例中,如果存在4个空间信道和3个接收机,则可以以(AABC)的形式来 分配空间信道。即,可以为用户A分配两个信道,为用户B和C中的每一个分配一个信道。 如以下将更详细讨论的,可以基于用户A所关联的MMO信道的SVD来发送和接收为用户A 分配的信道,在迫零波束成形意义上,三个接收机3之间的传输可以是相互正交的。
[0050] 传统地,找到最优分配集合T需要考虑每频带分配1,2,…,min (M,KN)个空间信 道。因此,要考虑的集合的总数是
例如,对于参数M = 4, K = 10, N = 4, F = 8组成的集合,要使用穷举来考虑的集合的总数在1X104°数量级,这在计算上 是不可行的。
[0051] 然而,示例实施例使用更高效的贪婪算法来确定T。
[0052] 以下是对用于确定T的示例贪婪算法的说明。将出于说明目的关于以下伪代码来 讨论该示例。该伪代码表示可以在用户选择器202处执行的过程。
[0053] 在该示例中,可以针对给定的用户和空间信道分配T来执行优化。可以将由所有K 个用户和空间信道组成的集合定义为!\。假定N〈M,其中N是在每个用户处可用的空间信道 或接收天线的数目,M是NodeB处发射天线的数目,在集合1\中总共有KN个空间信道。在 第j次迭代上,t,是在与集合S中的任何用户相关联的可用空间信道中选择的一个或更多 候选空间信道。伪代码如下。
[0054] initialization. Let j = L T() = ? R(? = 0; and Done = 6·. while (j < min{KN,M)} and (not Done) find t; =arg max i?(T; ; uji!) 饴V IfR(T^KJmKRiTji) H、 Done - I else Tj = U Xt )'/ + ! end end T = T: j
[0055] 参照以上伪代码,在第一次叠代(j = I)上,所选的空间信道^将是全局占优的 或最佳的空间信道。即,例如在所有KN个空间信道中,所选的空间信道^具有最大的相关 联特征值。
[0056] 在集合1\中所有可用的空间信道中选择了最佳空间信道之后,计算与所选空间信 道心相关联的加权速率度量R tl。保持该空间信道,可以从集合1\中的其余空间信道中选 择第二空间信道t2。可以选择该第二空间信道t 2,使得针对空间信道tJP 12的组合的加权 和速率度量Rtl 2最大化。如果加权和速率度量R tl 2大于加权速率度量R tl,则保留第一和第 二空间信道以及相关联的加权和速率度量Rtli2,并以下列步骤继续进行该过程:在其余空 间信道中搜索使针对组合的三个空间信道的加权和速率度量& 11213最大化的下一第三空间 信道t3。否则,丢弃第二空间信道,保留单个空间信道h和相关联的加权和速率度量R i,搜 索算法终止。
[0057] 返回图2,可以从用户选择器202向波束成形模块206输出与所选集合S相关联 的CSI以及集合T。还可以从用户选择器202向数据流选择器203输出所选集合S。数据 流选择器203可以选择与集合S中的用户相关联的数据流,并将所选的数据流输出至波束 成形模块206。为了简明起见,省略了现有技术公知的用于选择这些数据流的方法并从而省 略了对其的详细讨论。
[0058] 波束成形模块206可以基于与集合S中的用户相关联的CSI、由集合T中用户和所 选空间信道组成的集合、以及来自数据流选择器203的所选数据流,来产生用于集合T中的 每个用户和空间信道的至少一个波束成形的数据流。
[0059] 图3更详细地示出了波束成形模块206。将描述更具体的示例以说明在波束成形 模块206处执行的功能和操作。然而将理解的是,该示例仅仅是出于说明目的,并不旨在进 行限制。
[0060] 出于以下讨论的目的,假定il,...,F丨表示针对第k个用户的、用于发送至少 一个空间信道的频带的集合,Ixl表示集合X的基数。例如,如果Ie1J =3, Ie1J =4, Ie2丄 =1,Ie2丄=〇,则|ι」=2, Ii2I = 1。在该示例中,为第一用户(例如,图1中的km-ι) 分配两个频带上总共7个空间信道,而为第二用户(例如,104-2)分配仅一个空间信道。在 发射机100处有M根天线的情况下,有充足的自由度用于每频带每用户发送至多为M和N 中较小者(例如,min(M,N))数目的空间信道,因此'其中f = 1,一,F。还出 ksS 于该示例目的假定在集合T中包括图1中K个用户104-1中104-K中的每个用户,I Ik I = ^ I = F对集合T中所有用户均成立。
[0061] 参考图3,可以将针对多个用户104-1至104-K中的每个用户的数据流输入至多个 波束成形处理模块300-1至300-K中相应的一个波束成形处理模块。每个波束成形处理模 块300-1至300-K可以对相应用户的数据流进行处理,以产生与集合S中的每个用户相关 联的至少一个波束成形的数据流,并在NodeB 100处的M根天线A-I至A-M上分发用户相 应的波束成形的数据流。波束成形处理模块300-1至300-K中的每一个可以以相同的方式 工作,因此为了简明起见,仅详细讨论波束成形模块300-1。
[0062] 关于波束成形模块300-1,可以在解复用器302-1处将针对用户104-1的数据流 解复用为Il kI个子流(其中IlkI彡1)。可以在CIM模块304-11至304-1F中相应的一个 (ΠΜ模块处对这些子流进行编码、交织以及调制,以产生多个调制的符号或子流d kif,f e Ik。 该向量的维数由频带f中分配给用于的空间信道的数目给出:IEkif I。
[0063] 可以在波束成形和求和模块306-11至306-1F处对多个调制的符号dtf,f e 1,进 行处理,以产生至少一个波束成形的数据流。即,例如在多个波束成形和求和模块306-11 至306-1F之一处,可以将多个调制的符号d kif,f e Ik中的每一个与矩阵Gkif相乘。矩阵 Gkif可以是M乘|Ekif|的MET波束成形矩阵,以下将对该矩阵进行详细描述。可以将在每个 波束成形和求和模块306-11至306-1F处产生的、所得到的波束成形的数据流输出至分发 和求和模块310。
[0064] 分发和求和模块310将来自波束成形和求和模块306-11至306-1F中的每一个 的、所得到的组合适当地分发至M根发射天线中的每一根,并对波束成形的数据流进行求 和,以产生所得到的波束成形的数据流,然后,所得到的波束成形的数据流(如现有技术所 公知的)被处理为至少一个信号。在频带f上的发送信号由
来表示,其中 xf是M维向量。
[0065] 返回图1,可以向用户104-1发送一个或多个信号xf。图4更详细地示出了用户 104-1 〇
[0066] 在第k个用户(例如,在本示例中的用户104-1)处,用户可以经由天线阵列402 来接收所发送的信号,天线阵列402可以包括N个天线单元400-1至400-N,(其中N彡1)。 可以在RF滤波模块404处将接收信号从射频(RF)转换至基带,以产生复基带信号。RF滤 波模块404可以以任何公知的方式来产生复基带信号。频带f上的复基带接收信号由y kif =Hk,fxf+nk,f,k = 1,· · ·,K = 1,· · ·,F 来表示,其中 yk,f是 N 维向量,Hk,fe C NXM是第 k 个用户的M頂0信道矩阵(出于示例目的,假定在每个频带f上平坦衰落),
是在 f频带上第k个用户处的复加性高斯白噪声。
[0067] 根据示例实施例,给定的用户仅在分配给特定用户的频带上接收数据。这些所分 配的频带称作用户的有效频带。复加性高斯白噪声ntf~CN(0,l)可以考虑第k个用户经 历的小区间和/或扇区间干扰。出于该示例讨论的目的,假定在NodeB 100处知道第k个 用户的所有频带上的所有MHTO信道。
[0068] 在第k个用户(例如,用户104-1)处,使用多个线性组合器406-1至406-F中 的相应线性组合器来对每个有效频带上的接收信号进行解调。每个线性组合器406-1至 406-F通过将来自RF滤波器模块404的复基带信号y kif与|Ekif|乘N矩阵相乘来对有效频 带进行解调,以产生符号dtf的估计。将软符号d tf输出至解调器、解交织器、解码器模块 (DEMIC) 408-1至408-F中相应的一个或多个。每个DEMIC模块408-1至408-F基于从多 个线性组合器406-1至406-F中的相应的一个线性组合器输出的软符号来产生对所发送的 Ik I个子流的估计。将所发送的I Ik I个子流的估计从DEMIC模块408-1至408-F中的每 一个输出至复用器410。复用器410对|lk|个子流进行复用,以产生对NodeB