CN103856420B - 无线多址接入通信网络中的干扰管理 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线多址接入通信网络中的干扰管理。具体地，本发明涉及用于在无线多址接入通信系统中的干扰管理的系统和方法，更具体地，涉及能够减少和/抑制干扰的系统和方法。减少干扰的实施方式包括但不限于：能够干扰对齐、干扰避免和/或向用户设备（UE）联合传输的系统和方法。能够抑制干扰的实施方式包括但不限于：用于反馈（从UE至网络）或前馈（从网络至UE）信号以能够在网络/UE进行干扰估计的系统和方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年11月30日提交的美国临时申请第61/732,200号的权益，通过引用将其全部内容结合于此。
技术领域
本发明总体涉及无线多址接入通信网络中的干扰管理，更具体地，涉及能够减少和/或抑制干扰的系统和方法。
背景技术
干扰管理对于未来蜂窝通信网络极其重要。典型的干扰管理方法依赖于网络中基站之间的协调和网络侧的全信道状态信息（CSI）的知识。实际上，随着需要将大量信息作为信号从用户设备（UE）发送至它们的服务基站以及在基站之间发送，获得网络侧的全CSI可能消耗大量的资源。
发明内容
本发明可以配置为如下：
（1）一种用户设备UE，包括：
信道估计模块，被配置为生成第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计；
干扰管理模块，被配置为分别基于所述第一信道估计和所述第二信道估计计算用于所述第一干扰小区的第一预编码矩阵指示符PMI和用于所述第二干扰小区的第二PMI，其中，所述第一PMI和所述第二PMI将从所述第一干扰小区接收的第一干扰信号和所述第二干扰小区接收的第二干扰信号基本对齐；以及
一个或多个天线，被配置为以信号的方式向网络实体发送所述第一PMI和所述第二PMI。
（2）根据（1）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为从多个可用小区中选择所述第一干扰小区和所述第二干扰小区。
（3）根据（2）所述的UE，其中，所述干扰管理模块被配置为根据下式计算所述第一PMI和所述第二PMI：
其中，iopt和jopt分别对应于所述第一PMI的索引和所述第二PMI的索引，H2对应于所述第一干扰小区的所述第一信道估计，H3对应于所述第二干扰小区的所述第二信道估计，Wi对应于所述第一PMI，以及Wj对应于所述第二PMI，以及<>表示点积运算符。
（4）根据（2）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为从所述多个可用小区中选择所述UE的服务小区和所述第一干扰小区和所述第二干扰小区。
（5）根据（4）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为选择所述服务小区和所述第一干扰小区以及所述第二干扰小区以增加所述UE的数据吞吐量。
（6）根据（4）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为根据下式来计算用于所述服务小区的PMI、所述第一PMI和所述第二PMI：
其中，iopt、jopt、kopt分别对应于所述PMI和所述第一PMI以及所述第二PMI的索引，I对应于单位矩阵，H1对应于所述服务小区的信道估计，H2对应于所述第一干扰小区的所述第一信道估计，H3对应于所述第二干扰小区的所述第二信道估计，Wi对应于所述服务小区的所述PMI，Wj对应于所述第一PMI，Wk对应于所述第二PMI，以及det（）表示矩阵行列式运算符。
（7）根据（1）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为计算所述第一PMI和所述第二PMI中的至少一个，以减少来自所述第一干扰小区和所述第二干扰小区中的至少一个的干扰。
（8）一种用户设备UE，包括：
信道估计模块，被配置为生成多个可用小区的信道估计；
干扰管理模块，被配置为至少部分基于所述信道估计来从所述多个可用小区中选择小区组合，所述小区组合被配置为增加从所述小区组合至所述UE的联合传输的信号强度；以及
一个或多个天线，被配置为将所述小区组合以信号的方式发送给网络实体。
（9）根据（8）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为选择联合传输级别，所述联合传输级别用于确定所述多个可用小区中参与向所述UE进行的所述联合传输的小区数目。
（10）根据（9）所述的UE，其中，所述小区组合的大小等于所述联合传输级别。
（11）根据（9）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为确定所述小区组合的联合预编码矩阵指示符PMI。
（12）根据（11）所述的UE，其中，所述联合PMI将从所述小区组合至所述UE的所述联合传输的所述信号强度最大化。
（13）根据（11）所述的UE，其中，所述小区组合包括所述多个可用小区中的第一小区和第二小区，以及其中，所述干扰管理模块进一步被配置为根据下式来选择所述小区组合和所述联合PMI：
其中，iopt和jopt分别对应于所述第一小区和所述第二小区的索引，kopt对应于所述联合PMI的索引，Hi对应于所述第一小区的第一信道估计，Hj对应于所述第二小区的第二信道估计，以及Wk对应于所述联合PMI。
(14)一种用户设备UE，包括：
信道估计模块，被配置为生成小区的信道估计；
干扰管理模块，被配置为分解信道估计以生成左奇异矩阵并且量化所述左奇异矩阵以生成量化的左奇异矩阵；以及
一个或多个天线，被配置为以信号的方式向网络实体发送所述量化的左奇异矩阵。
(15)根据(14)所述的UE，其中，所述量化的左奇异矩阵减少所述信道估计和所述信道估计的网络版本之间的误差。
（16）根据（14）所述的UE，其中，所述干扰管理模块被配置为根据下式生成所述量化的左奇异矩阵：
其中，Uopt对应于所述量化的左奇异矩阵，C对应于所述左奇异矩阵的可能左奇异矩阵量化集，U对应于所述集C中的左奇异矩阵量化，H对应于所述信道估计，SNR(CQI)对应于所述UE处的信噪比（SNR）的估计，以及V对应于所述信道估计的右奇异矩阵。
（17）一种用户设备UE，包括：
干扰管理模块，被配置为从网络实体接收干扰相关矩阵索引；并且至少部分基于所述干扰相关矩阵索引来计算干扰协方差矩阵；以及
解调器，被配置为利用所述干扰协方差矩阵来解调期望信号。
（18）根据（17）所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为基于所述干扰相关矩阵索引来确定干扰相关矩阵；根据噪声功率估计生成幅度矩阵；以及利用所述干扰相关矩阵和所述幅度矩阵来计算所述干扰协方差矩阵。
（19）根据（18）所述的UE，其中，所述干扰相关矩阵索引指定所述干扰相关矩阵的相关系数。
（20）根据（17）所述的UE，其中，所述UE包括：多个天线，以及其中，基于所述多个天线的物理结构来选择所述干扰相关矩阵索引。
附图说明
附图结合于本文中并形成本说明书的一部分，对本发明进行阐明，并结合描述进一步用于说明本发明的原理，进而使得本领域的有关技术人员能够实现和使用本发明。
图1示出了可以实现或实施的实施方式的示例环境。
图2示出了可以实现或实施的实施方式的示例用户设备（UE）。
图3至图8示出了根据实施方式的示例方法。
将参照附图描述本发明。通常，元件第一次出现的附图一般由相应附图标记中的最左边数字来表示。
具体实施方式
为了方便本文的讨论，术语“模块”应理解为包括软件、固件和硬件（例如，一个或多个电路、微芯片、处理器或设备、或它们的任何组合）中的至少一种，以及它们的任何组合。此外，应当理解，每一个模块可以包括实际设备内的一个或多于一个元件，并且形成所述模块的一部分的每一个元件可以与形成模块的一部分的任何其他元件合作地或独立地发挥功能。相反地，本文所述的多个模块可以表示实际设备内的一个元件。此外，模块内的元件可以是以有线或者无线方式在一个设备或者分布在多个设备中的元件。
图1示出了可以实现或实施的实施方式的示例环境100。示例环境100被提供仅用于说明的目的，而并不受限于实施方式。如图1所示，示例环境100示出了多址接入通信网络，其可以是蜂窝网络。蜂窝网络可以利用现有3G/4G蜂窝技术标准（例如，长期演进（LTE）、宽带码分多址接入（WCDMA）、WiMAX等）或者未来的5G蜂窝技术标准（例如，高级的LTE）进行操作。
如图1所示，示例环境100包括但不限于：三个蜂窝区域106a、106b和106c，其分别由基站（小区）102a、102b和102c提供服务。本领域的技术人员应当理解，区域106a、106b和106c显示为六边形仅为说明的目的，而实际上，小区102a、102b和102c具有不规则并且变化的覆盖区域。
仅为说明的目的，假定小区102a、102b和102c分别服务用户设备（UE）104a、104b和104c。在实施方式中，UE104a在区域106a的边缘，使得UE104a除了从小区102a接收期望的信号之外，还分别接收来自小区102b和102c的第一和第二干扰信号110和112。在小区102a、102b和102c之间没有协调的情况下，干扰信号110和112会劣化UE104a接收期望信号108的能力。
在实施方式中，UE104a接收的信号（y）可用以下数学表达式描述：
y=H1W1x1+H2W2x2+H3W3x3+n (1)
其中x1、x2和x3分别表示小区102a、102b和102c的发射信号；W1、W2和W3表示由小区102a、102b和102c对它们相应的发射信号应用的预编码；H1、H2和H3分别表示从小区102a、102b和102c至UE104a的下行链路信道的信道估计；以及n表示在UE104a处的噪声和小区间干扰。
通常，UE104a可以利用干扰协方差矩阵的知识，以高性能解调出发射信号x1（相当于期望信号108）。参照以上接收信号模型，干扰协方差矩阵可用以下数学表达式描述：
其中，I表示单位矩阵，以及*表示共轭运算符。
然而，实际上，UE104a无法计算出干扰协方差矩阵Q的精确估计。这是因为，在典型的蜂窝网络中，干扰是高度可变的并且通常不能从一次的时/频分配预测出下一次。此外，最小化的时/频分配粒度包括少量的资源元素（resource element）（例如，LTE中的物理资源块（PRB）仅包括12种音调和7种正交频分多址（OFDM）符号），仅少量资源元素承载有可以用于干扰协方差估计的导频音调。因此，UE104a在干扰变化之前无法执行足够的干扰协方差测量以确定干扰协方差矩阵Q的精确估计，并且UE104a通过利用干扰协方差矩阵Q的不佳估计可能遭受严重的解调性能劣化。
正如以下进一步描述的，实施方式提供用于无线多址接入通信网络中的干扰管理的系统和方法，更具体地，提供能够减少和/或抑制干扰的系统和方法。用于干扰减少的实施方式包括但不限于：能够干扰对齐、干扰避免和/或至UE的联合传输的系统和方法。用于实现干扰抑制的实施方式包括但不限于：用于进行反馈（从UE至网络）或前馈（从网络至UE）信令以实现对网络/UE的干扰估计（例如，干扰协方差矩阵的估计）的系统和方法。
图2示出了可以实现或实施的实施方式的示例用户设备（UE）200。示例UE200被提供仅用于说明的目的，并不限于实施方式。例如，示例UE200可以是UE104a的实施方式。如图2所示，示例UE200包括但不限于：多个天线202a-b、射频集成电路（RFIC）204、快速傅里叶变换（FFT）/逆FFT（IFFT）处理器208和基带处理器210。在另一实施方式中，FFT/IFFT处理器208可实现在基带处理器210内。基带处理器210包括但不限于：信道估计模块216、干扰管理模块218和解调器220。
在实施方式中，示例UE200可以利用天线202a-b从一个或多个小区接收发射信号。在其他实施方式中，UE200可以具有多于或少于两个天线。通过天线202a和202b接收的信号由RFIC204来处理，RFIC204可以对所接收的信号进行滤波，下变频处理以及数字化，并且然后以基带信号的形式将该信号经由接口206提供至FFT/IFFT处理器208。在实施方式中，所接收的信号可以包括：来自UE200的服务小区（服务小区是发射预定给UE的信号的小区）的期望信号和/或来自一个或多个其他小区的一个或多个信号。该一个或多个其他小区可以是服务小区或非服务（干扰）小区。该期望信号和/或该一个或多个其他信号可以包括：来自各个小区的数据、导频、和/或控制（信令）信息。
FFT/IFFT处理器208处理来自RFIC204的基带信号以生成信息信号212。在实施方式中，将信息信号212提供至信道估计模块216、干扰管理模块218和解调器220。
在实施方式中，信道估计模块216可以处理信息信号212以生成服务小区和/或存在的任何干扰小区的下行链路的估计。例如，信道估计模块216可以在示例环境100中使用时，生成与上述等式（1）中所述的项H1、H2和H3对应的估计。在实施方式中，信道估计模块216通过输出信号214的方式将生成的信道估计提供至干扰管理模块218。
在实施方式中，正如以下参照图3至图5进一步所述的，干扰管理模块218被配置为基于输出信号224中包含的信道估计，来计算用于服务小区和/或存在的任何干扰小区的预编码（预编码矩阵指示符（PMI））。在另一实施方式中，正如以下参照图6进一步所述的，干扰管理模块218被配置为基于输出信号224中包含的信道估计，来从服务小区和存在的任何干扰小区中选择小区组合，以加入至UE200的联合传输（在联合传输中，所有参与的小区发射相同的期望信号至UE）；并确定所选择的小区组合用于传输至UE200的联合PMI。在进一步的实施方式中，正如参照图7所述，干扰管理模块218被配置为分解服务小区（或另一小区）的下行链路信道的估计，以生成左奇异矩阵并形成量化的左奇异矩阵以信号发送至网络（网络可以使用量化的左奇异矩阵来确定用于服务小区和/或存在的任何干扰小区的预编码）。
在实施方式中，干扰管理模块218被配置为向FFT/IFFT处理器208输出信号214。信号214可包括：算出的PMI、选择的小区组合、联合PMI、和/或用于信号通知给网络的量化左奇异矩阵。信号214由FFT/IFFT处理器208和RFIC204处理，然后，由多个天线202a-b发射至网络实体（例如，服务小区）。
在另一实施方式中，正如以下参照图8进一步所述的，干扰管理模块218被配置为经由信息信号212从网络实体（例如，服务小区）中接收干扰协方差矩阵索引（index），并基于该干扰协方差矩阵索引来计算干扰协方差矩阵。在实施方式中，干扰协方差矩阵索引指示如下所述的在UE200可用的码本中的干扰协方差矩阵。干扰管理模块218通过信号226的方式将干扰协方差矩阵提供至解调器220。利用干扰协方差矩阵，解调器220可以解调来自服务小区的期望信号以生成解调的期望信号222。
图3至图8示出了根据实施方式的示例方法。示例方法被提供仅用于说明的目的，并不限于实施方式。为了便于说明，参照示例环境100和示例UE200描述示例方法。
图3示出用于能够在UE200处实现干扰对齐（alignment）的示例方法300。示例方法300利用UE比网络配备更好的事实来估计服务小区和存在的任何干扰小区的下行链路信道，并因此能够确定比网络更好的下行链路传输预编码。示例方法300还避免了UE将下行链路信道估计作为信号发送至网络，而这可能导致大的信令开销。
如图3所示，方法300在步骤302开始，步骤302包括生成第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计。参照示例环境100，例如，第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计与上述等式（1）的项H2和H3对应。本领域的技术人员应理解，在存在多于两个的强干扰小区时，可以生成多于两个的信道估计。在实施方式中，由信道估计模块（例如，信道估计模块216）执行步骤302。
然后，方法300进行至步骤304，步骤304包括分别基于第一和第二信道估计来计算用于第一干扰小区的第一预编码矩阵指示符（PMI）和用于第二干扰小区的第二预编码矩阵指示符，其中第一和第二PMI基本将从第一干扰小区接收的第一干扰信号和第二干扰小区接收的第二干扰信号对齐。通过沿着一个接收方向将第一和第二干扰信号对齐，可以在另一个（例如，正交）接收方向上以没有干扰或最小干扰的方式从服务小区接收期望信号。参照示例环境100，例如，第一和第二PMI分别对应于上述等式（1）中的项W2和W3，并且第一和第二干扰信号分别对应于等式（1）中的项H2W2x2和H3W3x3。在实施方式中，步骤304由干扰管理模块（例如，干扰管理模块218）来执行。
在实施方式中，方法300还包括从多个可用小区中选择第一和第二干扰小区。例如，如果存在多于两个的干扰小区，则干扰管理模块可以从多个可用小区中确定哪两个小区来用于对齐干扰。干扰管理模块确定可以实现潜在的干扰对齐的所有可能的两个小区组合，并且选择可以最佳对齐干扰的两个小区。
在实施方式中，通过选择第一和第二PMI满足下式来执行两个小区的干扰对齐：
H2W2=cH3W3 (3)
其中，H2和H3分别表示第一和第二信道估计，W1和W2表示第一和第二PMI，以及c是复数常数。
在另一实施方式中，干扰管理模块被配置为从PMI的有限集中选择第一和第二PMI，以使得：
其中，iopt和jopt分别对应于选择的第一和第二PMI的索引（从PMI有限集中），H2对应于第一干扰小区的第一信道估计，H3对应于第二干扰小区的第二信道估计，Wi对应于第一PMI，Wj对应于第二PMI，以及<>表示点积运算符。根据等式（4）选择的第一和第二PMI表示PMI有限集中最满足等式（3）的两个PMI。换言之，根据等式（4）选择的第一和第二PMI使得第一和第二干扰信号具有尽可能接近的接收方向。
方法300在步骤306结束，步骤306包括：将第一和第二PMI作为信号发送至网络实体（例如，服务小区和干扰小区）。在实施方式中，将第一和第二PMI作为信号通过上行链路信道发送至可用小区之一（例如，服务小区）。在实施方式中，步骤306由天线202a-b执行。
图4示出了用于在UE200处避免干扰的示例方法400。示例方法400再次利用UE比网络配备得更好的事实来估计服务小区和存在的任何干扰小区的下行链路信道，并因此可以确定比网络更好的下行链路传输预编码。示例方法400还避免了让UE将下行链路信道估计作为信号发送至网络，而这可能导致大的信令开销。
如图4所示，方法400在步骤402开始，步骤402包括生成第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计。参照示例环境100，例如，第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计与上述等式（1）中的项H2和H3对应。本领域的技术人员应理解，在存在多于两个的强干扰小区时，可以生成多于两个的信道估计。在实施方式中，由信道估计模块（例如，信道估计模块216）执行步骤402。
然后，方法400进行至步骤404，其包括分别基于第一信道估计和第二信道估计来计算用于第一干扰小区的第一预编码矩阵指示符和用于第二干扰小区的第二预编码矩阵指示符（PMI），其中第一和第二PMI分别单独地将从第一和第二干扰小区接收的第一和第二干扰信号最小化/减少。在实施方式中，步骤404由干扰管理模块来执行，例如，干扰管理模块218。
在实施方式中，干扰管理模块通过根据下式从PMI的有限集中选择第一和/或第二PMI来分别将第一和/或第二干扰小区的干扰最小化：
其中，iopt(j)对应于所选择的第一/第二PMI的索引（从PMI有限集中），Hj对应于第一/第二信道估计，以及Wi对应于第一和第二PMI。
方法400在步骤406结束，步骤406包括将第一和第二PMI通过信号方式发送至网络实体。在实施方式中，将第一和第二PMI作为信号通过上行链路控制信道发送至可用小区之一（例如，服务小区）。在实施方式中，步骤406由天线202a-b执行。
图5示出了用于在UE200处干扰避免的另一示例方法500。示例方法500再次利用UE比网络配备得更好的事实来估计服务小区和存在的任何干扰小区的下行链路信道，并因此可以确定出比网络更好的下行链路传输预编码。示例方法500还避免了让UE将下行链路信道估计通过信号方式发送至网络，而这可能导致大的信令开销。
如图5所示，方法500在步骤502开始，步骤502包括生成服务小区的信道估计和生成第一干扰小区的第一信道估计和和第二干扰小区的第二信道估计。参照示例环境100，例如，服务小区的信道估计对应于上述等式（1）中的项H1以及第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计对应于上述等式（1）中的项H2和H3。在实施方式中，步骤502由信道估计模块执行，例如，信道估计模块206。
然后，方法500进行至步骤504，步骤504包括分别计算用于服务小区的预编码矩阵指示符（PMI）、用于第一干扰小区的第一PMI和用于第二干扰小区的第二PMI，其中PMI与第一和第二PMI增加/最大化UE200的数据吞吐量。在实施方式中，步骤504由干扰管理模块来执行，例如，干扰管理模块218。
在实施方式中，干扰管理模块被配置为根据下式从有限PMI集中选择PMI、第一PMI和第二PMI：
其中，iopt、jopt、kopt分别对应于PMI、第一PMI和第二PMI（来自有限PMI集）的索引，I对应单位矩阵，H1对应服务小区的信道估计，H2对应第一干扰小区的第一信道估计，H3对应第二干扰小区的第二信道估计，Wi对应于服务小区的PMI，Wj对应第一PMI，Wk对应第二PMI，以及det()表示矩阵行列式运算符。
在另一实施方式中，干扰管理模块对于服务小区与第一和第二干扰小区的不同假设重复步骤504，并选择产生最大吞吐量的假设（以及PMI）以信号发送给网络。这可包括从多个可用小区中选择服务小区与第一和第二干扰小区。如果产生最大吞吐量的假设包括作为服务小区的任何干扰小区，则UE200可根据该假设请求网络切换它的服务小区。
方法500在步骤506结束，步骤506包括将第一和第二PMI通过信号方式发送至网络实体。在实施方式中，第一和第二PMI以信号方式通过上行链路控制信道发送至可用小区（例如，服务小区）之一。在实施方式中，步骤506由天线202a-b执行。
图6示出能够实现从多个小区至UE200的联合传输的示例方法600。示例方法600再次利用UE比网络配备得更好的事实来估计服务小区和存在的任何干扰小区的下行链路信道，并因此可以确定出比网络更好的下行链路传输预编码以实现联合传输。示例方法600还避免了让UE将下行链路信道估计通过信号方式发送至网络，而这可能导致大的信令开销。
如图600所示，方法600在步骤602开始，步骤602包括选择联合传输级别。联合传输级别确定参与向UE进行联合传输的多个可用小区的小区数目（例如，2、3等）。在实施方式中，步骤602由干扰管理模块执行，例如，干扰管理模块208。
接着，方法600进行至步骤604，步骤604包括确定是否已检查所有小区组合。如果回答为否，则方法600进行至步骤606，步骤606包括根据所选联合传输级别从多个可用小区之中选择（先前未检查的）小区组合。然后，方法600进行至步骤608，步骤608包括确定用于小区组合的联合PMI，其中联合PMI将自小区组合的联合传输的信号强度最大化。接着，步骤610包括确定与小区组合相关的信号强度是否对应于目前为止检查的所有小区组合中的最大信号强度。如果响应为不是，则方法600返回步骤604。否则，方法600进行至步骤612，步骤612包括将小区组合设定为所选择的小区组合，然后，方法600返回步骤604。在实施方式中，步骤606、608、610和612由干扰管理模块执行，例如，干扰管理模块208。
在另一实施方式中，选择的联合传输级别等于2并且选择的小区组合包括多个可用小区的第一和第二小区。在实施方式中，干扰管理模块被配置为根据下式选择小区组合和联合PMI：
其中，iopt和jopt分别对应于第一和第二小区的索引，kopt对应于来自有限PMI集中的联合PMI的索引，Hi对应于第一小区的第一信道估计，Hj对应于第二小区的第二信道估计，以及Wk对应于联合PMI。
返回步骤604，如果已经检查所有小区组合，则方法600进行至步骤614，步骤614包括向网络实体信号发送所选择的小区组合及其相应的联合PMI。在实施方式中，步骤614由UE200的天线202a-b执行。
图7示出了根据实施方式的从UE至网络实体的接收方向的反馈信令的示例方法700。仅为了说明的目的，参照UE的服务小区对示例方法700进行描述。然而，如下所述，例如，方法700可用于包括干扰小区的任何可用小区。
除了由从服务小区（和/或干扰小区）至UE的信道提供的接收方向之外，示例方法700承认网络具有或者可以估计确定服务小区（和/或干扰小区）的预编码（例如，最优编码）所需的所有信息（例如，在UE实现干扰对齐、干扰避免或联合传输）。示例方法700还承认在UE可容易地获得接收方向并且接收方向可由左奇异矩阵的主列（principal columns）给出，左奇异矩阵可以通过将信道的估计H分解（例如，奇异值分解）为积UDV*来获得，其中，U表示左奇异矩阵，D表示对角矩阵，以及V*表示H的右奇异矩阵的共轭。进一步承认网络可根据UE的信道质量指示符（CQI）报告来计算D和V*的良好近似值，示例方法700能够实现从UE至网络的接收方向的高效信令，以使得网络可以重新构造下行链路信道的估计H并基于该信道估计计算服务小区（和/或任何干扰小区）的适当的预编码。
如图7所示，方法700在步骤702开始，步骤702包括生成服务小区的信道估计。如以上讨论，步骤702可由信道估计模块执行，例如，信道估计模块216。
接着，方法700进行至步骤704，步骤704包括分解信道估计以生成左奇异矩阵。在实施方式中，步骤704由干扰管理模块来执行，例如，干扰管理模块218。在实施方式中，干扰管理模块执行信道估计的奇异值分解以生成左奇异矩阵。
然后，在步骤706中，方法700包括量化左奇异矩阵以生成量化的左奇异矩阵。在实施方式中，量化的左奇异矩阵是左奇异矩阵的压缩形式并可以用比原始左奇异矩阵更低的开销信号通知给网络。在另一实施方式中，量化的左奇异矩阵降低信道估计和信道估计的网络版本（网络侧构造的信道估计）之间的误差。
在实施方式中，干扰管理模块被配置为根据下式生成量化的左奇异矩阵：
其中，Uopt对应于量化的左奇异矩阵，C对应于左奇异矩阵的可能左奇异矩阵量化集，U对应于集C中的左奇异矩阵量化，H对应于UE处的信道估计，SNR(CQI)对应于UE处的信噪比（SNR）估计，V对应于信道估计的右奇异矩阵。注意，在等式（8）中，项U*SNR(cqi)*V*对应于信道估计的网络版本，其可由网络基于UE信号通知的量化左奇异矩阵和矩阵D和V*的近似值来构造。因此等式（8）从可能量化集中选择U的量化值以减少或最小化UE处的信道估计和将由网络构造的信道估计之间的差值。
方法700在步骤708结束，步骤708包括向网络实体信号发送量化的左奇异矩阵。在实施方式中，步骤614由UE200的天线202a-b来执行。如上所述，网络可以利用量化的左奇异矩阵构造信道估计并然后确定服务小区（和/或干扰小区）适合的预编码以在UE进行干扰管理。
图8示出了基于自网络实体的干扰协方差信息的前馈信令在UE进行干扰管理的示例方法800。如上所述，UE可以利用干扰协方差矩阵Q的知识执行干扰抑制。然而，通常，UE不知悉干扰协方差矩阵并无法高精度的估计它，并且向UE信号通知干扰协方差矩阵可能消耗较多的资源。示例方法800承认协方差矩阵能够被分解为Q=M1/2Q1/2。其中，M是幅度矩阵（包括对角线上的噪声功率估计）以及C是干扰相关矩阵。示例方法800还承认在UE可以以合理精度估计幅度矩阵M，并且UE可以将干扰协方差矩阵估计构造为其中是幅度矩阵的UE估计。因此自网络的干扰相关矩阵（或其量化）的信号通知是所有UE生成干扰协方差矩阵估计所需的。通过在网络和UE之间共享用于干扰相关矩阵的码本，并且通过进一步利用UE的物理天线结构的知识（当在网络中已知时），可用尽可能低的单个比特将干扰相关矩阵作为信号发送至UE，如在下面进一步描述的多个实施方式中。
如图8所述，方法800在步骤802开始，步骤802包括从网络实体接受干扰相关矩阵索引。在实施方式中，干扰相关矩阵索引包括指示干扰相关矩阵的有限集中的干扰相关矩阵的一个或多个比特。该干扰相关矩阵的有限集可由码本表示，如下所述其可通过利用UE的天线结构的知识而被进一步减小。在实施方式中，网络将对应于最接近实际干扰相关矩阵的干扰相关矩阵量化的干扰相关矩阵索引以信号的方式发送。
在实施方式中，对于具有两个接收天线的UE，干扰相关矩阵C由下式给出：
其中，ρ是复数相关系数。在一些情况下，UE可以可靠地估计ρ的幅度|ρ|，并因此在实施方式中，网络仅信号发送ρ的相位θ，以向UE传送干扰相关矩阵C。在另一实施方式中，相关矩阵C可以具有(N2-N)/2个可能唯一的复数（具有的幅度＜=1），其中N是接收天线的数目。因此，可能的复数被量化，进而干扰相关矩阵索引将量化的复数中的一个量化以信号的方式发送。
在另一实施方式中，对于具有多于两个天线的UE，可以通过利用UE的天线的物理结构来实现码本的压缩。例如，对于非均匀线性阵列（ULA）天线结构，实施方式利用至UE的下行链路信道的主要接收方向和发送方向（分别由信道的左奇异矩阵和右奇异矩阵给出）可以由如下的离散傅里叶变换（DFT）向量来接近地近似的事实：
其中，θ表示相位角，以及N表示天线数目。换言之，通过天线的接收信号仅相对彼此具有θ的相移。对于交叉极化天线结构，另外地存在由于极化作用导致的相位差，以及极化内的信道分量的本征模可以通过DFT向量来近似，并具有以下结构：
因此，可以通过仅信号发送ULA天线结构的相位角θ和通过信号发送交叉极化天线结构的θ和c来将干扰相关矩阵信号发送至UE。
在实施方式中，干扰相关矩阵索引可通过网络从（例如，如下面的表1所示）码本表中来选择。如表1所示，对于每一个索引值，码本指定将由UE使用的相应的干扰管理方法。在一些情况下，干扰管理方法指定将要由UE应用的干扰相关矩阵。例如，索引值1提供UE使用其本身的干扰管理实施方案（而不依靠网络辅助）并进一步关闭噪声相关估计。在实际干扰协方差矩阵不足以接近UE处可用的（干扰协方差矩阵的）任意量化时，网络可信号发送索引值1至UE，使得UE的噪声估计的考虑可能劣化UE的性能。指向UE的索引值3使用由值1索引的交叉极化天线结构（对应UE的物理天线结构）的干扰相关矩阵。UE可以从存储器中检索与信号通知的索引对应的干扰相关矩阵并将其应用于解调。
| 索引 | 协方差方法 |
| 1 | UE执行，关闭噪声相关 |
| 2 | UE执行，打开噪声相关 |
| 3 | 交叉极化结构1 |
| 4 | 交叉极化结构2 |
| ： | ： |
| ： | 交叉极化结构n |
| ： | ULA结构1 |
| ： | ULA结构2 |
| ： | ： |
| ： | ULA结构n |
| ： | 混合结构1 |
| ： | 混合结构2 |
| ： | ： |
| ： | 混合结构n |
表1
本领域的技术人员应当理解，在其他实施方式中，可通过首先信号发送物理天线结构并然后仅信号发送压缩码本中专用于信号通知的物理天线结构的索引，可以进一步压缩从网络至UE的干扰相关矩阵索引的信令。
在另一实施方式中，代替信号发送干扰相关矩阵，网络可以将接收组合方法和/或接收器组合系数信号通知给UE。根据本实施方式的示例码本由下表2给出。类似于表1，表2提供由索引值1索引的后备选项，其中，UE被指示为确定其本身的接收组合器，此外，表2包括实体，在该实体中UE可被指示为基于CSI-RS（信道状态信息-基准信号）测量结果计算UE的接收组合器，向UE进一步提供哪些CSI-RS资源与干扰对应。接收组合器的清楚信令也由表2来实现。如上参照表1所述，可使用基于物理天线结构的接收组合器。
| 索引 | 接收组合方法 |
| 1 | UE执行 |
| 2 | 基于CSI-RS,CSI-RS位图1 |
| 3 | 基于CSI-RS,CSI-RS位图 |
| ： | 基于CSI-RS,CSI-RS位图n |
| ： | 接收组合器1 |
| ： | 接收组合器2 |
| ： | ： |
| ： | 接收组合器n |
表2
回到图8，步骤802之后，方法800进行至步骤804，步骤804包括基于干扰相关矩阵索引确定干扰相关矩阵。如上所述，UE可以从存储器中检索与信号通知的索引对应的干扰相关矩阵。接着，步骤806中，方法800包括根据噪声功率估计生成幅度矩阵。在实施方式中，幅度矩阵对应于上述的矩阵UE可根据噪声功率估计以高精度估计幅度矩阵。然后，方法800进行至步骤802，步骤802包括利用干扰相关矩阵和幅度矩阵计算干扰协方差矩阵。在实施方式中，根据计算干扰协方差矩阵，其中，C是步骤804中确定的干扰相关矩阵。在实施方式中，步骤802至步骤808由干扰管理模块来执行，例如，干扰管理模块218。
利用在步骤808中计算的干扰协方差矩阵，方法800在步骤810中结束，步骤810包括：利用干扰协方差矩阵解调期望信号。在实施方式中，步骤810由解调器来执行，例如，解调器220。
上面借助说明具体功能的实施及其之间关系的功能构建块已经描述了实施方式。本文为了描述的方便已经任意的限定这些功能构建快的界限。只要适当地实现具体功能及其关系就可以限定替代界限。
具体实施方式的上述描述将如此充分地揭示本发明的一般实质，使得其他人在不进行不适当实验的情况下，通过应用本领域的技术知识，在不偏离本发明的一般原理的情况下，可以针对本具体实施方式的各种应用容易地修改和/或改进。应当理解，本文中的措辞和术语是为了说明的目的，而并不是进行限制，因此，本说明书中的术语或措辞将要由技术人员根据教导和指示来进行解释。
本发明的实施方式的宽度和范围基于本文的教导不应当由任何上述的示例性实施方式以及对本领域的技术人员显而易见的其他实施方式来进行限制。
Claims (6)
1.一种用户设备UE，包括：
信道估计模块，被配置为生成第一干扰小区的第一信道估计和第二干扰小区的第二信道估计；
干扰管理模块，被配置为分别基于所述第一信道估计和所述第二信道估计计算用于所述第一干扰小区的第一预编码矩阵指示符PMI和用于所述第二干扰小区的第二PMI，其中，所述第一PMI和所述第二PMI沿着一个接收方向将从所述第一干扰小区接收的第一干扰信号和所述第二干扰小区接收的第二干扰信号基本对齐；以及
一个或多个天线，被配置为以信号的方式向网络实体发送所述第一PMI和所述第二PMI。
2.根据权利要求1所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为从多个可用小区中选择所述第一干扰小区和所述第二干扰小区。
3.根据权利要求2所述的UE，其中，所述干扰管理模块被配置为根据下式计算所述第一PMI和所述第二PMI：
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其中，iopt和jopt分别对应于所述第一PMI的索引和所述第二PMI的索引，H2对应于所述第一干扰小区的所述第一信道估计，H3对应于所述第二干扰小区的所述第二信道估计，Wi对应于所述第一PMI，以及Wj对应于所述第二PMI，以及<>表示点积运算符。
4.根据权利要求2所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为从所述多个可用小区中选择所述UE的服务小区和所述第一干扰小区和所述第二干扰小区。
5.根据权利要求4所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为选择所述服务小区和所述第一干扰小区以及所述第二干扰小区以增加所述UE的数据吞吐量。
6.根据权利要求4所述的UE，其中，所述干扰管理模块进一步被配置为根据下式来计算用于所述服务小区的PMI、所述第一PMI和所述第二PMI：
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其中，iopt、jopt、kopt分别对应于所述服务小区的所述PMI和所述第一PMI以及所述第二PMI的索引，I对应于单位矩阵，H1对应于所述服务小区的信道估计，H2对应于所述第一干扰小区的所述第一信道估计，H3对应于所述第二干扰小区的所述第二信道估计，Wi对应于所述服务小区的所述PMI，Wj对应于所述第一PMI，Wk对应于所述第二PMI，以及det()表示矩阵行列式运算符。
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