处理MIMO接收机的接收信号的方法技术

在此处所公开的是一种接收的信号处理方法和多输入多输出(MIMO)接收机，该接收的信号处理方法包括：从包括多个资源元素(RE)的RE组选择参考RE；基于参考RE的信道信息，产生要在RE组的多个RE之中共享的公共滤波器；通过将公共滤波器应用于多个RE的接收的信号，检测从其中去除信道影响的多个RE的主信号；以及通过使用RE的信道信息补偿在多个RE之中除参考RE之外的RE的主信号来产生辅信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在大规模多输入多输出(MIMO)环境下与降低实现复杂度和存储器需求同时最小化发射机和接收机的性能恶化的方法相关的技术。
技术介绍
多输入多输出(MIMO)系统指的是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，出现在无线电信道中的衰落效应可以经由分集方案被最小化，或者多个流可以经由空间复用被同时发送，从而提升吞吐量。如果发射天线的数目是Nt，并且接收天线的数目是Nr，在空间复用(SM)方案中可发送的流的最大数是min(Nt，Nr)。尤其是，在高的信噪比(SNR)环境下，众所周知的是通信容量的斜率是min(Nt，Nr)。因为通信容量指的是在给定的信道上理论上可发送的最大信息量，当发射和接收天线的数目同时增加的时候，通信容量也增加。具有大量的发射和接收天线的大规模MIMO系统作为5G技术引起相当大的关注。在许多论文和实验中，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)和每个具有一个天线的多个用户设备(UE)。在这种情况下，因为UE具有一个天线，但是几个UE从一个基站同时接收服务，基站和UE之间的信道可以被理解为MIMO。如果UE的总数是K，则通信容量的斜率在高SNR环境下由min(Nt，K)表示。理论上，当具有无穷大数目的发射天线的基站同时地发送数据给几个UE的时候，基站的最优发送算法是最大比发送(MRT)算法。当一个基站接收从几个UE发送到基站的数据的时候，基站的最优接收算法是最大比合并(MRC)算法。因为MRT和MRC算法没有考虑干扰，所以，如果天线的数目是有限的，性能恶化发生，但是，如果天线的数目是无限的，干扰消失。因此，MRT和MRC算法可以变为最优解决方案。因为基站可以经由天线波束赋形产生尖锐的波束尖峰，基站可以在特定UE上集中能量。在这种情况下，相同的信息可以以低功率发送，并且对邻近UE的干扰可以被最小化，从而最小化系统性能恶化。
技术实现思路
技术问题被设计以解决该问题的本专利技术的一个目的在于最小化接收的信号检测复杂度，同时在大规模MIMO环境下保持接收机的性能。被设计以解决该问题的本专利技术的另一个目的在于最小化预编码器生成复杂度，同时在大规模MIMO环境下保持发射机的发送性能。被设计以解决该问题的本专利技术的再一个目的在于通过根据通信环境调整发射机和接收机的目标性能，主动调整接收的信号检测复杂度和传输预编码器生成复杂度。被设计以解决该问题的本专利技术的再一个目的在于即使当接收机无法获知有关RE之间相关性的信息时，也能最小化信号检测复杂度。由本专利技术解决的技术问题不局限于以上所述的技术问题，并且从以下描述，对于本领域技术人员来说，在此处没有描述的其他技术问题将会变得显而易见。技术方案本专利技术的目的可以通过提供一种接收的信号处理方法实现，该方法包括：从包括多个资源元素(RE)的RE组选择参考RE；基于参考RE的信道信息，产生要在RE组的多个RE之中共享的公共滤波器；通过将公共滤波器应用于多个RE的接收的信号，检测从其中去除信道影响的多个RE的主信号；以及通过使用RE的信道信息补偿在多个RE之中除参考RE之外的RE的主信号来产生辅信号。该方法可以进一步包括：解码参考RE的主信号和在多个RE之中除参考RE之外的RE的辅信号。可以使用最小均方误差(MMSE)滤波器、迫零(ZF)滤波器、干扰抑制合并(IRC)滤波器或者BLAST滤波器来产生公共滤波器。可以通过经由RE的信道信息和共轭梯度(CG)、牛顿法或者最陡下降法算法补偿主信号来产生辅信号。可以通过重复地执行补偿过程直到在使用RE的信道信息代替公共滤波器所计算的结果和补偿的主信号之间的误差小于阈值来产生辅信号，以及可以根据MIMO信道环境或者用户输入来确定补偿过程的最大重复次数。可以根据除参考RE之外的RE来不同地设置补偿过程的重复次数，以及重复的次数可以与参考RE和除参考RE之外的RE之间的相关性成反比。产生公共滤波器可以包括通过考虑参考RE的信道信息和除参考RE之外的RE的信道信息来产生公共滤波器，以及产生辅信号可以包括基于其各自固有信道，通过补偿除参考RE之外的RE的主信号和参考RE的主信号来产生第二信号。在本专利技术的另一个方面中，在此处提供的是一种多输入多输出(MIMO)接收机，包括：发射机、接收机以及处理器，该处理器被连接到发射机和接收机，并且被配置为处理接收的信号，其中处理器从包括多个资源元素(RE)的RE组选择参考RE；基于参考RE的信道信息来产生要在RE组的多个RE之中共享的公共滤波器；通过将公共滤波器应用于多个RE的接收的信号，检测从其中去除信道影响的多个RE的主信号；以及通过使用RE的信道信息补偿在多个RE之中除参考RE之外的RE的主信号来产生辅信号。有益效果根据本专利技术的实施例具有以下的效果。第一，随着RE之间的相关性增加，接收机的信号检测复杂度下降。即使当相关性小时，也有可能降低复杂度而没有性能损失。第二，因为根据RE之间的相关性降低传输预编码器生成复杂度，所以有可能降低发送的信号生成复杂度而没有性能恶化。第三，必要时，接收的信号检测复杂度和传输预编码器生成复杂度可以被控制以根据通信环境自适应地控制性能。第四，因为接收机可以自适应地设置RE组，所以在无需另外增加用于测量RE之间相关性的复杂度的情况下不发生性能恶化。本专利技术的效果不局限于以上描述的效果，并且在此处没有描述的其他效果可以由本领域技术人员从本专利技术的实施例的以下描述得到。也就是说，不是本专利技术意欲获得的效果可以由本领域技术人员从本专利技术的实施例得到。附图说明附图被包括以提供对本专利技术进一步的理解，其图示本专利技术的实施例，并且与该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局限于特定附图，并且在附图中示出的特征被组合以构成新的实施例。附图的参考数字指的是结构单元。图1是示出在关于本专利技术的多输入多输出(MIMO)环境下根据接收的流的数目的计算复杂度的图。图2是示出在关于本专利技术的多输入多输出(MIMO)环境下根据接收的流的数目的存储器需求的图。图3是示出在关于本专利技术的MIMO环境下在相同的小区中UE之间干扰的图。图4是示出在关于本专利技术的MIMO环境下在邻近的小区之间的干扰的图。图5是示出关于本专利技术分配给UE的资源块(RB)结构的图。图6是示出关于本专利技术由多个RE形成的资源元素(RE)组的图。图7是示出关于本专利技术的传统的MIMO接收机操作过程的图。图8是示出根据本专利技术的一个实施例的MIMO接收机操作过程的图。图9是图示关于本专利技术补偿过程的重复的次数根据RE组内的RE变化的实施例的图。图10是示出根据本专利技术的另一个实施例的MIMO接收机操作过程的图。图11是用于在现有技术和本专利技术的实施例之间的计算复杂度比较的图形。图12是示出根据本专利技术的另一个实施例的MIMO接收机操作过程的图。图13是图示根据本专利技术的一个实施例形成RE组过程的图。图14是示出根据本专利技术的另一个实施例的MIMO接收机操作过程的图。图15是图示根据本专利技术的一个实施例形成RE组过程的图。图16是示出根据本专利技术的另一个实施例的MIMO接收机操作过程的图。图17是用于在现有技术和本专利技术的实施例之间的计算复杂度比较的图形。图18是示出关于本专利技术的由多个RE形成的RE组的图。图19是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由包括多个天线的多输入多输出(MIMO)接收机处理接收的信号的方法，所述方法包括：从包括多个RE的RE组选择参考资源元素(RE)；基于所述参考RE的信道信息，产生要在所述RE组的多个RE之中共享的公共滤波器；通过将所述公共滤波器应用于所述多个RE的接收的信号，检测从其中去除信道影响的多个RE的主信号；以及通过使用所述RE的信道信息补偿在所述多个RE之中除所述参考RE之外的RE的主信号来产生辅信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.06 US 61/948,550;2014.03.12 US 61/951,536;1.一种由包括多个天线的多输入多输出(MIMO)接收机处理接收的信号的方法，所述方法包括：从包括多个RE的RE组选择参考资源元素(RE)；基于所述参考RE的信道信息，产生要在所述RE组的多个RE之中共享的公共滤波器；通过将所述公共滤波器应用于所述多个RE的接收的信号，检测从其中去除信道影响的多个RE的主信号；以及通过使用所述RE的信道信息补偿在所述多个RE之中除所述参考RE之外的RE的主信号来产生辅信号。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：解码所述参考RE的主信号和在所述多个RE之中除所述参考RE之外的RE的辅信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用最小均方误差(MMSE)滤波器、迫零(ZF)滤波器、干扰抑制合并(IRC)滤波器或者BLAST滤波器来产生所述公共滤波器。4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过经由所述RE的信道信息和共轭梯度(CG)、牛顿法或者最陡下降法算法补偿所述主信号来产生所述辅信号。5.根据权利要求4所述的方法，其中：通过重复地执行所述补偿过程直到在使用所述RE的信道信息代替所述公共滤波器所计算的结果和补偿的主信号之间的误差小于阈值来产生所述辅信号，以及根据MIMO信道环境或者用户输入来确定所述补偿过程的最大重复次数。6.根据权利要求5所述的方法，其中：根据除所述参考RE之外的RE来不同地设置所述补偿过程的重复次数，以及重复次数与所述参考RE和除所述参考RE之外的RE之间的相关性成反比。7.根据权利要求1所述的方法，其中：产生所述公共滤波器包括通过考虑所述参考RE的信道信息和除所述参考RE之外的RE的信道信息来产生所述公共滤波器，以及产生所述辅信号包括基于其各自的固有信道，通过补偿除所述参考RE之外的RE的主信号和所述参考RE的主信号来产生所述第二信号...

【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