[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

说明书

基于在定向传输的零空间中传输广播信号(26)，广播信号传输与特定于设备的定向传输同时发生，但是基本上不干扰定向传输。具体地，广播信号(26)的传输依赖于从用于信道估计矩阵的零空间的一个或多个正交基向量形成的波束成形预编码器值，信道估计矩阵表示在多元件天线阵列(14)和被作为特定于设备的传输的目标的无线设备(24)之间的信道。该方法将每个子载波的大部分广播信号能量集中在单个天线元件(16)上以实现良好的广播信号覆盖，同时仍然产生一种波束成形解决方案，其基本上避免了对被作为定向传输的目标的设备(24)的广播信号干扰。

技术领域

本发明涉及无线通信网络，并且具体地涉及波束成形的无线传输。

背景技术

多天线传输和接收方案(包括大规模多输入多输出(MIMO)方案)的使用代表了使新无线电(NR)接口能预期用于第五代(5G)通信网络的关键方面，并且可以部署为在IEEE标准化下的无线局域网(WLAN)中使用。在其几个优点中，通过形成针对在网络的地理覆盖区域内运行的特定无线设备的定向波束，大规模MIMO提供几乎不引起波束间干扰并扩展覆盖范围的窄的传输波束的形成。

然而，在大规模MIMO系统中传输广播信号提出了许多挑战。广播信号已经在蜂窝技术中使用了很长时间，并且也有望成为用于支持物联网(IoT)设备部署的重要特征。例如，广播信号可用于触发多个低功率、在地理上分散的IoT设备。

发明内容

基于在定向传输的零空间中传输广播信号，广播信号传输与特定于设备的定向传输同时发生，但是基本上不干扰定向传输。具体地，广播信号的传输依赖从用于信道估计矩阵的零空间的一个或多个正交基向量形成的波束成形预编码器值，信道估计矩阵表示在多元件天线阵列和被作为特定于设备的传输的目标的无线设备之间的信道。该方法将每个子载波的大部分广播信号能量集中在单个天线元件上以实现良好的广播信号覆盖，同时仍然产生一种波束成形解决方案，其基本上避免了对被作为定向传输的目标的设备处的广播信号干扰。

在一个实施例中，在无线通信网络中的节点处的操作方法包括，估计在天线阵列的元件和一个或多个第一无线通信设备之间的信道，该一个或多个第一无线通信设备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的定向传输的目标。该方法还包括，对于子载波集合中的每个子载波，生成第一波束成形预编码器值，用于将特定于设备的信号的信号能量分布在天线阵列的元件上，从而用于特定于设备的信号的定向传输，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。更进一步，该方法包括生成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的广播信号的信号能量集中在包括天线阵列的元件中的所分配的一个元件上，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，用于在对应于特定于设备的信号的定向传输的方向上衰减广播信号。该方法还包括形成组合信号，作为第一波束成形预编码器值与特定于设备的信号的乘积和第二波束成形预编码器值与广播信号的乘积的组合，用于从天线阵列传输，并且从天线阵列传输用于子载波集合中的对应的子载波的形成的组合信号。