混合秩下行链路复合多用户干扰对齐方案制造技术

提供了方法、系统和设备，以使得一个或多个用户能够通过以下方式从2个发射机接收混合秩数据：使用线性无关的预定向量的有索引列表和来自第一和第二发射机的信道知识H1，H2，以基于接收机的分配的或确定的秩来计算等价信道矩阵信息在使用该信息的情况下，每个发射机选择Li个接收机，并通过对混合秩数据应用选定的预编码矩阵来构造发送信号，由此消除对网络中其余接收机的干扰，使得接收机可以从2个发射机都接收发送信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合秩下行链路复合多用户干扰对齐方案
本专利技术总体上涉及通信系统以及相关操作方法。在一个方面中，本专利技术涉及在无线通信系统中使用的干扰对齐方案。
技术介绍
在无线通信系统中的一个主要挑战是克服由其他用户引起的干扰，例如，当蜂窝系统中的移动设备接收到来自多个发射机的干扰信号时。传统方案尝试将干扰作为噪声来管理干扰，或通过向不同资源分配不同的频率信道、时隙或码(例如，FDMA / TDMA / CDMA)将不同发射机(基站或接入点)之间的信道资源正交化来管理。此外，已提出了并发传输技术(干扰对齐(IA))，其中，多个发送方对去往多个接收机的信号联合编码，使得干扰对齐且每个接收机能够对其所需信息进行解码。干扰对齐通过在最小可能空间维度上在接收机处将来自不同源的干扰对齐，以最大化无干扰维度的数目，提供了比基于正交化的方案更好的性能，且因此为信号传输提供了更高的自由度且增强了吞吐量性能。在使用干扰对齐的情况下，发射机可以将其干扰与主终端的未使用维度部分或完全“对齐”，由此最大化在干扰信道中针对期望信号的无干扰空间。例如，已经证明了在每个接收机处可以大致将所有干扰集中在一半信号空间中，留下另一半可用于期望信号且无干扰。当考虑在高SNR体制下的η个用户的“和容量”时，可获得缩放n / 21og (SNR)的每个发射机的和容量，其等价于每个发射机的和容量的η / 2自由度。此外，对于固定的SNR值，干扰对齐获得的和容量显示出随着η线性缩放。在宏小区场景中也已经考虑了干扰对齐，其中，多个基站(eNB)(每个基站向秩I用户设备(UE)设备提供服务)彼此合作，以减少对彼此传输引起的干扰效应。针对现有干扰对齐方案的巨大挑战是:它们要求对网络中所有信道的完美全局信道知识，其进而强加了显著的反馈开销和节点之间的协调。此外，现有的干扰对齐方案对于信道估计和量化误差、天线配置、以及移动性是高度敏感的。因此，存在针对用于管理网络节点之间的干扰的改进方法、系统和设备的需求，以克服本领域中的问题(例如，上面列举的那些问题)。在参考附图和以下【具体实施方式】来回顾本申请的其余部分之后，传统过程和技术的其他限制和缺点对于本领域技术人员将变得显而易见。【附图说明】当将以下【具体实施方式】结合以下附图来考虑时，可以理解本专利技术，及其获得的大量目标、特征和优点，在附图中:图1是示出了通信系统的组件的示意图，其中，存在根据本专利技术的选定实施例的在两个发射机和一个或多个混合秩接收机之间的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐；图2是示出了通信系统的组件的示意图，该通信系统提供了两个干扰发射机之间的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐，其中，接收机可以从仅一个发射机或两个发射机接收信号，使得当对来自一个发射机的信号解码时，从另一个发射机到每个接收机的信道与每个接收机处的预定参考向量集合对齐；图3是示出了可以在接收机天线数目大于等于发射机天线数目时执行的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐过程的流程图；图4是示出了混合秩下行链路复合多用户干扰对齐过程的流程图，可以在发射机天线数目超过接收机天线数目的情况下，执行该混合秩下行链路复合多用户干扰对齐过程，以在频率方面扩展干扰信道；图5是示出了通信系统的组件的示意图，其体现了在2个发射机使用秩I信令向4个接收机提供服务的情况下的多用户复合MIMO-X ；图6是示出了通信系统的组件的示意图，其体现了在2个发射机使用秩I信令向L个接收机提供服务的情况下的多用户复合MIMO-X ；图7是示出了接收机选择过程的流程图，当接收机天线数目大于等于发射机天线数目时，可以执行该接收机选择过程；图8是示出了接收机选择过程的流程图，可以在发射机天线数目超过接收机天线数目的情况下，执行该接收机选择过程，以在频率方面扩展干扰信道；图9是用户设备的框图；以及图10是无线网络的节点的框图。【具体实施方式】`公开了用于提供无线网络中混合秩下行链路复合多用户干扰对齐的方法、系统和设备，其具有在不要求完美全局信道知识和参与者开销的低复杂度方案，以在两个干扰发射机之间实现良好的性能，每个干扰发射机同时向最大可能数目的混合秩接收机提供服务，同时仅要求在节点处的本地信道知识。在选定实施例中，为无线网络中的两个干扰发射机之间的下行链路(DL)多用户多输入多输入(MU-MIMO)传输提供了所公开的干扰对齐方案，其中，每个发射机获得其自身针对每个接收机的有效信道知识，且每个接收机仅需要从其自身到两个发射机的信道知识，且每个接收机可以从任意一个或全部两个发射机接收多于一个或多个的数据流。在无线网络中，两个发射机TXpTX2(例如，宏eNB、中继节点(RN)、微eNB等等)均配备有M根天线，以在给定时间向总共N个接收机中的L个接收机(例如，用户设备(UE))提供服务，其中，每个发射机知道从其自身到每个接收机的有效信道。每个接收机配备有K个天线，且被定位为使用相同时隙和频带从两个发射机潜在接收混合秩信号O从而，针对总传输秩dj + df，第j个接收机(j = I,..., L)从第一发射机TXl接收秩d/传输并从第二发射机TX2接收秩cf传输。如果第j个接收机不从第i个发射机(i = 1，2)接收传输，则= O。小区i (由发射机TXi来提供服务)中的每个接收机可以从任一个或全部两个发射机接收混合秩传输，并使用线性无关的预定向量Vre/ =...，￥,?<}的有索引列表和来自每个发射机的信道知识H1, H2,以i)计算每个发射机TXi的组合向量，以将来自另一个发射机的交叉信道干扰转换到由来自向量集合的一个或多个向量构成的预定子空间，以将更多无干扰子空间留给其关联发射机中的信号传输，以及ii)针对每个发射机，计算等价信道矩阵信息，H:然后由发射机TXi反馈或以其他方式由发射机TXi来获得。在使用该信息的情况下，每个发射机选择Li个接收机，并通过对要发送的数据符号Si应用选定的预编码矩阵Vi,来构造发送信号，其中,Vi包括矩阵？1的逆中的多个列。描述不同的示例场景，以涵盖接收机天线的数目大于等于发射机天线的数目(例如，K3M)以及发射机天线的数目大于接收机天线的数目(例如，K〈M)的情况。现在将参考附图来详细描述本专利技术的各种说明性实施例。尽管在以下描述中阐述了各种细节，应当意识到:可以在没有这些具体细节的情况下实现本专利技术，且可以对本文描述的专利技术做出大量实现特定的决定，以实现设备设计者的具体目标，例如，符合通信系统限制或设计相关约束，其针对不同实现将是变化的。尽管这种开发工作可能是复杂和消耗时间的，无论如何，其对于已知识本公开的好处的本领域技术人员将是常规工作。例如，以框图形式(而不是详细地)示出了选定方面，以避免对本专利技术进行限制或使得本专利技术不够突出。在针对计算机存储器中存储的数据进行操作的算法和指令的意义上，提出了本文提供的【具体实施方式】的一些部分。这种描述和表示由本领域技术人员用来向本领域其他技术人员描述和传达它们工作的实质。一般而言，算法指代导致期望结果的首尾一致的步骤序列，其中，“步骤”指代对物理量的操作，该物理量可以采用能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式被操作的电信号或磁信号的形式(尽管不是必须的)。通常可以将这些信号称为比特、值、元素、符号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有K根接收天线的秩d接收机处从各自具有M根发送天线的第一和第二发射机接收信号并对齐信号和干扰的方法，包括：在所述接收机处装配分别用于第一发射机和第二发射机的第一信道矩阵(H1)和第二信道矩阵(H2)；确定从所述第一发射机接收的第一信号的第一秩d1；确定从所述第二发射机接收的第二信号的第二秩d2；根据所述第二信道矩阵的逆和从具有大小M的多个预定向量中选择的d1个预定向量来计算第一组合矩阵(r1＝vrefHH2+)；根据所述第一信道矩阵的逆和从具有大小M的所述多个预定向量中选择的d2个预定向量来计算第二组合矩阵(r2＝vrefHH1+)；应用所述第一组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第一发射机接收到的秩d1数据信号进行解码，其中，所述第一组合矩阵将来自所述第二发射机的所有交叉信道投影到所述d1个预定向量，以减少或消除来自所述第二发射机的干扰；以及应用所述第二组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第二发射机接收到的秩d2数据信号进行解码，其中，所述第二组合矩阵将来自所述第一发射机的所有交叉信道投影到所述d2个预定向量，以减少或消除来自所述第一发射机的干扰。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在具有K根接收天线的秩d接收机处从各自具有M根发送天线的第一和第二发射机接收信号并对齐信号和干扰的方法，包括: 在所述接收机处装配分别用于第一发射机和第二发射机的第一信道矩阵(H1)和第二信道矩阵(H2)； 确定从所述第一发射机接收的第一信号的第一秩Cl1 ； 确定从所述第二发射机接收的第二信号的第二秩d2 ； 根据所述第二信道矩阵的逆和从具有大小M的多个预定向量中选择的Cl1个预定向量来计算第一组合矩阵(A = vrefhH2+)； 根据所述第一信道矩阵的逆和从具有大小M的所述多个预定向量中选择的d2个预定向量来计算第二组合矩阵Cr2 = vrefhH1O ； 应用所述第一组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第一发射机接收到的秩Cl1数据信号进行解码，其中，所述第一组合矩阵将来自所述第二发射机的所有交叉信道投影到所述Cl1个预定向量，以减少或消除来自所述第二发射机的干扰；以及 应用所述第二组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第二发射机接收到的秩d2数据信号进行解码，其中，所述第二组合矩阵将来自所述第一发射机的所有交叉信道投影到所述d2个预定向量，以减少或消除来自所述第一发射机的干扰。2.根据权利要求1所述的方法，其中，装配所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵包括: 从所述第一发射机和所述第二发射机接收导频信号；以及 基于所述导频信号，确定所述第一发射机的第一信道矩阵(H1)和所述第二发射机的第二信道矩阵(H2)。3.根据权利要求1所述的方法，还包括:通过按照每个预定向量的复转置与所述第二信道矩阵的逆(H2+)和所述第一信道矩阵(H1)的乘积来计算所述Cl1个预定向量中每个预定向量的一个或多个等价直接信道向量，从而计算所述第一发射机的第一等价直接信道矩阵(Η1)。4.根据权利要求1所述的方法，还包括:通过按照每个预定向量的复转置与所述第二信道矩阵的逆(H1+)和所述第一信道矩阵(H2)的乘积来计算所述(12个预定向量中每个预定向量的一个或多个等价直接信道向量，从而计算所述第二发射机的第二等价直接信道矩阵(H2etO。5.根据权利要求3所述的方法，还包括:向所述第一和第二发射机反馈所述第一等价信道矩阵。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个预定向量对于所述第一和第二发射机是已知的。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个预定向量是M维传输空间的正交基向量的集合。8.根据权利要求1所述的方法，还包括:从所述接收机向所述第一和第二发射机中任一个或两个反馈以下一项或多项:信道质量指示符(CQI)、秩指示符(RI)、或预编码矩阵信息(PMI)信息。9.根据权利要求1所述的方法，还包括: 通过以下方式在所述接收机处计算针对所述第一发射机的等价噪声功率指示符:针对所述Cl1个预定向量中的每个预定向量，计算所述预定向量的Hermitian共轭转置(vj1)与所述第二信道矩阵的逆(H2+)的乘积的范数；以及 向所述第一发射机反馈所述等价噪声功率指示符。10.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述第一组合矩阵=)包括:如果K小于M，则针对所述Cl1个预定向量中的每个预定向量，找到将等价交叉信道(I^11H2+)到预定向量的Hermitian共轭转置((^ef1)11)的欧氏距离最小化的(I1个数据流中每个数据流的组合向量(r/)。11.根据权利要求10所述的方法，还包括:计算第一等价直接信道矩阵 12.根据权利要求1所述的方法，还包括:如果K小于Μ，则通过以下方式来计算从所述第一信道矩阵(H1)到所述第二信道矩阵(H2)的第一等价直接信道矩阵: 在时域或频域上扩展所述第一信道矩阵(H1)和所述第二信道矩阵(H2)，以计算在多路径富传播环境下以几乎概率I可逆的聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵； 根据所述聚合第一信道矩阵和所述聚合第二信道矩阵和所述Cl1个预定向量来计算所述第一等价信道矩阵；以及 根据所述聚合第一信道矩阵和所述聚合第二信道矩阵和所述d2个预定向量来计算所述第二等价信道矩阵。13.一种用于从具有M根发送天线的第一发射机向与所述第一发射机有关的一个或多个接收机发送一个或多个信号的方法，其中，所述一个或多个接收机中的每个接收机具有K根接收天线，并从具有M根发送天线的第二发射机接收干扰，所述方法包括: 在所述第一发射机处从所述一个或多个接收机中的每个接收机获取等价直接信道矩阵(H1-)； 从第二发射机获得第二发射机最大秩值(所述第二发射机最大秩值(dfnax )对应于与所述第二发射机有关的任何接收机的最大传输秩； 选择所述一个或多个接收机的子集以及针对每个选定接收机的对应秩，以从所述第一发射机接收信号，使得M根发送天线的数目不小于所述对应秩和所述第二发射机最大秩值(抵《)之和； 根据选定的接收机子集的等价直接信道矩阵来获得等价下行链路信道矩阵OVtO ;以及 计算要向所述选定的接收机子集发送的信号的预编码矩阵，其中，所述预编码矩阵是从所述等价下行链路信道矩阵和从具有大小M的多个预定向量中选择的个预定向量导出的，以降低或消除对从所述第一发射机或从所述第二发射机接收信号的任何接收机的干扰。14.根据权利要求13所述的方法，其中，从所述一个或多个接收机中的每个接收机获取等价直接信道矩阵包括:从所述一个或多个接收机中的每个接收机接收反馈上行链路信号中的等价直接信道矩阵。15.根据权利要求13所述的方法，其中，计算要向所述选定接收机子集发送的信号的预编码矩阵包括: 计算所述Cx个预定向量和从该发射机接收信号的剩余UE的等价直接信道矩阵的Hermitian共轭转置的零空间，以有效地消除对从所述第一发射机或从所述第二发射机接收信号的任何接收机的干扰。16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个预定向量是对于与所述第一和第二发射机相关的每个接收机已知的线性无关向量的有索引列表。17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个预定向量是M维传输空间的正交基向量的集合。18.一种用户设备，被配置为:在自各自具有M根发送天线的第一和第二发射机的第一和第二信道上对齐干扰并接收秩d信令，所述用户设备包括: K根接收天线的阵列，用于通过第一和第二信道，从各自具有M根发送天线的第一和第二发射机接收一个或多个信号；以及 处理器，被配置为通过以下方式从所述第一和第二发射机接收信号并对齐信号干扰: 分别计算所述第一和第二信道的第一信道矩阵和第二信道矩阵； 分别确定通过所述第一和第二信道接收到的第一信号和第二信号的第一秩Cl1和第二秩d2 ；` 按照所述第二信道矩阵的逆和从具有大小M的预定向量集合中选择的Cl1个预定向量的Hermitian共轭转置的乘积来计算第一组合矩阵Cr1 = ν^/Η/)，其中，所述第一和第二发射机和与所述第一或第二发射机相关的任何其他用户设备已知所述预定向量集合； 按照所述第一信道矩阵的逆和从具有大小M的预定向量集合中选择的d2个预定向量的Hermitian共轭转置的乘积来计算第二组合矩阵(r2 = vrefhH1O ； 应用所述第一组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第一发射机接收到的秩Cl1数据信号进行解码，其中，所述第一组合矩阵将来自所述第二发射机的所有交叉信道投影到所述Cl1个预定向量上，以减少或消除来自所述第二发射机的干扰；以及 应用所述第二组合矩阵，以对在所述接收机处从所述第二发射机接收到的秩d2数据信号进行解码，其中，所述第二组合矩阵将来自所述第一发射机的所有交叉信道投影到所述d2个预定向量上，以减少或消除来自所述第一发射机的干扰。19.根据权利要求18所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为:向所述第一发射机和所述第二发射机反馈所述第一发射机的第一等价直接信道矩阵OVtl)和所述第二发射机的第二等价直接信道矩阵(H2W)，其中，所述第一等价直接信道矩阵OVtl)包括:针对所述Cl1个预定向量中每个预定向量，按照每个预定向量的复转置与所述第二信道矩阵的逆(H2+)和所述第一信道矩阵(H1)的乘积来计算的一个或多个等价直接信道向量；以及所述第二等价直接信道矩阵(H2，包括:针对所述(12个预定向量中每个预定向量，按照每个预定向量的复转置与所述第一信道矩阵的逆(H1+)和所述第二信道矩阵(H2)的乘积来计算的一个或多个等...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿明·莫巴谢尔，贾永康，阿里雷扎·巴耶斯特，
申请(专利权)人：黑莓有限公司，
类型：
国别省市：