CN101841395A - 通讯系统中交换资料及传输预编码信号的装置及方法 - Google Patents

Abstract

揭露一种第一使用者终端自第二使用者终端接收资料的方法与装置，其中该第一及第二终端与一传输终端通讯。方法包括：传输一第一信息到该传输终端；自该传输终端接收一信号，该接收的信号包括关于自该第二使用者终端传输到该传输终端的该第一信息以及第二信息的信息；以及依据该第一信息解码该接收的信号以接收该第二信息。

Description

通讯系统中交换资料及传输预编码信号的装置及方法

技术领域

本发明是揭露有关于通讯系统中第一使用者终端自第二使用者终端接收资料的系统及方法。

背景技术

由于通讯系统广泛应用，通讯系统的发送端及/或接收端使用多天线改良通讯性能的多重输入及多重输出(MIMO)技术已在世界上普及。MIMO技术符合无线通讯标准，例如IEEE标准802.11及802.16。

在无线通讯系统中依据多重使用者MIMO(MU-MIMO)技术，传输终端，如基地台，可能同时与多重使用者终端通讯。MU-MIMO技术可能增加通讯系统的通道总合容量，因为理论上通道总合容量与使用者终端的最小数目及传输终端的天线数目成线性成长。

MU-MIMO技术已经以例如通道反向、网络编码以及向量扰动等一般已知方法实施。这些方法已是熟习此领域者所共知，将不再进一步讨论。

发明内容

根据一实施例，揭露一第一使用者终端自第二使用者终端接收资料的方法，其中第一及第二终端与一传输终端通讯，方法包括：传输第一信息到传输终端；自传输终端接收一信号，接收的信号包括关于自第二使用者终端传输到传输终端的第一信息以及一第二信息的信息；以及依据第一信息解码接收的信号以接收第二信息。

根据一实施例，揭露一第一使用者终端用以自第二使用者终端接收资料，其中第一与第二使用者终端与传输终端通讯，第一使用者终端包括：至少一天线，配置于传输第一信息到传输终端以及自传输终端接收一信号，接收的信号包括关于从第二使用者终端传输到传输终端的第一信息与第二信息的信息；以及一处理器，配置于依据第一信息解码接收的信号以接收第二信息。

根据一实施例，揭露一传输终端传输预编码信号的方法，包括：分别自第一及第二使用者终端接收第一及第二信息，由此决定第一及第二使用者终端正在交换资料；依据第一及第二使用者终端正在交换资料的决定对第一及第二信息实施预编码以产生预编码的信号；以及传输预编码信号。

根据一实施例，揭露一种传输终端，包括：多个天线，配置于分别自第一与第二使用者终端接收第一及第二信息；一处理器，配置于依据决定第一与第二使用者终端正在交换资料对第一及第二信息实施预编码以产生预编码信号；以及多个天线配置于传输预编码信号。

附图说明

为使上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施范例，并配合附图，作详细说明如下，其中：

图1根据范例说明无线通讯系统实施例的方块图；

图2A及图2B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例；

图3A及图3B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例；

图4A-图4D根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端、第二使用者终端及第三使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例；

图5A及图5B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端、第二使用者终端及第三使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例；

图6A及图6B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与中继站通讯交换资料的方法实施例；

图7A及图7B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与中继站及基地台通讯交换资料的方法实施例；

图8A及图8B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与第一及第二基地台通讯交换资料的方法实施例；

图9根据范例说明MU-MIMO系统实施例；

图10根据范例说明依据OFDM技术传送端产生预编码信号及调变预编码信号的方法实施例；

图11根据范例说明传送终端实施例的方块图；以及

图12根据范例说明使用者终端实施例的方块图。

具体实施方式

图1根据范例说明无线通讯系统实施例的方块图。系统100包括具有多个天线104的传输终端102，以及多个使用者终端106-1、106-2、…及106-N(N是系统100中使用者终端的总数目)，每一个使用者终端具有至少一天线。举例来说，传输终端102可能是基地台、中继站或存取点并且使用者终端106-1、106-2…与106-N的每一个可能是行动站或固定站。

于一实施例中，系统100操作在依据多使用者多输入及多输出(MU-MIMO)技术，因此也称为MU-MIMO系统。依据MU-MIMO系统，传输终端102可配置于同时或实质上同样时间，传输资料到使用者终端106-1、106-2、…及106-N。因此，系统100的通道总合容量可能增加。

于一实施例中，使用者终端106-1、106-2、…及106-N可能经由与传输终端102通讯互相交换资料，例如信息。举例来说，使用者终端106-1可能打算传送第一信息到使用者终端106-2，并且使用者终端106-2可能打算传送第二信息到使用者终端106-1。因此，使用者终端106-1与使用者终端106-2分别传送第一信息与第二信息至传输终端102。于接收第一与第二信息后，传输终端102决定使用者终端106-1与106-2正在交换资料。如以下所描述，传输终端102依据决定使用者终端106-1与106-2正在交换资料对第一及第二信息实施预编码以产生预编码信号，并且同时传输预编码信号到使用者终端106-1与106-2。

因此，如以下描述使用者终端106-1依据使用者终端106-1所传送以及所知道的第一信息可能接收预编码信号以及解码接收的信号以接收来自使用者终端106-2的第二信息。同样地，使用者终端106-2依据使用者终端106-2所传送以及所知道的第二信息可能接收预编码信号以及解码接收的信号以接收来自使用者终端106-1的第一信息。以此方式，使用者终端106-1及106-2可能互相交换资料。

图2A及图2B根据范例说明在MU-MIMO系统200中第一使用者终端与第二使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例。举例来说，使用者终端202与204可能是使用者终端106-1、106-2…与106-N(图1)的任两个，例如分别是使用者终端106-1与106-2，并且传输终端206可能是传输终端102(图1)。再举例来说，被交换的资料可能是来自第一使用者终端202的第一信息u₁以及来自第二使用者终端204的第二信息u₂。基于说明目的，假设第一使用者终端202包含天线208-1并且第二使用者终端204包含天线208-2。假设传输终端206包括第一天线210-1以及第二天线210-2。

参照图2A，在第一时槽T₁期间，第一使用者终端202以及第二使用者终端204分别传输第一信息u₁以及第二信息u₂到传输终端206，如图2A中箭头所表示。于说明的实施例中以及以下实施例，箭头用于表示传输终端与使用者终端之间的通讯，或传输终端之间的通讯。因此，传输终端206在第一时槽T₁期间接收第一信息u₁以及第二信息u₂。

参照图2B，在第一时间槽T₁之后的第二时槽T₂期间，传输终端206依据通道状态信息，如传输终端206与第一及第二使用者终端202与204的每一个之间通讯通道的通道响应，对第一及第二信息u₁与u₂实施预编码。

于一实施例中，第一与第二使用者终端202与204可能依据自传输终端206接收的信号领航或参考信号评估通道状态信息，如通讯通道的通道响应，以及通道状态信息的回馈至传输终端206。因此，传输终端206依据提供的回馈取得通道状态信息。可选替地，第一与第二使用者终端202与204可能传输领航或参考信号到传输终端206，以提供传输终端206评估通道状态信息。

特别地，通讯通道建立于使用者终端侧的天线208-1与208-2的每一个及传输终端侧的天线210-1与210-2的每一个之间。介于使用者终端侧的天线208-1与208-2的第i个及传输终端侧的天线210-1与210-2的第j个之间的通讯通道具有通道响应h_ij(i＝1或2；j＝1或2)。举例来说，介于第一使用者终端202的天线208-1与传输终端206的天线210-1之间的通讯通道具有响应h₁₁。并且，举例来说，介于第二使用者终端204的天线208-2与传输终端206的天线210-1之间的通讯通道具有响应h₂₁。典型地，通道响应h_ij是具大小与相位的复数。

于具体实施例中，向量x可能用于传输终端206所接收的信息u₁与第二信息u₂，如下：

$x=\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\end{array}\right],$ 方程式(1)

因此，传输终端206实施于第一信息u₁与第二信息u₂的预编码可能描述如下：

$x^{\′}=\mathrm{Px}=\left[\begin{array}{cc}{P}_{11}& P_{12}\\ P_{21}& P_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x_1}^{\′}\\ {x_2}^{\′}\end{array}\right],$ 方程式(2)

其中P是包含元素P₁₁、P₁₂、P₂₁与P₂₂的预编码矩阵，依据以下描述的方法决定此矩阵，x’是分别表示天线210-1与210-2上被传送的一组预编码的信号x₁’与x₂’。

于一实施例中，传输终端206在调变之后同时传输预编码的信号x₁’与x₂’至第一与第二使用者终端202与204的一个，如图2B的箭头所表示。因此，第一与第二使用者终端202与204所接收的信号可能计算如下：

y＝Hx′+w，方程式(3)

其中y分别表示在第一与第二使用者终端202与204所接收的信号y₁与y₂，亦即，

$y=\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\end{array}\right];$ 方程式(4)

H是表示通讯通道的通道响应的一个通道响应矩阵，其描述如下：

$H=\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}& h_{12}\\ h_{21}& h_{22}\end{array}\right];$ 方程式(5)

并且w是表示分别在第一与第二使用者终端202与204接收到的噪声信号w₁与w₂，亦即，

$w=\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2\end{array}\right].$ 方程式(6)

依据方程式(2)-(6)，分别在使用者终端202与204接收到的信号y₁与y₂可描述如下：

$\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}& h_{12}\\ h_{21}& h_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{P}_{11}& P_{12}\\ P_{21}& P_{22}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2\end{array}\right].$ 方程式(7)

换言之，

y₁＝(h₁₁P₁₁+h₁₂P₂₁)u₁+(h₁₁P₁₂+h₁₂P₂₂)u₂+w₁

                                          。方程式(8)

y₂＝(h₂₁P₁₁+h₂₁P₁₂)u₁+(h₂₁P₁₂+h₂₂P₂₂)u₂+w₁

第一使用者终端202解码其接收的信号y₁以接收来自第二使用者终端204的信息u₂。因此，有助于最大化信号y₁中对应第二信息的成分，亦即方程式(8)中的这项(h₁₁P₁₂+h₁₂P₂₂)u₂。同样地，第二使用者终端204解码其接收的信号y₂以接收来自第一使用者终端202的信息u₁。因此，有助于最大化信号y₂中对应第二信息，亦即方程式(8)中的这项(h₂₁P₁₂+h₂₂P₂₂)u₂。

因此，于一实施例中，预编码矩阵P根据下式决定：

$P=\left[\begin{array}{cc}{P}_{11}& P_{12}\\ P_{21}& P_{22}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{h}_{21}^{*}& h_{11}^{*}\\ h_{22}^{*}& h_{12}^{*}\end{array}\right],$ 方程式(9)

其中符号*表示复数的共轭。当预编码矩阵P决定，信号y₁中的(h₁₁P₁₂+h₁₂P₂₂)u₂此项与信号y₂中的(h₂₁P₁₂+h₂₂P₂₂)u₂这项如方程式(8)所示，可能被最大化。

因此，方程式(2)中的预编码信号x₁’与x₁’可能描述如下：

$x^{\′}=\mathrm{Px}=\left[\begin{array}{cc}{h}_{21}^{*}& h_{11}^{*}\\ h_{22}^{*}& h_{12}^{*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{x}_1^{\′}\\ x_2^{\′}\end{array}\right],$ 方程式(10)

以及方程式(8)中接收的信号y₁与y₂可能描述如下：

$y_1=(h_{11}{h}_{21}^{*}+h_{12}{h}_{22}^{*})u_1+(h_{11}{h}_{11}^{*}+h_{12}{h}_{12}^{*})u_2+w_1$ 方程式(11)

$y_2=(h_{21}{h}_{21}^{*}+h_{21}{h}_{22}^{*})u_1+(h_{21}{h}_{11}^{*}+h_{22}{h}_{12}^{*})u_2+w_1.$

方程式(11)可以更简洁地表示，由定义

及

其中与

为实施预编码后的等效通道增益。因此，信号y₁与y₂可能更进一步描述如下：

$y_1=\widetilde{h_{11}}{u}_1+{\tilde{h}}_{12}{u}_2+w_1,$ 方程式(12)

$y_2=\widetilde{h_{21}}{u}_1+{\tilde{h}}_{22}{u}_2+w_1$

如上述，使用者终端202与204可能评估通讯通道的通道响应，因此，可以计算等效的通道增益。此外，第一与第二信息u₁与u₂分别为第一与第二使用者终端202与204所知，因为第一与第二使用者终端202与204分别传输第一与第二信息u₁与u₂到传输终端206。因此，第一使用者终端202可能消除方程式(12)中来自接收的信号y₁的

这项，同样地，第二使用者终端204可能消除方程式(12)中来自接收的信号y₂的

这项。

此外，第一与第二使用者终端202与204也可能操作于分别移除来自他们接收的信号y₁与y₂的噪声信号w₁与w₂。以此方式，第一使用者终端202可能在位层级或符号层级上解码接收的信号y₁以接收来自具有等效通道增益

被最大化的第二使用者终端的第二信息u₂，并且第二使用者终端204可能在位层级或符号层级上解码所接收的信号y₂以接收来自具有等效通道增益

被最大化的第二使用者终端的第一信息u₁。因此，第一使用者终端202以及第二使用者终端204互相交换资料。

图3A及图3B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例。举例来说，使用者终端302与304可能是使用者终端106-1、106-2…与106-N(图1)的任何两个，例如分别是使用者终端106-1与106-2，并且传输终端306可能是传输终端102(图1)。再举例来说，被交换的资料可能是来自第一使用者终端302的第一信息u₁与第二信息u₂，以及来自第二使用者终端304的第三信息u₃与第四信息u₄。基于说明的目的，假设第一使用者终端302包括第一天线308-1以及第二天线308-2，并且第二使用者终端304包括第一天线308-3与第二天线308-4。也假设传输终端306包括第一天线310-1、第二天线310-2、第三天线310-3与第四天线310-4。

参考图3A，在第一时槽T₁期间，第一使用者终端302传输第一与第二信息u₁与u₂到传输终端306，并且第二使用者终端304传输第三与第四信息u₃与u₄至传输终端306，如图3A的箭头所表示。因此，传输终端306在第一时槽T₁期间接收信息u₁、u₂、u₃与u₄。

参考图3B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，传输终端306依据通道状态信息例如传输终端306与第一及第二使用者终端302与304之间的通讯通道的通道响应对信息u₁、u₂、u₃与u₄实施预编码。

特别是，通讯通道是建立于使用者终端侧的天线308-1、308-2、308-3与308-4的每一个与传输终端侧的天线310-1、310-2、310-3与310-4的每一个之间。介于使用者终端侧的天线308-1、308-2、308-3与308-4的第i个与传输终端侧的天线310-1、310-2、310-3与310-4的第j个之间的通讯通道具有通道响应h_ij(i＝1，2，3或4；j＝1，2，3或4)。举例来说，介于使用者终端302的天线308-1与传输终端306的天线310-1之间的通讯通道具有通道响应h₁₁。又，举例来说，介于使用者终端304的天线308-4与传输终端306的天线310-1之间的通讯通道具有通道响应h₄₁。

类似于上述，预编码矩阵P可能由传输终端306决定，如以下：

$P=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{31}^{*}& h_{41}^{*}& h_{11}^{*}& h_{21}^{*}\\ h_{32}^{*}& h_{42}^{*}& h_{12}^{*}& h_{22}^{*}\\ h_{33}^{*}& h_{43}^{*}& h_{13}^{*}& h_{23}^{*}\\ h_{34}^{*}& h_{44}^{*}& h_{14}^{*}& h_{24}^{*}\end{array}\right],$ 方程式(13)

传输终端306可能对信息u₁、u₂、u₃与u₄实施预编码以分别产生在天线310-1、310-2、310-3与310-4上被传输的一组预编码信号x₁’、x₂’、x₃’与x₄’，如下：

$\left[\begin{array}{c}{x}_1^{\′}\\ x_2^{\′}\\ x_3^{\′}\\ x_4^{\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{31}^{*}& h_{41}^{*}& h_{11}^{*}& h_{21}^{*}\\ h_{32}^{*}& h_{42}^{*}& h_{12}^{*}& h_{22}^{*}\\ h_{33}^{*}& h_{43}^{*}& h_{13}^{*}& h_{23}^{*}\\ h_{34}^{*}& h_{44}^{*}& h_{14}^{*}& h_{24}^{*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\\ u_3\\ u_4\end{array}\right].$ 方程式(14)

于一实施例中，在调变之后，传输终端306同时传输预编码的信号x₁’、x₂’、x₃’与x₄’至第一与第二使用者终端302与304，如图3B箭头所表示。因此，在第一与第二使用者终端302与304接收的信号可能决定，如以下：

$\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ y_2\\ y_3\\ y_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{11}& h_{12}& h_{13}& h_{14}\\ h_{21}& h_{22}& h_{23}& h_{24}\\ h_{31}& h_{32}& h_{33}& h_{34}\\ h_{41}& h_{42}& h_{43}& h_{44}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc}{h}_{31}^{*}& h_{41}^{*}& h_{11}^{*}& h_{21}^{*}\\ h_{32}^{*}& h_{42}^{*}& h_{12}^{*}& h_{22}^{*}\\ h_{33}^{*}& h_{43}^{*}& h_{13}^{*}& h_{23}^{*}\\ h_{34}^{*}& h_{44}^{*}& h_{14}^{*}& h_{24}^{*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ u_2\\ u_3\\ u_4\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2\\ w_3\\ w_4\end{array}\right],$ 方程式(15)

其中，y₁与y₂分别是第一使用者终端302的天线308-1与308-2所接收的信号，y₃与y₄分别是第二使用者终端304的天线308-3与308-4所接收的信号，并且w₁、w₂、w₃与w₄是噪声信号。

方程式(15)可能更进一步描述如下：

$y_1=\widetilde{h_{11}}{u}_1+{\tilde{h}}_{12}{u}_2+{\tilde{h}}_{13}{u}_3+{\tilde{h}}_{14}{u}_4+w_1$

$y_2=\widetilde{h_{21}}{u}_1+{\tilde{h}}_{22}{u}_2+{\tilde{h}}_{23}{u}_3+{\tilde{h}}_{24}{u}_4+w_1,$ 方程式(16)

$y_3=\widetilde{h_{31}}{u}_1+{\tilde{h}}_{32}{u}_2+{\tilde{h}}_{33}{u}_3+{\tilde{h}}_{34}{u}_4+w_1$

$y_4=\widetilde{h_{41}}{u}_1+{\tilde{h}}_{42}{u}_2+{\tilde{h}}_{43}{u}_3+{\tilde{h}}_{44}{u}_4+w_1$

其中，(i＝1，2，3与4；j＝1，2，3与4)是类似于上述关联方程式(11)与(12)的等效通道增益，使用者终端302与304可能依据通讯通道的通道响应决定。另外，因为第一使用者终端302传输第一与第二信息u₁与u₂到传输终端306，所以第一与第二信息u₁与u₂已为第一使用者终端302所知。因此，第一使用者终端302可能消除对应方程式(16)中来自接收的信号y₁的这项，以及消除对应方程式(16)中来自接收的信号y₂的

这项。同样地，因为第二使用者终端304传输第三与第四信息u₃与u₄到传输终端306，所以第三与第四信息u₃与u₄已为第二使用者终端304所知。因此，第二使用者终端304可能消除对应方程式(16)中来自接收的信号y₃的

这项，以及消除对应方程式(16)中来自接收的信号y₂的这项。

此外，第一使用者终端302可能操作于分别自接收的信号y₁与y₂移除噪声信号w₁与w₂，并且第二使用者终端304可能操作于分别自接收的信号y₃与y₄移除噪声信号w₃与w₄。以此方式，第一使用者302可能在位层级或符号层级解码接收的信号y₁与y₂以接收来自具有等效通道增益

与

被最大化的第二使用者终端304的信息u₃与u₄，并且第二使用者304可能在位层级或符号层级解码接收的信号y₃与y₄以接收来自具有等效通道增益

与

被最大化的第一使用者终端302的信息u₁与u₂。

于一实施例中，一般预编码矩阵P可能是MU-MIMO系统中传输终端与第一及第二使用者终端依据介在传输终端与第一及第二使用者终端的一个之间的通讯通道的通道响应所决定。举例来说，假如第一与第二使用者终端每一个有N_R天线，并且传输终端有N_T(N_T＞2*N_R)天线，表示通讯通道的通道响应的通道响应矩阵H可描述于下：

$H={\left[\begin{array}{c}{\stackrel{\→}{h}}_1\\ M\\ {\stackrel{\→}{h}}_{N_R}\\ {\stackrel{\→}{h}}_{N_R+1}\\ M\\ {\stackrel{\→}{h}}_{2*N_R}\end{array}\right]}_1,$ 方程式(17)

其中(i＝1，2，...及2*N_R)是介于传输终端侧的N_T天线与使用者终端侧的2*N_R天线的第i个之间通讯通道的通道响应的向量。相对应地，一般预编码矩阵可能决定如下：

$P=\left[\begin{array}{cccccc}{\stackrel{\→}{h^T}}_{N_R+1}& \mathrm{\Λ}& {\stackrel{\→}{h^T}}_{2*N_R}& {\stackrel{\→}{h^T}}_1& \mathrm{\Λ}& {\stackrel{\→}{h^T}}_{N_R}\end{array}\right],$ 方程式(18)

其中T表示矩阵共轭转置。

因此，假如终端接收来自第一使用者终端的信息u₁、u₂…与u_NR，以及来自第二使用者终端的信息U_NR+1、U_NR+2…及U_2*NR，传输终端可能对这些信息执行预编码以产生预编码信号以及，在调变之后，传输预编码信号到第一与第二使用者终端。因此，第一与第二使用者终端接收的信号可能计算如下：

$\left[\begin{array}{c}{y}_1\\ M\\ y_{N_R}\\ y_{N_R+1}\\ M\\ y_{2*N_R}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{c}{\stackrel{\→}{h}}_1\\ M\\ {\stackrel{\→}{h}}_{N_R}\\ {\stackrel{\→}{h}}_{N_R+1}\\ M\\ {\stackrel{\→}{h}}_{2*N_R}\end{array}\right]}_1\left[\begin{array}{cccccc}{\stackrel{\→}{h^T}}_{N_R+1}& \mathrm{\Λ}& {\stackrel{\→}{h^T}}_{2*N_R}& {\stackrel{\→}{h^T}}_1& \mathrm{\Λ}& {\stackrel{\→}{h^T}}_{N_R}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_1\\ M\\ u_{N_R}\\ u_{N_R+1}\\ M\\ u_{2*N_R}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ M\\ w_{N_R}\\ w_{N_R+1}\\ M\\ w_{2*N_R}\end{array}\right]$

，方程式(19)

其中y_i(i＝1，2，…与NR)是第一使用者终端接收的信号，以及y_i(i＝N_R+1，N_R+2…与2*N_R)是第二使用者终端接收的信号。然后第一使用者终端可能在位层级或符号层级解码它的接收信号y_i(i＝1，2，…与N_R)以自第二使用者终端接收信息

及

并且第二使用者终端可能在位层级或符号层级解码它的接收信号y_i(i＝N_R+1，N_R+2…与2*N_R)以自第一使用者终端接收信息u₁、u₂及

图4A-图4D根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端、第二使用者终端及第三使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例。举例来说，使用者终端402、404与406可能是使用者终端106-1、106-2...与106-N(图1)的任意三个，并且传输终端408可能是传输终端102(图1)。又举例来说，被交换的资料可能是来自第一使用者终端402的第一信息u₁，来自第二使用者终端404的第二信息u₂，以及来自第三使用者终端406的信息u₃。基于说明的目的，假设第一使用者终端402包括天线410-1，第二使用者终端404包括天线410-2，以及第三使用者终端406包括天线410-3。又假设传输终端408包括第一天线412-1、第二天线412-2以及第三天线412-3。

参考图4A，在第一时槽T₁期间，第一、第二与第三使用者终端402、404与406分别传输第一、第二与第三信息u₁、u₂与u₃到传输终端408，如图4A中箭头所表示。因此，传输终端408在第一时槽T₁期间接收信息u₁、u₂与u₃。

参考图4B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，传输终端408选择具有相对高传输优先权的三个使用者终端402、404与406的其中两个，例如第一使用者终端402与第三使用者终端406。传输终端408更对接收自选择的使用者终端402与406的信息u₁与u₃实施预编码以产生预编码信号，并且在调变之后传输预编码信号到使用者终端402与406，如图4B箭头所表示。因此第一与第三使用者终端402与406互相交换资料。

参考图4C，在第一时槽T₂之后的第二时槽T₃期间，传输终端408选择三个使用者终端402、404与406的其中两个，不同于在第二时槽T₂选择的两个使用者终端，例如第一使用者终端402以及第二使用者终端404。传输终端408更对接收自选择的使用者终端402与404的信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，并且在调变之后传输预编码信号到使用者终端402与404，如图4C箭头所表示。因此，第一与第三使用者终端402与404互相交换资料。

参考图4D，在第一时槽T₃之后的第二时槽T₄期间，传输终端408选择三个使用者终端402、404与406的其中两个，不同于在第一时槽T₁及第二时槽T₂选择的两个使用者终端，例如第二使用者终端404以及第三使用者终端406。传输终端408更对接收自选择的使用者终端404与406的信息u₂与u₃实施预编码以产生预编码信号，并且在调变之后传输预编码信号到使用者终端404与406，如图4D箭头所表示。因此，第一与第三使用者终端404与406互相交换资料。

图5A及图5B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端、第二使用者终端及第三使用者终端经由与传送终端通讯交换资料的方法实施例。举例来说，使用者终端502、504与506可能是使用者终端106-1、106-2…与106-N(图1)的任意三个，并且传输终端508可能是传输终端102(图1)。又举例来说，被交换的资料可能是来自第一使用者终端502的第一信息u₁，来自第二使用者终端504的第二信息u₂，以及来自第三使用者终端506的信息u₃。基于说明的目的，假设第一使用者终端502包括天线510-1与第二天线510-2，第二使用者终端504包括第一天线510-3与第二天线510-4，以及第三使用者终端506包括第一天线510-5与第二天线510-6。又假设传输终端508包括第一天线512-1、第二天线512-2以及第三天线512-3。

参考图5A，在第一时槽T₁期间，第一、第二与第三使用者终端502、504与506分别传输第一、第二与第三信息u₁、u₂与u₃到传输终端508，如图5A中箭头所表示。因此，传输终端508在第一时槽T₁期间接收信息u₁、u₂与u₃。

参考图5B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，传输终端508对信息u₁、u₂与u₃实施预编码以产生预编码信号，以及在调变之后，传输预编码信号到第一、第二与第三使用者终端502、504与506，如图5B的箭头所表示。举例来说，类似于上述，传输终端508可能依据介在传输终端508与第一、第二与第三使用者终端502、504与506的一个之间的通讯通道的通道响应决定预编码矩阵。因此，使用者终端502、504与506的每个可能接收预编码信号以及在位层级或符号层级上解码所接收的信号以接收来自其它使用者终端的信息。举例来说，第一使用者终端502可能依据已为第一使用者终端502所知的信息u₁解码它接收的信号以接收分别来自第二与第三使用者终端504与506的信息u₂与u₃。因此，第一使用者终端502接收第二与第三使用者信息u₂与u₃，第二使用者终端504接收第一与第三信息u₁与u₃，以及第三使用者终端506接收第一与第二信息u₁与u₂。

虽然实施例基于二或三个使用者终端描述，然而本发明未限制于此。其可用随机数目的使用者终端以相等效能实施。每个传输终端以及每个使用者终端可能有随机数目的天线。

于一实施例中，不同传输终端，例如基地台，中继站等等，可能偕同服务使用者终端，以至于使用者终端可能经由通讯与一或更多传输终端交换资料。举例来说，中继站可能位于靠近基地台涵盖范围的边缘，并且可能中继介于基地台与使用者终端之间的通讯。

第6A图及第6B图根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与中继站通讯交换资料的方法实施例。第一与第二使用者终端602与604以及中继站606位于基地台610的涵盖范围608。

参考图6A，在第一时槽T₁期间，第一与第二使用者终端602与604分别传输第一与第二信息u₁与u₂到中继站606，如图6A的箭头表示。因此，中继站606在第一时槽T₁期间接收信息u₁与u₂。

参考图6B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，中继站606对信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，以及在调变之后，分别传输预编码信号到第一与第二使用者终端602与604，如图6B的箭头表示。举例来说，如上述，中继站606可能依据介于中继站606与第一及第二使用者终端602与604的每个之间的通讯通道的通道响应决定预编码矩阵。因此，使用者终端602与604的每个可能接收预编码信号以及解码接收的信号以接收来自其它使用者终端的信息。举例来说，第一使用者终端602依据已为第一使用者终端602所知的第一信息u₁可能解码它接收的信号以自第二使用者终端604接收第二信息u₂。因为使用者终端602与604没有与基地台610沟通而交换资料，因此可以降低基地台610不必要的传输需求，以服务其它更需要被服务的使用者终端。

图7A及图7B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与中继站及基地台通讯交换资料的方法实施例。第一与第二使用者终端702与704以及中继站706位于基地台708的涵盖范围。举例来说，第一使用者终端702相对靠近基地台708，因此与基地台708有相对强的连接，而第二使用者终端704位于涵盖范围710的边缘，因此与基地台708有相对弱的连接。基地台708以及中继站706可能共同合作传输信号到第一与第二使用者终端702与704。

参考图7A，在第一时槽T₁期间，第一使用者终端702传输第一信息u₁到基地台708以及中继站706，并且第二使用者终端704传输第二信息u₂到基地台708与中继站706。中继站706可能递送信息u₁与/或u₂的副本到基地台708。

参考图7B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，基地台708与中继站706可能对它们各自接收的信号实施预编码。举例来说，基地台708依据第一预编码矩阵P₁可能对信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，并且传输预编码的信号到第一与第二使用者终端702与704，预编码矩阵是依据介在基地台708与第一及第二使用者终端702与704之间的通讯通道的通道响应所决定。又举例来说，中继站706依据第二预编码矩阵P₂可能对信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，并且传输预编码的信号到第一与第二使用者终端702与704，预编码矩阵是依据介在中继站706与第一及第二使用者终端702与704之间的通讯通道的通道响应所决定。因此，第一使用者终端702依据已为第一使用者终端702所知的第一信息u₁可能解码接收自基地台708与中继站706的信号以接收来自第二使用者终端704的第二信息u₂，并且第二使用者终端704依据已为第二使用者终端704所知的第二信息u₂也可能解码接收自基地台708与中继站706的信号以接收来自第一使用者终端的第一信息u₁。

图8A及图8B根据范例说明在MU-MIMO系统中第一使用者终端与第二使用者终端经由与第一及第二基地台通讯交换资料的方法实施例。第一与第二基地台806与808分别具有第一与第二涵盖范围810与812。第一与第二使用者终端802与804的每个位于一个胞边缘，例如第一与第二涵盖区域810与812的重迭区域，因此，可能与第一与第二基地台806与808通讯。此外，第一与第二基地台806与808经由后端接取基干网络(backhaul network)连接(未显示)。

参考图8A，在第一时槽T₁期间，第一使用者终端802传输第一信息u₁以及介于第一基地台806与第一使用者终端802之间的通讯通道的通道响应到第一基地台806，并且也传输第一信息u₁以及介于第二基地台808与第一使用者终端802之间的通讯通道的通道响应到第二基地台808。同样地，第二使用者终端804传输第二信息u₂以及介于第一基地台806与第二使用者终端804之间的通讯通道的通道响应到第一基地台806，并且也传输第二信息u₂以及介于第二基地台808与第一使用者终端804之间的通讯通道的通道响应到第二基地台808。因此，第一基地台806与第二基地台808接收第一信息u₁与第二信息u₂。

参考图8B，在第一时槽T₁之后的第二时槽T₂期间，第一与第二基地台806与808可能对信息u₁与u₂实施预编码。举例来说，第一基地台806依据第一预编码矩阵P₁可能对信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，并且在调变之后传输预编码的信号到第一与第二使用者终端802与804，预编码矩阵是依据介在第一基地台806与第一使用者终端802之间的通讯通道的通道响应以及介在第一基地台806与第二使用者终端804之间的通讯通道的通道响应所决定。又举例来说，第二基地台808依据第二预编码矩阵P₂可能对信息u₁与u₂实施预编码以产生预编码信号，并且在调变之后传输预编码的信号到第一与第二使用者终端802与804，预编码矩阵是依据介在第二基地台808与第一使用者终端802之间的通讯通道的通道响应以及介在第二基地台808与第二使用者终端804之间的通讯通道的通道响应所决定。因此，第一使用者终端802依据已为第一使用者终端802所知的第一信息u₁可能解码接收自第一与第二基地台806与808的信号以接收来自第二使用者终端804的第二信息u₂，并且第二使用者终端804依据已为第二使用者终端802所知的第二信息u₂可能解码接收自第一与第二基地台806与808的信号以接收来自第一使用者终端802的第一信息u₁。

图9根据范例说明MU-MIMO系统实施例。系统900包括第一与第二基地台902与904，多个中继站906，908…与916，以及多个使用者终端918，920…与936。第一与第二基地台902与904分别有第一与第二涵盖范围938与940。中继站的位置与使用者终端如图9所示。

于一范例的实施例中，使用者终端918与920经由与基地台902通讯交换资料；使用者终端924与926经由与中继站906通讯交换资料；使用者终端932，934与936将由与中继站914通讯交换资料；基地台902传输资料到使用者终端922；基地台904传输资料到使用者终端928；以及基地台904与中继站916共同合作传输资料到使用者终端930。基地台902与904以及中继站906，908，…与916配置于实施上述预编码方法，并且使用者终端918，920，…与936配置于实施上述解码方法。

于一实施例中，上述预编码方法可能使用于依据正交频分多任务(OFDM)技术实施信号调变的MU-MIMO系统。举例来说，在传输终端实施预编码以产生预编码的信号后，传输终端可能依据OFDM技术更进一步对预编码信号实施调变以产生OFDM信号。

图10根据范例说明依据OFDM技术传送端1000产生预编码信号及调变预编码信号的方法实施例。举例来说，传输终端1002经由通讯通道1006与多个使用者终端1004通讯。传输终端1002配置于实施预编码，其是依据通道状态信息，例如通讯通道1006的通道响应以及使用者终端1004所知的位层级或符号层级信息，例如由使用者终端1004被交换的信息。举例来说使用者终端1004提供通道状态信息以及已知信息到传输终端1002。

参考图10，传输终端1002包括扰乱器1012、调变映像器1014、层映像器1016、预编码器1018、资源元素映像器1020以及OFDM信号产生器1022。

于一实施例中，表示资料要被传输的编码字符由扰乱器1012扰动，并且更进一步由调变映像器1014调变以产生多个数值调变符号。多个数值调变符号由层映像器映像1016到一或更多传输层。预编码符号由资源元素映像器1020更进一步映像资源元素用以由OFDM信号产生器1022产生时域OFDM信号。

图11根据范例说明传送终端实施例的方块图。举例来说，传输终端1100可能是上述传输终端的任何一个，例如上述基地台或中继站。参考图11，传输终端1100可能包括一或更多以下组件：配置于执行计算器程序指令以实施各种处理与方法的微处理器1102、配置于存取与储存信息与计算器程序指令的随机存取存储器(RAM)1104与只读存储器(ROM)1106、储存资料与信息的储存1108、储存表格、清单或其它资料结构的数据库1110、I/O装置1112、接口1114、天线1116等。这些组件的每个都是此领域中所共知的，将不再进一步讨论。

图12根据范例说明使用者终端实施例的方块图。举例来说，使用者终端1200可能是上述使用者终端的任何一个。参考图12，使用者终端1200可能包括一或更多以下组件：配置于执行计算器程序指令以实施各种处理与方法的微处理器1102、配置于存取及储存信息与计算器程序指令的随机存取存储器(RAM)1104与只读存储器(ROM)1106、储存资料与信息的储存1108、储存表格、清单或其它资料结构的数据库1110、I/O装置1112、接口1114、天线1116等。这些组件的每个都是此领域中所共知的，将不在进一步讨论。

最后，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明权利要求范围的精神下，可以所揭露的概念及实施例为基础，轻易地设计及修改其它用以达成与本发明目标相同的架构。

Claims (25)

1.一种第一使用者终端自一第二使用者终端接收资料的方法，其中该第一及第二终端与一传输终端通讯，该方法包括：

传输一第一信息到该传输终端；

自该传输终端接收一信号，该接收的信号包括关于自该第二使用者终端传输到该传输终端的该第一信息以及一第二信息的信息；以及

依据该第一信息解码该接收的信号以接收该第二信息。

2.如权利要求1所述的第一使用者终端自一第二使用者终端接收资料的方法，还包括：

评估该传输终端及该第一使用者终端之间的通道状态信息；以及

提供该评估的通道状态信息给该传输终端。

3.如权利要求1所述的第一使用者终端自一第二使用者终端接收资料的方法，还包括：

传输参考信号到传输终端，使得该传输终端评估传输终端与该第一使用者终端之间的通道状态信息。

4.如权利要求1所述的第一使用者终端自一第二使用者终端接收资料的方法，还包括：

自该接收的信号消除在该接收的信号中对应该第一信息的一成分。

5.如权利要求1所述的第一使用者终端自一第二使用者终端接收资料的方法，其中该解码包括：

在位层级或符号层级上解码该接收的信号。

6.一种第一使用者终端，用以自第二使用者终端接收资料，其中该第一与第二使用者终端与一传输终端通讯，该第一使用者终端包括：

至少一天线，配置于传输一第一信息到该传输终端以及自该传输终端接收一信号，该接收的信号包括关于从该第二使用者终端传输到该传输终端的该第一信息与一第二信息的信息；以及

一处理器，配置于依据该第一信息解码该接收的信号以接收该第二信息。

7.如权利要求6所述的第一使用者终端，其中该处理器还配置于：

评估介于该传输终端与该第一使用者终端之间的通道状态信息；以及

提供该评估的通道状态信息到该传输终端。

8.如权利要求6所述的第一使用者终端，其中该处理器还配置于：

传输参考信号到该传输终端，使得该传输终端评估介于该传输终端与该第一使用者终端之间的通道状态信息。

9.如权利要求6所述的第一使用者终端，其中该处理器还配置于：

自该接收的信号消除在接收的信号中对应该第一信息的成分。

10.如权利要求6所述的第一使用者终端，配置于操作在一多重使用者多重输入与多重输出通讯系统。

11.如权利要求6所述的第一使用者终端，是一行动站或一固定站。

12.一种一传输终端传输预编码信号的方法，包括：

分别自第一及第二使用者终端接收第一及第二信息，由此决定该第一及第二使用者终端正在交换资料；

依据该第一及第二使用者终端正在交换资料的决定对该第一及第二信息实施预编码以产生预编码的信号；以及

传输该预编码信号。

13.如权利要求12所述的一传输终端传输预编码信号的方法，其中该预编码依据介在该传输终端以及该第二使用者终端之间的通道状态信息被实施，以至于来自该传输终端被该第二使用者终端所接收的一信号中对应该第一信息的成分被最大化。

14.如权利要求13所述的一传输终端传输预编码信号的方法，还包括：

自该第二使用者终端取得该通道状态信息。

15.如权利要求13所述的一传输终端传输预编码信号的方法，还包括：

依据接收自该第二使用者终端的参考信号评估该通道状态信息。

16.如权利要求12所述的一传输终端传输预编码信号的方法，还包括：

在传输之前对该预编码信号实施调变。

17.如权利要求12所述的一传输终端传输预编码信号的方法，其中该预编码信号包括一组产生自该预编码的信号，该方法包括：

以同样的时间传输该组预编码信号。

18.一种传输终端，包括：

多个天线，配置于分别自第一与第二使用者终端接收第一及第二信息；

一处理器，配置于依据决定该第一与第二使用者终端正在交换资料对该第一及第二信息实施预编码以产生预编码信号；以及

该多个天线配置于传输该预编码信号。

19.如权利要求18所述的传输终端，其中该处理器配置于依据该传输终端及该第二使用者终端之间的通道状态信息实施预编码，以至于来自该传输终端被该第二使用者终端所接收的一信号中对应该第一信息的一成分被最大化。

20.如权利要求19所述的传输终端，其中该微处理器还配置于：

自该第二使用者终端取得该通道状态信息，或依据接收自该第二使用者终端的参考信号评估该通道状态信息。

21.如权利要求18所述的传输终端，其中该微处理器还配置于：

对该预编码信号实施调变。

22.如权利要求18所述的传输终端，其中该预编码信号包括一组产生自该预编码的信号，该多个天线还配置于：

以同样的时间传输该组预编码信号。

23.如权利要求18所述的传输终端，还配置于操作在一多重使用者多重输入与多重输出通讯系统。

24.如权利要求18所述的传输终端，还配置于偕同其它传输终端传输该第一信息到该第二使用者终端。

25.如权利要求18所述的传输终端，是一基地台，或一中继站，或一存取点。

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