CN103416006B - 增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法 - Google Patents

增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103416006B
CN103416006B CN201280008400.6A CN201280008400A CN103416006B CN 103416006 B CN103416006 B CN 103416006B CN 201280008400 A CN201280008400 A CN 201280008400A CN 103416006 B CN103416006 B CN 103416006B
Authority
CN
China
Prior art keywords
modulation symbols
destination device
complex modulation
stream
repeater devices
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280008400.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103416006A (zh
Inventor
M.普兰绍
N.格雷塞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN103416006A publication Critical patent/CN103416006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103416006B publication Critical patent/CN103416006B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/046—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account
    • H04B7/0465—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account taking power constraints at power amplifier or emission constraints, e.g. constant modulus, into account
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/026—Co-operative diversity, e.g. using fixed or mobile stations as relays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

一种用于确定旨在增加多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的无线电信网络的配置的方法，复合调制符号的多个流由与相应目的地装置关联的相应源装置在相同资源上传送，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在相同资源上传送到其关联的目的地装置，该方法是这样的以使其包括：获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示无线电信网络的中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；选择中继器装置必须应用预编码的复合调制符号的至少一个流；确定预编码矩阵，旨在由中继器装置使用来应用预编码以能够在与源装置传送的复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号，以便增加至少一个目的地装置接收的信号的质量，预编码矩阵以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流和可应用于中继器装置的传送功率约束为基础来确定。

Description

增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法
本发明通常涉及用于增加分别由无线电信网络的多个目的地装置接收的信号的质量的方法和装置，该信号经受由在相同的资源上传送的复合调制符号的多个流生成的干扰。
在无线电信网络的框架中，当若干源装置使用相同的资源来将信号传送到相应目的地装置时，出现干扰。干扰降低了由目的地装置接收的信号的质量并且因此可减少无线电信网络的整个性能。
合意的是克服出现在典型的无线电信网络中的前述问题。
特别地，合意的是提供这样的解决方案，其允许当使用相同的资源来将复合调制符号的多个流分别传送到目的地装置时，由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的增加。
更合意的是提供这样的解决方案，其允许当使用相同的资源来将复合调制符号的多个流分别传送到目的地装置时，分别由无线电信网络的目的地装置接收的信号中的至少一个信号的SINR（信号与干扰加噪声比）的增加。
更合意的是提供当使用相同的资源来将复合调制符号的多个流分别传送到目的地装置时、允许减少由多个流中的任何其它流中的一个流生成的干扰的解决方案。
此外，在具有多个目的地装置的无线电信网络的前述背景中，更合意的是提供这样的解决方案，其在一个或多个流被送往每个目的地装置时增加信号质量。
为了那个目的，本发明涉及一种用于确定无线电信网络的配置的方法，该配置旨在增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量，复合调制符号的多个流由无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将相同的资源上的复合调制符号的至少一个流传送到其关联的目的地装置。该方法这样以使其包括下文的步骤：
- 获取步骤，获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示无线电信网络的中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择步骤，选择中继器装置必须为其应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定步骤，确定预编码矩阵，该预编码矩阵旨在由中继器装置使用来应用预编码以能够在与由源装置传送的复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号，以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，
预编码矩阵以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流、以及可应用于中继器装置的传送功率约束为基础来确定。
因此，当用所确定的配置来配置无线电信网络时，增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量。此外，配置实际上考虑引入到无线电信网络中的中继器装置的硬件功率传送约束以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量。
根据特定特征，选择步骤包括从每个目的地装置获取信息的步骤，该信息指示旨在由所述目的地装置接收的复合调制符号的至少一个流以及所述目的地装置能够为其解码复合调制符号。
因此，中继器装置的传送功率的分布集中在尚未被目的地装置解码的信号上。
根据特定特征，选择步骤包括识别中继器装置能够为其解码复合调制符号的复合调制符号的至少一个流的步骤。
因此，中继器装置可并入无线电信系统中以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量而不需要源装置的适配。因此，可以使用现成的源装置。
根据特定特征，传送功率约束有关于中继器装置的传送天线的整个集合的全局传送功率预算或有关于中继器装置的每个传送天线的个体传送功率预算。
因此，当考虑全局预算时，中继器装置的传送功率预算最佳用于其中由无线电信网络规格允许的每个装置的最大传送功率的情况比中继器装置的传送天线的传送功率能力更有限的情况。当考虑个体预算时，中继器装置的传送功率预算最佳用于其中中继器装置的每个天线的传送功率能力比由无线电信网络规格允许的每个装置的最大传送功率更有限的情况。
根据特定特征，确定步骤包括取决于在选择步骤中所选择的复合调制符号的至少一个流上观察的干扰而确定对应于函数的极值的预编码矩阵，干扰是由复合调制符号的流传送到的目的地装置观察到的并且所述函数经受对应于传送功率约束的约束。
因此，预编码矩阵可以经由以分析形式或以数字形式的计算来获取，并且确定该预编码矩阵来最优化系统性能。
根据特定特征，所述函数表示由所述至少一个目的地装置接收的信号之间的干扰，该干扰在由所述至少一个目的地装置应用最小均方误差滤波之后剩下并且所确定的预编码矩阵对应于所述函数的最小值。
因此，当最小均方误差滤波存在于每个目的地装置时，改善了信号的质量以及因此改善了目的地装置的性能。
根据特定特征，所述函数表示由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的任何目的地装置接收的信号之间的最大干扰；或由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的目的地装置接收的信号之间的干扰的总和；或由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的全部目的地装置接收的信号之间的干扰的广义平均。
因此，当所述函数表示最大干扰时，预编码集中在目的地装置中的最差干扰情况并且改善了所关注的目的地装置的信号质量。通过重复预编码矩阵的确定，每次改善了当前最差干扰情况的无线电信系统的整体性能。当在最小均方误差滤波之后的干扰加噪声的剩余水平在目的地装置之间不均匀时，此特征特别有利。并且，当所述函数表示干扰的总和时，信号质量的改善有利于所有所关注的目的地装置。当在最小均方误差滤波之后的干扰加噪声的剩余水平在目的地装置之间大体上均匀时，此特征特别有利。并且，当所述函数表示干扰的广义平均时，改善同等地分布在复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的所有目的地装置上。通过选择用于广义平均的高的参数，此特征特别有利于提供对所有这些目的地装置的有利改善，以便提供对观察到比其它更多干扰的目的地装置的更多改善并且在性能方面在目的地装置之间达到公平。
根据特定特征，所述函数表示至少一个源装置与其相应关联的目的地装置之间的传送信道的容量并且所确定的预编码矩阵对应于所述函数的最大值。
因此，即使当没有最小均方误差滤波存在于目的地装置中时，也改善了信号的质量以及因此改善了目的地装置的性能。
根据特定特征，所述函数表示传送复合调制符号的至少一个所选择的流的任何源装置与其关联的目的地装置之间的最小传送信道容量；或传送复合调制符号的至少一个所选择的流的任何源装置与其关联的目的地装置之间的传送信道容量的总和；或传送复合调制符号的至少一个所选择的流的源装置与其关联的目的地装置之间的传送信道容量的广义平均。
因此，当所述函数表示最小传送信道容量时，预编码集中在目的地装置中的最差传送信道情况并且改善所关注的目的地装置的信号质量。通过重复预编码矩阵的确定，每次为当前最差传送信道情况改善了无线电信系统的整体性能。当传送信道容量在目的地装置之间不均匀时，此特征特别有利。并且，当所述函数表示传送信道容量的总和时，信号质量的改善有利于所有所关注的目的地装置。当传送信道容量在目的地装置之间大体上均匀时，此特征特别有利。并且，当所述函数表示传送信道容量的广义平均时，改善同等地分布在复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的所有目的地装置上。通过选择广义平均的低的负参数，此特征特别有利于提供对所有这些目的地装置的有利改善，以便提供对观察到比其它更少容量的目的地装置的更多改善并且在性能方面在目的地装置之间达到公平。
根据特定特征，确定步骤包括：
- 使用拉格朗日乘子法来确定对应于函数的极值的预编码矩阵；或
- 使用梯度下降法来迭代确定对应于函数的极值的预编码矩阵；或
- 获取多个预编码矩阵并且从多个预编码矩阵中确定哪个预编码矩阵对应于函数的极值。
因此，使用拉格朗日乘子法，预编码矩阵的确定是准确的。
因此，使用梯度下降法，可以在预编码矩阵的确定的复杂性与处理等待时间之间找到折衷，并且预编码矩阵的确定保持简单，并且可以在以分析形式的计算不可用的情况下进行获取。
因此，通过使用多个预编码矩阵，当所述预编码矩阵不是由中继器装置计算时，减少预编码的反馈。
本发明也涉及用于增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的方法，复合调制符号的多个流由无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置。该方法是这样的以使无线电信网络的中继器装置执行下文的步骤：
- 获取步骤，获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择步骤，选择中继器装置必须为其应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定步骤，确定预编码矩阵，该预编码矩阵旨在增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，该预编码矩阵以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流、以及可应用于中继器装置的传送功率约束为基础来确定；
- 预编码步骤，通过使用所确定的预编码矩阵来将预编码应用于复合调制符号的所选择的至少一个流，以便生成预编码的复合调制符号；
- 传送步骤，在与由源装置传送的复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号。
因此，增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量。此外，该配置实际上考虑引入到无线电信网络中的中继器装置的硬件功率传送约束以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量。
根据特定特征，选择步骤包括从每个目的地装置获取信息的步骤，该信息指示旨在由所述目的地装置接收的复合调制符号的至少一个流以及所述目的地装置能够或不能够为其成功地解码复合调制符号，并且预编码步骤包括在从至少一个相应源装置接收复合调制符号的解码之后将预编码应用于由中继器装置生成的至少一个复合调制符号，或将预编码应用于从至少一个相应源装置接收的至少一个复合调制符号的估计。
因此，预编码集中在所关注的目的地装置为其指示解码复合调制符号中的缺陷的复合调制符号的流上。然后改善集中在如目的地装置所指示的对于其存在有效需求的复合调制符号的流上。当在所接收的复合调制符号的解码之后将预编码应用于由中继器装置生成的至少一个复合调制符号时，仍改善在所关注的目的地装置处的信号质量的增加。并且，当将预编码应用于至少一个复合调制符号的估计时，可以在所关注的目的地装置处的信号质量的改善与中继器装置的设计复杂性以及中继器装置的处理等待时间之间找到折衷。
根据特定特征，选择步骤包括识别中继器装置能够为其解码复合调制符号的复合调制符号的至少一个流的步骤，并且预编码步骤包括将预编码应用于中继器装置能够解码的所述复合调制符号。
因此，中继器装置可并入无线电信系统中以便在目的地装置的有限适配的情况下增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量。
本发明也涉及用于确定无线电信网络的配置的装置，该配置旨在增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量，复合调制符号的多个流由无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置。该装置是这样的以使它包括下文的设备（means）：
- 获取设备，用于获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示无线电信网络的中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择设备，用于选择中继器装置必须为其应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定设备，用于确定预编码矩阵，该预编码矩阵旨在由中继器装置使用来应用预编码以能够在与由源装置传送的复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号，以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，
- 确定设备，适配成以使预编码矩阵以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流、以及可应用于中继器装置的传送功率约束为基础来确定。
本发明也涉及用于增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的中继器装置，复合调制符号的多个流由无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置。中继器装置是这样的以使它包括下文的设备：
- 获取设备，用于获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择设备，用于选择中继器装置必须为其应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定设备，用于确定预编码矩阵，该预编码矩阵旨在增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，预编码矩阵以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流、以及可应用于中继器装置的传送功率约束为基础来确定；
- 预编码设备，用于通过使用所确定的预编码矩阵来将预编码应用于复合调制符号的所选择的至少一个流，以便生成预编码的复合调制符号；
- 传送设备，用于在与由源装置传送的复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号。
在至少一个实施例中，本发明也涉及可从通信网络下载和/或存储在可以由计算机读取的介质上并且由处理器运行的计算机程序。此计算机程序包括用于当处理器运行所述程序时实现其各实施例中的任何一个中的前述方法的指令。
本发明也涉及信息存储设备，其存储包括可以由处理器运行的指令集合的计算机程序，用于当存储的信息由计算机读取并且由处理器运行时实现它们的各实施例中的任何一个中的前述方法。
由于与配置确定装置、中继器装置以及计算机程序有关的特征和优势与关于对应前述方法已经提到的那些特征和优势相同，所以此处不再重复它们。
本发明的特性将从阅读实施例的示例的下文的描述而变得更清楚，所述描述是参考附图产生的，其中：
图1示意性地表示在其中可实现本发明的无线电信网络的架构；
图2示意性地表示图1的电信网络的中继器装置的架构；
图3示意性地表示用于确定由中继器装置使用的预编码矩阵以便生成预编码的复合调制符号的算法；
图4示意性地表示根据第一实施例的由中继器装置执行的用于将预编码的复合调制符号传送到图1的电信网络的至少一个目的地装置的算法；
图5示意性地表示根据第二实施例的由中继器装置执行的用于将预编码的复合调制符号传送到图1的电信网络的至少一个目的地装置的算法。
图1示意性地表示在其中可实现本发明的无线电信网络的架构。无线电信网络100可以是局域网或无线蜂窝电信网络。
在无线电信网络100中，多个源装置101、102、103、104使用相同的频率和时间资源来以信号的形式分别将信息字传送到多个目的地装置111、112、113、114。换句话说，多个源装置101、102、103和104传送在传送频率或多个传送频率方面重叠并且另外在传送时间段或多个传送时间段方面重叠的信号。
在图1的说明性的示例中，源装置101将复合调制符号的至少一个流传送到目的地装置111，源装置102将复合调制符号的至少一个流传送到目的地装置112，源装置103将复合调制符号的至少一个流传送到目的地装置113并且源装置104将复合调制符号的至少一个流传送到目的地装置114。在那个意义上，源装置101、102、103、104与目的地装置111、112、113、114关联。
让我们用S指代无线电信网络100中的源装置的数量。因此无线电信网络100也包括相同数量S的目的地装置。
让我们另外用N指代从源装置101、102、103、104传送到目的地装置111、112、113、114的复合调制符号的流的数量。可以注意到N≥S。
源装置101、102、103、104可以是移动终端并且目的地装置111、112、113、114可以是基站，例如在蜂窝电信网络的上行链路背景中。
源装置101、102、103、104可以是基站并且目的地装置111、112、113、114可以是移动终端，例如在蜂窝电信网络的下行链路背景中。
每个源装置101、102、103、104可执行波束成形以便将复合调制符号的多个流传送到其关联的目的地装置111、112、113、114。
每个源装置101、102、103、104以复合调制符号的至少一个流的形式将至少一个信息字传送到其关联的目的地装置111、112、113、114。由于复合调制符号的流在无线电信网络100的相同的资源上传送，因此由一个源装置101、102、103或104传送的复合调制符号的流或多个流可与复合调制符号的其它流或其它多个流产生干扰。
每个源装置101、102、103和104可包括编码器，该编码器编码信息字，该信息字进一步被交织来产生编码的位。编码和交织通常由例如在3GPP-LTE（第三代合作伙伴计划-长期演进）标准中使用的速率匹配算法等速率匹配算法执行，该速率匹配算法允许从信息字生成任何大小的向量，或换句话说，该速率匹配算法提供宽范围的可能的编码率。
然后编码的位由离散调制部件处理以便获取复合调制符号，该离散调制部件例如可以是QPSK（正交相移键控）调制器或16-QAM（正交幅度调制）调制器。可以通过使用相同的调制方案或不同的调制方案来生成复合调制符号的流。可以通过连续使用不同的调制方案来生成复合调制符号的每个流。
源装置101、102、103、104可生成复合调制符号而不使用前述编码器。本发明的原理也会操作以便增加由目的地装置111、112、113、114中的至少一个接收的信号的质量，尤其是当MMSE（最小均方误差）滤波模块包含在每个目的地装置111、112、113、114中时。
信息字配备有例如CRC（循环冗余校验）部分等冗余校验数据。在无线电信网络100中，优选使用HARQ（混合ARQ或混合自动重复请求）机制来提供从源装置100、101、102、103、104到它们相应的关联的目的地装置111、112、113、114的重传能力。利用这样的HARQ机制，当所关注的目的地装置111、112、113或114指示所关注的源装置100、101、102、103或104它不能够成功地取回至少一个所传送的信息字时，执行冗余数据的传送。当所关注的目的地装置111、112、113或114检测到信息字与所关注的CRC数据之间的不一致时，出现这样的情况。
为了增加SINR并且因此改善由至少一个目的地装置111、112、113或114接收的信号的质量，无线电信网络100还包括中继器装置120。
在至少一个实施例中，源装置101、102、103、104没有意识到无线电信网络100中的中继器装置120的存在。
在任何情况下，源装置101、102、103、104不参与在下文中详述的预编码。因此由中继器装置120专门执行此预编码。
中继器装置120适配成获取由至少一个相应源装置101、102、103或104传送的至少一个复合调制符号或其估计。
复合调制符号可通过取回由所关注的源装置传送的信息字、并且应用适当的编码方案、速率匹配和调制过程而获取。它意味着中继器装置120适配成应用与所关注的源装置101、102、103或104的那些编码方案、速率匹配和调制过程类似的编码方案、速率匹配和调制过程。
信息字的估计还可通过使用从源装置101、102、103、104到中继器装置120的数据链路（其可以是无线链路或固定接入链路）而获取。
中继器装置120还适配成通过使用预编码矩阵P而将预编码应用于所获取的复合调制符号。中继器装置120因此生成预编码的复合调制符号。定义预编码矩阵P以便改善由至少一个目的地装置111、112、113、114接收的信号的质量。
中继器装置120还适配成将预编码的复合调制符号传送到所关注的目的地装置111、112、113、114。因此，每个所关注的目的地装置111、112、113、114从其关联的源装置101、102、103或104以及从中继器装置120接收复合调制符号。另外必须注意的是中继器装置120使用与所关注的源装置101、102、103或104相同的资源来传送预编码的复合调制符号。
在一个实施例中，为了执行复合调制符号的这些传送，中继器装置120从所关注的源装置101、102、103或104预先接收所关注的信息字或复合调制符号。例如，可在中继器装置120与所关注的源装置101、102、103或104之间建立专用通信链路。
在另一实施例中，中继器装置120能够使用通过将解码应用于所接收的复合调制符号而取回信息字。当所关注的源装置101、102、103或104执行从这些信息字导出的复合调制符号的重传时，中继器装置120因此能够生成并且传送来自取回的信息字的预编码的复合调制符号。
当在源装置101、102、103、104与它们相应的关联的目的地装置111、112、113、114之间使用HARQ机制时，可以通过捕捉并且分析由所关注的目的地装置111、112、113或114提供的反馈来确定这样的重传的发生。
在下文中关于图3、图4和图5来详述前述预编码矩阵P的计算和使用。
每个目的地装置111、112、113、114优选包括MMSE滤波模块来取回由其关联的源装置101、102、103或104传送的复合调制符号。然而，在如MMSE滤波模块执行的解码之后，干扰可能保持。
让我们用j指代用来识别无线电信网络100的S个源装置中的每个源装置的索引。可以注意到，索引j也识别与所考虑的源装置101、102、103或104关联的目的地装置111、112、113或114。
让我们另外用Ω指代用来识别从任何源装置101、102、103或104传送到其关联的目的地装置111、112、113或114的复合调制符号的每个流的索引的集合。因此Ω的基数等于N。
让我们也用Ωj指代至少一个索引的子集以使，如果Ω的索引b属于Ωj，则复合调制符号Xb通过由索引j识别的源装置传送到其关联的目的地装置。因此子集Ωj用于识别通过由索引j识别的源装置传送到其关联的目的地装置的复合调制符号的流或多个流。
让我们用X指代给定时间段期间由源装置101、102、103、104传送的复合调制符号的向量。让我们另外用Xj指代通过由索引j识别的源装置传送的复合调制符号的向量并且它旨在通过由索引j识别的目的地装置来接收。
让我们另外用Dj指代只在属于Ωj的索引处的对角上具有非空条目的矩阵（其大小为N×N），所述非空条目等于1。可以注意到：；
必须注意的是，对于给定矩阵M，表示M的转置共轭。
一接收到对应于复合调制符号Xj的向量的符合调制符号Yj的向量，由索引j识别的目的地装置执行向量DjX的估计，并且获取复合调制符号的估计的向量。估计的向量的大小是N并且估计的向量包括不在子集Ωj中的位置索引处的零。
使用MMSE滤波模块，如下地获取估计的向量：
其中：
以及：
- Hj是对应于在由索引j识别的目的地装置与源装置101、102、103、104之间观察到的传送信道的矩阵。因此Hj是表示由索引j识别的目的地装置与源装置101、102、103、104之间的传送信道的信道矩阵。Hj的大小是Rj×N，其中Rj是由索引j识别的目的地装置的接收天线的数量；
-是大小为Rj×1的向量，其表示在由索引j识别的目的地装置的每个接收天线处观察到的每实际尺寸的具有方差N0的加性高斯白噪声，其也包含来自共享相同的资源（典型地共享相同的传送频率或频率范围）的相邻传送系统的干扰；
- Fj是对应于在由索引j识别的目的地装置与中继器装置120之间观察到的传送信道的矩阵。因此Fj是表示由索引j识别的目的地装置与中继器装置120之间的传送信道的信道矩阵。Fj的大小是Rj×Tr，其中Tr是中继器装置120的传送天线的数量；
- Δr是对角矩阵，其大小是N×N，在对应于中继器装置120必须为其应用预编码的复合调制符号Xi的流的选择的对角上的位置索引i处具有1并且在其它地方具有零；
- P是预编码矩阵，其大小是Tr×N；以及
-是由索引j识别的目的地装置观察到的干扰的协方差矩阵。
优选信道矩阵Hj和 Fj分别由源装置101、102、103、104和中继器装置120的传送功率而衡量，并且也考虑信道宽带衰减。
预编码矩阵可理解为矩阵Δr和P的关联，并且更特别地理解为乘积。
如果由索引j识别的目的地装置知道来自不同于由索引j识别的源装置的源装置的传送信道，则协方差矩阵如下地表达：
。
其中：
- I是单位矩阵并且更精确地是大小为Rj的单位矩阵；
-表示在由索引j识别的目的地装置处观察到的来自任何MMSE滤波的上行流的干扰加噪声的方差；以及
-是对角矩阵，其大小为N×N，以使。
此情况也被称作在所考虑的目的地装置111、112、113或114处的完全CSI（信道状态信息）知识。然后所考虑的目的地装置111、112、113或114可将此信息传送到中继器装置120。
如果由索引j识别的目的地装置以长期为基础知道来自不同于由索引j识别的源装置的源装置的信道，则协方差矩阵如下地表达：
其中E[Z]表示Z的期望。
此情况也被称作在所考虑的目的地装置111、112、113或114处的部分CSI知识。所考虑的目的地装置111、112、113或114传送此信息到中继器装置120。
可注意到，即使所考虑的目的地装置111、112、113或114具有完全CSI知识，它也可以只将部分CSI知识传送到中继器装置120。
如关于图3、图4和图5在以下详述的，提出的是确定并且另外适配预编码矩阵P以便改善与由至少一个目的地装置111、112、113、114接收的信号关联的SINR。
图2示意性地表示中继器装置120的架构。根据所示出的架构，中继器装置120包括由通信总线210互连的以下部件：处理器、微处理器、微控制器或CPU（中央处理单元）200；RAM（随机存取存储器）201；ROM（只读存储器）202；HDD（硬盘驱动）203或适配成读取存储在存储设备上的信息的任何其它装置；第一无线通信接口204和第二无线通信接口205。
CPU 200能够执行从ROM 202或从外部存储器（例如，HDD 203）加载到RAM 201的指令。在中继器装置120已经上电之后，CPU 200能够从RAM 201读取指令并且执行这些指令。指令形成一个计算机程序，该计算机程序使CPU 200执行关于图3、图4和图5以下描述的算法的一些或所有步骤。
关于图3、图4和图5以下描述的算法的任何和所有步骤可通过由例如PC（个人计算机）、DSP（数字信号处理器）或微控制器等可编程计算机器执行指令集合或程序而采用软件实现；或此外通过例如FPGA（现场可编程栅极阵列）或ASIC（专用集成电路）等机器或专用部件而采用硬件实现。
无线通信接口204使中继器装置120能从源装置101、102、103、104接收信号。
无线通信接口205使中继器装置120能将信号传送到目的地装置111、112、113、114。无线通信接口205还可使中继器装置120能从目的地装置111、112、113、114接收信号。
在另一实施例中，中继器装置120不是全双工，而是半双工。在此情况下，实现单个无线通信接口并且备选地将其用在接收和传送模式中。
必须注意到，目的地装置111、112、113、114还可在图2中示意性地示出的架构的基础上实现。
图3示意性地表示根据本发明的至少一个实施例的用于确定预编码矩阵P的算法。图3的算法旨在定义无线电信网络100的配置，即经由设置预编码矩阵P从而旨在增加由至少一个目的地装置111、112、113、114接收的信号的质量。
以下描述图3的算法由中继器装置120执行。然而，此算法可由除了中继器装置120之外的装置执行。以与前述相同的方式，此其它装置从中继器装置120和目的地装置111、112、113、114收集必要的信息并且将预编码矩阵P或多个预编码矩阵提供到中继器装置120。此其它装置可以是或可以不是无线电信网络100的实际部分。例如，此其它装置可通过有线链路连接到中继器装置120。
在步骤S300中，中继器装置120获取关于在源装置101、102、103、104与目的地装置111、112、113、114以及中继器装置120与目的地装置111、112、113、114之间观察到的信道的信息。这样的信息由每个目的地装置111、112、113、114提供。目的地装置111、112、113、114可由在信道上执行的短期测量来获取此信息。在现有技术中，此信息通常被称作短期信道状态信息，并且实际上适合于慢速变化的信道状况。目的地装置111、112、113、114还可通过在信道上执行的长期测量例如以MIMO信道的协方差矩阵为基础来获取此信息。在现有技术中，此信息通常被称作长期信道状态信息，并且实际上适合于快速变化的信道状况或在具有有限反馈的系统中。用于确定信道状态信息的方式基于训练序列或导频序列，其中传送已知信号并且使用所传送的信号和所接收的信号的组合知识来估计表示传送信道状况的信道矩阵。由索引j识别的每个目的地装置可将信道矩阵Hj和Fj或长期信道状态信息传送到中继器装置120来允许中继器装置120建立它们或等效矩阵。
换句话说，中继器装置120获取信道矩阵Hj和Fj或等效矩阵，至少用于这样的传送信道，在该传送信道上可以分别关于图4或图5以下详述的步骤S403或步骤S502中选择复合调制符号的流。
因此，在步骤S300期间，中继器装置120获取表示源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵Hj的第一集合和表示中继器装置120与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵Fj的第二集合。
在后续步骤S301中，中继器装置获取中继器装置120必须为其应用预编码的复合调制符号的流的选择。此选择是分别关于图4或图5以下详述的步骤S403或步骤S502的执行的结果。
在后续步骤S302中，中继器装置120以信道矩阵的第一和第二集合、复合调制符号的至少一个流的选择、以及可应用于中继器装置120的传送功率约束为基础来确定预编码矩阵P。
此传送功率约束允许确定预编码矩阵P的系数，该系数满足中继器装置120和/或更一般地无线电信网络100的传送功率规格或特性的要求。无线电信网络100的这样的要求可由政府规章定义。
在一个实施例中，传送功率约束与中继器装置120的传送天线的整个集合Tr的全局传送功率预算有关。因此，当考虑这样的全局预算时，中继器装置120的传送功率预算最佳用于由无线电信网络100的规格允许的每个装置的最大传送功率比中继器装置120的传送天线的传送功率能力更有限的情况。在此情况下，传送功率约束可在跟踪函数的基础上如下地表达：
在另一实施例中，传送功率约束与中继器装置120的每个传送天线的个体传送功率预算有关。因此，当考虑这样的个体预算时，中继器装置120的传送功率预算最佳用于其中中继器装置120的每个天线的传送功率能力比由无线电信网络100的规格允许的每个装置的最大传送功率更有限的情况。在此情况下，以计算确定因素为基础（假定N大于Tr），传送功率约束可如下地表达：
其中是大小为Tr的单位矩阵。
传送功率约束的前述表达允许保证预编码矩阵P考虑由传送功率预算定义的功率最大值。
在以下详述的实施例中，传送功率约束与中继器装置120的传送天线的整个集合Tr的全局传送功率预算有关。
在如以下描述的至少一个实施例中，中继器装置120取决于由目的地装置111、112、113、114接收的信号之间的干扰来确定对应于函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。作为第一示例，所述函数表示在由至少一个目的地装置111、112、113、114 MMSE滤波之后的干扰加噪声的剩余水平。则预编码矩阵P对应于此函数的最小值。作为第二示例，所述函数表示至少一个源装置101、102、103、104与关联的至少一个目的地装置111、112、113、114之间的信道容量。则预编码矩阵P对应于此函数的最大值。
使用由索引j识别的目的地装置处的MMSE滤波模块，在由MMSE滤波模块滤波之后，干扰加噪声的剩余水平如下地表达：
在用于确定预编码矩阵P的第一实施例中，中继器装置120确定预编码矩阵P以使它减少考虑传送功率约束的干扰加噪声的总剩余水平。干扰加噪声的总剩余水平被理解为在所有目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）处的干扰加噪声的剩余水平的总和。干扰加噪声的总剩余水平如下地表达：
在一个实施例中，中继器装置120采用拉格朗日乘子法确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的拉格朗日乘子法如下：
因此中继器装置120确定解此等式系统的预编码矩阵P，其中表示拉格朗日乘子。
作为注释，如果，则：
在另一实施例中，中继器装置120通过使用迭代最佳化算法（例如，梯度下降）来确定预编码矩阵P。梯度下降法用于迭代确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的梯度下降法如下：
其中是的复共轭，并且是预定义的收敛参数，并且k表示迭代索引。
收敛参数可设置为由现场测试获取的值。
可任意地从预编码矩阵的预定义的集合中定义或选择初始矩阵。
然后中继器装置120检查所产生的矩阵是否满足传送功率约束的要求。如果满足这些要求，则中继器装置120认为它已经找到合适的预编码矩阵P。否则，执行另一迭代，其中变成。
换句话说，如下地投射在传送功率约束上，并且执行迭代直到和的收敛：
在又一实施例中，中继器装置120存储多个预编码矩阵。中继器装置120确定多个预编码矩阵中的哪个预编码矩阵对应于取决于由至少一个目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。换句话说，中继器装置120考虑传送功率约束而为此多个矩阵中的每个矩阵确定干扰加噪声的总剩余水平。然后中继器装置120选择（如果有任何的话）最小化干扰加噪声的总剩余水平并满足传送功率约束的要求的矩阵。然后所选择的矩阵成为将由中继器装置120应用以便生成预编码的复合调制符号的的预编码矩阵P。
在用于确定预编码矩阵P的第二实施例中，中继器装置120确定预编码矩阵P以使它考虑传送功率约束而减少目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）中的干扰加噪声的最大剩余水平。干扰加噪声的最大剩余值如下地表达：
如已经提及的，在一个实施例中，中继器装置120采用拉格朗日乘子法确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的拉格朗日乘子法如下：
因此中继器装置120确定解此等式系统的预编码矩阵P。
如已经提及的，在另一实施例中，中继器装置120通过使用迭代最佳化算法（诸如例如梯度下降）来确定预编码矩阵P。梯度下降法用于迭代确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号中的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的梯度下降法如下：
其中：
可任意地从预编码矩阵的预定义的集合中定义或选择初始矩阵。
然后中继器装置120检查所产生的矩阵是否满足传送功率约束的要求。如果满足这些要求，则中继器装置120认为它已经找到合适的预编码矩阵P。否则，执行另一迭代，其中变成。
换句话说，如下地投射于传送功率约束，并且执行迭代直到和的收敛：
如已经提及的，在又一实施例中，中继器装置120存储多个预编码矩阵。中继器装置120确定多个预编码矩阵中的哪个预编码矩阵对应于取决于由至少一个目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。换句话说，中继器装置120考虑传送功率约束来为此多个矩阵中的每个矩阵确定干扰加噪声的最大剩余水平。然后，中继器装置120选择（如果有任何的话）最小化干扰加噪声的最大剩余水平并满足传送功率约束的要求的矩阵。所选择的矩阵然后成为待由中继器装置120应用以便生成预编码的复合调制符号的预编码矩阵P。
在其中应用梯度法的用于确定预编码矩阵P的第二实施例的变形中，可应用干扰加噪声的最大剩余水平的线性化。然后梯度下降可如下地表达：
其中q是线性化函数，其可以这样以使或使。
类似地对于前述梯度下降法，然后中继器装置120检查所产生的矩阵是否满足传送功率约束的要求。如果满足这些要求，则中继器装置120认为它已经找到合适的预编码矩阵P。否则，执行另一迭代，其中变成。
换句话说，如下地投射在传送功率约束上，并且执行迭代直到和的收敛：
在用于确定预编码矩阵P的第三实施例中，中继器装置120考虑传送功率约束来确定预编码矩阵P以使它减少目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）中的具有干扰的剩余水平的指数v的广义平均。具有干扰的剩余水平的指数v的广义平均如下地表达：
如果指数v被选择为等于1，则在所有目的地装置111、112、113、114处观察到的干扰加噪声的剩余水平的总和最大化。如果指数v选择为高的正值，则将优先最小化干扰加噪声的最大剩余水平。
如已经提及的，在一个实施例中，中继器装置120采用拉格朗日乘子法确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择的接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的拉格朗日乘子法如下：
因此中继器装置120确定解此等式系统的预编码矩阵P。
如已经提及的，在另一实施例中，中继器装置120通过使用迭代最佳化算法（诸如例如梯度下降）来确定预编码矩阵P。梯度下降法用于迭代确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择的接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的梯度下降法如下：
可任意地从预编码矩阵的预定义的集合中定义或选择初始矩阵。
然后中继器装置120检查所产生的矩阵是否满足传送功率约束的要求。如果满足这些要求，则中继器装置120认为它已经找到合适的预编码矩阵P。否则，执行另一迭代，其中变成。
换句话说，如下地投射于传送功率约束，并且执行迭代直到和的收敛：
如已经提及的，在又一实施例中，中继器装置120存储多个预编码矩阵。中继器装置120确定多个预编码矩阵中的哪个预编码矩阵对应于取决于由至少一个目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择的接收的信号之间的干扰的函数的极值，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。换句话说，中继器装置120考虑传送功率约束而为多个矩阵中的每个矩阵确定干扰的最大剩余水平。然后中继器装置120选择（如果有任何的话）最小化干扰的最大剩余水平并满足传送功率约束的要求的矩阵。所选择的矩阵然后成为待由中继器装置120应用以便生成预编码的复合调制符号的的预编码矩阵P。
在用于确定预编码矩阵P的第一和第二实施例的背景中上述梯度下降法意味着确定用于给定索引j的表达。
在部分CSI知识的情况下和在完全CSI知识的情况下可不同地考虑此表达。
如已经提及的，在部分CSI知识的情况下，协方差矩阵如下地表达：
然后，在此情况下：
并且
然后：
如已经提及的，在部分CSI知识的情况下，协方差矩阵如下地表达：
然后，在此情况下：
其中：
以及
矩阵表示用于处理由索引j识别的目的地装置的复合调制符号的联合解码的有用信道的估计，并且矩阵表示在由索引j识别的目的地装置处观察到的干扰统计。然后由索引j识别的目的地装置将矩阵和提供给中继器装置120。
然后：
并且，然后：
如可以注意到的，当并且时，获取与假定完全CSI知识的情况相同的表达。
还可注意到，可使用预编码矩阵P以便增加由来自MMSE滤波模块的上行流的至少一个目的地装置111、112、113、114接收的信号的质量或甚至当目的地装置111、112、113、114不包含MMSE滤波模块时。
在用于确定预编码矩阵P的第四实施例中，如前述的，中继器装置120可确定对应于表示源装置101、102、103、104与其关联的目的地装置111、112、113、114（对于其而言，复合调制符号的至少一个传送的流属于在步骤S301中获取的选择）之间的传送信道的容量的函数的极值的预编码矩阵P。在此情况下，预编码矩阵P对应于这样的函数的最大值或等效对应于加性逆函数的最小值。
从由索引j识别的一个源装置到其关联的目的地装置的传送信道的容量可如下地表达：
中继器装置120可考虑传送功率约束来确定这样的预编码矩阵P，该预编码矩阵P最大化具有无线电信网络100的信道容量的指数v的广义平均，其指的是从源装置101、102、103、104到其相应关联的目的地装置111、112、113、114（对于其而言复合调制符号的至少一个传送的流属于在步骤S301中获取的选择）的传送信道。在该情况下，中继器装置120的目标是考虑传送功率约束来确定对应于从源装置101、102、103、104到其相应的关联的目的地装置111、112、113、114（并且对于其而言，复合调制符号的至少一个传送的流属于在步骤S301中获取的选择）的传送信道容量的广义平均的极值的预编码矩阵P。然后将待最大化的传送信道容量如下地表达：
如已经提及的，在一个实施例中，中继器装置120采用拉格朗日乘子法确定对应于取决于由目的地装置111、112、113、114（对于其而言复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）接收的信号之间的干扰的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。应用于和的前述表达的拉格朗日乘子法如下：
如果指数v选择为等于1，则所有容量的总和最大化。如果指数v选择为负值，则将优先最大化从源装置101、102、103、104到其相应的关联的目的地装置111、112、113、114（并且对于其而言复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）的最低容量。
如已经提及的，在一个实施例中，中继器装置120可通过使用迭代最佳化算法（诸如例如梯度下降）来确定预编码矩阵P。梯度下降法用于迭代确定对应于取决于从源装置101、102、103、104和其相应的关联的目的地装置111、112、113、114的传送信道的容量的函数的极值的预编码矩阵P，所述函数经受对应于传送功率约束的约束。当最大化传送信道的容量的广义平均时，应用于和的前述表达的梯度下降法可如下地表达：
然后中继器装置120检查所产生的矩阵是否满足传送功率约束的要求。如果满足这些要求，则中继器装置120认为它已经找到合适的预编码矩阵P。否则，执行另一迭代，其中变成。
换句话说，如下地投射于传送功率约束，并且执行迭代直到和的收敛：
在用于确定预编码矩阵P的第三实施例的背景中上述的梯度下降法意味着确定用于给定索引j的表达。
在部分CSI知识的情况下和在完全CSI知识的情况下可不同地考虑此表达。以下呈现在完全CSI知识的情况下的的表达：
本领域技术人员会能够从本文的教导而导出在部分CSI知识的情况下的的合适的表达。
可以注意到，用于通过使用多个预定预编码矩阵之间的选择来确定预编码矩阵P的方法还可类似地应用在表示从源装置101、102、103、104和其相应的关联的目的地装置111、112、113、114的传送信道的容量的函数的背景中。
可以注意到，如果改善无线电信网络100中的至少一个传送信道容量，则无线电信网络100的整体性能增加。因此，中继器装置120可应用传送信道容量的其它最佳化规则以便确定预编码矩阵P。例如，中继器装置120的目标是考虑传送功率约束来确定对应于无线电信网络100中的传送信道容量的最大平均值的预编码矩阵P，其指的是从源装置101、102、103、104到其相应的关联的目的地装置111、112、113、114（并且对于其而言复合调制符号的至少一个所接收的流属于在步骤S301中获取的选择）的传送信道。
在下文的步骤S303中，中继器装置120将所确定的预编码矩阵P传送到目的地装置111、112、113、114。然后，可考虑必须为其应用预编码的复合调制符号的流的选择的任何改变而重复步骤S301，并且中继器装置120因此更新预编码矩阵P。必须为其应用预编码的复合调制符号的流的选择的这样的改变在下文中分别关于图4和图5的步骤S403和S502而详述。
在另一实施例中，预编码的导频用在从中继器装置120到目的地装置111、112、113、114的无线传送中。因此中继器装置120不必要将所确定的预编码矩阵P传送到目的地装置111、112、113、114。在此情况下，目的地装置111、112、113、114能够获取乘积的估计。
当任何源装置101、102、103、104与目的地装置111、112、113、114之间和/或中继器装置120与目的地装置111、112、113、114之间的传送信道状况改变时，图3的算法可周期性地执行或被执行。
还可注意到，如果没有找到满足传送功率约束的要求的预编码矩阵，则中继器装置120不将复合调制符号传送到目的地装置111、112、113、114。
图4示意性地表示根据第一实施例的由中继器装置120执行的用于将预编码的复合调制符号传送到至少一个目的地装置111、112、113、114的算法。
在步骤S401中，中继器装置120确定待由至少一个源装置101、102、103、104传送的信息字。
在一个实施例中，中继器装置120从所关注的源装置101、102、103、104预先接收这些信息字。
在另一实施例中，中继器装置120还适配成接收由源装置101、102、103、104传送的复合调制符号的流，并且尝试取回信息字，通过将解码应用于所接收的复合调制符号而从该信息字导出所接收的复合调制符号。因此，当所关注的源装置101、102、103或104执行这些信息字的重传时，中继器装置120能够使用所取回的信息字。当在源装置101、102、103、104与目的地装置110之间使用HARQ机制时，可以通过捕捉并且分析由目的地装置110提供的反馈来确定这样的重传的发生。
在后续步骤S402中，中继器装置120确定对应于所确定的信息字或从所确定的信息字导出的复合调制符号。
在后续步骤S403中，中继器装置120选择必须为其应用预编码的复合调制符号的至少一个流。在用于传送预编码的复合调制符号的此第一实施例的背景中，中继器装置120选择中继器装置120在步骤S401中成功取回（或获取）信息字的复合调制符号的流或多个流。
在变形中，中继器装置120可此外考虑由目的地装置111、112、113、114提供的信息。目的地装置111、112、113、114可将指示所关注的目的地装置为其成功取回信息字的复合调制符号的流或多个流的信息提供到中继器装置120。作为备选，此信息可指示所关注的目的地装置没有成功为其取回信息字的复合调制符号的流或多个流。
除指示中继器装置120在步骤S401中成功为其获取信息字的复合调制符号的流的信息以外，中继器装置120还然后使用由目的地装置111、112、113、114提供的信息以便选择目标为质量的增加的复合调制符号的流。这允许中继器装置120获取将其传送功率的分布集中在还没被目的地装置111、112、113、114解码的信号上的预编码矩阵P。
在后续步骤S404中，中继器装置120以在步骤S302处确定的预编码矩阵P为基础而将预编码应用于在步骤S402中确定的复合调制符号。此步骤使中继器装置120能生成预编码的复合调制符号。
当发生必须为其应用预编码的复合调制符号的流的选择的改变时，可重复步骤S403和S404。
这样的改变可发生在复合调制符号的传送期间。实际上，当在相同的资源上传送复合调制符号的两个流时，这些流中的一个的传送可在其它流的传送之前结束。因此，在所述其它流的传送期间可执行从一个预编码矩阵到另一预编码矩阵的转换。这允许最优化在中继器装置120处的传送功率的分布来增加仍然在传送中的信号的质量。
在后续步骤S404中，中继器装置120将在步骤S403中获取的预编码的复合调制符号传送到在步骤S403中选择的复合调制符号的流要送往的目的地装置111、112、113、114。
因此，通过使用预编码矩阵P，中继器装置120将允许增加由所关注的目的地装置接收的信号的质量并且特别地增加这些信号的SINR的预编码的复合调制符号传送到至少一个目的地装置111、112、113、114。
图5示意性地表示根据第二实施例的由中继器装置120执行的用于将预编码的复合调制符号传送到至少一个目的地装置111、112、113、114的算法。
在步骤S501中，中继器装置120考虑由目的地装置111、112、113、114提供的信息，并且其指示所关注的目的地装置成功为其取回信息字的复合调制符号的流或多个流。
作为备选，此信息可指示所关注的目的地装置没有为其成功取回信息字的复合调制符号的流或多个流。
然后中继器装置120使用由目的地装置111、112、113、114提供的信息，用于确定目标为如由所关注的目的地装置接收的信号的质量的增加的复合调制符号的流。这允许中继器装置120获取将其传送功率的分布集中在还没被目的地装置111、112、113、114解码的信号上的预编码矩阵P。
在后续步骤S502中，中继器装置120因此选择必须为其应用预编码的复合调制符号的流。例如，以从目的地装置111、112、113、114接收的信息为基础，中继器装置120选择复合调制符号的给定数量的流，对于其如由所关注的目的地装置111、112、113、114接收的信号展示最低性能。
在后续步骤S502中，中继器装置120获取待在步骤S502中所选择的流或多个流中传送的复合调制符号的估计。这些估计可对应于从源装置由中继器装置120接收的潜在地放大的复合调制符号。然后中继器装置120使用这些估计作为到预编码矩阵P的输入以便生成预编码的复合调制符号。
在后续步骤S503中，中继器装置120获取如关于图3描述的预编码矩阵P并且以所获取的预编码矩阵P为基础将预编码应用于复合调制符号的估计。此步骤使中继器装置120能生成预编码的复合调制符号。
类似地对于图4的步骤S403和S404，当发生必须为其应用预编码的复合调制符号的流的选择的改变时，可重复步骤S502和S503。
在后续步骤S504中，中继器装置120将在步骤S503期间获取的预编码的复合调制符号传送到复合调制符号的所选择的流要送往的至少一个目的地装置111、112、113、114。
因此，通过使用预编码矩阵P，中继器装置120将允许增加由所关注的目的地装置接收的信号的质量并且特别地增加这些信号的SINR的预编码的复合调制符号传送到至少一个目的地装置111、112、113、114。
可注意到，可直接或间接地将由目的地装置111、112、113、114提供到的任何信息传递到中继器装置120。例如，这样的信息可从目的地装置111、112、113、114经由其相应源装置101、102、103、104传递到中继器装置120。

Claims (15)

1.一种用于确定无线电信网络的配置的方法，所述配置旨在增加由所述无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量，复合调制符号的多个流由所述无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，所述源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置，其中所述方法包括以下步骤：
- 获取步骤，获取表示所述源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示所述无线电信网络的中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择步骤，选择所述中继器装置必须应用预编码的复合调制符号的至少一个流；以及
- 确定步骤，确定预编码矩阵，所述预编码矩阵旨在由所述中继器装置使用来应用所述预编码以能够在与由所述源装置传送的所述复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号，以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，
所述预编码矩阵以信道矩阵的所述第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流和可应用于所述中继器装置的传送功率约束为基础来确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤包括从每个目的地装置获取信息的步骤，所述信息指示旨在由所述目的地装置接收的复合调制符号的至少一个流以及对于所述至少一个流所述目的地装置能够或不能够成功地解码复合调制符号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤包括识别所述中继器装置能够解码复合调制符号的复合调制符号的至少一个流的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传送功率约束有关于所述中继器装置的传送天线的整个集合的全局传送功率预算或有关于所述中继器装置的每个传送天线的个体传送功率预算。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定步骤包括确定对应于取决于在所述选择步骤中所选择的复合调制符号的至少一个流上观察到的干扰的函数的极值的所述预编码矩阵，所述干扰由所述复合调制符号的流传送到的所述目的地装置观察并且所述函数经受对应于所述传送功率约束的约束。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述函数表示由所述至少一个目的地装置接收的信号之间的干扰，所述干扰在由所述至少一个目的地装置应用最小均方误差滤波之后剩下并且其中所确定的预编码矩阵对应于所述函数的最小值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述函数表示：
- 由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的任何目的地装置接收的信号之间的最大干扰；
- 由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的所述目的地装置接收的信号之间的干扰的总和；或
- 由复合调制符号的至少一个所选择的流传送到的所述目的地装置接收的信号之间的干扰的广义平均。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述函数表示至少一个源装置与其相应的关联的目的地装置之间的所述传送信道的容量并且其中所确定的预编码矩阵对应于所述函数的最大值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述函数表示：
- 传送复合调制符号的至少一个所选择的流的任何源装置与其关联的目的地装置之间的最小传送信道容量；
- 传送复合调制符号的至少一个所选择的流的任何源装置与其关联的目的地装置之间的传送信道容量的总和；或
- 传送复合调制符号的至少一个所选择的流的任何源装置与其关联的目的地装置之间的传送信道容量的广义平均。
10. 根据权利要求5所述的方法，其中所述确定步骤包括：
- 使用拉格朗日乘子法来确定对应于所述函数的所述极值的所述预编码矩阵；或
- 使用梯度下降法来迭代确定对应于所述函数的所述极值的所述预编码矩阵；或
- 获取多个预编码矩阵并且确定所述多个预编码矩阵中的哪个预编码矩阵对应于所述函数的所述极值。
11.一种用于增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的方法，复合调制符号的多个流由所述无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，所述源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置，其中所述无线电信网络的中继器装置执行以下步骤：
- 获取步骤，获取表示所述源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示所述中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择步骤，选择所述中继器装置必须应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定步骤，确定预编码矩阵，所述预编码矩阵旨在增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，所述预编码矩阵以信道矩阵的所述第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流和可应用于所述中继器装置的传送功率约束为基础来确定；
- 预编码步骤，通过使用所确定的预编码矩阵将所述预编码应用于复合调制符号的所选择的至少一个流以便生成预编码的复合调制符号；以及
- 传送步骤，在与由所述源装置传送的所述复合调制符号相同的资源上传送所述预编码的复合调制符号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述选择步骤包括从每个目的地装置获取信息的步骤，所述信息指示旨在由所述目的地装置接收的复合调制符号的至少一个流以及对于所述至少一个流所述目的地装置能够解码复合调制符号，
并且其中所述预编码步骤包括在从至少一个源装置接收复合调制符号的解码之后将所述预编码应用于由所述中继器装置生成的复合调制符号，或将所述预编码应用于从至少一个源装置接收的复合调制符号的估计。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述选择步骤包括识别所述中继器装置能够解码复合调制符号的复合调制符号的至少一个流的步骤，
并且其中所述预编码步骤包括将所述预编码应用于所述中继器装置能够解码的所述复合调制符号。
14.一种用于确定无线电信网络的配置的装置，所述配置旨在增加由所述无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量，复合调制符号的多个流是由所述无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，所述源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置，其中所述用于确定所述无线电信网络的所述配置的装置包括以下设备：
- 获取设备，用于获取表示所述源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示所述无线电信网络的中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择设备，用于选择所述中继器装置必须应用预编码的复合调制符号的至少一个流；以及
- 确定设备，用于确定预编码矩阵，所述预编码矩阵旨在由所述中继器装置使用来应用所述预编码以能够在与由所述源装置传送的所述复合调制符号相同的资源上传送预编码的复合调制符号，以便增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，
所述确定设备适配成使得所述预编码矩阵以信道矩阵的所述第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流和可应用于所述中继器装置的传送功率约束为基础来确定。
15.一种用于增加由无线电信网络的多个目的地装置中的至少一个目的地装置接收的信号的质量的中继器装置，复合调制符号的多个流由所述无线电信网络的相应源装置在相同的资源上传送，所述源装置与相应目的地装置关联，每个源装置将复合调制符号的至少一个流在所述相同的资源上传送到其关联的目的地装置，其中所述中继器装置包括以下设备：
- 获取设备，用于获取表示所述源装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第一集合以及表示所述中继器装置与每个目的地装置之间的传送信道的信道矩阵的第二集合；
- 选择设备，用于选择所述中继器装置必须应用预编码的复合调制符号的至少一个流；
- 确定设备，用于确定预编码矩阵，所述预编码矩阵旨在增加由至少一个目的地装置接收的信号的质量，所述预编码矩阵以信道矩阵的所述第一和第二集合、复合调制符号的所选择的至少一个流和可应用于所述中继器装置的传送功率约束为基础来确定；
- 预编码设备，用于通过使用所确定的预编码矩阵将所述预编码应用于复合调制符号的所选择的至少一个流以便生成预编码的复合调制符号；以及
- 传送设备，用于在与由所述源装置传送的所述复合调制符号相同的资源上传送所述预编码的复合调制符号。
CN201280008400.6A 2011-02-10 2012-01-30 增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法 Expired - Fee Related CN103416006B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11154041.5A EP2490346B1 (en) 2011-02-10 2011-02-10 Method for increasing quality of signals received by at least one destination device among a plurality
EP11154041.5 2011-02-10
PCT/EP2012/051412 WO2012107306A1 (en) 2011-02-10 2012-01-30 Method for increasing quality of signals received by at least one destination device among a plurality

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103416006A CN103416006A (zh) 2013-11-27
CN103416006B true CN103416006B (zh) 2016-08-10

Family

ID=44064707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280008400.6A Expired - Fee Related CN103416006B (zh) 2011-02-10 2012-01-30 增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9225408B2 (zh)
EP (1) EP2490346B1 (zh)
JP (1) JP5990199B2 (zh)
CN (1) CN103416006B (zh)
WO (1) WO2012107306A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140125112A (ko) * 2013-04-18 2014-10-28 한국전자통신연구원 무선 lan 시스템에서 시그널 필드의 채널 정보를 이용하여 채널을 추정하는 방법 및 시스템
US9379791B2 (en) * 2014-08-01 2016-06-28 Qualcomm Incorporated Multiple input multiple output (MIMO) communication systems and methods for chip to chip and intrachip communication
US9319113B2 (en) 2014-09-19 2016-04-19 Qualcomm Incorporated Simplified multiple input multiple output (MIMO) communication schemes for interchip and intrachip communications
IT201700042380A1 (it) * 2017-04-18 2018-10-18 Horus S R L Sistema per il rilevamento del rumore

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1737176A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-27 NTT DoCoMo, Inc. Signalling for allocation of a communication link in a MIMO system
CN101878598A (zh) * 2007-11-30 2010-11-03 诺基亚公司 用于确定中继网络中发送权重的设备、方法和计算机程序产品

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1838583A (zh) * 2005-03-25 2006-09-27 松下电器产业株式会社 多入多出通信系统中执行数据重传的方法和设备
US20090227202A1 (en) * 2005-12-16 2009-09-10 Nokia Corporation Relay
US8331280B2 (en) * 2008-05-30 2012-12-11 Nokia Corporation Method, apparatus and computer program for relay selection
WO2010114344A2 (ko) * 2009-04-03 2010-10-07 (주)엘지전자 릴레이 시스템에서 다중 데이터 스트림 전송 방법 및 장치
JP4801755B2 (ja) * 2009-04-23 2011-10-26 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信装置及び方法
US8428547B2 (en) * 2009-10-22 2013-04-23 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Signaling in wireless communication systems
EP2434660B1 (en) * 2010-09-24 2014-08-27 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method for limiting interference received by a plurality of sources
WO2014065586A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Source, relay, and destination executing cooperation transmission and method for controlling each thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1737176A1 (en) * 2005-06-20 2006-12-27 NTT DoCoMo, Inc. Signalling for allocation of a communication link in a MIMO system
CN101878598A (zh) * 2007-11-30 2010-11-03 诺基亚公司 用于确定中继网络中发送权重的设备、方法和计算机程序产品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Configurations of Transparent Relay using Rel-9 Dual-Layer Beamforming》;Research In Motion等;《3GPP TSG RAN WG1 Meeting #58 R1-093285 》;20090828;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103416006A (zh) 2013-11-27
JP5990199B2 (ja) 2016-09-07
US9225408B2 (en) 2015-12-29
EP2490346B1 (en) 2013-08-28
EP2490346A1 (en) 2012-08-22
JP2014507094A (ja) 2014-03-20
US20140071851A1 (en) 2014-03-13
WO2012107306A1 (en) 2012-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10587369B1 (en) Cooperative subspace multiplexing
JP5642884B2 (ja) チャネル品質指標修正方法および装置
CN104301013B (zh) 用于在无线通信系统中支持分布式mimo的方法和装置
CN103563268B (zh) 在通信系统中反馈mu‑cqi的方法、传输点装置以及用户设备
CN106031110B (zh) 无线通信网络中的预编码
CN102484543B (zh) 用于mimo系统的基于导频的sinr估计
WO2009030102A1 (fr) Procédé de codage à l'avance et de planification pour utilisateurs multiples et station de base pour mettre en œuvre le procédé
CN103416006B (zh) 增加多个目的地装置中的至少一个接收的信号的质量的方法
CN107094039B (zh) 用于lte系统中的干扰参数的盲检测的方法和设备
CN102742202A (zh) 无线通信系统中的方法和装置
CN103391129B (zh) 用于对接收信号进行解码的装置和方法
CN108234073A (zh) 干扰信号的调制方案的盲分类
WO2013185732A2 (zh) 一种协作多点数据传输方法及基站
CN103986558A (zh) 一种蜂窝移动通信d2d系统中自适应协作传输方法
CN106888062A (zh) Cqi估计、sinr确定方法及相关设备
EP3468080B1 (en) System and method for selecting transmission parameters for rank two mimo transmission
CN110199485A (zh) 无线设备、服务网络节点及其相应的用于彼此通信的方法
CN105432048A (zh) 使用选择性反馈和插值的网格编码量化的系统及方法
CN102739344B (zh) 一种上报信道状态信息的方法及装置、系统
CN102100026A (zh) 移动通信系统中的通信装置和通信方法
CN106209184A (zh) 一种mu‑mimo系统中的信息处理方法、终端和基站
CN104954086B (zh) 一种信号检测方法和装置
CN103427894B (zh) 用于确定连续干扰消除的执行方式的方法和装置
CN115088233A (zh) 经由线性整数强制架构的用于mimo均衡器设计的基于特征向量的方法和装置
CN102215095A (zh) 一种实现数据重传控制的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160810

Termination date: 20200130