TWI497930B - 用於在無線網路中之干擾協調傳輸及接收之方法及裝置 - Google Patents

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Description

用於在無線網路中之干擾協調傳輸及接收之方法及裝置 優先權
本申請案主張2013年3月6日申請之相同標題之共同所有且共同未決之美國專利申請案第13/787,684號的優先權，該案主張2012年3月7日申請且題為「METHODS AND APPARATUS FOR INTERFERENCE COORDINATED TRANSMISSION AND RECEPTION IN WIRELESS NETWORKS」之共同所有且共同未決之美國臨時專利申請案第61/607,994號的優先權，美國臨時專利申請案第61/607,994號以引用的方式全文併入本文中。
本發明大體而言係關於無線通信及資料網路之領域。更特定而言，在一項例示性實施例中，揭示用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能的方法及裝置。
在電信領域內，資料係經由射頻以無線方式傳輸。無線電鏈路效能受雜訊及干擾之量限制。雜訊通常與資料信號之錯誤或不當之隨機擾動有關。雜訊可由自然的(例如，熱雜訊)及/或人為源(例如，發射能)引入。然而，雜訊通常與干擾(例如，串擾、來自附近傳輸器之不當洩漏，等)區別開，干擾為不當信號添加至資料信號。雜訊及干 擾兩者使得無線電鏈路之效能降級；然而，可利用干擾之特定品質以減小其效應。
用於干擾減小之一些技術係基於避免干擾情況(例如，分時多重存取(TDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分碼多重存取(CDMA)、正交分頻多重存取(OFDMA)，等)。遺憾地，多重存取方案通常在每一資源之輸送量方面低效，此係因為資源無法在使用者之間「再使用」。
其他技術減小干擾位準以使得其可被視為背景雜訊；例如，在重疊之小區邊界處，僅允許一個小區以高功率傳輸，而同時將其他小區限制為低功率。遺憾地，干擾減小技術強加了傳輸功率約束，此可減小每一使用者之輸送量。
其他技術放大干擾以使得其可被偵測且移除。連續干擾消除為干擾放大方案之一個典型實例。連續干擾消除之缺點包括(例如)增大之解碼複雜性及錯誤傳播。
因此，需要經改良之方法及裝置以改良無線系統中之傳輸及/或接收效能。
本發明提供(尤其)用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能之裝置及方法。
揭示一種用於干擾協調之方法。在一項例示性實施例中，該方法包括：接收第一數目之傳輸；恢復一原始信號，該恢復包括加成性地組合該第一數目之經接收傳輸。在一個變體中，該第一數目之經接收傳輸包括至少該原始信號及一或多個干擾信號。
揭示一種行動裝置。在一項例示性實施例中，該行動裝置包括一接收器、與該接收器信號通信之一處理器，及邏輯，該邏輯經組態以：接收第一數目之傳輸；及加成性地組合該第一數目之經接收傳輸。該第一數目之經接收傳輸包括至少一原始信號及一或多個干擾。
揭示一種無線系統。在一項實施例中，該系統包括至少一基地台及至少一無線行動器件。該基地台及無線行動器件經進一步組態以藉由加成性地組合多個傳輸來減小干擾。
揭示一種電腦可讀裝置。在一項實施例中，該裝置包括一具有安置於其上之一電腦程式的儲存媒體，該程式經組態以在被執行時接收第一數目之傳輸；及加成性地組合該第一數目之經接收傳輸。在一個變體中，該第一數目之經接收傳輸包括至少一原始信號及一或多個干擾。
揭示一種基地台裝置。在一項例示性實施例中，該基地台裝置包括：一接收器；與該接收器信號通信之一處理器；及邏輯，該邏輯經組態以：接收第一數目之傳輸；及加成性地組合該第一數目之經接收傳輸。該第一數目之經接收傳輸包括(例如)至少一原始信號及一或多個干擾。
揭示一種用於操作一無線系統之方法。
揭示一種用於干擾協調之方法。在一項實施例中，該方法包括：接收第一數目之傳輸；及恢復一原始信號，該恢復包括加成性地組合該第一數目之經接收傳輸；其中該第一數目之經接收傳輸包括至少該原始信號及一或多個干擾信號。
在一個變體中，該恢復該原始信號之動作進一步包括將一信號塑形程序應用於該經接收之第一數目之傳輸。在一些狀況下，該信號塑形程序包括將複數純量值(complex scalar value)應用至該經接收之第一數目之傳輸。在其他情境下，該信號塑形程序包括將一假隨機數(PN)應用至該經接收之第一數目之傳輸。
在另一變體中，該方法亦包括：在該接收動作期間判定一接收效能特性；比較該接收效能特性與一預定臨限值；及當該接收效能特性超過該預定臨限值時，停止該接收該第一數目之傳輸中之一剩餘者 的動作。
揭示一種經組態以自一經接收信號移除干擾之行動裝置。在一項實施例中，該行動裝置包括：一接收器；與該接收器資料通信之一處理器；及與該接收器及該處理器資料通信之邏輯。在一項例示性實施例中，該邏輯經組態以：接收第一數目之傳輸；加成性地組合該第一數目之經接收傳輸；且其中該第一數目之經接收傳輸包括至少一原始信號及一或多個干擾。
在一個變體中，該邏輯經進一步組態以自該經加成性組合之第一數目之經接收傳輸恢復該原始信號。在一些狀況下，該邏輯亦可：判定與該第一數目之傳輸之經接收傳輸的一部分相關聯之一頻道品質的一指示；比較該經判定指示與一臨限位準；及當該經判定指示超過該臨限位準時停止進一步接收未經接收之第一數目之傳輸中的一剩餘部分。
在一些變體中，該邏輯經進一步組態以將一信號塑形程序應用於該第一數目之經接收傳輸。
揭示一種非暫時性電腦可讀儲存媒體。在一項實施例中，該非暫時性電腦可讀儲存媒體包括指令，該等指令經組態以在由一處理器執行時：接收一原始信號之複數個重新傳輸；組合該經接收之複數個傳輸中的兩者或兩者以上以形成一加成性信號；及使用該加成性信號之至少一部分來恢復該原始信號。
揭示一種用於操作一無線系統之方法。在一項實施例中，該方法包括：將一信號傳輸至一行動器件達一經判定次數；其中該傳輸該信號之動作有用於改良在該行動器件處對該信號之接收。
在一些狀況下，至少部分基於該無線系統中之可用資源而動態地調整該經判定次數。
在其他變體中，至少部分基於一或多個經量測之信號品質特性 而動態地調整該經判定次數。
在其他狀況下，在該經判定次數之傳輸中之至少一部份中使用至少一塑形因子對將傳輸之一或多個信號進行塑形。
揭示一種基地台裝置。在一項實施例中，該基地台包括：一處理器；與該處理器資料通信之一或多個無線介面；與該處理器及該一或多個無線介面資料通信之邏輯。在一項例示性實施例中，該邏輯經組態以：判定將一信號重複地傳輸至一行動器件之一次數；及傳輸該信號達該經判定次數；其中該信號之該經判定次數之該傳輸經組態以改良在該行動器件處對該信號之接收效能。
在一個變體中，該邏輯經進一步組態以基於該基地台之可用資源容量判定該次數。
在其他變體中，該邏輯經進一步組態以將一序列應用至待傳輸該經判定次數之至少一部分數目之該等信號。
在一些變體中，該邏輯經進一步組態以：判定至少部分地與該行動器件相關聯之接收特性；其中用以將待傳輸該經判定次數之該等信號傳輸至少一次數的一調變方案係至少部分基於該經判定之接收特性。
在一些變體中，該經判定數目之信號傳輸之至少一部分係使用一或多個塑形因子進行修改。
揭示一種非暫時性電腦可讀儲存媒體。在一項實施例中，該非暫時性電腦可讀儲存媒體包括指令，該等指令經組態以在由一處理器執行時：評估將一特定信號傳輸至一行動器件之一次數；及傳輸該特定信號達該經評估次數。
參考如下文所給出之隨附圖式及例示性實施例之詳細描述，一般熟習此項技術者將立即認識到本發明之其他特徵及優點。
602‧‧‧三(3)傳輸
604‧‧‧具有干擾之單一傳輸(亦即，無重新傳輸)
606‧‧‧具有分時(亦即，無干擾)之單一傳輸
702‧‧‧單一傳輸
704‧‧‧雙傳輸(2)
706‧‧‧三(3)傳輸
708‧‧‧四(4)傳輸
710‧‧‧八(8)傳輸
802‧‧‧雙傳輸方案
804‧‧‧無預先塑形之雙傳輸
806‧‧‧參考
902‧‧‧無塑形之雙傳輸方案
904‧‧‧具有兩個離散相位之雙傳輸方案
906‧‧‧具有四個離散相位之雙傳輸方案
908‧‧‧具有八個離散相位之雙傳輸方案
910‧‧‧參考
1102‧‧‧無混合自動重複請求(HARQ)之傳輸方案
1104‧‧‧具有混合自動重複請求(HARQ)之傳輸方案
1202‧‧‧無線電天線
1204‧‧‧射頻(RF)開關
1206‧‧‧射頻(RF)前端
1208‧‧‧收發器
1210‧‧‧處理器/基頻處理子系統
1212‧‧‧電腦可讀記憶體
n1 ‧‧‧雜訊
n2 ‧‧‧雜訊
n3 ‧‧‧雜訊
R1 ‧‧‧速率
R2 ‧‧‧速率
R3 ‧‧‧速率
Rx1‧‧‧接收器
Rx2‧‧‧接收器
Rx3‧‧‧接收器
Tx1‧‧‧傳輸器
Tx2‧‧‧傳輸器
Tx3‧‧‧傳輸器
X1‧‧‧輸入資料串流
X2‧‧‧輸入資料串流
X3‧‧‧輸入資料串流
y1 ‧‧‧經接收信號
y2 ‧‧‧經接收信號
y3 ‧‧‧經接收信號
圖1為有用於描述本文中各種實施例之一個無線網路的邏輯方塊圖。
圖2為提供實質上抗干擾通信之先前技術多重存取無線網路的邏輯方塊圖。
圖3為根據各種所揭示實施例之用於干擾協調之一般化方法的邏輯流程圖。
圖4為根據各種所揭示實施例之用於干擾協調之一個例示性系統的邏輯方塊圖。
圖5為根據各種所揭示實施例之用於干擾協調之一個例示性方法的邏輯方塊圖。
圖6為如與先前技術系統相比較而言圖4及圖5之例示性系統之相對效能的圖形表示。
圖7為實施不同傳輸方案的圖4及圖5之例示性系統之實施例之相對效能的圖形表示。
圖8為針對圖4及圖5之例示性系統進行信號塑形之相對效能的圖形表示。
圖9為針對圖4及圖5之例示性系統進行離散信號塑形之相對效能的圖形表示。
圖10為用於混合自動重複請求(HARQ)輔助之干擾協調之一個例示性方法的邏輯流程圖。
圖11為無混合自動重複請求(HARQ)之(圖4及圖5之)傳輸方案與具有HARQ之傳輸方案之相對效能的圖形表示。
圖12為一例示性收發器器件之邏輯方塊圖。
所有圖©2012至2013版權歸Apple Inc.所有。保留所有權利。
現參看圖式，其中相同數字始終指代相同部分。
概述-
揭示用於干擾管理之經改良解決方案。考慮受由同時通信之多個傳輸器對而引起之干擾限制的例示性無線網路。對於每一傳輸器-接收器對及干擾傳輸而言，衰落頻道隨時間變化。因此，在一個所揭示實施例中，藉由每一傳輸器-接收器對傳輸多次來解決前述問題。在每一傳輸期間，傳輸器-接收器對將接收淨信號，該淨信號包括所關注信號及干擾信號兩者。藉由組合多個傳輸，原始信號得以放大；然而，干擾信號將受抑制，此係因為針對干擾源之衰落條件未加成性地組合(衰落條件充分獨立且對於多個傳輸中每一者而言為相異的)。
各種其他實施例可進一步增強干擾抑制。舉例而言，在一項例示性實施例中，接收器經組態以執行信號塑形以改良效能。在其他實施例中，傳輸器-接收器對包括一多天線系統。
在其他實施例中，傳輸器-接收器對可進一步包括提早終止方案(例如，混合自動重複請求(HARQ))。另外，可添加高階處理複雜性，諸如，連續干擾消除等。
例示性實施例之描述
現詳細描述例示性實施例。雖然此等實施例係主要在包括而不限於第三代(3G)通用行動電信系統(UMTS)無線網路、長期演進(LTE)無線網路及其他***(4G)或LTE進階(LTE-A)無線網路之蜂巢式網路的上下文中進行論述，但一般熟習此項技術者應認識到本發明並不限於此。事實上，如本文中所描述，本文中所揭示之各種原理有用於且容易適用於可受益於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能的任何無線網路。
干擾-
現參看圖1，說明一個無線網路，其有用於描述本文中之各種實施例。如圖1中所展示，展示與三個(3)接收器(RX1、RX2、RX3)通信 之三個(3)傳輸器(TX1、TX2、TX3)。為了簡單起見，TX1與RX1通信，TX2與RX2通信，且TX3與RX3通信。每一傳輸器具有一輸入資料串流(X1、X2、X3)，其經由頻道傳輸至其目標接收器。為了清楚起見，將傳輸頻道效應表達為矩陣H ，其中H 之每一元素對應於對應傳輸器與對應接收器之間的路徑矩陣(例如，h11 對應於TX1與RX1之間的路徑矩陣)。每一接收器接收已由對應路徑矩陣修改且無意中引入雜訊(n1 、n2 、n3 )的發信號，其導致具有速率(R1 、R2 、R3 )之經接收信號(y1 、y2 、y3 )。如所展示，每一所得之接收信號具有受干擾影響之顯著分量。在圖1之無線網路之上下文內，每一使用者之接收速率R受自其他使用者接收之干擾的量(例如，跨頻道效應(hij ，其中i≠j))及雜訊限制。
在一項例示性實施例中，無線網路包括蜂巢式網路之一小區。舉例而言，在一個此類情境下，傳輸器為一或多個基地台，且接收器為一或多個使用者設備器件(UE)。應進一步瞭解，相反情形可同等地適用(例如，其中UE為傳輸器且基地台為接收器)。收發器之常見實例包括而不限於巨型小區(例如，節點B(NB)、演進型節點B(eNB)等)、微型小區、超微型小區、微微小區、遠端無線電頭端(RRH)、中繼台、使用者設備(UE)、行動器件、存取點(例如，AP)，等等。
現參看圖2，說明提供實質上抗干擾通信之先前技術多重存取無線網路。如所展示，每一使用者經分配一非重疊時槽。雖然極其需要抗干擾通信，但圖2之分時多重存取(TDMA)方案未充分利用頻譜資源。另外，一般熟習此項技術者進一步瞭解到圖2之TDMA方案純粹為說明性的；針對FDMA、CDMA及OFDMA之類似方案提供大體上等效之效能(對於等效之頻寬、無線電條件，等)。
與圖2之多重存取無線網路相比而言，一些網路使使用者資源重疊且試圖消除所得干擾。在此類系統中，接收器將干擾視為背景雜 訊；然而，干擾不可忽略且可顯著地影響效能。或者，接收器可試圖消除干擾，遺憾的是，若干擾未強到足以被辨識(解碼)，則干擾消除係不可能的。
方法-
因此，在一項例示性實施例中，每一信號隨時間及/或頻率在干擾使用者當中重新傳輸。藉由在每一重新傳輸時槽中針對不同頻道實現來接收且聯合處理相同經傳輸信號之多個樣本(亦即，所關注信號及干擾信號兩者)，接收器可藉由提昇其經接收信號功率且抑制干擾而改良其信號對干擾加雜訊比(SINR)。此外，進一步注意到，效能通常具有一最佳之重新傳輸數目；亦即，經由經協調之重新傳輸來增大SINR的益處最終被經減小之頻寬的損失超過。
現在本文中較詳細地描述各種實施例。舉例而言，在一個變體中，經協調之重新傳輸可經進一步「經塑形」(根據一小區特定/使用者特定之假隨機數(PN)序列進行修改)。
在其他變體中，可針對各種天線組態執行經協調之重新傳輸，該等天線組態例如多輸入多輸出(MIMO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)、單輸入單輸出(SISO)。
在其他變體中，經協調之重新傳輸可進一步與基於提早終止之混合自動重複請求(HARQ)組合。
其他變體可在高干擾期間暫停操作，及/或執行連續干擾消除(例如，經由最小均方差(MMSE)等)。
在給出本發明之內容的情況下一般熟習此項技術者將認識到針對前述內容之其他方案及變體。
圖3說明用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能之一般化方法300的一項實施例。出於清楚及簡潔之目的，始終使用在附錄A內所描述之例示性記法。
無線網路通常包括與第二數目個接收器通信之第一數目個傳輸器。在一項例示性實施例中，無線網路為蜂巢式網路。蜂巢式網路之常見實例包括而不限於全球行動通信系統(GSM)、通用行動電信系統(UMTS)、長期演進(LTE)、LTE進階(LTE-A)、分時LTE(TD-LTE)、分碼多重存取2000(CDMA 2000)、分時同步CDMA(TD-SCDMA)等。在替代實施例中，無線網路為特用之或基於同級間之無線網路。此類網路之實例包括而不限於無線區域網路(WLAN)，諸如，Wi-Fi、微波存取全球互通(WIMAX)等。
在一個變體中，前述網路中之每一傳輸器與對應接收器直接通信，且每一傳輸器加成性地干擾其未與之通信的其他接收器。藉由頻道矩陣H來描述傳輸器及接收器之頻道狀態資訊。
現參看方法300之步驟302，每一傳輸器順序地傳輸一信號(諸如，封包、符號，等)達經判定次數。在一項例示性實施例中，傳輸器為基地台，或者傳輸器為用戶端器件。在具有多個傳輸器之一個此類變體中，傳輸器經進一步同步。
例示性實施例之每一傳輸器將同一信號發射複數次。或者，每一傳輸器可傳輸同一信號之一經修改版本。舉例而言，每一傳輸可包括一「經塑形」信號，其中塑形包括信號與一小區特定/使用者特定之假隨機數(PN)序列相乘。
經判定之傳輸次數可為靜態的或者動態的。靜態實施例可基於熟知參數來判定，諸如，器件類型、資料類型、所需效能、使用情境等。在一些狀況下，靜態操作可基於模擬結果、經驗資料、網路及/或使用者組態等而預定。
動態實施例可調整傳輸之數目以便使網路效能等最佳化。增大重新傳輸之數目增大了資料傳輸之SINR；然而，增大重新傳輸之數目亦減小了可用頻寬。因此，在一項例示性實施例中，傳輸器可使用 一規則引擎(或其他最佳化程序或邏輯)，其平衡或選擇性地挑選傳輸之數目與所消耗頻寬以便使總體效能最大化。
此外，進一步瞭解到，不同編碼及解碼方案可提供更多(或者更少)穩固性及/或消耗更多(或者更少)頻寬。因此，變體可進一步基於(例如)各種編碼及解碼方案動態地判定適當傳輸數目。下文中更詳細地描述此類實例(參見實例操作 )。
在一個實施中，基於週期性(諸如，根據固定排程)順序地執行傳輸。或者，可以非週期性方式(例如，根據經動態判定之排程)來執行傳輸。舉例而言，特定蜂巢式技術(諸如，LTE)使用靈活排程能力(例如，可根據一經傳輸排程隨時間分配給器件不同數目之資源)。在其他方案中，器件可經觸發以藉由(例如)前置碼、中置碼等來接收發信號。
在一個此類實施例中，若傳輸器將賦予針對其他接收器之過量干擾，則收發器可有意地在彼時跳過傳輸。其他傳輸器-接收器對以及其自己之對應接收器將相應地調整其行為。
在一個實施中，傳輸器中之每一者進一步「時間對準」。具體而言，傳輸器中之每一者經組態以使得其傳輸將前後緊跟地或根據某一其他時間模式發生。
在方法300之步驟304處，每一接收器接收經傳輸信號且試圖恢復經傳輸信號。在一項例示性實施例中，對於所有多個傳輸而言經傳輸信號經收集且聯合地處理。多個傳輸為冗餘的，且預期衰落頻道入口隨時間變化且獨立。因此，每一接收器可經由多次反覆而組合且聯合地處理經接收信號，以使得所關注信號經放大，而干擾效應受抑制。
各種實施例可進一步增強干擾抑制。舉例而言，在一項例示性實施例中，傳輸器及接收器經組態以執行信號塑形以改良效能。在一 個此類變體中，每一經傳輸信號與一複數純量相乘。在接收器處，在接收器組合程序期間併入在傳輸器處所使用之複數純量。用於每一經傳輸信號之純量可經最佳化以使得在接收器組合之後，與不存在信號塑形之狀況相比較而言所得SINR得以改良。為了減小找到用於信號塑形之複數純量的複雜性，可將傳輸側處之塑形限於離散相位。在另一此類變體中，每一傳輸器-接收器對被唯一地指派一假隨機數序列(PN)。在傳輸器處將PN序列(其通常由單位增益及反相單位增益之型樣組成)應用於信號(在信號之同相及正交分量中)。在每一接收期間，所關注之經接收信號乘以適當PN序列以恢復原始信號。類似地，接收且恢復乘以PN之干擾。以此方式，接收器可將其傳輸器之PN序列以及干擾反射器之PN序列併入於其接收器組合程序中以改良SINR效能。
此外，雖然已主要依據單一天線傳輸器及單一天線接收器論述了前述內容，但本文中所描述之各種原理可同等地適用於多個天線系統。將現有多個天線系統分類為以下各者中之一者：多輸入多輸出(MIMO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)、單輸入單輸出(SISO)。多個傳輸天線可用以提供傳輸射束成形/塑形能力。多個接收器天線可用以提供經接收信號之多個實現，因此提供較佳接收器效能(亦即，干擾及雜訊將不同地影響天線中之每一者，因此當組合時干擾及雜訊之效應將受抑制)。
應進一步瞭解，雖然前述方案係基於接收器接收多個傳輸，但應瞭解，在接收器具有足夠效能時傳輸器可停止重新傳輸。在一個變體中，接收器效能係基於(例如，SINR、SNR等之)可接受臨限值進行量測。或者，接收器效能可基於顯式發信號，諸如，混合自動重複請求(HARQ)應答(ACK)或無應答(NACK)。
在一個此類實施例中，若在經判定數目之傳輸之前所有接收器 均已成功解碼其封包，則傳輸器可累進(increment)至下一封包、符號等。或者，若在經判定數目之傳輸之前僅接收器之一子集成功解碼了其封包，則該等成功之傳輸器-接收器對可停止後續傳輸以減小針對不成功之傳輸器-接收器對的干擾。早期累進實施例及傳輸停止實施例可基於傳輸器-接收器對之間的應答(ACK)發信號來實施。在較複雜實施例中，傳輸器另外檢查來自干擾傳輸器-接收器對之ACK發信號。
在一項例示性實施例中，根據所需服務參數(例如，對應於最小SINR之最大可允許位元錯誤率(BER))來判定臨限值效能。在替代實施例中，該臨限值可基於(例如)針對接收器中之每一者的公正約束。在其他實施例中，該臨限值可基於其他考慮因素，諸如，功率消耗、解碼複雜性等。
在其他實施例中，若干擾之位準保持為高，則接收器可使用其他偵測及/或解碼方案。其他進階方案之常見實例包括(例如)連續干擾消除等。
再次參看圖3之方法，在步驟306處，若傳輸器-接收器對已成功接收了原始信號，則該程序累進進行至下一信號(返回步驟302)。或者，該程序可終止。
實例操作-
圖4說明根據各種經描述實施例的用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能的一個例示性系統400。如所展示，展示與三個(3)接收器(RX1、RX2、RX3)通信之三個(3)傳輸器(TX1、TX2、TX3)。為了簡單起見，TX1與RX1通信，TX2與RX2通信，且TX3與RX3通信。每一傳輸器具有一輸入資料串流(X1、X2、X3)，其經由頻道傳輸至其目標接收器。現參看附錄A，其提供下文中使用之系統模型的記法及描述。
現參看圖5，呈現根據各種所揭示實施例的用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能的一個例示性方法500。
在方法500之步驟502處，傳輸係跨越所有傳輸器而同步且傳輸預定次數(T)。
在步驟504處，在接收器處接收該等傳輸。根據等式1(其中i 為接收器索引)來描述所得之經接收信號：
在步驟506處，接收器基於聯合處理來計算一所得效能。在一項例示性實施例中，根據等式2(亦參見附錄A)給出所得效能：
其中：
在步驟508處，一旦接收器已正確地解碼了傳輸，傳輸器-接收器對便可累進至下一傳輸。
圖6說明例示性系統(包括三個(3)個傳輸器-接收器對)相比較於不使用本文中所揭示之各種特徵的先前技術實施例而言之相對效能。藉由等式3給出預期輸送量： 等式3
具體而言，參考具有干擾之單一傳輸(亦即，無重新傳輸)604及具有分時(亦即，無干擾)之單一傳輸606來展示具有三(3)傳輸602之效能曲線。
圖7說明基於所使用之傳輸之數目的效能取捨。如所展示，在單一傳輸702與雙傳輸(2)704之間存在約30%之輸送量增加。對於三(3)傳輸706及四(4)傳輸708而言，效能在約60%之效能增益處達到峰值。然而，在八(8)傳輸710處，存在顯著低於其他方案之效能(亦即，重新傳輸之成本超過了經改良之接收的益處)。
圖8說明信號塑形對各種所揭示實施例之相對效能影響。考慮針對雙傳輸狀況(2)之塑形方案，其中在第一傳輸期間，信號在未經塑形之情況下進行傳輸。在第二傳輸期間，藉由使信號乘以一塑形因子對信號「塑形」。基於頻道狀態資訊(CSI)(諸如，衰落頻道係數及在接收器處可用之雜訊功率)判定該塑形因子以使所得SINR最大。使SINR最大導致接收器處之較高總和速率。以此方式，在傳輸器處進行相乘且在接收器處進行組合可經組態以使得來自每一傳輸器之經傳輸信號在所要接收器處經放大且在其他接收器處受抑制。根據等式4、等式5A、等式5B、等式5C、等式6給出所得效能：
其中： 等式5A
x i (1)=x i x i (2)=α i x i 等式5B
則：
如在圖8中所展示，雙傳輸方案802之預先塑形效能顯著比無預先塑形之雙傳輸804更佳(35%)。亦展示單一傳輸用於參考806。
在一個此類變體中，塑形效能可經簡化而同時仍保持顯著益處。如圖9中所展示，塑形可限於等式7之集合內的離散相移：
如圖9中所展示，展示針對(i)無塑形之雙傳輸方案902、(ii)具有兩個離散相位之雙傳輸方案904、(iii)具有四個離散相位之雙傳輸方案906及(iv)具有八個離散相位之雙傳輸方案908的效能資料。亦展示單一傳輸用於參考910。
混合自動重複請求(HARQ)操作-
在另一例示性實施例中，可藉由添加HARQ型操作而進一步改良效能。如圖10中所展示，呈現用於HARQ輔助干擾協調之一個例示性方法1000。
在步驟1002處，針對每一傳輸器-接收器對識別目標速率對SINR(Rtarget /SINRtarget )比率。在一個此類實施例中，目標SINR等效於SNRα ；在此實例中，α為介於-3與3之間的值，且SNR為平均信雜比，其不包括干擾效應。
在步驟1004處，傳輸係跨越所有傳輸器而同步，且傳輸至接收器高達預定最大次數(T)，該預定最大次數(T)在此實例中為四(4)。
在步驟1005處，接收器基於所有經接收傳輸(所有先前傳輸直至當前傳輸)而執行聯合接收器處理。若在所有T個反覆(4)之前接收器成功地連續解碼該等傳輸(亦即，SINR到達針對經接收封包之SINRtarget )，則傳輸器關斷直至下一資料封包準備好被發送為止(步驟1006)。
若同一封包之傳輸數目尚未超過預定次數(T)且所有器件尚未成功，則執行同步之重新傳輸且再次核查累積之SINRtarget (步驟1007)。
若所有接收器已成功解碼其封包(超過其SINRtarget )，則傳輸器可起始新一輪傳輸(步驟1008)。
藉由等式8提供圖10之方法1000的所得效能(其中j 為接收器索引，K 為接收器數目，且I{...} 為指示項函數)：
圖11為根據圖10之方法獲得之例示性效能資料的圖形表示。如所 展示，說明無HARQ之傳輸方案1102及具有HARQ之傳輸方案1104。
裝置-
現參看圖12，說明用於干擾協調以改良無線網路內之傳輸及接收效能的例示性收發器器件1200。
如本文中所使用，術語「收發器器件」包括但不限於蜂巢式電話、智慧型電話(諸如，iPhone TM )、無線允用平板器件(諸如，iPad TM )，或前述各者之任何組合。此外，其他實施例可包括(例如)基地台、同級間無線網路連接器件、無線伺服器、無線存取點(例如，AP)，等。
雖然本文中展示且論述了一個特定器件組態及佈局，但應認識到，在給出本發明之情況下，一般熟習此項技術者可容易地實施許多其他組態，圖12之裝置1200僅說明本文中所描述之較寬泛原理。
圖12之裝置1200包括一或多個無線電天線1202、一RF開關1204、一RF前端1206、一收發器1208、一處理器1210及一電腦可讀記憶體1212。
基頻處理子系統1210包括中央處理單元(CPU)或數位處理器中之一或多者，諸如，微控制器、數位信號處理器、場可程式化閘陣列、RISC核心，或安裝於一或多個基板上之複數個處理組件。基頻處理子系統耦接至電腦可讀記憶體1212，該電腦可讀記憶體1212可包括(例如)SRAM、FLASH、SDRAM及/或HDD(硬碟機)組件。如本文中所使用，術語「記憶體」包括經調適而用於儲存數位資料的任何類型之積體電路或其他儲存器件，包括而不限於ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2 SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、「快閃」記憶體(例如，NAND/NOR)及PSRAM。處理子系統亦可包括額外共同處理器，諸如，專用圖形加速度計、網路處理器(NP)及音訊/視訊處理器。如所展示，處理子系統1210包括離散組件；然而，應理解，在一些實施例中，該等組件可以SoC(系統單晶 片)組態進行合併或形成。
處理子系統1210經調適以自RF總成(例如，無線電天線1202、RF開關1204、RF前端1206及無線電收發器1208)接收及/或傳輸一或多個資料串流。在一項實施例中，處理子系統1210經進一步組態以聯合地組合經接收之複數個信號以便放大所要之經接收信號進而減輕信號干擾源之效應。
在另一實施例中，處理子系統1210經進一步組態以判定重複信號至行動器件之傳輸的次數。在一個實施中，處理子系統經進一步組態以將信號塑形程序應用於一或多個重複傳輸，其中該信號塑形程序經組態以進一步減輕經傳輸信號之信號干擾的效應。
RF總成經組態而用於與無線標準(諸如，長期演進(LTE)標準)一起操作。RF總成經另外組態而用於經由單一天線或經由多個天線分集方案進行操作。
應認識到，雖然按照方法之步驟的特定序列描述了特定特徵，但此等描述僅說明本文中所揭示之較寬泛方法，且可在特定應用需要時進行修改。在某些情況下，可致使某些步驟為不必要的或可選的。另外，可將某些步驟或功能性添加至所揭示實施例，或兩個或兩個以上步驟之執行次序可變更。將所有此類變化視為涵蓋於本文中所揭示且主張之本發明內。
雖然以上詳細描述已展示、描述且指出了如應用於各種實施例之新穎特徵，但應理解，熟習此項技術者可在所說明之器件或程序之形式及細節方面作出各種省略、取代及改變。前述描述屬目前所預期之最佳模式。此描述決不意謂著限制，而應被視為說明本文中所描述之一般原理。
附錄A
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如本文中所使用，對於具有由L個傳輸器服務之K個接收器的無線網路而言，根據頻道矩陣H(t) 來描述在時槽t處之頻道矩陣，其中：
在此上下文內，經接收信號為以下各者之總和：(i)所要信號乘以其路徑特性；(ii)干擾(不當信號乘以其對應之路徑特性)之總和；及(iii)雜訊。此關係可根據等式9進行表達：
考慮傳輸功率Pi 、具有具方差σ2 之加成性白高斯雜訊(AWGN)的無線電環境，其中路徑特性係獨立且等同地分佈(iid)，且其中每一符號/封包由同步傳輸器傳輸T次。根據等式10來表達所得之經接收信號：
使用最小均方誤差(MMSE)估計來執行信號恢復，根據等式11來 描述所得之信號對干擾加雜訊比(SINR)：
其中：
n1 ‧‧‧雜訊
n2 ‧‧‧雜訊
n3 ‧‧‧雜訊
R1 ‧‧‧速率
R2 ‧‧‧速率
R3 ‧‧‧速率
Rx1‧‧‧接收器
Rx2‧‧‧接收器
Rx3‧‧‧接收器
Tx1‧‧‧傳輸器
Tx2‧‧‧傳輸器
Tx3‧‧‧傳輸器
X1‧‧‧輸入資料串流
X2‧‧‧輸入資料串流
X3‧‧‧輸入資料串流

Claims (20)

  1. 一種在包括複數個接收天線之一無線器件上之干擾管理方法，該方法包含：在該無線器件上：經由該複數個接收天線中一接收天線接收複數個接收信號，該複數個接收信號對應於來自複數個傳輸天線中一傳輸天線之一傳輸信號之多達一預定數目之一組冗餘傳輸，其中該傳輸信號之該組冗餘傳輸中至少一傳輸經一塑形因子塑形，且其中該複數個接收信號包括對應於來自該複數個傳輸天線中其他傳輸天線之同步傳輸之干擾信號；及藉由使用該塑形因子聯合地處理該複數個接收信號來解碼該傳輸信號。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：在該無線器件上：基於該複數個接收信號判定一信號對干擾加雜訊比(SINR)；及當該SINR滿足一目標SINR臨限值且該組冗餘傳輸包括少於該預定數目之冗餘傳輸時，通知包括該傳輸天線之一傳輸器停止該傳輸信號之該等冗餘傳輸。
  3. 如請求項1之方法，其中該組冗餘傳輸中至少一傳輸未經該塑形因子塑形。
  4. 如請求項2之方法，其中該無線器件藉由使用一混合自動重複請求(HARQ)程序通知該傳輸器停止該傳輸信號之該等冗餘傳輸。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：在該無線器件上： 當該接收天線之一效能指標(metric)滿足一效能臨限值時通知該傳輸器停止該傳輸信號之該等冗餘傳輸。
  6. 如請求項5之方法，其中該效能臨限值係基於一或多個服務參數，該一或多個服務參數包含一公正約束、功率消耗、及一解碼複雜性。
  7. 如請求項5之方法，其中該無線器件藉由使用一HARQ程序通知該傳輸器停止該傳輸信號之該等冗餘傳輸。
  8. 如請求項1之方法，其中該塑形因子係基於頻道狀態資訊(CSI)，該CSI包括衰落頻道係數及由該無線器件判定之雜訊功率。
  9. 如請求項1之方法，其中該塑形因子包含一複數純量值，該複數純量值包含一或多個離散相位。
  10. 如請求項1之方法，其中該塑形因子包含一假隨機數(PN)序列，該PN序列包括應用於該傳輸信號之同相及正交分量中之單位增益及反相單位增益之一型樣。
  11. 如請求項1之方法，其中該預定數目之冗餘傳輸跨多個傳輸信號係靜態的且係基於一器件類型、一資料類型、一所需效能及一使用情境等之一或多者。
  12. 如請求項1之方法，其中該預定數目之冗餘傳輸係基於一網路效能指標之最佳化跨多個傳輸信號動態地調整。
  13. 一種無線移動器件，其包含；複數個接收天線；一收發器，其經組態以經由該複數個接收天線中一接收天線接收複數個接收信號，該複數個接收信號對應於來自複數個傳輸天線中一傳輸天線之一傳輸信號之多達一預定數目之一組冗餘傳輸，其中該傳輸信號之該組冗餘傳輸中至少一傳輸經一塑形因子塑形，且其中該複數個接收信號包括對應於來自該複 數個傳輸天線中其他傳輸天線之同步傳輸之干擾信號；及一處理子系統，其耦接至該收發器且經組態以藉由使用該塑形因子聯合地處理該複數個接收信號來解碼該傳輸信號。
  14. 如請求項13之無線移動器件，其中該處理子系統進一步經組態以：基於該複數個接收信號判定一信號對干擾加雜訊比(SINR)；及當該SINR滿足一目標SINR臨限值且該組冗餘傳輸包括少於該預定數目之冗餘傳輸時，通知包括該傳輸天線之一傳輸器停止該傳輸信號之該等冗餘傳輸。
  15. 一種儲存複數個指令之非暫態機器可讀取媒體，當該等指令被一無線器件中之一或多個處理器執行時，致使該無線器件執行至少以下動作：經由該複數個接收天線中一接收天線接收複數個接收信號，該複數個接收信號對應於來自複數個傳輸天線中一傳輸天線之一傳輸信號之多達一預定數目之一組冗餘傳輸，其中該傳輸信號之該組冗餘傳輸中至少一傳輸經一塑形因子塑形，且其中該複數個接收信號包括對應於來自該複數個傳輸天線中其他傳輸天線之同步傳輸之干擾信號；及藉由使用該塑形因子聯合地處理該複數個接收信號來解碼該傳輸信號。
  16. 一種在包括複數個傳輸天線之一基地台裝置上之干擾管理方法，該方法包含：在該基地台裝置上：經由該複數個傳輸天線中一傳輸天線將一傳輸信號之多達一預定數目之一組冗餘傳輸順序地傳輸至一無線器件，其中該傳輸信號之該組冗餘傳輸中至少一傳輸經一塑形因子塑形； 同步地經由該複數個傳輸天線中至少一其他傳輸天線將一第二傳輸信號之一第二組冗餘傳輸傳輸至該無線器件；及回應於從該無線器件接收到一通知而停止傳輸該傳輸信號之該組冗餘傳輸，該通知指示該傳輸信號之成功接收及少於該預定數目之冗餘傳輸已經被發送至該無線器件。
  17. 如請求項16之方法，其中來自該無線器件之該通知指示當一效能指標(metric)滿足一效能臨限值時該傳輸信號在該無線器件成功接收。
  18. 如請求項17之方法，其中來自該無線器件之該通知包含一自動重複請求(HARQ)信息。
  19. 如請求項16之方法，其中該傳輸信息之該組冗餘傳輸中至少一傳輸未經該塑形因子塑形。
  20. 如請求項16之方法，其中該塑形因子係基於頻道狀態資訊(CSI)，該CSI包括衰落頻道係數及由該無線器件判定之雜訊功率。
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