[發(fā)明專利]采用協(xié)作中繼進行聯(lián)合MIMO傳輸和壓縮來降低干擾的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580044467.9
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107210783B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賽亞達(dá)文·阿勇蓋;默罕默德哈迪·巴里;喻為
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04B3/36
• 分類號: H04B3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

提供了跨協(xié)作用戶終端通過設(shè)備到設(shè)備通信在MIMO系統(tǒng)下行無線通信中實現(xiàn)干擾降低和信號增強的系統(tǒng)和方法實施例。在一實施例中，網(wǎng)絡(luò)控制器初始化傳輸協(xié)方差，其中所述傳輸協(xié)方差用于將從基站到目的終端和中繼終端的MIMO傳輸?shù)膫鬏斝盘栠M行波束成形，并初始化量化噪聲協(xié)方差，其中所述量化噪聲協(xié)方差用于將從所述中繼終端到所述目的終端的中繼信號進行壓縮，其中根據(jù)已知信道狀態(tài)信息以及傳輸和中繼信道的噪聲與干擾統(tǒng)計對所述傳輸協(xié)方差和所述量化噪聲協(xié)方差進行初始化。然后根據(jù)所述中繼終端和所述目的終端之間的中繼鏈路上的容量約束以及所述基站的傳輸信號功率約束使用迭代算法對所述傳輸協(xié)方差和所述量化噪聲協(xié)方差進行聯(lián)合優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及組網(wǎng)和無線通信，尤其在特定實施例中，涉及一種采用協(xié)作中繼進行聯(lián)合多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，簡稱MIMO)傳輸和壓縮來降低干擾的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在MIMO系統(tǒng)中，通過多根收發(fā)天線增加無線鏈路的容量以利用在各個方向的多徑傳播。基站或用戶終端可以通過多徑傳播同時在相同的無線信道上發(fā)送和/或接收一個以上數(shù)據(jù)信號。所述用戶終端是能夠與網(wǎng)絡(luò)進行無線傳輸?shù)娜魏斡脩艋蛞苿釉O(shè)備，如智能手機、平板電腦、筆記本電腦或傳感器設(shè)備。當(dāng)前和演進中的無線通信網(wǎng)絡(luò)，包括MIMO系統(tǒng)，面臨的挑戰(zhàn)之一是向遠(yuǎn)端或小區(qū)邊緣用戶提供高速率下行傳輸。位于小區(qū)邊緣的用戶終端不僅必須對來自自己基站的較弱直接信號負(fù)責(zé)，也必須對來自鄰基站的強干擾負(fù)責(zé)。然而，例如，當(dāng)終端之間的距離足夠接近時，現(xiàn)代的用戶終端能夠建立高容量帶外設(shè)備到設(shè)備鏈路(如使用WiFi、藍(lán)牙或其他無線鏈路技術(shù))。所述用戶終端的物理接近也表示多個終端上的干擾是高度相關(guān)的。這使利用設(shè)備到設(shè)備通信來實現(xiàn)干擾降低和信號增強變得可能。需要一種能夠利用設(shè)備到設(shè)備通信來降低MIMO傳輸干擾以及增強接收信號的方案。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一實施例，一種用于通過設(shè)備到設(shè)備通信接收多輸入多輸出(MultipleInput Multiple Output，簡稱MIMO)傳輸和中繼信道的方法包括：在目的終端從基站接收用于MIMO傳輸?shù)膫鬏斝盘枺渲懈鶕?jù)傳輸協(xié)方差對所述傳輸信號進行波束成形，所述傳輸協(xié)方差是對所述傳輸協(xié)方差以及用于壓縮和中繼從中繼終端到所述目的終端的所述傳輸信號的量化噪聲協(xié)方差進行聯(lián)合優(yōu)化得到的，其中根據(jù)已知信道狀態(tài)信息以及傳輸和中繼信道的噪聲與干擾統(tǒng)計對所述傳輸協(xié)方差和所述量化噪聲協(xié)方差進行聯(lián)合優(yōu)化。所述方法還包括：在所述目的終端通過所述設(shè)備到設(shè)備通信從所述中繼終端接收壓縮用于MIMO傳輸?shù)乃鰝鬏斝盘柕玫降闹欣^信號，其中所述中繼信號是根據(jù)所述量化噪聲協(xié)方差量化壓縮的。所述目的終端根據(jù)所述接收到的傳輸信號和中繼信號的相關(guān)噪聲去除所述接收到的傳輸信號和中繼信號上的任何干擾。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，對傳輸協(xié)方差和量化噪聲協(xié)方差進行聯(lián)合優(yōu)化包括：根據(jù)已知信道狀態(tài)信息以及傳輸信道和中繼信道的噪聲與干擾統(tǒng)計采用高斯噪聲對傳輸信號的傳輸協(xié)方差進行初始化；

選擇拉格朗日函數(shù)的拉格朗日乘數(shù)值；

通過固定傳輸協(xié)方差來計算量化噪聲協(xié)方差；

通過固定計算出的量化噪聲協(xié)方差來計算傳輸協(xié)方差；

重復(fù)計算步驟直至量化噪聲協(xié)方差和傳輸協(xié)方差的值聚合；

根據(jù)所述量化噪聲協(xié)方差和所述傳輸協(xié)方差的聚合值通過平分來更新所述拉格朗日乘數(shù)值；

重復(fù)所述選擇、計算和更新步驟直至所述中繼鏈路上的速率滿足容量約束。

可選地，壓縮的中繼信號是以根據(jù)中繼終端和目的終端之間的中繼鏈路上的容量約束所確定的速率接收的。

可選地，在一種可能的方式中，根據(jù)Wyner-Ziv編碼算法通過計算傳輸信號和中繼終端接收到的中繼信號之間的噪聲相關(guān)性對中繼信號進行壓縮。