专利名称：用于限制由多个目的地接收的干扰的方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于限制由多个目的地接收的干扰的方法和设备，该干扰由复调制符号的多个流生成。
背景技术：
当若干源希望向单个目的地传输数据时，例如蜂窝系统的上行链路，或当多个源-目的地对在相同物理资源上传输时，干扰发生。干扰使由一个或多个目的地接收的信号质量降级。
发明内容
本发明目的在于限制由多个目的地接收的干扰，其中该干扰由复调制符号的多个流生成。为此，本发明涉及用于限制由多个目的地接收的干扰的方法，该干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于该方法包括针对复调制符号的每个流由中继器(relay)执行的步骤
-接收复调制符号，
-解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字，从该信息字导出复调制符号，
-生成将由源传输的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流， -通过预编码矩阵对将由源传输的所生成的复调制符号进行预编码，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，
-在源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流。本发明还涉及用于限制由多个目的地接收的干扰的设备，该干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于用于限制干扰的该设备包括在中继器中，并且针对复调制符号的每个流包括
-用于接收复调制符号的装置，
-用于解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字的装置，从该信息字导出复调制符号，
-用于生成将由源传输的复调制符号的装置，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，
-用于通过预编码矩阵对将由源传输的所生成的复调制符号进行预编码的装置，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，
-用于在源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号的装置，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流。因此，通过使用中继器来帮助源与目的地之间的数据链路的质量。根据特定特征，根据源与目的地之间的信道系数矩阵和中继器与目的地之间的矩阵来确定预编码矩阵。因此，由中继器传输的信号适合于由目的地看到的当前信道，并且干扰限制更有效。根据特定特征，在对将由源(所述源传输从信息字导出的复调制符号的流)传输的所生成的复调制符号进行预编码之前，该中继器
-检查在成功检索信息字之前由所述源传输的至少一个复调制符号是否尚未由中继器传送以及在成功检索信息字之前由所述源传输的至少一个复调制符号是否尚未由中继器传送
-生成在成功检索信息字之前由所述源传输的复调制符号， -生成将由所述源传输的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流， -组合所生成的复调制符号， -通过预编码矩阵对组合的复调制符号进行预编码，
-在所述源传输复调制符号的同时传送预编码的组合的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流。因此，通过经过预编码器传输与源相同的符号，中继器限制了对复调制符号的其他流的干扰。通过同时传送过去的符号，通过在目的地处使用合适的组合技术，该干扰限制也可以应用于之前由源发送的符号。根据特定特征，中继器更新用于传送预编码的组合的复调制符号的调制。因此，目的地处的相应接收器技术可以是低复杂度的。根据特定特征，在组合步骤期间通过系数对所生成的复调制符号进行加权并且选择系数以使得组合的所生成的复调制符号属于正交幅度调制。因此，维持了对解码器复杂度的限制。根据特定特征，中继器是半双工中继器，并且中继器在生成和传输复调制符号之前检查是否成功检索了从其导出复调制符号的至少两个不同流的复调制符号的至少两个信息字，并且仅在成功检索了从其导出复调制符号的至少两个不同流的复调制符号的至少两个信息字的情况下执行复调制符号生成和传送。因此，半双工中继器可以帮助减少由在相同时间资源上传送的复调制符号的若干个流所生成的干扰。本发明还涉及一种用于限制由多个目的地接收的干扰的方法，该干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于该方法包括针对复调制符号的每个流执行的步骤
-接收复调制符号，
-解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字，从所述信息字导出复调
5制符号，
-生成将由所述源传输的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流， -通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上所生成的干扰，
-在所述源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，
-由目的地从源和中继器接收复调制符号。本发明还涉及一种用于限制由多个目的地接收的干扰的系统，该干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于该系统包括
-用于接收复调制符号的装置，
-用于解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字的装置，从该信息字导出复调制符号，
-用于生成将由所述源传输的复调制符号的装置，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，
-用于通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码的装置， 所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，
-用于在所述源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号的装置，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，
-用于在目的地接收由所述源和中继器传送的复调制符号的装置。因此，通过使用中继器来帮助源与目的地之间的数据链路的质量。根据又一方面，本发明涉及一种可以直接加载到可编程设备中的计算机程序，当在可编程设备上执行所述计算机程序时，其包括用于实现根据本发明的方法的步骤的指令或代码部分。由于涉及计算机程序的特征和优势与涉及根据本发明的方法和设备的上述那些相同，所以将不在此重复它们。
从对实施例的示例的以下描述的阅读，将更清楚地显露本发明的特性，所述描述是参考附图产生的，在附图中
图1表示在其中实现本发明的无线电信网络的架构； 图2是表示在其中实现本发明的中继器的架构的图3公开了根据本发明的由用于确定预编码矩阵的中继器执行的算法的示例； 图4公开了根据本发明实现的第一模式的由中继器执行的算法的示例； 图5是根据本发明利用动态解码和转发协议传送的复调制符号的示例； 图6a到6d是表示根据本发明的、在不同阶段处干扰抵消(neutralization)的演进的
图；图7公开了根据本发明实现的第二模式的由中继器执行的算法的示例； 图8表示在阶段PHl和PH2期间由源和中继器传送的复调制符号的矢量流； 图9表示在阶段PH2期间目的地处的等同信道；
图10表示在阶段PH2期间目的地处的等同信道以及在阶段PH3期间由源和中继器传送的复调制符号的矢量流；
图11表示在阶段PH3期间目的地处的等同信道。
具体实施例方式图1表示在其中实现本发明的无线电信网络的架构。在无线电信网络中，多个源Srcl到Src3以信号形式向多个目的地Destl到Dest3
传输信息字。无线电信网络可以是局域网或无线蜂窝电信网络。源Src可以是向比如移动终端之类的至少一个目的地或向归属基站传输信号的基站。源Src可以是向比如基站之类的多个目的地传输信号的归属基站或移动终端。基站还被称作接入节点或节点B或增强节点B。基站或归属基站可以处理至少一个移动终端。当基站具有用于使移动终端能够通过基站建立与远程设备的通信所需的信息时， 基站处理所述移动终端。基站通过下行链路信道向移动终端传输信号并且通过上行链路信道接收由移动终端传输的信号。源Srcl到Src3传送复调制符号的不同流。必须指出，源Srcl到Src3在图1中示出为单独的设备。当源Srcl到Src3包括在相同设备(例如，执行波束形成从而传送复调制符号的三个不同流的设备)中时本发明也
可应用。目的地Destl到Dest3在图1中示出为单独的设备。当目的地Destl到Dest3包括在相同设备(例如，具有多个天线并且独立解码复调制符号的三个不同矢量流的设备)中时本发明也可应用。这是例如在无线蜂窝电信网络的上行链路信道中的情况，其中若干移动终端在相同资源上与基站通信。该方案被称作上行链路多用户MIMO (多输入多输出)。源Srcl通过复调制符号的矢量流向目的地Destl传送一个信息字或多个信息字。源Src2通过复调制符号的矢量流向目的地Dest2传送一个信息字或多个信息字。源Src3通过复调制符号的矢量流向目的地Dest3传送一个信息字或多个信息字。当复调制符号的矢量流在无线电信网络的相同资源上传输时，由源Srcl向目的地Destl传输的复调制符号的矢量流干扰由源Src2向目的地Dest2传输的复调制符号的矢量流和由源Src3向目的地Dest3传输的复调制符号的矢量流。由源Src2向目的地Dest2 传输的复调制符号的矢量流干扰由源Srcl向目的地Destl传输的复调制符号的矢量流和由源Src3向目的地Dest3传输的复调制符号的矢量流。由源Src3向目的地Dest3传输的复调制符号的矢量流干扰由源Src2向目的地Dest2传输的复调制符号的矢量流和由源 Srcl向目的地Destl传输的复调制符号的矢量流。
源Srci传输由编码器编码的信息字的Ki信息比特，其中i表示源索引，对编码器的输出进行交织以产生编码比特的矢量。向离散调制输入给出编码比特的该矢量，从而获得复调制符号，所述离散调制输入可以是正交相移键控调制或16或64正交幅度调制。复调制符号从信息字导出。每个源Srci可以使用与其他源相同的调制方案或可以使用与其他源中的至少一个所使用的调制方案不同的调制方案。将复调制符号分组为复调制符号的矢量。每个信息字包括根据CRC生成的冗余校验比特。借助于虚拟天线通过信道在若干时段上发送复调制符号的每个矢量，虚拟天线由预编码方案的串接构成，该预编码方案在映射到物理传输天线之前应用复调制符号的变换。通过速率匹配算法更一般地完成编码和交织，所述速率匹配算法诸如在3GPP-LTE 标准(第三代合作伙伴计划长期演进)中使用的速率匹配算法，其允许从信息字生成任何大小的编码比特的矢量，或换言之生成任何可能的编码率。根据复调制符号的矢量传输，编码比特的生成也可以以若干步骤完成。在无线蜂窝电信网络中，从目的地Dest向源Src提供混合-ARQ(HARQ)反馈方案， 从而确认或否认之前的复调制符号的矢量传输的成功。在混合-ARQ中，当目的地Dest不能够成功检索从其导出复调制符号的信息字时， 即当嵌入在发送信息字中的循环冗余校验失败时，执行附加冗余的重传。一旦接收到足够的冗余，则目的地Dest可以正确地解码信息字、归功于嵌入在信息字中的CRC比特来检测正确的解码、向源发送确认消息、以及停止对信息字和附加冗余的传输。目的地Dest存储复调制符号的矢量的串接或从一个信息字传输的开始接收的编码比特的软估计的矢量的串接并且对串接矢量应用联合解码。如果针对复调制符号的矢量的CRC校验是正确的，则在复调制符号的矢量接收和解码之后执行确认。通常，复调制符号的每个新矢量包括从速率匹配算法和纠错码的输出获取的附加冗余。中继器RL可以是全双工或半双工设备。中继器RL可以被包括在比如基站、归属基站或移动终端之类的设备中。根据本发明，针对复调制符号的每个流，中继器RL -接收复调制符号，
-解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字，从所述信息字导出复调制符号，
-生成将由源传输的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流， -通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-在所述源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号，所述源传输从信息字导出的复调制符号的流。向其传送复调制符号的流的目的地从源和中继器接收复调制符号。图2是表示在其中实现本发明的中继器的架构的图。中继器RL例如具有基于通过总线201连接在一起的组件和由如图3和4或7所公开的程序控制的处理器200的架构。总线201将处理器200链接到只读存储器ROM 202、随机访问存储器RAM 203和无线接口 205。存储器203包含旨在接收如图3和4或7所公开的程序的变量和指令的寄存器。处理器200控制无线接口 205的操作。只读存储器202包含如图3和4或7所公开的程序的指令，在对中继器RL加电时向随机访问存储器203传送所述指令。无线接口 205使中继器RL能够向/从基站或归属基站传送和/或接收信号或消息以及向/从至少一个移动终端传送和/或接收信号或消息。无线接口 205连接至天线阵列RLAnt。无线接口 205可以包括接收由至少一个基站或归属基站传送的信号的下行链路接收模块210，可以包括向至少一个移动终端或归属基站传送信号的下行链路传输模块 211，可以包括接收由至少一个移动终端或归属基站传输的信号的上行链路接收模块212 并且可以包括向至少一个基站或归属基站传送信号的上行链路传输模块213。中继器RL根据动态解码和转发(DDF)协议操作。DDF协议包括中继器RL处的智能处理。中继器RL接收从源Src向目的地Dest传输的信息字并且试图对其进行解码，并且一旦成功检索从其导出复调制符号的信息字就转变到传送阶段。图3公开了根据本发明的由用于确定预编码矩阵的中继器执行的算法的示例。更精确地，本算法由中继器RL的处理器200执行。周期性地或在每次源与目的地之间的信道条件改变时执行本算法。在步骤S300，处理器200获得源Srcl到Src3与目的地Destl到Dest3之间的信道系数，从而形成源目的地信道矩阵Hsd。这实际上可以使用所述或每个目的地Dest与源 Src之间的反馈链路而完成。在相同步骤处，处理器200获得中继器RL与目的地Destl到Dest3之间的信道系数，从而形成中继器目的地信道矩阵Hkd。在下一步骤S301，处理器200计算预编码矩阵烏，确定该预编码矩阵4从而抵消或限制由源Srcl到Src3传输的复调制符号的不同矢量流之间的干扰影响。例如，N个源Src传输复调制符号的N个矢量流，至少N个接收天线接收复调制符号的N个矢量流。N个接收天线是一个目的地Dest或携带单个天线的N个目的地中的一个。中继器RL例如是携带形成天线阵列RLAnt的至少N个天线的全双工中继器。我们将源Src与目的地Dest的接收天线之间的信道系数矩阵表示为//皿，将中继器 RL与目的地Dest的接收天线之间的信道系数矩阵表示为/4。我们假设信道是准静态的。根据源Src与目的地Dest的接收天线之间的信道系数矩阵并且根据中继器RL与目的地Dest的接收天线之间的信道系数矩阵来确定预编码矩阵^。为了示出干扰抵消的概念，让我们考虑其中中继器RL已经成功检索从其导出复调制符号的每个流的复调制符号的每个信息字并且可以生成从每个信息字导出的复调制符号的新矢量的传输阶段。源Srci在该阶段的第t个时隙中传输的复调制符号被表示为Xi’N+1’t，并且中继器 RS针对源Srci在该阶段中传输的复调制符号被表示为Z i,N+1,t。因此，考虑所有接收天线，在该阶段期间接收的信号是
[■y — Al,jY+l,fj￥+l,f =HSD■^■i.N+Ι,τ+ 好RD AR7[XN，N+\，t _7 JV+i/__
必须在此指出，每个符号Z i,N+1,t由预编码矩阵烏的矢量预编码。例如，中继器RL可以生成与源Srci传输的那些相同的复调制符号，即Z ，Ν+1^\Ν+Μ。在该情况中，我们获得
^ljJA-M
-N+ij -SD + HsliAr ) X ; +ι,
/
L*4 MJMJ
其中%MJ是复高斯白噪声的矢量。目的地Desti观察等同信道Λ^+^Λ。对于将要抵消的干扰，预编码矩阵烏必须满足存在对角矩阵从使得
^BD +HjtDj^S ~ D
对角矩阵々中的对角系数是中继器RL可用的自由度以通过最大化所得的信号干扰加噪声比SINR来改进在目的地Desti处接收的有用信号。因为将信道系数视为是准静态的，所以将预编码矩阵烏视作对于复调制符号的N 个矢量流的整个传输保持相同。如果信道系数改变，则相应地修改预编码矩阵烏。即使中继器RL仅正确地解码了复调制符号的矢量流的子集，中继器RL也可以使用干扰抵消，其中中继器RL生成与源相同的符合以移除接收天线处遭受的干扰部分。因此，在阶段PHk之后(其中k表示阶段PH的索引)，假设中继器RL已经成功检索 k个信息字，从该k个信息字导出源Srci发送的复调制符号的k个第一矢量流的复调制符号，其中i等于1到k，其遵循在阶段PHk+Ι的第t个时隙处接收的信号是
权利要求
1.用于限制由多个目的地接收的干扰的方法，所述干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于所述方法包括针对复调制符号的每个流由中继器执行的步骤-接收复调制符号，-解码复调制符号的流的复调制符号并且成功地检索信息字，从所述信息字导出复调制符号，-生成将由所述源传输的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，定义所述预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-在所述源传输所述复调制符号的同时传送预编码的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据所述源和目的地Dest之间的信道系数矩阵并根据所述中继器与所述目的地之间的矩阵来确定所述预编码矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在对将由传输从所述信息字导出的复调制符号的流的所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码之前，所述方法还包括步骤-检查在成功检索所述信息字之前由所述源传输的至少一个复调制符号是否尚未由所述中继器传送以及在成功检索所述信息字之前由所述源传输的至少一个复调制符号是否尚未由所述中继器传送-生成在成功检索所述信息字之前由所述源传输的复调制符号， -生成将由所述源传输的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-组合所生成的复调制符号，-通过所述预编码矩阵对组合的复调制符号进行预编码，-在所述源传输所述复调制符号的同时传送所述预编码的组合的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法还包括步骤更新用于传送预编码的组合的复调制符号的调制。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于在组合步骤期间通过系数对所生成的复调制符号进行加权并且选择所述系数使得组合的所生成的复调制符号属于正交幅度调制。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于所述中继器是半双工中继器， 并且所述中继器在生成和传输复调制符号之前检查是否成功检索了从其导出复调制符号的至少两个不同流的复调制符号的至少两个信息字，并且其中仅在成功检索了从其导出复调制符号的至少两个不同流的复调制符号的至少两个信息字的情况下执行复调制符号生成和传送。
7.用于限制由多个目的地接收的干扰的设备，所述干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于用于限制干扰的所述设备包括在中继器中并且针对复调制符号的每个流包括 -用于接收复调制符号的装置，-用于解码复调制符号的流的复调制符号并且成功检索信息字的装置，从所述信息字导出所述复调制符号，-用于生成将由所述源传输的复调制符号的装置，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-用于通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码的装置， 所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，定义所述预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-用于在所述源传输复调制符号的同时传送预编码的复调制符号的装置，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流。
8.用于限制由多个目的地接收的干扰的方法，所述干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于所述方法包括针对复调制符号的每个流执行的步骤-接收复调制符号，-解码复调制符号的流的复调制符号并且成功检索信息字，从所述信息字导出复调制符号，-生成将由所述源传输的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，定义所述预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-在所述源传输所述复调制符号的同时通过中继器传送预编码的复调制符号，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-所述目的地从所述源和所述中继器接收所述复调制符号。
9.用于限制由多个目的地接收的干扰的系统，所述干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成，每个源向一个目的地传送复调制符号的流，其特征在于所述系统包括-用于接收复调制符号的装置，-用于解码复调制符号的流的复调制符号并且成功检索信息字的装置，从所述信息字导出所述复调制符号，-用于生成将由所述源传输的复调制符号的装置，所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-用于通过预编码矩阵对将由所述源传输的所生成的复调制符号进行预编码的装置， 所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，定义所述预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-用于在所述源传输复调制符号的同时通过中继器传送预编码的复调制符号的装置， 所述源传输从所述信息字导出的复调制符号的流，-用于在所述目的地接收由所述源和所述中继器传送的所述复调制符号的装置。
全文摘要
本发明涉及用于限制由多个目的地接收的干扰的方法，该干扰由多个源在无线电信网络的相同资源上传送的复调制符号的多个流生成。该方法包括由中继器执行的以下步骤-接收复调制符号，-解码复调制符号并且成功检索信息字，从该信息字导出复调制符号，-生成将由源传输的复调制符号，-通过预编码矩阵对所生成的复调制符号进行预编码，定义预编码矩阵，从而减少复调制符号的流在复调制符号的其他流上生成的干扰，-传送预编码的复调制符号。
文档编号H04L1/00GK102420673SQ20111028551
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月23日 优先权日2010年9月24日
发明者普兰绍 M., 格雷塞 N. 申请人:三菱电机株式会社