專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)中用于收發(fā)信機(jī)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及無線通信系統(tǒng)，確切地說，涉及在無線網(wǎng)絡(luò)中用于收發(fā)信機(jī)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)廣泛地用于為使用各種接入終端，例如蜂窩式電話、膝上型計算機(jī)和各種多媒體裝置的多個用戶提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。這些通信系統(tǒng)可涵蓋局域網(wǎng)，例如IEEE 801. 11網(wǎng)絡(luò)、蜂窩式電話和/或移動寬帶網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)可使用一種或多種多址技術(shù)，例如頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、正交頻分多址接入(OFDMA)、單載波頻分多址(SC-FDMA)等。移動寬帶網(wǎng)絡(luò)可符合若干系統(tǒng)類型或伙伴關(guān)系，例如通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、第三代標(biāo)準(zhǔn)(3G)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、通用移動通訊系統(tǒng)(UMTS)、第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)化伙伴項目(3GPP)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化EV-DO或長期演進(jìn)(LTE)。一些無線通信系統(tǒng)使用多輸入多輸出(MMO)技術(shù)，此技術(shù)使用多輸出的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)來提高系統(tǒng)性能。在此情況下，發(fā)射的數(shù)據(jù)預(yù)編碼到多個輸出中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一項實施例，操作多輸出無線發(fā)射機(jī)的方法包含根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定預(yù)編碼數(shù)據(jù)流，其中所述確定包含確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR);確定所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的信道增益；以及最大化效用函數(shù)的和，其中當(dāng)SINR為低值時，每個效用函數(shù)與所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的SINR成比例，且當(dāng)SINR為高值時，每個效用函數(shù)逐漸接近常數(shù)值。預(yù)編碼數(shù)據(jù)流在所述多輸出無線發(fā)射機(jī)上發(fā)射。上文相當(dāng)寬泛地概述了本發(fā)明的實施例的特征，目的是讓人能更好地理解下文對本發(fā)明的詳細(xì)描述。下文中將描述本發(fā)明的實施例的額外特征和優(yōu)點，其形成本發(fā)明的權(quán)利要求書的標(biāo)的物。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，所揭示的概念和具體實施例可易于用作修改或設(shè)計用于實現(xiàn)本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過程的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)意識到，此類等效構(gòu)造不脫離所附權(quán)利要求書中闡述的本發(fā)明的精神和范圍。


為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在參照下文配合附圖進(jìn)行的描述，其中圖I所示為實施例移動寬帶系統(tǒng)的圖解；圖2所示為實施例MMO系統(tǒng)；圖3所示為實施例通信系統(tǒng)；圖4所示為實施例移動寬帶系統(tǒng)，其中實施例算法應(yīng)用于基站的各扇區(qū)內(nèi)；圖5所不為實施例基站的方框圖；圖6所示為實施例用戶裝置的方框圖；圖7所示為實施例性能圖；及
圖8所示為額外實施例性能圖。除非另有指示，否則不同圖中的對應(yīng)標(biāo)號和符號大體上指代對應(yīng)的部分。繪制各圖是為了清楚地說明實施例的相關(guān)方面，各圖未必是按比例繪制。
具體實施例方式下文詳細(xì)論述各項實施例的制作和使用。但應(yīng)了解，本發(fā)明提供的許多適用發(fā)明概念可實施在多種具體上下文中。所論述的具體實施例僅用于說明實踐和使用本發(fā)明的具體方式，而并不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明將針對具體上下文中的各種實施例，即無線網(wǎng)絡(luò)中的收發(fā)信機(jī)進(jìn)行描述。本發(fā)明的實施例還可應(yīng)用于其它類型的網(wǎng)絡(luò)中的收發(fā)信機(jī)。圖I所示是實施例移動寬帶系統(tǒng)100。移動寬帶系統(tǒng)100分為小區(qū)108、110和112，其中小區(qū)108、110和112均具有對應(yīng)基站102、104和106。移動終端或用戶設(shè)備(UE) 114和116通過基站102、104和106中的一個基站訪問網(wǎng)絡(luò)100。出于簡明性的考慮，使用三個基站102、104和104以及兩個UE 114和116，但實際系統(tǒng)中可使用并配備多個小區(qū)和UE。在一項實施例中，小區(qū)108中的基站102在下行鏈路信道中以功率SO向UE 114發(fā)射。小區(qū)112中的基站106以功率SI向UE 116發(fā)射，這對UE 114顯得是干擾信號II。類似地，小區(qū)110中的基站104以功率S2向UE 118發(fā)射，這對UE 114顯得是干擾信號12。在一項實施例中，如圖2的系統(tǒng)200所示，根據(jù)多輸入和多輸出方案(MIMO)，在系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上使用多根天線以提高系統(tǒng)性能。系統(tǒng)200具有多個發(fā)射機(jī)TX1、TX2到TXn和多個接收機(jī)RX1、RX2到RXn。在一項實施例中，系統(tǒng)200中可設(shè)有任何數(shù)量的發(fā)射機(jī)和任何數(shù)量的接收機(jī)。每個發(fā)射機(jī)TX1、TX2到TXn和每個接收機(jī)RX1、RX2到RXn有多根天線。在圖2所示實施例系統(tǒng)中，使用波束成形技術(shù)等空間分集來提高系統(tǒng)性能。在本發(fā)明的替代實施例中，可使用其它MMO方案，例如，使用多個音/時隙或其組合的時間分集和信道分集。圖3所示是實施例系統(tǒng)300，其具有發(fā)射機(jī)304、306和308以及接收機(jī)310、312和314。發(fā)射機(jī)304、306和308用線性波束成形器來實施，且接收機(jī)310、312和314用線性最小均方誤差(LMMSE)接收機(jī)來實施。每個發(fā)射機(jī)304、306和308用波束成形技術(shù)來發(fā)射用戶數(shù)據(jù)流，例如，使用預(yù)編碼器在多根天線上發(fā)射多個信號。每個接收機(jī)310、312和314通過多根天線接收發(fā)射，并使用LMMSE技術(shù)來提供估計用戶流。從發(fā)射機(jī)304、306和308到接收機(jī)310的信道分別用Hll、H12和HlK表示，且從發(fā)射機(jī)304、306和308到接收機(jī)314的信道分別用HK1、HK2和HKK表示。
在一項實施例中，K對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均有多根發(fā)射天線(或等效地，多個音/時隙或其組合)，且每個發(fā)射機(jī)能夠訪問對應(yīng)于其預(yù)定接收機(jī)的數(shù)據(jù)流。在一項實施例中，信道狀態(tài)信息為所有節(jié)點間已知。此系統(tǒng)根據(jù)以下目標(biāo)進(jìn)行操作發(fā)現(xiàn)線性發(fā)射預(yù)編碼器和接收后編碼器。在一些實施例中，將臟紙編碼或連續(xù)干擾抵消等非線性預(yù)編碼器或后編碼器用于線性系統(tǒng)。在其它實施例中，也可使用實施例技術(shù)來實施多組多播系統(tǒng)。在一項實施例中，使用包括以下第k個用戶的第q個數(shù)據(jù)流的目標(biāo)函數(shù)的一類效用函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種操作多輸出無線發(fā)射機(jī)的方法，所述方法包括 根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定預(yù)編碼數(shù)據(jù)流，該確定包括， 確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR)； 確定所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的信道增益，以及 最大化效用函數(shù)的和，其中當(dāng)SINR為低值時，每個效用函數(shù)與所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的SINR成比例,且當(dāng)SINR為高值時,每個效用函數(shù)逐漸接近常數(shù)值；以及在所述多輸出無線發(fā)射機(jī)上發(fā)射所述預(yù)編碼數(shù)據(jù)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中每個效用函數(shù)表達(dá)為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中 所述多輸出發(fā)射機(jī)包括多天線波束成形發(fā)射機(jī)； 所述多輸出發(fā)射機(jī)包括多時隙發(fā)射機(jī)；且 所述多輸出發(fā)射機(jī)使用多個副載波操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述預(yù)編碼的發(fā)射數(shù)據(jù)包括解決以下優(yōu)化問題
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述預(yù)編碼的發(fā)射數(shù)據(jù)包括解決以下優(yōu)化問題
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)下式來更新預(yù)編碼發(fā)射數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣Qk:
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述預(yù)編碼的發(fā)射數(shù)據(jù)包括解決以下優(yōu)化問題
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)下式來更新所述輔助變量Wk
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述預(yù)編碼的發(fā)射數(shù)據(jù)包括 根據(jù)下式來更新輔助變量Wk:
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中確定所述預(yù)編碼的發(fā)射數(shù)據(jù)包括 解決以下優(yōu)化問題
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)下式來更新輔助變量Wk
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括在解決所述優(yōu)化問題時使用以下約束
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)一步包括用線性最小均方誤差接收機(jī)來接收所發(fā)射的預(yù)編碼數(shù)據(jù)流。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中基站處理器確定所述預(yù)編碼的數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR)包括對接收機(jī)進(jìn)行輪詢。
16.一種操作無線基站的方法，所述方法包括確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR)； 確定所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的信道增益； 根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定預(yù)編碼數(shù)據(jù)流，該確定包括解決以下優(yōu)化問題
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述多輸出無線發(fā)射機(jī)包括多天線波束成形發(fā)射機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述多個接收機(jī)中的至少一個接收機(jī)包括蜂窩式電話。
19.一種多輸出發(fā)射裝置，包括 基站處理器，經(jīng)配置以 根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定預(yù)編碼數(shù)據(jù)流， 確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR)， 確定所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的信道增益，以及 最大化效用函數(shù)的和，其中當(dāng)SINR為低值時，每個效用函數(shù)與所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的SINR成比例，且當(dāng)SNR為高值時，每個效用函數(shù)逐漸接近常數(shù)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，其中每個效用函數(shù)表達(dá)為
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，其中 所述多輸出發(fā)射裝置包括多天線波束成形發(fā)射機(jī)； 所述多輸出發(fā)射裝置包括多時隙發(fā)射機(jī)；且 所述多輸出發(fā)射裝置使用多個副載波操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，其中所述基站處理器根據(jù)以下優(yōu)化問題而確定所述預(yù)編碼數(shù)據(jù)流
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，其中所述基站處理器根據(jù)以下優(yōu)化問題而確定所述預(yù)編碼數(shù)據(jù)流
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，進(jìn)一步包括多輸出發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射所述預(yù)編碼的數(shù)據(jù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)射裝置，進(jìn)一步包括接收機(jī)，所述接收機(jī)經(jīng)配置以從所述多個接收機(jī)獲取SINR值。
全文摘要
一種操作多輸出無線發(fā)射機(jī)的方法包含根據(jù)輸入數(shù)據(jù)確定預(yù)編碼數(shù)據(jù)流，其中所述確定包含確定多個接收機(jī)的信干噪比(SINR)；確定所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的信道增益；以及最大化效用函數(shù)的和，其中當(dāng)SINR為低值時，每個效用函數(shù)與所述多個接收機(jī)中的每個接收機(jī)的SINR成比例，且當(dāng)SINR為高值時，每個效用函數(shù)逐漸接近常數(shù)值。所述預(yù)編碼數(shù)據(jù)流在所述多輸出無線發(fā)射機(jī)上發(fā)射。
文檔編號H04B1/02GK102714506SQ201180005379
公開日2012年10月3日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者梅森·拉澤威仰恩, 羅志全, 默罕默德哈迪·巴萊 申請人:華為技術(shù)有限公司