CN109478912B - 确定预编码信息的装置、方法、中央单元和计算机程序 - Google Patents

Abstract

实施例提供一种用于确定与预编码相关的信息的装置、方法、中央单元和计算机程序。移动通信系统(300)包括一个或多个中继站收发机(100)，其被配置为经由第一无线信道向移动通信系统(300)的一个或多个移动收发机(200)提供无线服务。一个或多个中继站收发机(100)被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与移动通信系统(300)的中央单元(400)通信。一种用于在移动通信系统(300)中确定与预编码相关的信息的装置(10)包括一个或多个接口(12)，其被配置为获得与第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得与第二无线信道相关的信息。装置(10)还包括控制模块(14)，其被配置为基于与第一无线信道或有效接入信道相关的信息以及基于与第二无线信道相关的信息来确定与预编码相关的信息。

Description

确定预编码信息的装置、方法、中央单元和计算机程序

技术领域

实施例涉及用于确定预编码信息的装置、方法、中央单元和计算机程序，更具体但非排它地，涉及在包括两个无线链路的移动通信系统中使用协作多点传输和波束成形，其中一个无线链路在移动收发机与中继站收发机之间，另一个无线链路在中继站收发机与移动通信系统的中央单元之间。

背景技术

本节介绍可能有助于更好地理解本发明的各方面。因此，本节的陈述将以这种方式来阅读，并且不应被理解为承认哪些是或不是现有技术中的内容。

随着对数据服务的需求的不断增长，无线系统倾向于使用越来越多的带宽和更高的载波频率。例如，可以预计第五代(5G)无线接入将包括毫米波频率以提供多Gbps数据速率，通常在毫微微、微微或城域小区类型的部署中提供。随着更多数量的小小区的部署，用于回程基础架构的成本也在增长。使用无线回程可以降低成本，但是针对无线回程链路引入了进一步的复杂性和处理。

一些解决方案使用有线回程(例如，同轴电缆或光缆)来将小小区的数据传送到中央单元。在某些情况下，不希望或不可能使用有线回程。在这种情况下，替代方案是无线回程方法，如具有多个毫米波链路的毫米波回程或者大规模MIMO(多输入多输出)回程，其中，在阵列天线的帮助下，多个波束被发送到各个小小区。

无线回程可能在使用相同无线资源的多个无线链路之间引入交叉干扰，使用具有大量天线的天线阵列和对应的复杂处理而尽可能地减少了交叉干扰。尝试通过增加无线链路的方向性(例如，通过增加毫米波链路的天线尺寸或者增加大规模MIMO阵列天线的天线数量)尽可能地减少这种交叉干扰。需要使大规模MIMO回程链路的质量足够好，以使得回程缺陷不会显著降低无线接入链路的质量。

因此，为了减少多个回程链路的交叉干扰，大力推进大规模MIMO无线回程。可使用大量的天线单元，需要精确的信道状态信息，并且使用计算上昂贵的波束成形算法(例如，迫零(ZF))。在一些方案中，无线小区的模拟RX-TX(接收-发送)数据通过大规模MIMO回程方案传输到处理多个小小区数据的中央单元，回程链路的交叉干扰会降低无线接入链路的质量。

文献US 2014/0307702 A1公开了一种用于具有使用大规模MIMO的无线回程的移动通信系统的概念。文献US 2012/0300654 A1描述了一种用于中继场景中的信道估计的概念。

发明内容

可以在以下概述中进行一些简化，以下概述旨在突出和介绍各种示例性实施例的一些方面，但这样的简化不旨在限制本发明的范围。适于允许本领域的普通技术人员制造和使用本发明的构思的优选示例性实施例的详细描述将在后面的部分中进行。

各种实施例提供了一种用于确定预编码信息的装置、方法、中央单元和计算机程序。这些实施例基于以下发现：在具有无线回程的场景中，两个无线链路可以被一起考虑并联合处理。然后，可以在一定程度上允许回程链路上的交叉干扰，因为在两个无线信道上的移动台与中央单元之间的整体处理可用于减少在移动台处受到的干扰。

实施例提供了一种用于在移动通信系统中确定与预编码相关的信息的装置。移动通信系统包括一个或多个中继站收发机，一个或多个中继站收发机被配置为经由第一无线信道向移动通信系统的一个或多个移动收发机提供无线服务。一个或多个中继站收发机被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与移动通信系统的中央单元通信。该装置包括一个或多个接口，其被配置为获得与第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得与第二无线信道相关的信息。该装置还包括控制模块，其被配置为基于与第一无线信道或有效接入信道相关的信息以及基于与第二无线信道相关的信息，确定与预编码相关的信息。实施例考虑两个无线信道，这可允许针对回程的更低复杂性的处理。

在一些实施例中，与第一无线信道相关的信息和与第二无线信道相关的信息被一起估计为估计有效接入信道，估计有效接入信道包括第一无线信道、第二无线信道和回程预编码。与第一无线信道相关的信息和与有效接入信道相关的信息可以在一个或多个移动收发机处估计。与第二无线信道相关的信息可以在一个或多个中继站收发机处估计。这样的信道估计信息然后可以被提供给控制模块，这基于例如有效接入信道的整体信道估计和/或其上的预编码的计算。在实施例中，移动通信系统可以包括两个或更多个中继站收发机，并且与预编码相关的信息包括与从两个或更多个中继站收发机到一个或多个移动收发机的协作多点传输相关的信息。实施例可以通过使用从多个中继站收发机到多个移动收发机的协作多点传输来提高性能。与预编码相关的信息可以包括与第二无线信道相关的波束成形信息。实施例可以使用波束成形和协作多点传输。在一些实施例中，控制模块可以被配置为确定与允许两个或更多个中继站收发机之间的交叉干扰的预编码相关的信息。该交叉干扰可以至少部分地通过从两个或更多个中继站收发机到一个或多个移动收发机的协作多点传输来补偿。

在进一步的实施例中，控制模块可以被配置为基于在第二无线信道上的共轭波束成形来确定与预编码相关的信息。一个或多个中继站收发机可以包括多个天线，并且与第一无线信道或有效接入信道相关的信息可以包括与一个或多个中继站收发机与一个或多个移动收发机之间的估计多输入多输出无线信道相关的信息。中央单元可以包括多个天线，并且一个或多个中继站收发机可以包括多个天线。与第二无线信道相关的信息可以包括与中央单元与一个或多个中继站收发机之间的估计多输入多输出无线信道相关的信息。

在一些实施例中，与第一无线信道或有效接入信道相关的信息包括与接入无线信道矩阵相关的信息，并且与第二无线信道相关的信息包括与回程信道矩阵相关的信息。与预编码相关的信息包括与回程预编码矩阵相关的信息和与修改的接入预编码矩阵相关的信息。在一些进一步的实施例中，控制模块可以进一步被配置为在回程传输之前应用回程预编码矩阵，并且控制模块可以被配置为在应用回程预编码矩阵之前应用修改的接入预编码矩阵。整体预编码改进可以通过实施例考虑组合的信道信息来实现。在一些实施例中，预编码在移动通信系统的中央单元处应用。在至少一些实施例中，信号处理然后可以采用中央的方式来执行。

实施例还提供了一种移动通信系统的中央单元，其包括上述装置。实施例还提供了一种用于在移动通信系统中确定与预编码相关的信息的方法。移动通信系统包括一个或多个中继站收发机，一个或多个中继站收发机被配置为经由第一无线信道向移动通信系统的一个或多个移动收发机提供无线服务。一个或多个中继站收发机被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与移动通信系统的中央单元通信。该方法包括获得与第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得与第二无线信道相关的信息。该方法还包括基于与第一无线信道或有效接入信道相关的信息以及基于与第二无线信道相关的信息，确定与预编码相关的信息。

实施例还提供了一种具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行时，该程序代码用于执行上述方法中的一个或多个。进一步的实施例是存储有指令的计算机可读存储介质，这些指令在由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使计算机执行在本文中所描述的方法之一。

附图说明

将仅通过示例的方式并且参考附图，使用装置或方法或计算机程序或计算机程序产品的以下非限制性实施例来描述一些其它特征或方面，其中：

图1示出用于确定与预编码相关的信息的装置的实施例；

图2示出用于小区的CoMP系统；

图3示出具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的网络MIMO系统；

图4在实施例中示出具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的另一个网络MIMO系统；

图5在实施例中示出具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的另一个网络MIMO系统；

图6示出用于移动收发机的方法的实施例的流程框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述各种示例性实施例，附图中示出了一些示例性实施例。在附图中，为了清楚起见，可以增加线条的粗细，放大层或区域。可以使用折线、虚线或点线来示出可选组件。

因此，虽然示例性实施例能够具有各种修改和可替代的形式，但是其实施例在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，没有意图将示例性实施例限制为所公开的特定形式，相反，示例性实施例将涵盖落入本发明的范围内的所有修改、等同物和替代物。在整个附图的描述中，相同的参考标号表示相同或相似的元件。

如在本文中所使用的，术语“或”是指非排它性的，或者除非另有说明(例如，“或者其它”或“或者替代”)。此外，如在本文中所使用的，用于描述元件之间的关系的词语应广义地解释为包括直接的关系或者中间元件的存在，除非另有说明。例如，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，该元件可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，则不存在中间元件。类似地，诸如“在…之间”、“相邻”等的词语应当以类似的方式来解释。

在本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制示例性实施例。如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括”或“包含”指定所述的特征、整数、步骤、操作、元件或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件或其中的组。

除非另外定义，否则在本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，术语(例如，在常用词典中定义的术语)应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不被理解为理想化或过于正式的含义，除非在本文中明确地如此定义。

图1示出了用于在移动通信系统300中确定与预编码相关的信息的装置10的实施例。移动通信系统300包括一个或多个中继站收发机100，一个或多个中继站收发机100被配置为经由第一无线信道向移动通信系统300的一个或多个移动收发机200提供无线服务。一个或多个中继站收发机100被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与移动通信系统300的中央单元400通信。

移动通信系统300例如可以对应于第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化移动通信网络之一，其中，术语移动通信系统300与移动通信网络同义地使用。移动或无线通信系统300可以对应于第五代(5G)移动通信系统，并且可以使用毫米波技术。移动通信系统300例如可以对应于或者包括长期演进(LTE)、演进的LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、通用移动电信系统(UMTS)或UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)、演进的UTRAN(e-UTRAN)、全球移动通信系统(GSM)或增强型数据速率GSM演进(EDGE)网络、GSM/EDGE无线接入网络(GERAN)、或者具有不同标准的移动通信网络，例如，全球微波接入互操作性(WIMAX)网络IEEE 802.16或无线局域网(WLAN)IEEE 802.11，典型的正交频分多址(OFDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、码分多址(CDMA)网络、宽带CDMA(WCDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、空分多址(SDMA)网络等。

基站收发机100可操作地与一个或多个活动的移动收发机200通信，并且基站收发机100可以位于另一个基站收发机(例如，宏小区基站收发机或小小区基站收发机)的覆盖区域内或与其相邻。因此，实施例可以提供包括一个或多个移动收发机200和一个或多个基站收发机100的移动通信系统400，其中，基站收发机100可以建立宏小区或小小区(例如，微微小区、城域小区或毫微微小区)。移动收发机200可以对应于智能电话、蜂窝电话、用户设备、膝上型计算机、笔记本计算机、个人计算机、个人数字助理(PDA)、通用串行总线(USB)棒、汽车等。移动收发机200还可以被称为符合3GPP术语的用户设备(UE)或移动台。

基站收发机100可以位于网络或系统的固定或静止部分中。基站收发机100可以对应于远程射频头、传输点、接入点、宏小区、小小区、微小区、毫微微小区、城域小区等。基站收发机100可以是有线网络的无线接口，其能够将无线信号传输到UE或移动收发机200。这样的无线信号可以例如符合由3GPP标准化的无线信号，或者通常与一个或多个在上面列出的系统一致。因此，基站收发机100可以对应于NodeB、eNodeB，基站收发台(BTS)、接入点、远程射频头、中继站、传输点等，其可以进一步细分为远程单元和中央单元400。

移动收发机200可以与基站收发机100或小区相关联。术语“小区”是指由基站收发机(例如，NodeB(NB)、eNodeB(eNB)、远程射频头、传输点等)提供的无线服务的覆盖区域。基站收发机可以在一个或多个频率层上操作一个或多个小区，在一些实施例中，小区可以对应于扇区。例如，可以使用扇形天线来实现扇区，扇形天线提供覆盖远程单元或基站收发机周围的角度部分的特性。在一些实施例中，基站收发机例如可以分别操作覆盖120°扇区(在三个小区的情况下)、60°扇区(在六个小区的情况下)的三个或六个小区。基站收发机可以操作多个扇形化天线。在下文中，小区可以表示产生小区的相应的基站收发机，而同样地，基站收发机可以表示基站收发机产生的小区。

换句话说，在实施例中，移动通信系统可以对应于HetNet，其利用不同的小区类型，即封闭用户组(CSG)小区和开放小区，以及不同大小的小区，例如，宏小区和小小区。其中小小区的覆盖区域小于宏小区的覆盖区域。小小区可以对应于城域小区、微小区、微微小区、毫微微小区等。这样的小区由基站收发机建立，这些基站收发机的覆盖区域由它们的传输功率和干扰条件确定。在一些实施例中，小小区的覆盖区域可以至少部分地被由另一个基站收发机建立的宏小区的覆盖区域围绕。可以部署小小区以扩展网络的容量。因此，城域小区可以用于覆盖比宏小区更小的区域，例如，城域小区可以覆盖大都市区中的街道或街区。对于宏小区，覆盖区域可以具有大约一千米或更多千米的直径，对于微小区，覆盖区域可以具有小于一千米的直径，而对于微微小区，覆盖区域可以具有小于100m的直径。毫微微小区可以是最小的小区，并且它可以用于覆盖家庭或机场处的关卡部分，即，其覆盖区域可以具有小于50米的直径。因此，基站收发机也可以被称为小区。

如图1所示，装置10包括一个或多个接口12，其被配置为获得与第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得与第二无线信道相关的信息。接口12可以是连接器、引脚、插头、寄存器等，其被配置为提供和/或确定来自其它网络组件的信号。在一些实施例中，一个或多个接口12可以被配置为提供和/或确定模拟或数字信号，传输频带、中间频带或基带中的信号。在一个或多个接口12与其它组件之间可以存在中间链路、有线或无线连接、接口等。一个或多个接口可以被配置或调适为使得可以在装置10与相应的其它网络组件之间交换对应的信息或信令。

装置10还包括控制模块14，其耦合到一个或多个接口12。控制模块14被配置为控制一个或多个接口12，并基于与第一无线信道或有效接入信道相关的信息以及基于与第二无线信道相关的信息，确定与预编码相关的信息。在实施例中，控制模块14可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理设备、用于处理的任何装置(诸如可与相应的适配软件一起操作的处理器、计算机或可编程硬件组件)来实现。换句话说，所描述的控制模块14的功能也可以采用软件来实现，该软件然后在一个或多个可编程硬件组件上执行。这样的硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、微控制器等。

在实施例中，移动收发机200、中继站收发机100和中央单元400可以使用多个天线。这些组件可以包括相应配置的收发机模块，这些模块直接或间接地耦合到相应的天线和/或天线单元。这样的收发机模块可以包括典型的收发机组件，诸如一个或多个低噪声放大器(LNA)、一个或多个功率放大器(PA)、一个或多个双工器(duplexer)、一个或多个双信器(diplexer)、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个变换器、一个或多个混频器、相应适配的射频组件等。天线可以对应于任何发射和/或接收天线，诸如喇叭天线、偶极天线、贴片天线、扇形天线等。天线可以采用限定的几何设置来布置，诸如均匀阵列、线性阵列、圆形阵列、三角形阵列、均匀场、场阵列、它们的组合等。

发送到天线和/或从天线接收的信号可以是彼此的相移版本。根据天线的几何形状，可以产生构造性叠加和破坏性叠加的方向，从而构成波束。例如，模拟移相器或Butler矩阵可以与预设或可配置的相位关系一起使用以生成波束网格。在实施例中，可以使用数字波束成形，以使得例如在基带中以数字的方式控制信号的相位。数字波束成形器可以使用具有复数的复信号的乘法：信号的相位和幅度可以改变。例如，可以使用离散傅里叶变换(DFT)形成网格以从其中选择波束。然后将天线路径中的信号与DFT系数相乘，例如，使用exp(j 2πm k/M)，其中，M是天线的数量，m是波束索引，k是天线单元索引，进一步假设为线性天线阵列。

在实施例中，可以使用波束成形来形成对应于一组波束的网格，波束可以是均匀的或不均匀的，它们的形状和方向可以不同。例如，可以定义包括多个预编码向量的码本，并且预编码向量可以生成可具有任何形状的波束。可以从码本中选择一组预编码向量。波束的方向和形状可以不同。这样的波束的选择或生成可以取决于实际网络状况(是否应用了空间调零或空间干扰减少/消除)、部署场景的特征(是否存在视线或非视线传播)、将要服务的移动/中继站收发机的数量、可用天线的数量等。

如图1中进一步所示，装置10还包括控制模块14，其被配置为分别控制一个或多个接口12、收发机模块。在图1所示的实施例中，控制模块14耦合到一个或多个接口12。控制模块14可以实现为或对应于一个或多个控制单元、一个或多个控制模块、一个或多个控制设备、用于控制的任何装置等。在一些实施例中，控制模块可以实现为可编程硬件组件，诸如处理器、数字信号处理器(DSP)、通用处理器或任何其它可编程硬件。在一些实施例中，控制模块14因此可以至少部分地对应于适于在相应适配的可编程硬件组件上执行的软件。

图1在顶部示出了装置10，而在底部示出了具有多个UE 200、多个小区或远程射频头(RRH，具有无线回程的中继站收发机、基站收发机等)100和中央单元400的网络场景的实施例。例如，考虑下行链路数据传输。可以将与第一无线信道相关的信息和与第二无线信道相关的信息一起估计为估计有效接入信道，估计有效接入信道包括第一无线信道、第二无线信道和回程预编码。在一些实施例中，可以在一个或多个移动收发机200处估计与第一无线信道或有效接入信道相关的信息。可以在一个或多个中继站收发机处估计与第二无线信道相关的信息。在其它的实施例中，可以构想信道估计的其它变形，尤其是如何执行以及在何处执行。此外，也可以是上行链路传输。

如图1所示，移动通信系统300包括两个或更多个中继站收发机100，示例为小区Cell 1、Cell 2和Cell 3。与预编码相关的信息包括与从两个或更多个中继站收发机100到一个或多个移动收发机200的协作多点传输相关的信息。在另一个实施例中，与预编码相关的信息包括与第二无线信道相关的波束成形信息，如果回程链路也包括无线信道分量，则该信息应用。这在图1中用虚线框指示，它表明回程Backhaul 1、Backhaul 2和Backhaul3可以耦合，例如，在无线链路的情况下，在回程链路之间存在交叉干扰。如果在回程上使用CPRI链路，则没有第二无线信道。控制模块14被配置为确定与预编码相关的信息，以使得在两个或更多个中继站收发机之间允许一些交叉干扰。交叉干扰至少部分地通过从两个或更多个中继站收发机100到一个或多个移动收发机200的协作多点传输来补偿。

在一些实施例中，可以结合CoMP(协作多点)和大规模MIMO的概念。通过使用更少的天线单元和计算上廉价的波束成形算法(如不需要非常精确的信道信息的共轭波束成形)，可以减少大规模MIMO回程系统的工作量(effort)。然后，控制模块14被配置为基于在第二无线信道上的共轭波束成形来确定与预编码相关的信息。在实施例中，最终的回程链路的高(或者比大规模MIMO更高的)交叉干扰被接受作为有效无线信道的一部分。CoMP系统使用小小区来构建，并且使用有效无线信道来计算接入预编码矩阵，其在图1所示的实施例中在中央单元400处应用。换句话说，在该实施例中，装置10可以包括在中央单元400中、位于中央单元400处或者与中央单元400并置。在其它实施例中，装置10也可以包括在其它网络组件中、位于其它网络组件处或者与其它网络组件并置，其它网络组件例如是RRH(图1中的RH1、RRH2、RRH3)或者另一个组件，也可以是图1中未示出的组件。

由于在实施例中允许在某种程度上存在交叉干扰，因此只要将它考虑在预编码中，它就不会显著降低系统性能。由于在后续处理中补偿交叉干扰的可能性，因此实施例可以允许具有更低规格、更少工作量和更低实现成本的回程解决方案。在实施例中，多个小区可以构成CoMP系统，与在小区之间不进行联合处理的方案相比，CoMP系统可以提高总吞吐量。

图2示出了用于小区的CoMP系统。在图2中，示出了系统300，其中具有由三个RRH：RRH1、RRH2和RRH3控制的三个小区，具有通用的公共无线接口(CPRI)：CPRI链路1、CPRI链路2、CPRI链路3、回程。接入信道矩阵基于第一无线信道。如果回程链路也是无线链路，则接入预编码矩阵还基于第二无线信道。接入信道矩阵和接入预编码矩阵一起形成有效接入矩阵，在图2中用虚线框指示。可以使用多种CoMP算法来计算接入预编码矩阵。

如果使用有线(光纤或铜缆)连接的回程选项不可行，则无线回程可以在回程链路上与大规模MIMO一起使用。对于回程链路，大规模MIMO概念可以使用许多天线以实现接近对角矩阵的有效回程矩阵(回程信道×回程预编码矩阵)。图3示出了具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的网络MIMO系统。在图3中借助于在回程预编码矩阵与回程信道矩阵之间的密集传输箭头示出该概念。大规模MIMO可以产生用于回程传输的大工作量，因为可以确定接近对角矩阵的有效回程矩阵。相对于RRH方案，有效接入矩阵可以几乎保持不变。在这样的概念中，回程链路上绝大部分信号可以到达预定的天线，只有非常小部分信号作为干扰被其它天线接收。这可以使用具有许多天线和在计算上先进的波束成形算法的相对复杂的大规模MIMO回程系统来实现。

图4在实施例中示出了具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的另一个网络MIMO系统。在图4中，通过使用更少的天线和更简单的算法，显著减少了用于大规模MIMO回程的工作量，这些算法仅需要中等精度的回程信道的信道状态信息(CSI)，例如，使用共轭波束成形算法代替迫零算法。在该实施例中，控制模块14被配置为基于在第二无线信道上的共轭波束成形来确定与预编码相关的信息。

因此，有效回程矩阵不再是对角线的，而是具有大的非对角线(交叉干扰)元素，其仅比对角线元素小约10dB。有效接入矩阵不是最佳的，因为接入预编码矩阵并不校正非理想回程，并且它仅基于第一无线信道来计算。在图4所示的场景中，针对回程而花费更少的处理工作量，因此有效回程矩阵具有更大的非对角线条目，并且与图3所示的场景相比，由于非理想回程，有效接入矩阵已发生变化。

图5在实施例中示出了具有大规模MIMO回程的用于三个小小区的另一个网络MIMO系统。在该实施例中，一个或多个中继站收发机100包括多个天线，并且与第一无线信道或有效接入信道相关的信息包括与一个或多个中继站收发机100与一个或多个移动收发机200之间的估计MIMO无线信道相关的信息。中央单元400也包括多个天线，并且与第二无线信道相关的信息包括与中央单元400与一个或多个中继站收发机100之间的估计MIMO无线信道相关的信息。与第一无线信道相关的信息包括与接入无线信道矩阵相关的信息，与第二无线信道相关的信息包括与回程信道矩阵相关的信息。与预编码相关的信息包括与回程预编码矩阵相关的信息和与修改的接入预编码矩阵相关的信息。控制模块14进一步被配置为在回程传输之前应用回程预编码矩阵，并且控制模块14被配置为在应用回程预编码矩阵之前应用修改的接入预编码矩阵。对于下行链路，在移动通信系统300的中央单元400处应用预编码。图5还示出了包括根据以上描述的装置10的移动通信系统300的中央单元400的实施例。

在图5中示出了这样的实施例。再次使用复杂性降低的回程，但是现在将非理想的有效回程矩阵与接入信道矩阵相乘以获得用于计算修改的接入预编码矩阵的最终信道矩阵。由于在修改的接入预编码矩阵中校正了非理想回程的交叉干扰，因此不会发生或减少发生CoMP系统的劣化。在该实施例中，在回程处理上花费的工作量减少，并且有效回程矩阵具有更大的非对角线条目。该实施例使用修改的接入预编码矩阵，其校正了有效信道。有效信道＝接入信道×有效回程信道。

对于信道估计，可以将导频符号插入对应的信号中。关于下行链路回程信道矩阵估计，可以在中央单元400处插入这样的符号。可以通过例如在32个TX天线中的每一个上插入专用导频来测量下行链路回程信道矩阵。32个TX天线是用于配置在图5中所示的大规模MIMO系统的示例。插入可以通过频率、时间、代码和/或空间资源来完成，即，根据任意导频网格，可以具有时间、频率、代码和空间维度。可以采用频率/时间/代码/空间复用或这些方法的组合来插入导频符号。

然后，每个小小区可以通过评估所接收的导频来估计大规模MIMO阵列的所有32个TX天线到它的四个(示例)DL RX天线的[32×4]信道，并且可以在可选的压缩之后使用上行链路资源将该信息发送回控制模块14。四个RX天线也是示例。控制模块14然后可以使用所报告的三个小小区的信息来组装完整的[32×12]回程信道矩阵。作为频分双工(FDD)系统中的替代方案，小小区可以以规则的时间间隔在上行链路中回送所接收的导频信号，并且控制单元14可以从所接收的信息中提取下行链路回程信道矩阵和上行链路回程信道矩阵。

使用所获得的下行链路回程信道矩阵，控制单元14可以使用适合的波束成形算法(例如，共轭波束成形算法或归零成形算法)来计算下行链路回程预编码矩阵。然后，下行链路回程预编码矩阵可以确保针对某一UE的信号主要到达具有到该UE的最佳信道的小小区中继站。因此，该小小区中继站的大部分TX功率用于针对与其相连的UE的下行链路信号，并且只有一小部分TX功率用于针对连接到其它小小区的UE的信号的传输。

有效下行链路接入信道矩阵可以表示下行链路回程预编码矩阵的12个输入(示例)与12个RX UE天线之间的信道(下行链路接入信道矩阵和有效下行链路回程矩阵的矩阵乘法)。控制单元14可以在回程预编码矩阵的12个输入中的每一个上插入导频符号。同样，这样的插入可以是一个或多个维度(例如，频率、时间、代码、空间等复用或这些方法的组合)的网格。每个UE 200可以通过评估所接收的导频来估计下行链路回程预编码矩阵的所有12个输入到它的两个DL RX天线的[12×2]信道，并且可以使用上行链路资源将信息发送回控制模块14。控制模块14可以使用所报告的6个UE 200的信息来组装完整的[12×12]回程信道矩阵。使用所获得的下行链路接入信道矩阵，控制单元14可以例如使用迫零算法来计算修改的接入预编码矩阵。

附加地或可替代地，可以估计下行链路接入信道。下行链路接入信道的测量可能需要在由中继站100发送的信号中插入导频符号。这可能具有两个缺点。首先，中继站200可能必须在传输之前修改所接收的信号，并且在中继站收发机200处的信号处理不是透明的。其次，为了计算有效下行链路接入信道矩阵，可能必须评估下行链路接入信道矩阵与下行链路回程矩阵和下行链路预编码矩阵的乘法。对于下行链路回程矩阵，可能存在大约精确的估计。上述方法的估计可以包括实际回程信道，并且不需要修改中继的下行链路信号。

在上行链路方向上，情况可能不那么复杂。小小区100可以中继所接收的上行链路信号。连接到小小区100的UE 200可以具有(平均)到服务小小区的更佳信道。因此，小小区中继站100的大部分上行链路RX功率和上行链路TX功率可以与被分配给它的移动台的上行链路信号相关。UE 200可以在它们的上行链路TX信号上插入导频符号。插入可以同样基于频率、时间、代码和/或空间复用或者这些方法的组合。控制单元14可以在大规模MIMO阵列的32个RX天线上接收6个UE 200的12个TX信号。根据这些导频，可以计算[12×32]上行链路信道矩阵。该信道矩阵可以表示上行链路接入信道矩阵和上行链路回程信道矩阵的矩阵乘法。在一些实施例中，可能不需要计算单独的上行链路回程预编码矩阵和修改的上行链路预编码矩阵，而控制单元14可以直接计算[32×12]波束成形矩阵，该矩阵例如使用迫零算法来提供12个接收的上行链路信号的改进的、甚至最优的分离。

图6示出了用于在移动通信系统300中确定与预编码相关的信息的方法的实施例的流程框图。移动通信系统300包括一个或多个中继站收发机100，一个或多个中继站收发机100被配置为经由第一无线信道向移动通信系统300的一个或多个移动收发机200提供无线服务。一个或多个中继站收发机100被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与移动通信系统300的中央单元400通信。该方法包括获得32与第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得34与第二无线信道相关的信息。例如，第一无线信道可以是下行链路接入信道，并且有效接入信道可以对应于中央单元400与UE 200之间的完整的或端到端的信道。该方法还包括基于与第一无线信道或有效接入信道相关的信息以及基于与第二无线信道相关的信息，确定36与预编码相关的信息。

另一个实施例是一种具有计算机代码的计算机程序，当计算机程序在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行时，该计算机代码用于执行上述方法中的至少一个。再一个实施例是一种存储有指令的计算机可读存储介质，这些指令在由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使计算机执行在本文中所描述的方法之一。

本领域技术人员将容易地认识到，可以通过编程的计算机来执行各种上述方法的步骤，例如，可以确定或计算时隙的位置。在本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的，并且编码机器可执行或计算机可执行的指令程序，其中，所述指令执行在本文中所描述的方法的部分或所有步骤。程序存储设备例如可以是数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为执行在本文中所描述的方法的所述步骤的计算机，或者被编程为执行上述方法的所述步骤的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。

说明书和附图仅仅说明了本发明的原理。因此，应当理解，本领域的技术人员能够设计出各种布置，这些布置虽然未在本文中明确描述或示出，但体现了本发明的原理并且落入本发明的精神和范围内。此外，在本文中所述的所有示例主要旨在仅用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理和发明人为促进本领域的发展而贡献的概念，并且应被解释为不对这些具体描述的示例和条件进行限制。此外，在本文中描述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在包含其等同物。

当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器来提供，其中一些处理器可以共享。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。还可以包括其它常规或定制的硬件。它们的功能可以通过程序逻辑的操作，通过专用逻辑，通过程序控制和专用逻辑的交互，或者甚至人工地执行，特定技术可以由实施者如从上下文中更具体理解地来选择。

本领域的技术人员应当理解，在本文中的任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程图、流程图表、状态转换图、伪代码等表示各种过程，这些过程可以基本上在计算机可读介质中体现，因此由计算机或处理器执行，无论是否明确示出这样的计算机或处理器。

此外，以下权利要求在此并入具体实施方式中，其中，每个权利要求可以作为单独的实施例独立存在。虽然每个权利要求可以作为单独的实施例独立存在，但应注意，虽然从属权利要求可以在权利要求中提及与一个或多个其它权利要求的特定组合，但其它实施例也可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求的主题的组合。除非声明不进行特定组合，否则本文提出这样的组合。此外，旨在包括针对任何其它独立权利要求的权利要求的特征，即使该权利要求不是直接从属于该独立权利要求。

还应注意，说明书或权利要求中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的每个相应步骤的装置的设备来实现。

Claims (15)

1.一种用于确定与接入预编码相关的信息的装置(10)，所述装置适于在移动通信系统(300)中使用，所述移动通信系统(300)包括一个或多个中继站收发机(100)，所述一个或多个中继站收发机(100)被配置为经由第一无线信道向所述移动通信系统(300)的一个或多个移动收发机(200)提供无线服务，所述一个或多个中继站收发机(100)被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与所述移动通信系统(300)的中央单元(400)通信，所述装置(10)包括：

一个或多个接口(12)，其被配置为获得与所述第一无线信道或有效接入信道相关的信息，以及获得与所述第二无线信道相关的信息；以及

控制模块(14)，其被配置为基于与所述第一无线信道或所述有效接入信道相关的信息以及基于与所述第二无线信道相关的信息，确定与所述接入预编码相关的信息，

其中，所述有效接入信道对应于所述中央单元(400)与所述一个或多个移动收发机(200)之间的端到端的信道，

其中，与所述第一无线信道相关的信息和与所述第二无线信道相关的信息在所述一个或多个移动收发机(200)处被一起估计为估计有效接入信道，所述估计有效接入信道是所述有效接入信道的估计，并且包括所述第一无线信道、所述第二无线信道和回程预编码矩阵，

其中，与所述接入预编码相关的信息包括与所述回程预编码矩阵相关的信息和与修改的接入预编码矩阵相关的信息，在所述修改的接入预编码矩阵中非理想回程的交叉干扰被校正。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，与所述第二无线信道相关的信息在所述一个或多个中继站收发机(100)处估计。

3.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，与所述第一无线信道相关的信息在所述一个或多个移动收发机(200)处估计，和/或其中，与所述第二无线信道相关的信息在所述一个或多个中继站收发机(100)处估计。

4.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述移动通信系统(300)包括两个或更多个中继站收发机(100)，并且其中，与所述接入预编码相关的信息包括与从所述两个或更多个中继站收发机(100)到所述一个或多个移动收发机(200)的协作多点传输相关的信息。

5.根据权利要求4所述的装置(10)，其中，与所述接入预编码相关的信息包括与所述第二无线信道相关的波束成形信息。

6.根据权利要求4或5所述的装置(10)，其中，所述控制模块(14)被配置为确定与允许所述两个或更多个中继站收发机(100)之间的交叉干扰的接入预编码相关的信息，所述交叉干扰至少部分地通过从所述两个或更多个中继站收发机(100)到所述一个或多个移动收发机(200)的协作多点传输来补偿。

7.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述控制模块(14)被配置为基于在所述第二无线信道上的共轭波束成形来确定与所述接入预编码相关的信息。

8.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述一个或多个中继站收发机(100)包括多个天线，并且其中，与所述第一无线信道或所述有效接入信道相关的信息包括与所述一个或多个中继站收发机(100)与所述一个或多个移动收发机(200)之间的估计多输入多输出无线信道相关的信息。

9.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述中央单元(400)包括多个天线，并且其中，所述一个或多个中继站收发机(100)包括多个天线，并且其中，与所述第二无线信道相关的信息包括与所述中央单元(400)与所述一个或多个中继站收发机(100)之间的估计多输入多输出无线信道相关的信息。

10.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，与所述第一无线信道或所述有效接入信道相关的信息包括与接入无线信道矩阵相关的信息，并且其中，与所述第二无线信道相关的信息包括与回程信道矩阵相关的信息。

11.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述控制模块(14)进一步被配置为在回程传输之前应用所述回程预编码矩阵，并且其中，所述控制模块(14)被配置为在应用所述回程预编码矩阵之前应用所述修改的接入预编码矩阵。

12.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述修改的接入预编码矩阵在所述移动通信系统(300)的所述中央单元(400)处应用。

13.一种移动通信系统(300)的中央单元(400)，包括根据权利要求1所述的装置(10)。

14.一种用于在移动通信系统(300)中确定与接入预编码相关的信息的方法，所述移动通信系统(300)包括一个或多个中继站收发机(100)，所述一个或多个中继站收发机(100)被配置为经由第一无线信道向所述移动通信系统(300)的一个或多个移动收发机(200)提供无线服务，所述一个或多个中继站收发机(100)被配置为使用无线回程通信以经由第二无线信道与所述移动通信系统(300)的中央单元(400)通信，所述方法包括：

获得(32)与所述第一无线信道或有效接入信道相关的信息；

获得(34)与所述第二无线信道相关的信息；以及

基于与所述第一无线信道或所述有效接入信道相关的信息以及基于与所述第二无线信道相关的信息，确定与所述接入预编码相关的信息，

其中，所述有效接入信道对应于所述中央单元(400)与所述一个或多个移动收发机(200)之间的端到端的信道，

其中，与所述第一无线信道相关的信息和与所述第二无线信道相关的信息在所述一个或多个移动收发机(200)处被一起估计为估计有效接入信道，所述估计有效接入信道是所述有效接入信道的估计，并且包括所述第一无线信道、所述第二无线信道和回程预编码矩阵，

其中，与所述接入预编码相关的信息包括与所述回程预编码矩阵相关的信息和与修改的接入预编码矩阵相关的信息，在所述修改的接入预编码矩阵中非理想回程的交叉干扰被校正。

15.一种计算机可读存储介质，在其上存储有指令，当所述指令在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行时，使得所述计算机、所述处理器或所述可编程硬件组件执行根据权利要求14所述的方法。

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