CN112805930A - 基站、系统、方法及非暂时性计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供能够改进DL MU‑MIMO特性的基站、系统、方法及程序。根据本发明的基站(11)包括：计算单元(111)，用于基于与至少一个空间复用终端(12s)有关的信息以及至少一个空间复用终端(12s)的下行链路(DL)信道信息来计算基站(11)所拥有的多个天线(11an)中的各天线的空间复用天线权重VJL；干扰消除单元(112)，用于基于空间复用天线权重VJL来计算使针对其它终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重WJL，并且基于空间复用天线权重VJL和干扰消除天线权重WJL来计算至少一个空间复用终端(12s)的期望信号电力损失PLJL；以及选择单元(113)，用于从至少一个空间复用终端(12s)中排除期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端(12p)。

Description

基站、系统、方法及非暂时性计算机可读介质
技术领域
本发明涉及基站、系统、方法及程序，特别地涉及能够改进下行链路多用户-多输入多输出(DL MU-MIMO)特性的基站、系统、方法及程序。
背景技术
当包括多元件天线的基站进行DL MU-MIMO时，基站基于与基站通信的终端的DL信道信息来确定将无线电资源分配给哪个终端(层)以进行空间复用。当基站确定将无线电资源分配给哪个终端以进行空间复用时，难以从连接到基站的所有终端中获得最佳解。作为用于获得最佳解的方法，例如，基站从连接到基站的所有终端中提取“总层数≤基站的最大空间复用层数”的组合。基站针对所提取的组合计算无线电资源中的DL信道的互相关性，并选择具有最低互相关性的组合。通过上述方法，基站可以获得用于确定将无线电资源分配给哪个终端以进行空间复用的最佳解。然而，上述方法需要大量计算，因此电路的规模变大并且需要长处理时间。
另一方面，可以采用用于随机选择进行空间复用的空间复用终端以减少计算量、减小电路规模并缩短处理时间的随机选择方法，但是该方法不是用于获得最佳解的方法。与用于获得最佳解的方法相比，随机选择方法需要较少的计算量、较小的电路规模和较短的处理时间。然而，在随机选择方法中，例如，在地理上邻近基站的终端被选择为空间复用终端的情况下，DL信道的互相关性变高。因此，为了减少DL波束对邻近基站的其它终端的干扰电力并且满足针对该终端的预定通信质量，与不选择地理上邻近基站的终端作为空间复用终端的情况相比，需要增大基站的DL发送电力。在这种情况下，基站不能向该终端分配足够的发送电力，因为基站的总发送电力具有上限。可选地，在基站中，针对进行空间复用的其它终端的发送电力降低。因此，DL MU-MIMO特性劣化。具体地，信号干扰比(SIR)、DL通信质量和吞吐量等降低。
专利文献1公开了用于控制用于确定通过使用多个天线从基站发送到多个无线电终端的波束的指向性的波束权重的波束控制方法，该波束控制方法包括：估计步骤，用于估计多个无线电终端中的各无线电终端与基站之间的传输路径的通信质量；第一确定步骤，用于与具有等于或低于预定水平的通信质量的至少一个第一无线电终端中的各第一无线电终端相关联地确定该至少一个第一无线电终端接收波束所需的至少一个第一波束权重；判断步骤，用于判断具有高于预定水平的通信质量的无线电终端是否可以接收通过使用至少一个第一波束权重中的任一第一波束权重而生成的第一波束；第二确定步骤，用于与不能接收第一波束的至少一个第二无线电终端相关联地确定该至少一个第二无线电终端接收波束所需的至少一个第二波束权重；以及选择步骤，用于从至少一个第一波束权重和至少一个第二波束权重中选择多个波束权重。专利文献1未能公开如下：基于空间复用天线权重和干扰消除天线权重来计算各空间复用终端的期望信号电力损失，然后从空间复用终端中排除所计算出的期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本特开2016-167776
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在基站与终端间进行DL MU-MIMO的情况下，存在如下的问题：当通过除用于获得最佳解以减少计算量、减小电路规模并缩短处理时间的方法以外的方法来选择进行空间复用的空间复用终端时，DL MU-MIMO特性劣化。
本发明的目的是提供解决任何上述问题的基站、系统、方法及程序。
用于解决问题的方案
根据本发明的基站包括：
计算单元，其被配置为在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算所述基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
干扰消除单元，其被配置为基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重，并且基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
选择单元，其被配置为从所述至少一个空间复用终端中排除期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
发送单元，其被配置为向所述至少一个空间复用终端发送信号。
根据本发明的系统包括基站以及被配置为与所述基站进行空间复用的至少一个空间复用终端，其中，
所述基站包括：
计算单元，其被配置为在特定无线电资源中基于与所述至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算所述基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
干扰消除单元，其被配置为基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重，并且基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
选择单元，其被配置为从所述至少一个空间复用终端中排除期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
发送单元，其被配置为向所述至少一个空间复用终端发送信号，以及
所述至少一个空间复用终端包括：
生成单元，其被配置为基于从所述基站接收到的DL控制信息来生成所述DL信道信息；以及
发送单元，其被配置为将所述DL信道信息发送至所述基站。
根据本发明的方法包括：
在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重；
基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
从所述至少一个空间复用终端中排除期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
向所述至少一个空间复用终端发送信号。
根据本发明的程序使计算机：
在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重；
基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
从所述至少一个空间复用终端中排除期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
向所述至少一个空间复用终端发送信号。
发明的效果
根据本发明，可以提供能够改进下行链路多用户-多输入多输出(DL MU-MIMO)特性的基站、系统、方法及程序。
附图说明
图1是示出根据示例性实施例的基站的框图；
图2是示出根据示例性实施例的系统的框图；
图3A是示出根据示例性实施例的基站的操作的流程图；以及
图3B是示出根据示例性实施例的基站的操作的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图来说明根据本发明的示例性实施例。在整个图中，相同的组件用相同的附图标记表示，并且将适当地省略重复说明。
[示例性实施例]
说明根据示例性实施例的基站。
图1是示出根据示例性实施例的基站的框图。
如图1所示，根据示例性实施例的基站11包括计算单元111、干扰消除单元112、选择单元113和发送单元114。基站可被称为无线电基站。
计算单元111具有针对相应终端的各层的最佳权重计算单元1111和复用权重选择单元1112。在特定无线电资源中，计算单元111基于与进行空间复用的空间复用终端12s有关的信息和空间复用终端12s的下行链路(DL)信道信息来计算基站11所拥有的天线11an的空间复用天线权重VJL。天线11an是多元件天线。
干扰消除单元112包括终端间干扰消除单元1121、期望信号电力损失计算单元1122和期望信号电力损失判断单元1123。干扰消除单元112基于空间复用天线权重VJL来计算使针对除空间复用终端12s以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重WJL。干扰消除单元112基于空间复用天线权重VJL和干扰消除天线权重WJL来计算各空间复用终端12s的期望信号电力损失PLJL。
选择单元113从空间复用终端12s中排除期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p。
发送单元114使用干扰消除天线权重WJL来向空间复用终端12s发送信号。空间复用天线权重VJL和干扰消除天线权重WJL等可以简单地统称为天线权重。
说明根据示例性实施例的系统。
图2是示出根据示例性实施例的系统的框图。
如图2所示，系统10包括基站11以及与基站11进行空间复用的空间复用终端12s。基站11从与基站11进行通信的多个终端12n中选择使用特定频率和时间的无线电资源进行通信的空间复用终端12s。
空间复用终端12s包括生成单元121和发送单元122。生成单元121基于从基站11接收到的DL控制信息来生成DL信道信息。发送单元122将DL信道信息发送至基站11。
基站11使用特定频率和时间的无线电资源、通过下行链路多用户-多输入多输出(DL MIMO)与空间复用终端12s进行通信。
在图2中，多个终端12n的总数由数量I表示，并且使用特定无线电资源通过DLMIMO与基站进行通信的空间复用终端12s的数量由数量J表示。即，数量J是能够在特定无线电资源中进行空间复用的空间复用终端12s的数量。这里，数量I和数量J之间的关系可以由下式(1)表示。
I≥J (1)
其中，数量J是1以上的整数。
连接到基站11的各空间复用终端12s包括天线12an。天线12an包括至少一个天线元件。
作为基站11的天线11an的数量的发送天线元件数NTX与基站11中的能够进行发送的层的最大数量K之间的关系可以由下式(2)表示。
NTX≥K (2)
其中，发送天线元件数NTX是2以上的整数。注意，发送天线元件数NTX可以是基站11的发送单元114的数量。
这里，聚焦于空间复用终端12s中的第j个空间复用终端12j，j和数量J之间的关系可以由下式(3)表示。
J≥j≥1 (3)
此外，空间复用终端12s中的空间复用终端12j的接收天线元件数NRX,j与空间复用终端12j中的能够进行接收的层的最大数量Ljm之间的关系可以由下式(4)表示。
NRX,j≥Ljm (4)
其中，能够进行接收的层的最大数量Ljm是1以上的整数。
此外，空间复用终端12j中的能够进行接收的层的最大数量Ljm与空间复用终端12j的实际接收层数Ljr之间的关系可以由下式(5)表示。
Ljm≥Ljr (5)
此外，在特定无线电资源中，空间复用终端12j的实际接收层数Ljr与基站11中的能够进行发送的层的最大数量K之间的关系可以由下式(6)表示。
L1r+L2r+…+Ljr+…+LJr≤K (6)
注意，各空间复用终端12s中的能够进行接收的层的最大数量等于或小于空间复用终端12j中的能够进行接收的层的最大数量Ljm，并且Ljm被设置为能够进行接收的层的最大数量L。各空间复用终端12s中的实际接收层数等于或小于能够进行接收的层的最大数量L，并且对于各终端可能不同。然而，在以下说明中，为了简化解释，假定各空间复用终端12s的实际接收层数等于能够进行接收的层的最大数量L。
说明根据示例性实施例的基站的操作。
图3A是示出根据示例性实施例的基站的操作的流程图。
图3B是示出根据示例性实施例的基站的操作的流程图。
如图3A和3B所示，基站的计算单元111中的最佳权重计算单元1111接收多个终端12n中的各终端的下行链路(DL)信道信息。最佳权重计算单元1111计算并输出数量为数量I的多个相应终端12n的各层的最佳天线权重VIL(步骤S101)。最佳天线权重VIL可被表示为V1,1,V1,2,...V1,L,V2,1,V2,2,...V2,L,...VI,1,VI,2,...VI,L。
然而，假定连接到基站11的多个终端12n的数量是I，并且多个终端12n中的各终端内的能够进行接收的层的最大数量是L。DL信道信息的维度是通过使基站11的发送天线元件数NTX乘以多个终端12n的接收天线元件数NRX而获得的值。
在时分双工(TDD)系统的情况下，例如可以按照如下获取DL信道信息。
首先，多个终端12n中的各终端向基站11发送探测参考信号(SRS)。接着，基站11基于SRS来计算上行链路(UL)信道的估计。此后，基站11基于传播路径的互易性使用UL信道的估计作为DL信道信息。UL信道的估计被称为UL信道估计。
此外，在TDD系统的情况下或者在频分双工(FDD)系统的情况下，可以以如下方式获取DL信道信息。
首先，基站11向多个终端12n发送信道状态信息-参考信号(CSI-RS)。接着，针对多个终端12n中的各终端计算CSI-RS的DL信道的估计。此后，多个终端12n根据DL信道的估计生成DL信道信息，并将DL信道信息发送到基站11。DL信道的估计被称为DL信道估计。
基站11还可以包括用于获取DL信道信息的接收单元。
注意，可以以使得UL信道估计和DL信道估计各自根据要分配的无线电资源的频率带宽在频率方向上平均的方式来对它们进行平均化处理，以改进信道估计的准确度。
此外，可以以使得UL信道估计和DL信道估计各自根据要分配的无线电资源的时间宽度(时间方向上的长度)在时间方向上平均的方式来对它们进行平均化处理。
此外，当根据DL信道估计生成DL信道信息时，可以对DL信道估计进行诸如压缩或离散化等的处理以减少DL信道信息的位数。
计算单元111的复用权重选择单元1112接收在步骤S101中输出的多个相应终端12n的各层的最佳天线权重VIL以及在后述的步骤S108中输出的与空间复用终端12s有关的信息。与空间复用终端12s有关的信息包括空间复用终端12s的数量。
复用权重选择单元1112基于相应终端的各层的最佳天线权重以及与空间复用终端12s有关的信息来选择并输出数量为J的相应空间复用终端12s的各层的最佳复用天线权重VJL(步骤S102)。空间复用天线权重VJL可被表示为V1,1,V1,2,...V1,L,V2,1,V2,2,...V2,L,...VJ,1,VJ,2,...VJ,L。
注意，空间复用终端12s的数量是J，并且在各空间复用终端12s中的实际接收层数是L。
干扰消除单元112的终端间干扰消除单元1121接收空间复用天线权重VJL，消除终端之间的干扰，并计算和输出相应空间复用终端12s的各层的干扰消除天线权重WJL(步骤S103)。干扰消除天线权重WJL可被表示为W1,1,W1,2,...W1,L,W2,1,W2,2,...W2,L,...WJ,1,WJ,2,...WJ,L。
注意，空间复用终端12s的数量是J，并且各空间复用终端12s的实际接收层数是L。
终端间干扰消除单元1121例如通过使用迫零(ZF)法和最小均方误差(MMSE)法中至少之一来使空间复用终端12s的发送电力降低，以使干扰电力降低至期望水平以下。通过这样做，消除终端之间的干扰。
期望信号电力损失计算单元1122基于干扰消除天线权重WJL和空间复用天线权重VJL来计算和输出相应空间复用终端12s的各层的期望信号电力损失PLJL(步骤S104)。期望信号电力损失PLJL可被表示为PL1,1,PL1,2,...PL1,L,PLV2,1,PLV2,2,...PL2,L,...PLJ,1,PLJ,2,...PLJ,L。
注意，空间复用终端12s的数量是J，并且各空间复用终端12s的实际接收层数是L。
这里，空间复用天线权重VJL与进行最大比合并(MRC)之后的DL的天线权重相对应。即，空间复用天线权重VJL是在消除终端之间的干扰电力之前的天线权重。另一方面，干扰消除天线权重WJL是在消除终端之间的干扰电力之后的天线权重。因此，干扰消除天线权重WJL与使用用于计算DL的实际天线权重的方法而计算出的DL的天线权重相对应。
期望信号电力损失计算单元1122计算根据空间复用天线权重VJL计算出的指向性图案的峰值方向上的波束增益，并且将计算出的波束增益定义为空间复用波束增益Gpv。期望信号电力损失计算单元1122计算根据空间复用天线权重VJL计算出的指向性图案的峰值方向上的、根据干扰消除天线权重WJL计算出的指向性图案的波束增益，并且将计算出的波束增益定义为干扰波束增益Gpw。相同方向上的、即根据空间复用天线权重VJL计算出的指向性图案的峰值方向上的空间复用波束增益Gpv和干扰波束增益Gpw之间存在差。期望信号电力损失计算单元1122计算空间复用波束增益Gpv与干扰波束增益Gpw之间的差作为期望信号电力损失PLJL。指向性图案可被称为定向波束或简单地称为波束。
以下具体说明了步骤S102中的复用权重选择单元1112的操作、步骤S103中的终端间干扰消除单元1121的操作以及步骤S104中的期望信号电力损失计算单元1122的操作。
复用权重选择单元1112针对各空间复用终端12s计算基站11的天线11an的空间复用天线权重VJL以使得在不存在其它终端(干扰电力为零)的情况下对象空间复用终端12s的接收电力变为最大，作为基站11的天线11an的指向性图案。例如，在基站11和对象空间复用终端12s处于视线(LOS)环境中的情况下，复用权重选择单元1112计算空间复用天线权重VJL，使得指向性图案的峰值(最大值)指向对象空间复用终端12s的方向。换句话说，复用权重选择单元1112计算空间复用天线权重VJL，使得在没有其它终端的情况下，对象空间复用终端12s所接收的从基站发送的电力变为最大。
终端间干扰消除单元1121收集空间复用天线权重VJL，该空间复用天线权重VJL是由复用权重选择单元1112计算出的空间复用天线权重VJL，并且是在特定无线电资源中针对数量为J的空间复用终端12s单独计算的。此后，终端间干扰消除单元1121控制空间复用天线权重VJL以使得终端彼此间不干扰，并计算干扰消除天线权重WJL。换句话说，复用权重选择单元1112在存在其它终端的情况下控制空间复用天线权重VJL以使对其它终端的干扰电力降低到期望水平以下，并计算干扰消除天线权重WJL。
期望信号电力损失计算单元1122计算基于复用权重选择单元1112所计算出的空间复用天线权重VJL的期望信号发送电力与基于终端间干扰消除单元1121所计算出的干扰消除天线权重WJL的期望信号发送电力之间的差，作为期望信号电力损失PLJL。
干扰消除单元112的期望信号电力损失判断单元1123判断相应空间复用终端12s的各层的期望信号电力损失PLJL是否等于或小于电力损失阈值Pth(步骤S105)。
在所有层中期望信号电力损失PLJL等于或小于电力损失阈值Pth的情况下(步骤S105中为“是”)，基站11确定终端之间的电力分布和DL发送数据的调制编码方案(步骤S106)。
在至少一个层中的期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的情况下(步骤S105中为“否”)，基站11将层信息以及包括该层信息的终端信息输出至后述的步骤S106和S107。终端信息包括终端编号。
注意，电力损失阈值Pth可以是预先设置的固定值，或者可以根据操作环境动态地变化。
在所有层中期望信号电力损失PLJL等于或小于电力损失阈值Pth的情况下(步骤S105中为“是”)，进行步骤S106中的处理。在步骤S106中，接收干扰消除天线权重WJL，在各终端之间和各层之间分配电力，并且确定DL发送数据的调制编码方案。
用于在各终端之间和各层之间分配电力的方法没有限制。用于分配电力的方法的示例包括用于使所有空间复用终端12s的所有层的发送电力相等的方法、用于与在进行空间复用时期望的各层的信号质量成比例地分配发送电力的方法、以及用于分配发送电力以使得在进行空间复用时期望的各层的相应信号质量变得相等的方法。信号质量例如是信号干扰比(SIR)。
对用于确定DL发送数据的调制编码方案的方法没有限制。作为用于确定调制编码方案的方法，例如，可以采用用于基于在进行空间复用时期望的各层的信号质量来确定调制方案和编码率的方法。可选地，例如，可以采用用于基于过去的DL发送数据的调制方案、编码率和接收成功率来确定当前调制方案和编码率的方法。
基站11的选择单元113接收初始值、在期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth(步骤S105中为“否”)的情况下的层信息、以及包括该层信息的终端信息，并输出空间复用终端12s的数量J(步骤S107)。
选择单元113中的数量J的初始值可被设置为等于或小于基站11中的能够进行发送的层的最大数量K的任意值。例如，可以设置“能够进行发送的层的最大数量K/能够进行接收的层的最大数量L”。
对用于确定空间复用终端12s的数量J的方法没有限制。作为用于确定数量J的方法，例如，可以采用将预定初始值设置为固定值并且将初始值原样用作数量J的方法。可选地，例如，可以采用如下方法：从空间复用终端12s的最新数量J中减去期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p的数量、并且使用因此获得的数量作为当前(新)数量J。
选择单元113接收空间复用终端12s的数量J、在期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的情况下(步骤S105中为“否”)的层信息、以及包括该层信息的终端信息。选择单元113基于所接收到的信息来向复用权重选择单元1112输出与空间复用终端12s有关的信息(步骤S108)。与空间复用终端12s有关的信息包括空间复用终端12s的编号。
在步骤S108中，从空间复用终端12s的最新集合中排除期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p，并且将该集合设置为空间复用终端12s的当前(新)集合。要排除的终端是期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p。
根据复用终端选择方法M，向步骤S108中排除的终端分配了与被分配至空间复用终端12s的无线电资源不同的无线电资源。
应当注意，复用终端选择方法M的示例包括随机选择法、轮询法、比例公平(PF)法和Max C/I法。选择单元113通过使用随机选择法、轮询法、比例公平(PF)法和Max C/I法其中之一来从与基站11通信的多个终端12n中选择空间复用终端12s。
此外，除了上述方法之外，复用终端选择方法M可以例如使用相应终端的各层的最佳天线权重VIL。
此外，在选择单元113判断为所排除的终端的数量大的情况下，其可以重置空间复用终端12s的集合。然后，选择单元113可以根据复用终端选择方法M从多个终端12n中选择数量等于空间复用终端12s的初始数量的空间复用终端12s。
对用于判断为所排除的终端数量大的标准没有限制。作为判断的标准，例如，可以使用空间复用终端12s的初始数量的一半或四分之一作为标准。在空间复用终端12s的数量是其初始数量的一半或四分之一或更多的情况下，选择单元113判断为所排除的终端的数量大。
此外，在存在期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的多个损失过量终端12p的情况下，选择单元113可以从多个终端12n中排除多个损失过量终端12p，基于复用终端选择方法M从剩余终端中选择新终端，并添加所选择的终端作为空间复用终端12s，直到空间复用终端12s的数量变为J为止。
此外，选择单元113可以基于复用终端选择方法M从多个终端12n中选择数量上等于所排除的损失过量终端12p的新终端，并且添加所选择的新终端作为空间复用终端12s。
此外，在存在期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的多个损失过量终端12p的情况下，选择单元113从多个损失过量终端12p中选择一个终端，并且从空间复用终端12s中排除所选择的一个终端。此后，选择单元113可以基于复用终端选择方法M从多个终端12n中选择新终端，并添加所选择的新终端作为空间复用终端12s。在这种情况下，所排除的终端可以是另一无线电资源(频率/时间资源)中的空间复用终端的候选。
在图3所示的示例中，在计算所有多个相应终端12n的各层的最佳天线权重VIL(步骤S101)后，从所计算出的相应终端的各层的最佳天线权重VIL中选择与空间复用终端12s相对应的最佳天线权重VIL，因此获得空间复用天线权重VJL(步骤S104)。示例性实施例不限于此。在示例性实施例中，在从多个终端12n中选择空间复用终端12s之后，仅针对所选择的空间复用终端12s计算相应终端的各层的最佳天线权重，并且可以将所计算出的最佳天线权重设置为空间复用天线权重VJL。
根据示例性实施例的基站11控制天线11an的天线权重并使针对空间复用终端12s的期望信号发送电力降低，以使针对其它终端的干扰电力降低至期望水平以下。此时，基站11从空间复用终端12s中排除期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p。即，基站11从空间复用终端12s中排除大大降低了期望信号发送电力的损失过量终端12p。
通过以上配置，从空间复用终端12s中排除不能分配足够发送电力或导致针对进行空间复用的其它终端的发送电力的降低的终端，由此基站11可以改进下行链路多用户-多输入多输出(DL MU-MIMO)特性。这同样适用于系统10。
作为结果，根据示例性实施例，可以提供能够改进DL MU-MIMO特性的基站和系统。
此外，通过从空间复用终端12s中排除期望信号电力损失PLJL大于电力损失阈值Pth的损失过量终端12p，根据示例性实施例的基站11减少了空间复用中的计算量，减小了电路的尺寸，并且缩短了处理时间(即使在应用了除用于获得最佳解的方法以外的空间复用终端选择方法的情况下，也可以改进DL MU-MIMO的特性)。在基站11所进行的方法中，与例如在用于获得从连接到基站的终端的所有组合中选择低互相关DL信道的组合的最佳解的空间复用终端选择方法中相比，计算量和电路规模较小并且处理时间较短。
注意，尽管在上述示例性实施例中已将本发明描述为硬件配置，但本发明不限于此。在本发明中，还可以通过使中央处理单元(CPU)执行计算机程序来实现各组件的处理。
在上述示例性实施例中，可以使用任何类型的非暂时性计算机可读介质来存储程序并将其提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、致密盘只读存储器(CD-ROM)、CD-R、CD-R/W和半导体存储器(诸如掩模ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(RAM)等)。可以使用任何类型的暂时性计算机可读介质将程序提供给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号和电磁波。暂时性计算机可读介质可以经由有线通信线路(例如，电线和光纤)或无线通信线路将程序提供给计算机。
注意，本发明不限于上述示例性实施例，并且可以在不偏离本发明的精神的情况下适当地修改。
虽然参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述示例性实施例。可以在本发明的范围内对本发明的配置和详情进行本领域技术人员可以理解的各种修改。
本申请基于并要求2018年9月26日提交的日本专利申请2018-180606的优先权的权益，其公开内容通过引用而整体并入于此。
附图标记列表
10 系统
11 基站
11an 天线
111 计算单元
1111 最佳权重计算单元
1112 复用权重选择单元
112 干扰消除单元
1121 终端间干扰消除单元
1122 期望信号电力损失计算单元
1123 期望信号电力损失判断单元
113 选择单元
114 发送单元
12n 多个终端
12an 天线
12s 空间复用终端
12p 损失过量终端
121 生成单元
122 发送单元
I，J 数量
NTX 发送天线元件数
NRX,j，NRX 接收天线元件数
K 能够进行发送的层的最大数量
Ljm，L 能够进行接收的层的最大数量
Ljr，LJr 实际接收层数
M 复用终端选择方法
PLJL 期望信号电力损失
Pth 电力损失阈值
Gpv 空间复用波束增益
Gpw 干扰波束增益
VIL 相应终端的各层的最佳天线权重
VJL 空间复用天线权重
WJL 干扰消除天线权重

Claims (10)

1.一种基站，包括：
计算部件，用于在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算所述基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
干扰消除部件，用于基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重，并且基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
选择部件，用于从所述至少一个空间复用终端中排除所述期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
发送部件，用于向所述至少一个空间复用终端发送信号。
2.根据权利要求1所述的基站，
其中，所述干扰消除部件：
计算根据所述空间复用天线权重所计算出的指向性图案的峰值方向上的空间复用波束增益；
计算根据所述空间复用天线权重所计算出的指向性图案的峰值方向上的、根据所述干扰消除天线权重计算出的指向性图案的干扰波束增益；以及
计算所述空间复用波束增益与所述干扰波束增益之间的差，作为所述期望信号电力损失。
3.根据权利要求1或2所述的基站，其中，所述选择部件通过使用随机选择法、轮询法、比例公平法即PF法和Max C/I法其中之一来从被配置为与所述基站通信的多个终端中选择所述至少一个空间复用终端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基站，其中，所述干扰消除部件通过使用迫零法即ZF法和最小均方误差法即MMSE法其中至少之一来使所述至少一个空间复用终端的发送电力降低，以使所述干扰电力降低至期望水平以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基站，其中，所述至少一个空间复用终端的初始数量被预先设置为通过将所述基站中的能够进行发送的层的最大数量除以所述至少一个空间复用终端中的能够进行接收的层的最大数量而获得的值。
6.根据权利要求3所述的基站，其中，所述选择部件基于复用终端选择方法来从所述多个终端中选择在数量上等于所排除的损失过量终端的新终端，并添加所选择的新终端作为所述至少一个空间复用终端。
7.一种系统，包括基站以及被配置为与所述基站进行空间复用的至少一个空间复用终端，其中，
所述基站包括：
计算部件，用于在特定无线电资源中基于与所述至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算所述基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
干扰消除部件，用于基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重，并且基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
选择部件，用于从所述至少一个空间复用终端中排除所述期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
发送部件，用于向所述至少一个空间复用终端发送信号，以及所述至少一个空间复用终端包括：
生成部件，用于基于从所述基站接收到的DL控制信息来生成所述DL信道信息；以及
发送部件，用于将所述DL信道信息发送至所述基站。
8.根据权利要求7所述的系统，
其中，所述干扰消除部件：
计算根据所述空间复用天线权重所计算出的指向性图案的峰值方向上的空间复用波束增益；
计算根据所述空间复用天线权重所计算出的指向性图案的峰值方向上的、根据所述干扰消除天线权重计算出的指向性图案的干扰波束增益；以及
计算所述空间复用波束增益与所述干扰波束增益之间的差，作为所述期望信号电力损失。
9.一种方法，包括：
在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重；
基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
从所述至少一个空间复用终端中排除所述期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
向所述至少一个空间复用终端发送信号。
10.一种非暂时性计算机可读介质，其存储程序，所述程序用于使计算机：
在特定无线电资源中基于与被配置为进行空间复用的至少一个空间复用终端有关的信息以及所述至少一个空间复用终端的下行链路信道信息即DL信道信息来计算基站所拥有的多个天线中的各天线的空间复用天线权重；
基于所述空间复用天线权重来计算使针对除所述至少一个空间复用终端以外的终端的干扰电力降低至期望水平以下的干扰消除天线权重；
基于所述空间复用天线权重和所述干扰消除天线权重来计算所述至少一个空间复用终端的期望信号电力损失；
从所述至少一个空间复用终端中排除所述期望信号电力损失大于电力损失阈值的损失过量终端；以及
向所述至少一个空间复用终端发送信号。
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