用于处理MIMO接收器的接收信号的方法技术

本文中公开了一种用于生成发送信号的方法。该方法包括以下步骤：从包括多个资源元素(RE)在内的RE组中选择参考RE；基于所述参考RE的信道信息，生成要在所述RE组的所述多个RE当中被共享的公共预编码器；通过将所述公共预编码器应用到针对所述多个RE的发送数据来生成作为所述多个RE的预编码信号的初级信号；以及通过使用所述RE的信道信息对所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的初级信号进行补偿来生成次级信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与用于在使大规模多输入多输出(MIMO)环境中的发送器和接收器的性能恶化最小化的同时减小实现复杂性和存储器需求的方法有关的技术。
技术介绍
多输入多输出(MIMO)系统是指使用多个发射天线和多个接收天线的无线通信系统。在MIMO系统中，可以经由分集方案使在无线电信道中发生的衰退效应最小化，或者可以经由空间复用同时发送多个流，因此提高吞吐量。如果发射天线的数目是Nt并且接收天线的数目是Nr，则可在空间复用(SM)方案中发送的流的最大数目是min(Nt,Nr)。具体地，在高信噪比(SNR)环境中，已知通信能力的斜率是min(Nt,Nr)。由于通信能力意指理论上可在给定信道上发送的信息的最大量，因此当发射天线和接收天线的数目同时增加时，通信能力也增加。具有大量的发射天线和接收天线的大规模MIMO系统作为5G技术而受到广泛关注。在很多论文和实验中，大规模MIMO系统包括具有多个天线的一个基站(包括分布式天线系统)以及各自具有一个天线的多个用户设备(UE)。在该情况下，由于UE具有一个天线而多个UE同时从一个基站接收服务，因此基站与UE之间的信道可以被理解为MIMO。如果UE的总数目是K，则在高SNR环境中通信能力的斜率由min(Nt,K)表示。理论上，当具有无数个发射天线的基站同时向多个UE发送数据时，基站的最佳发送算法是最大比率发送(MRT)算法。当一个基站接收从多个UE向该基站发送的数据时，该基站的最佳接收算法是最大比率合并(MRC)算法。由于MRT算法和MRC算法没有考虑干扰，因此如果天线的数目有限，则发生性能恶化，但是如果天线的数目无限，则干扰消失。因此，MRT算法和MRC算法可以成为最佳解决方案。由于基站能够经由天线波束成形来生成强烈的光束，因此基站可以将能量集中在特定UE上。在这种情况下，相同的信息可以以低功率进行发送，并且与相邻UE的干扰可以被最小化，因此使系统性能恶化最小化。
技术实现思路
技术问题被设计以解决所述问题的本专利技术的一个目的在于在保持大规模MIMO环境中的接收器的性能的同时使接收的信号检测复杂性最小化。被设计以解决所述问题的本专利技术的另一目的在于在保持大规模MIMO环境中的发送器的发送性能的同时使预编码器生成复杂性最小化。被设计以解决所述问题的本专利技术的又一目的在于通过根据通信环境调整发送器和接收器的目标性能来积极地调整接收信号检测复杂性和发送预编码器生成复杂性。被设计以解决所述问题的本专利技术的又一目的在于即使接收器无法知晓关于RE之间的相关性的信息也使信号检测复杂性最小化。由本专利技术解决的技术问题不限于以上技术问题，并且根据下面的描述，本文中未描述的其它技术问题对于本领域技术人员而言将变得显而易见。技术解决方案本专利技术的目的能够通过提供一种生成发送信号的方法来实现，该方法包括以下步骤：从包括多个资源元素(RE)在内的RE组中选择参考RE；基于所述参考RE的信道信息，生成要在所述RE组的所述多个RE当中被共享的公共预编码器；通过将所述公共预编码器应用到针对所述多个RE的发送数据来生成作为所述多个RE的预编码信号的初级信号；以及通过使用所述RE的信道信息对所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的初级信号进行补偿来生成次级信号。所述方法还可以包括以下步骤：通过将所述参考RE的初级信号以及所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的次级信号进行转换来生成作为发送信号的第三级信号。所述第三级信号可以是基于应用了所述多个RE的信道信息的函数来生成的，并且在所述函数中，tn可以在n＝1时表示所述参考RE的初级信号，或者tn可以在n＝2,3,…,N时表示除了所述参考RE以外的所述RE的次级信号，并且N可以表示所述RE组中的RE的数目。所述公共预编码器可以是迫零(ZF)预编码矩阵、正则化ZF预编码矩阵、或者最小均方误差(MMSE)预编码矩阵的一部分。所述次级信号可以是通过经由所述RE的信道信息以及共轭梯度(CG)、牛顿法或者最速下降法算法对所述初级信号进行补偿而生成的。所述次级信号可以是通过以下操作而生成的：重复地执行补偿处理，直到使用所述RE的信道信息而不是所述公共预编码器计算出的结果与所述初级信号之间的误差变得小于阈值为止，并且所述补偿处理的最大重复次数可以是根据MIMO信道环境或者用户输入来确定的。所述补偿处理的重复次数可以是根据除了所述参考RE以外的所述RE来不同地设置的，并且所述重复次数可以与所述参考RE和除了所述参考RE以外的所述RE之间的相关性成反比。生成所述公共预编码器的步骤可以包括以下步骤：通过考虑所述参考RE的信道信息以及除了所述参考RE以外的RE的信道信息来生成所述公共预编码器，并且生成所述次级信号的步骤可以包括以下步骤：通过基于除了所述参考RE以外的RE和所述参考RE的相应的固有信道对除了所述参考RE以外的RE的初级信号和所述参考RE的初级信号进行补偿来生成所述次级信号。在本专利技术的另一方面，本文中提供了一种多输入多输出(MIMO)发送器，该MIMO发送器包括：发送器；接收器；以及处理器，该处理器连接到所述发送器和所述接收器，并且被配置为生成所述发送信号，其中，所述处理器从包括多个资源元素(RE)在内的RE组中选择参考RE，基于所述参考RE的信道信息，生成要在所述RE组的所述多个RE当中被共享的公共预编码器，通过将所述公共预编码器应用到针对所述多个RE的发送数据来生成作为所述多个RE的预编码信号的初级信号，以及通过使用所述RE的信道信息对所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的初级信号进行补偿来生成次级信号。有益效果根据本专利技术的实施方式具有以下效果。第一，随着RE之间的相关性增加，接收器的信号检测复杂性减小。即使相关性小，也能够在没有性能损耗的情况下减小复杂性。第二，由于发送预编码器生成复杂性根据RE之间的相关性减小，因此能够在没有性能恶化的情况下减小发送信号生成复杂性。第三，能够必要时控制接收信号检测复杂性和发送预编码器生成复杂性，以根据通信环境适应性地控制性能。第四，由于接收器能够适应性地设置RE组，因此在没有附加地增加用于测量RE之间的相关性的复杂性的情况下，不发生性能恶化。本专利技术的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员可以根据本专利技术的实施方式的以下描述推导出本文中没有描述的其它效果。也就是说，本领域技术人员可以根据根本专利技术的实施方式推导出本专利技术没有预期的效果。附图说明附图被包括进来以提供对本专利技术的进一步理解，附图例示了本专利技术的实施方式，并且与说明书一起用来解释本专利技术的原理。本专利技术的技术特征不限于特定附图，并且附图中示出的特征被组合以构造新的实施方式。附图的附图标记意指结构元件。图1是示出在与本专利技术有关的多输入多输出(MIMO)环境中根据接收流的数目的计算复杂性的图。图2是示出在与本专利技术有关的MIMO环境中根据接收流的数目的存储器需求的图。图3是示出在与本专利技术有关的MIMO环境中在同一小区中的UE之间的干扰的图。图4是示出在与本专利技术有关的MIMO环境中相邻小区之间的干扰的图。图5是示出与本专利技术有关的被指派给UE的资源块(RB)的结构的图。图6是示出与本专利技术有关的由多个UE形成的资源元素(RE)组的图。图7是示出与本专利技术有关的常规MIMO接收器操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由包括多个天线的多输入多输出MIMO发送器生成发送信号的方法，该方法包括以下步骤：从包括多个资源元素RE在内的RE组中选择参考RE；基于所述参考RE的信道信息，生成要在所述RE组的所述多个RE当中被共享的公共预编码器；通过将所述公共预编码器应用到针对所述多个RE的发送数据来生成作为所述多个RE的预编码信号的初级信号；以及通过使用所述RE的信道信息对所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的初级信号进行补偿来生成次级信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.12 US 61/951,5361.一种由包括多个天线的多输入多输出MIMO发送器生成发送信号的方法，该方法包括以下步骤：从包括多个资源元素RE在内的RE组中选择参考RE；基于所述参考RE的信道信息，生成要在所述RE组的所述多个RE当中被共享的公共预编码器；通过将所述公共预编码器应用到针对所述多个RE的发送数据来生成作为所述多个RE的预编码信号的初级信号；以及通过使用所述RE的信道信息对所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的初级信号进行补偿来生成次级信号。2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：通过将所述参考RE的初级信号以及所述多个RE当中的除了所述参考RE以外的RE的次级信号进行转换来生成作为发送信号的第三级信号。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第三级信号是基于应用了所述多个RE的信道信息的函数来生成的，n＝1,2,…,N，并且在所述函数中，tn在n＝1时表示所述参考RE的初级信号，或者tn在n＝2,3,…,N时表示除了所述参考RE以外的所述RE的次级信号，并且N表示所述RE组中的RE的数目。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述公共预编码器是迫零ZF预编码矩阵、正则化ZF预编码矩阵或者最小均方误差MMSE预编码矩阵的一部分。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述次级信号是通过经由所述RE的信道信息以及共轭梯度CG、牛顿法或者最速下降法算法对所述初级信号进行补偿而生成的。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述次级信号是通过以下操作而生成的：重复地执行补偿处理，直到使用所述RE的信道信息而不是所述公共预编码器计算出的结果与所述初级信号之间的误差变得小于阈值为止，并且所述补偿处理的最大重复次数是根据MIMO信道环境或者用户输入来确定的。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述补偿处理的重复次数是根据除了所述参考RE以外的所述RE来不同地设置的，并且所述重复次数与所述参考RE和除了所述参考RE以外的所述RE之间的相关性成反比。8.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述公共预编码器的步骤包括以下步骤：通过考虑所述参考RE的信道信息以及除了所述参考RE以外的RE的信道信息来生成所述公共预编码器，并且生成所述次级信号的步骤包括以下步骤：通过基于除了所述参考RE以外的RE和所述参考RE的相应的固有信道对除了所述参考RE以外的RE的初级信号和所述参考RE的初级信号进行补偿来生成所述次级信号。9.一种包括多个天线并且被配置为生成要经由所述多个天线发送的发送信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉范，姜智源，金起台，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR