RU2011149558A - Способ и устройство для определения вектора предкодирования - Google Patents

Abstract

1. Способ (100) для определения вектора предкодирования (p) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи, содержащий следующие стадии:получение (110) информации о состоянии первого канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией в системе беспроводной связи, в котором информация о состоянии первого канала принимается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства;получение (120) информации об усилении первого канала (h) между вторым беспроводным устройством и первой базовой станцией, в котором информация об усилении первого канала (h) принимается от второй базовой станции;получение (130) параметра мощности первого сигнала (b) от второй базовой станции, указывающего на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией во втором беспроводном устройстве;получение (140) параметра мощности первой помехи (a) от второй базовой станции, указывающего на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве; имаксимизация (150) параметра общего отношения сигнал-помеха (C,,,) для получения вектора прекодирования (p) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы на первое беспроводное устройство, в котором параметр общего отношения сигнал-помеха (C,,,) зависит от отношения сигнал-помеха (SINR) в первом беспроводном устройстве и от отношения сигнал-помеха (SINR) во втором беспроводном устройстве и основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала (h), параметра мощности первого сигнала (b) и параметра мощности первой помехи (a).2. Способ по п.

Claims (14)

1. Способ (100) для определения вектора предкодирования (p_i,opt) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи, содержащий следующие стадии:

получение (110) информации о состоянии первого канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией в системе беспроводной связи, в котором информация о состоянии первого канала принимается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства;

получение (120) информации об усилении первого канала (h₂₁) между вторым беспроводным устройством и первой базовой станцией, в котором информация об усилении первого канала (h₂₁) принимается от второй базовой станции;

получение (130) параметра мощности первого сигнала (b_i) от второй базовой станции, указывающего на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией во втором беспроводном устройстве;

получение (140) параметра мощности первой помехи (a_i) от второй базовой станции, указывающего на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве; и

максимизация (150) параметра общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) для получения вектора прекодирования (p_i,opt) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы на первое беспроводное устройство, в котором параметр общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) зависит от отношения сигнал-помеха (SINR₁) в первом беспроводном устройстве и от отношения сигнал-помеха (SINR₂) во втором беспроводном устройстве и основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала (h₂₁), параметра мощности первого сигнала (b_i) и параметра мощности первой помехи (a_i).

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий:

получение информации о состоянии второго канала между первым беспроводным устройством и второй базовой станцией в системе беспроводной связи, в котором информация о состоянии второго канала принимается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства;

вычисление информации об усилении второго канала (h₁₂) между первым беспроводным устройством и второй базовой станцией на основе второй информации о состоянии канала; и

передачу информации об усилении второго канала (h₁₂) на вторую базовую станцию.

3. Способ по п.2, в котором информация о состоянии первого канала и информация о состоянии второго канала передаются через беспроводной канал от первого беспроводного устройства, в котором информация об усилении первого канала (h₂₁), параметр мощности первого сигнала (b_i) и параметр мощности первой помехи (a_i) передаются через проводной канал от второй базовой станции.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий:

вычисление параметра мощности второго сигнала (b_i), указывающего на мощность сигнала, создаваемого первой базовой станцией в первом беспроводном устройстве;

вычисление параметра мощности второй помехи (a_i), указывающего на мощность помехи, создаваемой первой базовой станцией во втором беспроводном устройстве; и

передачу параметра мощности второго сигнала (b_i) и параметра мощности второй помехи (a_i) на вторую базовую станцию.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий:

получение параметра мощности третьего сигнала (b_i) от второй базовой станции, в котором параметр мощности третьего сигнала (b_i) вычисляется второй базовой станцией на основе переданного параметра мощности второго сигнала (b_i) и переданного параметра мощности второй помехи (a_i), в котором параметр мощности третьего сигнала (b_i) указывает на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией во втором беспроводном устройстве, при рассмотрении переданного параметра мощности второго сигнала (b_i) и переданного параметра мощности второй помехи (a_i);

получение параметра мощности третьей помехи (a_i) от второй базовой станции, в котором параметр мощности третьей помехи (a_i) вычисляется второй базовой станцией на основе переданного параметра мощности второго сигнала (b_i) и параметра мощности второй помехи (a_i), в котором параметр мощности третьей помехи (a_i) указывает на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве, при рассмотрении переданного параметра мощности второго сигнала (b_i) и переданного параметра мощности второй помехи (a_i);

и максимизацию параметра общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) для получения нового вектора прекодирования (p_i,opt), в котором параметр общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала (h₂₁), параметре мощности третьего сигнала (b_i) и параметре мощности третьей помехи (a_i) для итеративной оптимизации вектора прекодирования (p_i,opt).

6. Способ по п.1, в котором параметр общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) представляет уровень суммы (C) первого беспроводного устройства и второго беспроводного устройства, общего отношения сигнал-помеха $$(\overline{SINR})$$

в первом беспроводном устройстве и во втором беспроводном устройстве или нижнюю границу общего отношения сигнал-помеха $$(\overline{SINR})$$

в первом беспроводном устройстве и во втором беспроводном устройстве.

7. Способ по п.6, в котором общее отношение сигнал-помеха $$(\overline{SINR})$$

определяется уравнением

$$(\overline{SINR})=SIN{R}_1+SIN{R}_2+SIN{R}_{1}SIN{R}_2,$$

в котором SINR₁ - отношение сигнал-помеха в первом беспроводном устройстве, и SINR₂ - отношение сигнал-помеха во втором беспроводном устройстве.

8. Способ по п.6, в котором нижняя граница общего отношения сигнал-помеха $$({\overline{SINR}}_{low})$$

определяется как

$$\begin{array}{l}(\overline{SINR})=\frac{p_i^H{A}_i{p}_i{p}_i^H{B}_i{p}_i+1+p_i^H{A}_i{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ \ge \frac{p_i^H\left(\frac{{\sigma }_j^2}{b_i}{A}_i+\frac{1}{E_{t{x}_i}}{I}_M+A_i\right)p_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H\left(\left(1+\frac{{\sigma }_j^2}{b_i}\right)A_i+\frac{1}{E_{t{x}_i}}{I}_M\right)p_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H{D}_{low,i}{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ ={\overline{SINR}}_{low}\end{array}$$

,

с

$$B_i=\frac{h_{ji}^{*}{h}_{ji}^T+\frac{{\sigma }_j^2}{E_{t{x}_i}}{I}_M}{b_i}$$

,

и

$$b_i={\left|h_{jj}^T{p}_j\right|}^2,$$

в котором $$\overline{SINR}$$

является общим отношением сигнал-помеха, индексы i и j равны 1 или 2, причем i не равен j; p_i, p_j - векторы прекодирования первой базовой станции или второй базовой станции; h_ii, h_ij, h_ji и h_jj - информация об усилении канала между базовой станцией и беспроводным устройством; $${\sigma }_i^2$$

- мощность помехи, I_M - матрица тождественности размера M; $$E_{t{x}_i}$$

- мощность передачи; a_i - параметр мощности помехи и b_i - параметр мощности сигнала.

9. Способ по п.6, в котором нижняя граница общего отношения сигнал-помеха $$(\overline{SINR\text{'}})$$

определяется как

$$\begin{array}{l}\overline{SINR\text{'}}=\frac{1}{p_i^H{B}_i{p}_i}+\frac{p_i^H{A}_i{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H\left(A_i+\frac{1}{E_{t{x}_i}}{I}_M\right)p_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H{D}_i^{\text{'}}{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\end{array}$$

,

с

$$B_i=\frac{h_{ji}^{*}{h}_{ji}^T+\frac{{\sigma }_j^2}{E_{t{x}_i}}{I}_M}{b_i}$$

,

и

$$b_i={\left|h_{jj}^T{p}_j\right|}^2,$$

в котором $$(\overline{SINR\text{'}})$$

- общее отношение сигнал-помеха, индексы i и j равны 1 или 2, причем i не равен j; p_i, p_j - векторы прекодирования первой базовой станции или второй базовой станции; h_ii, h_ij, h_ji и h_jj - информация об усилении канала между базовой станцией и беспроводным устройством; $${\sigma }_i^2$$

- мощность помехи; I_M - матрица тождественности размера M; $$E_{t{x}_i}$$

- мощность передачи; a_i - параметр мощности помехи и b_i - параметр мощности сигнала.

10. Способ по п.1, в котором параметр мощности первого сигнала (b_i) определен как

$$b_i={\left|h_{jj}^T{p}_j\right|}^2,$$

в котором индексы i и j равны 1 или 2, причем i не равен j, p_j - векторы прекодирования первой базовой станции или второй базовой станции и h_jj - информация об усилении канала между базовой станцией и беспроводным устройством.

11. Способ по п.1, в котором параметр мощности первой помехи (a_i) определен как

$$a_i={\left|h_{ji}^T{p}_j\right|}^2+{\sigma }_i^2,$$

в котором индексы i и j равны 1 или 2, причем i не равен j, p_j - векторы прекодирования первой базовой станцию или второй базовой станции; h_jj - информация об усилении канала между базовой станцией и беспроводным устройством и $${\sigma }_i^2$$

- мощность помехи.

12. Способ по п.1, в котором максимизация выполняется, решая обобщенную задачу собственного вектора, в котором вектор прекодирования (p_i,opt) для предварительного кодирования данных является собственным вектором, соответствующим максимальному обобщенному собственному значению (λ_max) матриц (D_{low, ir} B_i), зависящим от информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала (h₂₁), параметра мощности первого сигнала (b_i) и параметра мощности первой помехи (a_i).

13. Способ по п.12, в котором обобщенная решаемая задача собственного вектора выражена как

D_low,ip_i,opt=λ_maxB_ip_i,opt.

в котором D_low,i определяется уравнением

$$\begin{array}{l}(\overline{SINR})=\frac{p_i^H{A}_i{p}_i{p}_i^H{B}_i{p}_i+1+p_i^H{A}_i{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ \ge \frac{p_i^H\left(\frac{{\sigma }_j^2}{b_i}{A}_i+\frac{1}{E_{t{x}_i}}{I}_M+A_i\right)p_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H\left(\left(1+\frac{{\sigma }_j^2}{b_i}\right)A_i+\frac{1}{E_{t{x}_i}}{I}_M\right)p_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ =\frac{p_i^H{D}_{low,i}{p}_i}{p_i^H{B}_i{p}_i}\\ ={\overline{SINR}}_{low}\end{array}$$

,

с

$$B_i=\frac{h_{ji}^{*}{h}_{ji}^T+\frac{{\sigma }_j^2}{E_{t{x}_i}}{I}_M}{b_i}$$

,

и

$$b_i={\left|h_{jj}^T{p}_j\right|}^2,$$

в котором общее отношение сигнал-помеха, индексы, i и j равны 1 или 2, причем i не равен j, p_i, p_j - векторы прекодирования первой базовой станции или второй базовой станции, h_ii, h_ij, h_ji и h_jj - информация об усилении канала между базовой станцией и беспроводным устройством; $${\sigma }_i^2$$

- мощность помехи; I_M - собственная матрица размера М, $$E_{t{x}_i}$$

- мощность передачи; a_i - параметр мощности помехи и b_i - параметр мощности сигнала.

14. Устройство (1000) для определения вектора прекодирования (p_i,_opt) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи, указанное устройство содержит:

беспроводной приемник (1010), сконфигурированный для получения информации о состоянии первого канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией в системе беспроводной связи, в котором информация о состоянии первого канала принимается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства;

проводной приемник (1020), сконфигурированный для получения информации об усилении первого канала (h₂₁) канала между вторым беспроводным устройством и первой базовой станцией, в котором информация об усилении первого канала (h₂₁) принимается от второй базовой станции, в котором проводной приемник (1020) используется для получения параметра мощности первого сигнала (b_i) от второй базовой станции, указывающей на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией во втором беспроводном устройстве, и в котором проводной приемник (1020) дополнительно используется для получения параметра мощности первой помехи (a_i) от второй базовой станции, указывающего на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве; и

процессор (1030), сконфигурированный для получения вектора прекодирования (p_i,_opt) для предварительного кодирования данных, которые будут переданы на первое беспроводное устройство, максимизируя параметр общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

), в котором параметр общего отношения сигнал-помеха (C, $$\overline{SINR}$$

, $${\overline{SINR}}_{low}$$

, $$\overline{SINR\text{'}}$$

) зависит от отношения сигнал-помеха в первом беспроводном устройстве и отношения сигнал-помеха во втором беспроводном устройстве и основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала (h₂₁), параметр мощности первого сигнала (b_i) и параметра мощности первой помехи (a_i).

Машиночитаемый носитель с программным кодом для выполнения способа по одному из пп.1-13, когда компьютерная программа работает на компьютере или в микроконтроллере.