CN106797240B - 用于传送数据的方法、网络节点和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及在网络节点（2）中执行的方法（30），该网络节点（2）用于在无线网络（1）中传送数据。网络节点（2）可配置用于控制多输入多输出天线系统（5）。方法（30）包括将用户特定数据流波束形成（31）到一个或多个通信设备UE1、…、UEK，其中波束形成（31）基于对于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个可用的相应信道信息，使用传送分集方案预编码（32）控制信息流；以及在相同传送资源中传送（33）波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。本公开涉及网络节点、通信设备中的方法、通信设备和计算机程序、以及计算机程序产品。

Description

用于传送数据的方法、网络节点和装置
技术领域
本文所公开的技术一般涉及多输入多输出（MIMO）技术的领域，并且具体来说涉及用于在无线网络中使用多输入多输出天线系统来传送数据的方法和节点。
背景技术
在多输入多输出（MIMO）天线技术中使用多个天线以便改进通信性能，例如在增加的数据速率和链路范围方面。通过估计信道脉冲响应和基于其的波束形成信号，可以完成这种改进，而不需要附加的带宽或增加的传送功率。
大容量MIMO是用于无线接入的新兴技术，其中非常大数量（例如几百）的相位相干天线元件用在无线电基站中，用于在通信资源（例如相同时间频率资源）中服务相对小数量（例如几十个）的用户终端。
在大容量MIMO中的基本假定是天线阵列可以得到至用户终端的足够精确的信道状态信息（CSI），使得相干（“闭环”）波束形成可以应用在下行链路（从无线电基站到用户终端的链路方向）中。因此，假定可以获得通信链路的信道性质并且存在用于此的多种方法。例如，为了获得上行链路的CSI（从用户终端到无线电基站的链路方向），用户终端可配置成传送导频信号，该无线电基站基于该导频信号接收并估计信道响应。然后可以假定用于下行链路的信道相互性。
还存在多种方式来执行大容量MIMO中的波束形成，这在接下来简要描述。考虑具有带M个天线元件的天线阵列的无线电基站要发送波束形成的数据到K个用户终端，其中每个用户终端包括单个天线。使gk为大小为M的向量，其代表从天线阵列到第k个用户终端的在特定资源块中的信道响应。接着，在时间t，无线电基站在下行链路中传送向量的线性组合，如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中{vk}是与K个终端（k=1、…、K）关联的波束形成向量，并且{sk(t)}是在时刻t指向相应K个终端的符号。信道被考虑为在一个资源块内不变，并且在每个资源块内数量为T的符号{sk(1)；…；sk(T)}可以被发送到每个终端k。选择波束形成向量{vk}作为（估计的）信道响应{gk}的函数。
操作上在等式（1）中的波束形成方法确保由无线电基站天线阵列发射的功率聚焦到地理点上，已知接收用户终端位于该地理点。这假定无线电基站具有与用户终端的先前接触，并且具体地，对于每个资源块估计了到其的信道响应{gk}。在此，术语资源块表示信道在其上不变的时间频率空间，在大容量MIMO文献中其常称为“相干间隔”。
在建立与用户终端的链路之前，无线电基站不知道到用户终端的信道响应gk。这意味着天线阵列波束形成增益不能被利用于这种用户终端。然而，某些信息（例如控制信息）必须在周期性基础上也被发送到那些用户终端，无线电基站没有到这些用户终端的信道状态信息。这种控制信息可以包括一般系统信息，该一般系统信息应当简单地广播到每个，并且它可包括“唤醒”（寻呼）消息，该消息意图告诉特定用户终端：它应当尝试在上行链路上接触无线电基站。在本公开中，这种信息称为“控制信息”或“广播数据”。
当CSI不可用时，不能使用波束形成并且可以例如使用时空块编码，该时空块编码在传送器不需要CSI。时空块编码是高效利用空间（传送）分集的方法。对于两个传送器天线，经常使用Alamouti方案，并且对于超过两个的天线存在许多良好开发的方案，例如各种时空或空间频率编码。
时空块编码通过在各天线上发送数据流的多个副本来利用空间分集，并且因此使用时空块编码传送的控制信息将消耗和浪费相当数量的稀有的时间频率资源。
此外，由于不能使用波束形成，所以不能将使用大容量MIMO的增益用于传送控制信息。
发明内容
本公开的目标在于解决或至少减轻上面提及的问题中的至少一个。
根据第一方面，该目标由在网络节点中执行的方法来实现，该网络节点用于在无线网络中传送数据。网络节点可配置用于控制多输入多输出天线系统。该方法包括将用户特定数据流波束形成到一个或多个通信设备，其中波束形成基于对于一个或多个通信设备中的每个可用的相应信道信息；使用传送分集方案预编码控制信息流；以及在相同传送资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。
该方法使对于传送控制信息的广播所需要的通信资源（例如时间和/或频率资源）也能够用于传送波束形成的用户数据，具体来说大容量MIMO波束形成的用户数据。这通过利用下行链路中的许多自由度来增强系统容量。用于活动用户的流量也通过改进的无线电资源利用来增强。
根据第二方面，该目标通过用于在无线网络中传送数据的网络节点来实现。网络节点可配置用于控制多输入多输出天线系统。网络节点配置成：波束形成用户特定数据流到一个或多个通信设备，其中波束形成基于对于一个或多个通信设备中的每个可用的相应信道信息；使用传送分集方案预编码控制信息流；以及在相同传送资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。
根据第三方面，该目标通过用于网络节点的计算机程序来实现，该网络节点用于在无线网络中传送数据。计算机程序包括计算机程序代码，当其在网络节点的至少一个处理器上执行时使得网络节点执行上述方法。
根据第四方面，该目标通过计算机程序产品实现，该计算机程序产品包括上述计算机程序和计算机程序存储在其上的计算机可读部件。
根据第五方面，该目标通过在通信设备中执行的方法实现，该通信设备用于在无线网络中接收数据。该方法包括接收信号和启动帧处理；确定信号是否包括用户特定数据；以及当确定在信号中存在用户特定数据时，处理用户特定数据，并且当确定在信号中不存在用户特定数据时，确定信号是否包括控制信息。
根据第六方面，该目标通过用于在无线网络中接收数据的通信设备实现。通信设备配置成：接收信号和启动帧处理；确定该信号是否包括用户特定数据；以及当确定在信号中存在用户特定数据时处理用户特定数据，并且当确定在信号中不存在用户特定数据时，确定信号是否包括控制信息。
根据第七方面，该目标通过用于通信设备的计算机程序实现，该通信设备用于在无线网络中接收数据。计算机程序包括计算机程序代码，当其在通信设备上的至少一个处理器上执行时使得通信设备执行上述方法。
根据第八方面，该目标通过计算机程序产品实现，该计算机程序产品包括上述计算机程序和计算机程序存储在其上的计算机可读部件。
根据第九方面，该目标通过用于在无线网络中传送数据的网络节点实现。网络节点包括：用于将用户特定数据流波束形成到一个或多个通信设备的部件，其中波束形成基于对于一个或多个通信设备中的每个可用的相应信道信息；用于使用传送分集方案预编码控制信息流的部件；以及用于在相同传送资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流的部件。
根据第十方面，该目标通过用于在无线网络中接收数据的通信设备实现。通信设备包括：用于接收信号和启动帧处理的部件；用于确定信号是否包括用户特定数据的部件，以及用于当确定在信号中存在用户特定数据时处理用户特定数据的部件，和用于当确定在信号中不存在用户特定数据时确定信号是否包括控制信息的部件。
当阅读下面的描述和附图时，本公开的其他特征和优势将变得清楚。
附图说明
图1示意性示出本公开的实施例可以在其中实现的环境。
图2示意性示出示范性天线系统。
图3示出网络节点中的处理。
图4示出通信设备中的过程。
图5示出按照本公开的一方面的网络节点中的方法的步骤的流程图。
图6示意性示出用于实现本公开的方法的网络节点和部件。
图7示出按照本公开的一方面的通信设备中的方法的步骤的流程图。
图8示意性示出用于实现本公开的方法的实施例的通信设备和部件。
具体实施方式
在下面的描述中，为了解释和非限制的目的，陈述特定的细节（例如特定架构、接口、技术等等）以便于提供透彻的理解。在其他实例中，省略熟知设备、电路和方法的详细描述以便于不用不必要的细节混淆该描述。整个描述中相同的附图标记指代相同或类似的元件。
简要地，在一方面，本公开使网络节点（例如无线电基站）能够在相同通信资源（例如相同时间和频率资源）上来传送具有波束形成的用户数据以及使用分集方案的广播数据两者。在一方面，本公开还描述在该单个通信（时间频率）资源上用于接收用户数据或广播的通信设备行为。
图1示意性示出本公开的实施例可以在其中实现的环境。无线网络1包括多个网络节点2（在图1中仅示出一个），其通过提供无线链路允许通信设备3的无线通信。无线网络1可例如是5G网络（第五代无线网络）或长期演进（LTE）网络。使通信设备3能够通过无线链路通信的网络节点2可以用不同的方式指代，例如无线电接入节点、基站、无线电基站、演进型节点B（eNB）等等，这取决于例如特定网络类型。在下面网络节点2被指代为基站2。基站2可提供某个地理区域中的覆盖，以小区指代。一个基站2可控制一个或多个这样的小区。
基站2包括或控制用于从UE 3接收信令和传送信令给UE 3的天线系统5。天线系统5可包括多个天线7、以及接收电路和传送电路8。基站2是MIMO基站，并且具体来说大容量MIMO基站2。也就是说，基站2包括或控制大量或非常大数量的天线阵列，例如几百个相位相干天线元件。天线系统5可包括线性天线阵列，平面天线阵列，并且可以包括单个极化的天线元件或多个极化的天线元件。天线阵列可以是分布式的或并置式的，并且可以是垂直的、水平的、两维或三维的。天线阵列配置可以是例如矩形、球形或圆柱形天线阵列配置。因此，注意到，本公开不限于天线系统5的任何特定配置或部署场景。在这个场景中也注意到，大容量MIMO还已知为例如大规模天线系统或非常大MIMO。
通信设备3可以用不同的方式指代，例如移动台、无线设备、用户设备（UE）等。在下面通信设备3指代用户终端或UE 3并且可以包括例如智能电话、平板计算机等。
无线网络1典型地还包括各种其他网络节点，例如移动性管理实体（MME）、操作和维护（O&M）节点、分组数据网络网关、移动性管理实体、服务网关等。一个这样的其他网络节点被示出为具有附图标记4的中央网络节点。
图2示意性示出示范性的天线系统5。示出的天线系统5包括平面天线阵列7，其包括多个天线元件61、…、6i、…。天线系统5典型地意图包含天线和机械和电子部件（在图1中附图标记8处示意性指示），需要其来起作用，例如传送/接收电路和部件。如所提及的，天线又可以包括多个天线元件。基站2可配置用于使用波束形成（或空间滤波），其为在天线阵列中用于定向信号传送或接收的信号处理技术。天线阵列7的天线元件61、…、6i、…，可以按这样的方式组合在波束形成器中使得在特定地理位置处的信号经历有利的干扰，而其他的经历有害的干扰。通过增加在期望的方向中的信号的相位并且抵消在不想要的方向上的模式，获得径向模式。在每个天线元件处的信号的相位和相对振幅可以被控制用于创建在波前的有利和有害的干扰的这个径向模式。要从每个天线元件61、…、6i、…传送的信号可以与相应波束形成权重相乘（创建波束形成向量）并且加权的信号被加在一起形成要传送的输出信号。
大容量MIMO信道的特征为存在下行链路中的自由度的超出，并且具体来说在下行链路中的许多不用的自由度。本公开中公开了利用这个事实、即利用（传送控制信息以及专用用户数据的）基站中的许多自由度的方法和部件。
具体来说，假定M个天线元件61、…、6M用于在给定时间频率资源（即资源块）中到数量为K个的用户终端，UE1、…、UEK的波束形成信息。如先前所述，信道被考虑为在一个资源块内不变，并且在每个资源块内可将多个符号发送到用户终端。资源块意图包含例如时间频率资源。作为特定示例，资源块可以包括在基于OFDM多址（OFDMA）的系统中的多个副载波和正交频分复用（OFDM）符号。总带宽可以包括多个资源块，其中资源块是可以分配给用户终端的最小资源。
天线阵列7提供M个自由度，但仅使用其中K个。因此，M-K个自由度仍然未使用。通常，在大容量MIMO的情况下，K比M小的多，即K<<M。在当前预见的操作场景中，M可例如等于100并且K在1和50之间，或M=500并且K在1和100之间，尽管注意到可存在几千个天线元件并且相应地还有更高数量的UE。
根据本公开的一方面，如下利用超出的自由度：在每个资源块中，基站2同时地：
（1）波束形成到数量为K个的用户终端，UE1、…、UEK，对于用户终端它具有CSI，以及
（2）在未使用的信道自由度上广播指向小区中的所有其他用户终端（如果存在的话）的控制信息。未使用的信道自由度可以指代用于波束形成到K个用户终端的信道的零空间（或0空间）。
通常，在两个向量空间之间的线性映射
Figure DEST_PATH_IMAGE002
的零空间是H的所有元素v的集合，对于其L（v）=0。“零空间”可以用较不数学的方式定义为空闲信道的维度，其中“非空闲”维度是指为对其传送波束形成的数据的UE保留的那些维度。零空间可以被描述为信道中的自由度，其中本质上可能传送与自由度相同数量的信号，而不引起信号之间的任何干扰。
在下面，对其执行波束形成的用户终端被指代为“B-终端”，并且所有其他终端被指代为“O-终端”。B-终端的波束形成向量与零空间正交，其中广播对O-终端的零空间控制信息。因此，终端之间不存在共信道干扰。然而，注意到，本教导也可适用于B-终端的波束形成向量接近正交或基本上正交于零空间的情况。也就是说，尽管正好正交是优选的情况，但是其他情况也是可适用的。对于本公开，数学零空间可以延展到包含距离零的小偏差ε可以接受的情况并且在本公开的范围内。只要距离零的偏差ε引起的干扰相对于其他干扰和噪声小，则ε实质上将不影响性能。
在这种方式中，假定理想状况（例如理想信道知识从而实际信道与用于计算预编码的信道相同），B-终端将不经历来自以O-终端为目标的信息的任何干扰，反之亦然。这暗示了如果控制信息需要被发送到B-终端，则这个信息需要被带内传输，例如作为媒体接入控制（MAC）-控制元件。在一实施例中，因为在活动B-终端的零空间中广播信息使用分集传送方案，所以B-终端不能解码用于将数据传送传输到B-终端的特定资源块中的该信息。
具体来说，考虑下行链路波束形成，其中基站2传送在等式（1）中定义的大小为M的向量。第k个B-终端接收gk（指代基站和用户k之间的信道增益向量）乘以等式（1）中传送的向量，再加上噪声（在此由wk指代）。数学上，在第k个B-终端在时间t接收的样本yk(t)是：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
传送的向量
Figure DEST_PATH_IMAGE004
的任何部分（其落入到下列矩阵的零空间中），
Figure DEST_PATH_IMAGE005
将对于所有B-终端不可见。因此，除了在等式（1）中的波束形成的传送，基站2可发送位于GT零空间中的任何向量。
根据本公开的一方面，基站2发送GT的这个零空间中的控制数据，该控制数据指向O-终端。因为基站2没有到O-终端的CSI，它不能波束形成到O-终端。然而，基站可例如使用空间时间块编码。使得
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为以常规方式（例如如在关于空间时间块编码的教科书中所教导的那样）构造的M×T空间时间块，并且其包含编码的控制信息。取代等式（1），基站2然后在时间t广播
Figure DEST_PATH_IMAGE007
第一项是到所有B-终端的传送，并且第二项是到所有O-终端的传送。
因为
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，
B-终端不会看到指向O-终端的信号的任何一个。尽管指向O-终端的控制信息潜在地可以也对B-终端感兴趣，但这个信息可以用波束形成的模式（即带内）传送到这些B-终端，利用大容量MIMO阵列增益并且引起更好得多的信噪比（SNR）。B-终端看到的信号等于根据等式（2）的信号。
与
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的相乘具有投射到
Figure DEST_PATH_IMAGE010
展开的向量空间的正交补集的解释。相反地，因为数据到B-终端的波束形成将接收的功率聚焦在B-终端位于的位置处，所以O-终端将仅看到来自指向B-终端的波束形成的传送的非常少的干扰。在从正好零空间偏离一些的情况下，这也是正确的，即在下列情况下也是如此：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
。
在本公开的一些实施例中，UE 3知道无线网络1在特定时间/频率资源中传送广播信息，例如通过被配置用于这样，但如果接收到用户特定数据（例如单播或组播），则可从解码广播信息忽略。
在一些实施例中，使用广播数据来确保来自服务节点的覆盖，其中如果广播数据的质量到达低于阈值，则UE 3可终止到服务节点的连接。在本公开的一个实施例中，当没有接收到用户特定数据传送时，仅估计广播信息的质量。
图3示出用于实现本公开的各方面的网络节点中的处理10，该网络节点例如为利用大容量MIMO技术的基站2。在下列示例中，使用术语“资源”。资源可以例如为在LTE内使用的资源块，或一些其他时间、频率或码资源。因此，注意到，无线电资源被分成资源实体的方式对于本公开来说不是重要的，并且用户特定数据和控制数据在相同资源实体中传送（如已描述的），不考虑指代或分开。
在方框11，基站2获得UEk的CSI，k=1、…、K，基站2具有关于其的知识。基站2可例如通过某个UE处于连接状态而知道该UE。因此，基站2获得
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，其中gk是从天线阵列到UEk的在特定资源中的信道响应。
在方框12，基站2确定UEk的波束形成向量vk，k=1、…、K，即对于基站2具有CSI的所有UE。对于这个确定，使用来自方框11的输出，即波束形成向量vk可以基于信道响应gk（比较例如等式1和相关描述）来确定。
在方框13，用户数据sk(t)要使用波束形成向量vk来传送。对于每个UE 3（对于其，存在要发送的用户数据），确定积vksk(t)。
来自方框11的输出不仅是到方框12的输入还是到方框15的输入，其中对于未使用的信道自由度确定波束形成矩阵U。例如，U可根据
Figure DEST_PATH_IMAGE013
来确定。
在方框16，从编码器接收的编码的控制信息z(t)（或广播信息z(t)）要使用波束形成矩阵U来传送。确定积Uz(t)。
来自方框13和16的输出vksk(t)和Uz(t)相应地在附图标记14所示处组合并且提供给方框17（例如调度器），用于将结果信号例如映射到相同资源，r=1、…、R。在这个场景中，可以提及，资源可以被考虑为二维单元，维度为频率和时间。在例如LTE中，资源块由时域中的一个时隙和频域中的12个副载波（也指代为信道）组成，其中时隙是所谓的帧的一部分并且包括多个符号。每个帧可以分成多个子帧并且每个子帧是时间维度中的多个时隙。在LTE中，例如，1帧包括10个子帧，并且资源块延展一个调度周期，其等于（在时间维度中）一个子帧。
图4示出根据本公开的一方面的用户终端中的过程。过程20在方框21开始，其中开始帧t的处理。流程继续到方框22，其中用户终端尝试解调和解码专用信息sk(t)，其潜在存在于波束形成的信号中。
如果（方框23）方框22的解调和解码成功，则流程继续到方框24，其中用户终端处理接收的用户平面数据和任何带内控制信息（其可以包括在信号中）。然后流程继续，从方框24到方框27，其中帧t的处理结束。
如果（方框23）用户终端在方框22的解调和解码中不成功，则流程继续到方框25。在方框25中，用户终端尝试解调和解码广播信息z(t)，该广播信息z(t)潜在地存在于信号中。
如果（方框26）用户终端成功解调和解码广播信息z(t)，则流程继续到方框28，其中处理接收的广播信息。然后流程继续，从方框28到方框27，其中帧t的处理结束。
如果（方框26）用户终端在方框25的解调和解码中不成功，则流程继续到方框27。在方框27，其中帧t的处理结束。
图5示出根据本公开的网络节点中的方法的步骤的流程图。已经描述的各个特征可以按不同的方式进行组合，其示例接下来参考图5描述。
提供方法30，其可以在网络节点2中执行，用于在无线网络1中传送数据。网络节点2可以例如传送多个数据流。网络节点2可配置成（或布置成）控制多输入多输出天线系统5。网络节点2可例如包括基站、eNB等，如先前已经描述的。
方法30包括将用户特定数据流波束形成31到一个或多个通信设备UE1、…、UEK，其中波束形成31基于对于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个可用的相应信道信息。
方法30包括使用传送分集方案预编码32控制信息流。这种传送分集方案例如可为空间时间块编码方案（其特定示例为Alamouti编码）或空间频率块编码方案。
方法30包括在相同传送资源中传送33波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。要使用的传送资源的特定示例是资源块。
方法30使对于传送或广播控制信息需要的资源（例如时间和频率资源）能够也被用于传送大容量MIMO波束形成的用户数据。因此，该方法增强网络容量以及活动用户的流量。
该方法可用于传送多个数据流，其中至少一个流使用方向性格式传送并且至少一个流使用分集格式传送。可基于信道状态信息知识确定用于到第一用户的第一数据流的方向性波束形成格式。可通过不同的已知方法（例如最大速率传送（MRT）或零迫近），来确定方向性波束形成格式。然后可以例如通过确定空间时间块码（例如Alamouti码）或确定空间频率块码或使用预编码器循环确定引起对方向性格式的有限干扰的分集传送格式。然后可将确定的分集传送格式投射到由用户（对其使用方向性波束形成）的信道增益向量展开的空间的正交补集上。使用方向性传送格式在第一通信资源（例如第一时间和频率资源）上传送第一数据流，并且在至少部分与第一通信资源重叠的通信资源（例如时间和频率资源）上使用分集传送格式传送第二数据流。取决于如何将无线电资源划分为实体（通信资源），第一和第二数据流完整地在相同的通信资源发送或部分重叠地发送。
在实施例中，预编码32包括确定预编码矩阵在组合的信道矩阵的零空间中，该组合的信道矩阵包括用于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵。
在实施例中，预编码32包括确定预编码矩阵在组合的信道矩阵的零空间+ε内，该组合的信道矩阵包括用于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵，其中零空间+ε < 阈值。阈值可例如考虑容许干扰来设置，该容许干扰可取决于特定设置的情况。
在实施例中，方法30包括命令通信设备（波束形成的用户特定数据流被传送到该通信设备）解码公共控制信息。例如，网络节点可命令通信设备不尝试解码公共控制信息。具体来说，仅当通信设备明确被命令不解码公共控制信道时，它可忽略这样做。为此，网络节点可例如发送信息到通信设备以不解码公共控制信道。这个信息可例如作为特定消息的报头的位发送。
在上述实施例的变体中，命令包括在控制消息的位中（例如在调度分配或MAC报头中），指示通信设备带内解码公共控制信息。
在上述两个实施例的变体中，命令包括在控制消息的位中指示通信设备忽略公共控制信息。
在实施例中，方法30包括，当需要将控制信息传输到通信设备UE1、…、UEK（对其正波束形成用户特定数据流）时，在波束形成31中包括控制信息。网络节点2还可以将波束形成的控制信息传输到通信设备（对其发送波束形成的用户数据）。大容量MIMO的增益因此还可以用于传送控制信息。
图6示意性示出用于实现本公开的方法的网络节点和部件。
网络节点2包括处理器40，其包括中央处理单元（CPU）、多处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路等的一个或多个的任何组合，其能够执行存储在存储器41中的软件指令，这些软件指令因此可以是计算机程序产品41。处理器40可配置成执行如例如相对于图5描述的方法30的各个实施例的任一个。存储器41可例如是随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）、闪速存储器、磁带、光盘（CD）-ROM、数字万用盘（DVD）、蓝光光盘等等的任何组合。存储器41还可以包括持久存储装置，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单独一个或组合。
网络节点2可以包括或配置成控制多个天线7（例如参考图1和2所描述的），用于提供无线通信给通信设备，具体而言通过向/从其覆盖区域中的通信设备传送和/或接收信令。为了这个目的，网络节点2还可以包括接收电路43和传送电路44。
网络节点2包括用于波束形成45的部件。例如，波束形成器可使用软件指令（例如在处理器中执行的计算机程序）和/或使用硬件（例如专用集成电路、现场可编程门阵列、离散逻辑组件等）来实现。
网络节点2包括用于预编码47的部件。预编码器可使用软件指令（例如在处理器中执行的计算机程序）和/或使用硬件（例如专用集成电路、现场可编程门阵列、离散逻辑组件等）来实现。
网络节点2可包括在网络节点中常规提供的另外的其他部件和功能，例如输入/输出设备46（I/O或IN/OUT），其构成用于与例如其他网络节点通信交换的接口。
数据存储器（没有作为独立单元示出）还可以提供用于在软件指令执行于处理器40中期间读取和/或存储数据。这种数据存储器可例如为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的任何组合。
网络节点2被提供用于在无线网络1中传送数据，其中网络节点2可配置用于控制多输入多输出天线系统5。网络节点2可配置成例如通过包括一个或多个处理器40和存储器来控制MIMO天线系统5，其中存储器包括可由处理器40执行的指令，由此网络节点2可操作为执行例如参考图5的各个实施例中描述的方法30。
网络节点2配置成：
- 将用户特定数据流波束形成到一个或多个通信设备UE1、…、UEK，其中波束形成基于对于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个可用的相应信道信息。
- 使用传送分集方案预编码控制信息流，以及
- 在相同传送资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。
在实施例中，网络节点2配置成通过确定预编码矩阵在组合的信道矩阵中的零空间中来预编码，该组合的信道矩阵包括用于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵。
在实施例中，网络节点2配置成通过确定预编码矩阵在组合的信道矩阵的零空间+ε内来预编码，该组合的信道矩阵包括用于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵，其中零空间+ε <阈值。阈值可以考虑容许干扰来设置，并且例如为由网络节点2可获取的预配置的值。
在实施例中，网络节点2配置成命令对其传送波束形成的用户特定数据流的通信设备来解码公共控制信息。
在实施例中，网络节点2配置成通过在控制消息的位中指示通信设备带内解码公共控制信息来命令。
在实施例中，网络节点2配置成通过在控制消息的位中指示通信设备忽略公共控制信息来命令。
在实施例中，网络节点2配置成，当需要将控制信息传输到正在对其波束形成用户特定数据流的通信设备UE1、…、UEK时，在波束形成31中包括控制信息。
本公开还包含用于实现例如上面所述的方法的实施例的计算机程序42。计算机程序42可以在用于传送数据的网络节点2中使用，计算机程序42包括计算机程序代码，当其在网络节点2上的至少一个处理器40上执行时，使得网络节点2执行例如相对于图5描述的方法30。
本公开还包含计算机程序产品41，其包括上述计算机程序42和其上存储计算机程序42的计算机可读部件。
使用功能模块/软件模块的实现的示例还在图6中示出，特别地示出网络节点2，其包括用于实现本公开的方法的实施例的部件43、44、45。
在一方面，本公开提供用于在无线网络1中传送数据的网络节点2。网络节点2包括用于将用户特定数据流波束形成到一个或多个通信设备UE1、…、UEK的第一部件，其中波束形成基于对于一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每一个可用的相应信道信息。这种第一部件（在图6的附图标记45处示出）可（如先前提及的）作为软件指令（例如处理器中执行的计算机程序）和/或使用硬件（例如专用集成电路、现场可编程门阵列、离散逻辑组件等）实现。第一部件45可包括处理电路，其适配成通过使用存储在存储器中的程序代码来波束形成。
网络节点2包括用于使用传送分集方案预编码控制信息流的第二部件。这种第二部件（其由图6的附图标记47处指示）可（如先前提及的）作为软件指令（例如处理器中执行的计算机程序）和/或使用硬件（例如专用集成电路、现场可编程门阵列、离散逻辑组件等）实现。第二部件47可包括处理电路，其适配成通过使用存储在存储器中的程序代码来预编码。
网络节点2包括用于在相同传送资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流的第三部件44。第三部件44可例如包括处理电路，其配置成通过例如天线设备来传送数据流。
网络节点2可包括用于实现本公开的各个实施例的另外的附加的部件。
图7示出根据本公开的一方面的通信设备中的方法的步骤的流程图。
方法50在通信设备3中执行，用于在无线网络1中接收数据。
方法50包括接收51信号和启动帧处理。
方法50包括确定52信号是否包括用户特定数据，以及
- 当确定在信号中存在用户特定数据时，处理用户特定数据，
- 当确定在信号中不存在用户特定数据时，确定信号是否包括控制信息。
也就是说，如果确定在信号中存在用户特定数据，则处理这个数据和任何控制信息，其以通信设备特定方式传送（其也可存在）。如果在信号中不存在用户特定数据，通信设备3确定信号是否包括控制信息。该过程可例如在移动台中实现，其中接收具有方向性传送格式的数据流（例如波束形成的用户数据）的移动台不需要同时接收和解码具有分集传送格式的第二数据流（例如预编码的控制信息）。
在实施例中，方法50包括，当确定在信号中存在控制信息时，处理控制信息，以及当确定在信号中不存在控制信息时，结束帧处理。
在实施例中，其中通信设备3配置成在控制信息资源中接收控制信息，方法50包括当确定在信号中存在用户特定数据时，忽略配置的控制信息资源上的解码数据。
在实施例中，确定52信号是否包括用户特定数据包括：尝试从信号解调和解码用户特定数据。
在实施例中，确定控制信息在信号中的存在包括：尝试从信号解调和解码控制信息。
图8示意性示出用于实现本公开的方法的实施例的通信设备和部件。
通信设备3包括处理器60，处理器60包括中央处理单元（CPU）、多处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路等中的一个或多个的任何组合，其能够执行存储在存储器61中的软件指令，这些软件指令因此可以是计算机程序产品61。处理器60可配置成执行方法50的各个实施例的任一个，如例如相对于图7所描述的那样。存储器61可例如是随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）、闪速存储器、磁带、光盘（CD）-ROM、数字万用盘（DVD）、蓝光光盘等等的任何组合。存储器61还可以包括持久存储装置，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单独一个或组合。
通信设备3可包括天线设备65，用于自/向网络节点2接收和传送无线信令。为此，还可以包括接收电路63和传送电路64。
通信设备3可以包括在通信设备3中常规提供的另外的其他的部件和功能，例如解码器66、显示器（未示出）等。其他示例包括用于处理用户数据的部件68、用于确定用户数据的存在的部件67、以及用于确定控制数据的存在的部件69，其所有都在稍后进一步描述。
数据存储器（没有作为单独单元示出）还可以被提供用于在软件指令执行于处理器60中期间读取和/或存储数据。这种数据存储器可例如是随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的任何组合。
提供通信设备3用于在无线网络1中接收数据。通信设备3配置成执行例如参考图7所述的方法50。网络节点2可配置成例如通过包括一个或多个处理器60和存储器接收数据，其中存储器包含可由处理器60执行的指令，由此通信设备3可操作为执行例如参考图7在各个实施例中所述的方法50。
通信设备3配置成：
- 接收信号和启动帧处理，
- 确定信号是否包括用户特定数据，以及
- 当确定在信号中存在用户特定数据时，处理用户特定数据，
- 当确定在该信号中不存在用户特定数据时，确定信号是否包括控制信息。
在实施例中，通信设备3配置成，当确定在信号中存在控制信息时，处理控制信息，并且当确定在信号中不存在控制信息时，结束帧处理。
在实施例中，通信设备3配置成在控制信息资源中接收控制信息，并且当确定在信号中存在用户特定数据时，忽略配置的控制信息资源的解码。
在实施例中，通信设备3配置成通过尝试从信号解调和解码用户特定数据来确定信号是否包括用户特定数据。
在实施例中，通信设备3配置成通过尝试从信号解调和解码控制信息来确定控制信息在信号中的存在。
本公开还包括用于实现例如上述的方法的实施例的计算机程序62。计算机程序62还可以在用于接收数据的通信设备中使用，计算机程序62包括计算机程序代码，当其在通信设备3上的至少一个处理器60执行时，使得通信设备3执行例如相对于图7所述的方法50。
本公开还包括计算机程序产品61，其包括上述计算机程序462和其上存储计算机程序62的计算机可读部件。
使用功能模块/软件模块的实现的示例还在图8中示出，特别地示出通信设备3，其包括用于实现本公开的方法的实施例的部件。
在一方面，本公开还提供通信设备3用于在无线网络1中接收数据。通信设备3包括用于接收信号和启动帧处理的第一部件。这种第一部件可例如包括配置成通过天线设备65接收信令的处理电路，例如接收电路63。
通信设备3包括用于确定信号是否包括用户特定数据的第二部件。这种第二部件可包括处理电路（例如在图8的附图标记67所指示的），其适配成通过使用存储在存储器中的程序代码执行这种确定。
通信设备3包括用于当确定在信号中存在用户特定数据时处理用户特定数据的第三部件。第三部件可以由处理电路（例如图8的附图标记68所指示的）实现，其适配成通过使用存储在存储器中的程序代码和/或例如使用解码部件66来处理用户特定数据。
通信设备3包括用于当确定在信号中不存在用户特定数据时确定信号是否包括控制信息的第四部件。第四部件可通过处理电路实现（例如图8的附图标记69所示出的），其适配成通过使用存储在存储器中的程序代码来执行对是否在信号中存在控制信息的这样的确定。
上述第一部件、第二部件，第三部件和第四部件可以实现为软件指令（例如处理器中执行的计算机程序）和/或使用硬件（例如专用集成电路、现场可编程门阵列、离散逻辑组件等）来实现。
本文中主要参考一些实施例描述本发明。然而，如本领域技术人员所认识到的那样，与本文所公开的特定实施例不同的其他实施例同样可能在如所附专利权利要求书所限定的本发明的范围之内。

Claims (16)

1.一种在网络节点（2）中执行的方法（30），所述网络节点（2）用于在无线网络（1）中传送数据，所述网络节点（2）可配置用于控制多输入多输出天线系统（5），所述方法（30）包括：
- 将用户特定数据流波束形成（31）到一个或多个通信设备UE1、…、UEK，其中所述波束形成（31）基于对于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个可用的相应信道信息，
- 使用传送分集方案预编码（32）控制信息流，以及
- 在相同传送时间和频率资源中传送（33）波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。
2.如权利要求1所述的方法（30），其中所述预编码（32）包括确定要处于组合的信道矩阵的零空间中的预编码矩阵，所述组合的信道矩阵包括用于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵。
3.如权利要求1所述的方法（30），其中所述预编码（32）包括确定要处于组合的信道矩阵的零空间+ε内的预编码矩阵，所述组合的信道矩阵包括用于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵，其中所述零空间+ε<阈值。
4.如上述权利要求中的任一项所述的方法（30），包括命令向其传送波束形成的用户特定数据流的通信设备解码公共控制信息。
5.如权利要求4所述的方法（30），其中所述命令包括在控制消息的位中指示所述通信设备带内解码公共控制信息。
6.如权利要求4所述的方法（30），其中所述命令包括在控制消息的位中指示所述通信设备忽略公共控制信息。
7.如权利要求1-3中的任一项所述的方法（30），包括：在需要将控制信息传输到对于其正在波束形成用户特定数据流的通信设备UE1、…、UEK时，在所述波束形成（31）中包括所述控制信息。
8.一种用于在无线网络（1）中传送数据的网络节点（2），所述网络节点（2）可配置用于控制多输入多输出天线系统（5），所述网络节点（2）包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，当在所述处理器上执行所述计算机程序时，所述计算机程序使得所述处理器：
- 波束形成用户特定数据流到一个或多个通信设备UE1、…、UEK，其中所述波束形成（31）基于对于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个可用的相应信道信息，
- 使用传送分集方案预编码控制信息流，以及
- 在相同传送时间和频率资源中传送波束形成的用户特定数据流和预编码的控制信息流。
9.如权利要求8所述的网络节点（2），配置成通过确定要处于组合的信道矩阵的零空间中的预编码矩阵来预编码，所述组合的信道矩阵包括用于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵。
10.如权利要求8所述的网络节点（2），配置成通过确定要处于组合的信道矩阵的零空间+ε内的预编码矩阵来预编码，所述组合的信道矩阵包括用于所述一个或多个通信设备UE1、…、UEK中的每个的相应信道矩阵，其中所述零空间+ε<阈值。
11.如权利要求8-10中的任一项所述的网络节点（2），配置成命令向其传送波束形成的用户特定数据流的通信设备解码公共控制信息。
12.如权利要求11所述的网络节点（2），配置成通过在控制消息的位中指示所述通信设备带内解码公共控制信息来命令。
13.如权利要求11所述的网络节点（2），配置成通过在控制消息的位中指示所述通信设备忽略公共控制信息来命令。
14.如权利要求8-10中的任一项所述的网络节点（2），配置成：当需要将控制信息传输到对其正在波束形成用户特定数据流的通信设备UE1、…、UEK时，在所述波束形成（31）中包括所述控制信息。
15.一种在网络节点（2）中实现的装置，所述网络节点（2）用于在无线网络（1）中传送数据，所述网络节点（2）可配置用于控制多输入多输出天线系统（5），所述装置包括用于执行如权利要求1-7中的任一项所述的方法（30）的部件。
16.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序（42），所述计算机程序（42）包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在网络节点（2）的至少一个处理器（40）上执行时，所述计算机程序代码使得所述网络节点（2）执行如权利要求1-7中的任一项所述的方法（30）。
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GR01 Patent grant
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