专利名称：多用户多输入多输出无线传输系统中的针对矩阵计算利用接收机波束成形的广义决策反 ...的制作方法
技术领域：
概括地说，本发明涉及多输入多输出(MIMO)通信系统，具体地说，涉及MIMO系统中的基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器配置以及利用接收机波束成形的矩阵计算。
背景技术：
众所周知，基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器提供了用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的最佳的容量解决方案。然而，确定与GDFE预编码器相关联的各种滤波器的计算成本通常过高并且不适用于很多实际的系统。存在多种已知的预编码技术，这些预编码技术使配备有多个天线的基站(BS)能够向多个用户终端(UT)发送同步数据流，以便优化系统容量。通常，针对MU-MIMO系统的预编码旨在优化诸如系统容量或误码率等的某一标准。在下文中将指出所选择的参考文献以及对其中所提出的技术的有关方面的描述。Q. H Spencer、A. L. Swindlehurst禾口M. Haardt 于2004年2 月在 IEEE Transactions on Signal Processing 的第 461-471 页上发表的"Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multi-user MIMO channels” [1]描述了一种被称作块对角线化(BD)的线性预编码技术，该技术通过确保干扰跨越被干扰的UT的信道的零空间来将数据流分离到不同UT。该BD技术使有效的信道矩阵对角线化，以便在BS和UT之间创建多个隔离的MIMO子信道。虽然这种方案易于实现，但其稍微限制了系统容量。C. ffindpassinger> R. F. H Fischer、Τ. Vencel 以及 J. B Huber 于 2004 年 7 月在 IEEE Transactions on Wireless Communications 白勺第 1305-1316 页上发表白勺 "Precoding in multi-antenna and multi-user communications"[2]描述了一禾中 ^称作 Tomlinson-Harashima预编码(THP)的非线性预编码方案。这种方案依赖于BS处的连续干扰预消除。取模操作用于确保不超出发射功率。不同于BD和其它线性技术，THP使有效的信道矩阵三角形化，并且当与BD等相比时提供略高的系统容量。然而，这仍然未提供最佳的系统容量。在W. Yu于2002年2月在斯坦福大学发表的博士论文“Competition and Cooperation in Multi-User Communication Environments" [3]以及 W. Yu 禾口 J. Cioffi 于 2004 年 9 月在 IEEE Transactions on Information Theory 的第 1875-1892 页上发表的"Sum capacity of Gaussian vector broadcast channels"[4]中，Wei Yu 介绍了 GDFE 预编码器，并且说明其达到了较高程度的系统容量。在图1中示出了这个方案的基本组件。 GDFE预编码器包括干扰预消除块101。与上面的参考文献[2]中所讨论的THP预编码方案类似，干扰预消除有助于确保在第k个步骤处编码的符号向量将仅遭受来自(k-Ι)个符号向量的干扰。干扰预消除块101对信息符号u进行处理以产生经滤波的向量符号χ。然后，经滤波的向量符号χ通过由矩阵B表示的发射滤波器103以产生发射信号y。在参考文献[3]和W]中，提出了基于与“最不利的噪声”对应的协方差矩阵(Szz)的技术来计算GDFE预编码器组件。虽然该技术达到了较高程度的系统容量，但是对于大多数实际系统所需的实时实现来说，确定GDFE预编码器组件的计算成本实际上过高。X. Shao、J. Yuan 禾口 P Rapajic 于 2005 年 5 月在 IEEE International Conference on Communications(ICC)的第 788-794 页上发表 ^ "Precoder design for ΜΙΜΟ broadcast channels"[5]提出了一种不同的预编码技术，该技术达到了接近于理论上的最大系统容量的容量。与GDFE预编码器技术相比，所提出的方法具有较小的计算复杂度。然而，所提出的方法向所有的数据流分配相等的功率，这对于使用有限数量的量化比特率的实际系统来说可能不是有效的技术。此外，所提出的技术限制于可逆的信道矩阵，但是可能并非总是如此。N. Jindal、W. Rhee、S. Vishwanath, S. A. Jafar 禾Π A. Goldsmith 于 2005 年 4 月在 IEEE Transactions on Information Theory 的第 1570-1580 页上发表的"Sum Power Iterative Water-filling for Multi-Antenna Gaussian Broadcast Channels，， [6]得到了非常有用的结果，其被称作MAC/BC(多址信道/广播信道)二元性；以及，Wei Yu在 DIMACS Series in Discrete Mathematics and Theoretical Computer Science 的第 66 卷第 159-171 页上发表的“Advances in Network Information Theory”[7]详细阐述了最不利噪声的概念。通过引用的方式将上面的参考文献的全部公开内容并入本文。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种实现在不会导致容量损失的同时显著地降低计算成本的、用于多用户(MU)MIMO系统的GDFE预编码器的技术。该技术适用于改善包括目前计划中的未来“4G”蜂窝网络在内的各种MU-MIMO无线系统的性能。提出了一种计算高效的架构以用于确定与美国专利申请No. 12/401,711中的GDFE预编码器相关联的各种滤波器。虽然其通过在没有容量损失的情况下降低计算成本克服了与传统的GDFE预编码器相关联的计算复杂度，但与GDFE预编码器相关联的反馈开销可能仍然是一个问题。本发明致力于用于在保持由该GDFE预编码器设计提供的优点的同时减少反馈开销的算法。本发明减少了与⑶FE预编码器的前馈滤波器F相关联的反馈开销。这是通过借助于接收机波束成形调节下行链路(DL)信道来实现的。然后，假设对于所有用户来说在任意接收机天线之间不存在协调，使用经调整的DL信道来计算与GDFE滤波器相关联的各种矩阵。这迫使前馈滤波器F是严格对角线的，从而减少了反馈开销。此外，使用接收机波束成形进行的信道调节确保由于接收机天线之间没有协调而造成的容量损失最小。本发明的一个方面涉及一种在具有K个经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路(DL)信道与基站进行通信的用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的所述基站中使用基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器来处理用户符号的方法。 该方法包括在所述用户终端处进行接收机处理之后获得所述下行链路(DL)信道的有效 DL信道矩阵H ；通过假设存在与所述有效DL信道矩阵H中的行数一样多的用户终端来计算上行链路(UL)协方差矩阵D，所述UL协方差矩阵D为对角矩阵；基于所述UL协方差矩阵D 来计算滤波器矩阵C ；基于所述滤波器矩阵C来计算前馈滤波器矩阵F ；基于所述前馈滤波器矩阵F和所述滤波器矩阵C来计算在所述GDFE预编码器的干扰预消除级用于发射机的干扰预消除矩阵G ；以及通过所述GDFE预编码器的决策反馈均衡级来处理用户符号，以产
生经滤波的向量符号。有效下行链路(DL)信道矩阵为Η = [ 『,,..., ·]，其中，良是第k
个UT的有效DL信道子矩阵，0k = SkVkH，其中，Sk和Vk是通过对所述第k个UT的估计出的 DL信道矩阵Hk进行奇异值分解(SVD)获得的矩阵，Hit = UkSkVf。本发明的另一方面涉及一种具有经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路(DL) 信道与基站(BQ进行通信的K个用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的基站中的基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器。该GDFE预编码器包括前馈路径；反馈路径；以及由放置于所述反馈路径中的I-G表示的干扰预消除块，I是单位矩阵， G是干扰预消除矩阵。干扰预消除矩阵G是基于前馈滤波器矩阵F和滤波器矩阵C来计算出的，前馈滤波器矩阵F是基于滤波器矩阵C来计算出的，滤波器矩阵C是基于上行链路 (UL)协方差矩阵D来计算出的，UL协方差矩阵D是通过假设存在与有效下行链路(DL)信道矩阵H中的行数一样多的用户终端来计算出的，UL协方差矩阵D为对角矩阵，并且有效 DL信道矩阵H是在用户终端处的接收机处理之后获得的。有效下行链路(DL)信道矩阵为
H = [: 1, ,..., ]，其中，良是第k个UT的有效DL信道子矩阵，= SkVkH，其中，&和Vk 是通过对所述第k个UT的估计出的DL信道矩阵Hk进行奇异值分解(SVD)而获得的矩阵， H, = "UAVf。本发明的另一方面涉及一种具有K个经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路 (DL)信道与基站(BQ进行通信的用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的基站中的基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器。该GDFE预编码器包括决策反馈均衡级，其用于处理用户符号以产生经滤波的向量符号，该决策反馈均衡级包括干扰预消除级，所述干扰预消除级具有在所述干扰预消除级用于发射机的干扰预消除矩阵G ； 以及由发射滤波器矩阵B表示的发射滤波器，其用于在决策反馈均衡级之后对经滤波的向量符号进行处理，以产生要引导到由有效DL信道矩阵H表示的DL信道的发射信号的输出， 其中在无线系统中通过所述DL信道与用户终端进行通信。干扰预消除矩阵G是基于前馈滤波器矩阵F和滤波器矩阵C来计算出的，前馈滤波器矩阵F是基于滤波器矩阵C来计算出的，滤波器矩阵C是基于上行链路(UL)协方差矩阵D来计算出的，UL协方差矩阵D是通过假设存在与有效下行链路(DL)信道矩阵H中的行数一样多的用户终端来计算出的，UL 协方差矩阵D为对角矩阵，并且有效DL信道矩阵H是在用户终端处的接收机处理之后获得
的。有效下行链路(DL)信道矩阵为Η = [ 『,Ι^,...,Ι^]，其中，良是第k个UT的有效DL信
道子矩阵，0k = SkVkH，其中，&和Vk是通过对所述第k个UT的估计出的DL信道矩阵Hk进行奇异值分解(SVD)而获得的矩阵，Hit =UitSitVf。鉴于下面具体实施例的详细描述，对于本领域的普通技术人员而言，本发明的这些和其它特征以及优点将变得显而易见。
图1是已知的⑶FE预编码器的框图。
图2是使用⑶FE预编码器的通信系统的框图。图3是根据本发明的实施例的接收机处理的流程图。图4是根据本发明的实施例的⑶FE预编码器实现的流程图。图5示出了根据本发明的实施例显示出多天线基站(BS)和多用户终端(UE)的下行链路信道表示的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的示例。图6示出了针对图5的基站处的下行链路信息流的通信框图的示例。
具体实施例方式在本发明的以下详细描述中，对构成本发明的一部分的附图进行了参考，并且在其中通过举例说明而非限制性的方式示出了可以实现本发明的示例性的实施例。在附图中，贯穿多个视图的相同的数字描述了基本上类似的组件。此外，应当注意的是，虽然详细描述提供了如在下面所描述的并在附图中示出的各种示例性的实施例，但是本发明并不限制于本文中描述和示出的实施例，而是可以扩展到如对于本领域的技术人员来说是已知或将变成已知的其它实施例。在说明书中对“一个实施例”、“该实施例”、或“这些实施例”的提及意指结合实施例所描述的特定特征、结构、或特性被包含在本发明的至少一个实施例中， 在说明书中的不同地方出现的这些短语不必都涉及相同的实施例。此外，在下面的详细描述中，给出了大量具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，为了实现本发明，并非所有这些具体细节都是必需的。在其它情况下，未对众所周知的结构、材料、电路、过程以及接口进行详细描述，和/或以框图的形式示出，以避免对本发明造成不必要的混淆。此外，下面详细描述的某些部分是围绕计算机中的操作的算法和符号表示给出的。这些算法描述和符号表示是数据处理领域中的技术人员将其创新的实质最有效地传达给本领域的其它技术人员所使用的方式。算法是导致期望的最终状态或结果的一系列定义的步骤。在本发明中，所实施的步骤需要对实际的量进行物理操作以达到实际的结果。通常，虽然不是必须的，但是这些量呈现为能够被存储、转移、合并、比较以及以其它方式操作的电或磁信号或指令的形式。已经证实，主要出于联合使用的原因，有时将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字、指令等是方便的。然而，应当注意的是，所有这些术语和类似术语将与适当的物理量相关联，并仅仅作为施加到这些量上的方便的标签。除非另外专门说明，否则通过下面的讨论显而易见，应当清楚的是，贯穿整个描述的、使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“显示”等的术语的讨论可以包括计算机系统或其它信息处理设备的动作和处理，该计算机系统或其它信息处理设备对表示为计算机系统的寄存器或存储器内的物理(电子)量的数据进行操作并将其转换成类似地被表示为计算机系统的存储器或寄存器或者其它信息存储、传输或显示设备中的物理量的其它数据。本发明还涉及一种用于执行本文中的操作的装置。该装置可以为所需的目地来专门构造，或其可以包括由一个或多个计算机程序选择性地激活的或重新配置的一个或多个通用计算机。这些计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于光盘、磁盘、只读存储器、随机存取存储器、固态设备和驱动器、或适用于存储电子信息的任何其它类型的介质。本文中给出的算法和显示不是固有地涉及任何特定的计算机或其它装置。可以将各种通用系统与根据本文的教导的程序和模块一起使用，或者，可以证明构造更加专门的装置来执行所期望的方法步骤是方便的。此外，本发明不是参照任何特定的编程语言来描述的。应当清楚的是，各种编程语言可以用以实现如本文中所描述的本发明的教导。编程语言的指令可以由诸如中央处理单元(CPU)、处理器、或控制器等的一个或多个处理设备来执行。如下面将更加详细描述的，本发明的示例性实施例提供了用于MIMO系统中的 GDFE预编码器配置和利用接收机波束成形的矩阵计算的装置、方法、以及计算机程序。A、系统模型首先，阐述了本文中使用的系统模型和记号。假设基站(BS)具有Nt个天线，并且假设存在K个用户终端(UT)，每个UT具有Lk个天线。所有UT处的天线总和表示为
L=ELLk。假设Hk表示BS和第k个UT之间的维数为ILkXNJ的信道增益矩阵。BS和K个 UT之间的组合的信道增益矩阵的维数为ILxNJ，并且由H = [H〖H〖 ...H^给出，其中上标τ 表示矩阵转置。假设Uk表示去往第k个UT的输入符号向量，使得堆叠的输入向量可以表示为
υ =假定u的长度不超过BS处的天线数量。此外，假定额外的约束条件为Suu
=E[uuH] = I，其中E[.]指示其参数的时间平均，上标H表示共轭转置，并且I表示单位矩阵。A. 1 定义参照图2，其示出了具有基站210和用户终端22(^-22 的MU-MIM0系统的功能框图。每个用户终端具有与其相关联的前馈滤波器F1-I^通信通过由信道矩阵H表示的信道231来进行。基站包括⑶FE预编码器，⑶FE预编码器包括前馈路径和反馈路径。在前馈路径中，取模单元233产生经滤波的向量符号X流，其由发射滤波器235进行滤波以产生发射信号流1。在反馈路径中，符号X是通过干扰预消除块237反馈的，其是通过从单位矩阵I中减去干扰预消除矩阵G来表示的。用户符号u流已经从其中减去干扰预消除块237 的输出信号，其结果被应用于取模单元233。下面描述与该系统模型相关的其它方面/参数1)干扰预消除矩阵(G)如图2中所示，该矩阵在GDFE预编码器的干扰预消除级在发射机处使用。该矩阵的主要目的是为了干扰预消除的目的对输入符号向量u进行处理。其结构为右上方三角矩阵，其中块对角线子矩阵为每个的尺寸为％的单位矩阵。2)下行链路信道的输入协方差矩阵(Sxx)其被定义为Sxx = E [xxH]并且满足发射功率约束条件，即trace(Sxx)彡Pt，其中Pt表示总的可用发射功率，trace (.)指示矩阵参数的对角线元素之和。下行链路信道的输入协方差矩阵表示从所述Nt个发射天线中的不同发射天线发射的符号的依赖性；对角矩阵元素之和表示来自Nt个发射天线的期望的总发射功率。在下文中，将使用Sxx的特征值分解(EVD)来将Sxx表示为Sxx = V Σ Vh (1)其中，V是酉矩阵，Σ是具有非负项的对角矩阵。3)发射滤波器⑶如图2中所示，该矩阵用于处理在⑶FE预编码器的DFE级之后获得的符号向量X。其由下式来表示B = VE 172M (2)
其中，M是酉矩阵，矩阵{ν，Σ }与在(1)中所定义的相同。4)最不利噪声协方差矩阵(Szz)可以将其视作当假定所有UT之间充分协调时导致最小的系统容量的噪声协方差矩阵。该矩阵是正定的厄密矩阵，其块对角线子矩阵是尺寸为4的单位矩阵。其是以与Yu和Cioffi的参考文献[4]的等式(67)中所示的方式类似的方式来定义的。5)等价上行链路信道的输入协方差矩阵(D)其与参考文献[7]的等式(3. 6)类似地被定义为具有信道矩阵Hh的等价上行链路/介质访问信道(MAC)的输入向量的符号之间的相关性。矩阵D的结构是块对角矩阵，并且满足发射功率约束条件，即trace (D) ^Pt, 其中Pt表示总的可用发射功率。D的每个块对角子矩阵表示上行链路信道中的特定UT的输入协方差矩阵。可以使用参考文献W]中提出的方法来计算最佳容量D。A. 2发射机处理如图2中所示，⑶FE预编码器包括由I-G表示的干扰预消除块，其中G具有块右上方三角矩阵的结构。与参考文献[2]的THP预编码方案类似，反馈矩阵G的三角结构有助于确保在第k个步骤编码的符号向量将仅遭受来自(k-Ι)个符号向量的干扰。使用以下
关系来生成χ =T的第 个子向量
权利要求
1. 一种在具有K个经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路(DL)信道与基站进行通信的用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的所述基站中使用基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器来处理用户符号的方法，所述方法包括在所述用户终端处进行接收机处理之后获得所述下行链路(DL)信道的有效DL信道矩阵H;通过假设存在与所述有效DL信道矩阵H中的行数一样多的用户终端来计算上行链路 (UL)协方差矩阵D，所述UL协方差矩阵D为对角矩阵； 基于所述UL协方差矩阵D来计算滤波器矩阵C ； 基于所述滤波器矩阵C来计算前馈滤波器矩阵F ；基于所述前馈滤波器矩阵F和所述滤波器矩阵C来计算在所述GDFE预编码器的干扰预消除级用于发射机的干扰预消除矩阵G ；以及通过所述⑶FE预编码器的决策反馈均衡级来处理用户符号，以产生经滤波的向量符号；其中所述有效下行链路(DL)信道矩阵为 H =ττΗ ττΗ ττΗ其中0k是第k个UT的有效DL信道子矩阵 Hk = SkVkH，其中，&和Vk是通过对所述第k个UT的估计出的DL信道矩阵Hk进行奇异值分解(SVD) 而获得的矩阵 H, = "UAVf。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，UkH用于所述第k个UT处的接收机处理，并且所述第k个UT的所述有效DL信道子矩阵1^由所述第k个UT提供给所述基站。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，
4.根据权利要求3所述的方法，其中，C = MR表示C的QR分解OlRD)，M为酉矩阵，并且R为右上方三角矩阵其中，所述前馈滤波器矩阵F为F = Diagonal (R)；以及其中，所述干扰预消除矩阵G为G = FRt,其中，上标卞表示Moore-Penrose广义逆。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括 计算发射滤波器的发射滤波器矩阵B
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述GDFE预编码器的决策反馈均衡级来处理用户符号以产生经滤波的向量符号的步骤包括引导所述用户符号通过放置于前馈路径中的取模单元以产生通过放置于反馈路径中的干扰预消除块进行反馈的所述经滤波的向量符号，所述干扰预消除块由I-G表示；以及从被应用于所述前馈路径中的所述取模单元的所述用户符号中减去所述干扰预消除块的输出信号。
7.一种具有经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路(DL)信道与基站(BQ进行通信的K个用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的所述基站中的基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器，所述GDFE预编码器包括前馈路径； 反馈路径；以及由放置于所述反馈路径中的I-G表示的干扰预消除块，I是单位矩阵，G是干扰预消除矩阵；其中，所述干扰预消除矩阵G是基于前馈滤波器矩阵F和滤波器矩阵C来计算出的，所述前馈滤波器矩阵F是基于所述滤波器矩阵C来计算出的，所述滤波器矩阵C是基于上行链路(UL)协方差矩阵D来计算出的，所述UL协方差矩阵D是在假设用户终端的数量与有效下行链路(DL)信道矩阵H中的行数相同的情况下计算出的，所述UL协方差矩阵D为对角矩阵，并且所述有效DL信道矩阵H是在所述用户终端处进行接收机处理之后获得的； 其中所述有效下行链路(DL)信道矩阵为
8.根据权利要求7所述的GDFE预编码器，其中，UkH用于所述第k个UT处的接收机处理，并且所述第k个UT的所述有效DL信道子矩阵1^由所述第k个UT提供给所述基站。
9.根据权利要求7所述的⑶FE预编码器，其中，
10.根据权利要求9所述的⑶FE预编码器，其中，C = MR表示C的QR分解OlRD)，M为酉矩阵，并且R为右上方三角矩阵； 其中，所述前馈滤波器矩阵F为 F = Diagonal (R)；以及其中，所述干扰预消除矩阵G为G = FRt,其中，上标卞表示Moore-Penrose广义逆。
11.根据权利要求7所述的⑶FE预编码器，还包括放置于所述前馈路径中的取模单元，其用于产生通过放置于所述反馈路径中的所述干扰预消除块进行反馈的经滤波的向量符号X流。
12.根据权利要求11所述的⑶FE预编码器，其中，将所述干扰预消除块的输出信号从用户符号流中减去并且将其应用于所述前馈路径中的所述取模单元。
13.根据权利要求12所述的⑶FE预编码器，还包括由发射滤波器矩阵B表示的发射滤波器，其用于滤波由放置于所述前馈路径中的所述取模单元产生的所述经滤波的向量符号X流； 其中，所述发射滤波器矩阵B为 B = VE 1/2M。
14.一种MU-MIMO无线系统，包括基站，其包括根据权利要求13所述的GDFE预编码器； 多个(K个)用户终端；以及由所述DL信道矩阵H表示的信道，其用于接收发射滤波器的输出，其中在所述无线系统中通过所述信道进行与所述用户终端的通信。
15.一种具有经由上行链路(UL)信道和相应的下行链路(DL)信道与基站(BQ进行通信的K个用户终端(UT)的多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线系统的所述基站中的基于广义决策反馈均衡器(GDFE)的预编码器，所述GDFE预编码器包括决策反馈均衡级，其用于处理用户符号以产生经滤波的向量符号，所述决策反馈均衡级包括干扰预消除级，所述干扰预消除级具有在所述干扰预消除级用于发射机的干扰预消除矩阵G ；以及由发射滤波器矩阵B表示的发射滤波器，其用于在所述决策反馈均衡级之后对所述经滤波的向量符号进行处理，以产生要引导到由有效DL信道矩阵H表示的所述DL信道的发射信号的输出，其中在所述无线系统中通过所述DL信道进行与所述用户终端的通信；其中，所述干扰预消除矩阵G是基于前馈滤波器矩阵F和滤波器矩阵C来计算出的，所述前馈滤波器矩阵F是基于所述滤波器矩阵C来计算出的，所述滤波器矩阵C基于上行链路(UL)协方差矩阵D来计算出的，所述UL协方差矩阵D是在假设用户终端的数量与有效下行链路(DL)信道矩阵H中的行数相同的情况下计算出的，所述UL协方差矩阵D为对角矩阵，并且所述有效DL信道矩阵H是在所述用户终端处进行接收机处理之后获得的； 其中所述有效下行链路(DL)信道矩阵为
16.根据权利要求15所述的GDFE预编码器，其中，UkH用于所述第k个UT处的接收机处理，并且所述第k个UT的所述有效DL信道子矩阵所述第k个UT提供给所述基站。
17.根据权利要求15所述的⑶FE预编码器，其中，
18.根据权利要求17所述的⑶FE预编码器，其中，C = MR表示C的QR分解OlRD)，M为酉矩阵，并且R为右上方三角矩阵其中，所述前馈滤波器矩阵F为 F = Diagonal (R)；以及其中，所述干扰预消除矩阵G为
19.根据权利要求15所述的⑶FE预编码器，其中，所述决策反馈均衡级包括放置于前馈路径中的取模单元，其用于产生通过放置于所述反馈路径中的干扰预消除块进行反馈的经滤波的向量符号X流，所述干扰预消除块由放置于所述反馈路径中的I-G表示，其中，将所述干扰预消除块的输出信号从用户符号流中减去并且将其应用于所述前馈路径中的所述取模单元。
20.一种MU-MIMO无线系统，包括基站，其包括根据权利要求15所述的GDFE预编码器； 多个(K个)用户终端；以及由有效DL信道矩阵H表示的信道，其用于接收发射滤波器的输出，其中在所述无线系统中通过所述信道进行与所述用户终端的通信。
全文摘要
为了实现在不会导致容量损失的同时显著地减少计算成本的、用于多用户MIMO系统的GDFE预编码器，一种方法包括在用户终端处的接收机处理之后获得下行链路(DL)信道的有效DL信道矩阵H；通过假设存在与有效DL信道矩阵H的行数一样多的用户终端来计算上行链路(UL)协方差矩阵D；基于所述UL协方差矩阵D来计算滤波器矩阵C；基于所述滤波器矩阵C来计算前馈滤波器矩阵F；基于所述前馈滤波器矩阵F和所述滤波器矩阵C来计算在所述GDFE预编码器的干扰预消除级用于发射机的干扰预消除矩阵G；以及，通过所述GDFE预编码器的决策反馈均衡级来处理用户符号，以产生经滤波的向量符号。
文档编号H04L25/03GK102577154SQ201080036233
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月30日 优先权日2009年9月4日
发明者S·高尔 申请人:株式会社日立制作所