CN110892688A - 利用慢变信道协方差矩阵的无干扰地理区域映射 - Google Patents

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CN110892688A CN201780093124.0A CN201780093124A CN110892688A CN 110892688 A CN110892688 A CN 110892688A CN 201780093124 A CN201780093124 A CN 201780093124A CN 110892688 A CN110892688 A CN 110892688A
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Abstract

实施例提供一种收发器，所述收发器被配置为响应于移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵来与移动终端或另一移动终端进行通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联。

Description

利用慢变信道协方差矩阵的无干扰地理区域映射
说明书
实施例涉及无线通信网络的收发器及操作所述收发器的方法。另一实施例涉及无线通信网络。一些实施例涉及利用慢变信道协方差矩阵、或二阶统计矩阵、或主方向慢变信道矩阵进行无干扰地理区域映射。
图1是包括核心网络102和无线电访问网络104的无线网络100的示例的示意性表示。无线电访问网络104可以包括多个基站eNB1至eNB5，每个基站服务于基站周围的特定区域，这由相应的小区1061至1065示意性表示。基站被提供以为小区内的用户服务。用户可以是固定设备或者移动设备。此外，连接到基站或用户的IoT设备可以访问无线通信系统。移动设备或IoT设备可以包括物理设备、地面车辆(诸如机器人或汽车)、飞行器(诸如有人或无人飞行器(UAVs)，后者也称为无人机)、建筑物和其中嵌入了电子器件、软件、传感器、致动器等以及使得这些设备能够跨现有网络基础设施收集和交换数据的网络连接的其他项目。图1示出仅五个小区的示例性视图，然而，无线通信系统可以包括更多这样的小区。图1示出位于小区1062中的并且由基站eNB2服务的两个用户UE1和UE2，也称为用户设备(UE)。另一用户UE3在由基站eNB4服务的小区1064中示出。箭头1081、1082和1083示意性地表示用于从用户UE1、UE2和UE3向基站eNB2、eNB4发送数据，或者用于从基站eNB2、eNB4向用户UE1、UE2、UE3发送数据的上行链路/下行链路连接。此外，图1示出小区1064中的两个可以是固定设备或者移动设备的IoT设备1101和1102。IoT设备1101经由基站eNB4访问无线通信系统以接收和发送数据，如箭头1121示意性地表示。IoT设备1102经由用户UE3访问无线通信系统，如箭头1122示意性地表示。相应的基站eNB1至eNB5经由相应的回程链路1141至1145连接到核心网络102，在图1中通过指向“核心”的箭头示意性地表示这些回程链路。核心网络102可以被连接到一个或多个外部网络。
对于数据传输，可以使用物理资源网格。物理资源网格可以包括资源元素的集合，各种物理信道和物理信号被映射到所述资源元素的集合。例如，物理信道可以包括承载用户特定数据(也称为下行链路和上行链路有效载荷数据)的物理下行链路和上行链路共享信道(PDSCH，PUSCH)，物理广播信道(PBCH)承载例如主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)，物理下行链路和上行链路控制信道(PDCCH，PUCCH)承载例如下行链路控制信息(DCI)等。对于上行链路，一旦UE同步并获得了MIB和SIB，则物理信道还可以包括UE用于访问网络的物理随机访问信道(PRACH或RACH)。物理信号可以包括参考信号(RS)、同步信号等。资源网格可以包括在时域中具有一定持续时间(如10毫秒)并且在频域中具有给定带宽的帧。所述帧可以具有一定数量的预定长度的子帧，例如具有1毫秒长度的2个子帧。根据循环前缀(CP)长度，每个子帧可以包括6个或7个OFDM符号的两个时隙。
无线通信系统可以是任何基于频分复用的单音或多载波系统，如正交频分复用(OFDM)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、或具有或不具有CP的任何其它基于IFFT的信号，例如DFT-s-OFDM。可以使用其它波形，如用于多址的非正交波形，例如滤波器组多载波(FBMC)、通用频分复用(GFDM)或通用滤波多载波(UFMC)。无线通信系统可以例如根据LTE-Advanced pro标准或5G或NR(新无线电)标准来操作。
数据也可以通过有线通信网络或有线和无线网络的组合的信道进行通信，例如局域网(LAN)、通过如电话线、同轴电缆和/或电源线的不同类型电线操作的G.hn网络、或诸如互联网的广域网(WAN)。
在上面引用的网络数据中，对于所有当前的干扰对准/干扰管理，在基站(BS)、演进型节点基站(eNB)或吉比特节点基站(gNB)处都需要准理想信道状态信息(CSI)。如果需要此信道状态信息来消除来自多个相邻小区(或多个传输接收点(TRP))对小型小区、用户组或经由侧链路传输自行传输的移动车辆的干扰，则使问题甚至更加困难。
因此，宏协调基站(gNB，eNB)、其范围内的其他宏或微微用户设备(UE)以及感兴趣的小型小区/用户组之间的时分双工中的训练量(参考信号)和频分双工中的反馈开销量是不切实际的。
假设以下情况，未来(蜂窝)无线通信系统的考虑将引导我们增加单位面积的频谱效率。第一，用小型/微微型小区使蜂窝网络致密化导致异构网络。第二，所有小区可以在所有频带上操作而导致频率复用为一。第三，频率复用为一需要单位面积最高的频谱效率(如果小区内干扰和小区间干扰(ICI)太接近(或低于)背景噪声水平)。因此，需要具有干扰协调/对准以显著消除/减少干扰水平。
从MIMO(多输入多输出)和大规模MIMO系统中已知干扰对准，[V.Cadambe和S.Jafar，“Interference Alignment and Spatial Degrees of Freedom for the K UserInterference Channel”,Communications,2008.ICC'08.IEEE InternationalConference on,pp.971-975,May.2008]、[D.Aziz,M.Mazhar和A.Weber,“Multi UserInter Cell Interference Alignment in Heterogeneous Cellular Networks”,Vehicular Technology Conference(VTC Spring),2014IEEE 79th,pp.1-5,May.2014]、[M.Kurras,M.Shehata,K.Hassan和L.Thiele,“Spatial interference management withhierarchical precoding in ultra-dense heterogeneous networks”,Wireless andMobile Computing,Networking and Communications(WiMob),2015IEEE 11thInternational Conference on,pp.520-526,Oct.2015]以及[M.Shehata,M.Kurras和K.Hassan,“Interference Alignment Precoding in Heterogeneous Networks withInter-cell Interference”,2015]。
此外，从[M.Kurras,M.Shehata,K.Hassan和L.Thiele,“Spatial interferencemanagement with hierarchical precoding in ultra-dense heterogeneousnetworks”,Wireless and Mobile Computing,Networking and Communications(WiMob),2015IEEE 11th International Conference on,pp.520-526,Oct.2015]已知仅基于一阶统计的干扰对准。
从[A.Adhikary,J.Nam,J.-Y.Ahn和G.Caire,“Joint Spatial Division andMultiplexing:The Large-Scale Array Regime”,Information Theory,IEEETransactions on,vol.59,pp.6441-6463,2013]、[M.Kurras,L.Thiele和G.Caire,“Interference Mitigation and Multiuser Multiplexing with Beam-SteeringAntennas”,WSA 2015；19th International ITG Workshop on Smart Antennas；Proceedings of,pp.1-5,March.2015]以及[M.Kurras,L.Thiele和G.Caire,“Multi-stagebeamforming for interference coordination in massive MIMO networks”,2015 49thAsilomar Conference on Signals,Systems and Computers,pp.700-703,Nov.2015]已知基于瞬时信道信息和/或协方差慢信道信息的预编码和多级预编码。
从[J.Nam,A.Adhikary,J.-Y.Ahn和G.Caire,“Joint Spatial Division andMultiplexing:Opportunistic Beamforming,User Grouping and Simplified DownlinkScheduling”,Selected Topics in Signal Processing,IEEE Journal of,vol.PP,pp.1-1,2014]以及[M.Kurras,S.Fahse和L.Thiele,“Density Based User Clustering forWireless Massive Connectivity Enabling Internet of Things”,2015IEEE GlobecomWorkshops(GC Wkshps),pp.1-6,Dec.2015]已知基于信道协方差信息的用户分组。
因此，本发明的目的是提供一种改善无线通信网络中的波束成形性能的概念。
该目的通过独立权利要求解决。
在从属权利要求中解决有利的实施方式。
实施例提供一种收发器，所述收发器被配置为响应于移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵用于与移动终端或另一移动终端的通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联。
另一实施例提供一种包括收发器和移动终端的无线通信网络。收发器被配置为响应于移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵用于与移动终端或另一移动终端的通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联。
另一实施例提供一种在无线通信网络的小区中操作的移动终端，其中如果服务于小区的无线通信网络的收发器发信号通知移动终端位于的位置不受来自收发器的通信的干扰，则所述移动终端被配置为使用无线通信网络的下行链路资源用于与另一移动终端的通信。
另一实施例提供一种用于操作收发器的方法，所述方法包括以下步骤：响应于移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵用于与移动终端或另一移动终端的通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联。
另一实施例提供一种用于生成数据库的方法，所述数据库具有储存的与无线通信网络的小区的多个不同位置相关联的多个信道协方差矩阵。所述方法包括以下步骤：基于测量信道协方差矩阵的报告位置对测量的信道协方差矩阵进行聚类，以获得测量的信道协方差矩阵的多个聚类。此外，所述方法包括针对测量的信道协方差矩阵的多个聚类中的每个确定平均信道协方差矩阵的步骤。此外，所述方法包括以下步骤：将每个平均信道协方差矩阵与无线通信网络的小区的位置相关联，以获得与多个不同位置相关联的多个信道协方差矩阵，所述小区基于测量相应聚类的信道协方差矩阵的报告位置被划分。
本文参照附图描述本发明的实施例。
图1示出无线通信系统的示例的示意性表示。
图2示出根据实施例的包括收发器和移动终端的无线通信网络的示意性框图。
图3示出包括服务于具有宏组和微微组的小区的基站的无线通信网络的示意性框图。
图4示出基于协方差测量(冯罗诺多边形和K-均值聚类)进行聚类的用户的示意性框图。
图5示出包括服务于第一扇区的第一基站和服务于第二扇区的第二基站的无线通信网络的示意性框图。
图6在图中示出针对不同波束形成技术在微微合频谱效率上绘制的经验CDF。
图7示出根据实施例的用于生成数据库的方法的流程图，所述数据库具有储存的与无线通信网络的小区的多个不同位置相关联的多个信道协方差矩阵。
图8a示出具有基站和具有波束成形和全向天线的用户设备的无线通信网络的示意性框图。
图8b示出具有基站和具有波束成形天线的用户设备的无线通信网络的示意性框图。
图9a示出具有基站和具有波束成形天线的第一用户设备和第二用户设备的无线通信网络的示意性框图。
图9b示出具有基站和具有全向天线的第一用户设备和第二用户设备的无线通信网络的示意性框图。
图10示出根据实施例的包括三个收发器和两个具有定向天线的移动终端的无线通信网络的示意性框图。
图11示出根据实施例的用于操作收发器的方法的流程图。
图12是用于从发送器向接收器发送信息的无线通信系统的示意性表示。
图13示出计算机系统的示例，在所述计算机系统上可以执行根据本发明方法描述的单元或模块以及方法的步骤。
在以下描述中，通过相同或等同的附图标记来表示相同或等同的元件或具有相同或等同功能的元件。
在以下描述中，阐述多个细节以提供对本发明的实施例的更彻底的解释。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，以框图的形式而不是详细地示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例晦涩难懂。另外，除非另外特别指出，否则下文描述的不同实施例的特征可以彼此组合。
图2示出根据实施例的包括收发器101和移动终端103的无线通信网络100的示意性框图。
收发器101被配置为响应于移动终端1031的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵用于与移动终端1031或另一移动终端1032的通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器101服务的小区106的多个位置1071至1074中不同的一个相关联。
例如，在图2所示的实施例中，由收发器101服务的小区106被划分为四个位置1071至1074。位置1071至1074中的每一个与信道协方差矩阵相关联，即第一信道协方差矩阵与第一位置1071相关联，第二信道协方差矩阵与第二位置1072相关联，第三信道协方差矩阵与第二位置1073相关联，并且第四信道协方差矩阵与第四位置1074相关联。
在实施例中，收发器101可以被配置为响应于移动终端1031的报告位置(其在图2中示例性地位于(或定位在)第二位置1072内)，(从第一至第四信道协方差矩阵中)选择第二信道协方差矩阵用于与移动终端1031进行通信。
例如，收发器101可以被配置为使用选择的第二信道协方差矩阵与移动终端1031进行通信，例如通过使用选择的第二信道协方差矩阵来选择(或形成)用于与移动终端1031进行通信的天线波束。
此外，收发器101可以被配置为响应于位于小区106中与移动终端1031不同的位置的另一移动终端1032的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个另一信道协方差矩阵，并且被配置为使用选择的信道协方差矩阵和选择的另一信道协方差矩阵来选择用于与移动终端1031进行通信的天线波束。
例如，收发器101可以被配置为响应于另一移动终端1032的报告位置(其在图2中示例性地位于(或定位在)第四位置1074内)，(从第一至第四信道协方差矩阵中)选择第四信道协方差矩阵来适配与移动终端1031的通信，例如通过使用选择的第二信道协方差矩阵和第四信道协方差矩阵两者来选择用于与移动终端1031进行通信的天线波束。因此，收发器101可以被配置为通过使用对应于第四位置1074的第四信道协方差矩阵来适配用于与移动终端1031进行通信的天线波束，根据图2，另一移动终端1032示例性地位于第四位置1074。通过适配用于与移动终端1031进行通信的天线波束，可以减少甚至消除在第四位置1074并且因此在另一移动终端1032上由该通信引起的干扰。
在实施例中，收发器101还可以(或可替换地)适配为响应于移动终端1031的报告位置(其在图2中示例性地位于(或定位在)第二位置1072内)，(从第一至第四信道协方差矩阵中)选择第二信道协方差矩阵用于与位于第四位置1074的另一移动终端1032进行通信。因此，在这种情况下，收发器101可以使用选择的对应于第二位置1072的第二信道协方差矩阵来适配与另一移动终端1032的通信，例如刚刚登录到由收发器101服务的小区106中的移动终端1031位于第二位置1072内。
例如，收发器101可以被配置为通过使用选择的对应于第二位置1072的第二信道协方差矩阵来适配用于与另一移动终端1032进行通信的天线波束，移动终端1031位于第二位置1072。通过适配用于与另一移动终端1032进行通信的天线波束，可以减少甚至消除在第二位置1072上并且因此在移动终端1031上由该通信引起的干扰。
在实施例中，收发器101可以是例如基站、演进节点基站或吉比特节点基站。
在实施例中，移动终端可以是用户设备，其可以是车辆收发器设备、移动手持设备、IoT设备、移动中继器或固定设备。
在实施例中，可以生成具有在室内位置和/或室外位置(覆盖有诸如毫微微型、微微型小区和微型小区的小型小区)中可能定位的无线用户的所有协方差矩阵的位置定向/区域图，或者可以生成共享相同协方差矩阵的用户组。
图3示出无线通信网络的示意性框图，无线通信网络包括服务于具有宏组1111和1112以及微微组1131至1133的小区的基站101。宏组1111和1112可以具有宏用户，并且微微组1131至1133可以具有微微用户。在图3中，示出基于针对微微用户(室内或也可以是室外)的基于位置的协方差矩阵的第一阶段预波束成形。
基站(BS)或每个基站(例如，无线通信网络的基站)可以基于具有协方差矩阵的位置定向图来设计预编码器。因此，通过使用协方差矩阵的基于位置的地图/位置区域图，保护某个地区免受其自身传输的干扰，例如如果宏基站向附接到微微基站但在宏基站覆盖地区内的用户发送数据。因此，一旦创建了地图(并以一定间隔更新)，可以基于位置创建该无干扰区域。
图4显示了基于协方差测量进行聚类的用户的示意性框图(Voronoi多边形和K-均值聚类)。
为了生成区域图，基站(或演进节点基站或吉比特节点基站)可以例如基于长期地请求信道协方差矩阵(例如，可以计算针对路过/停留在地图上每个位置的用户的长期二阶信道状态信息(CSI))。所有协方差矩阵可以储存在例如云或中央协调器中。
可以对记录的协方差矩阵进行聚类，其中每个聚类可以用每个聚类空间上可能的单个代表性基站侧协方差限制例如所有相似的协方差矩阵。
图5示出无线通信网络的示意性框图，无线通信网络包括服务于第一扇区1061的第一基站1011和服务于第二扇区1062的第二基站1012。换句话说，图5示出基于发送协方差矩阵的区域映射。每个区域(在每个小区中直观地表示为编号的正方形)具有代表性的基站侧协方差。
保存的协方差矩阵(保存在离线区域图中)可以用于朝向预定接收器具有高SINR(信号与干扰加噪声比)可达性的单个或MU-MIMO预编码；这可以满足例如超可靠移动终端(例如UE)的可靠性要求。信道协方差矩阵图还可以用于消除在发送给一些预期小区内用户时产生的干扰和/或由周围基站(或演进节点基站或吉比特节点基站)产生的小区间干扰。这在感兴趣的地图中生成无干扰区域/点，其可以用于安全地重复使用下行链路资源(在小区之间或在感兴趣的小区内)。
例如，参考图5，由第一收发器1011服务的第一扇区1061可以被划分为40个位置，每个位置可以与一个信道协方差矩阵相关联。此外，由第二收发器1012服务的第二扇区1062也可以被划分为40个位置，每个位置可以与一个信道协方差矩阵相关联。
第一收发器1011可以被配置为使用与第一移动终端1031位于的位置相关联的信道协方差矩阵(例如，与第一扇区1061的位置24相关联的信道协方差矩阵24)来与第一移动终端1031进行通信(Uu链路)120。此外，第一收发器1011可以被配置为使用与其他移动终端(其先前报告它们的位置)位于的位置相关联的信道协方差矩阵来适配其与第一移动终端1031的通信120，例如适配用于与第一移动终端1031进行通信的天线波束。
例如，第一收发器1011可以配置为使用与第二移动终端1032位于的第二扇区1062的位置12相关联的信道协方差矩阵来调整其与第一移动终端1031的通信120，以使得在第二扇区1062的位置12上并且因此在第二移动终端1032上由正在进行的通信120引起的干扰可以被减少或甚至消除(在图5中用干扰消隐122指示)。类似地，第一收发器1011可以被配置为使用与第三和第四移动终端1033和1034位于的位置6和14相关联的信道协方差矩阵来调整其与第一移动终端1031的通信120，以使得在位置6和14上并且因此第三和第四移动终端1033和1034上由正在进行的通信引起的干扰可以被减少或甚至消除。在这种情况下，第三和第四移动终端1033和1034位于“无干扰位置”(不受由第一收发器1011执行的通信的干扰)，并且可以因此使用下行链路资源(即，通常为第一收发器1011保留的资源)执行侧链路通信122。附加地，第一收发器1011可以被配置为使用与第五和第六移动终端1035和1036位于的第二扇区1062的位置15和14相关联的信道协方差矩阵来调整其与第一移动终端1031的通信120，以使得在第二扇区1062的位置15和24上并且因此在第五和第六移动终端1035和1036上由正在进行的通信120引起的干扰可以被减少或甚至消除。
第二收发器1012可以被配置为使用与第二移动终端1032位于的位置相关联的信道协方差矩阵(例如，与第二扇区1062的位置12相关联的信道协方差矩阵12)来与第二移动终端1032进行通信(Uu链路)126。此外，第二收发器1012可以被配置为使用与其他移动终端(其先前报告它们的位置)的位置相关联的信道协方差矩阵来适配其与第二移动终端1032的通信126，例如适配用于与第二移动终端1032进行通信的天线波束。
例如，第二收发器1012可以被配置为使用与第一移动终端1031位于的第一扇区1061的位置24相关联的信道协方差矩阵来调整其与第二移动终端1032的通信126，以使得在第一扇区1061的位置24上并因此在第一移动终端1031上由正在进行的通信126引起的干扰可以被减少或甚至消除(在图5中用干扰消隐128指示)。类似地，第二收发器1012可以被配置为使用与第五和第六移动终端1035和1036位于的第二扇区1062的位置15和14相关联的信道协方差矩阵来调整其与第二移动终端1032的通信126，以使得在第二扇区1062的位置15和24上并因此在第五和第六移动终端1035和1036上由正在进行的通信126引起的干扰可以被减少或甚至消除。在这种情况下，第五和第六移动终端1035和1036位于“无干扰位置”(不受由第二收发器1012执行的通信的干扰)，并且可以因此使用下行链路资源(即，通常为第二收发器1012保留的资源)执行侧链路通信130。附加地，第二收发器1012可以被配置为使用与第三和第四移动终端1033和1034位于的第一扇区1061的位置6和14相关联的信道协方差矩阵来调整其与第二移动终端1032的通信126，以使得在第一扇区1061的位置6和14上并且因此在第三和第四移动终端1033和1034上由正在进行的通信126引起的干扰可以被减少或甚至消除。
图6在图中示出针对不同波束成形技术在微微合频谱效率上绘制的经验CDF(CDF＝累积分布函数)。因此，第一曲线140示出针对BD的结果(BD＝块对角化)，第二曲线142示出针对BDIA的结果(BDIA＝块对角化干扰对准)，第三曲线144示出针对BDIA MMSE的结果(MMSE＝最小均方差)，并且第四条曲线146显示针对JSDM的结果(JSDM＝联合空分复用)。
如图6所示，JSDM技术的性能优于块对角化波束成形(即使使用MMSE和使用协调多点)。这些结果是作为图3中的场景(具有宏小区中的两个UE、两个微小区、微微小区中的两个UE)生成的。使用前面的选项之一可以对准干扰。
在下文中描述详细的实施例。
信道协方差矩阵的区域图/基于位置的地图
图7示出用于生成数据库的方法200的流程图，数据库具有存储的与无线通信网络的小区的多个不同位置相关联的多个信道协方差矩阵。
在实施例中，方法可以包括步骤202，步骤202为基于测量信道协方差矩阵的报告位置将测量的信道协方差矩阵聚类以获得测量的信道协方差矩阵的多个聚类。
例如，可以建立准静态和/或带时间戳的用户聚类。因此，可以利用通常位于室内的微微型/小型小区或室外的小区域或宏小区的用户组的物理性质，其仅具有相同的BS侧协方差矩阵。用户将这些矩阵反馈给在长时间内捕获它们的基站、吉比特节点基站或演进节点基站。基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以用任何聚类技术将那些用户一起聚类，例如基于K均值或密度的方法，[M.Kurras,S.Fahse和L.Thiele,“Density Based UserClustering for Wireless Massive Connectivity Enabling Internet of Things”,2015IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps),pp.1-6,Dec.2015]，有关用于K-均值聚类的可能聚类Voronoi多边形的更多细节，参见图4。选择的协方差矩阵可以基于慢/半静态更新的协方差图用于(保存用于)多级波束形成。为了准确起见，这些矩阵可以随时间缓慢更新，并且可以针对一天中不同的流量负载平衡进行捕获，即，使用时间戳更新。
在实施例中，方法200可以包括步骤204以及步骤206，步骤204为针对测量的信道协方差矩阵的多个聚类中的每个确定平均信道协方差矩阵，步骤206为将每个平均信道协方差矩阵与无线通信网络的小区的位置相关联，以获得与多个不同位置关联的多个信道协方差矩阵，小区基于测量相应聚类的信道协方差矩阵的报告位置被划分。
例如，可以提供信道协方差矩阵区域图/基于位置的图。对于每个单个聚类，位于彼此附近(在该聚类内)的用户将经历几乎/完全类似的协方差矩阵。在每个位置/聚类位置中，此协方差矩阵(二阶统计)可以缓慢更新并且作为连续测量报告或在波束管理期间由基站、吉比特节点基站或演进节点基站捕获。保存的协方差矩阵是半静态的，并且保存在离线查找表中，类似于聚类点的区域/地理图的协方差矩阵。
此外，针对地图中的每个聚类可以选择代表性的基站侧协方差。在这里，对于每个区域，基站、吉比特节点基站或演进节点基站将收敛到每个区域的单个基站侧协方差矩阵，并且将其储存在每个聚类的代表性基站侧协方差的准静态(缓慢更新/也标记为不同时间戳和每日变化的流量)区域图中。
在实施例中，可以执行位置更新。一旦在基站、吉比特节点基站或演进节点基站处存在区域信道(基站侧)协方差代表矩阵图，则用户只需准确地反馈它们的位置/地点/坐标，其中基站、吉比特节点基站或演进节点基站将基于它们的报告位置用针对这些位置存储在图中的信道的此超慢变化二阶统计来处理/管理它们的波束。在这里处理它们的波束意味着干扰对准和/或单/多用户波束形成。
基于协方差矩阵区域图的多级波束形成和干扰对准：g/eNB将执行多级(例如2级)预编码处理，其中第一级基于协方差矩阵。因此，联合空分复用(JSDM)算法可以用于基于它们的在地图中(在权利要求2中)储存的协方差(2阶统计)矩阵消除投射到反馈用户(一个或多个)位置上的干扰(又名干扰对准)。同样，其他算法可以用于利用协方差矩阵图(在权利要求2中)，详细参见图3。
基于协方差矩阵区域图的多级波束成形和干扰对准
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为响应于移动终端的报告位置来从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差，并且使用选择的信道协方差矩阵来选择用于与移动终端进行通信的天线波束(第一级)。
例如，参考图5，第一基站1011可以被配置为响应于第一移动终端1031的报告位置，选择与第一移动终端1031位于的位置24相关联的信道协方差矩阵24，并且使用选择的与位置24相关联的信道协方差矩阵来选择用于与第一移动终端1031进行通信的天线波束。
此外，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为响应于位于小区中与所述移动终端不同的位置的另一移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个另一信道协方差，其中基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为使用选择的信道协方差矩阵和选择的另一信道协方差矩阵来选择与移动终端进行通信的天线波束(第二级)。
例如，参考图5，第一基站1011还可以被配置为使用与其他移动终端(其先前报告它们的位置)位于的位置相关联的信道协方差矩阵来适配用于与第一移动终端1031进行通信的天线波束。详细地，第一基站1011可以被配置为使用与第二移动终端1032位于的第二扇区1062的位置12相关联的信道协方差矩阵来调整用于与第一移动终端1031进行通信的天线波束，以使得在第二扇区1062的位置12上并且因此在第二移动终端1032上由所述通信引起的干扰可以被减少或甚至消除。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以执行多级(例如2级)预编码处理，其中第一级基于协方差矩阵。因此，联合空分复用(JSDM)算法可以用于基于它们的在地图中储存的协方差(2阶统计)矩阵消除投射到反馈用户(一个或多个)位置上的干扰(又名干扰对准(IA))。同样，其他算法可以用于利用协方差矩阵图，详细参见图5。
共轭区域离线识别
在实施例中，当选择的信道协方差矩阵和选择的另一信道协方差矩阵是正交的或储存多个协方差矩阵和关联的小区的多个不同位置的数据库指示可以使用相同或至少部分重叠的下行链路资源时，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为使用相同或至少部分重叠的下行链路资源与移动终端和另一移动终端进行通信。
例如，参考图5，如果第一和第三移动终端1031和1033位于的位置24和6彼此正交，则第一基站1011可以被配置为使用相同或至少部分重叠的下行链路资源与第一移动终端1031和第三移动终端1033进行通信，因为由于位置24和6的信道协方差矩阵的正交性，相应通信(或天线波束)不会受到干扰。
在实施例中，共轭区域是那些具有很好可分离的协方差矩阵的区域，或者换句话说，是那些具有几乎正交的协方差矩阵的区域(例如，正交在这里意味着可以在矩阵1内找到一个可以很容易地正交于矩阵2中的特征向量的方向)。因此，下行链路资源可以在同一小区或相邻小区内自由地重复使用。可以保证这些自由重复使用的资源作为对侧链资源池的扩展(与传统UL资源一起)。换句话说，基站将完全分离的基站侧协方差矩阵识别为共轭区域(自由使用相似资源)。
地图精调以实现超可靠的低延迟通信(URLLC)
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为监视下行链路确认率或未确认率，以确定是否可以使用相同或至少部分重叠的下行链路资源来与位于与信道协方差矩阵和另一信道协方差矩阵相关联的不同位置内的移动终端进行通信，并且相应地更新数据库中的指示。
例如，参考图5，并且假设第一基站1011使用相同或至少部分重叠的下行链路资源与第一移动终端1031和第三移动终端1033进行通信，第一基站1011可以被配置为监视与第一和第三移动终端1031、1033的通信的下行链路确认率或未确认率，以便确定相同或至少部分重叠的下行链路资源是否仍然或实际上可以用于与位于第一扇区1061的位置24和6的第一和第三通信移动终端1031、1033进行通信。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为监视由移动终端提供的下行链路干扰指示或测量(例如参考信号接收功率(RSRP)、接收信号强度指示(RSSI)、参考信号接收质量(RSRQ))，以便确定相同或至少部分重叠的下行链路资源是否可以用于与位于与信道协方差矩阵和另一信道协方差矩阵相关联的不同位置内的移动终端进行通信，并且相应地更新数据库中的指示。
例如，参考图5，并且假设第一基站1101使用相同或至少部分重叠的下行链路资源与第一移动终端1031和第三移动终端1033进行通信，第一基站1011可以被配置为监视由第一和第三移动终端1031、1033提供的下行链路干扰指示或测量，以便确定相同或至少部分重叠的下行链路资源是否仍然或实际上可以用于与位于第一扇区的位置24和6内的第一和第三移动终端1031、1033进行通信。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以通过监视DL ACK/NACK率来识别附近“区域”。因此，ACK越多，则基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以将那些收集的资源重复使用到特定区域(或共轭区域)，尤其是用于超可靠和低延迟通信(URLLC)的机会越多。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以通过监视用户报告的下行链路干扰指示/测量，例如类似于LTE中的高干扰指示(HII)或不同无线方法中的类似指标，来识别附近“区域”。
DL信号通知和D2D/V2X/V2V资源池扩展
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为发信号通知将小区被划分为多个位置中那些不受来自基站、吉比特节点基站或演进节点基站的通信干扰的位置。
如果可以用上面描述的基于位置的干扰对准来生成自由区域，则下行链路的信号通知(即，从基站、吉比特节点基站或演进节点基站到用户设备的信号通知)可以指示下行链路数据资源重复使用的自由区域：处于无干扰地区(对应于锚点和半径)并且允许重复使用下行链路频率而无需额外的干扰对准/干扰管理，从而允许D2D/V2X/V2V资源重复使用，即，扩展侧链(D2D/V2X/V2V)资源池。
例如，参考图5，第一基站1101可以被配置为发信号通知位置6和14不受来自基站、吉比特节点基站或演进节点基站的通信的干扰，以使得位于位置6和14中的一个的移动终端(例如第三移动终端1033)可以使用下行链路资源来与也位于位置6和14中的一个的另一移动终端(例如第四移动终端1034)进行通信。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为使用与无干扰位置相关联的信道协方差矩阵来选择用于发信号通知无干扰位置的一个或多个天线波束。
如果可以用上面描述的基于位置的干扰对准来生成自由区域，则下行链路的信号通知(即，从基站、吉比特节点基站或演进节点基站到用户设备的信号通知)可以指示自由区信号通知的专用资源：信号通知将在下行链路中与多级波束形成(承载在基站、吉比特节点基站或演进节点基站上)一起提供，以使得在空间上不相关的其他“共轭区域”中无法听到。
例如，参考图5，第一基站1011可以被配置为使用与位置6相关联的协方差矩阵来选择天线波束以发信号通知位置6是无干扰的，并且使用与位置14相关联的协方差矩阵来选择天线波束以发信号通知位置14是无干扰的。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为还发信号通知无干扰位置中那些关联的信道协方差矩阵彼此正交的位置。此外或替代地，在数据库中指示其关联的信道协方差矩阵彼此正交的无干扰位置，多个协方差矩阵和关联的小区的多个不同位置储存在所述数据库中。因此，如果移动终端和另一移动终端位于由收发器发信号通知其关联的信道协方差矩阵彼此正交的位置，则所述移动终端和另一移动终端可以使用相同的下行链路资源来与其他移动终端进行通信。
例外地，UE可以使用在“共轭区域”中授予的相同下行链路频带或信道用于D2D/V2X/V2V侧链路通信。这需要在传统上行链路资源池旁边将D2D资源池新信号通知到已使用的下行链路资源上。这将形成资源池扩展。因此，现在可以容易地实现全双工侧链路，而无需重复或跳频。
此外，UE可以使用在“共轭区域”中授予的相同下行链路频带或信道进行D2D/V2X/V2V侧链路通信。在基站、吉比特节点基站或演进节点基站处已知的区域图，或经由基站、吉比特节点基站或演进节点基站分布的区域图可以包含有关在某些位置处可用的这样的附加下行链路资源的信息作为资源池扩展，即，以半持久性调度方式或基于需求。这样的池可以由信号字段中的指示来标记。
例如，参考图5，假定第一基站1011发信号通知或数据库指示第一扇区1061的位置6和14具有彼此正交的关联的信道协方差矩阵，位于位置6的第三移动终端1033和位于位置14的第四移动终端1034可以使用相同的下行链路资源用于与位于相同位置的其他移动终端进行通信，即，第三移动终端1033可以使用与第四移动终端1034相同的下行链路资源来与也位于位置6的另一移动终端进行通信，第四移动终端1034与也位于位置14中的另一移动终端进行通信。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为发信号通知多个位置中那些信道协方差矩阵接近的位置。在那种情况下，如果所述位置的协方差矩阵接近，则移动终端可以被配置为当从一个位置移动到另一位置时使用相同的下行链路资源。在实施例中，接近的协方差矩阵(或类似的协方差矩阵)可以指的是，在附近位置中的移动终端(例如UE)正在面对(几乎)相同的散射器、物理基础设施，即建筑物、树木等。
换句话说，对于附近区域(具有接近的协方差矩阵的区域)，下行链路资源池可以成为一个联合资源池，当在地面上的相应区域之间移动时，所述联合资源池允许较少的资源切换。这提高了可靠性并且降低无线链路故障(RLF)率。
针对DL和UL方案对UE特定接收特性的扩展
在先前描述的解决方案中，假设UE在相同位置经历相同的协方差矩阵。然而，这不包括UE天线、多个天线的定向，或来自不同硬件的影响，例如较高的接收器灵敏度可以检测更多的多径并且因此协方差矩阵发生改变。因此，地图可以基于来自UE关于接收器特定细节的侧信息扩展为多层地图。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为响应于移动终端的报告接收器特性，从与多个位置中的每个相关联的至少两个信道协方差矩阵中选择一个来用于与移动终端进行通信，其中至少两个信道协方差矩阵中的每个可以与至少两个接收器特性中不同的一个相关联。
在实施例中，基站、吉比特节点基站或演进节点基站可以被配置为根据选择的信道协方差矩阵向移动终端发信号通知资源中的至少一个和要用于与收发器或另一收发器进行通信的天线波束。
随后，参考TR36.211v14.1.0第5.3.2A.2节(用于UL传输的码本的定义)描述上行链路的现有技术。
在实施例中，UE可以使用定义为W的不同预编码矢量/矩阵与吉比特节点基站进行通信：
Figure BDA0002364802900000151
YDL＝WUEHUE×BSPUEXDL+WUEnDL
这种情况下，地图的捕获可以在两个阶段上完成，其中阶段1可以是训练阶段，而阶段2可以是数据处理/传输阶段。
在阶段1(用于地图生成的训练阶段)中，吉比特节点可能需要从UE知道：
-结合UE给基站的反馈，即信道质量指示(CQI)、信道等级指示(RI)和信道预编码矩阵索引(PMI)，可能需要UE反馈有关其拥有的天线数量及其物理天线结构(例如天线增益、定向、几何形状)的信息。
-附加地(可选地)，另一步骤可以是按需(额外的)训练阶段，其中信道状态信息(CSI)被反馈，其由CQI、PMI和RI组成；额外的量化接收波束成形索引，可以使用基站、吉比特节点基站或演进节点基站的不同(分类的)PMI和/或不同(分类的)的qRBFi值报告那些集合中的一个或多个。也可以基于发送波束成形来进行选择。
-qRBFi(WBS)可以用于在下行链路期间在UE处接收信号的后处理(RX波束成形)，即，在最大接收方向的方向(即在UE处的接收方向)上进行接收，所述方向跨越WUE
-可以从上行链路预编码矩阵中选择qRBFi(WUE)(即从UL传输选择，36.211-第5部分；然而现在仅限于2和4个端口)。然而这不限于较大的DFT集、随机BF等。
-微调选项以返回到单层映射：UE可以将其主接收本征模式用作qRBF，并且因此告知gNB它是具有一定增益的单个天线接收器。
阶段2(数据传输)
-基站、吉比特节点基站或演进节点基站向UE发信号通知后均衡器/和预编码，其应当用于满足一定传输质量和可能的干扰对准；即，否则可能是完全相同的传输。
-可以允许UE采用优化的MMSE权重来处理信道变化。
-在上行链路接收期间，基站、吉比特节点基站或演进节点基站在知道
Figure BDA0002364802900000161
(qRBFi)的情况下选择适合最大接收的Ppost。
图8a和8b示出具有基站1011-1014和用户设备1031-1033的无线通信网络100的示意性框图。如图8a所示，第一用户设备1031包括用于接收波束成形的多个天线，其中第二用户设备1032和第三用户设备1033包括全向天线，以使得在全向天线中从各处接收干扰150。相反，在图8b中，第一至第三用户设备1031至1033包括用于接收波束成形的多个天线，以使得干扰150可以用RX波束成形在零点处聚集。
图9a和9b示出具有基站101以及第一用户设备1031和第二用户设备1033的无线通信网络100的示意性框图。在图9a中，第一用户设备1031和第二用户设备1033包括用于接收波束成形的多个天线，其中在图9b中，第一用户设备1031和第二用户设备1033包括全向天线。如图所示。如图9a和9b所示，与从各处收集的全向情况(图9b)相比，接收波束成形(图9a)可以避免来自另一接收器的干扰。
在实施例中，可以通过捕获UE RX特性(辐射模式和定向)来扩展区域概念。
在实施例中，可以通过对设备类别进行分类来扩展区域概念。
在实施例中，可以通过处理载波聚合(即针对不同频率的不同地图)的实施例来扩展区域概念。
图10示出根据实施例的无线通信网络100的示意性框图，无线通信网络100包括三个收发器1011、1012和1013以及两个具有定向天线的移动终端1031和1032。此外，在图10中，散射器1361和1362被指示为散射在移动终端1031与相应收发器1011、1012和1013之间的上行链路和下行链路通信。详细地，第一移动终端1031与第二收发器1012进行通信，其中第一散射器1361散射第一移动终端1031与第二收发器1012之间的上行链路和下行链路通信，以使得第一收发器1011也从第一移动终端1031接收上行链路通信。第二移动终端1032与第二收发器1012进行通信，其中第二散射器1362散射第二移动终端1032与第二收发器1012之间的上行链路和下行链路通信，以使得第三收发器1013也从第二移动终端1032接收上行链路通信。
换句话说，图10示出即使两个UE被标记为位于量化坐标位置，每个用户也可以隔离其上行链路和下行链路，因为他们已经报告了其不同的预编码矩阵或接收器结构(UE处...的编号天线(numb-antennas)、协方差矩阵)。这也可以经常更新。
进一步实施例
图11示出用于操作收发器的方法220的流程图。方法220包括步骤222，步骤222为响应于移动终端的报告位置，从多个信道协方差矩阵中选择一个信道协方差矩阵用于与移动终端或另一移动终端的通信，其中信道协方差矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联。
在实施例中，假设UE能够以某种方式发送可靠的定位信息。
在实施例中，假设在具有启用的波束成形能力的多天线基站、演进节点基站或吉比特节点基站处，多级波束成形是可能的。
在实施例中，假设基站、演进节点基站或吉比特节点基站可以缓慢地监视和适配协方差矩阵地图。
在实施例中，假设小区可能能够(长期地)捕获UE密度以生成这样具有一些时间不变性的地图。因此，所述地图可以用于以时间静态方式处理任何数量的用户或者根据需要随不同的变化的流量负载而变化。
在实施例中，仅基于地理空间映射可以重复使用相邻小区之间的资源。
在实施例中，下行链路中的侧链路资源池可以被扩展。
描述的实施例可以被实施于或用于V2X、V2V、D2D、蜂窝系统，延迟受限(任务关键型)通信服务、多级QoS服务、窄带IoT设备、mMTC、超可靠通信、增强型多址访问(MA)方案和MAC信道。
本发明的实施例可以在如图1描绘的无线通信系统中实施，所述无线通信系统包括基站、用户(如移动终端或IoT设备)。图12是无线通信系统300的示意性表示，所述无线通信系统300用于在发送器TX和接收器RX之间传送信息，并且根据上面描述的发明方法的实施例进行操作。发送器TX(例如基站)包括一个或多个天线ANTTX或具有多个天线元件的天线阵列。接收器RX(例如UE)包括至少一个天线ANTRX。在其他实施例中，接收器RX可以包括多于一个天线。如箭头302所指示的，信号经由诸如无线电链路的无线通信链路在发送器TX和接收器RX之间传送。发送器TX和接收器RX的操作以及发送器TX和接收器RX之间的信号通知是根据本发明的上面描述的实施例的。
例如，接收器RX包括一个或多个天线ANTRX、耦合到天线的收发器304、解码器306和处理器308。收发器304从无线通信网络300的发送器TX接收数据块310。数据块310包括在分配给接收器RX的多个资源312上发送的编码数据。解码器310对编码数据进行解码，并且针对分配的资源312确定编码数据的解码是成功还是失败。处理器308评估针对其解码失败的资源312中的一个或多个是否包括在报告314中。报告314针对一个或多个分配的资源312指示在分配的资源中的一个或多个上传输的编码数据是不可解码的，例如由于如打孔、干扰或信号强度降低的损害，如在318处示意性表示的，资源可能来自无线通信网络300的发送器TX和/或来自一个或多个其他发送器316。处理器308响应于评估使收发器304向发送器TX发送重发请求320。
根据实施例，发送器TX包括一个或多个天线ANTTX和耦合到天线ANTTX的收发器322。收发器322与无线通信网络300的一个或多个接收器RX通信。一个或多个接收器RX由发送器TX服务。收发器322将报告310发送到一个或多个接收器RX。报告310对于分配给一个或多个接收器RX的一个或多个资源312指示在分配资源中的一个或多个上发送的编码数据是不可解码的。根据实施例，发送器TX可以包括处理器324，其基于来自发送器TX和/或来自一个或多个其他发送器318的信息来生成报告310。所述信息可能指示在某些资源上传输的数据可能在接收器处是不可解码的。在其中来自一个或多个其他发送器318的信息也被用于创建报告的实施例中，发送器TX可以包括到无线通信网络300的一个或多个其他发送器318的回程接口326。
尽管上面描述的实施例是基于信道协方差矩阵的，但是也可以使用其他通信矩阵，例如二阶统计矩阵或主方向慢变信道矩阵。
尽管已经在装置的上下文中描述了描述的概念的一些方面，但是明显的是，这些方面也表示相应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示相应装置的相应块或项目或特征的描述。
本发明的各种元件和特征可以使用模拟和/或数字电路以硬件实现，通过由一个或多个通用或专用处理器执行指令以软件实现，或者实现为硬件和软件的组合。例如，本发明的实施例可以在计算机系统或另一处理系统的环境中实现。图6图示说明计算机系统400的示例。单元或模块以及由这些单元执行的方法的步骤可以在一个或多个计算机系统400上执行。计算机系统400包括一个或多个处理器402，如专用或通用数字信号处理器。处理器402被连接到通信基础设施404，如总线或网络。计算机系统400包括主存储器406，例如随机存取存储器(RAM)，以及辅助存储器408，例如硬盘驱动器和/或可移动存储驱动器。辅助存储器408可以允许计算机程序或其它指令被加载到计算机系统400中。计算机系统400还可以包括通信接口410，以允许软件和数据在计算机系统400和外部设备之间传输。通信可以是电子、电磁、光或能够由通信接口处理的其它信号的形式。通信可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、RF链路和其它通信信道412。
术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”用于一般地指代有形存储介质，诸如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。这些计算机程序产品是用于向计算机系统400提供软件的装置。计算机程序也称为计算机控制逻辑，被存储在主存储器406和/或辅助存储器408中。计算机程序也可以经由通信接口410接收。计算机程序当被执行时使得计算机系统400能够实现本发明。特别地，计算机程序当被执行时使得处理器402能够实现本发明的过程，诸如本文所描述的任何方法。因此，这样的计算机程序可以表示计算机系统400的控制器。在使用软件实现本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中，并且使用可移动存储驱动器、接口(如通信接口410)加载到计算机系统400中。
可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质，例如，云存储、软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器执行以硬件或以软件的方式的实现，电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够协作)，以使得执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，以使得执行本文所描述的方法中的一个。
通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，程序代码可操作用于执行所述方法中的一个。例如，程序代码可以存储在机器可读载体上。
其它实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文所描述的方法中的一个的计算机程序。因此，换句话说，本发明方法的实施例是具有程序代码的计算机程序，当计算机程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行本文所描述的方法中的一个。
因此，本发明方法的进一步实施例是数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，包括记录在其上的用于执行本文所描述的方法中的一个的计算机程序。因此，本发明方法的进一步实施例是表示用于执行本文所描述的方法中的一个的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列例如可以被配置为经由数据通信连接(例如经由因特网)传输。进一步实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑设备，被配置为或适用于执行本文所描述的方法中的一个。进一步实施例包括一种计算机，其上安装有用于执行本文所描述的方法中的一个的计算机程序。
在一些实施例中，可编程逻辑设备(例如现场可编程门阵列)可以用于执行本文所描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所描述的方法中的一个。通常，优选地，由任何硬件装置执行所述方法。
上面描述的实施例仅是对本发明原理的说明。需要理解的是，本文所描述的布置和细节的修改和变化对于本领域的其他技术人员将是显而易见的。因此，意图是仅由所附权利要求的范围而不是由通过本文实施例的描述和解释而呈现的具体细节来限制。
缩略语和符号列表
eNB 演进节点B(3G基站) (s)TTI (短)传输时间间隔
LTE 长期演进 PUSCH 物理上行链路共享信道
UE 用户设备(用户终端) PUCCH 物理上行链路控制信道
ACLR 邻信道泄漏比 PDSCH 物理下行链路共享信道
TDD 时分双工 PDCCH 物理下行链路控制信道
FDD 频分双工 URLLC 超可靠低延迟通信
OFDMA 正交频分多址 SR 调度请求
CQI 信道质量信息 HARQ 混合自动重发请求
CRC 循环冗余校验 QoS 混合自动重发请求
SPS 半持续调度 URLLC 超可靠和低延迟通信
DCI 下行链路控制信息 MCS 调制编码方案
UL 上行链路 MIMO 多输入、多输出
DL 下行链路

Claims (31)

1.一种收发器，其中
所述收发器被配置为响应于移动终端的报告位置，从多个通信矩阵中选择一个通信矩阵来与所述移动终端或另一移动终端进行通信；
其中所述通信矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个相关联；
其中所述多个通信矩阵是信道协方差矩阵或二阶统计矩阵或主方向慢变信道矩阵。
2.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为使用选择的所述通信矩阵与所述移动终端进行通信。
3.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为使用选择的所述通信矩阵来选择用于与所述移动终端进行通信的天线波束。
4.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为响应于位于所述小区的与所述移动终端不同的位置中的另一移动终端的报告位置，从所述多个通信矩阵选择另一通信矩阵；
其中所述收发器被配置为使用选择的所述通信矩阵和选择的所述另一通信矩阵来选择用于与所述移动终端进行通信的天线波束。
5.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为响应于位于所述小区的与所述移动终端不同的位置中的所述另一移动终端的报告位置，从所述多个通信矩阵选择另一通信矩阵；
其中所述收发器被配置为使用选择的所述另一通信矩阵来选择用于与所述另一移动终端通信的天线波束。
6.根据权利要求5所述的收发器，其中当选择的所述通信矩阵和选择的所述另一通信矩阵正交或存储所述多个通信矩阵和关联的所述小区的多个不同位置的数据库指示能够使用相同或至少部分重叠的下行链路资源时，所述收发器被配置为使用所述相同或至少部分重叠的下行链路资源与所述移动终端和所述另一移动终端进行通信。
7.根据权利要求6所述的收发器，其中所述收发器被配置为监视下行链路确认率或未确认率，以确定是否能够使用所述相同或至少部分重叠的下行链路资源来与位于与所述通信矩阵和所述另一通信矩阵相关联的不同位置的移动终端进行通信，并且相应地更新所述数据库中的所述指示。
8.根据权利要求6所述的收发器，其中所述收发器被配置为监视由所述移动终端提供的下行链路干扰指示或测量，以便确定所述相同或至少部分重叠的下行链路资源是否能够用于与位于与所述通信矩阵和所述另一通信矩阵相关联的不同位置的移动终端进行通信，并且相应地更新所述数据库中的指示。
9.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为发信号通知将所述小区划分为所述多个位置中那些不受来自所述收发器的通信的干扰的位置。
10.根据前述权利要求所述的收发器，其中所述收发器被配置为使用与无干扰位置相关联的通信矩阵来选择用于发信号通知所述无干扰位置的一个或多个天线波束。
11.根据权利要求9至10中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为还发信号通知所述无干扰位置中那些关联的通信矩阵彼此正交的位置。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的收发器，其中在数据库中指示其相关联的通信矩阵彼此正交的所述无干扰位置，所述多个通信矩阵和所述小区的关联的多个不同位置储存在所述数据库中。
13.根据权利要求9至12中的一项所述的收发器，其中收发器被配置为发信号通知所述多个位置中那些通信矩阵接近的位置。
14.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，所述收发器被配置为响应于所述移动终端的报告接收器特性，从与所述多个位置中的每个相关联的至少两个通信矩阵中选择一个来与所述移动终端进行通信；
其中所述至少两个通信矩阵中的每个与至少两个接收器特性中不同的一个相关联。
15.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器被配置为根据选择的所述通信矩阵向所述移动终端发信号通知资源中的至少一个和要用于与所述收发器或另一收发器进行通信的天线波束。
16.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中如果由所述移动终端或另一移动终端在对应于所述通信矩阵的位置处测量的多个测量的通信矩阵的平均值与所述通信矩阵偏离定义的量，则所述收发器被配置为更新所述多个通信矩阵的通信矩阵。
17.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述信道协方差矩阵是长期二阶信道状态信息。
18.根据前述权利要求中的一项所述的收发器，其中所述收发器是基站、演进型节点基站或吉比特节点基站。
19.一种无线通信网络，包括：
根据权利要求1至18中的一项所述的收发器；以及
移动终端。
20.根据前述权利要求所述的无线通信网络，其中所述无线通信网络包括蜂窝网络、无线局域网或无线传感器系统。
21.根据前述权利要求中的一项所述的无线通信网络，其中所述移动终端是用户设备、车辆收发器设备、移动(缓慢/快速)手持设备、固定手持设备、IoT设备、移动中继器或固定设备。
22.根据前述权利要求中的一项所述的无线通信网络和权利要求9所述的收发器，其中如果所述移动终端位于由所述收发器发信号通知的无干扰位置中，则所述移动终端被配置为使用下行链路资源来与另一移动终端进行通信。
23.根据前述权利要求所述的无线通信网络和权利要求11所述的收发器，其中所述无线通信网络包括另一移动终端，其中如果所述移动终端和所述另一移动终端位于由所述收发器发信号通知其关联的通信矩阵彼此正交的位置，所述移动终端和所述另一移动终端被配置为使用相同的下行链路资源来与其他移动终端进行通信。
24.根据权利要求21至23中的一项所述的无线通信网络和权利要求13所述的收发器，其中，如果所述位置的所述通信矩阵接近，则所述移动终端被配置为当从一个位置移动到另一位置时使用相同的下行链路资源。
25.根据前述权利要求中的一项所述的无线通信网络，其中所述蜂窝网络使用基于IFFT(快速傅立叶逆变换)的信号。
26.根据前述权利要求所述的无线通信网络，其中所述基于IFFT的信号包括具有CP的OFDM、具有CP的DFT-s-OFDM、没有CP的基于IFFT的波形、f-OFDM、FBMC、GFDM或UFMC。
27.在无线通信网络的小区中操作的移动终端，其中如果服务所述小区的所述无线通信网络的所述收发器发信号通知所述移动终端位于的位置不受来自所述收发器的通信的干扰，则所述移动终端被配置为使用所述无线通信网络的下行链路资源来与另一移动终端进行通信。
28.一种用于操作收发器的方法，所述方法包括：
响应于移动终端的报告位置，从多个通信矩阵中选择一个通信矩阵来与所述移动终端或另一移动终端进行通信；
其中所述通信矩阵中的每个与由收发器服务的小区的多个位置中不同的一个位置相关联；
其中所述多个通信矩阵是信道协方差矩阵或二阶统计矩阵或主方向慢变信道矩阵。
29.一种用于生成数据库的方法，所述数据库已经储存与无线通信网络的小区的多个不同位置相关联的多个通信矩阵，其中所述多个通信矩阵是信道协方差矩阵或二阶统计矩阵或主方向慢变信道矩阵，所述方法包括：
基于测量所述通信矩阵的位置的报告位置对测量的通信矩阵进行聚类，以获得测量的通信矩阵的多个聚类；
针对测量的通信矩阵的所述多个聚类中的每个，确定平均通信矩阵；
将每个平均通信矩阵与所述无线通信网络的所述小区的位置相关联，以获得与多个不同位置相关联的多个通信矩阵，所述小区基于测量相应聚类的所述通信矩阵的所述报告位置被划分。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述方法还包括：
确定所述多个通信矩阵中那些彼此正交的通信矩阵；以及
将所述通信矩阵中那些彼此正交的通信矩阵标记在数据库中。
31.根据权利要求29和30中的一项所述的方法，其中所述测量的通信矩阵用至少两个不同收发器特性测量；
其中针对测量的通信矩阵的所述多个聚类中的每个的所述至少两个不同收发器特性，确定至少两个平均通信矩阵；
其中至少两个平均通信矩阵与所述无线通信网络的所述小区的位置相关联，以获得与多个不同位置相关联的多个至少两个通信矩阵，所述小区基于测量所述相应聚类的所述通信矩阵的所述报告位置被划分。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177063A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 东南大学 一种非正交滤波器组上行多址接入无线通信发送方法
CN113543017A (zh) * 2021-06-02 2021-10-22 北京邮电大学 毫米波车联网的波束切换方法及相关设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232918B1 (en) * 1997-01-08 2001-05-15 Us Wireless Corporation Antenna array calibration in wireless communication systems
CN101473554A (zh) * 2006-06-26 2009-07-01 艾利森电话股份有限公司 在mimo通信系统中使用协方差矩阵进行链路选择
WO2016159851A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and arrangements for pilot sequence coordination

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9961579B2 (en) * 2009-10-01 2018-05-01 Qualcomm Incorporated Scalable channel feedback for wireless communication
US20130034000A1 (en) * 2010-01-12 2013-02-07 David Huo Method of variable rate single user and multi user mimo feedback for mobile communications system
US9344985B2 (en) * 2011-03-08 2016-05-17 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Propagation delay difference reporting for multiple component carriers
EP2845435B1 (en) * 2012-05-04 2018-10-24 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and arrangement for d2d discovery
EP2665326B1 (en) * 2012-05-15 2017-12-13 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Apparatus and method thereof for setting up device-to-device communication
US9253587B2 (en) * 2012-08-08 2016-02-02 Golba Llc Method and system for intelligently controlling propagation environments in distributed transceiver communications
US20140376464A1 (en) * 2013-06-21 2014-12-25 Electronics & Telecommunications Research Institute Method for communication using large-scale antenna in multi-cell environment
KR102184909B1 (ko) * 2013-07-15 2020-12-01 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 간섭 신호 제거 방법 및 장치
EP3100560B1 (en) * 2014-01-30 2021-05-05 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Interference signaling method for device-to-device operation
WO2016000092A1 (zh) * 2014-06-03 2016-01-07 华为技术有限公司 异构网络中的通信方法、宏基站、微基站和用户设备
EP3203665B1 (en) * 2014-09-30 2020-02-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Integrated circuit for wireless communication, wireless communication terminal, and wireless communication method
CN105681007B (zh) * 2014-11-19 2020-11-06 北京三星通信技术研究有限公司 参考信号的发送、接收方法及装置和调度方法及装置
CN107113569B9 (zh) * 2015-01-26 2021-06-04 苹果公司 提高水平和垂直定位准确性的设备和方法
TWI589174B (zh) * 2015-12-07 2017-06-21 國立交通大學 用於無線區域網路中多接取點之合作傳輸系統及其方法
US10700752B2 (en) * 2016-01-14 2020-06-30 Samsung Electronics Co., Ltd. System, method, and apparatus of beam-tracking and beam feedback operation in a beam-forming based system
US10404433B2 (en) * 2017-01-31 2019-09-03 Qualcomm Incorporated Matrix-based techniques for mapping resource elements to ports for reference signals
US20180368152A1 (en) * 2017-06-16 2018-12-20 Mediatek Inc. Method for Simultaneous Beam Administration and Data Transmission in Beamforming Wireless Systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232918B1 (en) * 1997-01-08 2001-05-15 Us Wireless Corporation Antenna array calibration in wireless communication systems
CN101473554A (zh) * 2006-06-26 2009-07-01 艾利森电话股份有限公司 在mimo通信系统中使用协方差矩阵进行链路选择
WO2016159851A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and arrangements for pilot sequence coordination

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177063A (zh) * 2019-05-27 2019-08-27 东南大学 一种非正交滤波器组上行多址接入无线通信发送方法
CN110177063B (zh) * 2019-05-27 2021-09-24 东南大学 一种非正交滤波器组上行多址接入无线通信发送方法
CN113543017A (zh) * 2021-06-02 2021-10-22 北京邮电大学 毫米波车联网的波束切换方法及相关设备
CN113543017B (zh) * 2021-06-02 2022-07-29 北京邮电大学 毫米波车联网的波束切换方法及相关设备

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