针对非授权频带中大规模多输入多输出(MIMO)的时间资源的自适应分配制造技术

技术编号:22334584 阅读:3 留言:0更新日期:2019-10-19 13:07
节点被配置用于连接到大规模多输入多输出(MIMO)阵列以在非授权频带中提供空间复用信道。节点包括存储器,被配置为存储未经空间滤波的信号的样本,该未经空间滤波的信号由节点第一先听后说(LBT)操作期间被接收,第一LBT操作被用于获取非授权频带。节点还包括处理器,被配置为基于先前所存储的样本的数目来确定静默时间间隔的持续时间,在该静默时间间隔期间节点收集未经空间滤波的信号的样本并且将该样本存储在存储器中。节点进一步包括收发器,被配置为使用基于被存储在存储器中的样本而被确定的空间滤波器,来执行第二LBT操作以获取非授权频带。

Adaptive allocation of time resources for large scale MIMO in unauthorized frequency band

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对非授权频带中大规模多输入多输出(MIMO)的时间资源的自适应分配
技术介绍
非授权频带是射频频谱中的不要求使用授权的部分,并且因此可以由符合规则的任何设备使用以传输或接收射频信号。在授权或非授权频带中传输或接收信号的无线通信设备通常被称为节点,其可以包括在非授权频谱中根据IEEE802.11标准操作的Wi-Fi接入点。节点还包括根据诸如由第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的长期演进(LTE)标准的标准而在授权频谱中操作的基站。根据LTE操作的基站可以在非授权频谱中实现补充下行链路(SDL)信道,以向用户设备提供附加带宽以用于下行链路通信,该用户设备还使用授权频带中的信道与基站通信。授权频带可以被称为LTE-L频带,非授权频带可以被称为LTE-U频带。根据授权辅助接入(LAA)标准,基站也可以在非授权频带中操作。基站可以仅在非授权频带中操作而不具有授权频带中的支持,例如,根据诸如MuLTEFire的新兴标准。在密集网络中,非授权频带中的信道可以由根据诸如Wi-Fi接入点和LTE基站的不同的无线电接入技术(RAT)操作的节点重复使用。由根据不同RAT操作的节点的通信使用空闲信道评估技术而被被协调,以减少不同节点的传输之间的干扰。例如,先听后说(LBT)共存规则要求每个节点监测信道(例如,“听”)以在信道上传输信息之前检测该信道上的能量。如果所检测的能量水平低于阈值水平,则信道被认为是空闲的,并且节点可以在预定的时间间隔内在信道上自由传输。如果所检测的能量水平高于阈值水平,其指示信道是非空闲的,因为另一节点正在信道上进行传输,则听节点退避(backoff),直到能量水平下降到阈值以下,然后进行另一次尝试以获取信道。针对Wi-Fi的能量检测阈值为-62分贝-毫瓦(dBm),以及针对LTE-U、LAA的能量检测阈值为-72dBm,以及MuLTEFire为-72dBm。在所检测的能量水平低于能量检测阈值并且高于-82dBm的情况下,Wi-Fi节点还可以对信号执行Wi-Fi前导码解码。如果Wi-Fi节点成功地在-62dBm和-82dBm之间的能量水平对其他Wi-Fi节点的传输中的前导码进行解码,则该节点会退避。附图说明通过参考附图,本公开可以被更好的理解,并且其众多特征和优点对于本领域技术人员会变得明显。在不同附图中对相同的附图标记的使用指示相似或相同的项。图1是根据一些实施例的无线通信系统的框图。图2是图示了根据一些实施例的在扇区中由大规模MIMO阵列所达成的和速率以及干扰抑制的测量的曲线图,该测量作为被用于估计协方差矩阵的符号的数目的函数。图3是根据一些实施例的被配置为被连接到大规模MIMO阵列的节点的框图。图4是图示了根据一些实施例的在LBT操作和数据传输的序列期间未经空间滤波的样本的收集的框图。图5是图示了根据一些实施例的在LBT操作、数据传输和静默时间间隔的序列期间对未经空间滤波的样本的收集的框图。图6是根据一些实施例的在被自适应地确定的静默时间间隔期间收集未经空间滤波的样本的方法的流程图。图7是根据一些实施例的用于自适应地修改被用于计算协方差矩阵的样本的数目的方法的流程图。图8是根据一些实施例的执行对用以样本获取的时间资源的自适应分配的无线通信系统的框图。具体实施方式由节点使用的大规模多输入多输出(MIMO)阵列中的大量的天线提供了大量的空间自由度,其可以支持与多个用户设备的空间复用通信。例如,只要N≥K,N个天线的大规模MIMO阵列可以向K个用户设备中的每个用户设备提供空间复用信道。附加的空间自由度可以被分配给干扰抑制以改进与其他发射器的共存,诸如干扰Wi-Fi节点。例如,通过将D个自由度分配给被放置在对应于D个干扰节点的空间方向上的空间零点,D个单天线干扰节点的干扰可以被抑制,其中D≤N-K。空间零点的放置基于对表示由干扰节点所占用的信道子空间的协方差矩阵的估计而被确定。因此,大规模MIMO节点被要求在时间间隔内保持静默以测量从干扰节点接收的信号,。然后,在静默时间间隔期间测量的信号被用于确定协方差矩阵。分配较大的静默时间间隔改进所估计的协方差矩阵的准确性,其实现了更加有效的干扰抑制并且增加了非授权频带的成功的LBT获取的可能性。然而,数据在静默时间间隔期间不可以被传输,因此增加静默时间间隔减少了可用于数据传输的时间。通过缓冲由大规模MIMO阵列在由节点所执行的LBT操作期间接收的未经空间滤波的信号的样本,以及基于未经空间滤波信号的所缓冲的样本的数目来确定针对节点的静默时间间隔的持续时间,使用大规模MIMO阵列以在非授权频段中向多个用户设备提供空间复用信道的节点的性能被改进。例如,未经空间滤波的信号的所缓冲样本的数目可以与样本的目标数目被比较。如果所缓冲的样本的数目大于或等于目标数目,则静默时间间隔被设置为零。如果所缓冲的样本的数目小于目标数目,则静默时间间隔被设置为足以获取样本数目的值,即等于所缓冲的样本的数目与目标数目之间的差异。节点的一些实施例在有效时间间隔内保持所缓冲的样本。在当前时间之前的、被获取多于有效时间间隔的所缓冲的样本被丢弃。在一些实施例中,目标数目和有效时间间隔基于先前LBT操作的结果而被动态地确定。例如,响应于先前LBT操作的成功的结果,目标数目(并且在一些实施例中有效时间间隔)可以被减少,以及响应于先前LBT操作的不成功的结果,目标数目(并且在一些实施例中有效时间间隔)可以被增加。图1是根据一些实施例的无线通信系统100的框图。无线通信系统100包括被连接到大规模MIMO阵列110的节点105,该大规模MIMO阵列110包括多个(N个)天线元件,这些天线元件被用于对所传输的下行链路信号的进行波束形成和对所接收的上行链路信号进行多路复用。在所图示的实施例中,大规模MIMO阵列110被实现为在图1中描述为小方块的天线元件的二维阵列。然而,大规模MIMO阵列110的一些实施例使用其他天线配置而被实现,该其他天线配置包括天线元件的线性阵列、天线元件的圆柱阵列等。节点105生成用于由大规模MIMO阵列110(例如,波束形成)进行传输的下行链路信号,并且处理由大规模MIMO阵列110(例如,多路复用)所接收的上行链路信号,如本文所讨论的。节点105和大规模MIMO阵列110服务于覆盖区域或小区115内的多个用户设备111、用户设备112、用户设备113。用户设备111、用户设备112、用户设备113在本文被统称为“用户设备111-113”。大规模MIMO阵列110中的天线元件的数目(N)大于由节点105和大规模MIMO阵列110所服务的用户设备的最大数目(KMAX)。例如,在图1所示的实施例中的由大规模MIMO阵列110所服务的用户设备111-113的数目(K)是3。大规模MIMO阵列110实现N=64个天线元件以服务K=3个用户设备111至用户设备113。因此,在该实施例中,N>>K。然而,大规模MIMO阵列110的实现不限于服务三个用户设备的N=64个天线元件。大规模MIMO阵列110的一些实施例实现更多或者更少的天线元件以服务更多或者更少的用户设备。例如,大规模MIMO阵列可以分别地实现数百或者数千个天线元件以服务数十或者数百个用户设备。节点105和大规模MIMO阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在节点中实现的方法,所述节点被配置用于连接到大规模多输入多输出(MIMO)阵列以在非授权频带中提供空间复用信道,所述方法包括:将由所述节点在第一先听后说(LBT)操作期间接收的未经空间滤波的信号的样本存储在所述节点的存储器中,所述第一LBT操作被用于获取所述非授权频带;基于先前所存储的样本的数目来确定静默时间间隔的持续时间,在所述静默时间间隔期间所述节点收集未经空间滤波的信号的样本,并且将所述样本存储在所述存储器中;以及使用基于被存储在所述存储器中的所述样本而确定的空间滤波器,来执行第二LBT操作以获取所述非授权频带。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.01 US 15/446,3131.一种用于在节点中实现的方法,所述节点被配置用于连接到大规模多输入多输出(MIMO)阵列以在非授权频带中提供空间复用信道,所述方法包括:将由所述节点在第一先听后说(LBT)操作期间接收的未经空间滤波的信号的样本存储在所述节点的存储器中,所述第一LBT操作被用于获取所述非授权频带;基于先前所存储的样本的数目来确定静默时间间隔的持续时间,在所述静默时间间隔期间所述节点收集未经空间滤波的信号的样本,并且将所述样本存储在所述存储器中;以及使用基于被存储在所述存储器中的所述样本而确定的空间滤波器,来执行第二LBT操作以获取所述非授权频带。2.根据权利要求1所述的方法,其中存储所述样本包括:在有效时间间隔内将所述样本存储在所述存储器中,并且响应于所述有效时间间隔的到期而从所述存储器中移除所述样本。3.根据权利要求2所述的方法,其中确定所述静默时间间隔的所述持续时间包括:基于被存储在所述存储器中的样本的数目与被用于估计协方差矩阵的样本的目标数目之间的差异,来确定所述静默时间间隔的所述持续时间,所述协方差矩阵被用于定义所述空间滤波器。4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括:确定所述第二LBT操作是否是成功的,以及所述节点是否获取了所述非授权频带;响应于所述第二LBT操作是成功的并且所述节点获取了所述非授权频带而减少样本的所述目标数目;以及响应于所述第二LBT操作是不成功的并且所述节点未能获取所述非授权频带而增加样本的所述目标数目。5.一种被配置用于连接到大规模多输入多输出(MIMO)阵列以在非授权频带中提供空间复用信道的节点,包括:存储器,被配置为存储由所述节点在第一先听后说(LBT)操作期间接收的未经空间滤波的信号的样本,所述第一LBT操作被用于获取所述非授权频带;处理器,被配置为基于先前所存储的样本的数目来确定静默时间间隔的持续时间,在所述静默时间间隔期间所述节点收集未经空间滤波的样本并且将所述样本存储在所述存储器中;以及收发...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·杰拉奇A·加西亚·罗德里格斯L·加拉茨·焦尔达诺D·洛佩兹佩瑞兹
申请(专利权)人:阿尔卡特朗讯
类型:发明
国别省市:法国,FR

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