【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理多天线和多发射器环境中的信息分配的系统和方法
本专利技术涉及数字通信领域，并且具体地涉及一种用于管理信息在多天线和多发射器环境中的分配的系统和方法。
技术介绍
当今，进行了广泛的研究以提高如视频和音频文件等文件的递送的速度并减少其延迟。例如，在无线通信中，一种用于改进基站(B)与不同接收节点N1、N2、...、NK之间的通信的众所周知的方法是在发射基站处使用多个天线，所述多个天线实质上是将信道信息用于波束形成给不同用户的信号，从而总体上允许每个用户接收仅其自己的消息。一次发送信号向量(每个信号均从发射天线之一出发)的这种能力会产生所谓的“多路复用增益”，所述多路复用增益是指一次服务多个用户的能力。据称，多天线(MIMO)预编码系统提供多路复用增益GM通常意味着所述系统-在单个时间-频率时隙上-一次可以服务于GM个用户。然而，在实践中，获得适当信道状态信息的难度严重限制了此类多天线预编码技术的独立有效性，参见以下参考文献L.Zheng和D.N.C.Tse,“格拉斯曼流形上的通信：非相干多天线信道的几何方法(Commun...
【技术保护点】
1.一种在无线通信系统中在具有L个发射天线的发射基站(B)与一组接收节点N
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】20170831 EP 17290111.81.一种在无线通信系统中在具有L个发射天线的发射基站(B)与一组接收节点N1、N2、...、NK之间通信的方法，其中节点N1、N2、...、NK具有存储能力，并且其中所述方法涉及以下步骤：
将K个用户分成组，其中每个组具有指定数量的用户；
标识能够由所述接收节点请求的一组所关注的文件F1、F2、...、FN；
布置第一时隙(时隙1)，在所述第一时隙期间，所述基站(B)与所述接收节点发射对应于下行链路传输的信号x1，其中所述信号x1映射来自F1、F2、...、FN的信息，并且其中所述信号x1由所述接收节点接收、处理并部分存储(高速缓存)，其中高速缓存至少根据所述分组进行；
布置第二时隙，在所述第二时隙期间，一些或全部接收节点Nk(k＝1、2、...、K)请求各自采取文件的形式的另外的信息，在所述第二时隙期间，所述接收器中的一些或全部接收器反馈关于信道的一些信息，并且在所述第二时隙期间，所述基站(B)生成多天线发射信号x2，目的是向所述接收节点发射所请求数据文件；
在一些或全部所述接收节点Nk(k＝1、2、...、K)中使用在所述第一时隙和所述第二时隙中接收到的并且位于高速缓存中的所述信息执行解码过程，从而允许每个接收节点Nk计算对其所请求文件的估计，借此通过谨慎利用所述分组步骤、所述高速缓存步骤、所述第一时隙发射步骤和所述第二时隙发射步骤提高所述解码过程的准确性。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一时隙中，根据至少接收节点所属的组高速缓存文件段。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第二时隙中，将所请求文件段映射到通过无线信道从多个天线发射的信号，其中所述映射考虑了用户分组信息、高速缓存中的文件的所得变量总体和可用信道状态信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包含在一些或全部所述接收节点N1、N2、...、NK中执行解码过程以允许每个此类节点Nk生成对文件的估计的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述基于组的映射考虑了可用接收器状态信息、接收器定位信息和/或网络连接性信息，或者其中所述反馈采取预定义预编码器之间的选择的形式。
6.根据权利要求3和权利要求2所述的方法，其中每个接收器具有至少两个天线，并且其中存在具有一个或多个发射天线的多于一个发射器。
7.根据权利要求3和2所述的方法，其还涉及有线通信，并且其中所述发射服务器或一个或多个中间发射节点直接连接到至少两个接收节点。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述接收节点具有至少两个共享信道。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收节点中的一些接收节点能够不具有存储能力(无高速缓存)。
10.一种发射设备，其适用于执行根据权利要求1所述的方法，所述发射设备进一步包括：
文件分段器，所述文件分段器被实施为软件或硬件或两者的组合，其中所述文件分段器接收一个或多个文件并将所述一个或多个文件分成较小的部分；
预编码器，所述预编码器被实施为软件或专用硬件或两者的某种组合，所述预编码器通过将所请求文件段与从所述接收器反馈的信息组合来创建信号向量或矩阵；
组合器，所述组合器被实施为软件或硬件或两者的组合，并且所述组合器接收经过预编码的消息向量并将所述经过预编码的消息向量组合成一个向量；
编码器，所述编码器被实施为软件或硬件或两者的组合并且从所述组合器接收向量并将所述向量映射到经过编码的消息；
多天线发射器，所述多天线发射器将来自所述编码器的信号作为输入，并通过所述信道发射所述信号。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述发射器是网络MIMO装置，所述设备另外包含：
通信器，所述通信器允许能够采取有线基础设施和/或无线基础设施的形式的发射器之间的信息交换和/或同步；
分布式预编码器。
12.一种接收设备，所述接收设备适用于执行根据权利要求1所述的方法，所述接收设备进一步包括：
高速缓存，具有存储能力的每个接收节点Nk(k＝1、2、...、K)能够在其高速缓存中存储内容，其中此内容在所述第一时隙期间、在所述接收节点接收和处理所述信号x1期间和之后以及在所述接收节点估计关于文件F1、F2、...、FN的信息之后存储；
文件请求器，这是允许每个接收节点Nk在时隙2开始时向所述基站B传送描述所述接收节点的所请求文件的标记的信息的方法；
CSI通信器，这是允许所述接收节点向所述基站B传送描述所述接收节点的信道状态(或定位状态、或连接性状态、或优选预编码器)的信息的方法；
解码器，所述解码器在一些或全部所述接收节点N1、N2、...、Nk中执行所述解码过程，并且所述解码器将经过处理的信号x2以及经过处理的信号x1作为输入，所述经过处理的信号x1包含存储在对应接收节点的所述高速缓存处的所述信息。
13.一种在K个独立节点N1、N2、...、NK(131)之间通信的方法，所述独立节点各自具有单个天线(132)，并且各自配备有大小等于N个文件的库中的M个文件的高速缓存(133)，所述方法包括：
在第一时隙中执行将内容放置在所述节点的所述高速缓存中的第一程序，其中所述第一程序涉及以下步骤：-确定协作节点的数量L(111)；
将用户分配到个组之一(112)；
执行文件分段(113)，所述文件分段开始于计算子分包指数τ；其中每个文件Fn(n∈{1，2，...，N})被分成S*个子文件Fn，p，τ，其中每个子集(p，τ)∈P×T用于标记所述文件的不同段；
执行基于组的内容的放置(114)，其中内容根据用户所属的组保存在每个用户中；
在第二时隙中执行由所述节点发射所述内容的第二程序，其中所述第二程序涉及以下步骤：
收集文件请求(121)；
由每个组按顺序选择一些组(122)，并且得到信道状态信息(123-124)；
创建每个组的分布式预编码器(125)；
使用预编码每个组的消息(126)；
组合经过预编码的消息(127)，并且对新的一组组重复所述过程(128)；
在所述节点处执行解码的第三程序，其中所述第三程序涉及以下步骤：
执行测试以确定所述用户是否属于即将到来的发射(141)，所述即将到来的发射意味着所述接收器是活动的；
如果所述用户不属于所述即将到来的发射，则进行到步骤(148-“针对新的一组Kg进行重复，直到接收到文件”)，其中所述接收器将等待，直到下一次发射；
如果所述用户属于所述即将到来的发射，则进行到步骤(143-“接收器广播其信道信息”)，其中所述接收器将广播其信道状态信息；
监听并记录来自其它活动用户的信道信息(“接收器记录来自其它活动用户的信道信息”)(144)；
记录旨在用于活动组的接收到的信号(“用户接收旨在用于Kg个活动组的信号”)(145)；
使用信道信息(“根据基于组的多播方案“高速缓存出”组间干扰消息”)和高速缓存的内容以移除(高速缓存出)组间干扰(146)；
应用解码器来接收其期望的子文件(147-“抛出组内干扰，使用基于预编码的解码器解码自己的子文件”)；
移除所有其它Kγ-1个不想要的子文件，并且解码其自己的子文件(146，147)；
重复所述步骤(143-147)，直到接收到整个期望的文件。
14.一种在无线通信系统中在一组KT个基站之间通信的方法，所述基站各自具有一个或多个天线，其中每个基站具有等于来自N个文件的库(153)的MT个文件的高速缓存大小，服务于K个用户(154)，所述用户各自装配有大小等于M个文件的大小的高速缓存(155)存储区，其中所述方法包括以下步骤：
i)在第一时隙中，将文件存储在发射器的高速缓存中，所述存储包括以下步骤：
执行服务器枚举(151)，其中服务器被标记为s＝1、2、...、KT；
针对所述发射器侧高速缓存执行放置算法(152-“挑取服务器s：s＝1、2、...、KT”)；
对于将任何子文件放置在恰好KT×γT个发射基站处(153)，其中文件F1、F2、...、FN被高速缓存到所述发射器中，使得第一发射器高速缓存第一MT个文件，第二发射器高速缓存下一MT个文件，依此类推，以N为模，使得使用ZTx，s来表示发射服务器＝1、2、...、KT的高速缓存，则
ZTx，s＝{F1+(n-1)modN：n{1+(s-1)MT，...，MT·s}}；
其中在任何给定子文件的发射中，KT×γT个发射器能够利用CSIT的知识预编码此所述子文件，从而允许在L＝KT×γT个接收器的任何给定的组Gg内同时分离L＝KT×γT个流，其中所述高速缓存允许一次处理个组，并且一次处理KT×γT+K×γ≤K个用户；
在所有高速缓存都为满(s＝KT)时并且在每个文件出现在L＝KT×γT个基站中时，终止程序ii)；
ii)在所述接收节点的所述高速缓存中执行内容放置，所述内容放置涉及以下步骤：
执行对所述用户的枚举(161)并分配到所述个组之一(162)；
计算子分包指数(163-“创建子分包指数”)；
执行文件分段(164)(164-“文件分成子包”)，其中每个文件Fn(n＝7、2、...、N)被分成S*个子文件Fn，τ，其中T中的每个组τ用于标记所述文件的不同段；
由所述基站依次发射(165-“发射文件库”)映射来自F1、F2、...、FN的信息的x1，并且由每个接收节点Nk(k＝7、2、...、K)对其接收到的信号fk(x1)进行处理，以得到对所述库的不同部分F1、F2、...、FN的估计；
执行基于组的高速缓存(166-“基于组的内容高速缓存放置”)，其中每个用户至少根据其组进行高速缓存，使得任何两个高速缓存之间的对应于公共子文件的量的高速缓存重叠被计算为至少两个高速缓存是否属于同一组的函数；
iii)在第二时隙中，执行由所述基站将内容发射到所述接收节点，所述发射包括以下步骤：
收集文件请求(171)，然后
创建活动组的发射指数(172)，然后
标识Kg个活动组(173)，
收集这Kg个活动组的信道估计(174)，然后
创建活动组的预编码向量(175)，
针对每个活动组进行重复(176)，然后
组合所述Kg个活动组的所述预编码向量(177)，然后
将复合向量同时发射到所有Kg个活动组(178)，并针对新的一组活动组重复所述过程；
iv)在所述接收节点处进行解码，所述解码包括以下步骤：
执行测试以确定所述用户是否属于所述即将到来的发射(181)，所述即将到来的发射进而意味着所述接收器是活动的；
如果所述用户不属于所述即将到来的发射，则进行到步骤(188)，在所述步骤中所述接收器将等待，直到下一次发射；
如果所述用户属于所述即将到来的发射，则广播所述接收器的信道状态信息(183)；
监听并记录来自其它活动用户的其它信道信息(184)；
由所述接收器记录旨在用于所述活动组的接收到的信号(185)；
由所述接收器使用所述信道信息和高速缓存的内容来移除(高速缓存出)组间干扰(186)；
应用解码器来接收所述接收器的期望的子文件(187)；
组合步骤(186)和(187)，以便移除所有其它Q个不想要的子文件，并对所述接收器的子文件执行解码；
重复步骤(181)到(187)，直到接收到整个期望的文件(188)。
15.一种在无线通信系统中在具有L>1个发射天线的发射基站BS与一组K个用户终端N1、N2、...、NKUT之间通信的方法，其中UT具有存储能力(高速缓存)，并且其中所述UT将索求来自文件库的文件，并且其中所述方法涉及所述BS处的以下步骤：
i)第一时隙，在所述第一时隙期间：
将每个UT分配到多个组中的一个组中(分组)；
标识能够由所述UT请求的一组所关注的文件F1、F2、...、Fn(文件库)；
对属于所述文件库的文件进行分段(子文件)并且标记每个子文件，其中上述标记能够采取各种形式，如指示每个子文件将被高速缓存的组；
所述BS发射来自所述库的一些或全部文件的子文件，并且每个UT根据所述UT所属的所述组存储(高速缓存)或不高速缓存每个子文件；
ii)第二时隙，在所述第二时隙期间：
两个或更多个UT(请求UT)请求来自所述库的所述文件的一个或多个文件；
所述BS挑取个组(所挑取组)并激活每组多达L个请求UT(活动UT)；
所述BS从全部活动UT接收信道状态信息(CSIT)，所述CSI能够采取技术人员众所周知的各种形式，如训练符号和预编码器选择；
技术研发人员：P·艾丽娅，E·兰姆皮里斯，
申请(专利权)人：优乐康公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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