[发明专利]无线通信网络中用于信号传输和接收的方法和装置

权利要求书

1.一种在无线通信网络(10)中的节点(12)处的操作方法(400)，所述方法(400)包括：

估计(402)在天线阵列(14)的元件(16)与一个或多个第一无线通信设备(24)之间的信道，所述一个或多个第一无线通信设备(24)被作为在子载波集合中的子载波上的对应的特定于设备的信号(22)的定向传输的目标；

对于子载波集合中的每个子载波：

生成(404)第一波束成形预编码器值，用于将特定于设备的信号(22)的信号能量分布在天线阵列(14)的元件(16)上，从而用于特定于设备的信号(22)的定向传输，第一波束成形预编码器值由表示估计信道的信道估计矩阵生成；

生成(406)第二波束成形预编码器值，用于将未被针对任何特定无线通信设备(24、28)的广播信号(26)的信号能量集中在包括天线阵列(14)的元件(16)中的所分配的一个元件上，所述第二波束成形预编码器值从用于信道估计矩阵的零空间的一个或多个正交基向量确定，用于在对应特定于设备的信号(22)的定向传输的方向上衰减广播信号(26)；

形成(408)组合信号，作为第一波束成形预编码器值与特定于设备的信号(22)的乘积和第二波束成形预编码器值与广播信号(26)的乘积的组合，用于从天线阵列(14)传输；以及

从天线阵列(14)传输(410)用于子载波集合中的对应子载波的形成的组合信号。

2.所述方法(400)，其特征在于，生成(406)第二波束成形预编码器值用于将广播信号(26)的信号能量集中在包括天线阵列(14)的元件(16)中的所分配的一个元件上包括，对于子载波集合中的每个子载波，从正交基向量集合中选择相应的正交基向量。

3.根据权利要求2所述的方法(400)，其特征在于，在子载波集合上，对相应的正交基向量的选择相对于正交基向量的集合以循环的方式依次进行。

4.根据权利要求1所述的方法(400)，其特征在于，生成(406)第二波束成形预编码器值用于将广播信号(26)的信号能量集中在包括天线阵列(14)的元件(16)中的所分配的一个元件上包括，对于子载波集合中的每个子载波，从用于信道估计矩阵的零空间的正交基向量集合计算正交基向量的线性组合，所述线性组合最大化广播信号能量在所分配的元件(16)上的集中，而不超过适用于每个子载波的传输功率限制。

5.根据权利要求4所述的方法(400)，其特征在于，识别正交基向量的线性组合包括确定：

需满足

其中e_k是1×M向量，其中k表示包括天线阵列(14)的总计M个元件(16)中的所分配的元件(16)，是M×(M-K)矩阵，其列是用于信道估计矩阵的零空间的正交基，K表示特定于设备的信号(22)要对其定向传输的一个或多个第一无线通信设备(24)的数量，P是传输功率限制，y_j是待确定的合并权重的(M-K)×1向量，用于将第二波束成形预编码器值形成为来自的基向量的线性组合，所述第二波束成形预编码器值表示为w_j并由下式得出

6.根据权利要求1所述的方法(400)，其特征在于，生成(406)第二波束成形预编码器值用于将广播信号(26)的信号能量集中在包括天线阵列(14)的元件(16)中的所分配的一个元件上包括，基于以下内容确定元件(16)中的所分配的一个元件：

对于每个子载波，将子载波暂时分配给天线阵列(14)的每个元件(16)，并且对于每个暂时分配的元件(16)，从用于信道估计矩阵的零空间的正交基向量集合确定正交基向量的线性组合，所述线性组合最大化广播信号能量在暂时分配的元件(16)上的集中，而不会超过适用于每个子载波的传输功率限制；以及

通过以最大化为暂时分配所确定的广播信号能量集中的总和的方式将子载波分配给元件(16)，来完成暂时分配。

7.根据权利要求6所述的方法(400)，其特征在于，通过以最大化广播信号能量在元件(16)上的集中的总和的方式将子载波分配给元件(16)来完成暂时分配包括，通过应用组合优化算法解决子载波到元件的分配问题。