[发明专利]用于接收器驱动预编码的装置和方法

说明书

本发明提出了一种在下行链路(321)上由多天线发送器(301)服务的接收器(311)。接收器包括至少一个天线(311a)，适于在下行链路上从发送器接收数据，估计单元，适于估计关于下行链路(321)的信道状态信息，连接单元，适于在各个通信链路(331，332)上与至少一个协作接收器(312)建立连接，并且从每个协作接收器(312)接收发送器(301)和协作接收器(312)之间的信道(322)的信道状态信息，计算单元，适于根据估计的信道状态信息和接收的信道状态信息计算用于发送器(301)和接收器(311)之间的下行链路(321)的预编码器，以及反馈单元，适于向发送器(301)发送从计算的预编码器导出的信息。

技术领域

本发明一般涉及无线通信领域，特别涉及支持预编码功能的无线通信。

背景技术

在自治网络中，已知两种解决方案用于减少或避免由于缺乏合作而产生的干扰电平。可以标注为资源分配(resource allocation，RA)解决方案的第一类型的解决方案旨在设计通过智能分配的资源无线电块正交化通信的算法，使得如果一个发送器在特定无线电资源(例如，频率、时隙、代码)上发送数据，其他发送器就不在相同的无线电资源上传输数据。例如TDMA和CSMA遵循这种方法。这些方法的缺点是由于两个原因它们的效率不高。第一，它们在时域和/或频域上浪费无线电资源。第二，它们需要发送器之间的一定程度的同步。第二种类型的解决方案假设存在连接发送器和/或所有接收器之间的无噪声高吞吐量回程。通过这种解决方案，网络可以采用最大化整体吞吐量的理论上最优的预编码和解码方案。然而，这种系统的实际限制是显而易见的，因为SC或WiFi接入点之间无噪声的高吞吐量回程的存在是不太可能的。

在预编码方面，可以区分两种策略。第一个策略基于一种基于码本的预编码。在这种方法中，预编码器以及必要时在接收器处的相应解码器由有限数量的预先计算的非优化预编码矩阵中的每个发送器选择，其中这些矩阵在发送器和接收器处都是已知的。实际上，当接收器从发送器接收到导频/训练符号时，它估计信道矩阵并且基于一些度量标准来计算对应于最佳预编码器的索引。然而，第一个策略并没有充分利用使用多个天线的潜力。第二种策略要求接收器估计信道，然后将其作为信道状态信息(channel stateinformation，CSI)反馈给发送器。之后，发送器使用这个CSI来设计一个特定的预编码器。可能的预编码器的实例是最大比组合(maximum ratio combining，MRC)预编码，其中，迫零(zero-forcing，ZF)预编码器，其中和最小均方误差(minimum mean square error，MMSE)发送器，其中其中W_n是发送器n采用的预编码器，是来自由发送器n服务的所有接收器的总CSI反馈。该策略对于减少小区内干扰的负面影响是有效的，但不对小区间干扰的负面影响负有责任。

鉴于上述，许多无线通信网络基于两个范例：多天线设备，也称为多输入多输出(multiple-input and multiple-output，MIMO)方法和全频率重用。这些范例的实例可以在WiFi或LTE无线通信网络中找到。MIMO具有通过减轻干扰和衰落的负面影响而大大改善无线通信网络的性能的潜力，而全频率重用以增加的干扰电平为代价使频谱占用最大化。集中式网络提供许多实现该目标的方式。

在本上下文中，相互干扰的基站(BS)或处理完整CSI的发送器可以通过预编码/波束成形来管理多用户干扰，该完整CSI为关于通向未服务的接收器或用户的信道的信息。实际上，通过利用MIMO预编码的特殊结构，基站或发送器可以通过采用ZF预编码器来减轻多用户干扰。更有效地，基站可以使用MMSE发射滤波来最大化所有接收器处的信号干扰加噪声比(signal to interference plus noise ratio，SINR)。

然而，目前还没有针对无线通信网络的现有解决方案，其中发送器之间既无合作也无协调。这种无线通信网络的示例为例如WiFi、小小区(small-cells，SC)、毫微微小区(femto-cells，FC)。