专利名称：在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法
技术领域：
本发明涉及一种多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信，并且更具体而言，涉及一种用于向用户发送导频分配信息的方法和一种在用户设备处接收这样的导频分配信息的方法。
背景技术：
下一代移动通信和无线传输系统预期采用一种使用多个天线用于数据传输的多输入多输出(MIMO)通信。下一代系统的目标是增加数据速率和系统容量。在单一用户的多输入多输出(SU-MIMO)通信中，信道矩阵H在具有两个或两个以上天线的移动站(MS)与具有两个或两个以上天线的基站(BS)之间形成。相反地，在 MU-MIMO通信中，信道矩阵H在各具有一个或多个天线的两个或两个以上MS与具有多个天线的单一 BS之间形成。在图1中图示了上行链路MU-MIMO的概念。与基于通过BS和单一用户之间的多个天线发送多条信息的前提的第一代MIMO通信系统相比，MU-MIMO通信在BS与多个用户之间形成多输入多输出空间复用(ΜΙΜΟ SM)矩阵，如图1和图2所图示的。从基本MIMO概念导出，MIMO SM信道矩阵因为其元素的值是较少相关而得以改进。因此，如果在给定时间考虑多个用户，则因为在用户的天线当中预期较少相关性而可以实现改进的信道矩阵。如图2中所图示的，在SU-MIMO中，BS确定在给定时间与哪一个用户将会形成2X2信道矩阵以实现最高数据速率。例如，与第一用户(用户-1)的MIMO操作可实现2.5Mbps( = 2.0+0.5)的总数据速率，与第二用户(用户_2)的MIMO操作可实现2.0Mbps(= 1.5+0.5)的总数据速率，而与第三用户(用户-3)的MIMO操作可达到 1. 8Mbps ( = 0. 8+1. 0)的总数据速率。因此，BS与在SU-MIMO中的用户-1操作，因为用户_1 实现了最高总数据速率。相反地，在MU-MIMO中，数据速率是根据通过多个传输天线发送给不同用户的信号来确定的。例如，如果BS将信号发送给用户-1和用户-2，则可实现3. 5Mbps ( = 2. 0+1.5) 的总数据速率。然而，即使在MU-MIMO系统中，如果在给定时间BS和单一用户之间的数据速率是可从所有可能用户组合当中实现的最高数据速率，则MIMO操作可在BS和单一用户之间执行。在此背景中，可以说MU-MIMO包含SU-MIM0。将进行信道估计方法和导频信号的简短描述。为了检测同步信号，接收器需要无线电信道的知识(即，衰减、相移、时间延迟等等)。信道估计是估计载波的振幅和参考相位的处理。在经历信道随着时间在时域和频域中不规则改变(称为“衰落”)的无线信道环境中，估计了信道的振幅和相位。此是信道估计。换句话说，信道估计相当于无线电接口或无线电信道的频率响应的估计。
发明内容
技术问题对于信道估计，可借助于二维信道估计器使用来自BS的若干导频符号来估计参考值。由于导频符号意在帮助载波相位同步化和获取BS信息，所以它们在没有载送实际数据的情况下以高功率级别被发送。发送器和接收器可使用这样的导频符号来执行信道估计。具体地，基于导频符号的信道估计是使用发送器和接收器两者已知的导频符号来估计信道，并且基于信道估计来恢复数据。因此，BS应当向每个MS通知指定分配给MU-MIMO系统中的MS的导频的导频分配信息。为此，MU-MI MO系统需要附加信令。问题的解决方案因此，本发明针对一种用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，以及一种用于在这样的用户设备处接收这样的导频分配信息的方法，其实质上消除了由于相关技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题。本发明的目的是提供一种用于在MU-MIMO系统中有效率地发送和接收导频分配信息的方法。本发明的附加特征和优点将在以下描述中阐述，并且部分从说明中将显而易见， 或可通过本发明的实施而获知。本发明的目的和其他优点将通过在书面说明及其权利要求和附图中特别指出的结构来实现和达到。为了实现这些和其他优点并且依据本发明的目的，如所体现和广义地描述的，用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，包括一种用于从基站发送导频分配信息以用于由参与多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信的多个移动站中的至少一个接收的方法，该方法包括以下步骤生成用于所述一个移动站的导频分配信息；以及发送该导频分配信息以用于由所述一个移动站接收，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的导频流的位图信息。在另一方面中，用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，包括一种用于从基站发送导频分配信息以用于由参与多用户的多输入多输出 (MU-MIMO)通信的多个移动站中的至少一个接收的方法，该方法包括以下步骤确定分配给所述多个移动站的导频流的总数K ；确定表示在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k ； 确定分配给所述一个移动站的导频流的数目M ；以及发送表示所确定的K、k和M的信息以用于由所述一个移动站接收。在另一方面中，用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，包括一种用于在多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信中的多个移动站中的一个处使用从基站发送的导频分配信息的方法，该方法包括以下步骤接收导频分配信息； 以基于该导频分配信息来确定在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式中分配给所述一个移动站的导频的位置，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的所述导频流的位图信息。在另一方面中，用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，包括在多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信系统中的移动站，该系统具有发送导频分配信息的至少一个基站，以及一个或多个其它移动站，所述移动站包括接收器， 用于接收所述导频分配信息；以及处理单元，用于基于所述导频分配信息来确定在针对为 MU-MIMO通信选择的导频模式中分配给所述移动站的导频的位置，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述移动站和MU-MIMO通信中所述其它移动站的导频流的总数K、表示在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流中分配给所述移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述移动站的导频流的数目M、以及指示在针对导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述移动站的导频流的位图信息。在另一方面中，用于在多用户的多输入多输出系统中向用户设备发送导频分配信息的方法，包括在具有多个移动站的多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信系统中的基站，所述基站包括处理单元，用于生成用于所述多个移动站中的至少一个的导频分配信息；以及发送器，用于向所述一个移动站发送所述导频分配信息，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为MU-MIMO操作选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的所述导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的所述导频流的位图信息。应当理解，本发明的前述一般说明和以下详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对要求保护的本发明的进一步的解释。发明的有益效果如从本发明显而易见的，根据本发明，导频分配信息被有效率地发送到MU-MIMO 系统中的用户设备。
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且是并入和构成本说明书的一部分，附示了本发明的实施例并且连同说明一起用于解释本发明的原理。在附图中图1图示了上行链路多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信；图2图示了下行链路MU-MIMO通信；图3是图示根据本发明的示例性实施例的用于发送导频分配信息的方法的流程图；图4是图示根据本发明的另一示例性实施例的用于发送导频分配信息的方法的流程图；以及图5是可应用于BS和UE的装置的框图，用于实现根据本发明的示例性实施例的方法。
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具体实施例方式
现将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中图示。多用户的多输入多输出(MU-MIMO)是一种在各具有一个或多个天线的两个或两个以上用户与具有多个天线的单一基站(BS)之间形成信道矩阵的方案。导频符号用于估计BS与用户之间的信道。对于基于导频符号的信道估计，导频符号对于发送器和接收器是已知的。因此，BS向用户提供指定分配给用户的导频的导频分配信息。下面描述在MU-MIMO系统中向用户传输导频分配信息。在框中支持的导频流的数目可在导频模式中不同。导频模式指示符通过i来指示。接着，Pi被定义为由导频模式i支持的导频流的数目。为了解释的目的，在此假设两个导频模式是可用的，导频模式A满足Pa = 2并且导频模式B满足= 4。给定在MU-MIMO 系统中总计η个用户，则用户分别由MS1，，. .，MSn来表示。在导频模式中分配给用户的导频流的数目是Mn，并且分配给所有用户的导频流的总数是K。可依以下方法将导频分配信息发送至各用户。实施例1图3是图示根据本发明的示例性实施例的用于发送导频分配信息的方法的流程图。如图3所示，在步骤301中，BS确定在导频模式中分配给用户的导频流的数目Mn、在该导频模式中分配给所有用户的导频流的总数K、以及在针对该导频模式定义的多个导频流当中分配给该用户的一个或多个导频流的第一个的索引k。接着，在步骤302中，BS向用户发送有关所确定的值K、Mn和k的信息。下面描述了使用K、Mn* k的导频模式的选择和分配。首先，基于值K自动地选择导频模式。特别地，从各支持K或更多导频流的导频模式当中选择支持最小数目的导频流的导频模式。如果支持K个导频流的导频模式可用，则其被优选地选择。例如，如果K = 3 (其意指分配给所有用户的导频流的总数是幻，则从各支持三或更多导频流的导频模式当中选择支持最小数目的导频流的导频模式(例如，导频模式B)。用户利用总计Mn个导频流，从在所选择的导频模式中分配给用户的导频流中的导频流k开始。用于用户的导频流的索引是k至k+Mn-l。例如，如果选择导频模式B且存在用于导频流1至导频流4的导频流，则分配给用户的一个或多个导频流的第一个的索引k 可设定至2，使得导频流2至导频流2+Mn-l用于该用户。因此，当BS向用户发送值K、Mn* k时，该用户可基于值K、Mn和k知道所选择的导频模式以及在该导频模式中分配给用户的导频流。实施例2依据本发明的另一个示例性实施例，通过使用在导频模式中分配给用户的导频流的数目(Mn)、导频模式信息和分配给用户的导频流的第一个的索引k来提供导频分配信息。导频模式(Mn)是直接指示至用户而非使用分配给所有用户的导频流的总数K来自动地选择导频模式。例如，如果仅两个导频模式A和B可用，则导频模式A和B通过1比特来区分。尤其是，用于该用户的导频流是依如本发明的前述示例性实施例中相同的方式被确定为k至k+Mn-l。如果值K、Mn和k可从MU-MIMO操作中的其他信息隐含地确定或不一定取决于系统实现，则可能无须发送所述值K、Mn*k。例如，如果Mn在系统中固定成1，则可不发送Mn。
在实施例1中，如果K固定，则无须发送K。例如，此是在电气电子工程师学会 (IEEE)802. 16m的上行链路上的基于片(tile-based)的分布资源单元(DRU)的分配的情况。因为IEEE 802. 16m支持多达两个流，基于片的DRU的分配将K限制为2，如果K = 1， 则MU = MIMO不可行。由于K鉴于所分配的资源的本质从MU-MIMO索引简单得知，所以无须发送K。如果K = 2和Mn = 2，则此意味着两个导频流被分配至单一用户，并且因此可能不实现MU-MIM0。因此，如果K = 2，则Mn被限制为1。在此情况下，其中K = 2，用户Mn仅需要分配的导频流的第一个的索引k或分配的导频流的指示。而且，当BS被限制成支持两个传输天线或多达两个导频流时，因为K可从MU-MIMO 索引简单得知，所以无须发送K。再次，Mn被限制为1。因此，仅需要发送分配非用户Mn的第一导频流的索引或分配至用户Mn的导频流的指示。然而，如果支持两个导频流的多个导频模式可用，则亦需要识别使用的导频模式的索引。同时，可独立地应用信息K、Mn和k。例如，仅给定信息K和k，用户可使用由BS分配的特定导频流而非Mn个连续的导频流，即使用户知悉在总计K个导频流当中分配给用户的第一导频流。为了向用户指示所分配的导频流，也可使用关于第一分配的导频流的索引 k与其它分配的导频流的索引之间的差异的信息。表1列出了可用于用户Mn的导频分配信息，其是根据在针对导频模式定义的导频流当中分配给该用户的导频流数目Mn、在该导频模式中分配给所有用户的导频流的总数K、 以及分配给该用户Mn的导频流的第一个的索引k来配置的。表 权利要求
1.一种用于从发送侧发送导频分配信息以用于由参与多用户的多输入多输出 (MU-MIMO)通信的多个接收侧中的至少一个接收的方法，所述方法包括以下步骤生成用于所述一个接收侧的导频分配信息；以及发送所述导频分配信息以用于由所述一个移动站接收，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为所述MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的导频流的位图信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式至少支持分配给所述多个移动站的总数为K的导频流。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果与分配给所述多个移动站的总数为K的导频流相对应的两个或两个以上导频模式可用于选择，则所述导频分配信息进一步包括指示所述两个或两个以上导频模式中所选择的导频模式的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，包括第k导频流的总计M个导频流被分配给所述一个移动站。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，包括第k导频流的总计M个连续导频流被分配给所述一个移动站。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果两个或两个以上导频流被分配给所述一个移动站，则所述导频分配信息进一步包括指示分配给所述一个移动站的所述第一导频流的所述索引k与从第二导频流开始的分配给所述一个移动站的其余导频流的索引之间的差异的信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位图信息包括K个比特。
8.一种用于从基站发送导频分配信息以用于由参与多用户的多输入多输出 (MU-MIMO)通信的多个移动站中的至少一个接收的方法，所述方法包括以下步骤确定分配给所述多个移动站的导频流的总数K ；确定索引k，所述索引k表示在针对为所述MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流；确定分配给所述一个移动站的导频流的数目M ；以及发送表示所确定的K、k和M的信息以用于由所述一个移动站接收。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，为所述MU-MIMO操作选择的所述导频模式至少支持分配给所述多个移动站的总数为K的导频流。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，包括所述导频模式中的第k导频流的总计M个导频流被分配给所述一个移动站。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，表示所确定的K、k和M的所述信息是指定所确定的K、k和M的索引值。
12.一种用于在多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信中的多个移动站的一个处使用从基站发送的导频分配信息的方法，所述方法包括以下步骤接收所述导频分配信息；以及基于所述导频分配信息，确定在为所述MU-MIMO通信选择的导频模式中分配给所述一个移动站的导频的位置，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的所述导频流的位图信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式至少支持分配给所述多个移动站的总数为K的导频流。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，如果与分配给所述多个移动站的总数为K的导频流相对应的两个或两个以上导频模式可用于选择，则所述导频分配信息进一步包括指示所述两个或两个以上导频模式中所选择的导频模式的信息。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，包括第k导频流的总计M个导频流被分配给所述一个移动站。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，包括第k导频流的总计M个连续导频流被分配给所述一个移动站。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，如果两个或两个以上导频流被分配给所述一个移动站，则所述导频分配信息进一步包括指示分配给所述一个移动站的所述第一导频流的所述索引k与从第二导频流开始的分配给所述一个移动站的其余导频流的索引之间的差异的信息。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述位图信息包括K个比特。
19.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤接收由所述基站发送的导频信号；以及使用分配给所述一个移动站的导频的所述位置和所接收到的导频信号来估计在所述基站与所述一个移动站之间的无线电信道。
20.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤在分配给所述一个移动站的导频的所述位置处，发送导频信号以用于由所述基站接收。
21.一种在多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信系统中的移动站，所述系统具有发送导频分配信息的至少一个基站和一个或多个其它移动站，所述移动站包括接收器，所述接收器接收所述导频分配信息；以及处理单元，所述处理单元用于基于所述导频分配信息来确定在为所述MU-MIMO通信选择的导频模式中分配给所述移动站的导频的位置，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述移动站和所述MU-MIMO通信中的其它移动站的导频流的总数K、表示在针对为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式定义的多个导频流当中分配给所述移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、 分配给所述移动站的导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述移动站的所述导频流的位图信息。
22.根据权利要求21所述的移动站，其中，为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式至少支持分配给所述移动站和所述其它移动站的总数为K的导频流。
23.根据权利要求22所述的移动站，其中，如果与分配给所述移动站和所述其它移动站的总数为K的导频流相对应的两个或两个以上导频模式可用于选择，则所述导频分配信息进一步包括指示在所述两个或两个以上导频模式中所选择的导频模式的信息。
24.根据权利要求21所述的移动站，其中，包括第k导频流的总计M个导频流被分配给所述移动站。
25.根据权利要求21所述的移动站，其中，包括第k导频流的总计M个连续导频流被分配给所述移动站。
26.根据权利要求21所述的移动站，其中，如果两个或两个以上导频流被分配给所述移动站，则所述导频分配信息进一步包括指示表示分配给所述移动站的所述第一导频流的所述索引k与从第二导频流开始的分配给所述移动站的其余导频流的索引之间的差异的信息。
27.根据权利要求21所述的移动站，其中，所述位图信息包括K个比特。
28.根据权利要求21所述的移动站，其中所述接收器还被配置成接收从所述基站发送的导频信号；并且所述处理单元还被配置成使用分配给所述移动站的导频的所述位置和所接收到的导频信号来估计所述基站和所述移动站之间的无线电信道。
29.根据权利要求21所述的移动站，进一步包括发送器，所述发送器用于在分配给所述移动站的导频的所述位置处将导频信号发送至所述基站。
30.一种在具有多个移动站的多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信系统中的基站， 所述基站包括处理单元，所述处理单元用于生成用于所述多个移动站的至少一个的导频分配信息；以及发送器，所述发送器用于将所述导频分配信息发送至所述一个移动站，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为所述MU-MIMO操作选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对所述导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的所述导频流的位图信息。
31.根据权利要求30所述的基站，其中，为所述MU-MIMO通信选择的所述导频模式至少支持分配给所述多个移动站的总数为K的导频流。
32.根据权利要求31所述的基站，其中，如果与分配给所述多个移动站的总数为K的导频流相对应的两个或两个以上导频模式可用于选择，则所述导频分配信息进一步包括指示所述两个或两个以上导频模式中所选择的导频模式的信息。
33.根据权利要求30所述的基站，其中，包括第k导频流的总计M个导频流被分配给所述一个移动站。
34.根据权利要求30所述的基站，其中，包括第k导频流的总计M个连续导频流被分配给所述一个移动站。
35.根据权利要求30所述的基站，其中，如果两个或两个以上导频流被分配给所述移动站，则所述导频分配信息进一步包括指示表示分配给所述一个移动站的所述第一导频流的所述索引k与从第二导频流开始的分配给所述一个移动站的其余导频流的索引之间的差异的信息。
36.根据权利要求30所述的基站，其中，所述位图信息包括K个比特。
全文摘要
一种用于从基站发送导频分配信息以用于由参与多用户的多输入多输出(MU-MIMO)通信的多个移动站中的至少一个接收的方法，该方法包括以下步骤生成用于所述一个移动站的导频分配信息；以及发送所述导频分配信息以用于由所述一个移动站接收，其中所述导频分配信息包括以下中的至少一个分配给所述多个移动站的导频流的总数K、表示在针对为MU-MIMO通信选择的导频模式定义的多个导频流当中分配给所述一个移动站的一个或多个导频流的第一导频流的索引k、分配给所述一个移动站的导频流的数目M、以及指示在针对该导频模式定义的所述多个导频流当中分配给所述一个移动站的导频流的位图信息。
文档编号H04B7/04GK102273089SQ201080004155
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月7日 优先权日2009年1月7日
发明者任彬哲, 崔镇洙, 李旭峰, 金首南 申请人:Lg电子株式会社