用于在认知无线电系统中波束成形的方法和装置制造方法

用于在认知无线电系统中波束成形的方法和装置制造方法
【专利摘要】本公开的实施例提供了一种认知无线电系统和一种用于在认知无线电系统中波束成形的方法和装置。认知无线电系统可包括基站、中继站、主用户和多个次级用户，其中基站和中继站服务该多个次级用户；以及用于在认知无线电系统中波束成形的装置。该装置可包括：获得器，其被配置为获得关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息；以及确定器，其被配置为基于信道信息而确定用于从基站至多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从中继站至多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。本发明的系统、方法和系统可实现CR传输波束成形，同时改善认知无线电系统的性能。
【专利说明】用于在认知无线电系统中波束成形的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般地涉及通信技术。更具体地，本发明的实施例涉及认知无线电系统和用于在认知无线电系统中波束成形的方法和装置。
【背景技术】
[0002]认知无线电(CR)是一种新兴技术。认知无线电是一种双向无线电，其基于在外部和内部无线环境中的主动监测而以如下方式自动改变它的传输或接收，在该方式中，整个CR系统有效通信，同时避免干扰在主无线(PR)系统中的授权用户(也称为主用户)。
[0003]机会频谱共享(OSS)是基本CR策略之一，其中假如从CR到PR的干扰足够低，那么次级用户(SU)和PR系统(包括主用户)同时接入相同频段。
[0004]近来，已经针对多天线CR系统研制了认知波束成形(CB)，其中CR发射器(CR-Tx)通过CR-到-PR链路的零空间来发送信号，从而避免对PR的干扰。在现有的解决方案中，通常基于CR-到-PR的信道信息设计CB。由于在实践中信道信息不可能是理想的，为了降低对PR的功率泄漏，应当仔细地控制CR传输功率。在这种情况下，CR链路可能频繁地遭遇容量中断，从而在CR基站(BS)和SU之间部署中继站(RS)变得必要。
[0005]CB技术主要目的在于减轻CR系统中的CR-到-PR干扰和/或PR-到-CR干扰，但是对于CR系统中的传输，这通常是不够的。在实践中，对于CR系统，也需要研制针对从基站和中继站到次级用户的CR传输的波束成形方案，用于获得更好的性能。
[0006]在现有技术中，用于CR系统的CR传输波束成形(在下文中为简洁起见也称为波束成形)通常只考虑一个次级用户。对于实际CR系统，通常有干扰主用户的几个次级用户。但是，通过将现有的解决方案直接用于包括多个次级用户的CR系统，CR系统的性能可能没有变得更好，而是可能更差。
[0007]鉴于上述问题，在改善CR系统性能时，有必要考虑CR系统中的多个次级用户来设计用于波束成形的方案。

【发明内容】

[0008]本发明提出用于在包括多个次级用户的CR系统中使用的波束成形方案，该方案实现CR系统的更好性能。特别地，本发明提供用于在CR系统中波束成形的方法和装置，其中已经考虑到多个次级用户，并且CR系统的性能得以改善。
[0009]根据本发明的第一方面，本发明的实施例提供用于在认知无线电(CR)系统中波束成形的方法，该认知无线电(CR)系统包括:基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中基站和中继站服务该多个次级用户，该方法可包括:获得关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息；以及基于信道信息确定用于从基站至多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从中继站至多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。
[0010]根据本发明的第二方面，本发明的实施例提供用于在认知无线电(CR)系统中波束成形的装置，该认知无线电(CR)系统包括:基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中基站和中继站服务该多个次级用户，该装置可包括:获得器，其被配置为获得关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息；以及确定器，其被配置为基于信道信息而确定用于从基站至多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从中继站至多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。
[0011]根据本发明的第三方面，本发明的实施例提供一种认知无线电(CR)系统，该CR系统可包括:基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中基站和中继站服务多个次级用户；以及根据本发明的装置。
[0012]伴随本发明可预期到如下益处。通过考虑上行链路信号质量，本发明已有效地改善切换的效率和抗干扰性能。另外，本发明基于3GPPLTE / LTE-高级标准，并且对切换过程的现有流程作出小的改变，因此本发明有良好兼容性的优点。
[0013]根据本发明的实施例，公开了用于包括多个次级用户的CR系统的波束成形方案，其使得CR系统能够既减轻干扰又实现更好性能，诸如，使次级用户的加权总和速率(WSR)最大化，和/或使在基站处和中继站处的发射功率的总和最小化。因此，可显著并且有效地改善CR系统的性能和效率。
[0014]当结合附图阅读特定实施例时，根据下文对特定实施例的描述，本发明的实施例的其他特征和优点也将是显而易见的；其中附图以示例的方式说明了本发明的实施例的原理。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]从示例的意义上呈现了本发明的实施例，它们的优点在下面将参考附图更详细的说明，在附图中:
[0016]图1是示出了根据本发明的示例性实施例的认知无线电(CR)系统的高级示意图；
[0017]图2是示出了根据本发明的示例性实施例在CR系统中波束成形的方法的流程图；
[0018]图3是示出了根据本发明的进一步的示例性实施例在CR系统中波束成形的方法的流程图；
[0019]图4是示出了根据本发明的进一步的示例性实施例在CR系统中波束成形的方法的流程图；
[0020]图5示出了根据本发明的一个示例性实施例在CR系统中波束成形的装置的方框图；
[0021]图6示出了根据本发明的进一步的示例性实施例在CR系统中波束成形的装置的方框图；以及
[0022]图7示出了根据本发明的进一步的示例性实施例在CR系统中波束成形的装置的方框图。
【具体实施方式】
[0023]参考说明书附图，对本发明的各种实施例进行详细描述。图中的流程图和方框图示出了根据本发明的实施例的装置、方法，以及可通过计算机程序产品执行的架构、功能和操作。在这方面，在流程图或方框图中的每个方框可以代表一个模块、一个程序、或代码的一部分，该代码含有用于执行指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。应注意的是，在一些替代方案中，方框中指示的功能可以按不同于如图中所示次序的次序发生。例如，取决于相关功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上并行执行，或以相反的顺序执行。还应注意的是，可通过用于执行特定功能/操作的基于硬件的专用系统，或通过专用硬件和计算机指令的组合，来实现方框图和/或流程图中的每个方框及其组合。
[0024]在本公开中，用户，诸如主用户或次级用户，可能指的是用户设备(UE)、终端、移动终端(MT)、用户站(SS)、便携式用户站(PSS)、移动站(MS)、或接入终端(AT)，并且可能包含UE、终端、MT、SS、PSS、MS或AT的一部分功能或全部功能。
[0025]在本公开中，基站(BS)可能指的是接入点(AP)、无线接入站(RAS)、节点B (NodeB)、演进的NodeB (eNodeB)、基站收发台(BTS)，或移动多跳中继(MMR)-BS，并且可能包含BS、AP、RAS, NodeB, eNodeB、BTS或MMR-BS的一部分功能或全部功能。
[0026]总体来说，本发明的实施例提供一种照明(lighting)系统，并提供一种用于在CR系统中波束成形的方法和装置。现在将参考附图来描述本发明的一些示例性实施例。
[0027]首先，参考图1，其中根据本发明的示例性实施例示出了一种认知无线电(CR)系统100的闻级不意图。
[0028]根据如图1所示的实施例，该CR系统100可包括:基站(BS) 110、中继站(RS) 120、
主用户(I3U) 130和多个次级用户(SU1HCKSU2150、......、SUK160)。其中BSllO和RS120共
同服务多个次级用户 SU1HCK SU2150、……、SUK160。注意，次级用户的数目可能为两个或两个以上，并且，如图1所示的内容是处于说明而非限制的目的。根据本发明的实施例，该CR系统100可为中继辅助的多用户多天线认知无线电系统。
[0029]根据如图1所示的实施例，该CR系统110还可包括根据本发明的装置170。该装置170可被配置用于CR系统100中的波束成形，并可包括:获得器(未示出)，其被配置为获得给予与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息；以及确定器(未示出)，其被配置为基于信道信息而确定用于从基站至多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从中继站至多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。
[0030]应注意的是，可以在CR系统中的几个地方实现装置170。例如，可以在BSllO中实现装置170。再例如，可以在RS120中实现装置170。又例如，还可以在CR系统中单独的设备(诸如控制器、服务器和其他合适设备之类)中实现装置170。
[0031]还应注意的是，装置170可以被配置为实现参考根据本发明的方法所述的功能。因此，关于根据本发明的方法所讨论的那些特征适用于在装置170中的相应组件。还应注意的是，装置170可以实现在硬件、软件、固件和/或其任何组合里。例如，可以通过使用电路、处理器或以硬件实现的任何其他适当的装置来实现装置170。本领域技术人员将理解前述示例只是为了图示并非为了限制。
[0032]在本公开的一些实施例中，装置170可包括至少一个处理器和至少一个存储器。适合与本公开实施例一起使用的该至少一个处理器，以示例的方式，可包括，已知的或者将来研制的通用处理器和专用处理器。该至少一个存储器可包括，例如，半导体存储设备，例如，RAM、ROM、EPROM、EEPROM和闪存设备。该至少一个存储器可用于存储计算机可执行指令的程序。所述程序可能以任何高级和/或低级可编译或可解释的编程语言中编写。根据实施例，计算机可执行指令可被配置为使得装置170至少按照根据本发明的方法执行。将关于图5-7来描述装置的更多详细信息。
[0033]图1也示出了关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息。特别地，“Gb”指示关于从基站到主用户的信道的信道信息，“G/’指示关于从中继站到主用
户的信道的信道信息，并且“g'h,gL，指示关于从主用户到次级用户的信道集合的信道信息，其中K指示次级用户的数量。另外，“ G卜指示关于从主用户至基站的信道的信道信息，基于Gb、通过采用本领域现有方法，可以获得Gf ;并且，“G卜指示关于从
主用户到中继站的信道的信道信息，基于4、通过采用本领域现有方法也可获得在本
发明的公开中，CR-到-PR信道信息或第二信道信息可包括前述信道信息。
[0034]进一步，图1也显示关于从基站到中继站的信道的信道信息(表示为“H/’)和关于从中继站到次级用户的信道集合的信道信息(表示为“H2,1; H2,2，H2,κ”)。根据本发明的实施例，第一信道信息可包括信道信息H1和H2,1; H2j2,..., H2,κ。
[0035]现在，参考图2，其中示出根据本发明的示例性实施例的在CR系统中波束成形的方法200的流程图。该CR系统可为如图1所示的CR系统100，其包括:BS、RS、主用户和多个次级用户，并且，BS和RS服务多个次级用户。
[0036]在步骤S201，获得关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道数据。
[0037]根据本发明的实施例，信道信息可包括:关于从基站到中继站的信道、以及关于从中继站到次级用户的信道集合的第一信道信息。
[0038]根据本发明的又一实施例，信道信息可进一步包括:关于从基站到主用户的信道、关于从中继站到主用户的信道、以及关于从主用户到次级用户的信道集合的第二信道信肩、O
[0039]本领域技术人员将很容易地理解:可以通过使用本领域几种已知方式获得信道信
肩、O
[0040]在步骤S202，基于信道信息确定BS预编码矩阵和RS预编码矩阵，其中BS预编码矩阵用于从基站至多个次级用户的传输，并且RS预编码矩阵用于从中继站至多个次级用户的传输。
[0041]根据本发明的实施例，在步骤S201中获得的信道信息可包括第一信道信息。
[0042]根据本发明的实施例，可以通过基于信道信息、根据预定要求计算BS预编码矩阵和RS预编码矩阵来实现步骤S202。在本发明的实施例中，可以根据环境条件、运营商的优选或经验、或其他一些影响因素来预先定义预定要求。在本发明的实施例中，能够以各种方法定义预定要求。例如，预定要求可被定义为最大化次级用户的加权总和速率(WSR)。再例如，预定要求可被定义为最小化在基站处和中继站处的发射功率的总和。注意，描绘这些示例只是为了图示的目的，并非为了限制。根据本发明，预定要求可包含关于性能改善的任何其他要求，例如，最小速率最大化，服务质量(QoS)保证，信号与干扰加噪声比(SINR)最大化，中断概率最小化等。
[0043]根据本发明的实施例，预定要求是最大化次级用户的WSR。根据这样的预定要求，可以基于信道信息以几种方式计算BS预编码矩阵和RS预编码矩阵。例如，可以基于信道信息计算每个次级用户的速率；基于所计算的每个次级用户的速率可以确定次级用户的最大WSR，然后，可以获得与次级用户的最大WSR相对应的BS预编码矩阵和RS预编码矩阵。
[0044]根据本发明的实施例，可基于每个次级用户的速率以几种方式确定次级用户的最大WSR。例如，通过对每个次级用户的速率迭代操作，可获得单调增大的多个候选WSR ;并且，作为对多个候选WSR收敛的响应，可将在最后迭代中获得的候选WSR确定为最大WSR。再例如，通过对每个次级用户的速率迭代操作预定次数，可获得目标WSR ;并且，可将目标WSR确定为最大WSR。
[0045]根据本发明的实施例，预定要求是最小化在基站处和中继站处的发射功率的总和。根据这样的预定要求，可基于信道信息用几种方式计算BS预编码矩阵和RS预编码矩阵。例如，可以基于信道信息计算BS功率和RS功率，其中BS功率表示在基站处的发射功率，RS功率表示在中继站处的发射功率；基于BS功率和RS功率可确定在基站处和中继站处的发射功率的最小总和；然后，可获得与在基站处和中继站处的发射功率的最小总和相对应的BS预编码矩阵和RS预编码矩阵
[0046]根据本发明的实施例，可基于BS功率和RS功率以几种方式确定在基站处和中继站处的发射功率的最小总和。例如，通过对BS功率和RS功率迭代操作，可获得在基站处和中继站处单调减小的的发射功率的多个候选总和；并且，作为对发射功率的多个候选总和收敛的响应，可将在最后迭代中获得的候选总和确定为在基站处和中继站处的发射功率的最小总和。再例如,通过对BS功率和RS功率迭代操作预定次数，可获得发射功率的目标总和；并且，可将发射功率的目标总和确定为在基站处和中继站处的发射功率的最小总和。
[0047]根据本发明的实施例，信道信息可以进一步包括除第一信道信息之外的第二信道信息。第二信道信息可包括:关于从基站到主用户的信道的信息、关于从中继站到主用户的信道的信息、和关于从主用户到次级用户的信道集合的信息。在一些实施例中，基于第二信道信息，可获得认知波束成形的结果；然后，可以基于信道信息和认知波束成形的结果计算每个次级用户的速率。在一些实施例中，基于第二信道信息，可获得认知波束成形的结果；然后，可以基于信道信息和认知波束成形的结果计算BS功率和RS功率。
[0048]可基于第二信道信息执行认知波束成形(CB)，以减轻CR-到-PR干扰和/或PR-到-CR干扰。根据本发明的实施例，无论有CB结果还是没有CB结果，都可确定BS预编码矩阵和RS预编码矩阵。在考虑CB结果的情况下，在CR和PR之间的干扰可以减小，并且CR系统性能能够变得更好。注意，对根据本发明的方案来说，CB不是必需的。
[0049]现在，参考图3，其中示出根据本发明的另一示例性实施例的在CR系统中波束成形的方法300的流程图。该CR系统可为如图1所示的CR系统100，其包括:BS、RS、主用户和多个次级用户，并且，BS和RS服务该多个次级用户。
[0050]在图3示出的方法300是:在BS处和RS处获得预编码矩阵，同时最大化次级用户的加权总和速率(WSR)。特别地，方法300主要包括两部分，一部分是执行CB，另一部分是执行CR传输波束成形。这两部分分别实现CR-到-PR / PR-到-CR干扰的减轻和WSR的最大化。在此实施例中，预定要求是最大化次级用户的WSR，并根据此预定要求而计算BS预编码矩阵和RS预编码矩阵。
[0051]在步骤S301，获得关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信肩、O
[0052]如上所述，根据本发明的实施例，关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息可包括关于从基站到中继站的信道、以及关于从中继站到次级用户的信道集合的第一信道信息。在一些实施例中，关于与基站、中继站、次级用户和主用户相关联的信道的信道信息可以进一步包括关于从基站到主用户的信道、关于从中继站到主用户的信道、以及关于从主用户到次级用户的信道集合的第二信道信息。
[0053]可以通过本领域已知的几种方式获得信道信息。例如，BS、RS和SU可侦听信道，诸如在BS和RS之间的信道、在RS和SU之间的信道，以获得关于这些信道的第一信道信息，这些信道分别表示为H1和
【权利要求】
1.一种在认知无线电(CR)系统中用于波束成形的方法，所述认知无线电(CR)系统包括基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中所述基站和所述中继站为所述多个次级用户服务，所述方法包括: 获得关于与所述基站、所述中继站、所述次级用户和所述主用户相关联的信道的信道/[目息;以及 基于所述信道信息而确定用于从所述基站至所述多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从所述中继站至所述多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信道信息包括: 关于从所述基站到所述中继站的信道以及关于从所述中继站到所述次级用户的信道集合的第一信道信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于所述信道信息而确定用于从所述基站至所述多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从所述中继站至所述多个次级用户的传输的RS预编码矩阵包括: 基于所述信道信息、根据预定要求而计算所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵， 其中所述预定要求是以下各项中的至少一项: 最大化所述次级用户的加权总和速率(WSR);以及 最小化在所述基站处和所述中继站处的发射功率的总和。
4.根据权利要求 3所述的方法，其中所述预定要求是最大化所述次级用户的所述WSR，并且其中所述基于所述信道信息、根据预定要求而计算所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵包括: 基于所述信道信息而计算所述次级用户中的每个次级用户的速率； 基于所述次级用户中的每个次级用户的所述速率而确定所述次级用户的最大WSR ；以及 计算与所述次级用户的所述最大WSR相对应的所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述信道信息还包括: 关于从所述基站到所述主用户的信道、关于从所述中继站到所述主用户的信道以及关于从所述主用户到所述次级用户的信道集合的第二信道信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述基于所述信道信息而计算所述次级用户中的每个次级用户的速率包括: 基于所述第二信道信息而获得认知波束成形的结果；以及 基于所述信道信息和所述认知波束成形的结果而计算所述次级用户中的每个次级用户的速率。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中所述基于所述次级用户中的每个次级用户的所述速率而确定所述次级用户的最大WSR包括: 迭代地对所述次级用户中的每个次级用户的所述速率操作，以获得多个候选WSR ;以及 响应于所述多个候选WSR收敛，而将在最后的迭代中获得的所述候选WSR确定为所述最大WSR。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其中所述基于所述次级用户中的每个次级用户的所述速率而确定所述次级用户的最大WSR包括: 迭代地对所述次级用户中的每个次级用户的所述速率操作预定次数，以获得目标WSR ；以及 将所述目标WSR确定为所述最大WSR。
9.根据权利要求3所述的方法，其中所述预定要求是最小化在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述总和，并且其中所述基于所述信道信息、根据预定要求而计算所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵包括: 基于所述信道信息而计算表示在所述基站处的所述发射功率的BS功率以及表示在所述中继站处的所述发射功率的RS功率； 基于所述BS功率和所述RS功率而确定在所述基站处和所述中继站处的发射功率的最小总和；以及 计算与在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和相对应的所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述信道信息还包括: 关于从所述基站到所述主用户的信道、关于从所述中继站到所述主用户的信道以及关于从所述主用户到所述次级用户的信道集合的第二信道信息。
11.根据权利要求10·所述的方法，其中所述基于所述信道信息而计算表示在所述基站处的所述发射功率的BS功率以及表示在所述中继站处的所述发射功率RS功率包括: 基于所述第二信道信息而获得认知波束成形的结果；以及 基于所述信道信息和所述认知波束成形的结果而计算所述BS功率和所述RS功率。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述基于所述BS功率和所述RS功率而确定在所述基站处和所述中继站处的发射功率的最小总和，包括: 迭代地对所述BS功率和所述RS功率操作，以获得在所述基站处和所述中继站处的发射功率的多个候选总和；以及 响应于发射功率的所述多个候选总和收敛，而将在最后的迭代中获得的所述候选总和确定为在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中所述基于所述BS功率和所述RS功率而确定在所述基站处和所述中继站处的发射功率的最小总和包括: 迭代地对所述BS功率和所述RS功率操作预定次数，以获得发射功率的目标总和；以及 将发射功率的所述目标总和确定为在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和。
14.一种在认知无线电(CR)系统中用于波束成形的装置，所述认知无线电(CR)系统包括基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中所述基站和所述中继站为所述多个次级用户服务，所述装置包括: 获得器，被配置为获得关于与所述基站、所述中继站、所述次级用户和所述主用户相关联的信道的信道信息；以及 确定器，被配置为基于所述信道信息而确定用于从所述基站至所述多个次级用户的传输的BS预编码矩阵和用于从所述中继站至所述多个次级用户的传输的RS预编码矩阵。
15.根据权利要求14所述的装置，所述信道信息包括: 关于从所述基站到所述中继站的信道以及关于从所述中继站到所述次级用户的信道集合的第一信道信息。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述确定器包括: 第一计算单元，被配置为基于所述信道信息、根据预定要求而计算所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵； 其中所述预定要求是以下各项中的至少一项: 最大化所述次级用户的加权总和速率(WSR);以及 最小化在所述基站处和所述中继站处的发射功率的总和。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述预定要求是最大化所述次级用户的所述WSR，并且其中所述第一计算单元包括: 第二计算单元，被配置为基于所述信道信息而计算所述次级用户中的每个次级用户的速率； 第一确定单元，被配置为基于所述次级用户中的每个次级用户的所述速率而确定所述次级用户的最大WSR;以及 第三计算单元，被配置为计算与所述次级用户的所述最大WSR相对应的所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵。
18.根据权利要求 17所述的装置，其中所述信道信息还包括: 关于从所述基站到所述主用户的信道、关于从所述中继站到所述主用户的信道以及关于从所述主用户到所述次级用户的信道集合的第二信道信息。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述第二计算单元包括: 第一获得单元，被配置为基于所述第二信道信息而获得认知波束成形的结果；以及第四计算单元，被配置为基于所述信道信息和所述认知波束成形的结果而计算所述次级用户中的每个次级用户的速率。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的装置，其中所述第一确定单元包括: 第一操作单元，被配置为迭代地对所述次级用户中的每个次级用户的所述速率操作，以获得多个候选WSR;以及 第二确定单元，被配置为响应于所述多个候选WSR收敛，而将在最后的迭代中获得的所述候选WSR确定为所述最大WSR。
21.根据权利要求17-19中任一项所述的装置，其中所述第一确定单元包括: 第二操作单元，被配置为迭代地对所述次级用户中的每个次级用户的所述速率操作预定次数，以获得目标WSR;以及 第三确定单元，被配置为将所述目标WSR确定为所述最大WSR。
22.根据权利要求16所述的装置，其中所述预定要求是最小化在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述总和，并且其中所述第一计算单元包括: 第五计算单元，被配置为基于所述信道信息而计算BS功率和RS功率，所述BS功率表示在所述基站处的所述发射功率，所述RS功率表示在所述中继站处的所述发射功率；第四确定单元，被配置为基于所述BS功率和所述RS功率而确定在所述基站处和所述中继站处的发射功率的最小总和；以及第六计算单元，被配置为计算与在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和相对应的所述BS预编码矩阵和所述RS预编码矩阵。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述信道信息还包括: 关于从所述基站到所述主用户的信道、关于从所述中继站到所述主用户的信道以及关于从所述主用户到所述次级用户的信道集合的第二信道信息。
24.根据权利要求23所述的装置，其中所述第五计算单元包括: 第二获得单元，被配置为基于所述第二信道信息而获得认知波束成形的结果；以及 第七计算单元，被配置为基于所述信道信息和所述认知波束成形的结果而计算所述BS功率和所述RS功率。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的装置，其中所述第四确定单元包括: 第三操作单元，被配置为迭代地对所述BS功率和所述RS功率操作，以获得在所述基站处和所述中继站处的发射功率的多个候选总和；以及 第五确定单元，被配置为响应于发射功率的所述多个候选总和收敛，而将在最后的迭代中获得的所述候选总和确定为在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和。`
26.根据权利要求22-24中任一项所述的装置，其中所述第四确定单元包括: 第四操作单元，被配置为迭代地对所述BS功率和所述RS功率操作预定次数，以获得发射功率的目标总和；以及 第六确定单元，被配置为将发射功率的所述目标总和确定为在所述基站处和所述中继站处的发射功率的所述最小总和。
27.—种认知无线电(CR)系统,包括: 基站(BS)、中继站(RS)、主用户和多个次级用户，其中所述基站和所述中继站为所述多个次级用户服务；以及 根据权利要求14-26中任一项所述的装置。
【文档编号】H04W72/00GK103828453SQ201180073526
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年12月31日 优先权日:2011年12月31日
【发明者】李朝峰, 雷鸣, 高飞飞, 栾天祥 申请人:日电（中国）有限公司