这可显著降低上行链路无线信道142-2的信令业务的量。

在一个实施例中，通过假设所选择码字是给定移动装置的预编码向量并且全部其它活动移动装置的预编码向量的集合与该预编码向量正交，CQI模块318将CQI 152估计为最小均方误差(MMSE)接收机(例如，无线电装置126)的物理信号干扰噪声比(SINR)。例如，CQI模块318可在假设所选择码字是MMSE接收机的预编码向量并且其它移动装置的预编码向量与MMSE接收机的预编码向量正交的情况下开始MMSE接收机的后SINR(post-SINR)的计算，这在如下等式(5)中示出：

$\stackrel{\‾}{v}={[v,\mathrm{null}\left(v\right)]}^H$

I_interf＝E-diag(E)，Intf＝diag(I_interf·I_interf ^H)，

S＝||diag(E)||²，

Intf+N＝(噪声)·(ω·ω^H)+Intf

SINR＝S/(Intf+N)

等式(5)

其中，v是所选择的码字索引；

其中，

是移动装置的模拟预编码向量，假设其它移动装置将使用与该移动装置正交的预编码向量；

其中，ω是使用MMSE接收机时的MMSE滤波系数；

其中，I_int erf是移动台的给定配对内的不同流之间的干扰；

其中，S是检测之后的信号功率；以及

其中，I是Nr乘Nr单位矩阵，并且噪声是噪声功率。

然后，CQI模块318取SINR向量的第一元素作为CQI，这在如下等式(6)中示出：

CQI＝SINR(1)

等式(6)

一旦码字选择器模块314和CQI模块318生成相应的CQI 152和CWI 154，无线电装置126就通过上行链路无线信道142-2向固定装置110传送CQI 152和CWI 154。

移动装置-长期CSI

在一个实施例中，CSI模块130生成长期CSI。例如，CSI模块130可利用来自信道矩阵(H)的二次统计信息(例如，信道相关矩阵(R)信息)来确定预编码向量。这可适合于涉及移动装置的较高移动性环境的使用情形，其中移动装置的速度大约在例如30km/hr到120km/hr之间。但是，实施例不限于这个范围。

对于NUP-MU-MIMO方案，参考短期CSI描述的大部分元件也适用于长期CSI。一个不同是如何映射码本向量。短期CSI是基于来自信道矩阵(H)的即时信道矩阵信息。然后，根据信道H的右奇异向量在量化码本316上映射码本向量V(H)。但是，长期CSI是基于二次统计信息，例如信道相关矩阵(R)。有效信道估计模块312将V(R)计算为信道相关矩阵(R)信息而不是即时信道矩阵信息的右奇异向量。

长期CSI的合适使用情形是较高移动性环境。由于较高车辆速度造成的延时和方差的显著量，链路自适应将需要具鲁棒性。实施例为链路自适应使用资源分配的分散排列，因为在分散排列下，将在整个频带和/或不是频率相关的若干频带上对CQI求平均，并且因此对来自较高速度的CQI延时和时间变化不太敏感。在分散排列下，可计算信道相关矩阵(R)，如以下等式(7)中所示出：

$R=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left({H_i}^H{H}_i\right)$

等式(7)

其中，下标i表示子信道、子载波或子频带索引。同样，可在时域中(除了在有关频率中以外)对信道相关矩阵(R)求平均，以增加准确性和性能。

另外，例如，信道相关矩阵(R)取决于移动装置120-1-m的位置信息，例如发射角(AOD)信息。通常，位置信息可用于大约确定信道相关矩阵(R)，如以下等式(8)中所示出：

R＝f(AOD)

等式(8)

因而，实施例不需要如常规解决方案中那样从每个帧、符号、子信道或子载波计算信道相关矩阵(R)。

在确定信道相关矩阵(R)之后，利用SVD操作来计算右奇异向量V(R)以用于码本映射。由移动装置120-1-m执行的用于长期CSI的全部其它过程基本上与用于短期CSI的相同，包括CQI估计、码本映射以及CQI 152和CWI 154的反馈。类似地，由固定装置110执行的用于长期CSI的全部其它过程(如下面参考图4描述的)基本上与用于短期CSI的相同，包括用户配对/或调度、基于来自多个移动装置120-1-m的反馈码字索引的预编码向量(权重)计算(例如，基于信道反转或迫零或MMSE)、CQI更新、调制和调制与编码方案(MCS)选择以及移动装置120-1-m的最终预编码。

值得注意的是，基于长期CSI的NUP-MU-MIMO的反馈频率显著低于基于短期CSI的NUP-MU-MIMO，这大大降低了反馈开销。另外，即使当移动装置120-1-m正在较高移动性环境中操作时，对于链路自适应，CQI 152也具鲁棒性。

固定装置

图4示出MIMO体系结构400的一个实施例。MIMO体系结构400可实现为固定装置110的一部分。虽然作为MIMO体系结构400的一部分示出特定数量的元件，但是可意识到，对于给定实现，可对于MIMO体系结构400使用更多或更少元件，并且实施例不限于这个上下文中。

类似于MIMO体系结构200，MIMO体系结构400可包括一个或多个编码器406-1-R、资源映射器408、MIMI编码器410、预编码器(波束成形器)412、OFDM符号生成器414和用于发射机的一个或多个IFFT 416-1-u、以及一个或多个天线418-1-V。这些元件可具有与来自MIMO体系结构200的它们的对应物基本类似的结构和操作。

在各种实施例中，MIMO体系结构400可实现为固定装置100的一部分。固定装置100用于利用OFDMA技术的移动宽带通信系统。固定装置110可包括预编码模块114。预编码模块114可设置成使用NUP-MU-MIMO方案来为多个移动装置120-1-m生成一个或多个预编码向量。预编码模块114可设置成使用CSI 150来生成这一个或多个预编码向量，CSI 150包括从多个移动装置120-1-m中的每个装置接收的CQI 152和CWI 154。例如，在一个实施例中，固定装置110可经由无线电装置112通过上行链路无线信道142-2从多个移动装置120-1-m接收CQI 152和CWI 154。

在各种实施例中，MIMO体系结构400可包括调度器404。调度器404可实现用户调度算法，该算法设计成将活动移动装置组120-1-m调度到资源单元，并决定它们的MCS等级和MIMO参数(例如，MIMO模式、秩等)。调度器404负责做出关于每个资源分配的多个决定，包括分配类型、SU-MIMO对MU-MIMO、MIMO模式(例如，开环或闭环)、用户分组、秩(例如，要用于分配给某个资源单元的移动装置120-1-m的流的数量)、每层的MCS等级(例如，要在每个层上使用的调制与编码速率)、提高(例如，要在数据和导频子载波上使用的功率提高值)以及频带选择。

例如，在一个实施例中，调度器404可设置成从活动移动装置集合120-1-m中选择移动装置组或子集120-1-n，其中，n小于m。MU-MIMO的优点是，可一次对多于一个移动装置120-1-m进行通过下行链路无线信道142-1的传输。可使用不同的用户调度算法来完成从活动移动装置集合120-1-m中选择移动装置组或子集120-1-n，这些不同的用户调度算法设计成提供多用户分集。一旦选择了组，预编码模块114就可为所选择的移动装置组120-1-n生成预编码向量，以用于在MIMO下行链路无线信道142-1(例如，广播信道)中传输。

例如，在一个实施例中，调度器404可实现“强力”(brute force)完全搜索算法，该算法搜索移动装置120-1-m(例如，用户)的全部可能组合。这个方法提供的优点在于它增加最大化吞吐量的可能性。但是，强力方法的缺点是，它要求高度的运算复杂度。因而，调度器404的另一实施例可实现“贪心搜索(greedy search)”用户调度算法形式的用于较低复杂度多用户调度的备选方法，如下面进一步描述。

为了实现完全搜索，调度器404可从移动装置集合120-1-m形成多个候选移动装置组120-1-n。调度器404可估计每个候选移动装置组120-1-n的总速率，并选择具有最高总速率的候选移动装置组120-1-n作为在给定时间为其生成预编码向量的移动装置组120-1-n。

一旦选择了移动装置组120-1-n，预编码模块114就可为所选择的移动装置组120-1-n生成这一个或多个预编码向量。例如，在一个实施例中，预编码模块114可使用迫零(ZF)或最小均方误差(MMSE)算法来生成一个或多个预编码向量。无线电装置112可使用控制信号或参考信号通过下行链路无线信道142-1向所选择的移动装置组120-1-n传送这一个或多个预编码向量。例如，无线电装置112可直接向移动装置120-1-n发信号通知预编码权重，或用预编码权重来预编码参考信号302。然后，移动装置120-1-n可执行更精确的信道估计以用于下一发射帧的信息。

作为对于组选择执行完全搜索的用户调度算法的一个示例，固定装置110可从固定装置110的传输范围内的每个活动移动装置120-1-m接收CQI 152和CWI 154。使用这多个CQI 152和CWI 154，固定装置110可估计全部可能用户对的总速率，选择具有最大总速率的用户对，基于ZF或MMSE算法来生成预编码向量，并调整CQI以实现链路自适应。

接下来提供具有通过MU-MIMO的2个移动装置(或用户)的2个数据流的更详细示例。虽然为了清楚起见，该示例利用2个用户的2个数据流，但是可意识到，根据给定实现的需要，相同的原理可扩展到任何数量的数据流和用户。实施例不限于这个上下文中。由于是2×2示例，所以以下描述可利用术语“用户对”。但是，当组中选择的用户的数量大于2时，术语“用户组”也可替换术语“用户对”。

在2×2示例中，调度器404为NUP-MU-MIMO实现增强的用户调度算法。例如，增强的用户调度算法可包括完全搜索用户调度算法。根据完全搜索用户调度算法，对于任何第i个用户和第j个用户对，基于信道反转算法来生成预编码向量，如以下等式(9)中示出的：

W_i，j＝C(v)^H(C(v)C(v)^H)^-1；C(v)＝[v_i，v_j]^H

等式(9)

可通过矩阵w_i，j的每个列来归一化预编码向量，以作为新的预编码权重

然后，可基于新的预编码权重和反馈码本对来调整CQI 152，如以下等式(10)中示出的：

$[{\mathrm{CQI}}_i^{\′},{\mathrm{CQI}}_j^{\′}]=[{\mathrm{CQI}}_i,{\mathrm{CQI}}_j]\·\mathrm{diag}(C\left(v\right)\·{\stackrel{\‾}{W}}_{i,j})$

等式(10)

可基于假设的已知信道矩阵来根据系统中的全部活动用户计算任何任意两个用户的总速率，如以下等式(11)中示出的：

等式(11)

其中， ${\stackrel{\‾}{H}}_{i,j}=\mathrm{diag}\left(\mathrm{sqrt}\left(\right[{\mathrm{CQI}}_i^{\′},{\mathrm{CQI}}_j^{\′}\left]\right)\right)\·C\left(v\right)\·{\stackrel{\‾}{W}}_{i,j}.$

可跨全部可能用户配对或分组来重复这些操作。然后，选择具有最大总速率的用户对或组，并可为所选择的用户对或组生成对应的预编码向量，如以下等式(12)中示出的：

用户对：

预编码向量：

等式(12)

根据所选择用户对的更新的CQI 152(例如，[CQI′_k，CQI′_l)，固定装置110可为发射流挑选合适的MCS。固定装置110为所选择的用户对一起进行预编码，并向用户对发信号通知预编码权重或用预编码权重来预编码参考信号302(例如，预编码的导频)，以便供所选择的移动台120-1-n进行信道估计。

另外或备选地，调度器404可设置成实现贪心搜索用户调度算法。上面描述的增强的用户调度算法是基于全部可能用户对的完全搜索，其适于在系统中存在有限数量的活动用户的情况。但是，完整搜索可能不适于系统中的较大数量的活动用户，这是由于存在必需的运算复杂度。因而，可利用备选贪心搜索用户调度算法以降低用户组选择的运算复杂度。

例如，为了实现贪心搜索用户调度算法，调度器404可从活动移动装置集合120-1-m中选择具有最高CQI或信道容量的第一移动装置。为了这个示例的目的，假设第一移动装置是移动装置120-1。调度器404可从移动装置集合120-1-m形成候选移动装置组120-1-n，其中，每个候选组具有第一移动装置120-1和至少第二移动装置120-2-n。然后，调度器404估计每个候选移动装置组120-1-n(其包括至少第一移动装置120-1和一个其它活动移动装置)的总速率，并选择具有最高总速率的候选移动装置组120-1-n作为为其生成预编码向量的移动装置组120-1-n。

作为更详细的示例，调度器404可用NUP-MU-MIMO方案来为用户组选择实现贪心搜索用户调度算法。贪心搜索用户调度算法通过选择具有最大反馈CQI 152的用户来开始，如以下等式(13)中示出的：

$i=\underset{j}{\arg \max }\left({\mathrm{CQI}}_j\right)$

等式(13)

假设对于第一选择用户i＝1，对于j≠1的任何第j个用户，基于信道反转算法来生成预编码向量，如以下等式(14)中示出的：

W_1，j＝C(v)^H(C(v)C(v)^H)^-1；C(v)＝[v₁，v_j]^H

等式(14)

可通过矩阵w_i，j的每个列来归一化预编码向量，以作为新的预编码权重

可使用新的预编码权重和反馈码本对来调整CQI 152，如以下等式(15)中示出的：

$[{\mathrm{CQI}}_1^{\′},{\mathrm{CQI}}_j^{\′}]=[{\mathrm{CQI}}_1,{\mathrm{CQI}}_j]\·\mathrm{diag}(C\left(v\right)\·{\stackrel{\‾}{W}}_{1,j})$

等式(15)

可计算用户对的总速率，如以下等式(16)中示出的：

等式(16)

其中， ${\stackrel{\‾}{H}}_{1,j}=\mathrm{diag}\left(\mathrm{sqrt}\left(\right[{\mathrm{CQI}}_1^{\′},{\mathrm{CQI}}_j^{\′}\left]\right)\right)\·C\left(v\right)\·{\stackrel{\‾}{W}}_{1,j}.$

可对于每个用户对重复这些操作。然后，调度器404选择提供最大总速率的具有至少第一移动装置120-1和第二移动装置120-2-m(例如，假设是移动装置120-2)的用户对以及所选择用户对的对应预编码向量，如以下等式(17)中示出的：

用户对：

预编码向量：

等式(17)

根据所选择用户的经调整的CQI 152(例如，[CQI′₁，CQI′_l])，固定装置110为发射流选择合适的MCS。

图5示出MIMO帧方案500的一个实施例。MIMO帧方案500表示供通信系统100的固定装置110和两个或多于两个移动装置120-1-m使用的UNP-MU-MIMO帧方案。MIMO帧方案500假设装置110、120-1以及120-2正对于较低移动性环境使用短期CSI。

例如，在图5中示出的所示实施例中，固定装置110可在帧i期间通过下行链路无线信道142-1(或不同的DL信道)向活动移动装置120-1、120-2发送参考信号302(例如，导频信号)。移动装置120-1、120-2均可包括CSI模块130以使用NUP-MU-MIMO方案来为固定装置110生成CSI 150，其中，CSI 150包括CQI 152和CWI 154，使用信道矩阵(H)和有效信道V(H)来计算它们。值得注意的是，此时，活动移动装置120-1、120-2在对彼此的预编码向量没有先验了解的情况下计算它们的CQI 152和CWI 154。活动移动装置120-1、120-2均在相同的帧i期间通过上行链路无线信道142-2(或不同的UL信道)向固定装置110发送CQI 152和CWI 154。假设选择活动移动装置120-1、120-2为相同的组，固定装置110可包括预编码模块114，其可操作以使用NUP-MU-MIMO方案来为多个移动装置120-1、120-2生成一个或多个预编码向量520，其中，预编码模块114使用CSI 150来生成预编码向量520，CSI 150包括如从多个移动装置120-1、120-2中的每个装置接收的CQI 152和CWI 154。固定装置110在帧i+1的开始期间通过下行链路无线信道142-2向活动移动装置120-1、120-2发送预编码向量520，然后这些预编码向量520被活动移动装置120-1、120-2用于与固定装置110的未来通信。值得注意的是，活动移动装置120-1、120-2现在可在了解彼此的预编码向量的情况下使用MMSE检测来检测来自固定装置110的信号。

图6示出MIMO帧方案600的一个实施例。类似于MIMO帧方案500，MIMO帧方案600表示供通信系统100的固定装置110和两个或多于两个移动装置120-1-m使用的UNP-MU-MIMO帧方案。但是，MIMO帧方案600假设装置110、120-1和120-2正对于较高移动性环境使用长期CSI。因而，CSI模块130利用信道相关矩阵(R)和有效信道V(R)来估计CQI 152和CWI 154。移动装置120-1、120-2和固定装置110的全部其它操作基本上与参考MIMO帧方案500描述的那些操作类似。

还可参考以下各图和所附示例来描述以上实施例的操作。一些图可包括逻辑流。虽然本文呈现的这类图可包括特定逻辑流，但是可意识到，逻辑流仅提供如何实现如本文所描述的一般功能性的示例。此外，除非另外指示，否则不一定必须以所呈现的顺序来运行给出的逻辑流。另外，可通过硬件元件、由处理器运行的软件元件或其任何组合来实现给出的逻辑流。实施例不限于这个上下文中。

图7示出逻辑流700的一个实施例。逻辑流700可表示由本文描述的一个或多个实施例(例如，装置110、120之一或二者)运行的操作。例如，可由移动装置120-1-m中的一个或多个移动装置来实现逻辑流700。

在一个实施例中，在方框702，逻辑流700可由移动装置通过下行链路无线信道从固定装置接收一个或多个参考信号。例如，移动装置120-1可通过下行链路无线信道142-1从固定装置110接收一个或多个参考信号302。

在一个实施例中，在方框704，逻辑流700可基于这一个或多个参考信号来估计信道矩阵。例如，信道估计模块310可基于这一个或多个参考信号302来估计信道矩阵(H)，并向有效信道估计模块312输出信道估计(H)。

在一个实施例，在方框706，逻辑流700可基于信道矩阵来确定有效信道。例如，有效信道估计模块312可从信道估计模块310接收信道矩阵(H)，并基于信道矩阵(H)来确定有效信道。有效信道估计模块312可基于短期CSI或长期CSI来将有效信道确定为V(H)或V(R)，并将决定输出到码字选择器模块314。这个决定可基于移动装置120-1的速度和/或速率。

在一个实施例中，在方框708，逻辑流700可从量化码本中为有效信道选择码字。例如，码字选择器模块314可从量化码本316中为有效信道V(H)或V(R)选择码字，并输出所选择的码字或CWI 154。量化码本316可包括任何已知的码本。

在一个实施例中，在方框710，逻辑流700可基于所选择的码字来估计信道质量信息。例如，CQI模块318可从码字选择器模块314接收CWI 154，并基于由CWI 154指示的所选择码字来估计CQI 152。

在一个实施例中，在方框712，逻辑流700可通过上行链路无线信道从移动装置向固定装置发送信道质量信息和码字索引。例如，移动装置120-1可通过上行链路无线信道142-2向固定装置110发送CQI 152和CWI 154。

图8示出逻辑流800的一个实施例。逻辑流800可表示由本文描述的一个或多个实施例(例如，装置110、120之一或二者)运行的操作。例如，可由固定装置110实现逻辑流800。

在一个实施例中，在方框802，逻辑流800可由固定装置通过上行链路无线信道从多个移动装置接收信道质量信息和码字索引。例如，固定装置110可通过上行链路无线信道142-2从多个移动装置120-1、120-2和120-3接收CQI 152和CWI 154。

在一个实施例中，在方框804，逻辑流800可从这多个移动装置中选择移动装置组。例如，调度器404可实现用户调度算法以从这多个移动装置120-1、120-2和120-3中选择移动装置组120-1、120-2。用户调度算法可包括完全搜索、贪心搜索或某一其它形式的用户调度算法。

在一个实施例中，在方框806，逻辑流800可为所选择的移动装置组生成预编码向量。例如，预编码模块114可为所选择的移动装置组120-1、120-2生成预编码向量(例如，520、620)。

在一个实施例中，在方框808，逻辑流800可向所选择的移动装置组传送预编码向量。例如，固定装置110可使用无线电装置112来通过下行链路无线信道142-1向所选择的移动装置组120-1、120-2传送预编码向量(例如，520、620)。

实施例提供优于MU-MIMO的常规技术的显著技术优点。例如，本文描述的NUP-MU-MIMO技术胜过MU-MIMO的简单的迫零方案。更确切地，实施例为链路自适应中的MCS选择提供更具鲁棒性的CQI计算，当固定装置110将信道反转用于多用户配对时提供固定装置110中的CQI更新，以及提供包括通过使用短期CSI和长期CSI反馈信息的较低车辆速度和较高车辆速度的不同应用情形。实施例提供更具鲁棒性的CQI估计技术以协助解决CQI不匹配问题。CQI不匹配是MU-MIMO的信道反转实现的显著的设计挑战。CQI不匹配为链路自适应提供不准确的CQI，由此相应地使系统容量降级。在另一示例中，实施例提供将反馈CQI和码本向量加以组合以有效地调度多个用户的增强的用户调度算法，包括完全搜索和贪心搜索用户调度算法。对于大约相同等级的性能，用于用户组调度的增强的用户调度算法显著地降低MU-MIMO系统的复杂度。在又一示例中，每个用户只需要反馈一个CQI和一个码字索引，与常规MU-MIMO方案相比其反馈开销少得多。相反，常规MU-MIMO方案通常需要反馈多于一个CQI和一个码字索引以用于用户配对。降低的反馈要求还可降低反馈延时(因为只有一个步骤用于反馈)，这对于时分双工(TDD)系统尤其重要。还存在其它技术优点，并且实施例不限于这些示例。

本文阐述了许多特定细节以提供对实施例的透彻理解。但是，本领域技术人员将理解，没有这些特定细节也可实践实施例。在其它情况下，未详细描述众所周知的操作、组件和电路，以免影响对实施例的理解。可意识到，本文公开的特定结构和功能细节可表示并且不一定限制实施例的范围。

可使用硬件元件、软件元件或其组合来实现各种实施例。硬件元件的示例可包括处理器、微处理器、电路、电路元件(例如，晶体管、电阻器、电容器、电感器等)、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片组等。软件的示例可包括软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、功能、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、运算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、字、值、符号或其任何组合。确定是否使用硬件元件和/或软件元件来实现实施例可根据任何数量的因素而变化，例如希望的运算速率、功率电平、耐热性、处理循环预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度以及其它设计或性能约束。

可使用措辞“耦合”和“连接”及其派生词来描述一些实施例。这些术语不打算作为彼此的同义词。例如，可使用术语“连接”和/或“耦合”来描述一些实施例，以指示两个或多于两个元件彼此直接物理或电接触。但是，术语“耦合”也可表示两个或多于两个元件彼此不直接接触，但是仍彼此合作或交互。

例如，可使用存储指令或指令集的计算机可读介质或物品来实现一些实施例，该指令或指令集在由计算机运行时可使得该计算机执行根据实施例的方法和/或操作。例如，这种计算机可包括任何合适的处理平台、运算平台、运算装置、处理装置、运算系统、处理系统、计算机、处理器等，并且可使用硬件和/或软件的任何合适的组合来实现。例如，计算机可读介质或物品可包括任何合适类型的存储器单元、存储器装置、存储器物品、存储器介质、存储装置、存储物品、存储介质和/或存储单元，例如存储器、可移除或不可移除介质、可擦除或不可擦除介质、可写或可重写介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、可刻录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、光盘、磁介质、磁光介质、可移除存储器卡或盘、各种类型的数字多用盘(DVD)、磁带、卡带等。指令可包括使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视、编译和/或解释的编程语言来实现的任何合适类型的代码，例如源代码、编译代码、解释代码、可运行代码、静态代码、动态代码、加密代码等。

除非另外特定声明，否则可意识到，诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”等术语是指计算机或运算系统或操纵表示为运算系统的寄存器和/或存储器内的物理(如电子)量的数据或将其变换成类似地表示为运算系统的存储器、寄存器或其它这类信息存储、传输或显示装置内的物理量的其它数据的类似电子运算装置的动作和/或过程。实施例不限于这个上下文中。

虽然已经用结构特征和/或方法动作所特有的语言描述了主题，但是要理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上文描述的特定特征或动作。而是，上文描述的特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的。

Claims (30)

1.一种设备，包括：

用于利用正交频分多址技术的移动宽带通信系统的移动装置，所述移动装置具有信道状态信息模块，所述信道状态信息模块可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉矩阵预编码方案来为固定装置生成信道状态信息，所述信道状态信息包括信道质量信息和码字索引。

2.如权利要求1所述的设备，包括：

无线电装置，其可操作以通过下行链路无线信道从所述固定装置接收一个或多个参考信号；

所述信道状态信息模块包括：

信道估计模块，其可操作以基于所述一个或多个参考信号来估计信道矩阵；

有效信道估计模块，其可操作以基于所述信道矩阵来确定有效信道；

码字选择器模块，其可操作以从量化码本中为所述有效信道选择码字；以及

信道质量信息模块，其可操作以基于所选择的码字来估计信道质量信息。

3.如权利要求2所述的设备，所述无线电装置可操作以通过上行链路无线信道向所述固定装置传送所述信道质量信息和所述码字索引。

4.如权利要求2所述的设备，所述信道矩阵包括用于短期信道状态信息的即时信道矩阵。

5.如权利要求2所述的设备，所述信道矩阵包括用于长期信道状态信息的信道相关矩阵。

6.如权利要求2所述的设备，所述有效信道估计模块可操作以使用奇异值分解来确定所述有效信道。

7.如权利要求2所述的设备，所述信道质量信息模块可操作以在没有其它移动装置的预编码向量的情况下估计所述信道质量信息。

8.如权利要求2所述的设备，所述信道质量信息模块可操作以：通过假设所选择的码字是所述移动装置的预编码向量并且其它移动装置的预编码向量的集合与所述预编码向量正交，来将所述信道质量信息估计为最小均方误差(MMSE)接收机的物理信号干扰噪声比(SINR)。

9.如权利要求2所述的设备，所述信道质量信息包括信道增益、物理信号干扰噪声比(SINR)、有效SINR、频率偏置估计或频带选择。

10.如权利要求2所述的设备，所述移动装置包括数字显示器。

11.一种设备，包括：

用于利用正交频分多址技术的移动宽带通信系统的固定装置，所述固定装置具有预编码模块，所述预编码模块可操作以使用用于闭环多用户多输入和多输出(MIMO)方案的非酉矩阵预编码方案来为多个移动装置生成一个或多个预编码向量，所述预编码模块使用信道状态信息来生成所述一个或多个预编码向量，所述信道状态信息包括从所述多个移动装置中的每个装置接收的信道质量信息和码字索引。

12.如权利要求11所述的设备，包括可操作以通过上行链路无线信道从多个移动装置接收信道质量信息和码字索引的无线电装置。

13.如权利要求11所述的设备，包括：

调度器，其可操作以从所述多个移动装置中选择移动装置组；以及

所述预编码模块，其可操作以便为所选择的移动装置组生成或调整预编码向量。

14.如权利要求13所述的设备，所述调度器可操作以：从所述多个移动装置形成候选移动装置组，估计每个候选移动装置组的总速率，以及选择具有最高总速率的候选移动装置组作为所述移动装置组。

15.如权利要求13所述的设备，所述调度器可操作以：选择具有最高信道质量信息的第一移动装置；从所述多个移动装置形成候选移动装置组，每个候选组具有所述第一移动装置和至少第二移动装置；估计每个候选移动装置组的总速率；以及选择具有最高总速率的候选移动装置组作为所述移动装置组。

16.如权利要求11所述的设备，所述预编码模块可操作以使用迫零或最小均方误差算法来生成所述一个或多个预编码向量。

17.如权利要求11所述的设备，所述无线电装置可操作以使用控制信号或参考信号来向所选择的移动装置组传送所述一个或多个预编码向量。

18.一种方法，包括：

由移动装置通过下行链路无线信道从固定装置接收一个或多个参考信号；

基于所述一个或多个参考信号来估计信道矩阵；

基于所述信道矩阵来确定有效信道；

从量化码本中为所述有效信道选择码字；

基于所选择的码字来估计信道质量信息；以及

通过上行链路无线信道从所述移动装置向所述固定装置发送所述信道质量信息和码字索引。

19.如权利要求18所述的方法，所述信道矩阵包括用于短期信道状态信息的即时信道矩阵。

20.如权利要求18所述的方法，所述信道矩阵包括用于长期信道状态信息的信道相关矩阵。

21.如权利要求18所述的方法，包括使用奇异值分解来确定所述有效信道。

22.如权利要求18所述的方法，包括在没有其它移动装置的预编码向量的情况下估计所述信道质量信息。

23.如权利要求18所述的方法，包括：通过假设所选择的码字是所述移动装置的预编码向量并且其它移动装置的预编码向量的集合与所述预编码向量正交，来将所述信道质量信息估计为最小均方误差(MMSE)接收机的物理信号干扰噪声比(SINR)。

24.一种方法，包括：

由固定装置通过上行链路无线信道从多个移动装置接收信道质量信息和码字索引；

从所述多个移动装置中选择移动装置组；

为所选择的移动装置组生成预编码向量；以及

向所选择的移动装置组传送所述预编码向量。

25.如权利要求24所述的方法，包括：

从所述多个移动装置形成候选移动装置组；

估计每个候选移动装置组的总速率；以及

选择具有最高总速率的候选移动装置组作为所述移动装置组。

26.如权利要求24所述的方法，包括：

选择具有最高信道质量信息的第一移动装置；

从所述多个移动装置形成候选移动装置组，每个候选组具有所述第一移动装置和至少第二移动装置；

估计每个候选移动装置组的总速率；以及

选择具有最高总速率的候选移动装置组作为所述移动装置组。

27.如权利要求24所述的方法，包括使用迫零或最小均方误差算法来生成所述预编码向量。

28.如权利要求24所述的方法，使用控制信号或参考信号来向所选择的移动装置组传送所述预编码向量。

29.一种包括存储介质的物品，所述存储介质包含指令，所述指令在运行时使得系统能够：由移动装置通过下行链路无线信道从固定装置接收一个或多个参考信号，基于所述一个或多个参考信号来估计信道矩阵，基于所述信道矩阵来确定有效信道，从量化码本中为所述有效信道选择码字，基于所选择的码字来估计信道质量信息，以及通过上行链路无线信道从所述移动装置向所述固定装置传送所述信道质量信息和码字索引。

30.如权利要求29所述的物品，还包括指令，所述指令在运行时使得所述系统能够在没有其它移动装置的预编码向量的情况下基于所述一个或多个参考信号来为所述下行链路无线信道估计所述信道矩阵。

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