CN108141268B - 使用混合波束成形的无线通信方法和装置 - Google Patents
使用混合波束成形的无线通信方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及无线通信技术,并且更具体地,涉及一种用于基于混合波束成形架构中的信道状态信息(CSI)来减少由于旁瓣引起的终端干扰的方法和装置。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信技术,更具体地,涉及一种用于基于混合波束成形架构中的信道状态信息(CSI)来减少由旁瓣引起的终端干扰的方法和装置。
背景技术
本部分中的描述仅提供本公开的实施方式的背景信息,而不旨在指定本公开的现有技术。
下一代移动通信系统(诸如第五代(5G)移动网络)的出现增加了能够传输1G/秒(Gbps)或更快的高速数据的无线传输技术的必要性。此外,容易确保数百MHz或更高的带宽的毫米波段的射频比以往更受关注。在提交本国际申请时,第三代合作伙伴计划(3GPP)已经开始讨论5G网络的标准化,并且其它公司和组织正在积极讨论5G系统的标准技术和开发元件技术。
这里,毫米波是指具有30GHz或更高的频率(例如,30-300GHz)的电磁波。具体地,28GHz、38GHz、60GHz和70GHz的频率当前被认为是用于5G网络的频率。
毫米波段的频率中的信号在空气中经历了更高的传输损耗并且经历了比常规4G频带中的频率更小的衍射。因此,用于使用多个天线将无线电波集中在期望方向上的波束成形技术通常被用于无线传输。
波束成形是指用于按照使从天线辐射或由天线接收的能量集中在空间中的特定方向上的方式进行定向信号发送或接收的信号处理技术。波束成形允许在减少发送到不期望的方向的信号或者从不期望的方向接收的信号的同时从期望的方向接收更强的信号或者在期望的方向上发送更强的信号。
在常规4G频带中,通常使用在数字基带中对信号的幅值和相位进行调整的数字波束成形。然而,在包括毫米波段的较高频带中,由于射频(RF)级和模数/数模(AD/DC)转换器的复杂性以及功耗问题,导致预期将使用模拟波束成形。具体地,分别使用毫米波60GHz的无线个人区域网(PAN)和局域网(LAN)的IEEE 802.15.3c和802.11ad的事实标准与采用模拟波束成形的示例对应。
可在具有比终端相对低的复杂度的基站中使用将数字波束成形和模拟波束成形的特征结合的混合波束成形。混合波束成形利用数字波束成形的灵活性和多层传输能力以及模拟波束成形的简单性。
可通过经由混合波束成形成本有效地增加天线的数目来实现大规模多输入多输出(MIMO)。此外,在混合波束成形的情况下可同时生成多个波束成形信号。此外,混合波束成形允许系统使用一个频率时间资源来向多个用户发送波束成形信号。另外,混合波束成形可增加信噪比(SNR)并且提高频率效率。
然而,在这种情况下,在通过使用相同的频率时间资源被发送到多个用户的波束成形信号之间会发生干扰问题。具体地,当在混合波束成形架构中利用模拟波束成形时,在波束成形方向之外的方向上发送的旁瓣会成为一个问题。
当然,可通过使用MIMO数字处理减少用户之间的干扰。然而,在该方法中,难以适当地实现富裕信道,并且出现诸如计算限制之类的问题。因此,有必要控制RF级和模拟波束成形级的用户间干扰。
发明内容
技术问题
提供了一种用于抑制由于在混合波束成形架构中产生的旁瓣信号引起的用户间信号干扰的算法。具体地,本公开提供了一种用于通过使用在波束搜索期间由多个终端测量的信号对干扰加噪声比(SINR)和信道状态信息(CSI)来去除在模拟波束成形级中引起干扰的信号并且通过数字波束成形去除残余干扰分量的方法和装置。
将理解的是,本公开要解决的技术问题不限于上述问题,并且对于本领域技术人员而言,以上未提及的其它技术问题根据以下描述将是显而易见的。
技术方案
根据示例性实施方式的一方面,一种使用混合波束成形的无线通信方法,该无线通信方法包括以下步骤:从分配有无线资源的多个终端接收针对方向角彼此不同的多个波束成形信号测量的信号对干扰加噪声比(SINR);基于接收到的SINR向所述多个终端中的每一个分配所述波束成形信号;测量来自所述多个终端的分配的波束成形信号中的每一个的信道状态信息;以及基于所述信道状态信息,通过模拟波束成形将所分配的波束成形信号中的干扰另一终端的旁瓣信号一次置零。
根据示例性实施方式的一方面,一种使用混合波束成形的无线通信装置,该无线通信装置包括:RF信号处理器,所述RF信号处理器被连接到天线级;基带信号处理器,所述基带信号处理器被连接到所述RF信号处理器;以及控制器,所述控制器包括模拟波束成形控制模块,所述模拟波束成形控制模块适于控制所述RF信号处理器执行模拟波束成形并且被配置为向分配有无线资源的多个终端分配波束成形信号。所述控制器测量来自所述多个终端的分配的波束成形信号中的每一个的信道状态信息,基于所述信道状态信息控制所述RF信号处理器使所分配的波束成形信号中的干扰另一终端的旁瓣信号一次置零。
有益效果
本公开克服了毫米波无线电传输系统的基本问题并且抑制了由于混合波束成形架构中的旁瓣而产生的干扰。因此,即使当多个终端利用相同的频率时间资源时,本公开也有助于通过使多个终端之间的终端间干扰最小化来提供稳定的服务。
本公开的有益效果不限于上述效果,而是对于本领域技术人员而言,未提及的其它效果将根据以下描述是显而易见的。
附图说明
给出简要描述以增强对本公开的描述中要参照的附图的理解,在附图中:
图1是例示常规数字波束成形和模拟波束成形架构的示意图;
图2是例示根据本公开的一个实施方式的采用混合波束成形架构的无线通信系统的示意框图;
图3是根据本公开的一个实施方式的使用混合波束成形的无线通信装置的框图;
图4是例示根据本公开的一个实施方式的使用混合波束成形执行无线通信方法的过程的流程图;
图5例示了根据本公开的一个实施方式的波束成形图案和该波束成形图案引起的干扰的示例;以及
图6例示了根据本公开的实施方式的根据混合波束成形发生的干扰的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地理解本公开的特征和优点,将参照附图详细描述本公开。
在以下描述和附图中,为了简单起见,将省略可能使本公开的主题变得模糊的公知功能或配置的详细描述。应该注意,在所有附图中由相同的附图标记来指示相同的部件。
包括用于解释本说明书中的各种元件的诸如“第一”和“第二”的序数的术语可被用于将元件与其它元件区分开来或者为了简单。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,可将第二组件称为第一组件,类似地,也可将第一组件称为第二组件。
当元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时,这意味着该元件在逻辑上或物理上连接或者该元件可连接到另一元件。换句话说,将理解的是,虽然元件可直接连接或直接联接到另一元件,但是在其之间可存在其它元件,或者元件可间接连接或间接联接到另一元件。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,而不意图限制本公开。除非上下文另有明确规定,否则单数形式包括复数指示物。另外,表述 不应被解释为配备有本说明书中所描述的组件、处理步骤或操作的全部,而是可以不包括组件、处理步骤或操作中的一部分,并且可进一步合并其它元件。
在描述本公开的上下文中,特别是在所附权利要求的上下文中,除非上下文另有明确指示或者明显与上下文明显矛盾,否则冠词“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”、“一个(one)”以及它们的等同物可用于包括单数含义和复数含义二者的意义。在不脱离本公开的精神的情况下,为了便于理解本公开而在本文中使用的详细术语以及这些特定术语的使用可被改变为其它形式。
现在将参照图1至图6详细描述根据本公开的一个实施方式的使用混合波束成形的无线通信方法以及用于该方法的装置。
图1例示了常规数字波束成形和模拟波束成形架构。
图1的左部(A)例示了采用数字波束成形架构的无线通信设备。参照图1的左部(A),无线通信设备数字波束成形架构包括:多个天线10a;多个低噪声放大器(LNA)11a,其各自连接到多个天线10a中的相应一个;多个混频器12a,其各自连接到多个低噪声放大器11a中的相应一个;多个天线模数转换器13a,其各自连接到多个混频器12a中的相应一个;本地振荡器(LO)14a,其向混频器12a提供本地振荡信号;以及数字基带模块15a,其对由模数转换器13a输出的基带信号进行编码。
低噪声放大器11a、混频器12a、模数转换器13a和本地振荡器14a构成RF信号处理器210-1,并且处理通过天线10a接收到的RF信号。数字基带模块15a的集合构成基带信号处理器220-1,并且处理数字基带频带信号。
在具有上述配置的无线通信设备中,波束成形由数字基带模块15a来实现。
图1的右部(B)例示了采用模拟波束成形架构的无线通信设备。参照图1的右部(B),无线通信设备模拟波束成形架构包括多个天线10b、混频器12b、模数转换器13b、本地振荡器14b、数字基带模块15b和移相器16。
低噪声放大器11b、混频器12b、模数转换器13b、本地振荡器14b和移相器16构成RF信号处理器210-2。另外,数字基带模块15b构成基带信号处理器220-2。
在图1的左部(A)和右部(B)中,天线10a和10b中的每一个向用于发送或接收无线电信号的特定空间发送电磁波或从其接收电磁波。低噪声放大器11a和11b对由天线10a和10b接收的弱信号进行放大。混频器12a和12b使用非线性元件将本地振荡信号分别乘以相应的输入信号(例如,低噪声放大器11a和移相器16的输出信号)来转换输入信号的频率并且恢复基带信号。本地振荡器14a和14b产生用于混频器12a和12b中的频率转换的本地振荡信号。模数转换器13a和13b将具有连续模拟信号形式的基带信号转换为二进制数字信号。数字基带模块15a和15b将数字信号转换为脉冲序列,以在没有调制或解调的情况下进行发送。
在这种配置中,波束成形可通过控制信号的相位或幅值来实现。相位表示具有相同频率的两个信号之间的以度或时间表示的偏差的差异。幅值或强度是指执行波束成形的波的波动的最大尺寸。
在基于图1的左部(A)所示的数字波束成形的无线通信系统中,通过由数字基带模块15a执行基带中的脉冲的相移来执行通过天线10a辐射的RF信号的波束成形。在基于图1右部(B)所示的模拟波束成形的无线通信系统中,通过对RF信号处理器210-2中提供的移相器16进行控制来在RF端改变无线电波的相位。
在利用其优点的同时,为了补偿模拟波束成形和数字波束成形技术的缺点,近来出现了将模拟波束成形和数字波束成形结合的混合波束成形技术。本公开基于混合波束成形架构。图2是根据本公开的一个实施方式的采用混合波束成形架构的无线通信系统的示意框图。
参照图2,根据本公开的一个实施方式的采用混合波束成形架构的无线通信系统包括多个终端100和无线通信装置200。
终端100是指能够连接到由本公开提供的无线通信网络以用于向网络发送各种数据和从网络接收各种数据的用户装置。这里,术语“终端”可由诸如用户设备(UE)、移动台(MS)、移动订户台(MSS)、订户台(SS)、高级移动台(AMS)、无线终端(WT)、机器类型通信(MTC)装置、机器到机器(M2M)装置、装置到装置(D2D)装置、站(STA)等的另一术语替换。然而,本公开不限于此,并且能够连接到由本公开提供的无线通信网络的任何装置可与本文描述的终端对应。与上述单元等同的任何单元可用作根据本公开的终端100。根据本公开的终端100可通过本公开提供的无线通信网络执行语音或数据通信。根据本公开的终端100可包括用于发送和接收信息的浏览器、用于存储程序和协议的存储器以及用于执行用于操作和装置控制的各种程序的微处理器。根据本公开的实施方式的终端100可以实现为各种形式。
例如,本文描述的终端100可以是应用无线通信技术的移动终端,诸如智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)以及MP3播放器。
无线通信装置200可通过无线电资源连接到一个或更多个终端100以向终端100发送数据和从终端100接收数据,并且可用作基站(BS)。例如,无线通信装置200可指代节点B、演进型节点B(eNodeB)、接入点(AP)、无线电接入站(RAS)、基站收发台(BTS)、移动多跳中继(MMR)-BS等,并且可包括节点B、eNodeB、AP、RAS、BTS和MMR-BS的全部或部分功能。另外,无线通信装置200可被实现为包括基站控制器(BSC)或无线电网络控制器(RNC)。无线通信装置200向终端100发送无线电信号。具体地,无线通信装置200可通过向终端100分配不同的频率时间资源来向终端100发送一个或更多个波束成形信号。
换句话说,无线通信装置200建立到位于通信覆盖范围内的一个或更多个终端100的连接,并且与终端100发送和接收数据。从无线通信装置200发送到终端100的数据被称为下行链路信号。从终端100发送到无线通信装置200的数据被称为上行链路信号。在下文中,将详细描述根据本公开的一个实施方式的无线通信装置200的配置和操作。
图3是根据本公开的一个实施方式的使用混合波束成形的无线通信装置的框图。下面描述的无线通信装置可安装在基站侧以执行与多个终端的无线信号发送和接收。
参照图3,根据本公开的一个实施方式的无线通信装置200包括无线电信号处理单元(RU)、数字信号处理单元(DU)230和控制器240。无线电信号处理单元(RU)包括RF信号处理器210和基带信号处理器220。
在无线通信装置200中,RU与DU 230可物理分离并且设置在远处,并且可通过光缆等连接。
另外,RF信号处理器210连接到多个天线并且处理通过天线发送和接收的信号。这里,所述天线可由相控阵列天线、自适应阵列天线或数字波束成形(DBF)天线来实现。
使用RF频带中的载波信号的幅值和相位的差异来调整波束的形状和方向的RF信号处理器210包括低噪声放大器、滤波器、混频器、本地振荡器、模数转换器等。RF信号处理器210通过上述配置执行降频转换处理。
具体地,RF信号处理器210包括移相器并且以每个天线元件显示恒定相位差的方式控制天线元件。RF信号处理器210可调整每个天线元件的相位以确定波束的方向。
基带信号处理器220接收由RF信号处理器210输出的基带数字信号,并且对该信号执行空间处理。基带信号处理器220可对电磁波进行采样,将通过接收元件接收到的每个信号转换成复数数字,将它们发送到高速数字处理器,并且最终形成具有不同方向的一组波束。
基带信号处理器220可在执行信号处理的同时向数字化信号应用加权向量。另外,基带信号处理器220可具有适合于按照发送或接收的波束的形状通过闭环电路会聚为期望的波束图案的方式计算每个权向量的配置。这可通过诸如最小均方(LMS)算法之类的波束成形算法来完成。
另选地,基带信号处理器220可执行波束成形和方向性的组合功能。
DU 230执行数字信号处理并管理用于RU中的处理的资源。
控制器240执行无线通信装置200的整体控制,并且可被实现为包括一个或更多个处理器。处理器可以是单线程处理器,但是另选地,也可以是多线程处理器。控制器240可通过在一个或更多个处理器中处理无线通信装置200的储存装置中存储的指令来操作。指令可包括诸如例如JavaScript或ECMAScript代码、可执行代码之类的可解释指令或者存储在计算机可读介质中的其它指令。
具体地,用于使用根据本公开的混合波束成形执行无线通信方法的计算机程序可存储在记录介质(例如,无线通信装置200中的储存装置)中,并且可通过控制器240来加载并执行。也就是说,控制器240根据模拟波束成形控制模块241和数字波束成形控制模块242的服务逻辑来操作以执行根据本公开的功能。
本文使用的术语“模块”是指执行预定功能的组件,并且可通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。例如,该模块可指代程序模块,该程序模块包括可由处理器执行以执行预定功能组件(诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件、以及任务组件)、过程、功能、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、数据、数据库、数据结构、表格、数组和变量。此外,由组件和模块提供的功能可与较少数目的组件和模块相关联,或者可进一步分成附加组件和较小模块。
模拟波束成形控制模块241可基于信号对干扰加噪声比(SINR)向多个终端中的每一个分配波束成形信号。这可通过选择具有最小干扰的两个或更多个终端并且分配波束成形信号来完成。
模拟波束成形控制模块241基于信道状态信息(CSI)控制RF信号处理单元210以去除旁瓣。模拟波束成形控制模块241可另外基于到达角度(AoA)控制RF信号处理器210以去除旁瓣。
数字波束成形控制模块242通过数字波束成形过程控制基带信号处理器220去除旁瓣信号。诸如块对角化算法的各种多用户MIMO(MU-MIMO)预编码算法可被应用于数字波束成形控制模块242。
另外,控制器240可在第一次去除旁瓣信号之后从多个终端接收所分配的波束成形信号的强度,并且基于所分配的波束成形信号的强度来测量旁瓣信号的残余干扰分量。控制器240可基于该测量执行数字波束成形处理。该处理可通过模拟波束成形控制模块241或数字波束成形控制模块242来执行。
现在将参照图4至图6来描述根据本公开的一个实施方式的根据使用混合波束成形的无线通信方法来抑制由于旁瓣引起的用户间干扰的过程。
图4是例示根据本公开的一个实施方式的使用混合波束成形来执行无线通信方法的过程的流程图。
参照图4,无线通信装置200首先为波束搜索分配预定的频率时间资源(S400)。随后,从图中可看出,在使用所分配的频带的波束执行波束搜索之后,多个终端100接收波束搜索并测量各种信息,并且无线通信装置200基于这些信息来分配波束成形信号并且消除干扰。
无线通信装置200执行波束搜索以向多个终端100发送波束成形信号(S402)。此外,多个终端100针对无线通信装置200在不同方向上辐射的多个波束来测量信号对干扰加噪声比(SINR),并且生成所测量的SINR的信息(S404)。无线通信装置200从多个终端100接收针对多个波束成形信号中的每一个测量的SINR测量信息(S406)。
图5例示了根据本公开的一个实施方式的波束成形图案以及该波束成形图案引起的干扰的示例。在图5中,可掌握无线通信装置200发送的波束成形信号的实际辐射图案以及波束成形信号之间发生的干扰。
图5的左部例示了在根据本公开的一个实施方式的无线通信装置200中发送波束成形信号时形成的波束成形图案。从附图中可看出,除了在期望的波束成形方向上辐射的主瓣之外,还在除期望的波束成形方向之外的方向上产生旁瓣。
图5的右部例示了由于产生的旁瓣而导致的多个波束成形信号之间的干扰。从附图中可看出,在除期望的波束成形方向之外的方向上产生旁瓣的同时辐射了分别具有6.02dB和5.61dB强度的两个波束成形信号。如果旁瓣的方向与另一波束成形信号的主瓣的方向类似,则旁瓣由于与另一波束成形信号的主瓣叠加而引起干扰问题。
图6是例示根据本公开的实施方式的根据混合波束成形发生的干扰的示意图。
在图6中,无线通信装置200发送的第一波束(波束#1)的旁瓣干扰第三波束(波束#3)的主瓣,使得多个终端100当中的终端100-3可在接收波束成形信号的同时遭受干扰问题。
类似地,第三波束(波束#3)的旁瓣可干扰第一波束(波束#1)的主瓣,使得终端100-1可在接收到波束成形信号的同时遭受干扰问题。
为了减少这种干扰,无线通信装置200基于SINR调度用于多个终端的在不同方向上的波束成形信号的分配(S408)。对于此操作,无线通信装置200在向遭受严重干扰的终端分配不同的频率时间资源的同时,向承受最小干扰的终端分配针对波束搜索准备的频率时间资源当中的相同的频率时间资源。例如,在图6中,可分配有相同的频率时间资源的信号可以是在其之间发生小干扰的第一波束(波束#1)和第七波束(波束#7)。
然而,即使向承受最小干扰的多个终端100分配使用相同的频率时间资源的波束成形信号,在终端100之间还会存在某种程度的干扰。考虑到这个问题,继续测量信道状态信息(CSI)的操作,以便抑制由分配有相同的频率时间资源的波束成形信号之间的旁瓣引起的干扰(S410)。
信道状态信息是关于无线信道状态的信息,其在无线通信中在每个时刻迅速且大幅地改变。信道状态信息可根据通信方案而不同。无线通信装置200可周期性地使用其它类型的信道状态信息,或者可不定期地测量和使用信道状态信息。
为了测量信道状态信息,无线通信装置200可向多个终端100发送恒定参考信号(CSI)。这种参考信号可以是用于执行波束搜索的波束成形信号。终端100根据从无线通信装置200接收到的参考信号来执行预定计算,并将结果报告给无线通信装置200(S412)。
另外,终端100可测量来自无线通信装置200的波束成形信号的到达角度(S414)。
这是估计无线电干扰信号的位置的方法之一,并且可通过在接收侧寻找信号的方向并确定信号源的位置的定位方法来执行。例如,对于单个无线通信装置200,在将多个天线沿不同方向布置的情况下,可接收发送信号的天线的标识号,并且将其中天线的覆盖范围与接收信号的源的方向交叠的位置或方向识别为引起无线电干扰的信号源的位置。
另选地,也可在终端100移动时测量数个地方的相对于信号源的到达角度,然后使用到达角度的变化信息和终端100的移动信息来寻找无线电干扰信号源。
更详细地,在这种操作中,终端100向无线通信装置200发送到达角度的值(S416),并且无线通信装置200中的模拟波束成形控制模块241基于到达角度的值计算引起无线电干扰的信号源。
在基于信道状态信息和到达角度计算引起无线电干扰的波束成形信号之后,无线通信装置200中的模拟波束成形控制模块241可将引起无线电干扰的波束成形信号置零以抑制干扰(S418)。通过去除引起无线电干扰的旁瓣,可完成波束成形信号的一次去除(即,置零)。
虽然上面已经描述了利用信道状态信息和到达角度二者的一次去除操作,但是一次去除操作可通过仅基于信道状态信息计算已引起无线电干扰的波束成形信号的方法来执行。
即使在模拟波束成形控制模块241去除了干扰之后,也可能存在一些残余的终端间干扰。在两个终端分配有相同的频率时间资源并且首先通过模拟波束成形控制过程消除了干扰的情况下,从多个终端接收所分配的波束成形信号的强度以测量残余干扰。可基于接收到的强度值来检查旁瓣信号的残余干扰。具体地,终端100可使用来自每个波束的不同的导频信号或信道状态信息参考信号(CSI-RS)来测量信号强度(S420),并且将测量的信号强度发送到无线通信装置200,使得无线通信装置200可基于所测量的信号强度来确定残余干扰分量。
随后,数字波束成形控制模块242去除残余的终端间干扰分量(S424)。该操作可使用各种MU-MIMO预编码算法中的一种,诸如块对角化算法。
发送去除了干扰分量的波束成形信号以与终端100进行无线通信(S426)。这里,传输用于无线通信的波束成形信号在步骤S408之后继续进行,并且可在传输期间去除干扰。
虽然本说明书和附图描述了示例性装置配置,但是本文描述的功能操作和主题可用其它类型的数字电子电路来实现,或者可用包括其结构和结构等同物的计算机软件、固件或硬件和/或硬件组件和软件组件的组合来形成。本文描述的主题可由一个或更多个计算机程序产品来实现,换句话说,可由在无形的计算机可读程序储存介质中编码的计算机程序指令的一个或更多个模块来实现,以用于控制根据本公开的装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读储存装置、机器可读储存基板、存储装置、影响机器可读传播类型信号的物质的组合或者一个或更多个装置或物质的组合。
虽然本说明书包含许多具体实施细节,但是应该理解的是,这些细节不应该被解释为对任何公开或权利要求的范围的限制,而是被解释为对特定公开的特定实施方式所特有的特征的描述。针对独立实施方式的上下文描述的某些特征可在单个实施方式中组合实现。相比之下,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可在其它实施方式中单独地或者以任何合适的子组合来实现。此外,尽管一些特征可被描述为以特定组合进行操作并且可被最初描绘为所要求保护的内容,但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征可在一些情况下从该组合中排除,并且所要求保护的组合可被子组合或子组合的变形替换。
类似地,虽然在附图中以特定顺序描绘了操作,但是不应理解为这些操作需要以这种特定顺序或者示出的先后顺序来执行以实现所期望的结果,或者所有描绘的操作都应该被执行。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。另外,上述实施方式中的各种系统组件的碎片化(fragmentation)不应该被理解为在所有实施方式中都需要这种碎片化,并且上述程序组件和系统通常可被一起集成到单个软件产品中或者封装到多功能软件产品中。
以上阐述的描述公开了本公开的最佳实施方式,并且被提供以说明本公开并且使得本领域技术人员能够制作和使用本公开。书面描述不旨在将本公开限制为所呈现的特定术语。因此,虽然已经参照上述示例详细描述了本公开,但是在不偏离本公开的范围的情况下,本领域技术人员能够对示例进行调整、修改和变形。
因此,本公开的范围不应由所示实施方式限制,而应由所附权利要求限定。
工业适用性
本公开可应用于无线通信技术领域,并且在工业上适用作为用于在各种通信系统中实现混合波束成形的方法。
根据本公开,在采用混合波束成形的无线通信网络中,检查由旁瓣分量引起的干扰,并且考虑到干扰来执行波束成形。因此,本公开可减少在与无线通信装置连接的终端中出现的波束成形信号之间的无线电干扰
具体地,根据本公开,即使相同的频率时间资源被用于终端和基站之间的无线通信以进行混合波束成形,也可通过使无线电波干扰最小化来向终端提供稳定的服务。
Claims (9)
1.一种使用混合波束成形的无线通信方法,该无线通信方法包括以下步骤:
从分配有无线资源的多个终端接收针对方向角彼此不同的多个波束成形信号测量的信号对干扰加噪声比SINR;
基于接收到的SINR向所述多个终端中的每一个终端分配所述波束成形信号;
测量来自所述多个终端的分配的波束成形信号中的每一个分配的波束成形信号的信道状态信息;
基于所述信道状态信息,通过模拟波束成形将所分配的波束成形信号中的导致干扰另一终端的旁瓣信号一次置零;以及
通过数字波束成形将所述旁瓣信号的残余干扰分量二次置零。
2.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中,分配所述波束成形信号的操作包括以下步骤:
基于所接收到的SINR来选择呈现最小的终端间干扰的两个或更多个终端,并且将所述波束成形信号分配给所选择的终端。
3.根据权利要求1所述的无线通信方法,该无线通信方法还包括以下步骤:
测量所述多个终端中的每一个终端的到达角度,
其中,所述一次置零的操作包括:
基于所述信道状态信息和所述到达角度将所述旁瓣信号置零。
4.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中,所述二次置零的操作包括:
在所述一次置零的操作之后,接收所分配的波束成形信号的强度并且基于信号强度来检查所述旁瓣信号的所述残余干扰分量。
5.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中,所述二次置零的操作使用多用户MIMOMU-MIMO预编码算法。
6.一种使用混合波束成形的无线通信装置,该无线通信装置包括:
RF信号处理器,所述RF信号处理器被连接到天线级;
基带信号处理器,所述基带信号处理器被连接到所述RF信号处理器;以及
控制器,所述控制器包括模拟波束成形控制模块和数字波束成形控制模块,所述模拟波束成形控制模块适于控制所述RF信号处理器执行模拟波束成形并且被配置为向分配有无线资源的多个终端分配波束成形信号,并且所述数字波束成形控制模块被配置为控制所述基带信号处理器并执行数字波束成形,
其中,所述控制器测量来自所述多个终端的分配的波束成形信号中的每一个分配的波束成形信号的信道状态信息,基于所述信道状态信息来控制所述RF信号处理器使所分配的波束成形信号中的导致干扰另一终端的旁瓣信号一次置零,
其中,所述数字波束成形控制模块控制数字信号处理器通过所述数字波束成形来将所述旁瓣信号的残余干扰分量二次置零。
7.根据权利要求6所述的无线通信装置,其中,所述控制器进一步测量所述多个终端中的每一个终端的到达角度,基于所述信道状态信息和所述到达角度来控制所述RF信号处理器去除导致干扰另一终端的所述旁瓣信号。
8.根据权利要求6所述的无线通信装置,其中,所述控制器基于从终端接收到的接收SINR来选择呈现最小的终端间干扰的两个或更多个终端,并将所述波束成形信号分配给所选择的终端。
9.根据权利要求6所述的无线通信装置,其中,所述控制器在将所述旁瓣信号一次置零之后接收所分配的波束成形信号的强度,并且基于信号强度检查所述旁瓣信号的残余干扰分量。
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