CN107306162B - 多小区及多用户毫米波蜂窝网络中的干扰管理方法 - Google Patents
多小区及多用户毫米波蜂窝网络中的干扰管理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107306162B CN107306162B CN201611013506.1A CN201611013506A CN107306162B CN 107306162 B CN107306162 B CN 107306162B CN 201611013506 A CN201611013506 A CN 201611013506A CN 107306162 B CN107306162 B CN 107306162B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group
- base station
- station device
- interference
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 238000007726 management method Methods 0.000 title abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 102
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 77
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 18
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 238000012706 support-vector machine Methods 0.000 description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000000342 Monte Carlo simulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000013145 classification model Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 208000037918 transfusion-transmitted disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
- H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
- H04J11/0026—Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
- H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
- H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
- H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
- H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/0848—Joint weighting
- H04B7/0857—Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
- H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
提出干扰管理方法以提升多小区及多用户毫米波蜂窝网络容量。一种是包括反馈方法,每个移动设备将最佳的波束集和最大干扰波束集反馈到其服务BS设备。BS设备与网络中其它BS设备之间共享所述反馈信息。根据所述反馈信息,BS设备实施波束选择准则以选择用于下行对其服务的移动设备发送信号的波束。为了降低反馈开销,另一种方法利用时分双工中的信道上下行互易性。基站BS设备根据测量的上行链路功率和干扰信息实施波束选择准则以选择用于下行链路对其服务的移动设备发送信号的窄波束。两种方法使用相同的波束选择准则。该波束选择准则目的是让BS设备选择建立可靠信道并减少对相邻小区中的移动设备的干扰的窄波束。
Description
技术领域
以下描述一般性地涉及蜂窝网络,例如涉及多小区及多用户毫米波(mmW)蜂窝网络中的干扰管理。
背景技术
随着智能移动设备的广泛使用和移动互联网络应用的蓬勃发展,数据速率需求正在不断增长以满足各种移动应用场景。然而,过于拥挤的微波频段(其中3G和4G系统正在运行)无法提供足够的频率带宽来满足日益增长的数据速率需求。因此,学术和工业界开始广泛的研究mmW通信系统以利用mmW波段的千兆赫频谱资源来提供Gbit/s的通信速率。
mmW通信系统在高频率(例如30千兆赫(GHz)到300GHz)下运行,这导致mmW链路的路径损耗比微波链路更严重。另一方面,高频信号的波长很小。小波长mmW信号有利于使用小型化天线阵列。小型化天线阵列可以容易地集成到mmW基站(BS)设备和移动设备,从而允许BS设备和用户设备使用波束赋形或预编码技术形成方向性的窄波束来提供阵列增益。方向性窄波束的阵列增益能够补偿路径损耗从而提高系统的吞吐量。然而,这需要根据实时信道状态计算基站设备和移动设备的波束赋形向量使收发端的方向性窄波能精确地对准来传输信号。
mmW BS设备通常有几十到几百米的覆盖范围。为了对在给定区域中的移动设备提供可靠的服务,通常采用密集BS设备部署来确保mmW BS设备与移动设备之间的距离处于低数量级,从而避免或降低严重的路径损耗的可能性。高密度的BS设备部署能够潜在地提高频率效率并提供无缝覆盖。然而,密集的BS设备部署也频发的导致波束碰撞,使得BS设备对邻近小区BS设备所服务的移动设备产生同频干扰。该干扰可能显著地降低SINR。因此,有必要在多小区及多用户mmW蜂窝网络中进行干扰管理。
发明内容
下面给出对一个或多个实施例的简要概述,以便提供对这些实施例的基本理解。这不是所有可设想实施例的广泛综述,并且不旨在作为所有实施例的关键识别点或关键元素,也不描绘所有或任何实施例的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现一个或多个实施例中的一些概念作为稍后给出的更详细描述的前序。
在一个实施例中,提供一种方法。所述方法包括:由包含处理器且与小区相关联的BS设备接收其所服务的移动设备在不同训练时隙使用不同窄波束的波束赋形向量发送的导频信号;由所述BS设备通知其所服务的每个所述移动设备一个所使用的且满足限定条件的波束赋形向量的索引。所述方法还包括:所述BS设备在不同的训练时隙使用不同的窄波束的波束赋形向量发送导频信号到移动设备。所述BS设备从所述移动设备收集反馈信息。在一些实施例中,所述反馈信息包括:第一信息集,其是基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的来自关联BS设备的接收功率确定的;以及第二信息集,其是基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的来自非关联BS设备的干扰功率确定的,其中所述非关联BS设备指不同于关联BS的在其它小区中的多个BS设备中的一些BS设备,并且其中所述非关联BS设备和所述关联BS设备包括在网络中。
所述方法还包括:由所述BS设备在网络中共享信息以进行干扰管理。所述方法还包括:由所述BS设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束对于其它BS设备服务的移动设备没有干扰,而所述第二组中的波束对于其它BS设备服务的移动设备有干扰,其中所述划分基于其它BS设备共享的第三信息。所述方法还包括:由所述BS设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束;以及由所述BS设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或第二组中的所述第二选择波束作为用于所述BS设备发送信号的波束。
在另一个实施例中,一种方法包括:由包含处理器且与小区相关联的BS设备在不同的训练时隙发送导频信号,其中所述发送在所述BS设备的不同的训练时隙处使用固定的宽波束的波束赋形向量;由所述BS设备在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的波束赋形向量接收从与所述BS设备相关联的小区中的所述移动设备发送的导频信号;以及基于在每个训练时隙来自所述移动设备的接收功率,由所述BS设备根据接收功率确定第一信息集并在不同的训练时隙测量所述第一信息集中的波束受到的小区外非关联移动设备的干扰功率。所述方法还包括:由所述BS设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自小区外非关联移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自小区外非关联移动设备的干扰;以及由所述BS设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束。所述方法还包括:由所述BS设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或第二组中的所述第二选择波束作为用于所述BS设备发送信号的波束。
在又一个实施例中,提供一种计算机可读介质。所述计算机可读介质存储计算机可执行指令,所述指令响应于执行促使处理器执行操作。所述操作包括:基于在不同的训练时隙处来自移动设备的接收功率,由包含处理器的BS设备确定第一信息集并在不同的训练时隙处测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的干扰功率;以及由所述BS设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自其它移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自其它移动设备的干扰。所述操作还包括:由所述BS设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束;以及由所述BS设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或第二组中的所述第二选择波束作为用于所述BS设备发送信号的波束。
为了完成前述和相关目的,所述一个或多个实施例包括下文中充分描述且特别在权利要求书中指出的特征。本文所阐述的下面的描述和附图给出了一个或多个实施例的某些说明性实施例的细节。然而,这些实施例可能仅指示可采用各种实施例的原理的各种方式中的少数几种,并且所描述的实施例可以旨在包括所有这样的实施例及其等同方案。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中上行链路训练的框图;
图2是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路通知的框图;
图3是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路训练的框图;
图4是示出对于根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法在来自图3的下行链路训练的移动设备处确定的最佳M波束集和最大L干扰波束集的一组表格;
图5是根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中移动设备的反馈信息和BS设备之间的共享信息的框图;
图6是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中包括干扰功率的最佳M波束集的表格;
图7是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中划分最佳M波束集为第一组和第二组的框图;
图8是根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中波束选择的流程图;
图9是根据本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路训练的框图;
图10是示出根据参照图9所描述的本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中上行链路训练的框图;
图11是示出根据参照图9所描述的本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中包括干扰功率的最佳M波束集的表格;
图12示出根据本发明的第一或第二实施例的模拟干扰管理的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝网络场景;
图13是示出根据参照图12所描述的模拟的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝网络场景中进行干扰管理的模拟的示例性参数和数值的表格;
图14是示出根据参照图12所描述的模拟的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝场景下无干扰管理的信号干扰噪声比(SINR)和带有第一和第二实施例的干扰管理的SINR的曲线图;
图15是示出根据参照图12所描述的模拟的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝场景下无干扰管理和带有第一和第二实施例的干扰管理的频谱效率的曲线图;
图16是根据本发明的第一和第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中BS设备的框图;
图17是根据本发明的第一和第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中移动设备的框图;
图18、图19、图20和图21是示出根据本发明的第一和第二实施例的干扰管理的方法的流程图;以及
图22是根据本发明的第一和第二实施例的可用于多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中计算机的框图。
具体实施方式
现在参照附图描述各种实施例,其中所有附图中类似的附图标记用于指代类似的元件。在下面的描述中,出于说明的目的,阐述许多具体的细节以便提供对一个或多个实施例的透彻理解。在其它实例中,已知的结构和设备以框图的形式示出,以便利于描述一个或多个实施例。通过示例而非限制的方式,在描述或说明各种实施例时,可能发送位号、型号、分辨率、信号标识和名称和/或部件型号。然而,很明显,这样的实施例可以无需这些特定细节来实施。此外,在所公开实施例的范围内可以设想出实现本文描述的功能性的所有这样的替代实施例。
mmW通信系统在高频率(例如,30GHz到300GHz)下运行,这导致mmW链路的路径损耗比微波链路更严重。另一方面,高频信号的波长很小。小波长mmW信号有利于使用小型化天线阵列。小型化天线阵列可以容易地集成到mmW BS设备和移动设备,从允许BS设备和移动设备使用波束赋形以及预编码技术形成方向性的窄波束来提供的阵列增益。方向性窄波束的阵列增益能够补偿路径损耗从而提供可靠的通信链路。然而,这需要根据实时信道状态计算基站设备和移动设备的波束赋形向量使收发端的方向性窄波能精确地对准来传输信号。
mmW BS设备通常有几十到几百米的覆盖范围。为了对在给定区域中的移动设备提供可靠的服务,通常采用密集BS设备部署来确保mmW BS设备与移动设备之间的距离处于低数量级,从而避免或降低严重的路径损失的可能性。高密度的BS设备部署能够潜在地提高频率效率并提供无缝覆盖。然而,密集的BS设备部署也频发地导致波束碰撞,从而对邻近小区BS设备所服务的移动设备产生同频干扰。该干扰可能显著地降低SINR。因此,有必要在多小区及多用户mmW蜂窝网络中进行干扰管理。
在本文所描述的一个或多个实施例中,自适应波束选择用于多小区及多用户mmW蜂窝网络扰管理。本文所描述的干扰管理的一个实施例包括反馈方法。移动设备将最佳波束集和最大干扰波束集反馈到相关联的BS设备。BS设备之间共享其接收到的最大干扰波束集。提供波束选择准则,并在下面参照图7和图8对其进行更详细地描述,波束选择准则选择一个波束以供BS设备向对应的移动设备发送信号。在所述干扰管理方法中,BS设备选择满足特定标准的波束(例如,方向性窄波束)。BS设备选择能建立可靠信道同时降低对相邻小区中的移动设备的干扰的方向性窄波束。在一些实施例中,每个BS设备可以采用这种方法来降低对于整个多用户及多小区系统性能的干扰。
本文所描述的干扰管理的另一个实施例在时分双工(TDD)中通过利用信道互易来避免或降低反馈开销。在本实施例中,BS设备测量接收从该BS设备运行的小区中相关联的移动设备的上行链路期望功率并测量相邻小区中(或者,在一些实施例中,在一个或多个相邻小区中)的非关联移动设备的上行链路干扰,以使用波束选择准则为BS设备确定用于下行链路发送信号的方向性窄波束。
本文所描述的一个或多个实施例可以减少多小区及多用户mmW蜂窝网络中的干扰,从而提高蜂窝网络的系统容量。这些实施例可以为密集的城市户外环境提供这样的改善。此外,在一些实施例中,对于干扰管理通过利用TDD的信道互易来降低反馈开销。
图1是示出根据本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法的系统中上行链路训练的框图。系统100包括一个或多个小区(例如,小区102、104、106)、一个或多个小区102、104、106内通信的一个或多个BS设备(例如,BS设备108、110、112)、以及被配置为在一个或多个小区102、104、106中与相应的BS设备108、110、112通信的(相关联的)一个或多个移动设备(例如,移动设备114、116、118)。在一些实施例中,BS设备108、110、112是mmW BS设备。在一些实施例中,小区102、104、106包括用于密集的城市户外环境的覆盖区域。
移动设备114、116、118被配置为通过在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处使用不同的窄波束的波束赋形向量120、122、124、126、128、130、132、134、136进行通信,以及BS设备108、110、112被配置为通过使用宽波束的波束赋形向量138、140、142进行通信,以根据第一实施例促进对小区102、104、106的干扰管理。如本文所使用的,术语“训练时隙”意指可以发送信号的时间段。
通过波束赋形技术,使用波束赋形向量120、122、124、126、128、130、132、134、136在移动设备114、116、118的天线处形成不同的窄波束(或者,在一些实施例中,一个或多个窄波束)。这些方向性窄波束使得移动设备114、116、118能够将信号发送到特定方向/接收来自特定方向的信号。通过波束赋形向量138、140、142,在BS设备108、110、112的天线处形成的宽波束可以覆盖较大的区域并使得BS设备108、110、112能够将信号发送到所有可能的(或者,在一些实施例中,一种或多种不同的)方向/接收来自所有可能的(或者,在一些实施例中,一种或多种不同的)方向的信号。
特别地,如图1所示,上行链路训练可以被执行为由BS设备108、110、112为移动设备确定(或者,在一些实施例中,为最佳的)窄波束的波束赋形向量用于干扰管理。通过示例而非限制的方式,上行链路训练可以包括移动设备114、116、118通过依次使用窄波束的波束赋形向量zi∈{z1,z2,…,zN}120、122、124、126、128、130、132、134、136将一个或多个导频信号(未示出)发送到相关联的BS设备108、110、112。窄波束的波束赋形向量zi取自码本{z1,z2,…,zN},其可以在移动设备处被预先计算并存储。每个移动设备的码本取决于系统配置,可以相同也可以不同。每个窄波束波束赋形向量120、122、124、126、128、130、132、134、136对应一个窄波束(或者,在一些实施例中,一个或多个窄波束),其可以发送导频信号到相应的唯一方向或者接收来自唯一方向的信号。
通过示例而非限制的方式,移动设备114可以通过依次使用窄波束的波束赋形向量120、122、124将导频信号发送到BS设备108;移动设备116可以通过依次使用窄波束的波束赋形向量126、128、130将导频信号发送到BS设备110;移动设备118可以通过依次使用窄波束的波束赋形向量132、134、136将导频信号发送到BS设备112。
在一些实施例中,例如,在移动设备114处的导频信号通过窄波束的波束赋形向量120、122、124被发送,并且BS设备108用来接收和解调从与BS设备108相关联的移动设备114接收的信号。在移动设备114处在N个训练时隙处发送的导频信号可以在BS设备108处被接收。BS设备108可以检测接收功率并确定在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处的信道质量信息(例如,接收信号强度指示器(RSSI)和/或信噪比(SNR))。
在一些实施例中,一个或多个(或者,在一些实施例中,每个)BS设备108、110、112使用宽波束的波束赋形向量,例如,如图1所示的每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)中的fw(例如,宽波束的波束赋形向量138、140、142),来接收由相关联的移动设备114、116、118发送的信号。宽波束的波束赋形向量(例如,fw)取自码本i,其在BS设备108、110、112处被预先计算并存储。BS设备的码本i取决于系统配置,可以相同也可以不同。一个或多个(或者,在一些实施例中,每个)移动设备114、116、118同时实施上行链路训练。在限定次数(例如,N次)的训练之后,一个或多个(或者,在一些实施例中,每个)BS设备108、110、112测量在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处的接收功率,并且为其相关联的移动设备找到具有最高接收功率的窄波束的波束赋形向量的索引,例如,i*、j*、k*,通过示例而非限制的方式,BS设备108为所服务的移动设备114确定最佳波束赋形向量索引,BS设备110为所服务的移动设备116确定最佳波束赋形向量索引,以及BS设备112为所服务的移动设备118确定最佳波束赋形向量器索引。
图2是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路通知的框图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
可以在上行链路训练被执行和/或基于从先前的上行链路训练的结果访问的信息被执行之后执行干扰管理的第一实施例的下行链路通知。在下行链路通知期间,用于每个移动设备所选择的(例如,最佳的或期望的)波束赋形索引的信息指示(例如,参照图2所描述的i*、j*、k*)可以在执行了上行链路训练之后通过相应的服务BS设备提供。在一些实施例中,通知可以经由微波信道或多小区及多用户mmW网络中安全的mmW子信道从BS设备发送到其所服务的移动设备。
图3是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路训练的框图。图4是示出对于根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中通过来自图3中的下行链路训练在移动设备处确定的最佳M波束集和最大L干扰波束集的一组表格。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在下行链路训练期间,一个或多个(或者,在一些实施例中,全部)BS设备108、110、112可以通过依次使用窄波束的波束赋形向量fi∈{f1,f2,…,fN}302、304、306、308、310、312、314、316、318来同步广播导频信号。每个(或者,在一些实施例中,一个或多个)移动设备114、116、118可以使用在下行链路通知期间识别的所选择的(或者,在一些实施例中,最佳的或期望的)窄波束的波束赋形向量zi*,zj*,zk*320、322、324在如图3所示的下行链路训练期间接收信号。
在N次下行链路训练期间(或者,在一些实施例中,在一个或多个下行链路训练期间),移动设备114、116、118可以检测在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处的接收功率,并找到接收功率的前M个数值。如果所有前M个数值均大于或等于给定阈值,则由移动设备114、116、118收集前M个数值和前M个数值对应的窄波束的波束赋形向量索引,以构建如图4所示的最佳M波束集如果前M个数值中的一些数值小于给定阈值,则移动设备114、116、118可以将前M个数值中数值大于或等于给定阈值的接收功率与相应的窄波束的波束赋形向量索引构建如图4所示的最佳M波束集如果所有前M个数值均小于给定阈值,则用于移动设备114、116、118的最佳M波束集为空。通过示例而非限制的方式,移动设备114可以为服务BS设备108构建最佳M波束集。移动设备116可以为服务BS设备110构建最佳M波束集。移动设备118可以为服务BS设备112构建最佳M波束集。在各种实施例中,最佳M波束集可以是空的或者可以是一个或多个波束的集合。
每个(或者,在一些实施例中,一个或多个)移动设备114、116、118也可以在每个下行训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个下行训练时隙)处从其它小区102、104、106中的非关联BS设备108,110,112检测下行链路干扰功率,并找到干扰功率的前L个数值。如果所有前L个数值均大于或等于给定阈值,则由移动设备114、116、118收集前L个数值、前L个数值对应的窄波束的波束赋形向量索引以及波束赋形向量所属的小区标识(例如,小区102、小区104),以构建如图4所示的最大L干扰波束集如果前L个数值中的一些数值小于给定阈值,则移动设备114、116、118可以将前L个数值中数值大于或等于给定阈值的干扰功率与相应的窄波束的波束赋形向量索引以及对应的小区标识(例如,小区102、小区104)相关联,以构建如图4所示的最大L干扰波束集如果所有前L个数值均小于给定阈值,则用于移动设备114、116、118的最大L干扰波束集为空。通过示例而非限制的方式,移动设备114可以为服务BS设备108构建最大L干扰波束集移动设备116可以为服务BS设备110构建最大L干扰波束集移动设备118可以为服务BS设备112构建最大L波束集在各种实施例中,最大L干扰波束集可以是空的或者可以是一个或多个波束的集合。
图5是根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中移动设备的反馈信息和BS设备之间的信息交换的框图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在信息反馈期间,移动设备114、116、118将其所确定的集合和反馈到其相关联的BS设备108、110、112。例如,移动设备114反馈所确定的集合和到BS设备108;而移动设备116反馈所确定的集合和到BS设备110。如果为空,则移动设备114、116、118不反馈信息到服务BS设备108、110、112,并且如果具有元素且为空,则移动设备114、116、118仅将反馈到服务BS设备108、110、112。在每个BS设备处接收到的最大干扰波束集可以在网络中的BS设备之间共享,如图5所示。在一些实施例中,在每个BS设备处接收到的最大L干扰波束集可以在网络中的一个或多个其它BS设备之间共享。
图6是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中包括干扰功率的最佳M波束集的表格。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
基于在每个BS设备处接收到的来自其它BS设备的最大L干扰波束集每个(或者,在一些实施例中,一个或多个)BS设备检查接收到的最佳M波束集中的波束是否已经被非关联(例如,小区外)移动设备在最大L干扰波束集中报告为干扰波束。
如果最佳M波束集中的某个波束(例如,其与特定的预编码器相关联)未被报告为干扰波束,则已经接收到最佳M波束集的BS设备在这个波束上对非关联(例如,小区外)移动设备的干扰功率量确定为零。否则,如果最佳M波束集中的某个波束被报告为干扰波束,则已经接收到最佳M波束集的BS设备确定对非关联(例如,小区外)移动设备的干扰功率量为上报的中的波束的干扰功率的总和。如图6所示,最佳M波束集中的每个波束的干扰功率由BS设备计算并附加到原始集合M中的对应波束上形成如图6新的最佳M波束集
图7是示出根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中最佳M波束集划分的框图。图8是根据参照图1所描述的本发明的第一实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中波束选择的流程图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在一些实施例中,所选择的(在一些实施例中,最优的)窄波束的波束赋形向量可以在天线处形成特定的定向窄波束以发送或接收更大的期望功率至移动设备和/或对其它小区中的其它移动设备施加较少干扰(或者,在一些实施例中,最少量干扰)。这样,所选择的窄波束的波束赋形向量可以是在第一实施例中(以及在后面的第二个实施例中)识别的波束赋形向量,通过BS设备使用该波束赋形向量有助于多小区及多用户mmW蜂窝网络的干扰管理。基于参照图1到图8所描述的操作,不同的BS设备针对不同的相关联移动设备可以有不同的所选择的(例如,最优的)窄波束的波束赋形向量。
转向图7,在最佳M波束集划分期间,如图7所示,每个BS设备可以将包括干扰的最佳M波束集划分成P波束无干扰集和Q波束有干扰集其中(和的并集是最佳M波束集,并且和的交集是)。特别的,每个BS设备(或者,在一些实施例中,一个或多个BS设备)可以确定最佳M波束集的哪些候选波束未施加干扰至其它小区中的其它移动设备作为P波束无干扰集以及哪些候选波束被指示为对其它小区中的其它移动设备的干扰波束作为Q波束有干扰集由于移动设备仅反馈回包括元素的最佳M波束集所以和两者不可能同时为空。
如图7所示,可以确定P波束无干扰集中的那些波束的具有最大接收功率的波束(例如,图7中的波束(i)),也可以确定Q波束有干扰集中的那些波束的具有最大功率/干扰比的波束(例如,图7中的波束(j))。
波束选择可以基于在图8中所示的流程图来实现。如图8所示,对于(例如,最优的、期望的)波束选择,可以采用以下步骤。所述方法检查P波束无干扰集是否为空。如果P波束无干扰集的集合为空,则可以选择波束(j)作为期望波束。
如果P波束无干扰集的集合不为空,则检查Q波束有干扰集的集合是否为空。如果确定Q波束有干扰集的集合为空,则可以选择波束(i)作为期望波束。
如果确定P波束无干扰集和Q波束有干扰集的集合均不为空,则可以检查波束(i)的功率是否大于或等于波束(j)的功率减去μ与波束(j)的干扰功率的乘积。
如果确定波束(i)的功率大于或等于波束(j)的功率减去μ与波束(j)的干扰功率的乘积,则可以选择波束(i)作为期望波束。如果确定波束(i)的功率小于波束(j)的功率减去μ与波束(j)的干扰功率的乘积,则可以选择波束(j)作为期望波束。在所描述的实施例中,μ是经验值。
因此,第一实施例包括多小区及多用户mmW蜂窝网络中的小区间干扰管理方案,其目的是减轻同频干扰和提高系统容量。第一实施例包括在波束对准阶段在BS设备处选择方向性窄波束以抑制同频干扰。在本实施例中,移动设备可以将最佳M波束集和最大L干扰波束集反馈至其服务BS设备。反馈信息在BS设备之间共享。并且基于该信息,每个BS设备执行所提出的波束选择准则来选择建立可靠链路同时减少对相邻小区中的移动设备的干扰的方向性窄波束。
图9是根据本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中下行链路训练的框图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在本实施例中,移动设备114、116、118和BS设备108、110、112根据TDD方案进行通信,其中通过分配不同的时隙但相同的频段,从移动设备(例如,移动设备114)至BS设备(例如,BS设备108)的上行链路信道与从BS设备(例如,BS设备108)至移动设备(例如,移动设备114)的下行链路信道分离。下行链路信道Hdown是上行链路信道Hup的共轭转置,例如,Hdown=H*up。因此,对于特定的通信链路,使用波束赋形向量f发送信号和使用波束赋形向量z接收信号,上行链路检测信号yup=f*Hupzxup可以被映射到下行链路检测信号其中xup和xdown分别是上行链路发送信号和下行链路发送信号。因此,BS设备可以在每个(或者,在一些实施例中,一个或多个)上行链路训练时隙处检测上行链路功率和上行链路干扰并且由一个或多个(或者,在一些实施例中,BS设备108、110、112中的每个)BS设备使用信息(例如,上行链路功率和上行链路干扰)用于下行链路干扰管理。与参照图1到图8讨论的第一实施例相反,该第二实施例可以无反馈地实现,从而减少或消除反馈开销。
参照图9、图10、图11、图7和图8所描述的本实施例包括下行链路训练、上行链路训练、干扰测量和波束选择。例如,在实施例中,第一个步骤是执行下行链路训练。如图9所示,在下行链路训练期间,包含处理器的一个或多个(或者,在一些实施例中,每个)BS设备108、110、112可以用宽波束的波束赋形向量(例如,fw)发送一个或多个导频信号到相应的移动设备114、116、118。宽波束的的波束赋形向量(例如,fw)是从预先计算并存储在BS设备中的码本i选取的。BS设备的码本i取决于系统配置,不同的BS设备可以有相同或者不同的码本。
移动设备114、116、118可以在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)中依次使用窄波束的波束赋形向量zi∈{z1,z2,…,zN}120、122、124、126、128、130、132、134、136接收导频信号,如图9所示。窄波束的波束赋形向量(例如,zi)是从预先计算并存储在移动设备中的码本i选取的。在N次训练之后,基于在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处的接收功率,每个(或者,在一些实施例中,一个或多个)移动设备114、116、118可以检测在每个训练时隙处的接收功率,确定最佳波束赋形向量zi*,zj*,zk*,并存储该波束赋形向量的索引,例如,i*、j*、k*。在一些实施例中,移动设备选择检测到最大接收功率的时隙对应的波束赋形向量(例如,在一些实施例中的最佳波束赋形向量),作为最佳波束赋形向量。
图10是示出根据参照图9所描述的本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中上行链路训练的框图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在一些实施例中,在执行下行链路训练之后,执行上行链路训练。在其它实施例中,移动设备114、116、118可以基于先前的下行链路训练访问或以其它方式确定先前识别的信息(例如,可以访问或以其它方式确定最佳波束组合器)。
在上行链路训练期间,移动设备114、116、118可以用在下行链路训练时所选择的(例如,最佳的、期望的)窄波束的波束赋形向量zi*,zj*,zk*1020、1022、1024(例如,将该波束确定为由移动设备所选择的波束)发送导频信号。BS设备108、110、112可以通过依次使用窄波束的波束赋形向量fi∈{f1,f2,…,fN}(例如,BS设备110可以使用窄波束的波束赋形向量1002、1004、1006;BS设备112可以使用窄波的波束赋形向量1008、1010、1012;BS设备112可以使用窄波束的波束赋形向量1014、1016、1018)接收导频信号,如图10所示。窄波束的波束赋形向量(例如,fi)是从预先计算并存储在BS设备108、110、112中的码本i选取的。BS的码本取决于系统配置。不同BS设备可以有相同的码本也可以有不同的码本。
在N次上行链路训练期间,一个或多个BS设备108、110、112可以检测在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处的接收功率,并找到接收功率的前M个数值。如果所有前M个数值均大于或等于给定阈值,则由BS设备108、110、112收集前M个数值和前M个数值对应的波束赋形向量索引,以构建如图10所示的最佳M波束集如果前M个数值中的一些数值小于给定阈值,则BS设备108、110、112可以将前M个数值中数值大于或等于给定阈值的接收功率与相应的波束赋形向量索引相关联,以构建如图10所示的最佳M波束集如果所有前M个数值均小于给定阈值,则BS设备108、110、112不构建最佳M波束集
在N次上行链路训练期间,一个或多个BS设备108、110、112还可以在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处测量来自非关联小区中移动设备114、116、118的上行链路干扰。图11是示出根据参照图9所描述的本发明的第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中包括干扰功率的最佳M波束集的表格。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
通过干扰功率测量,BS设备108、110、112可以在每个训练时隙(或者,在一些实施例中,一个或多个训练时隙)处确定来自非关联小区中移动设备114、116、118的上行链路信道干扰功率。这些干扰功率可以存储和/或以其它方式附加到最佳M波束集合中对应的波束或者与最佳M波束集合中对应的波束相关联,如图11所示。对于波束选择,基于TDD模式的信道互易,BS设备然后可以根据最佳M波束集合中的每个波束(或者,在一些实施例中,一个或多个波束)使用上行链路功率和上行链路信道干扰作为可用的信息来确定在BS设备的(例如,最佳的、期望的)窄波束,用于下行链路发送。由于TDD系统中的信道互易,在上行链路处接收的信号可以映射到下行链路信号。因此,基于上行链路信息选择的波束也可用于下行链路发送。波束选择准则可以是参照图7和图8所描述和所示的相同标准,可用于确定在BS设备处选择的窄波束。在一些实施例中,所选择的窄波束可以是图8指出的所选择的(例如,最佳的、期望的)波束。
因此,第二实施例包括多小区及多用户mmW蜂窝网络中的小区间干扰管理方法,其目的是减轻同频干扰和提高系统容量。在本实施例中,为了减少或消除反馈开销,利用TDD设置中的信道互易以使用所测量的上行链路干扰信息用于下行链路干扰管理。
图12示出根据本发明的第一或第二实施例的模拟干扰管理的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝网络。图13是示出根据参照图12所描述的模拟的户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝网络中的干扰管理的模拟的示例性参数和数值的表格。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
由于mmW蜂窝网络预计被部署在存在大量移动设备和车辆的城市户外环境中,所以参照图12、图13、图14和图15所提供和描述的模拟环境,示例性参数和数值,和模拟结果对于评估本发明的实施例很有意义。尤其是,模拟示出相对于未采用干扰管理的情况的根据本文所描述的第一和第二实施例的干扰管理的结果。示出采用干扰管理的第一和/或第二实施例有SINR和频谱效率上的实质性的改善。
模拟考虑了户外城市街道多小区及多用户mmW蜂窝网络,其覆盖包括建筑物和移动汽车的区域,如图12所示。在模拟中,六个扇区的BS设备被部署在灯柱上。每个扇区覆盖60°方位并服务位于该BS设备的覆盖区域中的一个移动设备。在模拟中,采用蒙特卡洛方法,在每个快照时每个移动设备随机部署在对应备服务扇形覆盖区域中。
在该模拟中,考虑下行链路发送,并且使用如图13所示的模拟参数和数值。应注意的是,U[a,b]表示在范围[a,b]之间的均匀分布。
图14是示出根据参照图12所描述的多小区及多用户mmW网络部署环境和图13所描述的模拟参数和数值,模拟的无干扰管理的SINR和有第一和第二实施例的干扰管理的SINR的累计分布函数(CDF)。
参照图14,无干扰管理的SINR 1402、带有第一实施例的干扰管理的SINR 1404、和带有第二实施例的干扰管理的SINR 1406的统计被收集并示出以量化本文描述的干扰管理的第一和第二实施例的性能。在图14中,曲线图右侧的线示出比曲线图左侧的线更好的性能。如图所示,第一和第二实施例均相对于未采用干扰管理的情况有所改善。此外,干扰管理的第二实施例的结果相对于第一实施例的结果有所改善。
带有第二实施例的SINR 1406具有比带有第一实施例的SINR 1404更好的性能(例如,较大的SINR值)。根据图14,第一和第二实施例具有比无干扰管理的情况更大的SINR值。例如,当CDF等于0.5时,第一实施例在SINR上具有7分贝(dB)的改善并且第二实施例具有约9分贝的改善。这些结果表明,第一和第二实施例能够抑制干扰水平并且提高系统性能。
图15是示出根据参照图12所描述的模拟的无干扰管理和带有第一和第二实施例的干扰管理的频谱效率的比较图。特别是,图15示出相对于不同的干扰管理方案(例如,无干扰管理方案、第一实施例干扰管理方案和第二实施干扰管理方案)的频谱效率。
参照图15,根据收集的SINR,下行链路平均频谱效率可用下列公式计算:
其中TC为传输时间间隔(TTI)的长度,TO为波束训练时间(包括上行链路训练时间和下行链路训练时间)的长度,M为mmW蜂窝网络中的移动设备的数量,T为TTI的数量,SINRt,m为TTI t中的移动设备m的SINR。例如,TO为上行链路和下行链路的N个训练时隙的整个集合。上行链路和下行链路可以采用2N次训练且2Ntp=TO,其中tp为一次训练的时间。
在30分贝毫瓦(dBm)(例如,0dB)的BS设备发射功率和-174dBm/赫兹(Hz)热噪声密度下可以为计算频谱效率。可以观察到,与无干扰管理方法的频谱效率相比,第一干扰管理实施例和第二干扰管理实施例可以在频谱效率上分别获得1比特/秒/Hz和1.5比特/秒/Hz的改善。
图16是根据本发明的第一和第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理方法中BS设备的框图。BS设备可以包括通信组件1602、天线组件1604、波束集确定组件1606、干扰测量组件1608、波束确定组件1610、存储器1612、处理器1614和/或数据存储1616。在各种实施例中,通信组件1602、天线组件1604、波束集确定组件1606、干扰测量组件1608、波束确定组件1610、存储器1612、处理器1614和/或数据存储1616中的一个或多个可以彼此电耦接和/或通信耦接以执行BS设备110的一个或多个功能。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
通信组件1602可以发送和/或接收信号,诸如数据信号和控制信号。天线组件1604可以使用波束赋形技术,以用给定的波束赋形向量(例如,宽波束的波束赋形向量和窄波束的波束赋形向量)产生期望的波束来发送和接收信号。波束集确定组件1606可以处理最佳M波束集,诸如参照图6和图11所描述的。干扰测量组件1608可以测量最佳M波束集中波束受到的干扰,用于更新最佳M波束集,诸如参照图11在第二实施例中所描述的。波束确定组件1610可以确定P波束无干扰集、Q波束有干扰集和/或波束(i)及波束(j)。波束确定组件1610还可以执行波束选择准则来确定参照图8所描述的窄波束。
存储器1612可以是存储计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质,所述指令和/或信息被配置为执行本文参照BS设备110所描述的一个或多个功能。处理器1614可以执行本文参照BS设备110所描述的一个或多个功能。
数据存储1616可以存储信息,诸如最佳波束赋形向量索引、P波束无干扰集、Q波束有干扰集、上行链路信道信息、上行链路信道干扰信息和/或任何其它信息,用于多小区及多用户mmW蜂窝网络的干扰管理。
图17是根据本发明的第一和第二实施例的多小区及多用户mmW蜂窝网络干扰管理中移动设备的框图。移动设备114可以包括通信组件1702、天线组件1704、波束集确定组件1706、波束索引组件1708、干扰波束集组件1710、存储器1712、处理器1714和/或数据存储1716。在各种实施例中,通信组件1702、天线组件1704、波束集确定组件1706、波束索引组件1708、干扰波束集组件1710、存储器1712、处理器1714和/或数据存储1716中的一个或多个可以彼此通信耦接和/或电耦接以执行移动设备114的一个或多个功能。
通信组件1702可以发送和/或接收信号,诸如数据信号和控制信号。天线组件1704可以使用波束赋形技术,以用给定波束赋形向量(例如,宽波束的波束赋形向量和窄波束的波束赋形向量)产生期望的波束来发送和接收信号。波束集确定组件1706可以确定和/或处理最佳M波束集,诸如参照图4所描述的。波束索引组件1708可以确定移动设备最佳波束和/或处理从BS设备接收到的波束索引,参照图9和图2。干扰波束集组件1710可以确定和/或处理最大L干扰波束集,诸如参照图4所描述的。
存储器1712可以是存储计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质,所述指令和/或信息被配置为执行本文参照移动设备114所描述的一个或多个功能。处理器1714可以执行本文参照移动设备114所描述的一个或多个功能。数据存储1716可以存储信息,诸如下行链路训练信息、下行链路通知信息、最佳波束索引、最佳M波束集、最大L干扰波束集等。
图18、图19、图20和图21是示出根据本发明的第一和第二实施例的干扰管理的方法的流程图。首先转到图18和图19,其示出方法1800。在1802处,方法1800可以包括:由包含处理器且与小区相关联的基站设备接收从与该基站设备相关联的小区中的移动设备在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的波束赋形向量发送的导频信号。在1804处,方法1800可以包括:由所述基站设备通知其所服务的每个所述移动设备一个所使用的且满足限定条件的波束赋形向量的索引。
在1806处,方法1800可以包括:由所述基站设备将导频信号发送到所述移动设备,其中所述发送在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的预编码向量波束赋形向量执行。
在1808处,方法1800可以包括:由所述基站设备从所述移动设备收集反馈信息,其中所述反馈信息包括:基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的且与所述基站设备相关联的接收功率确定的第一信息集;以及基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的来自非关联基站设备的干扰功率确定的第二信息集。其中所述非关联基站设备指不同于关联基站的在其它小区中的多个基站设备中的一些基站设备,并且其中所述非关联基站设备和所述关联基站设备包括在网络中。
在1810处,方法1800可以包括:由所述基站设备与所述网络中的其它基站设备之间共享信息以进行干扰管理。
在1812处,方法1800可以包括:由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束对于其它小区中的移动设备的没有干扰,而所述第二组中的波束对于所述其它小区中的移动设备的有干扰,其中所述划分基于从所述其它基站设备接收到的第三信息。
在1814处,方法1800可以包括:由所述基站设备确定所述第一组中的第一选择波束并且确定所述第二组中的第二选择波束。
在1816处,方法1800可以包括:由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束。
在一些实施例中,选择所述第一选择波束或所述第二选择波束包括:基于确定所述第一组中没有包括波束而所述第二组中包括有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束作为所述基站设备发送信号的波束;以及基于确定所述第二组中没有包括波束而所述第一组中包括有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。
在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
在一些实施例中,所述第一组中的所述第一选择波束对于所述其它移动设备的干扰没有贡献并且在所述第一组的波束当中具有最大接收功率。在一些实施例中,所述第二组中的所述第二选择波束对于所述其它移动设备的干扰有贡献并且在所述第二组的波束当中具有最大接收功率干扰比。在一些实施例中,所述第三信息指示来自不同于所述基站设备的另一个基站设备在所述网络中共享的第二信息。
虽然未示出,但方法1800还可以包括:由所述基站设备确定所述第一信息集中的任何波束是否在所述网络中的所述第二信息集中被报告为干扰波束。
在一些实施例中,所述方法包括:对于在所述网络的所述第二信息集中被报告为干扰波束的所述第一信息集中的波束,确定所述第一信息集中的所述波束到其它移动设备的第一整体干扰;以及所述方法包括:对于在所述网络的所述第二信息集中未被报告为干扰波束的所述第一信息集中的另一个波束,确定所述第一信息集中的所述波束到其它移动设备的第二整体干扰为零。
在一些实施例中,所述基站设备包括毫米波基站设备。所述基站设备可以从相关联移动设备收集所述反馈信息、所述第一信息集和所述第二信息集。
现在转到图20和图21,其示出方法1900。在1902处,方法1900可以包括:由包含处理器且与小区相关联的基站设备在不同的训练时隙发送导频信号,其中所述发送在所述基站设备的不同的训练时隙处使用固定的宽波束的波束赋形向量。在1904处,方法1900可以包括:由所述基站设备在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的波束赋形向量接收从与所述基站设备相关联的小区中的所述移动设备发送的导频信号。
在1906处,方法1900可以包括:基于在不同的训练时隙处来自所述移动设备的接收功率,由所述基站设备确定第一信息集并在不同的训练时隙处测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的干扰功率。
在1908处,方法1900可以包括:由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自小区外非关联移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自小区外非关联移动设备的干扰。
在1910处,方法1900可以包括:由所述基站设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束。
在1912处,方法1900可以包括:由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束包括:基于确定所述第一组中没有包含波束而所述第二组中包含有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束选择作为所述基站设备发送信号的波束;以及基于确定所述第二组中没有包含波束而所述第一组中包含有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束选择作为所述基站设备发送信号的波束。
在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包含有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。在一些实施例中,所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
在一些实施例中,选择波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包含有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
所述基站设备可以是被配置为发送信号的毫米波基站设备,并且其中所述信号包括控制信息和数据信息。
在一些实施例中,第一组中的第一选择波束没有受到来自小区外非关联移动设备的干扰并且在所述第一组中的波束当中具有最大接收功率。在一些实施例中,所述第二组中的第二选择波束受到来自小区外非关联移动设备的干扰并且在所述第二组的波束当中具有最大接收功率干扰比。
虽然未示出,方法1900还可以包括:通过利用时分双工系统中的信道互易性,由所述基站设备基于上行链路功率信息和干扰信息执行下行链路干扰管理。
在一些实施例中,还可以提供另一种方法。所述方法可以包括:基于在不同的训练时隙处来自相关联的移动设备的接收功率,由包含处理器的基站设备确定第一信息集并在不同的训练时隙处测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的干扰功率。
所述方法还可以包括:由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自其它移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自其它移动设备的干扰。所述方法还可以包括:由所述基站设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束。
所述方法还可以包括:由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。在一些实施例中,选择所述第一选择波束或第二选择波束包括:基于确定所述第一组中没有包括波束而所述第二组中包括有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束选择作为所述基站设备发送信号的波束;以及基于确定所述第二组中没有包括波束而所述第一组中包括有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束选择作为所述基站设备发送信号的波束。在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。所述限定值可以是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
在一些实施例中,选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束并且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为所述基站设备发送信号的波束。所述限定值可以是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
图22是根据本发明的第一和第二实施例的可用于促进多小区及多用户mmW蜂窝网络中的干扰管理的计算机的框图。为简洁起见,省略本文所描述的其它实施例中使用的类似元件的重复描述。
在一些实施例中,计算机或计算机的组件可以是或者可以包括任何数量的本文所描述的组件,包括但不限于BS设备108、110、112和/或移动设备114、116、118(或BS设备108、110、112和/或移动设备114、116、118)的组件。
为了为本文所描述的各种实施例提供附加的文本,图22和以下讨论旨在提供可实施本文所描述的实施例的各种实施例的合适计算环境2000的简略、一般性的描述。虽然上文已经在可以在一个或多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般性上下文中描述了实施例,但是本领域的技术人员将认识到,这些实施例还可以结合其它程序模块和/或作为硬件和软件的组合来实现。
通常,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外,本领域技术人员将理解的是,本发明方法可以通过其它计算机系统配置实现,其它计算机系统配置包括单处理器或多处理器计算机系统、微型计算机、大型计算机、以及个人计算机、手持式计算设备、基于微处理器的或可编程的消费电子产品等,其每个可操作地联接到一个或多个相关联的设备。
除非上下文另有明确,如在权利要求中使用的,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了清晰,而不明示或暗示任何时间顺序。例如,“第一确定”、“第二确定”和“第三确定”并不明示或暗示第一确定在第二确定之前进行,或反之亦然等。
本文实施例的所示实施例还可以在分布式计算环境中实现,其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。
计算设备可包括各种介质,其可以包括计算机可读(或机器可读)存储介质和/或通信介质,其中两个术语在本文中彼此不同地使用如下。计算机可读(或机器可读)存储介质可以是可由计算机(或机器、设备或装置)访问的并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质的任何可用的存储介质。通过示例而非限制的方式,计算机可读(或机器可读)存储介质可以结合用于存储例如计算机可读(或机器可读)指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据等的信息的任何方法或技术来实现。有形和/或非临时性的计算机可读(或机器可读)存储介质可以包括但不限于,随机存取存储器(RAM)、存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其它存储器技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备和/或可以用来存储期望信息的其它介质。对于与由该介质存储的信息相关的各种操作,计算机可读(或机器可读)存储介质可以例如经由访问请求、查询或其它数据检索协议被一个或多个本地或远程计算设备访问,用于相对于由该介质存储的信息进行各种操作。
在此,本文的术语“有形”适用于存储、存储器或计算机可读(或机器可读)介质,可以理解为仅排除传播无形的信号本身作为修改,而不放弃覆盖不仅仅是传播无形的信号本身的所有标准的存储、存储器或计算机可读(或机器可读)介质。
在此,本文的术语“非临时性”适用于存储、存储器或计算机可读(或机器可读)介质,可以理解为仅排除传播暂时信号本身作为修改,而不放弃覆盖不仅仅是传播暂时信号本身的所有标准的存储、存储器或计算机可读(或机器可读)介质。
通信介质通常实现为计算机可读(或机器可读)指令、数据结构、程序模块或者诸如已调制数据信号的数据信号中的其它结构化或非结构化数据,例如,载波或其它传输机制,并且包括任何信息传递或传输介质。术语“调制的数据信号”或信号是指具有一个或多个其性质集合或以使得在一个或多个信号中对编码信息的方式改变的信号。示例而非限制地,通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接有线连接)、以及无线介质(诸如声音介质、RF介质、红外介质和其它无线介质)。
再次参照图20,用于实现本文描述的实施例的各种实施例的示例性环境2000包括计算机2002,该计算机2002包括处理单元2004、系统存储器2006和系统总线2008。系统总线2008将系统组件(包括但不限于系统存储器2006)联接到处理单元2004。处理单元2004可以是各种市售的处理器中的任何一种。双微处理器和其它多处理器架构也可以被用作处理单元2004。
系统总线2008可以是若干种总线结构中的任何一种,其可以进一步互连到使用各种市售总线架构中的任何一种的存储器总线(带有或没有存储器控制器)、外围总线和本地总线。系统存储器2006包括ROM 2010和RAM 2012。基本输入/输出系统(BIOS)被存储在非易失性存储器2010中,例如为ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM,其中的BIOS包含基本例程来帮助在计算机2002内的元件之间传输信息,例如在启动过程中。RAM 2012也可以包括高速RAM,例如用于高速缓存数据的静态RAM。
计算机2002还包括也可以配置在合适的机壳(未示出)中用于外部使用的内部硬盘驱动器2014(例如,EIDE,SATA)、磁软盘驱动器2016(例如,读或写到可移动磁盘2018)和光盘驱动器2020(例如,读CD-ROM盘2022或者读或写其它高容量光学介质,例如DVD)。硬盘驱动器2014、磁盘驱动器2016和光盘驱动器2020可分别通过硬盘驱动器接口2024、磁盘驱动器接口2026和光盘驱动器接口2028连接到系统总线2008。用于外部驱动器实现的接口2024包括通用串行总线(USB)和美国电子电机工程师协会IEEE 1394接口技术中的至少一种或两种。其它外部驱动连接技术也都在本文描述的实施例的意图之内。
驱动器及其相关联的计算机可读(或机器可读)存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机2002,驱动器和存储介质容纳以适当的数字格式存储的任何数据。虽然以上计算机可读(或机器可读)存储介质是指硬盘驱动(HDD)、可移动软磁盘以及可移动光学介质,例如CD或DVD,但本领域技术人员应该注意到可由计算机读取的其它类型存储介质,诸如zip驱动器、磁带盒、存卡、盒式磁带等等,也可以在示例性操作环境中使用,并且进一步地,任何这样的存储介质可以包含用于执行本文所描述的方法的计算机可执行指令。
许多程序模块可存储在驱动器和RAM 2012中,包括操作系统2030、一个或多个应用程序2032、其它程序模块2034以及程序数据2036。全部或部分操作系统、应用程序、模块和/或数据也可以高速缓存在RAM 2012中。本文描述的系统和方法可用各种市售的操作系统或操作系统的组合来实现。
通信设备可以通过一个或多个有线/无线输入设备(例如键盘2038)和指示设备(例如鼠标2040)向计算机2002输入命令和信息。其它输入设备(未示出可包括麦克风、红外(IR)远程控制、操纵杆,游戏垫、触控笔、触摸屏或类似物。这些和其它输入设备通常通过输入设备接口2042连接到处理单元2004,输入设备接口2042可联接到系统总线2008,但是可以通过例如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口等其它接口连接。
监视器2044或其它类型的显示设备也经由诸如视频适配器2046的接口连接到系统总线2008。除了监视器2044之外,计算机通常包括其它外围输出设备(未示出),诸如扬声器、打印机等。
计算机2002可以使用经由至一个或多个远程计算机的有线和/或无线通信的逻辑连接在网络环境中进行操作,远程计算机例如为远程计算机2048。远程计算机2048可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等设备或其它常见网络节点,并且通常包括上面相对于计算机2002描述的许多或所有元件,虽然为了简便起见,仅有一个存储器/存储设备2050被示出。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)2052和/或例如,广域网(WAN)2054的更大的网络的有线/无线连接。这样的LAN和WAN网络环境常见于办公室和公司,并且促进例如为内联网的企业-范围计算机网络,所有这些都可以连接到例如互联网的全球通信网络。
当在LAN网络环境中使用时,计算机2002通过有线和/或无线通信网络接口或适配器2056连接到本地网络2052。适配器2056可以促进有线或无线通信到LAN 2052,其也可以包括其上设置的用于与无线适配器2056通信的无线AP。
当在WAN网络环境中使用时,计算机2002可包括调制解调器2058,或连接到WAN2054上的通信服务器,或具有其它用于在WAN 2054上建立通信的方法,例如通过互联网。调制解调器2058,可以是内置或外置以及有线或无线设备,经由输入设备接口2042连接到系统总线2008。在联网环境中,相对于计算机2002描述的程序模块或其部分,可以被存储在远程存储器/存储设备2050中。应理解的是所示的网络连接是示例性的,并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它方法。
计算机2002可操作来与布置在无线通信中的任何无线设备或实体通信,该无线设备或实体例如为打印机、扫描仪、台式和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任何设备或地点(如公用电话亭、报亭、洗手间)、以及电话。这可以包括无线保真(Wi-Fi)和无线技术。由此,通信可以是具有传统网络或简单地位于至少两个设备之间的自组织通信(ad hoc communication)的预定义结构。
Wi-Fi可以允许在不用线的情况下从家里的沙发、宾馆客房的床或工作会议室连接到互联网。Wi-Fi是类似于手机中使用的技术的无线技术,在毫微微小区范围内的任意位置,手机中使用的该技术使这种设备(例如计算机)在户内和户外能够发送和接收数据。Wi-Fi网络使用称为IEEE 802.11(a、b、g、n等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速的无线连接。Wi-Fi网络能够用于将计算机彼此连接,将计算机连接到互联网以及将计算机连接到有线网络(其使用IEEE 802.3或以太网)。例如,Wi-Fi网络以11Mbps(802.11a)或54Mbps(802.11b)的数据速率在未经授权的2.4和5GHz的无线电波段中运行,例如或使用包含这两个波段(双波段)的产品,使得网络能够提供与许多办公室中使用的基本的10BASE T有线以太网网络类似的真实性能。
本文所描述的实施例可采用人工智能(AI)以促进本文描述的一个或多个特征的自动化。实施例(例如,在添加到现有的通信网络后结合自动识别获取的提供最大值/收益的小区站点)可以采用用于实现其各种实施例的各种基于AI的方案。此外,可以采用分类器来确定所获取的网络的每个小区站点的等级或优先级。分类器是将具有输入所属的置信度的输入属性向量x=(x1,x2,x3,x4,...,xn)映射到一类的功能,即,函数f(x)=置信度(类)。这样的分类可以使用概率和/或基于统计的分析(例如,分解成分析效用和成本)来预测或推断通信设备期望自动执行的动作。支持向量机(SVM)是可以使用的分类器的一个例子。SVM通过在可能的输入的空间中找到试图从未触发事件中分裂触发标准的超曲面来运行。直观地,这使得分类校正测试邻近的数据,但不完全等同于训练数据。其它直接和间接模型分类方法包括,例如,朴素贝叶斯、贝叶斯网络、决策树、神经网络、模糊逻辑模型以及概率分类模型,其提供不同独立性模式,都可以使用。本文所使用的分类还包括被用来开发优先模型的统计回归。
如将容易理解的,一个或多个实施例可以使用显式训练(例如,经由通用训练数据)以及隐式训练(例如,经由观察通信设备行为、操作者喜好、历史信息、接收外来信息)的分类器。例如,SVM可以经由学习或训练阶段配置在分类器构造器和特征选择模块内。因此,分类器(多个)可以用来自动学习和执行若干功能,包括但不限于根据预定的准则确定所获取的小区站点中的哪个小区站点将使最大数量用户受益和/或所获取的小区站点中的哪个小区站点将对现有的通信网络的覆盖范围添加最小数值,等等。
如本文中所使用的,术语“处理器”可以大体指任何计算处理单元或设备,包括但不限于包括,单核处理器、具有软件多线程执行能力的单核处理器、多核处理器、具有软件多线程执行能力的多核处理器、具有硬件多线程技术的多核处理器、并行平台以及具有分布式共享存储器的并行平台。此外,处理器可以指设计为执行本文所描述的功能的集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。处理器可以利用纳米级的体系结构,例如,但不限于,基于分子和量子点的晶体管、开关以及门,以优化空间使用或增强通信设备的性能。处理器还可以被实施为计算处理单元的组合。
如本文使用的,术语诸如“数据存储”、“数据库”和实质上与操作相关的任何其它信息存储组件以及组件的功能是指“存储器组件”,或者在“存储器”中体现的实体或包含存储器的组件。应当理解的是,本文描述的存储器组件或计算机可读(或机器可读)存储介质可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包括易失性和非易失性存储器。
本文描述的存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包括易失性和非易失性存储器。通过示例而非限制的方式,非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可以包括非易失性随机存取存储器(RAM),其用作外部高速缓存存储器。通过示例而非限制的方式,RAM以多种形式可用,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)和直接内存总线RAM(DRRAM)。实施例的存储器(例如数据存储、数据库)旨在包括但不限于这些和任何其它合适类型的存储器。
应当理解的是,本文所描述的实施例可以在硬件、软件或它们的组合中实现。对于硬件实现,实施例(或其模块)可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、混合信号电路、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文描述的功能的其它电子单元或它们的组合中。
当实施例可以实现在软件、固件中间件或微代码、程序代码或代码段中时,它们可以存储在机器可读介质(或者计算机可读介质)中,诸如存储组件。代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或指令、数据结构或程序语句的任何组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容而耦合到另一个代码段或硬件电路。
上文已描述的内容包括各种实施例的示例。当然,出于描述这些示例的目的,不可能描述组件或方法的所有可能的组合,但是本领域技术人员可认识到,这些实施例的许多进一步的组合和替换是可能的。因此,本文公开和/或请求保护的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有此类更改、修改和变化。此外,因此,对于详细说明书或权利要求书中使用的术语“包括(include)”来说,这样的术语旨在是包含性的,类似于在权利要求书中当作过渡词使用的术语“包括(comprise)”。
Claims (26)
1.一种用于蜂窝网络中的干扰管理的方法,包括:
由包含处理器且与小区相关联的基站设备接收从与所述基站设备相关联的移动设备在不同的训练时隙处使用不同窄波束的波束赋形向量发送的导频信号;
根据在每个训练时隙处从其相关联移动设备的接收功率,由所述基站设备从所述移动设备使用的所有波束赋形向量中选择一个满足限定条件的波束赋形向量,并将其索引通知给所述移动设备;
由所述基站设备发送导频信号发送到所述移动设备,其中发送在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的波束赋形向量;
由所述基站设备从所述移动设备收集反馈信息,其中所述反馈信息包括:
第一信息集,其是基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的来自相关联基站设备的接收功率确定的;以及
第二信息集,其是基于在不同的训练时隙在所述移动设备处检测的来自非关联基站设备的干扰功率确定的,其中所述非关联基站设备指不同于关联BS且在其它小区中的多个BS设备中的一些BS设备,并且其中所述非关联基站设备和所述基站设备包括在网络中;
由所述基站设备在网络中共享信息进行干扰管理;
由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束对于其它小区中的移动设备没有干扰,而所述第二组中的波束对于所述其它小区中的移动设备有干扰,其中划分基于从其它基站设备接收到的第三信息;
由所述基站设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束;以及
由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束,其中选择所述第一选择波束或所述第二选择波束包括:
基于确定所述第一组中没有包括波束而所述第二组中包括有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束;以及
基于确定所述第二组中没有包括波束而所述第一组中包括有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束。
2.根据权利要求1所述的方法,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
4.根据权利要求1所述的方法,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一组中的所述第一选择波束对于其它移动设备没有干扰,并且在所述第一组的波束当中具有最大接收功率。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二组中的所述第二选择波束对于其它移动设备有干扰,并且在所述第二组的波束当中具有最大接收功率干扰比。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述第三信息指来自网络中其它基站设备所共享的第二信息。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
由所述基站设备确定所述第一信息集中的任何波束是否被包含在所述基站设备收到的所述第三信息中。
10.根据权利要求9所述的方法,其中:
如果所述第一信息集中的波束在所述第三信息中,确定所述第一信息集中的所述波束对其它移动设备的第一整体干扰;以及
如果所述第一信息集中的波束没有在所述第三信息中,确定所述第一信息集中的所述波束对其它移动设备的第二整体干扰为零。
11.根据权利要求1所述的方法,其中所述基站设备包括毫米波基站设备。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述基站设备从所述移动设备收集所述反馈信息、所述第一信息集和所述第二信息集。
13.一种用于蜂窝网络中的干扰管理方法,包括:
由包含处理器且与小区相关联的基站设备发送导频信号到移动设备,其中发送在不同的训练时隙处使用固定的宽波束的波束赋形向量;
由所述基站设备在不同的训练时隙处使用不同的窄波束的波束赋形向量接收从与所述基站设备相关联的小区中的所述移动设备发送的导频信号;
基于在不同的训练时隙接收到的来自所述移动设备的功率,由所述基站设备确定第一信息集并在不同的训练时隙处测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的上行干扰功率;
由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自小区外非关联移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自小区外非关联移动设备的干扰;
由所述基站设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束;以及
由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束包括:
基于确定所述第一组中没有包括波束而所述第二组中包括有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束;以及
基于确定所述第二组中没有包括波束而所述第一组中包括有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束。
14.根据权利要求13所述的方法,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
16.根据权利要求13所述的方法,其中选择波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
18.根据权利要求13所述的方法,其中所述第一组中的所述第一选择波束没有受到来自其它移动设备的干扰并且在所述第一组的波束当中具有最大接收功率。
19.根据权利要求13所述的方法,其中所述第二组中的所述第二选择波束受到来自其它移动设备的干扰并且在所述第二组的波束当中具有最大接收功率干扰比。
20.根据权利要求13所述的方法,其中所述基站设备是被配置为发送信号的毫米波基站设备,并且其中信号包括控制信息和数据信息。
21.根据权利要求13所述的方法,还包括:
基于在不同的训练时隙来自所述移动设备的上行链路接收功率,由所述基站设备确定所述第一信息集并测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的上行链路干扰功率;以及
通过利用时分双工系统中的信道互易性,由所述基站设备基于所述第一信息中的所述上行链路信息选择用于下行链路发送的波束。
22.一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,所述指令响应于执行促使处理器执行以下操作,包括:
基于在不同的训练时隙接收到的来自移动设备的功率,由包含处理器的基站设备确定第一信息集并在不同的训练时隙处测量所述第一信息集中的波束受到小区外非关联移动设备的上行干扰功率;
由所述基站设备将所述第一信息集划分成第一组和第二组,所述第一组中的波束没有来自其它移动设备的干扰,而所述第二组中的波束具有来自其它移动设备的干扰;
由所述基站设备在所述第一组中确定第一选择波束并且在所述第二组中确定第二选择波束;以及
由所述基站设备基于一准则选择所述第一组中的所述第一选择波束或所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束,其中选择所述第一选择波束或所述第二选择波束包括:
基于确定所述第一组中没有包括波束而所述第二组中包括有波束来将所述第二组中的所述第二选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束;以及
基于确定所述第二组中没有包括波束而所述第一组中包括有波束来将所述第一组中的所述第一选择波束选择作为用于所述基站设备发送信号的波束。
23.根据权利要求22所述的计算机可读介质,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率大于或等于限定值,选择所述第一组中的所述第一选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
24.根据权利要求23所述的计算机可读介质,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
25.根据权利要求22所述的计算机可读介质,其中选择用于所述基站设备发送信号的波束还包括:
基于确定所述第一组和所述第二组均包括有波束并且所述第一组中的所述第一选择波束的接收功率小于限定值,选择所述第二组中的所述第二选择波束作为用于所述基站设备发送信号的波束。
26.根据权利要求25所述的计算机可读介质,其中所述限定值是所述第二组中的所述第二选择波束的接收功率与第二功率之间的差值,并且其中所述第二功率被计算为限定经验值与所述第二组中的所述第二选择波束的干扰功率的乘积。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/136,265 | 2016-04-22 | ||
US15/136,265 US10200894B2 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Facilitating interference management in multi-cell and multi-user millimeter wave cellular networks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107306162A CN107306162A (zh) | 2017-10-31 |
CN107306162B true CN107306162B (zh) | 2020-07-03 |
Family
ID=60090518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611013506.1A Active CN107306162B (zh) | 2016-04-22 | 2016-11-17 | 多小区及多用户毫米波蜂窝网络中的干扰管理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10200894B2 (zh) |
CN (1) | CN107306162B (zh) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PT3754863T (pt) | 2016-08-12 | 2022-12-09 | Ericsson Telefon Ab L M | Livros de códigos de múltiplo feixe com sobrecarga mais otimizada |
WO2018029644A2 (en) | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Progressive advanced csi feedback |
WO2018029646A1 (en) | 2016-08-12 | 2018-02-15 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Layer 1 and layer 2 channel state information rich reporting mechanisms |
US10939389B2 (en) * | 2016-08-12 | 2021-03-02 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Configurable codebook for advanced CSI feedback overhead reduction |
US10455636B2 (en) * | 2016-09-16 | 2019-10-22 | Nec Corporation | Link packing in mmWave networks |
WO2018128384A1 (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-12 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서 다중 사용자 mimo 전송을 위한 빔 정보 보고 방법 및 이를 위한 장치 |
CN108337065A (zh) | 2017-01-18 | 2018-07-27 | 索尼公司 | 电子设备和通信方法 |
EP3729677B1 (en) * | 2017-12-22 | 2023-08-09 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | A wireless communications system, a radio network node, a machine learning unt and methods therein for transmission of a downlink signal in a wireless communications network supporting beamforming |
US11411683B2 (en) * | 2018-01-29 | 2022-08-09 | Qualcomm Incorporated | Techniques for interference management in millimeter wave communications systems |
JP7094376B2 (ja) * | 2018-02-15 | 2022-07-01 | テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン(パブル) | 推定された干渉レベルに従ったアップリンク測定信号および対応するアップリンク送信ビームの信号強度のスケーリング |
CN108391316B (zh) * | 2018-05-31 | 2020-12-01 | 北京邮电大学 | 一种波束分配方法 |
CN110661559B (zh) | 2018-06-28 | 2021-09-14 | 上海华为技术有限公司 | 波束的选择方法、装置和存储介质 |
CN112703682B (zh) * | 2018-09-13 | 2024-08-09 | 诺基亚通信公司 | 用于使用机器学习来设计波束网格的装置和方法 |
WO2020088742A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | Nokia Solutions And Networks Oy | Resource scheduling in communication systems |
KR102622030B1 (ko) | 2018-11-26 | 2024-01-08 | 삼성전자 주식회사 | 인공신경망 기반의 수신 빔 선택 방법 및 장치 |
CN111246516A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 索尼公司 | 用于无线通信系统的电子设备、方法和存储介质 |
MX2021007962A (es) | 2019-01-10 | 2021-08-16 | Ericsson Telefon Ab L M | Metodos y aparatos para seleccionar los mejores haces de transmision. |
US10530451B1 (en) * | 2019-01-23 | 2020-01-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Modifying a millimeter wave radio based on a beam alignment feedback |
CN112637856A (zh) * | 2019-10-09 | 2021-04-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 终端间干扰判断方法、终端、基站及存储介质 |
CN113055981A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 索尼公司 | 无线通信系统中的电子设备、通信方法和存储介质 |
CN114599045B (zh) * | 2022-04-19 | 2024-01-30 | 北京邮电大学 | 一种用户移动场景下多小区协作波束选择及管理方法 |
CN115499852A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-20 | 西安邮电大学 | 基于机器学习的毫米波网络覆盖容量自优化方法及装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123854A1 (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for selecting beams during initial synchronization process using switched beam, switched beam operation method and initial synchronization method using the same |
CN101035376A (zh) * | 2006-03-03 | 2007-09-12 | 阿尔卡特朗讯 | 对蜂窝无线接入系统中的小区间干扰执行有效消除的方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8670390B2 (en) * | 2000-11-22 | 2014-03-11 | Genghiscomm Holdings, LLC | Cooperative beam-forming in wireless networks |
KR100957354B1 (ko) * | 2003-11-10 | 2010-05-12 | 삼성전자주식회사 | 스마트 안테나 시스템에서 순방향 빔 형성 장치 및 방법 |
US8542763B2 (en) * | 2004-04-02 | 2013-09-24 | Rearden, Llc | Systems and methods to coordinate transmissions in distributed wireless systems via user clustering |
US8170081B2 (en) * | 2004-04-02 | 2012-05-01 | Rearden, LLC. | System and method for adjusting DIDO interference cancellation based on signal strength measurements |
US9179319B2 (en) * | 2005-06-16 | 2015-11-03 | Qualcomm Incorporated | Adaptive sectorization in cellular systems |
US8036099B2 (en) * | 2007-09-06 | 2011-10-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for linearly precoding downlink transmissions to reduce temporal variations in interference |
KR100991794B1 (ko) * | 2007-12-31 | 2010-11-03 | 엘지전자 주식회사 | 셀간 간섭 감소 방법 |
US8432821B2 (en) * | 2008-10-02 | 2013-04-30 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for cooperation strategy selection in a wireless communication system |
EP2278761B1 (en) * | 2009-07-21 | 2013-04-03 | ST-Ericsson SA | Precoding process for a transmitter of a MU-MIMO communication system |
US8824386B2 (en) * | 2010-05-05 | 2014-09-02 | Mediatek Inc. | Method and system of operating a multi-user system |
KR20130129973A (ko) * | 2010-11-10 | 2013-11-29 | 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 | 이종 네트워크에서 연속적인 제거를 통해 간섭을 완화하는 방법 및 장치 |
WO2012128522A2 (ko) * | 2011-03-18 | 2012-09-27 | 삼성전자 주식회사 | 무선통신 시스템에서 간섭 정렬 방법 및 장치 |
US9094977B2 (en) * | 2011-11-11 | 2015-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for supporting mobility management in communication systems with large number of antennas |
US9160430B2 (en) * | 2012-04-13 | 2015-10-13 | Intel Corporation | Millimeter-wave transceiver with coarse and fine beamforming with interference suppression and method |
US9351288B2 (en) * | 2012-06-05 | 2016-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Uplink channel sounding and channel state information estimation in mobile communication systems with multiple antennas |
KR101723934B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2017-04-06 | 인텔 코포레이션 | 간섭 관리의 시스템 및 방법 |
US8976884B2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-03-10 | Google Technology Holdings LLC | Method and apparatus for antenna array channel feedback |
KR102150373B1 (ko) * | 2014-03-05 | 2020-09-01 | 삼성전자주식회사 | 공간 상관도를 갖는 채널 피드백 방법 및 장치 |
CN103916943A (zh) | 2014-04-09 | 2014-07-09 | 东南大学 | 一种毫米波高速通信中空间复用下的速率自适应方法 |
KR102231078B1 (ko) * | 2014-06-03 | 2021-03-24 | 삼성전자 주식회사 | 이동 통신 시스템에서 피드백 송수신 방법 및 장치 |
CN104052535B (zh) | 2014-06-23 | 2017-06-09 | 东南大学 | 基于空分多址与干扰抑制的毫米波大规模mimo系统多用户传输方法 |
CN104168658B (zh) | 2014-08-15 | 2017-12-22 | 青岛科技大学 | 一种应用于毫米波wpan网络的空间复用链路调度方法 |
US9698884B2 (en) * | 2014-09-24 | 2017-07-04 | Mediatek Inc. | Control signaling in a beamforming system |
US9705581B2 (en) * | 2014-09-24 | 2017-07-11 | Mediatek Inc. | Synchronization in a beamforming system |
KR102346981B1 (ko) * | 2014-11-28 | 2022-01-04 | 삼성전자주식회사 | 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치 |
WO2016133437A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Wireless node, radio node and methods for transmitting and receiving a reference signal |
-
2016
- 2016-04-22 US US15/136,265 patent/US10200894B2/en active Active
- 2016-11-17 CN CN201611013506.1A patent/CN107306162B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006123854A1 (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-23 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method for selecting beams during initial synchronization process using switched beam, switched beam operation method and initial synchronization method using the same |
CN101035376A (zh) * | 2006-03-03 | 2007-09-12 | 阿尔卡特朗讯 | 对蜂窝无线接入系统中的小区间干扰执行有效消除的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10200894B2 (en) | 2019-02-05 |
US20170311187A1 (en) | 2017-10-26 |
CN107306162A (zh) | 2017-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107306162B (zh) | 多小区及多用户毫米波蜂窝网络中的干扰管理方法 | |
US10485011B2 (en) | Method for scheduling and/or muting of radio resources in a wireless communication system | |
CN113994600B (zh) | 用于无线系统中自适应地提供分层码本的装置和方法 | |
US8630677B2 (en) | Distributed beam selection for cellular communication | |
US10555184B2 (en) | Cell shaping in wireless communications networks | |
US9414328B2 (en) | Inter-cell interference coordination method and apparatus for use in mobile communication system | |
US11778488B2 (en) | Determining beam settings for beam management | |
CN110546995A (zh) | 用于无线通信系统中的负载均衡的设备和方法 | |
CN107667541A (zh) | 用于海量多输入多输出(mimo)操作中的干扰管理的装置、系统和方法 | |
US11990973B2 (en) | Beam management for a radio transceiver device | |
Bedogni et al. | Smart meters with TV gray spaces connectivity: A feasibility study for two reference network topologies | |
KR102465448B1 (ko) | 다중 입출력 시스템에서 빔포밍을 위한 방법 및 장치 | |
CN115462005A (zh) | 信道测量和干扰测量的获取和报告 | |
US20200288452A1 (en) | Beam assignment in a communications network | |
CN113632385B (zh) | 下行链路参考信号的波束成形接收 | |
KR20210020841A (ko) | 통신 방법과, 그 통신 방법을 수행하는 사용자 장비 및 네트워크 장비 | |
US12010632B2 (en) | Optimizing coverage and power usage in a network deploying an unlicensed band | |
KR101981089B1 (ko) | 이종셀 무선 통신 시스템에서 셀을 선택하는 방법 및 장치 | |
Abdel-Raouf et al. | WiGig Coverage Area Management Based on Wi-Fi Received Signal Strength | |
Zhao et al. | Comprehensive capacity ensured distributed binary power allocation in dense cognitive networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |