CN103609042B - 用于干扰对齐的方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

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L_i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。

Description

用于干扰对齐的方法和用户设备

技术领域

本发明总体上涉及通信系统以及相关操作方法。在一个方面中，本发明涉及在无线通信系统中使用的干扰对齐方案。

背景技术

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n个用户的“和容量”时，可获得缩放n/2log(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n/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n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1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，可以理解本发明，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，存在根据本发明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1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1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TX₁、TX₂(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。从而，针对总传输秩第j个接收机(j＝1，...，L)从第一发射机TX1接收秩传输并从第二发射机TX2接收秩传输。如果第j个接收机不从第i个发射机(i＝1，2)接收传输，则小区i(由发射机TX_i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TX_i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v_ref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然后向发射机TX_i反馈或以其他方式由发射机TX_i来获得。在使用该信息的情况下，每个发射机选择L_i个接收机，并通过对要发送的数据符号s_i应用选定的预编码矩阵V_i，来构造发送信号，其中，V_i包括矩阵P_i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，K≥M)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发明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发明，且可以对本文描述的发明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，以避免对本发明进行限制或使得本发明不够突出。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、字符、项、数等。这些术语和类似术语可以与恰当的物理量相关联，且它们仅是对这些量应用的方便标签。除非如以下讨论中显而易见的另行明确声明，否则应当意识到：在说明书全文中，使用诸如“处理”或“运算(computing)”或“计算(calculating)”或“确定”或“显示”等之类的术语的讨论指代计算机系统或类似电子计算设备的动作和进程，该计算机系统或类似电子计算设备将表示计算机系统的寄存器和存储器中的物理(电子)量的数据操作和变换为类似表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备中的物理量的其他数据。

如本文所使用的，术语移动无线通信设备和用户设备(UE)可相互交换的使用，以指代无线设备，诸如寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线组织器、个人数字助理、无线互联网电器、数据通信设备、数据消息传递设备、计算机、手持或膝上型计算机、手持无线通信设备、支持无线的笔记本计算机、移动电话、机顶盒、网络节点、和具有无线电信能力的类似设备。在无线电信系统中，基站或接入点中的发送设备在被称为小区的地理区域中发送信号。随着技术演进，已引入了可以提供过去不可能的服务的更高级的设备，包括(但不限于)：增强节点B(eNB)设备(而不是基站)或比传统无线电信系统中的等价设备更高度演进的其他系统和设备。这种高级或下一代设备的示例包括(但不限于)：LTE设备或高级LTE(LTE-A)设备，以及使用这种设备的基于分组的网络可以被称为演进分组系统(EPS)。如本文所使用的，术语接入设备或接入点可相互交换地指代可以向UE提供对电信系统中的其他组件的接入的任何组件，包括(但不限于)：传统基站或LTE或LTE-A接入设备。接入点使用分组调度器向一个或多个UE提供无线接入，以动态调度下行链路业务数据分组传输并在与该接入设备通信的所有UE之间分配上行链路业务数据分组传输资源。调度器的功能包括：在UE之间划分可用空中接口容量、决定针对每个UE的分组数据传输要使用的传输信道、以及监视分组分配和系统负载等。调度器动态分配用于物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)数据传输的资源，并通过控制信道向UE发送调度信息。

现在参见图1，示出了通信系统100的示意图示，其中，存在根据本发明的选定实施例的针对从发射机2、6到接收机3～5、7～9的信号传输来实现的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐。在所示实施例中，每个发射机TX₁和TX₂(例如，eNB)配备有M根天线，且被配置为向接收机(例如，UE)发送信号，接收机各自配备有K根天线，且被配置为接收混合秩信号。如将要意识到的：可以通过使用(OFDM系统中的)子载波、天线或这二者来生成多个维度，使得M＝(子载波的数目或时隙的数目)×(实际发送天线的数目)且K＝(子载波的数目或时隙的数目)×(实际接收天线的数目)。将发射机TX_i覆盖的区域称为小区i，且小区i中的第j个UE被称为UE(i，j)。如图所示，TX₁和TX₂在给定时间服务(总共N个UE中的)L个UE。每个发射机TX_i 2、6代表数据发送设备，例如：固定基站、移动基站、宏eNB、中继节点、微eNB、小型化或毫微微基站、中继站等。每个接收机节点3～5、7～9代表数据接收设备，例如：中继站、固定终端、移动终端、用户设备等。此外，第i个小区中的第j个接收机节点或UE(j＝1，...，L)被配置为接收秩传输，由此使得混合秩信令称为可能，由此，第j个UE从发射机TX₁ 2接收秩传输，且从发射机TX₂ 6接收秩传输(总传输秩)。如果第j个UE不从第i个发射机(i＝1，2)接收传输，则此外，在具有秩至少为1的每个小区i中，存在L_i个被服务的UE。在所示示例中，UE₁ 3从TX₁接收秩1传输，且从TX₂不接收传输；UE₂ 4从TX₁接收秩2传输，且从TX₂接收秩1传输；UE₃ 5和UE_L-2 7各自从TX₁和TX₂接收秩1传输；UE_L-1 8从TX₁和TX₂接收秩2传输；以及UE_L 9从TX₂接收秩2传输。为了对混合秩信令表征，将每个小区i中的最大秩表示为且将发射机TX_i的发送秩的总数表示为

取决于发射机TX₁和TX₂使用的发送方案以及UE的位置，干扰可以发生在接收机节点3～5、7～9中的一个或多个接收机节点处。例如，在第一接收机节点UE₁处，来自第一发射机TX₁的期望信号通过直接信道H_1，1到达，同时来自第二发射机TX₂的潜在干扰信号通过信道H_2，1到达。类似地，干扰可以发生在其他接收机节点4～5、7～9中，其降低了网络100的信号吞吐量。为了克服发射机TX₁和TX₂之间的干扰并允许从全部两个发射机到每个接收机的混合秩下行链路复合信令，提出了干扰对齐方案，其中，每个发射机从每个UE_j(j＝1，...，L)获得其自己的信道状态信息(CSI)，且每个UE仅需要知识自身和每个发射机之间的信道。在选定实施例中，提出的干扰对齐方案使用多个线性无关的向量根据UE的秩，在每个UE 3～5、7～9处构造一对组合向量-每个发射机TX₁和TX₂各一个。使用该组合向量，每个UE(j＝1，...，L)将来自干扰发射机的所有交叉信道投影到预定子空间其中由此如果每个发射机在预定向量的零空间中发送其信号，其中则消除小区间干扰。例如，每个秩1UE根据第一向量和交叉信道的逆来计算组合向量，同时秩2UE根据前两个向量和以及交叉信道的逆来计算两个组合向量，依此类推。此外，每个发射机使用针对选定UE的信道质量信息(CQI)和等价直接信道矩阵信息来执行链路自适应，以及使用预编码矩阵V_i来预编码数据，以消除小区内和小区间干扰。这样，通过使用组合向量将交叉信道转换到预定子空间，来执行干扰对齐。在第二小区中的第一接收机节点7(表示为UE_L-2)处指示该结果，其中，通过应用第一组合向量通过直接信道H_2，L-2来接收来自第二发射机TX₂的期望信号，当检测到来自第二发射机TX₂的信号时，该第一组合向量有效地将来自第一发射机TX₁的干扰信号H_1，L-2与对齐。此外，第一接收机节点7(表示为UE_L-2)还可以通过应用第二组合向量通过直接信道H_1，L-2来接收来自第一发射机TX₁的第二期望信号，当检测到来自第二发射机TX₁的信号时，该第二组合向量有效地将来自第二发射机TX₂的干扰信号H_2，L-2与对齐。

针对情况K≥M的干扰对齐

如本文公开的，在UE上的接收天线的数目大于等于第i个发射机的发送天线的数目的情况下(例如K≥M)，由于在多路径富传播环境中所有潜在干扰交叉信道以几乎为1的概率是可逆的，因此混合秩下行链路复合多用户干扰对齐方案可以用于使用2个发射机TX_i(i＝1，2)向L个UE提供服务。在该情况下，每个发射机TX_i被配置为从总共N_i个用户中选择第i个小区(i＝1，2)中具有至少秩1信令的L_i个用户，其中，N_i足够大，以给出发射机充足的配对灵活性。在每个小区中，发射机TX_i选择UE及其对应秩使得对于每个发射机TX_i，其天线数目(M)不应当小于其用户的发送秩的总数与其他发射机(TX_3-i)提供的最大秩的和，即此外，从第i个发射机(i＝1，2)到第j个UE的信道表示为K×M矩阵H_i，j。作为结果，可以将在小区i的第j个UE处接收到的信号写为：

y_j＝H_1，jx₁+H_2，jx₂+n_j， (1)

其中，接收信号y_j包含来自第i个发射机的秩传输，其中，n_j是在第j个UE处的噪声，且x_i表示来自第i个发射机的发送信号，i＝1，2。可以使用任何所需技术在第j个UE处估计信道H_1，j和H_2，j，例如下行链路导频或参考信令。

在UE接收天线的数目达到或超过发送天线的数目的这种情况下(K≥M)，在多路径富无线传播环境下，所有信道H_i，j以几乎为1的概率可逆，意味着信道H_i，j的伪逆由给出，使得其中I表示单位矩阵。作为结果，通过让每个UE_i，j计算组合向量并反馈等价直接传输信道向量在单秩传输的情况下，可以将每个信道H_i，j投影到具有大小M的预定向量v_ref。然而，为了考虑到混合秩信令，每个UE和发射机存储线性无关向量的“有索引”列表，其中，是M×1向量。在一些实施例中，v_ref包含正交向量。备选地，可以将v_ref视为M维传输空间的基向量的集合。尽管v_ref的有索引列表可以是预先定义且所有UE和两个发射机都已知，还应当预期到：每个小区可以具有不同的v_ref向量集合或可以存在多个v_ref向量集合，其将允许发射机来选择或协商更适合它们的针对所有UE(以及可能的其他发射机)的服务和信号的向量。然而，通过在两个小区中使用相同的向量集合，通过消除了对在小区之间交换或信号通知不同向量集合的任何要求，简化了系统操作。

如果通过分别应用第一组合向量(其中，)和第二组合向量(其中，)来处理每个UE_i，j处接收到的y_j信号(公式(1))，则结果是：

$\begin{array}{ccc}{\tilde{y}}_{j,1}^l={\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{2,j}^{+}{y}_j=h_{1,j}^{l,eq}{x}_1+{\left(v_{ref}^l\right)}^H{x}_2+n_{j,1}^{l,eq},& j=1,\mathrm{...},L& l=1,\mathrm{...},d_j^1\end{array}---\left(2\right)$

$\begin{array}{ccc}{\tilde{y}}_{j,2}^l={\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{1,j}^{+}{y}_j={\left(v_{ref}^l\right)}^H{x}_1+h_{2,j}^{l,eq}{x}_2+n_{j,2}^{l,eq},& j=1,\mathrm{...},L& l=1,\mathrm{...},d_j^2\end{array}---\left(3\right)$

其中，针对第一发射机TX₁的等价发送信道矩阵是其中来自第一发射机的等价噪声项是针对第二发射机TX₂的等价发送信道矩阵是以及其中来自第二发射机的等价噪声项是从而，公式(2)和(3)表示被用于处理接收y_j信号以分别提取来自第一和第二发射机的信号的和独立或正交向量的匹配滤波器公式。

针对所有i＝1，2；j＝1，...，L；考虑公式(2)和(3)，应当在的零空间(其中，)(集合v_ref中的前个向量)中设计发送信号x₁，以消除来自第二发射机的小区间干扰。此外，应当在的零空间(其中，)(集合v_ref中的前个向量)中设计发送信号x₂，以消除来自第二发射机的小区间干扰。通过在设计发送信号x_i中满足这些约束，以及通过针对第j个UE(j＝1，...，L_i)应用的匹配的滤波器，接收信号表现为：

$\begin{array}{ccc}{\tilde{y}}_{j,1}^l=h_{1,j}^{l,eq}{x}_1+n_{j,1}^{l,eq},& j=1,\mathrm{...},L& l=1,\mathrm{...},d_j^1\end{array}---\left(4\right)$

$\begin{array}{ccc}{\tilde{y}}_{j,2}^l=h_{2,j}^{l,eq}{x}_2+n_{j,2}^{l,eq},& j=1,\mathrm{...},L& l=1,\mathrm{...},d_j^2\end{array}---\left(5\right)$

如公式(4)和(5)所示，从第二发射机(TX₂)到第一小区中第j个UE的所有干扰是对齐的，使得第一小区中的每个UE可以对秩的信号解码。换言之，当UE对来自第一小区的秩的信号解码时，将来自第二发射机的信号视为干扰。类似地，从第一发射机(TX₁)到第二小区中第j个UE的所有干扰是对齐的，使得第二小区中的每个UE可以对秩的信号解码(同样地，当UE对来自第二小区的秩的信号解码时，将来自第一发射机的信号视为干扰)。在使用该方案的情况下，存在几乎为1的概率：和中的向量全部是线性无关的。由于小区i处的第j个UE要求秩的传输，以容纳来自任一发射机的最大秩在第j个UE处的有索引向量集合v_ref必须具有至少个独立向量以实现来自第i个发射机的的复用增益。另一方面，第i个发射机应当向其用户提供总共Dⁱ个自由度。这要求第i个发射机应当具有至少根天线。

在使用该方案的情况下，将问题化简为具有等价信道的DL MU-MIMO：

$H_{i,j}^{eq}={\left[\begin{array}{ccc}{h_{i,j}^{1,eq}}^T& \mathrm{...}& {h_{i,j}^{d_j^i,eq}}^T\end{array}\right]}^T,---\left(6\right)$

其中，对于第j个UE(j＝1，...，L)，且预留个维度用于干扰对齐。作为结果，每个UE j估计其到发射机的信道H_i，j，然后使用基于码本或非基于码本的技术向每个发射机TX_i反馈等价直接传输信道矩阵，要么直接反馈，要么使用对矩阵的指示或对其向量的指示来反馈。备选地，如果UE_i，j在组合向量的转置的方向上发送多个导频信号，则每个工作在时分双工(TDD)模式下的发射机TX_i可以估计来自上行链路信道的其中，(.)^T代表转置运算。

一旦发射机TX_i从所有UE获取了等价直接传输信道矩阵则发射机TX_i选择用()编写索引的L_i个UE，并使用任何所需DL-MU-MIMO技术来构造发送信号x_i，例如，迫零或脏纸编码(DPC)。

在使用迫零预编码的说明性示例中，第i个发射机(i＝1，2)可以被配置为使用预编码矩阵V_i来构造发送信号x_i，该预编码矩阵V_i由具有维度的矩阵P_i的逆中的前Dⁱ个列形成，其中：

$P_i=\left[\begin{array}{c}{H}_{i,1}^{eq}\\ .\\ .\\ .\\ H_{i,L_i}^{eq}\\ {v_{ref}^1}^T\\ .\\ .\\ .\\ {v_{ref}^{d_{\max }^{3-i}}}^T\end{array}\right]---\left(7\right)$

作为结果的发送信号是：

x_i＝V_is_i (8)

在公式(8)中， $V_i=\left[\begin{array}{ccc}{v}_{i,1}& \mathrm{...}& v_{i,L_i}\end{array}\right]$ 是矩阵 $P_i^{+}=P_i^H{\left(P_i{P}_i^H\right)}^{-1}$ 的前Dⁱ个列，其中，v_i，j是小区i中第j个选定用户的大小的预编码矩阵，其中，该矩阵的第l列()表示为此外， $s_i=\left[\begin{array}{ccc}{s}_{i,1}& ...& s_{i,L_i}\end{array}\right]$ 表示要在第i个发射机处发送的数据符号，且s_i，j是表示应当向小区i中的选定用户j发送的秩信号的具有大小的向量。在使用该预编码方案的情况下，消除了小区间干扰和小区内干扰，且第j个UE(j＝1，...，L)可以使用利用以下公式的单用户检测算法对来自第i个发射机(i＝1，2)的其第l个数据流解码：

${\tilde{y}}_{j,i}^l=h_{i,j}^{l,eq}{v}_{i,j}^l{s}_{i,j}^l+n_{j,i}^{l,eq}---\left(9\right)$

其中，表示从第i个发射机向第j个UE发送的第l个数据流，且可以被视为第j个UE的来自第i个发射机的第l个流的等价信道。每个UE可以使用参考信号(例如，在3GPP版本8LTE中规定的参考信号)来计算所需的等价信道，或可以向UE信号通知对预编码矩阵/向量的选择。

可以将本文所公开的干扰对齐方案视为改进的MU-MIMO技术。此处可以使用针对MU-MIMO场景所存在的一些反馈方案。例如，除了反馈等价直接信道矩阵信息之外，每个UE_i，j还可以向其相关发射机反馈附加信息，例如LTE版本8秩指示符(RI)、信道质量指示符(CQI)、或在LTE-A中针对MU-MIMO重新定义的CQI，其由发射机TX_i用来调度和链路自适应。一个示例将是让每个UE反馈阈值，例如，有效噪声功率(例如)或其逆(例如，)，其中， $n_{j,i}^{\mathrm{eq}}=\left[\begin{array}{ccc}{n}_{j,i}^{1,\mathrm{eq}}& ...& n_{j,i}^{d_{j^{,\mathrm{eq}}}^i}\end{array}\right],$ 以及其中，E{.}代表期望。此外，在第i个小区中(i＝1，2)，可以由UE j＝1，...，L估计并向发射机报告回秩指示符(RI)信息(或等价地，)。因此，根据RI，每个UE可以基于有效接收的SNR来发送针对每一个RI数据流的多个CQI。在使用该信息的情况下，发射机可以通过计算每一个RI数据流的有效SNR，针对选定UE来执行调度、配对、以及链路自适应。在一个实施例中，每一个RI数据流的有效SNR可以被计算为：

${\mathrm{SNR}}_{j,i}^l=\frac{P_i\left|\right|h_{i,j}^{l,eq}{v}_{i,j}^l|{|}^2}{D^{i}E\left\{\right|n_{j,i}^{l,eq}{|}^2\}}---\left(10\right)$

其中，P_i是发射机i的总发送功率，Dⁱ是发射机i发送的总层数，且向每一层平均划分功率。尽管可以向发射机反馈附加RI信息，应当意识到：发射机可以决定RI，并将该信息用于调度、配对、以及链路自适应。

支持UE调度，每个UE可以测量并估计针对服务发射机的直接信道。使用与3GPPLTE版本8或10相同的过程，每个UE确定信道的秩该秩确定了UE可以从发射机i接收最高秩的信号。每个UE还可以针对数据流中的每一个报告回作为RI信息和多个CQI。作为调度操作的一部分，每个发射机选择具有秩的不同UE。发射机i还可以向UEj分配其可以在考虑到小区中其他UE和UE的传输状态的情况下来分配该值。

根据不同用户的CQI和RI(等价地，)，第i个发射机可以调度用户，使得发送天线的数目不小于向用户提供的数据流和为干扰预留的数据秩的和，即其中，Dⁱ是第i个发射机为其用户提供的自由度。在该情况下，每个发射机应当知道其它发射机向用户还提供的最大秩(即，)。该信息可以在发射机之间交换，或者可以存在发送机遵从的预定义设置。在一个实施例中，它们可以对预定义的值达成一致，即

通过让每个UE_i，j计算并应用第一组合向量(其中， $l=1,\mathrm{...},d_j^1$ ))和第二组合向量 $\begin{array}{cc}{r}_{2,j}^l={\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{1,j}^{+}& (l=1,\mathrm{...},d_j^2)),\end{array}$ 将来自第一发射机(TX₁)和第二发射机(TX₂)的任何干扰交叉信道分别投影到各自的预定子空间由此允许UE使用预编码矩阵V_i对两个发射机发送的数据流进行解码(来自公式(8))。

为了理解多个线性无关的参考向量如何可以用于在网络100中对齐干扰，现在参见图2，其示意性地示出了通信系统200，通信系统200提供了在2个接入设备20、30之间的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐，接入设备20、30可以各自向一个或多个混合秩用户设备(UE)设备10～12发送信号，使得来自发射机的全部交叉信道在每个接收机处与预定子空间对齐。为此，每个UE 10～12被配置为：针对每个发射机，确定秩指示符，以及根据多个线性无关的参考向量来计算与其对应的等价信道矩阵信息在向接入设备20、30反馈了等价直接信道矩阵信息之后每个接入设备20、30通过在的零空间中对发送数据进行预编码来构造其发送信号x_i，使得不对另一小区中的UE强加干扰。为了如本文所述的变换发送数据和信号，UE 10包括一个或多个处理器110等，该一个或多个处理器110运行在电路和/或非瞬时存储介质设备111(例如，RAM、ROM、闪存等)中体现的用于通信的一个或多个软件程序或模块，以从接入设备20、30接收数据以及向接入设备20、30提供数据。当从UE 10向接入设备20发送数据时，将数据称为上行链路数据，以及当从接入设备20向UE 10发送数据时，将数据称为下行链路数据。

作为MIMO下行链路过程的一部分，UE 10确定、量化或估计分别表示第一接入设备20与第二接入设备30和UE之间的信道增益的信道矩阵H₁和H₂。例如，信道矩阵H₁可以由复系数的K×M矩阵来表示，其中M是第一接入设备20中的发送天线的数目，且K是UE 10中接收天线的数目。备选地，信道矩阵H₁可以代之以由复系数的M×K矩阵来表示，在该情况下，相应调整矩阵运算算法。信道矩阵H₁的系数至少部分取决于介质(例如空气)的传输特性，通过该介质发送该信号。可以在接收机处使用各种方法，以确定信道矩阵H₁和H₂系数，例如，向接收机发送已知的导频信号，使得知道该导频信号的接收机可以使用众所周知的导频估计技术来估计信道矩阵H₁和H₂的系数。备选地，当发射机和接收机之间的信道在两个方向上是互反(reciprocal)时，实际信道矩阵H₁对于接收机来说是已知的，且还可以对于发射机是已知的。为此，每个接入设备(例如，20)可以包括用于生成和发送导频信号213的导频信号生成器(例如，212)。此外，每个UE 10可以包括信道估计模块112，其使用由一个或多个处理器元件执行的硬件和/或软件来确定或估计来自接入设备20、30的信道矩阵H₁和H₂。

在UE 10处，提供秩计算秩计算模块113，用于计算或确定来自接入设备20、30的每个潜在传输的秩指示符(RI或等价地，dⁱ)。此外，UE 10包括一个或多个组合向量计算模块，用于计算或检索要用于从接入设备20、30接收信号的第一和第二组合向量和在UE天线数目K至少等于接入设备天线数目M的情况下，可以将估计出的针对接入设备20、30的信道矩阵H₁和H₂分别用于计算第一和第二组合向量和例如，可以提供第一组合向量计算模块114，用于计算估计出的信道矩阵H₁的伪逆，或接下来，定义或获得任意线性无关参考向量的集合每个参考向量具有大小M，其中，参考向量集合v_ref对于所有UE和发射机是已知的，因为其被信号通知或是预定的。在一个实施例中，v_ref由在存储器111中存储的正交参考向量构成。假定UE 10应当接收秩d的信号，在根据参考向量集合(其中，l＝1，...，d¹)确定d¹参考向量的Hermitian共轭转置之后，第一组合向量计算模块114计算组合向量(其中，l＝1，...，d¹)。以类似的方式，可以提供第二组合向量计算模块115，用于使用估计出的信道矩阵H₂来计算第二组合向量(其中，l＝1，...，d²)。

UE 10还包括一个或多个等价信道矩阵计算模块，其将组合向量和估计出的直接信道矩阵H_i相乘，以计算等价信道矩阵其中，其第l行(每个数据流的等价信道矩阵)通过来计算。例如，可以提供第一等价信道矩阵计算模块116，用于计算且可以提供第二等价信道矩阵计算模块117，用于计算UE 10可以向每个接入点20、30反馈等价信道矩阵和接入点20、30还从其他相关UE 11、12接收等价信道矩阵信息。在选定实施例中，反馈模块118使用上行链路消息119、121来发送等价信道矩阵和备选地，当使用TDD模式时，如果UE在的方向上发送多个导频信号，每个接入点可以根据上行链路信道来估计等价信道矩阵反馈模块118还可以基于针对每个接入设备计算出的秩，在上行链路消息119、121中向每个接入设备20、30发送RI和多个CQI信息(例如，对有效噪声功率的指示)，供调度和链路自适应之用。

在接入设备20处，由一个或多个处理器210来处理并变换获取到的等价信道矩阵和RI/CQI信息，该一个或多个处理器210运行在电路和/或非瞬时存储介质设备211(例如，RAM、ROM、闪存等)中体现的一个或多个软件程序或模块。例如，在从所有相关UE 10～12接收到等价信道矩阵和任何RI或CQI信息之后，接入点20处理该反馈信息，以避免对非相关UE的任何共信道干扰。为此，接入点20处的选择模块214使用获取到的等价信道矩阵和任何RI和CQI信息，从总共N_i个UE中选择L_i个UE的子集。由()来编写所选L_i个UE的索引。此外，接入设备20包括预编码模块216，其使用等价信道矩阵来构造或预编码发送信号x_i＝V_is_i，其中，V_i表示针对第i个发射机或接入设备的预编码矩阵，且s_i表示要在第i个发射机或接入设备发送的数据符号。具体地，预编码模块216可以通过计算矩阵P来计算矩阵P⁺，然后选择逆矩阵P⁺的前Dⁱ个列，来计算预编码矩阵V_i，其中，Dⁱ是传输秩的总数()。假定使用迫零预编码，接入设备20可以被配置为第i个发射机，以计算具有维度 的矩阵P：

$P_i=\left[\begin{array}{c}{H}_{i,1}^{eq}\\ .\\ .\\ .\\ H_{i,L_i}^{eq}\\ {v_{ref}^1}^T\\ .\\ .\\ .\\ {v_{ref}^{d_{\max }^{3-i}}}^T\end{array}\right],$

之后计算逆矩阵之后选择矩阵的前Dⁱ个列，以形成预编码矩阵 $V_i=\left[\begin{array}{ccc}{v}_{i,1}& ...& v_{i,L_i}\end{array}\right],$ 其中，v_i，j是针对第j个用户的具有大小的预编码矩阵，且该矩阵的第l列由来表示。尽管未示出，还可以存在在预编码模块216或发送模块218处对数据符号S_i执行的调度和链路自适应。由于通过下行链路消息219向UE 10发送预编码数据x_i，通过应用第一和第二组合向量和在解码模块120处接收它，以表现为接收信号其中，消除了小区间和小区内干扰。作为结果，UE 20可以使用第一和第二组合向量和根据接收信号来解码数据，以实现单用户检测算法。

现在参考图3，其以流程图形式示出了在接收机天线的数目K大于等于发射机天线的数目M时可以执行的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐过程300。一旦过程开始(步骤302)，每个UE_j设备估计或计算(在步骤304)从潜在干扰发射机TX₁和TX₂到UE_j设备的信道H_1，j和H_2，j。可以使用导频估计技术来计算信道信息。

在步骤306，每个UE_j设备计算来自第i个发射机的每个潜在传输流的秩指示符(RI)。备选地，每个UE_j设备计算来自第i个发射机的每个潜在传输流的

在步骤308，每个UE_j设备计算通过信道H_1，j和H_2，j接收到的每个流的第一和第二组合向量例如，通过将共享参考向量(其中)的Hermitian反射与信道的伪逆相乘。然后将第一和第二组合向量与接收信号相乘，以根据公式(2)和(3)来计算此外，每个UE_j设备基于估计出的直接信道H_i，j和计算出的组合向量来计算等价直接信道向量

在步骤310，每个UE_j设备计算并反馈与来自第i个发射机的每个潜在传输流的CQI相对应的所有

在步骤312，每个发射机TX_i由UE使用码本或非码本反馈技术，或通过上行链路信道估计和信道互反性(reciprocity)，直接或间接获取等价信道向量信息以及任何信道质量指示符(CQI)。在使用该信息的情况下，每个发射机TX_i计算相关UE设备的等价信道 $H_{i,j}^{eq}={\left[\begin{array}{ccc}{h_{i,j}^{1,eq}}^T& \mathrm{...}& {h_{i,j}^{d_j^i,eq}}^T\end{array}\right]}^T.$

在步骤314，每个发射机TX_i从第i个小区中总共N_i个UE设备中选择L_i个UE设备，然后构造针对选定UE的发送信号x_i。在选定实施例中，使用预编码矩阵技术来构造发送信号x_i(例如在公式(7)和(8)中描述的和/或(本文描述的)链路自适应技术)，然后作为下行链路数据向选定UE发送。可以将发送信号x_i构造为x_i＝V_is_i，其中，V_i包括矩阵P_i的逆中的前Dⁱ个列。

在步骤316，每个UE_j设备使用其自身等价信道(其中)，对其发送信号x_i解码，该发送信号x_i表现为接收信号向量为了对接收信号向量解码，每个UE_j设备可以知道或导出其自己的预编码向量在步骤318处，过程结束。

针对情况K＜M的干扰对齐

除了上述之外，假如进行调整以将信道H_i，j与预定向量进行匹配或相关，选定实施例还可以实现在发射机上的天线的数目大于UE上的接收天线的数目的情况下(例如，K＜M)的所公开的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐方案。要求调整是因为，在UE天线数目K小于接入设备天线数目M的情况下，交叉信道H_i，j是不可逆的，且作为结果，组合向量(上述)不能用于将等价交叉信道与预定向量完美匹配。为了处理该匹配问题，可以使用多个调整方案。

欧氏距离最小化

在第一调整方案中，欧氏距离最小化(EDM)技术可以用于找到或计算EDM组合向量其将每个UE的第l个数据流的等价干扰信道的欧氏距离最小化为参见图2，EDM技术可以由每个UE处的组合向量计算模块114来实现，以计算第l个数据流的组合向量，以解决优化问题：

$\begin{array}{c}{r}_{i,j}^l=\arg \underset{r}{\min }\left|\right|H_{3-i,j}^H{r}^H-v_{ref}^l|{|}^2\\ \begin{array}{cc}s.t.& \left|\right|H_{3-i,j}^H{r}^H|{|}^2=1\end{array}\end{array}---\left(11\right)$

用于计算EDM组合向量的一个计算解是：

$r_{i,j}^l=\frac{{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}}{\left|\right|{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{3-i,j}\left|\right|}.---\left(12\right)$

其中， $H_{3-i,j}^{+}=H_{3-i,j}^H{\left(H_{3-i,j}{H}_{3-i,j}^H\right)}^{-1},$ 使得将定义为使得 $H_{3-i,j}{H}_{3-i,j}^{+}=I.$

一旦计算出EDM组合向量如下计算每个流的等价直接信道矩阵：

$h_{i,j}^{l,eq}=\frac{{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{i,j}}{\left|\right|{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{3-i,j}\left|\right|}---\left(13\right)$

在UE 10和接入点20处的剩余处理与上面参考图3所示的过程300中的步骤310～318所描述的实质上一样，除了以下事实：CQI的计算将受到小区间干扰量的影响，因为不能完全消除小区间干扰。作为结果，可以通过如下计算有效信号与干扰加噪声比(SINR)来替换在发射机处用于调度和链路自适应的有效SNR的计算：

其余部分将与K≥M的情况相同，且可以遵循该实施例的流程图1。仅有的差异是有效SNR(在本情况下将是有效SINR)的计算或CQI计算，其可以被如下改变以捕捉小区间干扰：

${\mathrm{SINR}}_{i,j}^{l,eff}=\frac{\frac{P_i}{D^i}|h_{i,j}^{l,eq}{v}_{i,j}^l{|}^2}{\frac{P_{3-i}}{M-1}(1-|r_{i,j}^l{H}_{3-i,j}{v}_{ref}^l{|}^2)+E\left\{\right|n_{i,j}^{l,eq}{|}^2\}}---\left(14\right)$

其中，P_3-i指代来自“其它”发射机的干扰功率，在公式(13)中定义根据公式(12)来获得且是UE(i，j)的第l个数据流的预编码矩阵。作为该调整的结果，可以修改CQI计算，以捕捉小区间干扰项

时间/频率扩展

在针对eNB上的天线数目大于UE上接收天线数目的情况的第二调整方案中(例如，K＜M)，在时域或频域中扩展UE的干扰信道，使得聚合信道变为可逆的。例如，在类似于LTE或高级LTE系统的OFDM系统中，可以通过使用时间/频率资源单元来扩展信道H_i，j。通过扩展信道H_i，j的时间/频率，每个UE_j设备可以计算并使用第一和第二组合向量将扩展交叉信道H_i，j与预定向量匹配。

为了说明可以用于在频率上扩展干扰信道而执行的示例干扰对齐过程，现在参考图4，其以流程图形式示出了在发射机天线的数目M超过接收机天线的数目K的情况下可以执行的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐过程400。一旦过程开始(步骤402)，每个UE_j设备通过找到或导出满足以下公式的最小整数n1和n2(在步骤404)来有效扩展干扰信道：

n1M＝n2K(n2＞n1) (15)

例如，如果M＝4且K＝2，则我们具有n1＝1和n2＝2。

在步骤406，每个UE_j设备估计或计算在UE_j设备和潜在干扰发射机TX₁和TX₂之间的信道的每个子载波w₁至w_n2中每一个子载波中的信道H_i，j。图2所示的信道估计模块112此处可以用于实现导频信号估计或任何其他所需信道估计技术。

在步骤408，每个UE_j设备计算扩展信道矩阵信息。图2所示的组合向量计算模块114可以用于计算扩展信道矩阵信息。为了实现频率扩展，可以将子载波w₁至w_n2中第j个UE到TX_i的信道表示为其中应当理解：子载波指代频率单位或频带。在使用该方案的情况下，将聚合交叉信道定义为：

$H_{i,j}\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\[H_{i,j}{\left(w_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|H_{i,j}{\left(w_{n_2}\right)}^T\]}^T---\left(16\right)$

其中，[.]^T表示转置运算。根据前述内容，因此H_i，j的大小是(Kn₂)×M＝(Mn₁)×M，且可以如下将每个信道H_i，j表示为：

H_i，j＝[F_i，j(t₁)^T|...|F_i，j(t_n1)^T]^T (17)

其中，都是方形M×M矩阵，其在具有大于相干信道带宽的基调分离(tone separation)的多路径富频率选择性信道中以几乎等于1的概率可逆。

在使用该变换的情况下，可以将子载波w₁，...，w_n2中的发送信号和接收信号和噪声向量变换为：

$x_i\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\[x_i{\left(w_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|x_i{\left(w_{n_2}\right)}^T\]}^T={\[q_i{\left(t_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|q_i{\left(t_{n_1}\right)}^T\]}^T---\left(18\right)$

$y_j\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\[y_j{\left(w_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|y_j{\left(w_{n_2}\right)}^T\]}^T={\[z_j{\left(t_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|z_j{\left(t_{n_1}\right)}^T\]}^T---\left(19\right)$

$n_j\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\[n_j{\left(w_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|n_j{\left(w_{n_2}\right)}^T\]}^T={\[w_j{\left(t_1\right)}^T\left|\mathrm{...}\right|w_j{\left(t_{n_1}\right)}^T\]}^T---\left(20\right)$

为了结束步骤408，每个UE_j设备根据公式(17)来计算信道矩阵F_i，j(t_k)，其中i＝1，2。

在步骤410，每个UE_j设备基于分配给UE/针对UE请求的每个数据流的信道矩阵F_i，j(t_k)，来计算每个t_k，k＝1，...n1的等价信道向量在示例实施例中，每个UE_jj设备通过首先计算或导出组合向量例如，通过将共享预定参考向量的Hermitian共轭转置与信道的逆相乘，来计算等价信道向量通过将组合向量与信道矩阵F_i，j(t_k)相乘，每个UE_j设备计算等价信道矩阵 $f_{i,j}^{l,eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{3-i,j}^{-1}\left(t_k\right)F_{i,j}\left(t_k\right).$ 图2所示的等价信道向量计算模块116可以用于计算等价信道矩阵

此时，可以使用码本或非码本技术向接入设备TX_i直接或间接反馈等价信道矩阵和任何信道质量指示符(CQI)。图2所示的反馈模块118可以用于反馈等价信道矩阵和CQI信息。附加地或备选地，每个发射机TX1和TX2可以使用上行链路信道估计技术来获取等价信道矩阵

在步骤412，每个发射机TXi从UE获取和值(可能经由UE的反馈信息)，并使用该信息来计算等价信道聚合矩阵

$F_{i,j}^{eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left[\begin{array}{ccc}{f}_{i,j}^{1,eq}{\left(t_k\right)}^T& \mathrm{...}& f_{i,j}^{d_j^i,eq}{\left(t_k\right)}^T\end{array}\right]}^T---\left(21\right)$

其中， $f_{i,j}^{l.eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{3-i,j}^{-1}\left(t_k\right)F_{i,j}\left(t_k\right).$ 此外，每个发射机TX_i计算矩阵P_i(t_k)：

$P_i\left(t_k\right)=\left[\begin{array}{c}{F}_{i,1}^{eq}\left(t_k\right)\\ .\\ .\\ .\\ F_{i,L_i}^{eq}\left(t_k\right)\\ {v_{ref}^1}^T\\ .\\ .\\ .\\ {v_{ref}^{d_{\max }^{3-i}}}^T\end{array}\right]---\left(22\right)$

在步骤412，每个发射机TX_i还构造针对选定L_i个UE设备的发送信号在选定实施例中，图2所示的预编码模块216可以用于如下使用迫零预编码矩阵V_i(t_k)来构造发送信号：

q_i(t_k)＝V_i(t_k)s_i(t_k) (23)

其中，V_i(t_k)是 $P_i^{+}\left(t_k\right)=P_i^H\left(t_k\right){\left(P_i\right(t_k\left)P_i^H\right(t_k\left)\right)}^{-1}$ 的前Dⁱ个列， $s_i\left(t_k\right)=$ $\left[\begin{array}{ccc}{s}_{i,1}\left(t_k\right)& \mathrm{...}& s_{i,L_i}\left(t_k\right)\end{array}\right]$ 是要向第i个小区中的选定UE发送的数据向量，以及s_i，j(t_k)是表示应当向选定UE j发送的秩信号的大小为的向量。

在每个发射机TX_i处，将要通过子载波w₁，...，w_n2向选定UE j发送的数据分为n1个秩数据在计算之后，可以根据公式(18)来计算通过子载波发送的信号x_i，i＝1，2。可以将预编码矩阵V_i(t_k)写为：

$V_i\left(t_k\right)=\left[\begin{array}{ccc}{v}_{i,1}\left(t_k\right)& \mathrm{...}& v_{i,L_i}\left(t_k\right)\end{array}\right]---\left(24\right)$

其中，v_i，j(t_k)是第j个选定用户的具有大小的预编码矩阵，且我们将该矩阵的第l列()用表示。图2所示发送模块218可以用于发送信号q_i(t_k)。

作为结果，在第j个UE处接收信号表现为：

${\tilde{z}}_{j,1}^l\left(t_k\right)={\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{2,j}^{-1}\left(t_k\right)z_j\left(t_k\right)=f_{1,j}^{l,eq}\left(t_k\right)q_1\left(t_k\right)+{\left(v_{ref}^l\right)}^H{q}_2\left(t_k\right)+w_{j,1}^{l,eq}\left(t_k\right),$

$\begin{array}{cc}j=1,\mathrm{...},L,& l=1,\mathrm{...},d_j^1,k=1,\mathrm{...},n1,\end{array}---\left(25\right)$

$\begin{array}{c}{\tilde{z}}_{j,2}^l\left(t_k\right)={\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{1,j}^{-1}\left(t_k\right)z_j\left(t_k\right)={\left(v_{ref}^l\right)}^H{q}_1\left(t_k\right)+f_{2.j}^{l,eq}\left(t_k\right)q_2\left(t_k\right)+w_{j,2}^{l,eq}\left(t_k\right),\\ \begin{array}{cc}j=1,\mathrm{...},L,& l=1,\mathrm{...},d_j^2,k=1,\mathrm{...},n1\end{array},\end{array}---\left(26\right)$

其中， $f_{1,j}^{l.eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{2,j}^{-1}\left(t_k\right)F_{1,j}\left(t_k\right),f_{2,j}^{l,eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{1,j}^{-1}\left(t_k\right)F_{2,j}\left(t_k\right),$ $w_{j,1}^{l,eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{2,j}^{-1}\left(t_k\right)w_j\left(t_k\right),$ 以及 $w_{j,2}^{l,eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{1,j}^{-1}\left(t_k\right)w_j\left(t_k\right).$

在步骤414，UE对接收到的数据信号解码，例如通过使用图2所示的解码模块120。在选定实施例中，每个UE(i，j)可以知道其数据流的自身的预编码向量，并使用该预编码向量，根据对从第i个发射机发送的其第l个数据流进行解码。例如，使用已知的预编码向量来保证对于所有t_k，k＝1，...，n₁来消除小区间干扰和小区内干扰，第j个UE(j＝1，...，L)可以通过使用以下公式的单用户检测算法对来自第i个发射机的其第l个数据流解码：

${\tilde{z}}_{j,i}^l\left(t_k\right)=f_{i,j}^{l,eq}\left(t_k\right)v_{i,j}^l\left(t_k\right)s_{i,j}^l\left(t_k\right)+w_{j,i}^{l,eq}\left(t_k\right)---\left(27\right)$

其中，代表从第i个发射机向第j个选定UE发送的第l个数据流的第t_k部分。在步骤416，该过程结束。

使用频率扩展方案，通过总共n₂个子载波来发送(D¹+D²)n₁个数据流。作为结果，每个子载波的数据流的归一化总数变为由于向用户提供的数据流的和小于等于发送天线和为干扰预留的数据秩之间的差(即，)，因此每个子载波的数据流的最大总数变为 $\frac{(2M-d_{max}^1-d_{max}^2)n_1}{n_2}=\frac{(2M-d_{max}^1-d_{max}^2)K}{M}.$

尽管参考公式(11)～(27)提供的描述揭示了如何在频域中扩展信道H_i，j以及UE的对应发送和接收信号，应当意识到：类似方案将用于在时域中扩展信道H_i，j。在时间扩展或频率扩展中任一情况下，将意识到：由于通过n2个子载波来发送n1个独立混合秩信号这一事实，与M＝K情况相比，对于TX_i，暗示了在频谱效率上比率的损耗。因此，该扩展方案可以不适合小值此外，将意识到：由于时间扩展方案暗示了对于很多应用不可接受的解码延迟，因此在实际使用中频率扩展方案具有很多潜力。

为了说明本发明的选定实施例，现在将描述一些实际场景，其中，混合秩下行链路复合多用户干扰对齐可以用于提供复合MIMO-X信道(图5)和具有秩1的广义MIMO-X信道(图6)。

现在参见图5，其描绘了示意图，该示意图示出了体现多用户复合MIMO-X信道的通信系统50的组件，且两个发射机TX₁ 51、TX₂ 52使用秩1信令向4个接收机53～56提供服务，以提供具有秩1的下行链路复合MIMO-X信道。所示发射机51～52均具有M＝4根天线，以向均具有K＝4根天线的4个UE 53～56提供服务。2个发射机51～52可以是2个eNB、2个RN、或2个毫微微小区接入点。此外，可以存在具有这些发射机的混合的其他场景，例如，1个发射机是eNB且另一个是RN。

在所示场景中，第一发射机TX₁ 51通过H_1j信道向UE₁、UE₂、和UE₃发送秩1信号，且第二发射机TX₂ 52通过H_2j信道向UE₂、UE₃、和UE₄发送秩1信号。作为结果，UE₂ 54和UE₃ 55均接收两个数据流，同时UE₁ 53和UE₄ 56从它们的直接服务发射机均仅接收一个数据流。作为结果，UE₁ 53和UE₄ 56将向它们各自的发射机(TX₁ 51、TX₂ 52)反馈单一反馈信道(分别是H_1j、H_2j)，同时UE₂ 54和UE₃ 55将向两个发射机反馈它们的有效信道。

在每个单秩用户UE₁和UE₄处，接收信号表现为：

y_j＝H_1jx₁+H_2jx₂+n_j. j＝1，4 (28)

用户UE₁和UE₄正在以来自一个发射机的发送信号和来自另一个发射机的干扰信号的形式从两个发射机接收数据流。为了消除干扰信号，将UE₁和UE₄处的接收信号y₁和y₄分别乘以组合向量和以揭示：

${\tilde{y}}_1=v_{ref}^H{H}_{21}^{+}{y}_1=h_{11}^{eq}{x}_1+v_{ref}^H{x}_2+n_1^{eq}---\left(29\right)$

${\tilde{y}}_4=v_{ref}^H{H}_{14}^{+}{y}_4=v_{ref}^H{x}_1+h_{24}^{eq}{x}_2+n_4^{eq}---\left(30\right)$

其中， $h_{11}^{\mathrm{eq}}=v_{\mathrm{ref}}^H+H_{21}^{+}{H}_{21}^{+}{H}_{11},n_1^{\mathrm{eq}}=v_{\mathrm{ref}}^H{H}_{21}^{+}{n}_1,h_{24}^{\mathrm{eq}}=v_{\mathrm{ref}}^H{H}_{14}^{+}{H}_{24},n_4^{\mathrm{eq}}=$ $v_{ref}^H{H}_{14}^{+}{n}_4$ 以及考虑到公式(29)和(30)，应当在发射机TX_i处将发送信号x_i(i＝1，2)设计为在v_ref的零空间中，用于UE₁和UE₄处的无干扰传输。

另一方面，UE₂和UE₃的接收信号y₂和y₃可以写为：

y_j＝H_1jx₁+H_2jx₂+n_j. j＝2，3 (31)

其中，这些UE正在从发射机TX₁ 51接收秩1传输x₁和从发射机TX₂ 52接收另一秩1传输x₂。为了接收两个秩1传输，可以将在每个UE₂和UE₃处的接收信号乘以和得到：

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,1}=v_{ref}^H{H}_{2j}^{+}{y}_j=h_{1j}^{eq}{x}_1+v_{ref}^H{x}_2+n_{j,1}^{eq},& j=2,3\end{array}---\left(32\right)$

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,2}=v_{ref}^H{H}_{1j}^{+}{y}_j=v_{ref}^H{x}_1+h_{2j}^{eq}{x}_2+n_{j,2}^{eq},& j=2,3\end{array}---\left(33\right)$

通过让UE₂和UE₃向对应发射机各自反馈等价直接信道和(j＝2，3)，每个发射机TX_i可以设计发送信号x_i(i＝1，2)在v_ref的零空间中，由此使得每个接收机UE₂和UE₃能够根据接收信号对两个数据流解码。通过使用线性无关的预定向量来计算等价直接信道向量和以下事件存在几乎等于1的概率：两个等价向量和对于UE₂和UE₃是线性无关的。

假定发送信号x_i(i＝1，2)被设计在预定向量集合v_ref的零空间中，可以如下将公式(29)、(30)、(32)和(33)与两个发射机TX₁ 51、TX₂ 52相关联。在第一发射机TX₁处：

${\tilde{y}}_1=h_{11}^{eq}{x}_1+n_1^{eq},{\tilde{y}}_{2,1}=h_{12}^{eq}{x}_1+n_{2,1}^{eq},$ 且 ${\tilde{y}}_{3,1}=h_{13}^{eq}{x}_1+n_{3,1}^{eq}---\left(34\right)$

在第二发射机TX₂处：

${\tilde{y}}_4=h_{24}^{eq}{x}_2+n_4^{eq},{\tilde{y}}_{2,2}=h_{2j}^{eq}{x}_2+n_{2,2}^{eq},$ 且 ${\tilde{y}}_{3,2}=h_{2j}^{eq}{x}_2+n_{3,2}^{eq}---\left(35\right)$

基于前述内容，可以将每个TX_i的交叉服务UE(UE₂或UE₃)与直接服务UE一起作为请求秩1传输的第三UE。作为结果，每个UE应当具有至少4根接收天线(例如，K≥4)。为了简单起见，前述公式基于假设K≥M。然而，情况K＜M是公式(11)～(27)的直截了当的修改版本。

现在参见图6，其描绘了示意图，该示意图示出了体现广义多用户复合MIMO-X信道的通信系统60的组件，且两个发射机TX₁ 61、TX₂ 62使用秩1信令向L个接收机603～605提供服务，以提供具有秩1的下行链路复合MIMO-X信道。所示发射机61～62均具有M＝4根天线，以向均具有K根天线的L个UE 63～65提供服务。2个发射机61～62可以是2个eNB、2个RN、或2个毫微微小区接入点、或分布式天线系统。此外，可以存在具有这些发射机的混合的其他场景，例如，1个发射机是eNB且另一个是RN。

在所示场景中，第一发射机TX₁ 61通过H_1，j信道向所有UE 63～65发送秩1信号，且第二发射机TX₂ 62通过H_2，j信道向所有UE 63～65发送秩1信号。换言之，所有UE接收2个数据流，一个来自TX₁且一个来自TX₂。作为结果，每个UE将向两个发射机反馈它们的有效信道。

在在每个UE_j处，接收信号表现为：

y_j＝H_1jx₁+H_2jx₂+n_j， j＝1，...，L (35)

其中，这些UE正在从第一发射机TX₁ 61获取秩1传输x₁且从第二发射机TX₂ 62获取另一秩1传输x₂。通过处理或将接收信号与第一和第二组合矢量和相乘，作为结果的信号是：

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,1}=v_{ref}^H{H}_{2j}^{+}{y}_j=h_{1j}^{eq}{x}_1+v_{ref}^H{x}_2+n_{j,1}^{eq},& j=1,\mathrm{...},L\end{array}---\left(36\right)$

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,2}=v_{ref}^H{H}_{1j}^{+}{y}_j=v_{ref}^H{x}_1+h_{2j}^{eq}{x}_2+n_{j,2}^{eq},& j=1,\mathrm{...},L\end{array}---\left(37\right)$

其中，第j个UE可以向对应发射机反馈等价直接信道和因此，只要发送信号x_i(i＝1，2)被设计为使得它们在的零空间中，UE_j便可以根据接收信号对2个数据流解码。以下事件存在几乎等于1的概率：两个等价向量和对于每个UE是线性无关的。

当发送信号x_i(i＝1，2)被设计在预定向量集合v_ref的零空间中时，来自公式(36)和(37)的结果信号可以写为：

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,1}=h_{1j}^{eq}{x}_1+n_{j,1}^{eq},& j=1,\mathrm{...},L\end{array}---\left(38\right)$

$\begin{array}{cc}{\tilde{y}}_{j,2}=h_{2j}^{eq}{x}_2+n_{j,2}^{eq},& j=1,\mathrm{...},L\end{array}---\left(39\right)$

基于前述内容，每个发射机61、62 TX_i(i＝1，2)可以提供具有等价信道向量的用户j＝1，...，L的多用户MIMO信道。例如，如果使用迫零预编码，假定发送天线的数目M超过用户的数目L(即，M≥L+1)，第i个发射机应当使用矩阵 ${\left[\begin{array}{ccc}{h_{i1}^{eq}}^T& \mathrm{...}& {h_{iL}^{eq}}^T{v}_{ref}\end{array}\right]}^T$ 的逆中的前L列作为用于构造发送信号x_i＝V_is_i(i＝1，2)的预编码矩阵V_i。为了简单起见，公式(35)～(39)在书写公式时基于K≥M的假设。然而，情况K＜M是公式(11)～(27)的直截了当的修改版本。

UE选择和调度

当发射机正在选择的小区i中小于UE总数(N)的L_i个UE时，本发明的选定实施例提供了用于选择实现良好性能并增强系统吞吐量性能的低复杂度调度和配对方案。为了说明示例接收机选择过程，现在参考图7，其以流程图形式示出了在接收机天线数目大于等于发射机天线数目(例如，K≥M)的情况下可以执行的接收机选择过程500。一旦过程开始(步骤502)，每个UE_j设备估计来自2个发射机的信道(步骤504)。UE还在步骤504估计到TX_i的每个信道的秩()，例如通过使用与3GPP版本8LTE或LTE-A一样的过程。UE将该秩作为RI向TX_i(i＝1，2)报告，并请求秩的信号。然后，每个UE_j设备计算(步骤504)其每个请求数据流的有效信道向量 $\begin{array}{cc}{h}_{i,j}^{l,eq}={\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{i,j}& (l=1,\mathrm{...},d_j^i)\end{array}$ 及其有效噪声功率

在步骤506，每个UE_j设备计算从每个发射机TX_i发送的每个数据流的信道方向信息(CDI)和信道质量信息(CQI)值，例如以下示例：

${\mathrm{CDI}}_{i,j}^l\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}\frac{h_{i,j}^{l,eq}}{\left|\right|h_{i,j}^{l,eq}\left|\right|},$ 对于 $l=1,\mathrm{...},d_j^i,i=1,2---\left(40\right)$

尽管每个UE_j设备可以向对应发射机TX_i(i＝1，2)反馈所有请求的数据流的计算出的CDI和CQI值，应当意识到：当发射机可以从UL信道中获取时，可能不需要在TDD模式下反馈

在决定块508处，确定是否存在满足或超过阈值水平的高负载。该决定可以通过将UE总数(N_i)与阈值负载数目(N_th)进行比较来实现。

如果存在高用户负载(N≥N_th)，在步骤510检索或计算预配置的阈值γ_th，并由发射机TX_i将其用于构造以下集合：

其中，β_i，j表示调度参数。然后，每个发射机TX_i(i＝1，2)执行以下步骤：

在步骤512，每个发射机TX_i(i＝1，2)设置计数器值r＝1，并如下选择第一UE(表示为)：

$(s_r^i,q_r^i)={\mathrm{argmax}}_{(j,l)}{\mathrm{\β}}_{i,j}{\mathrm{CQI}}_{i,j}^l$ 对于

在公式(42)中，有可能为了考虑另一秩而再次选择之前选择的UE。因此，将UE的与TX_i相对应的信号的秩增加1：以跟踪其秩(所有的初始值)。

在步骤514，将计数器值r递增，且在步骤516，发射机TX_i确定计数器值是否超过可用秩的数目

在步骤518，只要计数器值并未超过(例如，决定步骤516的否定输出)，就使用迭代过程来选择剩余UE。在步骤518中，发射机TX_i将之前选择的UE的集合定义为此外，将定义为由之前选择的UE的CDI向量所扩张的子空间，即最终，对于所有发射机TX_i将定义为在上的投影，然后选择：

对于计数器值r＝2至重复该过程，直到计数器值超过(例如，决定步骤516的肯定输出)。此时，为高用户负载选择的UE在步骤520被识别为其中，将把选定UE的数目L_i定义为集合的基数(其是该集合中不同用户的数目)，该过程结束(步骤522)。

另一方面，如果确定(在决定步骤508)存在中或低用户负载(N_i＜N_th)，每个发射机TX_i(i＝1，2)设置计数器值r＝1，并在步骤509如下选择第一UE(表示为s_r)：

$(s_r^i,q_r^i)={\mathrm{argmax}}_{(j,l)}{\mathrm{\β}}_{i,j}{{\mathrm{CQI}}_{i,j}}^l,$ 对于 $l=1,\mathrm{...},d_j^i,j=1,\mathrm{...},N---\left(44\right)$

在公式(44)中，有可能为了考虑另一秩而再次选择之前选择的UE。因此，将UE的从TX_i接收的信号s_r的秩增加1：以跟踪其秩(所有的初始值)。

在步骤511，将计数器值r递增，且在步骤513，发射机TX_i确定计数器值是否超过可用秩的数目

在步骤515，只要计数器值并未超过(例如，决定步骤513的否定输出)，就使用迭代过程来选择剩余UE。在步骤515中，发射机TX_i将之前选择的UE的集合定义为此外，将定义为由之前选择的UE的CDI向量所扩张的子空间，即最终，对于所有发射机TX_i将定义为在上的投影，然后选择：

对于计数器值r＝2至重复该过程，直到计数器值超过(例如，决定步骤513的肯定输出)。此时，为中或低用户负载选择的UE在步骤520被识别为其中，将把选定UE的数目L_i定义为集合的基数(其是该集合中不同用户的数目)且过程结束(步骤522)。

如本文所述，阈值N_th和γ_th可以是可配置的，且可以基于系统参数来优化。通过调谐阈值，所公开的选择过程选择具有有效SNR值(通过CQI值来近似)的UE，该有效SNR值足够高，同时最大化了UE的等价直接信道的正交性。针对所有请求的数据流(所请求的RI)来计算SNR值，以及在调度过程中选择具有足够高的SNR值的所有数据流。尽管可以在高用户负载情况下使用用于中或低用户负载的选择过程，将意识到：用于高用户负载的选择过程降低了算法复杂度和反馈负载(在FDD模式下)，因为在调度中仅考虑一部分用户。这有助于将CQI的反馈负载降低到仅1个比特，因为UE仅需要向它们相关的发射机发送确认比特，该确认比特指示他们的有效SNR是否高于阈值，且CQI的实际值并不重要。

每个发射机TX_i(i＝1，2)彼此独立的执行前述过程。为了选择L_i个UE，发射机i需要知识其他发射机正在发送的最大秩但是在调度过程开始处，其是未知的。在一个实施例中，两个发射机都可以将设置为其最小值1，即，发射机i可以支持L_i个UE，使得小于M。在步骤315或步骤516处过程500结束之后，发射机可以协商值如果发射机(3-i)请求则当前发射机i应当移除中的最后个选定用户，并调整其相关UE的数目L_i。

在另一实施例中，发射机可以固定值并拒绝正在请求大于的秩的任何UE的任何请求。换言之，如果UE报告公式(4)中的个数据流的CDI和CQI，发射机仅考虑CDI和CQI的前值，其最大化公式(42)或(44)中的注意到：每个UE的接受的秩保存在中。

公开了用于在UE天线数目小于发射机天线数目时从总共N个UE中选择L_i个UE的附加接收机调度算法。为了说明这些实施例的示例接收机选择过程，现在参考图8，其以流程图形式示出了在发射机天线数目超过接收机天线数目(例如K＜M)的情况下可以被执行用于在频率或时间上扩展信道的接收机选择过程600。一旦过程开始(步骤601)，每个发射机设备TX_i(i＝1，2)找到或导出满足n1M＝n2K(n2＞n1)的最小整数n1和n2(在步骤602)。在计算n1和n2之后，每个发射机TX_i选择子载波w₁，...，w_n2，用于实现所提出的方案，并考虑N个UE的集合，该N个UE的集合潜在地被视为用于调度。

在步骤604，每个UE_j设备估计来自两个发射机的信道。UE使用例如与3GPP版本8LTE或LTE-A一样的过程来估计来自的信道的秩。UE将该秩作为RI向TX_i报告回，并请求秩的信号。然后，每个UE_j设备估计它们的直接和交叉信道，并遵循公式(15)～(20)，每个UE_j设备计算每个t_k的其有效直接信道 $f_{i,j}^{l.eq}\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{\left(v_{ref}^l\right)}^H{F}_{3-i,j}^{-1}\left(t_k\right)F_{i,j}\left(t_k\right)$ 以及其有效噪声功率对于 $l=1,\mathrm{...},d_j^i.$ 此外，每个UE_j设备如下计算每个数据流和每个t_k的信道方向信息(CDI)和信道质量信息(CQI)值：

${\mathrm{CDI}}_{i,j}^l\left(t_k\right)\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}\frac{k_{i,j}^{l,eq}\left(t_k\right)}{\left|\right|k_{i,j}^{l,eq}\left(t_k\right)\left|\right|},$

对于 $l=1,\mathrm{...},d_j^i,i=1,2---\left(46\right)$

尽管每个UE_j设备可以向每个t_k的对应发射机反馈所有请求的数据流的计算出的CDI和CQI值，将意识到：当发射机可以从UL信道中获取时，可能不需要在TDD模式下反馈

在决定步骤606处，确定是否存在满足或超过阈值水平的高负载。该决定可以通过将UE总数(N)与阈值负载数目(N_th)进行比较来实现。

如果存在高用户负载(N≥N_th)，在步骤608检索或计算预配置的阈值γ_th，并由发射机TX_i将其用于构造针对UE_j的以下度量：

其中，β_i，j表示调度参数，例如，比例公平性调度参数。在步骤608，发射机TX_i还构造以下集合：

然后，每个发射机TX_i(i＝1，2)进行以下步骤：

在步骤610，发射机TX_i设置计数器值r＝1，并如下选择第一UE(表示为)：

对于

在公式(49)中，有可能为了考虑另一秩而再次选择之前选择的UE。因此，将UE的从TX_i接收的信号的秩增加1：以跟踪其秩(所有的初始值)。

在步骤612，将计数器值r递增，且在步骤614，发射机TX_i确定计数器值是否超过可用秩的数目

在步骤616，只要计数器值并未超过(例如，决定步骤814的否定输出)，就使用迭代过程来选择剩余UE。在步骤616中，发射机TX_i将之前选择的UE的集合定义为此外，发射机TX_i定义 最终，对于所有发射机TX_i将定义为在上的投影，然后通过计算以下公式来选择下一个UE：

对于计数器值r＝2至重复该过程，直到计数器值超过(例如，决定步骤614的肯定输出)。此时，为高用户负载选择的UE在步骤618被识别为其中，将把选定UE的数目L_i定义为集合的基数(其是该集合中不同用户的数目)，该过程结束(步骤620)。

另一方面，如果确定(在决定步骤606)存在中或低用户负载(N_i＜N_th)，每个发射机TX_i(i＝1，2)设置计数器值r＝1，并在步骤607如下选择第一UE(表示为)：

对于 $l=1,...,d_j^i,j=1,...,N---\left(51\right)$

在公式(51)中，有可能为了考虑另一秩而再次选择之前选择的UE。因此，将UE的从TX_i接收的信号s_r的秩增加1：以跟踪其秩(所有的初始值)。

在步骤609，将计数器值r递增，且在步骤611，发射机TX_i确定计数器值是否超过可用秩的数目

在步骤613，只要计数器值并未超过(例如，决定步骤611的否定输出)，就使用迭代过程来选择剩余UE。在步骤613中，发射机TX_i将之前选择的UE的集合定义为此外，发射机还定义最终，对于所有发射机TX_i将定义为在上的投影，然后通过计算以下公式来选择下一个UE：

对于计数器值r＝2至重复该过程，直到计数器值超过L_i(例如，决定步骤611的肯定输出)。此时，为中或低用户负载选择的UE在步骤618被识别为其中，将把选定UE的数目L_i定义为集合的基数(其是该集合中不同用户的数目)且过程结束(步骤620)。

同样地，将意识到：阈值N_th和γ_th可以基于系统参数来优化。针对K＜M情况提出的UE选择算法类似于针对K≥M情况提出的算法，且差异在于：必须针对所有子载波w₁，...，w_n2来调度相同的UE集合。作为结果，有可能针对K＜M情况在所有子载波中选择具有相当良好信道的UE。

在使用欧氏距离最小化技术来找到UE天线数目K小于发射机天线数目M的情况的组合向量的情况下，调度算法可以与在K≥M情况下相同，除了针对CQI值的计算。具体地，由于在该情况下，不能消除小区间干扰，CQI可以反映小区间干扰，用于更好的调度性能。为此，可以如下定义UE_j的CQI：

${\mathrm{CQI}}_{i,j}^l\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}\frac{\frac{P_i}{D^i}\left(\right|\left|h_{i,j}^{l,eff}\right|{|}^2-\left|h_{i,j}^{l,eff}{v}_{ref}^l{|}^2\right)}{(1-\frac{|{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{i,j}{v}_{ref}^l{|}^2}{\left|\right|{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_{3-i,j}^{+}{H}_{i,j}|{|}^2})\frac{P_{3-i}}{M-1}+E\left\{\right|n_{j,i}^{l,eq}{|}^2\}}---\left(53\right)$

其中，具有上述定义的CQI，可以遵循与K≥M情况一样的(图7所示)调度算法。

如前文所示，所公开的混合秩下行链路复合多用户干扰对齐技术提供了具有良好性能和降低复杂度的显著复用增益，以处理2个发射机之间的干扰，每个发射机同时向最大可能数目的UE提供服务，同时允许具有本地CSI知识的接收机从2个发射机节点接收数据。例如，所公开的IA方案在假定发射基础仅具有本地或部分CSI的情况下的可接受性能，由此避免了对当前LTE蜂窝网络甚至LTE-A蜂窝网络所不能处理的大量反馈开销的要求。此外，所公开的IA方案不要求在节点之间的大量协调，该协调在协调节点的数目增加的时候显著增加。且通过消除对大量全局信道反馈的要求，避免了与高移动性场景相关联的反馈挑战和反馈延迟。

现在参见图9，其示出了可以与本发明的选定实施例一起使用的移动无线通信或用户设备700的示例组件的示意框图。无线设备700被视为出具有用于实现上述特征的特定组件。应当理解：无线设备700被示出为具有非常特定细节，其仅用于示例目的。如图所示，用户设备700包括多个组件，例如控制用户设备700的整体操作的主处理器702。通过通信子系统704来执行包括数据和语音通信在内的通信功能。通信子系统104从无线网络701接收消息并向无线网络701发送消息。在用户设备700的该说明性实施例中，通信子系统704被根据以下标准来配置：全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线服务(GPRS)标准。GSM/GPRS无线网络是遍及全球的，且这些标准可以逐渐由增强数据GSM环境(EDGE)和通用移动电信服务(UMTS)来取代。新的标准依然正在定义中，但是详细它们将具有与本文所述的网络行为的相似性，且本领域技术人员还将理解：本文所述的实施例预期使用将来开发出的任何其他合适标准。将通信子系统704与无线网络701相连的无线链路表示一个或多个不同射频(RF)信道，其根据针对GSM/GPRS通信规定的定义协议来工作。在使用更新网络协议的情况下，这些信道能够支持电路交换语音通信和分组交换数据通信。

尽管在一个实现中与用户设备700相关联的无线网络701是GSM/GPRS无线网络，在变型实现中，其他无线网络也可以与用户设备700相关联。可以采用的不同类型无线网络包括例如：数据中心型无线网络、语音中心型无线网络、以及可以通过相同物理基站来支持语音和数据通信的双模网络。组合双模网络包括(但不限于)：码分多址接入(CDMA)或CDMA2000网络、GSM/GPRS网络(如上所述)、以及下一代网络，例如EDGE、UMTS、WiMAX、LTE和LTE-A。数据中心型网络的一些其他示例包括：WiFi 802.11、MobitexTM和DataTACTM网络通信系统。其他语音中心型数据网络的示例包括：个人通信系统(PCS)网络(例如GSM)和时分多址接入(TDMA)系统。

主处理器702还与附加子系统交互，例如：随机存取存储器(RAM)706、闪存708、显示器710、辅助输入/输出子系统712、数据端口714、键盘716、扬声器718、麦克风720、短距通信722、以及其他设备子系统724。

用户设备700的一些子系统执行通信相关功能，反之其他子系统可以提供“驻留”或机载功能。作为示例，显示器710和键盘716可以用于通信相关功能(例如，输入用于通过网络701发送的文本消息)和设备驻留功能(例如，计算器或任务列表)。

在已完成了所要求的网络注册或激活过程之后，用户设备700可以通过无线网络701发送和接收通信信号。网络接入与用户设备700的订户或用户相关联。为了识别订户，用户设备700要求向SIM/RUIM接口728中插入SIM/RUIM卡726(即，订户身份模块或可拆卸式用户身份模块)以与网络通信。SIM卡或RUIM 726是一种类型的“智能卡”，其可以用于识别用户设备700的订户，并个性化用户设备700等。在没有SIM卡726的情况下，用户设备700对于与无线网络701的通信不是完全工作的。通过向SIM/RUIM接口728插入SIM卡/RUIM 726，订户可以访问所有订阅的服务。服务可以包括：web浏览和消息传递，例如电子邮件、语音邮件、短消息服务(SMS)、以及多媒体消息传递服务(MMS)。更高级的服务可以包括：销售点、现场服务和销售自动化。SIM卡/RUIM 726包括处理器和用于存储信息的存储器。一旦将SIM卡/RUIM 726插入SIM/RUIM接口728，其耦合到主处理器702。为了识别订户，SIM卡/RUIM726可以包括一些用户参数，例如国际移动订户识别码(IMSI)。使用SIM卡/RUIM 726的优点是订户不一定与任何单一物理用户设备绑定。SIM卡/RUIM 726还可以存储用户设备的附加订户信息，包括记事册(或日历)信息和最近的呼叫信息。备选地，用户识别信息也可以被编程到闪存708中。

用户设备700是电池供电的设备，且包括用于接收一个或多个可充电电池730的电池接口732。在至少一些实施例中，电池730可以是具有嵌入式微处理器的智能电池。电池接口732耦合到稳压器(未示出)，该稳压器辅助电池730向用户设备700提供功率V+。尽管当前的技术利用了电池，但是将来的技术(例如，微燃料电池)可以向用户设备700提供功率。

用户设备700还包括在下面更详细描述的操作系统734和软件组件736。可由主处理器702执行的操作系统734和软件组件736通常存储在持久性存储器中，例如闪存708中，其也可以备选地是只读存储器(ROM)或类似存储元件(未示出)。本领域技术人员将意识到：操作系统734和软件组件736的各部分(例如，特定设备应用)或其一部分可以临时被加载到易失性存储器中，例如RAM 706。如本领域技术人员众所周知的，还可以包括其他软件组件。

将通常在用户设备700的制造期间在其上安装控制基本设备操作(包括数据和语音通信应用)的软件组件736的子集。其他软件应用包括消息应用738，其可以是允许用户设备700的用户发送和接收电子消息的任何合适的软件程序。如本领域技术人员众所周知的，各种备选对于消息应用738是存在的。用户已发送或接收的消息通常存储在用户设备700的随机存取存储器或闪存708中、或用户设备700中的某个其他合适的存储元件中。在至少一些实施例中，可以将发送和接收的消息中的一些相对于设备700远程存储，例如存储在与用户设备700通信的关联主机系统的数据存储器中。

软件应用还可以包括设备状态模块740、个人信息管理器(PIM)742和其他合适的模块(未示出)。设备状态模块740提供持久性，即设备状态模块740确保重要的设备数据存储在持久性存储器中，例如闪存708，使得当用户设备700被关闭或掉电时，不丢失该数据。

PIM 742包括用于组织和管理用户关注的数据项的功能，该数据项是例如(但不限于)：电子邮件、联系人、日历事件、语音邮件、约会、和任务项。PIM应用具有经由无线网络701发送和接收数据项的能力。可以经由无线网络701将PIM数据项与用户设备订户的在主机计算机系统上存储或关联的对应数据项无缝地集成、同步和更新。该功能针对这些项在用户设备700上创建了镜像主机计算机。当主机计算机系统是用户设备订户的办公室计算机系统时，这可以特别有利。

用户设备700还包括连接模块744以及IT策略模块746。连接模块744实现了用户设备700与用户设备700被授权交互的无线基础结构以及任何主机系统(例如企业系统)通信所要求的通信协议。无线基础结构和企业系统的示例在下面更详细描述的图10中给出。

连接模块744包括可以与用户设备700集成的API集合，以允许用户设备700使用与企业系统相关联的任何数量服务。连接模块744允许用户设备700涉及与主机系统的端到端安全认证的通信管道。由连接模块744提供接入的应用子集可以用于从主机系统向用户设备700传递IT策略命令。这可以用无线或有线方式实现。然后可以向IT策略模块746传递这些指令，以修改设备700的配置。备选地，在一些情况下，IT策略更新还可以通过有线连接来进行。

IT策略模块746接收IT策略数据，该IT策略数据对IT策略编码。然后IT策略模块746确保IT策略数据由用户设备700来认证。然后IT策略数据可以用其自然形式存储在闪存708中。在存储了IT策略数据之后，可以由IT策略模块向在用户设备700上驻留的所有应用发送全局通知。然后通过读取IT策略数据来查找适用的IT策略规则，对可以适用IT策略的应用加以响应。

IT策略模块746可以包括解析器(未示出)，其可以由应用用来读取IT策略规则。在一些情况下，另一模块或应用可以提供解析器。将在下面更详细描述的分组IT策略规则作为字节流来检索，然后(某种意义上递归地)发送到解析器中，以确定在分组IT策略规则中定义的每个IT策略规则的值。在至少一些实施例中，IT策略模块746可以确定哪些应用受到IT策略数据的影响，并仅向这些应用发送通知。在任一这些情况中，对于在通知时未在运行的应用，应用可以在它们被执行时调用IT策略模块746的解析器，以确定在新接收到的IT策略数据中是否存在任何相关IT策略规则。

对支持IT策略中的规则的所有应用编码，以了解期望的数据类型。例如，针对“WEP用户名”IT策略规则设置的值已知是字符串；因此，与该规则对应的IT策略数据中的值被解释为字符串。作为另一示例，针对“设置最大密码尝试”IT策略规则的设置已知是整数，且因此与该规则对应的IT策略数据中的值被这样解释。

在已对适用的应用或配置文件应用了IT策略规则之后，IT策略模块746向主机系统发送回确认，以指示接收到并成功应用了IT策略数据。

其他类型的软件应用也可以安装在用户设备700上。这些软件应用可以是第三方应用，它们在制造用户设备700之后才添加。第三方应用的示例包括：游戏、计算器、实用工具等。

可以通过以下至少一项将附加应用加载到用户设备700上：无线网络701、辅助I/O子系统712、数据端口714、短距通信子系统722、或任何其他合适设备子系统724。该应用安装中的灵活性增加了用户设备700的功能，并可以提供增强的机载功能、通信相关功能、或这二者。例如，安全通信应用可以使得电子商务功能和其他这种金融交易能够使用用户设备700来执行。

数据端口714使得订户能够通过外部设备或软件应用来设置首选项，并通过除了通过无线通信网络之外向用户设备700提供信息或软件下载，来扩展用户设备700的能力。该备选下载路径可以例如用于通过直接且因此可靠和可信的连接向用户设备700上加载加密密钥，来提供安全设备通信。

数据端口714可以是任何合适的端口，其使得用户设备700和另一计算设备之间的数据通信成为可能。数据端口714可以是串行端口或并行端口。在一些实例中，数据端口714可以是USB端口，其包括用于数据传输的数据线和可以提供电流以对用户设备700的电池730充电的电源线。

在不使用无线网络701的情况下，短距通信子系统722提供了用户设备700和不同系统或设备之间的通信。例如，子系统722可以包括红外设备和用于短距通信的关联电路与组件。短距通信标准的示例包括由红外数据联盟(IrDA)开发的标准、Bluetooth、以及由IEE开发的802.11标准族。

在使用中，接收信号(例如，文本消息、电子邮件消息、或网页下载)将由通信子系统704来处理，并被输入到主处理器702。然后主处理器702将处理接收信号，以向显示器710或备选地向辅助I/O子系统712输出。订户还可以使用键盘716结合显示器710和可能的辅助I/O子系统712来撰写数据项(例如，电子邮件消息)。辅助子系统712可以包括诸如以下各项设备：触摸屏、鼠标、轨迹球、红外指纹检测器、或具有动态按钮按压能力的滚轮。键盘716优选地是字母数字键盘或电话型键区。然而，也可以使用其他类型键盘。可以通过通信子系统704在无线网络200上发送撰写的项。

对于语音通信，用户设备700的整体操作实质上类似，除了向扬声器718输出接收信号并由麦克风720来生成发送信号。还可以在用户设备700上实现备选语音或音频I/O子系统，例如，语音消息记录子系统。尽管主要通过扬声器718来实现语音或音频输出，显示器710也可以用于提供附加信息，例如，主叫方身份、语音呼叫持续时间、或其他语音呼叫相关信息。

现在参见图10，其示出了无线网络701的节点802的说明性实现的框图。在实际中，无线网络701包括一个或多个节点802。与连接模块744相结合，用户设备700可以与无线网络701中的节点802通信。在说明性实现800中，节点802被根据通用分组无线服务(GPRS)和全球移动通信系统(GSM)技术来配置。然而，在其他实施例中，节点802可以根据长期演进(LTE)技术、高级LTE或IEEE WiMAX来配置。

节点802包括具有关联塔台806的基站控制器(BSC)804、针对GSM中的GPRS支持所添加的分组控制单元(PCU)808、移动交换中心(MSC)810、归属位置寄存器(HLR)712、访客位置寄存器(VLR)814、服务GPRS支持节点(SGSN)816、网关GPRS支持节点(GGSN)818、以及动态主机配置协议(DHCP)820。该组件列表不意味着是GSM/GPRS网络中每个节点802的组件的无遗漏列表，而是在通过网络701进行通信时通常使用的组件列表。

在GSM网络中，MSC 810耦合到BSC 804以及陆地线路网络，例如公共交换电话网络(PSTN)822，以满足电路交换要求。通过PCU 808、SGSN 816和GGSN 818到达公共或私有网络(互联网)824(本文中也一般被称为共享网络基础结构)的连接标识用户支持GPRS的用户设备的数据路径。在具有GPRS能力扩展的GSM网络中，BSC 804还包含分组控制单元(PCU)808，其连接到SGSN 816，以控制分段、无线信道分配以及满足分组交换要求。为了跟踪用户设备700的位置以及电路交换和分组交换管理的可用性，在MSC 810和SGSN 816之间共享HLR812。针对VLR 814的访问受到MSC 810的控制。

站806是固定收发信机站，且与BSC 804一起形成了固定收发信机设备。固定收发信机设备提供了针对通常被称为“小区”的特定覆盖区域的无线网络覆盖。该固定收发信机设备经由站806向其小区内的用户设备发送通信信号并接收来自其小区内的用户设备的通信信号。针对要向用户设备700发送的信号，固定收发信机设备一般根据通常是预定的通信协议和参数，在其控制器的控制下，执行诸如调制、以及可能的编码或加密之类的功能。固定收发信机设备类似地对从其小区内的用户设备700接收到的任何通信信号进行解调、以及可能的解码和解密(如果需要)。通信协议和参数可以在不同节点之间变化。例如，一个节点可以采用与其他节点处不同的调制方案并工作在不同的频率上。

对于向特定网络注册的所有用户设备700，在HLR 812中存储永久配置数据，例如用户简档。HLR 812还包含每个注册的用户设备的位置信息，且可以被查询以确定用户设备的当前位置。MSC 810负责一组位置区域，并在VLR 814中存储当前在其负责区域中的用户设备的数据。此外，VLR 814还包含与正在访问其他网络的用户设备相关的信息。VLR 814中的信息包括从HLR 812向VLR 814发送的永久用户设备数据的一部分，以更快地进行访问。通过将附加信息从远程HLR 812节点移动到VLR 814，可以减少在这些节点之间的业务量，使得可以向语音和数据服务提供更快的响应时间，以及同时要求对计算资源的更少使用。

SGSN 816和GGSN 818是针对GPRS支持(即，GSM内的分组交换数据支持)所添加的单元。SGSN 816和MSC 810在无线网络701内，通过跟踪每个用户设备700的位置，具有类似的责任。SGSN 816还针对无线网络701上的数据业务，执行安全功能和访问控制。GGSN 818提供与外部分组交换网络的互联网络连接，并经由在网络701中的网际协议(IP)骨干网连接到SGSN 816。在正常操作期间，给定用户设备700必须执行“GPRS附着”，以获取IP地址并访问数据服务。该要求在电路交换语音信道不存在，因为综合业务数字网络(ISDN)地址用于路由呼入和呼出呼叫。当前，所有支持GPRS的网络使用私有动态分配的IP地址，从而要求连接到GGSN 818的DHCP服务器820。存在用于动态IP分配的很多机制，包括使用远程认证拨入用户服务(RADIUS)服务器和DHCP服务器的组合。一旦GPRS附着完成，建立从用户设备700通过PCU 808和SGSN 816到GGSN 818中的接入点节点(APN)的逻辑连接。APN表示IP隧道的逻辑端点，其可以访问直接互联网兼容服务或私有网络连接。APN还表示网络701的安全机制，只要每个用户设备700必须被分配到一个或多个APN，且在针对其被授权使用的APN不首先执行GPRS附着的情况下，用户设备700不能交换数据。APN可以被视为类似于互联网域名，例如“myconnection.wireless.com”。

一旦完成了GPRS附着操作，创建了隧道，且使用可以在IP分组中支持的任何协议在标准IP分组中交换所有业务。这包括诸如基于IP的IP之类的隧道传输方法，与在使用虚拟私有网络(VPN)的某些IPSecurity(IPsec)连接一样。这些隧道也被称为分组数据协议(PDP)上下文，且在网络701中存在有限数目的可用隧道。为了最大化使用PDP上下文，网络701将针对每个PDP上下文来运行空闲定时器，以确定是否缺少活动。当用户设备700未正在使用其PDP上下文，可以对PDP上下文接触分配，且将IP地址返回由DHCP服务器820管理的IP地址池。

目前为止应当意识到本文公开了用于在具有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干扰的方法、装置、计算机程序产品、和系统。如本文公开的，接收机分别装配用于第一和第二发射机的第一和第二信道矩阵。该信息可以通过以下方式来装配：从第一和第二发射机接收导频信号，然后基于导频信号来确定第一发射机的第一信道矩阵(H₁)和第二发射机的第二信道矩阵(H₂)。接收机还分别确定要从第一和第二发射机接收的信号的第一和第二秩值d₁、d₂。此外，接收机计算第一和第二组合矩阵，其中，第一组合矩阵()根据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，其中，多个预定向量对于第一和第二发射机以及与第一和第二发射机相关的每个接收机是已知的，且可以被构造为M维传输空间的正交基向量的集合。接收机还根据第一信道矩阵的逆和从具有大小M的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()。通过应用第一和第二组合向量对在接收机处从第一和第二发射机接收到的秩d₁和d₂数据信号进行解码，第一组合矩阵有效地将来自第二发射机的所有交叉信道投影到d₁个预定向量，以减少或消除来自第二发射机的干扰，且第二组合矩阵有效地将来自第一发射机的所有交叉信道投影到d₂个预定向量，以减少或消除来自第一发射机的干扰。接收机还可以被配置为：通过按照每个预定向量的复转置与第二信道矩阵的逆()和第一信道矩阵(H₁)的乘积来计算d₁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(并反馈)第一发射机的第一等价直接信道矩阵(H₁ ^eq)。以类似方式，接收机可以被配置为：通过按照每个预定向量的复转置与第二信道矩阵的逆()和第一信道矩阵(H₂)的乘积来计算d₂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(并反馈)第二发射机的第二等价直接信道矩阵(H₂ ^eq)。除了向各自发射机(可选地)反馈等价直接信道矩阵之外，接收机还可以向第一和第二发射机中任一个或两个反馈CQI、RI或PMI信息，例如通过以下方式来计算和反馈针对第一发射机的等价噪声功率指示符：针对d₁个预定向量中每个预定向量，计算预定向量的Hermitian共轭转置()与第二信道矩阵的逆()的乘积的范数。在接收机天线数目小于发送天线数目的选定实施例中(K小于M)，可以通过以下方式来计算第一组合矩阵：针对d₁个预定向量中每个预定向量，找到将等价交叉信道(r₁H₂)到预定向量的Hermitian共轭转置()的欧氏距离最小化的d₁个数据流中每个数据流的组合向量(r₁)。在这些实施例中，可以将第一等价直接信道矩阵计算为 $\begin{array}{cc}{h}_1^{l,eq}=\frac{{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_2^{+}{H}_1}{\left|\right|{\left(v_{ref}^l\right)}^H{H}_2^{+}{H}_2\left|\right|},& l=1,\mathrm{...},d1.\end{array}$ 在K小于M的其他实施例中，可以通过在时域或频域上扩展第一信道矩阵(H₁)和第二信道矩阵(H₂)，以计算在多路径富传播环境下以几乎概率1可逆的聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵，来计算等价直接信道矩阵。这样，根据聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵和d₁个预定向量来计算第一等价信道矩阵，且根据聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵和d₂个预定向量来计算第二等价信道矩阵。

本文还公开了用于从具有M根发送天线的第一发射机向与所述第一发射机相关的一个或多个混合秩接收机发送一个或多个信号的发射机设备和操作方法，其中，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。如本文公开的，所述发射机从所述一个或多个接收机中每个接收机获取等价直接信道矩阵(H_i ^eq)，例如通过在反馈上行链路信号中从所述一个或多个混合秩接收机中每个混合秩接收机接收等价直接信道矩阵。所述第一发射机从第二发射机获得第二发射机最大秩值()，其对应于与所述第二发射机相关的任何接收机的最大传输秩。所述第一发射机还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()之和。此外，所述第一发射机根据选定的接收机子集的等价直接信道矩阵来计算等价下行链路信道矩阵(H₁ ^eq)。最终，发射机计算要向所述选定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。可以将所述多个预定向量实现为M维传输空间的线性无关正交基向量的有索引列表，它们对于与所述第一和第二发射机相关的每个接收机是已知的。在选定实施例中，通过以下方式来计算与每个发射机相关的每个UE的预编码矩阵：计算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。

在另一些实施例中，公开了一种用户设备，其被配置为：在来自各自具有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。所公开的UE设备包括用于通过来自各自具有M根发送天线的第一和第二发射机的第一和第二信道来接收一个或多个信号的K根接收天线的阵列。此外，所公开的UE设备包括：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：首先分别估计或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，然后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d₁和第二秩d₂。为了处理来自所述第一发射机的信号，所述UE设备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d₁个预定向量的Hermitian共轭转置的乘积，计算第一组合矩阵()，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。所述UE设备还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，计算第二组合矩阵()。如果在UE设备处的接收天线数目K小于在所述第一发射机处的发送天线数目M，则所述UE处的处理器可以被配置为：通过计算组合向量来计算所述第一组合矩阵，其中，是来自所述d₁个预定向量的第l个向量的Hermitian共轭转置，H₂ ⁺是所述第二信道矩阵的逆，以及H₂是所述第二信道矩阵。备选地，如果K小于M，所述UE处的处理器可以被配置为：可以通过在时域或频域上扩展所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵，以计算在多路径富传播环境下以几乎概率1可逆的聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵，来计算第一和第二组合矩阵。在使用这些聚合矩阵的情况下，所述UE设备按照所述d₁个预定向量的Hermitian和所述聚合第二信道矩阵的逆的乘积，计算所述第一组合矩阵，以及按照所述d₂个预定向量的Hermitian和所述聚合第一信道矩阵的逆的乘积，计算所述第二组合矩阵。每个UE设备还可以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(H₁ ^eq)和所述第二发射机的第二等价直接信道矩阵(H₂ ^eq)，其中，所述第一等价直接信道矩阵(H₁ ^eq)包括针对所述d₁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()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 ^eq)包括针对所述d₂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()和所述第二信道矩阵(H₂)的乘积来计算的一个或多个等价直接信道向量。还可以计算并反馈信道质量指示符信息。例如，可以向所述第一发射机反馈第一有效噪声功率指示符，所述第一有效噪声功率指示符是根据第一等价噪声功率指示符来导出的，所述第一等价噪声功率指示符是针对所述d₁个预定向量中每个预定向量，按照所述预定向量的Hermitian()和所述第二信道矩阵的逆()的乘积的范数来计算的。类似地，可以反馈第二有效噪声功率指示符，所述第二有效噪声功率指示符是根据第二等价噪声功率指示符来导出的，所述第二等价噪声功率指示符是针对所述d₂个预定向量中每个预定向量，按照所述预定向量的Hermitian()和所述第一信道矩阵的逆()的乘积的范数来计算的。最终，所述UE设备应用所述第一和第二组合矩阵，以对在所述UE设备处从所述第一和第二发射机接收到的数据信号进行解码，以将所有交叉信道信号投影到所述预定向量的Hermitian共轭转置上，以减少或消除来自所述第二发射机的干扰。

在又一些实施例中，公开了一种包括非瞬时计算机可读存储介质在内的计算机程序产品，所述非瞬时计算机可读存储介质在其中使用指令提现了计算机可读程序代码，所述指令适于被执行以实现用于操作混合秩用户设备(UE)和/或接入设备(例如，无线接入网，例如eNB)，以在来自第一和第二发射机或eNB站的第一和第二信道上对齐干扰和接收信号，每个第一和第二发射机或eNB站均具有M根发送天线，实质上如上文所述。如本文公开的，所述计算机程序控制所述处理器在所述UE和eNB处执行用于通过以下方式对齐干扰的过程：在每个UE处应用来自每个发射机的多个线性无关向量 和信道知识H₁、H₂，以将交叉信道干扰转换为预定向量并计算和向其相关发射机反馈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L_i个接收机，并通过应用选定预编码矩阵来构造发送信号。在选定实施例中，使用程序指令在计算机可读非瞬时存储介质上体现所述计算机程序，所述程序指令用于通过执行步骤序列来对齐来自交叉信道的干扰。在预备步骤中，针对从具有M根发送天线的第一和第二发射机到具有K根接收天线的接收机的第一和第二信道来估计第一和第二信道矩阵。在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d₁和第二秩d₂之后，从具有大小M的预定向量集合中选择d₁个预定向量，其中，所述第一和第二发射机知识所述预定向量集合。随后，按照所述d₁个预定向量的Hermitian和所述第二信道矩阵的逆的乘积来计算第一组合矩阵，以及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，以将来自所述第二发射机的干扰投影到所述d₁个预定向量的Hermitian上，以降低或消除来自所述第二发射机的干扰。以类似方式，从所述预定向量集合中选择d₂个预定向量，按照所述d₂个预定向量的Hermitian和所述第一信道矩阵的逆的乘积来计算第二组合矩阵，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，以将来自所述第一发射机的干扰投影到所述d₂个预定向量的Hermitian上，以降低或消除来自所述第一发射机的干扰。此外，所述计算机程序被配置为通过以下方式对齐干扰：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(H₁ ^eq)和所述第二发射机的第二等价直接信道矩阵(H₂ ^eq)，其中，针对所述d₁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()和所述第一信道矩阵(H₁)的乘积来计算所述第一等价直接信道矩阵(H₁ ^eq)，以及针对所述d₂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()和所述第二信道矩阵(H₂)的乘积来计算所述第二等价直接信道矩阵(H₂ ^eq)。

在又一些实施例中，公开了一种接收机调度方法和装置，用于选择和调度具有K根接收天线的多个秩d接收机从具有M根发送天线的第一发射机接收一个或多个数据流，其中，所述多个接收机中的一个或多个接收机还可以从具有M根发送天线的第二发射机接收一个或多个数据流。如本文公开的，所述第一发射机获得或以其它方式协商第一最大秩度量和第二最大秩度量其中，所述第一最大秩度量识别要由所述第一发射机向所述多个接收机发送的任何信号的最大秩值，以及所述第二最大秩度量识别要由所述第二发射机发送的任何信号的最大秩值。此外，所述第一发射机装配要向所述多个秩d接收机中每个秩d接收机发送的每个数据流的CDI和CQI值，例如，通过在来自所述多个秩d接收机中每个秩d接收机的反馈上行链路信号中接收CDI和CQI值或其指示符。在秩d接收机处与数据流相关联的CDI和CQI值均至少根据等价直接信道矩阵来导出，所述等价直接信道矩阵是根据具有大小M的一个或多个预定向量来计算出的，应用所述一个或多个预定向量，以将来自所述第二发射机的所有交叉信道投影到一个或多个预定向量，以降低或消除来自所述第二发射机的干扰。例如，在选定实施例中，可以针对在秩d接收机处的每个数据流，按照l＝1...d，来计算CDI值，其中h^l，eq是要向所述接收机发送的d个数据流中每个数据流的等价直接信道矩阵，其是通过以下方式来计算的：针对d个预定向量中每个预定向量来计算以下各项的乘积：(1)每个预定向量的复转置、(2)从所述第二发射机到所述接收机的交叉信道的信道矩阵的逆、以及(3)从所述第一发射机到所述接收机的直接信道的信道矩阵。在其他实施例中，可以针对秩d接收机处的每个数据流，按照l＝1...d，来计算CQI值，其中，h^l，eq是要向所述接收机发送的d个数据流中每个数据流的等价直接信道矩阵，其是通过以下方式来计算的：针对d个预定向量中每个预定向量来计算以下各项的乘积：(1)每个预定向量的复转置、(2)从所述第二发射机到所述接收机的交叉信道的信道矩阵的逆、以及(3)从所述第一发射机到所述接收机的直接信道的信道矩阵，以及其中，是有效噪声功率指示符。然后所述第一发射机通过以下方式从多个秩d接收机中选择第一秩d接收机：计算每个数据流的加权CQI值，以及选择具有最大加权CQI值的秩d接收机。例如，可以按照比例公平性调度参数和每个数据流的CQI值的乘积，计算所述加权CQI值。然后通过以下方式来调度剩余的接收机：通过计算相对于至少根据所述CDI值来导出的任何之前选定的秩d接收机的正交性度量，并选择具有相对于任何之前选定的秩d接收机的最大正交性度量的秩d接收机，直到所述选定接收机的秩信号的和超过M-从所述多个秩d接收机中顺序选择一个或多个秩d接收机。例如，可以通过以下方式来顺序选择所述秩d接收机：针对每个未选择的接收机，将装配的CQI值投影在由任何之前选定的接收机的CDI值张成的定义子空间上，以生成投影值，然后选择具有最小投影值的秩d接收机，所述最小投影值表示相对于任何之前选定的秩d接收机的最大正交性度量值。备选的，可以通过以下方式来顺序选择秩d接收机：针对每个未选择的接收机，按照与所述接收机相关联的调度参数、与所述接收机相关联的一个或多个CQI值、以及根据所述装配的CQI值在由任何之前选定的接收机的CDI值张成的定义子空间上以生成投影值的投影所导出的正交性度量的乘积，计算正交性度量；然后选择具有最大投影值的秩d接收机。在使用该方案的情况下，可以对多个混合秩或单秩接收机应用该调度方案，其中，所述多个秩d接收机中一个或多个具有随时间不固定的秩。

应当理解：如本文所使用的术语，例如耦合、连接、电连接、信号通信等，可以包括在组件之间的直接连接、在组件之间的间接连接、或者二者，如在特定实施例的整体上下文中将显而易见的。术语耦合意在包括(但不限于)直接电连接。

本申请的大量修改和变化在上述教导的意义下是可能的。因此应当理解：在所附权利要求的范围中，可以用与本文具体描述不同的方式来实现本申请的各实施例。

尽管参考了新的下行链路多用户MIMO干扰对齐方案来描述了本文公开的所述示例实施例，本发明不一定限于说明了本发明的创造性方案的示例实施例，其适用于各种信令方案和应用。从而，上面公开的特定实施例仅是说明性的，且不应被视为对本发明的限制，因为可以用对于已了解本文教导的优点的本领域技术人员来说显而易见的不同但等价方式来修改和实现本发明。因此，前述描述不意在将本发明限制为阐述的特定形式，而是相反，意在涵盖可以在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围中包括的这种备选、修改、和等价物，使得本领域技术人员应当理解它们可以在不脱离本发明的最宽泛形式的精神和范围的情况下进行各种改变、替换和变更。

Claims (31)

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＝v_ref ^HH₂ ⁺，其中v_ref ^H表示所述d₁个预定向量的Hermitian共轭转置，H₂ ⁺表示第二信道矩阵H₂的逆；

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＝v’_ref ^HH₁ ⁺，其中v’_ref ^H表示所述d₂个预定向量的Hermitian共轭转置，H₁ ⁺表示第一信道矩阵H₁的逆；

应用所述第一组合矩阵r₁，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r₁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r₂，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r₂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和所述第一信道矩阵H₁的乘积来计算所述d₁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H₁ ^eq。

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一信道矩阵的逆和所述第二信道矩阵H₂的乘积来计算所述d₂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H₂ ^eq。

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直接信道矩阵。

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d₁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v_ref ^H与所述第二信道矩阵的逆的乘积的范数；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r₁包括：如果K小于M，则针对所述d₁个预定向量中的每个预定向量，找到将等价交叉信道r₁ ^lH₂ ⁺到预定向量的Hermitian共轭转置(v_ref ^l)^H的欧氏距离最小化的d₁个数据流中每个数据流的组合向量r₁ ^l，l＝1，...，d₁。

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M，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1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d₁个预定向量来计算第一发射机的第一等价直接信道矩阵；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个预定向量来计算第二发射机的第二等价直接信道矩阵。

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，所述等价直接信道矩阵是根据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以及从具有大小M的多个预定向量中选择的个预定向量计算得到的；

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；以及

通过计算所述个预定向量和从所述第一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，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，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，所述多个预定向量是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。

16.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。

17.一种用户设备，被配置为：在从各自具有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d₁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d₁个预定向量的Hermitian共轭转置的乘积来计算第一组合矩阵r₁＝v_ref ^HH₂ ⁺，其中v_ref ^H表示所述d₁个预定向量的Hermitian共轭转置，H₂ ⁺表示第二信道矩阵H₂的逆，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＝v’_ref ^HH₁ ⁺，其中v’_ref ^H表示所述d₂个预定向量的Hermitian共轭转置，H₁ ⁺表示第一信道矩阵H₁的逆；

应用所述第一组合矩阵r₁，以对在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r₁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r₂，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r₂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。

18.根据权利要求17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H₁ ^eq和所述第二发射机的第二等价直接信道矩阵H₂ ^eq，其中，所述第一等价直接信道矩阵H₁ ^eq包括：针对所述d₁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 ^eq包括：针对所述d₂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和所述第二信道矩阵H₂的乘积来计算的一个或多个等价直接信道向量。

19.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为通过以下方式来反馈信道质量指示符信息：

计算并向所述第一发射机反馈根据第一等价噪声功率指示符导出的第一有效噪声功率指示符，所述第一等价噪声功率指示符是针对所述d₁个预定向量中每个预定向量，按照所述d₁个预定向量的Hermitian共轭转置v_ref ^H和所述第二信道矩阵的逆的乘积的范数来计算得到的；以及

计算并向所述第二发射机反馈根据第二等价噪声功率指示符导出的第二有效噪声功率指示符，所述第二等价噪声功率指示符是针对所述d₂个预定向量中每个预定向量，按照所述d₂个预定向量的Hermitian共轭转置v’_ref ^H和所述第一信道矩阵的逆的乘积的范数来计算得到的。

20.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为：如果K小于M，则通过以下方式来计算所述第一组合矩阵r₁：计算组合向量其中，是来自所述d₁个预定向量的第l个向量的Hermitian共轭转置，H₂ ⁺是所述第二信道矩阵的逆，以及H₂是所述第二信道矩阵。

21.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述处理器被配置为：如果K小于M，通过以下方式来计算所述第一组合矩阵r₁和第二组合矩阵r₂：

在时域或频域上扩展所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵，以计算在多路径富传播环境下以几乎概率1可逆的聚合第一信道矩阵和聚合第二信道矩阵；

按照所述d₁个预定向量的Hermitian共轭转置和所述聚合第二信道矩阵的逆的乘积，计算所述第一组合矩阵r₁；以及

按照所述d₂个预定向量的Hermitian共轭转置和所述聚合第一信道矩阵的逆的乘积，计算所述第二组合矩阵r₂。

22.一种用于选择和调度具有K根接收天线的多个接收机以从具有M根发送天线的第一发射机接收一个或多个数据流的方法，其中，所述多个接收机中的一个或多个接收机还能够从具有M根发送天线的第二发射机接收一个或多个数据流，所述方法包括：

获得第一最大秩度量所述第一最大秩度量识别标识要由所述第一发射机向所述多个接收机发送的任何信号的最大秩值；

获得第二最大秩度量所述第二最大秩度量识别标识要由所述第二发射机发送的任何信号的最大秩值；

在所述第一发射机处装配要向所述多个接收机中的每个接收机发送的每个数据流的信道方向信息CDI值和信道质量信息CQI值，在接收机处与数据流相关联的所述CDI值和CQI值均至少根据所述第一发射机的等价信道矩阵来导出，所述第一发射机的等价信道矩阵是根据具有大小M的一个或多个预定向量来计算出的，根据用于第二发射机的第二信道矩阵的逆和从具有大小M的一个或多个预定向量中选择的一个或多个预定向量来计算第一组合矩阵，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一个或多个预定向量，以降低或消除来自所述第二发射机的干扰；

通过计算每个数据流的加权CQI值并选择具有最大加权CQI值的接收机，从所述多个接收机中选择第一接收机；以及

通过以下方式从所述多个接收机中顺序选择一个或多个附加接收机：计算相对于至少根据所述CDI值来导出的任何之前选定的接收机的正交性度量，并选择具有相对于任何之前选定的接收机的最大正交性度量的接收机，直到所述选定接收机的秩信号的和超过

23.根据权利要求22所述的方法，其中，装配所述CDI值和CQI值包括：在来自所述多个接收机中每个接收机的反馈上行链路信号中接收CDI值和CQI值或CDI指示符和CQI指示符。

24.根据权利要求22所述的方法，其中，针对在秩d接收机处的每个数据流，按照来计算所述CDI值，其中h^l，eq是要向所述接收机发送的d个数据流中每个数据流的等价直接信道矩阵，通过以下方式计算：针对d个预定向量中每个预定向量，计算以下各项的乘积：(1)每个预定向量的复转置、(2)从所述第二发射机到所述接收机的交叉信道的信道矩阵的逆、以及(3)从所述第一发射机到所述接收机的直接信道的信道矩阵。

25.根据权利要求22所述的方法，其中，针对秩d接收机处的每个数据流，按照计算所述CQI值，其中，h^l，eq是要向所述接收机发送的d个数据流中每个数据流的等价直接信道矩阵，通过以下方式来计算：针对d个预定向量中每个预定向量，计算以下各项的乘积：(1)每个预定向量的复转置、(2)从所述第二发射机到所述接收机的交叉信道的信道矩阵的逆、以及(3)从所述第一发射机到所述接收机的直接信道的信道矩阵，以及其中，是有效噪声功率指示符。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，选择所述第一接收机包括：按照比例公平性调度参数和每个数据流的CQI值的乘积，计算加权CQI值。

27.根据权利要求22所述的方法，其中，顺序选择一个或多个附加接收机包括：针对每个未选择的接收机，将装配的CQI值投影在由任何之前选定的接收机的CDI值张成的定义子空间上，以生成投影值，然后选择具有最小投影值的接收机，所述最小投影值表示相对于任何之前选定的接收机的最大正交性度量值。

28.根据权利要求22所述的方法，其中，顺序选择一个或多个附加接收机包括：

针对每个未选择的接收机，按照与所述接收机相关联的调度参数、与所述接收机相关联的一个或多个CQI值、以及根据装配的CQI值在由任何之前选定的接收机的CDI值张成的定义子空间上生成投影值的投影所导出的正交性度量的乘积，计算正交性度量；以及

选择具有最大投影值的接收机。

29.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多个接收机均是混合秩接收机。

30.根据权利要求22所述的方法，其中，所述多个接收机中的一个或多个接收机具有随时间不固定的秩。

31.根据权利要求22所述的方法，其中，获得所述第一和第二最大秩度量包括：

与所述第二发射机协商，以设置所述第一最大秩度量和所述第二最大秩度量