本發(fā)明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種預編碼的方法及裝置。

背景技術：

現(xiàn)有的長期演進(longtermevolution，lte)下行信道通信技術中，為了保證接收端可以準確的接收到數(shù)據(jù)，通常會在下行通信的發(fā)送端進行預編碼，將預編碼后的數(shù)據(jù)通過發(fā)送端的天線發(fā)送出去。

預編碼技術就是在已知信道狀態(tài)信息的情況下，在發(fā)送端對發(fā)送的信號做一個預先的處理,以方便接收端進行信號檢測。因此，將預編碼技術用于下行信道通信中，需要先確認下行信道狀態(tài)信息，基于確認的下行信道狀態(tài)信息選擇合適的預編碼碼本或者構造合適的預編碼矩陣。

對于時分雙工(timedivisionduplexing，tdd)系統(tǒng)，由于其上行信道和下行信道滿足互易性，因此可以根據(jù)上行信道的信道探測參考信號估計出完整的上行信道狀態(tài)信息，進而確認下行信道的預編碼方案。對于頻分雙工(frequencydivisionduplexing，fdd)系統(tǒng)，其上行信道和下行信號之間不滿足互易性，因此不能根據(jù)上行信道狀態(tài)信息確認下行信道狀態(tài)信息，進而確認下行信道的預編碼方案。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種下預編碼的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術中預編碼方法的靈活性不高的技術問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種預編碼的方法，包括：

基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息；

將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣；

根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣；

基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種預編碼的裝置，包括：

方向確定模塊，用于基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息；

響應矩陣構成模塊，用于將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣；

預編碼矩陣模塊，用于根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣；

數(shù)據(jù)預編碼模塊，用于基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例提供的預編碼的方法及裝置，基站側(cè)各天線通過上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，將基站側(cè)服務的至少兩個用戶對應的到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣，進而計算出基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣，利用所述預編碼矩陣將基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼?；緜?cè)不需要利用用戶反饋信息獲取下行信道狀態(tài)信息，直接利用上行參考信號確定下行數(shù)據(jù)的預編碼矩陣，提高了基站側(cè)預編碼的靈活性。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例三提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例四提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例四提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例四提供的基站側(cè)對下行發(fā)送數(shù)據(jù)處理的裝置的結(jié)構圖；

圖8為本發(fā)明實施例四提供的一種預編碼的方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明實施例五提供的一種預編碼的裝置的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部內(nèi)容。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種預編碼的方法的流程圖。本實施例提供的方法適用于fdd系統(tǒng)中基站側(cè)對下行數(shù)據(jù)進行預編碼的情況。本實施例提供的方法可以由預編碼的裝置來執(zhí)行，該裝置可以由軟件和/或硬件來實現(xiàn)，并集成在基站側(cè)的服務器中。如圖1所示，該方法具體包括：

s110、基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

在本實施例中，每個用戶端配備單根天線，基站側(cè)各天線為統(tǒng)一線性陣列天線。

其中，用戶發(fā)送信號的到達方向信息也可以稱為用戶發(fā)送信號的波達方向(directionofarrival，doa)信息。基站側(cè)各天線接收每一個用戶發(fā)送的信號時，都有一個接收的方向，即用戶發(fā)送信號的到達方向信息。根據(jù)所述到達方向信息，基站側(cè)可以估計出該用戶所處的方向?？蛇x的，所述到達方向信息為具體的一個角度值。

進一步的，同一用戶發(fā)送的信號到達基站側(cè)各天線的到達方向的差異很小，可以默認為同一用戶發(fā)送的信號到達基站側(cè)各天線的到達方向信息相同。不同用戶發(fā)送的信號到達基站側(cè)各天線的到達方向信息可以不同。示例性的，基站側(cè)各天線根據(jù)上行接收的同一用戶的上行參考信號，計算出該用戶發(fā)送信號的到達方向信息。由于fdd系統(tǒng)中，上行信道和下行信道的角度信息是互易的，因此，可以根據(jù)確定的上行接收全部用戶發(fā)送信號的到達方向信息得到下行信道估計，同時還可以利用到達方向信息構造出預編碼矩陣。

s120、將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。

示例性的，基站側(cè)確定各天線服務的全部用戶的到達方向信息后，根據(jù)全部的到達方向信息構造出多用戶天線響應矩陣。進一步的，全部用戶的數(shù)量為至少兩個。

其中，具體的構造方式可以為根據(jù)一個用戶的到達方向信息和下行通道的載波波長，確認基站側(cè)各天線對于一個用戶的導向矢量。所述導向矢量可以是為基站側(cè)各天線引導方向、或指示方向的矢量。在確定全部用戶的導向矢量后，由各導向矢量排列組合成多用戶天線響應矩陣。具體的排列規(guī)則可以由基站側(cè)的服務器根據(jù)實際情況進行設定。例如，按照基站側(cè)各天線接收各用戶的參考信號接收功率(referencesignalreceivingpower，rsrp)的大小排列。

s130、根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣。

在本實施例中，預編碼技術為lte中基站側(cè)下行發(fā)送數(shù)據(jù)時一種數(shù)據(jù)處理的技術。lte下行傳輸時，采用了多輸入多輸出-正交頻分復用技術(mimo-ofdm)的物理層構架，在物理層處理數(shù)據(jù)的過程中，預編碼是其核心功能技術，物理下行共享信道的集中主要傳輸模式都是通過預編碼技術實現(xiàn)的。構造出合適的預編碼矩陣為預編碼技術的核心之一。

示例性的，基站側(cè)服務器根據(jù)構造的多天線響應矩陣構造出最適合當前下行傳輸信號的預編碼矩陣。進一步的，具有構造的方式可以為對多天線響應矩陣進行合理的拆分及組合后，得到最合適的預編碼矩陣。

s140、基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

示例性的，基站側(cè)各天線下行發(fā)送數(shù)據(jù)之前，根據(jù)預編碼矩陣，對下行發(fā)送的數(shù)據(jù)進行預編碼的處理。

進一步的，基站側(cè)各天線上行接收的用戶數(shù)與下行發(fā)送的用戶數(shù)相同?；緜?cè)對全部的用戶數(shù)據(jù)進行預編碼處理，以得到預編碼數(shù)據(jù)。全部用戶的數(shù)量為至少兩個。

其中，基站側(cè)可以先將全部用戶數(shù)據(jù)集合成一個用戶數(shù)據(jù)矩陣，再用該用戶數(shù)據(jù)矩陣與預編碼矩陣進行相乘，以得到全部用戶數(shù)據(jù)的預編碼數(shù)據(jù)。

可選的，得到預編碼數(shù)據(jù)后，基站側(cè)可以通過資源映射模塊，將預編碼數(shù)據(jù)映射到不同天線對應的資源上，再通過調(diào)制模塊對各天線對應資源上的數(shù)據(jù)進行正交頻分復用(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,ofdm)調(diào)制，然后再通過對應的天線發(fā)射出去。其中，資源映射模塊為集成于基站側(cè)，可對預編碼數(shù)據(jù)進行映射的模塊。

本發(fā)明實施例一提供的預編碼的方法，基站側(cè)各天線通過上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，將基站側(cè)服務的至少兩個用戶對應的到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣，進而計算出基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣，利用所述預編碼矩陣將基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼。基站側(cè)不需要根據(jù)用戶反饋信息獲取下行信道狀態(tài)信息，直接利用上行參考信號確定下行數(shù)據(jù)的預編碼矩陣，提高了基站側(cè)預編碼的靈活性。

實施例二

圖2為本發(fā)明實施例二提供的一種預編碼的方法的流程圖。本實施例是在上述實施例的基礎上，對基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息的操作作了進一步的限定。

進一步的，所述基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息包括：根據(jù)基站側(cè)各天線上行接收到的同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號構成所述用戶基于各天線的第f個時隙的導頻信號矩陣，其中f為大于0的整數(shù)，且與各用戶的上行參考信號的采樣子載數(shù)相關；根據(jù)所述導頻信號矩陣計算所述用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣；根據(jù)所述相關矩陣和所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，其中，所述導向矢量為引導方向、或指示方向的矢量。如圖2所示，該方法包括：

s210、根據(jù)基站側(cè)各天線上行接收到的同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號構成所述用戶基于各天線的第f個時隙的導頻信號矩陣，其中f為大于0的整數(shù)，且與各用戶的上行參考信號的采樣子載波數(shù)相關。

示例性的，基站側(cè)每根天線都可以接收同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號，其中，第f個時隙為用戶發(fā)送上行參考信號的任意時隙，且f為大于0的整數(shù)，并與用戶發(fā)送上行參考信號的采樣子載波數(shù)相關。

進一步的，每根天線在接收到同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號后，將各天線接收的同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號構成對應的導頻信號矩陣，即同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號矩陣。

可選的，可以將所述導頻信號矩陣表示為：zk(f)＝[zk(f,1)zk(f,2)…zk(f,m)]^t，其中，m表示所述基站側(cè)天線總數(shù)，k表示用戶總數(shù)，且k≤m，k表示當前記錄的為第k個用戶的導頻信號矩陣，且k∈[1，k]，基站側(cè)各天線獲取的所述用戶的第f個時隙的導頻信號矩陣記為zk(f)。

進一步的，第k個用戶第f個時隙的導頻信號矩陣可以表示為：其中，為第k個用戶在第f個時隙上行發(fā)送的實際導頻信號，為所述用戶對應的上行信道的高斯白噪聲。為所述用戶的上行信道向量。可選的，可以表示為：其中，l表示所述用戶對應上行信道多徑數(shù)；g(θk,l)為第k個用戶對應上行信道在給定方向上的信道增益，其中該增益包括：基站側(cè)和用戶側(cè)的天線增益，以及路徑損耗和陰影衰落；表示所述用戶對應上行信道第l條多徑幅度(l小于或等于l)；表示所述用戶對應上行信道第l條多徑相位；a(λ^(u),θk,l)表示基站側(cè)各天線在所述用戶第l條多徑方向上的導向矢量，其中θk,l表示第k個用戶對應上行信道第l條多徑方向，λ^(u)為上行信道傳輸信號的載波波長。進一步的，θ為[0,2π)中任意值。

可選的，其中，m表示所述基站側(cè)天線總數(shù)，λ^(u)為上行信道傳輸信號的載波波長，δ表示基站側(cè)各天線之間的間距，θ為[0,2π)中任意值。

s220、根據(jù)所述導頻信號矩陣計算所述用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣。

可選的，可以根據(jù)公式計算第k個用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣。其中，nsc為所述用戶的上行參考信號的采樣子載波數(shù)，zk(f)為基站側(cè)各天線獲取的所述用戶的第f個時隙的導頻信號矩陣記。

s230、根據(jù)所述相關矩陣和所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，其中，所述導向矢量為引導方向、或指示方向的矢量。

示例性的，在得到第k個用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣后，可以利用所述相關矩陣和基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量得到第k個用戶發(fā)送信號的到達方向信息，進一步的，參考圖3，該步驟可以包括：

s231、確認所述相關矩陣的各特征值及對應的特征向量，記為所述相關矩陣的特征值矩陣及特征向量矩陣。

示例性的，假設第k個用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣為rzz(k)，且rzz(k)的特征值和對應的特征向量分別表示為βk,n和uk,n，利用特征值分解定理可以得到rzz(k)共有m個特征值及對應的特征向量。

進一步的，rzz(k)分解的特征值矩陣表示為：λ(k)＝diag{βk,1βk,2…βk,m}，相應的，所述特征值矩陣對應的特征向量矩陣可以表示為u(k)＝[uk,1uk,2…uk,m]

s232、根據(jù)所述特征向量矩陣和所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

示例性的，假設第k個用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣的特征值矩陣表示為：λ(k)＝diag{βk,1βk,2…βk,m}，對應的特征向量矩陣表示為u(k)＝[uk,1uk,2…uk,m]，確定λ(k)中的最大特征值，記為βk,max，確認其對應的特征向量，記為uk,max。

可選的，將最大特征值對應的特征向量uk,max記為信號子空間，所述信號子空間為可以用于傳輸用戶數(shù)據(jù)的空間，所述信號子空間可以用es表示，且es＝uk,max，其余的特征向量記為噪聲子空間，用en表示，且en＝span{uk,1…uk,n…uk,m}，其中n≠max。

進一步的，假設基站側(cè)m根天線之間的間距為δ，且天線形態(tài)為均勻線性陣列，傳輸鏈路載波波長為λ，則基站側(cè)m根天線接收信號的導向矢量可以表示為a(θ)，且其中θ為[0,2π)中任意值。

可選的，根據(jù)所述導向矢量及噪聲子空間構造music譜函數(shù)，所述music譜函數(shù)可以表示為：其中a^(u)(θ)表示基站側(cè)m根天線上行接收信號的導向矢量，uk,n為特征向量。

進一步的，由上述構造的music譜函數(shù)可知uk,n中不包含最大特征向量，即可以用噪聲子空間及基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量表示所述music譜函數(shù)，則所述music譜函數(shù)可以表示為：

其中，由于θ為所述用戶發(fā)送信號到達所述基站側(cè)各天線的全部可能方向，且θ∈[0,2π)中任意值，所以θ的取值不同，計算得到pmusic(θ)k的值也會不同。由于第k個用戶配備單根天線進行數(shù)據(jù)的收發(fā)，所述第k個用戶的到達方向信息即為對應的無線通信視距傳輸路徑或最強路徑的來波方向，因此，取pmusic(θ)k的各值中最大值對應θ的角度，即為計算得到的所述第k個用戶的發(fā)送信號的到達方向信息，也可以稱為估計得到的第k個用戶的發(fā)送信號的到達方向信息，記為

在本實施例中，上行信道和下行信道的角度信息是互易的，所以可以利用上行信道的到達方向信息來估計下行信道的doa信息。

s240、將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。

s250、根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣。

s260、基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例二提供的預編碼的方法，基站側(cè)各天線通過上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，將基站側(cè)服務的至少兩個用戶對應的到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣，進而計算出基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣，利用所述預編碼矩陣將基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼?；緜?cè)不需要根據(jù)用戶反饋信息獲取下行信道狀態(tài)信息，直接利用上行參考信號確定下行數(shù)據(jù)的預編碼矩陣，提高了基站側(cè)預編碼的靈活性。

在上述實施例的基礎上，可以利用計算得到的基站側(cè)各天線上行接收的各用戶發(fā)送信號的到達方向信息作為下行信道的到達方向信息。

進一步的，假設下行信道僅有無線通信視距傳輸路徑，所述無線通信視距傳輸路徑記為在一定條件內(nèi)沒有障礙物的傳輸路徑。則可以根據(jù)下行信道的到達方向信息構造出下行信道的信道響應。

由于各用戶配備單根天線，因此，假設共k個用戶，則第k個用戶的下行信道響應可以記為且k∈[1，k]。其中，其中為第k個用戶的下行傳輸鏈路多徑幅度，為第k個用戶的下行傳輸鏈路多徑相位，為基站側(cè)各天線下行發(fā)送信號的導向矢量，其中，λ^(d)為下行傳輸載波波長，為第k個用戶的到達方向信息。

進一步的，確認第k個用戶的下行信道響應后，可以得到全部k個用戶的下行信道估計，記為

其中，

實施例三

圖4為本發(fā)明實施例三提供的一種預編碼的方法的流程圖。本實施是在上述實施例的基礎上，對將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣的操作作了進一步的限定。

進一步的，所述將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣包括：按照預設規(guī)則對至少兩個用戶進行排序，確認排序結(jié)果；根據(jù)所述排序結(jié)果及至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。如圖4所示，該步驟具體包括：

s410、基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

s420、按照預設規(guī)則對至少兩個用戶進行排序，確認排序結(jié)果。

示例性的，基站側(cè)服務的全部用戶按照預設規(guī)則進行排序，并取得排序結(jié)果。具體的排序方式可以根據(jù)實際情況進行設定，例如，按照基站側(cè)各天線接收各用戶的參考信號接收功率(referencesignalreceivingpower，rsrp)的大小排列。進一步的，排序后取得的排序結(jié)果可以記為n(k)。

s430、根據(jù)所述排序結(jié)果及至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。

示例性的，根據(jù)各用戶的到達方向信息構成基站側(cè)各天線下行發(fā)送信號的導向矢量。假設共k個用戶，k≥2，則基站側(cè)各天線對應第k個用戶的導向矢量可以記為若基站側(cè)共有m根天線，則可以表示為其中，λ^(d)為下行傳輸鏈路載波波長，為估計的第k個用戶的到達方向信息，k∈[1，k]。

進一步的，確定排序結(jié)果后，可以根據(jù)排序結(jié)果，將基站側(cè)各天線對應各用戶的導向矢量進行排序，得到多用戶天線響應矩陣。所述多用戶天線響應矩陣可以記為即且為m×k矩陣。

s440、根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣。

s450、基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例三提供的預編碼的方法，基站側(cè)各天線通過上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，將基站側(cè)服務的至少兩個用戶對應的到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣，進而計算出基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣，利用所述預編碼矩陣將基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼。基站側(cè)不需要根據(jù)用戶反饋信息獲取下行信道狀態(tài)信息，直接利用上行參考信號確定下行數(shù)據(jù)的預編碼矩陣，提高了基站側(cè)預編碼的靈活性。

實施例四

圖5為本發(fā)明實施例四提供的一種預編碼的方法的流程圖。本實施例是在上述實施例的基礎上，對根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣操作和基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)操作作了進一步限定。

進一步的，所述根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣包括：根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行預編碼矩陣和串行反饋干擾消除矩陣。相應的，所述基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)包括：基于所述串行反饋干擾消除矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行串行反饋干擾消除，以得到所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)；對所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)進行功率約束，以得到對應的所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)；基于所述預編碼矩陣對所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。如圖5所示，該方法包括：

s510、基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

s520、將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。

s530、根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行預編碼矩陣和串行反饋干擾消除矩陣。

在本實施例中，干擾消除是基于對上行個用戶到達角信息的估計，預先消除各用戶下行數(shù)據(jù)之間的干擾。串行反饋干擾消除為逐一將各用戶的數(shù)據(jù)信號減去反饋的干擾的估計。進一步的，參考圖6，該步驟可以包括s531-534。

s531、將所述多用戶天線響應矩陣分解為一個對應的酉矩陣和一個對應的下三角矩陣。

進一步的，假設多用戶天線響應矩陣為且為m×k矩陣，其中基站側(cè)天線根數(shù)為m，服務的用戶共為k個。將分解為一個酉矩陣和一個下三角矩陣。其中，所述下三角矩陣用l表示，即其中l(wèi)中的每一個元素對應的值可以根據(jù)實際的計算得到。

s532、根據(jù)所述下三角矩陣設定第一對角矩陣。

示例性的，所述第一對角矩陣的行數(shù)和列數(shù)與所述下三角矩陣的行數(shù)和列數(shù)相同。

可選的，若所述下三角矩陣用l表示，且則對應的第一對角矩陣用g表示，且

s533、根據(jù)所述下三角矩陣和所述第一對角矩陣得到串行反饋干擾消除矩陣。

示例性的，將下三角矩陣和第一對角矩陣相乘，得到串行反饋干擾消除矩陣。

例如，下三角矩陣用l表示，且l對應的第一對角矩陣用g表示，且則計算得到的串行反饋干擾消除矩陣用b表示，

s534、根據(jù)所述酉矩陣和所述第一對角矩陣得到所述預編碼矩陣。

進一步的，將第一對角矩陣和酉矩陣相乘進行共軛轉(zhuǎn)置后，得到預編碼矩陣。

例如，用q表示多用戶天線響應矩陣分解的酉矩陣，用g表示由多用戶天線響應矩陣分解的下三角矩陣設定的對角矩陣。計算得到的預編碼矩陣，且用f表示，則f＝(gq)^h。

s540、基于所述串行反饋干擾消除矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行串行反饋干擾消除，以得到所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)。

示例性的，在得到串行反饋干擾消除矩陣后，利用串行反饋干擾消除矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行串行反饋干擾消除。為了便于理解該步驟，結(jié)合圖7所示的裝置就行描述。圖7為本發(fā)明實施例四提供的基站側(cè)對下行發(fā)送數(shù)據(jù)處理的裝置的結(jié)構圖，如圖7所示，該裝置包括k個加擾模塊701，k個映射模塊702，k個單層映射模塊703，多用戶信號收集模塊704，串行反饋干擾消除模塊705，功率約束模塊706，反饋矩陣模塊707，酉矩陣變換模塊708，m個資源映射模塊709，m個調(diào)制模塊7010，m根天線7011。k為基站側(cè)服務用戶的用戶數(shù)。

進一步的，k個用戶數(shù)據(jù)經(jīng)過對應的加擾模塊701、映射模塊702和單層映射模塊703的處理后得到對應的k個映射數(shù)據(jù)，然后，進入多用戶信號收集模塊704后，經(jīng)過串行反饋干擾消除模塊705依次對各用戶的映射數(shù)據(jù)進行串行反饋干擾消除后，經(jīng)過功率約束模塊706進行功率約束后得到各用戶的處理數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過酉矩陣變換模塊708進行預編碼后再經(jīng)過對應的資源映射模塊709和調(diào)制模塊7010后通過對應的天線7011發(fā)射出去。其中，串行反饋干擾消除模塊705中存有串行反饋干擾消除矩陣，酉矩陣變換模塊708中存有預編碼矩陣。

參考圖8，該步驟可以包括s541-545。為了更好的理解，下述步驟同樣結(jié)合圖7的裝置進行描述。

s541、對至少兩個用戶的數(shù)據(jù)進行映射之后得到的映射數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)向量。

示例性的，每個用戶配備單天線，因此每個用戶均為單層傳輸。假設共k個用戶，k≥2。將k個用戶的數(shù)據(jù)先經(jīng)過加擾模塊701的加擾處理，其中具體的加擾處理的方法這里不作限定。加擾處理后得到k個用戶對應的加擾數(shù)據(jù)，然后將k個加擾數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制映射模塊702和單層映射模塊703的處理后，得到映射數(shù)據(jù)。不同用戶的映射數(shù)據(jù)會被映射到不同的層上。其中，調(diào)制映射模塊702和單層映射模塊703的具體處理方法，本實施例不作限定。

進一步的，得到各用戶對應的映射數(shù)據(jù)后，將各映射數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)向量。將所述數(shù)據(jù)向量用s表示，則s＝[s1…sk…sk]^t，其中sk表示第k個用戶的映射數(shù)據(jù)，其中k∈[1，k]。多用戶信號收集模塊704依次將各用戶的映射數(shù)據(jù)按順序發(fā)送至串行反饋干擾消除模塊705，進行后續(xù)的處理。

s542、對所述串行反饋干擾消除矩陣減去維度相同的單位矩陣后，順序取第n個用戶對應的行向量的多個非零元素組成列向量，并將所述列向量作為當前操作向量，其中n≥2。

示例性的，串行反饋干擾消除矩陣為b，且且b為k×k矩陣，將與b維度相同的單位矩陣記為i，則且i同為k×k矩陣。由b-i得到的矩陣為其中，第n個用戶的對應第n行向量，n≥2。

進一步的，串行反饋干擾消除模塊705接收到第n個用戶的映射數(shù)據(jù)后，反饋矩陣模塊707獲取b-i得到的矩陣中第n個用戶對應的第n行向量的多個非零元素組成列向量。并將得到的列向量作為當前用戶的操作向量。其中，多個非零元素為當前行向量中全部的非零元素。

s543、將前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量與所述列向量相乘，以得到第n個用戶串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)。

典型的，功率約束模塊輸出的前n-1個處理數(shù)據(jù)不僅進入酉矩陣變換模塊708，還進入反饋矩陣模塊707，反饋矩陣模塊707將前n-1個處理數(shù)據(jù)組成行向量，并將所述行向量與s542中確定的列向量相乘，相乘后得到的結(jié)果為第n個用戶串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)。

進一步的，反饋矩陣模塊707將得到的第n個用戶串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)發(fā)送至串行反饋干擾消除模塊705，由串行反饋干擾消除模塊705做串行反饋干擾消除處理。

可選的，當多用戶信號收集模塊704將第一個用戶的映射數(shù)據(jù)發(fā)送至反饋干擾消除模塊，串行反饋干擾消除模塊705將所述映射數(shù)據(jù)發(fā)送至功率約束模塊706進行功率約束后，將得到的第一個用戶的處理數(shù)據(jù)分別發(fā)送至反饋矩陣模塊707和酉矩陣變換模塊708。

s544、將所述第n個用戶對應的映射數(shù)據(jù)減去所述串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)得到第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)。

示例性的，串行反饋干擾消除模塊705接收到反饋矩陣模塊707反饋的第n個用戶對應的串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)后，將第n個用戶對應的映射數(shù)據(jù)減去串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)得到第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)。得到第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)后，串行反饋干擾消除模塊705將該無干擾數(shù)據(jù)發(fā)送至功率約束模塊706，進行功率約束，以得到對應的處理數(shù)據(jù)。

s545、執(zhí)行完畢后，順序取n+1個用戶對應的行向量的多個非零元素組成的列向量更新為當前操作向量，返回執(zhí)行將前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量與所述列向量相乘的操作，直至獲取全部用戶的無干擾數(shù)據(jù)。

示例性的，執(zhí)行完上述步驟后，當?shù)趎+1個用戶對應的映射數(shù)據(jù)到達串行反饋干擾消除模塊705后，反饋矩陣模塊707獲取b-i得到的矩陣中第n+1個用戶對應的第n+1行向量的多個非零元素組成列向量，并將所述列向量作為當前的操作向量。之后，將進入反饋矩陣模塊707的前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量與所述列向量相乘。需要說明的是，此時，當?shù)趎+1個用戶對應的列向量為操作向量時，此時前n-1個處理數(shù)據(jù)也對應的加1，即前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量其實是前n個處理數(shù)據(jù)組成的行向量。

進一步的，直到串行反饋干擾消除模塊705得到全部用戶的無干擾數(shù)據(jù)后，反饋矩陣模塊707停止獲取功率約束模塊706輸出的處理數(shù)據(jù)。

s550、對所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)進行功率約束，以得到對應的所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)。

示例性的，以第n個用戶為例，當串行反饋干擾消除模塊705輸出第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)后，功率約束模塊706對第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)進行功率約束。

進一步的，功率約束模塊706對接收到的無干擾數(shù)據(jù)進行功率約束方法可以依據(jù)下述取模公式：每次接收一個用戶的無干擾數(shù)據(jù)后，都根據(jù)所述取摸公式得到相應的處理數(shù)據(jù)。其中，xn為取模對象，即需要進行功率約束的第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)，re(xn)和im(xn)分別表示取復數(shù)xn的實部和虛部，表示取小于等于a的最大整數(shù)，在本公式中，a可以為或為第n個用戶當前調(diào)制方式對應的參數(shù)，不同的用戶可以采用不同的調(diào)制方式，不同調(diào)制方式對應的不同。對應于bpsk、qpsk、16qam和64qam的調(diào)制方式，的取值可以分別為2，和

典型的，功率約束模塊706對全部用戶的無干擾數(shù)據(jù)分別進行約束后，將得到的對應的處理數(shù)據(jù)發(fā)送至酉矩陣變換模塊708。

可選的，假設基站側(cè)服務k個用戶，則經(jīng)過功率約束模塊706后得到的各用戶對應的處理數(shù)據(jù)可以表示為：其中，與對應用戶的調(diào)制方式有關，為第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)，為第n個用戶的串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)。

可選的，各用戶經(jīng)過功率約束模塊706后得到對應的處理數(shù)據(jù)分別發(fā)送至酉矩陣變換模塊708。

s560、基于所述預編碼矩陣對所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

示例性的，酉矩陣變換模塊708接收到功率約束模塊706發(fā)送各用戶對應的處理數(shù)據(jù)后。將各處理數(shù)據(jù)組成處理數(shù)據(jù)矩陣，即s′＝[s′1s′2…s′n…s′k]。組成處理數(shù)據(jù)矩陣后，利用預編碼矩陣對處理數(shù)據(jù)矩陣進行預編碼。例如，預編碼矩陣用f表示，則得到全部用戶的預編碼數(shù)據(jù)組成預編碼數(shù)據(jù)矩陣，用x表示，則x＝fs′。全部用戶至上為兩個用戶。

進一步的，酉矩陣變換模塊708將得到的各用戶的預編碼數(shù)據(jù)組成的預編碼數(shù)據(jù)矩陣后，將所述預編碼數(shù)據(jù)矩陣發(fā)送至各資源映射模塊709。資源映射模塊709將預編碼數(shù)據(jù)矩陣映射到不同天線對應的資源上后，經(jīng)過各調(diào)制模塊7010進行ofdm的調(diào)制后得到對應的ofdm調(diào)制數(shù)據(jù)后，通過對應的天線7011發(fā)送至服務的各用戶。

本發(fā)明實施例四提供的預編碼的方法，基站側(cè)各天線通過上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，將基站側(cè)服務的至少兩個用戶對應的到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣，進而計算出基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣，利用所述預編碼矩陣將基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼?；緜?cè)不需要根據(jù)用戶反饋信息獲取下行信道狀態(tài)信息，直接利用上行參考信號確定下行數(shù)據(jù)的預編碼矩陣，提高了基站側(cè)預編碼的靈活性。

實施例五

圖9為本發(fā)明實施例五提供的一種預編碼的裝置的結(jié)構示意圖，如圖9所示，該裝置包括：方向確定模塊901，響應矩陣構成模塊902，預編碼矩陣模塊903，和數(shù)據(jù)預編碼模塊904。

其中，方向確定模塊901，用于基于基站側(cè)各天線上行接收的同一用戶的上行參考信號計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息；響應矩陣構成模塊902，用于將與所述基站側(cè)各天線服務的至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣；預編碼矩陣模塊903，用于根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行的預編碼矩陣；數(shù)據(jù)預編碼模塊904，用于基于所述預編碼矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到基于所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

上述實施例的基礎上，所述方向確定模塊901可以包括：導頻信號矩陣單元，用于根據(jù)基站側(cè)各天線上行接收到的同一用戶發(fā)送的第f個時隙的導頻信號構成所述用戶基于各天線的第f個時隙的導頻信號矩陣，其中f為大于0的整數(shù)，且與各用戶的上行參考信號的采樣子載波數(shù)相關；相關矩陣確定單元，用于根據(jù)所述導頻信號矩陣計算所述用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣；方向信息確定單元，用于根據(jù)所述相關矩陣和所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息，其中，所述導向矢量為引導方向、或指示方向的矢量。

其中，所述導頻信號矩陣為：zk(f)＝[zk(f,1)zk(f,2)…zk(f,m)]^t，其中，m表示所述基站側(cè)天線總數(shù)，k表示用戶總數(shù)，且k≤m，所述用戶為第k個用戶，且k∈[1，k]，基站側(cè)各天線獲取的所述用戶的第f個時隙的導頻信號矩陣記為zk(f)；分別根據(jù)公式：計算所述用戶基于各天線的上行參考信號的相關矩陣rzz(k)；其中，nsc為所述用戶的上行參考信號的采樣子載波數(shù)。

上述實施例的基礎上，所述方向信息確定單元可以包括：特征向量矩陣子單元，用于確認所述相關矩陣的各特征值及對應的特征向量，記為所述相關矩陣的特征值矩陣及特征向量矩陣；方向信息確定子單元，用于根據(jù)所述特征向量矩陣和所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量計算所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

其中，方向信息確定子單元具體可以用于：將所述相關矩陣對應的所述特征向量矩陣記為u(k)，其中k∈[1，k]，k為用戶總數(shù)，u(k)表示第k個用戶的特征向量矩陣，且u(k)＝[uk,1,uk,2,…,uk,m]；確認u(k)中的最大特征值對應的特征向量，記為uk,max；構造music譜函數(shù)：其中，a^(u)(θ)為所述基站側(cè)各天線接收信號的導向矢量，θ為所述用戶發(fā)送信號到達所述基站側(cè)各天線的全部可能方向，且θ∈[0，2π)；取pmusic(θ)k的最大值對應的θ，記為表示所述用戶發(fā)送信號的到達方向信息。

上述實施例的基礎上，所述響應矩陣構成模塊902可以包括：排序單元，用于按照預設規(guī)則對至少兩個用戶進行排序，確認排序結(jié)果；矩陣構成單元，用于根據(jù)所述排序結(jié)果及至少兩個用戶對應的所述到達方向信息構成多用戶天線響應矩陣。

其中，所述多用戶天線響應矩陣記為：其中，k表示用戶總數(shù)，表示第k個用戶發(fā)送信號的到達方向信息，且k∈[1，k]，表示基站側(cè)各天線對應第k個用戶的導向矢量，λ^(d)為下行傳輸鏈路載波波長。

上述實施例的基礎上，所述預編碼矩陣模塊903具體可以用于：根據(jù)所述多用戶天線響應矩陣計算所述基站側(cè)各天線下行預編碼矩陣和串行反饋干擾消除矩陣。

相應的，所述數(shù)據(jù)預編碼模塊904可以包括：干擾消除單元，用于基于所述串行反饋干擾消除矩陣對基站側(cè)發(fā)送的下行數(shù)據(jù)進行串行反饋干擾消除，以得到所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)；功率約束單元，用于對所述至少兩個用戶的無干擾數(shù)據(jù)進行功率約束，以得到對應的所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)；預編碼單元，用于基于所述預編碼矩陣對所述至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)進行預編碼，以得到所述至少兩個用戶的預編碼數(shù)據(jù)。

上述實施例的基礎上，所述預編碼矩陣模塊903可以包括：分解單元，用于將所述多用戶天線響應矩陣分解為一個對應的酉矩陣和一個對應的下三角矩陣；設定單元，用于根據(jù)所述下三角矩陣設定第一對角矩陣；干擾消除確定單元，用于根據(jù)所述下三角矩陣和所述第一對角矩陣得到串行反饋干擾消除矩陣；預編碼矩陣確定單元，用于根據(jù)所述酉矩陣和所述第一對角矩陣得到所述預編碼矩陣。

上述實施例的基礎上，所述干擾消除單元可以包括：映射數(shù)據(jù)子單元，用于對至少兩個用戶的數(shù)據(jù)進行映射之后得到的映射數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)向量；列向量確定子單元，用于對所述串行反饋干擾消除矩陣減去維度相同的單位矩陣后，順序取第n個用戶對應的行向量的多個非零元素組成列向量，并將所述列向量作為當前操作向量，其中n≥2；相乘子單元，用于將前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量與所述列向量與相乘，以得到第n個用戶串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)；無干擾數(shù)據(jù)子單元，用于將所述第n個用戶對應的映射數(shù)據(jù)減去所述串行反饋干擾消除前數(shù)據(jù)得到第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)；循環(huán)子單元，用于執(zhí)行完畢后，順序取n+1個用戶對應的行向量的多個非零元素組成的列向量更新為當前操作向量，返回執(zhí)行將前n-1個處理數(shù)據(jù)組成的行向量與所述列向量相乘的操作，直至獲取全部用戶的無干擾數(shù)據(jù)。

上述實施例的基礎上，所述裝置還可以包括：

分別根據(jù)公式：得到至少兩個用戶的處理數(shù)據(jù)，其中，xn為第n個用戶的無干擾數(shù)據(jù)，n∈[1，k]，k為用戶總數(shù)，re(xn)和im(xn)分別表示取復數(shù)xn的實部和虛部，表示取小于等于a的最大整數(shù)，為第n個用戶當前調(diào)制方式對應的參數(shù)。本發(fā)明實施例五提供的預編碼的裝置可以用于執(zhí)行上述任意實施例提供的預編碼的方法，具備相應的功能和有益效果。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。