CN111247747B - 通过视距信道进行数据传输的方法和节点 - Google Patents

通过视距信道进行数据传输的方法和节点 Download PDF

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Abstract

本公开涉及节点和对等节点之间的数据传输。干扰对齐技术用于减轻视距信道上的节点之间的干扰。通过节点和对等节点之间的两个传输交换数据流。上述两个传输是根据干扰对齐预编码矩阵形成的。该节点可以包括线性对齐天线。为了进一步减轻节点和对等节点之间的干扰，根据节点和对等节点之间的距离以及通信的波长选择这些天线中的一对天线，以用于与该对等节点通信。节点和对等节点之间可以交换信道状态信息，以用于选择预编码矩阵和天线。用于节点和对等节点之间的通信的天线可以是波束成形天线。

Description

通过视距信道进行数据传输的方法和节点
相关申请的交叉引用
本公开要求于2017年10月20日提交、申请号为15/789,450、发明名称为“通过视距信道进行数据传输的方法和节点”的美国专利申请的优先权，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本公开涉及无线通信领域，尤其涉及适用于在对等节点之间进行数据传输的方法和节点。
背景技术
具有成本效益的密集部署是长期演进(long-term evolution，LTE)和第五代(fifth generation，5G)无线网络的重要促成因素。以比传统基站低的发射功率服务于多个位于附近的用户设备(UE)终端的所谓的小基站(即，接入节点(也称为接入点或基站))可有效地支持超密集型宽带接入。每个小基站经由回程连接以连接到核心网。
一种部署小基站的技术包括在沿街道分布的灯柱上放置无线基站(通常在LTE中称为演进型节点B(evolvednodeB，eNB)以及下一代节点B(next generation node B，gNB)(5G术语))。在每个灯柱上，已经有电连接可以用于为灯供电，并且可以方便用于为eNB供电。(例如，使用光纤)向大量基于灯柱的基站提供有线回程接入在逻辑上可能很困难，除非在对部署节点的街道进行建设的期间完成。一个较简单的解决方案是通过将一系列基于灯柱的基站中的第一基于灯柱的基站耦合到核心网来提供回程连接。该系列基站中的每个基站都可以无线地连接到相邻基站，从而建立到具有有线回程连接的第一基站的多跳连接。在一些实施例中，基站之间的无线连接可以使用非授权无线频谱。
在这种设置中，应认识到安装在灯柱上的基站通常在一条直线上，从而导致了段间干扰。需要改进以减轻用于菊花链式基站的无线频谱上的干扰。
发明内容
本技术的目的是改善在串连的无线基站之间交换回程信息的传统技术中存在的至少一些不便。
概括而言，本技术提供了一种促进视距(line of sight，LoS)信道上的多跳数据传输的方法以及用于这种多跳数据传输的节点。节点通过根据干扰对齐预编码矩阵形成的两个互补传输接收第一数据流。节点通过根据一个不同的干扰对齐预编码矩阵形成的两个不同的互补传输发送一个不同的第二数据流。所有传输都在LoS信道上接收和发送。这些不同的干扰对齐预编码矩阵减轻了在节点接收的第一数据流和由节点发送的第二数据流之间的干扰。
本技术还提供了一种使用多个可选线性对齐天线的方法和具有这种天线的节点。在节点中，以如下方式选择多个线性对齐天线中的一对天线：使得所选天线之间的间隔是节点和对等节点之间的距离以及节点和对等节点之间交换的通信的波长的函数。根据天线的间隔选择一对天线可以改善节点和对等节点之间的通信的信干噪比。
以上方法中的一种或两种方法可以在同一节点中实现。单独或组合地使用这些方法有利于在与LoS信道对齐的节点之间进行多跳通信。本技术适用于在串连的无线基站之间交换回程信息，但不限于此。
根据本技术的第一方面，提供了一种数据传输方法。该方法包括在视距(LoS)信道上在节点从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带第一数据流的第二传输。第一传输和第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的。在LoS信道上从节点向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带第二数据流的第四传输。第三传输和第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的。
在本技术的一些实施方式中，基于节点和第一对等节点之间的LoS信道的状态定义第一干扰对齐预编码矩阵，基于节点和第二对等节点之间的LoS信道的状态定义第二干扰对齐预编码矩阵。
在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：在LoS信道上从节点向第一对等节点发送第一信道状态信息(channelstateinformation，CSI)参考信号；在LoS信道上在节点从第一对等节点接收第一CSI反馈信号；在LoS信道上从节点向第二对等节点发送第二CSI参考信号；以及在LoS信道上在节点从第二对等节点接收第二CSI反馈信号。
在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：在节点通过对第一传输和第二传输应用合并矩阵以对第一数据流进行解码，该合并矩阵对应于第一干扰对齐预编码矩阵。
在本技术的一些实施方式中，第一数据流的至少一部分包括回程信息，第二数据流的至少一部分包括回程信息。
根据本技术的第二方面，提供了一种数据传输方法。该方法包括使用节点的一对天线在节点和对等节点之间进行通信。以如下方式从多个线性对齐天线中选择该对天线中的天线：使得该对天线中的天线之间的间隔是节点和对等节点之间的距离以及节点和对等节点之间交换的通信的波长的函数。
在本技术的一些实施方式中，在节点和对等节点之间进行通信包括：使用该对天线中的第一天线以第一幅度和第一相位以及使用该对天线中的第二天线以第二幅度和第二相位从节点向对等节点发送信号，第一幅度不同于第二幅度，第一相位不同于第二相位。
在本技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线中的天线是波束成形天线。
在本技术的一些实施方式中，该方法还包括：对于上述多个线性对齐天线中的每对天线，从节点向对等节点发送信道状态信息(CSI)参考信号，以及在节点从对等节点接收CSI反馈信号，该方法还包括根据接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号选择该对天线中的天线。
在本技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线包括至少四个天线，从上述至少四个天线中的四个天线中选择的任一对天线之间的间隔不同于上述至少四个天线中的四个天线中的其他任一对天线之间的间隔。
根据本技术的第三方面，提供了一种节点，该节点包括第一接收器和第一发射器。第一接收器适于在视距(LoS)信道上从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带第一数据流的第二传输，第一传输和第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的。第一发射器适于在LoS信道上向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带第二数据流的第四传输，第三传输和第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括第二接收器和第二发射器，该第二接收器适于在LoS信道上从第二对等节点接收携带第三数据流的第五传输和携带第三数据流的第六传输，第五传输和第六传输是根据第三干扰对齐预编码矩阵形成的，该第二发射器适于在LoS信道上向第一对等节点发送携带第四数据流的第七传输和携带第四数据流的第八传输，第七传输和第八传输是根据第四干扰对齐预编码矩阵形成的。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括可操作地连接至第一接收器的第一接收天线、可操作地连接至第二接收器的第二接收天线、可操作地连接至第一发射器的第一发射天线、以及可操作地连接至第二发射器的第二发射天线。
在本技术的一些实施方式中，第一接收天线和第二接收天线以及第一发射天线和第二发射天线是波束成形天线。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括可操作地连接至第一发射器和第二发射器以及第一接收器和第二接收器的处理器。该处理器适于使第一发射器在LoS信道上向第一对等节点发送第一信道状态信息(CSI)参考信号，以及从第一接收器获取在LoS信道上从第一对等节点接收的第一CSI反馈信号。该处理器还适于使第二发射器在LoS信道上向第二对等节点发送第二CSI参考信号；以及从第二接收器获取在LoS信道上从第二对等节点接收的第二CSI反馈信号。
在本技术的一些实施方式中，该处理器还适于基于该节点和第一对等节点之间的LoS信道的状态定义第一干扰对齐预编码矩阵和第四干扰对齐预编码矩阵，该状态是基于第一CSI反馈信号确定的。该处理器还适于基于该节点和第二对等节点之间的LoS信道的状态定义第二干扰对齐预编码矩阵和第三干扰对齐预编码矩阵，该状态是基于第二CSI反馈信号确定的。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括无线基站，该无线基站适于在单独的信道上从用户终端接收第三数据流，该处理器还适于插入第一数据流作为第二数据流的第一部分，以及插入第三数据流作为第二数据流的第二部分。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括无线基站，该无线基站适于在单独的信道上向用户终端发送第三数据流，该处理器还适于从第一数据流的第一部分提取第三数据流，以及插入第一数据流的第二部分作为第二数据流。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括无线基站，该无线基站适于与用户终端通信，其中第一数据流包括无线基站的回程信息，其中第二数据流包括第二对等节点的其他回程信息。
根据本技术的第四方面，提供了一种节点，该节点包括无线接口单元、多个线性对齐天线、以及处理器。无线接口单元适于与对等节点通信。上述多个线性对齐天线中的天线通信地耦合至无线接口单元。该处理器可操作地连接至无线接口单元，并且适于从上述多个线性对齐天线中选择一对天线以用于无线接口单元与对等节点通信。该处理器以如下方式选择该对天线：使得该对天线中的天线之间的间隔是节点和对等节点之间的距离以及节点和对等节点之间交换的通信的波长的函数。
在本技术的一些实施方式中，该处理器还适于对于上述多个线性对齐天线中的每对天线：使无线接口单元向对等节点发送信道状态信息(CSI)参考信号，以及从无线接口单元获取从对等节点接收的CSI反馈信号。该处理器根据接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号选择该对天线中的天线。
在本技术的一些实施方式中，该节点还包括可操作地连接至该处理器的光纤接入点，该光纤接入点适于将无线接口单元和核心网通信地耦合。
在本技术的一些实施方式中，天线间隔因子定义为
Figure GDA0002456720630000031
其中s是以米为单位的天线间隔因子，lambda是以米为单位的波长。
在本技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线包括第一天线、与第一天线的间隔为s的第二天线、与第二天线的间隔为2且与第一天线的间隔为3的第三天线、以及与第三天线的间隔为3.5且与第一天线的间隔为6.5的第四天线。
在本技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线包括第一天线、与第一天线的间隔为2的第二天线、与第二天线的间隔为s且与第一天线的间隔为3的第三天线、以及与第三天线的间隔为3.5且与第一天线的间隔为6.5的第四天线。
在本技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线包括第一天线、与第一天线的间隔为1.5的第二天线、与第二天线的间隔为s且与第一天线的间隔为2.5的第三天线、以及与第三天线的间隔为3.5且与第一天线的间隔为6的第四天线。
在本技术的一些实施方式中，无线接口单元包括发射器，该处理器还适于使发射器使用该对天线中的第一天线以第一幅度和第一相位以及使用该对天线中的第二天线以第二幅度和第二相位向对等节点发送信号，第一幅度不同于第二幅度，第一相位不同于第二相位。
本技术的实施方式都具有上述目的和方面中的至少一个，但不一定具有全部的目的和方面。应理解，由于试图实现上述目的而得到的本技术的某些方面可能不满足本目的。一些实施例可以满足本文未具体列举的其他目的。
根据以下说明书、附图、以及所附权利要求，本技术的实施方式的其他或替代特征、方面、优点将变得显而易见。
附图说明
将参考附图通过仅示例的方式描述本公开的实施例，在附图中：
图1是安装在一系列灯柱上的节点的示意图，示出了每个节点之间交换的回程信号；
图2是安装在一系列灯柱上的节点的示意图，示出了每个节点之间交换的回程信号，这些灯柱位于视距(LoS)信道上；
图3是安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用MIMO在LoS信道上进行通信；
图4是示出用于两个节点之间的通信的干扰对齐的框图；
图5是根据实施例的安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用干扰对齐在LoS信道上进行通信；
图6是根据另一实施例的安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用可选的线性对齐天线进行通信；
图7是用于多个线性对齐天线的各种配置的图示；
图8是示出使用干扰对齐在LoS信道上进行数据传输的方法的操作的序列图；
图9是示出使用合并矩阵从接收到的数据流中提取信息的方法的操作的序列图；
图10是示出使用可选的线性对齐天线在节点之间进行通信的方法的操作的序列图；
图11是示出交换信道状态(CSI)信息的方法的操作的序列图；
图12是根据另一实施例的节点的框图；以及
图13是示出在同一实施方式中结合使用干扰对齐技术和点对点MIMO技术时，基于节点之间的距离的传输信噪比性能的图。
在各个附图中，相似的标号表示相似的特征。
具体实施方式
本公开的各个方面通常解决了与诸如基站的节点形成菊花链有关的一个或多个问题。
本公开介绍了用于在菊花链式基站之间传输回程信息的技术。在非限制性示例中，可以将基站安装在一系列通信地连接的灯柱上，这些灯柱沿街道基本线性对齐。由于这些灯柱的放置，基站位于覆盖整个系列的灯柱的视距(lineof sight，LoS)信道上。因为从第一基站向第二基站发送的信号可能会超出第二基站并干扰从第二基站向第三基站发送的另一信号，所以基站的这种线性排布可能会对其间LoS信道的信干噪比(signal tointerference and noise ratio，SINR)产生负面影响。
在一方面中，当多个基站在LoS信道上时，使用干扰对齐来减轻这种干扰以改善这些基站之间的SINR。
在另一方面，使用点对点多输入多输出(multiple-input-multiple-output，MIMO)技术在两(2)个基站之间传输不同的数据流。每个基站包括用于与给定对等基站通信的多个线性对齐天线。为了向给定的对等基站发送信号或从给定的对等基站接收信号，基站以如下方式从上述多个线性对齐天线中选择一对天线：使得该对天线之间的间隔适合于基站和给定的对等基站之间的距离以及基站和给定的对等基站之间的通信的波长。
在另一方面，在同一实施方式中结合了干扰对齐技术和点对点MIMO技术。
在菊花链式无线基站安装在灯柱上的特定情境下提出本技术，基站之间的数据传输包含基站与核心网之间交换的回程信息。然而，本技术不限于这种涉及无线基站的应用。本技术的一些方面可以用于任何类型的任何对等节点之间，本技术的一些其他方面可以用于在LoS信道上具有至少两个对等节点的任何类型的节点。
现参考附图，图1是安装在一系列灯柱上的节点的示意图，示出了每个节点之间交换的回程信号。包括载有基站110、112、114、116的一系列灯柱102、104、106、108的网络100在诸如非授权频谱上的无线信道上进行通信。第一灯柱102具有用于在第一基站110和核心网(未示出)之间交换回程信息的光纤接入点118。第一基站110、基站112、114、116之间使用下行定向天线波束120和上行定向天线波束122通过无线信道进一步交换回程信息。网络100的灯柱未放置在一条直线上。因此，不存在相交的两个下行定向天线波束120，并且任何上行定向天线波束122之间都未相交。因为天线波束是定向的，所以在整个网络100上很好地控制了SINR。
基站110、112、114、116中的每个基站包括连接至天线的一个或多个收发器(或者可替代地，一个或多个发射器和一个或多个接收器)以用于支持通信，例如支持与位于附近的用户设备(userequipment，UE)终端的LTE通信或5G通信(未示出基站的内部部件)。
在基站位于沿街道的灯柱上的情况下，给定灯柱之间的一般距离和一般街道宽度，该宽度显著小于灯柱之间的距离，灯柱基本上对齐于同一视距。此外，在许多道路上，灯柱仅位于道路的一侧(或道路的中间)。因此，图1的配置经常不可用。
图2是安装在一系列线性排布的灯柱上的节点的示意图，示出了每个节点之间交换的回程信号，这些灯柱位于视距(LoS)信道上。包括载有基站210、212、214、216的一系列灯柱202、204、206、208的网络200在诸如非授权频谱上的无线信道上进行通信。第一灯柱202具有用于在第一基站210和核心网之间提供回程连接的光纤接入点218。第一基站210、基站212、214、216之间的无线连接用于向基站212、214、216提供回程连接(通过使用下行定向天线波束220和上行定向天线波束222)。网络100的灯柱放置在一条直线上，这意味着所有下行定向天线波束和上行定向天线波束都在一个LoS信道上。这种布置对网络200的SINR有害。例如，从第一基站210向第二基站212发射的第一下行定向天线波束220进一步超过第二基站212向第三基站214辐射。每个基站可以将接收到的上行天线波束或下行天线波束衰减(例如，阻塞)例如大约10dB；然而，这种衰减并不足以克服SINR的恶化。在图2的示例中，在第二基站212接收到的下行信号的SINR为25dB，在第三基站212接收到的下行信号的SINR降至15.5dB，在第三基站214接收到的下行信号的SINR严重降至13.9dB。
图3是安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用MIMO天线在LoS信道上进行通信。包括载有基站310、312、314、316的一系列灯柱302、304、306、208的网络300与图2的网络200的不同之处在于，基站310、312、314、316使用MIMO天线配置交换回程信息。第一灯柱302具有用于在第一基站310和核心网之间交换回程信息的光纤接入点318。为了通过无线信道在第一基站310、基站312、314、316之间交换另外的回程信息，每个基站将回程信息拆分在两个不同的数据流中。例如，第一基站310将待发送至第二基站312的下行回程信息拆分在两个流中。基站310的MIMO天线320、322发射这两个不同的流，形成两个不同的下行定向波束324、326。在第二基站312的MIMO天线328、330接收这两个不同的下行定向波束324、326。在相反的方向上，第二基站312将待发送至第一基站310的上行回程信息拆分在两个不同的流中。基站310的MIMO天线328、330发射这两个不同的流，形成两个不同的上行定向波束332、334。在第一基站310的MIMO天线320、322接收这两个不同的上行定向波束332、334。使用相似的布置在基站312、314、316之间交换另外的回程信息。
遗憾的是，使用MIMO技术在位于LoS信道上的基站之间交换回程信息并不能改善在每个基站接收到的信号的SINR。
图4是示出用于两个节点之间的通信的干扰对齐的框图。网络400包括三(3)个发射器402、404、406，这些发射器依次包括预编码器408、410、412。三个发射器402、404、406中的每个发射器通过信道414分别与三(3)个接收器416、418、420中的每个接收器通信，这些接收器依次包括解码器422、424、426。发射器402、404、406各具有一对天线428，该对天线发送旨在在各个接收器416、418、420的一对天线432接收的信号430。干扰信号434作为多余的信号在各个天线432接收。例如，发射器402经由其天线428发射信号430，信号430旨在在接收器416的天线432接收。信号430作为干扰信号434在接收器418、420的天线432接收。
网络400使用干扰对齐来减轻各种干扰信号434对接收器416、418、420的影响。为此，预编码器408、410、412各自对待由各个发射器402、404、406发送的数据应用干扰对齐预编码矩阵。在接收器416、418、420中，解码器422、424、426各自应用与各个预编码器408、410、412的干扰对齐预编码矩阵对应的合并矩阵(combiningmatrix)以在衰减干扰信号434的同时对预期信号430进行解码。在“Distributed Real-Time Implementation ofInterference Alignment with Analog Feedback”，Lee et al.，IEEE Transactions onVehicular Technology，Vol.64，No.8，August 2015中找到了对图4中网络400中使用的干扰对齐技术的完整描述。
图5是根据实施例的安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用干扰对齐在LoS信道上进行通信。包括载有基站510、512、514、516的一系列灯柱502、504、506、508的网络500与图3的网络300的不同之处在于，基站510、512、514、516未使用MIMO交换回程信息，而是使用前面图4的讨论中介绍的干扰对齐技术。第一灯柱502具有用于在第一基站510和核心网之间交换回程信息的光纤接入点518。光纤接入点518可以可替代地连接至灯柱504、506、508中的任一灯柱。在网络500中放置光纤接入点518对干扰对齐技术没有影响。第一基站510对待发送至第二基站512的下行回程信息应用干扰对齐预编码矩阵，从而产生两个不同的传输520、522。这两个不同的传输520、522由第一基站510的天线524、526发射。在第二基站512的天线528、530接收这两个不同的传输520、522。第二基站512应用与第一基站510应用的干扰对齐预编码矩阵对应的合并矩阵，来对两个传输520、522进行解码，从而获取下行回程信息。相应地，第二基站512从接收到的下行回程信息中提取待发送至第三基站514的另外的下行回程信息。为此，第二基站512对待发送至第三基站514的另外的下行回程信息应用另一干扰对齐预编码矩阵，从而产生两个不同的传输532、534。这两个不同的传输532、534由第二基站512的天线536、538发射。在第三基站514的天线540、542接收这两个不同的传输532、534。第三基站514应用与第二基站512应用的干扰对齐预编码矩阵对应的另一合并矩阵，来对两个传输532、534进行解码，从而获取另外的下行回程信息。
以等效方式执行从第四基站516到第一基站502的上行回程信息的交换。然而，应注意，例如用于从第一基站502向第二基站504发送下行回程信息的第一干扰对齐预编码矩阵可以不同于用于从第二基站504向第一基站502发送上行回程信息的第二干扰对齐预编码矩阵。这些第一干扰对齐预编码矩阵和第二干扰对齐预编码矩阵是独立于彼此计算的。
在一个实施例中，基站502、504、506、508基于每个基站与每个相邻基站之间的LoS信道的状态定义用于向其每个相邻基站发送回程信息的干扰对齐预编码矩阵。为此，例如，第一基站502经由其天线524、526向第二基站504发送信道状态信息(channelstateinformation，CSI)参考信号。在第二基站504经由其天线528、530接收该CSI参考信号。第二基站502向第一基站502返回CSI反馈信号。第一基站502使用该CSI反馈信号定义用于向第二基站504进行发送的干扰对齐预编码矩阵，而第二基站504定义用于对从第一基站502接收的传输进行解码的相应的合并矩阵。第二基站504还向第一基站502发送一个不同的CSI参考信号，第一基站502向第二基站504返回一个不同的CSI反馈信号，以便第二基站504可以定义用于向第一基站502进行发送的干扰对齐预编码矩阵，而第一基站502定义相应的合并矩阵。CSI可以使用“Distributed Real-Time Implementation ofInterference Alignment with Analog Feedback”，Lee et al.，IEEE Transactions onVehicular Technology，Vol.64，No.8，August 2015中描述的技术来获得，但不限制于此。
比较图4和图5所示的技术，图4所示的干扰信号434与从例如发射器404发送至接收器418的天线432的信号430相交。除非另有说明，图4的不同对发射器和接收器不在同一视距内。概括而言，来自发射器402、404、406的传输彼此干扰。相比之下，在图5中，来自第一基站502的传输520、522是唯一的经过第二基站504的传输(虽然具有一定的衰减(通常为10dB阻塞))并且干扰传输532和534。在图5中，没有其他传输在例如基站502和基站504之间的视距这一角度到达例如基站504。实际上，基站504的这种(典型的)10dB阻塞造成了传输520、522的衍射现象，进而使传输520、522经过基站504时增加了相位旋转。传输520、522在基站504之外的衰减和相位旋转通常降低了基站506、508处的干扰电平。衰减和相位旋转可以有助于干扰对齐优化，进而降低基站502、504、506、508中的干扰对齐预编码矩阵和合并矩阵的复杂度。但是，应理解，这种效果因取决于各个基站502、504、506上的设备材料而可能有所不同。
比较图5的网络500和图3的网络300，本领域技术人员将理解，在至少一种实施方式中，网络300可以适于通过软件将其各种基站修改为用图5的干扰对齐技术替代图3的回程信息拆分和MIMO技术来实现网络500的特征。在至少另一实施方式中，可以对基站进行硬件修改，例如，以避免对网络300的回程信息进行拆分。
在实施方式中，基站502、504、506、508的诸如524、526、528、530等天线可以是波束成形天线。还可以考虑使用传统(非波束成形)天线。在相同或其他实施方式中，天线524、526、528、530可以包括双向天线。在其他实施方式中，天线524、526、528、530可以包括发射天线并与另外的接收天线(未示出)相关。
图6是根据另一实施例的安装在如图2所示的一系列灯柱上的节点的示意图，这些节点使用可选的线性对齐天线进行通信。网络600包括载有基站610、612、614、616的灯柱602、604、606、608。第一灯柱602具有用于在第一基站610和核心网之间交换回程信息的光纤接入点618。光纤接入点618可以可替代地连接至灯柱604、606、608中的任一灯柱。每个基站具有用于与每个对等基站通信的多个线性对齐天线。例如，第一基站610具有用于与第二基站612通信的天线620、622、624，进而第二基站612具有用于与第一基站610通信的天线626、628、630。第二基站612还具有用于与第三基站614通信的天线632、634、636。同样，第三基站614具有用于与第二基站612通信的天线638、640、642以及用于与第四基站616的天线650、652、654通信的天线644、646、648。
使用点对点MIMO技术进行第一基站610和第二基站612之间的通信，该技术涉及在这些基站中的每个基站处选择一对天线。以如下方式进行上述选择：使得选择的天线之间的间隔是基站610和基站612之间的距离以及节点和对等节点之间交换的通信的波长的函数。
图7是用于多个线性对齐天线的各种配置的图示。这些配置可以在图6的基站610、612、614、616中的任一基站中实现。非限制性地，图7的这些配置各包括四(4)个天线。在一些实施方式中，图7所示的各种天线可以是波束成形天线。还可以考虑使用传统(非波束成形)天线。在相同或其他实施方式中，图7的配置可以包括双向天线。在其他实施方式中，图7所示的多个线性对齐天线可以包括发射天线并与其他多个线性对齐的接收天线(未示出)相关。图7的三(3)种配置提供了可能的配置的非限制性示例，这些配置可以各自用于基站610、612、614、616中的任一基站。
配置A包括线性对齐天线702、704、706、708，这些天线都连接到同一基站。第二天线704与第一天线702的间隔为s，其中s是天线间隔因子，s的值如下文所确定。第三天线706与第二天线704的间隔为2s，与第一天线702的间隔为3s。第四天线708与第三天线706的间隔为3.5s，与第一天线702的间隔为6.5s。当选择天线702、704、706、708中的两个天线时，选择的一对天线之间的最终间隔必然等于s、2s、3s、3.5s、5.5s、或6.5s之一。
配置B包括线性对齐天线710、712、714、716，这些天线都连接到同一基站。第二天线712与第一天线710的间隔为2s。第三天线714与第二天线712的间隔为s，与第一天线710的间隔为3s。第四天线716与第三天线714的间隔为3.5s，与第一天线710的间隔为6.5s。当选择天线710、712、714、716中的两个天线时，选择的一对天线之间的最终间隔必然等于s、2s、3s、3.5s、4.5s、或6.5s之一。
配置C包括线性对齐天线718、720、722、724，这些天线都连接到同一基站。第二天线720与第一天线718的间隔为1.5s。第三天线722与第二天线720的间隔为s，与第一天线718的间隔为2.5s。第四天线724与第三天线722的间隔为3.5s，与第一天线710的间隔为6s。当选择天线718、720、722、724中的两个天线时，选择的一对天线之间的最终间隔必然等于s、1.5s、2.5s、3.5s、4.5s、或6s之一。
在所有配置A、B、C中，从给定配置的天线之中选择的任一对天线之间的间隔不同于从该配置的天线之中选择的其他至少五对天线之间的间隔，而没有冗余。在任何配置中，减少一个天线减少了可能的天线间隔的数量，而未引入任何冗余。例如，从配置A的天线702、704、706中选择的任何一对天线之间的间隔不同于从天线702、704、706中选择的其他至少两对天线之间的间隔，而没有冗余。在任何配置中，(例如，在天线704和706之间以等间隔s)添加另一天线可能会在各种可选的多对天线之间引入间隔冗余。
在实施例中，根据式(1)定义天线间隔因子：
Figure GDA0002456720630000091
其中，lambda是以米为单位的波长。
如图7所示，配置A、B、C中任何两个天线之间的间隔均为0.5s的整数倍。也可以考虑多个线性对齐天线的其他配置。一种配置可以包括更多或更少的天线，这些天线可以以不是0.5s的整数倍的可变间隔放置，并且在可选的多对天线之间可能存在冗余。
返回图6，点对点MIMO使数据流通过选定的两个天线以不同的幅度和相位从第一基站602发送到第二基站604。在一些实施例中，可以以不同的幅度和不同的相位发送数据。在一些这样的实施例中，可以为每个不同的相位设置不同的幅度，使得每个相位可以与特定的幅度(唯一地或以其他方式)配对。
在结合点对点MIMO技术和干扰对齐技术的实施例中，对于给定天线间隔，定义了2x2信道矩阵Hij，其中，i是接收器索引，j是发射器索引。使用干扰对齐，获得式(2)至式(10)：
rank(W0*H00*F0)＝1 (2)
rank(W1*H11*F1)＝1 (3)
rank(W2*H22*F2)＝1 (4)
W0*H01*F1＝0 (5)
W0*H02*F2＝0 (6)
W1*H10*F0＝0 (7)
W1*H12*F2＝0 (8)
W2*H20*F0＝0 (9)
W2*H21*F1＝0 (10)
其中，Wi是第i个均衡器向量，Fj是第j个预编码器向量。在每个天线上以Fj*j的形式发送的实际信号，其中dj是从第j个发射器发送的数据流。因此，每个发射器发送乘以复值的d。可以例如使用S.W.Peters and R.W.Heath,Jr.,“Interference Alignment ViaAlternating Minimization,”Proc.of the IEEE Int.Conf.on Acoustics,Speech,andSignal Proc.,Taipei,Taiwan,April 2009,pp.2445–2448中提出的交替最小化(alternateminimization)方法求解Wii和Fj。
对于LoS信道上的点对点MIMO，给定选定的天线间隔s，信道矩阵用H表示。可以通过对H执行奇异值分解来找到对应于最大奇异值的预编码向量F。然后，发射天线上的发射信号看起来像F*d，其中，d是标量信号，F是复值预编码矩阵。因此，每个发射器发送乘以复值的d。
可以使用CSI信息来选择对等基站之间的多对天线。例如，第一基站602选择第一对天线620和622以向第二基站604发送CSI参考信号。第二基站604向第一基站602返回CSI反馈信号，在天线620和622接收该CSI反馈信号。在第一基站602和第二基站604之间，对包括天线620和624的另一对天线重复这些步骤，然后对包括天线622和624的另一对天线重复这些步骤。基站602根据接收到的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号来选择用于与基站604通信的一对天线。对将任何两个相邻基站连接的所有链路重复这整个过程。
基站604同样选择用于与基站602通信的一对天线。每个基站独立地做出其自己的选择。虽然选择过程是独立的，但是期望为基站602处的发射天线和基站604处的接收天线选择相同的天线间隔。然而，因为一个方向上的信道条件可能与另一方向上的信道条件不同，所以基站602、604可能不会选择相同的天线间隔来进行反向通信。当从基站602向基站604发送和从基站604向基站602发送所使用的载频不同时，尤其如此。当载频非常接近时，基站602、604可以在两个方向上选择相同的天线间隔，进而可以使用双向天线。本技术未在给定基站对之间的两个方向上对天线间隔的选择强加对称性。
在一个实施例中，当针对特定频段进行部署时，可以用频段内的选定频率来选择间隔和天线以用于在频段内的传输。在一个实施例中，可以用频段的中心频率来选择天线以用于该频段内的所有传输。在其他实施例中，可以选择该频段的其他代表性频率。在使用中心频率的一个这种示例中，当部署使用V频段范围时，该频段可以支持57GHz和66GHz之间的频率。可以使用中心频率61.5GHz来确定天线间隔。
可以观察到，点对点MIMO应用于节点和对等节点之间而与第三节点无关。因此，可以在不位于同一视距上的节点之间使用点对点MIMO。例如，可以在具有如图1所示的地理配置的节点之间使用天线分段技术(antenna section technique)。
可选地，当网络600的基站在视距上时，这些基站可以同时使用点对点MIMO和干扰对齐技术。实际上，这些技术可以单独使用或结合使用。由各个基站获得的CSI信息可以同时用于干扰对齐技术的情境和点对点MIMO的情境。
图8是示出使用干扰对齐在LoS信道上进行数据传输的方法的操作的序列图。在图8，序列800包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可以同时执行，一些操作是可选的。当同时考虑图5和图8时，最能理解序列800。为了说明而不是限制本公开，将序列800描述为在基站512中实现。序列800包括操作810，在操作810中，基站512在视距(LoS)信道上从第一对等基站(可以是基站510或基站514)接收携带第一数据流的第一传输。在操作820，从第一对等基站接收同样携带第一数据流的第二传输。第一传输和第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的。稍后在本公开中描述定义干扰对齐预编码矩阵的方法的示例。在操作830，基站512在LoS信道上向第二对等基站发送携带第二数据流的第三传输，第二对等基站是基站510或基站514中的另一基站。在操作840，向第二对等基站发送同样携带第二数据流的第四传输。第三传输和第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的。在操作850，基站512还可以在LoS信道上从第二对等基站接收携带第三数据流的第五传输。在步骤860，还可以从第二对等基站接收同样携带第三数据流的第六传输。第五传输和第六传输是根据第三干扰对齐预编码矩阵形成的。在操作870，基站512可以在LoS信道上向第一对等基站发送携带第四数据流的第七传输。在操作880，还可以向第一对等基站发送同样携带第四数据流的第八传输。第七传输和第八传输是根据第四干扰对齐预编码矩阵形成的。
可以以在基站510、512、514处的波束成形天线之间交换波束的形式来接收和发送操作810、820、830、840、850、860、870、880的各种传输。同样预期使用波束成形天线。此外，可以可选地使用上述使用可选的线性对齐天线的点对点MIMO技术来接收和发送操作810、820、830、840、850、860、870、880的各种传输。
序列800可以在以菊花链连接的其他类节点一般化。然而，在此特定情况下，节点是诸如基站510、512、514、516的基站，第一数据流和第二数据流中的每个数据流的至少一部分包括回程信息。如果已发送第一数据流的第一对等基站是上行对等基站510，并且位置更靠近将网络500连接到核心网的光纤接入点518，则第一数据流的有效载荷包括(a)有利于基站512的下行回程数据，以供基站512提取作为下行数据并在单独的信道(例如LTE信道或5G信道)上发送到一个或多个UE，以及(b)待发送到第二对等基站的其他下行回程数据，在这种情况下，第二对等基站为基站514。另一方面，如果已发送第一数据流的第一对等基站是下行对等基站514，并且位置更远离将网络500连接到核心网的光纤接入点518，则第一数据流的有效载荷包括来自第一对等基站514的上行回程数据。基站512例如在LTE信道或5G信道上从一个或多个UE接收额外的上行数据。基站512将来自第一对等基站514的上行回程数据和从一个或多个UE接收的上行数据进行合并，并形成待插入作为第二数据流的一部分的上行回程数据。
更详细地，图9是示出使用合并矩阵从接收到的数据流中提取信息的方法的操作的序列图。在图9，序列900包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可以同时执行，一些操作是可选的。为了说明而非限制本公开，序列900可以认为是图8的可选扩展，并且因此，同样将序列900描述为在基站512中实现。当同时考虑图5和图9时，最能理解序列900。序列900包括操作910：在基站512通过对第一传输和第二传输应用合并矩阵以对在操作810、820从第一对等基站接收的第一数据流进行解码。合并矩阵对应于第一干扰对齐预编码矩阵。序列900的其他操作取决于图5的网络500内信息的方向。
操作920考虑第一对等基站和第二对等基站相对于光纤接入点518的位置。如果第一对等基站是基站514，并且比基站512更远离光纤接入点518，则在操作810、820从基站514接收的第一数据流包括上行回程数据。在操作930，基站512插入第一数据流作为第二数据流的第一部分，第二数据流将在操作830、840发送到基站510(即，第二对等基站)。在操作940，在单独的信道上接收到第三数据流后(第三数据流例如包括在LTE信道或5G信道上从一个或多个UE接收的上行数据)，在操作950，基站512插入第三数据流作为第二数据流的第二部分，第二数据流将作为上行回程数据在操作830、840发送到基站510。
另一方面，在操作920，如果第一对等基站是基站510，并且比基站512更靠近光纤接入518点，则在操作810、820从基站510接收的第一数据流包括下行回程数据。在操作960，基站512提取第一数据流的第一部分，并在操作970，在单独的LTE、5G、或类似信道上将该第一部分作为下行数据发送到一个或多个UE。在操作980，基站512将第一数据流的第二部分插入第二数据流，在操作830、840，将第二数据流作为下行回程数据发送到基站514(即，第二对等基站)。
以如图9所述的等同或等效的方式处理在操作850、860在基站512接收的第三数据流。
在操作910提取的第一数据流可以包括上文所述的回程信息，并且还可以包括额外的信息单元，例如，包括基站512的维护信息和监控信息中的至少一个。此外，提取过程可能不完美，可能会引入错误。可以用前向纠错(forward error correction，FEC)和类似技术减小错误概率。这些问题与本技术无关，因此，本公开不再进一步解决与纠错和检错有关的问题，以及与所述数据流中包括的除回程数据之外的数据有关的问题。进行这些简化是为了简化本说明，而不是为了限制本公开的一般性。
图10是示出使用可选的线性对齐天线在节点之间进行通信的方法的操作的序列图。在图10，序列1000包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可以同时执行，一些操作是可选的。当同时考虑图6、图7、和图10时，最能理解序列1000。为了说明而不是限制本公开，将序列1000描述为在基站612中实现。序列1000包括操作1010，在操作1010中，在基站612提供了多个线性对齐天线。在实施方式中，在操作1010，提供天线632、634、636以允许基站612和基站614之间的通信。还可以在基站612提供另外的多个线性对齐天线626、628、630，以用于与基站610通信。在其他实施方式中，上述多个线性对齐天线还可以包括根据配置A、B、或C之一布置的天线。
在任何情况下，包括多个线性对齐天线的阵列位于基站612处，以用于与基站614直接通信。在操作1020，以如下方式从基站612的多个线性对齐天线中选择基站612的一对天线：使得该对天线之间的间隔是基站612和基站614之间的距离以及基站612和基站614之间交换的通信的波长的函数。稍后在本公开中描述选择该对天线的方法的示例。
操作1030包括使用基站612的选定的一对天线在基站612和基站614之间进行通信。该通信可以包括：在操作1040，从基站612向基站614发送信号，和/或在操作1050，在基站612从基站614接收信号。根据特定应用需求，操作1040和/或操作1050可以重复多次。
信道状态信息(CSI)可以在节点和第一对等节点、第二对等节点之间交换，例如在基站和第一对等基站、第二对等基站之间交换。图11是示出交换信道状态(CSI)信息的方法的操作的序列图。在图11，序列1100包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可以同时执行，一些操作是可选的。当同时考虑图6和图11时，最能理解序列1100。为了说明且不限制本公开，将序列1100描述为在支持图5的干扰对齐技术和/或图6的点对点MIMO技术的基站612的特定实施例中实现。在操作1110，基站612在LoS信道上向第一对等基站610发送第一信道状态信息(CSI)参考信号。在操作1120，基站612还在LoS信道上从第一对等基站610接收第一CSI反馈信号。操作1130包括在LoS信道上从基站612向第二对等基站614发送第二CSI参考信号。操作1140包括在LoS信道上在基站612从第二对等基站614接收第二CSI反馈信号。
在使用干扰对齐技术的实施例中，在操作1150，可以基于基站612和第一对等基站610之间的LoS信道的状态定义例如在操作810、820中使用的第一干扰对齐预编码矩阵。同时还可以定义对应于第一干扰对齐预编码矩阵的第一合并矩阵。在操作1160，可以基于基站612和第二对等基站614之间的LoS信道的状态定义第二干扰对齐预编码矩阵，例如，在操作830、840中使用的第二干扰对齐预编码矩阵。同时还可以定义对应于第二干扰对齐预编码矩阵的第二合并矩阵。可以以类似的方式定义在操作850、860、870、880的描述中提到的第三干扰对齐预编码矩阵和第四干扰对齐预编码矩阵以及相应的第三合并矩阵和第四合并矩阵。
在使用点对点MIMO的实施例中，可以对可以与第一对等基站610通信的基站612的每对可选天线重复操作1110、1120。同样地，可以对可以与第二对等基站614通信的基站612的每对可选天线重复操作1130、1140。在操作1170，在基站612，根据在操作1120的各种实例中基站612从第一对等基站610接收到的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号来选择一对天线，以用于与第一对等基站610通信。在操作1180，根据在操作1140的各种实例中基站612从第二对等基站614接收到的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号来选择基站612的一对天线，以用于与第二对等基站614通信。
可以将序列800、900、1000、1100的每个操作配置为由一个或多个处理器处理，上述一个或多个处理器耦合到存储器。更详细地，图12是根据另一实施例的节点的框图。节点可以包括实现干扰对齐技术和/或点对点MIMO的基站1200。本说明书提供了实现两种技术的基站1200的非限制性示例。
基站1200包括可操作地连接到存储器1210的处理器1205。处理器1205可以包括多个协处理器。存储器1210可以包括一个或多个存储器模块。基站1200还包括无线接口单元，该无线接口单元包括用于与第一对等基站通信的至少一个收发器1215。无线接口单元还可以包括用于与第二对等基站通信的另一收发器1220。收发器1215、1220各自可以进行发送和接收；或者，收发器1215、1220各自可以由不同的发射器和接收器代替。
收发器1215可操作地耦合到用于与第一对等基站通信的至少一个天线。在图12所示的示例中，收发器1215耦合到线性对齐的发射天线1227、1229、1231的阵列1225。收发器1215还耦合到线性对齐的接收天线1237、1239、1241的阵列1235。收发器1220可操作地耦合到用于与第二对等基站通信的至少一个天线。在图12所示的示例中，收发器1220耦合到线性对齐的发射天线1242、1244、1246的阵列1240。收发器1220还耦合到线性对齐的接收天线1252、1254、1256的阵列1250。可以使用例如图7所示的配置A，配置B、或配置C来构建阵列1225、1235、1240、1250。在变形形式中，收发器1215、1220可以耦合到双向天线的阵列。在另一变形形式中，例如当基站1200在不使用点对点MIMO的情况下实现干扰对齐技术时，基站1200可以不使用线性对齐天线的阵列。图12所示的各种天线可以可选地是波束成形天线。
基站1200还可以包括光纤接入点1260。再次参考图5和图6，基站1200的一些实施方式可以包括光纤接入点1260，而其他实施方式则可以不包括光纤接入点1260。虽然未在图5和图6中示出，但是光纤接入点1260可以位于菊花链的任何基站1200；光纤接入点1260不一定在位于基站1200的菊花链的一端的基站1200中。基站1200的一些实施方式(例如，当基站1200位于基站1200的菊花链的一端时)可以包括单个收发器1215或收发器1220以及用于与一个对等基站1200通信的天线。
处理器1205还可以可操作地耦合到无线单元1270。虽未示出，但是无线单元1270的内部组件可以包括处理器、存储器、包括接收器和发射器的LTE和/或5G无线设备、以及用于与UE通信的一个或多个天线。
处理器1205通常控制基站1200的操作。非限制性地，收发器1215通知处理器1205从第一对等基站接收到了携带第一数据流的第一传输和第二传输。处理器1205用于应用合并矩阵以对第一数据流进行解码。处理器1205对第二数据流应用干扰对齐预编码矩阵以形成第三传输和第四传输，并使收发器1220向第二对等基站发送第三传输和第四传输。
当第一对等基站比基站1200更远离光纤接入点时，处理器1205可以插入第一数据流的一部分作为第二数据流，并提取另一部分第一数据流以形成第三数据流。然后，处理器1205使无线单元1270向一个或多个UE发送第三数据流。当第一对等基站比基站1200更靠近光纤接入点时，处理器1205可以插入第一数据流作为为第二数据流的第一部分。在由无线单元1270通知接收到从一个或多个UE接收的第三数据流的情况下，处理器1205插入第三数据流作为第二数据流的第二部分。
处理器1205可以使收发器1215、1220分别向第一对等基站和第二对等基站发送CSI参考信号。在由收发器1215、1220通知接收到CSI反馈信号的情况下，处理器1205确定基站1200与第一对等基站和第二对等基站之间的信道的状态。处理器1205基于信道状态定义用于形成向第一对等基站和第二对等基站的传输的干扰对齐预编码矩阵。该处理器还定义用于对来自第一对等基站和第二对等基站的传输进行解码的合并矩阵，该合并矩阵同样是基于信道状态定义的。处理器还可以使收发器1215、1220发送用于阵列1225、1240的每对可选天线的CSI参考信号，并且使收发器1215、1220选择阵列1235、1250的多对天线以用于接收CSI反馈信号(在使用双向天线的实施方式中，相同的天线用于发送CSI参考信号以及接收相应的CSI反馈信号)。为了对应于给定的对等基站，处理器1205根据接收到的CSI反馈信号中最有利的一个来选择该对天线。
图13是示出在同一实施方式中结合使用干扰对齐技术和点对点MIMO技术时，基于节点之间的距离的传输信噪比性能的图。图1300示出了对于图7的三种配置，可实现的SNR(以dB为单位)随两个对等节点之间的距离(以米为单位)的变化。示出了在5mm波长(60.48GHz载频)、总衰减和雨衰为20dB每公里、发射功率为12dBm、发射和接收天线增益为28dB、信号带宽为1.74GHz、噪声系数(noisefigure，NF)为7dB的情况下的结果。
曲线1310示出假设选择了理想的天线间隔的情况下，LoS场景中SNR是如何作为节点之间的距离的函数而减小的。曲线1320表示使用配置A可实现的性能。曲线1330表示使用配置B可实现的性能。曲线1340表示使用配置C可实现的性能。对于节点之间的相同距离，提供了曲线1320、1330、1340。每种配置的性能都会根据两个对等节点之间(图5和图6上的两个灯柱之间)的距离而变化。在将节点菊花链中的每个节点1200安装在街道上时，可以基于当前图1300并且基于灯柱之间的已知距离，选择配置A、配置B、配置C中的一种配置。然后，节点1200将基于CSI信息的交换在选定配置A、B、或C中选择多对天线。
如以下段落中所表达的，可以设想使用如本文公开的干扰对齐技术和点对点MIMO技术中的至少一种技术的方法和节点的各种实施例。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，以第一波束和第二波束的形式接收第一传输和第二传输，以第三波束和第四波束的形式发送第三传输和第四传输。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，该方法还包括：在LoS信道上在节点从第二对等节点接收携带第三数据流的第五传输和携带第三数据流的第六传输，第五传输和第六传输是根据第三干扰对齐预编码矩阵形成的，该方法还包括在LoS信道上从节点向第一对等节点发送携带第四数据流的第七传输和携带第四数据流的第八传输，第七传输和第八传输是根据第四干扰对齐预编码矩阵形成的。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，第一数据流包括第二数据流的有效载荷。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，第二数据流包括第一数据流的有效载荷。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，该方法还包括：在单独的信道上在节点接收第三数据流；在节点插入第一数据流作为第二数据流的第一部分；以及在节点插入第三数据流作为第二数据流的第二部分。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，该方法还包括在节点提取第一数据流的第一部分；在单独的信道上从节点发送第一数据流的第一部分；以及在节点将第一数据流的第二部分插入在第二数据流。
在本干扰对齐技术的一些实施方式中，处理器还适于通过对第一传输和第二传输应用合并矩阵以对第一数据流进行解码，该合并矩阵对应于第一干扰对齐预编码矩阵。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，在节点与对等节点之间进行通信包括在节点从对等节点接收信号。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，线性对齐天线是从包括发射天线、接收天线、和双向天线的组中共同选择的。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，多个线性对齐天线包括发射天线，节点具有第二多个线性对齐的接收天线。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线中的任一对天线之间的间隔不同于上述多个线性对齐天线中的其他至少两对天线之间的间隔。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线中的任一对天线之间的间隔不同于上述多个线性对齐天线中的其他至少五对天线之间的间隔。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，无线接口单元是从包括发射器、接收器、和收发器的组中选择的。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，线性对齐天线是从包括发射天线、接收天线、和双向天线的组中共同选择的。
在本点对点MIMO技术的一些实施方式中，上述多个线性对齐天线包括至少四个天线，从上述至少四个天线中的四个天线中选择的任一对天线之间的间隔不同于上述至少四个天线中的四个天线中的其他任一对天线之间的间隔。
在结合本干扰对齐技术和本点对点MIMO技术的实施方式中，提供了一种数据传输方法。在视距(LoS)信道上在节点从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带第一数据流的第二传输。第一传输和第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的。在节点的第一对天线接收第一传输和第二传输，以如下方式从第一多个线性对齐天线中选择第一对天线：使得第一对天线之间的第一间隔是节点和第一对等节点之间的第一距离以及LoS信道的波长的函数。在LoS信道上从节点向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带第二数据流的第四传输。第三传输和第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的。第三传输和第四传输是从节点的第二对天线发送的，以如下方式从第二多个线性对齐天线中选择第二对天线：使得第二对天线之间的第二间隔是节点和第二对等节点之间的第二距离以及LoS信道的波长的函数。
在结合本干扰对齐技术和本点对点MIMO技术的一些实施方式中，第一多个线性对齐天线和第二多个线性对齐天线中的天线是波束成形天线。
在结合本干扰对齐技术和本点对点MIMO技术的一些实施方式中，该方法还包括：对于第一多个线性对齐天线中的每对天线，在LoS信道上从节点向第一对等节点发送信道状态信息(CSI)参考信号，并在LoS信道上在节点从第一对等节点接收CSI反馈信号，该方法还包括根据从第一对等节点接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号选择第一对天线，该方法还包括，对于第二多个线性对齐天线中的每对天线，在LoS信道上从节点向第二对等节点发送信道状态信息(CSI)参考信号，并在LoS信道上在节点从第二对等节点接收CSI反馈信号，该方法还包括根据从第二对等节点接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号选择第二对天线，第一干扰对齐预编码矩阵是基于从第一对等节点接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号定义的，第二干扰对齐预编码矩阵是基于从第二对等节点接收的CSI反馈信号中最有利的CSI反馈信号定义的。
在结合本干扰对齐技术和本点对点MIMO技术的实施方式中，提供了一种节点，该节点包括接收器、发射器、第一多个线性对齐天线、第二多个线性对齐天线、以及处理器。第一多个线性对齐天线中的天线通信地耦合到接收器。接收器适于在视距(LoS)信道上从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带第一数据流的第二传输，第一传输和第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的。第二多个线性对齐天线中的天线通信地耦合到发射器。发射器适于在LoS信道上向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带第二数据流的第四传输，第三传输和第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的。处理器可操作地连接到接收器和发射器。处理器适于从第一多个线性对齐天线中选择第一对天线，以用于接收器接收第一传输和第二传输，以如下方式选择第一对天线：使得第一对天线之间的间隔为节点和第一对等节点之间的距离以及第一传输和第二传输的波长的函数。处理器还适于从第二多个线性对齐天线中选择第二对天线，以用于发射器发送第三传输和第四传输，以如下方式选择第二对天线：使得第二对天线之间的间隔为节点和第二对等节点之间的距离以及第三传输和第四传输的波长的函数。
本领域普通技术人员将认识到，对用于在演进型节点B之间进行多跳数据传输的方法和节点的描述仅是说明性的，并不旨在以任何方式限制。受益于本公开的本领域普通技术人员将容易想到其他实施例。此外，可以定制公开的方法和节点，以针对与演进型节点B的菊花链有关的现有需求和问题提供有价值的解决方案。为了清楚起见，未示出和描述方法和节点的实施方式的所有常规特征。特别地，虽然所附权利要求中列出的元素的组合形成了本公开的组成部分，但是特征的组合不限于以上描述中呈现的那些。当然，将认识到，在方法和节点的任何这种实际实施方式的开发过程中，为了实现开发者的特定目标(例如，遵从与应用、系统、业务相关的约束)，可能需要做出许多特定于实施方式的决定，并且这些特定目标将因实施方式和开发者而异。此外，将意识到，开发工作可能复杂且耗时，但是对受益于本公开的无线通信领域的普通技术人员而言，仍将是工程的例行工作。
根据本公开，可以使用各种操作系统、计算平台、网络设备、计算机程序、以及通用机器来实现本文描述的组件、过程操作、以及数据结构中的至少一个。此外，本领域普通技术人员将认识到，也可以使用通用性较低的设备，例如硬连线设备、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)等。当由计算机、可操作地连接到存储器的处理器、或机器实现包括一系列操作的方法时，那些操作可以被存储为机器、处理器、或计算机可读的一系列指令，并且可以存储在非暂时性有形介质中。
本文描述的系统和模块可以包括适用于本文描述的目的的软件、固件、硬件，或者软件、固件、或硬件的任何组合。软件和其他模块可以由处理器执行，并且驻留在服务器、工作站、个人计算机、计算机平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、以及其他适用于本文描述的目的的设备的存储器中。可以经由本地存储器、网络、浏览器或其他应用、或经由适用于本文描述的目的的其他方式来访问软件和其他模块。本文描述的数据结构可以包括适用于本文描述的目的的计算机文件、变量、编程阵列、编程结构、或任何电子信息存储方案或方法、或其任何组合。
在前面的说明书中，已经通过作为示例提供的非限制性说明性实施例描述了本公开。这些说明性实施例可以任意修改。权利要求的范围不应由示例中阐述的实施例限制，而应该给出与整个说明书一致的最宽泛的解释。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，包括：
在视距(LoS)信道上在节点从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带所述第一数据流的第二传输，所述第一传输和所述第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的，所述第一数据流的至少一部分包括回程信息；以及
在所述LoS信道上从所述节点向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带所述第二数据流的第四传输，所述第二数据流的至少一部分包括回程信息，所述第三传输和所述第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的，其中，所述第一数据流包括回程信息，通过将在单独信道上从用户终端接收的第三数据流添加到所述第一数据流得到所述第二数据流，或者从所述第一数据流中提取在单独信道上发送到用户终端的第四数据流后得到所述第二数据流，并将所述第二数据流作为所述第二数据流对应的回程信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
基于所述节点和所述第一对等节点之间的所述LoS信道的状态定义所述第一干扰对齐预编码矩阵；以及
基于所述节点和所述第二对等节点之间的所述LoS信道的状态定义所述第二干扰对齐预编码矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
在所述LoS信道上从所述节点向所述第一对等节点发送第一信道状态信息(CSI)参考信号；
在所述LoS信道上在所述节点从所述第一对等节点接收第一CSI反馈信号；
在所述LoS信道上从所述节点向所述第二对等节点发送第二CSI参考信号；以及
在所述LoS上在所述节点从所述第二对等节点接收第二CSI反馈信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括在所述节点通过对所述第一传输和所述第二传输应用合并矩阵以对所述第一数据流进行解码，所述合并矩阵对应于所述第一干扰对齐预编码矩阵。
5.一种节点，包括：
第一接收器，适于在视距(LoS)信道上从第一对等节点接收携带第一数据流的第一传输和携带所述第一数据流的第二传输，所述第一传输和所述第二传输是根据第一干扰对齐预编码矩阵形成的，所述第一数据流的至少一部分包括回程信息；
无线基站，所述无线基站适于在单独的信道上从用户终端接收第三数据流；
在单独的信道上向所述用户终端发送第四数据流；以及
第一发射器，适于在所述LoS信道上向第二对等节点发送携带第二数据流的第三传输和携带所述第二数据流的第四传输，所述第二数据流的至少一部分包括回程信息，所述第三传输和所述第四传输是根据第二干扰对齐预编码矩阵形成的；
其中，所述第一数据流包括回程信息，所述无线基站还适用于通过将所述第三数据流添加到所述第一数据流得到所述第二数据流，或者从所述第一数据流中提取所述第四数据流后得到所述第二数据流，并将所述第二数据流作为所述第二数据流对应的回程信息。
6.根据权利要求5所述的节点，还包括：
第二接收器，适于在所述LoS信道上从所述第二对等节点接收携带第五数据流的第五传输和携带所述第五数据流的第六传输，所述第五传输和所述第六传输是根据第三干扰对齐预编码矩阵形成的；以及
第二发射器，适于在所述LoS信道上向所述第一对等节点发送携带第六数据流的第七传输和携带所述第六数据流的第八传输，所述第七传输和所述第八传输是根据第四干扰对齐预编码矩阵形成的。
7.根据权利要求6所述的节点，还包括：
可操作地连接至所述第一接收器的第一接收天线；
可操作地连接至所述第二接收器的第二接收天线；
可操作地连接至所述第一发射器的第一发射天线；以及
可操作地连接至所述第二发射器的第二发射天线。
8.根据权利要求7所述的节点，其中，所述第一接收天线和所述第二接收天线以及所述第一发射天线和所述第二发射天线是波束成形天线。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的节点，还包括可操作地连接至所述第一发射器和所述第二发射器以及所述第一接收器和所述第二接收器的处理器，所述处理器适于：
使所述第一发射器在所述LoS信道上向所述第一对等节点发送第一信道状态信息(CSI)参考信号；
从所述第一接收器获取在所述LoS信道上从所述第一对等节点接收的第一CSI反馈信号；
使所述第二发射器在所述LoS信道上向所述第二对等节点发送第二CSI参考信号；以及
从所述第二接收器获取在所述LoS信道上从所述第二对等节点接收的第二CSI反馈信号。
10.根据权利要求9所述的节点，其中，所述处理器还适于：
基于所述节点和所述第一对等节点之间的所述LoS信道的状态定义所述第一干扰对齐预编码矩阵和所述第四干扰对齐预编码矩阵，所述状态是基于所述第一CSI反馈信号确定的；以及
基于所述节点和所述第二对等节点之间的所述LoS信道的状态定义所述第二干扰对齐预编码矩阵和所述第三干扰对齐预编码矩阵，所述状态是基于所述第二CSI反馈信号确定的。
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