專(zhuān)利名稱(chēng)：用于減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法
用于減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法
背景技術(shù)：
多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)代表無(wú)線通信的發(fā)展。MIMO在無(wú)線鏈路的發(fā)送端和接收端采用多個(gè)天線以在保持無(wú)線電帶寬和功率恒定的同時(shí)提高數(shù)據(jù)傳輸速率。MIMO發(fā)送器通過(guò)將傳出信號(hào)去復(fù)用成多個(gè)子信號(hào)并且從単獨(dú)天線發(fā)送子信號(hào)來(lái)使用多個(gè)天線發(fā)送傳出信號(hào)。MMO利用多個(gè)信號(hào)傳播路徑以增加呑吐量并且減少誤碼率。每個(gè)子信號(hào)沿著它的關(guān)聯(lián)信號(hào)傳播路徑從本地環(huán)境反射。本地環(huán)境的空間豐富性是由于在不同關(guān)聯(lián)信號(hào)傳播路徑之間的差異性和唯一性。盡管多個(gè)信號(hào)傳播路徑在常規(guī)無(wú)線電中引起干擾和衰落，但是MMO使用這些多個(gè)信號(hào)傳播路徑來(lái)承載比常規(guī)無(wú)線電傳輸更多的信
o
圖I示出了基本MMO無(wú)線鏈路10，其中發(fā)送器20具有Mmax個(gè)發(fā)送天線21 (21-1. . . 21-m)并且接收站30具有N個(gè)接收天線31 (31-1. . . 31_n)，在給定時(shí)刻活動(dòng)的發(fā)送器的數(shù)目是M，M <= Mfflax0具有某一程度的空間豐富性或者衰落系數(shù)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性的散射環(huán)境50存在于發(fā)送器與接收器之間。信道矩陣H分別代表在發(fā)送與接收天線21與31之間的信道連接特性(或者沖激響應(yīng))。對(duì)多用戶(hù)MMO系統(tǒng)的多數(shù)改進(jìn)已經(jīng)被導(dǎo)向單小區(qū)環(huán)境，其中一個(gè)基站服務(wù)于若干用戶(hù)。然而在多小區(qū)環(huán)境中，容量増益下降。另外，設(shè)計(jì)成支持多個(gè)用戶(hù)并且提高容量増益的多數(shù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)MMO算法假設(shè)多小區(qū)環(huán)境中的所有基站必須共享將向每個(gè)用戶(hù)發(fā)送的所有數(shù)據(jù)消息。這ー假設(shè)難以實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
示例實(shí)施例涉及用于減少在具有包括多個(gè)天線的基站和移動(dòng)站的系統(tǒng)中的用戶(hù)之間的干擾、同時(shí)限制從移動(dòng)站到基站或者從基站到移動(dòng)站的反饋的方法。根據(jù)示例實(shí)施例，基站在不從通信系統(tǒng)中的其它基站接收信息的情況下確定發(fā)射波束成形矢量。另外，基站僅基于從通信系統(tǒng)中的移動(dòng)站接收的信息確定該發(fā)射波束成形矢量。至少ー個(gè)示例實(shí)施例公開(kāi)ー種減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法。該方法包括由發(fā)送器從移動(dòng)站接收第一量化矩陣和第二量化矩陣。第一量化矩陣和第二量化矩陣基于估計(jì)信道矩陣和估計(jì)干擾矩陣。該方法還包括由發(fā)送器基于第一量化矩陣和第二量化矩陣確定發(fā)送波束成形矢量。一些其它示例實(shí)施例提供一種減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法。該方法包括由接收器確定量化的估計(jì)信道矩陣和量化的估計(jì)干擾矩陣。通過(guò)標(biāo)量量化和矢量量化中的至少ー種量化來(lái)確定量化的估計(jì)信道矩陣和量化的估計(jì)干擾矩陣。該方法也包括由接收器基于第一確定來(lái)對(duì)接收波束成形矢量進(jìn)行第二確定。至少另ー示例實(shí)施例提供一種減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法。該方法包括由發(fā)送器對(duì)干擾發(fā)送器的干擾波束進(jìn)行第一確定；以及，由發(fā)送器對(duì)發(fā)送波束成形矢量進(jìn)行第ニ確定，使得來(lái)自發(fā)送器的波束在第一時(shí)間與干擾波束沖突。


將從與附圖結(jié)合進(jìn)行的下文具體描述中更清楚理解示例實(shí)施例。圖1-8代表如這里描述的非限制示例實(shí)施例。圖I示出了常規(guī)MMO無(wú)線鏈路；圖2A不出了根據(jù)一個(gè)不例實(shí)施例的一個(gè)兩小區(qū)MIMO通信系統(tǒng)；圖2B示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的接收信道矩陣和干擾信道矩陣的詳細(xì)視圖；圖3A和3B示出了用于減少在用戶(hù)之間的干擾和提高兩小區(qū)MMO通信系統(tǒng)的下行鏈路信道中的來(lái)自服務(wù)基站的總呑吐量的方法；圖4示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的對(duì)多個(gè)基站分組以使在移動(dòng)站之間的干擾最 小化的方法；圖5A示出了在偶數(shù)時(shí)間/第一頻率的常規(guī)波束切換；圖5B示出了在奇數(shù)時(shí)間/第二頻率的常規(guī)波束切換；圖6A示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的在偶數(shù)時(shí)間/第一頻率的波束切換；圖6B示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的在奇數(shù)時(shí)間/第二頻率的波束切換；圖6C示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的波束切換方法；圖7示出了包括根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的發(fā)送器的基站；并且圖8示出了包括根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的接收器的移動(dòng)站MSl的接收器。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照其中示出了一些示例實(shí)施例的附圖更完全描述各種示例實(shí)施例。因而盡管示例實(shí)施例能夠有各種修改和替代形式，但是在附圖中通過(guò)示例示出了并且這里將具體描述其實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)理解并非g在于使示例實(shí)施例限于公開(kāi)的特定形式，但是恰好相反，示例實(shí)施例將覆蓋落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有修改、等效和替代。類(lèi)似標(biāo)號(hào)在附圖的描述全文指代類(lèi)似元素。將理解雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等可以這里用來(lái)描述各種元素，但是這些元素不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)區(qū)分ー個(gè)元素與另一元素。例如第一元素可以稱(chēng)為第二元素并且第二元素類(lèi)似地可以稱(chēng)為第一元素而未脫離示例實(shí)施例的范圍。如這里所用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)列舉項(xiàng)中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)的任何和所有組合。這里所用術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定實(shí)施例而并非g在于限制示例實(shí)施例。如這里所用，除非上下文另有明示，単數(shù)形式“ー個(gè)/ ー種”和“該” g在于也包括復(fù)數(shù)形式。將理解術(shù)語(yǔ)“包括”在這里被使用時(shí)指定存在敘述的特征、整件、步驟、操作、元素和/或部件、但是未排除存在或者添加ー個(gè)或者多個(gè)其它特征、整件、步驟、操作、元素、部件和/或其組合。也應(yīng)當(dāng)注意，在ー些替代實(shí)施方式中，指出的功能/動(dòng)作可以不按圖中指出的順序出現(xiàn)。例如根據(jù)涉及到的功能/動(dòng)作，事實(shí)上可以基本上并行執(zhí)行或者有時(shí)可以逆序執(zhí)行接連示出的兩個(gè)數(shù)。除非另有定義，這里所用所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與在示例實(shí)施例所屬的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員普遍理解的含義相同的含義。還將理解術(shù)語(yǔ)(例如在常用字典中定義的術(shù)語(yǔ))應(yīng)當(dāng)解釋為與具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致并且除非這里明確地這樣定義則將不在理想化或者過(guò)于正式的意義上加以解釋。
在對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號(hào)表示方面呈現(xiàn)示例實(shí)施例的部分和對(duì)應(yīng)具體描述。這些描述和表示是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員用來(lái)向本領(lǐng)域其他技術(shù)人員有效傳達(dá)他們的工作實(shí)質(zhì)的描述和表示。算法如該術(shù)語(yǔ)在這里的用法那樣并且如它的一般用法那樣設(shè)想為促成所需結(jié)果的自一致步驟序列。步驟是需要物理操縱物理數(shù)量的步驟。盡管未必但是通常的是，這些數(shù)量采用能夠存儲(chǔ)、傳送、組合、比較和以別的方式操縱的光學(xué)、電或者磁信號(hào)。已經(jīng)證實(shí)主要出于普遍用法考慮而將這些信號(hào)稱(chēng)為位、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等有時(shí)是方便的。在下文描述中，將參照如下操作的動(dòng)作和符號(hào)表示(例如以流程圖的形式)描述使歷史示例，這些操作可以實(shí)施為程序模塊或者函數(shù)過(guò)程(包括例程、程序、對(duì)象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等)，這些序模塊或者函數(shù)過(guò)程執(zhí)行特定任務(wù)或者實(shí)施特定抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型并且可以在現(xiàn)有網(wǎng)元或者控制節(jié)點(diǎn)(例如位于小區(qū)站點(diǎn)、基站或者節(jié)點(diǎn)B的調(diào)度器)使用現(xiàn)有硬件來(lái)實(shí)施。這樣的現(xiàn)有硬件可以包括ー個(gè)或者多個(gè)中央處理單元(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)計(jì)算機(jī)等。
除非另有具體陳述或者如根據(jù)討論而清楚的那樣，諸如“處理”或者“計(jì)算”或者“運(yùn)算”或者“確定”或者“顯示”等術(shù)語(yǔ)指代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者類(lèi)似電子計(jì)算設(shè)備的如下動(dòng)作和過(guò)程，這些動(dòng)作和過(guò)程將在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)表示為物理、電子數(shù)量的數(shù)據(jù)操縱和變換成在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或者寄存器或者其它這樣的信息存儲(chǔ)、傳輸或者顯示設(shè)備內(nèi)類(lèi)似地表示為物理數(shù)量的其它數(shù)據(jù)。如這里所用，術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)站(MS) ”可以與移動(dòng)用戶(hù)、用戶(hù)設(shè)備、移動(dòng)終端、用戶(hù)、預(yù)訂者、無(wú)線終端和/或遠(yuǎn)程站同義并且可以描述無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線資源的遠(yuǎn)程用戶(hù)。術(shù)語(yǔ)“基站”可以理解為ー個(gè)或者多個(gè)小區(qū)站點(diǎn)、基站、接入點(diǎn)和/或任何射頻通信終端。雖然當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以考慮在移動(dòng)/用戶(hù)設(shè)備與接入點(diǎn)/小區(qū)站點(diǎn)之間的差異，但是下文描述的示例實(shí)施例一般可以適用于例如其中該差異未如此明晰的架構(gòu)(比如自組織(ad hoc)和/或網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)架構(gòu))。服務(wù)基站可以指代如下基站，該基站當(dāng)前處理UE的通信需要。示例實(shí)施例涉及用于減少在系統(tǒng)(該系統(tǒng)具有包括多個(gè)天線的基站和移動(dòng)站)中的用戶(hù)之間的干擾而又限制從移動(dòng)站到基站或者從基站到移動(dòng)站的反饋的方法。根據(jù)示例實(shí)施例，基站確定發(fā)射波束成形矢量而未從通信系統(tǒng)中的其它基站接收信息。另外，基站僅基于從通信系統(tǒng)中的移動(dòng)站接收的信息確定該發(fā)射波束成形矢量。圖2A示出了根據(jù)ー個(gè)示例實(shí)施例的兩小區(qū)MMO通信系統(tǒng)。如圖所示，MMO通信系統(tǒng)200包括第一和第二基站BSl和BS2以及第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2。第一基站BSl服務(wù)于小區(qū)210，并且第二基站服務(wù)于小區(qū)220。圖2A示出了第一基站BSl是第一移動(dòng)站MSl的服務(wù)基站，并且第二基站BS2是第ニ移動(dòng)站MS2的服務(wù)基站。如圖所示,第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2由于重疊覆蓋區(qū)因而接收到干擾信號(hào)(干擾矩陣)。圖2B示出了接收信道和干擾矩陣的更詳細(xì)視圖。如圖2B中所示，第一和第二基站BSl和BS2以及第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2中的每ー個(gè)都包括第一天線和第二天線。第一和第二基站BSl和BS2包括第一和第二天線Absu> Abs21和ABS12、ABS22。第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2包括第一和第二天線AMS11、Ams21和
AlS 12、^MS22 °
第一和第二基站BSl和BS2分別根據(jù)發(fā)射波束成形矢量も和f2發(fā)送信號(hào)。如下文將描述的那樣，確定發(fā)射波束成形矢量も和f2以便減少對(duì)未被服務(wù)的移動(dòng)站的干擾并且増加總吞吐量(有效信道増益)。第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2分別根據(jù)接收波束成形矢量W1和W2接收信號(hào)。如下文將描述的那樣,確定接收波束成形矢量W1和W2以便減少來(lái)自非服務(wù)發(fā)送器(來(lái)自基站和移動(dòng)站)的干擾并且増加總吞吐量。由于第一基站BS服務(wù)第一移動(dòng)站MSl,所以第一移動(dòng)站MSl基于通過(guò)在第一基站BSl與第一移動(dòng)站MSl之間的通信鏈路接收的信號(hào)和噪聲，確定估計(jì)的第一接收信道矩陣H10另外，第一移動(dòng)站MSl基于對(duì)在第一基站BSl與第一移動(dòng)站MSl之間的通信鏈路進(jìn)行干擾的、從第二基站BS2接收的信號(hào)和噪聲，確定估計(jì)的第二干擾信道矩陣G2。估計(jì)的接收信道矩陣可以稱(chēng)為信道矩陣，并且估計(jì)的干擾信道矩陣可以稱(chēng)為干擾矩陣。由于第二基站BS2服務(wù)于第二移動(dòng)站MS2，所以第二移動(dòng)站MS2基于通過(guò)在第二基 站BS2與第二移動(dòng)站MS2之間的通信鏈路接收的信號(hào)和噪聲，確定估計(jì)的第二接收信道矩陣H2。另外，第二移動(dòng)站MS2基于對(duì)在第二基站BS2與第二移動(dòng)站MS2之間的通信鏈路進(jìn)行干擾的、從第一基站BSl接收的信號(hào)和噪聲，確定估計(jì)的第一干擾信道矩陣ら。第一和第二移動(dòng)站MSl和MS2可以使用已知算法(比如匪SE(最小均方誤差估計(jì)))來(lái)確定估計(jì)的第一和第二接收信道矩陣H1和H2以及估計(jì)的第一和第二干擾信道矩陣G1 和 G20應(yīng)當(dāng)理解圖2A-2B并非是限制性的并且第二基站BS2可以服務(wù)于第一移動(dòng)站MSl而第一基站BSl可以服務(wù)于第二移動(dòng)站MS2。另外，盡管僅示出了兩個(gè)基站和兩個(gè)移動(dòng)站，但是應(yīng)當(dāng)理解MMO通信系統(tǒng)200可以包括多于或者少于兩個(gè)基站和兩個(gè)移動(dòng)站?；竞鸵苿?dòng)站中的每個(gè)基站和移動(dòng)站中的天線數(shù)目可以不同，并且服務(wù)基站無(wú)需具有與接收移動(dòng)站相同的天線數(shù)目。因而將參照?qǐng)D2A和2B中所示MMO通信系統(tǒng)200描述示例實(shí)施例，但是示例實(shí)施例不限于圖2A和2B中所示MMO通信系統(tǒng)200。兩小區(qū)MIMO方法圖3A和3B示出了用于減少在移動(dòng)站(用戶(hù))之間的干擾和提高兩小區(qū)MMO通信系統(tǒng)的下行鏈路信道中的來(lái)自服務(wù)基站的總呑吐量的方法。應(yīng)當(dāng)理解，圖3A和3B的方法可以實(shí)施于兩個(gè)小區(qū)或者更多小區(qū)的通信系統(tǒng)中，比如圖2A和2B中所示MMO通信系統(tǒng)200中。另外，盡管描述圖3A和3B為分別由移動(dòng)站和基站針對(duì)下行鏈路信道實(shí)施，但是圖3A和3B的方法可以用于上行鏈路信道。例如，針對(duì)上行鏈路，基站可以實(shí)施圖3A的方法并且移動(dòng)站可以實(shí)施圖3B的方法。在圖3A和3B的下文描述中，使用k和I作為用戶(hù)索引，其中(l)k和I是ー或者ニ并且(2)k與I不相同。例如在MMO通信系統(tǒng)200中，基站BSl和移動(dòng)站MSl具有相同用戶(hù)索引，因?yàn)榛綛Sl是用于移動(dòng)站BSl的服務(wù)基站。圖3A示出了諸如圖2A和2B中所示移動(dòng)站MSl之類(lèi)的移動(dòng)站實(shí)施的方法。圖3B示出了諸如圖2A和2B中所示基站BSl之類(lèi)的基站實(shí)施的方法。如圖3A中，在S305移動(dòng)站MSk確定估計(jì)的接收信道矩陣Hk和估計(jì)的干擾信道矩陣ら。基于在基站BSk (例如，移動(dòng)站MSk的服務(wù)基站BSl)與移動(dòng)站MSk (例如MSl)之間的信道連接特性確定估計(jì)的接收信道矩陣Hk?；谠谝苿?dòng)站MSk與基站BSl之間的信道干擾特性確定估計(jì)的干擾信道矩陣も。因此，如果移動(dòng)站MSk包括兩個(gè)接收器并且基站BSk包括兩個(gè)發(fā)送器，則
權(quán)利要求
1.一種減少通信系統(tǒng)(200)中的干擾的方法，所述方法包括 由具有多個(gè)天線(750_0-750_K)的發(fā)送器(700)接收第一量化矩陣和第二量化矩陣，所述第一量化矩陣基于估計(jì)信道矩陣，并且所述第二量化矩陣基于估計(jì)干擾矩陣，所述估計(jì)信道矩陣對(duì)在所述發(fā)送器(700)與接收器(800)之間的接收信道矩陣進(jìn)行估計(jì)，并且所述估計(jì)干擾矩陣對(duì)由至少ー個(gè)其它發(fā)送器(BS2)在所述接收器(800)處引起的干擾進(jìn)行估計(jì)；以及 由所述發(fā)送器(700)基于所述第一量化矩陣和所述第二量化矩陣確定發(fā)送波束成形矢量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中 所述發(fā)送器(700)在基站(BSl)中，以及 所述確定在不從其它基站(BS2)接收信息的情況下對(duì)發(fā)送波束成形矢量進(jìn)行確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中 所述發(fā)送器(700)在基站(BSl)中，以及 所述確定僅基于從所述基站(BSl)所服務(wù)的移動(dòng)站(MS)接收的信息對(duì)發(fā)送波束成形矢量進(jìn)行確定，所述信息包括所述第一量化矩陣和所述第二量化矩陣。
4.一種減少通信系統(tǒng)(200)中的干擾的方法，所述方法包括 由具有多個(gè)天線(830_0-830_N)的接收器(800)對(duì)量化的估計(jì)信道矩陣和量化的估計(jì)干擾矩陣進(jìn)行第一確定，所述量化的估計(jì)信道矩陣基于估計(jì)信道矩陣，并且所述量化的估計(jì)干擾矩陣基于估計(jì)干擾矩陣，所述估計(jì)信道矩陣對(duì)在發(fā)送器(700)與所述接收器(800)之間的接收信道矩陣進(jìn)行估計(jì)，并且所述估計(jì)干擾矩陣對(duì)由至少ー個(gè)其它發(fā)送器(BS)在所述接收器(800)處引起的干擾進(jìn)行估計(jì)；以及 由所述接收器(800)基于所述第一確定來(lái)對(duì)接收波束成形矢量進(jìn)行第二確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一確定基于標(biāo)量量化和矢量量化中的至少ー種量化來(lái)確定量化的估計(jì)信道矩陣和量化的估計(jì)干擾矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一確定如下確定量化的估計(jì)信道矩陣
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一確定基于在所述接收器(800)中包括的接收天線(830_0-830_N)的數(shù)目對(duì)量化的估計(jì)信道矩陣進(jìn)行確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一確定基于所述通信系統(tǒng)(200)中的至少另ー發(fā)送器(BS2)對(duì)量化的估計(jì)信道矩陣進(jìn)行確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一確定如下確定量化的估計(jì)干擾矩陣
10.一種減少通信系統(tǒng)(200)中的干擾的方法，所述方法包括 由發(fā)送器(700)對(duì)干擾發(fā)送器(BS3)的干擾波束進(jìn)行第一確定；以及 由所述發(fā)送器(700)對(duì)發(fā)送波束成形矢量進(jìn)行第二確定，使得來(lái)自所述發(fā)送器(700)的波束在第一 時(shí)間與所述干擾波束沖突。
全文摘要
示例實(shí)施例涉及減少通信系統(tǒng)中的干擾的方法。一種方法包括由發(fā)送器從移動(dòng)站接收第一量化矩陣和第二量化矩陣。第一量化矩陣和第二量化矩陣基于估計(jì)信道矩陣和估計(jì)干擾矩陣。該方法還包括由發(fā)送器基于第一量化值和第二量化值確定發(fā)送波束成形矢量。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102792607SQ201180013114
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者C-B·蔡, D·卡蘭, S·尤, 楊凱 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊