一种用于多用户多输入多输出无线传输系统的快速广义判决反馈均衡器预编码器的方法、预编码器及系统

摘要

本发明公开了用于多用户多输入多输出无线传输系统的快速广义判决反馈均衡器预编码器实施。使用了一种技术来实现用于多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的广义判决反馈均衡器GDFE预编码器，其极大地降低了计算代价并同时不导致容量损失。提出了一种配置GDFE预编码器的方法，所述预编码器在具有k个用户终端UT的MU-MIMO无线系统的基站中，每个用户终端UT具有与其相关联的前馈过滤器。该方法包括使用本发明的多个可选公式之一来计算过滤器矩阵C，并且基于过滤器矩阵C的计算来计算用于处理在GDFE预编码器的判决反馈均衡级之后获得的符号矢量的发射过滤器的发射过滤器矩阵B、前馈过滤器矩阵F以及干扰预消除矩阵G。

主权项

1.一种配置基于广义判决反馈均衡器GDFE的预编码器的方法，所述预编码器在具有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，每个用户终端UT具有与其相关联的前馈过滤器，所述前馈过滤器由F₁，F₂...，F_k表示，所述方法包括：使用下述表达式之一来计算过滤器矩阵C，下述表达式包括：(i)C＝(HV∑^1/2)^H[HS_xxH^H+S_zz]^-1其中V是酉矩阵，∑是具有非负元的对角矩阵，并且S_zz是最差噪声协方差矩阵，其中S_xx是对于下行链路信道的输入协方差矩阵，$S_{\mathrm{xx}}=\frac{I-{[H^H\mathrm{DH}+I]}^{-1}}{\lambda },$其中I是单位矩阵，H是表示用于在无线系统中进行通信的信道的信道矩阵，D是对于被选择作为容量最优的无线系统中的等效上行链路/介质访问信道MAC的输入协方差矩阵，并且λ是对于给定总发射功率P_t的标量变量，λ＝trace(I-[H^HDH+I]^-1)/P_t，(ii)对于秩大于或等于自己的行数的信道矩阵H，其中上标指示Moore-Penrose广义逆矩阵，(iii)对于秩大于或等于自己的行数的信道矩阵H，以及(iv)其中前馈过滤器矩阵F由F＝GM^HC表示，M是酉矩阵，G是在GDFE预编码器的干扰预消除级处的发射器中使用的干扰预消除矩阵；使用C的QR分解QRD将矩阵M计算为：C＝MR；计算用于处理在GDFE预编码器的判决反馈均衡级之后获得的符号矢量的发射过滤器的发射过滤器矩阵B：B＝V∑^1/2M；将前馈过滤器矩阵F计算为：F＝BlockDiagonal(R)其中BlockDiagonal(.)函数从矩阵R的块对角线提取大小为{a_k x L_k}的子矩阵F₁，F₂...，F_k，并且a_k是分派给第k个用户终端UT的符号数目并且等于F_k的秩；以及将干扰预消除矩阵G计算为：其中上标指示Moore-Penrose广义逆矩阵。