CSI准确度感知的网络处理的制作方法

本公开涉及无线通信网络，并且特别地涉及用于信道状态信息(csi)准确度感知网络处理的网络节点和无线设备。

背景技术：

由于例如使用智能电话、平板电脑和其他数据业务重型设备，无线网络中的移动数据业务正在增长。因此，运营方不断努力增加网络容量和数据吞吐量，以满足对网络吞吐量的正在增长的需求。

提高无线网络中的容量或吞吐量的一种方法是增加系统的可用频率带宽。然而，可用频谱正变得稀缺，需要一种满足对数据速率和吞吐量的高要求的备选解决方案。

处理增加的数据业务的另一种方式是，不依赖于增加的频率带宽，而是部署更多的基站(bs)，即，使网络密度增加。然而，这会增加无线网络中的干扰，并且还会对网络运营方的网络部署成本和运营支出具有影响。

增加无线网络中的数据速率的另一选择是在bs处引入大的天线阵列。具有大量天线的bs继而可以在相同时间/频率资源上同时调度多个无线设备。大天线阵列的使用通常被称为非常大的(vl)多用户(mu)多输入多输出(mimo)或大规模mimo。

然而，对无线网络中的增加的吞吐量的需求仍然存在，并且需要网络容量的进一步提高。

技术实现要素：

本公开的目的是至少提供网络节点、无线设备和方法，其寻求减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个上述缺陷以及单独的或以任何组合的缺点。

该目的通过在网络节点中执行的生成去往至少一个目标无线设备的无线电传输或来自至少一个目标无线设备的无线电接收的至少一个波束成型矢量的方法来获得。该方法包括针对一个或多个无线设备获得相应的信道状态信息csi和csi准确度值。该方法还包括基于csi和对应的csi准确度值来生成至少一个波束成型矢量。在波束成型矢量的生成中，与高csi准确度值相关联的csi在该生成时相比于与低于该高csi准确度值的csi准确度值相关联的csi被给予相等或较高的偏好。

因此，在部署有网络节点的无线网络中，至少在和吞吐量或容量方面的性能得到提高，即，增加了网络中的网络容量或吞吐量，而不需要部署附加基站(bs)或分配附加频谱。此外，减少了在无线网络中的来自干扰的至少一些有害影响。

根据一些方面，生成包括：在保护与低于csi准确度值的第一范围的csi准确度值的范围相关联的无线设备免受无线电传输干扰之前，保护与第一范围相关联的无线设备免受无线电传输干扰。

因此，与足够高的csi准确度相关联的无线设备被给予免受干扰的提高的保护，而与不太准确的csi相关联的其他无线设备不在相同的程度上被保护免受干扰。因此，提高了网络节点的无线网络的至少和吞吐量或容量方面的性能。

根据一些其他方面，生成包括：在接收目标无线设备与高csi准确度值相关联时，提高接收目标无线设备的接收信号质量，并且在接收目标无线设备与低于高csi准确度值的csi准确度值相关联时，减小对其他无线设备的无线电传输干扰。

因此，归因于准确的csi可用，当这种提高可行时，无线设备获得提高的接收信号质量。另一方面，当csi准确度没有足够高到提供充分提高的接收信号质量时，网络中的其他无线设备被保护免受干扰。因此，提高了网络节点的无线网络的至少和吞吐量或容量方面的性能。

根据一些一般方面，该方法还包括：定义用于去往两个或更多目标无线设备的无线电传输的公共解调参考信号dmrs资源，以及使用公共dmrs资源上的dmrs来向与满足一个或多个准确度准则的csi准确度值相关联的无线设备传输相应的无线设备特定的数据。

因此，无线网络中的通信资源得到节省，从而为无线通信系统中的数据传输释放宝贵的时间/频率资源。因此，提高了网络节点的无线网络的至少和吞吐量或容量方面的性能。

上述目的还通过一种在在无线设备中执行的用于接收或传输无线电传输的方法来获得，该无线电传输通过由网络节点生成的波束成型矢量被波束成型。该方法包括确定csi准确度值，以及向网络节点传输csi准确度值，以及利用基于所传输的csi准确度值生成的波束成型来接收或传输无线电传输。

因此，经由来自无线设备的反馈使得网络节点感知无线设备的csi准确度值，基于此假定网络节点可操作为基于无线设备的csi准确度值来生成波束成型矢量。因此，提高了网络节点的无线网络的至少和吞吐量或容量方面的性能。

还公开了被配置为执行或实现相应的公开的方法的网络节点和无线设备、以及包括计算机程序代码的计算机程序和计算机程序产品，计算机程序代码当在网络节点或无线设备中被执行时引起网络节点或无线设备分别执行根据本教导的方法。

计算机程序、计算机程序产品、网络节点和无线设备显示了与已经关于方法描述的优点相对应的优点。

附图说明

本公开的其它目的、特征和优点将从以下详细描述中显现，其中将参照附图更详细地描述本公开的一些方面，在附图中：

图1是根据本教导的各方面的无线通信系统的示意性概况图。

图2是示出y轴上的平均接收信噪比(snr)与x轴上的信道相关性的曲线图。

图3是示出在网络节点中执行的方法的各方面的流程图。

图4是示出在网络节点中执行的方法的另外的方面的流程图。

图5是示出在包括网络节点的无线通信系统中执行的方法的各方面的流程图。

图6是示出在无线设备中执行的方法的各方面的流程图。

图7是示出y轴上的和吞吐量与x轴上的信道相关性的曲线图。

图8是示出y轴上的和吞吐量与x轴上的信道相关性的曲线图。

图9是示意性地示出网络节点的各方面的框图。

图10是示意性地示出无线设备的各方面的框图。

图11是示意性地示出网络节点的各方面的框图。

图12是示意性地示出无线设备的各方面的框图。

具体实施方式

本教导涉及一种用于生成用于去往至少一个目标无线设备的无线电传输或者用于来自至少一个目标无线设备的无线电接收的至少一个波束成型矢量的技术，其在生成至少一个波束成型矢量时考虑无线设备的可用信道状态信息(csi)的准确度。通过考虑csi准确度获得很多优点，这从下面的描述中将会很清楚。

通常基于无线设备的csi(诸如描述发射机天线元件和至少一个接收机天线元件之间的复信道增益的信道系数矢量h)来生成用于去往一个或多个目标无线设备或者来自一个或多个目标无线设备的无线电传输的波束成型矢量。然而，可用于在波束成型中使用的csi可以具有变化的准确度，即，csi的某些元素可能过时或与大的测量误差相关联，而其他元件是高度准确的。

如下所示，可以通过以下方式来提高例如总吞吐量或容量方面的网络性能：考虑与不同无线设备相关的csi具有变化的准确度这一事实，并且允许具有高准确度的csi相比于与较低准确程度相关联的csi对于波束成型具有更大的影响。

现在将参考附图更全面地描述本公开的各方面。然而，本文中公开的装置、计算机程序、计算机程序产品和方法可以以很多不同的形式实施，并且不应当被解释为限于本文中所阐述的各方面。附图中的相同数字表示相同的元素。

本文中使用的术语仅用于描述本公开的具体方面，而非意图限制本发明。如本文中所使用的，单数形式的“一个”、“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。

图1是根据本教导的各方面的无线通信系统100的示意性概况图。图1中示出了两个网络节点110a、110b。网络节点中的一个网络节点110a，称其为第一网络节点110a，被配置为向一个或多个无线设备120、121、122传输无线电信号并且从一个或多个无线设备120、121、122接收无线电信号。为此，第一网络节点110a配置有包括n个天线元件的天线布置115，n个天线元件支持向无线通信系统100中的一个或多个无线设备120、121、122传输和/或从无线通信系统100中的一个或多个无线设备120、121、122接收波束成型的无线电信号。

因此，天线布置115根据一些方面被布置成从一个或多个无线设备120、121、122接收无线电传输，并且根据其他方面被布置成生成去往一个或多个无线设备的无线电传输。

下面将结合图9到图12进一步讨论网络节点110a、110b以及无线设备120、121、122的示例实现。

网络节点110a的示例包括无线电基站(rbs)、节点b(nb)、演进节点b(enb)、无线局域网(wlan)接入点、或者用于无线地访问通信网络130的任何其他装置。网络节点110b是被布置为提供计算能力和计算资源以促进经由第一网络节点110a的通信的节点。

无线设备120、121、122的示例包括用户设备(ue)、移动电话、智能电话、pda(个人数字助理)、便携式计算机(例如膝上型计算机、平板电脑)、传感器、调制解调器、机器类型(mtc)设备/机器到机器(m2m)设备、膝上型嵌入式设备(lee)、膝上型计算机安装设备(lme)、usb加密狗、设备到设备能力设备、或者可以提供无线通信的另一设备，如汽车、冰箱、鞋子或衬衫。

因此，术语无线设备和网络节点在文本中给出广泛的解释。

在本文中，经由第一网络节点110a的天线布置115的无线电传输和接收被称为通过一个或多个波束成型矢量被波束成型。与给定波束成型矢量相关联的无线设备在本文中被称为目标无线设备。根据各方面，波束成型矢量描述了被包括在天线布置115中以被应用于传输或接收的信号的每个天线元件的相位和幅度，以便在给定的方向和给定的宽度上生成多个天线波束或波瓣。这里的方向包括波束的方位角和高度二者。

根据一些方面，波束成型矢量，即复权重的矢量，在传输或接收无线电信号期间被用于波束成型之前，在第一网络节点110a处被生成。然而，根据一些其他方面，在第二网络节点110b中生成波束成型矢量，并且将其被传送到第一网络节点110a，在第一网络节点110a中它被用于实际的无线电传输或接收。

例如，这些方面出现在实现中央计算节点并且实际传输和接收站点处的复杂度受到限制的无线网络中。

如上所述，通常基于与无线设备相关联的信道状态信息(csi)(诸如描述第一网络节点110a处的天线元件和无线设备120、121、122的至少一个天线元件之间的复信道增益的信道系数矢量)来生成用于去往一个或多个目标无线设备的无线电传输或者来自一个或多个目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量。在天线布置115具有n个天线元件并且无线设备每个具有1个天线的情况下，波束成型矢量将是复权重的n乘1矢量，或者备选地是幅度和相位调整值的n乘1矢量。在无线设备也配备有天线阵列(例如m个元件的阵列)的情况下，波束成型矢量的大小仍然为n乘1，但是第一网络节点110a和无线设备之间的信道通过n乘m大小的信道矩阵来建模。

在预编码器的设计中常常被忽略的问题，即生成用于在被配置为执行波束成型的预编码单元或模块中使用的波束成型矢量的问题，是csi的准确度可能随着时间和/或频率改变，并且因此这在设计预编码器时必须被考虑到在内。这可以通过以自适应方式使用现有的预编码器解决方案来在一定程度上减轻。也就是说，通过基于给定csi有多准确来自适应地选择预编码器，可以对抗csi准确度变化的问题。然而，在具有相同时频资源中的多用户调度的情况下，对于不同的无线设备，csi的准确度可能不同。根据一些方面，这归因于用户具有不同信道特性这一事实，例如归因于csi报告的速度不同或周期不同。换言之，csi的质量或准确度在很多情况下是用户相关的，即在无线设备之间变化。

为了得到对不准确的csi如何影响无线网络的吞吐量性能的定量的理解，执行了计算机仿真实验。考虑具有n＝100个输入天线的多输入单输出(miso)系统，并且假定最大比率传输(mrt)。在数学上，这可以表示为

其中y表示接收信号样本，p是传输功率，h表示复信道增益的n×1信道矢量，w是1×n预编码或波束成型矢量，q是单位能量传输符号，并且e是方差为σ²的零均值加性高斯白噪声。在理想情况下，mrt预编码器是这导致以n扩展的平均接收信噪比(snr)。

在整个本文档中，矢量或矩阵的共轭转置(也称为hermitian转置)用上角标*表示。在数学上，对于m×n矩阵a，a^*是具有的n×m矩阵。此外，a^t表示矩阵a的转置，并且a⁺表示被定义为a⁺＝a^*(aa^*)^-1的矩阵a的伪逆。

在实践中，如上所述，从发射机到接收机的信道可以从测量h变为实际传输。这通过假定测量时刻和传输时刻之间的信道相关性由1-ρ给出来在统计上建模，其中ρ＝0表示信道保持相同，ρ＝1表示信道在测量h和经由信道的实际传输之间不相关。

该实验的结果在图2中绘制，图2示出了三种情况下的在y轴的以db为单位的平均接收信噪比(snr)以及在x轴上的以上讨论的信道相关性ρ；理论上、经验上和理想上。在该图中，传输的snr被设置为1，即并且假定是如下快速瑞利衰落场景，其中h的元素是均值为0并且方差为1的圆对称高斯随机变量。可见，对于ρ＝0.15，与理想情况相比，接收的snr(经验上的)减少了一半，这说明了mrt关于csi的准确度有多敏感。对于基于迫零准则的预编码器，观察到类似的结论。

因此，使用去往目标无线设备的mrt传输的效率以ρ快速地降低。因此，如下面更详细地讨论的，当目标无线设备的csi准确度值减小时，mrt传输丢失其诉求。

根据该实验，还推断，在具有空间复用的场景中，借助于相同的时间/频率资源中的很多无线设备的大天线阵列，在设计用于在无线电传输和接收时使用的预编码器或波束成型矢量时，应当考虑每个无线设备的csi的年龄或准确度。

因此，我们提出了在生成一个或多个波束成型矢量时将一个或多个无线设备的csi准确度考虑在内的技术。本文中公开的一个思想是为每个用户找到预编码器或波束成型矢量，使得由去往其他用户的传输引起的干扰与相应用户的csi的准确度成比例。例如，波束成型矢量可以被设计成使得它仅对我们具有准确的csi的用户造成最小的干扰，即，我们不保护我们具有不准确的csi的用户，因为这些用户的信道的确切方向不够准确。

本文中进一步提出增加系统吞吐量、特别是无线网络的和吞吐量的方案。与使用迫零(zf)预编码相比，一些所提出的方案施加很少附加的计算复杂度或没有附加的计算复杂度。可以调整一些所提出的方案，使得仅使用最大比率传输(mrt)或zf，因此具有mrt和zf作为特殊用例。应当理解，我们提出的技术的一个预期的应用是非常大的(vl)多用户(mu)多输入多输出(mimo)或大规模mimo系统，但是该技术绝不限于该示例系统。

图3是示出在其中实施上述讨论的至少一些原理的网络节点中执行的方法的各个方面的流程图。具体地，图3示出了在网络节点110a、110b中执行的生成用于去往至少一个目标无线设备120的无线电传输或者来自至少一个目标无线设备120的无线电接收的至少一个波束成型矢量的方法。该方法包括针对一个或多个无线设备120、121、122获得n1相应的信道状态信息csi和csi准确度值。

根据不同的方面，csi包括与生成波束成型矢量有关的信息，即用以设计用于去往至少一个目标无线设备的无线电传输或者来自至少一个目标无线设备的无线电接收的预编码器。csi的示例是上面讨论的信道系数矢量。csi准确度值是量化对应的csi有多准确的值，并且将在下面进一步讨论。由于很多原因，csi可能不正确，其中一些原因包括噪声信道估计和陈旧或过时的信道估计。

除了获得n1之外，该方法还包括基于csi和对应的csi准确度值来生成n5至少一个波束成型矢量。这里，与高csi准确度值相关联的csi在该生成中相比于低于该高csi准确度值的csi准确度值相关联的csi被给予相等或较高的偏好。

换言之，考虑到具有多用户调度的场景，其中很多用户或无线设备在相同的时间/频率资源中被同时调度，并且其中各个csi的准确度对于不同的无线设备是不同的。在这种情况下，由于一些无线设备的信道无法被正确地知道，所以没有对于设计对那些用户不造成干扰的预编码器的迫切的需求，因为仍然会因为csi的不准确性而导致干扰。

因此，根据获得的csi准确度值的状态或准确度级别，生成不同的波束成型矢量。本教导背后的理由是，波束成型不应该被不准确的csi过度影响，因为这种波束成型可能将不会用于抑制干扰或提高接收信号质量的预期目的。下面将通过所公开方法的一些不同方面来进一步阐明这一理由。

根据一些这样的方面，生成n5包括：在保护与低于csi准确度值的第一范围的csi准确度值的范围相关联的无线设备免受无线电传输干扰之前，保护与该第一范围相关联的无线设备免受该无线电传输干扰。

因此，根据csi准确度值，无线设备将有意地被给予不同级别的干扰保护。作为示例，假定网络节点110a、110b对于给定无线设备没有拥有任何精确的csi，即，给定无线设备的相应csi准确度值指示不准确的csi，则网络节点由于缺乏准确的csi而很可能无法有效地生成抑制对无线设备的干扰的波束成型矢量，即使这样做已经被优选。相反，生成波束成型矢量，重点是抑制对干扰抑制可行的(即实际上可实现的)的无线设备的干扰。

根据其他这些方面，生成n5包括：在接收目标无线设备与高csi准确度值相关联时，提高接收目标无线设备的接收信号质量，并且在接收目标无线设备与低于该高csi准确度值的csi准确度值相关联时，减小对其他无线设备的无线电传输干扰。

再次，根据csi准确度值，无线设备将被给予提高的接收信号质量或者有意地不给予提高的接收信号质量。这个思想背后的理由类似于上面讨论的，即如果无线设备与低csi准确度值相关联，那么网络节点由于不准确的csi而很可能无法根据波束成型非常多地提高接收信号质量，相反，网络节点也可能生成以减少其他无线设备处干扰为目标的波束成型矢量。

可以以多种不同的方式获得csi，并且也可以以各种方式获得关于每个无线设备的csi的准确度的信息，其中一些在下面描述。然而，应当理解，本文中公开的技术不限于获得csi和csi准确度值的特定公开示例，而是更广泛地能够应用于获得csi和csi准确度值的任何方法。

根据一些这样的方面，每个无线设备经由逆反馈链路将csi准确度信息传输到网络节点110a、110b。

因此，根据一些方面，获得n1包括：从一个或多个无线设备120、121、122中的每个接收n10相应的csi准确度值。

根据其他方面，获得n1包括：从一个或多个无线设备中的每个接收n11csi准确度相关的信息。然后可以使用该csi相关的信息来确定用于在波束成型中使用的csi准确度值。

换言之，根据一些方面，获得n1还包括：针对一个或多个无线设备中的每个无线设备，基于所接收的csi准确度相关的信息来确定n111对应的csi准确度值。

确定csi准确度值的一些方法与无线设备的信道估计的估计的自相关函数有关。

根据一些这样的方面，根据无线设备的相应信道估计的估计的自相关函数rk(l)来获得csi准确度信息。更精确地，令表示在时间t的无线设备k的信道矢量估计。给定的是我们使用n个信道估计样本来估计rk(l)，则对于l＝0，...，(n-1)，第k个无线设备的信道估计的自相关函数由下式给出

根据该等式，自相关函数rk(l)是时间离散的，但是可以被内插以获得自相关函数rk(t)的时间连续估计。最终可以通过下式来计算相关值ρ

其中t是信道估计与实际传输或者备选地波束成型矢量的生成之间的时间。此外，csi的准确度受到信道估计误差的影响，信道估计的噪声功率可以用于确定csi的准确度。

因此，根据一个方面，csi准确度值由上面讨论的信道相关值ρ给出。

根据其他方面，包括那些包括上面讨论的自相关函数的各方面，从估计信道到其在波束成型中的使用的流逝的时间、以及无线设备的速度起着重要的作用。这是因为信道估计随着时间经过变得陈旧或甚至过时，这取决于无线设备的速度以及信道和传播环境的动态性而对csi准确度具有衰减的影响。主要具有固定散射体或无线电反射对象的稳定的传播环境提供更稳定的csi，而对于很小的流逝时间意味着csi的较大变化的较动态的传播环境则是相反的。

因此，根据一些方面，获得n1还包括：针对一个或多个无线设备中的每个无线设备，接收n112csi的时间戳，并且基于从时间戳到生成n5的时刻流逝的持续时间来确定n113对应的csi准确度值。

根据一些其他方面，获得n1还包括：针对一个或多个无线设备中的每个无线设备，接收n114无线设备的速度值，并且基于无线设备的速度来确定n115对应的csi准确度值。

根据另一方面，基于在信道估计的时刻，即在测量csi准确度相关的值的时刻，由一个或多个无线设备经历的信噪比(snr)来确定csi准确度值。

根据另一方面，将csi准确度值确定为在信道估计的时刻和/或波束成型的无线电传输或接收的时刻与无线设备相关联的速度或多普勒扩频值。

图4是示出在网络节点中执行的方法的进一步细节和方面的流程图。具体地，图4示出了生成n5的各方面。

设计适合于在多个无线设备上具有变化的csi准确度的给定场景的预编码器或波束成型矢量的问题可以在数学上公式化。更准确地说，对于无线设备k，我们可以公式化以下波束成型优化问题：

使最大化以使得：

1.

2.||w_k||＝1。

其中可以基于无线设备i的csi的准确度来选择csi准确度值τi。这个问题可以通过改变不等式的等式约束来解决，这使得问题凸显并因此容易解决，或者可以通过标准线性编程技术来解决。应当理解，通过将所有影响因子τi设置为无穷大，获得等同于从mrt准则导出的波束成型矢量的波束成型矢量，并且利用将其设置为零，获得等同于从zf准则导出的波束成型矢量的波束成型矢量。

因此，根据各方面，生成n5还包括：针对一个或多个无线设备中与csi准确度值ti相关联并且不同于与信道系数矢量h′相关联的第一目标无线设备的每个无线设备，获得相应的信道系数矢量hi，其由i＝1，...，n索引，并且将用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量w生成n512为以上定义的波束成型优化问题的解，即：

使|w^*h′|在w上最大化，以使得：

|w^*hi|＜ti，i＝1，...，n

||w||＝1

其中a*表示矢量a的复共轭，||表示绝对值，并且表示欧几里得矢量范数。

至少部分地受到上面讨论的驱动，至少有两种实现本教导的方法，现在将描述其中的一些。

第一种方法的思想(令人想起迫零但是基于迫零改进)是试图消除来自无线电传输的仅对如下无线设备的干扰，我们针对这些无线设备具有准确的csi可用于生成波束成型矢量。也就是说，如果csi是准确的，则设置τi＝0，如果csi不够准确，则设置τi＝∞。在这种情况下，我们可以为预编码问题找到一个封闭形式的解。

根据一方面，利用阈值来量化csi的准确度，该阈值对于很多无线设备是公共的，或是针对各个无线设备专门设置的。阈值可以是预定的并且固定的，或者可以动态地调整。在上面讨论中，具有高于该阈值的csi准确度值的无线设备被认为具有足够准确以用于在波束成型中使用或被允许对波束成型有给定影响的csi。

为了更详细地阐述这个思想，更详细地考虑zf预编码器。在数学上，对于每个无线设备k，计算波束成型矢量wk，使得：

·wk位于的零空间中，并且

·满足上述条件后，目标无线设备k的接收功率被最大化。

使用奇异值分解(svd)这里v的个最左列(用表示)形成零空间的基础，因此是满足上述第一个条件的良好的候选。为了最大化接收功率，我们现在找到svd并且选择其中是对应于最大奇异值的奇异矢量，并且γk是被使用以使得预编码矢量具有范数1的标量。可以使用h的伪逆并且选择wk＝γk<[h^t]⁺>k来简化上述过程。

因此，根据一些方面，生成n5还包括：针对一个或多个无线设备中与等于或高于阈值的csi准确度值相关联并且不同于第一目标无线设备的每个无线设备，获得n531相应的信道系数矢量hi，以及将用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量生成n532为具有由所述信道系数矢量hi给出的列的转置矩阵h^～的零空间中的矢量。

以上提出了一种用以处理准确的csi仅可用于无线设备子集的情况的简单的方法。更准确地说，对于每个无线设备k，首先根据一些准则(例如，一个或多个上面讨论的准确度准则)来移除csi不准确的所有j＝1，...，k-1，k+1，...，k的列hj。例如，可以使用测量时间与传输时间的信道之间的相关性以及每个无线设备k的阈值∈k来量化准确度。也就是说，我们定义：

并且ρj＜∈j。

则，其中

换言之，根据一些方面，生成n532还包括：将波束成型矢量生成n533为其中<z⁺>1表示矩阵的伪逆的第一列，h′表示第一目标无线设备的信道系数矢量。

本教导的第二种方法、实现或实施例中的思想是以使总体系统吞吐量增加的方式组合两个线性预编码器，即mrt和zf。更准确地说，对于每个无线设备，我们使用以下表达式来组合mrt和zf预编码器：

wprop＝[wmrtdmrt+wzfdzf]

其中dmrt和dzf是可以根据每个无线设备csi的准确度进一步优化的k×k(优选对角线)矩阵。注意，遵循具有单位范数预编码器的原理，我们需要对wprop进行归一化，使得其每列具有单位功率范数。

因此，根据一些方面，一个或多个无线设备构成接收目标无线设备，并且生成n5还包括：将用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量确定n55为最大比率传输mrt准则和迫零zf准则波束成型矢量的由接收目标无线设备的csi准确度值t加权的和。波束成型矢量由下式给出

w＝t*wmrt+(1-t)*wzf

其中t假定为0和1之间的值，wmrt表示根据mrt准则导出的波束成型矢量，wzf表示根据zf准则导出的波束成型矢量。

对于上面讨论的第一种方法，第二种方法可以通过将mrt和zf波束成型准则的贡献动态地扩展到所生成的波束成型矢量来执行，并且其还可以以更硬的方式通过对于上面每个w指配0或1的权重来执行，即针对每个生成的波束成型矢量使用纯mrt或纯zf。

使用这样的观点，即当csi不够准确时，mrt预编码器由于信道方向未被准确已知而无效，因此公开了以下用以找到dmrt和dzf的简化规则：

dmrt＝diag(x)，并且dzf＝diag(1-x)

其中

根据这种方法，当测量时间与某些无线设备的传输的时间的信道之间的相关性下降到(预定的或动态调整的)某一阈值以下时，mrt传输不被用于该无线设备。因此，根据该算法，针对具有准确csi的用户的数据传输会对其他用户造成干扰。然而，该方案适用于如下噪声受限的情况，其中性能受到热噪声(而不是来自其他ue的干扰)的限制。另一方面，在具有高传输功率的场景中，其中zf通常优于mrt，预期第一种方法与第二种方案相比具有更好的性能。

因此，根据一些方面，一个或多个无线设备构成接收目标无线设备，并且生成n5还包括：如果接收目标无线设备与高于阈值的csi准确度值相关联，则根据最大比率传输mrt准则来确定n571用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量；以及在该目标无线设备与低于阈值的csi准确度值相关联的情况下，根据迫零zf准则来确定n572波束成型矢量。

根据各方面，根据标准定义导出实际的mrt和zf波束成型矢量，在本文中采用该标准定义来表示根据mrt准则来将波束成型矢量确定n591为hk表示接收目标设备的信道系数矢量，a*表示矢量a的复共轭，并且表示欧几里得矢量范数，并且根据zf准则来将波束成型矢量确定n592为<a>k表示矩阵a的第k列，[h^t]⁺表示具有由一个或多个无线设备的所述信道系数矢量hi给出的列的转置矩阵h的伪逆，并且表示欧几里得矢量范数，其中h的第k列<h>k对应于接收目标无线设备的信道系数矢量。

图5是示出在包括网络节点的无线通信系统中执行的方法的各方面的流程图。

部署mu-mimo的系统的另一重要方面是所传输数据的相干解调和检测所必需的导频的传输。这些导频通常被称为解调参考信号(dmrs)，并且消耗否则会用于有效载荷数据的信道时间/频率资源的一些部分。注意，dmrs不同于用于使得无线设备能够测量然后经由反向链路被报告回网络节点110a、110b的信道的csi参考信号(csi-rs)或公共参考信号(crs)。如上所述，dmrs用于所传输的符号的相干解调，因此在每个ue的有效载荷数据之间进行交织。也就是说，与csi-rs和crs相对，dmrs仅在每个ue的有效载荷传输期间被传输，并且因此使用用于有效载荷传输的预编码器矩阵进行预编码。事实上，最近的研究已经指出，使用csi-rs和crs在能源消耗方面并不高效，至少不如当今在lte和高级lte中一样地频繁。

为了使得无线设备能够估计信道，每个无线设备的dmrs传输必须与其他无线设备的dmrs传输正交。因此，在实践中，我们需要k个正交dmrs传输来复用k个无线设备，因此需要k个信道资源。然而，使用本文档中提出的思想，我们能够大大减少这个数字。该思想是定义两组参考信号：(i)包括k个无线设备特定的正交参考信号的一个集合，以及(ii)包括单个参考信号的公共集合。使用根据上述第一种方法的预编码方案，我们可以将公共dmrs用于我们具有准确csi的所有无线设备，并且将无线设备特定的dmrs用于我们没有准确csi的无线设备。这是因为根据所提出的预编码方案的传输对于具有准确csi的无线设备没有造成干扰。这表示，在针对所有无线设备都具有准确的csi的情况下，只需要一个dmrs传输。注意，此过程需要某个控制信令，以向无线设备通知使用哪个dmrs设置。

换言之，本教导包括一种方法，其包括定义n6用于去往两个或更多目标无线设备的无线电传输的公共解调参考信号dmrs资源，以及使用公共dmrs资源上的dmrs向与满足一个或多个准确度准则的csi准确度值相关联的无线设备传输n9相应的无线设备特定的数据。

应当理解，该方法本身能够应用，即它不一定需要上述方法的各方面。

根据一些方面，该方法还包括：如果无线设备的相应csi准确度值高于csi准确度值阈值，则将无线设备分类n8为第一类别无线设备。

根据一些其他方面，该方法还包括：使用公共dmrs资源上的dmrs向被分类为第一类别无线设备的无线设备传输n91无线设备特定的数据。

根据一些其它方面，该方法还包括：定义n7一个或多个正交dmrs资源以用于去往一个或多个相应的目标无线设备的无线电传输，以及使用正交dmrs资源之一上的dmrs向未被分类为第一类别无线设备的无线设备传输n92无线设备特定的数据。

图6是示出在无线设备中执行的方法的各个方面的流程图。具体地，示出了在无线设备120、121、122中执行的用于接收无线电传输的方法。这里假定无线电传输通过由网络节点110a、110b生成的波束成型矢量被波束成型，如上所述。该方法包括：确定d1csi准确度值，向网络节点110a、110b传输d3csi准确度值；以及利用基于所传输的csi准确度值生成的波束成型来接收d5无线电传输。

为了说明所提出的方案的潜力，并且为了验证上述一些陈述，已经使用计算机模拟进行了研究。这些计算机模拟的结果在图7和图8中示出，图7示出了在y轴上的和吞吐量与在x轴上的信道相关性的图，图8示出了在y轴上的和吞吐量与在x轴上的信道相关性的图。

在这些研究中，我们已经假定第一个网络节点110a为具有k＝20个用户和n＝50个天线的系统提供服务。在这里，我们已经假定无线设备3到20的信道不改变(即ρk＝0，k＝3，...，20)，并且对于ρ的不同值，通过如1-ρ给定的信道相关性如上所述地对用户1和2的信道老化进行建模。我们还对于所有用户假定∈k＝0.2。图7和图8分别示出了具有-3和10db的传输sn的系统的和吞吐量。为了比较，我们还已经利用完美的信道知识(无信道老化)以及不完美的信道知识(考虑信道老化)，绘制了理想mrt和zf预编码器的曲线。从所提出的结果可以看出，所提出的方案优于相应的常规方案。也就是说，有利的是，第一种方法比纯zf具有更好的性能，而方法二比纯mrt预编码具有更好的性能。关于用于实现本文中的教导的两种说明性方法的比较，如所预期的，我们看到第一种方法在高传输功率下胜过第二种方法，反之亦然。

图9是示意性地示出网络节点110c的各方面的框图。网络节点是上面结合网络节点110a和110b讨论的各方面的实现。网络节点110c包括连接到用于存储数据和计算机程序的存储器设备230的处理装置210。网络节点110c还包括用于与诸如无线设备或其他网络节点等外部网络元件进行通信的通信接口220。

图9因此示出了网络节点110c，其被配置为生成用于去往至少一个目标无线设备120的无线电传输或者来自至少一个目标无线设备120的无线电接收的至少一个波束成型矢量。网络节点110c包括被配置为针对一个或多个无线设备120、121、122获得相应的信道状态信息csi和csi准确度值的处理装置210。

此外，处理装置210被配置为基于csi和相应的csi准确度值来生成至少一个波束成型矢量。这里，与高csi准确度值相关联的csi在生成时相比于与低于该高csi准确度值的csi准确度值相关联的csi被给予相等或较高的偏好。

根据各方面，处理装置210还被配置为生成至少一个波束成型矢量，用以在保护与低于csi准确度值的第一范围的csi准确度值的范围相关联的无线设备免受无线电传输干扰之前，保护与第一范围相关联的无线设备免受该无线电传输干扰。

根据各方面，处理装置210还被配置为：生成至少一个波束成型矢量，用以在接收目标无线设备与高csi准确度值相关联时提高接收目标无线设备的接收信号质量，并且在接收目标无线设备与低于高csi准确度值的csi准确度值相关联时减小对其他无线设备的无线电传输干扰。

根据各方面，处理装置210还被配置为从一个或多个无线设备120、121、122中的每个无线设备接收相应的csi准确度值。

根据各方面，处理装置210还被配置为从一个或多个无线设备中的每个无线设备接收csi准确度相关的信息。

根据各方面，处理装置210还被配置为针对一个或多个无线设备中的每个无线设备，基于所接收的csi准确度相关的信息来确定对应的csi准确度值。

根据各方面，处理装置210还被配置为针对一个或多个无线设备中与csi准确度值ti相关联并且不同于与信道系数矢量h′相关联的第一目标无线设备的每个无线设备，获得相应信道系数矢量hi，其由i＝1，...，n索引；以及将用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量w生成为对于通过如下给出的约束优化问题的解：

使|w^*h′|在w上最大化，以使得：

|w^*hi|＜ti，i＝1，...，n

||w||＝1

其中a*表示矢量a的复共轭，||表示绝对值，并且表示欧几里得矢量范数。

根据各方面，处理装置210还被配置为针对一个或多个无线设备中与等于或高于阈值的csi准确度值相关联并且不同于第一目标无线设备的每个无线设备，获得相应的信道系数矢量hi；以及将用于去往第一无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量生成为具有由所述信道系数矢量hi给出的列的转置矩阵的零空间中的矢量。

根据各方面，处理装置210还被配置为将波束成型矢量生成为<z⁺>1表示矩阵的伪逆的第一列，并且h′表示第一目标无线设备的信道系数矢量。

根据各方面，一个或多个无线设备构成接收目标无线设备，并且处理设备210还被配置为将用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量作确定为最大比率传输mrt准则波束成型矢量和迫零zf准则波束成型矢量的由接收目标无线设备的csi准确度值t加权的和。波束成型矢量由下式给出：

w＝t*wmrt+(1-t)*wzf

其中t假定为0和1之间的值，wmrt表示根据mrt准则导出的波束成型矢量，并且wzf表示根据zf准则导出的波束成型矢量。

根据各方面，一个或多个无线设备构成接收目标无线设备，并且处理装置210还被配置为：如果接收目标无线设备与高于阈值的csi准确度值相关联，则根据最大比率传输mrt准则来确定用于去往第一目标无线设备的无线电传输或者来自第一目标无线设备的无线电接收的波束成型矢量；以及在目标无线设备与低于阈值的csi准确度值相关联的情况下，根据迫零zf准则来确定波束成型矢量。

根据各方面，处理装置210还被配置为根据mrt准则来将波束成型矢量确定为hk表示接收目标设备的信道系数矢量，a*表示矢量a的复共轭，并且表示欧几里得矢量范数。

根据各方面，处理装置210还被配置为根据zf准则来将波束成型矢量确定为<a>k表示矩阵a的第k列，[h^t]⁺表示具有由一个或多个无线设备的所述信道系数矢量hi给出的列的转置矩阵h的伪逆，并且表示欧几里得矢量范数，其中h的第k列<h>k对应于接收目标无线设备的信道系数矢量。

根据各方面，处理装置210还被配置为定义用于去往两个或更多目标无线设备的无线电传输的公共解调参考信号dmrs资源，并且使用公共dmrs资源上的dmrs向与满足一个或多个准确度准则的csi准确度值相关联的无线设备传输相应的无线设备特定的数据。

图10是示意性地示出无线设备120b的各方面的框图。无线设备120b是上面结合无线设备120、121和122讨论的各方面的实现或实施。无线设备120b包括连接到用于存储数据和计算机程序的存储器设备330的处理装置310。无线设备120b还包括用于与诸如其他无线设备或网络节点等外部网络元件进行通信的通信接口320。

因此，图10示出了被配置为接收通过由网络节点110c生成的波束成型矢量被波束成型的无线电传输的无线设备120b。无线设备120b包括处理装置310，处理装置310被配置为确定csi准确度值，向网络节点110a传输csi准确度值，110b，以及利用基于所传输的csi准确度值生成的波束成型来接收无线电传输。

返回参考图1，本文中还公开了一种包括根据上述讨论的网络节点110a、110b、110c以及如本文中所讨论的一个或多个无线设备120、120b，121、122的无线通信系统100。

图11是示意性地示出被配置为结合网络节点110a、110b、110c来实现或实施本文中所讨论的方法中的至少一些方法的网络节点110d的各方面的框图。具体地，示出了网络节点110d，其被配置为生成用于去往至少一个目标无线设备120的无线电传输或者来自至少一个目标无线设备120的无线电接收的至少一个波束成型矢量，网络节点110d包括获得模块nx1，获得模块nx1被配置为针对一个或多个无线设备120、121、122获得相应的信道状态信息csi和csi准确度值。网络节点还包括生成模块nx5，生成模块nx5被配置为基于csi和相应的csi准确度值来生成至少一个波束成型矢量，其中与高csi准确度值相关联的csi在生成时相比于与低于该高csi准确度值的csi准确度值相关联的csi被给予相等或较高的偏好。

图12是示意性地示出被配置为结合无线设备120a、120b实现或实施本文中所讨论的方法中的至少一些方法的无线设备120c的各方面的框图。特别地，存在无线设备120c，其被配置为接收通过由网络节点110d生成的波束成型矢量被波束成型的无线电传输。无线设备120c包括被配置为确定csi准确度值的确定模块dx1、被配置为向网络节点110d传输所述csi准确度值的传输模块dx3、以及被配置为利用基于所传输的csi准确度值生成的波束成型来接收无线电传输的接收模块dx5。

本文中描述的方法的各个方面在方法步骤或过程的一般上下文中描述，其在一方面可以由计算机程序产品实现，该计算机程序产品在计算机可读介质中实施，计算机可读介质包括由网络环境中的计算机执行的计算机可执行指令，诸如程序代码。计算机可读介质可以包括可移除和不可移除的存储设备，包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、光盘(cd)、数字通用盘(dvd)等。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令、相关联的数据结构和程序模块表示用于执行本文中公开的方法的步骤的程序代码的示例。这种可执行指令或相关联的数据结构的特定顺序表示用于实现在这些步骤或过程中描述的功能的相应动作的示例。