[发明专利]无线电通信装置和无线电通信方法

说明书

技术领域

这里公开的实施方式涉及用于在多用户MIMO下行链路中对每个发 送天线或每组发送天线施加某些发送功率电平约束的条件下进行无线电 通信的装置和方法。

背景技术

近年来，为了改进频率或频谱效率并且增加通信容量，已集中研究 了MIMO(多输入多输出)传输方案。在该MIMO传输方案中，多用户 (MU)-MIMO系统正在吸引注意，该MU-MIMO系统被设计为对于多 个用户应用MIMO传输方案以进一步改进频谱效率。此外，正在研究为 MU-MIMO协调基站传输而设计的系统，并且据报导它可以实现吞吐量 的显著改进。

在该MU-MIMO协调基站传输系统中，因为对于不同的基站天线或 不同的基站使用不同的功率放大器，所以必须考虑功率放大器各自的特 性。特别是如果基于反馈信息，例如从用户提供的信道信息，来预编码 从用户发送的数据流，则每次更新反馈信息，例如信道信息时，由于在 基站上施加的对发送功率的约束，必须调整依赖于发送天线的预编码权 重为从用户发送的不同流分配的发送功率电平。

第一篇文章，G.J.Foschini，K.Karakayali and R.A.Valenzuela， “Coordinating multiple antenna cellular networks to achieve enormous spectral efficiency”，IEE Proceedings Communications，vol.153，No.4， pp.548-555，August 2006，公开了考虑到各单独功率放大器各自的特性 在MU-MIMO协调基站传输系统中使用块对角化迫零，来提出和求解可 以实现向各单独用户一致分配信道容量的发送功率优化问题，所述块对 角化迫零为被设计用于在单独用户之间无干扰地进行传输的预编码方 案。在该文章中，还表明相比于在基站之间没有协调的系统，该方法可 以显著改进信道容量。

第二篇文章，S.Liu，N.Hu，Z.He，K.Niu and W.Wu，“Multi-level zero-forcing method for multiuser downlink system with per-antenna power constraint”，VTC 2007-Spring，pp.2248-2252，April 2007，公开了用于 为上述MU-MIMO协调基站传输系统中的预编码而优化发送权重和发送 功率以使得整个系统的信道容量可以最大化的优化问题。在该文章中， 还表明该方法可以改进信道容量。

第三篇文章，W.Yu and T.Lan，“Transmitter optimization for the multi-antenna downlink with per-antenna power constraints”，IEEE Trans.， Signal Processing，pp.2646-2660，June 2007，公开了在上面的MU-MIMO 协调基站传输系统中使用上行链路和下行链路的对偶性的优化问题和求 解方法。

如上所述的功率分配优化问题对应于受约束的非线性优化问题，并 且求解它们可能需要更高的计算复杂度。例如，在使用根据最速下降法 的内点法求解功率分配优化问题的情况下，可以通过相对简单的算法来 以解析方式获得解，但是收敛可能需要更高的计算复杂度。

然而，第一和第二篇文章对于降低在求解如在文章中提出的优化问 题时的计算复杂度没有研究。

而且，第三篇文章仅涉及线性预编码，而没有提及非线性预编码。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供这样的无线电通信装置和方法，其 可以在对于不同的发送天线和不同的发送天线组而约束各自的发送功率 电平的情况下，计算分配给各单独用户的最优发送功率，同时降低与该 计算相关联的计算复杂度。