执行数据传输的方法和装置制造方法及图纸

为了以分布式方式确定要被应用以经由无线通信系统的全局MIMO信道H在多个发送器与多个接收器之间执行数据传输的预编码器，所述预编码器联合地形成总预编码器V，每一个第j发送器执行：收集由所述发送器中的每一个引起的CSIT误差的长期统计；获取短期CSIT相关数据并从中构建其自己对全局MIMO信道H的观察

Method and device for executing data transmission

In order to determine in a distributed manner the precoder to be applied to perform data transmission between multiple transmitters and multiple receivers via the global MIMO channel H of the wireless communication system, the precoder jointly forms the total precoder V, and each jth transmitter performs: collecting long-term statistics of CSIT errors caused by each of the transmitters; obtaining short-term CSIT correlation; Data and construct its own observations of global MIMO channel H

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】执行数据传输的方法和装置
本专利技术总体上涉及按分布式方式确定要被应用于在基于MIMO信道的无线通信系统中在多个发送器与多个接收器之间发送数据的预编码器。
技术介绍
无线通信系统可以依赖于协作以便改进它们在环境方面的性能。根据一个示例，这种协作可以在基于MIMO(多输入多输出)信道的通信网络的环境中找到，在该环境中，节点装置(通常是诸如基站或eNodeB的接入点)协作以便改善经由MIMO信道的通信的总体鲁棒性。为了执行这种协作，所考虑的无线通信系统的发送器依赖于CSI(信道状态信息)相关数据和/或信道估计相关数据来确定将由所述发送器应用的预编码器，以便改进经由MIMO信道从所述发送器向预定义的一组接收器传输的性能。这种预编码器通常以中心方式确定，然后将所确定的预编码器的参数朝着所述发送器传播，以供在经由MIMO信道从所述发送器向所述接收器传输期间进一步应用所确定的预编码器。就系统架构和处理资源使用的平衡而言，提供一种能够在发送器之间以分布式方式确定预编码器参数的方法。然而，这样做通常会出现CSIT(发送器处的CSI)不匹配。这可能涉及由多个发送器自己计算的预编码器参数之间的显著差异。因此，协作所针对的性能增强不如所预期的那么高，因为由发送器独立确定的预编码器参数涉及随CSIT失配而增长的残余干扰。希望克服现有技术的前述缺陷。更特别希望提供这样一种解决方案，即，尽管可能存在CSIT不匹配，但该解决方案通过依赖于在所述发送器之间以分布式方式确定的预编码器，来允许改进在基于MIMO信道的无线通信系统中从预定义的一组发送器向预定义的一组接收器传输的性能。专利技术内容为此，本专利技术涉及一种通过以分布式方式确定要被应用以执行数据传输的预编码器，经由无线通信系统的全局MIMO信道在多个Kt发送器与多个Kr接收器之间执行所述传输的方法，所述预编码器分别由所述发送器应用并且联合地形成总预编码器V，其中，所述多个Kt发送器当中的每一个第j发送器执行：收集所述Kt个发送器中的每个发送器对于所述全局MIMO信道H引起的发送器处信道状态信息CSIT误差的长期统计，所述长期统计描述了所述CSIT误差的随机变化；获取短期CSIT相关数据并且构建其自己对全局MIMO信道H的观察根据所获取的短期CSIT相关数据来确定所述总预编码器V的估计基于所收集的CSIT误差的长期统计，还基于其自己对所述全局MIMO信道H的观察并且还基于表示经由所述全局MIMO信道H的所述传输的性能的品质因数，完善所述总预编码器V的述估计以获取作为从所述第j发送器的立场来看所述总预编码器V的观察的完善的预编码器以及通过应用由所完善的预编码器V(j)的、与所述多个Kt发送器当中的所述第j发送器有关的一部分形成的预编码器来发送数据。因此，尽管可能存在CSIT不匹配，但通过依赖于以分布式方式确定的预编码器，改进了经由无线通信系统的全局MIMO信道的传输的性能。因此，在不需要中央单元来计算预编码器的情况下实现了针对CSIT不匹配的鲁棒性。根据特定特征，所述品质因数是相对于所述第j发送器自己的所述全局MIMO信道H的观察从所述第j发送器的立场来看的、经由所述全局MIMO信道H到达的总速率的下限LBSR(j)，如下：其中，其中，表示数学期望值，并且其中，表示要发送的数据与用于实现与CSIT误差的所述长期统计一致的估计误差Δ(1)，Δ(2)，...，的对应的过滤接收矢量之间的均方误差矩阵。因此，所确定的预编码器改进了由所述传输服务的所述接收器的速率之和。根据特定特征，所述品质因数是的迹和(sumoftraces)MINMSE(j)(k＝1到Kr)，如下：其中，其中，表示数学期望值，并且其中，表示要发送的数据与用于实现与CSIT误差的所述长期统计一致的估计误差的对应的过滤接收矢量之间的均方误差矩阵。因此，所确定的预编码器改进了所述接收器所感知的平均均方误差。根据特定特征，完善所述总预编码器V的所述估计是通过完善函数f(.，.)以及完善矩阵的集合(k＝1到Kr)而按乘法完善策略来执行的，如下：因此，这种乘法完善允许纠正CSIT不匹配，尤其是在块对角化预编码的背景下。根据特定特征，所述总预编码器V是块对角化预编码器，所述发送器累计具有至少与所述接收器一样多的天线，并且完善所述总预编码器V的所述估计由此在于相对于通过应用奇异值分解运算而获取的所述矩阵的所述集合来优化所述完善矩阵的所述集合如下：其中，表示从所述第j发送器的立场来看，针对所述Kr个接收器当中的第k接收器的聚合干扰信道估计的观察，并且其中，通过根据由任何发送器类似地应用的预定义选择规则，选择由所述奇异值分解运算产生的矩阵的N列的预定集合来获取，其中，每个接收器都具有数量为N的接收天线。因此，使得分布式块对角预编码器对CSIT不匹配具有鲁棒性。根据特定特征，所述总预编码器V是具有块对角形状Kt＝Kr的、干扰感知协调波束成形预编码器，并且每个发送器都具有与每个接收器的接收天线的数量N相等的数量为M的发送天线，并且每个发送器仅与所述Kr个接收器当中的单个接收器通信，以使得k＝j，其中，子矩阵W′k使得：Vk＝EkW′k被计算为由所定义的信道矩阵的特征矢量波束成形，来自被应用到由定义的所述信道矩阵上的奇异值分解运算，如下：其中，Ek被定义如下：Ek＝[0M×(k-1)M，IM×M，0M×(Kt-k)M]T并且0M×(k-1)M是仅包含零的M×(k-1)M子矩阵，0M×(Kt-k)M是仅包含零的M×(Kt-1)M子矩阵，并且IM×M是M×M单位子矩阵。因此，使的分布式协调波束成形预编码器对CSIT不匹配具有鲁棒性。根据特定特征，完善所述总预编码器V的所述估计通过完善函数f(.，.)以及完善矩阵的集合(k＝1到Kr)而按加法完善策略来执行，如下：因此，加法完善允许纠正CSIT不匹配，尤其是在正则化迫零预编码器的背景下。根据特定特征，所述总预编码器V是正则化迫零预编码器，并且所述总预编码器V的估计可以表达如下：其中，α(j)是表示正则化系数的标量，其根据从所述第j发送器的立场来看其自己的所述全局MIMO信道H的观察的统计来优化，并且其中，α(j)由所述第j发送器与所述Kt个发送器当中的其它发送器共用。因此，使得正则化迫零预编码器对CSIT不匹配具有鲁棒性。根据特定特征，完善所述总预编码器V的所述估计在下列功率约束下加以执行：其中，每个接收器都具有数量为N的接收天线。因此，限制了传输功率。本专利技术还涉及一种通过按分布式方式确定要被应用以执行数据传输的预编码器，经由无线通信系统的全局MIMO信道在多个Kt发送器与多个Kr接收器之间执行所述传输的装置，所述预编码器分别由所述发送器应用并且联合地形成总预编码器V，其中，所述装置是所述多个Kt发送器当中的每一个第j发送器并且包括：用于针对所述全局MIMO信道H，按所述Kt个发送器中的每个发送器引起的发送器CSIT误差来收集信道状态信息的长期统计的装置，所述长期统计描述所述CSIT误差的随机变化；用于获取短期CSIT相关数据并且构建其自己的全局MIMO信道H的观察的装置；用于根据所获取的短期CSIT相关数据来确定所述总预编码器V的估计的装置；用于基于所收集的CSIT误差的长期统计，还基于其自己的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过以分布式方式确定要被应用以执行数据传输的预编码器，经由无线通信系统的全局MIMO信道

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.07 EP 16192879.11.一种通过以分布式方式确定要被应用以执行数据传输的预编码器，经由无线通信系统的全局MIMO信道在多个Kt发送器与多个Kr接收器之间执行所述传输的方法，所述预编码器分别由所述发送器应用并且联合地形成总预编码器V，其特征在于，所述多个Kt发送器当中的每一个第j发送器执行：-收集由所述Kt个发送器中的每个发送器对于所述全局MIMO信道H引起的发送器处信道状态信息CSIT误差的长期统计，所述长期统计描述了所述CSIT误差的随机变化；-获取短期CSIT相关数据并且构建其自己对全局MIMO信道H的观察-根据所获取的短期CSIT相关数据来确定所述总预编码器V的估计-基于所收集的CSIT误差的长期统计，还基于其自己对所述全局MIMO信道H的观察并且还基于表示经由所述全局MIMO信道H的所述传输的性能的品质因数，对所述总预编码器V的所述估计进行完善，以获取作为从所述第j发送器的立场来看所述总预编码器V的观察的完善的预编码器以及-通过应用由所完善的预编码器V(j)的、与所述多个Kt发送器当中的所述第j发送器有关的一部分形成的预编码器来发送数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述品质因数是相对于所述第j发送器自己对所述全局MIMO信道H的观察从所述第j发送器的立场来看的、经由所述全局MIMO信道H达到的总速率的下限LBSR(j)，如下：其中，其中，表示数学期望值，并且其中，表示要发送的数据与用于实现与CSIT误差的所述长期统计一致的估计误差的对应的过滤接收矢量之间的均方误差矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述品质因数是(k＝1到Kr)的迹和MINMSE(j)，如下：其中，其中，表示数学期望值，并且其中，表示要发送的数据与用于实现与CSIT误差的所述长期统计一致的估计误差的对应的过滤接收矢量之间的均方误差矩阵。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对所述总预编码器V的所述估计进行完善的步骤是通过完善函数f(.，.)以及完善矩阵的集合(k＝1到Kr)按乘法完善策略来执行的，如下：5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述总预编码器V是块对角化预编码器，所述发送器累计具有至少与所述接收器一样多的天线，并且其特征在于，对所述总预编码器V的所述估计进行完善的步骤由此在于相对于通过应用奇异值分解运算而获得的矩阵的集合来优化所述完善矩阵的所述集合如下：其中，表示从所述第j发送器的立场来看，针对所述Kr个接收器当中的第k接收器的聚合干扰信道估计的观察，并且其中，通过根据由任何发送器类似地应用的预定义选择规则，选择从所述奇异值分解运算产生的矩阵的N列的预定集合来获取其中，每个接收器具有数量N个接收天线。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述总预编码器V是具有块对角形状Kt＝Kr的干扰感知协调波束成形预编码器，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骞睿，N·格雷塞特，D·热斯贝尔，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP