CN104094531A - 无线通信系统中的干扰对齐方法和装置 - Google Patents

无线通信系统中的干扰对齐方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了无线通信系统中的干扰对齐方法和装置。一种用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的服务基站(BS)的方法包括：估计用于至少一个所服务的移动站(MS)的信道；估计用于至少一个邻近MS的干扰信道；与至少一个邻近BS交换关于干扰信道的信息；确定用于将来自所有至少一个邻近MS的干扰配置为一个空间维度的、至少一个所服务的MS中的每一个的预编码矢量；以及向至少一个所服务的MS中的每一个发射所确定的预编码矢量。

Description

无线通信系统中的干扰对齐方法和装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统中的干扰对齐(interference alignment)方法和装置。更具体地，本发明涉及一种用于在多小区和多天线环境中对齐干扰的方法和装置。
背景技术
移动站(MS)和基站(BS)可能从通信系统中的邻近MS和邻近BS接收干扰信号。干扰信号是降低数据传送速率和通信的可靠性的主要原因之一。
因此，为了改善数据传送速率和通信可靠性，正在进行对减少邻近MS和邻近BS的干扰的研究。对于一个示例，提供相关领域的技术，以用于在两个小区彼此干扰的多用户信道环境中执行干扰对齐。然而，存在的缺点是，因为在实际的蜂窝式环境中多个小区向彼此施加干扰，所以难以向实际的蜂窝式环境应用基于两个小区的干扰对齐技术。
因此，需要解决至少以上描述的问题和/或缺点的方法和装置。
仅仅用于帮助对本公开的理解而呈现以上信息作为背景信息。关于以上中的任何一项对于本发明是否可以被应用为现有技术没有做出任何判定也没有做出任何断言。
发明内容
本发明的方面将至少解决以上提及的问题和/或缺点并且至少提供下述优点。因此，本发明的方面将提供一种用于在无线通信系统中对齐干扰的方法和装置。
本发明的另一个方面将提供一种用于在多小区和多天线环境的通信系统中将至移动站(MS)或基站(BS)的干扰矢量配置为一个空间维度的干扰对齐方法和装置。
本发明的又一个方面将提供一种用于确定用于在多小区和多天线环境的通信系统中将从邻近MS到BS的干扰矢量配置为一个空间维度的预编码矢量的方法和装置。
本发明的又一个方面将提供一种用于确定用于在多小区和多天线环境的通信系统中将从邻近BS到MS的干扰矢量配置为一个空间维度的预编码矢量的方法和装置。
通过提供一种无线通信系统中的干扰对齐方法和装置来解决以上方面。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的服务BS的方法。该方法包括：估计用于至少一个所服务的MS的信道；估计用于至少一个邻近MS的干扰信道；与至少一个邻近BS交换关于干扰信道的信息；确定用于将来自所有至少一个邻近MS的干扰配置为一个空间维度的、至少一个所服务的MS中的每一个的预编码矢量；以及向至少一个所服务的MS中的每一个发射所确定的预编码矢量。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的MS的方法。该方法包括：从服务BS接收用于将至少一个邻近BS中的干扰配置为一个空间维度的预编码矢量；以及，通过使用所接收的预编码矢量来向服务BS发射信号。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的服务BS的方法。该方法包括：广播与服务BS相对应的唯一矢量信息；从所服务的MS接收预编码矢量的信息；以及通过使用预编码矢量来向对应的所服务的MS发射信号。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的MS的方法。该方法包括：从服务BS和至少一个邻近BS获取唯一矢量信息；估计用于服务BS的信道；估计用于至少一个邻近BS的干扰信道；确定用于将来自所有至少一个邻近BS的干扰配置为一个空间维度的预编码矢量；以及向服务BS发射所确定的预编码矢量。
根据结合附图来公开本发明的示例性实施例的以下详细描述，本发明的其他方面、优点和显著的特征将对于本领域技术人员变得明显。
附图说明
根据结合附图所采取的以下描述，本发明的某些示例性实施例的上述及其他方面、特征和优点将变得更明显，在附图中：
图1是图示出根据本发明的示例性实施例的、多小区和多天线环境的无线通信系统的构造的图；
图2是图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的信号流的梯形图；
图3是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的服务基站(BS)的操作规程的流程图；
图4是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的移动站(MS)的操作规程的流程图；
图5是图示出根据本发明的另一个示例性实施例的、用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的信号流的梯形图；
图6是图示出根据本发明的另一个示例性实施例的、无线通信系统中的服务BS的操作规程的流程图；
图7是图示出根据本发明的另一个示例性实施例的、无线通信系统中的MS的操作规程的流程图；
图8是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的BS的构造的框图；和
图9是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的MS的构造的框图。
遍及附图，应当注意到，相同附图标记用于描绘相同的或类似的要素、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助全面理解如权利要求和它们的等同物所限定的本发明的示例性实施例。其包括各个特定细节以帮助该理解，但是这些各个特定细节将被认为仅仅是示例性的。因此，那些本领域普通技术人员将认识到，能够在没有背离本发明的范围和精神的情况下做出对在本文描述的实施例的各种改变和修改。此外，为了清楚和简明可以省略对众所周知的功能和构造的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和措词不局限于书目意义，而是仅仅由发明人使用来实现本发明的明确的且一致的理解。因此，应当对本领域技术人员显而易见的是，提供本发明的示例性实施例的以下描述仅仅为了说明目的，并非为了限制如所附权利要求和它们的等同物所限定的本发明。
应当理解，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非该上下文清楚地另外指示其他。因此，例如，对“一组件表面”的指代包括对一个或多个这样的表面的指代。
在本文描述的本发明的示例性实施例包括用于在多小区和多天线环境的无线通信系统中对齐干扰的方法和装置。例如，如以下图1所图示的，描述三个小区彼此相邻的情况。然而，即使当超过三个小区彼此相邻时，也能够使用在本文描述的方案来应用本发明。
图1图示出根据本发明的示例性实施例的多小区和多天线环境的无线通信系统的构造。
参考图1，BS_a110、BS_b111和BS_c112位于彼此相邻的区域。BS_a110、BS_b111和BS_c112每个与位于对应的小区区域内的多个MS进行通信。也就是说，BS_a110与位于BS_a110的小区区域内的MS_a1100-1至MS_ak100-k发射/接收信号，并且BS_b111与位于BS_b111的小区区域内的MS_b1101-1至MS_bk101-k发射/接收信号，并且BS_c112与位于BS_c112的小区区域内的MS_c1102-1至MS_ck102-k发射/接收信号。
在该情形中，MS_a1100-1至MS_ak100-k向BS_a110发射的上行线路信号和MS_c1102-1至MS_ck102-k向BS_c112发射的上行线路信号可能充当对BS_b111的干扰信号。同样，BS_a110向MS_a1100-1至MS_ak100-k发射的下行链路信号和BS_c112向MS_c1102-1至MS_ck102-k发射的下行链路信号可能充当对MS_b1101-1至MS_bk101-k的干扰信号。
因此，本示意性实施例如下提供用于消除前述的干扰信号的干扰对齐方案。在这里，为了描述方便，将上行链路描述为示例。然而，使用在本文描述的相同的内容，本示意性实施例能够同样地被应用到下行链路。
参考图1，本示意性实施例假定每个BS具有‘M’数量的天线，并且每个MS具有‘N’数量的天线。在这里，‘H’表示从每个MS到服务BS的信道，并且‘G’表示从每个MS到邻近BS的干扰信道。信道‘H’和干扰信道‘G’形成M×N矩阵。
在BS_a110、BS_b111和BS_c112如上所述彼此相邻的情形中，通过BS_b111的‘M’数量的天线接收的信号(rb)能够以如下示出的公式1来表示。
r b = Σ k = 1 K ( H b , k w b , k x b , k + G b , a , k w a , k x a , k + G b , c , k w c , k x c , k ) + n b . . . ( 1 )
在以上示出的公式1中，‘k’意指属于每个BS的第k个用户，‘Hb,k’意指来自属于BS_b111的第k个MS(即，MS_bk101-k)的信道，‘wb,k’意指MS_bk101-k的N×1预编码矢量，‘xb,k’意指MS_bk101-k向BS_b111发射的信号，并且‘Gb,a,k’意指从属于BS_a110的第k个MS(即，MS_ak100-k)到BS_b111的干扰信道。
在这里，当属于BS_a110的MS_a1100-1至MS_ak100-k和属于BS_c112的MS_c1102-1至MS_ck102-k的干扰矢量在由BS_b111的‘M’数量的天线组成的空间中仅仅占据一个空间维度时，剩余M-1数量的空间维度变为没有来自MS_a1100-1至MS_ak100-k和MS_c1102-1至MS_ck102-k的干扰的空间。因此，通过使用没有来自MS_a1100-1至MS_ak100-k和MS_c1102-1至MS_ck102-k的干扰的剩余M-1数量的空间维度，BS_b111能够在没有干扰的情况下与它自己服务的MS_b1101-1至MS_bk101-k进行通信。因此，本示意性实施例配置属于邻近BS的邻近MS的干扰矢量，使得干扰矢量在由服务BS的‘M’数量的天线组成的空间中仅仅占据一个空间维度。
例如对于BS_b111，如下示出的等式2表示属于BS_a110的MS_a1100-1至MS_ak100-k和属于BS_c112的MS_c1102-1至MS_ck102-k的干扰矢量在由BS_b111的‘M’数量的天线组成的空间中占据一个空间维度。
在以上示出的公式2中，‘Gb,a,1wa,1’意指从属于BS_a110的第一MS(即，MS_a1100-1)到BS_b111的干扰矢量。
为了使邻近BS的干扰矢量如在以上示出的公式2中仅仅占据服务BS中的一个空间维度，邻近BS的干扰矢量满足如下示出的公式3和公式4。
Gb,a,1wa,1＝...＝Gb,a,Kwa,K＝Gb,c,1wc,1＝...＝Gb,c,Kwc,K＝gb......(3)
Ga,b,kwb,k＝ga,Gc,b,kwb,k＝gc,k＝1,...,K.......(4)
在这里，‘ga’、‘gb’和‘gc’分别表示BS_a110、BS_b111和BS_c112的唯一的M×1矢量。‘ga’、‘gb’和‘gc’在先前被定义。也就是说，从属于BS_a110的MS_ak100-k到BS_b111的干扰矢量(Gb,a,Kwa,K)和从属于BS_c112的MS_ck102-k到BS_b111的干扰矢量(Gb,c,Kwc,K)具有与BS_b111的唯一矢量(gb)相同的空间维度，从属于BS_b111的MS_bk101-k到BS_a110的干扰矢量(Ga,b,kwb,k)具有与BS_a110的唯一矢量(ga)相同的空间维度，并且从属于BS_b111的MS_bk101-k到BS_c112的干扰矢量(Gc,b,kwb,k)具有与BS_c112的唯一矢量(gc)相同的空间维度。
因此，本示意性实施例确定满足以上示出的公式3和公式4的预编码矢量。
如下示出的公式5表示满足以上示出的公式3和公式4的预编码矢量。
w b , k = G b , k - 1 g ~ b , G b , k = G a , b , k G c , b , k , g ~ b = g a g b . . . ( 5 )
如在以上示出的公式5中给出的，通过使用以上示出的公式5，BS_b111确定由BS_b111服务的MS_bk101-k的预编码矢量。同样，在用以上示出的公式5表示的方案中，甚至BS_a110和BS_c112也确定由BS_a110和BS_c112服务的MS_ak100-k和MS_ck102-k的预编码矢量。
通过以上方案，从邻近MS到每个服务BS的干扰矢量仅仅占据对应的服务BS中的一个空间维度。因此，通过使用没有来自邻近MS的干扰的空间维度，每个服务BS能够与它的服务的MS发射/接收信号。
在前述的描述中，MS的天线的数量‘N’和BS的天线的数量‘M’满足N≥(L-1)M的条件。在这里，‘L’表示考虑干扰的BS的数量。在前述的描述中，例如已经描述了三个BS向彼此施加干扰的情况，并且因此‘L’等于‘3’。在这里，如果没有满足N≥(L-1)M的条件，则BS可以计算在BS的‘M’数量的天线中的满足N≥(L-1)M的天线的最大数量，以仅仅使用所计算的BS的最大数量的天线。而且，本示意性实施例可以仅仅选择向彼此施加干扰的多个BS中的具有高干扰的预定数量的BS，以执行前述干扰对齐。
以下参考图2至图4详细地描述上行链路干扰对齐方案，并且以下参考图5至图7详细地描述下行链路干扰对齐方案。
图2图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的信号流。在这里，BS_a210、BS_b211和BS_c212位于彼此相邻的区域并且向彼此施加干扰。在这里，MS_ak200是与BS_a210进行通信的第k个MS，MS_bk201是与BS_b211进行通信的第k个MS，并且MS_ck202是与BS_c212进行通信的第k个MS。而且，假定当MS的天线的数量是给定的‘N’、BS的天线的数量是给定的‘M’，并且向彼此施加干扰的BS的数量(L)是给定的‘3’时，满足N≥(L-1)M。
参考图2，在步骤220和222中，MS_ak200、MS_bk201和MS_ck202中的每个向BS_a210发射导频信号。在这时，BS_a210接收由BS_a210提供服务的MS_ak200的导频信号以及由邻近BS_b211和邻近BS_c212提供服务的邻近MS_bk201和邻近MS_ck202的导频信号。
在那之后，在步骤224中，BS_a210通过使用所接收的导频信号来估计用于所服务的MS(即，MS_ak200)和干扰MS(即，MS_bk201和MS_ck202)的信道。例如，BS_a210估计用于MS_ak200的信道(Ha,k)和用于MS_bk201和MS_ck202的干扰信道(Ga,b,k和Ga,c,k)。
接下来，在步骤226中，BS_a210与邻近BS_b211和邻近BS_c212交换干扰信道信息。在这里，干扰信道信息表示由每个服务BS估计的干扰MS的信道信息和每个服务BS的小区唯一矢量信息。例如，BS_a210向邻近BS_b211发射由BS_a210估计的干扰信道(Ga,b,k)和BS_a210的唯一矢量(ga)，并且BS_a210向邻近BS_c212发射由BS_a210估计的干扰信道(Ga,c,k)和BS_a210的唯一矢量(ga)。而且，BS_a210从BS_b211接收由BS_b211估计的干扰信道(Gb,a,k)和BS_b211的唯一矢量(gb)，并且BS_a210从BS_c212接收由BS_c212估计的干扰信道(Gc,a,k)和BS_c212的唯一矢量(gc)。
在那之后，在步骤228中，BS_a210通过使用用以上示出的公式5表示的方案来确定它的所服务的MS中的每一个的预编码矢量。也就是说，BS_a210如在如下示出的公式中给出的那样确定它的所服务的MS_ak200的预编码矢量(wa,k)。
w a , k = G a , k - 1 g ~ a , G a , k = G b , a , k G c , a , k , g ~ a = g b g c . . . ( 6 )
接下来，在步骤230中，BS_a210向对应的MS_ak200发射所确定的预编码矢量(wa,k)。在那之后，在步骤232中，MS_ak200通过使用所接收的预编码矢量(wa,k)来向BS_a210发射信号。
尽管图2中未图示，但是BS_b211和BS_c212也可以使用在本文描述的方案执行步骤224至步骤230的处理，从而能够将从邻近MS到每个服务BS的干扰矢量配置为一个空间维度。依据这一点，本示意性实施例能够获得每个服务BS能够通过没有来自邻近MS的干扰的M-1数量的空间维度来与它的所服务的MS进行通信的效果。
在前述的描述中，BS_a210通过使用从相应的MS接收的导频信号来估计信道。与此不同，BS_a210可以通过使用从相应的MS接收的探测信号来估计信道。
图3图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的服务BS的操作过程。
参考图3，在步骤301中，服务BS从所服务的MS和干扰MS接收导频信号。在这里，干扰MS表示位于与服务BS互相地施加干扰的邻近BS的小区区域中的邻近MS。
在那之后，在步骤303中，服务BS估计用于每一个所服务的MS的信道和用于每一个干扰MS的干扰信道。然后，服务BS进行到步骤305并且与邻近BS交换干扰信道信息。在这里，干扰信道信息包括由每个服务BS估计的每一个干扰MS的干扰信道和每个服务BS的唯一矢量信息。
接下来，在步骤307中，服务BS确定用于将从每一个所服务的MS到邻近BS的干扰对齐为邻近BS中的一个空间维度的、每一个所服务的MS的预编码矢量。在示例性实施例中，服务BS通过使用以上示出的公式5和公式6来确定每一个所服务的MS的预编码矢量。
在那之后，服务BS进行到步骤309并且向对应的所服务的MS发射每一个所服务的MS的所确定的预编码矢量。
接下来，在步骤311中，服务BS从每一个所服务的MS接收信号并且对所接收的信号进行解码。在这时，通过利用每一个所服务的MS的预编码矢量来设置接收波束成形器，服务BS能够形成用于所服务的MS的接收波束。在这时，服务BS能够通过使用迫零技术来消除所服务的MS之间的干扰。
在那之后，服务BS终止根据本示意性实施例的算法。
图4图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的MS的操作规程。
参考图4，在步骤401中，MS发射导频信号。在这时，能够不但向MS的服务BS而且也向与服务BS互相地施加干扰的邻近BS发射导频信号。
在那之后，在步骤403中，MS从服务BS接收预编码矢量并且然后在步骤405中，MS通过使用所接收的预编码矢量来向服务BS发射信号。
图5图示出本发明的另一个示例性实施例的、用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的信号流。在这里，BS_a510、BS_b511和BS_c512位于彼此相邻的区域并且向彼此施加干扰。在这时，MS_ak500是与BS_a510进行通信的第k个MS，MS_bk501是与BS_b511进行通信的第k个MS，并且MS_ck502是与BS_c512进行通信的第k个MS。而且，假定当MS的天线的数量等于给定的‘N’、BS的天线的数量等于给定的‘M’，并且向彼此施加干扰的BS的数量(N)等于‘3’时，满足N≥(L-1)M。
参考图5，为了进行根据本示意性实施例的干扰对齐，在步骤520中，BS_a510、BS_b511和BS_c512每个向所服务的MS和邻近MS广播关于预置小区唯一矢量的信息。接下来，在步骤522中，BS_a510、BS_b511和BS_c512每个向所服务的MS和邻近MS广播导频信号。在这里，能够通过系统信息块来广播关于小区唯一矢量的信息。在这时，MS_ak500、MS_bk501和MS_ck502每个能够从BS_a510、BS_b511和BS_c512接收关于小区唯一矢量的信息和导频信号。
在那之后，在步骤524中，MS_ak500估计用于服务BS和邻近BS的信道。也就是说，MS_ak500估计用于作为服务BS的BS_a510的信道(Ha,k)和用于作为向MS_ak500施加干扰的邻近BS的BS_b511和BS_c512的干扰信道(Gb,a,k和Gc,a,k)。在这里，下行链路中的‘Gb,a,k’意指从BS_b511到属于BS_a510的第k个MS(即，MS_ak500)的干扰信道。
接下来，在步骤526中，MS_ak500通过使用在以上示出的公式5和公式6中给出的方案来确定用于MS_ak500的预编码矢量。也就是说，通过使用以上示出的公式6，MS_ak500确定将要用于BS_a510向MS_ak500发射的信号的预编码矢量(wa,k)。
在那之后，在步骤528中，MS_ak500通过反馈信道向BS_a510反馈信道矢量信息。在这里，信道矢量信息被表示为对于BS_a510所估计的信道(Ha,k)和所确定的预编码矢量(wa,k)的相乘(Ha,kwa,k)。
接下来，BS_a510从由BS_a510提供服务的所有所服务的MS接收信道矢量信息，并且然后，在步骤530中，BS_a510通过使用所接收的信道矢量信息来配置预编码器。在那之后，在步骤534中，BS_a510通过使用预编码器向MS_ak500发射信号。依据这一点，使用由MS_ak500确定的预编码矢量来对发射到MS_ak500的信号进行预编码。
同时，在步骤532中，MS_ak500将预编码矢量(wa,k)设置为接收波束成形器以形成接收波束。其后，在步骤534中，MS_ak500从BS_a510接收信号。
尽管图5中未图示，但是MS_bk501和MS_ck502以及BS_b511和BS_c512可以使用在此处描述的相同的过程来执行步骤524至步骤534的过程，从而能够将从各个所服务的MS到每个邻近BS的干扰矢量配置为一个空间维度。
图6图示出根据本发明的另一个示例性实施例的、无线通信系统中的服务BS的操作过程。
参考图6，在步骤601中，为了进行干扰对齐，服务BS向所服务的MS和邻近MS广播包括关于其预设小区唯一矢量的信息的系统信息块。在那之后，在步骤603中，服务BS向所服务的MS和邻近MS广播导频信号。
接下来，在步骤605中，服务BS从由该服务BS提供服务的所有所服务的MS接收信道矢量信息。在那之后，服务BS进行到步骤607并且通过使用从所服务的MS接收的信道矢量信息来配置预编码器。在那之后，在步骤609中，服务BS通过使用预编码器来向所服务的MS发射信号。在这里，服务BS能够通过借助于迫零技术配置预编码器来消除小区内的MS之间的干扰。
在那之后，服务BS终止根据本示意性实施例的算法。
图7图示出根据本发明的另一个示例性实施例的、无线通信系统中的MS的操作过程。
参考图7，在步骤701中，MS从服务BS和邻近BS接收包括小区唯一矢量信息的系统信息块。接下来，MS进行到步骤703和并且从服务BS和邻近BS接收导频信号。
在那之后，在步骤705中，MS通过使用所接收的导频信号来估计用于服务BS的信道和用于邻近BS的干扰信道。接下来，在步骤707中，MS通过使用小区唯一矢量信息和所估计的信道信息来确定用于将从邻近MS到各个邻近BS的干扰对齐为一个空间维度的预编码矢量。接下来，MS通过使用所确定的预编码矢量和所估计的信道信息来生成信道矢量信息，并且然后，在步骤709中，MS向服务BS反馈信道矢量信息。
接下来，在步骤711中，MS将预编码矢量确定为接收波束成形器以形成接收波束。在那之后，MS进行到步骤713并且通过接收波束从服务BS接收信号。在那之后，MS终止根据本发明的算法。
图8是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的BS的构造的框图。
参考图8，BS包括控制器800、收发信机810、多个天线820-1至820-M、信道估计器830和干扰信道信息交换单元840。
控制器800控制和处理BS的一般操作，并且具体地控制和处理根据本示意性实施例的用于对齐干扰信道的功能。具体地，通过包括干扰对齐控制器802，控制器800控制和处理用于确定用于上行链路的所服务的MS的预编码矢量和配置用于下行链路的预编码器的功能。
为了确定用于上行链路的所服务的MS的预编码矢量，干扰对齐控制器802控制用于估计用于每一个所服务的MS的信道和用于每一个邻近MS的干扰信道的功能和用于与邻近BS交换小区唯一矢量信息和所估计的干扰信道信息的功能。干扰对齐控制器802通过使用所交换的小区唯一矢量信息和干扰信道信息来确定用于将从所服务的MS到邻近BS的干扰对齐为邻近BS中的一个空间维度的、每一个所服务的MS的预编码矢量。干扰对齐控制器802能够通过以上示出的公式5中给出的方案来确定所服务的MS的预编码矢量。接下来，干扰对齐控制器802控制和处理用于向对应的所服务的MS发射用于每一个所服务的MS的预编码矢量的功能。在这时，干扰对齐控制器802控制和处理用于通过使用用于各个所服务的MS的预编码矢量来形成用来接收上行线路信号的接收波束的功能。
此外，干扰对齐控制器802控制和处理用于广播小区唯一矢量信息以便确定用于下行链路的所服务的MS的预编码矢量以配置预编码器的功能，并且控制和处理用于从所服务的MS接收预编码矢量以及通过所接收的预编码矢量配置预编码器812的功能。
收发信机810根据控制器800的控制通过多个天线820-1至820-M发射/接收信号。收发信机810包括预编码器812和接收波束成形器814。尽管图8中未图示，但是收发信机810可以包括多个编码器、多个调制器、多个子载波映射器和多个射频(RF)发射机。预编码器812通过使用根据控制器800的控制而确定的预编码矢量来处理发射到每个MS的信号。预编码器812能够通过使用迫零技术来消除BS的所服务的MS之间的干扰。接收波束成形器814能够通过使用根据控制器800的控制而提供的接收波束成形矢量来形成用于从所服务的MS接收信号的接收波束。
信道估计器830根据控制器830的控制通过使用从所服务的MS和邻近MS接收的导频信号或探测信号来估计信道，并且向控制器800提供信道估计结果。也就是说，信道估计器830通过使用从所服务的MS接收的导频信号或探测信号来估计与所服务的MS的信道，并且通过使用从邻近MS接收的导频信号或探测信号来估计与邻近MS的干扰信道。
为了确定用于上行链路的所服务的MS的预编码矢量，干扰信道信息交换单元840与施加干扰的邻近BS交换干扰信道信息，并且向控制器800提供干扰信道信息。在这里，与邻近BS交换的干扰信道信息包括与每个BS相对应的小区唯一矢量信息和由每个BS估计的干扰信道。
图9是图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的MS的构造的框图。
参考图9，MS包括控制器900、收发信机910、多个天线920-1至920-M和信道估计器930。
控制器900控制和处理MS的一般操作，并且具体地控制和处理根据本示意性实施例的用于对齐干扰信道的功能。具体地，通过包括干扰对齐控制器902，控制器900控制和处理用于设置用于上行链路的预编码矢量、确定用于下行链路的预编码矢量和向BS发射预编码矢量的功能。
干扰对齐控制器902控制用于从服务BS接收预编码矢量信息以及一旦进行上行线路信号传输就通过使用所接收的预编码矢量来处理信号的功能。而且，为了确定用于MS的下行链路预编码矢量，干扰对齐控制器902控制和处理用于从服务BS和邻近BS接收小区唯一矢量信息和导频信号的功能和用于估计用于服务BS的信道和用于邻近BS的干扰信道的功能。在那之后，干扰对齐控制器902通过使用所接收的小区唯一矢量信息和所估计的信道信息来确定用于将对邻近BS的干扰矢量对齐为一个空间维度的预编码矢量。干扰对齐控制器902能够通过以上示出的公式5中给出的方案来确定预编码矢量。接下来，干扰对齐控制器902控制和处理用于向服务BS发射预编码矢量并且通过使用预编码矢量来形成接收波束的功能。
收发信机910根据控制器900的控制通过多个天线920-1至920-M发射/接收信号。收发信机910包括预编码器912和接收波束成形器914。尽管图9中未图示，但是收发信机910可以包括多个编码器、多个调制器、多个子载波映射器和多个RF发射机。预编码器912根据控制器900的控制通过使用从BS接收的预编码矢量来处理发射到BS的信号。通过使用迫零技术，预编码器912能够消除与属于服务BS的其他MS的干扰。通过使用根据控制器900的控制所提供的预编码矢量作为接收波束成形矢量，接收波束成形器914能够形成用于从服务BS接收信号的接收波束。
根据控制器900的控制，信道估计器930通过使用从服务BS和邻近BS接收的导频信号来估计信道，并且向控制器900提供信道估计结果。也就是说，信道估计器930通过使用从服务BS接收的导频信号来估计与服务BS的信道，并且通过使用从邻近BS接收的导频信号来估计来自邻近BS的干扰信道。
如上所述，本发明的示例性实施例具有下述效果：在多小区和多天线环境的无线通信系统中通过确定用于将用于MS或BS的干扰矢量配置为一个空间维度的预编码矢量以及通过所确定的预编码矢量来发射信号，能够在存在多个小区的实际环境中执行干扰对齐、通过没有干扰的空间维度来发射/接收信号以及改善数据传送速率和通信的可靠性。
尽管已经参考其某些示例性实施例示出和描述了本发明，但那些本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节方面的各种改变。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的基站(BS)的方法，该方法包括：
估计用于至少一个所服务的移动站(MS)的信道；
估计用于至少一个邻近MS的干扰信道；
与至少一个邻近BS交换关于干扰信道的信息；
确定用于将来自所有邻近MS的干扰配置为一个空间维度的、至少一个所服务的MS中的每一个的预编码矢量；以及
向至少一个所服务的MS中的每一个发射所确定的预编码矢量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，交换关于干扰信道的信息包括：
向至少一个邻近BS发射由该BS估计的干扰信道以及该BS的唯一矢量；以及
从至少一个邻近BS接收由至少一个邻近BS估计的干扰信道以及至少一个邻近BS的唯一矢量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定预编码矢量包括：确定用于允许从至少一个所服务的MS到至少一个邻近BS的干扰矢量具有与所述至少一个邻近BS的唯一矢量相同的空间维度的预编码矢量。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过使用所确定的预编码矢量来形成用于对应的所服务的MS的接收波束。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定MS的天线的数量、向彼此施加干扰的BS的数量和BS的天线的数量是否满足预设条件；
如果没有满足预设条件，则确定满足预设条件的BS的天线的数量；以及
通过仅仅使用多个BS天线中与所确定的数量一样多的BS天线来发射/接收信号。
6.一种用于在无线通信系统中进行上行链路干扰对齐的移动站(MS)的方法，该方法包括：
从服务BS接收用于将至少一个邻近基站(BS)中的干扰配置为一个空间维度的预编码矢量；以及
通过使用所接收的预编码矢量来向服务BS发射信号。
7.一种用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的基站(BS)的方法，该方法包括：
广播与该BS相对应的唯一矢量信息；
从至少一个所服务的移动站(MS)接收预编码矢量的信息；以及
通过使用预编码矢量来向对应的所服务的MS发射信号。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
确定MS的天线的数量、向彼此施加干扰的BS的数量和BS的天线的数量是否满足预设条件；
如果没有满足预设条件，则确定满足预设条件的BS的天线的数量；以及
通过仅仅使用多个BS天线中与所确定的数量一样多的BS天线来发射/接收信号。
9.一种用于在无线通信系统中进行下行链路干扰对齐的移动站(MS)的方法，该方法包括：
从服务基站(BS)和至少一个邻近BS获取唯一矢量信息；
估计用于服务BS的信道；
估计用于至少一个邻近BS的干扰信道；
确定用于将来自所有至少一个邻近BS的干扰配置为一个空间维度的预编码矢量；以及
向服务BS发射所确定的预编码矢量。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定预编码矢量包括：确定用于允许从至少一个邻近BS到MS的干扰矢量具有与该至少一个邻近BS的唯一矢量相同的空间维度的预编码矢量。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：通过使用所确定的预编码矢量来形成用于对应的服务BS的接收波束。
12.一种用于被安排为实施权利要求1至5中的一项的方法的基站(BS)的装置。
13.一种用于在无线通信装置中进行上行链路干扰对齐的移动站(MS)的装置，该装置包括：
收发信机，用于从服务BS接收用于将至少一个邻近基站(BS)中的干扰配置为一个空间维度的预编码矢量；和
控制器，用于进行控制以通过使用所接收的预编码矢量来向服务BS发射信号。
14.一种用于被安排为实施权利要求6和8中的一项的方法的基站(BS)的装置。
15.一种用于被安排为实施权利要求9至11中的一项的方法的移动站(MS)的装置。
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