CN101911526A - 用于基于载波引起干扰比进行分布式波束成形的***和方法 - Google Patents

Abstract

根据用于基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的方法，基站可从用户接收信道状态信息。基站可以从码本选择码字。可以如此选择该码字以使得基于信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化。基站可以使用该码字来进行波束成形。

Description

用于基于载波引起干扰比进行分布式波束成形的***和方法

技术领域

本公开一般涉及无线通信***。本公开尤其涉及用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的***和方法。

背景

无线通信设备已经变得越来越小并且越来越强大以满足消费者的需要并提高便携性和便利性。消费者已变得依赖于诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机之类的无线通信设备。消费者业已开始期望得到可靠的服务、扩大的覆盖区域、以及增进的功能性。无线通信设备可被称为移动站、台、接入终端、用户终端、终端、订户单元、用户装备等。

无线通信***可同时支持多重无线通信设备通信。无线通信设备可经由上行链路和下行链路上的传输来与一个或更多个基站(其可替换地被称为接入点、B节点等)通信。上行链路(或即反向链路)是指从无线通信设备至基站的通信链路，而下行链路(或即前向链路)是指从基站至无线通信设备的通信链路。

无线通信***可以是能够通过共享可用的***资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多重用户通信的多址***。此类多址***的示例包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、以及正交频分多址(OFDMA)***。

附图简要描述

图1图解共享码本并且分别从该码本选取码字(波束成形矢量)的基站；

图2图解基站如何可以通过使得基于信号与干扰加噪声之比的效用函数最大化来选择码字，其中该效用函数取决于接收到的信道状态信息可采取不同形式；

图3图解可从用户向基站反馈的信道状态信息的示例；

图4图解可从用户向基站反馈的信道状态信息的另一示例；

图5图解可从用户向基站反馈的信道状态信息的另一示例；

图6示出在生成码本时可以纳入考虑的某些参数；

图7图解基站与具有多重天线的移动站之间的交互；

图8图解用于基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的方法；

图9图解对应于图8的方法的装置加功能框；

图10图解在无线设备中可利用的各种组件。

详细描述

公开了一种用于基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的方法。根据本方法，可以从用户接收信道状态信息。可基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量。可使用该发射波束成形矢量来进行波束成形。

还公开了一种配置成用于基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的基站。本基站包括处理器、与该处理器处于电子通信的存储器、以及储存在该存储器中的指令。这些指令可执行以从用户接收信道状态信息。这些指令还可执行以基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量。这些指令还可执行以使用该发射波束成形矢量来进行波束成形。

还公开了一种用于基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的装置。本装置可包括用于从用户接收信道状态信息的装置。本装置还可包括用以基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量的装置。本装置还可包括用于使用该发射波束成形矢量来进行波束成形的装置。

还公开了一种用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的计算机程序产品。本计算机程序产品包括其上具有指令的计算机可读介质。这些指令可包括用于从用户接收信道状态信息的代码。这些指令还可包括用以基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量的代码。这些指令还可包括用于使用该发射波束成形矢量进行波束成形的代码。

无线通信***可为数个蜂窝小区提供通信，其中每一个蜂窝小区可由一基站来服务。基站可以是与接入终端通信的固定站。基站可替换地被称为接入点、B节点、或其他某个术语。

接入终端可以是固定的(即，不动的)或移动的。接入终端可替换地被称为用户终端、终端、订户单元、远程站、移动站、台等等。接入终端可以是无线设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。对无线通信***中在这些基站与接入终端之间的传输可以使用各种各样的算法和方法。

便于从基站向接入终端进行传输的通信链路可被称为前向链路，而便于从接入终端向基站进行传输的通信链路可被称为反向链路。替换地，前向链路可被称为下行链路或前向信道，而反向链路可被称为上行链路或反向信道。

可将蜂窝小区划分成多重扇区。扇区是蜂窝小区内的物理覆盖区域。无线通信***内的基站可利用使功率流集中在该蜂窝小区的特定扇区内的天线。这样的天线可被称为定向天线。

本公开提出一种使用新颖的基于载波引起干扰比(C/CI)的波束选择度量的分布式波束成形方法。本方法结果可得到胜于已知方法的显著性能改善(例如，在总和速率的意义上)。本公开还介绍本分布式波束成形方法对于可变的信道状态信息(CSI)反馈等级和多重接收天线的情形的扩展。本文中还给出跨诸天线有功率变动的波束成形码本。

本公开提出一种用于使跨整个无线蜂窝网上的集聚效用最大化的分布式波束成形方法。本公开提出一种选择使得信号功率与噪声加上由所议波束在诸毗邻扇区或即在活跃集中的扇区中所引起的干扰之比最大化的那个波束的方案。根据本方案，波束选择可以不是在移动站而是代之以在基站处进行。使用增加的信道状态信息(CSI)，基站可以避免在诸毗邻扇区中引起干扰并且可以可观地改善***的性能。

本文中所描述的这些技术可在其中存在K个基站、每一基站有N个发射天线的***中应用。可以假定每一基站正在服务具有M个接收天线的单个用户。还可以假定这些用户事先被双射地指派给这些基站。还可以假定每一基站使用N×1矢量w_i，i＝1，...，K来朝着其获指派的用户波束成形。因此，信道可被建模为：

$y_i=H_{\mathrm{ii}}{w}_i{x}_i+n_i+\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{H}_{\mathrm{ji}}{w}_j{x}_j,i=1,...,K---\left(1\right)$

其中y_i和n_i是M×1矢量，H_ji是用户i与基站j之间的M×N信道矩阵，w_i是N×1波束成形矢量，而这些x_i项是具有针对每一基站的功率约束

的数据码元。

若假定M＝1，则n_i～N(0，N_i)并且这些y_i项将为标量。这些H_ji项为矢量h_ji。信号与干扰加噪声之比(SINR)可被定义为：

${\mathrm{SINR}}_i=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ji}}{w}_j\right|}^2{P}_j+N_i}---\left(2\right)$

在实践中，这些信道系数h_ji中有一些或许是可忽略的。因此，干扰项的数目可以等于在用户i的活跃集中的用户的数目，其通常小于网络中用户的总数K。

目的可以是通过使用分布式算法来使基于SINR的效用函数最大化。例如，这可以意味着基于找到

来使

最大化，其中M(w_i)是单单在基站i处的波束成形矢量w_i之上来最优化的度量函数。换言之，此最优化过程可以是分布式的；即，每一基站可分别选取其自己的w_i。

本公开提出一种基于载波“引起干扰”比的度量。该度量可表达为：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_j+}---\left(3\right)$

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+N}$ 或 $M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2}---\left(4\right)$

在将对每一用户“引起的干扰”求和之前可将它们依各种可能的加权因子来比例缩放，如式(4A)中所示：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+{\mathrm{\α}}_{0}N}---\left(4A\right)$

其中α_ij是可以基于减少对用户j的干扰的效用的加权因子。

参考图1，多重基站102a、102b、102k可共享有着码字106的码本104。每一码字106可以对应于可被选择的波束成形矢量。换言之，这些码字106可以代表w_i可能的选择。

每一基站102a、102b、102k可分别选取其自己的w_i。由此，每一基站102a、102b、102k被示为具***字选择组件108a、108b、108k。

根据本公开，用户可向在其活跃集中的所有基站或即所有引起显著干扰的基站发回下行链路信道信息。由此，每一基站可接收到从其自己的(诸)用户加上受其传输影响的(诸)用户反馈的信道状态信息(CSI)。

参考图2，基站202被示为在从一个或更多个获指派用户212a接收信道状态信息210a。此外，基站202被示为在从一个或更多个可能受该基站202的传输影响的其他用户212b接收信道状态信息210b。

基站202可以使基于SINR的效用函数M(w_i)214最大化。换言之，基站202可选取使得信号与引起干扰加噪声之比最大化的码字206(即波束成形矢量

)。

在图2中示出码字选择组件208来提供此功能性。

如以上所指出的，M(w_i)214的最优化可以单单在基站i处的波束成形矢量w_i之上进行。如以下将更加详细地描述的那样，效用函数M(w_i)214取决于接收到的信道状态信息210可以具有不同形式。效用函数M(w_i)214的示例曾在以上式(3)和(4)中提供。

一旦已选择特定码字206a(即，波束成形矢量w_i)，就可使用所选码字206a来进行波束成形。在图2中示出波束成形组件216来提供此功能性。

可能会有不同的信道状态信息反馈等级。现在将讨论这些不同的反馈等级的一些示例。在本讨论中，将假定每一用户具有一个接收天线(即，M＝1)。

在衰落缓慢时反馈全信道状态信息也许是可行的，并且仅反馈信道值上的改变(革新)。在这种情形中，每一基站i可以找到使：

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_j+1}---\left(5\right)$

最大化的那个

此搜索可以在仅有2ⁿ个码字可用的量化的受限空间中或者在连续空间中进行。量化空间中的最优码字可以通过在2ⁿ个候选当中搜索来找到。连续空间中的最大化解可以是最小均方误差(MMSE)解。假定

则最优

可以表达为：

$w_i^{*}=\frac{{(I+B)}^{-1}{h}_{\mathrm{ii}}}{\left|\right|{(I+B)}^{-1}{h}_{\mathrm{ii}}\left|\right|}---\left(6\right)$

当不可能向在活跃集中的基站反馈所有信道信息时，量化的方向加上振幅就可用作全反馈的替代。在这种情形中，这些用户之中的每一个可以向对应的基站反馈信道的量化版本(此量化版本可以是固定码本中的元素)加上该信道的振幅。在每一用户中可按以下方式选取代表量化的信道方向的矢量，

i＝1，...，K。还可以反馈振幅信息|h_ii|²i＝1，...，K。在这种情形中：

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}\right|}^2{\left|{\hat{w}}_i^H{w}_i\right|}^2{P}_i/N_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}\right|}^2{\left|{\hat{w}}_j^H{w}_i\right|}^2{P}_i/N_j+1}---\left(7\right)$

当用户在反馈信道信息的意义上能力有限时，可以考虑仅将信道方向的量化版本反馈给在活跃集中的那些基站的场景。基站可以使用此量化的信道信息基于载波引起干扰比来估计最优

在这种情形中：

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|{\hat{w}}_i^H{w}_i\right|}^2}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|{\hat{w}}_j^H{w}_i\right|}^2}---\left(8\right)$

或

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|{\hat{w}}_i^H{w}_i\right|}^2{P}_i/N_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|{\hat{w}}_j^H{w}_i\right|}^2{P}_i/N_j+1}---\left(9\right)$

在以上这些度量中，可以省略N_i项地来重写这些等式。这样的省略可能是贴切的，在高SNR情形中尤甚。例如：

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i}---\left(10\right)$

或假定整个网络中功率约束相近则有

$w_i^{*}=\underset{w}{\arg \max }\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2}---\left(11\right)$

不同的信道状态信息反馈等级在图3到5中图解。参考图3，当从用户反馈的是全信道状态信息310时，码字选择组件308可通过使诸如以上在式(5)中提供的那一个那样的效用函数M(w_i)314最大化来从码本304中选择码字。

参考图4，当从用户反馈的信道状态信息410仅包括信道方向的量化版本418以及该信道的振幅420时，码字选择组件408可通过使诸如以上在式(7)中提供的那一个那样的效用函数M(w_i)414最大化来从码本404中选择码字。

参考图5，当从用户反馈的信道状态信息510仅包括信道方向的量化版本518时，码字选择组件508可通过使诸如以上在式(8)中提供的那一个或以上在式(9)中提供的那一个那样的效用函数M(w_i)514最大化来从码本504中选择码字。

载波引起干扰比度量是在基站处作分布式波束成形决策可能的候选之一。已选取此度量是因为其在高SNR情形(在新世代无线蜂窝***中通常正是如此)中可以通过分布式决策格局达成全局最优解。其他随引起干扰单调递减且随信号功率单调递增的度量函数可代替所提出的度量，并且基于其各自的优点可能具有类似的性能特性。

码本的大小可以表达为2ⁿ。码本的大小可以是最优化参数。对于高SNR情形，增大码本的大小可以改善***的性能。

现有***可能假定从基站处的每一发射天线发射的功率是相同的。但也可以假定解读成具有单位模且跨不同天线有功率变动的波束成形矢量的总发射功率约束。

固定从每一天线发射的功率的一个原因可能是为了避免因在同样天线上功率发射范围要很大而出现的困难。为了在实现限制与捕捉跨不同天线的衰落变动的必要性之间达成折衷，设计并不假定每天线有相同发射功率的码本或许是有益的。这些码本可以允许跨诸天线有预定的功率变动。例如，每一发射天线可以有两种不同的功率级。

在现有***中，可以首先生成随机相位对角矩阵，并可将其乘以离散傅立叶变换(DFT)矩阵。可选取DFT与随机相位对角矩阵之积即Ω的列作为w_i项。

w_i项的元素全都是常模的。

可将此每元素有单位模的约束放宽到整个矢量有单位模。在这种情形中，w_i项可以是Ω的列，其中[Ω，S，V]＝SVD(G)并且G是呈单位模复高斯分布的随机复元素构成的矩阵。因此，尽管存在跨诸天线的功率变动，但这些码字(即，w_i项)可以是单位模的。

本公开还提出一种允许跨码本诸元素有固定的功率变动的方案。可假定对每一天线允许有L种功率级。

其中●是Hadamard(成对)积，而w_i是码字。因此，本方案可以通过向每一码字的结构多加log₂(L)比特的信息来向现***本增添另一维。如果总比特数是固定的，则在指派给振幅反馈的比特数(例如，log₂(L)比特)对比于指派给方向反馈的比特数(n比特；其中w_i码本的大小为2ⁿ)之间存在权衡。

图6示出在生成码本604时可以纳入考虑的某些参数。码本604被示为具有多重(例如，2ⁿ个)码字606a、606b、606n。

如以上所指出的，码本604的大小624可以是最优化参数。增大码本的大小可以改善***的性能，对于高SNR情形尤甚。

此外，在生成码本604时可以将功率变动参数626纳入考虑。功率变动参数626可以指示例如码本604是否允许跨诸天线有功率变动、码本604内的码字606是否为单位模的、功率变动是否为固定的、等等。

在以上讨论中，假定了每一用户具有一个接收天线(即，M＝1)。然而，这些用户之中至少有一些可以具有多重接收天线(即，M≥2)。在这种情形中，在接收机处可能存在组合矢量u。在M＝2的情形中，SINR_i和M(w_i)可表达为：

${\mathrm{SINR}}_i=\frac{{\left|u_i{h}_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|u_j{h}_{\mathrm{ji}}{w}_j\right|}^2{P}_j+N_i}--\left(14\right)$

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|u_i{h}_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\left|u_j{h}_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i/N_j+1}---\left(15\right)$

与以上所讨论的那些相类似的方法可应用于用户之中至少有一些具有多重接收天线的场合。一个差别可能在于可以有两个最优化变量，即项u和w。基站可以认为u是想当然的并且找到最优波束成形矢量w，而接收机可以找到最优接收滤波器u。或可采用匹配滤波器或可采用最小均方误差(MMSE)接收滤波器作为接收滤波器u。

在这样的设定下，接收机可以假定用户正在使用主本征矢量或匹配滤波器作为其接收机滤波器。(要假定在用户处应用MMSE接收机滤波器可能需要有对于该用户与其他干扰其的基站之间的信道的知识。反馈此信息可能是不切实际的。)在假定接收滤波器之后，基站可以找到使上述度量最大化的那个MMSE解。此

可对向用户i的传输使用。该用户可以应用MMSE接收滤波器来使其SINR(在上文示出)最大化，由此给出

本过程可迭代地继续。下一次时用户向基站i反馈等效信道u_jh_ij。因此，基站可以精确地找到下一次传输之后，用户再次基于等效下行链路信道找到最优

此过程可重复进行直至其收敛到稳态。

图7示出具有多重天线734a、734b的基站702以及具有多重天线732a、732b的用户(移动站)728。基站702处的码字选择组件708可以假定接收滤波器并且找到使上述度量最大化的MMSE解。此

可对向用户728的传输使用。用户728处的接收滤波器计算组件730随后可以应用MMSE接收滤波器来使其SINR(在上文示出)最大化，由此给出

随后，用户可将等效信道736反馈给基站702反馈。如以上所指出的，此过程可重复直至其收敛到稳态。

图8图解用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的方法800。根据方法800，可以从用户接收(802)信道状态信息。该信道状态信息可以是全信道状态信息。替换地，该信道状态信息可以包括该信道的量化版本和该信道的振幅。又或者，该信道状态信息可以包括该信道的量化版本。

可基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数M(w_i)最大化来确定(804)发射波束成形矢量(w_i)。如以上所讨论的，效用函数M(w_i)取决于接收到的信道状态信息可以具有不同形式。

有数种途径可以来确定(804)发射波束成形矢量。例如，可以通过从码本选择码字来确定发射波束成形矢量。替换地，可以计算(例如，基于求解以上式(6)来计算)发射波束成形矢量。一旦已确定(804)具体的发射波束成形矢量，就可使用(806)该发射波束成形矢量来进行波束成形。

以上所描述的图8的方法800可以由对应于图9中图解的装置加功能框900的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行。换言之，图8中图解的框802到806对应于图9中图解的装置加功能框902到906。

图10图解在无线设备1002中可以利用的各种组件。无线设备1002是可被配置成实现本文中所描述的各种方法的设备的示例。无线设备1002可以是基站或移动站。

无线设备1002可以包括控制无线设备1002的操作的处理器1004。处理器1004还可被称为中央处理单元(CPU)。既可包括只读存储器(ROM)又可包括随机存取存储器(RAM)的存储器1006向处理器1004提供指令和数据。存储器1006的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器1004典型地基于储存在存储器1006内的程序指令来执行逻辑和算数运算。存储器1006中的这些指令可执行来实现本文中所描述的这些方法。

无线设备1002还可以包括机壳1008，其可以包入发射机1010和接收机1012以允许在无线设备1002与远程位置之间进行数据传送和接收。可将发射机1010与接收机1012组合成收发机1014。天线1016可以附着于机壳1008并且电耦合至收发机1014。无线设备1002还可包括(未示出)多重发射机、多重接收机、多重收发机和/或多重天线。

无线设备1002还可包括信号检测器1018，其可用于检测收发机1014所接收到的信号并量化其电平。信号检测器1018可以检测诸如总能量、每伪噪声(PN)码片的导频能量、功率谱密度之类的信号、以及其他信号。无线设备1002还可以包括数字信号处理器(DSP)1020以供用在处理信号中。

无线设备1002的各种组件可以由总线***1022耦合在一起，总线***1022除了数据总线以外还可以包括电源总线、控制信号总线、以及状态信号总线。然而，为清楚起见，这些各种各样的总线在图10中被图解为总线***1022。

如本文中所使用的那样，术语“确定”涵盖各种各样的动作，且因此“确定”可以包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、查实等等。“确定”还可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等等。“确定”还可以包括求解、选择、选取、确立之类。

除非明确另行指出，否则短语“基于”并非意味着“仅基于”。换言之，短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。

结合本公开所描述的各种例示说明性逻辑框、模块和电路可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列信号(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何市售处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他如此的配置。

结合本公开所描述的方法或算法的步骤可以直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可以驻留在本领域中所知的任何形式的储存介质中。可以使用的储存介质的一些示例包括RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM等等。软件模块可以包括单条指令或许多指令，并且可以分布在若干不同代码段上、分布在不同程序间以及跨多重储存介质分布。储存介质可以耦合至处理器如此使得该处理器能从/向该储存介质读和写信息。在替换方案中，储存介质可以是整合到处理器的。

本文中所公开的这些方法包括一个或更多个用于达成所描述方法的步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求书的范围。换言之，除非指出步骤或动作的具体次序，否则便可修改具体步骤和/或动作的次序和/或使用而不会脱离权利要求书的范围。

所描述的这些功能可以在软件、硬件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则这些功能可以作为一条或更多条指令储存在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘储存、磁盘储存或其他磁储存设备、或任何其他可以用于承载或储存指令或数据结构形式的合需程序代码且可由计算机访问的介质。本文中所使用的盘和碟包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光

碟，其中盘通常磁性地再现数据，而碟用激光来光学地再现数据。

软件或指令还可以在传输介质上传送。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)，或者诸如红外、无线电、和微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其他远程源传送而来的，则此同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL，或者诸如红外、无线电、和微波之类的无线技术就被包括在传输介质的定义中。

进一步，还应领会用于执行本文中所描述的诸如图8所图解那样之类的方法和技术的模块和/或其他恰适装置可以视适用与否由移动设备和/或基站下载和/或以其他方式获得。例如，可以将这样的设备耦合至服务器以便于转送用于执行本文中所描述的方法的装置。替换地，本文中所描述的各种方法可以经由储存介质(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如压缩碟(CD)或软碟之类的物理储存介质等)来提供，如此使得一旦将该储存介质耦合至或提供给移动设备和/或基站，该设备就能获得这些各色方法。而且，可以利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他技术。

应理解权利要求书并不被限定于以上例示说明的精确配置和组件。可在本文中所描述的***、方法、和装置的布局、操作及细节上作出各种修改、改变和变动而不会脱离权利要求书的范围。

Claims (56)

1.一种用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的方法，所述方法由基站实现，所述方法包括：

从用户接收信道状态信息；

基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量；以及

使用所述发射波束成形矢量进行波束成形。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括从码本选择码字。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述码本的大小是可变参数。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述码本允许跨诸天线有功率变动。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述码本内的码字是单位模的。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述功率变动是固定的。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括计算所述发射波束成形矢量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发射波束成形矢量是基于求解

来计算的。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对每一用户引起的干扰由一个或更多个加权因子来比例缩放。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述比例缩放如下发生：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+{\mathrm{\α}}_{0}N}.$

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述这些用户接收到的是全信道状态信息。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本和所述信道的振幅。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述这些用户之中至少有一些具有多重接收天线。

15.一种配置成用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的基站，包括：

处理器；

与所述处理器处于电子通信的存储器；

储存在所述存储器中的指令，所述指令可执行以：

从用户接收信道状态信息；

基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量；以及

使用所述发射波束成形矢量进行波束成形。

16.如权利要求15所述的基站，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括从码本选择码字。

17.如权利要求16所述的基站，其特征在于，所述码本的大小是可变参数。

18.如权利要求16所述的基站，其特征在于，所述码本允许跨诸天线有功率变动。

19.如权利要求18所述的基站，其特征在于，所述码本内的码字是单位模的。

20.如权利要求18所述的基站，其特征在于，所述功率变动是固定的。

21.如权利要求15所述的基站，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括计算所述发射波束成形矢量。

22.如权利要求21所述的基站，其特征在于，所述发射波束成形矢量是基于求解来计算的。

23.如权利要求15所述的基站，其特征在于，对每一用户引起的干扰由一个或更多个加权因子来比例缩放。

24.如权利要求23所述的基站，其特征在于，所述比例缩放如下发生：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+{\mathrm{\α}}_{0}N}.$

25.如权利要求15所述的基站，其特征在于，从所述这些用户接收到的是全信道状态信息。

26.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本和所述信道的振幅。

27.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本。

28.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述这些用户之中至少有一些具有多重接收天线。

29.一种用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的装置，包括：

用于从用户接收信道状态信息的装置；

用于基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量的装置；以及

用于使用所述发射波束成形矢量进行波束成形的装置。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述用于确定发射波束成形矢量的装置包括用于从码本选择码字的装置。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述码本的大小是可变参数。

32.如权利要求30所述的装置，其特征在于，所述码本允许跨诸天线有功率变动。

33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述码本内的码字是单位模的。

34.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述功率变动是固定的。

35.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述用于确定发射波束成形矢量的装置包括用于计算所述发射波束成形矢量的装置。

36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述发射波束成形矢量是基于求解

来计算的。

37.如权利要求29所述的装置，其特征在于，对每一用户引起的干扰由一个或更多个加权因子来比例缩放。

38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述比例缩放如下发生：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+{\mathrm{\α}}_{0}N}.$

39.如权利要求29所述的装置，其特征在于，从所述这些用户接收到的是全信道状态信息。

40.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本和所述信道的振幅。

41.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本。

42.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述这些用户之中至少有一些具有多重接收天线。

43.一种用以基于载波引起干扰比来进行分布式波束成形的计算机程序产品，所述接收机程序产品包括其上具有指令的计算机可读介质，所述这些指令包括：

用于从用户接收信道状态信息的代码；

用于基于使包括信号与引起干扰加噪声之比的效用函数最大化来确定发射波束成形矢量的代码；以及

用于使用所述发射波束成形矢量进行波束成形的代码。

44.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括从码本选择码字。

45.如权利要求44所述的计算机程序产品，其特征在于，所述码本的大小是可变参数。

46.如权利要求44所述的计算机程序产品，其特征在于，所述码本允许跨诸天线有功率变动。

47.如权利要求46所述的计算机程序产品，其特征在于，所述码本内的码字是单位模的。

48.如权利要求46所述的计算机程序产品，其特征在于，所述功率变动是固定的。

49.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，确定所述发射波束成形矢量包括计算所述发射波束成形矢量。

50.如权利要求49所述的计算机程序产品，其特征在于，所述发射波束成形矢量是基于求解来计算的。

51.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，对每一用户引起的干扰由一个或更多个加权因子来比例缩放。

52.如权利要求51所述的计算机程序产品，其特征在于，所述比例缩放如下发生：

$M\left(w_i\right)=\frac{{\left|h_{\mathrm{ii}}{w}_i\right|}^2{P}_i}{\underset{j\≠i}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\α}}_{\mathrm{ij}}{\left|h_{\mathrm{ij}}{w}_i\right|}^2{P}_i+{\mathrm{\α}}_{0}N}.$

53.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，从所述这些用户接收到的是全信道状态信息。

54.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本和所述信道的振幅。

55.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，所述接收到的信道状态信息包括信道方向的量化版本。

56.如权利要求43所述的计算机程序产品，其特征在于，所述这些用户之中至少有一些具有多重接收天线。

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