[发明专利]联合功率分配、预编码与解码方法及其基站

权利要求书

1.一种联合功率分配、预编码与解码方法，适用于多输入多输出-非正交多重接入(MIMO-NOMA)系统中传送讯息给2K个用户装置的基站，其中该2K个用户装置被区分成K个群组且每个群组包含两个用户装置，而该两个用户装置中的一个为强用户，另一个为弱用户，此方法包括：

(1)将所述各个群组所对应的预编码器分解为第一预编码器乘上第二预编码器，其中该第一预编码器以区块对角化预编码技术产生；

(2)取得所述各个群组中关联于该强用户通过第一解码器解码第一信号的第一均方误差(MSE)函数和通过第二解码器解码第二信号的第二MSE函数，以及关联于该弱用户通过第三解码器解码该第二信号的第三MSE函数；

(3)在给定所述第二预编码器的情况下，针对所述各个群组在最小化该第一MSE函数、该第二MSE函数及该第三MSE函数中的最大值的条件下计算对应于该各个群组的功率分配因子α_k，其中以及

(4)根据所述功率分配因子α_k，在一总传输功率限制的情况下通过最小化所述K个群组的所有该第一MSE函数与所有该第三MSE函数的总和来取得该各个群组所对应的该第二预编码器、该第一解码器及该第三解码器。

2.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(4)之后还包括：

根据该第二预编码器的最佳解重复步骤(3)和(4)，直到该K个群组的所有该第一MSE函数与所有该第三MSE函数的总和收敛，以取得该功率分配因子、该第二预编码器、该第一解码器、该第二解码器及该第三解码器的最佳解。

3.如权利要求1所述的方法，其中该基站的天线个数大于该K个群组中任一个所对应的K-1个干扰信道矩阵的特征向量空间的维度总和。

4.如权利要求1所述的方法，其中该第一信号与该第二信号包括多笔同步传送的并行数据符元。

5.如权利要求1所述的方法，其中在给定该第二预编码器的情况下，针对该各个群组在最小化该第一MSE函数、该第二MSE函数及该第三MSE函数中的最大值的条件下计算对应于该各个群组的该功率分配因子α_k的步骤包括：

针对该各个群组在最小化该第一MSE函数与该第二MSE函数中的最大值的条件下计算对应于该各个群组的该功率分配因子α_k；以及

针对该各个群组在最小化该第一MSE函数与该第三MSE函数中的最大值的条件下计算对应于该各个群组的该功率分配因子α_k。

6.如权利要求5所述的方法，其中在给定该第二预编码器的情况下，针对该各个群组在最小化该第一MSE函数、该第二MSE函数及该第三MSE函数中的最大值的条件下计算对应于该各个群组的该功率分配因子α_k的步骤还包括：

限制该第一MSE函数与该第二MSE函数相等，且限制该第一MSE函数与该第三MSE函数相等，以取得关联于该功率分配因子α_k的二次方程式；

对该二次方程式求解，以获得该功率分配因子α_k的两个解；以及

在该两个解中选择较大者做为该功率分配因子α_k的最佳解。

7.如权利要求6所述的方法，其中限制该第一MSE函数与该第二MSE函数相等，且限制该第一MSE函数与该第三MSE函数相等，以取得关联于该功率分配因子α_k的该二次方程式的步骤还包括：

将关联于该功率分配因子α_k的一逆矩阵以泰勒展开式(Taylor expansion)近似。