用于在异构双层无线网络中协同预编码的系统和方法_2

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] 其中,U和V都是么正的,A是对角的。上述SVD可W进一步表示为:
[0030]刊紀r::: UA (Vi,V2)h U玄Vf 。) 阳03U 其中,Vi和V2都是V的子矩阵。从公式(7)可得出HsmVz= 0。因此,协同CTP矩 阵可W设计为:
[0032]E=Vz做 阳03引此SVD假设对角矩阵S为满秩矩阵。在此情况下,总发送维度J=化-DN+KL。 运意味着,通过使用协同CTP可W从K个SAP122传输化-1)N+KL个符号,例如相比较而言, 在K个单独的SAP122中的每个SAP122独立进行CTP,只传输了化个符号。对SAP122 进行协同CTP产生了额外的化-1)N个维度。
[0034] 基于在已有链路处的操作,后处理之后在已有接收器处的干扰信号也可W表达 为: 柳对f二D'mT,.HsmXs二D'mTVHsmEss (22)
[0036] 其中,映射矩阵T,用于在主用接收器处获得后处理信号向量,后处理信号向量可 W表达为: 阳〇37]論二萨TVyM卡萨+HsmXs十萨) (則
[00測其中,QM= diag{DM[0],…,dM[N-1]}为在主用接收器处的后编码矩阵,且 SM二〇ET,、nM:,E为新发送器处的预编码矩阵,SS为新发送器处的源信号向量。为了生成 对已有链路无干扰的传输,新链路的发送信号使用已有链路的零空间。预编码矩阵E满足W下条件:
[0039] AsmE = O (2;'? W40] 其中,貧SM包括0ET品M中的满足对应的巧捣单0的行,其是第i个子载波W及第 k个本征模处的功率分配。因此,CTP矩阵E可W选择为:
[0041 ]E二null巧SM)
[0042] 因此,如果主用系统(第一层网络)的功率分配已知,那么可W从备用系统(第二 层网络)传输更多的符号。
[0043] 另外,同一预编码器或者第二预编码器实施ITPW消除从SAP122到SU124的 SAP间干扰。ITP处理也可W使用下列知晓信息:从SAP122到每个所考虑的MU114的信 道或传输的CSI、从SAP122到SU124的传输的CSI、W及从MBS112到SU124的传输的 CSI。结合上述CTP处理来实施ITP。针对ITP,SU处的整体接收向量表达为:
[0044]Ys=HssXs+Hs巧) W45] 其中,ys为SU124处的整体接收信号向量,nS为SU124处的来自MBS112的附 加噪声与干扰,Hss为整体等同信道矩阵。
[0046] 具体地,ITP处理考虑了使用公式(4)?=EsS的协同CTP处理。相应地,在SAP 124处的整体接收信号向量可W表达为: 阳047]化="再Sb'ss +ns (15) W48]其中,恥泌,E为上述生成的CTP矩阵,Hss的大小取决于所使用的CTP。 对于非协同CTP,巧錠的大小为KNX化。运种情况下,由于L<N,所W总发送维度总是小于 总接收维度。因此,将匹配滤波器(M巧用做ITP。然而,如上所述,通过在系统100中使用 协同CTP,巧SS成为大小为KN《[(K-DN+KL]的矩阵。因此,总发送维度大于总接收维度, 使得能够使用迫零狂巧技术,ZF是比MF更有效的预编码方式。在其他实施方式中,可W通过使用最小均方差(MMS巧预编码器或者任何其他非线性预编码类型来实施ITP。
[0049] 在一个实施方式中,通过使用块对角化迫零度D-Z巧来消除SAP间干扰。在运种 情况下,在所考虑的第k个SU124处消除来自其他SAP122的干扰,而自身干扰例如符号 间干扰可W由第k个SU124处理。在使用BD-ZF的情况中,也可W进行注水算法来优化或 改进每个AP处的发送信号的功率分配。基于抓-ZF的ITP可W使用干扰和噪声的统计属 性。可W使用干扰的相关矩阵来设计能力实现型ITP,W将信道白噪声化。然后对于同等信 道可W进行SVDW设计口P。在另一个实现方式中,使用全对角ZF消除SAP间干扰,全对角 ZF可W消除SU124处的SAP间干扰和自身干扰二者。运种情况下,每个单独的SU124处 都不需要额外的处理。尽管全对角ZF能够简化接收器结构,但也会降低吞吐量或要求更高 的发送器功率。与全对角ZF不同,当KN> [(K-DN+KL]时,BD-ZF可能不可用。
[0050] 图2示出了用于双层网络或系统例如双层网络或系统100的协同跨层预编码和层 内预编码方法200的实施方式。方法200可W由一个或更多个预编码器实施,所述一个或更 多个预编码器位于所述网络/系统处或者位于远端位置处并且禪接至小型小区的系统中 的SAP(例如SAP122)而且可W禪接至宏小区的MBS(例如MBS112)。可替代地,预编码器 禪接至发送器肥,发送器肥经由D2D通信与对应的接收器肥通信。在步骤210处,预编码 器接收:从多个SAP(或发送器肥)到所考虑的MU的传输的CSI、从所述SAP到多个SU(或 接收器肥)的信道或传输的CSI、W及从MBS到所述SU(或接收器肥)的传输的CSI。在步 骤220处,预编码器进行CTPW消除SAP(或发送器肥)对所考虑的MU的信号干扰。针对 SAP(或发送器肥)的协同CTP生成了具有增加的发送维度J的非对角CTP矩阵,例如使得 能够发送最多达J= (K-DN+KL个符号。在步骤230处,预编码器与CTP协同地进行口P W消除或降低SAP(或发送器肥)对SU(或接收器肥)的信号干扰。ITP包括使用在针对 SAP(或发送器肥)进行协同CTP时生成的CTP矩阵。
[0051] 图3为可用于实施各种实施方式的示例性处理系统300的框图。具体设备可W利 用所有所示的部件或所述部件的仅子集,且各设备的集成程度可W不同。此外,设备可W包 含部件的多个实例,例如多个处理单元、多个处理器、多个存储器、多个发送器、多个接收器 等。处理系统300可W包括配备有一个或更多个输入/输出设备例如网络接口、存储接口等 的处理单元301。处理单元301可W包括连接至总线的中央处理器(CPU) 310、存储器320、 大容量存储设备330W及I/O接口 360。总线可W为任何类型的若干总线架构中的一个或 更多个,包括存储总线或者存储器控制器、外围总线等等。
[0052] CPU310可W包括任何类型的电子数据处理器。存储器320可W包括任意类 型的系统存储器,例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器值RAM)、同步 DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或其组合等等。在实施方式中,存储器320可W包括在启 动时使用的ROMW及在执行程序时使用的存储程序和数据的DRAM。在各实施方式中,存储 器320是非暂态的。大容量存储器设备330可W包括被配置成存储数据、程序和其他信息 并且使运些数据、程序和其他信息能够经由总线来访问的任意类型的存储设备。大容量存 储器设备330例如可W包括如下项中的一种或更多种:固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动 器、光盘驱动器等等。
[0053] 处理单元301还包括一个或更多个网络接口 350,网络接口 350可W包括至接入 节点或者一个或更多个网络380的诸如W太网电缆等的有线链路和/或无线链路。网络接 口 350使处理单元301能够经由网络380与远程单元通信。例如,网络接口 350可W经由 一个或更多个发送器/发送天线W及一个或更多个接收器/接收天线提供无线通信。在 一个实施方式中,处理单元301禪接至局域网或广域网W用于数据处理W及与远程装置通 信,所述远程装置例如其他处理单元、因特网、远程存储设施等。
[0054] 虽然本公开内容中已提供若干实施方式,但应理解,在不脱离本公开内容的精神 或范围的情况下,所公开的系统和方法可WW许多其他具体形式来体现。所给出的示例应 被视为说明性而非限制性的,且本发明并不限于本文中所给出的细节。例如,各种元件或部 件可W在另一系统中组合或合并,或者某些特征可W省略或不实施。
[0055] 此外,在不脱离本公开内容的范围的情况下,各种实施方式中描述和说明为离散 或单独的技术、系统、子系统和方法可W与其他系统、模块、技术或方法进行组合或合并。展 示或论述为彼此禪接或直接禪接或通信的其他项也可W采用电方式、机械方式或其他方式 通过某接口、设备或中间部件间接地禪接或通信。本领域的技术人员可W在不脱离本文所 公开的精神和范围的情况下确定和做出变化、替代和改变的其他示例。
【主权项】
1. 一种用于减少或避免第二层网络对第一层网络的信号干扰和第二层网络内的信号 干扰的方法,所述方法包括: 由网络设备对所述第二层网络中的发送器设备的发送信号进行协同跨层预编码 (CTP); 由所述网络设备根据所进行的协同CTP生成CTP矩阵信息; 由所述网络设备根据所述CTP矩阵信息对所述发送信号进行层内预编码(ITP);以及 向所述第二层网络中的所述发送器设备转发关于所述协同CTP和所述ITP的
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