[发明专利]采用协作中继进行联合MIMO传输和压缩来降低干扰的系统和方法

权利要求书

1.一种用于通过设备到设备通信接收多输入多输出MIMO传输信号和中继信号的方法，其特征在于，所述方法包括：

在目的终端从基站接收用于MIMO传输的传输信号，其中根据传输协方差对所述传输信号进行波束成形，所述传输协方差是对所述传输协方差以及用于压缩和中继从中继终端到所述目的终端的所述传输信号的量化噪声协方差进行联合优化得到的，其中根据已知信道状态信息以及传输信道和中继信道的噪声与干扰统计对所述传输协方差和所述量化噪声协方差进行联合优化，所述对传输协方差和所述量化噪声协方差进行联合优化包括：根据所述已知信道状态信息以及所述传输信道和中继信道的噪声与干扰统计采用高斯噪声对所述传输信号的传输协方差进行初始化；

选择拉格朗日函数的拉格朗日乘数值；

通过固定所述传输协方差来计算所述量化噪声协方差；

通过固定所述计算出的量化噪声协方差来计算所述传输协方差；

重复所述计算步骤直至所述量化噪声协方差和所述传输协方差的值聚合；

根据所述量化噪声协方差和所述传输协方差的聚合值通过平分来更新所述拉格朗日乘数值；

重复所述选择、计算和更新步骤直至所述中继链路上的速率满足容量约束；

在所述目的终端通过所述设备到设备通信从所述中继终端接收压缩用于MIMO传输的所述传输信号得到的中继信号，其中所述中继信号是根据所述量化噪声协方差量化压缩的；

根据所述接收到的传输信号和中继信号的相关噪声去除所述接收到的传输信号和中继信号上的任何干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩的中继信号是以根据所述中继终端和所述目的终端之间的中继链路上的容量约束所确定的速率接收的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据Wyner-Ziv编码算法通过计算所述传输信号和所述中继终端接收到的所述中继信号之间的噪声相关性对所述中继信号进行压缩。

4.一种用于通过设备到设备通信建立多输入多输出MIMO传输和中继信道的方法，其特征在于，所述方法包括：

在网络控制器初始化传输协方差，其中所述传输协方差用于将从基站到目的终端和中继终端的MIMO传输的传输信号进行波束成形；

在所述网络控制器初始化量化噪声协方差，其中所述量化噪声协方差用于将从所述中继终端到所述目的终端的中继信号进行压缩，其中根据已知信道状态信息以及传输和中继信道的噪声与干扰统计对所述传输协方差和所述量化噪声协方差进行初始化；

根据所述中继终端和所述目的终端之间的中继链路上的容量约束以及所述基站的传输信号功率约束使用迭代算法对所述传输协方差和所述量化噪声协方差进行联合优化，使用迭代算法对所述传输协方差和所述量化噪声协方差进行联合优化包括：

根据所述已知信道状态信息以及所述传输信道和中继信道的噪声与干扰统计采用高斯噪声对所述传输信号的传输协方差进行初始化；

选择拉格朗日函数的拉格朗日乘数值；

通过固定所述传输协方差来计算所述量化噪声协方差；

通过固定所述计算出的量化噪声协方差来计算所述传输协方差；

重复所述计算步骤直至所述量化噪声协方差和所述传输协方差的值聚合；

根据所述量化噪声协方差和所述传输协方差的聚合值通过平分来更新所述拉格朗日乘数值；

重复所述选择、计算和更新步骤直至所述中继链路上的速率满足容量约束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述传输协方差和所述量化噪声协方差进行联合优化包括通过选择拉格朗日乘数值来最大化所述传输协方差和所述量化噪声协方差的拉格朗日函数。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述量化噪声协方差是通过闭合解中同余同时对角化计算的。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传输协方差是使用求凸函数的数值软件包计算的。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括根据所述优化传输协方差对所述传输信号进行波束成形。