CN111512562A - 用于处理下行链路通信的分布式基站系统的方法、系统和单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种由无线通信网络的分布式基站系统(100)的RRU(120)执行的方法，该分布式基站系统(100)还包括连接到RRU的BBU(110)，RRU(120)连接到多个天线(121、122、123)，RRU通过该多个天线向多个UE(161、162、163)发送用户层信号。该方法包括：向BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU可以获得要用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分。该方法还包括：获得预编码系数的第二部分，并从BBU接收使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号。该方法还包括：还用预编码系数的第二部分来对接收到的用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号进行预编码，并且经由多个天线(121、122、123)向多个UE(161，162，163)发送用户层信号。

Description

用于处理下行链路通信的分布式基站系统的方法、系统和 单元
技术领域
本公开总体上涉及用于处理下行链路通信的分布式基站系统的方法、系统和单元。更具体地，本公开涉及远程无线电单元RRU以及由无线通信网络的分布式基站系统的这种RRU执行的方法。分布式基站系统还包括连接到RRU的基带单元BBU，并且RRU连接到多个天线，RRU通过该多个天线与至少一个UE进行无线通信。本公开还涉及对应的BBU系统和由这种BBU系统执行的方法。本公开还涉及与以上方法、BBU系统和RRU相对应的计算机程序和载体。
背景技术
在集中式无线电接入网C-RAN(也被称为分布式基站系统、无线电接入网RAN)中，处理由两个独立的单元进行：远程无线电单元RRU和基带单元BBU。BBU经由前传链路连接到RRU。RRU连接到一个或多个天线，RRU通过该天线与至少一个用户设备UE进行无线通信。BBU进而连接到其他基站系统或基站，以及无线通信系统的核心网。BBU是集中式的，并且可以存在一个以上的RRU连接到每个BBU。传统上，BBU执行高级无线电协调功能(比如，联合检测、联合解码、协调多点传输CoMP)，从而提高频谱效率和网络容量以及基带处理，而RRU执行射频RF处理和经RF处理的信号的发送/接收。BBU与RRU之间的这种基站功能划分被称为PHY-RF划分。
RRU最初是设计来减少实际天线所在的天线塔顶部与托管基站功能的天线塔底部之间的同轴电缆的电缆损耗。因此，在第五代移动通信5G之前，即在4G(例如长期演进LTE)时，RRU是相当简单的，主要通过有限的基带处理(如果有的话)来进行RF处理。
当从4G发展到5G时，需要增大面向UE的无线通信容量，以便能在5G中的每个时间段传递所请求的数据量。朝向5G的移动演进的一个推动力在于大规模多输入多输出MIMO，其中每个RRU具有多个天线。换言之，大规模MIMO通过在RRU处使用天线阵列，来利用空间复用以提高频谱效率，这种天线阵列配备有在相同的时频资源中同时为K个用户层服务的N个天线。典型场景是N>>K，例如，N为64/128或256，而K是8或16。如所示的，天线的数量相当大。为了支持这样的大规模MIMO解决方案，当使用BBU和RRU的功能之间的当前的PHY-RF划分时，所需的前传链路容量需要与天线数量的增加成比例地增加。这将极大地增加前传链路成本。
为了解决这一问题，已经在3GPP中讨论了有关前传功能的新划分选项，请参阅2017年3月发布的3GPP TR 38.801，V14.0.0：“Study on new radio access technology:Radio access architecture and interfaces(新无线电接入技术的研究：无线电接入架构和接口)”。图1中示出了一些所讨论的划分选项(选项7-1、7-3)以及当前的PHY-RF划分(选项8)。所讨论的划分选项是图1中称为选项7-1的内部PHY划分选项，其中在RRU中执行快速傅立叶逆变换IFFT和循环前缀CP添加，并且还执行数字到RF转换。7-1划分选项增加了前传效率，并且因此由于减少了频率冗余并通过使前传比特速率适应流量负载，来减少了对前传容量的需求，当在RRU中(而不是BBU中)执行IFFT时，这是可行的。但是，仍然存在一个问题，即每个天线通过前传发送一个比特流，并且对于大规模MIMO，仍然有非常多的数据需要通过前传链路发送。
为了实现RRU和BBU的功能之间的划分以使得RRU变得具性价比并且还使得前传连接容量可以保持在合理的水平，已经提出了划分选项7-3。在此，BBU对MIMO用户层的数据进行编码，并将每个用户层的编码的数据发送给RRU。然后，除了选项7-1的功能之外，RRU还执行调制、资源映射和调制信号的预编码。这将要通过前传链路发送的比特流的量降低到MIMO用户层的数量，从而降低了前传链路的必需容量，并且还减少了每个样本所需的比特数。
在7-3选项中，通常在BBU中计算预编码系数并经由前传链路将其发送给RRU，并且RRU基于该预编码系数执行预编码。在BBU中而不是RRU中计算预编码系数的原因在于：系数的计算需要大量的计算操作，而且，出于成本效率的原因，要求使RRU尽可能地简单。然而，预编码系数的量Np与天线数量N和用户层数量K成比例。对于大规模MIMO而言，天线数量N很大，因此预编码系数的量Np急剧增加。因此，以传输实际信号为代价，花费了大量的前传容量来传输预编码系数。当假设每个预编码系数12个子载波(即，LTE中的一个资源块RB)、64个天线和每个系数16比特时，每层的每个子载波的比特数为16*64/12＝85.3个比特，这与数据的256正交幅度调制QAM的8个比特相比，大了10倍。如果预编码器需要每14个符号更新一次(这意味着在LTE中每1毫秒更新一次)，那么，需要通过前传链路从BBU发送到RRU的预编码器的每符号每层每子载波的预编码系数的比特数变为16*64/12/14＝6.1位。因此，对于256个QAM数据符号，43％的前传链路流量将成为预编码系数。当天线尺寸增大(例如，增大到128和256等)时，这将进一步地增加。因此，在大规模MIMO的情况下，用于传输预编码系数的前传链路开销非常大，并且可以占到用于大的配置的前传链路流量的主要部分。如果替代地让RRU自己确定预编码系数，则RRU在计算方面将变得较复杂，从而导致不具备成本效益的分布式基站系统。
在Amadori等人于2015年6月在IEEE Transactions on Communications(IEEE通信学报)的第63卷第6期第2212-2223页发表的“Low RF-Complexity Millimeter-WaveBeamspace-MIMO Systems by Beam Selection”(通过波束选择的低RF复杂度毫米波波束空间-MIMO系统)中，有一种称为方向选择DS或波束选择BS的方法，这种方法由于是从BBU向RRU发送预编码系数，因而能够减少前传链路开销。为了便于表示，在下文中将该方法称为DS方法。在混合波束成形场景中对其进行了讨论。该概念可以用于减少通过前传链路的预编码系数的数量。在DS方法中，RRU朝向覆盖服务区域的许多方向生成固定数量的定向波束。这种固定数量的波束由固定波束成形系数的集合形成。例如，通过将离散傅立叶变换DFT系数应用于朝向天线元件的信号，可以生成数量与天线元件的数量相同的波束。为了简化表示，将定向波束称为“方向”。BBU根据信道信息选择方向的子集，并计算与该方向的子集对应的系数。由于所选方向的数量小于天线的数量，因此，相比起原始情况，减少了用于所选方向的系数的数量。该方法基于以下事实：传播从周围的主要反射聚集到一些主要方向。然而，DS方法需要选择比用户层的数量多得多的方向，并且因此波束成形系数的数量的减少是有限的，并且因此由于前传系数的发送而产生的前传开销的减少也是有限的。
此外，在RRU处执行预编码的7-3选项限制了连接到集中式BBU的多个RRU的协调可能性。例如，7-3选项不能支持BBU联合处理定向到多个RRU的用户层信号以便实现用户层信号的互利，这是因为BBU仅工作于编码的比特。替代地，不同RRU的用户层信号彼此之间独立地处理。7-3选项还限制了用于更大的MIMO支持的系统扩展性。为了升级到更大的MIMO系统，必须将现有RRU替换为具有更多天线的新RRU。如果这可以替代地通过将多个RRU堆叠在一起以扩大天线数量来实现，那么这将是良好的。例如，两个RRU(RRU1和RRU2，各自具有64个天线，其中两个RRU都连接到同一BBU)形成128天线MIMO系统。在这种情况下，如果没有将RRU 1和RRU 2级联(即，部署在两个相邻的站点)，则这可以形成具有128个天线的分布式MIMO系统。使用选项7-3，每个RRU仅能够单独地用于例如干扰预减轻(例如，使用基于干扰抑制合并(IRC)的方法)。在这种情况下，系统中的自由度没有增加，即，无法增加MIMO层的数量。另一方面，它可以在RRU之间分布MIMO层。与使用选项8或7-1的系统相比，当使用多个RRU时，7-3选项无法获得全MIMO增益。回到选项8和7-1，当预编码在BBU中执行时，可以对RRU的信号进行协调。然后，例如可以在BBU中预先消除由来自不同RRU的传输引起的UE处的干扰。可以通过使用更多的RRU来保持全部自由度，并且因此可以发送更多的层。但是，如前所述，对于大规模MIMO中的选项7-1和8，需要通过前传发送的前传流的数量太高。
如所示的，需要一种改进的解决方案来处理包括BBU和RRU的分布式基站系统中的下行链路数据的传输。而且，还需要这样的一种解决方案：该解决方案更有效地利用前传链路容量，并且在一个BBU与多个RRU连接的分布式基站系统中仍实现空中接口性能的全MIMO增益，同时在BBU中实现用户层信号协调。
发明内容
本发明的目的是解决以上概述的难题和问题中的至少一些。通过使用所附的独立权利要求中限定的方法和装置，可以实现这些目的和其他目的。
根据一个方面，提供了一种由无线通信网络的分布式基站系统的RRU执行的方法。该分布式基站系统还包括连接到RRU的BBU。RRU连接到多个天线，RRU通过该多个天线向多个UE发送用户层信号，使用相同的时频资源来发送用户层信号。该方法包括：从多个UE接收上行链路信号；向BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU可以获得用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；以及获得预编码系数的第二部分。该方法还包括：从BBU接收使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号；用预编码系数的第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码；以及将用预编码系数的第一部分和第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号。之后，经由多个天线将模拟用户层信号发送给多个UE。
根据另一方面，提供了一种由无线通信网络的BBU系统执行的方法。该无线通信网络包括分布式基站系统，该分布式基站系统具有BBU和连接到BBU的至少一个RRU。该方法包括：从至少一个RRU接收信息，该信息与至少一个RRU从无线连接到该至少一个RRU的多个UE接收到的上行链路信号有关。该方法还包括：基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由至少一个RRU发送给多个UE，将预编码系数的第一部分确定为使得预先减轻被发送给多个UE的用户层信号之间的干扰，该预编码系数包括第一部分和第二部分。该方法还包括：仅使用预编码系数的第一部分来对数字用户层信号进行预编码；以及在将用户层信号发送给UE之前，将预编码的数字用户层信号发送给至少一个RRU，以用预编码系数的第二部分进一步进行预编码。
根据另一方面，提供了一种能够在无线通信网络的分布式基站系统中操作的RRU。该分布式基站系统还包括连接到RRU的BBU。RRU连接到多个天线，RRU被布置为通过该多个天线使用相同的时频资源来向多个UE发送用户层信号。RRU包括处理电路和存储器。存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而RRU能够操作用于：从多个UE接收上行链路信号；向BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU能够获得用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；以及获得预编码系数的第二部分。RRU还能够操作用于：从BBU接收使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号；以及用预编码系数的第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码。RRU还能够操作用于：将用预编码系数的第一部分和第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号；以及经由多个天线向多个UE发送模拟用户层信号。
根据另一方面，提供了一种能够在无线通信网络中操作的BBU系统，该无线通信网络包括分布式基站系统，该分布式基站系统具有BBU和连接到BBU的至少一个RRU。该BBU系统包括处理电路和存储器。存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而BBU系统能够操作用于：从至少一个RRU接收信息，该信息与至少一个RRU从无线连接到该至少一个RRU的多个UE接收到的上行链路信号有关。BBU系统还能够操作用于：基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号将由至少一个RRU发送给多个UE，预编码系数的第一部分被确定为使得预先减轻被发送给多个UE的用户层信号之间的干扰，该预编码系数包括第一部分和第二部分。BBU系统还能够操作用于：仅使用预编码系数的第一部分来对数字用户层信号进行预编码；以及在将用户层信号发送给UE之前，将预编码的数字用户层信号发送给至少一个RRU，以用预编码系数的第二部分进一步进行预编码。
根据其他方面，还提供了计算机程序和载体，其细节将在权利要求书和具体实施方式中描述。
通过下面的详细描述，该解决方案的其他可能的特征和益处将变得显而易见。
附图说明
现在将借助于示例性实施例并参考附图来更详细地描述该解决方案，在附图中：
图1是示出了分布式基站系统的不同的已知功能划分的流程图。
图2是示出了可以在其中使用本发明的通信场景的框图。
图3是示出了根据本发明的可能实施例的由RRU执行的方法的流程图。
图4是示出了根据本发明的可能实施例的由BBU系统执行的方法的流程图。
图5是更详细地示出了根据其他可能实施例的分布式基站系统的框图。
图6至图7是更详细地示出了根据其他可能实施例的RRU的框图。
图8至图9是更详细地示出了根据其他可能实施例的BBU系统的框图。
具体实施方式
根据实施例，为了在分布式基站系统的一个或多个RRU与BBU之间实现RAN处理功能的更有效的划分，当一个或多个RRU各自都具有多个天线时，本发明提出将预编码分解为两个部分：第一部分和第二部分。BBU执行使用预编码系数的第一部分的预编码的第一部分。执行预编码的第一部分，以便预先减轻用户层信号之间的干扰。另一方面，一个或多个RRU执行使用预编码系数的第二部分的预编码的第二部分。可以执行预编码的第二部分，以便将每个用户层的能量在空间上朝向其UE聚集。当要经由一个或多个RRU将数字用户层信号从BBU发送给UE时，首先使用预编码系数的第一部分对数字用户层信号进行预编码。然后，将用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号发送给至少一个RRU。然后，在将在一个或多个RRU处接收到的预编码的数字用户层信号从一个或多个RRU的多个天线发送给它们相应的UE之前，再次使用预编码系数的第二部分来对接收到的预编码的数字用户层信号行预编码。这样的实施例有效地利用了RRU与BBU之间的前传连接，这是因为相比于选项7-1和8，通过前传发送有限数量的用户层信号。而且，可以减轻从不同的RRU发送的信号之间的干扰，因为为了减轻干扰，预编码的第一部分由BBU执行，因此，当两个或多个RRU将用户层信号至少部分地发送给相同的UE时，BBU可以协调这两个或多个RRU的干扰减轻。这对于现有技术选项7-3来说是不可能的。
图2示出了其中可以使用本发明的无线通信网络。该无线通信网络包括分布式基站系统100，该分布式基站系统100进而包括BBU 110和第一RRU 120。BBU 110具有与其他基站节点或其他RAN节点以及进一步与核心网(在图中用150表示)的连接，使得分布式基站系统可以与通信网络的其他节点进行通信。BBU 110经由前传链路140与第一RRU连接。前传链路140可以是任何类型的连接，例如，专用有线或无线连接，或者经由网络的连接，只要该连接(例如，在容量和时延方面)满足前传要求即可。第一RRU 120还具有多个天线121、122、123，通过该多个天线121、122、123朝向一个或多个UE 161、162、163传送和从该一个或多个UE传送无线信号。无线信号包括要从UE 161、162、163传送或向UE 161、162、163传送的数据。分布式基站系统100还可以包括第二RRU 130。BBU 110经由另一前传链路141与第二RRU130连接。另一前传链路141可以是任何类型的连接，例如，专用有线或无线连接，或者经由网络的连接，只要该连接(例如，在容量和时延方面)满足前传要求即可。另一前传链路141可以与或可以不与前传链路140共用相同的连接。第二RRU 130还具有多个天线131、132、133，通过该多个天线131、132、133朝向一个或多个UE 161、162、163传送和从该一个或多个UE传送无线信号。BBU 110以及第一RRU 120和第二RRU包括用于处理要在第一RRU 120和第二RRU 130与UE 161、162、163之间传送的数据和信号的RAN功能。RAN功能分布在BBU 110与RRU 120、130之间，如以下将在本公开中进一步描述的。
结合图2，图3描述了由无线通信网络的分布式基站系统100的RRU 120执行的方法。分布式基站系统100还包括连接到RRU的BBU 110。RRU 120连接到多个天线121、122、123，RRU 120通过该多个天线121、122、123向多个UE 161、162、163发送用户层信号，该用户层信号使用相同的时频资源来发送。该方法包括：从多个UE接收202上行链路信号；向BBU110发送204与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU可以获得用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；以及获得206预编码系数的第二部分。该方法还包括：从BBU 110接收208使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号；用预编码系数的第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码210；以及将用预编码系数的第一部分和第二部分预编码的数字用户层信号转换212为模拟用户层信号。之后，经由多个天线121、122、123向多个UE 161、162、163发送214模拟用户层信号。模拟用户层信号在被无线地发送给多个UE之前还被转换到射频域中。
因此，用户层信号部分在BBU处预编码，并且部分在RRU处预编码。由于预编码的一部分在BBU处执行并且一部分在RRU处执行，因此，与使所有计算在RRU处执行相比，可以降低RRU处的计算复杂度，从而使RRU不那么复杂并且因此更具成本效益。此外，在BBU连接到一个以上的RRU的情况下，由于在BBU处执行预编码的一部分，因此BBU可以协调针对该一个以上的RRU的用户层信号的预编码。
上行链路信号可以是上行链路参考信号，比如，探测参考信号SRS、解调参考信号DMRS、或者可以出于帮助下行链路信道估计的目的而定义的任何其他信号。可以从上行链路信号估计上行链路信道，并且可以从估计的上行链路信道确定下行链路信道估计，例如通过从估计的上行链路信道和UE发射功率中去除前端差异。备选地，可以直接从接收到的上行链路信号确定下行链路信道估计。备选地，可以由UE根据由UE从RRU接收并测量的下行链路信号来估计下行链路信道。然后，UE将下行链路信道估计作为上行链路信号发送给RRU。本发明适用于任何种类的无线通信技术，例如，基于以下各项的技术：时分多址TDMA、频分多址FDMA、码分多址CDMA、正交频分多址OFDMA、时分双工TDD或频分双工FDD。本发明在基于TDD的技术中是特别有利的，因为在TDD中，下行链路信道和上行链路信道在空中是互易的。在TDD中，上行链路信道与下行链路信道之间的任何差异主要来自于上行链路和下行链路中的无线电前端差异，可以对这种差异进行校准。发送给BBU的与接收到的上行链路信号有关的信息可以是实际上行链路信号，或者是RRU根据上行链路信号确定的上行信道估计，或者是RRU根据上行链路信号确定的下行链路信道估计。当BBU系统已经确定了预编码系数的第二部分时，预编码系数的第二部分可以通过从BBU接收而获得，或者预编码系数的第二部分可以通过由RRU根据接收到的上行链路信号确定而获得。根据实施例，向BBU通知RRU将使用什么样的波束成形系数来进行预编码(即哪些系数是“系数的第二部分”)，并且因此通知BBU将使用预编码系数的哪一部分来进行预编码(即哪些系数是“系数的第一部分”)。根据另一实施例，例如根据配置来向BBU通知RRU使用什么样的预编码方案。这可以在配置中设置，以使得根据配置来向BBU通知RRU将使用哪种预编码方案来确定其预编码系数。
“预编码”表示空间编码，该空间编码定义了在从天线朝向UE 161、162、163发送时，如何从RRU 120的各个天线121、122、123分布不同用户层的下行链路信号。对于多个用户层，每个天线的发送信号是不同用户层的信号的线性组合，其中每个用户层的信号与预编码系数相乘，然后将用户层的所有信号的相乘结果加在一起。在仅一个用户层的特殊情况下，每个天线的发送信号是用户层的信号乘以预编码系数。预编码在信号域中工作，从而在空间上实现阵列增益、空间分集增益、空间复用增益和干扰减轻。不应将其与数据的编码和解码混在一起，数据的编码和解码涉及例如在比特域中添加冗余，以便使发送数据对干扰更加稳健，或者对数据进行压缩，以便能够发送比原始数据更少的比特。用户层信号是指映射到单用户多输入多输出MIMO或多用户MIMO的不同MIMO层上的发送信号。在LTE和NR中，除了在空间域中在MIMO层中调度之外，它们还在频率-时间网格中进行调度。在本公开中，用户层可以等同于MIMO层。在MIMO传输中，利用在发射器侧和/或接收器侧的多个天线，将多径无线电信道在空间上分离为多个MIMO层，使得每个MIMO层可以携带独立的数据流，该独立的数据流在MIMO层之间的干扰被减轻。这通常被称为MIMO的空间复用增益。例如，在下行链路DL中，每个用户层信号携带针对特定用户的独立的数据流。对来自不同MIMO层的用户层信号进行预编码，以减轻干扰。预编码的用户层信号作为模拟信号从天线发送出去。数字用户层信号是频域信号。模拟用户层信号是时域信号。将预编码的数字用户层信号转换为预编码的模拟用户层信号意味着例如使用快速傅里叶逆变换IFFT将信号从频域变换到时域。
根据实施例，将预编码系数的所获得206的第二部分确定为使得：当发送214模拟用户层信号时，所发送的每个用户层信号的能量在空间上朝向其对应的UE 161、162、163聚集。预编码系数的第二部分的这种确定可以由RRU执行，或者该确定可以由BBU系统执行，其中由RRU从BBU系统接收系数的第二部分。用于在空间上聚集所发送的能量的预编码系数的确定不像用于减轻UE处的用户层信号之间的干扰的预编码系数的确定(这里的预编码在BBU中执行)那么复杂。通过在RRU处执行用于在空间上聚集所发送的能量的复杂度较低的系数确定以及在BBU处执行用于减轻干扰的复杂度较高的系数确定，可以让RRU变得不那么复杂并因此更具成本效益。
根据另一实施例，通过基于上行链路信号确定每个用户层信号的最大比率传输MRT系数来确定预编码系数的第二部分。RRU可以直接基于上行链路信号来确定MRT系数，备选地，RRU可以根据上行链路信号来确定下行链路信道估计，并且根据下行链路信道估计来确定MRT系数。与方向选择或波束选择方法相比，基于MRT的方法导致更好的空中接口性能。
根据另一实施例，该方法还包括：基于接收到的上行链路信号并针对每个数字用户层信号，从较大数量的可能空间方向中选择209出一定数量的空间方向，所选数量的空间方向少于多个天线，但大于或等于数字用户层信号的数量，并且其中针对所选数量的空间方向执行预编码210。针对每个数字用户层信号完成选择。也就是说，基于上行链路信号，针对每个用户层信号进行空间方向的单独选择。此外，还基于接收到的上行链路信号来执行预编码。因此，通过对所选数量的空间方向进行预编码，可以使每个数字用户层信号朝向其UE聚集。此外，由于空间方向的数量少于天线的数量并且少于可能空间方向的数量，因而降低了预编码步骤的复杂度。这里的空间方向是指从RRU的相应天线朝向不同方向的定向波束。可能空间方向可以是预定义方向。例如，通过执行空间数字傅里叶变换DFT操作来预定义可能空间方向。基于接收到的上行链路信号进行选择。如前所述，上行链路信号用于确定下行链路信道估计，并且下行链路信道估计描述不同的可能空间方向上的信道增益。该选择是从这些预定义的可能空间方向中选择子集。对于N天线系统(例如，均匀线性阵列(ULA))，N点DFT操作同时有效地形成朝向不同方向的N个定向波束。DFT的每个输入端口代表一个这样的定向波束。如果在DFT的一个输入端口上发送信号，则其他输入点可以为零，该信号将变换到所有天线，并导致信号朝向与输入点所对应的方向发送。基本上，空间DFT将信道变换为方向域。如果使用是平面阵列，则可以使用二维DFT。对针对每个用户层信号进行方向的选择胜过针对所有用户层进行一个选择的DS方法。DS方法不会那么精确，并且因此无法在UE处接收时实现与该方法一样高的信号水平，因为所选方向不会特别适用于每个用户层信号，即不会特别适用于每个UE。此外，由于这个原因，为了不使在UE处实现的信号电平太低，DS方法需要选择更多的方向，而更多的方向意味着必须通过前传链路发送更多的数据。
根据该实施例的变型，与可能空间方向的未选(non-selected)空间方向相比，根据接收到的上行链路信号，所选数量的空间方向具有更高的信道增益或更好的信号质量。这胜过针对所有用户层进行一个共同选择的DS方法。信号质量可以按SNR或SINR来测量。
结合图2，图4描述了由无线通信网络的BBU系统执行的方法。该无线通信网络包括分布式基站系统100，该分布式基站系统100具有BBU 110和连接到该BBU的至少一个RRU120、130。该方法包括：从至少一个RRU 120、130接收302信息，该信息与至少一个RRU从无线连接到该至少一个RRU 120、130的多个UE 161、162、163接收到的上行链路信号有关；以及基于接收到的信息，获得304用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由至少一个RRU 120、130发送给多个UE 161、162、163，将预编码系数的第一部分确定为使得预先减轻被发送给多个UE的用户层信号之间的干扰，该预编码系数包括第一部分和第二部分。该方法还包括：仅使用预编码系数的第一部分来对数字用户层信号进行预编码306；以及在将用户层信号发送给UE 161、162、163之前，将预编码的数字用户层信号发送308给至少一个RRU 120、130，以用预编码系数的第二部分进一步进行预编码。
无线通信网络的执行该方法的BBU系统可以是BBU 110。备选地，BBU系统可以是通信网络的任何其他网络节点，例如，距离UE更远的节点，例如RAN中的或接近RAN的另一网络元件或另一RAN节点。在该备选方案中，BBU 110从RRU 120接收与RRU 120从UE接收到的上行链路信号有关的信息，并将该信息传送给另一网络节点以便执行确定404，随后，另一个网络节点将预编码系数的所确定的第二部分发送回BBU 110，以便进一步分发给RRU 120。备选地，BBU系统可以是一组网络节点，其中用于执行方法的功能分散在网络的不同物理或虚拟节点上。后者可以称为“云解决方案”。
发送给至少一个RRU 120、130的预编码的数字用户层信号将在RRU处再次进行预编码，这次使用预编码系数的第二部分。可以将预编码系数的第二部分确定为使得从多个天线发送的能量在空间上沿朝向多个UE的方向聚集。例如，可以在UE处相干地接收从不同天线发送的预编码的用户层信号，使得针对每个用户层信号都增强了接收到的能量。预编码系数的第二部分可以由RRU确定，或者由BBU确定并发送给RRU。预编码的数字用户层信号的数量可以至少与用户层的数量一样多。根据优选实施例，预编码的数字用户层信号的数量与用户层的数量相同。当一个以上的RRU连接到BBU时，该方法是特别有利的，因为BBU从一个以上的RRU接收与上行链路信号有关的信息，并且可以计算预编码系数从而针对所有RRU预先减轻用户层信号之间的干扰，并使用计算出的预编码系数来对针对RRU的用户层信号进行预编码。因此，就减轻来自不同RRU的信号的干扰而言，可以针对预编码实现协调，并且从而通过所有连接的RRU的天线的数量来实现全MIMO增益。例如，两个64天线RRU与一个BBU一起形成128天线MIMO系统。
根据实施例，该方法还包括：基于接收到的信息，确定303预编码系数的第二部分；并且将第二预编码系数的所确定的第二部分发送305给至少一个RRU 120、130。
根据另一实施例，至少一个RRU 120、130包括第一RRU 120和第二RRU130。此外，针对多个UE 161、162、163中的至少一个UE，将该UE的预编码的数字用户层信号发送308给第一RRU 120以及第二RRU 130。由此，至少一个UE可以从第一RRU 120以及从第二RRU 130接收其用户层信号，从而从第一RRU 120的天线121、122、123以及第二RRU 130的天线131、132、133接收分集。因此，与每个UE仅使用一个RRU相比，接收到更稳健的信号发送。另外，由于计算出了用于预先减轻用户层信号的干扰的预编码系数并且在BBU 110处执行了预编码的这一部分，因此，可以对预编码进行协调，以减轻从第一RRU和第二RRU这两者发送的无线信号之间的干扰。
图5示出了当一个RRU 420连接到一个BBU 410时用于DL通信的分布式基站系统的实施例的示例性框图。出于附图简化的原因，在本实施例中，仅一个RRU连接到BBU。但是，基站系统可以容易地扩展为包括连接到一个BBU的多个RRU。在本示例中，在分布式基站侧存在六十四个天线元件4301…43064，并且还存在两个UE 461、462，每一个UE上具有一个天线元件。下面描述该实施例的处理步骤。
频域中的用户数据从无线通信网络的其他部分到达BBU 410的输入409，该用户数据的目的地是两个UE 461、462。用户数据在BBU 410的第一处理器单元411中被单独地处理。第一处理可以包括例如前向纠错(FEC)编码、映射到用户层以及调制。例如，首先通过FEC编码对用户数据进行编码，然后将其映射到用户层。之后，将编码的用户层数据调制为数字用户层信号。BBU还包括第一预编码器412，其用于使用第一预编码系数来执行第一预编码，以预先补偿用户层信号之间的潜在干扰，这种潜在干扰在未执行预编码的情况下将会在各个UE 461、462处出现。该第一预编码考虑了有效信道，该有效信道包括朝向相应UE的无线信道以及在RRU中对用户层信号的处理，例如，RRU中的第二预编码。换言之，在确定第一预编码系数时，还要考虑将在RRU中进行的第二预编码。在本示例中，第一预编码器412的输出是两个预编码的数字用户层信号，每个数字用户层信号都意在用于一个用户层。然后，部分预编码的数字用户层信号通过前传接口440被传输给RRU 420。
RRU 420包括第二预编码器421，该第二预编码器421对接收到的部分预编码的数字用户层信号执行第二预编码。现在由第一预编码器和第二预编码器这两者进行预编码的数字用户层信号随后在数模(D/A)转换器429中从数字域转换到模拟域，并且将频率从基带转换为射频。此后，经由六十四个天线4301…43064将最终的预编码的信号(现在是模拟的并处于射频)朝向UE无线地发送。
第二预编码器421对每个部分预编码的数字用户层信号进行预编码，以便将每个用户层信号的能量朝向其预期的UE聚集。例如，随后在UE处相干地接收从不同天线发送的预编码的用户层信号，使得针对每个用户层信号都增强了接收到的能量。基于由RRU执行的对来自UE的上行链路信号的测量，来计算用于第二预编码的第二预编码系数。基于RRU与相应的UE 461、462之间的该无线通信链路的上行链路信道与下行链路信道之间的关系的知识，使用对上行链路信号的测量来估计定义下行链路信道的信道系数。然后使用信道系数来确定第二预编码系数，以便将每个用户层信号的能量朝向其预期的UE聚集。信道系数可以在某个域中使用，例如元件域(element domain)或方向域。下面给出了更多的细节。为了简化描述，在此假设方向域实施方式。元件域实施方式将类似于方向域实施方式。
更具体地，在第二预编码器421中，去往第一UE 461的第一用户层信号由第一映射单元422和第一计算单元423处理，并且去往第二UE 462的第二用户层信号由第二映射单元424和第二计算单元425处理。在相应的第一映射单元422和第二映射单元424中，随后将预期去往相应的第一UE 461和第二UE 462的用户层信号映射到N个可能方向中的R个方向，其中R<＝N。基本上，每个映射单元422、424从N个可能方向中选择出R个方向，并将相应的用户层信号扩展到这R个方向上。因此，每个所选方向R上的信号在离开映射单元422时是相同的用户层信号，并且每个所选方向R上的信号在离开映射单元424时是相同的用户层信号。需要注意的是，由于信道差异，针对不同的用户层信号，方向R的选择通常是不同的。针对相应的用户层信号的方向R的选择取决于要接收相应信号的相应UE所处的位置，以及传播特性，即信道特征。进行这种方向选择的优势在于：由于减少了针对每个用户层所应用的预编码系数的数量，因此可以降低执行下一步骤的复杂度，即，在RRU中用系数的第二部分进行预编码的复杂度。而且，当针对某些用户层排除信道估计误差大的一些可能方向时，还可以提高性能。根据实施例，针对每个用户层，实施方向选择，其中a)所选空间方向的数量大于或等于全部用户层的数量；b)每个用户层的所选方向应包含该用户层的大多数代表性(例如，最强的或SNR最高的)信道分量。准则a)确保了有效信道的矩阵(包括RRU中的第二预编码以及空中信道)将是满秩的，这确保了矩阵是可逆的，并且因此对于BBU中的预编码是有益的，而准则b)确保了通过最强的信道分量发送信号。
然后，每个用户层的映射信号在其相应的计算423、425中与第二预编码器421的预编码系数相乘，该预编码系数例如如上所述地计算。在某个实施例中，第二预编码器的系数等于所选方向的MRT系数，这是为了使在每个UE处接收的每个用户层信号的能量最大化。此后，针对每个所选方向，将所有所涉及的用户层(在这种情况下为两个)的预编码的信号加在一起并发送给D/A转换器429。在方向域实施方式中，在方向域预编码的信号被D/A转换之前，它们通过空间离散傅立叶变换(DFT)单元428被变换为天线元件域，使得要被每个天线元件发送的信号被分类到其正确的天线元件。例如，64点DFT(即快速傅立叶变换(FFT)单元)可以将六十四个天线元件转移到六十四个方向。在直接执行到天线元件域的映射的情况下，可以去除DFT单元428。
在下文中，对本发明实施例的不同步骤进行理论上的说明。令H表示大小为K×N(其中K<<N)的天线元件域或方向域中的下行链路信道估计矩阵。迫零(zero-forcing,ZF)是一种众所周知的预编码方案，特别是在不考虑来自相邻小区的干扰的情况下，它为大规模MIMO系统实现了接近最佳的性能。这里，它被用来导出根据本发明实施例的方法，从而表明，即使本发明是在BBU和RRU中通过预编码系数的两个部分来完成的，其仍可以实现与ZF预编码相同的性能。基本上，ZF预编码将完全预先消除用户层之间的干扰。在假设理想的信道信息的理想情况下，通过ZF预编码，UE处的接收器接收无干扰的用户层信号。ZF预编码系数可以被计算为DL信道估计矩阵的伪逆(pseudo inverse)。矩形信道矩阵H的伪逆可以表示为
H+＝H*(HH*)-1
其中，H*表示矩阵H的厄密转置(Hermitian transpose)。按照ZF公式，在预编码后从天线无线地发送的信号可以表示为
xb＝H+x＝H*((HH*)-1x)＝H*xp
其中，xp＝(HH*)-1x是用系数的第一部分预编码的输入信号，即在BBU中。可以将发送信号xb视为以两个步骤组成。H*进行与信道H有关的MRT操作。并且项(HH*)-1充当覆盖空中信道H和MRT操作H*的有效信道HH*的ZF预编码。第一预编码器的输入处的原始用户层信号x是K维向量。预编码的信号xp也是K维的，其通过前传链路传输。然后，在RRU处接收到的预编码的信号xp经由MRT矩阵H*被映射到N个天线元件/方向上，成为xb。这从理论的角度证明了本发明的合理性，即它实现了与仅在BBU中实现预编码(如在功能划分选项7-1中那样)的情况相同的性能。注意，其他预先消除技术(如最小均方误差(MMSE))仍然可以按照这种方式应用。注意，如前所述，可以通过选择R个元件/方向进行映射来选择性地完成信号映射。
根据另一实施例，针对下行链路方向，BBU连接到RRU，该RRU例如以均匀线性阵列(ULA)配备有N个天线，其与K个单天线UE进行通信。RRU中的信道估计在方向域中执行。去往每个用户层的数据符号组成BBU中的K维输入信号x。BBU利用从其FH接口看到的对有效下行链路信道的估计Hb＝HH*。这意味着，Hb覆盖在RRU中进行的第二预编码和下行链路空中信道。BBU针对两个UE之间的干扰经由ZF预编码将信号预先减轻为
Figure BDA0002555506590000171
其中，将RRU中的操作实现为使得Hb是满秩K×K矩阵。
在RRU中，执行第二预编码以将xp映射到N个方向/天线元件上
xb＝Bxp
其中，B表示在某个域(例如，天线元件域或方向域)中基于估计的下行链路信道在RRU中执行的第二预编码的波束成形系数。如果信号现在位于方向域中，则采取附加步骤来将其变换到天线元件域。在这项工作中，我们实施空间DFT，以针对ULA示例来将N个固定的方位方向上的空中信道形象化。在这种情况下，发送信号成为
xe＝Fxb
其中，F表示归一化的N×N DFT矩阵。在通过空中信道H后，用户侧的接收信号可以被表示为
Figure BDA0002555506590000181
理想情况下，我们在BBU中进行估计Hb＝HFB，其中Hb被定义为覆盖空中信道和RRU中的包括空间DFT的预编码的有效信道。并且针对RRU中的MRT预编码，B＝(HF)*，其中HF(例如使用DFT)被定义为方向域中的信道。上面的示例示出了RRU中的用于第二预编码器的元件域实施方式，但是是基于方向域信道估计的。在这种情况下，在硬件设计中不需要明确的空间DFT模块。而是，第二预编码系数被计算为B＝(HF)*，其中隐式地包括了DFT。
考虑如图2所示的场景，其中两个RRU 120、130连接到相同的BBU110，并且两个RRU与K个UE进行通信(在图2的示例中，K＝3)。每个RRU都配备有N个天线(在图2中，N＝3)。由RRU1和RRU2感知的空中信道分别表示为HRRU1和HRRU2，其中两者均为K×N矩阵。在BBU中，生成如上说明的预编码的信号xp。在两个RRU的情况下，Hb包含在RRU1和RRU2两者中进行的第二预编码的信息，以及它们分别感知的信道HRRU1和HRRU2。因此，实现了关于多个RRU的BBU处的协调处理。然后，通过所连接的前传链路将xp传输到两个RRU 120、130。例如，BBU可以将预编码的用户层信号xp组播到所涉及的多个RRU。
在每个RRU中，第二预编码根据其感知的信道来执行，以将xp映射到RRU的N个方向/天线元件上。在此示例中，在每个RRU中实现的波束成形系数矩阵分别表示为BRRU1和BRRU2。当在每个RRU中执行MRT预编码时，BRRU1＝(HRRU1F)*且BRRU2＝(HRRU2F)*。对于理论分析，假设BBU中的理想估计：
Figure BDA0002555506590000191
用户侧的接收到的信号为y＝yRRU1+yRRU2，其中
Figure BDA0002555506590000192
Figure BDA0002555506590000193
该公式等同于拥有配备有2N个天线的单个RRU。因此，该示例表明，该方法通过具有两个RRU使MIMO系统完全放大了两倍。相同的过程适用于两个以上的RRU。
结合图2，图6示出了能够在无线通信网络的分布式基站系统100中操作的RRU120。分布式基站系统100还包括连接到RRU的BBU 110。RRU 120连接到多个天线121、122、123，RRU被布置为通过该多个天线使用相同的时频资源将用户层信号发送给多个UE 161、162、163。RRU 120包括处理电路603和存储器604。存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而RRU 120能够操作用于：从多个UE接收上行链路信号；向BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU可以获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；以及获得预编码系数的第二部分。RRU 120还能够操作用于：从BBU接收使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号；以及用预编码系数的第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码。RRU 120还能够操作用于：将用预编码系数的第一部分和第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号；以及经由多个天线121、122、123将模拟用户层信号发送给多个UE 161、162、163。
根据实施例，将预编码系数的所获得的第二部分布置为被确定为使得：当发送模拟用户层信号时，所发送的每个用户层信号的能量在空间上朝向其对应的UE 161、162、163聚集。RRU可以被配置为确定预编码系数的第二部分，或者备选地，RRU可以被配置为从BBU接收预编码系数，其中BBU被配置为确定预编码系数的第二部分。
根据另一实施例，预编码系数的第二部分被布置为通过基于上行链路信号确定每个用户层信号的MRT系数来确定。
根据另一实施例，RRU 120还能够操作用于：基于接收到的上行链路信号并针对每个数字用户层信号，从较大数量的可能空间方向中选择出一定数量的空间方向，所选数量的空间方向少于多个天线，但大于或等于数字用户层信号的数量。此外，RRU能够操作用于：针对所选数量的空间方向，对接收到的数字用户层信号进行预编码。根据本实施例的另一变型，与可能空间方向的未选空间方向相比，根据接收到的上行链路信号，所选数量的空间方向具有更高的信道增益或更好的信号质量。
根据其他实施例，RRU 120还可以包括通信单元602，通信单元602可以被认为包括用于通过前传链路140与BBU 110进行通信并且用于与UE 161-163进行无线通信的常规装置，例如无线收发器。可以将可由所述处理电路603执行的指令布置为例如存储在所述存储器604中的计算机程序605。处理电路603和存储器604可以被布置在子装置601中。子装置601可以是被配置为执行上述方法的微处理器并且因此是适当的软件和存储装置、可编程逻辑器件PLD或其他电子组件/处理电路。处理电路603可以包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其组合。
计算机程序605可以被布置为使得当其指令在处理电路中运行时，这些指令使得RRU 120执行RRU 120的任何所述实施例中所描述的步骤。计算机程序605可以由可连接到处理电路603的计算机程序产品承载。计算机程序产品可以是存储器604，或者至少布置在存储器中。存储器604可以被实现为例如RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)或EEPROM(电可擦除可编程ROM)。此外，计算机程序605可以由诸如CD、DVD或闪存之类的单独的计算机可读介质承载，可以将程序从该计算机可读介质下载到存储器604中。备选地，计算机程序可以存储在服务器或连接到无线通信网络100的任何其他实体上，其中RRU 120经由通信单元602访问该无线通信网络100。然后，可以将计算机程序605从服务器下载到存储器604中。
结合图2，图7示出了RRU 120的另一实施例，RRU 120能够在无线通信网络的分布式基站系统100中操作。分布式基站系统100还包括连接到RRU的BBU 110。RRU 120还连接到多个天线121、122、123，RRU被布置为通过该多个天线121、122、123使用相同的时频资源将用户层信号发送给多个UE 161、162、163。RRU 120包括：第一接收模块702，用于从多个UE接收上行链路信号；以及发送模块704，用于向BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使BBU可以获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分。RRU 120还包括：获得模块706，用于获得预编码系数的第二部分；第二接收模块708，用于从BBU接收使用预编码系数的第一部分预编码的数字用户层信号；以及预编码模块710，用于用预编码系数的第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码。RRU 120还包括：转换模块712，用于将用预编码系数的第一部分和第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号；以及发射模块714，用于经由多个天线121、122、123将模拟用户层信号发送给多个UE 161、162、163。RRU 120还可以包括与图6中描述的通信单元相似的通信单元602。在实施例中，图7的模块被实现为在诸如图6所示的处理电路603之类的处理电路上运行的计算机程序。
结合图2，图8示出了能够在无线通信网络中操作的BBU系统800，该无线通信网络包括分布式基站系统100，该分布式基站系统100具有BBU 110和连接到BBU 110的至少一个RRU 120、130。BBU系统800包括处理电路803和存储器804。存储器包含可由所述处理电路执行的指令，从而BBU系统能够操作用于：从至少一个RRU 120、130接收信息，该信息与至少一个RRU从无线连接到该至少一个RRU 120、130的多个UE161、162、163接收到的上行链路信号有关。BBU系统800还能够操作用于：基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由至少一个RRU 120、130发送给多个UE 161、162、163，将预编码系数的第一部分确定为使得预先减轻被发送给多个UE的用户层信号之间的干扰，该预编码系数包括第一部分和第二部分。BBU系统800还能够操作用于：仅使用预编码系数的第一部分来对数字用户层信号进行预编码；以及在将用户层信号发送给UE 161、162、163之前，将预编码的数字用户层信号发送给至少一个RRU，以用预编码系数的第二部分进一步进行预编码。
执行方法的BBU系统800可以布置在BBU 110中，实际上，它可以是BBU 110。备选地，BBU系统可以是通信网络的任何其他网络节点，例如，距离UE更远的节点，例如RAN中的或接近RAN的另一网络元件，或者另一RAN节点。在该备选方案中，BBU 110从RRU 120接收与RRU 120从UE接收到的上行链路信号有关的信息，并将该信息传送到另一网络节点以便执行确定404，随后，另一网络节点将预编码系数的所确定的第二部分发送回BBU 110，以便进一步分发给RRU 120。备选地，BBU系统可以是一组网络节点，其中用于执行方法的功能分散在网络的不同物理或虚拟节点上。后者可以称为“云解决方案”。
根据实施例，BBU系统800还能够操作用于：基于接收到的信息，确定预编码系数的第二部分，并且将预编码系数的所确定的第二部分发送给至少一个RRU。
根据另一实施例，至少一个RRU 120、130包括第一RRU 120和第二RRU130。针对多个UE 161、162、163中的至少一个UE，BBU系统800能够操作用于：将该UE的预编码的数字用户层信号发送给第一RRU 120以及第二RRU 130。
根据其他实施例，在BBU系统800被布置在不同于实际BBU 110的其他地方的情况下，BBU系统800还可以包括通信单元802，通信单元802可以被认为包括用于与RRU 120和BBU 110进行通信的常规装置。可以将可由所述处理电路803执行的指令布置为例如存储在所述存储器804中的计算机程序805。处理电路803和存储器804可以布置在子装置801中。子装置801可以是被配置为执行上述方法的微处理器并且因此是适当的软件和存储装置、可编程逻辑器件PLD、或其他电子组件/处理电路。处理电路803可以包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或其组合。
计算机程序805可以布置为使得当其指令在处理电路中运行时，这些指令使得BBU系统800执行BBU系统800的任何所述实施例中所描述的步骤。计算机程序805可以由可连接到处理电路803的计算机程序产品承载。计算机程序产品可以是存储器804，或者至少布置在该存储器中。存储器804可以被实现为例如RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)或EEPROM(电可擦除可编程ROM)。此外，计算机程序805可以由诸如CD、DVD或闪存之类的单独的计算机可读介质承载，可以将程序从该计算机可读介质下载到存储器804中。备选地，计算机程序可以存储在服务器或连接到无线通信网络100的任何其他实体上，其中BBU系统800经由通信单元802访问该无线通信网络100。然后，可以将计算机程序805从服务器下载到存储器804中。
结合图2，图9描述了能够在无线通信网络中操作的BBU系统800的备选实施例，该无线通信网络包括分布式基站系统100，该分布式基站系统100具有BBU 110和连接到BBU110的至少一个RRU 120、130。BBU系统800包括：接收模块902，用于从至少一个RRU 120、130接收信息，该信息与至少一个RRU从无线连接到该至少一个RRU 120、130的多个UE 161、162、163接收到的上行链路信号有关。BBU系统800还包括：获得模块904，用于基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由至少一个RRU 120、130发送给多个UE 161、162、163，将预编码系数的第一部分确定为使得预先减轻被发送给多个UE的用户层信号之间的干扰，该预编码系数包括第一部分和第二部分。BBU系统800还包括：预编码模块906，用于仅使用预编码系数的第一部分来对数字用户层信号进行预编码；以及发送模块908，用于在将用户层信号发送给UE 161、162、163之前，将预编码的数字用户层信号发送给至少一个RRU，以用预编码系数的第二部分进一步进行预编码。BBU系统800还可以包括与图8中描述的通信单元相似的通信单元602。在实施例中，图9的模块被实现为在诸如图8所示的处理电路803之类的处理电路上运行的计算机程序。
尽管上面的描述包含了许多特殊之处，但是，这些特殊之处不应被解释为对本文所述概念的范围进行了限制，而仅仅是提供了对所述概念的一些示例性实施例的说明。将理解的是，当前所述概念的范围完全涵盖了对于本领域技术人员而言是显而易见的其他实施例，因此，当前所述概念的范围不受限制。除非明确作出这种说明，否则以单数形式提及元件并非旨在表示“一个且仅有一个”，而是表示“一个或多个”。本领域普通技术人员已知的上述实施例的元素的所有结构及功能等同物均通过引用的方式明确地并入本文，并由此意在被涵盖在内。此外，装置或方法没有必要因为被包含在本文中而解决通过当前所述概念寻求解决的每一个问题。在示例性附图中2，虚线通常表示虚线内的特征是可选的。

Claims (22)

1.一种由无线通信网络的分布式基站系统(100)的远程无线电单元RRU(120)执行的方法，所述分布式基站系统(100)还包括连接到所述RRU的基带单元BBU(110)，所述RRU(120)连接到多个天线(121、122、123)，所述RRU通过所述多个天线向多个UE(161、162、163)发送用户层信号，所述用户层信号是使用相同的时频资源来发送的，所述方法包括：
从所述多个UE接收(202)上行链路信号；
向所述BBU发送(204)与接收到的上行链路信号有关的信息，以使所述BBU能够获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；
获得(206)所述预编码系数的第二部分；
从所述BBU接收(208)使用所述预编码系数的所述第一部分预编码的数字用户层信号；
用所述预编码系数的所述第二部分来对接收到的数字用户层信号进行预编码(210)；
将用所述预编码系数的所述第一部分和所述第二部分预编码的数字用户层信号转换(212)为模拟用户层信号；以及
经由所述多个天线(121、122、123)向所述多个UE(161、162、163)发送(214)所述模拟用户层信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预编码系数的所获得(206)的第二部分被确定为使得当发送(214)所述模拟用户层信号时，所发送的每个用户层信号的能量在空间上朝向其对应的UE(161、162、163)聚集。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过基于所述上行链路信号确定每个用户层信号的最大比率传输MRT系数，来确定所述预编码系数的所述第二部分。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：
基于接收到的上行链路信号并针对每个数字用户层信号，从较大数量的可能空间方向中选择(209)出一定数量的空间方向，所选数量的空间方向少于所述多个天线，但大于或等于数字用户层信号的数量，并且其中对所述所选数量的空间方向执行所述预编码(210)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中与所述可能空间方向的未选空间方向相比，根据所述接收到的上行链路信号的所述所选数量的空间方向具有更高的信道增益或更好的信号质量。
6.一种由无线通信网络的BBU系统(800)执行的方法，所述无线通信网络包括具有BBU(110)和连接到所述BBU的至少一个RRU(120、130)的分布式基站系统(100)，所述方法包括：
从所述至少一个RRU(120、130)接收(302)信息，所述信息与所述至少一个RRU从无线连接到所述至少一个RRU(120、130)的多个UE(161、162、163)接收到的上行链路信号有关；
基于接收到的信息，获得(304)用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由所述至少一个RRU(120、130)发送给所述多个UE(161、162、163)，所述预编码系数的所述第一部分被确定为使得预先减轻被发送给所述多个UE的所述用户层信号之间的干扰，所述预编码系数包括所述第一部分和第二部分；
仅使用所述预编码系数的所述第一部分来对所述数字用户层信号进行预编码(306)；以及
在将所述用户层信号发送给所述UE(161、162、163)之前，将所述预编码的数字用户层信号发送(308)给所述至少一个RRU，以用所述预编码系数的所述第二部分来进一步进行预编码。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
基于所述接收到的信息，来确定(303)所述预编码系数的所述第二部分，以及
将所述预编码系数的所确定的第二部分发送(305)给所述至少一个RRU(120，130)。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述至少一个RRU(120、130)包括第一RRU(120)和第二RRU(130)，其中针对所述多个UE(161、162、163)中的至少一个UE，将该UE的预编码的数字用户层信号发送(308)给所述第一RRU(120)以及所述第二RRU(130)。
9.一种能够在无线通信网络的分布式基站系统(100)中操作的RRU(120)，所述分布式基站系统(100)还包括连接到所述RRU的BBU(110)，所述RRU(120)连接到多个天线(121、122、123)，所述RRU被布置为通过所述多个天线使用相同的时频资源来向多个UE(161、162、163)发送用户层信号，所述RRU(120)包括处理电路(603)和存储器(604)，所述存储器包含能够由所述处理电路执行的指令，从而所述RRU(120)能够操作用于：
从所述多个UE接收上行链路信号；
向所述BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使所述BBU能够获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；
获得所述预编码系数的第二部分；
从所述BBU接收使用所述预编码系数的所述第一部分预编码的数字用户层信号；
用所述预编码系数的所述第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码；
将用所述预编码系数的所述第一部分和所述第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号，以及
经由所述多个天线(121、122、123)向所述多个UE(161、162、163)发送所述模拟用户层信号。
10.根据权利要求9所述的RRU(120)，其中将所述预编码系数的所获得的第二部分布置为被确定为使得当发送所述模拟用户层信号时，所发送的每个用户层信号的能量在空间上朝向其对应的UE(161、162、163)聚集。
所述RRU能够被配置为确定所述预编码系数的所述第二部分，或者替代地，所述RRU能够被配置为从所述BBU接收所述预编码系数，其中所述BBU被配置为确定所述预编码系数的所述第二部分。
11.根据权利要求9或10所述的RRU(120)，其中所述预编码系数的所述第二部分被布置为通过基于所述上行链路信号确定每个用户层信号的最大比率传输MRT系数来确定。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的RRU(120)，还能够操作用于：基于接收到的上行链路信号并针对每个数字用户层信号，从较大数量的可能空间方向中选择出一定数量的空间方向，所选数量的空间方向少于所述多个天线，但大于或等于数字用户层信号的数量，并且所述RRU能够操作用于：针对所述所选数量的空间方向，对接收到的数字用户层信号进行预编码。
13.根据权利要求12所述的RRU(120)，其中与所述可能空间方向的未选空间方向相比，根据所述接收到的上行链路信号的所述所选数量的空间方向具有更高的信道增益或更好的信号质量。
14.一种能够在无线通信网络中操作的BBU系统(800)，所述无线通信网络包括分布式基站系统(100)，所述分布式基站系统(100)具有BBU(110)和连接到所述BBU(110)的至少一个RRU(120、130)，所述BBU系统(800)包括处理电路(803)和存储器(804)，所述存储器包含能够由所述处理电路执行的指令，从而所述BBU系统(800)能够操作用于：
从所述至少一个RRU(120、130)接收信息，所述信息与所述至少一个RRU从无线连接到所述至少一个RRU(120、130)的多个UE(161、162、163)接收到的上行链路信号有关；
基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由所述至少一个RRU(120、130)发送给所述多个UE(161、162、163)，所述预编码系数的所述第一部分被确定为使得预先减轻被发送给所述多个UE的所述用户层信号之间的干扰，所述预编码系数包括所述第一部分和第二部分；
仅使用所述预编码系数的所述第一部分来对所述数字用户层信号进行预编码；以及
在将所述用户层信号发送给所述UE(161、162、163)之前，将所述预编码的数字用户层信号发送给所述至少一个RRU，以用所述预编码系数的所述第二部分来进一步进行预编码。
15.根据权利要求14所述的BBU系统(800)，还能够操作用于：基于所述接收到的信息，确定所述预编码系数的所述第二部分；以及将所述预编码系数的所确定的第二部分发送给所述至少一个RRU(120、130)。
16.根据权利要求14或15所述的BBU系统(800)，其中所述至少一个RRU(120、130)包括第一RRU(120)和第二RRU(130)，其中针对所述多个UE(161、162、163)中的至少一个UE，所述BBU系统(800)能够操作用于：将该UE的预编码的数字用户层信号发送给所述第一RRU(120)以及所述第二RRU(130)。
17.一种包括指令的计算机程序(605)，所述指令当由分布式基站系统(100)的RRU(120)的至少一个处理电路执行时，使所述RRU(120)执行以下步骤，其中所述分布式基站系统(100)还包括连接到所述RRU的BBU(110)，并且其中所述RRU(120)连接到多个天线(121、122、123)，所述RRU被布置为通过所述多个天线使用相同的时频资源向多个UE(161、162、163)发送用户层信号：
从所述多个UE接收上行链路信号；
向所述BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使所述BBU能够获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；
获得所述预编码系数的第二部分；
从所述BBU接收使用所述预编码系数的所述第一部分预编码的数字用户层信号；
用所述预编码系数的所述第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码；
将用所述预编码系数的所述第一部分和所述第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号；以及
经由所述多个天线(121、122、123)向所述多个UE(161、162、163)发送所述模拟用户层信号。
18.一种包含根据权利要求17所述的计算机程序(605)的载体，其中所述载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之一。
19.一种包括指令的计算机程序(805)，所述指令当由无线通信网络的BBU系统(800)的至少一个处理电路执行时，使所述BBU系统(800)执行以下步骤，其中所述无线通信网络包括分布式基站系统(100)，所述分布式基站系统(100)具有BBU(110)和连接到所述BBU(110)的至少一个RRU(120、130)：
从所述至少一个RRU(120、130)接收信息，所述信息与所述至少一个RRU从无线连接到所述至少一个RRU(120、130)的多个UE(161、162、163)接收到的上行链路信号有关；
基于接收到的信息，获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由所述至少一个RRU(120、130)发送给所述多个UE(161、162、163)，所述预编码系数的所述第一部分被确定为使得预先减轻被发送给所述多个UE的用户层信号之间的干扰，所述预编码系数包括所述第一部分和第二部分；
仅使用所述预编码系数的所述第一部分来对所述数字用户层信号进行预编码；以及
在将所述用户层信号发送给所述UE(161、162、163)之前，将所述预编码的数字用户层信号发送给所述至少一个RRU，以用所述预编码系数的所述第二部分来进一步进行预编码。
20.一种包含根据权利要求19所述的计算机程序(805)的载体，其中所述载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质之一。
21.一种能够在无线通信网络的分布式基站系统(100)中操作的RRU(120)，所述分布式基站系统(100)还包括连接到所述RRU的BBU(110)，所述RRU(120)连接到多个天线(121、122、123)，所述RRU被布置为通过所述多个天线使用相同的时频资源来向多个UE(161、162、163)发送用户层信号，所述RRU(120)包括：
第一接收模块(702)，用于从所述多个UE接收上行链路信号；
发送模块(704)，用于向所述BBU发送与接收到的上行链路信号有关的信息，以使所述BBU能够获得要用于在频域中对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分；
获得模块(706)，用于获得所述预编码系数的第二部分；
第二接收模块(708)，用于从所述BBU接收使用所述预编码系数的所述第一部分预编码的数字用户层信号；
预编码模块(710)，用于用所述预编码系数的所述第二部分对接收到的数字用户层信号进行预编码；
转换模块(712)，用于将用所述预编码系数的所述第一部分和所述第二部分预编码的数字用户层信号转换为模拟用户层信号；以及
发射模块(714)，用于经由所述多个天线(121、122、123)向所述多个UE(161、162、163)发送所述模拟用户层信号。
22.一种能够在无线通信网络中操作的BBU系统(800)，所述无线通信网络包括分布式基站系统(100)，所述分布式基站系统(100)具有BBU(110)和连接到所述BBU(110)的至少一个RRU(120、130)，所述BBU系统(800)包括：
接收模块(902)，用于从所述至少一个RRU(120、130)接收信息，所述信息与所述至少一个RRU从无线连接到所述至少一个RRU(120、130)的多个UE(161、162、163)接收到的上行链路信号有关；
获得模块(904)，用于基于接收到的信息，来获得用于对数字用户层信号进行预编码的预编码系数的第一部分，预编码的用户层信号要由所述至少一个RRU(120，130)发送给所述多个UE(161、162、163)，所述预编码系数的所述第一部分被确定为使得预先减轻被发送给所述多个UE的用户层信号之间的干扰，所述预编码系数包括所述第一部分和第二部分；
预编码模块(906)，用于仅使用所述预编码系数的所述第一部分来对所述数字用户层信号进行预编码；以及
发送模块(908)，用于在将所述用户层信号发送给所述UE(161、162、163)之前，将所述预编码的数字用户层信号发送给所述至少一个RRU，以用所述预编码系数的所述第二部分来进一步进行预编码。
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