优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台的制作方法

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优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台。根据本发明实施例的优化信道矩阵的秩的方法,应用于无线基站,其中多个移动台连接到无线基站。所述方法包括:获得关于多个移动台的历史状态数据;根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定多个移动台中的第一移动台的信道矩阵的最优秩;以及向第一移动台发送指示最优秩的最优秩指示符,以使得第一移动台将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩。
【专利说明】
优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台
技术领域
[0001] 本发明涉及优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台。更具体地,本发明涉及 一种移动台的状态数据优化信道矩阵的秩的方法、以及无线基站和移动台。
【背景技术】
[0002] 在多输入多输出(Μπω)通信系统中,通过对移动台自身的通信状态进行检测来 确定适用于该移动台的信道矩阵的秩。移动台根据所确定的信道矩阵的秩进行信道状态指 示(CSI)检测并且向无线基站通知检测结果,以便无线基站能够根据该移动台所确定的信 道矩阵的秩以及相应的信道检测结果确定对其移动台发送的数据流。然而在传统的确定信 道矩阵的秩该方法中,仅根据移动台自身的通信状态的检测结果来确定适用于该移动台的 信道矩阵的秩,而没有考虑移动台之间的相互干扰。
[0003] 另一方面,为了提高通信系统的容量,已经提出了多个移动台可共享相同的时间 和/或频率资源的通信系统。例如,在非正交多址(N0M)系统中,连接到同一无线基站的 多个移动台可形成移动台对,每个移动台对中的移动台共享相同的时间和频率资源,并且 通过发射功率对移动台对中的移动台进行区分。然而在这样的通信系统中,共享相同的时 间和/或频率资源的多个移动台之间存在相互干扰的问题更加显著。这导致仅根据对移动 台自身的通信状态的检测结果而确定的该移动台的信道矩阵的秩可能不是最优的,从而影 响了移动台的例如吞吐量之类的通信状态。

【发明内容】

[0004] 鉴于上述问题,希望提供一种优化信道矩阵的秩的方法、无线基站和移动台,以使 得所确定的移动台的信道矩阵的秩最优。
[0005] 根据本发明的一个实施例,提供了一种优化信道矩阵的秩的方法,应用于无线基 站,其中多个移动台连接到无线基站。所述方法包括:获得关于多个移动台的历史状态数 据;根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定多个移动台中的第一移动台的信 道矩阵的最优秩;以及向第一移动台发送指示最优秩的最优秩指示符,以使得第一移动台 将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩。
[0006] 根据本发明的另一实施例,提供了一种优化信道矩阵的秩的方法,应用于第一移 动台。所述方法包括:检测是否从无线基站发送了对于第一移动台的最优秩指示符,其中 包括第一移动台的多个移动台连接到无线基站;当检测到对于第一移动台的最优秩指示符 时,将第一移动台的信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩,其中无线基站根据 关于多个移动台的历史状态数据确定最优秩;以及当未检测到对于第一移动台的最优秩指 示符时,执行信道矩阵的秩的自适应处理。
[0007] 根据本发明的另一实施例,提供了一种无线基站,与多个移动台相连接。所述无线 基站包括:数据获取单元,配置来获得关于多个移动台的历史状态数据;处理单元,配置来 根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定多个移动台中第一移动台的信道矩阵 的最优秩;以及发送单元,配置来向第一移动台发送指示最优秩的最优秩指示符,以使得第 一移动台将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩。
[0008] 根据本发明的另一实施例,提供了一种移动台,包括:接收单元,配置来检测是否 从无线基站发送了对于移动台的最优秩指示符;处理单元,配置来当检测到对于移动台的 最优秩指示符时,将移动台的信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩,以及当未 检测到对于移动台的最优秩指示符时,执行信道矩阵的秩的自适应处理,其中包括移动台 的多个移动台连接到无线基站,无线基站根据关于多个移动台的历史状态数据确定最优 秩。
[0009] 在根据本发明实施例的方案中,通过无线基站根据连接到该无线基站的多个移动 台的历史状态数据来确定一个移动台的信道矩阵的最优秩。无线基站在为移动台选择信道 矩阵的最优秩时不仅考虑该移动台自身的状态,还考虑其他移动台可能对该移动台产生的 干扰,从而能够更准确地进行选择,以改进移动台的通信状态。
【附图说明】
[0010] 图1是示出了根据本发明一个实施例的通信系统的示意图。
[0011] 图2是示出了根据本发明一个实施例的优化信道矩阵的秩的方法的流程图。
[0012] 图3是示出了根据本发明的一个实施例,根据所获得的关于多个移动台的历史状 态数据确定多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩的方法的流程图。
[0013] 图4是示出了根据本发明另一实施例的优化信道矩阵的秩的方法的流程图。
[0014] 图5是示出了根据本发明一个实施例的执行信道矩阵的秩的自适应处理的方法 的流程图。
[0015] 图6是示出了根据本发明的一个实施例的无线基站的示范性结构框图。
[0016] 图7示出了根据本发明的一个实施例的移动台的示范性结构框图。
【具体实施方式】
[0017] 在下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意,在本说明书和附图 中,具有基本上相同步骤和元素用相同的附图标记来表示,且对这些步骤和元素的重复解 释将被省略。
[0018] 根据本发明一个实施例的优化信道矩阵的秩的方法可用于与多个移动台相连接 的无线基站。根据本发明的一个示例,所述多个移动台中的第一移动台能够与多个移动台 中的其他移动台组成移动台对,并且每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率 资源。
[0019] 图1是示出了根据本发明一个实施例的通信系统100的示意图。如图1所示,根 据本发明一个实施例的优化信道矩阵的秩的方法可用于非正交多址(Ν0ΜΑ)系统100。具体 地,在通信系统100中移动台110和120组成使用相同的时间和频率资源的移动台对。无 线基站130对移动台110使用功率级1传输数据,并且对移动台120使用功率级2传输数 据。此外,通信系统100还可采用SU-Μηω技术。如图1所示,无线基站130可对处于功率 级1的移动台110和对处于功率级2的移动台120分别使用多个波束传输数据,以进一步 增加系统容量。
[0020] 图2是示出了根据本发明一个实施例的优化信道矩阵的秩的方法200的流程图。 图2所示的方法200可用于无线基站。下面,将参照图2来描述根据本发明一个实施例的 优化信道矩阵的秩的方法200。
[0021] 如图2所示,在步骤S201中,获得关于多个移动台的历史状态数据。例如,可获得 在预定时间段内从多个移动台接收到的状态数据作为该多个移动台的历史状态数据。换言 之,无线基站可的在预定时间段内对与该无线基站相连接的多个移动台的状态进行观察。
[0022] 状态数据可以是移动台的通信状态数据。例如指示移动台的当前秩的当前秩指示 符,以及与当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符。在此情况下,在步骤S201中, 可获得在预定时间段内,从多个移动台接收到的指示移动台的当前秩的当前秩指示符,以 及与所述当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符。在根据本发明的一个示例中,指 示移动台的当前秩的当前秩指示符可以是秩指示(RI),此外与当前秩对应的、指示当前状 态的当前状态指示符可以是与RI所指示的当前秩对应的一组预编码器矩阵指示(PMI)和 信道质量指示(CQI)。
[0023] 在步骤S202中,根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定多个移动台 中的第一移动台的信道矩阵的最优秩。优选地,当第一移动台的信道矩阵的秩为最优秩时, 第一移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量之和最大。
[0024] 图3是示出了根据本发明的一个实施例,根据所获得的关于多个移动台的历史状 态数据确定多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩的方法300的流程图。如图3所 示,在步骤S301中,根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台 在特定时刻的估算秩。具体地,预定时间段可以是以特定时刻为结束时刻的预定时间段。
[0025] 根据本发明的一个示例,在预定时间段内,从多个移动台接收到的指示移动台的 当前秩的当前秩指示符以及与所述当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符的情况 下,在步骤S301中可首先根据所接收的多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计 算第一移动台在各个能够被组成的移动台对中的瞬时状态,并且根据在预定时间段内获得 的第一移动台的当前状态指示符,计算第一移动台在预定时间段内的平均状态。然后,在步 骤S301中可根据所计算的瞬时状态和平均状态,获得第一移动台在特定时刻的估算秩。
[0026] 例如,估算秩可以是当在预定时间段内、从第一移动台接收到的不同当前秩所对 应的调度度量之和最大时所对应的信道矩阵的秩。换言之,第一移动台在特定时刻的估算 值是根据在预定时间段中从第一移动台接收到的不同当前秩所对应的调度度量计算的。因 此为了减少无线基站的操作,优选地,可仅当在预定时间段内从第一移动台接收到指示多 个当前秩的当前秩指示符时,才根据步骤S301计算第一移动台在特定时刻的估算秩,并且 进而确定第一移动台的信道矩阵的最优秩。另一方面,当在预定时间段内只从第一移动台 接收到指示一个当前秩的当前秩指示符时,可不根据步骤S301计算第一移动台在特定时 刻的估算秩,并且不对第一移动台确定信道矩阵的最优秩。
[0027] 根据本发明的一个示例,可通过以下公式(1)来根据所计算的瞬时状态和平均状 态,计算第一移动台在特定时刻t。的估算秩广:
[0028]
[0029] 其中为札(t,i I SJ表示在时刻t,在功率级1、在能够被组成的移动台对$中第一 移动台1^的瞬时吞吐量;Ravg(t,i)表示时刻11?的平均功率;N u表示第一移动台UE 够与多个移动台中的其他移动台组成移动台对的数量;T。表示预定时间段;AV,w;(i)表示 在时刻t从第一移动台_接收到的当前状态指示符所指示的当前秩;胃^)表示在时 刻t第一移动台1?的估算秩;RI _表示第一移动台的信道矩阵的最大秩。此外,以上公式 (1)中的
.可表示在时刻t从第一移动台接收到的当前秩所对 应的调度度量。
[0030] 在步骤S302中,根据所获得的第一移动台在特定时刻的当前秩指示符,确定第一 移动台在该特定时刻的当前秩。然后,在步骤S303中,根据第一移动台在特定时刻的估算 秩和当前秩,确定第一移动台的信道矩阵的最优秩。例如,可通过以下公式(2)来确定在特 定时刻t。第一移动台的信道矩阵的最优秩:
[0031]
· ·· · (2)
[0032] 如公式(2)所示,选择在估算秩和当前秩中最大的秩作为第一移动台的信道矩阵 的最优秩,以使得对于在预定时间段中从第一移动台接收到的不同当前秩中的每一个,第 一移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量之和都最大。
[0033] 此外,根据本发明的一个示例,图3所示的方法还可包括在步骤S302之后确定第 一移动台在特定时刻的当前秩是否与在该时刻的估算秩相同。如果第一移动台在特定时刻 的当前秩与估算秩相同,则表示第一移动台的当前秩为最优秩。优选地,在此情况下可不进 行确定多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩的操作,即,不执行步骤S303,并且仅 当第一移动台在特定时刻的当前秩与估算秩不同时,才进行确定多个移动台中第一移动台 的信道矩阵的最优秩的操作。从而减少了无限基站所需进行的操作。
[0034] 应注意,图3中所示的方法300的各个步骤不必按照所示的顺序执行。可以颠倒或 并行地执行某些步骤。例如,计算第一移动台在特定时刻的估算秩(S301)可以与确定第一 移动台在特定时刻的当前秩(S302)同时执行,也可以先执行步骤S302,再执行步骤S301。
[0035] 返回图2,在步骤S203中,向第一移动台发送指示最优秩的最优秩指示符,以使得 第一移动台将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩。由于信道矩阵的秩的最 小值为1,所以当最优秩为1时,即使向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符, 第一移动台也不能通过将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩来增加其信 道矩阵的秩以提高吞吐量。因此优选地,可仅当最优秩不等于1时,才向第一移动台发送指 示所述最优秩的最优秩指示符,而当最优秩等于1时,不向第一移动台发送指示所述最优 秩的最优秩指示符,即,不执行步骤S203。从而减少了通知最优秩指示符所需的信令。此 外,根据本发明的一个示例,在步骤S203中可通过无线基站或者无线基站的上层设备来发 送所生成的最优秩指示符。
[0036] 如上所述,在无线基站根据图2中所示的方法生成最优秩指示符并向第一移动台 发送的情况下,第一移动台根据所接收的最优秩指示符指示进行相应的操作。图4是示出 了根据本发明另一实施例的优化信道矩阵的秩的方法400的流程图。图4中所示的方法 400可用于第一移动台。在图4所示的实施例中,包括第一移动台的多个移动台连接到同一 无线基站。此外根据本发明的一个示例,第一移动台能够与所述多个移动台中的其他移动 台组成移动台对,并且每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源。下面,将 参照图4来描述根据本发明一个实施例的优化信道矩阵的秩的方法400。
[0037] 如图4所示,在步骤S401中,检测是否从无线基站发送了对于第一移动台的最优 秩指示符。例如,无线基站可根据图2中所示的方法200生成对于第一移动台的最优秩指 示符。
[0038] 当第一移动台从来自无线基站或者无线基站上层的信令中检测到对于第一移动 台的最优秩指示符时,在步骤S402中将第一移动台的信道矩阵的秩设置为最优秩指示符 指示的最优秩。如以上结合图2和图3所描述的,无线基站根据连接到该无线基站的多个 移动台的历史状态数据确定第一移动台的最优秩。另一方面,当第一移动台从来自无线基 站或者无线基站上层的信令中未检测到对于该第一移动台的最优秩指示符时,在步骤S403 中执行信道矩阵的秩的自适应处理。
[0039] 在根据本发明实施例的优化信道矩阵的秩的方法中,通过无线基站根据连接到该 无线基站的多个移动台的历史状态数据来确定一个移动台的信道矩阵的最优秩。无线基站 在为移动台选择信道矩阵的最优秩时不仅考虑该移动台自身的状态,还考虑其他移动台可 能对该移动台产生的干扰,从而能够更准确地进行选择,以改进移动台的通信状态。
[0040] 此外根据本发明的一个示例,在步骤S403的信道矩阵的秩的自适应处理中,可根 据移动台自身的通信状态的检测结果来确定适用于该移动台的信道矩阵的秩。可替换地根 据本发明的另一示例,可在第一移动台和无线基站中预先存储功率图案集合,其中功率图 案集合包括多个功率图案,并且每个功率图案包括分别针对移动台对中的多个移动台的功 率参数。例如,在第一移动台和无线基站中预先存储功率图案集合P,其中功率图案集合P 通过以下公式(3)来表示:
[0041 ] P = Pm, ...,ΡΜ},1 ......(3)
[0042] 其中Μ表示功率图案集合包括的功率图案的个数,表示功率图案集合Ρ中包括 的功率图案。移动台对中可包括两个移动台,并且可包括分别针对移动台对中的两个移 动台的功率参数。具体地,通过以下公式(4)来表示:
[0043] Ρη= (β β2,η) ......⑷
[0044] 其中β 1ιηι表示移动台对的两个移动台中通信状态(例如信道状态)较好的移动 台的功率参数,并且β2ι?ιι表示移动台对的两个移动台中通信状态(例如信道状态)较差的 移动台的功率参数。例如,β 1ιΠ 1和β 2ιΠ 1可以是移动台对的两个移动台的发送功率比。
[0045] 图4中所示的方法400还可包括从无线基站接收功率图案指示符,并且在步骤 S403中,可根据图5中所示的方法500执行信道矩阵的秩的自适应处理。图5是示出了根 据本发明一个实施例的执行信道矩阵的秩的自适应处理的方法500的流程图。
[0046] 如图5所示,在步骤S501中,根据所接收的功率图案指示符在功率图案集合中确 定特定移动台对的目标功率图案。特定移动台对可以是第一移动台当前所在的移动台对。 例如如上所述,功率图案可包括对于移动台对中两个移动台的功率参数。在此情况下,在步 骤S501中可确定目标功率图案,并且可进一步通过所确定的目标功率图案,获得在特定移 动台对中第一移动台的第一功率参数和除了第一移动台以外的移动台的第二功率参数。可 通过来自无线基站或其上层装置的信令指示移动台对中具有较好通信状态的移动台和具 有较差通信状态的移动台。可替换地,由于在移动台对中具较好通信状态的移动台可能接 收到来自无线基站或其上层装置的最优秩指示符,因此如果移动台没有接收到来自无线基 站或其上层装置的、针对该移动台的最优秩指示符,则可自动认定其是移动台对中具较差 通信状态的移动台,而不需要通过无线基站或其上层装置的信令进行通知。
[0047] 然后在步骤S502中,利用目标功率图案和第一移动台的信号、干扰和噪声的功率 执行信道矩阵的秩的自适应处理,使得第一移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐 量之和最大。优选地,在步骤S502中,第一移动台可将来自特定移动台对中除了第一移动 台以外的移动台的信号作为第一移动台的干扰,并且通过第一功率参数和第二功率参数、 第一移动台的信号、干扰和噪声的功率计算第一移动台的信号干扰噪声比,并且根据第一 移动台的信号干扰噪声比执行信道矩阵的秩的自适应处理。
[0048] 以下将结合公式(5)-(7)来描述根据本发明的一个示例计算第一移动台的信号 干扰噪声比的方法。假设在本实施例中,移动台和无线基站为Ν0ΜΑ系统中的移动台和无线 基站,并且在本实施例的Ν0ΜΑ系统中,功率级的个数小于或等于2。
[0049] 在移动台呢接收到的信号Y "可通过以下公式(5)表示:
[0050]
…(5)
[0051] 其中Hn表示信道矩阵,Wn表示预编码矩阵,Sn表示无线基站发送至移动台现"的 数据码元,N n表示移动台之间的干扰与移动台UE n的高斯白噪声之和,P表示无线基站的发 送功率,表示第一功率参数并且β 2表示第二功率参数,其中可对β β 2进行归一化 处理,使得β :+0 2= 1。
/
[0052] 第一移动台1?可利用权重VMMSE,通过公式(6)对其接收到的信号 |进行最小 \ 均方差(MMSE)检测,其中将移动台对中除了第一移动台以外的移动台(在本示例中为UE2) 的信号作为第一移动台1?的干扰: 「00531
[0054] 其中
[0055]
[0056] 并且
9权重VMMSE与UE i的等效信道Η %的 乘积
3权重VMMSE与UE i的干扰和噪声之和N屈乘积。
[0057] 可根据公式(6)计_
并基于计算结果进一步根据以下公 式(7)计算在第一移动台1^在Ν0ΜΑ系统的功率级1上的信号干扰噪声比(SINR) Γ( ::
[0058]
_* κ.* ? ? · (7)
[0059] 其中#L表示第一移动台%的噪声的功率。
[0060] 在根据图5以及结合公式(5)-(7)描述的方法中,在执行信道矩阵的秩的自适应 处理时,不仅考虑第一移动台自身的检测结果,还考虑第一移动台当前所在的移动台对中 的其他移动台对第一移动台造成的干扰,从而更能够更准确地选择适用于第一移动台的信 道矩阵的秩。
[0061] 下面将参照图6说明本发明的实施例的无线基站。图6是示出了根据本发明的一 个实施例的无线基站600的示范性结构框图。如图6中所示,本实施例的无线基站600包 括数据获取单元610、处理单元620和发送单元630。无线基站600的各个单元可分别执行 上述图2中的优化信道矩阵的秩的方法200的各个步骤/功能。因此,以下仅对无线基站 600的主要部件进行了描述,而省略了以上已经结合图2和图3描述过的细节内容。
[0062] 无线基站600可与多个移动台相连接。根据本发明一个实施例与无线基站600相 连接的多个移动台中的第一移动台能够与多个移动台中的其他移动台组成移动台对,并且 每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源。如上所述,例如无线基站600 和与其相连接的多个移动台可以是Ν0ΜΑ系统中的无线基站和移动台。
[0063] 数据获取单元610可获得关于所述多个移动台的历史状态数据。例如,数据获取 单元610可接收部件和存储部件,其中接收部件可接收来自多个移动台的状态数据,并将 所接收的状态数据存储在存储部件中。数据获取单元610可获得存储部件中存储的、在预 定时间段内从多个移动台接收到的状态数据作为该多个移动台的历史状态数据。
[0064] 状态数据可以是移动台的通信状态数据。例如指示移动台的当前秩的当前秩指 示符,以及与当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符。在此情况下,数据获取单元 610可获得在预定时间段内,从多个移动台接收到的指示移动台的当前秩的当前秩指示符, 以及与所述当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符。在根据本发明的一个示例中, 指示移动台的当前秩的当前秩指示符可以是秩指示RI,此外与当前秩对应的、指示当前状 态的当前状态指示符可以是与RI所指示的当前秩对应的一组预编码器矩阵指示(PMI)和 信道质量指示(CQI)。
[0065] 处理单元620可根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定多个移动台 中的第一移动台的信道矩阵的最优秩。优选地,当第一移动台的信道矩阵的秩为最优秩时, 第一移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量之和最大。
[0066] 处理单元620可根据图3中所示的方法300来确定第一移动台的信道矩阵的最优 秩。具体地,处理单元620可根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一 移动台在特定时刻的估算秩。例如,预定时间段可以是以特定时刻为结束时刻的预定时间 段。在预定时间段内,从多个移动台接收到的指示移动台的当前秩的当前秩指示符以及与 所述当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符的情况下,处理单元620可首先根据 所接收的多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,估算第一移动台在各个能够被组 成的移动台对中的瞬时状态,并且根据在预定时间段内获得的第一移动台的当前状态指示 符,计算第一移动台在预定时间段内的平均状态。然后,处理单元620可根据所计算的瞬时 状态和平均状态,获得第一移动台在特定时刻的估算秩。
[0067] 例如,估算秩可以是当在预定时间段内、从第一移动台接收到的不同当前秩所对 应的调度度量之和最大时所对应的信道矩阵的秩。换言之,第一移动台在特定时刻的估算 值是根据在预定时间段中从第一移动台接收到的不同当前秩所对应的调度度量计算的。因 此为了减少无线基站的操作,优选地,可仅当在预定时间段内从第一移动台接收到指示多 个当前秩的当前秩指示符时,处理单元620才计算第一移动台在特定时刻的估算秩,并且 进而确定第一移动台的信道矩阵的最优秩。另一方面,当在预定时间段内只从第一移动台 接收到指示一个当前秩的当前秩指示符时,处理单元620可不计算第一移动台在特定时刻 的估算秩,并且不对第一移动台确定信道矩阵的最优秩。如上所述,处理单元620可通过以 上公式(1)来根据所计算的瞬时状态和平均状态,计算第一移动台在特定时刻的估算秩。
[0068] 接下来,处理单元620可根据所获得的第一移动台在特定时刻的当前秩指示符, 确定第一移动台在该特定时刻的当前秩。然后,处理单元620可根据第一移动台在特定时 刻的估算秩和当前秩,确定第一移动台的信道矩阵的最优秩。如以上公式(2)所示,处理单 兀620可选择在估算秩和当前秩中最大的秩作为第一移动台的彳目道矩阵的最优秩,以使得 对于在预定时间段中从第一移动台接收到的不同当前秩中的每一个,第一移动台在能够被 组成的多个移动台对中的吞吐量之和均最大。
[0069] 此外,根据本发明的一个示例,处理单元620获得估算秩和当前秩之后,可确定第 一移动台在特定时刻的当前秩是否与在该时刻的估算秩相同。如果第一移动台在特定时刻 的当前秩与估算秩相同,则表示第一移动台的当前秩为最优秩。优选地,在此情况下处理单 元620可不进行确定多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩的操作,并且仅当第一 移动台在特定时刻的当前秩与估算秩不同时,处理单元620才进行确定多个移动台中第一 移动台的信道矩阵的最优秩的操作。从而减少了无限基站所需进行的操作。
[0070] 发送单元630向第一移动台发送指示最优秩的最优秩指示符,以使得第一移动台 将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩。由于信道矩阵的秩的最小值为1,所 以当最优秩为1时,即使向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符,第一移动台 也不能通过将其信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指示的最优秩来增加其信道矩阵的秩 以提高吞吐量。因此优选地,可仅当最优秩不等于1时,发送单元630才向第一移动台发送 指示所述最优秩的最优秩指示符,而当最优秩等于1时,发送单元630不向第一移动台发送 指示所述最优秩的最优秩指示符,即,不执行步骤S103。从而减少了通知最优秩指示符所需 的信令。此外,根据本发明的一个示例,可通过无线基站或者无线基站的上层设备来发送所 生成的最优秩指示符。
[0071] 如上所述,在利用图6所示的无线基站生成最优秩指示符并向一移动台发送的情 况下,该移动台可根据所接收的最优秩指示符指示进行相应的操作。图7示出了根据本发 明的一个实施例的移动台700的示范性结构框图。下面将参照图7说明本发明的实施例的 移动台700。如图7中所示,本实施例的移动台700包括接收单元710和处理单元720。移 动台700的各个单元可分别执行上述图4中的优化信道矩阵的秩的方法400的各个步骤/ 功能。因此,以下仅对移动台700的主要部件进行了描述,而省略了以上已经结合图4和图 5描述过的细节内容。
[0072] 在本实施例中,包括移动台700的多个移动台可连接到同一无线基站。此外根据 本发明的一个示例,移动台700能够与所述多个移动台中的其他移动台组成移动台对,并 且每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源。
[0073] 如图7所示,接收单元710可检测是否从无线基站发送了对于移动台700的最优 秩指示符。例如,无线基站可根据图2中所示的方法200生成对于移动台700的最优秩指 示符。
[0074] 当接收单元710从来自无线基站或者无线基站上层的信令中检测到对于移动台 700的最优秩指示符时,处理单元720将移动台700的信道矩阵的秩设置为最优秩指示符指 示的最优秩。如以上结合图2和图3所描述的,无线基站根据连接到该无线基站的多个移 动台的历史状态数据确定移动台700的最优秩。另一方面,当接收单元710从来自无线基 站或者无线基站上层的信令中未检测到对于移动台700的最优秩指示符时,处理单元720 可执行信道矩阵的秩的自适应处理。
[0075] 在根据本发明实施例的无线基站和移动台中,通过无线基站根据连接到该无线基 站的多个移动台的历史状态数据来确定一个移动台的信道矩阵的最优秩。无线基站在为移 动台选择信道矩阵的最优秩时不仅考虑该移动台自身的状态,还考虑其他移动台可能对该 移动台产生的干扰,从而能够更准确地进行选择,以改进移动台的通信状态。
[0076] 此外根据本发明的一个示例,处理单元720在信道矩阵的秩的自适应处理中,可 根据移动台自身的通信状态的检测结果来确定适用于该移动台的信道矩阵的秩。可替换地 根据本发明的另一示例,图7中所示的移动台还可包括存储单元。可在移动台的存储单元 和无线基站中预先存储功率图案集合,其中功率图案集合包括多个功率图案,并且每个功 率图案包括分别针对移动台对中的多个移动台的功率参数。
[0077] 在此情况下,接收单元710还可从无线基站接收功率图案指示符,并且在处理单 元720可根据所接收的功率图案指示符执行信道矩阵的秩的自适应处理。例如,处理单元 720可根据图5中所示的方法500执行信道矩阵的秩的自适应处理。具体地,处理单元720 可根据所接收的功率图案指示符在功率图案集合中确定特定移动台对的目标功率图案。特 定移动台对可以是移动台700当如所在的移动台对,并且特定移动台对可包括移动台700 和除了移动台700以外的另一移动台。功率图案可包括对于移动台对中移动台700和除了 移动台700以外的另一移动台的功率参数。在此情况下,处理单元720可确定目标功率图 案,并且可进一步通过所确定的目标功率图案,获得在特定移动台对中移动台700的第一 功率参数和除了移动台700以外的移动台的第二功率参数。可通过来自无线基站或其上层 装置的信令指示移动台对中具有较好通信状态的移动台和具有较差通信状态的移动台。可 替换地,由于在移动台对中具较好通信状态的移动台可能接收到来自无线基站或其上层装 置的最优秩指示符,因此如果移动台没有接收到来自无线基站或其上层装置的、针对该移 动台的最优秩指示符,则处理单元720可自动认定移动台700是移动台对中具较差通信状 态的移动台,而不需要通过无线基站或其上层装置的信令进行通知。
[0078] 然后处理单元720利用目标功率图案和移动台700的信号、干扰和噪声的功率执 行信道矩阵的秩的自适应处理,使得移动台700在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量 之和最大。优选地,处理单元720可将来自特定移动台对中除了移动台700以外的移动台的 信号作为移动台700的干扰,并且通过第一功率参数和第二功率参数、移动台700的信号、 干扰和噪声的功率计算移动台700的信号干扰噪声比,并且根据移动台700的信号干扰噪 声比执行信道矩阵的秩的自适应处理。如上所述,处理单元720可通过以上公式(5)-(7) 来根据所计算的瞬时状态和平均状态,计算移动台700的信号干扰噪声比。
[0079] 在本示例中,由于处理单元720将来自特定移动台对中除了移动台700以外的移 动台的信号作为移动台700的干扰,并且利用分别指示特定移动台对中移动台发送功率的 第一功率参数和第二功率参数来选择信道矩阵的秩,因此在执行信道矩阵的秩的自适应处 理时,处理单元720不仅考虑移动台700自身的检测结果,还考虑移动台700当前所在的移 动台对中的其他移动台对移动台700造成的干扰,从而更能够更准确地选择适用于移动台 700的信道矩阵的秩。
[0080] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单 元、模块及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现。并且计算机软 件可以置于任意形式的计算机存储介质中。为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上 述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软 件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个 特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范 围。
[0081] 本领域技术人员应该理解,可依赖于设计需求和其他因素对本发明进行各种修 改、组合、部分组合和替换,只要它们在所附权利要求书及其等价物的范围内。
【主权项】
1. 一种优化信道矩阵的秩的方法,应用于无线基站,其中多个移动台连接到所述无线 基站,所述方法包括: 获得关于所述多个移动台的历史状态数据; 根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定所述多个移动台中的第一移动台 的信道矩阵的最优秩;以及 向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符,以使得第一移动台将其信道矩阵 的秩设置为所述最优秩指示符指示的最优秩。2. 如权利要求1所述的方法,其中 第一移动台能够与所述多个移动台中的其他移动台组成移动台对, 每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源,以及 当第一移动台的信道矩阵的秩为所述最优秩时,第一移动台在能够被组成的多个移动 台对中的吞吐量之和最大。3. 如权利要求2所述的方法,其中 所述获得关于所述多个移动台的历史状态数据包括: 获得在预定时间段内,从多个移动台接收到的指示移动台的当前秩的当前秩指示符, 以及与所述当前秩对应的、指示当前状态的当前状态指示符; 所述根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定所述多个移动台中第一移动 台的信道矩阵的最优秩包括: 根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台在特定时刻的估 算秩, 根据所获得的第一移动台在特定时刻的当前秩指示符,确定第一移动台在该特定时刻 的当前秩, 根据第一移动台在特定时刻的估算秩和当前秩,确定第一移动台的信道矩阵的最优 秩。4. 如权利要求3所述的方法,其中 所述多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台在特定时刻的估 算秩包括: 根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台在各个能够被组 成的移动台对中的瞬时状态; 根据在预定时间段内获得的第一移动台的当前状态指示符,计算第一移动台在预定时 间段内的平均状态;以及 根据所计算的瞬时状态和平均状态,获得第一移动台在特定时刻的估算秩。5. 如权利要求3或4所述的方法,其中 当在预定时间段内从第一移动台接收到指示多个当前秩的当前秩指示符时,确定所述 多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩;以及 当在预定时间段内只从第一移动台接收到指示一个当前秩的当前秩指示符时,不进行 确定所述多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩。6. 如权利要求3或4所述的方法,其中 当第一移动台在特定时刻的当前秩与估算秩不同时,确定所述多个移动台中第一移动 台的信道矩阵的最优秩;以及 当第一移动台在特定时刻的当前秩与估算秩相同时,不进行确定所述多个移动台中第 一移动台的信道矩阵的最优秩。7. 如权利要求1所述的方法,其中 当最优秩不等于1时,向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符, 当最优秩等于1时,不向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符。8. -种优化信道矩阵的秩的方法,应用于第一移动台,所述方法包括: 检测是否从无线基站发送了对于第一移动台的最优秩指示符,其中包括第一移动台的 多个移动台连接到所述无线基站; 当检测到对于第一移动台的最优秩指示符时,将第一移动台的信道矩阵的秩设置为所 述最优秩指示符指示的最优秩,其中所述无线基站根据关于所述多个移动台的历史状态数 据确定所述最优秩;以及 当未检测到对于第一移动台的最优秩指示符时,执行信道矩阵的秩的自适应处理。9. 如权利要求8所述的方法,其中 第一移动台能够与所述多个移动台中的其他移动台组成移动台对; 每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源; 在第一移动台和所述无线基站中预先存储功率图案集合,其中功率图案集合包括多个 功率图案,并且每个功率图案包括分别针对移动台对中的多个移动台的功率参数; 所述方法还包括: 从所述无线基站接收功率图案指示符; 所述执行信道矩阵的秩的自适应处理包括: 根据所接收的功率图案指示符在所述功率图案集合中确定特定移动台对的目标功率 图案; 利用所述目标功率图案和第一移动台的信号、干扰和噪声的功率执行信道矩阵的秩的 自适应处理,使得第一移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量之和最大。10. 如权利要求9所述的方法,其中 通过中所确定的目标功率图案,获得在所述特定移动台对中第一移动台的第一功率参 数和除了第一移动台以外的移动台的第二功率参数; 所述利用所述目标功率图案和第一移动台的信号、干扰和噪声的功率执行信道矩阵的 秩的自适应处理包括: 将来自所述特定移动台对中除了第一移动台以外的移动台的信号作为第一移动台的 干扰; 通过所述第一功率参数、第二功率参数和第一移动台的信号、干扰和噪声的功率计算 所述第一移动台的信号干扰噪声比;以及 根据所述第一移动台的信号干扰噪声比执行信道矩阵的秩的自适应处理。11. 一种无线基站,与多个移动台相连接,所述无线基站包括: 数据获取单元,配置来获得关于所述多个移动台的历史状态数据; 处理单元,配置来根据所获得的关于多个移动台的历史状态数据,确定所述多个移动 台中第一移动台的信道矩阵的最优秩;以及 发送单元,配置来向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示符,以使得第一移 动台将其信道矩阵的秩设置为所述最优秩指示符指示的最优秩。12. 如权利要求11所述的无线基站,其中 第一移动台能够与所述多个移动台中的其他移动台组成移动台对, 每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源,以及 当第一移动台的信道矩阵的秩为所述最优秩时,第一移动台在能够被组成的多个移动 台对中的吞吐量之和最大。13. 如权利要求12所述的无线基站,其中 所述获得的关于所述多个移动台的历史状态数据包括在预定时间段内,从多个移动台 接收到的指示移动台的当前秩的当前秩指示符,以及与所述当前秩对应的、指示当前状态 的当前状态指示符, 所述处理单元根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台在 特定时刻的估算秩;根据所获得的第一移动台在特定时刻的当前秩指示符,确定第一移动 台在该特定时刻的当前秩;并且根据第一移动台在特定时刻的估算秩和当前秩,确定第一 移动台的信道矩阵的最优秩。14. 如权利要求13所述的无线基站,其中 所述处理单元根据多个移动台在预定时间段内的当前状态指示符,计算第一移动台在 各个能够被组成的移动台对中的瞬时状态;根据在预定时间段内获得的第一移动台的当前 状态指示符,计算第一移动台在预定时间段内的平均状态;以及根据所计算的瞬时状态和 平均状态,获得第一移动台在特定时刻的估算秩。15. 如权利要求13或14所述的无线基站,其中 当所述数据获取单元在预定时间段内从第一移动台接收到指示多个当前秩的当前秩 指示符时,所述处理单元确定所述多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩;以及 当所述数据获取单元在预定时间段内只从第一移动台接收到指示一个当前秩的当前 秩指示符时,所述处理单元不进行确定所述多个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优 秩。16. 如权利要求13或14所述的无线基站,其中 当第一移动台在特定时刻的当前秩与估算秩不同时,所述处理单元确定所述多个移动 台中第一移动台的信道矩阵的最优秩;以及 当第一移动台在特定时刻的当前秩与估算秩相同时,所述处理单元不进行确定所述多 个移动台中第一移动台的信道矩阵的最优秩。17. 如权利要求11所述的无线基站,其中 当最优秩不等于1时,所述发送单元向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示 符, 当最优秩等于1时,所述发送单元不向第一移动台发送指示所述最优秩的最优秩指示 符。18. -种移动台,包括: 接收单元,配置来检测是否从无线基站发送了对于所述移动台的最优秩指示符; 处理单元,配置来当检测到对于所述移动台的最优秩指示符时,将所述移动台的信道 矩阵的秩设置为所述最优秩指示符指示的最优秩,以及当未检测到对于所述移动台的最优 秩指示符时,执行信道矩阵的秩的自适应处理,其中 包括所述移动台的多个移动台连接到所述无线基站, 所述无线基站根据关于所述多个移动台的历史状态数据确定所述最优秩。19. 如权利要求18所述的移动台,其中 所述移动台能够与所述多个移动台中的其他移动台组成移动台对; 每个移动台对中的移动台共享相同的时间和/或频率资源; 在所述移动台和所述无线基站中预先存储功率图案集合,其中功率图案集合包括多个 功率图案,并且每个功率图案包括分别针对移动台对中的多个移动台的功率参数; 所述数据获取单元还配置来从所述无线基站接收功率图案指示符; 所述处理单元根据所接收的功率图案指示符在所述功率图案集合中确定目标功率图 案,以及利用所述目标功率图案和所述移动台的信号、干扰和噪声的功率执行信道矩阵的 秩的自适应处理,使得所述移动台在能够被组成的多个移动台对中的吞吐量之和最大。20. 如权利要求19所述的移动台,其中 所述处理单元通过中所确定的目标功率图案,获得在所述特定移动台对中第一移动 台的第一功率参数和除了第一移动台以外的移动台的第二功率参数,将来自所述特定移动 台对中除了第一移动台以外的移动台的信号作为第一移动台的干扰,通过所述第一功率参 数、第二功率参数和第一移动台的信号、干扰和噪声的功率计算所述第一移动台的信号干 扰噪声比;以及根据所述第一移动台的信号干扰噪声比执行信道矩阵的秩的自适应处理。
【文档编号】H04B7/04GK105991174SQ201510096688
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月4日
【发明人】陈晓航, 李安新, 蒋惠玲
【申请人】株式会社Ntt都科摩
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