用于在基于OFDMA的网络中支持SDMA传输的方法和装置

摘要

本文提供了对在使用SDMA的基于OFDMA的无线网络中的调度和波束成形进行高效地优化的技术。该技术能够按照低复杂度的方式来实现高级别的频谱效率和吞吐量，同时还解决了服务质量(QoS)约束。

说明书

技术领域

概括地说，本发明涉及无线通信，具体地说，涉及使用正交频分多址 (OFDMA)或者有关多个并行信道的其它技术的系统。

背景技术

正交频分复用(OFDM)是使用大量紧密间隔的正交载波，通过通信信 道发送数据的多载波通信技术。正交频分多址(OFDMA)是一种使多个用 户共享OFDM频带上子载波的OFDM形式。空分多址(SDMA)是一种通 过利用空间维度来使多个用户共享通信资源(例如，频率信道等)的技术。 需要用于在OFDMA系统中高效地实现SDMA的技术。

附图说明

图1是根据本发明的实施例，示出了在基于OFDMA的网络中可使用 的示例性OFDM符号的图示；

图2是根据本发明的实施例，示出了在无线网络中通过使用波束成形 (BF)可在天线波束之间实现空间分隔的实例的方框图；

图3是根据本发明的实施例，示出了用于在基于OFDMA的网络中选 择用户子组来共享第一子信道的示例性方法的流程图；

图4是根据本发明的实施例，示出了为通信网络中的多个并行信道选 择多个激活用户小组的示例性方法的流程图；

图5和6是根据本发明的实施例，示出了用于进行波束成形优化的示 例性方法的流程图的一部分；

图7是根据本发明的实施例，示出了示例性基站的方框图。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了附图，其中，附图通过示例示出了用于实 行本发明的具体实施例。充分详细地描述了这些实施例，以使得本领域的 熟练技术人员能够实行本发明。应当理解，虽然本发明的各实施例不同， 但是它们无需是互斥的。例如，本文所述的与一个实施例有关的特定特征、 结构或特性可以实现在其它实施例中而不会脱离本发明的精神和范围。另 外，应当理解，在每个所公开的实施例中，可以修改单独元件的位置和排 列而不会脱离本发明的精神和范围。因此以下详细描述不是限制性的，并 且本发明的范围仅是由恰当解释的附属权利要求和权利要求所授权的等价 物的全部范围所定义的。在附图中，在多个图中相同的附图标记指相同的 或类似的功能。

OFDM是使用多个正交子载波，通过通信信道来传递信息的多载波通 信技术。可以用不同的数据符号来调制每个子载波。全部调制子载波可以 一起作为单个“OFDM符号”来传输。可以通过信道一个接一个地传输 OFDM符号，以实现高数据率通信。在传统OFDM方法中，基站(BS)所 传输的每个OFDM符号发往单个用户(例如，BS的覆盖区域中的单个用户 站(SS))。即，如果使用了OFDM符号的全部数据子载波，那么OFDM符 号的全部数据子载波携带用于单个用户的信息。正交频分多址接入 (OFDMA)是OFDM的扩展，其允许在大量不同的用户之间分配OFDM 频带的子载波。因此，当BS在基于OFDMA的网络中发送OFDM符号时， OFDM符号中的一些子载波可以携带第一用户的数据，一些子载波可以携 带第二用户的数据等。类似地，当BS在基于OFDMA的网络中接收OFDM 符号时，一些接收到的子载波可以携带来自第一用户的数据，一些子载波 可以携带来自第二用户的数据等。可以在BS中提供调度器，以确定何时以 及在哪些子载波中将数据从BS发送到单独的SS，并且确定何时以及在哪 些子载波中将数据从单独的SS发送到BS。这种信息按照由BS所发送的 MAP数据的形式与相应的SS进行通信。

在典型的OFDMA配置中，将OFDM频带划分成大量子信道，每个子 信道包括一个或多个子载波。调度器可以将OFDM符号中的每个子信道分 配给不同的用户。被分配给各种子信道的用户还可以随时间而改变。例如， 在第一OFDM符号中，可以将第一子信道分配给用户A，而在后续OFDM 符号中将第一子信道分配给用户D等。

SDMA是利用天线波束之间的空间分隔来允许多个用户共享通信资源 的技术。当在基于OFDMA的系统中使用SDMA时，通过生成针对多个用 户的空间上分隔开的天线波束，这些用户可共享OFDM带宽内的每个子信 道。图1是根据本发明的实施例，示出了可以在基于OFDMA的系统中使 用的示例性OFDM符号10的图。如图所示，OFDM符号10包括多个子载 波12。这些子载波12中的大多数是可以携带发往和来自各个用户的用户数 据的数据子载波。但是一些子载波12可以是导频子载波，其可用于促使例 如网络中的信道估计。将子载波12划分成多个子信道(即，子信道1、2、 3...N)，每个子信道可以包括一个或多个子载波。在所示出的实施例中，将 每个子信道分配给多个用户使用。即，将子信道1分配给用户站(SS)A、 SS D和SS F使用；将子信道2分配给SS C、SS F和SS H使用等。多个用 户能够共享每个子信道的原因是因为使用了波束成形技术在空间上将对 (使用SDMA)共享每个子信道的各用户所进行的传输分隔开。

图2是根据本发明的实施例，示出了可在无线网络中通过使用波束成 形(BF)技术来在天线波束之间实现空间分隔的示例性网络配置14的方框 图。如图所示，BS 16向相应覆盖区域或小区中的大量SS 18、20、22、24、 26提供通信服务。BS 16具有多个天线34，其可用于促使与SS 18、20、22、 24、26的无线通信。通过利用多个天线34来使用波束成形技术，可以针对 OFDM符号的每个子信道生成多个不同的天线波束，它们在空间上彼此分 隔。因为波束在空间上分隔，所以来自这些波束之一内BS 16的传输将对 另一个波束中的SS造成很小干扰或者不造成干扰。类似地，当BS 16接收 来自特定波束内多个SS之一的传输时，可以将该传输与BS 16接收到的来 自其它波束内的传输分离开来。例如，参照图2，因为SS A 18、SS D 20 和SS F 22中的每一个是由各自的波束28、30和32所服务的，所以这些单 元可以共享子信道，其中，波束28、30和32中的每个波束与服务其它两 个单元的波束在空间上分隔开。在OFDMA系统的其它可用子信道的每一 个中可以使用类似的配置。

线性波束成形是一种通过生成具有所期望特性的波束的方式，将加权 系数应用于多个天线中每一个天线的技术。在具有n个发射天线的基站中， 可以将天线权重表示为长度为n的向量，其包括针对每个天线的加权系数。 可用将BF向量标准化，其中，初始范数(Original norm)是波束的分配功 率。在典型的SDMA情况中，可以将用户k所经历的平坦衰落信道的信号 干扰噪声比(SINR)表示为：

${\mathrm{SINR}}_k=\frac{p_k{\left|v_k{h}_k^{*}\right|}^2}{{\sigma }_k^2+\underset{j\ne i}{\Sigma }{p}_j{\left|v_j{h}_k^{*}\right|}^2}$

其中，v_k是与用户k相关的BF向量，h_k是与用户k相关的信道向量， p_k是与用户k相关的功率电平，σ_k²是与用户k相关的噪声(热噪声和来自 相邻小区的干扰)。SDMA优化通常想要对向量集合{v_i}和功率集合{p_i}做 出明智的选择。但是，在实际的多用户OFDMA系统中，SDMA优化还受 制于调度要求。即，用户的速率必须满足特定的服务质量(QoS)约束。仅 与吞吐量相关的优化算法通常无法为各种用户提供达成一致的QoS等级。

本发明涉及用于在SDMA/OFDMA环境中增强吞吐量和频谱效率，同 时还解决QoS问题的技术。还提供了用相对低的计算复杂度来增强吞吐量 的技术。在至少一个实施例中，使用一种两阶段的方法。在第一阶段中， 为网络覆盖区域中的每个可用子信道选择一个小的用户子组。在本文中将 该子组称为子信道的“激活组”。在第二阶段中，对该覆盖区域的调度和物 理波束成形进行联合优化。联合优化是一种迭代过程，其根据速率约束来 重复调整各种用户的功率电平，然后重新优化用户功率已被修改的子信道的 波束成形。在许多情况中，通过在联合优化阶段之前执行第一阶段，可以 仅用很小的性能损失相当可观地降低优化过程的总体计算复杂度。还可以 在不首先执行子组选择阶段的情况下执行联合优化阶段。

已确定的是，基于线性预编码的BF优化能够实现与OFDM/SDMA广 播环境中吞吐量的理论极限相接近的吞吐量。但是，当通过该优化技术来 处理大量用户时，操作复杂度通常增加到超出实际当中实时执行的水平。 当覆盖区域中的用户数量K相对大(例如，K＝10到30)时，仿真显示出 在BF优化过程的末尾具有正功率的用户的数量极少超过正在使用的基站 天线的数量n。在实际中，基站中的天线的数量通常限制在相对低的数量(例 如，2-4)内。基于前述内容，可以确定的是，通过在执行最终BF优化之 前减少与每个子信道相关的激活用户的数量，能够显著降低总体复杂度。

在以下讨论中，描述了激活组预测(ASP)过程，其可用于在不考虑 QoS约束的前提下选择针对给定带宽资源(例如，OFDMA子信道)的用户 激活组。ASP过程是一种低复杂度迭代程序，其在BF优化之前找出小的高 产(high yield)激活组。在至少一个实施例中，使每个激活组中的用户数 量等于基站所使用的天线的数量n。在其它实施例中，可以使用其它数量的 激活用户。例如，一个或多个无线标准可以对在单个资源上得到服务的用 户的数量进行限制(例如，IEEE 802.16e标准将该数量限制为4)。

图3是根据本发明的实施例，示出了用于在基于OFDMA的网络中选 择用户子组来共享子信道的示例性方法40的流程图。方法40是前述的激 活组预测(ASP)过程的实例。如图所示，首先将全部K个当前用户选作 针对第一子信道的候选用户(方框42)。然后将相等的功率分配给针对第一 子信道的所有候选用户(方框44)。接下来对这些候选用户中的每一个进行 性能指标(performance metric)的计算(方框46)。在至少一个实施例中， 性能指标是与候选用户相关的“速率”，其中，通过对该用户的最佳(标准 化的)波束向量进行计算来最大化该速率。基于当前候选组和当前功率分 配来进行波束向量优化。

接下来基于所计算的性能指标，减少与第一子信道相关的候选用户的 数量(方框48)。如果性能指标是如上所述的速率，那么可以通过剔除具有 最低速率的候选用户并且保留具有最高速率的候选用户，来减少候选用户 的数量。可按照多种不同方法中的任意一种来指定减少的程度。例如，在 一种可行的方法中，新候选组的大小可以是原候选组的大小的恒定比例(例 如，50％等)。还可以使用用于减小候选组大小的其它策略。接下来可以确 定：第一子信道的新候选组的大小是否是所期望的大小(方框50)。如果尚 未达到所期望的大小，那么方法40可以回到方框44，并且将相等的功率分 配给新候选组中的所有候选用户。然后，对新候选组中候选用户的性能指 标进行计算(方框46)，并基于性能指标，将再次减少候选用户的数量(方 框48)。然后，重复该过程直到达到候选组的所期望大小为止(方框50-Y)， 此时方法40结束(方框52)。在至少一个实施例中，方框48中的减少不会 将候选用户的数量减少到所期望的用户数量之下。

当在上述方法中使用固定的候选组减少比例50％时，达到所期望的组 大小(k₀)所需要的迭代次数大约为log₂(K/k₀)。在实际中，这通常需要1-4 次迭代。上述程序的总体复杂度的上限取决于对一个K用户BF(K-user BF) 过程进行2次波束向量优化迭代的复杂度。

如上所述，在至少一个实施例中，在ASP过程中所使用的性能指标是 与候选用户相关的速率，其中，通过对最佳(标准化的)波束向量进行计 算来最大化该速率。可以用各种方法对用于速率最大化的最佳波束向量进 行计算。例如，在一种可能的方法中，该计算基于上行链路-下行链路的对 偶性。假设用于当前候选组的总传输功率是P(P＞0)，并且该组的当前大 小是k。用于候选组的当前功率向量是p＝(p₁，p₂，...，p_k)，其中p₁+p₂+...+p_k＝P。 在一种方法中，可以将p_i设置为等于P/k。向量h_i是用于用户i(i＝1，...， k)的n维信道向量。可以按如下来最大化速率。首先使用以下方程计算参 数S：

S＝I_nxn+∑_1≤j≤kp_j·h_j·h_j^*(方程1)

其中，I_nxn是n×n单位矩阵。然后，按如下来计算用于用户1到k的S_i：

S_i＝S-p_i·h_i·h_i^*(方程2)

应该注意到，S_i是正厄密矩阵，其能实现稳定的求逆。接下来，可以按如下 来计算用户1到k的最大化的上行链路SINR：

max_uplink_SINR_i＝p_i·max_eigen_value(S_i^-1·h_i·h_i^*)(方程3)

可以使用例如最小均方差(MMSE)计算来执行该优化。应该注意到

S＝I+H·D·H^*

其中，H是n×k矩阵，其第j列是h_j；并且D是k×k的对角矩阵，其中 D＝diag(p₁，...，p_k)。

在不考虑QoS的情况下，上述ASP过程可用于找出用户子组来共享 OFDMA系统中的每个子信道。在以下讨论中，对该概念进行扩展，以便在 考虑QoS的同时在多个并行信道的每一个中提供一个激活用户小组。该过 程称为逐帧激活组预测(FW-ASP)过程。提供QoS意味着：给每个用户分 配专门的最小和最大每帧速率约束。FW-ASP过程是一种低复杂度的迭代程 序，其用于选择每个子信道上的用户激活组，其中，在子信道上能够实现 相对高的频谱效率。如接下来更详细的描述，FW-ASP能够提供达到或者至 少接近针对用户的QoS相关的最小每帧速率的激活组。如同前述的ASP过 程，可以在BF优化过程之前使用FW-ASP过程来显著地降低其计算复杂度。 在至少一个实施例中，FW-ASP过程还向后续BF优化过程提供功率分配、 波束向量、可能还有初始权重，来进一步降低优化复杂度。

图4根据本发明的实施例，示出了为通信网络中的多个并行信道选择 多个激活用户小组的示例性方法60的流程图。方法60表示FW-ASP过程 的一种可能实现。可以在实现SDMA的基于OFDMA的网络中使用方法60 来在执行BF优化之前选择子信道的初始组。还存在其它应用。现在参考图 4，在不考虑QoS的情况下，方法60首先选择针对OFDMA网络中每个子 信道的可能具有高吞吐量的一个小的用户子组(方框62)。在每个子信道中 可以使用前述ASP过程(例如，图3的方法40)来执行该子组选择。在选 择了子组后，计算每个用户的每帧速率参数(方框64)。词语“帧”是指单 个OFDMA符号，包括所有子信道。通过将所有子信道中的某个用户的速 率相加，来计算该用户的每帧速率，其中，所有的子信道在它们的激活组 中都包括该用户。

接下来，增加比由一个或多个用户所分配得到的QoS相关的最小每帧 速率约束小的功率(可能还有优先级权重)(方框66)。该增加可以是按照 预定增量值的形式。该增加旨在增加用户的每帧速率，从而使该速率至少 接近最小约束。然后，减少比由一个或多个用户所分配得到的QoS相关的 最小每帧速率约束大的功率(可能还有优先级权重)(方框68)。在至少一 个实施例中，功率减少量等于先前的功率增加量，从而使得总功率保持相 同。减少功率将极可能减少用户的每帧速率，但是不会将该速率减少到最 小每帧速率约束之下。如果没有用户高于它们所分配得到的最大每帧速率 约束，那么可以使用具有最高每帧速率的一个或多个用户。在至少一个实 施例中，在方框66中增加单个用户的功率，在方框68中减少单个用户的 功率。以上所指的权重(W_k)是用于反映在资源分配期间每个用户优先级 的值。在FW-ASP过程期间可以修改或不修改这些权重。在至少一个实施 例中，通过较高级别的调度机制来提供初始权重。此时，可以通过增加一 个或多个之前剔除的用户(即，在初始子组选择期间剔除的用户)来扩大 针对一些子信道的候选组(方框70)。

接下来可以确定：所有的候选组当前是否都具有所期望的激活组大小 (方框72)。如果不是，那么方法60可以回到方框62，并且用最新定义的 候选组、功率分配、可能还有权重，来重复该过程(方框72-N)。如果所有 的候选组在当前都具有所期望的激活组大小(方框72-Y)，那么接下来可以 确定：所有的用户是否等于或高于(或者在至少一个实施例中足够接近于) 最小每帧速率约束(方框74)。如果不是，那么可以从方框62开始，用最 新定义的候选组、功率分配、可能还有权重，来重复方法60(方框74-N)。 如果所有的用户至少接近最小每帧速率约束，那么方法60可以结束(方框 76)。如果用图3的方法40在方框62中执行针对每个子信道的子组选择， 那么在初次迭代后，方法60的每个新迭代可以跳过方法40的方框42和44。

如前所述，在对多个子信道选择初始激活组后，可以对调度和物理波 束成形进行联合优化。该优化试图在QoS相关的逐帧速率约束的限定之下 最大化逐帧吞吐量。在至少一个实施例中，通过上述FW-ASP过程来预定 每个子信道的用户，以降低复杂度。FW-ASP过程可以向BF优化过程传递 初始激活组分配、功率电平、波束向量可能还有权重。在至少一个实施例 中，BF优化是在功率转变(power-shift)迭代和波束向量迭代之间交替的 迭代过程。对于给定的逐帧功率分配，波束向量迭代试图找出最佳波束向 量。功率调整迭代试图将功率朝着使速率相关的参数(例如，加权和速率 (WSR，weighted-sum rate)等)产生最高增益的用户/子信道的功率转变。 在一种方法中，每隔多次功率迭代执行一次波束向量迭代(但是也可以使 用其它方法)。每次波束向量迭代可以输入每个子信道中每个用户的现有功 率分配(P_ik)和信道状态信息(CSI)。可以将生成CSI作为独立过程的一 部分。波束向量迭代旨在优化激活用户的波束向量，并且因此优化所有子 信道中的这些用户的速率。

在以下描述中，根据对用户的每帧速率与QoS所规定的每帧速率约束 进行比较，使用专用术语来对用户进行分类。例如，如果用户的每帧速率 在最小和最大每帧速率约束之间(即，R_max，k≥R_k≥R_min，k)，则将该用户称为 “得到满足的”。如果用户的每帧速率小于最小每帧速率约束(即，R_k＜ R_min，k)，则将该用户称为“速率过低的”。最后，如果用户的每帧速率大于 最大每帧速率约束(即，R_k＞R_max，k)，则将该用户称为“速率过高的”。

每次功率迭代旨在提高如下子信道内至少一个速率过低的用户的功率 电平，其中，该子信道将使得吞吐量相关的参数(例如，加权和速率(WSR)) 产生最高增益。如果不存在速率过低的用户，那么可以使用一个或多个得 到满足的用户。在一个方法中，可以对相应子信道中的用户增加预定的功 率增量值。然后在至少一个速率过低的用户中减少相同量的功率，该用户 将使得吞吐量相关的参数减小量最少。在每次功率迭代后总功率应该保持 不变。如果不存在速率过低的用户，那么可以使用一个或多个得到满足的 用户。通常，在如下子信道的当前功率迭代中，无需执行吞吐量增益和减 少计算，其中，该子信道的功率分配在之前的功率迭代中没有改变。类似 地，每次BF迭代可以跳过从上一次BF迭代开始未被功率迭代修改的子信 道。

图5和6根据本发明的实施例，示出了用于执行波束成形优化的示例 性方法80的流程图的一部分。方法80是可用于对网络覆盖区域的波束成 形和调度执行联合优化的迭代程序。参考图5，对于初始激活组中用户和子 信道的每种组合，首先获得功率(P_ik)、信道(h_ik)和波束向量(v_ik)信息 (方框82)。如前所述，可以使用FW-ASP来提供初始激活组。FW-ASP过 程还可以生成初始功率信息(p_ik)和初始波束向量信息(v_ik)，其中i是子 信道索引，k是用户索引。可以从信道估计器或者一些其它源接收初始信 道信息(h_ik)。同时可以获得每个用户的权重信息w_k(方框84)。然后可以 计算每个用户的逐帧速率(方框86)。如前所述，用户的逐帧速率是所有如 下子信道中该用户的速率的和，其中，该用户在这些子信道的激活组中。 由于上行链路和下行链路的对偶性，通过上行链路表达式给出子信道i中用 户k的速率(其中，k∈A(i)且A(i)是子信道i的激活组)：

R_ik＝log(1+a_ikkP_ik/(1+∑_{j∈A(i)，j≠k} a_ikj·p_ij))

其中，a_ikj≡|v_ik·h^*_ij|²。用户k的逐帧速率可以表示为：

R_k＝∑_i，k∈A(i)R_ik

在确定逐帧速率后，接下来确定每个用户是得到满足、速率过低还是速率 过高(方框88)。

现在参考图6，接下来可以执行初始的功率转变迭代(方框90)。如上 所述，在功率转变迭代期间，增加特定子信道中至少一个用户的功率电平。 所选择的至少一个用户/子信道组合是指增加功率会使吞吐量相关的参数产 生最高增益的一种组合(或多种组合)。如果存在速率过低的用户，则选择 速率过低的用户；如果没有一个速率过低的用户，那么选择得到满足的用 户。另外在功率转变迭代期间，将减少至少一个用户/子信道的功率电平。 总的功率减少将等于之前所执行的总的功率增加，从而对于功率转变迭代， 总的功率变化为0。所选择用于减少功率的至少一个用户/子信道是指减少 功率使吞吐量相关的参数减小量最少的一种组合(或多种组合)。

为了如上述来增加和减少功率，可以使用预定的功率额度Δ作为增量/ 减量值。在本发明的至少一个实施例中，每当功率迭代“停止”时，可以 将功率额度Δ降低一个恒定百分比。当在同一迭代期间同一子信道中的同 一用户增加并减去功率额度Δ时，功率迭代停止。在这些情形中还可以使 用用于降低功率额度Δ的其它技术。

在本发明的至少一个实施例中，功率转变迭代期间所使用的吞吐量相 关的参数是使用前述优先级权重w_ik来计算得到的逐帧加权和速率(WSR)。 对于子信道i，可以将加权和速率表示为如下：

WSR_i＝WSR_i(p_i)＝∑_k，k∈A(i)w_kR_ik

然后可以将“逐帧”WSR计算为：

WSR＝∑_i＝1:NWSR_i

在功率转变迭代期间，针对具有和不具有功率增量的激活用户和子信道的 每种组合，都可以计算这个参数。然后，可以选择使WSR的增益最大化的 一种或多种组合以用于增加功率。可以按如下计算增益：

G_ik(Δ)≡WSR_i(p_i)-WSR_i(p_i)

其中，G_ik是增益，p’_i通过p_ik→p_ik+Δ从p_i获得。然后，可以用相同的方法 来减少功率。然后，可以选择使WSR的减少最小化的一种和多种激活用户 /子信道组合以用于减少功率。应该注意到，在后续的功率转变迭代中，仅 需要更新针对在当前功率迭代中修改了的子信道的所计算出的增益值和减 少值。

在完成功率转变迭代后，接下来可以确定是否已经满足了与功率转变 迭代相关的预定条件(方框92)。在至少一个实施例中，该条件可以进行检 查以确定例如是否已经执行了预定次数的功率转变迭代。还可以使用其它 条件。如果不满足该条件(方框92-N)，那么方法可以返回方框86，在方 框86重新计算功率电平已经发生变化的每个用户的逐帧速率。然后，可以 在方框88中对这些用户重新分类，然后可以在方框90中执行另一次功率 转变迭代。可以重复这种次序直到满足该条件为止(方框92-Y)。当满足该 条件时，接下来可以执行波束向量优化迭代(方框94)。波束向量优化迭代 可以利用同上述与ASP过程(例如，见以上方程1、2和3)相关的用于使 速率最大化的最佳波束向量计算相类似的技术。在该处理后，对于i＝i:k， 按如下来计算波束向量：

v_i＝eigen_vector_of_max_eigen_value(S_i^-1·h_i·h_i^*)

通常在波束向量优化迭代中仅需要处理在之前的功率转变迭代中修改了的 子信道。

在完成波束向量迭代后，可以确定是否满足第二条件(方框96)。第二 条件将确定方法80何时结束。第二条件要求例如在方法80结束前执行预 定次数的功率转变迭代。在另一个方法中，第二条件要求在方法80结束前 所有用户变成“得到满足的”用户。还可以使用多元条件。例如，虽然第 二条件指定了结束前所允许的最大的波束向量迭代次数，但是，如果所有 用户在达到最大次数前变成“得到满足的”用户或更好的用户，则可结束 地更早。还可以使用其它条件。当最终满足该条件时，方法80结束(方框 98)。

图7根据本发明的实施例，示出了示例性基站100的方框图。如所示 出的，基站100包括：OFDMA/SDMA收发器102、控制器104和信道确定 单元106。OFDMA/SDMA收发器102可以耦合到多个天线108以助于发送 和接收去往和来自无线介质的信号。OFDMA/SDMA收发器102是多用户 收发器，其能够同时为基站100的覆盖区域内的多个用户服务。控制器104 可以包括调度器功能体110，用于执行基站100中的OFDMA调度任务。信 道确定单元106可用于确定由基站100所服务的各种信道的信道信息。信 道确定单元106可以包括用于计算各种信道的信道估计的信道估计功能体， 和/或者信道确定单元106可以接收和整理在别处所生成的信道信息。

在至少一个实施例中，控制器104用于确定由OFDMA/SDMA收发器 102与基站100的覆盖区域中的用户以在频谱上高效的方式进行通信所使用 的参数。例如，控制器104可以向OFDMA/SDMA收发器102识别出每个 可用子信道的激活用户组。控制器104还可以确定OFDMA/SDMA收发器 102所要使用的功率信息p_ik和最佳波束成形向量v_ik。然后，OFDMA/SDMA 收发器102可以使用专用的功率电平和波束向量，向或从适当的子信道中 的用户发送或接收数据。可以逐个帧地更新该信息。在本发明的至少一个 实施例中，控制器104可以使用迭代的波束成形和调度程序(例如，图5和 6的方法80)来生成由收发器102所使用的信息。控制器104还可以使用 如上所述的激活组预测(ASP)过程和/或逐帧激活组预测(FW-ASP)过程 来生成初始激活组以及其它信息以用于迭代的波束成形和调度程序。

在上述实施例中，在基站对基于OFDMA的无线网络中相应覆盖区域 内的用户进行服务的上下文中描述了新颖的技术。应该意识到，这些技术 还可以用于经由单个源的多个并行信道与多个远程实体来进行无线通信的 其它应用中。

可以用各种不同的形式来实现本发明的技术和结构。例如，本发明的 特征可以体现在基站、无线接入点、通信卫星、网络接口卡(NIC)和其它 网络接口结构、集成电路中，可以体现为存储在机器可读介质上的指令和/ 或数据结构，和/或体现为其它形式。不同类型的机器可读介质的可用例子 包括软盘、硬盘、光盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字视频盘(DVD)、 蓝光盘、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、可擦写可编 程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)、磁卡或光卡、闪 存和/或适用于存储电子指令或数据的其它类型的介质。

在至少一个实施例中，方框图中的两个或更多个方框可以实现为单个 (或多个)数字处理器件中的软件。例如，数字处理器件可以包括通用处 理器、数字处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算 机(CISC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或其 它包括以上的组合的器件。可以使用硬件、软件、固件和其组合来实现。 举例而言，本文所使用的术语“逻辑”可以包括软件或硬件和/或软件和硬 件的组合。

在前述的详细描述中，出于简化本发明的目的，将本发明的各种特征 组合到了一个或多个单独的实施例中。所公开的方法不应解释为以下意图： 所要保护的发明需要比权利要求中明确表述的特征还要多的特征。确切而 言，如权利要求所反映出的，本发明的方面具有比每个所公开实施例的所 有特征少的特征。

虽然结合特定实施例来描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发 明的精神和范围的条件下，本领域的普通技术人员可以对实施例进行修改 和变形。这种修改和变形被视为在本发明和权利要求的范围内的。