CN108713297A - 用于基于位置信息的下行链路接收滤波器的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种接入节点，包括处理器和收发器。所述收发器被配置为接收对应于至少一个用户节点的至少一个上行链路参考信号。所述处理器被配置为基于所述至少一个上行链路参考信号确定所述至少一个用户节点相对于所述接入节点的估计位置以及与所述至少一个用户节点相对于所述接入节点的位置的估计位置相对应的至少一个取向参数。所述收发器被配置为向所述至少一个用户节点发送至少一个下行链路控制信息，所述至少一个下行链路控制信息包括所述取向参数。

Description

用于基于位置信息的下行链路接收滤波器的方法和设备
技术领域
本公开的各方面一般涉及无线通信***，并且尤其涉及网络辅助接收波束成形。
背景技术
在无线通信***中，配备有多个天线的用户设备能够执行不同的分集合并技术以改善接收器性能。例如，接收波束成形传统上使用下行链路(downlink，DL)导频测量来获得DL信道信息。该信道信息可以用于计算天线权值，即，接收滤波器。随着接收滤波器的使用，可以在用户体验到的信号与干扰加噪声比(signal-to-interference-plus-noise-ratio，SINR)方面实现改进。因此，可以使用更高的调制编码方案(modulation and codingschemes，MCS)来提高吞吐量。
在长期演进(Long Term Evolution，LTE)***中，可以测量下行链路参考信号，即，导频符号，以获得信道信息。下行链路参考信号占用时间/频率资源元素，其也可以用于数据传输。因此，DL参考信号会引起开销并降低整个***的容量。此外，来自其它基站的DL传输可能会相互干扰，即，导频污染。由于信道估计精度降低，接收滤波器通常对受污染的参考信号敏感。另一方面，如果通过减少参考信号资源重用来减少污染，则由参考信号引起的开销将增加。如果为参考信令分配更多物理资源，则用于数据传输的物理资源更少。在接收波束成形和未来标准中使用来自上行链路(uplink，UL)参考信号的位置测量将是有利的。
因此，期望提供解决至少部分上述问题的网络辅助波束成形。
发明内容
本发明的一个目的是计算具有天线取向和从网络获得的位置信息的接收滤波器。该目的通过独立权利要求的主题来解决。另外的有利修改可以在从属权利要求中找到。
根据本发明的第一方面，上述和进一步的目的和优点通过一种接入节点获得。所述接入节点包括处理器和收发器。所述收发器被配置为接收对应于至少一个用户节点的至少一个上行链路参考信号。所述处理器被配置为基于所述至少一个上行链路参考信号确定所述至少一个用户节点相对于所述接入节点的估计位置以及与所述至少一个用户节点相对于所述接入节点位置的估计位置相对应的至少一个取向参数。所述收发器被配置为向所述至少一个用户节点发送至少一个下行链路控制信息，所述至少一个下行链路控制信息包括所述取向参数。所公开的实施例的各方面通过利用用于获得用户节点位置的上行链路参考信号和关于所述接收天线阵列的取向的信息来提供网络辅助接收波束成形。
在根据第一方面所述接入节点的第一种可能的实施形式中，所述取向参数包括所述接入节点的位置和所述至少一个用户节点的估计位置之间的方位角和俯仰角中的至少一个。所述处理器被配置为从所述至少一个用户节点相对于所述接入节点的估计位置确定所述方位角和所述俯仰角。当网络知道用户的定向和相对于自身的位置时，网络可以提供指出用户节点应当期望接收最强LoS(line-of-sight，视距)信号的方向的方位角和俯仰角。
在根据第一方面的第一种可能的实施形式所述接入节点的第二种可能的实施形式中，所述处理器被配置为确定所述至少一个用户节点和所述接入节点处于视距条件下；使用外环链路自适应算法确定视距链路自适应偏移值；以及当所述处理器确定所述至少一个用户节点和所述接入节点处于所述视距条件下时，基于所确定的视距链路自适应偏移值来选择要包括在所述下行链路控制信息中的调制编码方案。当所述用户节点和接入节点处于视距条件下时，视距路径是多径信号中最强的分量。将用户体验到的更高信号与干扰噪声比考虑进应用的调制编码方案中是有益的。
在根据第一和第二种可能的实施形式所述接入节点的第三种可能的实施形式中，当确定所述至少一个用户节点和接入节点处于视距条件下时，所述处理器被配置为在所述下行链路控制信息中包括基于位置的接收滤波器参数。所述基于位置的接收滤波器对视距条件下的用户最有益，并且所述下行链路控制信息指示所述用户节点是否应该使用基于位置的波束成形。
在根据前述任一种可能的实施形式所述接入节点的第四种可能的实施形式中，所述处理器被配置为通过从上行链路控制信道获取所述用户节点的天线阵列的校准参数、获取至少一个上行链路参考信号、从所述至少一个参考信号获取上行链路信道、以及将所述上行链路控制信道与用于所述天线阵列的不同旋转的校准数据相关联来确定所述至少一个用户节点相对于所述接入节点的定向参数。通过将所述接入节点考虑进所述用户节点天线阵列的定向，可以计算接收波束成形权值。
在根据前述任一种可能的实施形式所述接入节点的第五种可能的实施形式中，所述处理器被配置为通过使用分配给所述天线阵列的每个天线的正交码和所述上行链路参考信号来获取所述用户节点的天线阵列的上行链路信道。这使得所述接入节点能够从所述用户节点获取上行链路多输入单输出(uplink multiple-input-single-output，UL MISO)信道。
在根据前述任一种可能的实施形式所述接入节点的第六种可能的实施形式中，所述处理器被配置为在所述下行链路控制信息中包括所确定的定向参数。所述下行链路控制信息可以由所述用户节点用来计算所述接收滤波器。
在根据前述任一种可能的实施形式所述接入节点的第七种可能的实施形式中，所述处理器被配置为在所述至少一个下行链路控制信息中包括接收波束成形参数。所述下行链路控制信息中的接收波束成形参数可以由用户节点用于接收波束成形。
在根据第一方面的前述任一种可能的实施形式所述接入节点的第八种可能的实施形式中，所述处理器被配置为确定所述用户节点相对于所述接入节点的天线阵列发射角并在所述至少一个下行链路控制信息中包括所确定的发射角。所述下行链路控制信息可以由所述用户节点用来计算所述接收滤波器。
根据本发明的第二方面，上述和其它目的和优点通过一种用户节点获得。所述用户节点包括处理器和收发器。所述收发器被配置为接收下行链路控制信息，所述下行链路控制信息包括与接入节点相对于所述用户节点的估计位置的位置相对应的取向参数。所述处理器被配置为使用所述取向参数来计算用于接收下行链路数据传输的接收滤波器。通过利用用于获得用户节点位置的上行链路参考信号和关于接收天线阵列的定向的信息，然后计算接收滤波器，所公开的实施例的各方面提供网络辅助接收波束成形。
在第二方面所述用户节点的第一种实施形式中，所述取向参数包括所述接入节点的位置与所述用户节点的估计位置之间的方位角和俯仰角中的至少一个。当网络知道用户的定向和相对于自身的位置时，网络可以提供指出用户节点应当期望接收最强LoS信号的方向的方位角和俯仰角，这可以用于计算所述接收滤波器。
在根据第二方面的第一种实施形式所述用户节点的第二种实施形式中，所述收发器被配置为使用所计算出的接收滤波器从所述接入节点接收下行链路数据。由用户节点使用下行链路控制信息中的网络获取的取向信息所计算出的接收滤波器提高了接收器性能。
在根据第二方面的第一种和第二种实施形式所述用户节点的第三种实施形式中，所述用户节点包括多天线收发器。通过利用用于获得用户节点位置的上行链路参考信号和关于所述多天线收发器的接收天线阵列的定向的信息，然后计算多天线收发器的接收滤波器，所公开的实施例的各方面提供网络辅助接收波束成形。
根据本发明的第三方面，上述和进一步的目的和优点通过一种方法获得，该方法包括：从用户节点接收一个或多个上行链路参考信号；从所述一个或多个上行链路参考信号确定所述用户节点的位置以及与所述用户节点相对于接入节点的位置的位置相对应的取向参数，生成包括所述取向参数的下行链路控制信息，将具有所述取向参数的所述下行链路控制信息发送给所述用户节点，并且基于所述下行链路控制信息中的取向参数计算所述用户节点的接收滤波器。通过利用用于获得用户节点位置的上行链路参考信号和关于所述接收天线阵列的定向的信息，然后计算接收滤波器，所公开的实施例的各方面提供网络辅助接收波束成形。
在根据第三方面所述方法的第一种可能的实施形式中，使用所计算的接收滤波器在所述用户节点中接收下行链路数据。由所述用户节点使用下行链路控制信息中的网络获取的取向信息所计算出的接收滤波器提高了接收器性能。
在根据第三方面的第一种可能的实施形式所述方法的第二种可能的实施形式中，确定取向参数包括确定所述接入节点的位置与所确定的所述用户节点的位置之间的方位角和俯仰角。当网络知道用户的定向和相对于自身的位置时，网络可以提供指出用户节点应当期望接收最强LoS信号的方向的方位角和俯仰角。
在根据第三方面的第一种和第二种可能的实施形式所述方法的第三种可能的实施形式中，确定所述接入节点和所述用户节点之间的视距条件，并且基于位置的接收滤波器参数被包括在下行链路控制信息中。当所述用户节点和所述接入节点处于视距条件下时，视距路径是多径信号中最强的分量。将用户体验到的更高信号与干扰噪声比考虑进应用的调制编码方案中是有益的。
在根据第三方面的第一种至第三种可能的实施形式所述方法的第四种可能的实施形式中，所述方法包括通过以下步骤来确定所述用户节点相对于所述接入节点的定向参数：获取所述用户节点的天线阵列的校准数据，所述校准数据包括在所述一个或多个上行链路控制信道中；获取一个或多个上行链路参考信号；以及将上行链路信道与用于天线阵列的不同旋转的校准数据相关联。通过将接入节点考虑进所述用户节点天线阵列的定向，可以计算所述接收波束成形权值。
在根据第三方面的第一种至第四种可能的实施形式所述方法的第五种可能的实施形式中，所述方法包括在所述下行链路控制信息中提供所述定向参数。所述下行链路控制信息可以由所述用户节点用来计算所述接收滤波器。
根据本发明的第四方面，上述和进一步的目的和优点通过包括非暂时性计算机程序指令的计算机程序产品获得，所述非暂时性计算机程序指令在由处理装置执行时使所述处理装置执行根据第三方面所述的方法。通过利用用于获得用户节点位置的上行链路参考信号和关于接收天线阵列的定向的信息，然后计算接收滤波器，所公开的实施例的各方面提供网络辅助接收波束成形。
结合附图，根据下文描述的实施例，示例性实施例的这些和其它方面、实施形式和优点将变得显而易见。但应了解，说明书和附图仅用于说明并且不作为对本发明的限制的定义，详见随附的权利要求书。本发明的其它方面和优点将在以下描述中阐述，而且部分将从描述中显而易见，或通过本发明的实践得知。此外，本发明的各方面和优点可以通过所附权利要求书中特别指出的手段和组合得以实现和获得。
附图说明
在下文中，将参照附图中示出的示例性实施例来更详细地解释本发明，其中：
图1是示出所公开实施例的各方面的状态图。
图2示出了结合所公开实施例的各方面的***的框图。
图3示出了结合所公开实施例的各方面的***中的过程流程的一个示例。
图4示出了结合所公开实施例的各方面的接入节点中的过程流程的一个示例。
图5示出了结合所公开实施例的各方面的用户节点中的过程流程的一个示例。
图6示出了用于在结合所公开的实施例的各方面的***中确定用户节点的定向参数的示例性过程。
图7是示出使用实际射线追踪信道模型估计的用户节点120的定向的曲线图。
图8是示出使用实际射线追踪信道模型估计的用户节点120的定向的曲线图。
图9是示出结合所公开实施例的各方面的***的仿真结果的曲线图。
图10是可用于实践所公开实施例的各方面的示例性装置的框图。
具体实施方式
参考图1，所公开实施例的各方面涉及提供网络辅助接收波束成形。在图1的示例中，接入节点(AN)110也可以称为网络节点，所述接入节点(AN)110从一个或多个上行链路参考信号122获得位置信息，并且在一些情况下获得定向信息。在一个实施例中，上行链路参考信号122从一个或多个也可以被称为用户设备(user equipment，UE)的用户节点(UN)120发送或发射。
接入节点110被配置为从至少一个上行链路参考信号122确定一个或多个用户节点120相对于接入节点110的估计位置。接入节点110还被配置为确定与所述至少一个用户节点120相对于接入节点110的位置的估计位置相对应的至少一个取向参数。至少一个下行链路控制信息116从所述接入节点被发送给所述至少一个用户节点。所述至少一个下行链路控制信息116包括至少一个取向参数。
接入节点110还可以检测用户节点120是否相对于接入节点110处于视距或非视距(non-line-of-sight，NLoS)条件或状态中。当用户节点120处于LoS条件下，LoS路径是多径信号中最强的分量。如果用户节点120不处于LoS条件下，则将发射角映射到到达角也很困难。
当调度用户节点120时，并且如果用户节点120处于LoS条件下，用户节点120使用所述位置信息来将用户节点120的接收波束成形滤波器引向接入节点110。当接入节点110知道用户节点120相对于其自身的位置信息时，接入节点110可以确定并提供指出用户节点120应当期望接收最强LoS信号的方向的方位角和仰角。如果用户节点120处于NLoS状态，则由用户节点120利用其自己的测量值来进行可能的分集合并。
图2示出了结合了所公开的实施例的各方面的示例性***100。在这个示例中，示出了一个或多个用户节点120a-120n。接入节点110可以经由对应的通信信道或无线电链路202a至202n通信地耦合到用户节点120a至120n中的一个或多个。
在图1所示的示例中，接入节点110通过测量参考信号122来监测用户节点120的位置。参考信号122可以从用户节点120发送。在一个实施例中，参考信号122是周期性的或非周期性的。在图1的示例中，上行链路参考信号122在上行链路参考信令环路121中生成。在替代实施例中，上行链路参考信号122可以以任何合适的方式生成并且在任何合适的时间间隔或在任何合适的时间间隔期间发送。
接入节点110被配置为确定或估计112用户节点120相对于接入节点110的位置。估计112用户节点120的位置可以包括确定LoS/NLoS状态和发射角(angle of departure，AoD)中的一个或多个。在图1的示例中，接入节点120从参考信号122估计112用户节点120的位置。
在一个实施例中，估计112用户节点120的位置还将包括确定或估计至少一个取向参数或信息。本文中使用的术语“取向”或“定向”通常是指由用户节点120用来计算124接收滤波器的角度。所述取向参数通常标识用户节点120应当期望接收最强LoS信号的方向。在一个实施例中，所述取向参数可以包括用户节点120相对于单个接入节点110或多个服务接入节点的方位角和俯仰角的估计。
接入节点110将生成包括所述取向参数的下行链路控制信息116，并且在下行链路控制信道115上向用户节点120发送或者发射具有取向参数的下行链路控制信息116。所述取向参数将被用户节点120用于接收波束成形，即，计算124用于接收下行链路数据114的接收滤波器。
当接入节点110调度用户节点120时，取向参数(诸如方位角和俯仰角)将被用户节点120用于接收波束成形，并且可以被设置为或包括为从接入节点110发送到用户节点120的一部分下行链路控制信息116。单个传输块的下行链路控制信息116的一个示例在下面的表1中示出。
下行链路控制信息116中用于传送接收波束成形角度的比特的数量将根据所需的准确度而变化。例如，在上述表1示出的示例中，比特数量的范围可以在0-17内。
在一个实施例中，关于用户节点120相对于接入节点110的LoS/NLOS条件的信息可以包括在下行链路控制信息116中。当接入节点110知道用户节点120相对于其自身的定向和位置时，接入节点120可以提供指出用户节点120可能期望接收最强LoS信号的方向的方位角和俯仰角。如果用户节点120不处于LoS状态(即，用户节点120处于NLoS状态)，则用户节点120可以以任何合适的方式计算124所述接收过滤器。
下行链路控制信息116将告知用户节点120其是否应该使用基于位置的波束成形。这需要，例如：
·一个添加到DCI 116的附加比特；
·用于调度LoS用户的单独DCI格式；或者
·方位角/俯仰角的一些指定的无效值，其可被解释为标识用户节点120处于NLoS条件下。
例如，如果在下行链路控制信息116中使用17比特来传送接收波束成形角度，则可以传送具有1度精确度的所有方位角和俯仰角。额外的无效值可用于指示NLoS条件。
用户节点120使用下行链路控制信息116计算124所述接收滤波器。一经传输118下行链路数据114，用户节点120就可以使用126计算出的接收滤波器来接收数据。在一个实施例中，当接收到下行链路数据114时提供确认128。
图3示出了结合所公开实施例的各方面的示例性过程。在该示例中，接收300上行链路参考信号122。上行链路参考信号122被用于估计304用户节点120相对于接入节点110的位置。生成306下行链路控制信息116。下行链路控制信息116包括与用户节点120相对于接入节点110的估计位置相对应的取向参数。发送308下行链路控制信息116给用户节点120。用户节点120计算310接收滤波器并使用计算出的接收滤波器来接收312下行链路数据114。通过这种方式，提供了基于网络辅助位置的接收滤波器。
图4示出了结合所公开实施例的各方面的接入节点120处的示例性过程400。过程400示出了当构成经调度的用户节点120的下行链路控制信息122时接入节点120处要考虑的决定。使用图1的一个或多个上行链路参考信号122估计或确定402用户节点120的位置。在一个实施例中，如下面将更详细描述的，估计用户节点120的位置还可以包括确定用户节点120相对于接入节点110的定向。
确定504用户节点120和接入节点110是否处于LoS条件下。如果确定用户节点120和接入节点110处于LoS条件下，则基于位置的接收滤波器参数(接收波束成形角度)包括406在下行链路控制信息116中。所述LoS条件可以基于所接收的信号强度的莱斯因子(Ricefactor)以通常理解的方式来确定。
在一个实施例中，当确定用户节点120和接入节点110处于LoS条件下时，使用408LoS链路自适应偏移值来选择调制编码方案。如通常所理解的那样，在LoS条件下，由于信号的衰减明显较低，所以用户节点120所经历的信号与干扰比(signal-to-interferenceratio，SINR)高于NLoS状态下的。在调制编码方案选择中，即，在链路自适应阶段，考虑到这一点是有利的。
例如，如果在链路自适应阶段中使用公知的外环链路自适应(outer-loop linkadaptation，OLLA)算法，则应该为LoS和NLoS条件生成单独的偏移值。OLLA的目的是基于HARQ反馈来调整针对SINR估计的偏移值。OLLA的目标是保持期望的误块率(block errorrate，BLER)目标。针对使用基于位置的接收滤波器的LoS传输，如果接收到ACK/NACK 128，则可以调谐LoS OLLA偏移值。针对NLoS传输，如果接收到ACK/NACK 128，则可以调谐其它NLoS OLLA偏移值。
如果确定404用户节点120和接入节点11处于NLoS条件下，则下行链路控制信息116中不包括410基于有效位置的接收滤波器参数。相反，在一个实施例中，使用基于无效位置的接收滤波器参数。当用户节点处于NLoS状态时，在选择调制编码方案时使用412NLoS链路自适应偏移值。例如，用户节点120可以利用其自己的测量值来进行可能的分集合并。将所选择的调制编码方案包括414到下行链路控制信息116中。
图5示出了当在结合所公开实施例的各方面的用户节点120中接收到用于计算接收滤波器的基于位置的信息时的示例性过程。在该示例中，当用户节点120处于活动状态时，用户节点120监测502下行链路控制信道115。解码504由用户节点120接收的下行链路控制信息116。用户节点120判断506接收到的下行链路控制信息116是否包括有效接收波束成形参数和LoS条件信息中的一个或多个。
如果确定506由用户节点120接收的下行链路控制信息116包括具有有效接收波束成形参数(即，接收波束成形角度)的下行链路分配以及LoS条件指示，则用户节点120被配置为计算510接收过滤器。用户节点120然后可以利用所计算的接收过滤器来接收412下行链路数据。
如果确定506下行链路控制信息116不包括具有有效接收波束成形参数的下行链路分配或LoS条件指示，则在一个实施例中，用户节点120被配置为使用512任一用于分集合并的合适方法。用户节点120被配置为使用所计算的接收过滤器来接收514数据。
在一个实施例中，在计算接收滤波器时，即，计算接收波束成形权值时，考虑用户节点120的定向，并且特别是用户节点120的天线阵列的定向。如本文所述，定向或定向参数通常指的是定义天线阵列的位置的参数，例如，欧拉角(Euler angles)等。
在该示例中，使用一个或多个上行链路参考信号来确定用户节点120相对于接入节点110的天线阵列的定向。在下面的等式1中，设“G”表示用户节点120的天线阵列的样本矩阵。样本矩阵是用户节点120的天线阵列的校准矩阵的球谐变换，并且其描述在接收波束成形中使用的用户节点120的坐标系。用户节点120需要将所述样本矩阵发送给接入节点110。所述样本矩阵的行数等于用户节点120处的天线数量，而列数通常大约为100-500。
每当接入节点110需要估计用户节点120的天线阵列的定向时，接入节点110需要从用户节点120获取上行链路多输入单输出(UL MISO)信道，用“h”表示。在一个实施例中，这可以使用分配给用户节点120的每个天线的正交码并利用上行链路参考信号122来完成。不需要发射宽带/多载波上行链路导频。
一旦接入节点110从上行链路参考信号122估计出UL MISO信道“h”，接入节点110就可以通过将“h”与“G”的多个旋转相关联来估计用户节点120的天线阵列的定向。所述旋转旨在模拟用户节点120的天线阵列的旋转。下面的等式1实现上述旋转。
等式1：
在等式1的示例中，“y”是球面谐波的矢量，表示LoS路径/或用户节点120相对于接入节点110的位置的角度，而“W”表示Wigner-D矩阵。角度(α，β，γ)表示根据ZYZ旋转的欧拉角。所估计的旋转由使P最大化的角度来选择。该方法的思想是将来自用户节点120的估计信道与用户节点120的天线阵列的不同旋转相关联。
图6示出了在结合所公开实施例的各方面的***100中用于确定用户节点120的定向参数的示例性过程600。在该示例中，获取602用户节点120的天线阵列的校准数据。获取604来自用户节点120的天线阵列的上行链路信道。然后，利用用于天线阵列的不同旋转G的校准数据对所获取的天线阵列的上行链路信道进行校准606。
图7和图8是示出使用实际射线追踪信道模型的表达式P的两个示例的曲线图。结果表明，定向估计中网络可以实现约1度的误差。
在图7中，示出了使用实际射线追踪信道模型来估计用户节点120的定向。在用户节点120处假定四元件线性天线阵列，并且所述天线阵列在XY平面中旋转大约20度。在替代实施例中，线性阵列中的元件的数量可以包括任一合适的数量，除了包括4之外。垂直虚线702示出了实际定向，而功率谱(曲线704)的最大值示出了估计的定向。图7中的曲线图表明接入节点110对用户节点120的定向的精确估计是可能的。
图8示出了使用实际射线追踪信道模型来估计用户节点120的定向。在该示例中，在用户节点120处假定四元件线性阵列，并且该阵列在XY平面中旋转大约-50度。在替代实施例中，线性阵列中的元件的数量可以包括任一合适的数量，除了包括4之外。垂直虚线802示出了实际定向，而功率谱(曲线804)的最大值示出了估计的定向。误差约为1度。图8中的结果表明接入节点110对用户节点120的定向的精确估计是可能的。
图9示出了结合所公开实施例的各方面的***的仿真结果。在该示例中，用户节点120配备有四个天线而不是一个，并且用户节点120能够使用接收波束成形，即，计算并利用接收滤波器进行下行链路传输。将基于下行链路导频测量的接收波束成形与基于位置的接收波束成形进行比较。在下行链路导频的情况下，用户节点120基于其自己的测量值分别测量预编码的下行链路导频并计算接收滤波器。在接入节点110中使用OLLA算法来从接收波束成形中学习增益。这使得可以根据用户节点120所经历的SINR来估计正确的调制编码方案。
图9还示出了利用基于位置的接收波束成形获得的增益和能够学习获得的SINR增益的外环链路自适应算法。在这项研究中，假定俯仰角和方位角中存在2度误差。此外，从上行链路参考信号估计位置。因此，在没有预测算法的情况下也假设位置信息老化。对于发送给用户的DCI，将角度舍入到最接近的整数以模拟在有限长度的位图内传送相对定向信息的效果。
图9的曲线图示出了平均用户吞吐量。“RBF”代表接收波束成形。OLLA指示外环链路自适应算法用于链路自适应阶段中更准确的SINR估计。
图10示出了可用于实践本公开的各方面的装置1000的框图。装置1000适用于实施本文所述的网络辅助接收波束成形装置和方法的实施例。本文所述的装置1000中的各个装置可以在接入节点110和用户节点120中的一个或多个中实现。
装置1000通常包括耦合到存储器1004的处理器1002和射频(radio frequency，RF)单元1006，射频(RF)单元1006在本文中也被称为收发器。在一个实施例中，RF单元1006可以包括一个或多个天线1010，诸如天线阵列。
装置1000还可以包括用户界面(user interface，UI)1008。装置1000可以是无线通信***中的节点并且用作诸如基站中的发射器和/或接收器。当将装置1000用作基站时，可能需要移除UI 1008并且经由网络或其它类型的计算机接口(未示出)远程地管理装置1000。
处理器1002可以是单个处理设备或可以包括多个处理设备，包括：专用设备，诸如数字信号处理(digital signal processing，DSP)设备、微处理器或其它专用处理设备；以及一个或多个通用计算机处理器，包括并行处理器或多核处理器。处理器1002被配置为执行本文中描述的过程的实施例。
处理器1002耦合到存储器1004，存储器1004可以是各种类型的易失性和/或非易失性计算机存储器的组合，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘或其它类型的计算机存储器。存储器1004存储可由处理器1002访问和执行的计算机程序指令，以使处理器1002执行如本文所述的各种期望的计算机实现的过程或方法。存储在存储器1004中的程序指令可以被组织为程序指令组或程序指令集，本领域技术人员用诸如程序、软件组件、软件模块、单元等各种术语指这些程序指令组或程序指令集，其中，每个程序可以是识别类型，诸如操作***、应用程序、设备驱动程序或其它常规识别类型的软件组件。存储器1004中还包括可以由计算机程序指令访问、存储和处理的程序数据和数据文件。
RF单元1006耦合到处理器1002，并且被配置为基于与处理器1002交换的数字数据1013发送和接收RF信号。RF单元1006被配置为发送和接收无线电信号，该无线电信号可以符合一个或多个当今使用的无线通信标准，例如LTE、LTE-A、Wi-Fi，或者可以被配置用于将来的无线电接入技术。RF单元1006可以从一个或多个天线接收无线电信号，对接收的RF信号进行降频，执行适当的滤波和其它信号调节操作，然后通过采用模数转换器进行采样来将所得到的基带信号转换为数字信号。该数字化的基带信号在本文中也被称为数字通信信号1013，然后被发送给处理器1002。在发射器应用中，RF单元1006被配置为从处理器1002接收数字数据1013形式的数字信息并将其发射给一个或多个接收器，诸如移动设备或UE。
在包括UI 1008的装置1000的实施例中，UI 1008可以包括一个或多个用户接口元件，诸如触摸屏、小键盘、按钮、语音命令处理器以及适用于与用户交换信息的其它元件。
所公开实施例的各方面旨在提高接收器性能，特别是在超密集网络中，我们的研究已经表明这可以从网络辅助接收波束成形中受益。这在现有技术中是不可能的，因为缺乏执行这种方法的标准方式。在超密集蜂窝网络中，由于站间距离短，小区间干扰是显著问题。因此，可以说拥挤的超密集网络中的大多数用户受到小区边缘效应的影响。网络辅助接收波束成形有利地使用来自上行链路(UL)参考信号的测量值和接收波束成形中的位置测量。
所公开实施例的网络辅助接收波束成形可以改进DL传输的频谱效率并改善小区内干扰消除。在超密集网络中可以更好地利用迫零预编码。DL数据接收不需要下行链路参考信号，小区边缘用户的吞吐量提高，并且除了包括迫零(例如，匹配滤波器)类型之外，所公开实施例的网络辅助波束成形还对其它DL波束成形预编码器有效。
因此，尽管文中已示出、描述和指出应用于本发明的示例性实施例的本发明的基本新颖特征，但应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对装置和方法的形式和细节及其操作进行各种省略、替代和修改。此外，需要明确指出的是，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同结果的那件元件的所有组合均在本发明的范围内。此外，应认识到，结合所公开的本发明的任何形式或实施例所示出和/或描述的结构和/或元件可作为设计选择的一般事项并入所公开或描述或建议的任何其它形式或实施例中。因此，本发明仅受限于随附权利要求书所述的范围。

Claims (15)

1.一种接入节点(110)，包括处理器(1002)和收发器(1006)；
所述收发器(1006)被配置为接收对应于至少一个用户节点(120)的至少一个上行链路参考信号(122)
所述处理器(1002)被配置为，
基于所述至少一个上行链路参考信号(122)确定所述至少一个用户节点(120)相对于所述接入节点(110)的估计位置；以及
确定与所述至少一个用户节点(120)相对于所述接入节点(110)的位置的估计位置相对应的至少一个取向参数；以及
所述收发器(1006)被配置为向所述至少一个用户节点(120)发送至少一个下行链路控制信息(116)，所述至少一个下行链路控制信息(116)包括所述取向参数。
2.根据权利要求1所述的接入节点(110)，其中，所述取向参数包括所述接入节点(110)的位置与所述至少一个用户节点(120)的估计位置之间的方位角和俯仰角中的至少一个，其中，所述处理器(1002)被配置为从所述至少一个用户节点(120)相对于所述接入节点(110)的所述估计位置确定所述方位角和所述俯仰角。
3.根据权利要求1或2所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为：
确定所述至少一个用户节点(120)和所述接入节点(110)处于视距条件下；
使用外环链路自适应算法确定视距链路自适应偏移值；和
当所述处理器(1002)确定所述至少一个用户节点(120)和所述接入节点(120)处于视距条件下时，基于所确定的视距链路自适应偏移值来选择要包括在所述下行链路控制信息(116)中的调制编码方案。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接入节点(110)，其中，当确定所述至少一个用户节点(120)和所述接入节点(110)处于视距条件下时，所述处理器(1002)被配置为在所述下行链路控制信息(116)中包括基于位置的接收滤波器参数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为通过以下步骤来确定所述至少一个用户节点(120)相对于所述接入节点(110)的定向参数：
从上行链路控制信道获取所述用户节点(120)的天线阵列(1010)的校准数据；
获取至少一个上行链路参考信号(122)；
从所述至少一个上行链路参考信号(122)获取上行链路信道；以及
将所述上行链路控制信道与用于所述天线阵列(1010)的不同旋转的校准数据相关联。
6.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为通过使用分配给所述天线阵列(1010)的每个天线的正交码和所述上行链路参考信号(122)来获取所述用户节点(120)的天线阵列(1010)的上行链路信道。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为在所述下行链路控制信息(116)中包括所确定的定向参数。
8.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为在所述至少一个下行链路控制信息(116)中包括接收波束成形参数。
9.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(110)，其中，所述处理器(1002)被配置为确定所述用户节点(120)相对于所述接入节点(110)的天线阵列(1010)发射角，并在所述定向参数中包括所确定的发射角。
10.一种包括处理器(1002)和收发器(1006)的用户节点(120)，所述收发器(1006)被配置为：
接收下行链路控制信息(116)，所述下行链路控制信息(116)包括与接入节点(110)相对于所述用户节点(120)的估计位置的位置相对应的取向参数；
所述处理器(1002)被配置为：
使用所述取向参数来计算用于接收下行链路数据传输(118)的接收滤波器。
11.根据权利要求10所述的用户节点(120)，其中，所述取向参数包括所述接入节点(110)的位置和所述用户节点(120)的估计位置之间的方位角和俯仰角中的至少一个。
12.根据权利要求10或11所述的用户节点(120)，其中，所述收发器(1006)被配置为使用所计算的接收滤波器从所述接入节点(110)接收下行链路数据(118)。
13.一种方法(300)，包括：
从用户节点接收(302)一个或多个上行链路参考信号；
从所述一个或多个上行链路参考信号确定(304)所述用户节点的位置和与所述用户节点相对于接入节点的位置的位置相对应的取向参数；
生成(306)包括所述取向参数的下行链路控制信息；
将具有所述取向参数的所述下行链路控制信息发送(308)给所述用户节点；和
基于所述下行链路控制信息中的取向参数计算(310)所述用户节点的接收滤波器。
14.根据权利要求13所述的方法(300)，包括使用所计算的接收滤波器在所述用户节点中接收(312)下行链路数据。
15.根据权利要求13-14中任一项所述的方法，包括通过以下步骤来确定(600)所述用户节点相对于所述接入节点的定向参数：
获取(602)所述用户节点的天线阵列的校准数据，所述校准数据包括在所述一个或多个上行链路控制信道中；
获取(604)一个或多个上行链路参考信号；和
将上行链路信道与所述天线阵列的不同旋转的校准数据相关联(606)。
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