Способ и устройство для определения вектора предкодирования

Способ и устройство для определения вектора предкодирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относятся к системе беспроводной связи и, в частности, к способу и устройству для определения вектора предкодирования для предварительного кодирования данных, предназначенных для передачи беспроводному устройству в системе беспроводной связи.

Многопользовательские системы сотовой связи с множественным входом и множественным выходом (MIMO) находятся в процессе непрерывного развития современной беспроводной связи. Одной из задач является максимизация пользовательских уровней по краям ячейки в сотовых системах с ограничением помех. Помехи между ячейками (ICI) являются узким системным местом современных сотовых сетей, и было много попыток уменьшить взаимные помехи, используя различные существующие способы. Пользователи на краях ячейки страдают, главным образом, от сильных помех от соседних базовых станций, и это прямо отражается на низких достижимых уровнях качества передачи.

На Фигуре 11A представлена схема модели системы MISO (множественный вход и единственный выход) с двумя ячейками для предварительного линейного кодирования MISO. Эта система включает две базовые станции BS1, BS2, охватывающие ячейку 1 и ячейку 2 и два беспроводных устройства UE1, UE2 (пользовательское оборудование 1 и пользовательское оборудование 2). Далее, на фигуре 11B показаны прямые соединения (полезный сигнал) и мешающие соединения (помехи), схематически иллюстрирующие каналы между базовыми станциями BS1, BS2, и беспроводные устройства UE1, UE2, когда базовая станция 1 использует формирователь луча b₁ и базовая станция 2 использует формирователь луча b₂.

Другими словами, рассматривается сценарий MISO с двумя ячейками и одним пользователем на ячейку, как показано на фигуре 11A, где каждая базовая станция имеет M антенн, и каждый приемник на краю ячейки имеет одну антенну. Эту системную модель можно также рассматривать как канал с помехами MISO с двумя пользователями (IC), как показано на фигуре 12, где пользователь в контексте IC имеет пару приемопередатчиков. Символ данных s_i~N_C(0, 1) (i=1, 2) предварительно линейно кодируется прекодером p_i∈C^M×1 и передается по каналу h_ii∈C^M×1, и символ будет получен пользователем i. Из-за характера системы, он также будет передан по каналу h_ji∈C^M×1, j≠i и получен пользователем j как нежелательная помеха. Переданный сигнал подвергается ограничению мощности передачи E [ ‖ p i s i ‖ 2 2 ] = E t x i . На стороне приемника полученный сигнал смешан с шумом n i ∼ N C ( 0, σ i 2 ) . Запись полученных оценок символов данных дает:

s ^ 1 = h 11 T p 1 s 1 + h 12 T p 2 s 2 + n 1 s ^ 2 = h 22 T p 2 s 2 + h 21 T p 1 s 1 + n 2 ,                                                   ( 1 )

где (•)^T обозначает перемещение.

Наиболее распространенная мера, которая повышает производительность системы, определяется достижимым уровнем суммы:

s ^ 1 = h 11 T p 1 s 1 + h 12 T p 2 s 2 + n 1 s ^ 2 = h 22 T p 2 s 2 + h 21 T p 1 s 1 + n 2 ,                                                   ( 2 )

где SINR1 и SINR2 являются полученными отношениями сигнала к шуму приемников 1 и 2, соответственно:

S I N R 1 = | h 11 T p 1 | 2 | h 12 T p 2 | 2 + σ 1 2 S I N R 2 = | h 22 T p 2 | 2 | h 21 T p 1 | 2 + σ 2 2 .                                                   ( 3 )

Индексы i и j, где i∈{1,2} и j≠i.

Известный подход к максимизации уровня суммы является распределенным алгоритмом определения цены помех, описанным в статье "D.A.Schmidt, С.Shir, R.A.Berry, М.Honig and W.Utschick, 'Distributed Resource Allocation Schemes', IEEE Signal Processing Magazine, Sept. 2009, pp.53-63". Этот итеративный метод начинается с каждого приемника, объявляющего о цене помех базовым станциям (BS), создающим эти помехи, предполагая ячейки с единственными пользователями. Практически каждый приемник возвращает эти цены своей соответствующей базовой станции (BS), и последняя передает их к другим BS, таким образом, требуется взаимодействие базовых станций. Цена помех каждого приемника зависит от начальных формирователей луча BS, создающих помехи. Затем, каждая BS отдельно выполняет максимизацию соответствующего пользовательского уровня, принимая во внимание цену помех, о которых объявляют другие приемники, и, следовательно, создается распределенный подход. Поэтому он может считаться эгоистическим подходом, содержащим уплату штрафа за создание помех другим пользователям. Максимизация приводит к новым формирователям луча. Далее, приемники обновляют свои цены помех, и новые формирователи луча снова вычисляются согласно обновленным ценам помех. Процесс повторяется до сходимости.

Рассматривались различные подходы для снижения помех в системах с ограничением помех. До сих пор лучшие подходы, которые были предложены, являются распределенными подходами, в которых каждый передатчик пытается максимизировать свой собственный уровень, принимая во внимание цену помех, о которых объявляют приемники в системе (см. статью "D.A.Schmidt, С.Shir, R.А.Berry, M.Honig and W.Utschick, "Distributed Resource Allocation Schemes", IEEE Signal Processing Magazine, Sept. 2009, pp.53-63". Формально, цена помех n_i представляет краевое уменьшение уровня приемника i после краевого увеличения помех, созданных передатчиком, и определяется как:

π i = − ∂ u i ∂ I i ,                                                               ( 4 )

где u_i=log₂(1+SINR_i) - уровень приемника i и I i = | h i j T p j | 2 - мощность помехи в приемнике i (см. уравнение 3).

Имея фиксированные цены помех, каждая BSi решает следующую задачу:

p i , o p t = arg max p i   u i − π j | h j i T p i | 2   s . t .   p i H p i = E t x i ,   i = 1,2,                                 ( 5 )

где (•)^Н обозначает сопряженный перенос. Объективная функция каждой базовой

станции может рассматриваться как ее достижимый уровень минус стоимость помех, которые она создает другим пользователям. Это эгоистический подход, который учитывает штраф, уплачиваемый за создание помех другим пользователям. Чтобы реализовать этот алгоритм, каждый приемник должен объявить о цене помех каждой создающей помехи базовой станции. Практически, каждый приемник возвращает эти цены своей соответствующей базовой станции (BS), и последняя передает их другой BS, таким образом, требуется взаимодействие базовых станций. Учитывая эти цены помех, каждая BS вычисляет свой наилучший прекодер. Алгоритм многократно обновляет прекодеры и цену помех до тех пор, пока не будет достигнута сходимость.

Чтобы вычислить цену помех, каждый приемник требует знания мощности полезного и мешающего сигнала. Знание прекодера на стороне приемника не является необходимым. Чтобы вычислить оптимальные прекодеры, каждая BSi требует знания усиления канала h_ki, где k=1, 2.

На фигуре 11А показан пример целевой конфигурации при нисходящей передаче в мультиячейке системы COMP/MIMO (скоординированная система с многоточечным/множественным входом и множественным выходом), с алгоритмом оценки распределенных помех. Может использоваться совместное формирование луча, чтобы максимизировать пользовательские уровни на краю ячейки, но решения закрытой формы не существует, и результатом является увеличение затрат на передачу сигнала. На фигуре 13 схематично показан алгоритм определения цены распределенных помех между двумя базовыми станциями. Сначала приемниками (беспроводными устройствами) передается объявление о размерах штрафа pf за помехи p_i. Цена помех представляет собой краевое уменьшение уровня для краевого увеличения помехи. Затем базовые станции итеративно максимизируют свой собственный уровень, принимая во внимание объявленные цены p_i, что является эгоистическим подходом. Например, базовая станция 1 решает следующее уравнение:

При совместном формировании луча вычисляют b₁ и b₂, чтобы максимизировать C, но для формирователей луча не существует решений в закрытой форме, и сомнительно, что следует сообщить и при каких издержках (расходах).

При этом подходе до каждой итерации необходима передача сигналов. Это итеративно оптимизирует пользовательские уровни на краях ячейки, подвергнутой штрафам за помехи от соседних ячеек. Штрафы за помехи передаются по радиосигналам, и затем происходит обмен по обратной связи (при каждой итерации).

Фигура 14 иллюстрирует начальную передачу сигнала и сигнальную фазу каждой итерации путем схематического отображения каналов между двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами UE1, UE2. Базовая станция 1 находит b_i, который максимизирует следующее уравнение:

Этот подход имеет недостатки: низкую сходимость из-за эгоистического характера, высокую вычислительную мощность, не адаптируется к быстро изменяющимся системам, требует дополнительной обработке на стороне приемника и дополнительной передачи радиосигналов (беспроводной канал).

Целью настоящего изобретения является обеспечить улучшенную концепцию определения вектора прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи, что позволяет увеличить скорость передачи данных, достижимую для связи с беспроводными устройствами, особенно для пользователей на краю ячейки.

Эта цель достигается способом по п. 1 или устройством по п. 14 формулы изобретения.

Воплощение изобретения обеспечивает способ для определения вектора прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи. Способ включает получение информации о состоянии первого канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией в системе беспроводной связи. Информация о состоянии первого канала получается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства. Далее, способ включает получение информации об усилении канала между вторым беспроводным устройством и первой базовой станцией, получение параметра мощности первого сигнала от второй базовой станции, указывающего на мощность сигнала во втором беспроводном устройстве, создаваемом второй базовой станцией, и получение параметра мощности первой помехи от второй базовой станции, указывающего на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве. Информация об усилении первого канала получается от второй базовой станции. Дополнительно, способ включает максимизацию параметра общего отношения сигнал-шум, чтобы получить вектор прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы первому беспроводному устройству. Параметр общего отношения сигнал-шум зависит от отношения сигнал-шум в первом беспроводном устройстве и от отношения сигнал-шум во втором беспроводном устройстве и основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала, параметре мощности первого сигнала и параметре мощности первой помехи.

Примеры воплощения изобретения основаны на центральной идее, что параметр общего отношения сигнал-шум увеличивается до максимума и зависит от отношения сигнал-шум в первом беспроводном устройстве и от отношения сигнал-шум во втором беспроводном устройстве с тем, чтобы достижимый уровень суммы, обеспечиваемый для обоих беспроводных устройств, мог бы быть увеличен. Увеличение до максимума параметра общего отношения сигнал-шум, который может быть, например, уровнем суммы, может увеличить общую объединенную скорость передачи данных, особенно «пограничных» пользователей (беспроводные устройства на краю ячейки) благодаря снижению помех. Кроме того, по сравнению с известными подходами, требуется меньший объем передачи сигналов между базовыми станциями и беспроводными устройствами, так как информация о ценах от беспроводных устройств не является необходимой. Кроме того, может быть достигнута быстрая сходимость алгоритма, приводя к меньшему количеству вычислений.

В некоторых воплощениях изобретения параметр общего отношения сигнал-шум представляет собой уровень суммы первого беспроводного устройства и второго беспроводного устройства, общего отношения сигнал-шум в первом беспроводном устройстве и втором беспроводном устройстве или на нижней границе общего отношения сигнал-шум в первом беспроводном устройстве и во втором беспроводном устройстве.

При использовании нижней границы общего отношения сигнал-шум может быть значительно уменьшена вычислительная сложность.

Примеры осуществления настоящего изобретения подробно описываются ниже со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

Фигура 1 - блок-схема способа для определения вектора прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству;

Фигура 2 иллюстрирует возможный параметр общего отношения сигнал-шум;

Фигура 3 - принципиальная схема, иллюстрирующая передачу сигнала, используя предложенный подход;

Фигура 4 показывает блок-схему способа для определения вектора прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству;

Фигура 5 - схема из двух ячеек в системе беспроводной связи, основанная на предложенных решениях;

Фигура 6 - схема каналов и связи между двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами, используя предложенное изобретение;

Фигура 7 - схема сравнения разных подходов для того, чтобы оценить нижнюю границу объективной функции;

Фигура 8 - схема, указывающая на результаты скорости передачи для пользователей на краю ячейки;

Фигура 9 - схема, указывающая на графики сходимости;

Фигура 10 - блок-схема устройства для определения вектора прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству;

Фигура 11А - схема сценария MISO с 2 ячейками с пользователями на краю ячейки, представляющими интерпретацию системы;

Фигура 11B - схема каналов связи между двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами;

Фигура 12 - блок-схема сценария MISO с 2 ячейками, представляющими теоретическую модель;

Фигура 13 - схема двух ячеек системы беспроводной связи, где используется подход, основанный на цене помехи;

Фигура 14 - схема каналов и сигналов между двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами, используя подход, основанный на цене помехи; и

Фигура 15 - принципиальная схема, показывая передачу сигнала, используя известный подход, основанный на цене помехи.

В последующем описании одни и те же цифровые позиции частично используются для объектов и функциональных блоков, имеющих те же самые или подобные функциональные свойства, и их применение на чертежах используется аналогичным образом.

На Фигуре 1 показана блок-схема способа 100 для определения вектора прекодирования p_i,opt для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству в системе беспроводной связи согласно одному примеру воплощения изобретения. Способ 100 включает получение 110 информации о состоянии первого канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией в системе беспроводной связи. Эта информация о состоянии первого канала передается первой базовой станции от первого беспроводного устройства. Дополнительно, на стадии 120 получается информация об усилении первого канала между вторым беспроводным устройством и первой базовой станцией. Эта информация об усилении первого канала принимается на стадии 120 от второй базовой станции. Кроме того, способ включает получение на стадии 130 параметра мощности первого сигнала b_i от второй базовой станции, указывающего на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией во втором беспроводном устройстве и получение на стадии 140 параметра первой помехи от второй базовой станции, указывающего на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве. Дополнительно, способ включает максимизацию 150 параметра общего отношения сигнал-шум C, S I N R ¯ , S I N R ¯ l o w , S I N R ' ¯ , чтобы получить вектор прекодирования p_i,opt для предварительного кодирования данных, которые будут переданы на первое беспроводное устройство. Параметр общего сигнала отношения сигнал-шум C, S I N R ¯ , S I N R ¯ l o w , S I N R ' ¯ зависит от отношения сигнал-шум SINR₁ (отношение сигнал-смесь помехи с шумом в первом беспроводном устройстве) и отношение сигнал-шум SINR₂ (отношение сигнал-смесь помехи с шумом во втором беспроводном устройстве) во втором беспроводном устройстве. Кроме того, параметр общего отношения сигнал-шум C, S I N R ¯ , S I N R ¯ l o w , S I N R ' ¯ основан на информации о состоянии первого канала, информация об усилении первого канала h₂₁, параметр мощности первого сигнала b_i и параметр мощности первой помехи a_i.

Используя вектор прекодирования, полученного при реализации предложенного изобретения для предварительного кодирования данных для передачи к беспроводному устройству, можно увеличить уровень суммы для того, чтобы обеспечить данные для беспроводных устройств в системе беспроводной связи, поскольку здесь рассматриваются помехи в двух нескольких беспроводных устройствах для определения вектора прекодирования, таким образом, уровень суммы увеличивается до максимума. Для этого информация о состоянии канала получается от первого беспроводного устройства на первой базовой станции, и дополнительная информация и параметры относительно одного или нескольких других беспроводных устройствах получаются от одной или нескольких других базовых станций. С этой информацией может быть реализована максимизация 150 параметра общего отношения сигнал-шум (также называемого общим отношением сигнал-смесь помехи с шумом) по возможным векторам прекодирования. Информация о цене помех, как она используется в известных способах, не является необходимой. Поэтому предложенное изобретение может потребовать менее мощных сигналов между базовыми станциями и беспроводными устройствами (по эфирному или беспроводному каналу).

Хотя здесь упоминаются только две базовых станции и два беспроводных устройства, описанное изобретение может также быть применено к произвольному числу базовой станции и беспроводных устройств.

Беспроводное устройство является, например, мобильным телефоном, ноутбуком или общим пользовательским оборудованием UE, используемым для передачи данных через беспроводной канал.

Предложенный способ 100 может быть выполнен предпочтительно на базовой станции (например, на первой базовой станции). Альтернативно, максимизация 150 выполняется центральным блоком управления, получающим информацию об усилении первого канала, параметр мощности первого сигнала и параметр мощности первой помехи. В этом случае первая базовая станция может использовать информацию о состоянии первого канала и информацию о состоянии второго канала для вычисления информации об усилении канала h₁₁ между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией и передать эту информацию об усилении канала на центральный блок управления. Альтернативно, информация о состоянии первого канала может быть передана на центральный блок управления, и соответствующая информация об усилении канала может быть вычислена центральным блоком управления.

Например, информация о состоянии канала получена вектором квантизации канала в беспроводном устройстве и включает запись из кодовой книги вместе с качественной характеристикой канала, представляющей значение SINR (отношение сигнал-смесь помехи с шумом). На основе информации о состоянии первого канала можно вычислить информацию об усилении канала h₁₁ канала между первым беспроводным устройством и первой базовой станцией. Этой информацией об усилении канала может быть параметр общего отношения сигнал-шум так, чтобы параметр общего отношения сигнал-шум был бы основан на информации о состоянии первого канала через эту информацию об усилении канала.

Информация об усилении первого канала h₂₁, параметр мощности первого сигнала bi и параметр мощности первой помехи a_i могут быть получены через проводной канал от второй базовой станции (через цепи обратной связи системы беспроводной связи). С другой стороны, информация о состоянии первого канала получается через беспроводной канал (эфирный канал) от первого беспроводного устройства. Поэтому необходимый обмен данными через беспроводной канал может быть сохранен низким по сравнению с известными способами, так как информацией об усилении первого канала параметр мощности первого канала и параметр мощности первой помехи обмениваются через соединения обратной связи системы беспроводной связи.

В соответствии с предложенным изобретением параметр мощности сигнала может в целом указывать на мощность сигнала в беспроводном устройстве сигнала, создаваемого базовой станцией, ответственной за работу беспроводного устройства (беспроводное устройство выделяется базовой станции), когда используется вектор прекодирования, который служит для вычисления параметра мощности сигнала. Например, параметр мощности сигнала содержит большую величину для высокой мощности сигнала и малую величину для низкой мощности сигнала. Кроме того, параметр мощности помехи может в целом указывать на мощность помехи в беспроводном устройстве, создаваемой базовой станцией, не отвечающей за беспроводное устройство (беспроводное устройство выделено другой базовой станции), когда используется вектор прекодирования, который служит для вычисления параметра мощности помехи. Например, параметр мощности помехи имеет большую величину для высокой мощности помехи и малую величину для низкой мощности помехи. Кроме того, параметр мощности помехи может указывать не только на мощность помехи, но также и на (сумму) отношение сигнал-смесь помехи с шумом и мощность помехи в беспроводном устройстве.

Информация об усилении первого канала h₂₁, параметр мощности первого сигнала b_i и параметр мощности первой помехи могут быть вычислены второй базовой станцией прежде, чем они будут переданы на первую базовую станцию. Для вычисления информации об усилении первого канала h₂₁, параметра мощности первого сигнала b_i и/или параметра мощности первой помехи вторая базовая станция может запросить информацию об усилении канала между первым беспроводным устройством и второй базовой станцией. Следовательно, способ 100 может дополнительно включать получение информации о состоянии второго канала между первым беспроводным устройством и второй базовой станцией в системе беспроводной связи. Информация о состоянии второго канала может быть принимается первой базовой станцией от первого беспроводного устройства. Кроме того, вторая информация об усилении канала между первым беспроводным устройством и второй базовой станцией может быть вычислена на основе второй информации о состоянии канала, и вторая информация об усилении канала h₁₂ может быть передана второй базовой станции. Это может быть сделано первой базовой станцией или центральным блоком управления в альтернативном варианте описанной выше схемы реализации.

В некоторых воплощениях изобретения вторая базовая станция может также выполнять способ согласно описанному изобретению. В этом случае обе базовые станции могут определить вектор прекодирования для предварительного кодирования данных, которые будут переданы беспроводному устройству, выделенному соответствующей базовой станции, получая информацию о состоянии канала (информацию о состоянии первого канала) от соответствующего выделенного беспроводного устройства, и информацию об усилении первого канала, параметр мощности первого сигнала и параметр мощности первой помехи от другой базовой станции.

Для этого базовая станция вычисляет параметр мощности сигнала, указывающий на мощность сигнала, создаваемого самим устройством, в выделенном беспроводном устройстве, и параметр мощности помехи, указывающий на мощность помехи, создаваемой этим устройством, в другом беспроводном устройстве, и передает вычисленный параметр мощности сигнала и вычисленный параметр мощности помехи другой базовой станции.

Иными словами, без противоречия с приведенной выше формулировкой способ может дополнительно включать вычисление параметра мощности второго сигнала b_i указывающего на мощность сигнала, создаваемого первой базовой станцией, в первом беспроводном устройстве, и вычисление параметра мощности второй помехи a_i, указывающего на мощность помехи, создаваемой первой базовой станцией, во втором беспроводном устройстве. Способ может дополнительно включать передачу параметра мощности второго сигнала b_i и параметра мощности второй помехи a_i второй базовой станции. Таким образом, обе базовые станции могут определить вектор прекодирования, максимизируя параметр общего отношения сигнал-шум с тем, чтобы достижимый уровень суммы данных, которые будут переданы беспроводным устройствам, мог бы быть увеличен.

Кроме того, при этом подходе может быть реализована итеративная оптимизация определяющего вектора прекодирования, так как каждая базовая станция может вычислить новый параметр мощности помехи и новый параметр мощности сигнала, основанный на прежнем определяющем векторе прекодирования, и передать их другой базовой станции.

Другими словами, без противоречия с приведенной выше формулировкой способ может дополнительно включать получение третьего параметра мощности сигнала и третьего параметра мощности помехи a_i от второй базовой станции. Третий параметр мощности сигнала b_i может вычисляться второй базовой станцией на основе переданного параметра мощности второго сигнала b_i и переданного параметра мощности второй помехи a_i. Кроме того, третий параметр мощности сигнала b_i может указывать на мощность сигнала, создаваемого второй базовой станцией, во втором беспроводном устройстве при рассмотрении переданного параметра мощности второго сигнала b_i и переданного параметра мощности второй помехи a_i. Третий параметр мощности помехи a_i может вычисляться второй базовой станцией, на основе переданного параметра мощности второго сигнала b_i и параметра мощности второй помехи a_i. Кроме того, третий параметр мощности помехи a_i может указывать на мощность помехи, создаваемой второй базовой станцией в первом беспроводном устройстве при рассмотрении переданного параметра мощности второго сигнала b_i и переданного параметра мощности второй помехи a_i. Дополнительно, может быть получен новый вектор прекодирования, максимизируя параметр общего отношения сигнал-шум, который теперь основан на информации о состоянии первого канала, информации об усилении первого канала, параметре мощности третьего сигнала и параметре мощности третьей помехи с тем, чтобы вектор прекодирования мог бы быть итеративно оптимизирован.

Таким образом, параметр общего отношения сигнал-шум также зависит от параметра мощности первого сигнала и параметра мощности первой помехи, при этом параметр мощности третьего сигнала и параметр мощности третьей помехи вычисляются на основе параметра мощности второго сигнала и параметра мощности второй помехи, которые вычисляются на основе параметра мощности первого сигнала и параметра мощности первой помехи.

В некоторых воплощениях изобретения параметр общего отношения сигнал-шум может представлять собой уровень суммы С первого беспроводного устройства и второго беспроводного устройства, общее отношение сигнал-шум S I N R ¯ в первом беспроводном устройстве и во втором беспроводном устройстве или на нижней границе общего отношения сигнал-шум S I N R ¯ l o w в первом беспроводном устройстве и во втором беспроводном устройстве.

Ниже подробно описывается пример воплощения способа для определения вектора прекодирования согласно предложенному изобретению. Описанные функции могут быть использованы вместе или они могут использоваться независимо друг от друга в комбинации с фундаментальным принципом, описанным выше. В связи с подробным примером предложенное изобретение может также рассматриваться как прямая максимизация уровня суммы системы с взаимодействием базовой станции через обмен мощностями помехи. Некоторые из объяснений, приведенных ниже, относятся к системам с двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами, однако предложенное изобретение не ограничивается такой системой и также может быть применено к произвольному числу базовых станций и беспроводных устройств.

На фигуре 2 приведен пример уровня суммы между двумя базовыми станциями и двумя беспроводными устройствами с индикацией мощностей сигнала S₁, S₂ (сила сигнала) и мощностей помехи I₁, I₂ (сила помехи) этих двух базовых станций BS₁, BS₂. При следующих мощностях сигнала S₁, S₂ и параметре мощности сигнала b_i могут быть равными величинами, мощности помехи I₁, I₂ и параметр мощности помехи a_i могут быть равными величинами и формирователи луча b₁, b₂, и векторы прекодирования p₁, p₂ могут быть равными величинами.

Предложена прямая максимизация главной объективной функции (см. уравнение 2), предполагая, что BS может обмениваться информацией прекодера (это предположение будет описано ниже). С этой целью уравнение 2 переписывается как:

C = log 2 ( ( 1 + S I N R 1 ) ( 1 + S I N R 2 ) ) = log 2 ( 1 + S I N R 1 + S I N R 2 + S I N R 1 S I N R 2 ) = log 2 ( 1 + S I N R ¯ ) ,