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1. WO2020108367 - ELECTRONIC DEVICE USED FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, METHOD, AND STORAGE MEDIUM

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287   0288   0289   0290   0291   0292   0293   0294   0295   0296   0297   0298   0299   0300   0301   0302   0303   0304   0305   0306   0307   0308   0309   0310   0311   0312   0313   0314   0315   0316   0317   0318   0319   0320   0321   0322   0323   0324   0325   0326   0327   0328   0329   0330   0331   0332   0333   0334   0335   0336   0337   0338   0339   0340   0341   0342   0343   0344   0345   0346   0347   0348   0349   0350   0351   0352   0353   0354   0355   0356   0357   0358   0359   0360   0361   0362   0363   0364   0365   0366   0367   0368   0369   0370   0371   0372   0373   0374   0375   0376   0377   0378   0379   0380   0381   0382   0383   0384   0385   0386   0387   0388   0389   0390   0391   0392   0393   0394   0395   0396   0397   0398   0399   0400   0401   0402   0403   0404   0405   0406   0407   0408   0409   0410   0411   0412   0413   0414   0415   0416   0417   0418   0419   0420   0421   0422   0423   0424   0425   0426   0427   0428   0429   0430   0431   0432   0433   0434   0435   0436   0437   0438   0439   0440   0441   0442   0443   0444   0445   0446   0447   0448   0449   0450   0451   0452   0453   0454   0455   0456   0457   0458   0459   0460   0461   0462   0463   0464   0465   0466   0467   0468   0469   0470   0471   0472   0473   0474   0475   0476   0477   0478   0479   0480   0481   0482   0483   0484   0485   0486   0487   0488   0489   0490   0491   0492   0493   0494   0495   0496   0497   0498   0499   0500   0501   0502   0503   0504   0505   0506   0507   0508   0509   0510   0511   0512   0513   0514   0515   0516   0517   0518   0519   0520   0521   0522   0523   0524   0525   0526   0527   0528   0529   0530   0531   0532   0533   0534   0535   0536   0537   0538   0539   0540   0541   0542   0543   0544   0545   0546   0547   0548   0549   0550   0551   0552   0553   0554   0555   0556   0557   0558   0559   0560   0561   0562   0563   0564   0565   0566   0567   0568   0569   0570   0571   0572   0573   0574   0575   0576   0577   0578   0579   0580   0581   0582   0583   0584  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59  

附图

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说明书

发明名称 : 用于无线通信系统的电子设备、方法和存储介质

技术领域

[0001]
本公开一般地涉及无线通信系统,并且具体地涉及具有改进的预编码的通信技术。

背景技术

[0002]
随着移动互联网技术的发展和广泛应用,无线通信前所未有地满足了人们的语音和数据通信需求。随着使用频段的增加(比如26GHz、60GHz或者更高的频段),无线信道必将承受比低频段(如2GHz)更大的路径损耗、大气吸收损耗等负面影响。为了提供更高的通信质量和容量,无线通信系统采用了不同层面的各种技术。
[0003]
近年来,大规模多输入多输出(Massive Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术被认为是未来5G关键技术的一部分,引起了学术界和工业界的广泛关注。在通信系统中使用多用户MIMO技术,使得可通过空间复用来显著提高系统容量。在多用户MIMO系统中,基站配备用于同时与多个终端设备(用户)进行通信的天线阵列,并通过预编码技术消除不同终端设备间的干扰。预编码技术一般包括线性预编码技术和非线性预编码技术。
[0004]
线性预编码算法,诸如匹配滤波(Matched-filter,MF)、迫零(Zero-forcing,ZF)和最小均方误差(Minimum mean square error,MMSE)之类,由于计算复杂度较低而广泛应用于现有系统。
[0005]
然而,在高负载场景下,相邻终端设备的信道可能具有强相关性,使得线性预编码算法的性能严重降低。在5G NR中,基站侧和终端设备侧均采用定向波束以克服6GHz以上频段的大路径衰减,并且为了降低硬件复杂度,波束通常采用模拟波束赋形的方式产生,即射频链路通过移相器连接到天线单元,通过调整移相器的相位产生波束,因此多用户MIMO的模型略有不同。具体来说,经过模拟波束赋形后的等效信道可以视为多用户MIMO信道矩阵,并据此进行预编码操作。由于波束有一定的宽度,当终端设备位置较近时,不同终端设备的波束间可能存在重叠,造成终端设备间干扰。较强的终端设备间干扰将造成线性预编码算法的性能严重降低。
[0006]
根据脏纸编码理论(Dirty paper coding,DPC),非线性预编码技术能够在干扰 已知的情况下通过预先消除干扰来达到最大的系统和速率。作为一种非线性预编码技术,Tomlinson-Harashim预编码(THP)由于具有相对较小的计算复杂度,因而更适于实际系统。与线性预编码技术相比,THP能够在强相关信道条件下显著提升系统性能。但是,由于THP中引入了取模操作以限制发射信号的幅度,相应地,接收端也需要进行取模操作以恢复原始信号,因此这使得仅支持线性预编码的传统终端设备无法进行非线性预编码。
[0007]
因此,需要改进的预编码技术来实现更优的通信。
[0008]
发明内容
[0009]
本公开提出了一种联合线性预编码以及非线性预编码以用于通信的方案,其中能够自适应地对于终端设备采用适当的预编码方式,由此其相应的预编码矩阵可被适当的确定。
[0010]
此外,发明人还发现,非线性预编码,例如THP对信道状态信息的准确度较为敏感,需要频繁地估计瞬时信道状态信息(瞬时CSI),因而在利用非线性预编码进行通信时,用于信道估计的开销较大。因此,本公开还提出了一种改进的两阶段式信道状态估计方案,从而有效地降低了用于非线性预编码的信道估计的开销。
[0011]
本公开提供了一种用于无线通信系统的电子设备、方法和存储介质。
[0012]
本公开的一个方面涉及一种用于无线通信系统的控制设备侧的电子设备,包括:处理电路,被配置为:基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0013]
本公开的另一个方面涉及一种用于无线通信系统的控制设备侧的方法,包括:基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0014]
本公开的另一个方面涉及一种用于无线系统的终端设备侧的电子设备,包括:处理电路,被配置为:向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编 码能力的信息以及信道状态信息;以及接收来自所述控制设备的指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符;其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0015]
本公开的另一个方面涉及一种用于无线通信系统的终端设备侧的方法,包括:向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及接收来自所述控制设备的指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符;其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0016]
本公开的另一个方面涉及一种用于在无线通信系统的控制设备处估计信道状态信息的方法,其中,所述无线通信系统包括所述控制设备、被分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组的多个终端设备,所述方法包括:获取步骤,获取长时信道状态信息(长时CSI);和估计步骤,基于所述长时信道状态信息来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0017]
本公开的另一个方面涉及一种存储有可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质,所述可执行指令当被执行时实现如前所述所述的方法。
[0018]
本公开的另一个方面涉及一种设备,包括:处理器,存储装置,存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时实现如前所述的方法。

附图说明

[0019]
当结合附图考虑实施例的以下具体描述时,可以获得对本公开内容更好的理解。在各附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。各附图连同下面的具体描述一起包含在本说明书中并形成说明书的一部分,用来例示说明本公开的实施例和解释本公开的原理和优点。其中:
[0020]
图1示意性地示出了THP的系统模型;
[0021]
图2示意性地示出了本公开的联合线性和非线性预编码的通信系统;
[0022]
图3示意性地示出了根据本公开的第一实施例的控制设备侧的电子设备的概念性配置;
[0023]
图4示意性地示出了根据本公开的第一实施例的控制设备侧的电子设备的概念性操作流程;
[0024]
图5示意性地示出了根据本公开的第一实施例的对于终端设备的分组的示例;
[0025]
图6示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下的等效信道矩阵的结构;
[0026]
图7示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下的等效信道矩阵的结构;
[0027]
图8示意性地示出了根据本公开的第一实施例、包含多个非线性预编码终端设备组和一个线性预编码终端设备组的联合线性和非线性预编码的模型;
[0028]
图9示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在包含多个非线性预编码终端设备组的情况下的等效信道矩阵的结构;
[0029]
图10示意性地示出了根据本公开的第一实施例的控制设备侧的电子设备的操作流程;
[0030]
图11示意性地示出了根据本公开的第一实施例的终端设备侧的电子设备的概念性配置;
[0031]
图12示意性地示出了根据本公开的第一实施例的终端设备的概念性操作流程;
[0032]
图13示意性地示出了根据本公开的第一实施例的控制设备与终端设备之间的交互流程;
[0033]
图14示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下的终端设备的平均可达速度;
[0034]
图15示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或不为零的情况下的终端设备的平均可达速度;
[0035]
图16示意性地示出了根据本公开的第二实施例的控制设备侧的电子设备的概念性配置;
[0036]
图17示意性地示出了根据本公开的第二实施例的控制设备侧的电子设备与终端设备的概念性操作流程;
[0037]
图18示意性地示出了根据本公开的第二实施例的终端设备侧的电子设备的概念性结构;
[0038]
图19示意性地示出了根据本公开的第二实施例的终端设备侧的电子设备的概念性操作流程;
[0039]
图20示意性地示出了根据本公开的第二实施例的基站与终端设备的交互流程。
[0040]
图21为作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图;
[0041]
图22为示出可以应用本公开的技术的gNB的示意性配置的第一示例的框图;
[0042]
图23为示出可以应用本公开的技术的gNB的示意性配置的第二示例的框图;
[0043]
图24为示出可以应用本公开的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图;以及
[0044]
图25为示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
[0045]
虽然在本公开内容中所描述的实施例可能易于有各种修改和另选形式,但是其具体实施例在附图中作为例子示出并且在本文中被详细描述。但是,应当理解,附图以及对其的详细描述不是要将实施例限定到所公开的特定形式,而是相反,目的是要涵盖属于权利要求的精神和范围内的所有修改、等同和另选方案。

具体实施方式

[0046]
以下描述根据本公开的设备和方法等各方面的代表性应用。这些例子的描述仅是为了增加上下文并帮助理解所描述的实施例。因此,对本领域技术人员而言明晰的是,以下所描述的实施例可以在没有具体细节当中的一些或全部的情况下被实施。在其他情况下,众所周知的过程步骤没有详细描述,以避免不必要地模糊所描述的实施例。其他应用也是可能的,本公开的方案并不限制于这些示例。
[0047]
典型地,无线通信系统至少包括基站(BS)和用户设备(UE),基站可以为一个或多个用户设备提供通信服务。
[0048]
在本公开中,术语“基站”具有其通常含义的全部广度,并且至少包括作为无线通信系统或无线电系统的一部分以便于通信的无线通信站。作为例子,基站例如可以是4G通信标准的eNB、5G通信标准的gNB、远程无线电头端、无线接入点、无人机控制塔台或者执行类似功能的通信装置。术语“用户设备(UE)”具有其通常含义的全部广度,并且至少包括作为无线通信系统或无线电系统的一部分以便于通信的终端设备。作为例子,终端设备例如可以是移动电话、膝上型电脑、平板电脑、车载通信设备等之类的终端设备或其元件。
[0049]
在本公开中,术语“控制设备侧”具有其通常含义的全部广度,通常指示通信系统中具有对传输的控制功能的一端。依赖于通信系统中控制功能的部署,例如集中式/分布式, “控制设备侧”可以指示通信系统中的“基站”或者“用户设备”一端。类似地,术语“终端设备侧”具有其通常含义的全部广度,并且相应地可以指示通信系统中的“用户设备”。
[0050]
在本公开中,“基站”和“控制设备”可以互换地使用,或者“控制设备”可以实现为“基站”的一部分。下文将以基站为例结合附图详细描述基站/控制设备的应用示例。“终端设备”和“用户设备”(以下可被简称为“用户”)可以互换地使用,或者“终端设备”可以实现为“用户设备”的一部分。下文将以用户设备为例详细描述终端设备/UE的应用示例。
[0051]
应指出,以下虽然主要基于包含基站和终端设备的通信系统对本公开的实施例进行了描述,但是这些描述可以相应地扩展到包含任何其它类型的控制设备侧和终端设备侧的通信系统的情况。例如,对于下行链路的情况,控制设备侧的操作可对应于基站的操作,而终端设备侧的操作可相应地对应于用户设备的操作。
[0052]
基站和UE可以具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得基站和UE能够利用空域来支持空间复用、波束赋形和发射分集。空间复用可被用于在相同频率上同时传送不同的数据流。这些数据流可被发送给单个UE以提高数据率(可归为SU-MIMO技术)或发送给多个UE以增加系统总容量(可归为MU-MIMO技术)。这是藉由对每个数据流进行空间预编码(即,执行幅度的比例缩放和/或相位调整)并且随后通过多个发射天线在从基站到UE的下行链路(DL)上传送每个经空间预编码的流来达成的。经空间预编码的数据流带有不同空间签名地抵达一个或多个UE处,这使得每个UE能够经由它的多个天线接收数据流并且恢复以该UE为目的地的一个或多个数据流。在从UE到基站的上行链路(UL)上,每个UE通过它的多个天线传送经空间预编码的数据流,这使得基站能够通过它的天线接收数据流,并且识别每个经空间预编码的数据流的源。
[0053]
下面将介绍用于通信系统的线性预编码和非线性预编码的技术。
[0054]
在以下的讨论中,对于线性预编码将以迫零(Zero-forcing,ZF)算法为例进行介绍,对于非线性预编码将以THP算法为例进行介绍,并且假设基站通过M个天线端口传输K个数据流同时服务K个用户,每个用户接收一个数据流,且以M=K为例说明,M>K的情况可以类推。这里天线端口可以是物理天线(如LTE低频段),也可以是逻辑天线端口,例如进行过模拟波束赋形之后的端口(如NR进行模拟波束赋形)。
[0055]
在以下的讨论中,除非特别指出,相同的符号(包括数学公式中的符号以及附图标记)将表示相同的含义,并且其重复的解释说明将被省略。
[0056]
在ZF的情况下,K个用户的接收信号y∈C K×1(其中,C表示复数空间)可以表示为
[0057]
[0058]
其中,H∈C K×K表示信道矩阵,s∈C K×1表示调制信号,F∈C K×K表示预编码矩阵,r为功率归一化因子,其值为Fs的范数,即r=‖Fs‖,n为加噪声向量。在ZF算法中,F为信道矩阵H的伪逆,即 其中 为伪逆运算符。当不同用户的信道相关性较强时(换句话说,当用户间的干扰较强时),预编码矩阵F的范数增大,导致功率归一化因子增大,等效于放大了噪声,造成系统性能下降。因此,较强的用户间干扰将造成线性预编码算法的性能严重降低。
[0059]
图1示意性地示出了THP的系统模型。在图1的THP系统模型中,s表示调制信号,MOD表示取模操作,F为前馈滤波器,B-I为反馈滤波器, 或x表示在该点处的输出信号,H表示信道矩阵,n 1至n k表示第1至k个用户的相应的加噪声向量,g 1至g k为第1至k个用户的相应的均衡系数。
[0060]
具体来说,对信道矩阵H∈C K×K进行LU分解可以得到H=RF H=G -1BF H,其中R为下三角阵,F为酉矩阵, 为对角阵,因此B为有单位对角元的下三角阵,b为该下三角阵中的元素。从图1的系统模型中可以得到, 其中d为偏移向量,使得 每个元素的幅度限定在 以内,其中τ为取模阈值。注意,偏移向量中每个元素的实部和虚部都为τ的整数倍。从上式中可以得到, 以及元素形式的表达式
[0061]
[0062]
在接收端,第k个用户使用系数g k=[R] k,k进行均衡,并进行取模操作移除偏移。最终的接收信号y′∈C K×1可以表示为
[0063]
[0064]
对于第k个用户,等效的接收信噪比为
[0065]
对于THP,由于在预编码时进行了取模操作(MOD),在相应的终端设备侧,也需要进行取模操作,因此,可能存在不支持取模操作的终端设备,换句话说,可能存在不支持非线性预编码的终端设备。
[0066]
如上文所解释的,线性预编码以及非线性预编码具有各自的优点及限制。例如,在5G NR的场景下,当用户距离较远时,通常采用分离的波束,用户间干扰较小,采用线性预编码已能获得满意的性能,而当用户距离较近时,波束重叠造成较大的用户间干扰(Inter-user interference,IUI),需要采用非线性预编码提高性能。另一方面,THP要求接收端进行取模操作,部分终端设备可能不支持这种操作,从而可能导致通信性能劣化。
[0067]
为了克服现有技术中的缺陷。本公开提出了一种利用改进的预编码技术的传输机制。特别地,在本公开的通信系统中,采用了一种联合线性和非线性预编码的传输机制,其中能够依据终端设备的性能自适应地对于终端设备采用适当的预编码方式,即线性预编码还是非线性预编码,由此其相应的预编码矩阵可被适当的确定。这样,能够对于不同的终端设备采用不同的预编码来进行信号传输,而终端设备也可相应地接收信号而进行处理,这样的通信传输性能得到改进。
[0068]
本公开的实施例可以具有多种实现方式,并且可应用于多种无线通信系统,例如蜂窝通信系统、机器型通信(MTC,Machine Type Communication)系统、自组织网络或者认知无线电系统(例如,IEEE P802.19.1a和频谱访问系统(Spectrum Access System,SAS))等。
[0069]
根据本公开的一个实施例,公开了一种用于无线通信系统的控制设备侧的电子设备,包括:处理电路,被配置为:基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0070]
根据本公开的一个实施例,公开了一种用于无线通信系统的控制设备侧的方法,包括:基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0071]
根据本公开的一个实施例,公开了一种用于无线系统的终端设备侧的电子设备,包括:处理电路,被配置为:向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及接收来自所述控制设备的指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符; 其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0072]
根据本公开的一个实施例,公开了一种用于无线通信系统的终端设备侧的方法,包括:向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及接收来自所述控制设备的指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符;其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0073]
应指出,上述实施例也可以相互组合地来实现。以下将参照附图来详细描述本公开的实施例的基本实现。应指出,这些基本实现可以同样地适用于基站端/户设备端的实施例,也可以同样适用于本公开的其它实施例。
[0074]
图2示意性地示出了本公开的联合线性和非线性预编码的通信系统。如图2所示,在通信中,针对不同的用户,基站采用不同的预编码方式来进行预编码。根据本公开的一个实施例,基站可以基于无线通信系统中的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将多个终端设备分为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组。
[0075]
终端设备的非线性预编码能力可被以多种方式来指示,来指示终端设备是否支持非线性预编码能力,由此可以对终端设备进行分组。例如,图2中的不具备非线性预编码能力的终端设备(即LP用户)可以被分入一个线性预编码终端设备组,而其他终端设备,即能够在接收端支持非线性预编码的终端设备(即NLP用户)可以被分入同一个非线性预编码终端设备组。在图1中,虽然仅仅示出了2个LP用户和2个NLP用户,但是用户的数目不限于此,根据本公开的通信系统可以包括更多或更少的用户。
[0076]
附加地或替代地,多个终端设备还可以根据各终端设备相关的信道状态信息被分组。优选地,支持非线性预编码的终端设备还可以进一步根据信道状态信息被划分成一个或多个非线性预编码终端设备组。作为示例,信道状态信息可以是终端设备的干扰信息。干扰信息可以指示终端设备间的干扰,例如可以表示用于不同终端设备的波束间的重叠程度。根据本公开的一个实施例,终端设备间干扰较大的终端设备可以被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[0077]
根据本公开的一个实施例,可以基于所述多个终端设备的分组设定用于对于各个 终端设备组的通信的预编码矩阵,由此,针对划分成的终端设备组分别设定相应的用于通信的预编码矩阵,通过所设定的预编码矩阵来处理数据流,从而优化从基站到终端设备的通信。例如,在图2的通信系统中,基站可以分别针对由LP用户构成的线性预编码终端设备组和由NLP用户构成的非线性预编码终端设备组计算各自的预编码矩阵。
[0078]
根据本公开的一个实施例,基站可以基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码,由此终端设备可以根据所接收的指示符来以适当的方式接收通信。
[0079]
上文已经简要介绍了根据本公开的通信系统,以下将对于本公开的通信系统中的控制设备侧(基站)和终端设备侧(用户设备)的配置和操作进行详细的描述。
[0080]
根据第一实施例的基站的结构和操作
[0081]
下面将参考图3说明根据本公开的实施例的控制设备(基站)侧的电子设备的概念性结构。
[0082]
该控制设备可以被实现为蜂窝通信系统中的基站(BS)、小基站、Node B、e-NodeB、g-NodeB、中继等,机器型通信系统中的终端设备,自组织网络中的传感器节点,认知无线电系统中的共存管理器(Coexistence Managers,CM)、SAS等。例如,该控制设备可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB),诸如宏eNB(与宏小区相关联)和小eNB(与小小区相关联)。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB,诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地,该控制设备可以被实现为任何其他类型的基站,诸如下一代网络中的网络节点如gNB、NodeB和基站收发台(BTS)。该控制设备可以包括:被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备);以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外,后面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为该控制设备工作。应指出,控制设备可以是被包含在基站中作为基站的组成部分,或者与基站分离的、用于控制基站的控制设备。
[0083]
如图3所示,电子设备30可以包括处理电路300。该处理电路300可以被配置为基于无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采 用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0084]
处理电路300可以是通用处理器的形式,也可以是专用处理电路,例如ASIC。例如,处理电路300能够由电路(硬件)或中央处理设备(诸如,中央处理单元(CPU))构造。此外,处理电路300上可以承载用于使电路(硬件)或中央处理设备工作的程序(软件)。该程序能够存储在存储器(诸如,布置在存储器301中)或从外面连接的外部存储介质中,以及经网络(诸如,互联网)下载。
[0085]
根据一些实施例,该电子设备的处理电路可以包括各种单元以实现根据本公开的各实施例。例如,电子设备的处理电路可以包括各种单元,以实现文中所述的在控制设备侧所进行的各种操作。
[0086]
在一个实施例中,处理电路300可以包括基于无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息对多个终端设备进行分组的分组单元3001。在实现中,分组单元可以包括各种模块/子单元以实现文中所述的分组操作中的各种操作。
[0087]
根据一个实施例,分组单元3001可以包括信息确定模块,其可以被配置为确定分组所需的信息,例如,终端设备的非线性预编码能力信息以及信道状态信息。根据一个实施例,信息确定模块可以接收来自终端设备的非线性预编码能力信息以及信道状态信息。根据另一个实施例,信息确定模块可以基于来自终端设备的或者其它设备的与控制设备和终端设备之间的信道相关的信息来确定信道状态信息。在一个实施例中,处理电路300还可以包括分组确定模块,该分组确定模块可以被配置为根据所确定的分组所需的信息,例如非线性预编码能力信息以及信道状态信息,确定对于终端设备的分组。
[0088]
根据一个实施例,终端设备的非线性预编码能力信息指示终端设备是否支持非线性预编码,其可被以多种方式来指示。在一些实施例中,终端设备的非线性预编码能力信息由长度为1比特的、来自终端设备的非线性预编码能力指示符表示,其中,非线性预编码能力指示符的值为1时表示该终端设备支持非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时表示该终端设备不支持非线性预编码。在一个具体的实施例中,以第5代通信协议3GPP New Radio的技术规范TS38.306当中UE Capability包含的参数,来指示是否支持非线性预编码。例如,终端设备可以将支持非线性预编码的特性包含在UE Capability信息元素的例如FeatureSetDownlink information element(IE)当中,如下。在网络进行UE Capability询问时,终端设备生成相应信息元素并进行反馈。
[0089]
FeatureSetDownlink information element
[0090]
[0091]
应理解,终端设备的非线性预编码能力信息的指示方式可以根据具体应用而被适应性地选用,而不仅仅局限于上述情况,只要能够通过采用不同值来指示不同的预编码能力即可。作为示例,该分组确定模块可以根据终端设备的非线性预编码能力信息而将终端设备分组为线性预编码设备组和非线性预编码设备组。特别地,分组确定模块可以将所述多个终端设备中不支持非线性预编码的终端设备分到线性预编码终端设备中。
[0092]
根据一个实施例,信道状态信息可以是指示终端设备间干扰的干扰信息。干扰信息可以指示终端设备间的干扰,例如可以表示用于不同终端设备的波束间的重叠程度。作为示例,该分组模块还可以根据信道状态信息,例如干扰信息,对非线性预编码设备组进一步分组。根据本公开的一个实施例,终端设备间干扰较大(例如,大于预定阈值)的终端设备可以被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[0093]
根据本公开的一个实施例,在预先确定了分组方式(例如将终端设备分为多少个组、每个组包括多少个终端设备)的情况下,该分组确定模块还可以按照该预定的分组方式对终端设备的分组进行修正。根据一个实施例,修正可被执行为使得修正后的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目小于或等于修正之前的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目。根据另一个实施例,所述修正执行以下中的至少一项:选择线性预编码终端设备组中的支持非线性预编码的且受组内其他终端设备干扰最大的终端设备以从该线性预编码终端设备组添加到希望的非线性预编码终端设备组中;或者选择非线性预编码终端设备组中的受组内其他终 端设备干扰最小的终端设备以从该非线性预编码终端设备组添加到希望的其他终端设备组中。
[0094]
根据一个实施例,该分组单元3001还可以包括排序模块,其可以被配置为针对每个非线性预编码组将在该组中终端设备进行排序。作为示例,非线性预编码组中的终端设备可以被随机排序。根据一个实施例,可以基于特定的排序策略和/或参数在组内对终端设备进行排序。例如,可以对于非线性预编码组基于该组中的各终端设备在通信中的噪声状况进行排序。应指出,进行终端设备的适当排序可有助于提高计算预编码矩阵时的性能。
[0095]
作为替代,分组单元3001可以包括更多或更少的模块,例如,信息确定模块可以不包括在处理电路300中,并且可以在确定了所需的信息之后将其传送该处理电路300。作为替代,这些信息还可以由处理电路300甚至电子设备30之外的电路提供。
[0096]
处理电路300还可以包括预编码单元3002。预编码单元3002可以被配置为基于多个终端设备的分组来设定用于对于各个终端设备组的通信的预编码矩阵,由此要发送的信息可以基于所设定的预编码矩阵被进行预编码以供进行通信。作为示例,要发送的信息可被进行线性预编码或者非线性预编码而进行通信。根据一个实施例,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵可以根据通信中终端设备组之间的组间干扰约束来设定。
[0097]
根据一个实施例,预编码单元3002可以包括干扰约束确定模块,干扰约束确定模块可以被配置为规定组间干扰约束以用于预编码矩阵的设定,和计算模块,该计算模块可以被配置为基于干扰约束中的规定来相应地计算用于各个组的通信的预编码矩阵。
[0098]
根据一个实施例,干扰约束确定模块可以规定包括以下的组中的至少一个:非线性预编码组对于线性预编码组的组间干扰是否为零、线性预编码组对于非线性预编码组的组间干扰是否非零、和非线性预编码组对于另一个非线性预编码组的组间干扰是否为零。而预编码矩阵可根据所规定的组间约束被设定。作为示例,在一个预编码组对于另一个预编码组的组间干扰被规定为零的情况下,该一个预编码组的预编码矩阵将与该另一个预编码组的信道矩阵正交。而在组间干扰不为零的情况下,预编码矩阵将被适当地设定,例如被设定为使得经预编码的等效信道矩阵具有因果结构。
[0099]
作为示例,在所述组间干扰约束规定在通信中所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下,用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的 通信的非线性预编码矩阵被设定为与用于所述线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。作为另一示例,在所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下,用于所述线性预编码终端设备组的通信的线性预编码矩阵被设定为与用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。作为还另一示例,在所述组间干扰约束规定多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零的情况下,用于所述多个非线性预编码终端设备组中的一个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵与用于所述多个非线性预编码终端设备组中的其它非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[0100]
根据一个实施例,在组间干扰不为零的情况下,预编码矩阵被进行适当地设定以降低干扰。作为示例,在所述组间干扰约束规定多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零的情况下,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得所述多个非线性预编码终端设备组之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个非线性预编码终端设备组之前的一个或多个非线性预编码终端设备组对该非线性预编码终端设备组的干扰来消除对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰,换句话说,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得经预编码的等效信道矩阵具有因果结构,使得能够通过消除一个非线性预编码终端设备组之前的一个或多个非线性预编码终端设备组对该非线性预编码终端设备组的干扰来消除对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[0101]
根据一个实施例,对于非线性预编码终端设备组的预编码矩阵的设备还应该考虑非线性预编码终端设备组自身的特性。作为示例,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得在该非线性预编码终端设备组内的多个终端设备之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个终端设备之前的一个或多个终端设备对该终端设备的干扰来消除对于该终端设备的终端设备间干扰,换句话说,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得针对该组的经预编码的等效信道矩阵具有因果结构,使得能够通过消除一个终端设备之前的一个或多个终端设备对该终端设备的干扰来消除对于该终端设备的终端设备间干扰。
[0102]
根据一些实施例,对于非线性预编码终端设备组,可以通过Tomlinson-Harashima预编码(THP)算法来预先消除以下干扰:该非线性预编码终端设备组内的终端设备间干扰; 在所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰;以及在存在多个非线性预编码终端设备组,并且在另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[0103]
根据一个实施例,组间干扰约束可以被预先设定好,或者可以被动态地设定,例如根据终端设备的信道相关信息而被动态地设定。所述处理电路被进一步配置为基于所述电子设备与所述多个终端设备之间的信道状态来确定是否将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。作为示例,在所述电子设备与非线性预编码终端设备组内的各终端设备之间的信道状态在预定时间段内的波动小于预定阈值和/或信噪比高于预定阈值的情况下,将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[0104]
此外,处理电路300还可以包括用于在各单元之间进行接口连接的接口电路(未示出)。
[0105]
应注意,上述各个单元/模块/子单元仅是根据其所实现的具体功能划分的逻辑模块,而不是用于限制具体的实现方式,例如可以以软件、硬件或者软硬件结合的方式来实现。在实际实现时,上述各个单元/模块/子单元可被实现为独立的物理实体,或者也可由单个实体(例如,处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。此外,上述各个单元/模块/子单元在附图中用虚线示出指示这些单元/模块/子单元可以并不实际存在,而它们所实现的操作/功能可由处理电路本身来实现。
[0106]
此外,可选地,电子设备30还可以包括图中以虚线示出的存储器301以及通信单元302。此外,电子设备30还可以包括未示出的其它部件,诸如射频链路、基带处理单元、网络接口、处理器、控制器等。处理电路300可以与存储器301和/或通信单元302关联。例如,处理电路300可以直接或间接(例如,中间可能连接有其它部件)连接到存储器301,以进行数据的存取。还例如,处理电路300可以直接或间接连接到通信单元302,以经由通信单元302发送无线电信号以及经由通信单元302接收无线电信号。
[0107]
存储器301可以存储要由处理电路300使用或由处理电路300产生的各种信息(例如,关于终端设备能力的信息、所确定的信道状态信息、预编码矩阵等)、用于电子设备30操作的程序和数据、将由通信单元302发送的数据等。存储器301用虚线绘出,因为它还可以位于处理电路300内或者位于电子设备30外。存储器301可以是易失性存储器和/或非 易失性存储器。例如,存储器301可以包括但不限于随机存储存储器(RAM)、动态随机存储存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器。
[0108]
通信单元302可以被配置为在处理电路300的控制下与终端设备进行通信。在一个示例中,通信单元302可以被实现为发射机或收发机,包括天线阵列和/或射频链路等通信部件。在一个实现中,通信单元302可以接收终端设备的非线性预编码能力指示符以及信道状态信息。在一个实现中,通信单元302可以将在处理电路300中所生成的经预编码的信号发送给终端设备。
[0109]
在一个实现中,通信单元302还可以通过非线性预编码指示符向终端设备通知在本次通信中采用的是线性预编码还是非线性预编码。非线性预编码指示符可以为预定的格式,具有预定的长度,其可通过采用不同的值来指示采用的是非线性预编码还是线性预编码。优选地,非线性预编码指示符的长度为1比特,并且非线性预编码指示符的值为1时指示非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时指示线性预编码。应理解,非线性预编码指示符的格式、长度和取值可以根据具体应用而被适应性地选用,而不仅仅局限于上述情况,只要能够通过采用不同值来指示不同的预编码方式即可。
[0110]
在一个实现中,并且在终端设备/终端设备组采用非线性预编码的情况下,通信单元302还可以向终端设备发送用于终端设备侧的取模操作的取模信息。根据一个实施例,处理电路可以借助于通信单元向采用非线性预编码的终端设备发送取模阈值指示符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值。作为示例,取模阈值指示符为表示2 n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。应理解,取模阈值指示符的格式、长度和取值可以根据具体应用而被适应性地选用,而不仅仅局限于上述情况,只要能够适合于所设定的预编码方式即可。
[0111]
虽然图3中示出了处理电路300与通信单元302分离,但是处理电路300也可以被实现为包括通信单元302。此外,处理电路300还可以被实现为包括电子设备30中的一个或多个其它部件,或者处理电路300可以被实现为电子设备30本身。在实际实现时,处理电路300可以被实现为芯片(诸如包括单个晶片的集成电路模块)、硬件部件或完整的产品。
[0112]
下面将参考图4-10说明电子设备30所实施的各操作。首先,将参考图4说明根据本公开的第一实施例的控制设备侧的电子设备(即,基站)的概念性操作流程400。
[0113]
该操作流程400在S402处开始。随后,基站在S404处接收终端设备的非线性预编码能力。如上文说明的,非线性预编码能力可以作为对终端设备进行分组的一个依据。非线 性预编码能力可以指示终端设备是否支持非线性预编码。例如,对于THP预编码技术,非线性预编码能力可以指示终端设备是否具有用于恢复原始信号的取模操作的能力。根据本公开的第一实施例,终端设备可以利用非线性预编码能力指示符来表示终端设备的非线性预编码能力,例如支持或者不支持非线性预编码。基站接收终端设备的非线性预编码能力的方式不限于此,例如可以仅不支持非线性预编码的终端设备向基站进行通知,并且基站默认其他终端设备均支持非线性预编码。非线性预编码能力指示符的设置也不限于上述示例,例如可以根据需要设置更多位比特的非线性预编码能力指示符。
[0114]
随后,基站在S406处接收信道状态信息。如上文说明的,信道状态信息可以作为对终端设备进行分组的一个依据。特别地,信道状态信息指下行链路的信道状态信息。信道状态信息可以指示终端设备的干扰信息,其可以由终端设备直接提供,或者由基站基于由终端设备提供的相关的信息来进行确定。
[0115]
接下来,在S408,基站基于接收到的非线性预编码能力以及信道状态信息对终端设备进行分组。根据本公开的第一实施例,基于非线性预编码能力,通信系统中的多个终端设备中的不支持非线性预编码的终端设备被分到线性预编码终端设备组中,支持非线性预编码的终端设备可以进一步基于信道状态信息(例如,各终端设备的干扰信息)而分组成一个或多个非线性预编码终端设备组。根据第一实施例的一种实现,还可以对终端设备的分组进行修正,以及将每组内的终端设备进行适当地排序。以下将对此进行详细描述。
[0116]
在确定预编码终端设备组之后,在S410处,基站可以通过非线性预编码指示符向终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。例如,基站可以使得非线性预编码指示符的值为1或0来指示该终端设备的通信是采用非线性预编码还是线性预编码。在第一实施例的一种实现中,基站可以仅向支持非线性预编码的终端设备通知在本次通信中采用非线性预编码还是线性预编码,在这种情况下,不支持非线性预编码的终端设备可以默认在针对该终端设备的通信中采用的是线性预编码。
[0117]
在S412处,基站可以基于在S408中的分组结果,设定用于对于各个终端设备组的通信的预编码矩阵。在第一实施例中,预编码矩阵可以被设计为使得对于线性预编码终端设备组的组间干扰被预先消除,而对于非线性预编码终端设备组的组间干扰可以被预先消除或可以借助相应的算法来消除。预编码矩阵的具体设定方法将在下文详 细说明。
[0118]
在计算预编码矩阵之后,基站可以对要发送的信号利用对应的预编码矩阵进行预编码,并将预编码后的信号发送到终端设备。这里不再展开说明,根据第一实施例的基站的概念性操作流程400在S414处结束。
[0119]
上述操作流程仅仅是以示例性地方式说明根据本公开的第一实施例的基站的操作,所例示的操作可以按照不同的顺序或者并行地执行。例如,基站可以先接收/确定信道状态信息,再从终端设备接收非线性预编码能力信息,或者信道状态信息和非线性预编码能力信息可以被基站同时接收。再例如,发送非线性预编码指示符的步骤可以与计算预编码矩阵的步骤并行执行,或者可以在计算出预编码矩阵后执行。应指出,如前文针对电子设备30的描述那样,上述操作流程中的一些步骤也不必然被包括在根据本公开的第一实施例的方法中。例如,步骤S412也可以不包含在根据本公开的第一实施例的方法中,而是在执行了该方法之后由另外的操作来实行。
[0120]
此外,以上所述的根据本公开的实施例的操作可以由以上所描述的根据本公开的实施例的各个单元/模块或者其它可能的单元/模块来实现。
[0121]
下面,将参考图5说明由分组单元3001进行的对于终端设备的分组的示例。
[0122]
根据本公开的第一实施例,基站基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组。
[0123]
具体而言,基站基于从终端设备接收的指示非线性预编码能力的信息,例如,非线性预编码能力指示符,将不支持非线性预编码的终端设备分到线性预编码终端设备组中。例如,在由基站服务的多个终端设备中,不支持非线性预编码的所有终端设备可以被统一划分到一个线性预编码终端设备组中。
[0124]
而且,为了防止同一个非线性预编码终端设备组中的终端设备数量过多,导致计算复杂度(例如在计算预编码矩阵时)过大,基站可以进一步基于信道状态信息,将支持非线性预编码的终端设备分组成一个或多个非线性预编码终端设备组。在LTE系统中,信道状态信息例如可以反映不同终端设备的信道之间的相关性,在NR系统中,信道状态信息例如还可以是与波束赋形后的波束有关的信息。
[0125]
根据一个实施例,信道状态信息可以是指示终端设备的干扰信息,例如可以指示终端设备间干扰。根据本实施例的一个实现,对于支持非线性预编码的终端设备,基站可以 针对终端设备间干扰设定一个阈值,并且终端设备间干扰的大小超过预定阈值的终端设备被分入同一个非线性预编码终端设备组。该预定阈值可以按各种方式被设定。例如,可以按照经验被设定,或者根据通信系统的应用环境,所采用的通信技术等等被设定。
[0126]
在本实施例的一个实现中,在基于阈值对终端设备进行分组时,对于一个组,可仅以一个终端设备为基准进行终端设备间干扰比较。换句话说,划分到同一个组的终端设备可以是相对于该组中的同一个终端设备的终端设备间干扰超过预定阈值,而不一定是该组内的所有终端设备的两两之间的干扰超过阈值。在本实施例的另一个实现中,在基于阈值对终端设备进行分组时,划分到同一个组的终端设备可以是一个终端设备与该组中的其余终端设备中的任一个的干扰大于该阈值即可。上述对于终端设备间干扰的比较方式仅仅是示例性的,还可以采用其他比较方式,只要保证当任意两个终端设备被分到不同的组时,这两个终端设备之间的干扰小于阈值即可。
[0127]
如图5所示,终端设备1、终端设备2为不支持非线性预编码的终端设备,因此可以被分入线性预编码终端设备组中。终端设备3和终端设备4位置较近,干扰较大;终端设备5和终端设备6位置较近,干扰较大;而终端设备(3、4)和终端设备(5、6)之间相隔较远,干扰很小。参照上面的说明,为了防止计算复杂度增大,仅将相互间干扰较大的终端设备划分为同一个非线性预编码终端设备组。例如,中终端设备3和终端设备4可以划分为非线性预编码终端设备组A,终端设备5和终端设备6可以划分为非线性预编码终端设备组B。
[0128]
根据本实施例,可以按照不同的方式来度量终端设备间干扰。在一种实现中,可以采用绝对值来度量终端设备间干扰。在这种情况下,直接将终端设备间的干扰信道的强度考虑作为终端设备间干扰。例如,终端设备i对终端设备j的干扰IUI i→j可以表示为:
[0129]
IUI i→j=|H i,j|,
[0130]
其中|H i,j|为终端设备i对终端设备j的干扰信道的强度。
[0131]
在一种实现中,可以采用相对值来度量终端设备间干扰。在这种情况下,可以将终端设备间的干扰信道的强度相对于终端设备本身的信道强度的比值作为终端设备间干扰。例如,终端设备i对终端设备j的干扰IUI i→j可以表示为:
[0132]
[0133]
其中,|H i,j|为终端设备i对终端设备j的干扰信道的强度,|H j,j|为终端设备j的信道强度。在LTE系统和NR系统中,|H i,j|和|H j,j|可以有不同的表示。在LTE系统中,|H i,j|可以用终端设备i和终端设备j信道的相关性衡量,即 其中h i和h j分别为终端设备i和终端设备j的信道,可以通过信道估计获得。同理, 在NR系统中,由于采用了波束赋形,|H i,j|可以取决于信道以及波束这两者,例如, 其中f i为终端设备i的波束。同理, 其中f j为终端设备j的波束。在这种情况下,|H i,j|和|H j,j|可以直接通过波束扫描和干扰测量过程中的终端设备反馈来计算,下文将参考其他实施例对所述终端设备反馈进行详细说明。
[0134]
根据本实施例的一个实现,基站可以基于以下分组算法来对终端设备进行分组:
[0135]
首先,不具备非线性预编码能力的终端设备应被分到线性预编码终端设备组。随后,在剩余的终端设备中,根据终端设备间干扰,迭代地选取终端设备间干扰大于某一阈值的终端设备对,并将其划分到同一个非线性预编码终端设备组。
[0136]
具体来说划分非线性预编码终端设备组的步骤流程如下:
[0137]
(1)从未分组的非线性预编码终端设备中选取终端设备间干扰最大的一对终端设备,并将其划分到同一个非线性预编码终端设备组。这里考虑有序的干扰度量,即假设被选择的终端设备对为终端设备i和终端设备j,则终端设备对(i,j)间的干扰为 其中IUI i→j表示终端设备i对于终端设备j的干扰。
[0138]
(2)迭代地将与新构造的非线性预编码终端设备组中的终端设备干扰较大的终端设备加入该组。假设新构造的非线性预编码终端设备组为A,对于未分组的终端设备k,如果存在 或者 其中i∈A,η为干扰阈值,则将终端设备k加入到新构造的非线性预编码终端设备组A,即A=A∪{k}。经过该步骤后可知,非线性预编码终端设备组A中的任意终端设备与任意未分组的终端设备之间的干扰均小于η。
[0139]
(3)重复步骤(1)、(2),直到剩余终端设备之间的干扰均小于η。根据一个实现,步骤(3)完成后剩余的终端设备可以被并入由不具备非线性预编码能力的终端设备构成的线性预编码终端设备组。根据另一个实现,步骤(3)完成后剩余的终端设备也可以自己形成一个非线性预编码终端设备组。
[0140]
上文已经对终端设备分组进行了说明并给出了具体的算法示例。要指出的是,上 述具体分组算法仅仅旨在以示例方式阐述分组过程,本公开中涉及的终端设备分组并不限于该算法,还可以根据具体情况来实现其他的分组算法,只要该算法是基于非线性预编码能力和信道状态信息即可。
[0141]
作为示例,在上述步骤(2)中迭代地构造终端设备组时,可以选择非线性预编码终端设备组A中的一个终端设备作为参考终端设备,只要未分组的终端设备k与该参考终端设备的干扰大于阈值,则就可以将终端设备k加入非线性预编码终端设备组A。作为替代示例,只要未分组的终端设备k与非线性预编码终端设备组A中的任一个终端设备的干扰大于阈值,则就可以将终端设备k加入非线性预编码终端设备组A。
[0142]
根据本公开第一实施例的一个实现,为了便于系统实现,终端设备的分组方式可以被预先设定,并在根据上述实施例的实现进行了终端设备分组之后,可以依照预先设定的分组方式来进一步修正终端设备分组。预定的分组方式可以便于基站进行后续的处理,例如,计算用于各个组的通信的预编码矩阵。预定的分组方式例如可以规定将终端设备分为多少个组以及每个组包括多少个终端设备。要指出的是,预定的分组方式可以包括多个不同的分组方案,在实际通信中,基站可以根据由终端设备上报的非线性预编码能力以及信道状态信息选择最恰当的分组方案。例如,对于包括8个终端设备的通信系统,可以预先设计如表1所示的分组方式:
[0143]
表1
[0144]
[0145]
[0146]
如表1所示,对于包括8个终端设备的系统,系统可以预先设计14种不同的分组方案,每个方案可以包括零个或一个线性预编码终端设备以及零至多个非线性预编码终端设备。在基于非线性预编码能力以及信道状态信息对终端设备进行分组时,基站可以参考分组方式中规定的分组方案,选择最合适的方案。即,可以基于根据上述实施例获得的终端设备分组以及预先设定的分组方案两者,来构造最合适的终端设备分组。在此情况下,上述实施例所描述的分组操作可以被看作是无约束条件下的分组操作,而参照预先设定的分组方案的分组操作可以被看作是有约束条件下的分组操作。
[0147]
具体而言,可以首先基于例如上文介绍的无约束条件的分组方法对终端设备进行分组,然后将该分组调整为从预先规定的分组方案(例如,表1中列出的各个分组方案)中选择的一个最适当的方案作为最终的终端设备分组。此操作可以被视为对于分组结果的修正。
[0148]
根据一个实施例,此选择的一个限制条件是在该修正之后线性预编码终端设备组中的设备数量不增加,因此,所选择的最适当的预定分组方案中的线性预编码终端设备组中的设备数量、即修正后的分组方案中的线性预编码终端设备组中的设备数量应该小于或等于无约束条件下的、即修正之前的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的设备数量。
[0149]
在该限制条件下存在多于一个的可供选择的分组方案的情况下,可以根据多种规则来从中选择最适当的分组方案。根据一种实现,最适当的预定分组方案可以被选择为使得在从无约束条件下的分组方案修正到该预定分组方案时所移动的终端设备的数量最小。根据另一种实现,最适当的预定分组方案可以是该多于一个的可供选择的分组方案中的导致通信性能最优的分组方案。当然,其他的选择规则也可被使用,只要 修正后的分组方案最适合通信应用即可。
[0150]
根据一个实施例,在修正操作中,可以基于多种移动规则,将无约束条件下获得的分组中的线性预编码终端设备组或者非线性预编码终端设备组中的终端设备调整/移动到所选择的最合适预定分组方案中的非线性预编码终端设备组中的一个或多个。
[0151]
在移动线性预编码终端设备组中的终端设备的情况下,根据一种规则,可以移动线性预编码终端设备组中支持非线性预编码的一个或多个终端设备,例如上文所述的步骤(3)之后的被分入线性预编码终端设备组的支持非线性预编码的终端设备。根据另一种规则,可以选择线性预编码终端设备组中的支持非线性预编码的且受组内其他终端设备干扰最大的终端设备以从该线性预编码终端设备组添加到希望的非线性预编码终端设备组中。
[0152]
应指出,移动线性预编码终端设备组中的终端设备应该考虑移动支持非线性预编码的终端设备,而不支持非线性预编码终端设备将无法移动到非线性预编码组中。作为示例,如果无约束分组所得到的线性预编码组中的所有终端设备都不支持非线性预编码,则在选择预先规定的分组方案以进行修正时,所选择的预先规定的分组方案中线性预编码组中的终端设备的数量可以等于或者大于无约束分组所得到的线性预编码组中的终端设备的数量。
[0153]
在移动非线性预编码终端设备组中的终端设备的情况下,根据一种规则,可以选择非线性预编码终端设备组中的受组内其他终端设备干扰最小的终端设备以从该非线性预编码终端设备组添加到希望的其他非线性预编码终端设备组中。应指出,在需要调整分组的终端设备时,可以执行上述移动规则中的至少一者。
[0154]
例如,假设在执行无约束条件的分组算法后,得到了包括3个终端设备的线性预编码终端设备组、包括3个终端设备的非线性预编码终端设备组A以及包括2个终端设备的非线性预编码终端设备组B,则表1中最接近的分组方案为7或8。基站可以例如以随机方式选择分组方案7或8中的一个作为修正分组的依据。在选择分组方案7作为修正分组的依据的情况下,由于分组方案7的线性预编码终端设备组仅包括2个终端设备,因此可以从修正前的线性预编码终端设备组内取出一个支持非线性预编码的终端设备放到非线性预编码终端设备组A。要指出的是,在选择分组方式时,不支持非线性预编码的终端设备不能被调整到非线性预编码终端设备组。因此,在前述例子中,如果在上文所述的步骤(3)之后没有任何支持非线性预编码的终端设备的被分 入线性预编码终端设备组,那么则分组方案7和分组方案8均不适用,在这种情况下,例如可以以分组方案6作为修正分组的依据,把一个非线性预编码用户调整到线性组(例如,从非线性预编码终端设备中选择与3个线性预编码终端设备干扰最小的一个)。
[0155]
上文已经详细介绍了对终端设备的分组。应指出,终端设备分组中的终端设备排序也对于通信系统的性能产生影响。特别地,对于每个非线性预编码终端设备组,各个终端设备在组内的排序可能会影响通信系统的性能。实际上,为了预先消除同一组内的各终端设备之间的干扰,对于每个线性预编码组的等效信道矩阵应被设定成下三角矩阵,因此,各个终端设备在组内的排序会影响该下三角矩阵的左下角的各个元素(例如,影响左下角的非零元素的个数),进而所述排序会影响例如预编码矩阵的计算性能。为了提高通信系统的性能,可以按照一定的排序策略对每个非线性预编码终端设备组内的各个终端设备进行排序。
[0156]
根据一个实现,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备被随机地排序。按照这种随机策略,基站在对终端设备进行排序时,不考虑任何信道信息,诸如终端设备间干扰、等效噪声之类,随机地对各终端设备进行排序。
[0157]
根据又一个实现,可以采用“最好优先”的排序策略。按照这种排序策略,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备按照终端设备各自的在通信中的信道质量(包括噪声状况等)来排序,其中迭代地选择终端设备放在最末尾,选择的准则是使得服务该选择的终端设备时,该终端设备的等效噪声最小。具体而言,在进行非线性预编码的终端设备组的信道矩阵中,各终端设备根据各自的信道质量,由低至高从第一行至最后一行排序。例如,等效噪声最小(信道质量最高)的终端设备被排在针对该组的非线性预编码矩阵的最后一行,并依此类推。
[0158]
例如,将第g个非线性预编码终端设备组的信道矩阵记为 终端设备排序即是对 的行进行排序的过程。非线性预编码终端设备组的传输模型可以用下式表示,
[0159]
[0160]
其中F NLP、G、B可以通过对H NLP进行LU分解得到,并且其含义与上文参考图1的描述相同, 等效噪声即为Gn NLP
[0161]
具体地,可以按照如下步骤进行基于“最好优先”策略的排序:
[0162]
-首先选择一个终端设备,使得仅服务该终端设备时等效噪声最小。由于目前仅 有一个终端设备,所以该步骤相当于选择信道质量最好的一个终端设备。选出后,该终端设备将会放在最末尾,即 的最后一行。
[0163]
-第二步,从剩余的终端设备中选择一个终端设备,其中在采用THP算法同时服务该终端设备和之前已选择终端设备时,该终端设备的等效噪声最小。注意,之前已选择终端设备按照其已定顺序放在末尾。
[0164]
-迭代进行第二步,直到选择完所有终端设备,即直到对所有终端设备进行了排序为止。
[0165]
上面分别介绍了“随机”以及“最好优先”的排序策略。“随机”策略本身的计算量小,但是可能导致通信系统后续操作的性能下降;“最好优先”策略可以提高通信系统的性能,但是完成“最好优先”的排序本身需要较大的计算量。鉴于此,在实际操作中,例如可以基于排序的计算量以及预编码矩阵的计算量之间的权衡选择合适的排序策略。例如,在一些情况下优选进行随机排序。应指出,终端设备组中的终端设备还可以采用其它类型的排序策略,只要该策略能够优化通信系统的性能即可。
[0166]
下面,将参考附图说明由预编码单元3002进行的设定用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵的示例。在下文的说明中,一般地,“H”表示信道矩阵、“F”表示预编码矩阵、“C”表示复数空间、下标“LP”表示线性预编码,下标“NLP”表示非线性预编码、“s”表示调制信号、“r”表示功率归一化因子以及“n”表示加噪声向量。为了方便描述,上述标记的具体含义在下文的描述中将被部分省略,在这种情况下这些标记代表在这里说明的一般含义。
[0167]
根据本公开的第一实施例,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵是根据在通信中终端设备组之间的组间干扰约束来设定的。组间干扰约束可以理解为计算预编码矩阵的前置条件,也就是说,组间干扰约束的规定可以等同于在设定预编码矩阵之前,需要进行预先操作以使得各终端设备组之间的组间干扰满足该约束要求。不同的组间干扰约束可以导致不同的预编码矩阵。因此,下文将在不同的组间干扰约束的条件下讨论相应的预编码矩阵计算过程。
[0168]
如上文说明的,终端设备可以被分为一个线性预编码终端设备组以及一个或多个非线性预编码终端设备组。相应地,组间干扰约束可以选择包含非线性预编码终端设备组对于线性预编码终端设备组的组间干扰约束、线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰约束、以及在存在多个非线性预编码终端设备组的情况 下各非线性预编码终端设备组之间的组间干扰约束的组中的至少一项。根据本公开的一个实现,组间干扰约束可以规定各终端设备组之间的组间干扰是否为零。换句话说,组间干扰约束的此规定可以等同于在设定预编码矩阵之前,是否需要进行预先操作以使得各终端设备组之间的组间干扰变为零。
[0169]
下面,首先将参考图6-图7说明在将终端设备分成一个线性预编码组和一个非线性预编码组的情况下,组间干扰约束的规定方式以及基于组间干扰约束设置预编码矩阵的示例。
[0170]
组间干扰约束的设置
[0171]
假设通信系统包括K个终端设备,线性预编码终端设备和非线性预编码终端设备的个数分别为K LP和K NLP,K LP+K NLP=K。根据上文对于线性预编码的介绍,可以得到线性预编码终端设备组的接收信号
[0172]
[0173]
其中 为线性预编码终端设备组的信道矩阵, 为线性预编码终端设备组的预编码矩阵, 为线性预编码终端设备组的调制信号,r为功率归一化因子,n LP为加噪声向量。
[0174]
类似地,非线性预编码终端设备组的接收信号 可以表示为
[0175]
[0176]
其中 为非线性预编码终端设备组的信道矩阵, 为非线性预编码终端设备组的预编码矩阵, 为非线性预编码终端设备组的调制信号。注意,F NLP、G、B可以通过对H NLP进行LU分解得到,d为上文说明的偏移向量。
[0177]
从上述模型中,可以得到线性预编码终端设备组和非线性预编码终端设备组的组间干扰如下:
[0178]
[0179]
[0180]
其中,IUI LP→NLP表示线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰,IUI NLP→LP表示非线性预编码终端设备组对于线性预编码终端设备组的组间干扰,并且下文将沿用该标记。
[0181]
由于线性预编码终端设备不支持在接收端进行取模操作,无法应用串行干扰消除, 因此必须保证非线性预编码终端设备组对线性预编码终端设备组的干扰为零,即IUI NLP→LP=0。然而,线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰IUI LP→NLP可以借助一定的算法进行预先消除,因此IUI LP→NLP=0或者IUI LP→NLP≠0都是可以接受的。鉴于以上,可以进行设置,使得组间干扰约束规定:
[0182]
-非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零;并且
[0183]
-线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或者不为零。
[0184]
也就是说,对于将终端设备分成一个线性预编码组和一个非线性预编码组的情况,组间干扰约束可以分为两种规定方式:
[0185]
方式一:IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0;
[0186]
方式二:IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP≠0。
[0187]
下面,将分别讨论在这两种组间干扰约束方式下的预编码矩阵设定。
[0188]
基于组间干扰约束设定预编码矩阵
[0189]
方式一下的预编码矩阵设定:
[0190]
该场景下,组间干扰约束规定非线性预编码终端设备组对于线性预编码终端设备组之间的干扰为零并且线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组之间的干扰也为零。基于这种组间干扰约束的规定,用于非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵可以被设定为与用于所述线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交;并且用于线性预编码终端设备组的通信的线性预编码矩阵可以被设定为与用于非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[0191]
根据本实施例的一个实现,将用于一个终端设备组的预编码矩阵设定为与用于另一个终端设备组的信道矩阵正交可以如下地实现,即通过在所述另一个终端设备组的信道矩阵的零空间上的投影来计算/设定用于所述一个终端设备组的预编码矩阵。例如,可以首先计算用于所述一个终端设备组的信道矩阵到用于所述另一个终端设备组的信道矩阵的零空间的投影矩阵,随后借助投影矩阵计算用于所述一个终端设备组的信道矩阵到该零空间的投影信道,最后基于该投影信道来计算用于所述一个终端设备组的预编码矩阵。
[0192]
具体而言,在IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0的约束下,可以按照以下方式分别设 定用于线性预编码终端设备组和用于非线性预编码终端设备组的预编码矩阵:
[0193]
对于线性预编码终端设备组,首先计算到非线性预编码用户组信道矩阵 的零空间的投影矩阵 投影矩阵的计算可以使用例如Gram–Schmidt正交化算法, 使得 随后,将线性预编码终端设备组的信道矩阵H LP投影到该零空间得到投影信道 基于投影信道,计算针对投影信道的预编码矩阵 最后,得到线性预编码终端设备组的预编码矩阵 可以得到,线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰IUI LP→NLP
[0194]
[0195]
由于 因此IUI LP→NLP=0。
[0196]
对于非线性预编码终端设备组,类似地,计算到线性预编码终端设备组信道矩阵 的零空间的投影矩阵 其中 随后,将非线性预编码终端设备组的信道矩阵H NLP投影到该零空间得到投影信道 并对投影信道进行LU分解得到 最终,得到非线性预编码终端设备组的预编码矩阵 可以得到,非线性预编码终端设备组对线性预编码终端设备组的干扰IUI NLP→LP
[0197]
[0198]
由于 因此IUI NLP→LP=0。
[0199]
通过上述方法,使得非线性预编码终端设备组和线性预编码终端设备组的预编码矩阵F NLP和F LP均与对方信道矩阵H LP和H NLP正交,因此组间干扰为零。需要注意的是,为了实现预编码矩阵与特定信道矩阵正交,上述实现方式采用了通过在相应的信道矩阵的零空间上投影而计算预编码矩阵的方法,但是这种方法并不是限制性的,本领域技术人员还可以采用其他方式来设定预编码矩阵,以使得预编码矩阵与特定信道矩阵正交,从而满足组间干扰约束规定。
[0200]
图6示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下的经预编码后的等效信道矩阵、即针对全部终端设备的预编码矩阵的结构。例如,可以采用如下公式定义等效信道矩阵:
[0201]
[0202]
在图6中,“*”表示可以为非零的值,因此可以看到,等效信道矩阵被设定为 块对角结构,也就是说,满足了IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0的约束。此外,针对线性预编码终端设备组的预编码矩阵,即该等效信道矩阵中的用于线性预编码终端设备的块被设定为一个对角阵,也就是说,经过线性预编码,线性预编码终端设备不受任何其他终端设备的干扰。
[0203]
进一步如图6所示,非线性预编码终端设备组的预编码矩阵可以被设定为使得对应的等效信道矩阵中的非线性预编码终端设备的块被设定成一个下三角阵,即,具有因果结构。所述因果结构指的是在其中布置在后的矩阵元素仅受布置在先的矩阵元素影响的矩阵结构,例如下三角结构。具体而言,该非线性预编码终端设备块中的对角元素表示第i个终端设备自己的信道,而除对角元素之外的元素表示其他终端设备对于该终端设备i的干扰。如图6所示,在该非线性预编码终端设备块中,第1个终端设备(即第一行所代表的终端设备)不受其他任何终端设备的干扰,第2个终端设备仅可受第1个终端设备的干扰(即,仅IUI 1→2可以为非零值),第3个终端设备仅可受第1、2个终端设备的干扰(即,仅IUI 1→3、IUI 2→3可以为非零值),…,第i个终端设备仅可受排在他前边的终端设备的干扰(即仅IUI 1-j→i可以为非零值,其中,j<i)。这种因果结构使得可以方便地串行消除终端设备间干扰。优选地,可以采用THP算法来消除终端设备间干扰。
[0204]
换句话说,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得在对应的等效信道矩阵中的该非线性预编码终端设备组内的多个终端设备的元素之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个终端设备之前的一个或多个终端设备对该终端设备的干扰来消除对于该终端设备的终端设备间干扰。
[0205]
方式二下的预编码矩阵设定:
[0206]
该场景下,组间干扰约束规定非线性预编码终端设备组对于线性预编码终端设备组之间的干扰为零并且线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组之间的干扰不为零,其中不为零的组间干扰可以通过预编码算法,例如THP消除。基于这种组间干扰约束的规定,用于非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵可以被设定为与用于所述线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交;而用于线性预编码终端设备组的通信的线性预编码矩阵可以在不考虑与用于非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交关系的情况下被设定。
[0207]
根据本实施例的一个实现,类似于上文参考方式一说明的,将针对一个终端设备 组的预编码矩阵设定为与针对另一个终端设备组的信道矩阵正交可以通过将针对所述终端设备组的预编码矩阵投影到所述另一个终端设备组的信道矩阵的零空间上来实现。
[0208]
具体而言,在IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP≠0的约束下,可以按照以下方式分别设定用于线性预编码终端设备组和用于非线性预编码终端设备组的预编码矩阵:
[0209]
对于线性预编码终端设备组,由于不需要使IUI LP→NLP=0,即相当于没有干扰约束,因此可以直接求信道矩阵的伪逆得到预编码矩阵 线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰IUI LP→NLP
[0210]
[0211]
其中 为干扰信道并且不为零。在一个实现中,H inter可以通过进行波束赋形的参考信号进行估计,在这种情况下,可以借助预编码矩阵计算对参考信号进行波束赋形的向量,例如,对参考信号进行波束赋形地向量可以为
[0212]
对于非线性预编码终端设备组,由于IUI NLP→LP=0的约束,需要设置非线性预编码终端设备组的预编码矩阵使得该预编码矩阵于线性预编码终端设备组的信道矩阵正交,类似于方式一,可以借助将针对非线性预编码终端设备组的预编码矩阵预编码矩阵投线性终端设备组的信道矩阵的零空间上来所述正交。具体地,例如可以首先计算非线性预编码终端设备组到线性预编码终端设备组信道矩阵 的零空间的投影矩阵 其中 随后,将非线性预编码终端设备组的信道矩阵H NLP投影到该零空间得到投影信道 并对投影信道进行LU分解得到H′ NLP=R(F′ NLP) H=G -1B(F′ NLP) H。最终,得到非线性预编码终端设备组的预编码矩阵
[0213]
图7是示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下的经预编码后的等效信道矩阵、即针对全部终端设备的预编码矩阵的结构。例如,可以采用如下公式定义等效信道矩阵:
[0214]
[0215]
在图7中,“*”表示可以为非零的值,因此可以看到,在组间干扰约束方式二下设置的等效信道矩阵不再为块对角结构,该矩阵的由上角的非零值体现了线性预编码终端设备对于非线性预编码终端设备的干扰。此外,与上文参考图6说明的方式一类似,一方面,针对线性预编码终端设备组的预编码矩阵,即该等效信道矩阵中的线 性预编码终端设备块被设定为一个对角阵,也就是说,经过线性预编码,线性预编码终端设备不受任何其他终端设备的干扰;另一方面,非线性预编码终端设备组的预编码矩阵可以被设定为使得等效信道矩阵中的非线性预编码终端设备块被设定成一个下三角阵,即,具有因果结构,使得终端设备可以对非线性预编码终端设备之间的干扰进行串行消除。
[0216]
在组间干扰约束方式二下,对于非线性预编码终端设备,除了具有来自同组的其他非线性预编码终端设备的干扰之外,还具有来自线性预编码终端设备的干扰(即,在图7中体现为右上角的非零元素)。实际上,对于非线性预编码终端设备,用如下公式来表示经均衡和取模操作后的接收信号
[0217]
[0218]
其中第二项GH inters LP为来自线性预编码终端设备组的干扰。
[0219]
因此,在执行串行干扰消除时,除了需要消除来自非线性预编码终端设备的干扰(例如,如上文参考图6说明的基于因果结构的干扰消除),还需要消除来自线性预编码终端设备的干扰。优选地,这两种干扰均可以利用THP算法消除。具体地,干扰消除信号可以表示为
[0220]
[0221]
其中,“-”表示要消除的干扰。
[0222]
组间干扰约束方式的选择
[0223]
上文已经参考图6、7说明了两种组间干扰约束方式以及相应的预编码矩阵设定方法。两种方式在开销的产生来源方面有所不同。
[0224]
具体而言,在方式一,即IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0的情况下,与方式二相比,由于除了使非线性预编码终端设备组的预编码矩阵与线性预编码终端设备组的信道矩阵正交之外,还需要使线性预编码终端设备组的预编码矩阵与非线性预编码终端设备组的信道矩阵正交,因此,使矩阵正交的操作,例如上文介绍的投影到零空间的操作会造成能量损失,并产生计算开销。但是,在方式一下,由于在终端设备侧,来自线性预编码终端设备的干扰已被预先消除,因此无需估计干扰信道的瞬时信道状态信息以执行干扰消除算法,鉴于此,执行瞬时干扰信道估计以及执行干扰消除算法的计算开销以及能量开销被节约。
[0225]
在方式二,即IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP≠0的情况下,由于无需使线性预编码终 端设备组的预编码矩阵与非线性预编码终端设备组的信道矩阵正交,因此避免了使矩阵正交的操作造成的能量、计算开销损失。但是,为了消除来自线性预编码用户组的干扰,需额外获取干扰信道的瞬时信道状态信息并执行相应的干扰消除算法,因此,在这方面会产生一定的能量及计算开销。
[0226]
考虑到这两种方式各自的优缺点,优选地,可以基于基站与终端设备之间的信道状态来确定是否将组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。进一步而言,在信道状态相对静止并且信噪比较高的情况下,可以优选按照方式一设置组间干扰约束,也就是说规定IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0。例如,在基站与非线性预编码终端设备组内的各终端设备之间的信道状态在预定时间段内的波动小于预定阈值和/或信噪比高于预定阈值的情况下,将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[0227]
以上已经以包括一个非线性预编码终端设备组和一个线性预编码终端设备组为例介绍了组间干扰约束的设定以及相应的预编码矩阵的计算方法。实际上,如参考对终端设备的分组而说明的,为了防止同一个非线性预编码终端设备组内包括过多数量的终端设备从而导致计算复杂度增大,可以基于信道状态信息仅将相互间干扰较大的终端设备划分到同一个非线性预编码终端设备组。在这种情况下,通信系统可以包括一个线性预编码终端设备组和多个非线性预编码终端设备组。下面,将基于联合一个线性预编码终端设备组和多个非线性预编码终端设备组的情况对组间干扰约束的设定以及预编码矩阵的设定进行阐述。
[0228]
图8示出了根据本公开的第一实施例、包含多个非线性预编码终端设备组和一个线性预编码终端设备组的联合线性和非线性预编码的模型。如图8所示,该模型包括一个非线性预编码终端设备组以及G个非线性预编码终端设备组。在这种联合模型下,基站将基于组间干扰约束的规定,来相应地计算用于多个终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0229]
组间干扰约束的设置
[0230]
如上文说明的,由于线性预编码终端设备不支持在接收端进行取模操作,无法应用串行干扰消除,因此必须保证非线性预编码终端设备组对线性预编码终端设备组的干扰为零,即IUI NLP→LP=0。线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰IUI LP→NLP可以借助一定的算法进行预先消除,因此IUI LP→NLP=0或者IUI LP→NLP≠0都 是可以接受的。此外,一个非线性预编码终端设备组对于另一个非线性预编码终端设备组的干扰IUI LP→NLP也可以借助一定的算法进行预先消除,因此IUI NLP→NLP=0或者IUI NLP→NLP≠0也都是可以接受的。鉴于以上,可以进行设置,使得组间干扰约束规定:
[0231]
-在通信中一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零;
[0232]
-线性预编码终端设备组对于一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或者不为零;并且;
[0233]
-多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零或不为零。
[0234]
可以看出,与包括一个线性预编码终端设备组与一个非线性预编码终端设备组的情况相比,除了考虑线性预编码终端设备组与个非线性预编码终端设备组之间的干扰约束之外,还要考虑各非线性预编码终端设备组之间的干扰约束。
[0235]
基于组间干扰约束设定预编码矩阵
[0236]
与上文所述类似,当组间干扰约束规定一个终端设备组对于另一个终端设备组之间的干扰为零时,用于该终端设备组的通信的预编码矩阵可以被设定为与用于所述另一个终端设备组的通信的信道矩阵正交。特别地,当组间干扰约束规定多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零时,用于多个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵与用于多个非线性预编码终端设备组中的其它非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。这种矩阵之间的正交可以通过将针对该终端设备组的预编码矩阵投影到所述另一个终端设备组的信道矩阵的零空间上来实现。下面将分别针对线性预编码终端设备组和各非线性预编码终端设备组进行讨论。
[0237]
对于线性预编码终端设备组,在图8的模型下,可以支持 两种场景,其中 表示线性预编码终端设备组对第g个非线性预编码终端设备组的干扰。对于每个非线性预编码终端设备组,可以灵活地约束 例如,可以约束线性预编码终端设备组对部分非线性预编码终端设备组的干扰为零,在这种情况下,可以将线性预编终端设备组的预编码矩阵投影到相应的非线性预编码终端设备组的信道矩阵的零空间上来实现这两个矩阵的正交。
[0238]
具体来说,假设第g个非线性预编码终端设备组信道矩阵 的零空间的投影矩阵 使得 将所有约束 的非线性预编码终端设备组的投影矩阵 相乘,可以得到最终的投影矩阵 以4个 非线性预编码终端设备组为例,其中组1和组2约束了 则可以得到 得到投影矩阵之后的预编码设计流程与前述类似,即:将线性预编码终端设备组的信道矩阵H LP投影到该零空间得到投影信道 基于投影信道,计算针对投影信道的预编码矩阵 最后,得到线性预编码终端设备组的预编码矩阵
[0239]
这种情况下,可以得到,线性预编码终端设备组对第g个非线性预编码终端设备组的干扰
[0240]
[0241]
其中,对于约束了 的非线性预编码终端设备组g, 中包含了 因此 保证了 而对于没有约束 的非线性预编码终端设备组g, 其中 为线性预编码终端设备组对第g个非线性预编码终端设备组的干扰信道。根据一个实现, 可以通过进行波束赋形的参考信号进行估计,在这种情况下,可以借助预编码矩阵计算对参考信号进行波束赋形的向量,所述向量与非线性预编码终端设备组的序号无关,例如,对参考信号进行波束赋形地向量可以为
[0242]
对于第g个非线性预编码终端设备组,类似地,在图8的模型下,可以支持 两种场景,其中 表示第k个非线性预编码终端设备组对第g个非线性预编码终端设备组的干扰。对于每个非线性预编码终端设备组,可以灵活地约束 例如,可以约束某个非线性预编码终端设备组对部分其他非线性预编码终端设备组的干扰为零,在这种情况下,可以将该非线性预编终端设备组的预编码矩阵投影到相应的非线性预编码终端设备组的信道矩阵的零空间上来实现这两个矩阵的正交。
[0243]
此外,在存在多个非线性预编码终端设备组、并且多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零的情况下,用于组间干扰不为零的所述多个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵需要被设定为使得所述多个非线性预编码终端设备组之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个非线性预编码终端设备组之前的一个或多个非线性预编码终端设备组对该非线性预编码终端设备组的干扰来消除对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。这种非线性预编码终端设备组之间的因果结构可以与同一组内各终端设备之间的因果结构类似地进行理解,下文将参考图9进行 进一步说明
[0244]
在针对第g非线性预编码终端设备组基于组间干扰约束设定预编码矩阵时,首先,要考虑被约束为0的组间干扰,即对于线性预编码终端设备组的组间干扰以及可选地对于其他非线性预编码终端设备组的组间干扰。具体来说,可以将所有被约束为0的干扰的对应终端设备组的信道矩阵零空间的投影矩阵相乘,来得到投影矩阵 (这里不再使用LP/NLP下标因为有多个NLP终端设备组)。随后,将第g个非线性预编码终端设备组的信道矩阵 投影到该零空间得到投影信道 并对投影信道进行LU分解得到 最终,得到非线性预编码终端设备组的预编码矩阵
[0245]
基于组间干扰约束,来自被约束为0的其他终端设备组(包括线性和非线性预编码终端设备)的干扰被预先消除。并且,对于 的那些非线性预编码终端设备组,则非线性预编码终端设备组k对非线性预编码终端设备组g的干扰信道需要被估计,类似地,可以通过发送波束赋形后的参考信号进行估计,对参考信号进行波束赋形的向量为
[0246]
类似地,经过预编码之后的等效信道矩阵、即针对全部终端设备的预编码矩阵的结构如图9所示,这里等效信道定义为
[0247]
[0248]
如图9所示,由非线性预编码终端设备组构成的子矩阵被设定成一个下三角阵,即,具有因果结构。具体而言,该子矩阵中的对角元素块表示第i个非线性预编码终端设备组自己的信道,而除对角元素块之外的元素块表示其他非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组i的干扰。如图9所示,在该子矩阵中,第1个非线性预编码终端设备组(即第一行所代表的非线性预编码终端设备组)不受其他任何非线性预编码终端设备组的干扰,第2个非线性预编码终端设备组仅可受第1个非线性预编码终端设备组的干扰(即,仅 可以为非零值),第3个非线性预编码终端设备组仅可受第1、2个非线性预编码终端设备组的干扰(即,仅 可以为非零值),…,第i个非线性预编码终端设备组仅可受排在他前边的非线性预编码终端设备组的干扰(即仅 可以为非零值,其中,j<i)。这种因果结构使得可以方便地串行消除终端设备间干扰。
[0249]
在进行干扰消除时,可以利用特定的算法来消除各种组间干扰。优选地,对于非线性预编码终端设备组,通过Tomlinson-Harashima预编码(THP)算法来预先消除以下干扰:该非线性预编码终端设备组内的终端设备间干扰;在所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰;以及在存在多个非线性预编码终端设备组,并且在另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[0250]
组间干扰约束方式的选择
[0251]
如上文所解释的,预先约束组间干扰为零从而避免组间干扰和不预先约束组间干扰为零而替代地采用干扰消除算法进行干扰消除这两种方式在开销方面有所不同。
[0252]
对于是否将组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零,优选地,仍可以基于基站与终端设备之间的信道状态来确定。上文所述的在信道状态相对静止并且信噪比较高的情况下,优选定IUI NLP→LP=0且IUI LP→NLP=0的方案仍然使用于包括多个非线性预编码终端设备组的情况。
[0253]
此外,约束越少,则需要估计的干扰信道就越多,造成信道估计开销的增大。因此,一种优选的选择是,保持不同非线性预编码终端设备组之间的干扰为零,仅允许线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰,此时所需的参考信号开销只取决于线性预编码终端设备组的大小K LP
[0254]
上文已经说明了在包含多个非线性预编码终端设备组和一个线性预编码终端设备组的联合线性和非线性预编码的模型下对组间干扰约束的设置以及预编码矩阵的设定。要指出的是,这种联合模型不一定包括线性预编码终端设备组。例如,在所有终端设备组都支持非线性预编码的情况下,可以仅包括多个非线性预编码终端设备组。这种情况下的组间干扰约束的设置与预编码矩阵的设定与上文的描述类似,区别仅在于不需要单独考虑线性预编码终端设备组与其他各终端设备组之间的干扰约束。
[0255]
下面,将参考图10说明根据本公开的第一实施例的控制设备侧的电子设备(即,基站)的示例性详细操作流程1000。
[0256]
该操作流程1000在S1002处开始。随后,基站在S1004处接收终端设备的非线性预编码能力。如上文说明的,非线性预编码能力可以作为对终端设备进行分组的一个依据。非 线性预编码能力可以指示终端设备是否支持非线性预编码
[0257]
随后,基站在S1006处接收信道状态信息。如上文说明的,信道状态信息可以作为对终端设备进行分组的一个依据。信道状态信息可以指示终端设备的干扰信息,例如可以指示终端设备间干扰。
[0258]
接下来,在S1008,基站基于接收到的非线性预编码能力以及信道状态信息对终端设备进行分组。例如,基站可以采用上文说明的分组算法来执行该步骤。
[0259]
随后,该操作流程1000可以可选地包括步骤S1010,在S1010基站可以根据预先规定的分组方式来进一步修正终端设备分组。
[0260]
接下来,该操作流程1000可以可选地包括步骤S1012,在S1012基站可以基于预先确定的排序策略来对每个非线性预编码终端设备组内的终端设备进行排序。排序策略的确定例如可以在操作流程1000开始之前进行或者也可以在最终确定分组及组内终端设备的排序之前的任何时间进行。
[0261]
接下来,在S1014处,基站可以向终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。例如,基站可以通过非线性预编码指示符进行这种通知。
[0262]
在S1016处,基站可以基于信道状态信息来确定各个终端设备组之间的组间干扰约束。
[0263]
接下来,在S1018处,基于在S1008-S1012中的分组及排序结果以及在S1016处确定的组间干扰约束,基站设定用于对于各个终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0264]
随后,在S1020处,基站向采用非线性预编码的终端设备发送取模阈值指示符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值。例如,取模阈值指示符为表示2 n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。具体地,终端设备接收端的取模操作可以表示为 其中k为整数,τ为阈值,x为接收信号, 为取模操作后的信号, 在进行取模操作时,阈值的大小与调制方式相关,即对于不同的调制方式,相同的取模阈值指示符可能表示不同的阈值。此外,对于同一种调制方式,也可以规定不同的阈值,并且基站可以借助取模阈值指示符向终端设备通知具体采用哪个阈值。
[0265]
最后,在S1022处,基站可以对要发送的信号利用对应的预编码矩阵以及相应的算法进行预编码,并将预编码后的信号发送到终端设备。对于非线性终端设备组中的 终端设备,在该步骤中,来自同组的其他终端设备用户的干扰和/或来自其他终端设备组的干扰可以被预先消除。根据第一实施例的基站的操作流程1000在S1024处结束。
[0266]
上述操作流程仅仅是以示例性地方式说明根据本公开的第一实施例的基站的操作,所例示的操作可以由根据本公开的控制设备按照不同的顺序或者并行地执行。例如,S1040、S1020和S1022的发送操作可以同时来执行。例如,S1016中的组间干扰约束的确定可以在之前的步骤之前执行,甚至在操作流程1000开始之前进行。
[0267]
根据第一实施例的终端设备的结构和操作
[0268]
上文详细说明了根据本公开第一实施例的基站的示例性结构以及示例性操作。下面,将结合图11-图12说明根据本公开的终端设备的示例性结构以及示例性操作流程。
[0269]
首先将参考图11说明根据本公开的实施例的用于终端设备/用户设备的电子设备110的概念性结构。例如,终端设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。终端设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外,终端设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。终端设备也可以被实现为智能电表、智能家电,或者认知无线电系统中的地理位置能力对象(Geolocation Capability Object,GCO)、公民宽带无线服务用户(Citizens Broadband Radio Service Device,CBSD)。
[0270]
如图11所示,电子设备110可以包括处理电路1100。该处理电路110可被配置向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及从所述控制设备接收指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符;其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。其中,对于终端设备的分组以及预编码矩阵的设定可以如上文所述地那样进行,这里将不再详细描述。
[0271]
处理电路1100可以是通用处理器的形式,也可以是专用处理电路,例如ASIC。例如,处理电路1100能够由电路(硬件)或中央处理设备(诸如,中央处理单元(CPU))构造。此外,处理电路1100上可以承载用于使电路(硬件)或中央处理设备工作的程序(软件)。 该程序能够存储在存储器(诸如,布置在存储器1101中)或从外面连接的外部存储介质中,以及经网络(诸如,互联网)下载。根据一些实施例,该处理电路可以包括各种单元以实现根据本公开的实施例。例如,电子设备的处理电路可以包括各种单元,以实现文中所述的在终端设备侧所进行的各种操作。
[0272]
此外,处理电路110还可以被实现为包括电子设备110中的一个或多个其它部件,或者处理电路1100可以被实现为电子设备110本身。在实际实现时,处理电路1100可以被实现为芯片(诸如包括单个晶片的集成电路模块)、硬件部件或完整的产品。
[0273]
此外,可选地,电子设备110还可以包括图中以虚线示出的存储器1101以及通信单元1102。此外,电子设备110还可以包括未示出的其它部件,诸如射频链路、基带处理单元、网络接口、处理器、控制器、显示器等。处理电路1100可以与存储器1101和/或通信单元1102关联。例如,处理电路1100可以直接或间接(例如,中间可能连接有其它部件)连接到存储器1101,以进行数据的存取。还例如,处理电路1100可以直接或间接连接到通信单元1102,以经由通信单元1102发送无线电信号以及经由通信单元1102接收无线电信号。
[0274]
存储器1101可以存储由处理电路1100产生的各种信息(例如,关于电子设备110的数据配置参数的信息、信道状态信息等)、用于电子设备110操作的程序和数据、将由通信单元1102发送的数据等。存储器1101用虚线绘出,因为它还可以位于处理电路1100内或者位于电子设备110外。存储器1101可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。例如,存储器1101可以包括但不限于随机存储存储器(RAM)、动态随机存储存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器。
[0275]
通信单元1102可以被配置为在处理电路1100的控制下与基站进行通信。在一个示例中,通信单元1102可以被实现为发射机或收发机,包括天线阵列和/或射频链路等通信部件。在一个实施例中,该通信单元1102可以接收由基站发送的非线性预编码指示符、取模阈值指示符以及经预编码的信号等。在一个实施例中,通信单元1102也可发送非线性预编码能力信息以及信道状态信息之类。
[0276]
虽然图11中示出了处理电路1100与通信单元1102分离,但是处理电路1100也可以被实现为包括通信单元1102。
[0277]
在一个实现中,处理电路1100可以包括信息确定单元。信息确定单元例如可以确定需要向基站反馈的信息以及从基站接收的信息。例如,信息确定单元可以确定该终端设备的 非线性预编码能力,即是否支持非线性预编码。根据本公开的实施例,关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息可以包括非线性预编码能力指示符。例如,非线性预编码能力指示符的长度可以为1比特,并且在值为1时表示该终端设备支持非线性预编码,值为0时表示该终端设备不支持非线性预编码。在一个具体的实施例中,信息确定单元以第5代通信协议3GPP New Radio的技术规范TS38.306当中UE Capability包含的参数,来指示是否支持非线性预编码。例如,信息确定单元可以将支持非线性预编码的能力指示符包含在UE Capability信息元素的例如FeatureSetDownlink IE当中。
[0278]
信息确定单元还可以确定信道状态信息,例如信道质量以及终端设备间的干扰。如上文描述的,所确定的信道状态信息可以辅助基站进行终端设备的分组以及预编码矩阵的设定。在本公开的一个实现中,该信息确定单元所确定的信息可以不是信道状态信息本身,而是可用于由控制设备/基站侧计算信道状态信息所需的其它信息/参数,并且该其它信息/参数将被提供给控制设备/基站侧。
[0279]
此外,信息确定单元还可以根据基站发送的非线性预编码指示符来确定在通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。在第一实施例的一种实现中,非线性预编码指示符的长度为1比特,并且值为1时指示非线性预编码,值为0时指示线性预编码。在第一实施例的一种实现中,基站可以仅向支持非线性预编码的终端设备通知在本次通信中采用非线性预编码还是线性预编码,在这种情况下,当未接收到非线性预编码指示符时,不支持非线性预编码的终端设备可以确定在针对该终端设备的通信中采用的是线性预编码。
[0280]
进一步地,在确定非线性预编码的情况下,信息确定单元还可以根据取模阈值指示符确定在进行取模操作时的取模阈值。例如,信息确定单元可以根据与基站的约定来基于取模阈值指示符确定要使用的阈值。例如,对于不同的调制方式,相同的取模阈值指示符可能表示不同的阈值。此外,对于同一种调制方式,也可以借助取模阈值指示符确定被规定用于本次通信的具体阈值。在本公开的一个实现中,模阈值指示符可以是由控制设备/基站侧提供给终端设备的。在本公开的另一个实现中,模阈值指示符可以是在终端设备侧预先设定的。
[0281]
在一个具体的示例中,以第5代通信协议3GPP New Radio的技术规范当中定义的物理层调度信息例如下行控制信息DCI来承载非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符,来指示当次下行传输是否支持非线性预编码以及/或者当次下行传输的取模 阈值,从而为下行调度提供充分的动态弹性。例如,信息确定单元可以获取来自基站的DCI并解读其中包含的非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符,以提供至计算单元进行下述计算和解码。在另一个具体的示例中,以第5代通信协议3GPP New Radio的技术规范当中定义的MAC信令或者RRC信令,例如MAC控制元素/RRC重配置消息来承载非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符,来半动态/静态地指示接下来的若干次传输是否支持非线性预编码以及/或者接下来的若干次传输的取模阈值,处理电路1100从基站接收并读取该非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符,并持续使用该非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符来进行下行传输的接收和解码,直到收到包含新的非线性预编码指示符以及/或者取模阈值指示符的MAC信令或者RRC信令。
[0282]
处理电路1100还可以可选地包括计算单元。例如,在该终端设备支持非线性预编码的情况下,计算单元可以根据由信息确定单元确定的阈值来执行取模操作。
[0283]
应注意,上述各个单元仅是根据其所实现的具体功能划分的逻辑模块,而不是用于限制具体的实现方式,例如可以以软件、硬件或者软硬件结合的方式来实现。在实际实现时,上述各个单元可被实现为独立的物理实体,或者也可由单个实体(例如,处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。此外,上述各个单元在附图中用虚线示出指示这些单元可以并不实际存在,而它们所实现的操作/功能可由处理电路本身来实现。
[0284]
下面,将参考图12说明根据本公开的第一实施例的终端设备的概念性操作流程1200。
[0285]
该操作流程1200在S1202处开始。随后,终端设备在S1204处确定并向基站发送终端设备的非线性预编码能力。如上文说明的,非线性预编码能力可以作为对终端设备进行分组的一个依据。
[0286]
随后,终端设备在S1206处确定并向基站发送信道状态信息。如上文说明的,信道状态信息可以作为对终端设备进行分组的一个依据。信道状态信息可以指示终端设备的干扰信息,例如可以指示终端设备间干扰。
[0287]
接下来,在S1208,终端设备确定在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。例如,终端设备可以从基站接收非线性预编码指示符。
[0288]
随后,在S1210处,在进行非线性预编码的情况下,终端设备可以接收取模阈值指示符并确定本次通信要使用的取模阈值。
[0289]
最后,在S1212处,终端设备接收经预编码的信号,并且在采用非线性预编码的 情况下,可以利用所确定的取模阈值进行取模操作。根据第一实施例的终端设备的概念性操作流程1200在S1214处结束。
[0290]
上述操作流程仅仅是以示例性地方式说明根据本公开的第一实施例的终端设备的操作,所例示的操作可以由根据本公开的终端设备按照不同的顺序或者并行地执行。例如,终端设备可以先发送信道状态信息,再发送非线性预编码能力信息。
[0291]
根据第一实施例的基站与终端设备之间的交互流程
[0292]
以上已经结合附图说明了基站以及终端设备的示意性配置以及操作。下面,将参考图13说明根据本公开的第一实施例,基站与终端设备之间的交互流程。
[0293]
如图13所示,终端设备首先将指示非线性预编码能力的信息发送到基站(“1”)。应指出,终端设备可以定期上报其的非线性预编码能力,或者响应于基站的请求来上报其的非线性预编码能力。
[0294]
基站在接收到所述信息之后,基站可以向终端设备发送参考信号以测量信道状态信息(“2”)。信道状态信息可以反映信道质量,例如,指示终端设备的干扰。应指出,此测量操作也可在定期地执行,或者在接收到中断设备的指示非线性预编码能力的信息之前执行。
[0295]
随后,终端设备向基站反馈信道状态信息(“3”)。例如,终端设备可以向基站反馈终端设备的干扰信息。该干扰信息例如可以指示终端设备间干扰。如上文所述,终端设备反馈的信道状态信息可以被基站用于对终端设备进行分组。应指出,由于信道状态信息如上文所述用于对支持非线性预编码的终端设备进行进一步分组,因此,在该步骤,可以仅由支持非线性预编码的终端设备反馈信道状态信息。在本实施例的一种实现中,终端设备可仅反馈用于确定信道状态的有关信息,而基站在接收到该信息之后可在基站侧确定信道状态信息。
[0296]
在一种实现中,基站可以仅向支持非线性预编码的终端设备发送参考信号以请求测量对应于该终端设备的信道状态信息,并且仅由该支持非线性预编码的终端设备反馈信道状态信息或者用于确定信道状态信息的相关信息。
[0297]
在本公开的一种实现中,上述的操作(“1”)也可被省略,而仅仅执行上述的操作(“2”)和(“3”)。具体而言,基站可以向所有终端设备发送参考信号以请求测量对应于该终端设备的信道状态信息,并且仅由支持非线性预编码的终端设备反馈 信道状态信息或者用于确定信道状态信息的相关信息。这样,基站在接收到反馈信息之后可以直接将对应的终端设备认定为支持非线性预编码的终端设备,而未接收到反馈信息的终端设备则被认定为支持线性预编码的终端设备。
[0298]
随后,基站可以基于接收到的非线性预编码能力及信道状态信息进行分组(“4”)。如上文所述,基站可以按照需要进行分组的修正以及对非线性预编码终端设备的组内排序。
[0299]
接下来,基站可以向终端设备发送非线性预编码指示符,并且向非线性预编码终端设备发送取模阈值指示符(“5”)。应指出,这两个指示符在同一个信息中一起发送到终端设备,也可以分开地作为两条信息发送到终端设备。在接收到相应的指示符后,例如,非线性预编码终端设备可以确定要使用的取模阈值。在本公开的一种实现中,基站可以仅仅向支持非线性预编码的终端设备发送非线性预编码指示符和取模阈值指示符。
[0300]
随后,基站可以进行联合线性非线性预编码(“6”)。例如,基站可以确定组间干扰约束、基于组间干扰约束来设定预编码矩阵并利用确定的预编码矩阵对信号进行预编码。
[0301]
接下来,基站可以将经预编码的信号发送至终端设备(“7”),并且终端设备可以相应地进行解调(“8”)。例如,在非线性预编码的情况下,终端设备在解调时可以基于所确定的取模阈值来执行取模操作。
[0302]
此外,应指出,尽管未在信令图中明确示出,在非线性预编码期间,需要进行串行的干扰消除,在所述干扰消除的步骤中,基站需要获得特定的信道状态信息(例如,瞬时信道状态信息(瞬时CSI))。为此,在进行预编码操作之前,基站还需要额外地通过终端设备的反馈来获取该特定的信道状态信息。在根据本公开的第一实施例中,可以采用本领域已知的方法来获取这种信道状态信息。
[0303]
性能分析
[0304]
以上已经结合附图说明了根据本公开第一实施例的具体实施方式。如上文说明的,与传统线性预编码算法相比,根据本公开第一实施例的联合线性及非线性预编码的方案可以有效提高干扰较强的用户的性能,与传统非线性预编码算法相比,根据本公开第一实施例的联合线性及非线性预编码的方案可以有效降低算法的复杂度。
[0305]
下面,将参考图14、15进一步说明同一间干扰约束下不同分组情况的性能的对比, 以及不同干扰约束之间的性能对比。
[0306]
在图14、15中,采用了相同的仿真条件:站配备8个射频链路,16根天线的线性阵列,同时服务8个单天线用户。信道包含6条径,角度扩展为15度,采用16QAM调制,用户随机分布且假设信道状态信息已知。
[0307]
图14示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零的情况下的终端设备的平均可达速度。
[0308]
如图14所示,与传统ZF线性预编码技术相比,根据本公开的第一实施例的方案可以显著提高用户速率。进一步而言,一方面,随着干扰阈值的提高,非线性预编码用户的数量增大,算法复杂度增大,但是用户速率提高。另一方面,在同一阈值条件下,多个非线性预编码用户组方案性能略低于一个非线性预编码用户组方案,但算法复杂度也更低。
[0309]
图15示意性地示出了根据本公开的第一实施例、在线性预编码终端设备组对于非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或不为零的情况下的终端设备的平均可达速度。
[0310]
如图15所示,与IUI LP→NLP=0的情况相比,IUI LP→NLP≠0的情况下,线性预编码用户组的性能有显著提升,非线性用户组的性能基本不变。但同时,IUI LP→NLP≠0的情况要求估计干扰信道的瞬时CSI,因此需要更大的导频开销,这一点将在第二实施例中说明。
[0311]
上文已经详细说明了根据本公开的第一实施例,在第一实施例中,基站基于无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组,并基于分组结果设定联合线性预编码和非线性预编码的预编码矩阵。根据第一实施例的联合预编码可以有效地提高干扰较强的用户的性能并降低计算复杂度。
[0312]
下面,将说明根据本公开的第二实施例。
[0313]
在进行非线性预编码,例如THP中的干扰消除步骤时,由于对信道状态信息的准确度较为敏感,需要频繁地估计瞬时信道状态信息,因此在利用非线性预编码进行通信时,用于信道估计的开销较大,例如,在天线数较多时会带来较大的导频开销。如果采用传统方案,假设基站通过M个天线端口传输K个数据流同时服务K个用户并假设M=K,则每个非线性预编码用户均需要估计并反馈K维的信道向量,估计开销较大。 因此,需要一种减小用于非线性预编码的信道估计的开销的方案。
[0314]
本公开的第二实施例提出了一种两阶段的信道估计方法,对信道状态信息,特别是瞬时信道状态信息进行估计,以有利地降低估计瞬时信道状态的开销。特别而言,在该两阶段的信道估计方法中,在第二阶段中所估计的等效信道的维度低于原信道,因此可以降低估计开销。
[0315]
在本公开的一种实现中,应用第二实施例的通信系统中的多个终端设备可以包括支持或不支持非线性预编码的终端设备。第二实施例的通信系统中可以不对多个终端设备进行分组,例如,仅仅将不支持非线性预编码的终端设备作为一组线性预编码终端设备进行操作,并且将所有支持非线性预编码的终端设备作为一组非线性预编码终端设备进行操作。在根据本公开的另一种实现,按照第一实施例中介绍的那样,多个终端设备也可被分组为一个线性预编码终端设备组和多于一个的非线性预编码终端设备组。
[0316]
下面,将参考图16-18进行详细说明。
[0317]
基站的配置和操作
[0318]
下面将参考图16说明根据本公开的第二实施例的控制设备/基站的概念性结构。该控制设备/基站的具体示例可如前所述。
[0319]
如图16所示,电子设备160可以包括处理电路1600。该处理电路1600可以被配置为获取长时信道状态信息,并且基于所述长时信道状态信息来估计针对通信系统中的一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0320]
处理电路1600可以是通用处理器的形式,也可以是专用处理电路,例如ASIC。例如,处理电路1600能够由电路(硬件)或中央处理设备(诸如,中央处理单元(CPU))构造。此外,处理电路1600上可以承载用于使电路(硬件)或中央处理设备工作的程序(软件)。该程序能够存储在存储器(诸如,布置在存储器1601中)或从外面连接的外部存储介质中,以及经网络(诸如,互联网)下载。
[0321]
根据一些实施例,该电子设备的处理电路可以包括各种单元以实现根据本公开的各实施例。例如,电子设备的处理电路可以包括各种单元,以实现文中所述的在控制设备侧所进行的各种操作。
[0322]
在一个实现中,处理电路1600可以包括长时信道状态信息获取单元1603。长时信 道状态信息获取单元例如可以通过经由通信单元向终端设备发送参考信号,并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。所获取的长时信道状态信息例如可以用于计算用于线性预编码终端设备组的预编码矩阵,并且可以用于针对一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。处理电路1600还可以包括估计单元1604。估计单元可以基于由长时信道状态信息获取单元获取的长时信道状态信息来估计针对一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0323]
此外,可选地,处理电路1600还可以包括图中以虚线示出的分组单元1605、预编码单元1606、存储器1601以及通信单元1602。这些单元的配置及功能与第一实施例类似,这里不再重复说明。例如,分组单元可以包括信息确定模块、排序模块以及分组确定/修正模块;预编码单元可以包括干扰约束确定模块以及计算模块。
[0324]
此外,处理电路1600还可以包括用于在各单元之间进行接口连接的接口电路(未示出)。
[0325]
应注意,上述各个单元仅是根据其所实现的具体功能划分的逻辑模块,而不是用于限制具体的实现方式,例如可以以软件、硬件或者软硬件结合的方式来实现。在实际实现时,上述各个单元可被实现为独立的物理实体,或者也可由单个实体(例如,处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。此外,上述各个单元在附图中用虚线示出指示这些单元可以并不实际存在,而它们所实现的操作/功能可由处理电路本身来实现。
[0326]
在估计瞬时信道状态信息和/或干扰信道时,估计单元1604可以与也包括在处理电路1600中的预编码单元1606以及通信单元1602等联合操作。
[0327]
根据一个实现,首先,预编码单元1606可以利用所获取的长时信道状态信息来计算针对一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵;随后,可以例如经由通信单元1602向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并接收相应的反馈;最后,估计单元1604可以基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0328]
每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息可指的是该组中的各个终端设备的瞬时信道状态信息。所述干扰信道可以包括对于非线性预编码终端设备组的组间干扰。如在第一实施例中描述的,对于非线性预编码组的组间干扰可以来源于线性预编码组,并且如果在存在多于一个的非线性预编码组的情况下,还可以来源于其他非线性预编码组,因此估计的干扰信道可以包括线性预编码终端设备组对非线性预编码 终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[0329]
下面将参考图17说明根据本公开的第二实施例的控制设备侧的电子设备的概念性操作流程1700。在用于描述该流程的具体示例中采用与第一实施例类似的标记。
[0330]
该操作流程1700在S1702处开始。随后,在S1704处,基站可以获取长时信道状态信息。例如,基站可以通过向终端设备发送参考信号并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。
[0331]
接下来,在S1706处,基站可以基于长时信道状态信息计算长时预编码矩阵。对于线性预编码终端设备组而言,长时预编码矩阵相当于预编码矩阵,也就是说,在该步骤中,基站可以基于长时信道状态信息计算线性预编码终端设备组的预编码矩阵以及针对一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵。
[0332]
随后,在步骤S1708处,基站可以向一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号并基于反馈来进行估计。例如,基站可以基于终端设备的反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道,其中瞬时信道状态信息和/或干扰信道可以用于计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。干扰信道可以包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[0333]
最后,在步骤S1710处,根据第二实施例的基站的操作流程结束。
[0334]
实际上,在估计出瞬时信道状态信息后,基站还可以进一步进行预编码,例如,采用THP预编码。预编码的操作与第一实施例类似,这里不再重复说明。
[0335]
上述操作流程仅仅是以示例性地方式说明根据本公开的第二实施例的基站的操作,所例示的操作可以由根据本公开的控制设备按照不同的顺序或者并行地执行。
[0336]
以下将以一个线性预编码终端设备组和一个非线性预编码终端设备组为例详细描述根据本实施例的计算长时预编码矩阵的操作(S1706)和估计操作(S1708)。
[0337]
在计算长时预编码矩阵的操作中,基站可以发送参考信号(CSI-RS)来估计线性预编码终端设备组和非线性预编码终端设备组的长时信道状态信息。根据一个具体实现,长时信道状态信息可以对应于长时信道矩阵,线性预编码终端设备组的长时信道矩阵可以表示为 并且非线性预编码终端设备组的长时信道矩阵可以表示为 基于长时信道状态信息,可以计算到各自信道矩阵零空间的投影矩阵
[0338]
对于线性预编码终端设备组,基于长时信道状态信息,可以直接得到线性预编码用户组的预编码矩阵F LP,例如:
[0339]
在IUI LP→NLP=0的情况下, 以及
[0340]
在IUI LP→NLP≠0的情况下,
[0341]
应注意,线性预编码用户组的预编码矩阵F LP仅依赖于长时信道状态信息。
[0342]
对于非线性预编码终端设备组,为了满足如上文描述的对于线性预编码终端设备组的组间干扰为零,可以采用类似于第一实施例的使非线性预编码终端设备组的长时预编码矩阵与线性预编码终端设备组的信道矩阵正交的方法。例如,可以首先根据长时信道状态信息计算投影信道 这里投影信道的维度是K NLP×K。随后,对投影信道 进行LU分解,可以得到非线性预编码组的长时预编码矩阵 其中
[0343]
在估计操作中,基站发送经预编码的参考信号来估计等效信道的瞬时信道状态信息。其中,通过利用在先确定的长时预编码矩阵来对所发送的参考信号进行预编码,并且将预编码后的参考信号发送至非线性预编码终端设备组。要指出的是,预编码后的参考信号也可以被发送到线性预编码终端设备组,在这种情况下,线性预编码终端设备组可以丢弃或或忽略该信号而不作出任何响应或处理。
[0344]
具体而言,通过长时预编码矩阵,可以将信道矩阵的维度降低到K NLP×K NLP,即 由此,通过利用长时预编码矩阵,信道矩阵的维度可以被降低,从而可以有效地降低计算复杂度。
[0345]
根据一个具体实现,在通过发送经预编码的参考信号(Precoded CSI-RS)来估计瞬时信道H″ NLP时,对参考信号CSI-RS信号进行预编码的预编码矩阵可以为 在IUI LP→NLP≠0的情况下,还需估计干扰信道的瞬时信道状态信息,估计方法类似。由于干扰信道为 因此对参考信号CSI-RS进行预编码的预编码矩阵为 换言之,基站对非线性预编码终端设备组发送的用于测量瞬时信道的参考信号是根据共用相同时频传输资源的线性预编码终端设备组的信道状态预先处理过的。
[0346]
以上以举例的方式说明了在将终端设备分为一个线性预编码终端设备组和一个非线性预编码终端设备组的情况下,按照分两阶段的方式估计瞬时信道状态信息以及干 扰信道的具体操作。
[0347]
要指出的是,这种两阶段估计方法并不限于上述终端设备的分组情况。例如,在通信系统中不包括线性预编码终端设备、并且未对非线性预编码终端设备进行分组的情况下,也可以利用上述两阶段估计方法,在这种情况下,由于不存在终端设备组之间的组间干扰,因此仅借助该方法估计瞬时信道状态信息。
[0348]
根据本公开的一个实现,这种两阶段估计方法还可以用于对非线性终端设备进行了分组的情况。非线性终端设备可以根据本公开的第一实施例那样来分成一个或多于一个的分组,此情况可类似于本公开的第一实施例和第二实施例相组合的一个实施例。在此情况下,该实施例的操作可以如基于图4和图17中的操作中的组合那样进行。
[0349]
具体而言,对于多个终端设备,可以如步骤S404-408那样,首先将该多个终端设备分组成一个线性预编码终端设备组和多于一个的非线性预编码终端设备组,特别地,在通信系统中不包括任何线性预编码终端设备的情况下,可以仅对非线性预编码终端设备进行分组;然后发送参考信号以估计多于一个的非线性预编码终端设备组以及在适当情况下一个线性预编码终端设备组的长时信道状态信息并由此确定长时编码矩阵,如步骤S1704-S1706那样,所确定的线性预编码终端设备组的长时预编码矩阵即为该线性预编码终端设备组的预编码矩阵;可作为并且通过利用所确定的长时编码矩阵对参考信号进行预编码,并且将预编码之后的参考信号发送给多于一个的非线性预编码终端设备组,以估计非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道,如步骤S1708那样。由此,基于所估计的信息可以确定针对多于一个的非线性预编码终端设备组的用于信号传输的非线性预编码矩阵。这样,可以获得一个线性预编码终端设备组和多于一个的非线性预编码终端设备组各自的预编码矩阵。
[0350]
特别地,在通信系统包括多个非线性预编码终端设备组并且存在非线性预编码终端设备组之间的组间干扰的情况下,还需估计非线性预编码终端设备组之间的干扰信道,这种估计也可如前文所述的第二实施例中的估计操作来执行。估计的方法也是向非线性预编码终端设备发送利用长时预编码矩阵预编码的参考信号,并基于终端设备的反馈来进行估计,这里不再展开说明。
[0351]
在包括多个终端设备组(例如一个线性预编码终端设备组及一个或多个非线性预编码终端设备组,或者多个非线性预编码终端设备组)、并且根据组间干扰约束,至少存在一个非线性预编码终端设备组对于另一个非线性预编码终端设备组的组间干扰 被设置为零或者至少存在线性预编码终端设备组对于一个非线性预编码终端设备组的组间干扰被设置为零的情况下,使用这种两阶段估计方法尤其可以降低信道矩阵的维度从而降低运算复杂度。
[0352]
终端设备的配置和操作
[0353]
下面将参考图18说明根据本公开的第二实施例的终端设备侧的电子设备的概念性结构。
[0354]
如图18所示,终端设备侧的电子设备180的结构配置与第一实施例基本相同。区别在于,电子设备180的处理电路1800中,还可以包括反馈单元。例如,反馈单元可以与通信单元相配合,对从基站接收到的信号进行反馈。例如,在经由通信单元接收到由基站发送的参考信号的情况下,反馈单元可以生成并控制通信单元发送相应的反馈,以便基站获取长时信道状态信息。再例如,在经由通信单元接收到由基站发送的利用长时预编码矩阵进行了预编码的参考信号的情况下,反馈单元可以生成并控制通信单元发送相应的反馈,以便基站估计瞬时信道状态信息。
[0355]
终端设备180中的其他单元的操作与第一实施例类似,这里不再重复说明。
[0356]
下面将参考图19说明根据本公开的第二实施例的终端设备侧的电子设备的概念性操作流程1900。
[0357]
该流程在S1902处开始。终端设备在S1904处从基站接收参考信号并进行第一反馈。第一反馈可以是对于长时信道状态信息的反馈。
[0358]
随后,在终端设备被划分到非线性预编码终端设备组的情况下(或者,在不存在分组时,在本次通信中要使用非线性预编码的情况下),终端设备在S1906处从基站接收经预编码的参考信号并进行第二反馈。其中,参考信号是利用基于第一反馈而计算的长时预编码矩阵而预编码的。
[0359]
最后,在步骤S1908处,根据第二实施例的终端设备的操作流程结束。实际上,在发送第二反馈之后,终端设备可以从基站接收经预编码的信号,并按照相应的方法解码接收到的信号。
[0360]
应注意,操作流程1900旨在突出终端设备在本公开的第二实施例中的特定操作,操作流程1900还可以可选地包括其他步骤。优选地,在通信系统中按照第一实施例中描述的那样基于信道状态信息对终端设备进行分组的情况下,终端设备可以向基站发 送用于分组的信道状态信息。例如,终端设备可以响应于基站进行的波束扫描,向基站反馈参考信号接收功率(RSRP)以及干扰信息,以便基站基于此来对终端设备进行分组。
[0361]
下面,将参考图20说明根据本公开的实施例的基站与终端设备的交互流程。
[0362]
如图20所示,基站首先可以进行波束扫描,以获取终端设备的相关信息,例如,用于对终端设备进行分组的信道状态信息。
[0363]
响应于波束扫描,终端设备可以反馈相应的用于分组的信道状态信息。例如,终端设备可以向基站反馈参考信号接收功率(RSRP)以及干扰信息,优选地,干扰信息可以指示终端设备间干扰。
[0364]
在接收到终端设备反馈的用于分组的信道状态信息之后,基站可以对终端设备进行分组。优选地,基站可以采用按照第一实施例的方法来对终端设备进行分组。替代地,基站可以采用其他方式对终端设备进行分组,或者,基站也可以不对终端设备进行分组。
[0365]
随后,基站可以向终端设备发送参考信号(CSI-RS),以便估计长时信道状态信息(即,长时CSI)。如上文说明的,长时信道状态信息可以用于计算针对线性预编码终端设备组的线性预编码矩阵,并且长时信道状态信息还可以用于估计瞬时信道状态信息。
[0366]
在接收到基站发送的参考信号之后,终端设备可以对此进行反馈,即,终端设备可以反馈长时CSI。
[0367]
随后,基站可以基于接收到的长时CSI来计算长时预编码矩阵。例如,长时预编码矩阵可以包括针对线性预编码终端设备组的线性预编码矩阵,以及针对非线性预编码终端设备组的长时预编码矩阵。
[0368]
接下来,对于非线性预编码终端设备组,基站可以使用计算出的长时预编码矩阵来对参考信号进行预编码并将经预编码的参考信号发送到终端设备,以便估计瞬时信道状态信息。
[0369]
接收到经预编码的参考信号的终端设备可以对此进行反馈,即,反馈瞬时信道状态信息。
[0370]
随后基站可以利用反馈的瞬时信道信息计算针对非线性预编码终端设备的预编码矩阵,并且,在联合线性和非线性预编码的情况下,进行联合预编码。
[0371]
最后,基站可以向终端设备发送经预编码的信号,即向终端设备进行下行数据传输。
[0372]
本公开的示例性实施例实现
[0373]
根据本公开的实施例,可以想到各种实现本公开的概念的实现方式,包括但不限于:
[0374]
示例性实施例1.一种用于无线通信系统的控制设备侧的电子设备,包括:
[0375]
处理电路,被配置为:
[0376]
基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及
[0377]
基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0378]
示例性实施例2.如示例性实施例1所述的电子设备,其中,所述处理电路进一步配置为:
[0379]
基于所述多个终端设备的分组设定用于对于各个终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0380]
示例性实施例3.如示例性实施例2所述的电子设备,
[0381]
其中,所述非线性预编码指示符的长度为1比特,并且非线性预编码指示符的值为1时指示非线性预编码,非线性预编码指示符的值为0时指示线性预编码。
[0382]
示例性实施例4.如示例性实施例1-3中任一项所述的电子设备,
[0383]
其中,终端设备的非线性预编码能力指示终端设备是否支持非线性预编码。
[0384]
示例性实施例5.如示例性实施例4所述的电子设备,
[0385]
其中,终端设备的非线性预编码能力由长度为1比特的、来自终端设备的非线性预编码能力指示符表示,并且
[0386]
其中,非线性预编码能力指示符的值为1时表示该终端设备支持非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时表示该终端设备不支持非线性预编码。
[0387]
示例性实施例6.如示例性实施例1-5中任一项所述的电子设备,
[0388]
所述处理电路被进一步配置为将所述多个终端设备中不支持非线性预编码的终端设备分到线性预编码终端设备组中。
[0389]
示例性实施例7.如示例性实施例1-6中任一项所述的电子设备,
[0390]
其中,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备被随机地排序。
[0391]
示例性实施例8.如示例性实施例1-6中任一项所述的电子设备,
[0392]
其中,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备按照终端设备各自的在通信中的噪声状况来排序。
[0393]
示例性实施例9.如示例性实施例1-8中任一项所述的电子设备,
[0394]
其中,所述信道状态信息指示终端设备的干扰信息,并且
[0395]
其中,所述处理电路被进一步配置为将所述多个终端设备中支持非线性预编码的终端设备基于各终端设备的干扰信息而分组成一个或多个非线性预编码终端设备组。
[0396]
示例性实施例10.如示例性实施例9所述的电子设备,
[0397]
所述干扰信息指示终端设备间干扰,并且
[0398]
对于所述多个终端设备中支持非线性预编码的终端设备,终端设备间干扰的大小超过预定阈值的终端设备被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[0399]
示例性实施例11.如示例性实施例1-10中任一项所述的电子设备,
[0400]
所述处理电路进一步配置为依照预先规定的分组方式来进一步修正终端设备分组。
[0401]
示例性实施例12.如示例性实施例11所述的电子设备,
[0402]
其中,所述终端设备分组被修正为使得修正后的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目小于或等于修正之前的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目。
[0403]
示例性实施例13.如示例性实施例11所述的电子设备,
[0404]
其中,所述修正执行以下中的至少一项:
[0405]
选择线性预编码终端设备组中的受组内其他终端设备干扰最大的终端设备以从该线性预编码终端设备组添加到希望的非线性预编码终端设备组中;或者
[0406]
选择非线性预编码终端设备组中的受组内其他终端设备干扰最小的终端设备以从该非线性预编码终端设备组添加到希望的其他终端设备组中。
[0407]
示例性实施例14.如示例性实施例2-13中任一项所述的电子设备,
[0408]
其中,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵是根据在通信中终端设备组之间的组间干扰约束来设定的。
[0409]
示例性实施例15.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0410]
其中,所述组间干扰约束规定在通信中所述一个或多个非线性预编码终端设备组 中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[0411]
示例性实施例16.如示例性实施例15所述的电子设备,
[0412]
其中,用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵被设定为与用于所述线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[0413]
示例性实施例17.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0414]
其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[0415]
示例性实施例18.如示例性实施例17所述的电子设备,
[0416]
其中,用于所述线性预编码终端设备组的通信的线性预编码矩阵被设定为与用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[0417]
示例性实施例19.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0418]
其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零。
[0419]
示例性实施例20.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0420]
所述处理电路被进一步配置为基于所述电子设备与所述多个终端设备之间的信道状态来确定是否将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[0421]
示例性实施例21.如示例性实施例20所述的电子设备,
[0422]
所述处理电路被进一步配置为:在所述电子设备与非线性预编码终端设备组内的各终端设备之间的信道状态在预定时间段内的波动小于预定阈值和/或信噪比高于预定阈值的情况下,将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[0423]
示例性实施例22.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0424]
其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零。
[0425]
示例性实施例23.如示例性实施例22所述的电子设备,
[0426]
其中,用于所述多个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵与用于 所述多个非线性预编码终端设备组中的其它非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[0427]
示例性实施例24.如示例性实施例14所述的电子设备,
[0428]
其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零。
[0429]
示例性实施例25.如示例性实施例2-14中任一项所述的电子设备,
[0430]
其中,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得在该非线性预编码终端设备组内的多个终端设备之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个终端设备之前的一个或多个终端设备对该终端设备的干扰来消除对于该终端设备的终端设备间干扰。
[0431]
示例性实施例26.如示例性实施例25所述的电子设备,
[0432]
其中,预编码矩阵被设定为使得在所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零的情况下,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得所述多个非线性预编码终端设备组之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个非线性预编码终端设备组之前的一个或多个非线性预编码终端设备组对该非线性预编码终端设备组的干扰来消除对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[0433]
示例性实施例27.如示例性实施例26所述的电子设备,
[0434]
所述处理电路进一步配置为:对于非线性预编码终端设备组,通过Tomlinson-Harashima预编码(THP)算法来预先消除以下干扰:
[0435]
该非线性预编码终端设备组内的终端设备间干扰;
[0436]
在所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰;以及
[0437]
在存在多个非线性预编码终端设备组,并且在另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[0438]
示例性实施例28.如示例性实施例1-27中任一项所述的电子设备,
[0439]
所述处理电路被进一步配置为向采用非线性预编码的终端设备发送取模阈值指示 符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值。
[0440]
示例性实施例29.如示例性实施例28所述的电子设备,
[0441]
所述取模阈值指示符为表示2 n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。
[0442]
示例性实施例30.如示例性实施例1-29中任一项所述的电子设备,
[0443]
所述处理电路被进一步配置为:
[0444]
向所述多个终端设备发送参考信号,并基于所述多个终端设备的反馈估计长时信道状态信息;
[0445]
基于所述长时信道状态信息计算用于所述线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵以及用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的相应的长时预编码矩阵;
[0446]
向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0447]
示例性实施例31.如示例性实施例30所述的电子设备,
[0448]
其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[0449]
示例性实施例32.一种用于无线通信系统的控制设备侧的方法,包括:
[0450]
基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及
[0451]
基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[0452]
示例性实施例33.一种用于无线系统的终端设备侧的电子设备,包括:
[0453]
处理电路,被配置为:
[0454]
向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及
[0455]
从所述控制设备接收指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还 是线性预编码的非线性预编码指示符;
[0456]
其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0457]
示例性实施例34.如示例性实施例33所述的电子设备,
[0458]
其中,所述终端设备的非线性预编码能力指示所述终端设备是否支持非线性预编码。
[0459]
示例性实施例35.如示例性实施例34所述的电子设备,
[0460]
其中,所述非线性预编码能力由长度为1比特的非线性预编码能力指示符表示,并且
[0461]
其中非线性预编码能力指示符的值为1时表示所述终端设备支持非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时表示所述终端设备不支持非线性预编码。
[0462]
示例性实施例36.如示例性实施例33所述的电子设备,
[0463]
其中,所述处理电路进一步配置为从所述控制设备接收利用预编码矩阵预编码的信号,其中所述预编码矩阵是基于所述分组来设定的。
[0464]
示例性实施例37.如示例性实施例33所述的电子设备,
[0465]
其中,所述非线性预编码指示符的长度为1比特,并且非线性预编码指示符的值为1时指示非线性预编码,非线性预编码指示符的值为0时指示线性预编码。
[0466]
示例性实施例38.如示例性实施例37所述的电子设备,
[0467]
其中,在非线性预编码的情况下,所述电子设备接收取模阈值指示符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值,并且所述电子设备基于所述取模阈值在接收端进行取模操作。
[0468]
示例性实施例39.如示例性实施例38所述的电子设备,
[0469]
所述取模阈值指示符为表示2 n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。
[0470]
示例性实施例40.如示例性实施例33-39中任一项所述的电子设备,
[0471]
在不支持非线性预编码的情况下,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组中。
[0472]
示例性实施例41.如示例性实施例33-40中任一项所述的电子设备,
[0473]
其中,所述信道状态信息指示所述终端设备的干扰信息,并且
[0474]
其中,在支持非线性预编码的情况下,基于所述终端设备的干扰信息所述终端设备被分组到所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0475]
示例性实施例42.如示例性实施例40所述的电子设备,
[0476]
其中,所述干扰信息指示终端设备间干扰,并且
[0477]
在所述终端设备与所述通信系统的支持非线性预编码的另一终端设备间干扰的大小超过预定阈值的情况下,所述终端设备与所述另一个终端设备被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[0478]
示例性实施例43.如示例性实施例33所述的电子设备,
[0479]
其中,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵是根据终端设备组之间的组间干扰约束来设定的。
[0480]
示例性实施例44.如示例性实施例43所述的电子设备,
[0481]
其中,所述组间干扰约束规定所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[0482]
示例性实施例45.如示例性实施例43所述的电子设备,
[0483]
其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或者不为零。
[0484]
示例性实施例46.如示例性实施例43所述的电子设备,
[0485]
其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零或者不为零。
[0486]
示例性实施例47.如示例性实施例33所述的电子设备,
[0487]
所述处理电路被进一步配置为:
[0488]
从所述无线通信系统的控制设备接收参考信号并进行第一反馈;以及
[0489]
在所述终端设备被划分到非线性预编码终端设备组的情况下,从所述控制设备接收由所述控制设备利用基于第一反馈而计算的长时预编码矩阵而预编码的参考信号并进行第二反馈。
[0490]
示例性实施例48.如示例性实施例47所述的电子设备,
[0491]
其中,第二反馈被用来估计瞬时信道状态信息和/或干扰信道以便所述无线系统的控制设备计算用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0492]
示例性实施例49.一种用于无线通信系统的终端设备侧的方法,包括:
[0493]
向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及
[0494]
从所述控制设备接收指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符;
[0495]
其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[0496]
示例性实施例50.一种用于在无线通信系统的控制设备处的设备,其中,所述无线通信系统包括所述控制设备、被分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组的多个终端设备,所述设备包括:
[0497]
获取单元,获取长时信道状态信息;和
[0498]
估计单元,基于所述长时信道状态信息来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0499]
示例性实施例51.如示例性实施例50所述的设备,
[0500]
其中,所述获取单元被配置为通过向终端设备发送参考信号并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。
[0501]
示例性实施例52.如示例性实施例50或51所述的设备,
[0502]
其中,所述估计单元被配置为:
[0503]
基于所述长时信道状态信息计算所述线性预编码终端设备组的预编码矩阵以及针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵;
[0504]
向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0505]
示例性实施例53.如示例性实施例52所述的设备,
[0506]
其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[0507]
示例性实施例54.一种用于在无线通信系统的控制设备处估计信道状态信息的方法,其中,所述无线通信系统包括所述控制设备、被分组为一个线性预编码终端设备 组和一个或多个非线性预编码终端设备组的多个终端设备,所述方法包括:
[0508]
获取步骤,获取长时信道状态信息;和
[0509]
估计步骤,基于所述长时信道状态信息来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[0510]
示例性实施例55.如示例性实施例54所述的方法,
[0511]
其中,所述获取步骤包括通过向终端设备发送参考信号并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。
[0512]
示例性实施例56.如示例性实施例54或55所述的方法,
[0513]
其中,所述估计步骤包括:
[0514]
基于所述长时信道状态信息计算所述线性预编码终端设备组的预编码矩阵以及针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵;
[0515]
向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[0516]
示例性实施例57.如示例性实施例56所述的方法,
[0517]
其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[0518]
示例性实施例58.一种存储有可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质,所述可执行指令当被执行时实现如示例性实施例32、49、54-57中任一项所述的方法。
[0519]
示例性实施例59.一种设备,包括:
[0520]
处理器,
[0521]
存储装置,存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时实现如示例性实施例32、49、54-57中任一项所述的方法。
[0522]
应指出,上述的应用实例仅仅是示例性的。本公开的实施例在上述应用实例中还可以任何其它适当的方式执行,仍可实现本公开的实施例所获得的有利效果。而且,本公开的实施例同样可应用于其它类似的应用实例,仍可实现本公开的实施例所获得的有利效果。
[0523]
应当理解,根据本公开实施例的机器可读存储介质或程序产品中的机器可执行指令可 以被配置为执行与上述设备和方法实施例相应的操作。当参考上述设备和方法实施例时,机器可读存储介质或程序产品的实施例对于本领域技术人员而言是明晰的,因此不再重复描述。用于承载或包括上述机器可执行指令的机器可读存储介质和程序产品也落在本公开的范围内。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
[0524]
另外,应当理解,上述系列处理和设备也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机,例如图21所示的通用个人计算机2100安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行各种功能等等。图21是示出作为本公开的实施例中可采用的信息处理设备的个人计算机的示例结构的框图。在一个例子中,该个人计算机可以对应于根据本公开的上述示例性终端设备。
[0525]
在图21中,中央处理单元(CPU)2101根据只读存储器(ROM)2102中存储的程序或从存储部分2108加载到随机存取存储器(RAM)2103的程序执行各种处理。在RAM 2103中,也根据需要存储当CPU 2101执行各种处理等时所需的数据。
[0526]
CPU 2101、ROM 2102和RAM 2103经由总线2104彼此连接。输入/输出接口2105也连接到总线2104。
[0527]
下述部件连接到输入/输出接口2105:输入部分2106,包括键盘、鼠标等;输出部分2107,包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等,和扬声器等;存储部分2108,包括硬盘等;和通信部分2109,包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等。通信部分2109经由网络比如因特网执行通信处理。
[0528]
根据需要,驱动器2110也连接到输入/输出接口2105。可拆卸介质2111比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器2110上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分2108中。
[0529]
在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质2111安装构成软件的程序。
[0530]
本领域技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图21所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质2111。可拆卸介质2111的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM 2102、存储部分2108中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的设备一起被分发给用 户。
[0531]
本公开的技术能够应用于各种产品。
[0532]
例如,根据本公开的实施例的电子设备30和160可以被实现为各种控制设备/基站或者被包含在各种控制设备/基站中,而如图4和/或图10和/或图17所示的方法也可由各种控制设备/基站实现。例如,根据本公开的实施例的电子设备110和180可以被实现为各种终端设备/用户设备或者被包含在各种终端设备/用户设备中,而如图12和/或图19所示的方法也可由各种控制设备/基站实现。
[0533]
例如,本公开中提到的控制设备/基站可以被实现为任何类型的基站,例如演进型节点B(gNB),诸如宏gNB和小gNB。小gNB可以为覆盖比宏小区小的小区的gNB,诸如微微gNB、微gNB和家庭(毫微微)gNB。代替地,基站可以被实现为任何其他类型的基站,诸如NodeB和基站收发台(Base Transceiver Station,BTS)。基站可以包括:被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备);以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(Remote Radio Head,RRH)。另外,下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
[0534]
例如,本公开中提到的终端设备在一些示例中也称为用户设备,可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外,用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
[0535]
以下将参照图22至图25描述根据本公开的示例。
[0536]
[关于基站的示例]
[0537]
应当理解,本公开中的基站一词具有其通常含义的全部广度,并且至少包括被用于作为无线通信系统或无线电系统的一部分以便于通信的无线通信站。基站的例子可以例如是但不限于以下:基站可以是GSM系统中的基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)中的一者或两者,可以是WCDMA系统中的无线电网络控制器(RNC)和Node B中的一者或两者,可以是LTE和LTE-Advanced系统中的eNB,或者可以是未来通信系统中对应的网络节点(例如可能在5G通信系统中出现的gNB,eLTE eNB等等)。本公开的基站中的部分功能也可以实现为在D2D、M2M以及V2V通信场景下对通信具有控制功能的实体,或者实现为在认知无线电通 信场景下起频谱协调作用的实体。
[0538]
第一示例
[0539]
图22是示出可以应用本公开内容的技术的gNB的示意性配置的第一示例的框图。gNB2200包括多个天线2210以及基站设备2220。基站设备2220和每个天线2210可以经由RF线缆彼此连接。在一种实现方式中,此处的gNB 2200(或基站设备2220)可以对应于上述电子设备30和/或160。
[0540]
天线2210中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件),并且用于基站设备2220发送和接收无线信号。如图16所示,gNB2200可以包括多个天线2210。例如,多个天线2210可以与gNB 2200使用的多个频段兼容。
[0541]
基站设备2220包括控制器2221、存储器2222、网络接口2223以及无线通信接口2225。
[0542]
控制器2221可以为例如CPU或DSP,并且操作基站设备2220的较高层的各种功能。例如,控制器2221根据由无线通信接口2225处理的信号中的数据来生成数据分组,并经由网络接口2223来传递所生成的分组。控制器2221可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组,并传递所生成的捆绑分组。控制器2221可以具有执行如下控制的逻辑功能:该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的gNB或核心网节点来执行。存储器2222包括RAM和ROM,并且存储由控制器2221执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
[0543]
网络接口2223为用于将基站设备2220连接至核心网2224的通信接口。控制器2221可以经由网络接口2223而与核心网节点或另外的gNB进行通信。在此情况下,gNB 2200与核心网节点或其他gNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口2223还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口2223为无线通信接口,则与由无线通信接口2225使用的频段相比,网络接口2223可以使用较高频段用于无线通信。
[0544]
无线通信接口2225支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进),并且经由天线2210来提供到位于gNB 2200的小区中的终端的无线连接。无线通信接口2225通常可以包括例如基带(BB)处理器2226和RF电路2227。BB处理器2226可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器2221,BB处理器2226可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器2226可以为存储通信控制程序的 存储器,或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器2226的功能改变。该模块可以为插入到基站设备2220的槽中的卡或刀片。可替代地,该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时,RF电路2227可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2210来传送和接收无线信号。虽然图22示出一个RF电路2227与一根天线2210连接的示例,但是本公开并不限于该图示,而是一个RF电路2227可以同时连接多根天线2210。
[0545]
如图22所示,无线通信接口2225可以包括多个BB处理器2226。例如,多个BB处理器2226可以与gNB 2200使用的多个频段兼容。如图22所示,无线通信接口2225可以包括多个RF电路2227。例如,多个RF电路2227可以与多个天线元件兼容。虽然图22示出其中无线通信接口2225包括多个BB处理器2226和多个RF电路2227的示例,但是无线通信接口2225也可以包括单个BB处理器2226或单个RF电路2227。
[0546]
第二示例
[0547]
图23是示出可以应用本公开内容的技术的gNB的示意性配置的第二示例的框图。gNB2330包括多个天线2340、基站设备2350和RRH 2360。RRH 2360和每个天线2340可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备2350和RRH 2360可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。在一种实现方式中,此处的gNB 2330(或基站设备2350)可以对应于上述电子设备30和/或160。
[0548]
天线2340中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 2360发送和接收无线信号。如图23所示,gNB 2330可以包括多个天线2340。例如,多个天线2340可以与gNB 2330使用的多个频段兼容。
[0549]
基站设备2350包括控制器2351、存储器2352、网络接口2353、无线通信接口2355以及连接接口2357。控制器2351、存储器2352和网络接口2353与参照图22描述的控制器2221、存储器2222和网络接口2223相同。
[0550]
无线通信接口2355支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且经由RRH 2360和天线2340来提供到位于与RRH 2360对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口2355通常可以包括例如BB处理器2356。除了BB处理器2356经由连接接口2357连接到RRH 2360的RF电路2364之外,BB处理器2356与参照图22描述的BB处理器2226相同。如图23所示,无线通信接口2355可以包括多个BB处理器2356。例如,多个BB处理器2356可以与gNB 2330使用的多个频段兼容。虽然图23示出其中无线通信接口2355包括多个BB处理器2356的示例,但 是无线通信接口2355也可以包括单个BB处理器2356。
[0551]
连接接口2357为用于将基站设备2350(无线通信接口2355)连接至RRH 2360的接口。连接接口2357还可以为用于将基站设备2350(无线通信接口2355)连接至RRH 2360的上述高速线路中的通信的通信模块。
[0552]
RRH 2360包括连接接口2361和无线通信接口2363。
[0553]
连接接口2361为用于将RRH 2360(无线通信接口2363)连接至基站设备2350的接口。连接接口2361还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
[0554]
无线通信接口2363经由天线2340来传送和接收无线信号。无线通信接口2363通常可以包括例如RF电路2364。RF电路2364可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2340来传送和接收无线信号。虽然图23示出一个RF电路2364与一根天线2340连接的示例,但是本公开并不限于该图示,而是一个RF电路2364可以同时连接多根天线2340。
[0555]
如图23所示,无线通信接口2363可以包括多个RF电路2364。例如,多个RF电路2364可以支持多个天线元件。虽然图23示出其中无线通信接口2363包括多个RF电路2364的示例,但是无线通信接口2363也可以包括单个RF电路2364。
[0556]
[关于用户设备的示例]
[0557]
第一示例
[0558]
图24是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话2400的示意性配置的示例的框图。智能电话2400包括处理器2401、存储器2402、存储装置2403、外部连接接口2404、摄像装置2406、传感器2407、麦克风2408、输入装置2409、显示装置2410、扬声器2411、无线通信接口2412、一个或多个天线开关2415、一个或多个天线2416、总线2417、电池2418以及辅助控制器2419。在一种实现方式中,此处的智能电话2400(或处理器2401)可以对应于上述终端设备110和180。
[0559]
处理器2401可以为例如CPU或片上系统(SoC),并且控制智能电话2400的应用层和另外层的功能。存储器2402包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器2401执行的程序。存储装置2403可以包括存储介质,诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口2404为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话2400的接口。
[0560]
摄像装置2406包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)),并且生成捕获图像。传感器2407可以包括一组传感器,诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风2408将输入到智能电话2400的声音转换为 音频信号。输入装置2409包括例如被配置为检测显示装置2410的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2410包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器),并且显示智能电话2400的输出图像。扬声器2411将从智能电话2400输出的音频信号转换为声音。
[0561]
无线通信接口2412支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口2412通常可以包括例如BB处理器2413和RF电路2414。BB处理器2413可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路2414可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2416来传送和接收无线信号。无线通信接口2412可以为其上集成有BB处理器2413和RF电路2414的一个芯片模块。如图24所示,无线通信接口2412可以包括多个BB处理器2413和多个RF电路2414。虽然图24示出其中无线通信接口2412包括多个BB处理器2413和多个RF电路2414的示例,但是无线通信接口2412也可以包括单个BB处理器2413或单个RF电路2414。
[0562]
此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口2412可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下,无线通信接口2412可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器2413和RF电路2414。
[0563]
天线开关2415中的每一个在包括在无线通信接口2412中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线2416的连接目的地。
[0564]
天线2416中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件),并且用于无线通信接口2412传送和接收无线信号。如图24所示,智能电话2400可以包括多个天线2416。虽然图24示出其中智能电话2400包括多个天线2416的示例,但是智能电话2400也可以包括单个天线2416。
[0565]
此外,智能电话2400可以包括针对每种无线通信方案的天线2416。在此情况下,天线开关2415可以从智能电话2400的配置中省略。
[0566]
总线2417将处理器2401、存储器2402、存储装置2403、外部连接接口2404、摄像装置2406、传感器2407、麦克风2408、输入装置2409、显示装置2410、扬声器2411、无线通信接口2412以及辅助控制器2419彼此连接。电池2418经由馈线向图24所示的智能电话2400的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器2419例如在睡眠模式下操作智能电话2400的最小必需功能。
[0567]
第二示例
[0568]
图25是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备2520的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备2520包括处理器2521、存储器2522、全球定位系统(GPS)模块2524、传感器2525、数据接口2526、内容播放器2527、存储介质接口2528、输入装置2529、显示装置2530、扬声器2531、无线通信接口2533、一个或多个天线开关2536、一个或多个天线2537以及电池2538。在一种实现方式中,此处的汽车导航设备2520(或处理器2521)可以对应于上述终端设备110和180。
[0569]
处理器2521可以为例如CPU或SoC,并且控制汽车导航设备2520的导航功能和另外的功能。存储器2522包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器2521执行的程序。
[0570]
GPS模块2524使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备2520的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器2525可以包括一组传感器,诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口2526经由未示出的终端而连接到例如车载网络2541,并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
[0571]
内容播放器2527再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容,该存储介质被插入到存储介质接口2528中。输入装置2529包括例如被配置为检测显示装置2530的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2530包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕,并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器2531输出导航功能的声音或再现的内容。
[0572]
无线通信接口2533支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口2533通常可以包括例如BB处理器2534和RF电路2535。BB处理器2534可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路2535可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2537来传送和接收无线信号。无线通信接口2533还可以为其上集成有BB处理器2534和RF电路2535的一个芯片模块。如图25所示,无线通信接口2533可以包括多个BB处理器2534和多个RF电路2535。虽然图25示出其中无线通信接口2533包括多个BB处理器2534和多个RF电路2535的示例,但是无线通信接口2533也可以包括单个BB处理器2534或单个RF电路2535。
[0573]
此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口2533可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下,针对每种无线通信方案,无线通信接口2533可以包括BB处理器2534和RF电路2535。
[0574]
天线开关2536中的每一个在包括在无线通信接口2533中的多个电路(诸如用于不同的 无线通信方案的电路)之间切换天线2537的连接目的地。
[0575]
天线2537中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件),并且用于无线通信接口2533传送和接收无线信号。如图25所示,汽车导航设备2520可以包括多个天线2537。虽然图25示出其中汽车导航设备2520包括多个天线2537的示例,但是汽车导航设备2520也可以包括单个天线2537。
[0576]
此外,汽车导航设备2520可以包括针对每种无线通信方案的天线2537。在此情况下,天线开关2536可以从汽车导航设备2520的配置中省略。
[0577]
电池2538经由馈线向图25所示的汽车导航设备2520的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。电池2538累积从车辆提供的电力。
[0578]
本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备2520、车载网络2541以及车辆模块2542中的一个或多个块的车载系统(或车辆)2540。车辆模块2542生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息),并且将所生成的数据输出至车载网络2541。
[0579]
以上参照附图描述了本公开的示例性实施例,但是本公开当然不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内得到各种变更和修改,并且应理解这些变更和修改自然将落入本公开的技术范围内。
[0580]
应当理解,根据本公开实施例的机器可读存储介质或程序产品中的机器可执行指令可以被配置为执行与上述设备和方法实施例相应的操作。当参考上述设备和方法实施例时,机器可读存储介质或程序产品的实施例对于本领域技术人员而言是明晰的,因此不再重复描述。用于承载或包括上述机器可执行指令的机器可读存储介质和程序产品也落在本公开的范围内。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
[0581]
另外,应当理解,上述系列处理和设备也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下,在相关设备的存储介质(例如图3所示的电子设备30的存储器301,和/或图11所示的电子设备110的存储器1101,和/或图16所示的电子设备160的存储器1601,和/或图18所示的电子设备180的存储器1801中)存储构成相应软件的相应程序,当所述程序被执行时,能够执行各种功能。
[0582]
例如,在以上实施例中包括在一个单元中的多个功能可以由分开的装置来实现。替选地,在以上实施例中由多个单元实现的多个功能可分别由分开的装置来实现。另外,以上功能之一可由多个单元来实现。无需说,这样的配置包括在本公开的技术范围内。
[0583]
在该说明书中,流程图中所描述的步骤不仅包括以所述顺序按时间序列执行的处理, 而且包括并行地或单独地而不是必须按时间序列执行的处理。此外,甚至在按时间序列处理的步骤中,无需说,也可以适当地改变该顺序。
[0584]
虽然已经详细说明了本公开及其优点,但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本公开实施例的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

权利要求书

[权利要求 1]
一种用于无线通信系统的控制设备侧的电子设备,包括: 处理电路,被配置为: 基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及 基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路进一步配置为: 基于所述多个终端设备的分组设定用于对于各个终端设备组的通信的预编码矩阵。
[权利要求 3]
如权利要求2所述的电子设备, 其中,所述非线性预编码指示符的长度为1比特,并且非线性预编码指示符的值为1时指示非线性预编码,非线性预编码指示符的值为0时指示线性预编码。
[权利要求 4]
如权利要求1-3中任一项所述的电子设备, 其中,终端设备的非线性预编码能力指示终端设备是否支持非线性预编码。
[权利要求 5]
如权利要求4所述的电子设备, 其中,终端设备的非线性预编码能力由长度为1比特的、来自终端设备的非线性预编码能力指示符表示,并且 其中,非线性预编码能力指示符的值为1时表示该终端设备支持非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时表示该终端设备不支持非线性预编码。
[权利要求 6]
如权利要求1-5中任一项所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为将所述多个终端设备中不支持非线性预编码的终端设备分到线性预编码终端设备组中。
[权利要求 7]
如权利要求1-6中任一项所述的电子设备, 其中,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备被随机地排序。
[权利要求 8]
如权利要求1-6中任一项所述的电子设备, 其中,在各非线性预编码终端设备组中,各终端设备按照终端设备各自的在通信中的噪声状况来排序。
[权利要求 9]
如权利要求1-8中任一项所述的电子设备, 其中,所述信道状态信息指示终端设备的干扰信息,并且 其中,所述处理电路被进一步配置为将所述多个终端设备中支持非线性预编码的终端设备基于各终端设备的干扰信息而分组成一个或多个非线性预编码终端设备组。
[权利要求 10]
如权利要求9所述的电子设备, 所述干扰信息指示终端设备间干扰,并且 对于所述多个终端设备中支持非线性预编码的终端设备,终端设备间干扰的大小超过预定阈值的终端设备被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[权利要求 11]
如权利要求1-10中任一项所述的电子设备, 所述处理电路进一步配置为依照预先规定的分组方式来进一步修正终端设备分组。
[权利要求 12]
如权利要求11所述的电子设备, 其中,所述终端设备分组被修正为使得修正后的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目小于或等于修正之前的终端设备分组中的线性预编码终端设备组中的终端设备的数目。
[权利要求 13]
如权利要求11所述的电子设备, 其中,所述修正执行以下中的至少一项: 选择线性预编码终端设备组中的受组内其他终端设备干扰最大的终端设备以从该 线性预编码终端设备组添加到希望的非线性预编码终端设备组中;或者 选择非线性预编码终端设备组中的受组内其他终端设备干扰最小的终端设备以从该非线性预编码终端设备组添加到希望的其他终端设备组中。
[权利要求 14]
如权利要求2-13中任一项所述的电子设备, 其中,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵是根据在通信中终端设备组之间的组间干扰约束来设定的。
[权利要求 15]
如权利要求14所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定在通信中所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[权利要求 16]
如权利要求15所述的电子设备, 其中,用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵被设定为与用于所述线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[权利要求 17]
如权利要求14所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[权利要求 18]
如权利要求17所述的电子设备, 其中,用于所述线性预编码终端设备组的通信的线性预编码矩阵被设定为与用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[权利要求 19]
如权利要求14所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零。
[权利要求 20]
如权利要求14所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为基于所述电子设备与所述多个终端设备之间的信道状态来确定是否将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[权利要求 21]
如权利要求20所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为:在所述电子设备与非线性预编码终端设备组内的各终端设备之间的信道状态在预定时间段内的波动小于预定阈值和/或信噪比高于预定阈值的情况下,将所述组间干扰约束设置为规定线性预编码终端设备组对于各非线性预编码终端设备组的组间干扰设置为零。
[权利要求 22]
如权利要求14所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零。
[权利要求 23]
如权利要求22所述的电子设备, 其中,用于所述多个非线性预编码终端设备组的通信的非线性预编码矩阵与用于所述多个非线性预编码终端设备组中的其它非线性预编码终端设备组的通信的信道矩阵正交。
[权利要求 24]
如权利要求14所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零。
[权利要求 25]
如权利要求2-14中任一项所述的电子设备, 其中,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得在该非线性预编码终端设备组内的多个终端设备之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个终端设备之前的一个或多个终端设备对该终端设备的干扰来消除对于该终 端设备的终端设备间干扰。
[权利要求 26]
如权利要求25所述的电子设备, 其中,预编码矩阵被设定为使得在所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰不为零的情况下,用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵被设定为使得所述多个非线性预编码终端设备组之间具有因果结构,所述因果结构表示能够通过消除一个非线性预编码终端设备组之前的一个或多个非线性预编码终端设备组对该非线性预编码终端设备组的干扰来消除对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[权利要求 27]
如权利要求26所述的电子设备, 所述处理电路进一步配置为:对于非线性预编码终端设备组,通过Tomlinson-Harashima预编码(THP)算法来预先消除以下干扰: 该非线性预编码终端设备组内的终端设备间干扰; 在所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰;以及 在存在多个非线性预编码终端设备组,并且在另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰不为零的情况下,所述另一个非线性预编码终端设备组对于该非线性预编码终端设备组的组间干扰。
[权利要求 28]
如权利要求1-27中任一项所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为向采用非线性预编码的终端设备发送取模阈值指示符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值。
[权利要求 29]
如权利要求28所述的电子设备, 所述取模阈值指示符为表示2n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。
[权利要求 30]
如权利要求1-29中任一项所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为: 向所述多个终端设备发送参考信号,并基于所述多个终端设备的反馈估计长时信道状态信息; 基于所述长时信道状态信息计算用于所述线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵以及用于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的通信的相应的长时预编码矩阵; 向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[权利要求 31]
如权利要求30所述的电子设备, 其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[权利要求 32]
一种用于无线通信系统的控制设备侧的方法,包括: 基于所述无线通信系统的多个终端设备各自的非线性预编码能力以及信道状态信息,将所述多个终端设备分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组;以及 基于所述分组通过非线性预编码指示符向各终端设备通知在对于该终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码。
[权利要求 33]
一种用于无线系统的终端设备侧的电子设备,包括: 处理电路,被配置为: 向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及 从所述控制设备接收指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符; 其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[权利要求 34]
如权利要求33所述的电子设备, 其中,所述终端设备的非线性预编码能力指示所述终端设备是否支持非线性预编码。
[权利要求 35]
如权利要求34所述的电子设备, 其中,所述非线性预编码能力由长度为1比特的非线性预编码能力指示符表示,并且 其中非线性预编码能力指示符的值为1时表示所述终端设备支持非线性预编码,非线性预编码能力指示符的值为0时表示所述终端设备不支持非线性预编码。
[权利要求 36]
如权利要求33所述的电子设备, 其中,所述处理电路进一步配置为从所述控制设备接收利用预编码矩阵预编码的信号,其中所述预编码矩阵是基于所述分组来设定的。
[权利要求 37]
如权利要求33所述的电子设备, 其中,所述非线性预编码指示符的长度为1比特,并且非线性预编码指示符的值为1时指示非线性预编码,非线性预编码指示符的值为0时指示线性预编码。
[权利要求 38]
如权利要求37所述的电子设备, 其中,在非线性预编码的情况下,所述电子设备接收取模阈值指示符,所述取模阈值指示符指示进行取模操作时的取模阈值,并且所述电子设备基于所述取模阈值在接收端进行取模操作。
[权利要求 39]
如权利要求38所述的电子设备, 所述取模阈值指示符为表示2n种阈值的n-比特指示符,其中,n为大于或等于1的整数。
[权利要求 40]
如权利要求33-39中任一项所述的电子设备, 在不支持非线性预编码的情况下,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组中。
[权利要求 41]
如权利要求33-40中任一项所述的电子设备, 其中,所述信道状态信息指示所述终端设备的干扰信息,并且 其中,在支持非线性预编码的情况下,基于所述终端设备的干扰信息所述终端设备被分组到所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[权利要求 42]
如权利要求40所述的电子设备, 其中,所述干扰信息指示终端设备间干扰,并且 在所述终端设备与所述通信系统的支持非线性预编码的另一终端设备间干扰的大小超过预定阈值的情况下,所述终端设备与所述另一个终端设备被分入同一个非线性预编码终端设备组。
[权利要求 43]
如权利要求33所述的电子设备, 其中,用于各个终端设备组的通信的预编码矩阵是根据终端设备组之间的组间干扰约束来设定的。
[权利要求 44]
如权利要求43所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组对于所述线性预编码终端设备组的组间干扰为零。
[权利要求 45]
如权利要求43所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定所述线性预编码终端设备组对于所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的各非线性预编码终端设备组的组间干扰为零或者不为零。
[权利要求 46]
如权利要求43所述的电子设备, 其中,所述组间干扰约束规定在存在多个非线性预编码终端设备组的情况下,所述多个非线性预编码终端设备组之间的组间干扰为零或者不为零。
[权利要求 47]
如权利要求33所述的电子设备, 所述处理电路被进一步配置为: 从所述无线通信系统的控制设备接收参考信号并进行第一反馈;以及 在所述终端设备被划分到非线性预编码终端设备组的情况下,从所述控制设备接收由所述控制设备利用基于第一反馈而计算的长时预编码矩阵而预编码的参考信号并进行第二反馈。
[权利要求 48]
如权利要求47所述的电子设备, 其中,第二反馈被用来估计瞬时信道状态信息和/或干扰信道以便所述无线系统的控制设备计算用于非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[权利要求 49]
一种用于无线通信系统的终端设备侧的方法,包括: 向所述无线系统的控制设备发送关于所述终端设备的非线性预编码能力的信息以及信道状态信息;以及 从所述控制设备接收指示在对于所述终端设备的通信中采用的是非线性预编码还是线性预编码的非线性预编码指示符; 其中,基于所述终端设备的非线性预编码能力以及所述信道状态信息,所述终端设备被分组到线性预编码终端设备组或一个或多个非线性预编码终端设备组中的一个。
[权利要求 50]
一种用于在无线通信系统的控制设备处的设备,其中,所述无线通信系统包括所述控制设备、被分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组的多个终端设备,所述设备包括: 获取单元,获取长时信道状态信息;和 估计单元,基于所述长时信道状态信息来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[权利要求 51]
如权利要求50所述的设备, 其中,所述获取单元被配置为通过向终端设备发送参考信号并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。
[权利要求 52]
如权利要求50或51所述的设备, 其中,所述估计单元被配置为: 基于所述长时信道状态信息计算所述线性预编码终端设备组的预编码矩阵以及针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵; 向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[权利要求 53]
如权利要求52所述的设备, 其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[权利要求 54]
一种用于在无线通信系统的控制设备处估计信道状态信息的方法,其中,所述无线通信系统包括所述控制设备、被分组为一个线性预编码终端设备组和一个或多个非线性预编码终端设备组的多个终端设备,所述方法包括: 获取步骤,获取长时信道状态信息;和 估计步骤,基于所述长时信道状态信息来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道。
[权利要求 55]
如权利要求54所述的方法, 其中,所述获取步骤包括通过向终端设备发送参考信号并基于终端设备的反馈来估计长时信道状态信息。
[权利要求 56]
如权利要求54或55所述的方法, 其中,所述估计步骤包括: 基于所述长时信道状态信息计算所述线性预编码终端设备组的预编码矩阵以及针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的相应的长时预编码矩阵; 向所述一个或多个非线性预编码终端设备组发送利用相应的长时预编码矩阵进行预编码的参考信号,并基于反馈来估计针对所述一个或多个非线性预编码终端设备组中的每个非线性预编码终端设备组的瞬时信道状态信息和/或干扰信道从而计算用于每个非线性预编码终端设备组的通信的预编码矩阵。
[权利要求 57]
如权利要求56所述的方法, 其中,所述干扰信道包括线性预编码终端设备组对非线性预编码终端设备组的干扰信道和/或非线性预编码终端设备组之间的干扰信道。
[权利要求 58]
一种存储有可执行指令的非暂时性计算机可读存储介质,所述可执行指令当被执行时实现如权利要求32、49、54-57中任一项所述的方法。
[权利要求 59]
一种设备,包括: 处理器, 存储装置,存储有可执行指令,所述可执行指令当被执行时实现如权利要求32、49、54-57中任一项所述的方法。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
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[ 图 12]  
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[ 图 18]  
[ 图 19]  
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[ 图 22]  
[ 图 23]  
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[ 图 25]