ES2711836T3

ES2711836T3 - Procedimiento y dispositivo de alineamiento de interferencias y sistema de comunicación de múltiples canales

Info

Publication number: ES2711836T3
Application number: ES11777248T
Authority: ES
Inventors: Bin Li; Yi Luo; Hui Shen; Hufei Zhu
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: US8913680B2; CN102386955A; WO2011137829A1; EP2602943A4; EP2602943B1; CN102386955B; US20130177097A1; EP2602943A1

Abstract

Un procedimiento de alineamiento de interferencias, que comprende: obtener 41, 61, 81 una matriz de canal en un sistema de comunicación multicanal; determinar 42, 62, 82 una primera señal deseada y una segunda señal deseada del sistema de comunicación multicanal de acuerdo con la matriz de canal; obtener 43, 44, 63, 64, 83, 84 vectores de precodificación y vectores de recepción; y realizar un proceso de precodificación sobre señales de transmisión utilizando los vectores de precodificación y enviar las señales de transmisión precodificadas; caracterizado por que la obtención de los vectores de precodificación y vectores de recepción comprende: determinar 43, 63, 83 las ganancias de canal equivalentes relativas de cada señal de interferencia correspondiente a cada primera señal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de señales de interferencia correspondientes a cada segunda señal deseada; y determinar 44, 64, 84 los vectores de precodificación y los vectores de recepción, de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las señales de interferencia correspondientes a cada primera señal deseada y cada segunda señal deseada, de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera señal deseada, después de que una primera señal de recepción es filtrada por un vector de recepción correspondiente a la primera señal deseada, una señal formada superponiendo señales de interferencia comprendidas en la misma tiene una característica de patrón de constelación de cuadrícula, y que, en un receptor correspondiente a la segunda señal deseada, después de que una segunda señal de recepción es filtrada por un vector de recepción correspondiente a la segunda señal deseada, se cancelan algunas señales de interferencia comprendidas en la misma, en el que la primera señal de recepción y la segunda señal de recepción son las señales de transmisión enviadas a los receptores correspondientes después de que se realiza el proceso de precodificación en los transmisores utilizando vectores de precodificación correspondientes.

Description

DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo de alineamiento de interferencias y sistema de comunicacion de multiples canales Sector tecnico de la invencion

La presente invencion se refiere a tecnologias de comunicaciones moviles, y en particular, a un procedimiento y un dispositivo de alineamiento de interferencias y a un sistema de comunicacion multicanal.

Antecedentes de la invencion

En un sistema de comunicacion inalambrica existen canales con interferencia gausiana. La figura 1 muestra canales con interferencia gausiana de dos usuarios. Dichos canales con interferencia gausiana se pueden extender naturalmente a canales con interferencia de K usuarios. Los canales con interferencia mutua entre multiples usuarios se denominan canales con interferencia. En la figura 1, x1 y x2 representan transmisores de senal, y1 e y2 representan correspondientes receptores de senal remotos, las flechas continuas representan transmision de senal normal y las flechas discontinuas representan la interferencia que las senales en un transmisor de senal imponen sobre receptores remotos de otros transmisores de senal. Tal como se ve por la figura 1, para senales de transmision en un punto x1, las senales de transmision en un punto x2 son fuentes de interferencia; por supuesto, para senales de transmision en el punto x2, las senales de transmision en el punto x1 son asimismo fuentes de interferencia. Es decir, h12 y h21 son canales con interferencia, con el resultado de que Tx1 impone interferencia sobre Rx2, y de que Tx2 impone interferencia sobre Rx1. En los canales con interferencia gausiana, existe interferencia mutua entre senales de usuarios diferentes; los datos no pueden ser compartidos entre usuarios y no se pueden enviar conjuntamente, pero cada usuario conoce una matriz de canal completa.

La investigacion demuestra que un procedimiento de alineamiento de interferencias puede conseguir el grado de libertad de un canal con interferencia gausiana. El alineamiento de interferencias significa que cuando se conocen ya las matrices de canal, las senales deseadas y las senales de interferencia en cada receptor se separan espacialmente mediante un preprocesamiento realizado por los transmisores. Uno de los procedimientos de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior es como sigue: en un receptor, la interferencia procedente de diferentes transmisores es alineada con una dimension espacial, donde la dimension espacial es diferente de la dimension espacial en la que estan situadas las senales deseadas, de tal modo que se evita la interferencia en las senales deseadas. Otro procedimiento de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior es como sigue: en un receptor, las senales formadas superponiendo senales de interferencia en senales de recepcion filtradas por vectores de recepcion pueden formar un patron de constelacion de cuadricula.

El inventor descubre que la tecnica anterior tiene por lo menos los problemas siguientes: la tecnica anterior requiere que todas las senales de interferencia sean alineadas en una misma direccion, donde la direccion es diferente de la direccion en la que estan situadas las senales deseadas; cuando la interferencia alineada esta cerca de las senales deseadas en la direccion espacial, el receptor cancela la interferencia, pero se reduce la potencia de las senales deseadas y la relacion senal/ruido de las senales deseadas disminuye en el receptor, lo que dificulta cumplir los requisitos actuales; para la tecnica anterior, la investigacion actual demuestra que en un canal de interferencia con mas de dos usuarios, es dificil implementar alineamiento de interferencias utilizando un procedimiento de construccion de cuadricula. Es decir, utilizando una sola de las dos soluciones de la tecnica anterior, el alineamiento de interferencias del sistema de comunicacion multicanal no puede practicamente conseguir el rendimiento optimo. El documento de Jaehyun Park et. al., PHY 31-2 - "Lattice Reduction Aided precoding Combined with SDM for Clusters of Correlated Users", WIRELESS COMMUNICATIONS AND NETWORKING CONFERENCE, 31 de marzo de 2008, paginas 791 a 796, da a conocer un esquema de precodificacion ayudado con reduccion de cuadricula, combinado con multiplexacion por division espacial para grupos de multiples usuarios correlacionados.

Compendio de la invencion

Las realizaciones de la presente invencion dan a conocer un procedimiento y un dispositivo de alineamiento de interferencias y un sistema de comunicacion multicanal, que combinan las ventajas de las dos soluciones de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior y evitan sus desventajas para mejorar el rendimiento del alineamiento de interferencias.

Una realizacion de la presente invencion da a conocer un procedimiento de alineamiento de interferencias, que incluye:

obtener una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal, donde se implementa un alineamiento de interferencias para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadricula y se implementa un alineamiento de interferencias para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz;

llevar a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion y enviando las senales de transmision precodificadas; y

obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, donde dicha obtencion de vectores de precodificacion y vectores de recepcion comprende:

determinar las ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y

determinar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada,

de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y que, en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan las senales de interferencia incluidas en la misma, donde la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realice el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

Una realizacion de la presente invencion da a conocer un dispositivo que comprende un dispositivo de alineamiento de interferencias y un transmisor, que incluye:

un primer modulo de obtencion, configurado para obtener una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

un modulo de determinacion, configurado para determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal, donde el alineamiento de interferencias es implementado para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadricula y el alineamiento de interferencias es implementado para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz; un segundo modulo de obtencion, configurado para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion; y el transmisor, configurado para realizar un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion y enviar las senales de transmision precodificadas,

en el que el segundo modulo de obtencion comprende ademas:

una tercera unidad, configurada para determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y

una cuarta unidad, configurada para determinar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento analitico, de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada,

de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada mediante un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula,

y que, en un receptor correspondiente la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan senales de interferencia incluidas en la misma, donde la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son senales de transmision enviadas a los correspondientes receptores despues de que se realice un proceso de precodificacion en transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

Una realizacion de la presente invencion da a conocer un medio de almacenamiento legible por ordenador, que incluye instrucciones que, cuando son ejecutadas, realizan etapas funcionales que comprenden:

obtener una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal;

obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion; y

realizar un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion, y enviar las senales de transmision precodificadas,

en el que la obtencion de vectores de precodificacion y vectores de recepcion comprende:

de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia comprendidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y que, en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan algunas senales de interferencia comprendidas en la misma, en el que la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son las senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realice el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

Un ejemplo util para la comprension de la presente invencion da a conocer un sistema de comunicacion multicanal, que incluye por lo menos dos receptores, por lo menos dos transmisores, y un dispositivo de alineamiento de interferencias. El dispositivo de alineamiento de interferencias esta configurado para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que en un extremo del receptor, correspondiente a una primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por el vector de recepcion correspondiente la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y que, en un extremo del receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan senales de interferencia incluidas en la misma, donde el alineamiento de interferencias es implementado para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadricula y un alineamiento de interferencias es implementado para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz; los transmisores estan configurados para llevar a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando vectores de precodificacion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias y enviar las senales de transmision precodificadas a receptores correspondientes; y los receptores estan configurados para filtrar senales de recepcion correspondientes utilizando vectores de recepcion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias y obtener senales deseadas. De acuerdo con las soluciones tecnicas anteriores, utilizando el procedimiento y el dispositivo de alineamiento de interferencias y el medio de almacenamiento legible por ordenador proporcionados por realizaciones de la presente invencion, se obtienen vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que despues de que se filtra una primera senal de recepcion de un receptor correspondiente a una primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y de tal modo que despues de que se filtra una segunda senal de recepcion de un receptor correspondiente a una segunda senal deseada, se cancelan senales de interferencia incluidas en la misma, es decir, algunas senales de recepcion se procesan utilizando principios de implementacion de la primera tecnica anterior, mientras que algunas senales de recepcion se procesan utilizando principios de implementacion de la segunda tecnica anterior. Por lo tanto, se pueden combinar las ventajas de las dos tecnicas anteriores y se pueden evitar sus desventajas para conseguir un rendimiento optimo del sistema.

Breve descripcion de los dibujos

Para describir mas claramente las soluciones tecnicas en las realizaciones de la presente invencion, a continuacion se introducen brevemente los dibujos adjuntos para describir las realizaciones. Evidentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripcion muestran algunas realizaciones de la presente invencion, y los expertos en la materia pueden obtener ademas otros dibujos a partir de estos dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.

La figura 1 es un diagrama esquematico que muestra interferencia gausiana en la tecnica anterior;

la figura 2 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 1 de la presente invencion;

la figura 3 es un diagrama esquematico estructural de un sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con la realizacion 2 de la presente invencion;

la figura 4 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 2 de la presente invencion;

la figura 5 es un diagrama esquematico estructural de un sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 6 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 7a es un primer patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 7b es un segundo patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 7c es un tercer patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 7d es un cuarto patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 8 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 4 de la presente invencion;

la figura 9 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion, de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion;

la figura 10 es un diagrama estructural esquematico de un dispositivo de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 4 de la presente invencion;

la figura 11 es un diagrama esquematico estructural de un sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con la realizacion 5 de la presente invencion;

la figura 12 es un diagrama esquematico de simulacion que muestra la comparacion entre un procedimiento analitico en una realizacion de la presente invencion y una primera tecnica anterior utilizando un procedimiento analitico; y la figura 13 es un diagrama esquematico de simulacion que muestra la comparacion entre un procedimiento analitico en una realizacion de la presente invencion y una primera tecnica anterior, utilizando un procedimiento analitico y un procedimiento de iteracion.

Descripcion detallada de las realizaciones

Para hacer mas comprensibles los objetivos, las soluciones tecnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente invencion, a continuacion se describen claramente las soluciones tecnicas en las realizaciones de la presente invencion haciendo referencia a los dibujos adjuntos de las realizaciones de la presente invencion. Evidentemente, las realizaciones descritas son solamente una parte, y no la totalidad de las realizaciones de la presente invencion. Todas las demas realizaciones obtenidas sin esfuerzos creativos por expertos en la materia en base a las realizaciones de la presente invencion quedaran dentro del alcance de proteccion de la presente invencion.

En un procedimiento de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior, las senales de interferencia de cada senal deseada estan generalmente alineadas en una misma direccion espacial en un receptor. Aunque multiples senales de interferencia se pueden alinear entre si, es necesario realizar el alineamiento en multiples receptores; esta restriccion debilita la intensidad de las senales deseadas proyectadas en una direccion ortogonal de las senales de interferencia. Por lo tanto, la relacion senal de recepcion/ruido es relativamente mala, afectando asi a la mejora del rendimiento del sistema.

Se ha descubierto que, en este caso, el rendimiento se reduce en los receptores debido a que las senales de interferencia y las senales deseadas estan generalmente proximas espacialmente. Sin embargo, en este caso, si se pueden ajustar ligeramente los espacios de las senales de interferencia y las senales deseadas y se ajusta la potencia de los transmisores, las senales de interferencia y las senales deseadas se construyen en una cuadricula, lo que separa facilmente las senales de interferencia de las senales deseadas, aumentando de ese modo las relaciones senal de recepcion/ruido de las senales deseadas y mejorando finalmente el rendimiento del sistema. La figura 2 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 1 de la presente invencion. El procedimiento puede incluir:

Etapa 21: obtener matrices de canal en un sistema de comunicacion multicanal.

Las matrices de canal son representadas por H, y las matrices de canal incluyen en este caso matrices de canal en las que diferentes transmisores corresponden a diferentes receptores en el sistema de comunicacion multicanal.

Etapa 22: determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada en el sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con las matrices de canal, donde se implementa alineamiento de interferencias para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadricula y se implementa alineamiento de interferencias para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz.

Se debe observar que la primera senal deseada y la segunda senal deseada representan dos tipos diferentes de senales deseadas. Especificamente, un tipo de senal deseada, es decir, la primera senal deseada, utiliza un modo de construccion de cuadricula para alineamiento de interferencias, y el otro tipo de senal deseada, es decir, la segunda senal deseada, utiliza un modo de formacion del haz para alineamiento de interferencias.

Es comprensible que cada tipo de senal deseada pueda incluir una o varias senales deseadas, y que se determine una cantidad especifica de acuerdo con las aplicaciones reales.

Una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema se pueden determinar utilizando un principio de maximizar una tasa de sumas. Los detalles pueden ser los siguientes: las tasas de sumas que se pueden implementar bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas se calculan de acuerdo con las matrices de canal; una primera senal deseada y una segunda senal deseada correspondientes a la tasa de sumas maxima bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas, se seleccionan como una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema.

Despues de que se determina la primera senal deseada y la segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal, se pueden determinar ganancias de canal equivalentes relativas qy de cada senal de interferencia con respecto a las senales deseadas. Las ganancias de canal equivalentes relativas en esta realizacion de la presente invencion son una relacion entre una distancia euclidea minima entre puntos de constelacion de la primera senal deseada y una distancia euclidea minima entre puntos de constelacion de la segunda senal deseada despues de que la primera senal deseada y la segunda senal deseada son filtradas por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada.

Etapa 23: obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y de modo que en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan las senales de interferencia incluidas en la misma, donde la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realice el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

El modo de construccion de cuadricula incluye especificamente en este caso: despues de que las senales de interferencia son filtradas por los vectores de recepcion, superponer las senales de interferencia en una misma direccion espacial o dos direcciones espaciales ortogonales, de tal modo que las senales de interferencia superpuestas tienen un patron de constelacion regular, es decir, una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula. Ademas, la distancia minima entre puntos de constelacion es dos veces mayor que la distancia minima entre puntos de constelacion de las senales deseadas.

Ademas, los vectores de precodificacion y vectores de recepcion se pueden obtener del siguiente modo: se determinan ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y se determina que las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada valgan cero; y se determinan los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada.

Los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion se pueden determinar de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada, utilizando un procedimiento analitico o un procedimiento de iteracion.

Los vectores de precodificacion se utilizan para codificar senales de transmision en los transmisores, donde las senales de transmision se pueden modular utilizando un modo de modulacion de amplitud en cuadratura (quadrature amplitude modulation, QAM), un modo de modulacion por desplazamiento de fase en cuadratura (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) o un modo de modulacion por desplazamiento de fase binaria (Binary Phase Shift Keying, BPSK).

Los vectores de recepcion se utilizan para filtrar senales de recepcion en los receptores.

Evidentemente, al obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion en esta realizacion, algunas senales de interferencia en los receptores tienen una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y algunas senales de interferencia en los receptores se cancelan. De este modo, se pueden evitar los problemas causados cuando todas las senales de interferencia adoptan un unico modo de alineamiento de interferencias en los receptores, y se mejora el rendimiento del sistema.

Cuando se calculan los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, se puede utilizar un procedimiento analitico y un procedimiento de iteracion. La realizacion 2 y la realizacion 3 de la presente invencion describen procesos de calculo de vectores de precodificacion y vectores de recepcion en diferentes sistemas utilizando un procedimiento analitico. La realizacion 4 de la presente invencion describe el proceso de calcular vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion.

En esta realizacion de la presente invencion, se combinan dos procedimientos de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior; basandose en el alineamiento de interferencias de la primera tecnica anterior, se seleccionan usuarios en una base adaptativa de acuerdo con condiciones de canal para realizar construccion de senal; se realiza precodificacion en los transmisores y se ajusta la potencia de los transmisores. De este modo, las senales formadas superponiendo todas las senales de interferencia de senales de recepcion filtradas pueden formar un patron de constelacion de cuadricula, y la informacion de senales deseadas correspondiente a cada punto de cuadricula es unica. Ademas, la distancia entre puntos de cuadricula es mayor o igual que la distancia euclidea entre puntos de constelacion de senales deseadas bajo una condicion sin interferencia, de tal modo que se pueden de detectar de manera efectiva las senales deseadas y se pueden reducir los impactos de la interferencia.

Despues de que el sistema implementa alineamiento de interferencias, si las senales deseadas estan fuertemente correlacionadas con senales de interferencia, la interferencia se puede cancelar ajustando qj a cero, y esto puede reducir la potencia de recepcion de las senales deseadas y reducir las relaciones senal de recepcion/ruido de las senales deseadas. Si se utiliza un procedimiento para formar una cuadricula en los receptores, la interferencia continua superpuesta con las senales deseadas despues de que las senales son filtradas por los vectores de recepcion, pero se forman puntos de cuadricula (cada punto de cuadricula incluye informacion unica de senales deseadas). Por lo tanto, se pueden detectar las senales deseadas sin reducir la potencia de las senales deseadas, y se mejora el rendimiento del sistema.

La figura 3 es un diagrama esquematico estructural de un sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con la realizacion 2 de la presente invencion. Tal como se muestra en la figura 3, la realizacion 2 esta basada en tres transmisores y tres receptores. Por supuesto, la cantidad de transmisores o la cantidad de receptores no esta limitada a tres, y el sistema de comunicacion multicanal puede estar formado por cualquier numero de multiples transmisores y multiples receptores. El sistema de esta realizacion incluye tres estaciones base y tres equipos de usuario. Se debe entender que las estaciones base son en este caso transmisores y los equipos de usuario son en este caso receptores, donde cada estacion base tiene dos antenas de transmision y cada equipo de usuario tiene dos antenas de recepcion. En esta realizacion, la senal que tiene que ser transmitida por una primera estacion base es d1, la senal que tiene que ser transmitida por una segunda estacion base es d2, y la senal que tiene que ser transmitida por una tercera estacion base es d3; la senal deseada por un primer equipo de usuario es d1, la senal deseada por un segundo tipo de usuario es d2 y la senal deseada por un tercer equipo de usuario es d3; y las matrices de canal en el sistema de comunicacion multicanal son H¹¹, Hu, H¹³, H²¹, H²², H²³, H³¹, H³² y H³³ respectivamente, que se pueden entender como matrices de canal donde diferentes transmisores corresponden a diferentes receptores en el sistema de comunicacion multicanal.

La figura 4 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 2 de la presente invencion. El procedimiento se puede aplicar en el sistema mostrado en la figura 3. Tal como se muestra en la figura 4, el procedimiento puede incluir:

Etapa 41: obtener matrices de canal H11, H12, H¹³ , H21, H22, H23, H31, H32 y H33.

Etapa 42: determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada en el sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con las matrices de canal.

Una primera senal deseada y una segunda senal deseada se pueden determinar utilizando el modo siguiente: se calculan tasas de sumas que se pueden implementar bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas, de acuerdo con las matrices de canal; y

una primera senal deseada y una segunda senal deseada correspondientes a una tasa de sumas maxima bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas son seleccionadas como una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal.

Etapa 43: determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada.

La ganancia de canal equivalente relativa qij tiene que cumplir las siguientes condiciones: qij es un numero real, un numero imaginario o cero y |qij| = 0 o |qij| > 2qj, donde qj representa el modulo de la parte real o la parte imaginaria del punto mas alejado en un patron de constelacion. Ademas, cuando |qij| > |qkj| ^ 0, |qij| = |qkj| o |qij| > 2|qkj|.

qij representa la ganancia de canal equivalente del flujo i-esimo (una senal de interferencia) con respecto al flujo jesimo (una senal deseada), por ejemplo, en la figura 3, q2i representa la ganancia de canal equivalente de cfe con respecto a di. Las descripciones se pueden extender de manera natural, y no se vuelven a repetir en este caso.

Las condiciones que qij tiene que cumplir pueden garantizar que despues de que de las senales de recepcion de algunos usuarios en los receptores se filtran mediante vectores de recepcion, estas senales de recepcion tienen una caracterfstica de un patron de constelacion de cuadrfcula, y que las senales de interferencia de algunos usuarios estan alineadas en una misma dimension espacial que es diferente de la dimension espacial de las senales deseadas.

Por ejemplo, pueden existir los siguientes tres casos:

Caso 1: en un receptor 1, la interferencia esta alineada en una direccion y es ortogonal a un haz de recepcion 1, mientras que esta formada una cuadrfcula en un receptor 2 y un receptor 3. En este caso, 921 = 931 = 0, q¹² = 932 y

913 = 923.

Caso 2: en un receptor 2, la interferencia esta alineada en una direccion y es ortogonal a un haz de recepcion 2, mientras que esta formada una cuadrfcula en un receptor 1 y un receptor 3. En este caso, 921 = 931 , 912 = 932 = 0 y

913 = 923.

Caso 3: en un receptor 3, la interferencia esta alineada en una direccion y es ortogonal a un haz de recepcion 3, mientras que esta formada una cuadrfcula en un receptor 1 y un receptor 2. En este caso, 921 = 931 , 912 = 932 y 913 =

923 = 0.

Cual de los casos anteriores existe, se puede determinar despues de que se determinen una primera senal deseada y una segunda senal deseada de acuerdo con un principio de maximizar una tasa de sumas. Por ejemplo, cuando se determina que la primera senal deseada es una senal deseada por el receptor 1 y que la segunda senal deseada es una senal deseada por los receptores 2 y 3, existe el primer caso, y las ganancias de canal equivalentes relativas utilizadas son como sigue: 921 = 931 = 0, 912 = 932 y 913 = ⁹²³. Otros casos son similares.

Etapa 44: de acuerdo con qij y H¹¹, H¹², H¹³, H21, H22, H23, H³¹, H³² y H³³, obte v3 y vectores de recepcion u1, u2 y u3 utilizando un procedimiento analftico.

Especfficamente, los vectores de precodificacion y vectores de recepcion se pueden obtener por medio de las etapas siguientes:

Si se utiliza un modo de precodificacion para transmision, suponiendo que los vectores de precodificacion son vi, v2

²

y V3 y los vectores de ruido son m, n2 y n3 (el valor medio es 0 y la varianza es ^f u ^T ji), las senales de recepcion R1, R2 y R3 son como sigue:

Suponiendo que los vectores de recepcion son u1, u2 y u3 , las senales X¹, X² y X3 filtradas por los vectores de recepcion son como sigue:

Para permitir que las senales de recepcion formen una cuadrfcula, se tienen que cumplir las siguientes condiciones:

Para establecer la formula (3), se tiene que cumplir las siguientes condiciones:

En esta realizacion, la formula (4) es una ecuacion de condiciones. Dado que esta ecuacion de condiciones incluye tres vectores de precodificacion y seis ecuaciones ademas de los vectores de recepcion, es necesario seleccionar una qij adecuada para reducir el orden de la formula (4), es decir, es necesario que tres ecuaciones de esta sean equivalentes a las otras tres ecuaciones de la misma, y a continuacion se calcula v utilizando un procedimiento algebraico comun. Por ejemplo, v se puede obtener de acuerdo con qij en los tres casos en la etapa 31.

Es decir, obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento analftico de acuerdo con qj y H incluye: calcular vectores de precodificacion utilizando una ecuacion de condiciones de orden reducido, donde la ecuacion de condiciones de orden reducido incluye vectores de precodificacion a calcular, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y matrices de canal, y calcular a continuacion vectores de recepcion utilizando una ecuacion de condiciones, donde la ecuacion de condiciones incluye vectores de recepcion a calcular, los vectores de precodificacion calculados, las ganancias equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada, y las matrices de canal.

Por ejemplo, suponiendo:

entonces:

En otros dos casos, analogamente, se puede obtener lo siguiente:

gen. eigenvectors (A, B) representa autovectores generalizados de matrices Ay B. (8)

Despues de calcular vi, V²y V³ por medio del proceso de derivacion anterior, vi, V²y V³ se sustituyen en la formula (4), y se puede obtener ui, U²y U³-Etapa 45: los transmisores llevan a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los correspondientes vectores de precodificacion, y a continuacion envfan las senales de transmision precodificadas. Etapa 46: los receptores filtran senales de recepcion utilizando correspondientes vectores de recepcion, y obtienen senales deseadas.

Evidentemente, en esta realizacion, se pueden obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento analftico; al utilizar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, algunas senales de interferencia en los receptores tienen una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula despues de la superposicion, y se cancelan algunas senales de interferencia en los receptores. De este modo, se pueden evitar los problemas causados cuando todas las senales de interferencia adoptan un unico modo de alineamiento de interferencias en los receptores, y se mejora el rendimiento del sistema.

En esta realizacion de la presente invencion, se combinan dos procedimientos de alineamiento de interferencias de la tecnica anterior; basandose en el alineamiento de interferencias de la primera tecnica anterior, se seleccionan usuarios en una base adaptativa de acuerdo con las condiciones de canal para realizar construccion de senales; se realiza precodificacion en los transmisores y se ajusta la potencia de los transmisores. De este modo, las senales formadas superponiendo todas las senales de interferencia de senales de recepcion filtradas pueden formar un patron de constelacion de cuadricula, y la informacion de senal deseada correspondiente a cada punto de cuadricula es unica. Ademas, la distancia entre puntos de cuadricula es mayor o igual que la distancia euclidea entre puntos de constelacion de senales deseadas bajo una condicion sin interferencia, de tal modo que se pueden detectar de manera efectiva las senales deseadas y se pueden reducir los impactos de la interferencia.

Despues de que el sistema implemente alineamiento de interferencias, si las senales deseadas estan fuertemente correlacionadas con senales de interferencia, la interferencia se puede cancelar ajustando qj a cero, pero esto puede reducir la potencia de recepcion de las senales deseadas y reducir las relaciones de senal de recepcion/ruido de las senales deseadas. Si se utiliza un procedimiento para formar una cuadricula en los receptores, la interferencia sigue superpuesta con las senales deseadas despues de que las senales son filtradas por los vectores de recepcion, pero se forman puntos de cuadricula (cada punto de cuadricula incluye informacion unica de senales deseadas). Por lo tanto, se pueden detectar las senales deseadas sin reducir la potencia de las senales deseadas, y se mejora el rendimiento del sistema.

La figura 5 es un diagrama esquematico estructural de un sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion. Tal como se muestra en la figura 5, el sistema de comunicacion multicanal incluye dos estaciones base y dos equipos de usuario. Se debe entender que las estaciones base son en este caso transmisores y los equipos de usuario son en este caso receptores, donde cada estacion base tiene tres antenas de transmision y cada equipo de usuario tiene tres antenas de recepcion. Las senales que tienen que ser transmitidas por una primera estacion base son ch, d² y las senales que tienen que ser transmitidas por una segunda estacion base son d3, d4; las senales deseadas por un primer usuario son d1, C³ y las senales deseadas por un segundo usuario son C², C⁴. Las matrices de canal en el sistema de comunicacion multicanal son H¹¹, H¹², H²¹, H²² respectivamente, que se pueden entender como matrices de canal donde diferentes transmisores corresponden a diferentes receptores en el sistema de comunicacion multicanal.

La figura 6 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion. El procedimiento se puede aplicar en el sistema mostrado en la figura 5. Tal como se muestra en la figura 6 , el procedimiento puede incluir:

Etapa 61: obtener matrices de canal H11, H12, H21, H22 en un sistema de comunicacion multicanal.

Etapa 62: determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada en el sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con las matrices de canal.

Es comprensible que cada tipo de senal deseada pueda incluir una o varias senales deseadas, y que se determine la cantidad especifica de acuerdo con las aplicaciones reales.

Etapa 63: determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada.

La ganancia de canal equivalente relativa qj tiene que cumplir las siguientes condiciones: qy es un numero real, un numero imaginario o cero y |qij| = 0 o |qij| > 2 qj, donde qj representa el modulo de la parte real o la parte imaginaria del punto mas alejado en un patron de constelacion. Ademas, cuando |qij| > |qkj| t 0, |qij| = |q j o |qij| > 2 |q j qij representa la ganancia de canal equivalente del flujo i-esimo (una senal de interferencia) con respecto al flujo jesimo (una senal deseada), por ejemplo, en la figura 5, representa la ganancia de canal equivalente de cfe con respecto a d Las descripciones se pueden extender de manera natural, y no se vuelven a repetir en este caso.

Las condiciones que qij tiene que cumplir pueden garantizar que despues de que las senales de recepcion de algunos usuarios en los receptores se filtran mediante vectores de recepcion, estas senales de recepcion tienen una caracterfstica de un patron de constelacion de cuadrfcula, y que las senales de interferencia de algunos usuarios estan alineadas en una misma dimension espacial que es diferente de la dimension espacial de las senales deseadas.

Si qij no es igual a 0 (siempre se forma una cuadrfcula independientemente de si qij es un numero real o un numero imaginario), esto indica ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada; si qij es igual a 0, esto indica ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada.

Las figuras 7a a 7d muestran un patron de constelacion despues de que se filtren senales de recepcion correspondientes a valores diferentes de qij.

La figura 7a es un primer patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion. La qij prefijada en este escenario cumple las siguientes condiciones: abs(q2i) = 0, abs(q3i) = 0, abs(q4i) = 0 y abs(q0) = 3, donde q0 representa una distancia euclfdea minima entre puntos de constelacion de una senal deseada. Cuatro puntos de cuadrfcula en la figura 7a estan situados en cuatro puntos de esquina de un cuadrado cuyo centro es (0, 0) y la longitud del lado es igual a 2.

La figura 7b es un segundo patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. La qij prefijada en este escenario cumple las siguientes condiciones: abs(q2i) = 0, abs(q3i) = q0, abs(q4 i) = 0 y abs(q0) = 3. 16 puntos de cuadrfcula en la figura 7b estan situados en cuatro puntos de esquina de cuatro cuadrados respectivamente, cuyos centros son (-3, 3), (3,3), (

3, -3) y (-3, 3) respectivamente, y las longitudes de los lados son todas iguales a 2.

La figura 7c es un tercer patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion. La qij prefijada en este escenario cumple las siguientes condiciones: abs(q2i) = 0, abs(q3i) = q0, abs(q4 i) = q0 y abs(q0) = 3. 36 puntos de cuadrfcula en la figura

7c estan situados en cuatro puntos de esquina de nueve cuadrados respectivamente, cuyos centros son (-6, 6), (0,

6), (6, 6), (-6, 0), (0, 0), (6, 0), (-6, -6), (0, -6) y (6, -6) respectivamente, y las longitudes laterales de todos son iguales a 2.

La figura 7d es un cuarto patron de constelacion despues de que una senal de recepcion de un primer receptor se filtre de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion. La qij prefijada en este escenario cumple las siguientes condiciones: abs(q2i) = q0, abs(q3i) = q0, abs(q4i) = q0 y abs(q0) = 3. 64 puntos de cuadrfcula en la figura

7d estan situados en cuatro puntos de esquina en 16 cuadrados respectivamente, cuyos centros son (-9, 9), (-3, 9),

(3, 9), (9, 9), (-9, 3), (-3, 3), (3, 3), (9, 3), (-9, -3), (-3, -3), (3, -3), (9, -3), (-9, -9), (-3, -9), (3, -9) y (9, -9) respectivamente, y las longitudes de los lados son todas iguales a 2.

Etapa 64: determinar, de acuerdo con qij y H¹¹, H¹², H21, H22, vectores de precodificacion v1, recepcion u1, u2 , u3 y u4 utilizando un procedimiento analftico.

v,n= [vffl! V^jjj2 Vuj] , 1 < m < 4; um= [umJ Iitn2 uin3], 1 < m < 4.

El proceso del procedimiento analftico incluye:

calcular vectores de precodificacion utilizando una ecuacion de condiciones de orden reducido, donde la ecuacion de condiciones de orden reducido incluye vectores de precodificacion que tienen que ser calculados, ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal; y

calcular vectores de recepcion utilizando una ecuacion de condiciones, donde la ecuacion de condiciones incluye vectores de recepcion que tienen que ser calculados, los vectores de precodificacion calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal.

Especfficamente, para detalles acerca de las etapas de determinacion de vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento analftico, se puede hacer referenda a las descripciones siguientes:

Si se utiliza un modo de precodificacion para transmision, suponiendo que los vectores de precodificacion son v1, v2 , v3 y v3 y los vectores de ruido son n1 y n2 y n3, las senales de recepcion R1, R2 y R3 son como sigue:

Suponiendo que los vectores de recepcion son ui, U2, U3 y U4 , las senales Xi, X², X³ y X⁴ filtradas por los vectores de recepcion son como sigue:

En la formula (11), qj representa ganancias de canal equivalentes prefijadas, de canales de interferencia.

Para establecer la formula (11), se tiene que cumplir lo siguiente:

Dado que cada usuario tiene solamente tres antenas de recepcion, es necesario que dos elementos en cada lfnea de la formula (12 ) sean iguales, por ejemplo:

Si se sustituye la formula (13) en la formula (12), se obtiene la siguiente formula (14):

En esta realizacion, la formula (14) es una ecuacion de condiciones. Se puede llevar a cabo una reduccion de orden en la formula (14) utilizando el modo de procesamiento de la realizacion mostrada en la figura 4, de manera que la ecuacion de condiciones de orden reducido incluye vectores de precodificacion que tienen que ser calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal, pero no incluye vectores de recepcion, de tal modo que se calculan vectores de precodificacion. A continuacion, se calculan los vectores de recepcion de acuerdo con los vectores de precodificacion calculados y la ecuacion de condiciones.

Por ejemplo,

⁾

entonces,

De acuerdo con las formulas (14) y (15), se puede obtener (u1, u2 , u3 , u4) y (v1, v2 , v3 , v4).

Etapa 65: los transmisores codifican senales de transmision utilizando correspondientes vectores de precodificacion, y envfan a continuacion las senales de transmision codificadas.

Etapa 66: los receptores filtran senales de recepcion utilizando correspondientes vectores de recepcion, y obtienen senales deseadas.

Evidentemente, en esta realizacion, se pueden obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento analftico; al utilizar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, algunas senales de interferencia en los receptores tienen una caracterfstica de un patron de constelacion de cuadrfcula, y se cancelan algunas senales de interferencia en los receptores. De este modo, se pueden evitar los problemas causados cuando todas las senales de interferencia adoptan un unico modo de alineamiento de interferencias en los receptores, y se mejora el rendimiento del sistema.

En algunas configuraciones del sistema, es diffcil obtener por precodificacion vectores y vectores de recepcion utilizando un procedimiento analftico. En este caso, la relacion entre la suma de la potencia de senales deseadas y la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre las senales deseadas se puede utilizar como una funcion de objetivo de optimizacion para realizar un calculo iterativo, y se calculan vectores de precodificacion y vectores de recepcion maximizando la relacion entre la suma de la potencia de senales deseadas y la suma de la potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre las senales deseadas.

La figura 8 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento de alineamiento de interferencias, segun una cuarta realizacion de la presente invencion, que incluye:

etapa 81: obtener matrices de canal en un sistema de comunicacion multicanal.

Se pueden obtener diferentes matrices de canal de acuerdo con diferentes estructuras del sistema, por ejemplo, las matrices de canal mostradas en la realizacion 2 o la realizacion 3.

Etapa 82: determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada en el sistema de comunicacion multicanal, de acuerdo con las matrices de canal.

Para ver los detalles, se puede hacer referencia al procedimiento de determinacion mostrado en la realizacion 3 o la realizacion 3.

Etapa 83: determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada.

Para ver los detalles sobre las condiciones que tiene que cumplir qij, se puede hacer referencia a la realizacion 2 o la realizacion 3.

Etapa 84: determinar, de acuerdo con las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal, vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion.

El proceso del procedimiento de iteracion es como sigue:

Se calculan vectores de precodificacion utilizando un procedimiento de optimizacion, utilizando vectores de recepcion generados aleatoriamente como valores iniciales de entrada de una iteracion y utilizando una suma de potencia de interferencia que imponen las senales de interferencia sobre las senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, o utilizando la relacion entre una suma de intensidad de senales deseadas y a una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, donde la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor o la relacion entre la suma de intensidad de senal deseada y la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, se genera de acuerdo con las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal. El procedimiento de optimizacion incluye, de forma no limitativa, un procedimiento de estimacion por mfnimos cuadraticos medios, una optimizacion convexa, un procedimiento de relacion senal/ruido mfnimo y un procedimiento de forzar a cero.

Se calculan vectores de recepcion de acuerdo con los vectores de precodificacion calculados, utilizando una relacion senal/ruido maxima como el objetivo de optimizacion, o utilizando un procedimiento de estimacion por mfnimos cuadraticos medios (MMSE, minimum mean square estimation), y se utilizan como entrada de una siguiente iteracion, donde la relacion senal/ruido se genera de acuerdo con las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal.

Las etapas anteriores se repiten hasta que se alcanza el numero prefijado de iteraciones, y despues de la iteracion se obtienen los vectores de precodificacion y vectores de recepcion.

Especfficamente, la figura 9 es un diagrama de flujo esquematico de un procedimiento para determinar vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion de acuerdo con la realizacion 3 de la presente invencion, que incluye:

Etapa 91: prefijar el numero de iteraciones; despues de la inicializacion, ajustar a 0 el numero de iteraciones y generar aleatoriamente vectores de recepcion.

Tomando como ejemplo el sistema de la realizacion 2, se generan aleatoriamente ui, u2 y u3.

Etapa 92: calcular vectores de precodificacion utilizando un procedimiento de optimizacion, en base a los vectores de recepcion obtenidos (vectores de recepcion generados aleatoriamente en la primera iteracion, y vectores de recepcion obtenidos en una iteracion anterior despues de la iteracion) y utilizando una suma de potencia de interferencia que imponen las senales de interferencia sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, o utilizando la proportion entre una suma de intensidad de senales deseadas frente a una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion.

Por ejemplo, en primer lugar se construyen matrices de canal de interferencia Hint, matrices de canal Hsig, de las senales deseadas, y un vector de senal de transmision total V:

3

Si la suma de la potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre las senales deseadas se utiliza como el objetivo de optimizacion, se minimiza HintV para calcular V, con el fin de obtener los correspondientes vectores de precodificacion.

Si la relation entre la suma de la intensidad de las senales deseadas frente a la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor se utiliza como el objetivo de optimizacion, se maximiza la SLR o la SLNR para calcular V, donde:

Etapa 93: calcular vectores de recepcion utilizando los vectores de precodificacion obtenidos en la etapa 92 y utilizando una relacion senal/ruido maxima, como el objetivo de optimizacion, o utilizando el procedimiento MMSE.

Si se utiliza el procedimiento MMSE, es necesario minimizar la interferencia ui[qjiHiivi - Hjivj] que una senal de interferencia j imponen sobre una senal deseada i, para obtener vectores de recepcion.

Si se utiliza la relacion senal/ruido maxima como el objetivo de optimizacion, se maximiza la SIRi o la SINRi, donde:

Etapa 94: sumar 1 al numero de iteraciones, y determinar a continuacion si el numero de iteraciones alcanza el numero prefijado; en caso afirmativo, ejecutar la etapa 95; de lo contrario, repetir la etapa 92.

Etapa 95: terminar la iteracion, y entregar vectores de precodificacion y vectores de recepcion que se obtienen por medio de las iteraciones anteriores.

Etapa 85: los transmisores realizan un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion obtenidos, y envian a continuacion las senales de transmision precodificadas.

Etapa 86: los receptores filtran senales de recepcion utilizando los correspondientes vectores de recepcion, y obtienen senales deseadas.

Evidentemente, en esta realizacion, se pueden obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion; al utilizar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, algunas senales de interferencia en los receptores pueden tener una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y algunas senales de interferencia se cancelan en los receptores. De este modo, se pueden evitar los problemas causados cuando todas las senales de interferencia adoptan un unico modo de alineamiento de interferencias en los receptores, y se mejora el rendimiento del sistema.

La figura 10 es un diagrama estructural esquematico de un dispositivo de alineamiento de interferencias, de acuerdo con la realizacion 4 de la presente invencion. El dispositivo de alineamiento de interferencias 100 incluye un primer modulo de obtencion 101, un modulo de determinacion 102 y un segundo modulo de obtencion 103.

El primer modulo de obtencion 101 esta configurado para obtener matrices de canal en un sistema de comunicacion multicanal, donde las matrices de canal estan representadas por H e incluyen matrices de canal donde diferentes transmisores corresponden a diferentes receptores en el sistema de comunicacion multicanal.

El modulo de determinacion 102 esta configurado para determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con laa matrices de canal, donde el alineamiento de interferencias es implementado para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadricula y el alineamiento de interferencias es implementado para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz.

Se debe observar que la primera senal deseada y la segunda senal deseada representan dos tipos diferentes de senales deseadas. Especificamente, un tipo de senal deseada, es decir, la primera senal deseada, utiliza un modo de construccion de cuadricula para alineamiento de interferencias, y el otro tipo de senal deseada, es decir, la segunda senal deseada, utiliza un modo de formacion del haz para alineamiento de interferencias. Es comprensible que cada tipo de senal deseada pueda incluir una o varias senales deseadas, y que se determine una cantidad especifica de acuerdo con las aplicaciones reales.

El segundo modulo de obtencion 103 esta configurado para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y de modo que en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan las senales de interferencia incluidas en la misma, donde la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realice el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes. El modo de obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion puede incluir: determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y determinar vectores de precodificacion y vectores de recepcion de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada.

El modulo de determinacion 102 puede incluir una primera unidad 1021 y una segunda unidad 1022, donde:

la primera unidad 1021 esta configurada para calcular, de acuerdo con las matrices de canal, tasas de sumas que se pueden implementar bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas; y la segunda unidad 1022 esta configurada para seleccionar una primera senal deseada y una segunda senal deseada correspondientes a una tasa de sumas maxima bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas, como una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal.

En un modo de implementacion, el segundo modulo de obtencion 103 puede incluir una tercera unidad 1031 y una cuarta unidad 1032, donde:

la tercera unidad 1031 esta configurada para determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y

la cuarta unidad 1032 esta configurada para determinar, de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada, los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento analitico.

Ademas, la cuarta unidad 1032 puede estar configurada especificamente para: calcular vectores de precodificacion utilizando una ecuacion de condiciones de orden reducido, donde la ecuacion de condiciones de orden reducido incluye vectores de precodificacion que tienen que ser calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal; y calcular vectores de recepcion utilizando una ecuacion de condiciones, donde la ecuacion de condiciones incluye vectores de recepcion que tienen que ser calculados, los vectores de precodificacion calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal.

En otro modo de implementacion, el segundo modulo de obtencion 103 incluye una quinta unidad 1033 y una sexta unidad 1034, donde:

la tercera unidad 1033 esta configurada para determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interfaz correspondientes a cada segunda senal deseada; y

la sexta unidad 1034 esta configurada para determinar, de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada, los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion.

Ademas, la sexta unidad 1034 esta configurada especificamente para: calcular vectores de precodificacion utilizando un procedimiento de optimizacion, mediante utilizar vectores de recepcion generados aleatoriamente como valores iniciales de entrada de una iteracion y utilizar una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, o mediante utilizar la proporcion entre una suma de intensidad de senales deseadas y una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, donde la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor o la proporcion entre la suma de intensidad de senales deseadas y la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor se genera de acuerdo con las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y las matrices de canal; calcular, de acuerdo con los vectores de precodificacion calculados, vectores de recepcion utilizando una relacion senal/ruido maxima como un objetivo de optimizacion o utilizando un procedimiento MMSE, y utilizar los vectores de recepcion como entrada de una siguiente iteracion, donde la relacion senal/ruido se genera de acuerdo con las matrices de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada; y repetir las etapas anteriores hasta que se alcanza el numero prefijado de iteraciones, y obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion despues de la iteracion.

Para detalles sobre los principios de trabajo y los procesos de trabajo de cada modulo o unidad en esta realizacion, se puede hacer referencia a las descripciones del procedimiento de las realizaciones anteriores, que no se vuelven a describir en este caso.

Evidentemente, al obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, el dispositivo de alineamiento de interferencias dado a conocer en esta realizacion garantiza que despues de que se filtra una senal de recepcion en un receptor correspondiente a una primera senal deseada, las senales de interferencia en la misma tienen una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y que despues de que se filtra una senal de recepcion en un receptor correspondiente a una segunda senal deseada, las senales de interferencia en la misma se cancelan. De este modo, se pueden combinar las ventajas de las dos tecnicas anteriores, y se pueden evitar sus desventajas para conseguir un rendimiento optimo del sistema.

Despues de que el sistema implemente alineamiento de interferencias, si las senales deseadas estan fuertemente correlacionadas con senales de interferencia, la interferencia se puede cancelar ajustando qj a cero, pero esto puede reducir la potencia de recepcion de las senales deseadas y reducir las relaciones de senal de recepcion/ruido de las senales deseadas. Si se utiliza un procedimiento para formar una cuadrfcula en los receptores, la interferencia sigue superpuesta con las senales deseadas despues de que las senales son filtradas por los vectores de recepcion, pero se forman puntos de cuadrfcula (cada punto de cuadrfcula incluye informacion unica de senales deseadas). Por lo tanto, se pueden detectar las senales deseadas sin reducir la potencia de las senales deseadas, y se mejora el rendimiento del sistema.

La figura 11 es un diagrama estructural esquematico de un sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la realizacion 5 de la presente invencion, que incluye por lo menos dos transmisores 111, por lo menos dos receptores 112 y un dispositivo de alineamiento de interferencias 113.

El dispositivo de alineamiento de interferencias 113 esta configurado para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que en un extremo del receptor correspondiente a una primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia incluidas en la misma tiene una caracterfstica de un patron de constelacion de cuadrfcula, y que, en un extremo del receptor correspondiente a una segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a una segunda senal deseada, se cancelan las senales de interferencia incluidas en la misma, donde el alineamiento de interferencias se implementa para la primera senal deseada utilizando un modo de construccion de cuadrfcula y el alineamiento de interferencias se implementa para la segunda senal deseada utilizando un modo de formacion del haz.

Los transmisores 111 estan configurados para llevar a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando correspondientes vectores de precodificacion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias 113 y enviar las senales de transmision precodificadas a correspondientes receptores. Se debe observar que las senales pueden ser enviadas por un transmisor-1 a un receptor-1, o enviadas por el transmisor-1 a todos los receptores.

Los receptores 112 estan configurados para filtrar correspondientes senales de recepcion mediante la utilizacion de correspondientes vectores de recepcion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias 113, y obtener senales deseadas.

La figura 11 se basa en la hipotesis de que el dispositivo de alineamiento de interferencias 113 esta dispuesto de manera independiente. El dispositivo de alineamiento de interferencias 113 puede estar situado asimismo en el interior de un transmisor 111 o en el interior de un receptor 112.

Para mas detalles sobre la estructura del dispositivo de alineamiento de interferencias 113 en esta realizacion, se puede hacer referencia al dispositivo mostrado en la figura 10.

Una realizacion de la presente invencion da a conocer un transmisor, que incluye el dispositivo de alineamiento de interferencias de la realizacion anterior y un transmisor configurado para llevar a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando vectores de precodificacion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias, y enviar las senales de transmision.

Evidentemente, en esta realizacion, al garantizar que despues de que se filtra una senal de recepcion en un receptor correspondiente a una primera senal deseada, las senales de interferencia en la misma tienen una caracterfstica de un patron de constelacion de cuadrfcula, y que despues de que se filtra una senal de recepcion en un receptor correspondiente a una segunda senal deseada, las senales de interferencia en la misma se cancelan. De este modo, se pueden combinar las ventajas de las dos tecnicas anteriores, y se pueden evitar sus desventajas para conseguir un rendimiento optimo del sistema.

Al utilizar el alineamiento de interferencias implementado de acuerdo con los principios anteriores, se puede mejorar el rendimiento del sistema. Para mas detalles, se puede hacer referencia a los diagramas de simulacion mostrados en la figura 12 y la figura 13. Las condiciones de los diagramas de simulacion son las siguientes: tres pares de transmisores y receptores, teniendo cada transmisor y cada receptor dos antenas. La figura 12 es un diagrama esquematico de simulacion que muestra la comparacion entre un procedimiento analftico en una realizacion de la presente invencion y una primera tecnica anterior que utiliza un procedimiento analftico, donde " 9 " representa el procedimiento analftico en esta realizacion de la presente invencion y " ^ " representa a la primera tecnica anterior que utiliza el procedimiento analftico. La figura 13 es un diagrama esquematico de simulacion que muestra la comparacion entre un procedimiento analftico en una realizacion de la presente invencion y una primera tecnica anterior que utiliza un procedimiento analftico y un procedimiento de iteracion, donde representa el procedimiento analftico en esta realizacion de la presente invencion, " ^ " representa la primera tecnica anterior que utiliza el procedimiento analftico y "—9 — " representa la primera tecnica anterior que utiliza el procedimiento de iteracion.

En las figuras 12 y 13, el eje horizontal representa una relacion senal/ruido (SNR) en unidades de decibelios (dB), y el eje vertical representa la tasa de errores binarios (BER, bit error ratio). Por la figura 12 y la figura 13 se puede ver que la BER en esta realizacion de la presente invencion es relativamente baja a la misma SNR, y que la SNR que requiere esta realizacion de la presente invencion es relativamente baja a la misma BER (es decir, un mismo objetivo se puede conseguir sin la necesidad de mejores condiciones). Por lo tanto, el rendimiento del sistema es mejor.

Resumiendo, en realizaciones de la presente invencion, se obtienen vectores de precodificacion y vectores de recepcion, de tal modo que despues de que se filtra una primera senal de recepcion de un receptor correspondiente a una primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia en la misma tiene una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula, y despues de que se filtra una segunda senal de recepcion de un receptor correspondiente a una segunda senal deseada, se cancelan las senales de interferencia en la misma, es decir, algunas senales de recepcion se procesan utilizando principios de implementacion de la primera tecnica anterior, mientras que algunas senales de recepcion se procesan utilizando principios de implementacion de la segunda tecnica anterior. Por lo tanto, se pueden combinar ventajas de las dos tecnicas anteriores y se pueden evitar sus desventajas para conseguir un rendimiento optimo del sistema. Las realizaciones de la presente invencion dan a conocer un procedimiento analitico y un procedimiento de iteracion, que amplian el ambito de aplicacion. El dispositivo de alineamiento de interferencias dado a conocer en la realizacion de la presente invencion se puede disponer en el interior de un transmisor o en el interior de un receptor, o se puede disponer independientemente, lo que hace el dispositivo mas flexible.

Los expertos en la materia pueden comprender que la totalidad o parte de las etapas de los procedimientos de las realizaciones se pueden implementar mediante un programa que instruye al hardware pertinente. El programa puede estar almacenado en un medio de almacenamiento legible por ordenador. Cuando se ejecuta el programa, se llevan a cabo las anteriores etapas de los procedimientos de las realizaciones. El medio de almacenamiento puede ser cualquier medio que pueda almacenar codigos de programa, tal como ROM, RAM, disco magnetico o disco optico, y similares.

Finalmente, se debe observar que las anteriores realizaciones de la presente invencion estan destinadas tan solo a describir las soluciones tecnicas de la presente invencion, que se definen mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de alineamiento de interferencias, que comprende:

obtener 41,61,81 una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

determinar 42, 62, 82 una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal;

obtener 43, 44, 63, 64, 83, 84 vectores de precodificacion y vectores de recepcion; y

realizar un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion y enviar las senales de transmision precodificadas;

caracterizado por que la obtencion de los vectores de precodificacion y vectores de recepcion comprende: determinar 43, 63, 83 las ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero las ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y

determinar 44, 64, 84 los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion, de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada,

de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia comprendidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y que, en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan algunas senales de interferencia comprendidas en la misma, en el que la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son las senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realiza el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

2. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal comprende:

calcular, de acuerdo con la matriz de canal en el sistema de comunicacion multicanal, tasas de sumas que pueden ser implementadas bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas; y seleccionar una primera senal deseada y una segunda senal deseada correspondientes a una tasa de sumas maxima bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas, como una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal.

3. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que los vectores de precodificacion se utilizan para codificar senales de transmision, en el que las senales de transmision son moduladas utilizando un modo de modulacion de amplitud en cuadratura QAM, un modo de modulacion por desplazamiento de fase en cuadratura QPSK o un modo de modulacion por desplazamiento de fase binaria BPSK.

4. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la implementacion de alineamiento de interferencias utilizando un modo de construccion de cuadricula comprende:

despues de que las senales de interferencia son filtradas por los vectores de recepcion, superponer las senales de interferencia en una misma direccion espacial o en dos direcciones espaciales ortogonales, de tal modo que las senales de interferencia superpuestas tienen una caracteristica de un patron de constelacion de cuadricula.

5. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que dicha determinacion de los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion se lleva a cabo utilizando un procedimiento de iteracion.

6. El procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la determinacion de los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion comprende:

calcular los vectores de precodificacion utilizando una ecuacion de condiciones de orden reducido, en el que la ecuacion de condiciones de orden reducido comprende vectores de precodificacion que tienen que ser calculados, la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada; y

calcular los vectores de recepcion utilizando una ecuacion de condiciones, en el que la ecuacion de condiciones comprende los vectores de recepcion que tienen que ser calculados, los vectores de precodificacion calculados, la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada.

7. El procedimiento segun la reivindicacion 5, en el que la determinacion de los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion comprende:

calcular 92 los vectores de precodificacion utilizando un procedimiento de optimizacion, utilizando vectores de recepcion que se generan aleatoriamente como valores iniciales de entrada de una iteracion y utilizando una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, o utilizando una relacion entre una suma de intensidad de senales deseadas y una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, en el que la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, o la relacion entre la suma de potencia de senales deseadas y la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, se genera de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada;

calcular 93, de acuerdo con los vectores de precodificacion calculados, los vectores de recepcion utilizando una relacion senal/ruido maxima como un objetivo de optimizacion, o utilizando un procedimiento de estimacion por minimos cuadraticos medios, y utilizar los vectores de recepcion como entrada de una siguiente iteracion, en el que la relacion senal/ruido se genera de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada; y repetir las etapas anteriores hasta que se alcanza el numero prefijado de iteraciones, y obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion despues de la iteracion.

8. Un dispositivo que incluye un dispositivo de alineamiento de interferencias y un transmisor, comprendiendo el dispositivo de alineamiento de interferencias:

un primer modulo de obtencion 101, configurado para obtener una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

un modulo de determinacion 102, configurado para determinar una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal de acuerdo con la matriz de canal;

un segundo modulo de obtencion 103, configurado para obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion; y

el transmisor, configurado para realizar un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion y enviar las senales de transmision precodificadas,

caracterizado por que el segundo modulo de obtencion 103 comprende ademas:

una tercera unidad 1031, configurada para determinar ganancias de canal equivalentes relativas de cada senal de interferencia correspondiente a cada primera senal deseada, y ajustar a cero ganancias de canal equivalentes relativas de senales de interferencia correspondientes a cada segunda senal deseada; y

una cuarta unidad 1032, configurada para determinar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento analitico, de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada,

de tal modo que, en un receptor correspondiente a la primera senal deseada, despues de que una primera senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la primera senal deseada, una senal formada superponiendo senales de interferencia comprendidas en la misma tiene una caracteristica de patron de constelacion de cuadricula, y que, en un receptor correspondiente a la segunda senal deseada, despues de que una segunda senal de recepcion es filtrada por un vector de recepcion correspondiente a la segunda senal deseada, se cancelan algunas senales de interferencia comprendidas en la misma, en el que la primera senal de recepcion y la segunda senal de recepcion son senales de transmision enviadas a los receptores correspondientes despues de que se realiza el proceso de precodificacion en los transmisores utilizando vectores de precodificacion correspondientes.

9. El dispositivo segun la reivindicacion 8, en el que el modulo de determinacion 102 comprende:

una primera unidad 1021, configurada para calcular, de acuerdo con la matriz de canal en el sistema de comunicacion multicanal, tasas de sumas que pueden ser implementadas bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas; y

una segunda unidad 1022, configurada para seleccionar una primera senal deseada y una segunda senal deseada correspondientes a una tasa de sumas maxima bajo diferentes combinaciones de primeras senales deseadas y segundas senales deseadas, como una primera senal deseada y una segunda senal deseada del sistema de comunicacion multicanal.

10. El dispositivo segun la reivindicacion 8, en el que el segundo modulo de obtencion 103 comprende:

una sexta unidad 1034, configurada para determinar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion utilizando un procedimiento de iteracion.

11. El dispositivo segun la reivindicacion 8, en el que la cuarta unidad 1032 esta configurada especificamente para: calcular los vectores de precodificacion utilizando una ecuacion de condiciones de orden reducido, en el que la ecuacion de condiciones de orden reducido comprende los vectores de precodificacion que tienen que ser calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y la matriz de canal; y calcular los vectores de recepcion utilizando una ecuacion de condiciones, en el que la ecuacion de condiciones comprende los vectores de recepcion que tienen que ser calculados, los vectores de precodificacion calculados, las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada y la matriz de canal.

12. El dispositivo segun la reivindicacion 10, en el que la sexta unidad 1034 esta configurada especificamente para: calcular los vectores de precodificacion utilizando un procedimiento de optimizacion, utilizando vectores de recepcion que se generan aleatoriamente como valores iniciales de entrada de una iteracion y utilizando una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, o utilizando una relacion entre una suma de intensidad de senales deseadas y una suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, como un objetivo de optimizacion, en el que la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, o la relacion entre la suma de intensidad de senales deseadas y la suma de potencia de interferencia que las senales de interferencia imponen sobre senales deseadas en el receptor, se genera de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada;

calcular, de acuerdo con los vectores de precodificacion calculados, los vectores de recepcion utilizando una relacion senal/ruido maxima como un objetivo de optimizacion, o utilizando un procedimiento de estimacion por minimos cuadraticos medios, y utilizar los vectores de recepcion como entrada de una siguiente iteracion, en el que la relacion senal/ruido se genera de acuerdo con la matriz de canal y las ganancias de canal equivalentes relativas de las senales de interferencia correspondientes a cada primera senal deseada y cada segunda senal deseada; y repetir las etapas anteriores hasta que se alcanza el numero prefijado de iteraciones, y obtener vectores de precodificacion y vectores de recepcion despues de la iteracion.

13. Un transmisor 111, que comprende el dispositivo de alineamiento de interferencias segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 y el transmisor configurado para llevar a cabo un proceso de precodificacion sobre senales de transmision utilizando los vectores de precodificacion entregados por el dispositivo de alineamiento de interferencias, y enviar las senales de transmision precodificadas.

14. Un medio de almacenamiento legible por ordenador, que incluye instrucciones que, cuando son ejecutadas, llevan a cabo etapas funcionales que comprenden:

obtener 41, 61,81 una matriz de canal en un sistema de comunicacion multicanal;

15. El medio de almacenamiento legible por ordenador segun la reivindicacion 14, en el que determinar los vectores de precodificacion y los vectores de recepcion comprende: