用於處理MIMO接收器的接收信號的方法與流程

2023-10-09 10:59:09

本發明涉及與用於在使大規模多輸入多輸出(MIMO)環境中的發送器和接收器的性能惡化最小化的同時減小實現複雜性和存儲器需求的方法有關的技術。
背景技術：
：多輸入多輸出(MIMO)系統是指使用多個發射天線和多個接收天線的無線通信系統。在MIMO系統中，可以經由分集方案使在無線電信道中發生的衰退效應最小化，或者可以經由空間復用同時發送多個流，因此提高吞吐量。如果發射天線的數目是Nt並且接收天線的數目是Nr，則可在空間復用(SM)方案中發送的流的最大數目是min(Nt,Nr)。具體地，在高信噪比(SNR)環境中，已知通信能力的斜率是min(Nt,Nr)。由於通信能力意指理論上可在給定信道上發送的信息的最大量，因此當發射天線和接收天線的數目同時增加時，通信能力也增加。具有大量的發射天線和接收天線的大規模MIMO系統作為5G技術而受到廣泛關注。在很多論文和實驗中，大規模MIMO系統包括具有多個天線的一個基站(包括分布式天線系統)以及各自具有一個天線的多個用戶設備(UE)。在該情況下，由於UE具有一個天線而多個UE同時從一個基站接收服務，因此基站與UE之間的信道可以被理解為MIMO。如果UE的總數目是K，則在高SNR環境中通信能力的斜率由min(Nt,K)表示。理論上，當具有無數個發射天線的基站同時向多個UE發送數據時，基站的最佳發送算法是最大比率發送(MRT)算法。當一個基站接收從多個UE向該基站發送的數據時，該基站的最佳接收算法是最大比率合併(MRC)算法。由於MRT算法和MRC算法沒有考慮幹擾，因此如果天線的數目有限，則發生性能惡化，但是如果天線的數目無限，則幹擾消失。因此，MRT算法和MRC算法可以成為最佳解決方案。由於基站能夠經由天線波束成形來生成強烈的光束，因此基站可以將能量集中在特定UE上。在這種情況下，相同的信息可以以低功率進行發送，並且與相鄰UE的幹擾可以被最小化，因此使系統性能惡化最小化。技術實現要素：技術問題被設計以解決所述問題的本發明的一個目的在於在保持大規模MIMO環境中的接收器的性能的同時使接收的信號檢測複雜性最小化。被設計以解決所述問題的本發明的另一目的在於在保持大規模MIMO環境中的發送器的發送性能的同時使預編碼器生成複雜性最小化。被設計以解決所述問題的本發明的又一目的在於通過根據通信環境調整發送器和接收器的目標性能來積極地調整接收信號檢測複雜性和發送預編碼器生成複雜性。被設計以解決所述問題的本發明的又一目的在於即使接收器無法知曉關於RE之間的相關性的信息也使信號檢測複雜性最小化。由本發明解決的技術問題不限於以上技術問題，並且根據下面的描述，本文中未描述的其它技術問題對於本領域技術人員而言將變得顯而易見。技術解決方案本發明的目的能夠通過提供一種生成發送信號的方法來實現，該方法包括以下步驟：從包括多個資源元素(RE)在內的RE組中選擇參考RE；基於所述參考RE的信道信息，生成要在所述RE組的所述多個RE當中被共享的公共預編碼器；通過將所述公共預編碼器應用到針對所述多個RE的發送數據來生成作為所述多個RE的預編碼信號的初級信號；以及通過使用所述RE的信道信息對所述多個RE當中的除了所述參考RE以外的RE的初級信號進行補償來生成次級信號。所述方法還可以包括以下步驟：通過將所述參考RE的初級信號以及所述多個RE當中的除了所述參考RE以外的RE的次級信號進行轉換來生成作為發送信號的第三級信號。所述第三級信號可以是基於應用了所述多個RE的信道信息的函數來生成的，並且在所述函數中，tn可以在n＝1時表示所述參考RE的初級信號，或者tn可以在n＝2,3,…,N時表示除了所述參考RE以外的所述RE的次級信號，並且N可以表示所述RE組中的RE的數目。所述公共預編碼器可以是迫零(ZF)預編碼矩陣、正則化ZF預編碼矩陣、或者最小均方誤差(MMSE)預編碼矩陣的一部分。所述次級信號可以是通過經由所述RE的信道信息以及共軛梯度(CG)、牛頓法或者最速下降法算法對所述初級信號進行補償而生成的。所述次級信號可以是通過以下操作而生成的：重複地執行補償處理，直到使用所述RE的信道信息而不是所述公共預編碼器計算出的結果與所述初級信號之間的誤差變得小於閾值為止，並且所述補償處理的最大重複次數可以是根據MIMO信道環境或者用戶輸入來確定的。所述補償處理的重複次數可以是根據除了所述參考RE以外的所述RE來不同地設置的，並且所述重複次數可以與所述參考RE和除了所述參考RE以外的所述RE之間的相關性成反比。生成所述公共預編碼器的步驟可以包括以下步驟：通過考慮所述參考RE的信道信息以及除了所述參考RE以外的RE的信道信息來生成所述公共預編碼器，並且生成所述次級信號的步驟可以包括以下步驟：通過基於除了所述參考RE以外的RE和所述參考RE的相應的固有信道對除了所述參考RE以外的RE的初級信號和所述參考RE的初級信號進行補償來生成所述次級信號。在本發明的另一方面，本文中提供了一種多輸入多輸出(MIMO)發送器，該MIMO發送器包括：發送器；接收器；以及處理器，該處理器連接到所述發送器和所述接收器，並且被配置為生成所述發送信號，其中，所述處理器從包括多個資源元素(RE)在內的RE組中選擇參考RE，基於所述參考RE的信道信息，生成要在所述RE組的所述多個RE當中被共享的公共預編碼器，通過將所述公共預編碼器應用到針對所述多個RE的發送數據來生成作為所述多個RE的預編碼信號的初級信號，以及通過使用所述RE的信道信息對所述多個RE當中的除了所述參考RE以外的RE的初級信號進行補償來生成次級信號。有益效果根據本發明的實施方式具有以下效果。第一，隨著RE之間的相關性增加，接收器的信號檢測複雜性減小。即使相關性小，也能夠在沒有性能損耗的情況下減小複雜性。第二，由於發送預編碼器生成複雜性根據RE之間的相關性減小，因此能夠在沒有性能惡化的情況下減小發送信號生成複雜性。第三，能夠必要時控制接收信號檢測複雜性和發送預編碼器生成複雜性，以根據通信環境適應性地控制性能。第四，由於接收器能夠適應性地設置RE組，因此在沒有附加地增加用於測量RE之間的相關性的複雜性的情況下，不發生性能惡化。本發明的效果不限於上述效果，並且本領域技術人員可以根據本發明的實施方式的以下描述推導出本文中沒有描述的其它效果。也就是說，本領域技術人員可以根據根本發明的實施方式推導出本發明沒有預期的效果。附圖說明附圖被包括進來以提供對本發明的進一步理解，附圖例示了本發明的實施方式，並且與說明書一起用來解釋本發明的原理。本發明的技術特徵不限於特定附圖，並且附圖中示出的特徵被組合以構造新的實施方式。附圖的附圖標記意指結構元件。圖1是示出在與本發明有關的多輸入多輸出(MIMO)環境中根據接收流的數目的計算複雜性的圖。圖2是示出在與本發明有關的MIMO環境中根據接收流的數目的存儲器需求的圖。圖3是示出在與本發明有關的MIMO環境中在同一小區中的UE之間的幹擾的圖。圖4是示出在與本發明有關的MIMO環境中相鄰小區之間的幹擾的圖。圖5是示出與本發明有關的被指派給UE的資源塊(RB)的結構的圖。圖6是示出與本發明有關的由多個UE形成的資源元素(RE)組的圖。圖7是示出與本發明有關的常規MIMO接收器操作處理的圖。圖8是示出根據本發明的一個實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖9是例示了與本發明有關的補償處理的重複次數根據RE組內的RE而改變的實施方式的圖。圖10是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖11是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖12是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖13是例示了根據本發明的一個實施方式的形成RE組的處理的圖。圖14是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖15是例示了根據本發明的一個實施方式的形成RE組的處理的圖。圖16是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖17是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖18是示出與本發明有關的由多個RE形成的RE組的圖。圖19是示出與本發明有關的常規MIMO預編碼器操作處理的圖。圖20是示出根據本發明的一個實施方式的MIMO預編碼器操作處理的圖。圖21是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO預編碼器操作處理的圖。圖22是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖23是示出根據本發明的一個實施方式的UE與基站的配置的框圖。具體實施方式雖然本發明中使用的術語選自通常已知和使用的術語，但是本文中使用的術語可以根據操作者的意圖或者本領域中的習慣、新技術的出現等而改變。此外，本發明的說明書中提到的一些術語是由申請人經其謹慎選擇的，其詳細的含義在本文中的說明書的相關部分中被描述。此外，要求不僅通過所使用的實際術語而且通過每個術語內在的含義來理解本發明。通過根據預定格式將本發明的構成組件和特性進行組合來提出以下實施方式。在沒有附加評論的條件下，各個構成組件或者特性應被認為是可選因素。如果需要，各個構成組件或者特性可以不與其它組件或者特性組合。此外，可以將一些構成組件和/或特性進行組合，以實現本發明的實施方式。可以改變要在本發明的實施方式中公開的操作的順序。任何實施方式的一些組件或者特性還可以被包括在其它實施方式中，或者可以根據需要用其它實施方式的組件或者特性替換。在描述本發明時，如果確定相關的已知功能或者構造的詳細描述使得本發明的範圍不必要地模糊不清，則將省略其詳細描述。在整個說明書中，除非另外特別描述，否則當特定部分「包括或者包含」特定組件時，這指示不排除其它組件並且還可以包括其它組件。在說明書中描述的措辭「單元」、「-or/er」和「模塊」指示用於處理可以由硬體、軟體或者其組合實現的至少一個功能或者操作的單元。除非描述本發明的上下文(具體地，所附的權利要求的上下文)另外清楚地指示，否則詞「一或一種」、「一個」、「所述」以及其相關的詞可以被用於包括單數表述和複數表述。在該文件中，本發明的實施方式已經集中描述了移動臺和基站之間的數據發送和接收關係。基站可以意指直接執行與移動臺的通信的網絡的終端節點。在該文件中，被描述為由基站執行的特定操作可以由基站的上層節點來執行。即，顯而易見的是，在由包括基站的多個網絡節點組成的網絡中，為了與移動臺的通信而執行的各種操作可以由基站或者除了基站以外的網絡節點執行。術語基站可以用術語固定站、NodeB、eNodeB(eNB)、高級基站(ABS)、接入點等替換。術語基站(MS)可以用用戶設備(UE)、用戶臺(SS)、移動訂戶臺(MSS)、移動終端、高級移動臺(AMS)、終端等替換。發送器是指用於發送數據或者語音服務的固定節點和/或移動節點，並且接收器是指用於接收數據或者語音服務的固定節點和/或移動節點。因此，在上行鏈路中，移動臺成為發送器並且基站成為接收器。類似地，在下行鏈路中，移動臺成為接收器並且基站成為發送器。裝置與「小區」的通信可以意指裝置向小區的基站發送信號以及從小區的基站接收信號。也就是說，雖然裝置基本上向特定基站發送信號和從特定基站接收信號，但是為了便於描述，可以使用「向由特定基站形成的小區發送信號以及從由特定基站形成的小區接收信號」的表述。類似地，術語「宏小區」和/或「小小區」可以不僅意指特定覆蓋範圍，而且意指「支持宏小區的宏基站」和/或「支持小小區的小小區基站」。本發明的實施方式能夠由諸如IEEE802系統、第三代夥伴計劃(3GPP)系統、3GPP長期演進(LTE)系統和3GPP2系統這樣的無線接入系統中的任何一種中公開的標準文件支持。也就是說，上述文件可以支持未描述以使本發明的技術精神清楚的步驟或者部分。另外，本文件中公開的所有術語可以被上述標準文件描述。具體地，本發明的實施方式可以由作為IEEE802.16系統的標準文件的P802.16-2004、P802.16e-2005、P802.16.1、P802.16p和P802.16.1b文件中的至少一個支持。應注意的是，本發明中公開的特定術語是為了便於描述和更好理解本發明而提出的，並且這些特定術語的使用可以在本發明的技術範圍或者精神內被改變為另一種格式。1.大規模MIMO接收器1.1一般MIMO接收器為了建立大規模MIMO系統，必須開發大規模MIMO接收算法。與現有MIMO系統比較，在大規模MIMO系統中，接收器需要在以下兩個方面被改進。第一，在大規模MIMO環境中，由接收器同時接收的數據流的數目增加。同時處理的數據流的數目的增加導致計算複雜性和存儲器需求的增加。這導致了系統實現成本和處理時間的增加，因此對接收系統造成負擔。根據現有MIMO接收算法的接收流的數目的計算複雜性和存儲器需求如圖1和圖2中所示以指數方式增加。第二，在大規模MIMO環境中，隨著幹擾源的數目增加，需要具有改進的幹擾消除性能的接收算法。在大規模MIMO系統中，當基站同時向數十個或者數百個用戶發送數據時，每個用戶接收除了向其發送的數據信號以外的數十個或者更多個多用戶幹擾信號。因此，需要用於高效地消除這些幹擾信號的大規模MIMO接收算法。此外，也需要高效地消除從相鄰小區或者相鄰小區的用戶接收的幹繞。為了解決這些技術問題，考慮以下技術問題。第一，將描述在大規模MIMO環境中的計算複雜性和存儲器需求的增加。如果發送器的天線的數目總是大於接收器的天線的數目，則由發送器發送的流的數目與接收器的天線的數目成比例地增加。此時，接收器使用接收濾波器以檢測來自接收信號的每個流。在LTE系統中，濾波器應該在每個子幀中被重新計算。由於這些計算處理而導致的負荷可以被量化為計算複雜性和存儲器需求。複雜性和存儲器需求與接收流的數目的平方或者立方成比例。因此，如圖1所示，隨著接收流的數目Ns增加，計算複雜性和存儲器需求迅速地增加。另外，由於硬體規格由最壞情況確定，因此硬體實現成本隨著流的數目的增加而顯著地增加。在下文中，將描述常規MIMO接收器的接收算法和/或根據濾波器的計算複雜性和存儲器需求。MRC算法需要最小計算複雜性和存儲器。然而，MRC算法沒有考慮流之間的幹擾，並且因此提供低性能(即，低接收SINR)。最小均方誤差(MMSE)濾波器提供線性檢測方法當中的最好的性能(即，高接收SINR)。然而，複雜性由和表達，並且需要用於逆矩陣操作的附加存儲器。圖1和圖2分別示出了根據MMSE濾波器的接收流的數目的複雜性和存儲器需求。針對使用MMSE濾波器的接收，用於信道矩陣的逆矩陣操作是必需的。逆矩陣的尺寸由接收流的數目確定，例如，對於高性能現場可編程門陣列(FPGA)獲得15×15逆矩陣所需要的時間是約150μs。這樣的時間延遲對應於在LTE信道模型中假定的500μs的相干時間的約30％。此外，針對用於MMSE接收的逆矩陣操作，將所有信道信息移動到新的存儲器的處理是必需的，因此導致明顯的延遲。此外，處理器訪問用於逆矩陣操作的存儲器，因此導致附加延遲。這種延遲明顯增加了系統處理時間。最後，幹擾消除(IC)濾波器是非線性檢測方法，並且能夠在作為IC的示例D-BLAST接收器中獲得與最大通信能力對應的性能。具有低實現複雜性的V-BLAST接收器按照MMSE和SIC混合的形式被配置。具體地，在MIMO-OFDM環境中，隨著信道選擇性增加，V-BLAST接收器具有接近最大通信能力的性能。然而，由於V-BLAST接收器也基於MMSE濾波器，因此需要比MMSE濾波器的複雜性和存儲器需求高的複雜性和存儲器需求。此外，IC方法從接收信號中刪去以前檢測的符號和層，以控制幹擾。因此，如果以前檢測的值具有誤差，則發生檢測性能惡化的誤差傳播現象。已經提出了用於解決這種問題的各種IC算法，但是與常規方法相比具有增加的複雜性。圖3是示出在與本發明有關的MIMO環境中在相同小區中的UE之間的幹擾的圖。圖4是示出在與本發明有關的MIMO環境中相鄰小區之間的幹擾的圖。將參照圖3和圖4來描述除了計算複雜性和存儲器需求的增加以外，發生在大規模MIMO環境中的幹擾。如果基站的天線的數目大，則一個基站可以同時支持多個UE。在這種情況下，從基站發送到UEA的信號成為相對於UEB的幹擾，並且發送到UEB的信號成為相對於UEA的幹擾。由於幹擾與期望的信號一起被基站發送，因此幹擾經歷了與期望的信號相同的路徑損耗。因此，幹擾信號的功率與期望信號的功率類似，並且因此接收SINR被迅速地減小。為了解決這種問題，基站可以執行多用戶(MU)-MIMO預編碼以使幹擾最小化。然而，即使在這種情況下，也難以完全消除由於信道信息誤差、老化現象和碼本大小限制而導致的多用戶幹擾。在多小區環境中，引起各種小區當中的幹擾。典型地，在圖4的環境中，UEA受到來自基站B的幹擾的影響，並且UEB受到來自基站A的幹擾的影響。具體地，當UE靠近相鄰小區之間的邊界時，UE從相鄰基站接收更強的幹擾。此外，當小區之間的間隙如在小小區(例如，微小區、微微小區、毫微微小區等)中一樣窄時，UE從相鄰小區接收強幹擾的概率進一步增加。在採用大規模MIMO方法的密集多小區環境中，需要改進MIMO接收器的幹擾消除能力。具體地，如果引起強幹擾，則需要幹擾消除(IC)接收算法，並且現有IC接收器需要比幹擾源的數目多的天線。例如，接收器需要11個接收天線以消除10個幹擾源。在可能沒有安裝足夠數目天線的小尺寸UE中，需要引入用於解決這種限制的技術。例如，改進的幹擾抑制(IS)技術應用於多用戶或多小區幹擾，或者在發送器中利用幹擾對準技術以對準特定信號空間中的幹擾，並且應用IC接收器以使用限制數目的接收天線來消除來自很多幹擾源的幹擾。隨後，將與上述問題有關地描述常規MIMO接收器的操作算法。圖5是示出與本發明有關的被指派給UE的資源塊(RB)的結構的圖。圖6是示出與本發明有關的由多個UE形成的資源元素(RE)組的圖。圖7是示出與本發明有關的常規MIMO接收器操作處理的圖。圖5示出了被指派給特定UE的一個RB，並且垂直軸和水平軸分別表示頻率軸和時間軸。一個RB由個RE組成，並且在每個RE中，接收信號由下面的式1表達。式1yl=Glsl+il+wl,l=0,...,NSCRBNsymbDL-1]]>在式1中，l表示RE的索引，Gl表示在接收器中經由解調參考信號(DMRS)估計的信道，sl表示發送信號，並且Il表示幹擾。wl表示白噪聲，並且wl的協方差矩陣是如上所述，接收器可以使用最小均方誤差(MMSE)濾波器，以消除來自接收信號的信道的影響。使用MMSE濾波器從接收信號檢測的發送信號由下面的式2表達。式2其中在式2中，Bl表示MMSE濾波器，並且表示經由MMSE濾波器估計的發送信號。協方差矩陣Rl被限定為此時，使用MMSE濾波器估計發送信號所需要的複數的乘法的計算複雜性可以由下面的式3示意性地表達。式3(12NrNs2+12Ns3+Ns2+NrNs)NRBDLNsymbDL]]>在大規模MIMO的情況下，接收天線的數目Nr大，並且在這種情況下，可以接收與接收天線的最大數目對應的數目Ns的流。在這種情況下，接收器的通信能力可以被提高最大Ns倍，但是複雜性與流的數目的立方成比例地迅速增加。因此，如果接收流的數目大，則需要能夠在使性能惡化最小化的同時以低複雜性執行處理的接收器。圖6示出了圖5的RB的一部分，並且示出了由多個RE組成的RE組。此時，RE的信道可以具有互相關性。具體地，如果都卜勒效應小(接收器緩慢地移動或者固定)，則位於同一水平軸上的RE之間的相關性大。如果信道的功率延遲擴展低，則位於同一垂直軸上的RE之間的相關性大。如果都卜勒效應小並且信道的功率延遲擴展低，則圖6中示出的所有RE之間的相關性大。在圖6中，通過陰影深度示出了中心RE與周邊RE之間的相關性。也就是說，隨著每個RE的陰影深度增加，與中心RE的相關性增加，並且隨著每個RE的陰影深度減小，與中心RE的相關性減小。如圖7中所示，常規MIMO接收器在不考慮RE之間的相關性的情況下對RE應用相同操作以檢測發送信號。也就是說，常規MIMO接收器執行了以下處理：針對接收信號，根據每個RE的信道信息Gi來計算濾波器Bi(710)，並且針對每個RE，對接收信號進行檢測和解碼(720)。然而，當考慮由於在大規模MIMO環境中的流的數目的增加而導致的計算複雜性和存儲器需求的增加時，需要改進常規接收算法。在下文中，提出了這樣的MIMO接收器：該MIMO接收器在使用RE之間的相關性來提供與常規算法相同的性能的同時，按照具有較低複雜性的算法進行操作。1.2提出的MIMO接收器的操作算法在下文中，參照圖8和圖9提出了在保持性能的同時以低複雜性進行操作的MIMO接收器的算法。圖8是示出根據本發明的一個實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖9是例示了與本發明有關的補償處理的重複次數根據RE組內的RE而改變的實施方式的圖。在圖8中，Bc表示基於第cRE的MIMO信道生成的濾波器，並且使用該濾波器從第lRE的接收信號檢測的信號被定義為初級信號。通過對初級信號進行補償而獲得的信號被定義為次級信號。N表示屬於包括多個RE在內的RE組的RE的總數目，並且N個RE中的一個被選擇為第cRE。根據本發明的一個實施方式，多個RE形成RE組。從該組中選擇的一個RE成為參考RE，並且該參考RE可以在不考慮RE組中的RE的順序的情況下被確定。例如，參考RE可以是在水平軸或者垂直軸上位於RE組的中心的RE、或者RE組中的最先位於水平和垂直軸上的RE。在下文中，為了方便起見，假定參考RE是c＝1的第一RE。也就是說，G1和B1分別表示參考RE的信道和接收濾波器。首先，基於參考RE的信道G1來生成接收濾波器B1(810)。所生成的接收濾波器B1是RE組的公共濾波器並且被共同應用於RE組中的所有RE(820)。也就是說，RE組中的除了參考RE以外的RE使用接收濾波器B1來檢測初級信號(830)。檢測初級信號的處理可以經由諸如MMSE、迫零(SF)、幹擾抑制組合(IRC)、BLAST等這樣的算法來執行。在NACIv1.1.0的TR36.866中描述了這些檢測算法。在RE組中共享的接收濾波器B1可以意指接收濾波器本身或者構造接收濾波器的特定術語。隨後，RE組中的RE基於其固有信道對初級信號進行補償(840和850)，以生成次級信號(860)。解碼器870對所生成的次級信號進行解碼，以還原發送信號。上述補償處理可以經由諸如共軛梯度(CG)、牛頓(Newtonian)法、最速下降法等這樣的算法來執行。在下文中，將參照圖9來詳細地描述補償處理，並且將描述使用CG算法的實施方式。圖9通過陰影深度示出了RE組中的中心RE(參考RE)與周邊RE之間的相關性。也就是說，隨著RE的陰影深度增加，與中心RE的相關性增加，並且隨著RE的陰影深度減小，與中心RE的相關性減小。RE組中的與參考RE的相關性相似的RE被組合以形成RE子組。在示出的實施方式中，參考RE由910表示，由與參考RE相鄰的8個RE組成並且具有與參考RE的大的相關性的第一RE子組由920表示，並且由遠離參考RE的16個RE組成並且具有與參考RE的小的相關性的第二RE子組由930表示。首先，接收器使用參考RE910的信道G1，以獲得MMSE濾波器，並且這樣的濾波器成為RE組的公共濾波器B1。參考RE910的初級信號是經由通過其固有信道生成的濾波器而生成的，並且因此不需要進行補償。因此，參考RE910的初級信號是在沒有經歷補償處理的情況下被發送給解碼器的。隨後，接收器使用公共濾波器來檢測除了參考RE以外的第一RE子組和第二RE子組的RE的初級信號。在第一RE子組和第二RE子組中包括的RE的信道與參考RE910的信道不同，並且因此所檢測的初級信號與實際發送的信號之間出現誤差。如果RE的信道與參考RE910的信道相同，則所檢測的初級信號與實際發送的信號之間的誤差為0。根據RE的固有信道和參考RE910的初級信號，可以關於RE的次級信號推導出下面的式4。式4其中在式4中，B1表示基於參考RE的信道生成的MMSE濾波器，並且表示使用B1生成的參考RE910的初級信號。除了參考RE910以外的RE的次級信號由表達。此時，根據本發明的一個實施方式，不是使用各個RE的濾波器Bl來生成，而是從以上的式4推導出的。也就是說，初級信號是通過對使用公共濾波器B1從參考RE910生成的初級信號進行補償而生成的。以上的式4可以通過諸如上述CG算法這樣的各種算法來求解。經由CG算法來分析式4以生成次級信號的一系列處理可以由下面的式5來表達。式5的CG算法被重複操作，直到得到預定精度，並且式5的CG算法是經由重複來推導結果以減小誤差的收斂算法。此外，在式5中，初級信號越精確(即，每個RE與參考RE之間的信道差異越小)，次級信號被越快地檢測到(即，經由越小數目的重複)。式5s^(0)=s~l]]>t=GlHGls^(0)+Rs^(0)]]>b=GlHyl]]>g(0)＝b-td(0)＝g(0)while||g(i)||＞δ||g(0)||dot=GlHGld(i)+Rd(i)]]>s^(i+1)=s^(i)+α(i)d(i)]]>g(i+1)＝g(i)-α(i)td(i+1)＝g(i+1)+β(i+1)d(i)endwhiles^l=s^(end)]]>在式5中，是經由CG算法的第i次重複估計的發送信號。第0次重複的發送信號(即，初始值)被設置為使用公共濾波器而生成的初級信號和b(i)表示用於按相應的算法推導結果的臨時向量。向量是梯度向量，並且表示使得重複執行的算法能夠推導出精確值的最快方向。此時，如果更新後的向量g(i)和初始生成的向量g(0)之間的差小於特定閾值，則停止算法的重複。也就是說，經由向量的幅值，能夠間接地確認通過直接計算MMSE濾波器獲得的結果與次級信號之間的誤差。如果值g(i)為0，則次級信號與使用MMSE濾波器獲得的結果之間的差為0。在式5中，δ確定算法的結束時間，並且可以意指算法的目標精度。δ可以由系統自動確定或者可以根據用戶輸入來確定。隨著δ減小，算法的重複次數增加並且結果的精度增加。相反，δ增加，算法的重複次數減小並且結果的精度減小。因此，通過根據δ的水平對初級信號進行補償所獲得的次級信號與經由Bl直接計算出的次級信號之間的誤差被確定。結果，可以調整校正程度δ，以提供計算複雜性與性能之間的權衡。如果CG算法的重複次數達到方陣的大小，則通過對初級信號進行補償而獲得的次級信號變得等於經由Bl直接計算出的結果。也就是說，可以通過來表達。在這方面，接收器限制補償處理的重複次數，以限制生成次級信號所需要的最大時間。也就是說，補償處理中重複的計算所需要的時間不根據重複而改變。此外，如果接收器生成特定RE的次級信號所需要的時間顯著大，則影響整體處理時間。為了防止這種問題，生成次級信號所需要的時間可以通過限制重複的次數而被限制到特定範圍。然而，如果初級信號在限制的重複次數內沒有被充分地補償，則通過對初級信號進行補償而獲得的次級信號與經由從其固有信道生成的濾波器Bl而獲得的次級信號之間的誤差可以增加，以使性能惡化。與參照圖8和圖9描述的實施方式不同，針對RE組中的與參考RE相鄰的RE，在使用公共濾波器來檢測初級信號之後，可以根據與參考信號的信道相關性省略了補償處理。也就是說，針對與參考RE的相關性大於閾值的RE，即使沒有執行補償處理，與初級信號的誤差也足夠小。如果確定誤差小到足以忽略對性能惡化的影響，則接收器在沒有補償的情況下使用RE的初級信號作為次級信號。也就是說，初級信號可以被立即解碼，因此進一步減小了計算複雜性。在圖9中，如果第一RE子組920中包括的RE與參考RE910之間的相關性大於預定閾值，則針對這些RE，可以省略補償處理並且初級信號可以被立即用作次級信號。圖10是示出根據本發明的另一實施方式的接收器操作處理的圖。在圖10中，與圖8和圖9不同，將描述經由組中的所有RE的信號來獲得公共濾波器的實施方式。也即是說，接收器使用RE組中的所有RE的信道來獲得新的信道矩陣GA。GA可以通過下面的式6來表達。式6GA=1NΣl=1NwlGl]]>在式6中，N表示RE組中的RE的數目。wl表示每個RE的信道矩陣的權重。在wl＝1的情況下，GA被限定為所有信道矩陣的平均。wl可以根據RE組中的RE被不同地設置。基於信道矩陣GA要在整個RE組中被共享的公共接收濾波器被限定為下面的式7所示。式7BA=(GAHGA+RA)-1GAH]]>在式7中，限定了Rl表示每個RE的協方差矩陣，並且w′l表示Rl的權重。也就是說，在圖10的實施方式中，基於所有RE的信道來計算公共濾波器BA(1010)，並且使用該公共濾波器來生成RE組中的所有RE的初級信號(1020和1030)。隨後，通過對初級信號進行補償(1042、4044和1046)來生成(1050)次級信號，並且將所述次級信號發送給解碼器(1060)。圖10中示出的實施方式與圖8和圖9的實施方式的不同之處在於：參考RE的接收濾波器被用作公共濾波器，並且因此在圖8和圖9中不需要執行參考RE的補償處理。然而，在圖10的實施方式中，執行了參考RE的補償處理(1042)。圖11是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖11示出了用於對在使用參照圖7描述的常規接收器操作算法來求解圖9中示出的RE時的計算複雜性與在使用提出的實施方式的操作算法來求解圖9中示出的RE時的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖11示出了在補償處理的重複次數的三種情況下的計算複雜性。如果同時應用重複次數1和2，則針對圖9中的第一RE子組920的RE重複補償處理一次，並且針對第二RE子組930的RE重複補償處理兩次。如示出的，與現有技術相比，隨著接收流的數目增加，根據所提出的實施方式的接收器操作算法能夠在計算複雜性方面獲得更大的收穫。在以上提出的接收器操作算法中，針對RE組中的參考RE計算的濾波器B1在所有RE當中被共享。如果所有RE與參考RE之間的相關性是1，則所有Bl變得等於B1並且省略經由B1計算出的初級信號的補償處理。因此，由於針對包括5×5＝25個RE在內的RE組計算了僅一個參考RE的接收濾波器，因此接收濾波器的實現複雜性減小為現有技術的1/25。如果相關性小於1，則在使用公共濾波器Bc估計的初級信號與經由Bl獲得的信號之間出現誤差。此時，由於與參考RE的相關性和初級信號的誤差成反比，因此執行用於獲得次級信號的補償處理所需要的重複次數和時間減少。結果，所提出的接收器操作算法可以使用RE之間的相關性，以在使性能惡化最小化的同時減少計算複雜性。此外，通過限制補償處理的重複次數，可以允許次級信號在允許範圍內的誤差，以減小複雜性。因此，所提出的接收器操作算法可以考慮到通信環境與SNR區域來控制計算複雜性與性能之間的權衡。此外，僅針對參考RE執行了逆矩陣計算處理，因此減少了逆矩陣計算所需要的存儲器需求。也就是說，由於除了參考RE的逆矩陣計算處理以外的所有操作都經由矩陣X向量的操作來執行，因此並行非常容易。因此，容易應用分配方案以顯著地減少總處理時間。1.3在提出的MIMO接收器中的RE組設置方法在下文中，將描述按照使得MIMO接收器根據以上提出的接收算法來操作的方式設置RE組的兩個實施方式。將參照圖12和圖13來描述第一實施方式，並且將參照圖14和圖15來描述第二實施方式。雖然省略了詳細描述，但是在1.2中描述的實施方式同樣可適用。在第一實施方式中，接收器將特定RE設置為所有RE當中的參考RE，並且基於參考RE的信道信息來生成參考RE的接收濾波器(即，公共濾波器)(1210)。隨後，將該公共濾波器應用到參考RE的最鄰近的RE(1220)。該實施方式與上述實施方式的不同之處在於：在圖12的實施方式中，RE組不是預定的。也就是說，公共濾波器沒有被應用到RE組中的RE，而是被應用到與參考RE相鄰的RE。與參考RE相鄰的特定RE意指該特定RE位於在時間或者頻率軸方向的RB上最靠近參考RE。如果RE位於在時間或者頻率軸方向上(例如，RE的邊界等)最靠近參考RE的位置處，則在該時間和頻率軸上具有與參考RE物理上分離的最小距離的RE變為與參考RE相鄰的RE。通常，相鄰RE之間的相關性高。首先，在圖12的參數中，f(k,0)表示第kRE組的參考RE的位置。f(k,n)表示從RE組中的與參考RE相鄰的RE當中選擇的第nRE的位置。也就是說，n可以意指在一個RE組中的被處理的RE的順序。Bf(i，0)表示基於第iRE組的參考RE而生成的公共濾波器。接收器將公共濾波器Bf(k，0)應用到參考RE和與參考RE相鄰的REf(k,n)，以生成初級信號(1230)。參考RE的初級信號是通過應用使用其信道信息生成的濾波器而獲得的，並且因此是沒有誤差的精確值。因此，參考RE的初級信號成為次級信號(1280)。相比之下，在與參考RE相鄰的RE的初級信號中，根據與參考RE的相關性出現誤差。如在上述實施方式中，接收器對初級信號進行補償(1240)以生成次級信號(1280)。如果補償被充分地執行，則次級信號成為使用RE的信道信息而計算出的Bf(k，n)yf(k，n)。補償處理的詳細處理與以上圖8和圖9的描述類似。也就是說，MMSE/ZF/IRC/BLAST濾波器可以被用作公共濾波器以生成初級信號，並且用於生成次級信號的補償處理可以使用CG/牛頓法/最速下降法算法。此外，可以重複地執行這種算法，直到補償結果(即，與直接計算出的次級信號的誤差)在預定範圍內為止。用於對初級信號進行補償的補償處理可以被實現為滿足下面的式8。式8s^f(k,n)=minS~f(k,n)||yf(k,n)-Gf(k,n)s~f(k,n)||2withs~f(k,n)=Bf(k,n)yf(k,n)]]>在式8中，表示使用公共濾波器而獲得的初級信號。被限定為並且表示經由使用其信道信息而不是公共濾波器獲得的MMSE濾波器Bf(k,n)直接計算出的信號。補償處理意指在不使用在式8和式9中獲得的Bf(k，n)的情況下(例如，當如在上述實施方式中一樣使用CG算法時)尋找的重複處理。式9s^(0)=s~f(k,n)=Bf(k,0)yf(k,n)]]>t=Gf(k,n)HGf(k,n)s^(0)+Rs^(0)]]>b=Gf(k,n)Hyf(k,n)]]>g(0)＝b-td(0)＝g(0)while||g(i)||＞δ||g(0)||dot=Gf(k,n)HGf(k,n)d(i)+Rd(i)]]>s^(i+1)=s^(i)+α(i)d(i)]]>g(i+1)＝g(i)-α(i)td(i+1)＝g(i+1)+β(i+1)d(i)endwhiles^f(k,n)=s^(end)]]>在式9中，表示在第i次重複時估計的發送信號。在第0次重複時的發送信號(初始值)被設置為初級信號和b(i)表示用於獲得解的臨時向量。向量是梯度向量並且表示使得重複執行的算法能夠推導出精確值的最快方向。此時，如果更新後的向量g(i)與初始生成的向量g(0)之間的差小於特定閾值，則停止算法的重複。也就是說，經由向量的幅值，能夠間接地確認通過直接計算MMSE濾波器而獲得的結果以及與次級信號的誤差。如果值g(i)為0，則次級信號與使用MMSE濾波器而獲得的結果之間的差為0。在式9中，δ確定算法的結束時間並且可以意指算法的目標精度。δ可以由系統自動確定或者可以根據用戶輸入來確定。當δ減小時，算法的重複次數增加並且結果的精度增加。相反，δ增加，算法的重複次數減小並且結果的精度減小。因此，通過根據δ的水平對初級信號進行補償而獲得的次級信號與經由Bf(k，n)直接計算出的次級信號之間的誤差被確定。結果，可以調整校正程度δ，以提供計算複雜性與性能之間的權衡。如果CG算法的重複次數達到方陣的大小，則通過對初級信號進行補償而獲得的次級信號變得等於經由Bf(k，n)直接計算出的結果。也就是說，可以通過Bf(k，n)yf(k，n)來表達。接收器可以預置在對與參考RE相鄰的RE進行補償的處理中的重複次數的閾值隨後，確定為了生成RE的次級信號而執行的重複次數是否等於或者小於閾值(1250)。重複次數等於或者小於閾值意指通過經由所提出的方案對初級信號進行補償而獲得的信號與使用基於其實際信道直接計算的MMSE濾波器而獲得的結果之間的誤差不大，也就是說，與參考RE的相關性足夠大。相比之下，重複次數超過閾值意指RE與參考RE之間的相關性小，並且因此不能在目標範圍內僅通過預定的重複次數對初級信號進行補償。因此，如果重複次數等於或者小於閾值，則選擇與經歷了補償處理的RE挨著的RE(1260)，並且挨著的RE可以意指與參考RE其次相鄰的RE。隨後，應用公共濾波器以生成初級信號，並且對該初級信號進行補償以生成次級信號。執行該處理，直到對特定RE的初級信號進行補償的處理的重複次數超過閾值。如上所述，特定RE的重複次數超過閾值意指特定RE與參考RE之間的相關性小。換句話說，當沒有改變地應用使用參考RE的信道信息而生成的公共濾波器時，誤差可能顯著地大。因此，執行設置新的參考RE並且生成新的公共濾波器的處理(1270)。接收器將即使應用了參考RE的公共濾波器也可以以預定的重複次數進行補償的RE設置為一個RE組，並且將公共濾波器沒有改變地應用到該RE組。然而，如果重複次數超過閾值，則設置新的參考RE並且生成新的公共濾波器。也就是說，與圖8和圖9的實施方式不同，RE組不是預定的，並且使用濾波器的區域根據用於生成次級信號的補償處理的重複次數來確定。從RE組的觀點來看，即使與參考RE的相關性未知，也能適應性地確定RE組。圖13是例示了設置新的參考RE的實施方式的圖。也就是說，假定在將RE當中的第一RE的公共濾波器進行共享以生成次級信號的處理中，在第二RE處補償處理的重複次數超過閾值。作為參考RE的第一RE的公共濾波器被廢棄。被選擇作為新的參考RE的第三RE可以位於分隔了從參考RE(第一RE)到公共濾波器被廢棄的RE(第二RE)的距離的位置處。與示出的實施方式不同，可以在RB中根據各種標準來選擇新的參考RE。例如，可以選擇在頻率或者時間軸方向上與以前的參考RE分隔預定距離的RE，可以選擇RB中的任意RE。隨後，將參照圖14和圖15來描述設置RE組的第二實施方式。圖14是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖15是例示了根據本發明的一個實施方式的形成RE組的處理的圖。在圖14中，n表示處理的順序，而不是特定RE的索引編號。k表示在RB中被處理的RE組的順序(k＝A,B,C,…)。在圖14中，處理1405至1420與圖12的1210至1240相似。也就是說，接收器根據參考RE的信道信息來生成公共濾波器，並且將該公共濾波器應用到參考RE和與參考RE相鄰的RE以生成初級信號。參考RE的初級信號在沒有補償的情況下變為次級信號，而除了參考RE以外的RE的初級信號經歷補償算法以生成次級信號。在圖14的實施方式中，在頻率軸方向上與參考RE相鄰的RE被依次選擇為被應用公共濾波器的RE。選擇沿著頻率軸方向進行，並且如果在生成次級信號的同時，在特定RE處的重複次數超過閾值，則在時間軸方向上與參考RE相鄰的RE被依次選擇為下一個RE。隨後，如果當選擇沿時間軸方向進行的同時，在特定RE處的重複次數超過閾值，則不再選擇RE。相反，具有在頻率軸方向上的最後一個RE與在時間軸方向上的最後一個RE作為邊界(border)的矩形變為一個RE組。在選擇沿著頻率和時間軸方向從參考RE開始進行的同時初級信號的補償處理的重複次數超過閾值的第一RE被稱作「邊界RE」。在形成RE組的處理中，根據在頻率和時間軸方向上的進行來選擇兩個邊界RE，並且這兩個邊界RE分別成為「第一邊界RE」和「第二邊界RE」。與以上描述不同，選擇可以首先沿著時間軸方向進行，然後沿著頻率軸方向進行。針對所確定的RE組中的所有RE，使用參考RE的公共濾波器來生成初級信號和次級信號。當選擇沿著頻率/時間軸方向進行時，對於已經生成了次級信號的RE，不需要生成次級信號。如果完成RE組中的次級信號的生成，則使用與RE組相鄰的RE作為新的參考RE來重複以上處理。參照圖14，當執行第nRE的補償處理時(1420)，接收器確定組模式當前是否為1(1425)。組模式指示在頻率或者時間軸方向上從參考RE開始的進展是否完成(即，執行了形成RE組的處理)、或者在已經形成RE組之後是否執行了生成組中的RE的次級信號的處理。組模式0指示RE組尚未形成，並且因此在預定方向上從參考RE開始依次選擇RE。相比之下，組模式1指示頻率和時間軸方向上的邊界已經被形成以選擇RE組。如果因為RE組尚未形成而組模式為0，則接收器確定在生成第nRE的次級信號的處理中補償處理的重複次數是否等於或者小於閾值(1450)。如果是，則由於與參考RE的相關性足夠大，公共濾波器可應用於第nRE。因此，執行選擇下一個RE(1435)並且生成用於下一個RE的次級信號的處理。如果重複次數超過閾值，則選擇第一邊界RE並且接收器檢查RE映射模式(1455)。RE映射模式指示選擇與參考RE相鄰的RE的處理是沿著頻率軸方向還是時間軸方向進行。RE映射模式可以是0或者1，0和1分別意指頻率軸方向和時間軸方向。在本實施方式中，RE映射模式0意指選擇處理沿著頻率軸方向進行。隨後，接收器切換RE映射模式(1465)。也就是說，由於用於生成第nRE的次級信號的重複次數超過閾值，因此難以應用公共濾波器。因此，接收器停止沿著頻率軸方向進行的選擇處理，並且切換RE映射模式，以沿著時間軸方向從參考RE開始選擇RE。接收器執行在時間軸方向上選擇與參考RE相鄰的第(n+1)RE(1435)並且生成次級信號的處理。隨後，如果在選擇處理沿著時間軸方向進行的同時，在任意RE處補償處理的重複次數超過閾值(1450)，則該RE成為第二邊界RE，並且接收器再次檢查RE映射模式(1455)。由於RE映射模式根據時間軸方向上的進展為1，因此接收器可以確認除了頻率軸方向的邊界以外，還設置時間軸方向的邊界。接收器選擇由兩個邊界RE形成的矩形作為RE組(1470)，並且將組模式設置為1(1475)。組中的RE的數目是Ni。隨後，由於組模式當前為1(1425)，因此接收器生成RE組中的所有RE的次級信號。也就是說，接收器檢查次級信號被生成的RE的數目是否達到RE組中的RE的最大數目(1430)，如果沒有達到，則重複選擇RE組中的另一RE並且生成次級信號的處理(1435)。也就是說，接收器執行將所選擇的參考RE的公共濾波器應用到RE組中的所有RE的處理。如果生成所有RE的次級信號的處理完成，則接收器選擇新的參考RE(1440)，並且重置組模式和RE映射模式(1445)。隨後，接收器重複沿著頻率或者時間軸方向選擇與參考RE相鄰的RE並且生成次級信號的處理。將參照圖15來描述設置RE組的上述處理。首先，圖15(a)示出了根據參照圖14描述的實施方式形成RE組的處理。在圖15(a)的框A中，第0RE被選擇為參考RE，選擇處理沿著垂直軸(即，頻率軸)方向進行，並且次級信號被生成。如果在第四RE處次級信號的補償處理的重複次數超過閾值，則接收器將第四RE設置為垂直軸方向邊界並且不再執行選擇。隨後，接收器沿著水平軸(即，時間軸)方向從第0RE開始執行選擇並且生成次級信號。如果在第六RE處補償處理的重複次數超過閾值，則第六RE成為水平軸方向邊界。隨後，接收器使用第四RE和第六RE作為邊界來形成RE組，並且將第0濾波器的接收濾波器作為公共濾波器應用到框A中的所有RE，因此生成次級信號。另外，如果框A的處理完成，則接收器將與框A相鄰的新的RE(框B的第0RE)設置為新的參考RE，並且重複以上處理。由於框B在時間軸方向上與RB的邊界相鄰，因此如果沿著頻率軸方向進行的選擇完成，則RE組被立即形成。針對框C和框D，同樣地重複以上處理。作為框A的第一參考RE，沒有選擇RB的左上RE，而是選擇了與邊界分隔1的RE，這是因為參考RE和與參考RE相鄰的RE之間的相關性大的概率非常高。也就是說，在與第0RE相鄰並且在框A中位於RB邊界處的RE處，次級信號的補償處理的重複次數小於閾值的概率非常高。因此，接收器可以在水平/垂直軸方向上選擇與頂點分隔1的RE作為參考RE，以簡化形成RE組的處理。圖15(b)與圖15(a)相似，但是在切換RE映射模式的方法方面與圖15(a)不同。也就是說，在圖15(b)的框A中，當確定第四RE作為垂直軸方向邊界時，選擇在水平軸方向上沒有從第0RE開始進行，而是從第三RE開始進行。這僅是實現方式差異。由於在第四RE處補償處理的重複次數超過閾值，因此如果選擇在水平軸方向上從第四RE開始進行，則在第五RE至第八RE處補償處理的重複次數超過閾值的概率高。因此，接收器重複執行在水平軸方向上從第三RE開始的選擇並且生成次級信號的處理。圖15(c)示出了圖15(a)和圖15(b)的組合。也就是說，圖15(a)的實施方式被應用到框A，並且RE映射模式基於第0RE而改變。相比之下，圖15(b)的實施方式被應用到框D，並且RE映射模式基於第三RE而改變。圖16是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO接收器操作處理的圖。圖16示出了從圖14的實施方式部分地修改的實施方式。對於與參考RE相鄰的RE，可以省略根據與參考RE的信道相關性對初級信號進行補償的處理。也就是說，在與參考RE的相關性大於閾值的RE中，即使沒有執行補償處理，初級信號的誤差也足夠小。如果確定誤差小到足以忽略對性能惡化的影響，則接收器在沒有補償的情況下使用RE的初級信號作為次級信號。也就是說，初級信號被立即解碼，因此進一步減小了計算複雜性。與圖14不同，在圖16中，n表示特定RE到參考RE的鄰接的順序。也就是說，n可以表示在水平或者垂直軸方向上與參考RE的距離。此外，N是針對補償處理將被省略的RE的數目的閾值。也就是說，如果N被設置為9，則針對在所有方向上與參考RE相鄰的8個RE(即，n＝1,2,3,…,8)，將省略對初級信號進行補償以獲得次級信號的處理。在圖16中，處理1605至1615與圖14的處理相同/相似。接收器應用公共濾波器以檢查針對初級信號被生成的第nRE，n是否小於閾值N(1620)。對於處理的順序小於N的RE，省略補償處理，並且將初級信號直接輸入到解碼器(1650)。相反，如果處理的順序等於或者大於N，則執行補償處理以生成次級信號(1625)，並且執行補償處理的重複次數是否在閾值範圍內的確定(1630)。重複該處理(1635)，並且針對在閾值範圍外的RE，選擇新的參考RE(1640)。隨後，在與參考RE相鄰的RE處，重複確定補償處理是否被省略的處理。圖17是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。在這部分中描述的MIMO接收器最有利之處在於可以不預定用於共享公共濾波器(RE組)的區域。由於接收器不需要知曉RE之間的信道相關性以確定每個RE組的大小，因此減小了實現複雜性。也就是說，圖12和圖13示出了這樣的實施方式：如果特定RE是在形成RE組的處理中的邊界RE，則通過跳到另一RE來形成新的RE組。圖14和圖15示出了這樣的實施方式：RE組經由根據頻率/時間軸方向上的進展的邊界來形成。結果，在提出的接收器中，通過在沒有附加複雜性的情況下根據RE之間的信道相關性來適應性設置RE組，能夠在保持性能的同時使複雜性最小化。此外，通過這種RE組設置方法，同樣獲得了參照圖11描述的各種優點。2.大規模MIMO發送器2.1一般MIMO發送器異構蜂窩網絡(HetNet)通過一個宏小區和多個小小區來限定。宏小區基站用於支持位於不由小小區覆蓋的範圍內的UE。因此，宏小區基站應該同時向大量UE提供服務。理論上，在UE接收單個流的條件下，基站能夠向與數目上和其天線的數目對應的UE提供服務。因此，假定宏小區基站是具有大數目(M)天線的大規模MIMO基站。此時，如果一個基站同時支持K個UE，則從基站的觀點來看，接收天線的數目是K，並且基站與UE之間的信道可以通過M×K矩陣來表達。用於基站將服務提供給UE而選擇的預編碼方法的代表性示例包括最大比率發送(MRT)方案和迫零(ZF)方案。在MRT方案中，雖然複雜性低，但是引起了與UE的相關性。因此，接收器處的性能降低。相比之下，在ZF方案中，雖然沒有引起與UE的相關性，但是如果天線的數目增加，則複雜性迅速地增加。如果天線的數目是無限的，則作為MRT方案的缺陷的幹擾問題消失，並且獲得與ZF方案相同的性能。然而，如果天線的數目是有限的，則ZF方案具有比MRT方案的性能好的性能。因此，在大規模MIMO環境中，需要在具有與常規ZF方案的性能相似的性能的同時具有較低複雜性的新的發送器預編碼方案。接下來，將參照上述問題來描述常規MIMO發送器的操作算法。圖18是示出與本發明有關的由多個RE形成的RE組的圖。圖19是示出與本發明有關的常規MIMO預編碼器操作處理的圖。圖18示出了圖5的RB的一部分，並且示出了由多個RE組成的RE組。在圖18中，垂直軸和水平軸分別表示頻率軸和時間軸。與以上接收器操作算法的描述相似，RE組中的RE的信道可以具有互相關性。隨著每個RE的陰影深度增加，與中心RE的相關性增加，並且隨著每個RE的陰影深度減小，與中心RE的相關性減小。如圖19所示，在常規MIMO發送器中，在不考慮RE之間的相關性的情況下，針對每個RE計算並生成預編碼器(1910)。也就是說，當RB中的第lRE的MIMO信道被限定為Hl時，每個RE的發送數據Sl如下面的式10所示被預編碼並發送。式10xl=P~lsl]]>在MRT方案中，在式10中，預編碼矩陣為相比之下，在正則化的ZF方案中，為並且Γl是正則化項。在Γl＝0的情況下，根據正則化ZF方案的預編碼矩陣成為正規ZF預編碼矩陣。如果使用正則化ZF方案，則計算預編碼矩陣所需要的計算複雜性由下面的式11來近似地表達。式11(12NtNs2+12Ns3+Ns2+NtNs)NRBDLNsymbDL]]>MIMO發送器可以向多個UE發送數目上與發射天線的最大數目對應(Ns＝Nt)的流。因此，雖然系統吞吐量與基站的天線的數目成比例地線性增加，但是複雜性與流的數目的立方成比例地迅速增加。因此，如果發送流的數目大，則在上述預編碼方案中出現複雜性問題。在下文中，將提出在使用RE組中的RE之間的相關性來提供與常規算法相同的性能的同時以較低的複雜性進行操作的MIMO發送器的操作算法。2.2提出的MIMO發送器的操作算法在下文中，將參照圖20來提出在保持性能的同時以較低的複雜性進行操作的MIMO發送器的操作算法。圖20是示出根據本發明的一個實施方式的MIMO預編碼器操作處理的圖。在圖20中，將描述這樣的實施方式：從RE組中選擇參考RE，並且基於參考RE的信道而確定的發送濾波器(即，預編碼矩陣或者預編碼器)在該RE組中被共享。在圖20的實施方式中，參照圖8和圖9描述的接收器操作算法同樣可適用。所提出的發送器操作算法包括兩級，即，第1級2080和第2級2090。在第1級2080中，公共預編碼器被用於執行生成初級信號的處理。在第2級2090中，初級信號被補償以生成最終的發送信號。在下文中，將詳細地描述每一級。首先，在圖20中，P1表示基於參考RE的MIMO信道而生成的預編碼器(2010)，並且通過在RE組的第lRE處利用P1作為公共預編碼器(2020)而生成的信號被限定為初級信號(2030)。與上述接收器操作算法類似，可以根據任意標準來確定參考RE。對初級信號進行補償(2042和2044)以獲得次級信號tl(2050)，並且將與RE的信道有關的函數f(tl,Hl)附加地應用到次級信號(2062、2064、2066)，以被轉換成實際上被發送的信號的第三級信號(2070)。也就是說，在圖20中，第1級2080意指RE組的RE使用公共預編碼器的步驟，並且第2級2090意指RE使用與其固有信道有關的信息的步驟。在圖20中，N表示屬於該組的RE的數目，並且預編碼器表示迫零(ZF)、最小均方誤差(MMSE)或者正則化ZF預編碼器或者配置每個預編碼器的特定項。現在將詳細地描述每個步驟。例如，在正則化ZF方案中，RE組中的參考RE的預編碼器根據式12來限定。式12在圖20中，在RE組中被共享的公共預編碼器P1是並且成為式12的的項。如果使ZF方案，則公共預編碼器P1變為並且如果使用MMSE方案，則公共預編碼器P1變為在MMSE方案中，表示噪聲方差，並且P表示發送符號的平均功率。如果確定了公共預編碼器P1，則RE組中的除了參考RE以外的RE使用P1來生成相應的初級信號。隨後，由於參考RE的初級信號是使用其固有信道信息來生成的，因此不需要補償處理。也就是說，參考RE的初級信號可以被用作次級信號。相比之下，除了參考RE以外的RE的初級信號是使用公共預編碼器而不是其信道信息來生成的。因此，次級信號是通過執行對誤差進行補償的處理而生成的。隨後，將描述第2級的補償處理。在RE的補償處理中，例如，在第二RE的情況下，從基於公共預編碼器和第二RE的信道H2的初級信號第二RE的次級信號可以通過下面的式13來表達。式13與上述接收器操作算法類似，根據以上的式13的補償處理可以使用CG、牛頓法和最速下降法算法。下面的式14示出了經由CG算法的補償處理的實施方式。式14t^(0)=Plsl]]>g(0)＝sl-zd(0)＝g(0)while||g(i)||＞δ||g(0)||dot^(i+1)=t^(i)+α(i)d(i)]]>g(i+1)＝g(i)-α(i)zd(i+1)＝g(i+1)+β(i+1)d(i)endwhiletl=t^(end)]]>在式14中，是經由CG算法的第i次重複估計的信號。第0次重複的初始值被設置為初級信號和b(i)表示補償處理中的臨時向量。向量是梯度向量，並且表示使得重複執行的算法能夠推導出精確值的最快方向。此時，如果更新後的向量g(i)與初始生成的向量g(0)之間的差小於特定閾值，則停止算法的重複。也就是說，經由向量的幅值，能夠間接地確認通過直接計算Pl獲得的結果以及與次級信號的誤差。如果值g(i)為0，則次級信號與使用Pl獲得的結果之間的差為0。δ確定算法的結束時間。隨著δ減小，算法的重複次數增加並且結果的精度增加。相反，隨著δ增加，算法的重複次數減小並且結果的精度減小。如果CG算法的重複次數達到方陣的大小，則所估計的解(次級信號)理論上完全等於使用Pl獲得的值。也就是說，次級信號等於Plsl。通過限制補償處理的重複次數，能夠限制生成次級信號所需要的最大時間。也就是說，在所提出的MIMO發送器算法中，如果生成特定RE的次級信號需要的時間顯著地大，則影響整體處理時間。因此，生成次級信號所需要的時間可以被限定到特定範圍。例如，如果限制了補償處理的重複次數，則可以限制在所提出的方案中生成次級信號需要的最大數目。然而，如果在所限制的重複次數內沒有充分地執行補償，則在通過對初級信號進行補償而獲得的初級信號tl與經由信道信息直接生成的信號Plsl之間的誤差會增加，以使性能惡化。如果經由補償處理來生成次級信號，則RE將包括其信道信息的函數應用到次級信號，以生成第三級信號。例如，對於參考RE，函數被應用到次級信號以生成第三級信號x1。類似地，函數被應用到第二RE以生成第三級信號x2。針對組中的其它RE，使用與參考RE和第二RE相同的方法來生成預編碼信號xl。雖然已經描述了通過對初級信號進行補償來生成次級信號的實施方式，但是可以根據RE之間的相關性來省略補償處理。也就是說，對於與參考RE相鄰的RE，當使用公共預編碼器來檢測初級信號時，如果RE之間的信道相關性大於預定閾值，則可以省略補償處理，並且可以使用初級信號作為次級信號。也就是說，對第二RE的初級信號進行補償以變為次級信號t2。如果補償被充分地執行，則t2變為P2s2。此時，如果參考RE與第二RE之間的相關性大於閾值，則即使省略了補償處理，初級信號與P2s2之間的誤差也可以小到足以被忽略。如果這樣的誤差幾乎不影響性能惡化，則初級信號可以不被補償並且可以被確定為次級信號。圖21是示出根據本發明的另一實施方式的MIMO預編碼器操作處理的圖。圖21示出了與圖10的接收器操作算法類似地使用RE組的所有信道來確定公共預編碼器的實施方式。在圖21中，新的信道矩陣是基於RE組中的所有RE的信道信息來限定的，並且由下面的式15來表達。式15HA=1NΣl=1NwlHl]]>在式15中，N表示RE組中的RE的數目。wl表示每個信道矩陣的權重，並且在wl＝1的情況下，HA被限定為所有信道矩陣的平均。基於信道矩陣在組中被共享的公共預編碼器由式16限定。式16BA=(GAHGA+ΓA)-1GAH]]>在圖16中，限定了並且wl'是每個Γl的權重。也就是說，在圖21的實施方式中，基於所有RE的信道來計算公共預編碼器PA(2110)，並且使用該公共預編碼器來生成所有RE的初級信號(2120和2130)。圖21與圖20的不同之處在於：使用公共預編碼器來生成第一RE(即，參考RE)的初級信號。因此，也對第一RE的初級信號進行補償，以生成次級信號。圖21在其它處理方面與圖20相似。圖22是用於將現有技術與本發明的實施方式之間的計算複雜性進行比較的曲線圖。圖22示出了用於將當使用常規接收器操作算法來求解圖18中示出的RE時的計算複雜性與當使用所提出的實施方式的操作算法來求解圖18中示出的RE時的計算複雜性進行比較的曲線圖。在所提出的實施方式的三種方法當中，如果同時應用重複次數1和2，則針對圖18的16個RE的一半，重複補償處理一次，並且針對16個RE的剩餘一半，重複補償處理兩次。如示出的，與現有技術相比，隨著發送流的數目增加，根據所提出的實施方式的發送器操作算法能夠在計算複雜性方面獲得更多的收穫。在以上提出的發送器操作算法中，針對RE組中的參考RE計算出的預編碼器P1在所有RE當中被共享。如果所有RE與參考RE之間的相關性為1，則即使僅使用P1，也能夠針對所有RE生成精確的發送信號。在這種情況下，由於針對RE組僅計算了一個P1，因此發送預編碼器的實現複雜性減小到1/16。如果RE與參考RE之間的相關性小於1，則在使用公共預編碼器計算出的初級信號與使用固有信道計算出的初級信號之間出現誤差。在這種情況下，隨著與參考RE的相關性增加，初級信號的誤差減小。因此，執行用於獲得次級信號的補償處理所需要的重複次數和時間減少。即使相關性小並且因此誤差大，重複次數也可以被增加以生成精確的發送信號。結果，所提出的發送器操作算法可以使用RE之間的相關性，因此在使性能惡化最小化的同時減小計算複雜性。此外，通過限制補償處理的重複次數，次級信號的誤差能夠被準許在允許範圍內，因此降低了複雜性。因此，所提出的發送器操作算法能夠考慮到通信環境和SNR區域來控制計算複雜性與性能之間的權衡。此外，僅針對參考RE來執行逆矩陣計算處理，因此減小了逆矩陣計算所需要的存儲器需求。也就是說，由於除了參考RE的逆矩陣計算處理以外的所有操作都是經由矩陣X向量的操作來執行的，因此並行非常容易。因此，容易應用分配方案以顯著地減少總處理時間。在常規MIMO發送器中，RE組中的所有RE共享一個預編碼器，因此降低了生成預編碼器所需要的複雜性。然而，該方法沒有考慮每個RE的MIMO信道特性，使得不能適當地控制幹擾影響。當基站同時支持多個UE時，常規發送器操作算法導致幹擾，降低了系統吞吐量。因此，UE需要非常複雜的接收器以控制系統吞吐量。具體地，隨著RE組的RE之間的信道相關性減小，幹擾影響增加並且性能惡化增加。相比之下，所提出的MIMO發送器操作算法能夠通過執行RE組中的RE使用公共預編碼器的第1級和應用了每個ER的MIMO信道特性的第2級來解決常規算法的技術問題。3.設備配置圖23是示出根據本發明的一個實施方式的UE與基站的配置的框圖。在圖23中，UE和基站可以分別包括射頻(RE)單元110和210、處理器120和220以及存儲器130和230。雖然圖23中示出了UE100與基站200之間的1:1通信環境，但是可以在多個UE與基站200之間建立通信環境。此外，圖23中示出的基站200可適用於宏小區基站和小小區基站。RF單元110和210可以分別包括發送器112和212以及接收器114和214。UE100的發送器112和接收器114被配置為向基站200和其它UE發送信號以及從基站200和其它UE接收信號，並且處理器120功能性地連接到發送器112和接收器114，以控制在發送器112和接收器114處向其它設備發送信號以及從其它設備接收信號的處理。處理器120處理要被發送的信號，將經處理的信號發送到發送器112並且處理由接收器114接收的信號。如果需要，處理器120可以存儲包含在存儲器130中的交換消息中的信息。通過該結構，UE100可以執行本發明的各個實施方式的方法。基站200的發送器212和接收器214被配置為向另一基站和UE發送信號以及從另一基站和UE接收信號，並且處理器220功能性地連接到發送器212和接收器214，以控制在發送器212和接收器214處向其它設備發送信號以及從其它設備接收信號的處理。處理器220處理要被發送的信號，將經處理的信號發送到發送器212並且處理由接收器214接收的信號。如果需要，處理器220可以存儲包含在存儲器230中的交換消息中的信息。通過該結構，基站200可以執行本發明的各個實施方式的方法。UE100和基站200的處理器120和220分別指示(例如，控制、調整或者管理)UE100和基站200的操作。處理器120和220可以分別連接到存儲器130和180以用於存儲代碼和數據。存儲器130和180分別連接到處理器120和220，以便存儲作業系統、應用和通用文件。本發明的處理器120和220可以被稱作控制器、微控制器、微處理器、微型計算機等。處理器120和220可以通過硬體、固件、軟體或者其組合來實現。如果本發明的實施方式由硬體來實現，則處理器120和220中可以包括專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理器件(DSP)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)等。本發明還可以被實施為計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代碼。計算機可讀記錄介質包括能夠存儲此後能夠由計算機系統讀取的數據的所有數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學數據存儲裝置、以及載波(諸如通過網際網路的數據傳輸)。計算機可讀記錄介質還能夠被分布在網絡聯接的計算機系統上，使得計算機可讀代碼被存儲並且按照分布式方式執行。對於本領域技術人員而言將顯而易見的是，能夠在不脫離本發明的精神或範圍的情況下對本發明進行各種修改和變型。因此，本發明旨在涵蓋本發明的落入在所附的權利要求及其等同物的範圍內的修改和變型。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp