CN110495108A - 用于处理传输到多流终端的数据信号的方法和设备 - Google Patents

用于处理传输到多流终端的数据信号的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本公开涉及无线电收发器,包括:预编码器,其被配置为基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号进行预编码,以;以及处理器,其被配置为以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中变换信道矩阵指示无线电收发器与相应终端之间的信道增益,该信道增益由该相应终端的接收滤波器矩阵进行变换,其中基于从先前迭代生成的变换信道矩阵在当前迭代中生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵。

Description

用于处理传输到多流终端的数据信号的方法和设备
技术领域
本公开涉及用于处理传输到多个多流终端的数据信号的方法和设备。特别地,本公开涉及针对具有多流终端的大规模MIMO的多用户预编码的方法和***。
背景技术
未来的蜂窝网络(如4.5G、5G及以后)中,大规模MIMO(多输入多输出)技术的应用(其特点是利用大量天线和收发器)可以极大增加***容量、扩展小区覆盖范围并降低干扰水平。如图1所示,通过具有空间复用的专用波束成形将来自基站(BS)130的下行链路信号111、112、121、122发送到多个用户110、120,这被称为MU-MIMO(多用户MIMO)。
由于这种网络100的用户数量不断增加,因此需要进一步提高光谱效率和***吞吐量。
附图说明
附图被包括用于提供对实施例的进一步理解,并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了实施例,并与说明书一起用于解释实施例的原理。将容易认识到其他实施例以及实施例的许多预期优点,因为通过参考以下详细说明其将被更好地理解。
图1是示出多用户(MU)-MIMO通信***100的示意图。
图2是示出具有多流终端的MU-MIMO通信***200的方框图。
图3是示出用于处理数据信号以传输到多个多流终端的示例性方法300的示意图。
图4是示出根据本公开用于在MU-MIMO通信***中处理数据信号的示例性迭代解决方案的流程图400。
图5a是示出根据图4在迭代解决方案的一次迭代中针对每个终端进行的示例性并行处理的流程图500a。
图5b是示出根据图4在迭代解决方案的一次迭代中针对每个终端进行的示例性连续处理的流程图500b。
图6是示出根据图4在迭代解决方案的一次迭代中针对一个终端进行的示例性处理的流程图600。
图7是根据图4实现迭代解决方案的示例性设备单元的方框图700。
图8a、图8b和图8c是示出与其他解决方案相比针对所公开的解决方案的迭代内总容量的性能图示。
图9a、图9b和图9c是示出与其他解决方案相比针对所公开的解决方案的SNR内的总容量的性能图示。
具体实施方式
在以下详细描述中,对形成本发明一部分并且以说明方式示出可能实践本公开特定方面的附图进行了参考。应当理解,在不背离本公开的范围的情况下,可以利用其他方面并且可以进行结构或逻辑上的改变。因此,以下详细描述不应被视为具有限制意义,并且本公开的范围由所附权利要求限定。
应当注意,本公开中的术语“波束”可以特别地指代模拟波束方向而不是通过数字波束成形技术获得的“本征波束”。
本文将使用以下术语、缩写和符号:
3GPP:第三代合作伙伴计划,
LTE:长期演进,
RF:射频,
UE:用户设备或移动台或终端,
eNodeB:基站,
MIMO:多输入多输出,
MU-MIMO:多用户MIMO。
本文描述的方法和设备可以基于网络节点(诸如eNB、基站、中继站和移动站)中的无线电收发器和无线电收发器电路。应当理解,结合所描述的方法做出的评论也可以适用于被配置为执行所述方法的相应设备,反之亦然。例如,如果描述了特定的方法步骤,则相应设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元,即使在图中没有明确地描述或示出这样的单元。进一步地,应当理解,除非另外特别说明,否则本文描述的各种示例性方面的特征可彼此组合。
本文描述的方法和设备可以在无线通信网络中实现,特别是基于移动通信标准(诸如LTE,特别是4.5G、5G和更高版本)的通信网络。下面描述的方法和设备可以在网络节点和基站中实现。所描述的设备可以包括集成电路和/或无源元件,并且可以根据各种技术制造。例如,电路可被设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光学电路、存储器电路和/或集成无源器件。
本文描述的方法和设备可以被配置为传输和/或接收无线电信号。无线电信号可以是或可以包括由无线电传输设备(或无线电传输器或发射器)辐射的射频信号,其射频位于大约3Hz至300GHz的范围内。频率范围可以对应于用于产生和检测无线电波的交流电信号的频率。
本文描述的方法和设备可以被配置为传输和/或接收毫米波(mmW)信号。毫米波是从大约30GHz到大约300GHz的电磁频谱中的无线电波。该频带中的射频具有大约十到一毫米的波长,因此称其为毫米波段或毫米波。
此后在本文描述的方法和设备可以根据移动通信标准设计,诸如例如,长期演进(LTE)标准或其高级版本LTE-A。作为4G LTE和5G LTE销售的LTE(长期演进)是用于移动电话和数据终端的高速数据的无线通信标准。
下文描述的方法和设备可以应用于OFDM***。OFDM是用于在多个载波频率上对数据编码的方案。可以使用大量紧密间隔的正交子载波信号来携带数据。由于子载波的正交性,可以抑制子载波之间的串扰。
下文描述的方法和设备可以应用于MIMO***和分集接收器。多输入多输出(MIMO)无线通信***在传输器和/或接收器处使用多个天线以增加***容量并实现更好的服务质量。在空间复用模式中,MIMO***可以通过在相同频率资源中并行传输多个数据流达到更高的峰值数据速率,而不增加***的带宽。分集接收器使用两个或更多个天线来改善无线链路的质量和可靠性。
在下文中,参考附图描述实施例,其中相同的附图标记通常用于指代相同的元件。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以便提供对实施例的一个或多个方面的全面理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,可以通过较少程度的这些特定细节来实践实施例的一个或多个方面。因此,以下描述不应被视为具有限制意义。
可以各种形式来实施所概括的各个方面。下面的描述通过说明的方式显示了可实践所述方面的各种组合和构造。应当理解的是,所描述的方面和/或实施例仅仅是示例,并且可采用其他方面和/或实施例,且在不背离本公开的范围的情况下可做出结构的和功能的修改。
图2是示出MU-MIMO通信***200的方框图,所述MU-MIMO通信***200具有基站收发器130和多流终端110、120,例如,用户设备(UE)。BS收发器130包括预编码权重T,240,用于对数据信号a1,...,aM预编码以生成专用波束成形的数据信号x。波束成形的数据信号x由多个天线端口231传输到多个多流终端110、120。这些终端110、120中的每个包括多个天线端口211、221,用于接收相应的多流数据信号,例如,对应于终端110的第一和第二天线波束的下行链路信号111、112以及对应于终端K、120的第一和第二天线波束的下行链路信号121、122。图2描绘了示例性数目的K个终端110、120。K可以是任何整数,例如1,2,3,4,5等。基站收发器130的天线端口231的数目可以是任何整数,并且每个端口110、120的天线端口211、221的数目也可以是任何整数。不同的终端110、120可以具有相同数目或不同数目的天线端口211、221。因此,BS收发器130实现具有空间复用(即MU-MIMO传输)的专用波束成形。
BS收发器130通过对UE 110、120的权重向量/矩阵预编码来生成专用波束。存在用于实现BS收发器130的不同解决方案。一种方法是将信道状态信息(CSI)-参考信号(RS)分配到公共波束或专用波束。然后,UE可以测量这些参考信号并报告最适合其自身下行链路信道的波束或其码本的索引。然而,由于参考信号的数目有限、码本的大小有限以及UL反馈带宽有限,因此eNB只能获得关于信道响应矩阵的部分信息。另一种方法是将UE配置为发送探测参考信号(SRS),并且然后使eNB估计上行链路信道矩阵并根据下行链路-上行链路信道互易性将其应用于下行链路。除了小区间同信道干扰之外,该方法可以获得完整的小区内信道信息。
由于多个用户不能在下行链路传送中进行联合接收处理,所以应该通过BS收发器130处的传输处理来彻底减轻用户间干扰。这需要高精度的信道响应矩阵,这可以由基于上行链路SRS的上述解决方案提供。
由于加入MU-MIMO传送的终端110、120需要高信道信噪比(SNR),因此它们通常位于小区中心。因此,相邻小区对它们的干扰通常非常弱,并且仅从当前小区CSI生成的预编码权重大部分是足够的。
当每个终端110、120仅具有一个接收天线时,它最多只具有一个空间流,因此其预编码矩阵生成仅需要考虑减轻来自其他终端的用户间干扰。在这种情况下,通常采用基于每流最小均方误差(MMSE)预编码权重矩阵的解决方案。但是当每个终端110、120装配有多个接收天线端口211、221时,预编码矩阵生成可需要另外考虑用户内并行多流传送,但是这种每流MMSE方法不能够利用联合多流接收处理并因此遭受容量损失。
第二种方法基于信道矩阵块对角化(BD),其可以被称为“每用户迫零(ZF)方法”。具体地,它试图通过利用联合多流接收处理来最大化用户内容量,同时迫使用户间干扰为零。由于这种多参数优化问题没有闭合形式的解决方案,因此在该方法中提供了迭代解决方案。然而,可以在理论上和模拟中示出(参见图8a、图8b、图8c),这种方法不能控制后一次迭代在前一次迭代提供的限制范围内的操作,其不能保证迭代收敛。
第三种方法基于每用户MMSE标准和每流MMSE标准,由于缺乏闭合形式的解决方案,因此这也是迭代处理。虽然被证明是收敛的,其只能达到局部最优,但不能保证达到全局最优(参考下面的图9a、图9b、图9c)。另一个影响其实用性的严重问题是其漫长的收敛过程,这可能需要数十次迭代步骤。这将大大增加计算复杂性。
为了克服上述解决方案的不足,下文公开了一种新的迭代每用户ZF方法,所述方法基于两个相继连续迭代之间的子空间继承,从而可以严格地保持处理迭代的收敛。因此,可以改善多用户大规模MIMO***的容量,并且这种增益随着每用户接收天线的数目增加。
在下文中,描述了无线电收发器,其实现基于子空间继承的这种新的迭代每用户ZF方法。无线电收发器可以被实现为基站无线电收发器130,如图200所示。然而,也可以在任何无线电小区中实现无线电收发器,例如,用于设备到设备(D2D)通信场景中的侧链路。在下文中,关于图2将无线电收发器描述为BS无线电收发器130。
无线电收发器130包括预编码器240和处理器230。预编码器240可以与处理器230集成在一起,或者可以是单独的处理单元。预编码器240被配置为基于多个预编码权重矩阵Tk对传输到多个多流终端110、120的数据信号a1,...,aM预编码。处理器230被配置为以迭代方式为每个终端110、120生成预编码权重矩阵Tk和变换信道矩阵。变换信道矩阵指示无线电收发器130与相应终端110、120的接收滤波器矩阵R1 210、RM 220转换的相应终端110、120之间的信道增益。即,终端1、110包括接收滤波器矩阵R1 210,终端K、120包括接收滤波器矩阵RM 220,并且图2中未描绘的其他终端包括其他接收滤波器矩阵。基于从先前迭代生成的变换信道矩阵在当前迭代中生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,例如,如下面关于图3到图7详细描述的。
处理器230可被配置为基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成变换信道矩阵。处理器230可被配置为基于来自所有先前迭代的相应终端110、120的接收滤波器矩阵210、220来确定当前迭代中的相应终端110、120的变换信道矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。
处理器230可被配置为将当前迭代中的变换信道矩阵的信号子空间限制在来自先前迭代的变换信道矩阵的信号子空间内。处理器230可被配置为针对一定次数的迭代生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,直到满足停止标准,例如,如下面关于图3到图7描述的。如果并行流的数目是收敛的,则可以满足停止标准,所述并行流的传输功率对于每个终端是非零的。例如,可在两次或三次迭代之后满足停止标准。
无线电收发器130可以包括接收器,用于接收来自多个终端110、120的反馈。反馈可以包括关于信道增益的信息。处理器230可以被配置为在第一迭代中将相应终端110、120的接收滤波器矩阵210、220初始化为预定矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。
处理器230可被配置为基于自然信道矩阵(即,其条目包括无线电收发器130和相应终端110、120之间的原始信道增益的矩阵)在第一迭代中生成变换信道矩阵,而无需任何传输信号处理或接收信号处理,例如,如下面关于图3到图7描述的。原始信道矩阵可包括无线电收发器130的天线端口231以及相应终端110、120的天线端口211、221之间的信道增益。
处理器230可被配置为基于组合来自所有先前迭代的所有其他终端的变换信道矩阵为当前迭代中的特定终端(例如,终端1、110)生成合成同信道矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为确定合成同信道矩阵的零子空间维度,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为将特定终端110的变换信道矩阵投影到合成同信道矩阵的零子空间维度上,以生成投影后变换信道矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。
处理器230可被配置为生成投影后变换信道矩阵的奇异值和奇异向量,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为基于投影后变换信道矩阵的主导奇异值和奇异向量生成特定终端110的接收滤波器矩阵210,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为将特定终端110的传输功率分配到多个并行流上,所述并行流对应于投影后变换信道矩阵的奇异向量跨越的信号子空间方向,例如,如下面关于图3到图7描述的。
处理器230可被配置为去除特定终端110的接收滤波器矩阵210中的行,所述行对应于其分配的传输功率为零的流,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为基于来自先前迭代的合成同信道矩阵的零子空间维度来更新当前迭代中的预编码权重矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。处理器230可被配置为基于当前迭代中的接收滤波器矩阵210、220与来自先前迭代的变换信道矩阵的组合来更新当前迭代中的变换信道矩阵,例如,如下面关于图3到图7描述的。
图3是示出用于处理数据信号以传输到多个多流终端的示例性方法300的示意图。
方法300包括基于多个预编码权重矩阵对数据信号预编码301,例如,如上面参考图2描述的数据信号a1,...,aM,以用于传输到多个多流终端,例如,如上面关于图2描述的多流终端110、120。预编码301可以由预编码器240执行,如上面关于图2描述的。
方法300进一步包括以迭代方式为每个终端110、220生成302预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中变换信道矩阵指示基站(例如,包括无线电收发器130的基站,如上面关于图2描述的)与相应终端110、120的接收滤波器矩阵210、220变换的相应终端110、120之间的信道增益。基于从先前迭代生成的变换信道矩阵在当前迭代中生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵。
方法300可进一步包括基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成变换信道矩阵,例如,如上面关于图2描述的。处理器300可进一步包括基于来自所有先前迭代的相应终端的接收滤波器矩阵来确定当前迭代中的相应终端的变换信道矩阵,例如,如上面关于图2描述的。方法300可进一步包括将当前迭代中的变换信道矩阵的信号子空间限制在来自先前迭代的变换信道矩阵的信号子空间内,例如,如上面关于图2描述的。
方法300可进一步包括针对一定次数的迭代生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,直到满足停止标准,例如,如上面关于图2描述的。如果并行流的数目是收敛的,则可以满足停止标准,所述并行流的传输功率对于每个终端是非零的。可在两次或三次迭代之后满足停止标准。
方法300可进一步包括从多个终端110、120接收反馈,其中所述反馈包括关于信道增益的信息。方法300可进一步包括在第一迭代中将相应终端110、120的接收滤波器矩阵210、220初始化为预定矩阵,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。
方法300可进一步包括基于自然信道矩阵在第一迭代中生成变换信道矩阵,其中自然信道矩阵的条目包括基站和相应终端之间的没有任何传输信号处理或接收信号处理的原始信道增益,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。方法300可进一步包括基于组合来自先前迭代的所有其他终端的变换信道矩阵为当前迭代中的特定终端生成合成同信道矩阵。方法300可进一步包括确定合成同信道矩阵的零子空间维度,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。方法300可进一步包括将特定终端的变换信道矩阵投影到合成同信道矩阵的零子空间维度上,以生成投影后变换信道矩阵,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。
方法300可进一步包括生成投影后变换信道矩阵的奇异值和奇异向量。方法300可进一步包括基于投影后变换信道矩阵的主导奇异值和奇异向量生成特定终端110的接收滤波器矩阵210,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。方法300可进一步包括将特定终端的传输功率分配到多个并行流上,所述并行流对应于投影后变换信道矩阵的奇异向量跨越的信号子空间方向,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。
方法300可进一步包括去除特定终端的接收滤波器矩阵中的行,所述行对应于其分配的传输功率为零的流。方法300可进一步包括基于来自先前迭代的合成同信道矩阵的零子空间维度来更新当前迭代中的预编码权重矩阵。方法300可进一步包括基于当前迭代中的接收滤波器矩阵与来自先前迭代的变换信道矩阵的组合来更新当前迭代中的变换信道矩阵,例如,如上面关于图2或者下面关于图4到图7描述的。
图4是示出根据本公开用于在MU-MIMO通信***中处理数据信号的示例性迭代解决方案的流程图400。
所公开的解决方案解决了同时从一个传输节点到多个接收节点的MU-MIMO传输的问题。例如,它可以应用于大规模MIMO***的下行链路传送、设备到设备(D2D)***的交互式通信(如车联网中的V2X服务)、中继***中的无线回程、云RAN***中的无线前程等。
所公开的解决方案可以应用于传输器(例如,图2中描绘的收发器130的传输器),用于当所有信道信息在传输器处可用时生成多流接收器的预编码权重,例如,图2中描绘的终端110、120的接收器。在不失一般性的情况下,这里以大规模MIMO场景为例。然后,在以下上下文中,多流接收器可以被命名为终端,例如,如上面关于图2描述的终端110、120,而传输器可以被命名为基站(BS),例如,如图2所示的基站BS。所公开的解决方案包括如下所述的方框。
1)在开始时,为每个终端初始化401增量接收滤波器矩阵,并通过将增量接收滤波器矩阵左乘自然信道矩阵来生成变换信道响应矩阵。这里,“自然”信道矩阵表示矩阵,其条目是从传输天线到接收天线的没有任何传输或接收信号处理的原始信道增益。“变换”信道矩阵表示使用线性滤波器进行的某些接收处理,因此考虑到传输器是自然信道矩阵的滤波结果。
2)接下来,迭代地生成新的增量接收滤波器矩阵,并然后通过将新的增量接收滤波器矩阵左乘最后一次迭代中的先前变换信道矩阵,更新每个终端的变换信道矩阵。在所述过程中还生成每个终端的预编码权重矩阵。迭代继续,直到每个终端的并行流的数目不再改变。在图4中,示出了包括针对每个终端的更新411、412、413的第一迭代410,包括针对每个终端的更新421、422、423的第二迭代420,直到包括针对每个终端的更新431、432、433的第I迭代430。
a)在一次迭代中更新一个终端(称为相关终端)的变换信道响应矩阵和预编码权重矩阵的操作(即方框411、412、413、421、422、423、431、432、433中的每个)可以包括如图6所示的步骤或方框601、602、603、604、605、606:
步骤1、601:组合所有其他终端的变换信道矩阵,以形成合成同信道矩阵并计算其零子空间;
步骤2、602:将相关终端的变换信道矩阵投影到所有其他终端的所计算的零子空间上并计算其投影后信号子空间;
步骤3、603:将相关终端的所计算的投影后信号子空间分解为多个并行流并向其分配传输功率;
步骤4、604:根据所计算的投影后信号子空间以及相关终端的分配的传输功率,生成增量接收滤波器矩阵;
步骤5、605:通过将其分配的传输功率为非零的所计算的投影后信号子空间的右奇异向量右乘所计算的其他终端的零子空间,更新相关终端的预编码权重矩阵;
步骤6、606:通过将生成的增量接收滤波器矩阵左乘在最后一次迭代中生成的变换信道矩阵,更新变换信道矩阵。
b)在一次迭代中(即在先前的迭代510和下一次迭代514之间)针对所有终端511、512、513的预编码权重更新可以并行500a执行,如图5a所示,或者连续500b执行,如图5b所示。在图5a和图5b中,方框511、512、513可以在考虑第一迭代410时对应于方框411、412、413,或者在考虑第二迭代420时对应于方框421、422、423,或者在考虑第I迭代430时对应于方框431、432、433,其中I可以是任何整数。
当满足停止标准440时,迭代收敛。
当比较计算复杂度时,所公开的基于子空间继承的解决方案具有比如上面关于图2描述的每流MMSE解决方案更高的计算复杂度,但是比如上面关于图2描述的每用户MMSE解决方案更低的复杂度。尽管如同处理一样被归类为“每用户ZF”,但是所公开的基于子空间继承的解决方案与上述基于ZF的解决方案明显不同,如以下关于三个方面描述的:A)在一次迭代中更新变换信道响应矩阵和预编码权重矩阵;B)生成接收滤波器矩阵;以及C)迭代停止标准。
A.1)对于基于ZF的解决方案(没有子空间继承):在一次迭代中更新相关终端的变换信道矩阵是基于其自然信道矩阵,并且因此当前迭代的新变换信道响应矩阵与任何先前迭代中该终端的接收滤波器矩阵无关。因此,当前迭代中新生成的信号子空间可能不被先前迭代中的传统信号子空间包含,并且因此由先前迭代构建的用户间正交性不再保持在当前迭代中。这将导致迭代波动,并且无法收敛到稳健和高性能的结果。
A.2)对于根据本公开的基于子空间继承的解决方案:在一次迭代中更新相关终端的当前变换信道矩阵是基于最后一次迭代中其先前变换信道矩阵,并且因此当前迭代的新变换信道矩阵包含所有先前迭代中该终端的接收滤波器矩阵。因此,当前迭代中新生成的信号子空间被严格地限制在先前迭代中的传统信号子空间内,并且因此由先前迭代构建的用户间正交性可保持在当前迭代中。该机制可以避免迭代波动并保证绝对收敛。
B.1)对于基于ZF的解决方案(没有子空间继承):每次迭代的接收滤波器矩阵是独立的。因此,与迭代一起的正交性可能会被打破或中断。
B.2)对于根据本公开的基于子空间继承的解决方案:累加所有迭代的接收滤波器矩阵,以形成收敛的接收滤波器矩阵。这可以保持与迭代一起的正交性。
C.1)对于基于ZF的解决方案(没有子空间继承):迭代停止标准是变换信道矩阵和预编码权重矩阵的确切内容的稳定性。最后一次迭代和当前迭代的两个矩阵之间的每元素比较需要大量额外计算。
C.2)对于根据本公开的基于子空间继承的解决方案:迭代停止标准是针对每个终端的仅并行流数目的稳定性,而不是变换信道矩阵/预编码权重矩阵的确切内容的稳定性。该停止标准非常简单并且需要微小的额外计算。
以下关于图7的详细描述中给出了更具体的推导。
图7是根据图4实现迭代解决方案的示例性设备单元的方框图700。例如,根据本公开的基于子空间继承的解决方案可以在无线电收发器130的处理器230中实现,如上面参考图2描述的。处理器230可以包括如图7描绘的四个处理方框701、702、703、704。第一处理方框701可以为每个终端实现变换信道矩阵的存储单元。第二处理方框702可以实现增量接收滤波器矩阵和更新的预编码权重矩阵的生成单元。第三处理方框703可以为每个终端实现变换信道矩阵的生成单元。第四处理方框704可以在一个终端的并行流中实现传输功率的分配单元。这四个处理方框701、702、703、704可以交互以便执行根据本公开的基于子空间继承的解决方案。例如,第二处理单元702可以实现如上所述的步骤1、2、4和5,第三处理单元703可以实现如上所述的步骤6,并且第四处理单元704可以实现如上所述的步骤3。
在下文中,提供了根据本公开的基于子空间继承的解决方案的详细描述。
考虑具有1个BS和N个终端的MU-MIMO***。BS装配有M个传输天线。终端k具有Nk个接收天线,并且其下行链路信道响应矩阵(称为自然信道矩阵)由具有大小Nk×M的矩阵Hk表示,k=1~k。记作***中并行空间流的最大数目为min(Ntotal,M)。在不失一般性的情况下,假设在以下描述中Ntotal≤M,因此每个终端的最大流数目等于其接收天线的数目。然后,优化预编码权重的目标在于最大化所有终端的总容量,同时需要针对终端公平性的某一实际要求以及给定的最大总传输功率。
在本公开中,采用优化策略,其最大化每终端多个流的总容量,同时迫使其对其他终端的干扰为零,这被称为“迫零(ZF)”标准。如果信道矩阵在传输器处可用,则可通过采用所有终端的适当预编码权重实现该标准。应当注意,一个终端的预编码权重矩阵的秩等于其并行流的数目。为了保持公平性,总传输功率被均匀分配到每个终端,并且进一步以优化方式在该终端的流之间分配所述分配的传输功率。实际上,其他传输功率分配将不改变所公开的解决方案的过程。
在初始化阶段(视为迭代0),通过例如单元矩阵初始化每个终端的增量接收滤波器矩阵,并且然后终端k的变换信道矩阵(表示为)等于具有大小Nk×M的自然信道矩阵Hk
对于迭代l=1,2,…,直到满足停止标准,基于在最后一次迭代中生成的变换信道矩阵更新变换信道矩阵以及预编码权重矩阵,其被表示为针对终端k的操作如下:
步骤1,组合最后一次迭代中所有其他终端的变换信道响应矩阵,以形成具有大小(Ntotal-Nk)×M的合成同信道矩阵可以采用两种方式来计算的零子空间维度。第一种方式在于使奇异值分解(SVD)成为合成同信道矩阵,
其中对角矩阵由奇异值组成,所述奇异值的总数目被假设为dk。施加非主导右奇异向量(即,的最后M-dk列)作为合成同信道矩阵的零子空间维度,表示为第二种方式在于生成的正交投影矩阵,
步骤2,将相关终端的变换信道响应矩阵投影到所有其他终端的所计算的零子空间维度上,从而生成投影后变换信道矩阵,
使SVD成为这种投影后变换信道矩阵,
其中对角矩阵由奇异值组成,所述奇异值的总数目被假设为ck,其中ck≤Nk。施加其主导左奇异向量(即,的第一ck列)作为该迭代引入的增量接收滤波器矩阵,表示为
步骤3,将传输功率分配到ck个并行流,其对应于所计算的投影后变换信道矩阵的信号子空间方向,表示为pk,j,j=1~ck。在一个实例中,为了最大化该终端的所有流的总容量,应用水平填充策略,其中中的奇异值作为等效信道增益。将其分配的传输功率pk,j为零的流的数目表示为ek,并且记作显然,
步骤4,去除中的ek个行,所述对应于其分配的传输功率pk,j为零的流,从而导致个有效流以及具有大小
步骤5,去除中的ek个列,所述对应于其分配的传输功率pk,j为零的流,记作然后通过右乘更新相关终端的预编码权重,
其大小为M×(ckk)。
步骤6,通过将新的增量接收滤波器矩阵左乘在最后一次迭代中生成的变换信道矩阵来更新相关终端的变换信道矩阵,
其大小为
不同地,现有技术解决方案使用投影后自然信道矩阵(而不是最后一次迭代中的变换信道矩阵)来生成投影后信道矩阵,即由以下项代替等式(3):
因此,变换信道矩阵仅与自然信道矩阵(而不是最后一次迭代中的变换信道矩阵)相关,即由以下项代替等式(6):
这将导致将在以下章节示出的迭代收敛方面的严重问题。
以下部分给出了根据本公开用于基于子空间继承的解决方案的迭代收敛的论证。
在根据本公开的子空间继承解决方案中,更新一次迭代中相关终端的投影后变换信道响应矩阵紧接着最后一次迭代中其先前变换信道响应矩阵,并且因此当前迭代的新变换信道响应矩阵包含其所有迭代的接收滤波器矩阵,即,
该方式将的新变换信道响应矩阵限制为处于从最后一次迭代继承的投影后信号子空间,并且因此保持与最后一次迭代的所述生成的其他终端的预编码权重的正交性。将矩阵的行向量跨越的子空间表示为span(·),然后对于所有历史迭代:
因此之间的正交性可递归地导致之间的正交性。当所有终端遵循这种限制时,在第一迭代中设置且在所有先前迭代中保持的任何终端对之间的相互正交性将在当前迭代中继续。该机制可避免迭代波动并保证绝对收敛。
关于停止标准,由于变换信道矩阵被限制在最后一次迭代的信号子空间中,如果一个终端的并行流不变,则由新变换信道矩阵形成的信号子空间与最后一次迭代的信号子空间相比也保持不变,因此保持了它对生成其他终端的预编码权重的影响。当所有终端进入这种状态时,终止更新变换信道矩阵和预编码权重矩阵。
如在等式(7)中,上面关于图2描述的基于ZF的解决方案(没有子空间继承)更新一次迭代中的投影后变换信道响应矩阵紧接着自然信道响应矩阵Hk。因此,当前迭代的新变换信道矩阵与任何先前迭代的其接收滤波器矩阵无关。
以这种方式,一个终端的新更新的变换信道响应矩阵与最后一次迭代的其信号子空间之间不存在限制。因此当前迭代中的可超过最后一次迭代中的因此,之间的正交性可不被保持在之间。
如果在一次迭代中以并行方法更新所有终端的预编码权重和变换矩阵权重,则每个终端成功使其预编码权重与最后一次迭代的其他终端的变换信道矩阵正交,但是未能保持与当前迭代的其他变换信道矩阵的这种正交性。
如果在一次迭代中以连续方法更新所有终端的预编码权重和变换矩阵权重,则每个终端成功使其预编码权重与当前迭代的先前处理的终端的变换信道矩阵正交,但是未能保持与当前迭代 的随后处理的终端的变换信道矩阵的这种正交性。
该问题将导致迭代波动,并且无法收敛到稳定和高性能的结果。
图8a、图8b和图8c是示出与其他解决方案相比针对所公开的基于子空间继承的解决方案的迭代内总容量的性能图示,所述其他解决方案不基于子空间继承。
为了评估该公开的基于子空间继承的解决方案801相对于基于非子空间继承的解决方案802的益处,对独立的相同分布式(i.i.d)MIMO信道进行模拟,其中信道矩阵的每个条目满足复高斯分布。
如图8a、图8b和图8c所示,其中BS天线编号为16并且终端天线编号分别为2、4、8,虽然两者均基于每用户ZF标准,但每用户迫零(ZF)解决方案802(无子空间继承)无法收敛到良好的结果,而所公开的基于继承的解决方案801可以通过两次迭代快速达到收敛,并且总容量的最终性能更好。这两种解决方案具有相同的复杂度。
图9a、图9b和图9c是示出与其他解决方案903、904相比针对所公开的基于子空间继承的解决方案901、902的SNR内总容量的性能图示,所述其他解决方案不基于子空间继承。第一图表901描绘了当使用如上关于图5a描述的并行迭代时所公开的基于子空间继承的解决方案901。第二图表902描绘了当使用如上关于图5b描述的连续迭代时所公开的基于子空间继承的解决方案902。第三图表903描绘了每用户MMSE解决方案的并行迭代,并且第四图表904描绘了每流MMSE解决方案。
如图9a、图9b和图9c所示,其中BS天线数目为16并且终端天线数目分别为2、4、8,所公开的基于子空间继承的解决方案901、902无论采用并行901还是连续902序列,都具有相似的性能。当与每流MMSE解决方案904和每用户MMSE解决方案903(即,如上关于图2所述的解决方案,其不基于子空间继承)进行比较时,其相对增益随着终端天线数目的增加而扩展。由于MU-MIMO正常应用于小区中心区域,当观察SNR=30dB的性能时,性能比较结果如下:
当终端天线数目为2时,所公开的基于子空间继承的解决方案901、902具有与每用户和每流MMSE解决方案903、904类似的性能。当终端天线数目为4时,所公开的基于子空间继承的解决方案901、902相对于每用户和每流MMSE解决方案903、904具有17%的性能增益。当终端天线数目为8时,所公开的基于子空间继承的解决方案901、902相对于每用户和每流MMSE解决方案903、904具有33%的性能增益。
本公开提出了一种基于子空间继承的新的每用户ZF解决方案,其提供了改善的性能和可接受的复杂度。它可用于关键5G特征,即大规模MIMO***。
本文描述的方法、***和设备可被实现为数字信号处理器(DSP)、微控制器或任何其他侧处理器中的软件,或者被实现作为芯片上或专用集成电路(ASIC)内的硬件电路。
本公开中描述的实施例可以在数字电子电路中实现,或者在计算机硬件、固件、软件或其组合中实现,例如,在移动设备的可用硬件中或专用于处理本文所描述的方法的新硬件中。
本公开还支持包括计算机可执行代码或计算机可执行指令的计算机程序产品,当被执行时,所述计算机可执行代码或计算机可执行指令使至少一个计算机执行和计算本文描述的方框,具体地执行和计算方法300或者以上关于图2及图4到图7描述的技术。这样的计算机程序产品可以包括计算机可读非暂时性存储介质,其上存储程序代码以供处理器使用,所述程序代码包括用于执行方法300或以上描述的技术中的任一个的指令。
示例
以下示例属于进一步的实施例。示例1是无线电收发器,包括:预编码器,其被配置为基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号进行预编码,以;以及处理器,其被配置为以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述无线电收发器与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中所述生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
在示例2中,示例1的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵。
在示例3中,示例1-2中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于来自所有先前迭代的所述相应终端的所述接收滤波器矩阵来确定所述当前迭代中的相应终端的所述变换信道矩阵。
在示例4中,示例1-3中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为将所述当前迭代中的所述变换信道矩阵的信号子空间限制在来自所述先前迭代的所述变换信道矩阵的所述信号子空间内。
在示例5中,示例1-4中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为针对一定次数的迭代生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵,直到满足停止标准。
在示例6中,示例5的主题可以任选地包括,如果每个终端的并行流的数目是收敛的,则满足所述停止标准。
在示例7中,示例5-6中任一个的主题可以任选地包括,在两次或三次迭代之后满足所述停止标准。
在示例8中,示例1-7中任一个的主题可以任选地包括接收器,其被配置为从所述多个终端接收反馈,其中所述反馈包括关于所述信道增益的信息。
在示例9中,示例1-8中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为在第一迭代中将所述相应终端的所述接收滤波器矩阵初始化为预定矩阵。
在示例10中,示例1-9中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于自然信道矩阵在所述第一迭代中生成所述变换信道矩阵,其中所述自然信道矩阵的所述条目包括所述无线电收发器和所述相应终端之间的没有任何传输信号处理或接收信号处理的原始信道增益。
在示例11中,示例1-10中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于组合来自所述先前迭代的所有其他终端的所述变换信道矩阵为所述当前迭代中的特定终端生成合成同信道矩阵。
在示例12中,示例11的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为确定所述合成同信道矩阵的零子空间维度。
在示例13中,示例12的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为将所述特定终端的所述变换信道矩阵投影到所述合成同信道矩阵的所述零子空间维度上,以生成投影后变换信道矩阵。
在示例14中,示例13的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为生成所述投影后变换信道矩阵的奇异值和奇异向量。
在示例15中,示例14的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于所述投影后变换信道矩阵的主导奇异值和奇异向量生成所述特定终端的所述接收滤波器矩阵。
在示例16中,示例15的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为将所述特定终端的传输功率分配到多个并行流上,所述并行流对应于所述投影后变换信道矩阵的奇异向量跨越的信号子空间方向。
在示例17中,示例16的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为去除特定终端的接收滤波器矩阵中的行,所述行对应于其分配的传输功率为零的流。
在示例18中,示例17的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于来自先前迭代的合成同信道矩阵的零子空间维度来更新当前迭代中的预编码权重矩阵。
在示例19中,示例17-18中的任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于当前迭代中的接收滤波器矩阵与来自先前迭代的变换信道矩阵的组合来更新当前迭代中的变换信道矩阵。
示例20是无线电收发器电路,包括:预编码器,其被配置为对波束成形到多个终端的数据信号预编码,其中基于多个预编码权重进行所述预编码;以及处理器,其被配置为所述多个终端中的每个终端生成预编码权重以及所述无线电收发器和相应终端之间的信道增益,其中通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,其中基于从先前处理生成的变换信道增益来生成所述预编码权重和所述变换信道增益。
在示例21中,示例20的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为迭代地处理预编码权重和变换信道增益的生成。
在示例22中,示例21的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为基于来自所有先前迭代的所述相应终端的所述接收滤波器来确定所述当前迭代中的相应终端的所述变换信道增益。
在示例23中,示例21-22中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为将所述当前迭代中的所述变换信道增益的信号子空间限制在来自先前迭代的所述变换信道增益的所述信号子空间内。
在示例24中,示例21-23中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为针对一定次数的迭代生成所述预编码权重和所述变换信道增益,直到满足停止标准。
在示例25中,示例21-24中任一个的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为在第一迭代中将所述相应终端的所述接收滤波器初始化为预定值。
在示例26中,示例25的主题可以任选地包括,所述处理器被配置为将第一迭代中的变换信道增益设置为无线电收发器和相应终端之间的信道增益。
在示例27中,示例20-26中任一个的主题可以任选地包括接收器,其被配置为从所述多个终端接收反馈,其中所述反馈包括关于所述信道增益的信息。
示例28是用于处理数据信号以传输到多个多流终端的方法,所述方法包括:基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号预编码;以及以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述基站与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
在示例29中,示例28的主题可以任选地包括基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵。
在示例30中,示例28-29中任一个的主题可以任选地包括基于来自所有先前迭代的所述相应终端的所述接收滤波器矩阵来确定所述当前迭代中的相应终端的所述变换信道矩阵。
在示例31中,示例28-29中任一个的主题可以任选地包括将所述当前迭代中的所述变换信道矩阵的信号子空间限制在来自所述先前迭代的所述变换信道矩阵的所述信号子空间内。
在示例32中,示例28-31中任一个的主题可以任选地包括针对一定次数的迭代生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵,直到满足停止标准。
在示例33中,示例32的主题可以任选地包括,如果每个终端的并行流的数目是收敛的,则满足所述停止标准。
在示例34中,示例32-33中任一个的主题可以任选地包括,在两次或三次迭代之后满足所述停止标准。
在示例35中,示例28-34中任一个的主题可以任选地包括从所述多个终端接收反馈,其中所述反馈包括关于所述信道增益和相应接收滤波器矩阵的信息。
在示例36中,示例28-35中任一个的主题可以任选地包括在第一迭代中将所述相应终端的所述接收滤波器矩阵初始化为预定矩阵。
在示例37中,示例28-36中任一个的主题可以任选地包括基于自然信道矩阵在所述第一迭代中生成所述变换信道矩阵,其中所述自然信道矩阵的所述条目包括所述基站和所述相应终端之间的没有任何传输信号处理或接收信号处理的原始信道增益。
在示例38中,示例28-37中任一个的主题可以任选地包括基于组合来自所述先前迭代的所有其他终端的所述变换信道矩阵为所述当前迭代中的特定终端生成合成同信道矩阵。
在示例39中,示例38的主题可以任选地包括确定所述合成同信道矩阵的零子空间维度。
在示例40中,示例39的主题可以任选地包括将所述特定终端的所述变换信道矩阵投影到所述合成同信道矩阵的所述零子空间维度上,以生成投影后变换信道矩阵。
在示例41中,示例40的主题可以任选地包括生成所述投影后变换信道矩阵的奇异值和奇异向量。
在示例42中,示例41的主题可以任选地包括基于所述投影后变换信道矩阵的主导奇异值和奇异向量生成所述特定终端的所述接收滤波器矩阵。
在示例43中,示例42的主题可以任选地包括将所述特定终端的传输功率分配到多个并行流上,所述并行流对应于所述投影后变换信道矩阵的奇异向量跨越的信号子空间方向。
在示例44中,示例43的主题可以任选地包括去除特定终端的接收滤波器矩阵中的行,所述行对应于其分配的传输功率为零的流。
在示例45中,示例44的主题可以任选地包括基于来自先前迭代的合成同信道矩阵的零子空间维度来更新当前迭代中的预编码权重矩阵。
在示例46中,示例44-45中的任一个的主题可以任选地包括基于当前迭代中的接收滤波器矩阵与来自先前迭代的变换信道矩阵的组合来更新当前迭代中的变换信道矩阵。
示例47是通信***,包括:多个多流终端;以及基站,包括预编码器,其被配置为基于多个预编码权重矩阵对传输到所述多个多流终端的数据信号预编码;以及处理器,其被配置为以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述基站与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
在示例48中,示例47中的主题可以任选地包括,所述多个终端被配置为向所述BS传输反馈信息,所述反馈信息包括关于所述信道增益的信息。
示例49是设备,包括:装置,用于基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号预编码;以及装置,用于以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述基站与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
在示例50中,示例49的主题可以任选地包括装置,用于基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵。
示例51是其上存储有计算机指令的计算机可读非暂时性介质,当由计算机执行时,所述指令使所述计算机执行权利要求28到46中任一项所述的方法。
另外,虽然可能仅参考若干实现中的一个公开了本发明的实施例的具体特征或方面,但如可能所期望的和对于任何给定或具体应用有利的那样,这样的特征或方面可与其他实现的一个或多个其他特征或方面结合。此外,就在详细说明或权利要求中使用的术语“包括”、“具有”、“带有”或它们的其他变型而言,此类术语意在以类似于术语“包含”的方式包括。此外,应理解的是,本公开的方面可在分立的电路、部分集成的电路或完全集成的电路或编程装置中实现。此外,术语“示例性”、“例如”和“如”的意思仅是作为示例,而非最佳或最优。
尽管已在本文示意并描述了特定方面,但本领域的技术人员应理解的是,各种替代的和/或等效的实现可代替所示出并描述的特定实施例而不背离本公开的范围。本申请意在包含本文讨论的特定方面的任何调整或变型。
尽管以具有相应标记的特定顺序列举了随附权利要求中的元件,但除非权利要求书叙述以其他方式暗示用于实现那些元件中的一些或全部的特定顺序,否则那些元件不必需旨在限于以该特定顺序实现。

Claims (25)

1.一种无线电收发器,包括:
预编码器,被配置为基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号进行预编码;以及
处理器,其被配置为以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述无线电收发器与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,
其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中所述生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
2.根据权利要求1所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为基于来自所有先前迭代的所述相应终端的所述接收滤波器矩阵来确定所述当前迭代中的相应终端的所述变换信道矩阵。
4.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为将所述当前迭代中的所述变换信道矩阵的信号子空间限制在来自所述先前迭代的所述变换信道矩阵的所述信号子空间内。
5.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为针对一定次数的迭代生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵,直到满足停止标准。
6.根据权利要求5所述的无线电收发器,
其中如果每个终端的并行流的数目是收敛的,则满足所述停止标准。
7.根据权利要求5所述的无线电收发器,
其中在两次或三次迭代之后满足所述停止标准。
8.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,包括:
接收器,被配置为从所述多个终端接收反馈,其中所述反馈包括关于所述信道增益的信息。
9.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为在第一迭代中将所述相应终端的所述接收滤波器矩阵初始化为预定矩阵。
10.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为基于自然信道矩阵在所述第一迭代中生成所述变换信道矩阵,其中所述自然信道矩阵的所述条目包括所述无线电收发器和所述相应终端之间的没有任何传输信号处理或接收信号处理的原始信道增益。
11.根据权利要求1或2所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为基于组合来自所述先前迭代的所有其他终端的所述变换信道矩阵为所述当前迭代中的特定终端生成合成同信道矩阵。
12.根据权利要求11所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为确定所述合成同信道矩阵的零子空间维度。
13.根据权利要求12所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为将所述特定终端的所述变换信道矩阵投影到所述合成同信道矩阵的所述零子空间维度上,以生成投影后变换信道矩阵。
14.根据权利要求13所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为生成所述投影后变换信道矩阵的奇异值和奇异向量。
15.根据权利要求14所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为基于所述投影后变换信道矩阵的主导奇异值和奇异向量生成所述特定终端的所述接收滤波器矩阵。
16.根据权利要求15所述的无线电收发器,
其中所述处理器被配置为将所述特定终端的传输功率分配到多个并行流上,所述并行流对应于所述投影后变换信道矩阵的信号子空间方向。
17.一种无线电收发器电路,包括:
预编码器,其被配置为对波束成形到多个终端的数据信号进行预编码,其中基于多个预编码权重进行所述预编码;以及
处理器,被配置为所述多个终端中的每个终端生成预编码权重以及所述无线电收发器和相应终端之间的信道增益,其中通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,
其中基于从先前处理生成的变换信道增益来生成所述预编码权重和所述变换信道增益。
18.根据权利要求17所述的无线电收发器电路,
其中所述处理器被配置为迭代地处理所述预编码权重和所述变换信道增益的所述生成。
19.一种用于处理数据信号以传输到多个多流终端的方法,所述方法包括:
基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号进行预编码;以及
以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示基站与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,
其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中所述生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
20.根据权利要求19所述的方法,包括:
基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵。
21.一种通信***,包括:
多个多流终端;以及
基站,包括:
预编码器,被配置为基于多个预编码权重矩阵对传输到所述多个多流终端的数据信号进行预编码;以及
处理器,被配置为以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵,其中所述变换信道矩阵指示所述基站与所述相应终端之间的信道增益,通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,
其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中所述生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
22.根据权利要求21所述的通信***,
其中所述多个终端被配置为向所述BS传输反馈信息,所述反馈信息包括关于所述信道增益的信息。
23.一种设备,包括:
用于基于多个预编码权重矩阵对传输到多个多流终端的数据信号预编码的装置;以及
用于以迭代方式为每个终端生成预编码权重矩阵和变换信道矩阵的装置,其中所述变换信道矩阵指示基站与所述相应终端之间的信道增益,其中通过所述相应终端的接收滤波器变换所述信道增益,
其中基于从先前迭代生成的所述变换信道矩阵在当前迭代中所述生成所述预编码权重矩阵和所述变换信道矩阵。
24.根据权利要求23所述的设备,包括:
用于基于两个连续迭代之间的子空间继承来生成所述变换信道矩阵的装置。
25.一种计算机可读的非暂时性介质,其上存储有计算机指令,当由计算机执行时,所述指令使所述计算机执行权利要求19或20所述的方法。
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