CN112425079B - 预编码中的参考信号的处理 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及用于在预编码中处理参考信号的设备、方法和计算机可读存储介质。在示例实施例中，在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层。对要在第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者。第一组参考信号在第一组传输层上传输。此外，从多个传输层中选择第二组传输层。针对第二组传输层，仅将前馈处理应用于参考信号。以这种方式，可以在所选择的层上的接收器侧处实现干扰测量和消除，并且因此可以提高接收器增益和***性能。

Description

预编码中的参考信号的处理
技术领域
本公开的实施例总体上涉及信号处理领域，并且具体地涉及用于在预编码中处理参考信号的设备、方法和计算机可读存储介质。
背景技术
提出了非线性预编码(NLP)技术以改善新无线电(NR)中的多用户多输入多输出(MU-MIMO)性能。与线性预编码技术相比，NLP技术可以潜在地实现明显更高的吞吐量，特别是在用户的信道在空域中高度相关的情况下。
Tomlinson-Harashima预编码(THP)技术是NLP的次优变体，该技术由于其低复杂性而具有吸引力。在THP中，可以通过反馈处理避免不同的同时传输层之间的干扰。例如，在下游层上，通过反馈处理使要传输的信号预失真，以消除来自要在一个或多个上游层上传输的信号的干扰。在本公开的上下文中，上游层是指首先在其上处理信号用于传输的多个传输层中的一个传输层，而下游层是指随后在其上处理信号用于传输的多个传输层中的一个传输层。上游层和下游层上的信号同时经由多个天线进行传输。
为了启用非线性或线性预编码，诸如NR nodeB(或gNB)等网络设备需要信道状态的知识，使得网络设备可以设计预编码矩阵以补偿信道对信号传输的影响。例如，信道状态可以从诸如用户设备(UE)的终端设备的信道状态信息(CSI)反馈获取。作为另一示例，UE可以向网络设备传输探测参考信号(SRS)。通过信道互易性，网络设备可以基于SRS获取信道状态。UE还需要用于接收过程的CSI。UE可以从gNB(作为发射器)和UE(作为接收器)两者知道的解调参考信号(DMRS)中测量CSI。在NLP中，由于使用反馈处理用于减轻层间干扰，因此需要特别地处理参考信号。
发明内容
通常，本公开的示例实施例提供了用于在预编码中处理参考信号的设备、方法和计算机可读存储介质。
在第一方面，提供了一种设备。该设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该设备：在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层；对要在第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者；以及在第一组传输层上传输第一组参考信号。此外，该设备被使在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层以外的第二组传输层。对要在来自多个传输层中的第二组传输层上传输的第二组参考信号执行前馈处理，同时避免对第二组参考信号的反馈处理；并且与第一组参考信号在第二组传输层上同时地传输第二组参考信号。
在第二方面，提供了一种在发射器处的方法。在该方法中，经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层。对要在第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者。然后，从多个传输层中选择第一组传输层以外的第二组传输层。对要在第二组传输层上传输的第二组参考信号执行前馈处理，同时避免对第二组参考信号的反馈处理。在第一组传输层上传输第一组参考信号，并且在第二组传输层上同时地传输第二组参考信号。
在第三方面，提供了一种设备，该设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该设备：接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者；接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在第二组传输层上对第二组参考信号执行前馈处理而没有对第二组参考信号执行反馈处理；同时地接收第一组传输层和第二组传输层；以及根据第一指示和第二指示，解码第一组传输层和第二组传输层。
在第四方面，提供了一种方法，该方法包括：接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者；接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在第二组传输层上对第二组参考信号执行前馈处理而没有对第二组参考信号执行反馈处理；同时地接收第一组传输层和第二组传输层；以及根据第一指示和第二指示，解码第一组传输层和第二组传输层。
在第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。该计算机程序在由处理器执行时使处理器执行根据第二方面或第四方面的方法。
应当理解，发明内容部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或必要特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例实施例，其中：
图1示出了启用THP的通信***的示例架构；
图2示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境；
图3示出了根据本公开的一些实施例的示例方法的流程图；
图4示出了根据本公开的一些其他实施例的多个传输层的示例划分过程；
图5示出了根据本公开的一些其他实施例的示例方法的流程图；
图6示出了根据本公开的一些实施例的在发射器与接收器之间的示例信令图；
图7示出了根据本公开的一些实施例的在每小区8个UE的场景下用于处理参考信号的不同方案的示例比较；
图8示出了根据本公开的一些实施例的在每小区12个UE的场景下用于处理参考信号的不同方案的示例比较；
图9示出了根据本公开的一些实施例的完整DMRS与数据之间的示例功率比；以及
图10示出了适合于实现本公开的实施例的设备的简化框图。
贯穿所有附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。应当理解，这些实施例仅出于说明的目的进行描述，并且帮助本领域技术人员理解和实现本公开，而没有对本公开的范围提出任何限制。除了下面描述的方式，本文中描述的公开可以以各种其他方式来实现。
在以下描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
如本文中使用的，术语“发射器”是指能够传输信号的设备。如本文中使用的，术语“接收器”是指能够接收信号的设备。发射器或接收器可以由任何合适的设备实现，或者被实现为任何合适的设备的一部分，包括例如网络设备或终端设备。
如本文中使用的，术语“网络设备”是指在通信网络的网络侧处的任何合适的设备。网络设备可以包括通信网络的接入网络中的任何合适的设备，例如，包括基站(BS)、中继、接入点(AP)、节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、千兆位NodeB(gNB)、远程无线电模块(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头(RRH)、低功率节点(诸如毫微微、微微等)。
如本文中使用的，术语“终端设备”是指能够、被配置用于、被布置用于和/或可操作用于与通信网络中的网络设备或另一终端设备通信的设备。该通信可以涉及使用电磁信号、无线电波、红外信号和/或适合于在空中传送信息的其他类型的信号来传输和/或接收无线信号。在一些实施例中，终端设备可以被配置为在没有直接人类交互的情况下传输和/或接收信息。例如，当由内部事件或外部事件触发时，或者响应于来自网络侧的请求，终端设备可以按预定时间表向网络设备传输信息。
终端设备的示例包括但不限于用户设备(UE)，诸如智能电话、具有无线功能的平板电脑、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)和/或无线客户驻地设备(CPE)。为了讨论的目的，将参考UE作为终端设备的示例来描述一些实施例，并且术语“终端设备”和“用户设备”(UE)在本公开的上下文中可以可交换地使用。
如本文中使用的，术语“电路装置”可以是指以下中的一个或多个或全部：
(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路装置中的实现)，以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：(i)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)具有软件的硬件处理器(包括数字信号处理器)、软件和存储器的任何部分，这些部分一起工作以使诸如移动电话或服务器等装置执行各种功能)，以及
(c)需要软件(例如，固件)才能操作但当操作不需要时可以不存在的硬件电路和/或处理器，诸如微处理器或微处理器的一部分。
“电路装置”的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如本申请中使用的，术语“电路装置”也仅涵盖硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语“电路装置”也涵盖(例如并且在适用于特定权利要求元素的情况下)用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。术语“包括”及其变体应当理解为开放术语，表示“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应当被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应当被理解为“至少一个其他实施例”。其他定义(显式和隐式)可以在下面被包括。
对于NR中的THP，已经提出了DMRS的两种类型的处理，下面将参考图1对其进行描述。图1示出了启用THP的通信***100的示例架构。在***100中，前馈滤波器(F)105被设计为导出下部三角形估计有效信道
Figure GDA0003491577710000061
其中K表示传输层(或流)的数目，
Figure GDA0003491577710000062
表示期望接收滤波器，
Figure GDA0003491577710000063
表示基于层(或流)的顺序的估计物理信道。下部三角形有效信道
Figure GDA0003491577710000064
可以确保从下游层到上游层没有干扰。
对于每个资源元素(RE)，原始符号
Figure GDA0003491577710000065
由反馈滤波器(B-I)110处理以避免从上游层到下游层的干扰，并且由取模(modulo)设备115处理以限制传输功率。B矩阵是有效信道的缩放版本。假定
Figure GDA0003491577710000066
其中对角元素bi，i表示在缩放之后的第i层的信道并且被归一化为1。在反馈处理和取模处理之后的第i层的预失真符号被表示为si＝xi-∑j＜ibi，jSj+pi，其中每个上游层j对应于预失真偏移-bi，jSj。pi表示第i层的取模偏移，并且如果预失真符号在取模之前在星座边界内，则pi＝0。反馈处理和取模处理可以表示为X+P-(B-I)S＝S，或等效地表示为S＝B-1(X+P)，其中
Figure GDA0003491577710000067
如果没有取模，则B-1表示反馈处理的等效线性滤波器。
理想地，如果基站具有H的完美知识，则UE将应用期望接收滤波器(120)和缩放(125)。在缩放之后的有效信道将完全由B矩阵表示，并且预失真偏移-bi，jSj可以完美消除来自第j层的干扰。此外，RX取模设备130将反转取模偏移。在这种情况下，每一层都不会有干扰。
实际上，在UE侧的接收滤波器和缩放权重通过信道和干扰估计(135)基于DMRS来计算。估计的干扰功率也可以在解调(140)中使用。如图所示，在THP中，DMRS可以恰好地***在前馈滤波器105之前并且仅由前馈滤波器405预编码，这被称为“前馈DMRS”。备选地，DMRS可以由反馈滤波器110和前馈滤波器105两者预编码，这被称为“完整DMRS”。
在真实世界网络中，基站处的信道状态信息(CSI)通常是不理想的。CSI的不完善可能是由CSI测量与数据传输之间的延迟、CSI报告的分辨率有限、CSI量化误差等引起的。残余干扰在非理想CSI的情况下是不可避免的，包括当有效信道Heff不是下部三角形时从下游层到上游层的干扰、以及当预失真无法完全消除干扰时从上游层到下游层的干扰。
对于线性预编码，UE可以基于DMRS估计残余干扰。例如，DMRS通常以与线性预编码中的数据相同的方式来预编码。DMRS的信道和干扰估计相对准确。因此，可以利用接收器滤波器来减轻干扰。估计的干扰功率还可以用于在解调期间计算对数似然比(LLR)。
然而，由于引入了用于功率限制的取模设备115，因此对于NLP，在接收器侧的干扰测量变得非常困难。在NLP中，取模设备的附加取模偏移被应用于数据，而没有应用于DMRS。DMRS的预失真与数据的预失真不同，因此，附加取模偏移对接收器侧是未知的。
例如，对于完整DMRS，没有取模被应用于DMRS。在理想CSI的情况下，干扰估计可能是准确的，因为在接收滤波之后不存在干扰。如果取模设备115的取模偏移不大，也就是说，大多数预失真符号在取模之前在星座边界内，则干扰估计也相对准确。但是，当CSI不理想并且取模偏移显著时，DMRS与数据之间存在间隙。对于数据传输，RX取模设备120只能反转目标层的TX取模偏移，而不能反转干扰层的取模偏移。取模偏移部分地消除了用于数据传输的预失真偏移，并且改变了残余干扰。与干扰估计相似，来自DMRS的信道估计也会受到预失真和取模偏移的影响，并且在非理想CSI的情况下是不准确的。
完整DMRS的另一关键问题是DMRS的TX功率变得高于数据，因为没有取模设备来限制预失真DMRS的功率增加。由于通过取模处理降低了数据的功率，因此DMRS的功率也需要回退。期望功率回退可以是动态的，因为当功率回退过多时，信道估计可能会恶化。为了估计信道，UE必须知道可能难以通知给UE的动态功率回退值。
对于前馈DMRS，仅前馈处理而不是反馈处理被应用于DMRS。即使可以通过预失真消除用于数据传输的干扰，DMRS也可能遭受所有上游到下游干扰。在这种情况下，即使是在理想CSI的情况下，从DMRS测得的干扰也是不正确的。此外，可以仅使用最大比合并(MRC)接收器，并且可以仅将噪声用作LLR计算的输入。结果，前馈DMRS无法从接收器侧的干扰测量中受益。
对完整DMRS和前馈DMRS的性能执行一些研究。在每个UE具有单个接收天线并且基站处具有理想CSI的情况下，可能无法实现干扰测量带来的完整DMRS的潜在优势。完整DMRS的主要缺点来自预失真DMRS的功率增加。如果将相同的功率降低应用于数据和DMRS，则完整DMRS可能会具有较差的性能，这表示，前馈DMRS好于完整DMRS。
一些方法专注于降低完整DMRS与数据之间的功率间隙，以改善完整DMRS的性能。一种方法是将相位旋转应用于每层的前馈预编码矢量，并且应用于优化相位旋转以使DMRS的TX功率最小化。最佳相位旋转取决于DMRS的原始符号。该方法在应当使用相同前馈矩阵的物理资源块(PRB)只有DMRS的一个资源元素(RE)的情况下特别有效。然而，在NR中，每个PRB定义了多个DMRS RE(通常是一个OFDM符号)，以提高信道估计质量并且提供正交DMRS端口。在这种情况下，很难找到可以有效降低所有DMRS RE的功率的一组相位旋转。
发明人发现没有方法专注于非理想CSI的情况下的干扰测量问题，尤其是来自取模处理的影响。此外，对于完整DMRS，没有有效并且高效率的方法能够用于将DMRS与数据之间的功率偏移发信号通知给接收器
本公开的实施例提供了一种自适应地处理参考信号的方案。根据该方案，反馈处理和前馈处理两者被应用于要在经由多个天线在从多个传输层中选择的一组传输层上传输的参考信号。在其余传输层上，参考信号可以仅经受前馈处理，而无需反馈处理。
该方案确保了对所选择的该组传输层执行反馈处理和前馈处理两者。此外，可以在接收器侧处实现干扰测量和消除，并且因此可以提高接收器增益和***性能(例如，吞吐量)。
图2示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境200。作为通信网络的一部分的环境200包括发射器210以及两个接收器220-1和220-2(统称为接收器220)。应当理解，一个发射器和两个接收器仅出于说明的目的被示出，而没有暗示对本公开的范围的任何限制。环境200可以包括适于实现本公开的实施例的任何合适数目的发射器和接收器。
发射器210和接收器220可以由任何合适的设备实现，或者被实现为任何合适的设备一部分。在一些实施例中，发射器210可以在网络设备处实现，并且接收器220可以在终端设备处实现。在环境200是中继通信网络的一部分的实施例中。在该示例中，发射器210可以在网络设备处实现，并且接收器220可以在中继器处，并且反之亦然。在一些其他实施例中，发射器210和接收器220都可以在设备到设备(D2D)通信(可以备选地称为侧向链路)或车辆到一切(V2X)中在终端设备处实现。
在各个实施例中，发射器210配备有多个传输天线。发射器210可以经由多个天线与可以具有一个或多个天线的接收器220通信。该通信可以遵循任何合适的通信标准或协议，诸如通用移动电信***(UMTS)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、第五代(5G)NR、无线保真(Wi-Fi)和全球微波接入互操作性(WiMAX)标准，并且采用任何合适的通信技术，包括例如多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、Bluetooth、ZigBee和机器类型通信(MTC)、增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延迟通信(uRLLC)技术。
在发射器210与接收器220之间，启用多个传输层，在这些传输层上，参考信号从发射器210传输到接收器220。参考信号可以是在发射器210和接收器220两者处已知的任何合适的信号或训练序列。例如，参考信号可以包括DMRS、探测参考信号(SRS)等。
在本公开的各种实施例中，在选自多个传输层的一组传输层上，参考信号进行反馈处理和前馈处理。这样，这些参考信号可以用于接收器220处的干扰消除，以改善接收器性能。
图3示出了根据本公开的一些实施例的示例方法300的流程图。方法300可以在如图2所示的发射器210处实现。为了讨论的目的，将参考图2描述方法300。
在框305处，经由多个天线从多个传输层中选择一组传输层(称为第一组传输层)以进行反馈处理和前馈处理两者。该选择可以考虑任何合适的因素，诸如信道相关性、视线或非视线信道、信道改变速度和其他信道条件。例如，如果与某些传输层相关联的信道在空域中具有相对高的相关性，则可以不选择这些传输层以避免来自反馈处理和前馈处理的预失真参考信号的功率增加过高。作为另一示例，由于可以容易地检测到干扰并且然后在接收器220处消除干扰，因此可以不选择与视线信道或慢速改变信道相对应的传输层。
在一些实施例中，要在所选择的传输层上传输的一组参考信号(称为“第一组参考信号”)可以具有功率降低以使由于第一组传输层上的反馈处理和前馈处理而导致的数据的功率增加回退。在这些实施例中，可以选择第一组传输层使得要在第一组传输层上传输的第一组参考信号的功率增加等于或小于第一组参考信号的功率减少以满足整体功率限制。这样，可以以受限的功率传输第一组参考信号，并且例如可以不影响数据。以这种方式，***性能可以受益于利用基于反馈处理和前馈处理而被预失真的参考信号而进行的在接收器220处的干扰测量。
在选择第一组传输层时，在框310处，对要在第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者。如上所述，可以减小第一组参考信号的功率以减少由于来自反馈处理和前馈处理的预失真而导致的数据功率的增加。在一些实施例中，第一组参考信号的每个功率可以被降低预定功率电平。预定功率电平可以与层数、信道条件、网络部署或调度等相关联。
作为示例，可以在发射器210处为第一组参考信号定义半静态功率回退值，然后将其指示给接收器220。功率回退值的指示可以在任何合适的信令或消息中进行传输，诸如在专用控制信息(DCI)、无线电资源控制(RRC)信令、媒体访问控制(MAC)控制元素(CE)等中。与动态功率回退值相比，半静态功率回退值的使用可以有效并且高效率地减少信令开销。
在框315处，从多个传输层中选择另一组传输层(称为“第二组传输层”)，仅用于前馈处理而不执行反馈处理。与第一组传输层的选择相似，第二组传输层的选择可以考虑任何合适的因素，诸如信道相关性、视线或非视线信道、信道改变速度和其他信道条件。在一些实施例中，第二组传输可以是多个传输层中的剩余层。
在框320处，对要在第二组传输层上传输的一组参考信号(称为“第二组参考信号”)执行前馈处理，同时避免反馈处理。
下面将参考图4描述将多个传输层划分为第一组传输层和第二组传输层的示例过程。在该示例中，参考信号由DMRS实现，并且传输层中的所有传输层从开始就被选择以包括在第一组中。如图4所示，过程400开始于框405。然后，在框410处执行以下操作(1)至操作(7)。
(1)定义功率回退值αdB。
(2)调度K个层。
(3)对于每个子带(例如，每个副载波)，计算前馈滤波器F和反馈滤波器B得到数据。
(4)设置K1＝K。
(5)对于每个子带，设置FDMRS＝F*10-α/20。
(6)对于每个子带，设置BDMRS＝B。
(7)将IK定义为K*K单位矩阵。
对于DMRS，第i层的前馈预编码矢量是FDMRS的第i列。如操作(5)中所示，将功率回退(例如，αdB)施加到针对完整DMRS的层等同于将其前馈预编码矢量缩放
Figure GDA0003491577710000111
BDMRS的第i行包含针对第i层的反馈权重。针对前馈DMRS的反馈权重设置为0。
在框415处，通过将DMRS功率与数据功率进行比较来检查功率限制。例如，对于每个子带，功率限制由||F||2决定，其中||F||是子带的前馈矩阵的Frobenius范数。由于在没有取模处理的情况下的反馈处理等效于
Figure GDA0003491577710000121
的线性滤波器，因此DMRS功率由
Figure GDA0003491577710000122
决定。完整DMRS和前馈DMRS通过将滤波器
Figure GDA0003491577710000123
进行应用来预编码。在这种情况下，通过确定是否如图所示Sum(||FDMRSB-1 DMRs||2)＜＝Sum(||F||2)来比较DMRS功率和数据功率。
如果DMRS功率高于数据功率，则过程400进行到框420，在该框处，最低下游层从完整DMRS层切换到前馈DMRS层。例如，对于如图所示的切换，可以执行以下操作(8)至操作(10)。
(8)对于每个子带，设置FDMRS(：，K1)＝F(：，K1)以将F的第K1列分配给FDMRS的第K1列。
(9)对于每个子带，设置BDMRS(k1，：)＝IK(K1，：)以将B的第K1行分配给BDMRS的第K1行。
(10)设置K1＝K1-1以将最低下游层从完整DMRS层切换到前馈DMRS层。
然后，过程400返回到框415以发起下一次迭代以检查功率限制。如果在框415处确定了DMRS功率不高于数据功率，则功率限制被满足。然后，过程400进行到框425，在该框处，选择K1个上游层。例如，可以如图所示执行以下操作(11)至操作(13)。
(11)对于每个子带，用
Figure GDA0003491577710000124
对DMRS进行预编码。
(12)将层1，2，...，K1的DMRS类型设置为完整DMRS。
(13)将层K1+1，K1+2，...，K的DMRS类型设置为前馈DMRS。
过程400在框430处结束。以这种方式，选择前K1个上游层作为完整DMRS层，同时确保在功率限制下使K1最大化。这样，可以针对完整DMRS选择通常受取模处理轻微影响的上游层，以在接收器处获取准确的信道和干扰估计。可以选择受取模处理严重影响，并且需要更多预失真偏移的下游层用于前馈DMRS。
在一些实施例中，可以将用于特定传输层的参考信号类型的指示传输到对应接收器。例如，可以传输第一组传输层上的参考信号类型(称为“第一参考信号类型”)的指示，以指示已经对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者。此外，可以传输第二组传输层上的第二参考信号类型(称为“第二参考信号类型”)的指示，以指示已经对第二组参考信号执行前馈处理而没有执行反馈处理。
在其中针对降低第一组参考信号的功率的预定功率电平被指示给接收器的实施例中，可以对预定的降低功率电平和参考信号类型的指示进行联合编码，并且然后在一位中指示以进一步降低开销。例如，对于一个层，指示是通过功率回退值启用完整DMRS，还是在没有功率回退的情况下启用前馈DMRS。
仍然参考图3，在反馈处理和前馈处理时，在框325处，第一组参考信号在第一组传输层上被传输，并且第二组参考信号在第二组传输层上同时地被传输。因此，在接收器侧，使用来自反馈处理和前馈处理的预失真参考信号，可以针对对应传输层执行干扰测量。
图5示出了根据本公开的一些其他实施例的示例方法500的流程图。方法500可以在如图2所示的接收器220处实现。
在框505处，接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者。在框510处，接收对第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在第二组传输层上对第二组参考信号执行前馈处理而没有对第二组参考信号执行反馈处理。
在框515处，同时地接收第一组传输层和第二组传输层。在框520处，根据第一指示和第二指示解码第一组传输层和第二组传输层。
解码可以以任何合适的方式来实现。在一些实施例中，可以基于第一组参考信号针对第一组层执行信道估计和干扰估计。可以基于第二组参考信号针对第二组层执行信道估计同时避免干扰估计。然后，使用最小均方误差接收器解码第一组层。使用最大比合并接收器解码第二组层。在一些实施例中，可以反转针对第一组传输层的预定义功率回退，同时避免反转针对第二组传输层的预定义功率回退。
还应当理解，与以上参考图2至图4描述的方法300有关的所有操作和特征同样地适用于方法500并且具有相似的效果。为了简化的目的，将省略细节。
图6示出了根据本公开的一些实施例的在发射器与接收器之间的示例信令图。在该示例中，发射器210在gNB处实现，接收器220在UE处实现。参考信号由DMRS实现。
如图6所示，在框605处，gNB首先定义针对完整DMRS的功率回退值αdB，并且经由诸如RRC配置、MAC CE或DCI的下行链路信令将该值发送至UE。
在调度期间，在框610处，gNB可以设计前馈滤波器和反馈滤波器，并且将前馈滤波器和反馈滤波器和取模应用于数据。此外，gNB针对每个层选择完整DMRS或前馈DMRS。gNB将前馈滤波器和反馈滤波器以及功率回退应用于完整DMRS。gNB将前馈滤波器应用于前馈DMRS。
在框615处，经由DMRS类型指示符在控制信道中向UE发信号通知DMRS类型。在框620处，gNB向UE传输DMRS和数据。
在框625处，对于具有完整DMRS的层，UE基于完整DMRS执行信道和干扰测量，并且反转期望信道的功率回退。然后，UE基于残余干扰加噪声执行最小均方误差(MMSE)接收器处理和LLR计算。该接收器处理类似于线性预编码中的处理。对于具有前馈DMRS的层，UE只需应用最大比合并(MRC)接收器处理和基于噪声的LLR计算，而不需要关于干扰的任何信息。
在仿真中比较四种传输方案，包括1)使用MMSE接收器的线性迫零的基线方案，2)使用前馈DMRS和MRC接收器的THP，3)使用完整DMRS和MMSE接收器的THP，以及4)使用自适应DMRS和DMRS类型相关接收器的THP。对于完整DMRS，假定对于DMRS没有功率限制。仿真设置如表I所示。
表I
Figure GDA0003491577710000151
图7和图8中分别示出了每小区8个UE的仿真图700和每小区12个UE的仿真图800。在每种场景下都将同时考虑LoS信道和NLoS信道两者。从仿真结果可以看出，即使在THP中信道估计和干扰测量的准确性较差，THP通常也比线性预编码更好。前馈DMRS与完整DMRS之间的比较高度地取决于场景。前馈DMRS在LoS信道中性能更好，而完整DMRS在NLoS信道中性能更好。这主要是因为，NLoS信道更加动态，并且干扰抑制在NLoS信道中变得更加重要。前馈DMRS在高负载(12个UE)的场景下性能更好，而完整DMRS在相对较低负载(8个UE)的场景下性能更好。原因在于，在高负载场景下，取模处理的影响对于最后几层来说很显著。显然，完整DMRS比图7中用于NLoS的前馈DMRS好得多，而前馈DMRS比图8中用于LoS的完整DMRS好得多。
所提出的自适应DMRS始终在所有THP方案中均达到最佳性能，因为自适应DMRS在DMRS中在由于干扰测量而产生的增益与由于缺少取模而产生的损耗之间达到了期望的权衡。在该示例中，将完整DMRS的功率回退设置为3dB。较高回退值可以为支持附加完整DMRS层而提供一定余量，并且使自适应DMRS的性能更接近完整DMRS。相反，具有低功率回退值的自适应DMRS更接近前馈DMRS。可以针对不同的场景进一步优化DMRS类型选择算法和功率回退值。例如，在混合的LoS/NloS的场景下，调度器可以将完整DMRS分配给NLoS UE并且将前馈DMRS分配给LoS UE。
图9示出了当来自数据的前馈滤波器和反馈滤波器被直接地施加到DMRS时完整DMRS与数据之间的功率比的曲线图900。可以看出，完整DMRS需要的功率比LoS信道和高负载场景下的数据要多得多。换言之，在这种场景下，对数据进行取模处理的影响更大，这表示，来自完整DMRS的信道估计和干扰测量的准确性较低。假定在仿真中没有针对完整DMRS施加的功率限制，但实际上必须根据功率比应用功率回退。如果将完整DMRS应用于所有层，则很难发信号通知动态功率比。相反，对于自适应DMRS，仅需要3dB的非常有限的回退值，并且在控制信道中的开销小至每层一位。照此，自适应DMRS通过为每层选择DMRS类型来提高吞吐量。DMRS类型和功率回退信息的联合信令可以进一步降低开销。
在一些实施例中，能够执行方法300或方法500的装置可以包括用于执行方法300或方法500的各个步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式实现。例如，该模块可以在电路装置或软件模块中实现。
在一些实施例中，能够执行方法300的装置包括：用于在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层的部件；用于对要在第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者的部件；用于在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层以外的第二组传输层的部件；用于对要在来自多个传输层的第二组传输层上传输的第二组参考信号执行前馈处理，同时避免对第二组参考信号的反馈处理的部件；以及用于在第一组传输层上传输第一组参考信号并且在第二组传输层上同时地传输第二组参考信号的部件。
在一些实施例中，该装置还可以包括用于在第一组传输层上传输第一参考信号类型的指示、以指示已经对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者的部件。
在一些实施例中，该装置可以包括用于在第二组传输层上传输第二参考信号类型的指示、以指示已经对第二组参考信号执行前馈处理而没有对第二组参考信号执行反馈处理的模块的部件。
在一些实施例中，第一组参考信号的功率和第二组参考信号的功率中的每个功率被降低了预定功率电平。
在一些实施例中，该装置还可以包括用于传输第一组传输层上的预定功率电平的指示的部件。
在一些实施例中，用于选择第一组传输层的部件可以包括用于选择第一组传输层、使得由于要在第一组传输层上传输的第一组参考信号的前馈处理和反馈处理而导致的功率增加等于或小于第一组参考信号的功率降低的部件。
在一些实施例中，能够执行方法500的装置包括：用于接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示、以指示已经在第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈处理和前馈处理两者的部件；用于接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示、以指示已经在第二组传输层上对第二组参考信号执行前馈处理而没有对第二组参考信号执行反馈处理的模块的部件；用于同时地接收第一组传输层和第二组传输层的部件；以及用于根据第一指示和第二指示、解码第一组传输层和第二组传输层的部件。
在一些实施例中，用于解码第一组传输层和第二组传输层的部件可以包括：用于基于第一组参考信号针对第一组层执行信道估计和干扰估计的部件；用于基于第二组参考信号对第二组层执行信道估计同时避免干扰估计的部件；用于使用最小均方误差接收器解码第一组层的部件；以及用于使用最大比合并接收器解码第二组层的部件。
在一些实施例中，用于解码第一组传输层和第二组传输层的部件可以包括：用于反转第一组传输层的预定义功率回退同时避免反转第二组传输层的预定义功率回退的部件。
图10是适合于实现本公开的实施例的设备1000的简化框图。设备1000可以在如图2所示的发射器210处实现，或者实现为如图2所示的发射器210的至少一部分。
如图所示，设备1000包括处理器1010、耦合到处理器1010的存储器1020、耦合到处理器1010的通信模块1030、和耦合到具有多个天线(未示出)的通信模块1030的通信接口(未示出)。存储器1020至少存储程序1040。通信模块1030用于双向通信。通信接口可以表示用于通信所必需的任何接口。
假定程序1040包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器1010执行时使得设备1000能够根据本公开的实施例进行操作，如本文中参考图2至图9讨论的。本文中的实施例可以由设备1000的处理器1010可执行的计算机软件、或由硬件、或由软件和硬件的组合来实现。处理器1010可以被配置为实现本公开的各种实施例。
存储器1020可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如非暂态计算机可读存储介质、基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和***、光学存储器设备和***、固定存储器和可移动存储器。尽管在设备1000中仅示出了一个存储器1020，但是在设备1000中可以存在几个物理上有区别的存储器模块。处理器1010可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下项中的一项或多项：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备1000可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。
与以上参考图2至图9描述的发射器210和接收器220有关的所有操作和特征同样适用于设备1000并且具有相似的效果。为了简化的目的，将省略细节。
通常，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以以硬件来实现，而其他方面可以以可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。尽管本公开的实施例的各个方面被示出并且描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应当理解，作为非限制性示例，本文中描述的框、装置、***、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。
本公开还提供了有形地存储在非暂态计算机可读存储介质上的至少一个计算机程序产品。该计算机程序产品包括诸如程序模块中包括的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行，该计算机可执行指令用于执行如上参考图2至图9描述的方法300和方法500。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施例中，程序模块的功能可以在程序模块之间组合或分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质两者中。
用于执行本公开的方法的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得该程序代码在由处理器或控制器执行时使在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全地在计算机上执行、部分地在计算机上执行、作为独立软件包执行、部分地在计算机上并且部分地在远程计算机上执行或者完全地在远程计算机或服务器上执行。
在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体来携带，以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种处理和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***、装置或设备、或前述各项的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例将包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁存储设备、或上述各项的任何合适的组合。
此外，尽管以特定顺序描绘了操作，但是这不应当理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以连续的顺序执行，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。同样，尽管以上讨论中包含几个特定的实现细节，但是这些细节不应当被解释为对本公开范围的限制，而应当被解释为对可以特定于特定实施例的特征的描述。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中或以任何合适的子组合来实现。
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本公开，但是应当理解，所附权利要求书中定义的本公开不必限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
已经描述了技术的各种实施例。作为上述内容的附加或备选，描述了以下示例。以下示例中的任何示例描述的特征均可以与本文所描述的其他示例中的任何示例一起使用。

Claims (27)

1.一种通信设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时使所述设备：
在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层；
对要在所述第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
在所述发射器处经由所述多个天线从所述多个传输层中选择所述第一组传输层以外的第二组传输层；
对要在所述多个传输层的所述第二组传输层上传输的第二组参考信号执行所述前馈滤波处理，同时避免对所述第二组参考信号的所述反馈滤波处理；以及
在所述第一组传输层上传输所述第一组参考信号，并且在所述第二组传输层上同时地传输所述第二组参考信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时还使所述设备：
在所述第一组传输层上传输第一参考信号类型的指示，以指示已经对所述第一组参考信号执行所述反馈滤波处理和所述前馈滤波处理两者。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时还使所述设备：
在所述第二组传输层上传输第二参考信号类型的指示，以指示已经对所述第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一组参考信号的功率和所述第二组参考信号的功率中的每个功率被降低了预定功率电平。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时还使所述设备：
传输针对所述第一组传输层的所述预定功率电平的指示。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时使所述设备：
选择所述第一组传输层，使得由于要在所述第一组传输层上传输的所述第一组参考信号的所述前馈滤波处理和所述反馈滤波处理而导致的功率增加等于或小于所述第一组参考信号的功率降低。
7.一种通信方法，包括：
在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层；
对要在所述第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
在所述发射器处经由所述多个天线从所述多个传输层中选择所述第一组传输层以外的第二组传输层；
对要在所述多个传输层的所述第二组传输层上传输的第二组参考信号执行所述前馈滤波处理，同时避免对所述第二组参考信号的所述反馈滤波处理；以及
在所述第一组传输层上传输所述第一组参考信号，并且在所述第二组传输层上同时地传输所述第二组参考信号。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
在所述第一组传输层上传输第一参考信号类型的指示，以指示已经对所述第一组参考信号执行所述反馈滤波处理和所述前馈滤波处理两者。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括：
在所述第二组传输层上传输第二参考信号类型的指示，以指示已经对所述第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一组参考信号的功率和所述第二组参考信号的功率中的每个功率被降低了预定功率电平。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
传输针对所述第一组传输层的所述预定功率电平的指示。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中选择所述第一组传输层包括：
选择所述第一组传输层，使得由于要在所述第一组传输层上传输的所述第一组参考信号的所述前馈滤波处理和所述反馈滤波处理而导致的功率增加等于或小于所述第一组参考信号的功率降低。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由设备的处理器执行时使所述设备执行动作，所述动作包括：
在发射器处经由多个天线从多个传输层中选择第一组传输层；
对要在所述第一组传输层上传输的第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
在所述发射器处经由所述多个天线从所述多个传输层中选择所述第一组传输层以外的第二组传输层；
对要在所述多个传输层的所述第二组传输层上传输的第二组参考信号执行所述前馈滤波处理，同时避免对所述第二组参考信号的所述反馈滤波处理；以及
在所述第一组传输层上传输所述第一组参考信号，并且在所述第二组传输层上同时地传输所述第二组参考信号。
14.根据权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中所述动作还包括：
在所述第一组传输层上传输第一参考信号类型的指示，以指示已经对所述第一组参考信号执行所述反馈滤波处理和所述前馈滤波处理两者。
15.根据权利要求13或14所述的计算机可读存储介质，其中所述动作还包括：
在所述第二组传输层上传输第二参考信号类型的指示，以指示已经对所述第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理。
16.根据权利要求13所述的计算机可读存储介质，其中所述第一组参考信号的功率和所述第二组参考信号的功率中的每个功率被降低了预定功率电平。
17.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中所述动作还包括：
传输所述第一组传输层的所述预定功率电平的指示。
18.根据权利要求16或17所述的计算机可读存储介质，其中选择所述第一组传输层包括：
选择所述第一组传输层，使得由于要在所述第一组传输层上传输的所述第一组参考信号的所述前馈滤波处理和所述反馈滤波处理而导致的功率增加等于或小于所述第一组参考信号的功率降低。
19.一种通信设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时使所述设备：
接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在所述第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在所述第二组传输层上对第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理；
同时地接收所述第一组传输层和所述第二组传输层；以及
根据所述第一指示和所述第二指示，解码所述第一组传输层和所述第二组传输层。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时使所述设备：
基于所述第一组参考信号，针对所述第一组层执行信道估计和干扰估计；
基于所述第二组参考信号，针对所述第二组层执行信道估计同时避免干扰估计；
使用最小均方误差接收器解码所述第一组层；以及
使用最大比合并接收器解码所述第二组层。
21.根据权利要求19或20所述的设备，其中所述至少一个处理器执行所述计算机程序代码时使所述设备：
反转针对所述第一组传输层的预定义功率回退，同时避免反转针对所述第二组传输层的预定义功率回退。
22.一种通信方法，包括：
接收第一组传输层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在所述第一组传输层上对第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在所述第二组传输层上对第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理；
同时地接收所述第一组传输层和所述第二组传输层；以及
根据所述第一指示和所述第二指示，解码所述第一组传输层和所述第二组传输层。
23.根据权利要求22所述的方法，其中解码所述第一组传输层和所述第二组传输层包括：
基于所述第一组参考信号，针对所述第一组层执行信道估计和干扰估计；
基于所述第二组参考信号，针对所述第二组层执行信道估计同时避免干扰估计；
使用最小均方误差接收器解码所述第一组层；以及
使用最大比合并接收器解码所述第二组层。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中解码所述第一组传输层和所述第二组传输层包括：
反转针对所述第一组传输层的预定义功率回退，同时避免反转针对所述第二组传输层的预定义功率回退。
25.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由设备的处理器执行时使所述设备执行动作，所述动作包括：
接收第一传输组层的第一参考信号类型的指示，以指示已经在所述第一传输组层上对第一组参考信号执行反馈滤波处理和前馈滤波处理两者；
接收第二组传输层的第二参考信号类型的指示，以指示已经在所述第二组传输层上对第二组参考信号执行所述前馈滤波处理而没有对所述第二组参考信号执行所述反馈滤波处理；
同时地接收所述第一组传输层和所述第二组传输层；以及
根据所述第一指示和所述第二指示，解码所述第一组传输层和所述第二组传输层。
26.根据权利要求25所述的计算机可读存储介质，其中解码所述第一组传输层和所述第二组传输层包括：
基于所述第一组参考信号，针对所述第一组层执行信道估计和干扰估计；
基于所述第二组参考信号，针对所述第二组层执行信道估计同时避免干扰估计；
使用最小均方误差接收器解码所述第一组层；以及
使用最大比合并接收器解码所述第二组层。
27.根据权利要求25或26所述的计算机可读存储介质，其中解码所述第一组传输层和所述第二组传输层包括：
反转针对所述第一组传输层的预定义功率回退，同时避免反转针对所述第二组传输层的预定义功率回退。
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