用于管理基站与多个用户设备之间的全双工通信的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于管理基站(BS0)和一组用户设备(101a，b)之间的全双工通信的装置(301)，所述基站(BS0)包括多个发送天线，所述多个发送天线与所述基站(BS0)和该组用户设备(101a，b)之间的下行链路通信信道H以及所述基站(BS0)和多个相邻基站(BSi)之间的多个干扰信道的Gi相关联，所述装置(301)包括：确定器(303)，被配置为基于所述多个干扰信道Gi来确定聚合干扰信道G，修改器(305)，被配置为在取决于所述下行链路通信信道H和修改的聚合干扰信道F的性能测量满足性能测量标准的约束下，修改所述聚合干扰信道G以获得修改的聚合干扰信道F，其中所述修改的聚合干扰信道F涵盖由所述聚合干扰信道G所涵盖的所述空间的子空间；以及预编码器(307)，被配置为基于预编码矩阵W，对待由所述多个发送天线发送的信号进行预编码，其中所述预编码器矩阵W取决于所述修改的聚合干扰信道F。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理基站与多个用户设备之间的全双工通信的设备和方法
本专利技术总体上涉及电信领域。更具体地，本专利技术涉及用于管理基站和多个用户设备之间的全双工通信的设备和方法。
技术介绍
由于可以通过在整个频带内同时进行上行链路(uplink，UL)和下行链路(downlink，DL)通信来实现频谱效率的潜在增长，因此，带内全双工(也称为全双工(FD))是用于下一代无线通信系统的有前途的候选技术。常用的半双工(half-duplex，HD)系统，如时分双工(timedivisionduplex，TDD)或频分双工(frequencydivisionduplex，FDD)系统，分别采用正交时间资源或正交频率资源。全双工BS可以提高频谱效率，因为它对于上行链路和下行链路同时使用相同的时间和频率资源。图1示出了包括两个全双工基站BS0和BS1的示例性通信系统100，BS0和BS1对于分别与用户设备101a，b和用户设备101c，d的上行链路和下行链路通信同时使用相同的时间和频率资源。因此，启用全双工基站可能会使小区的频谱效率翻倍。然而，全双工基站中的同时发送和接收引起新的干扰情况，例如，相邻的同信道基站之间的小区间干扰和单个基站处的自干扰。图1中示出了对于具有两个BS的通信系统100的情况下的小区间干扰和自干扰的示例，图2中示出了对于具有七个BS的通信系统200的更一般情况的小区间干扰和自干扰的示例。在当前部署的无线系统中，同信道基站通常是同步的，使得所有小区都使用相同的上行链路-下行链路配置，其中所有小区中的传输方向(上行链路或下行链路)在时间上对齐。使用同步操作的主要原因是在相邻的同信道小区中相反传输方向的使用将导致较强的基站到基站干扰(作者Z.Shen，A.Khoryaev，E.Eriksson和X.Pan于2012年11月在IEEE通信杂志上发表的“TD-LTE中的动态上行链路-下行链路配置和干扰管理(Dynamicuplink-downlinkconfigurationandinterferencemanagementinTD-LTE)”)。因此，通过使用适当的时间和/或频率时隙分配，可以在半双工网络中避免小区间干扰和自干扰。在全双工BS部署中的情况并非如此，因为在所有基站中的同时同信道上行链路和下行链路传输是全双工操作的本质。因此，为了能够使用全双工网络并充分利用频谱效率的潜在增加，必须明确地解决自干扰和基站到基站的小区间干扰(作者S.Goyal，P.Liu，S.SPanwar，R.A.DiFazio，R.Yang和E.Bala于2015年5月在IEEE通信杂志上发表的“全双工蜂窝系统：双倍干扰是否会阻止双倍容量(Fullduplexcellularsystems：Willdoublinginterferencepreventdoublingcapacity)？”，以及作者Y.S.Choi和H.Shirani-Mehr于2013年12月在IEEE无线通信学报上发表的“同时发送和接收：算法、设计和系统级性能(SimultaneousTransmissionandReception：Algorithm，DesignandSystemLevelPerformance)”)。目前在半双工系统中的干扰减轻的解决方案在应用于全双工场景时有不足。例如，如果应用像在LTE(作者K.I.Pedersen，Y.Wang，B.Soret和F.Frederiksen于2012秋在Proc.IEEE车辆技术会议上发表的“用于LTEHetNet同信道部署的eICIC功能和性能(eICICfunctionalityandperformanceforLTEHetNetco-channeldeployments)”)中提出的几乎空白子帧(AlmostBlankSubframe，ABS)解决方案，其中一组干扰节点在一段时间内保持沉默，全双工配置最终(完全地或部分地)恢复到半双工配置，因此丢失部分或所有的全双工增益。类似地，例如在作者TNovlan，J.G.Andrews，I.Shn，R.K.Ganti和A.Ghosh于2010年在Proc.IEEE全球电信会议上发表的“OFDMA蜂窝下行链路中的部分频率复用方法的比较(ComparisonoffractionalfrequencyreuseapproachesintheOFDMAcellulardownlink)”中公开的频率复用或部分频率复用的解决方案，其对遭受干扰的区域进行正交频率分配，最终将全双工分配(完全地或部分地)恢复到半双工分配。传统的全双工解决方案主要考虑了自干扰消除问题，而忽略了小区间干扰问题。在全双工基站处接收到的自干扰是由于从其自身传输中接收的信号造成的，而小区间干扰是由于从相邻同信道基站的传输中接收的信号造成的。对于多天线全双工基站而言，大量天线的使用仅用于减少自干扰，即用于实现空间自干扰消除(作者B.Yin，M.Studer，J.R.Cavallaro和J.Lilleberg于2013年11月在信号系统和计算机的Proc.Asilomar会议上发表的“大规模无线系统中的全双工(Full-duplexinlarge-scalewirelesssystems)”，以及作者H.Q.Ngo，H.A.Surawera，M.Marthaiou和E.G.Larsson发表的“采用大规模阵列和线性处理的多对全双工中继(Multipairfull-duplexrelayingwithmassivearraysandlinearprocessing)”，可在线获取http://arxiv.org/abs/1405.1063)。通常，传统的空间自干扰消除解决方案默认天线阵列的大小大于在小区中要服务的用户的数量加上要消除的独立自干扰信号的数量。然而，对于小区间干扰而言，这个前提通常不适用。这是因为同信道相邻基站的天线的数量非常大，从而使要被消除的独立干扰方向的数量非常大，并且可能随着基站阵列的大小而增加。因此，扩展由Yin等人和Ngo等人在上述文章中公开的自干扰消除解决方案以同时解决自干扰和小区间干扰问题是困难的。实际上，没有考虑由大规模多天线配置提供的自由度数量小于全双工基站之间的干扰置零所需的自由度数量的情况。在这种情况下，基站DL预编码器必须考虑在服务于基站DL用户与使自干扰以及小区间干扰最小化之间的折衷。大规模MIMO技术使用天线阵列，其天线阵元的数量比目前最先进的MIMO技术大几个数量级，例如，100个天线或更多(作者F.Rusek，D.Person，B.K.Lau，E.G.Larsson，T.L.Marzetta，O.Edfors和F.Tufvesson于2013年1月在IEEE信号处理杂志上发表的“扩大MIMO：超大阵列的机会和挑战(ScalingupMIMO：Opportunitiesandchallengeswithverylargearrays)”，以及作者E.G.Larsson，F.MassiveTufvesson，O.Edfors和T.L.Marzetta于2014年2月在IEEE通信杂志上发表的“用于下一代无线系统的大规模MIMO(MassiveMIMOf本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于管理基站(BS0)和一组用户设备(101a，b)之间的全双工通信的装置(301)，所述基站(BS0)包括多个发送天线，所述多个发送天线与所述基站(BS0)和该组用户设备(101a，b)之间的下行链路通信信道H以及所述基站(BS0)和多个相邻基站(BSi)之间的多个干扰信道Gi相关联，所述装置(301)包括：确定器(303)，被配置为基于所述多个干扰信道Gi来确定聚合干扰信道G；修改器(305)，被配置为在取决于所述下行链路通信信道H和修改的聚合干扰信道F的性能测量满足性能测量标准的约束下，修改所述聚合干扰信道G以获得所述修改的聚合干扰信道F，其中所述修改的聚合干扰信道F涵盖由所述聚合干扰信道G所涵盖的空间的子空间；以及预编码器(307)，被配置为基于预编码矩阵W，对待由所述多个发送天线发送的信号进行预编码，其中所述预编码器矩阵W取决于所述修改的聚合干扰信道F。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理基站(BS0)和一组用户设备(101a，b)之间的全双工通信的装置(301)，所述基站(BS0)包括多个发送天线，所述多个发送天线与所述基站(BS0)和该组用户设备(101a，b)之间的下行链路通信信道H以及所述基站(BS0)和多个相邻基站(BSi)之间的多个干扰信道Gi相关联，所述装置(301)包括：确定器(303)，被配置为基于所述多个干扰信道Gi来确定聚合干扰信道G；修改器(305)，被配置为在取决于所述下行链路通信信道H和修改的聚合干扰信道F的性能测量满足性能测量标准的约束下，修改所述聚合干扰信道G以获得所述修改的聚合干扰信道F，其中所述修改的聚合干扰信道F涵盖由所述聚合干扰信道G所涵盖的空间的子空间；以及预编码器(307)，被配置为基于预编码矩阵W，对待由所述多个发送天线发送的信号进行预编码，其中所述预编码器矩阵W取决于所述修改的聚合干扰信道F。2.根据权利要求1所述的装置(301)，其中所述确定器(303)被配置为基于所述多个干扰信道Gi和所述基站(BS0)的所述多个发送天线和多个接收天线之间的自干扰信道G0，来确定所述聚合干扰信道G。3.根据权利要求1或2所述的装置(301)，其中所述修改器(305)被配置为在取决于所述下行链路通信信道H和所述修改的聚合干扰信道F的性能测量满足性能测量标准的约束下，通过去除所述聚合干扰信道G中与由所述下行链路通信信道H所涵盖的所述空间最为对齐的至少一列或一行，修改所述聚合干扰信道G以获得所述修改的聚合干扰信道F。4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(301)，其中所述预编码器(307)是一个正规化迫零预编码器(307)，其中所述迫零预编码器(307)被配置为基于与噪声和/或干扰水平相关联的参数，调整与由所述修改的聚合干扰信道F所涵盖的空间的正交程度。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(301)，其中所述预编码矩阵W取决于所述修改的聚合干扰信道F，以使由所述预编码器矩阵W所涵盖的空间与由所述修改的聚合干扰信道F所涵盖的空间正交。6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(301)，其中所述性能测量标准包括用于该组用户设备(101a，b)中的每个用户设备的性能测量标准，其中每个性能测量标准由以下等式定义：QoSk(HW)≥γk其中QoSk表示性能测量，并且γk表示该组用户设备(101a，b)的第k个用户设备的性能测量阈值。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置(301)，其中所述修改器(305)被配置为通过确定形式为G＝UΛVH的所述聚合干扰信道G的奇异值分解...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·加西亚欧都尼兹，梅丽莎·杜阿尔特格尔维兹，梅鲁安·黛巴，马克西姆·圭洛德，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44