CN106576328B - 一种无线通信方法、装置及基站 - Google Patents
一种无线通信方法、装置及基站 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种无线通信方法、装置及基站,涉及通信技术领域,能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响,以及MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响。该方法包括:获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;获取第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;基于第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中第一预编码矩阵由第一信道矩阵的零空间向量构成;获取第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中第一等效信道矩阵为第二信道矩阵和第一预编码矩阵的积;基于第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵,根据第二预编码矩阵对发射信号进行预编码并发送。本发明实施例用于无线通信。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种无线通信方法、装置及基站。
背景技术
随着移动宽带不断发展,通过在宏小区(英文:Macro Cell,宏基站的简称可以为Macro)内的一些热点区域布设微小区(其中微小区的英文可以为Small Cell,微小区可以包括Pico cell、Micro cell等形式,微基站的简称可以为Pico)的方式,即HetNet(Heterogeneous Network异构网络)的方式,可以有效增加系统容量,满足热点地区对容量的需求。
如图1所示,宏基站Macro所覆盖的宏小区内,有两个微基站P1和P2,P1和P2形成两个微小区,其中UE1和UE2与P1通信,UE3和UE4与P2通信,UE6和UE5和宏基站通信。如果宏基站和微基站都采用全双工通信,除了宏基站和微基站因全双工通信造成的自干扰外,它们之间还存在两类因同频同时发射与接收造成的互干扰:
第一类为:微基站发射对宏基站接收(Pico Transmission to Macro Reception,PT2M)的干扰:即全双工微基站向其UE下行发射的信号对宏基站上行接收造成的干扰,如图1中P1对UE1的下行发射信号,将对宏基站接收来自UE6的上行信号造成干扰。
第二类为:宏基站发射对微基站接收(Macro Transmission to Pico Reception,MT2P)的干扰:即全双工宏基站向其UE下行发射的信号对微基站上行接收造成的干扰,如图1中宏基站对UE5的下行发射信号,将对微基站接收来自UE3的上行信号造成干扰。
可以看到,PT2M干扰的特点是:相比宏基站每个微基站发射功率较小,但干扰来自多个微基站,距离宏基站近的微基站对宏基站的干扰较大;MT2P干扰的特点是:宏基站发射功率较大,对所有微基站造成干扰,距离宏基站近的微基站受到的干扰较大。
实际中,通过适当选择微基站的站址、调整波束方向、主动屏蔽微基站天线与宏基站天线的直达路径等方式,可大大增加微基站与宏基站之间的路损。例如,微基站与宏基站的波束方向都指向UE,它们的波束主瓣并不相对,本身就对缓减上述两类收发互干扰有利;如果微基站架设在室内,或者受建筑物遮挡与宏基站天线没有直视路径(Light of Sight,LOS),这也对缓减上述两类收发互干扰有利;即使微基站和宏基站的天线之间存在直视路径,也可利用电磁吸收、屏蔽、遮挡等方式,增加微基站与宏基站之间的路损。但是,由于来自UE的接收信号功率与宏基站和微基站的发射功率相比非常微弱,即使通过上述措施可将微基站与宏基站之间的干扰水平有效降低,但仍不能有效避免上述两类收发互干扰对微基站和宏基站接收UE的上行信号的影响。
发明内容
本发明的实施例提供一种无线通信方法、装置及基站,能够有效抑制干扰。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种无线通信方法,包括:
获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
基于所述第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵,根据所述第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第一方面,在第二种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述方法还包括:
获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
结合第一方面,在第三种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数之和时;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第一方面,在第四种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时,
所述方法还包括:
获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内总的微基站数;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
第二方面,提供一种无线通信方法,用于无线通信系统,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,包括:
获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;
基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
采用所述第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,所述基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵。
第三方面,提供一种发射装置,包括:
信道获取单元,用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
所述信道获取单元,还用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
编码矩阵获取单元,用于基于所述信道获取单元获取的第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
等效信道获取单元,用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
所述编码矩阵获取单元还用于基于所述等效信道获取单元获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵;
发射单元,用于根据所述编码矩阵获取单元获取的第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
结合第三方面,在第一种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第三方面,在第二种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述装置还包括:波束成形单元用于获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;
所述等效信道获取单元,还用于根据所述波束成形单元获取的波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述等效信道获取单元获取的第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
结合第三方面,在第三种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数目大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第三方面,在第四种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目之和时,
所述装置还包括:波束成形单元用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内总的微基站数;
所述等效信道获取单元,还用于根据所述波束成形单元获取的波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述等效信道获取单元获取的第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
第四方面,提供一种接收装置,用于无线通信系统,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,包括:
信道获取单元,用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;
波束成形矩阵获取单元,用于基于所述信道获取单元获取的第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
接收单元,用于采用所述波束成形矩阵获取单元获取的第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
结合第四方面,在第一种可能的实现方式中,所述波束成形矩阵获取单元具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵。
第五方面,提供一种发射装置,包括:处理器、存储器、发射机及总线,其中所述处理器、存储器及发射机通过所述总线连接进行数据传输,所述存储器用于存储所述处理器处理的数据;
所述处理器用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;基于所述处理器获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵;
所述发射机用于根据所述处理器获取的第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
结合第五方面,在第一种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述处理器具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第五方面,在第二种可能的实现方式中,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述处理器还用于获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器具体用于基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
结合第五方面,在第三种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数目大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时;
所述处理器具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
结合第五方面,在第四种可能的实现方式中,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目之和时,
所述处理器还用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目之和,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内总的微基站数;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器具体用于基于所述第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
第六方面,提供一种接收装置,用于无线通信系统,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,包括:处理器、存储器、接收机及总线,其中所述处理器、存储器及接收机通过所述总线连接进行数据传输,所述存储器用于存储所述处理器处理的数据;
所述处理器用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
所述接收机采用所述处理器获取的第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
结合第六方面,在第一种可能的实现方式中,所述处理器具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵。
第七方面,提供一种基站,包括上述第三方面或第三方面任意一种可能的实现方式提供的发射装置;
或者,包括上述第五方面或第五方面任意一种可能的实现方式提供的发射装置。
结合第七方面,在第一种可能的实现方式中,所述基站包含所述第三方面或第五方面所述的发射装置时,所述基站为宏基站或微基站;
所述基站包含所述第三方面的第一种可能的实现方式、第三方面的第二种可能的实现方式、第五方面的第一种可能的实现方式、第五方面的第二种可能的实现方式中所述的任一发射装置时,所述基站为微基站;
所述基站包含所述第三方面的第三种可能的实现方式、第三方面的第四种可能的实现方式、第五方面的第三种可能的实现方式、第五方面的第四种可能的实现方式中所述的任一发射装置时,所述基站为宏基站。
第八方面,提供一种基站,包括上述第四方面或第四方面任意一种可能的实现方式提供的接收装置;
或者,包括上述第五方面或第五方面任意一种可能的实现方式提供的接收装置。
结合第八方面,在第一种可能的实现方式中,所述基站为宏基站。
上述提供的发无线通信方法、装置及基站,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此当第一基站为微基站、第二基站为宏基站时能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响;而当第一基站为宏基站、第二基站为微基站时能够抑制MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响;或者通过微基站到宏基站之间的第一信道矩阵的零空间向量构成第一波束成形矩阵;并采用该第一波束成形矩阵接收宏基站服务的用户设备发送的信号,由于第一波束成形矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一波束成形矩阵的乘积为零或近似为零,从而能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为提供一种无线通信系统的示意性结构图;
图2为本发明的一实施例提供的一种发射装置的结构示意图;
图3为本发明的一实施例提供的一种无线通信系统的示意性结构图;
图4为本发明的一实施例提供的另一种发射装置的结构示意图;
图5为本发明的一实施例提供的另一种无线通信系统的示意性结构图;
图6为本发明的一实施例提供的一种接收装置的结构示意图;
图7为本发明的一实施例提供的又一种无线通信系统的示意性结构图;
图8为本发明的一实施例提供的一种无线通信方法流程示意图;
图9为本发明的一实施例提供的另一种无线通信方法流程示意图;
图10为本发明的一实施例提供的又一种发射装置的结构示意图;
图11为本发明的一实施例提供的又一种接收装置的结构示意图。
具体实施方式
现在参照附图描述多个实施例,其中用相同的附图标记指示本文中的相同元件。在下面的描述中,为便于解释,给出了大量具体细节,以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而,很明显,也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。在其它例子中,以方框图形式示出公知结构和设备,以便于描述一个或多个实施例。
本发明实施例提供的用户设备(UE,User Equipment)可以是蜂窝电话、无绳电话、SIP(Session Initiation Protocol,会话启动协议)电话、WLL(Wireless Local Loop,无线本地环路)站、PDA(Personal Digital Assistant,个人数字处理)、具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
本发明实施例提供的基站可用于与用户设备进行通信,基站可以是接入设备比如WiFi的AP(Access Point,无线接入点),或者是GSM(Global System of Mobilecommunication,全球移动通讯)或CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)中的BTS(Base Transceiver Station,基站),也可以是WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)中的NB(NodeB,基站),还可以是LTE(Long TermEvolution,长期演进)中的eNB或eNodeB(Evolutional Node B,演进型基站),或者中继站或接入点,或者未来5G网络中的接入设备等,并且基站至少包括用于构建异构网络的两类基站:宏基站和微基站,宏基站对应的宏小区可以包含微基站对应的微小区。
本发明的实施例提供的发射装置和接收装置可以设置于或本身即为宏基站或微基站。
本发明的实施例具体可以用于与图1所示的HetNet网络组成的无线通信系统,包括宏基站Macro、微基站(P1、P2)和至少一个用户设备(UE1-UE6),其中UE1和UE2与P1通信,UE3和UE4与P2通信,UE6和UE5和宏基站通信。
参照图2所示本发明的实施例提供一种发射装置,用于上述的HetNet网络组成的无线通信系统中,具体的发射装置可以设置于或本身即为宏基站Macro或者微基站(P1、P2),该发射装置包括:
信道获取单元21,用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
所述信道获取单元21,还用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
编码矩阵获取单元22,用于基于所述信道获取单元21获取的第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
等效信道获取单元23,用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
所述编码矩阵获取单元22还用于基于所述等效信道获取单元23获取的第一等效信道矩阵对发射信号选取第二预编码矩阵;
发射单元24,用于根据所述编码矩阵获取单元22获取的第二预编码矩阵为所述发射信号进行预编码并发送。
可选的,所述第一基站为微小区对应的微基站、所述第二基站为宏小区对应的宏基站;或者所述第一基站为宏小区对应的宏基站、所述第二基站为微小区对应的微基站。
本发明的实施例提供的发射装置,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此当第一基站为微基站、第二基站为宏基站时能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响;而当第一基站为宏基站、第二基站为微基站时能够抑制MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响。
具体的,参照图3所示,以对PT2M的干扰抑制为例进行说明,在图3中,宏基站的发射和接收天线数分别为M和N,第m个微基站的发射和接收天线数分别为Mm和Nm。宏小区内的第m个微基站到宏基站的信道矩阵为Hm,m=1,2,…L,L为宏小区内总的微基站数,Hm为N×Mm维的矩阵。第m个微基站到其服务的第k个UE的信道矩阵为Hmk,k=1,2,…Km,Km为第m个微基站服务的用户数。具体以所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站;发射装置为微基站或者为微基站上设置的一种控制实体,参照图2所示,对发射装置具体功能描述如下:
信道获取单元21用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵Hm;
这可以采用现有的本领域技术人员所熟知的信道估计技术获得。其中,可以直接利用由微基站获取的第一信道矩阵Hm,例如宏基站可以利用微基站发射的下行信号中所包含的参考符号,获得信道矩阵Hm的估计,并通过回传通道将估计结果转给微基站;微基站也可以利用宏基站发射的下行信号中所包含的参考符号,直接获得信道矩阵Hm的估计。
所述信道获取单元21还用于获取微基站到所述微基站服务的用户设备UE之间的第二信道矩阵Hmk;
这可以采用现有的本领域技术人员所熟知的信道估计技术获得。其中,可以直接利用由微基站获取的第二信道矩阵Hmk,例如所述第k个UE可以利用微基站发射的下行信号中所包含的参考符号,获得信道矩阵Hmk的估计并将估计结果上报给微基站;或者,由于同频接收和发射,利用信道的互易性,微基站可以利用所述第k个UE发射的上行信号中所包含的参考符号,直接获得信道矩阵Hmk的估计;
编码矩阵获取单元22用于基于所述信道获取单元21获取的第一信道矩阵Hm获取第一预编码矩阵Pm,其中,所述第一预编码矩阵Pm由所述第一信道矩阵Hm的零空间向量构成,因此Pm满足HmPm=0;
等效信道获取单元23,用于获取微基站与所述微基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵HmkPm,其中所述第一等效信道矩阵HmkPm为所述第二信道矩阵Hmk和所述第一预编码矩阵Pm的积;
所述编码矩阵获取单元22还用于基于所述等效信道获取单元23获取的第一等效信道矩阵HmkPm为发射信号向量xmk选取第二预编码矩阵Pmk。
其中,基于所述第一等效信道矩阵HmkPm选择第二预编码矩阵Pmk的方法,与现有技术中基于真实的信道矩阵Hmk选择预编码矩阵的方法相同,例如,可以采用基于SVD分解(singular value decomposition,奇异值分解)的线性预编码方法。
微基站通过编码矩阵获取单元22获取的第二预编码矩阵Pmk对该UE的发射信号向量xmk编码后可以表示为PmPmkxmk,如前所述,该信号对宏基站而言或形成PT2M干扰。但是,由于所述第一预编码矩阵Pm由所述第一信道矩阵Hm的零空间向量构成,因此该信号经过信道Hm进入宏基站接收端后已经被有效抑制:
另一方面,对该微基站的UE而言,所接收的来自该微基站的下行信号为:
HmkPmPmkxmk=(HmkPm)·Pmkxmk (2)
因为Pmk是根据等效信道矩阵HmkPm选择的,因此对微基站的UE而言,预编码矩阵Pmk仍是最优的选择。这样,通过上述操作,既有效抑制了微基站对宏基站的PT2M干扰,又不对该微基站向其服务的UE的下行传输造成影响。
进一步的,当微基站的发射天线Mm数目大于宏基站的接收天线N数目时,所述编码矩阵获取单元22具体用于基于所述第一信道矩阵Hm通过矩阵分解算法获取所述第一信道矩阵Hm的零空间向量;用所述第一信道矩阵Hm的零空间向量构成所述第一预编码矩阵Pm。
具体的,编码矩阵获取单元22可以通过矩阵分解算法获取所述第一信道矩阵Hm的零空间向量,本发明的实施例提供一种矩阵分解算法的具体实现方式,编码矩阵获取单元22通过对第一信道矩阵Hm进行SVD分解:
获取第一信道矩阵Hm的零空间矩阵其中为Mm×rm的矩阵,Am为rm×Mm的矩阵,rm≥1为第一信道矩阵Hm的零空间维数,从而生成第一预编码矩阵因为预编码矩阵Pm由第一信道矩阵Hm的零空间构成,则有:
当所述微基站的发射天线数目Mm小于或等于所述宏基站的接收天线数目N时,可采用接收波束成型的方式,使宏基站等效的接收天线数由N减小为D;参照图4所示装置还包括:波束成形单元25用于获取D×N维的波束成形矩阵Q,其中,N为宏基站的接收天线数目,D为所述宏基站的等效接收天线数目;可以理解的是,对于波束成形矩阵Q:宏基站对N×1维的接收信号向量y通过D×N维的波束成型矩阵Q降维为D×1维的接收信号向量z,即有Qy=z,即将宏基站的N个接收天线的接收信号向量转换为D个等效接收天线的接收信号向量;例如,宏基站有4个接收天线时,利用2×4维的波束成型矩阵,宏基站的接收天线等效为2个等效接收天线,从而将宏基站4×1维的接收信号向量降维为2×1维的接收信号向量。本发明的实施例还提供一种波束成型矩阵,Q可采用元素为(θk为任意值)的矩阵,例如:
所述等效信道获取单元23,还用于根据所述波束成形单元25获取的波束成形矩阵Q获取所述第一信道矩阵Hm对应的第二等效信道矩阵H′m;
具体的,在上述过程中可知宏基站的等效接收天线数为D,微基站到宏基站的第二等效信道矩阵即为H′m=QHm。
所述编码矩阵获取单元22具体用于基于所述等效信道获取单元23获取的第二等效信道矩阵H′m获取第一预编码矩阵Pm,其中,所述第一预编码矩阵Pm由所述第二等效信道矩阵H′m的零空间向量表示,优选的可以使的Pm和H′m满足H′mPm=0,同样地,可以通过矩阵分解算法获取Pm。
本发明的实施例提供的发射装置,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此当第一基站为微基站、第二基站为宏基站时能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响。
具体的,参照图5所示,以对MT2P的干扰抑制为例进行说明,在图5中,宏基站到宏小区内的第m个微基站的信道矩阵为Γm,m=1,2,…L,Γm为Nm×M维的矩阵,宏基站到其服务的第k个UE之间的信道为k=1,2,…K,其中K为宏基站服务的用户数,其中M为宏基站的发射天线数,Nm为第m个微基站的接收天线数。具体以所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站;发射装置为宏基站或者为宏基站上设置的一种控制实体,参照图2所示,对发射装置具体功能描述如下:
信道获取单元21用于获取宏基站到微基站之间的第一信道矩阵其中ΓΣ为维的矩阵;
这可以采用现有的本领域技术人员所熟知的信道估计技术获得。其中,可以直接由宏基站获取第一信道矩阵ΓΣ,例如宏基站可以利用各个微基站发射的下行信号中所包含的参考符号,获得信道矩阵Γm的估计;各个微基站也可以利用宏基站发射的下行信号中所包含的参考符号,获得信道矩阵Γm的估计,并通过回传通道将估计结果转给宏基站。
所述信道获取单元21还用于获取宏基站到所述宏基站服务的用户设备UE之间的第二信道矩阵
这可以采用现有的本领域技术人员所熟知的信道估计技术获得。其中,可以直接利用由宏基站获取的第二信道矩阵例如所述第k个UE可以利用宏基站发射的下行信号中所包含的参考符号,获得信道矩阵的估计并将估计结果上报给宏基站;或者,由于同频接收和发射,利用信道的互易性,宏基站可以利用所述第k个UE发射的上行信号中所包含的参考符号,直接获得信道矩阵的估计;
编码矩阵获取单元22用于基于所述信道获取单元21获取的第一信道矩阵ΓΣ获取第一预编码矩阵P0,其中所述第一预编码矩阵P0由所述第一信道矩阵ΓΣ的零空间向量构成,因此ΓΣP0=0,即有ΓmP0=0,m=1,2,…L。
等效信道获取单元23,用于获取宏基站到所述宏基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵P0的积;
所述编码矩阵获取单元22还用于基于所述等效信道获取单元23获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵其中,基于所述第一等效信道矩阵选择第二预编码矩阵的方法,与现有技术中基于真实的信道矩阵选择预编码矩阵的方法相同,例如,可以采用基于SVD分解的线性预编码方法。
宏基站通过编码矩阵获取单元22获取的第二预编码矩阵对该UE的发射信号编码后可以表示为如前所述,该信号对微基站而言即为MT2P干扰。但是,由于所述第一预编码矩阵P0由所述第一信道矩阵ΓΣ的零空间向量构成,该信号经过信道Γm进入微基站接收端后已经被有效抑制,因为:
另一方面,对该宏基站的第k个UE而言,所接收的来自该微基站的下行信号为:
因为是根据等效信道矩阵选择的,因此对该宏基站的第k个UE而言,预编码矩阵仍是最优的选择。这样,通过上述操作,既有效抑制了宏基站对微基站的MT2P干扰,又不对该宏基站向其服务的UE的下行传输造成影响。
进一步的,宏基站的发射天线数M大于与所述宏基站通信的所有微基站的接收天线数目之和时,
所述编码矩阵获取单元22具体用于基于所述第一信道矩阵ΓΣ获取所述第一信道矩阵ΓΣ的零空间向量;用所述第一信道矩阵ΓΣ的零空间向量构成所述第一预编码矩阵P0。
具体的,编码矩阵获取单元22可以通过矩阵分解算法获取所述第一信道矩阵ΓΣ的零空间向量,本发明的实施例提供一种矩阵分解算法的具体实现方式,编码矩阵获取单元22通过对第一信道矩阵ΓΣ进行SVD(sigular value decomposition,奇异值分解)分解得到ΓΣ的零空间向量构成的矩阵从而得到预编码矩阵其中为M×r的矩阵,A0为r×M的矩阵,r≥1为ΓΣ的零空间维数。因为预编码矩阵P0由ΓΣ的零空间构成,因此ΓΣP0=0。
可选的,当宏基站的发射天线数M小于或等于与所述宏基站通信的所有微基站的接收天线数之和时,
参照图4所示装置还包括:波束成形单元25用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵Qm(m=1,2,…L),其中,m=1,2,…L,L为宏小区内微小区对应的微基站总数;可以理解的是,对于波束成形矩阵Qm:第m个微基站对Nm×1维的接收信号向量ym通过Jm×Nm维的接收波束成型矩阵Qm降维为Jm×1维的接收信号向量zm,即有Qmym=zm,即将微基站Nm个接收天线的接收信号向量转换为Jm个等效接收天线的接收信号向量;
所述等效信道获取单元23,还用于根据所述波束成形单元25获取的波束成形矩阵Qm(m=1,2,…L)获取所述第一信道矩阵Γ∑对应的第二等效信道矩阵Γ′∑,其中
具体的,在上述过程中微基站的等效接收天线数目之和为选择合适的Jm以满足条件
所述编码矩阵获取单元22具体用于基于所述等效信道获取单元23获取的第二等效信道矩阵Γ′∑获取第一预编码矩阵P0,其中所述第一预编码矩阵P0由所述第二等效信道矩阵Γ′∑的零空间向量构成,因此Γ′∑P0=0。此外本发明的实施例还提供一种波束成型矩阵,Qm可采用元素为(θk为任意值)的矩阵,例如:
本发明的实施例提供的发射装置,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此而当第一基站为宏基站、第二基站为微基站时能够抑制MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响。
参照图6所示,本发明的实施例一种接收装置,用于上述的HetNet网络组成的无线通信系统中,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,具体的接收装置可以设置于或本身即为宏基站Macro,该发射装置包括:
信道获取单元31,用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;
波束成形矩阵获取单元32,用于基于所述信道获取单元31获取的第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量表示;
接收单元33,用于采用所述波束成形矩阵获取单元32获取的第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
本发明的实施例提供的接收装置,能够获取与微基站到宏基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一波束成形矩阵,并采用该第一波束成形矩阵通过第二信道矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号,由于第一波束成形矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一波束成形矩阵的乘积为零或近似为零,因此能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响。
具体的参照图7所示,以对PT2M的干扰抑制为例进行说明,在图7中,宏小区内第m个微基站到宏基站的信道矩阵为Hm,m=1,2,…L,宏基站服务的第k个UE到宏基站的信道矩阵为k=1,2,…K,其中K为宏基站服务的用户设备数目。具体接收装置为宏基站或者为宏基站上设置的一种控制实体,参照图6所示,对接收装置具体功能描述如下:
信道获取单元31,用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵其中HΣ为维的矩阵;
具体Hm(m=1,2,…L)的获取方法参照上述实施例这里不再赘述。
波束成形矩阵获取单元32,用于基于所述信道获取单元31获取的第一信道矩阵HΣ获取第一波束成形矩阵G0,其中所述第一波束成形矩阵G0由所述第一信道矩阵HΣ的零空间向量表示,因此G0HΣ=0。
接收单元33,用于采用所述波束成形矩阵获取单元32获取的第一波束成形矩阵G0接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
所述波束成形矩阵获取单元32具体用于基于所述第一信道矩阵HΣ获取所述第一信道矩阵HΣ的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵G0。
具体的,波束成形矩阵获取单元32通过矩阵分解算法获取所述第一信道矩阵HΣ的零空间向量,本发明的实施例提供一种矩阵分解算法的具体实现方式,
波束成形矩阵获取单元32通过对第一信道矩阵HΣ进行SVD(sigular valuedecomposition,奇异值分解)分解,得到:
其中为N×N′维的矩阵HΣ的零空间向量构成的矩阵,其中且大于宏基站上行接收的空间流数。从而得到宏基站接收波束成型矩阵其中G0为N′×N维的矩阵,B0为N′×N′的矩阵,则有:
因此接收波束成型矩阵满足条件G0HΣ=0。
由上述的实施例可知,由于需要满足且大于宏基站上行接收的空间流数时,本发明的实施例才能实施(即对第一信道矩阵HΣ进行SVD分解后能够获取零空间向量),因此本发明的实施例优选的应用于宏基站的接收天线数大于与所述宏基站通信的所有微基站的发射天线数之和的通信场景;当宏基站的接收天线数小于或等于与所述宏基站通信的所有微基站的发射天线数之和时,可采用上述方法对本发明的实施例中与宏基站之间路损较小的微基站产生的PT2M干扰进行抑制,例如,仅对宏基站附近的中心微小区进行PT2M干扰,此时通过减小微基站的数量以满足条件且大于宏基站上行接收的空间流数。
本发明的实施例提供一种发射信号的预编码矩阵获取方法,参照图8所示,包括:
101、获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
102、获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
103、基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
104、获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
105、基于所述第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵,根据所述第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
进一步,可选的,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,步骤103、所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
可选的,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时;
在步骤104之前所述方法还包括:
获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
其中步骤104、所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,具体包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
进一步,可选的,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数之和时;
步骤103、所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
可选的,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时,
其中步骤104之前所述方法还包括:
获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内微小区对应的微基站总数;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
步骤104、所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,具体包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
上述提供的无线通信方法,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此当第一基站为微基站、第二基站为宏基站时能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响;而当第一基站为宏基站、第二基站为微基站时能够抑制MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响。
本发明的实施例提供一种无线通信方法,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,参照图9所示,包括:
201、获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;
202、基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
203、采用所述第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
进一步的,步骤203、所述基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,具体包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵。
本发明的实施例提供的无线通信方法,能够获取与微基站到宏基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一波束成形矩阵,并采用该第一波束成形矩阵通过第二信道矩阵接收所述第一基站服务的用户设备发送的信号,由于第一波束成形矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一波束成形矩阵的乘积为零或近似为零,因此能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响。
本发明的实施例提供一种发射装置,参照图10所示,包括:处理器31、存储器32、发射机33及总线34,其中所述处理器31、存储器32、发射机33通过所述总线34连接进行数据传输,所述存储器32用于存储所述处理器31处理的数据;
该总线34可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线等,此处并不限定。该总线34可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图10中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。其中:
存储器32用于存储数据或可执行程序代码,其中程序代码包括计算机操作指令,具体可以为:操作系统、应用程序等。存储器32可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器31可能是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
处理器31用于通过执行存储器32中的程序代码实现上述实施例中的发射信号的预编码矩阵获取方法。
所述处理器31用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;基于所述处理器31获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵;
所述发射机33用于根据所述处理器31获取的第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
进一步可选的,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述处理器31具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
可选的,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述处理器31还用于获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器31具体用于基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
进一步可选的,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数目大于所述无线通信系统与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时;
所述处理器31具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
可选的,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目之和时,
所述处理器31还用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目之和,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内总的微基站数;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器31具体用于基于所述第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
本发明的实施例提供的发射装置,能够获取与第一基站到第二基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一预编码矩阵,将第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵和该第一预编码矩阵的积作为第一基站到第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,进而依据该第一等效信道矩阵为发射信号向量选取第二预编码矩阵;由于第一预编码矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一预编码矩阵的乘积为零或近似为零,因此当第一基站为微基站、第二基站为宏基站时能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响;而当第一基站为宏基站、第二基站为微基站时能够抑制MT2P干扰对微基站接收UE的上行信号的影响。
本发明的实施例提供一种接收装置,用于无线通信系统,在所述无线通信系统中宏基站对应的宏小区包含微基站对应的微小区,参照图11所示,包括:处理器41、存储器42、接收机43及总线44,其中所述处理器41、存储器42及接收机43通过所述总线44连接进行数据传输,所述存储器42用于存储所述处理器处理的数据;
该总线44可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线等,此处并不限定。该总线44可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。其中:
存储器42用于存储数据或可执行程序代码,其中程序代码包括计算机操作指令,具体可以为:操作系统、应用程序等。存储器42可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器41可能是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
处理器41用于通过执行存储器42中的程序代码实现上述实施例中的发射信号的预编码矩阵获取方法。
所述处理器41用于获取微基站到宏基站的第一信道矩阵;基于所述第一信道矩阵获取第一波束成形矩阵,其中所述第一波束成形矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
所述接收机43采用所述处理器41获取的第一波束成形矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号。
进一步的,所述处理器41具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一波束成形矩阵。
本发明的实施例提供的接收装置,能够获取与微基站到宏基站的第一信道矩阵,并通过第一信道矩阵的零空间向量表示第一波束成形矩阵,并采用该第一波束成形矩阵通过第二信道矩阵接收所述宏基站服务的用户设备发送的信号,由于第一波束成形矩阵采用第一信道矩阵的零空间向量构成,因此第一信道矩阵与第一波束成形矩阵的乘积为零或近似为零,因此能够抑制PT2M干扰对宏基站接收UE的上行信号的影响。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种无线通信方法,其特征在于,包括:
第一基站获取所述第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
基于所述第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵,根据所述第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述方法还包括:
获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数之和时;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;
用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时,
所述方法还包括:
获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内微小区对应的微基站总数;
根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成,包括:
基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
6.一种发射装置,其特征在于,所述发射装置设置于第一基站,包括:
信道获取单元,用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;
所述信道获取单元,还用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;
编码矩阵获取单元,用于基于所述信道获取单元获取的第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;
等效信道获取单元,用于获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;
所述编码矩阵获取单元还用于基于所述等效信道获取单元获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵;
发射单元,用于根据所述编码矩阵获取单元获取的第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述装置还包括:波束成形单元用于获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;
所述等效信道获取单元,还用于根据所述波束成形单元获取的波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述等效信道获取单元获取的第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数目大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目之和时,
所述装置还包括:波束成形单元用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内微小区对应的微基站总数;
所述等效信道获取单元,还用于根据所述波束成形单元获取的波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述编码矩阵获取单元具体用于基于所述等效信道获取单元获取的第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
11.一种发射装置,其特征在于,所述发射装置设置于第一基站,包括:处理器、存储器、发射机及总线,其中所述处理器、存储器及发射机通过所述总线连接进行数据传输,所述存储器用于存储所述处理器处理的数据;
所述处理器用于获取第一基站到第二基站的第一信道矩阵;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第二信道矩阵;基于所述第一信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第一信道矩阵的零空间向量构成;获取第一基站到所述第一基站服务的用户设备之间的第一等效信道矩阵,其中所述第一等效信道矩阵为所述第二信道矩阵和所述第一预编码矩阵的积;基于所述处理器获取的第一等效信道矩阵为发射信号选取第二预编码矩阵;
所述发射机用于根据所述处理器获取的第二预编码矩阵对所述发射信号进行预编码并发送。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目大于所述第二基站的接收天线数目时,所述处理器具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一基站为微基站、所述第二基站为宏基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目时,
所述处理器还用于获取D×N维的波束成形矩阵,其中,N为第二基站的接收天线数目,D为所述第二基站的等效接收天线数目;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器具体用于基于第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
14.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
所述第一基站的发射天线数目大于与所述第一基站通信的所有第二基站的接收天线数目之和时;
所述处理器具体用于基于所述第一信道矩阵获取所述第一信道矩阵的零空间向量;用所述第一信道矩阵的零空间向量构成所述第一预编码矩阵。
15.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一基站为宏基站、所述第二基站为微基站,所述宏基站对应的宏小区包含所述微基站对应的微小区;
当所述第一基站的发射天线数目小于或等于所述第二基站的接收天线数目之和时,
所述处理器还用于获取Jm×Nm维的波束成形矩阵,其中,Nm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的接收天线数目之和,Jm为与所述第一基站通信的第m个第二基站的等效接收天线数目,其中,m=1,2,…L,L为宏小区内微小区对应的微基站总数;根据所述波束成形矩阵获取所述第一信道矩阵对应的第二等效信道矩阵;
所述处理器具体用于基于所述第二等效信道矩阵获取第一预编码矩阵,其中所述第一预编码矩阵由所述第二等效信道矩阵的零空间向量构成。
16.一种第一基站,其特征在于,包括上述权利要求6-10任一项所述的发射装置;
或者,包括权利要求11-15任一项所述的发射装置。
17.根据权利要求16所述的第一基站,其特征在于,所述第一基站包含所述权利要求6或11所述的发射装置时,所述第一基站为宏基站或微基站;
所述第一基站包含所述权利要求7、8、12、13所述的任一发射装置时,所述第一基站为微基站;
所述第一基站包含所述权利要求9、10、14、15所述的任一发射装置时,所述第一基站为宏基站。
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