CN112136280B - 发送方法、计算机可读存储介质和发送机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中使用N个预编码器的集合(W_i)向至少K个终端发送公共数据的方法，所述方法包括以下步骤：/a/基于N个预编码器(W_i)，确定N’≤N个优化的预编码器的集合(W’_i)，并且基于N’≤N个优化的预编码器的集合(W’_i)，计算N’个优化的资源单元量T′(i)，N’个优化的预编码器(W’_i)分别与N’个优化的资源单元量T′(i)对应；/b/发送N’个数据D_i，N’个数据中的每一个是公共数据的一部分，使得对于i＝1至N’，D_i在使用预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T′(i)个资源单元上发送。

Description

发送方法、计算机可读存储介质和发送机

技术领域

本发明涉及广播，或者更一般地，涉及在采用多输入多输出(MIMO)方案的无线通信系统中数据的多播。

本发明更精确地涉及当数据被多播时优化该数据的传输。

背景技术

传统上，提供广播服务的网络定义界定覆盖区域的给定服务质量。例如，在DVB标准中，定义了最低级别的信噪比(SNR)。经历导致高于该最小值的SNR的无线电链路条件的接收机可接收并解调DVB信号。经历导致低于该最小值的SNR的无线电链路条件的接收机无法解调DVB信号。

然而，此方法在频谱效率方面效率低，特别是当发射机知道各个用户所观察到的信道质量时。

在类似LTE的最近标准中，广播服务，即，演进多媒体广播多播服务(eMBMS)是动态的。实际上，发射机(也称为基站)接收各个用户所观察到的信道质量，从而使得基站能够根据其小区中的接收机的瞬时部署调整旨在用于这些接收机的数据的传输。因此，基站可动态地从广播(或多播)切换为单播：当广播一些数据的效率证明低于在为各个接收机单独分配的资源上发送相同的数据时(以下，用户设备也称为终端)，则基站切换为单播传输模式。

然而，使用单播模式向多个用户设备发送相同的数据降低了共享资源的益处。因此，这种方法导致谱带的使用低效。

发明内容

因此，需要增强广播传输(或多播)，或者更一般地，在无线通信网络中向多个接收机传输相同的数据的频谱效率。

本发明旨在改进这种情况。为此，本发明涉及一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中由包括N_Tx个天线的发送机使用N个预编码器(W_i)的集合向至少K个终端发送公共数据的方法，所述方法包括以下步骤：

/a/基于N个预编码器(W_i)，确定N’≤N个优化的预编码器(W’_i)的集合，并且基于N’≤N个优化的预编码器(W’_i)的集合，计算N’个优化的资源单元量T'(i)，N’个优化的预编码器(W’_i)分别与N’个优化的资源单元量T'(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，N’个数据中的每一个是公共数据的一部分，例如对于i＝1至N’，在使用预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T'(i)个资源单元上发送D_i。

这使得能够在采用MIMO方案的无线通信系统的上下文中增强频谱效率并优化向K个终端传输公共数据。

实际上，本发明使得能够使用不同的预编码器(即，使用不同的预编码矩阵)经由发送机发送公共数据的部分。因此，使用不同的预编码矩阵将公共数据的各个部分广播(或多播)到K个终端，从而能够适应K个终端的瞬时部署。因此，可根据终端返回的信道质量来优化预编码器(或者称为预编码矩阵)和使用各个预编码器发送的数据量，以减少向K个终端发送公共数据所需的无线电资源。

因此，根据N’个优化的资源单元量(T'(i))来划分公共数据，并且根据优化的预编码器(W’_i)之一来发送公共数据(D_i)的各个部分。基于优化的预编码器W’_i来计算优化的资源单元量T’(i)，以增强关于K个终端的广播/多播传输容量。

因此，该方法使得能够增强用于广播或多播传输的频谱效率和功耗。

该方法继续进行两个优化，第一个是将预编码器W_i优化为优化的预编码器W’_i，第二个是用于以各个优化的预编码器W’_i发送数据的资源单元的分布的优化。因此，所计算的资源单元取决于所确定的预编码器W’_i。这大大增强广播/多播传输容量。

有利的是增强多播服务的频谱效率，这可在发送机处完成，其中根据各个用户所经历的信道条件的知识来动态优化传输容量，特别是当使用多个天线技术时。

发送机是采用MIMO方案的无线通信系统的一部分。因此，发送机使用多个发送天线(N_Tx个天线)，并且接收机(即，终端)可使用多个接收天线。经由预编码模块的配置(即，通过实现特定预编码器或预编码矩阵)来定义通过N_Tx个天线的传输。

资源单元对应于发送机用来为下行链路传输分配无线电资源的单位。例如，在LTE中，资源单元是称为资源块的时间-频率资源。

资源单元的量被理解为资源单元的数量。优化的资源单元的量T’(i)因此是用于使用优化的预编码器W’_i发送数据D_i(公共数据的一部分)的资源单元的数量。资源单元量之和被选择为等于发送公共数据所需的资源单元的数量T_pubdata。资源单元的大小T_pubdata尤其取决于用于发送公共数据的调制和编码方案(MCS)。这通过将各个资源单元量乘以T_pubdata/∑T'(i)来容易地获得。

用于发送公共数据D_i的一个部分的资源单元可分布于时间、分布于频率或同时分布于时间和频率二者。

资源单元量和预编码器被优化。根据K个终端(即，旨在向其发送公共数据的终端)来进行优化。更具体地，根据将发送机与K个终端中的每一个链接的信道的信道质量来进行优化。

该信道质量可由复系数的矩阵H(k)(1≤k≤K)表示，各个复系数表示发送机的天线之一与第k接收机的天线之一之间的无线电信道的瞬时信噪比。瞬时信噪比可根据无线电传播信道的小规模衰落而快速地变化。小规模衰落变化主要是由于移动的散射体和终端移动时的多普勒效应。所述瞬时信噪比的平均值是仅根据大规模衰落(即，当终端位置改变超过传输信号的多个波长时)而变化的长期信噪比。因此，矩阵H(k)表示将第k终端与发送机链接的信道的信道质量。

发送机可基于各个终端所给予的反馈(例如，预编码器码本索引的形式)来获得各个终端的信道质量。在LTE中，该预编码器码本索引是预编码矩阵指示符(PMI)。可应用确定信道质量的其它方法，例如，发送机可分析将第k终端与发送机链接的上行链路信道的信道质量。

假设在用于发送公共数据的带宽上，各个终端所观察到的信道质量恒定。

类似先前提及的，进行资源单元量的优化和预编码器集合的优化以获得更高的总传输容量(总信道容量)，即，各个终端所经历的传输容量(或信道容量)之和。优化的资源单元量和优化的预编码器通常不是确保最佳传输容量的资源单元量和预编码器的组合，但是至少它们能够增强发送机与K个终端之间的广播/多播传输容量。

这些优化可通过估计预编码器集合以及分别与预编码器集合对应的资源单元量集合来数学表达，其使下面的公式最大化：

类似先前所述，所计算的预编码器集合和资源单元量集合通常不是使上述公式最大化的解，而仅是接近评估，即，近似。

优化的资源单元量被理解为作为使下面的公式最大化的解的评估的资源单元量集合：

其中(W'_i)是已知的。

N’个优化的预编码器的集合和N’个优化的资源单元量的集合T'(i)被理解为作为使下面的公式最大化的解的评估的预编码器集合和资源单元量集合：

其中(T(i))和(W_i)是已知的。

由本发明实现的优化(即，资源单元量的优化和预编码器的优化)增强了K个终端所经历的广播/多播传输容量。实际上，知道求解以下不等式的资源单元量集合T’(i)和预编码器集合W’_i：

(T(i)是根据W_i不优化或优化的资源单元量)涉及使用这些优化的集合来增强广播/多播传输的容量。

实际上，如果预编码器W用于传输，则应用于||W*H(k)||²的性能度量f是终端所经历的信道容量的估计。如果所选择的性能度量为f(x)＝log₂(1+x)，则

接近香农-哈特利(Shannon-Hartley)定理中所述的信道容量。因此，第k终端所经历的信道容量可由关于T(i)资源块的

表示，并且第k终端所经历的全局信道容量可由

表示。因此，满足上述不等式的N’个优化的资源单元量T’(i)和集合优化的预编码器增强了K个终端之一所经历的最差信道容量。由于公共数据的传输以广播(或多播)方式进行，所以增强最差信道容量等同于增强传输的容量。

增强传输容量被理解为基于用于传输的相同量的资源单元，以该资源单元量发送的数据量增强。因此，基于恒定的总资源单元量

来评估优化。然而，资源单元量之和被选择为等于发送公共数据所需的资源单元的数量。

为了执行优化，发送机可能需要确定各个终端所经历的信道质量，其可针对第k终端由矩阵H(k)定义。因此，发送机可接收使其能够为各个终端确定H(k)或其近似的信息。例如，终端可从码本接收指示预编码器的索引(LTE中的PMI-预编码矩阵指示符)。

公共数据被理解为旨在发送到K个终端的数据。即，K个终端中的每一个是公共数据的接收者。公共数据的部分D_i(i＝1至N’)在被放在一起时能够检索公共数据。因此，D_i可构成公共数据的分割。

根据本发明的一方面，确定优化的预编码器的集合包括：获得合并的预编码器

其通过将预编码器

和

合并来获得。有利地，合并的预编码器

如下确定：

μ是严格小于1并严格大于0的数，||X||²是向量X的平方范数。这能够降低复杂度，因此减少获得优化的预编码器的集合所需的计算。

和

是表示预编码器的矩阵。表示预编码器的矩阵中的行数等于N_Tx。出于简化的原因，以下使用的预编码矩阵将是具有唯一行的矩阵。即，仅描述具有一个接收天线的终端的情况。本领域技术人员可容易地使本发明的实现方式适应终端具有不止一个接收天线的情况。

根据本发明的一方面，确定N’个优化的预编码器的集合(W’_i)包括：

/a₁/对于

的每对(p,q)，其中p<q，基于N-2个预编码器

和合并的预编码器MW_p,q来计算N-1个优化的资源单元量T'_p,q(i)，其中i＝1…N并且i≠q；

/a₂/确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵；

/a₃/将集合

定义为N’个优化的预编码器的集合并将

定义为与T'_m,m'(m)对应的N’个优化的资源单元量MW_m,m'，并且N’等于N-1。

这使得能够在N-1个预编码器的集合当中高效地选择，各个预编码器仅通过将N个预编码器的原始集合当中的两个预编码器合并来获得。因此，复杂度降低至针对所获得的N-1个预编码器的集合中的每一个计算N-1个优化的资源单元量。因此，这使得能够通过将多个简单问题替换为复杂问题来优化预编码器集合和资源单元量，同时降低计算的复杂度。

函数的Argmax代表该函数的最大值的自变量。

有利地，集合

被定义为N’个优化的预编码器的集合，并且

被定义为N’个优化的资源单元量，如果

这使得能够仅在所选集合提供比原始集合更好的总传输容量时才选择预编码器集合。

根据本发明的一方面，对于每对(p,q)，计算N-1个优化的资源单元量包括：

/a₁₁/计算N-1×K大小矩阵B_p,q，对于

系数B_p,q(i,k)使得

并且计算B_p,q的Moore-Penrose伪逆矩阵B_p,q ^#；

/a₁₂/计算向量[S'_p,q(1),…,S'_p,q(N-1)]，

/a₁₃/计算T'_p,q(i)＝γ.max(min(S'_p,q(i),1),0)

和T'_p,q(i)＝γ.max(min(S′_p,q(i-1),1),0)

其中γ是严格大于0的数。

在例如https://en.wikipedia.org/wiki/Moore-Penrose_inverse中定义有矩阵B的Moore-Penrose伪逆矩阵(B^#)。具体地，当K≤N-1并且B^HB具有满秩时，则B^#＝(B^HB)^-1B^H，当K≥N-1并且BB^H具有满秩时，则B^#＝B^H(BB^H)^-1。

B^H是矩阵B的共轭转置。

这使得能够根据仅通过将N个预编码器的原始集合当中的两个预编码器合并而获得的N-1个预编码器的各个集合来计算N-1个优化的资源单元量。该计算能够获得N-1个资源单元量，其是使下面的公式最大化的解的良好评估：

(V_i)是仅通过将N个预编码器的原始集合当中的两个预编码器合并而获得的集合之一。

在本发明的上下文中，N-1个优化的资源单元量的计算是低复杂度的计算，因此能够减少所需的计算资源。

根据本发明的一方面，在循环中重复/a₁₂/中执行的计算和/a₁₃/中执行的计算，在重复/a₁₂/中执行的计算时N-1大小的向量

替换向量

这使得能够获得使下面的公式最大化的解的更好的评估(或近似)：

即，通过重复/a₁₂/和/a₁₃/的计算，所计算的N-1个优化的资源单元量更接近使上述公式最大化的精确解。

根据本发明的一方面，确定N’个优化的预编码器的集合(W’_i)包括：

-确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，其中

并且T(i)(i＝1至N)是N个资源单元量，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应；

-将集合

定义为N’个优化的预编码器的集合。

这使得能够在N-1个预编码器的集合当中选择预编码器的最佳优化集合，其各自仅通过将N个预编码器的原始集合当中的两个预编码器合并来获得，而无需为这些预编码器集合中的每一个计算对应N-1个优化的资源单元量。因此，所需计算减少或者可更快地进行计算，这在各个终端所经历的信道质量快速地变化时是重要的。

这使得能够基于释放更多资源单元(与N个预编码器的非优化集合相比)的集合在N-1个预编码器的集合(各自仅通过将N个预编码器的原始集合当中的两个预编码器合并来获得)当中选择预编码器的最佳优化集合，同时在未释放的资源单元上维持相同的传输容量(指示更好的频谱效率)。然后，基于所选集合计算的N-1个优化的资源单元量将以优化的方式将包括释放的资源单元的所有资源单元分别重分布到所选集合的N-1个预编码器。

有利地，集合

被定义为N’个优化的预编码器的集合，如果

这使得能够仅在所选集合提供比原始集合更好的总传输容量时才选择预编码器集合。

根据本发明的一方面，确定优化的预编码器的集合(W’_i)包括：

-对于各个i，计算W'_i：

其中W'是矩阵W'＝[W'₁ ^T,…,W'_N ^T]^T，W是矩阵W＝[W₁ ^T,…,W_N ^T]^T，f是性能度量，H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，e_i＝[0,…,1,…,0]，第i位置为1，ρ是严格小于1并严格大于0的数，τ是小于-1的数，X^H是矩阵X的共轭转置，X^T是矩阵X的转置，T(i)(i＝1至N)是N个资源单元量，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应。

这还使得能够确定优化的预编码器的集合，而无需计算优化的资源单元量的集合，这限制了所需的计算。另外，进行该确定而无需减少预编码器的数量，因此，当基于该优化的预编码器集合计算N个优化的资源单元量时，传输容量的改进可能更大。实际上，计算旨在使下面的公式最大化：:

由于该式具有N个未知数，所以其比利用N-1个预编码器的集合获得的公式多一个自由度。因此，该公式可能具有更多的局部最大值和更大的总最大值。当发送机最初使用的预编码器的数量N较小或者方法的迭代次数重要时更是如此。

通过进行转置然后取各个条目的复共轭来从X获得矩阵X的共轭转置(表示为X^H)。

根据本发明的一方面，通过以下步骤获得与N’个优化的预编码器(W’_i)对应的N’个优化的资源单元量T'(i)

/a₁/计算N’×K大小矩阵B，系数为B(i,k)＝f(||W'_i*H(k)||²

以及B的Moore-Penrose伪逆矩阵B^#；

/a₂/计算向量[S'(1),…,S'(N')]，使得

/a₃/计算T'(i)＝γ.max(min(S'(i),1),0)，其中γ是严格大于0的数。

这使得能够根据N’个优化的预编码器的集合计算N’个优化的资源单元量。该计算使得能够获得N’个资源单元量的集合，其是使下面的公式最大化的解的良好评估(近似)：

根据本发明的一方面，在循环中重复/a₂/中执行的计算和/a₃/中执行的计算，在重复/a₂/中执行的计算时向量

替换向量

这使得能够获得使下面的公式最大化的解的更好评估：

即，通过重复/a₂/和/a₃/的计算，所计算的N’个优化的资源单元量更接近使上述公式最大化的精确解。

根据本发明的一方面，资源单元量T(i)(i＝1至N)被预先计算，所述计算包括：

/I₁/计算N×K大小矩阵A，系数为A(i,k)＝f(||W_i*H(k)||²

以及A的Moore-Penrose伪逆矩阵A^#；

/I₂/计算向量[S(1),…,S(n)]，使得

/I₃/计算T(i)＝γ.max(min(S(i),1),0)，其中γ是严格大于0的数。

这使得能够根据发送机最初使用的N个预编码器的集合来优化N个资源单元量的计算。该计算使得能够获得N个资源单元量的集合，其是使下面的公式最大化的解的良好评估：

在本发明的上下文中，该计算具有低复杂度，因此使得能够减少所需计算。所获得的这N个资源单元量使得能够增强在步骤/a/中执行的预编码器的优化效率。

根据本发明的一方面，在循环中重复/I₂/中执行的计算和/I₃/中执行的计算，在重复/I₂/中执行的计算时向量

替换向量

这使得能够获得使下面的公式最大化的解的更好评估：

即，通过重复/I₂/和/I₃/的计算，所计算的N个资源单元量更接近使上述公式最大化的精确解。

根据本发明的一方面，在循环中重复/a/中执行的计算，在重复/a/中执行的计算时N’个优化的预编码器(W’_i)替换N个预编码器(W_i)。

通过重复/a/中执行的计算，N’个优化的预编码器的集合和所获得的N’个优化的资源单元量的集合是使下面的公式最大化的理论解的更好近似：

这使得能够增强传输容量。

本发明的第二方面涉及一种包括代码指令的计算机程序产品，当所述指令由处理器运行时执行如前所述的方法。

本发明的第三方面涉及一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中向至少K个终端发送数据的发送机，该发送机包括：

-N_Tx个天线

-处理器；以及

-包括其上存储的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时将发送机配置为：

/a/基于N个预编码器(W_i)，确定N’≤N个优化的预编码器的集合(W’_i)，并且基于N’≤N个优化的预编码器的集合(W’_i)，计算N’个优化的资源单元量T'(i)，N’个优化的预编码器(W’_i)分别与N’个优化的资源单元量T'(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，这N’个数据中的每一个是公共数据的一部分，例如D_i在使用预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T'(i)个资源单元上发送。

本发明在附图中作为示例而非限制示出，附图中相似的标号表示相似的元件。

附图说明

[图1]图1示出根据本发明的发送机和K个终端。

[图2]图2示出根据本发明的实施方式的资源单元的特定调度和预编码器模块的对应配置。

[图3]图3示出根据本发明的实施方式的资源单元的另一特定调度和预编码器模块的对应配置。

[图4]图4示出表示根据本发明的实施方式的优化步骤的流程图。

[图5]图5示出根据本发明的实施方式的表示优化步骤的流程图。

具体实施方式

参照图1，示出向多个接收机1.2发送无线电信号的发送机1.1。接收机1.2在发送机1.1的小区中。例如在基于LTE的系统的上下文中，该传输可以是基于OFDM的传输。在此示例中，接收机1.2是移动终端(也称为终端)，并且发送机1.1是固定站(在LTE的上下文中是基站)。在本发明的上下文中，公共数据旨在被发送到多个终端，即，至少两个终端1.2在发送机的小区中。

发送机1.1包括一个通信模块(COM_trans)1.3、一个处理模块(PROC_trans)1.4和存储器单元(MEMO_trans)1.5。MEMO_trans 1.5包括检索计算机程序和优化算法的非易失性单元以及可存储优化的预编码器和优化的资源单元量的易失性单元。PROC_trans 1.4可被配置为确定矩阵H(k)，确定N’个优化的预编码器(W’_i)，计算N’个优化的资源单元量T'(i)，配置COM_trans 1.3，配置预编码器模块2.0，将公共数据分成N’个数据D_i，将公共数据D_i的部分传送至COM_trans 1.3。COM_trans 1.3被配置为向接收机1.2发送N’个数据D_i，N’个数据中的每一个是公共数据的一部分。COM_trans 1.3可包括预编码器模块2.0。处理模块1.4和存储器单元1.5可包括发送机的处理器和非暂时性计算机可读介质。处理模块1.4和存储器单元1.5可专用于计算优化的资源单元量和确定优化的预编码器(/a/和/b/)，或者还用于发送机的其它功能，类似于处理发送公共数据的无线电信号。例如，通过根据优化的预编码器的集合配置发送机1.1的预编码器模块2.0，相应地分配资源，根据优化的资源单元量来划分公共数据，并且根据信道质量来调整调制方案。

参照图2，示出资源单元的特定调度和预编码器模块2.0，其将预编码器模块2.0的输入处的多个符号转换为各个天线端口上的多个符号。

一旦根据本发明计算出N’个优化的资源单元T’(i)并且确定了N’个优化的预编码器的集合，使用资源单元量T’(1)来发送公共数据的部分D₁。在图2的示例中，示出基于LTE的系统，因此，资源单元是资源块。利用配置有预编码器W’₁的预编码器模块2.0将T’(1)个资源块的符号预编码到N_Tx个天线端口上。当包含T’(1)个资源块的时隙的所有符号被预编码时，预编码器模块2.0配置有预编码器W’₂。一旦配置，预编码器模块2.0将包含用于发送公共数据的另一部分D₂的T’(2)个资源块的随后时隙的符号预编码到N_Tx个天线端口上。重复该处理，直至利用配置有预编码器W’_N’的预编码器模块2.0将最后一组T’(N’)个资源块的符号预编码到N_Tx个天线端口。因此，预编码模块2.0以不同的配置(即，不同的预编码器)预编码每组资源块(T’(i)个资源块)的符号。因此，资源块的调度需要根据该方案进行以与预编码模块2.0的配置的改变同步。

预编码器模块2.0的配置可由PROC_trans 1.4进行。用于发送公共数据部分D_i的资源块量T’(i)可多于一个时隙中的资源块的最大数量，然后T’(i)个资源块分布到两个或更多个时隙中，然后相应地进行预编码器模块2.0的配置，即，当预编码器模块2.0预编码与这些时隙有关的符号时，预编码器模块2.0处于相同的配置W’_i中。

然而，预编码器模块2.0的调度和配置以时间方式实现。即，对于同一时隙的所有资源块，预编码器模块2.0以相同的方式配置。相反，来自两个不同资源块组(例如，用于发送公共数据的D_m部分的一组T’(m)个资源块和用于发送公共数据的D_n部分的一组T’(n)个资源块)的资源块不在同一时隙中调度。

公共数据被分成(D_i)(i从1至N’)的方式取决于优化的资源单元量的集合T’(i)以及用于对每组资源块中的数据进行编码的调制和编码方案(MCS)。实际上，在利用f(||W'*H(k)||²)的值较低的预编码器W’预编码符号的一组资源块中，所选MCS索引必须较小以能够正确传输。即，调制方案将更鲁棒并且编码速率将更小，因此，将补偿差信道质量，但是传输速率将较低，表示信道容量较差的事实。相反，在利用f(||W'*H(k)||²)的值较高的预编码器W’预编码符号的一组资源块中，所选MCS索引可较高，以能够具有高传输速率。即，调制方案将不那么鲁棒并且编码速率将较大，因此高信道质量将能够具有高传输速率，表示信道容量良好的事实。

因此，可使用足够小的MCS索引将数据D_i编码在T’(i)个资源单元上，以使得关于预编码器W’_i的K个终端当中具有最差信道传输的终端能够接收数据。即，根据

为T’(i)个资源单元设定MCS索引。因此，根据公共数据的大小以及分别为每组T’(i)个资源单元选择的MCS索引来设置资源单元的总量∑T'(j)。使用N’组T’(i)个资源单元可发送的数据总量可由∑γ_jT'(j)表示，其中γ_j取决于用于T’(j)个资源单元的MCS索引，并且γ_jT'(j)表示T’(j)个资源单元使用预编码器W’_j可发送的数据(有效载荷数据)的总量。然后，根据γ_jT'(j)划分公共数据。

实际上，贯穿所有资源单元，所有D_i利用一个MCS联合编码。即，所选MCS足够小，以使得K个终端当中具有最差总信道传输的终端能够接收数据。即，为∑T'(j)个资源单元设定MCS索引使得数据D_i之和的比特数(即，公共数据的大小)除以用于发送公共数据(即，

的资源单元的数量等于：

D_i的编码联合实现的方式是技术人员熟知的。

因此，根据每组资源块可发送的最大有效载荷数据将公共数据分成N’个数据部分。如果每组资源块可发送的最大有效载荷数据之和低于公共数据的大小，则量T’(i)可除以∑T'(j)并乘以足够大的值λ。

另外，本发明可利用实现正交频分复用(OFDM)方案以外的其它方案的天线端口来实现。

参照图3，示出资源单元的另一特定调度和预编码器模块2.0，其将预编码器模块2.0的输入处的多个符号转换为各个天线端口上的多个符号。

像图2的实施方式中一样，一旦根据本发明计算出N’个优化的资源单元量T’(i)并且确定了N’个优化的预编码器的集合，由PROC_trans 1.4配置预编码器模块2.0并且如下所述调度资源块。

与图2的实施方式相反，同时(即，在基于LTE的系统的情况下，在同一时隙中)处理用于发送公共数据的N’个数据部分D_i的资源块。另外，根据输入带宽，预编码器模块2.0以不同的预编码器或不同的预编码器矩阵联合配置。预编码器模块2.0根据它们所在的带宽部分来处理资源块。

更具体地，考虑划分成子带宽BW_i(i＝1至N’)的带宽，利用预编码器W’₁处理第一带宽BW₁中的子载波所承载的符号部分，利用预编码器W’_i处理第i带宽BW_i中的子载波所承载的符号部分，并且利用预编码器W’_N’处理第N’带宽BW_N’中的子载波所承载的符号部分。各个带宽BW_i的大小等于或大于在同一时隙中承载用于发送D_i的T’(i)个资源块所需的大小。

换言之，由具有包括在BW_i中的频率的子载波承载T’(i)个资源块。因此，利用预编码器W’_i处理通过BW_i发送的T’(i)个资源块。

在预编码器模块2.0的输出处，每组T’(i)个资源块的符号的预编码输出在各个天线端口上被复用在一起。即，关于BW_i中的子载波，天线端口之一上的符号与将包含T’(i)个资源块的符号部分预编码到相同的天线端口上的结果相同。

因此，预编码模块2.0以单一配置预编码每组资源块的符号。因此，需要根据上述方案进行资源块的调度，即，必须在BW_i中调度T’(i)个资源块。

预编码器模块2.0的配置可由PROC_trans 1.4进行。资源块的量T’(i)可多于一个时隙中的BW_i中的资源块的最大数量，在这种情况下，T’(i)个资源块被分布到同一BW_i中的两个或更多个时隙中。

在图3的实现方式中，预编码器模块2.0的调度和配置以频率方式实现。即，预编码器模块2.0的配置和每T’(i)个资源块的调度根据全局带宽分割成子带宽(BW_i)来进行。

公共数据被分成(D_i)(i从1至N’)的方式与图2的实现方式中相同，即，公共数据的分割取决于优化的资源单元量T’(i)的集合以及用于对每组资源块中的数据进行编码的调制和编码方案(MCS)(实际上，仅选择一个MCS来对用于传输公共数据的所有资源单元进行编码)。如果每组资源块可发送的最大有效载荷数据之和低于公共数据的大小，则量T’(i)可除以∑T'(j)并乘以足够大的值λ。

图2的实现方式(时间方式实现方式)和图3的实现方式(频率方式实现方式)可被组合。即，预编码器模块2.0的配置可随着时间改变，并且用于处理一个时隙中的资源块的配置可使用优化的预编码矩阵的集合当中的所有或至少多个优化的预编码矩阵。

参照图4，示出根据本发明的实施方式的优化步骤的流程图。

在步骤S10，发送机被参数化，即，N个预编码器的集合(W_i)和优化算法被存储在发送机1.1的存储器(例如，MEMO_trans 1.5)中。

例如从离散傅里叶变换(DFT)矩阵生成预编码器的初始集合。例如，预编码器的初始集合可通过以下步骤获得：

-生成大小为max(N_Tx,N)×max(N_Tx,N)的DFT矩阵。例如，DFT矩阵可以是具有元素

的矩阵M_DFT。

-当N_Tx<N时，第i预编码器是通过仅保留M_DFT的前N_Tx列而获得的矩阵的第i行，

-当N_Tx≥N时，第i预编码器是通过仅保留M_DFT的N行而获得的矩阵的第i行。选择这N行，使得索引尽可能相等地间隔开。

当N＝K时，通过针对每第k终端将第k预编码矩阵W_k定义为本征波束成形向量(即，使朝着第k终端的点对点容量最大化的预编码矩阵)，也可获得预编码器的初始集合。例如，W_k可被设定为匹配的滤波器

在步骤S11，PROC_trans 1.4可确定矩阵H(k)。实际上，如先前提及的，发送机可能需要确定K个终端中的每一个所经历的信道质量。可由矩阵H(k)为每第k终端定义这些信道质量。为此，发送机可接收使其能够确定H(k)矩阵的信息，例如发送机可从K个发送机中的每一个接收从码本指示预编码器的索引(在LTE系统中，是PMI)。类似于先前提及的，可使用其它方法来确定信道质量，例如发送机可分析与第k终端的上行链路信道的信道质量。

在步骤S12，PROC_trans 1.4可确定N’个优化的预编码器的集合(W’_i)(i＝1…N’并且N’≤N)，并且计算N’个优化的资源单元量T'(i)(i＝1至N’)。(W’_i)分别与T’(i)对应。

N’个优化的资源单元量T’(i)的计算以及N’个优化的预编码器的集合(W’_i)的确定基于N个预编码器(Wi)来进行。

另外，N’个优化的预编码器的集合(W’_i)的确定以及N’个优化的资源单元量T’(i)的计算可通过以下步骤执行：

-对于

的每对(p,q)(p<q)，基于N-2个预编码器

和合并的预编码器MW_p,q来计算N-1个优化的资源单元量T'_p,q(i)，其中i＝1…N并且i≠q；

-确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵；

-将集合

定义为N’个优化的预编码器的集合并将

定义为与T'_m,m'(m)对应的N’个优化的资源单元量MW_m,m'并且N’等于N-1。

通过将预编码器W_p和W_q合并来获得合并的预编码器MW_p,q。例如，合并的预编码器MW_p,q如下确定：

其中μ是严格小于1并严格大于0的数，||X||²是向量X的平方范数。

基于N-2个预编码器

和合并的预编码器MW_p,q来计算N-1个优化的资源单元量T'_p,q(i)(i＝1…N并且i≠q)的步骤可通过以下步骤执行：

-计算N-1×K大小矩阵B_p,q，系数为B_p,q(i,k

使得

以及B_p,q的Moore-Penrose伪逆矩阵B_p,q ^#；

-计算向量S['_p,q(1),…,S'_p,q(N-1)]，使得

-计算T'_p,q(i)＝γ.max(min(S'_p,q(i),1),0)

和T'_p,q(i)＝γ.max(min(S′_p,q(i-1),1),0)

其中γ是严格大于0的数。

可在循环中重复这些步骤，即，使用N-1大小向量

替换向量

或先前计算的T’(i)集合(i＝1,…,N-1)来重复第二步骤和第三步骤。

可在循环中重复步骤S12，当重复步骤S12时N-1个优化的预编码器(W’_i)替换N个预编码器(W_i)。

在步骤S13，PROC_trans 1.4根据所确定的优化的预编码器的集合(W’_i)和优化的资源单元量T’(i)来配置COM_trans 1.3。例如，PROC_trans 1.4可配置预编码器模块2.0。

PROC_trans 1.4将公共数据分成N’个数据D_i。根据优化的资源单元量的集合T’(i)以及用于对每组资源块中的数据进行编码的调制和编码方案(MCS)(实际上，仅选择一个MCS来对用于传输公共数据的所有资源单元进行编码)进行公共数据的该分割。

当为用于传输公共数据的所有资源单元选择唯一MCS时，可有利地选择MCS，使得数据D_i之和的比特数除以用于发送公共数据的资源的数量等于

如果资源单元(∑T'(i))的总量不足以发送公共数据，则各个T’(i)可除以∑T'(j)并乘以足够大的值λ。

PROC_trans 1.4将公共数据的部分D_i传送至COM_trans 1.3。各个D_i分别设定在根据预编码器模块2.0的配置调度的T’(i)资源块组(i＝1....N’)的资源块中。因此，在使用预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T’(i)个资源块中发送数据D_i。

参照图5，示出根据本发明的实施方式的优化步骤的流程图。

在步骤S20，发送机被参数化，即，N个预编码器的集合(W_i)和优化算法被存储在发送机1.1的存储器(例如，MEMO_trans 1.5)中。

在步骤S21，PROC_trans 1.4可确定矩阵H(k)。实际上，如先前提及的，发送机可能需要确定K个终端中的每一个所经历的信道质量。可由矩阵H(k)为每第k终端定义这些信道质量。为此，发送机可接收使其能够确定H(k)矩阵的信息，例如发送机可从K个发送机中的每一个接收从码本指示预编码器的索引(在LTE系统中，是PMI)。类似于先前提及的，可使用其它方法来确定信道质量，例如发送机可分析与第k终端的上行链路信道的信道质量。

在步骤S22，PROC_trans 1.4可计算N个资源单元量T(i)(i＝1…N)，这些资源单元量T(i)中的每一个对应于第i预编码器Wi。T(i)(i＝1…N)的该计算基于N个预编码器(W_i)。

该计算可通过以下步骤执行：

-计算具有系数A(i,k)＝f(||W_i*H(k)||²

的N×K大小矩阵A以及A的Moore-Penrose伪逆矩阵A^#；

-计算向量[S(1),…,S(N)]，使得

-计算T(i)＝γ.max(min(S(i),1),0)，其中γ是严格大于0的数。

可在循环中重复这些步骤，即，使用向量

替换向量

或先前计算的T(i)的集合(i＝1…N)来重复第二步骤和第三步骤。

在步骤S23，PROC_trans 1.4可确定N’个优化的预编码器的集合(W’_i)，其中i＝1…N’并且N’≤N。

N’个优化的预编码器的集合(W’_i)的确定基于N个资源单元量和N个预编码器(W_i)来进行。

另外，N’个优化的预编码器(W’_i)的集合的确定可通过以下步骤执行：

-确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，其中

并且T(i)(i＝1至N)是N个资源单元量，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应；

-将集合

定义为N’个优化的预编码器的集合。

通过将预编码器W_m和W_m'合并来获得合并的预编码器MW_m,m'。例如，合并的预编码器MW_m,m'如下确定：

其中μ是严格小于1并严格大于0的数，||X||²是向量X的平方范数。

作为替代，N’个优化的预编码器的集合(W’_i)的确定可通过以下步骤执行：

-对于各个i，计算W'_i，使得：

其中W'是矩阵W'＝[W'₁ ^T,…,W'_N ^T]^T，W是矩阵W＝[W₁ ^T,…,W_N ^T]^T，f是性能度量，H(k)是表示将发送机链接到K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，e_i＝[0,…,1,…,0]，其中第i位置中为1，ρ是严格小于1并严格大于0的数，τ是小于-1的数，X^H是矩阵X的共轭转置，X^T是矩阵X的转置，并且T(i)(i＝1至N)是N个资源单元量，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应。这里，N’等于N。有利地，τ具有高绝对值(例如，-10)。影响算法的收敛的ρ有利地被选择为非常小。

在步骤S24，PROC_trans 1.4可计算N’个优化的资源单元量T’(i)(i＝1至N’)。

N’个优化的资源单元量T’(i)的计算基于N’个预编码器(W’_i)来计算。

另外，N’个优化的资源单元量T’(i)的计算可通过以下步骤执行：

-计算具有系数B(i,k)＝f(||W'_i*H(k)||²

的N’×K大小矩阵B以及B的Moore-Penrose伪逆矩阵B^#；

-计算向量[S'(1),…,S'(N')]，使得

-计算T'(i)＝γ.max(min(S'(i),1),0)，其中γ是严格大于0的数。

可在循环中重复这些步骤，即，使用N’大小向量

替换向量

或先前计算的T’(i)集合(i＝1,…,N-1)来重复第二步骤和第三步骤。

可在循环中重复步骤S23和S24，当重复步骤S23时优化的预编码器(W’_i)替换预编码器(W_i)并且T’(i)替换T(i)。

在步骤S25，PROC_trans 1.4根据所确定的优化的预编码器的集合(W’_i)和优化的资源单元量T’(i)来配置COM_trans 1.3。例如，PROC_trans 1.4可配置预编码器模块2.0。

PROC_trans 1.4将公共数据分成N’个数据D_i。根据优化的资源单元量T’(i)的集合以及用于对每组资源块中的数据进行编码的调制和编码方案(MCS)(实际上，仅选择一个MCS来对用于传输公共数据的所有资源单元进行编码)来进行公共数据的该分割。

如果资源单元(∑T'(i))的总量不足以发送公共数据，则各个T’(i)可除以∑T'(j)并乘以足够大的值λ。

PROC_trans 1.4将公共数据的部分D_i传送至COM_trans 1.3。各个D_i分别设定在根据预编码器模块2.0的配置调度的T’(i)资源块组(i＝1....N’)的资源块中。因此，在使用预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T’(i)个资源块中发送数据D_i。

当然，本发明不限于上面详细描述的实施方式的示例，而是也涵盖另外的替代实施方式。

例如，当重复步骤S13时，本发明可通过由S23和S24替代步骤S13，因此交替图4和图5的实施方式来实现。相反，当重复步骤S23和S24时，本发明可通过由步骤S13替代步骤S23和S24来实现。

Claims (23)

1.一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中由包括N_Tx个天线的发送机使用N个预编码器的集合W_i向至少K个终端发送数据D的方法，其中1＜N，所述方法包括以下步骤：

/a/基于所述N个预编码器W_i，确定N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，并且基于N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，计算N’个优化的资源单元量T′(i)，N’个优化的预编码器W’_i分别与所述N’个优化的资源单元量T′(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，所述N’个数据中的每一个是所述数据D的一部分，使得对于i＝1至N’，D_i在使用所述预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T′(i)个资源单元上发送；

其中，确定所述优化的预编码器的集合的步骤包括获得通过将所述预编码器

和

合并而获得的合并的预编码器

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述合并的预编码器

如下确定：

其中μ是严格小于1并严格大于0的数，

是向量

的范数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定N’个优化的预编码器W’_i的集合的步骤包括：

/a₁/对于

的每对(p，q)，p＜q，基于N-2个预编码器

和所述合并的预编码器MW_p，q来计算N-1个优化的资源单元量T′_p，q(i)，其中i＝1...N并且i≠q；

/a₂/确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将所述发送机链接到所述K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵；

/a₃/将集合

定义为N’个优化的预编码器的集合并将

定义为与T′_m，m′(m)对应的N’个优化的资源单元量MW_m，m′并且N’等于N-1。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于每对(p，q)，计算N-1个优化的资源单元量的步骤包括：

/a₁₁/计算具有系数B_p，q(i，k)的N-1×K大小矩阵B_p，q，其中

使得

并且计算B_p，q的Moore-Penrose伪逆矩阵B_p，q ^#；

/a₁₂/计算向量[S′_p，q(1)，...，S′_p，q(N-1)]，使得

/a₁₃/计算T′_p，q(i)＝γ.max(min(S′_p，q(i)，1)，0)，

并且T′_p，q(i)＝γ.max(min(S′_p，q(i-1)，1)，0)，

其中γ是严格大于0的数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在循环中重复/a₁₂/中执行的计算和/a₁₃/中执行的计算，当重复/a₁₂/中执行的计算时N-1大小向量

替换向量

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述N’个优化的预编码器W’_i的集合的步骤包括：

-确定

其中f是性能度量，并且H(k)是表示将所述发送机链接到所述K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，其中

并且T(i)是N个资源单元量，其中i＝1至N，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应；

-将集合

定义为所述N’个优化的预编码器的集合。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，与所述N’个优化的预编码器W’_i对应的所述N’个优化的资源单元量T′(i)通过以下步骤获得：

/a₁/计算具有系数B(i，k)＝f(||W′_i*H(k)||²)的N’×K大小矩阵B以及B的Moore-Penrose伪逆矩阵B^#，其中

/a₂/计算向量[S′(1)，...，S′(N′)]，使得

/a₃/计算T′(i)＝γ.max(min(S′(i)，1)，0)，其中γ是严格大于0的数。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在循环中重复/a₂/中执行的计算和/a₃/中执行的计算，当重复/a2/中执行的计算时向量

替换向量

9.根据权利要求6所述的方法，其中，预先计算所述资源单元量T(i)，其中i＝1至N，所述计算包括：

/I₁/计算具有系数A(i，k)＝f(||W_i*H(k)||²)的N×K大小矩阵A以及A的Moore-Penrose伪逆矩阵A^#，其中

/I₂/计算向量[S(1)，...，S(N)]，使得

/I₃/计算T(i)＝γ.max(min(S(i)，1)，0)，其中γ是严格大于0的数。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在循环中重复/I₂/中执行的计算和/I₃/中执行的计算，当重复/I₂/中执行的计算时向量

替换向量

11.根据权利要求1，2，4，5，7-10中的任一项所述的方法，其中，在循环中重复/a/中执行的计算，当重复/a/中执行的计算时所述N’个优化的预编码器W’_i替换所述N个预编码器W_i。

12.根据权利要求3所述的方法，其中，在循环中重复/a/中执行的计算，当重复/a/中执行的计算时所述N’个优化的预编码器W’_i替换所述N个预编码器W_i。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，在循环中重复/a/中执行的计算，当重复/a/中执行的计算时所述N’个优化的预编码器W’_i替换所述N个预编码器W_i。

14.一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中由包括N_Tx个天线的发送机使用N个预编码器的集合W_i向至少K个终端发送数据D的方法，其中1＜N，所述方法包括以下步骤：

/a/基于所述N个预编码器W_i，确定N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，并且基于N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，计算N’个优化的资源单元量T′(i)，N’个优化的预编码器W’_i分别与所述N’个优化的资源单元量T′(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，所述N’个数据中的每一个是所述数据D的一部分，使得对于i＝1至N’，D_i在使用所述预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T′(i)个资源单元上发送；

其中，确定优化的预编码器W’_i的集合的步骤包括：

-对于各个i，计算W′_i，使得：

其中W′是矩阵W′＝[W′₁ ^T，...，W′_N ^T]^T，W是矩阵W＝[W₁ ^T，...，W_N ^T]^T，其中f是性能度量，H(k)是表示将所述发送机链接到所述K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，e_i＝[0，...，1，...，0]，其中第i位置中为1，ρ是严格小于1并严格大于0的数并且τ是小于-1的数，X^H是矩阵X的共轭转置，X^T是矩阵X的转置，并且T(i)是N个资源单元量，其中i＝1至N，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，与所述N’个优化的预编码器W’_i对应的所述N’个优化的资源单元量T′(i)通过以下步骤获得：

/a₁/计算具有系数B(i，k)＝f(||W′_i*H(k)||²)的N’×K大小矩阵B以及B的Moore-Penrose伪逆矩阵B^#，其中

/a₂/计算向量[S′(1)，...，S′(N′)]，使得

/a₃/计算T′(i)＝γ.max(min(S′(i)，1)，0)，其中γ是严格大于0的数。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在循环中重复/a₂/中执行的计算和/a₃/中执行的计算，当重复/a₂/中执行的计算时向量

替换向量

17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中，预先计算所述资源单元量T(i)，其中i＝1至N，所述计算包括：

/I₁/计算具有系数A(i，k)＝f(||W_i*H(k)||²)的N×K大小矩阵A以及A的Moore-Penrose伪逆矩阵A^#，其中

/I₂/计算向量[S(1)，...，S(N)]，使得

/I₃/计算T(i)＝γ.max(min(S(i)，1)，0)，其中γ是严格大于0的数。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在循环中重复/I₂/中执行的计算和/I₃/中执行的计算，当重复/I₂/中执行的计算时向量

替换向量

19.根据权利要求14至16以及18中的任一项所述的方法，其中，在循环中重复/a/中执行的计算，当重复/a/中执行的计算时所述N’个优化的预编码器W’_i替换所述N个预编码器W_i。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，在循环中重复/a/中执行的计算，当重复/a/中执行的计算时所述N’个优化的预编码器W’_i替换所述N个预编码器W_i。

21.一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括代码指令，当所述指令至少由处理器运行时执行根据权利要求1至20中的任一项所述的方法。

22.一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中使用N个预编码器W_i的集合向至少K个终端发送数据D的发送机，其中1＜N，该发送机包括：

-N_Tx个天线；

-处理器；以及

-包括其上存储的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时将所述发送机配置为：

/a/基于所述N个预编码器W_i，确定N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，并且基于所述N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，计算N’个优化的资源单元量T′(i)，N’个优化的预编码器W’_i分别与所述N’个优化的资源单元量T′(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，所述N’个数据中的每一个是所述数据D的一部分，使得Di在使用所述预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T′(i)个资源单元上发送；

其中，所述处理器还被配置为：获得通过将所述预编码器

和

合并而获得的合并的预编码器

23.一种在采用MIMO(多输入多输出)方案的无线通信系统中使用N个预编码器W_i的集合向至少K个终端发送数据D的发送机，其中1＜N，该发送机包括：

-N_Tx个天线；

-处理器；以及

-包括其上存储的指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由所述处理器执行时将所述发送机配置为：

/a/基于所述N个预编码器W_i，确定N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，并且基于所述N’≤N个优化的预编码器W’_i的集合，计算N’个优化的资源单元量T′(i)，N’个优化的预编码器W’_i分别与所述N’个优化的资源单元量T′(i)对应；

/b/发送N’个数据D_i，所述N’个数据中的每一个是所述数据D的一部分，使得D_i在使用所述预编码器W’_i预编码到N_Tx个天线上的T′(i)个资源单元上发送；

其中，所述处理器还被配置为：

-对于各个i，计算W′_i，使得：

其中W′是矩阵W′＝[W′₁ ^T，...，W′_N ^T]^T，W是矩阵W＝[W₁ ^T，...，W_N ^T]^T，其中f是性能度量，H(k)是表示将所述发送机链接到所述K个终端当中的第k终端的信道的信道质量的矩阵，e_i＝[0，...，1，...，0]，其中第i位置中为1，ρ是严格小于1并严格大于0的数并且τ是小于-1的数，X^H是矩阵X的共轭转置，X^T是矩阵X的转置，并且T(i)是N个资源单元量，其中i＝1至N，第i资源单元量T(i)与第i预编码器W_i对应。

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