發(fā)送信號的處理方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)送信號的處理方法及裝置，其中，該方法包括：使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，每個用戶組中包括第一類用戶和第二類用戶，第一類用戶的信噪比大于第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他用戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間；將多個用戶組預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。通過本發(fā)明解決了相關(guān)技術(shù)中強用戶的低功率信號被相鄰弱用戶的強功率信號干擾的問題，有效避免了接收低功率信號的強用戶被相鄰波束上高功率信號所干擾，從而使得MIMO-NOMA系統(tǒng)的性能得到有效提高。
【專利說明】
發(fā)送信號的處理方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及發(fā)送信號的處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著當(dāng)代社會對信息交換的需求越來越迫切，人們對無線通信網(wǎng)絡(luò)的高速率、高 容量有了更高的要求。人們開始嘗試在現(xiàn)有正交多址接入技術(shù)（Orthogonal Multiple Access，簡稱為0ΜΑ)的基礎(chǔ)上引入非正交多址接入技術(shù)（None Orthogonal Multiple Access，簡稱為NOMA)，以獲得更高的性能和更佳的弱用戶體驗。NOMA技術(shù)通過對距離基 站較近的強用戶和距離基站較遠的弱用戶采用不同的功率來發(fā)射信號，來達到在功率域上 復(fù)用用戶的目的。目前的仿真結(jié)果表明，Ν0ΜΑ相對正交頻分多址（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，簡稱為0FDMA)等正交多址接入技術(shù)在系統(tǒng)性能提高和弱用戶 體驗提升方面有明顯的作用。
[0003] 近年來，有提出在多輸入多輸出（Multiple Input Multiple Output,簡稱為 MHTO)所發(fā)的隨機正交波束的每一波束上基于NOMA技術(shù)對多個用戶進行功率復(fù)用的方案。 該方案試圖在Μπω空間域正交復(fù)用的基礎(chǔ)上再加以功率域的非正交復(fù)用，以達到提高系 統(tǒng)容量的目的。但該方案存在一個明顯的缺陷問題是：一個隨機波束上的強用戶所接收的 低功率信號由于很可能會受到相鄰波束上強功率信號的嚴重干擾，而無法解析出基站發(fā)射 給自己的信號。
[0004] 這是由于隨機波束具有一定的寬度，并不是完全正交，隨機波束之間很可能會相 互干擾。而根據(jù)N0MA技術(shù)的特性，強用戶接收的信號功率相對弱用戶接收的信號功率很 低。如果強用戶和弱用戶在同一波束上，基站發(fā)射給強用戶和弱用戶的信號所采用的預(yù)編 碼權(quán)值是完全相同的，所以雖然從空間域上無法將基站發(fā)射給強用戶和弱用戶的信號分離 開來，但可以通過串行干擾消除（Successive Interference Cancellation,簡稱為SIC)技 術(shù)將強用戶的信號剝離出來。而如果強用戶和弱用戶在不同波束上時，由于基站發(fā)射給強 用戶和弱用戶的信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值是不相同的，強用戶和弱用戶只能利用所在波束 的正交特性將彼此的信號分開。但由于隨機波束存在一定的寬度，不同隨機波束之間相互 有重疊，常常在空間上并不是完全正交。強用戶和弱用戶很容易位于不完全正交的隨機波 束里。此時，對于接收到高功率信號的弱用戶而言，基站發(fā)射給強用戶的信號由于功率低對 自己的影響很小，因此還可以將自己所接收的信號解析出來。但對于強用戶而言，相鄰波束 上的弱用戶所接收到高功率信號對自己所接收到的低功率信號是一個很嚴重的干擾，會使 得自己所接收的信號無法正常解析出來。
[0005] 針對相關(guān)技術(shù)中，強用戶的低功率信號被相鄰弱用戶的強功率信號干擾的問題， 還未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種發(fā)送信號的處理方法及裝置，以至少解決相關(guān)技術(shù)中強用戶的 低功率信號被相鄰弱用戶的強功率信號干擾的問題。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種發(fā)送信號的處理方法，包括：使用預(yù)編碼權(quán)值 對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，所述 每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用戶，所述第一類用戶的信噪比大于所述 第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他用戶組中的第一類用戶信 道增益系數(shù)矩陣的零空間，所述其他用戶組為所述多個用戶組中除所述任一用戶組之外的 用戶組；將所述多個用戶組的所述預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。
[0008] 進一步地，使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編 碼之前包括：對于每個用戶組，將用戶組中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信號進行 疊加生成第一符號；獲取所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值，將所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值作為 對所述每個用戶組進行預(yù)編碼的預(yù)編碼權(quán)值。
[0009] 進一步地，將指定用戶組中的所述第一類用戶的信號和所述第二類用戶的信號進 行疊加生成第一符號包括：根據(jù)分配給所述第一類用戶的第一功率對所述第一類用戶的信 號進行調(diào)制生成第二符號；根據(jù)分配給所述第二類用戶的第二功率將所述第二類用戶的信 號進行調(diào)制生成第三符號；將所述第二符號和所述第三符號進行疊加生成所述第一符號； 其中，所述第一功率小于所述第二功率。
[0010] 進一步地，將所述第二符號和所述第三符號進行疊加生成所述第一符號包括以下 之一：將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行直接疊加生成所述第一符 號；將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成所述第一符號。
[0011] 進一步地，將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成 所述第一符號包括：對所述第三符號進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列；將所述第二 符號與所述鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成所述第一符號。
[0012] 進一步地，所述第一類用戶和所述第二類用戶的接收天線數(shù)目均為1。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種發(fā)送信號的處理裝置，包括：預(yù)編碼模 塊，用于使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編碼，得到預(yù) 編碼后的信號，其中，所述每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用戶，所述第一 類用戶的信噪比大于所述第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他 用戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，所述其他用戶組為所述多個用戶組中 除所述任一用戶組之外的用戶組；發(fā)送模塊，用于將所述多個用戶組的所述預(yù)編碼后的信 號進行相加，得到發(fā)送信號。
[0014] 進一步地，所述裝置還包括：疊加模塊，用于對于每個用戶組，將用戶組中的第一 類用戶的信號和第二類用戶的信號進行疊加生成第一符號；獲取模塊，用于獲取所述第一 符號的預(yù)編碼權(quán)值，將所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值作為對所述每個用戶組進行預(yù)編碼的預(yù) 編碼權(quán)值。
[0015] 進一步地，所述疊加模塊還包括：第一調(diào)制單元，用于根據(jù)分配給所述第一類用戶 的第一功率對所述第一類用戶的信號進行調(diào)制生成第二符號；第二調(diào)制單元，用于根據(jù)分 配給所述第二類用戶的第二功率將所述第二類用戶的信號進行調(diào)制生成第三符號；疊加單 元，用于將所述第二符號和所述第三符號進行疊加生成所述第一符號；其中，所述第一功率 小于所述第二功率。
[0016] 進一步地，所述疊加模塊還包括：直接疊加單元，用于將所述第二符號和所述第三 符號使用疊加編碼調(diào)制進行直接疊加生成所述第一符號；鏡像疊加單元，用于將所述第二 符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成所述第一符號。
[0017] 進一步地，所述鏡像疊加單元包括：獲取次單元，用于對所述第三符號進行鏡像處 理，獲取鏡像后的符號序列；疊加次單元，用于將所述第二符號與所述鏡像后的符號序列進 行疊加編碼處理，生成所述第一符號。
[0018] 進一步地，所述第一類用戶和所述第二類用戶的接收天線數(shù)目均為1。
[0019] 通過本發(fā)明，采用使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進 行預(yù)編碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，每個用戶組中包括第一類用戶和第二類用戶，第一 類用戶的信噪比大于第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他用戶 組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，該其他用戶組為多個用戶組中除該任一用 戶組之外的用戶組；將多個用戶組的該預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。解決了相 關(guān)技術(shù)中強用戶的低功率信號被相鄰弱用戶的強功率信號干擾的問題，有效避免了接收低 功率信號的強用戶被相鄰波束上高功率信號所干擾，從而使得MMO-NOMA系統(tǒng)的性能得到 有效提1?。
【附圖說明】
[0020] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理方法的流程圖；
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（一）；
[0024] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（二）；
[0025] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（三）；
[0026] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（四）；
[0027] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的不同組的用戶基于功率域復(fù)用在不同的空間波束上 的不意圖；
[0028] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的一組遠近用戶的信號分別按QPSK調(diào)制和16QAM調(diào)制 后鏡像疊加（水平鏡像）的示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的 情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0030] 在本實施例中提供了一種發(fā)送信號的處理方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送 信號的處理方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括如下步驟：
[0031] 步驟S102,使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編 碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用戶，第 一類用戶的信噪比大于第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他用 戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，該其他用戶組為該多個用戶組中除該任 一用戶組之外的用戶組；
[0032] 步驟S104,將多個用戶組的預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。
[0033] 通過上述步驟，使用屬于其他用戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間 的預(yù)編碼權(quán)值的矢量對該用戶組進行預(yù)編碼，將多個用戶組的預(yù)編碼后的信號進行相加， 得到發(fā)送信號進行發(fā)送，相比于相關(guān)技術(shù)中，由于任一波束上強用戶所接收信號的低功率 會導(dǎo)致強用戶易被相鄰波束嚴重干擾，上述步驟基于相鄰若干波束上的強用戶的信道信息 計算基站發(fā)射信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值，從而盡量降低基站發(fā)射給任一波束上用戶的信號 對其他波束上的強用戶的干擾。有效的避免了接收低功率信號的強用戶被相鄰波束上高功 率信號所干擾，從而使得MIM0-N0M系統(tǒng)的性能得到有效提高。
[0034] 上述步驟S102涉及到使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶 組進行預(yù)編碼，在一個可選實施例中，使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每 個用戶組進行預(yù)編碼之前，對于每個用戶組，將用戶組中的第一類用戶的信號和第二類用 戶的信號進行疊加生成第一符號，獲取第一符號的預(yù)編碼權(quán)值，將第一符號的預(yù)編碼權(quán)值 作為對每個用戶組進行預(yù)編碼的預(yù)編碼權(quán)值。
[0035] 在一個可選實施例中，將指定用戶組中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信號 進行疊加生成第一符號的過程為，根據(jù)分配給第一類用戶的第一功率對第一類用戶的信號 進行調(diào)制生成第二符號，根據(jù)分配給第二類用戶的第二功率將第二類用戶的信號進行調(diào)制 生成第三符號，將第二符號和第三符號進行疊加生成第一符號，其中，第一功率小于第二功 率。從而通過對每組用戶中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信號進行處理得到了上述 的第一符號。
[0036] 上述步驟中涉及到對第二符號和第三符號進行疊加處理生成第一符號，在一個可 選實施例中，可以將第二符號和第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行直接疊加生成第一符號， 也可以將第二符號和第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成第一符號。
[0037] 在上述步驟涉及到使用鏡像疊加處理將第二符號和第三符號進行疊加生成第一 符號的過程中，在一個可選實施例中，對第三符號進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列， 將第二符號與鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成第一符號。
[0038] 在一個可選實施例中，第一類用戶和第二類用戶的接收天線數(shù)目均為1。
[0039] 在本實施例中還提供了一種發(fā)送信號的處理裝置，該裝置用于實現(xiàn)上述實施例及 優(yōu)選實施方式，已經(jīng)進行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術(shù)語"模塊"可以實現(xiàn)預(yù)定 功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是 硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。
[0040] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，該裝置 包括：預(yù)編碼模塊22,用于使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進 行預(yù)編碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用 戶，第一類用戶的信噪比大于該第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬 于其他用戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，該其他用戶組為該多個用戶組 中除該任一用戶組之外的用戶組；發(fā)送模塊24,用于將多個用戶組的該預(yù)編碼后的信號進 行相加，得到發(fā)送信號。
[0041] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（一），如圖3所示， 該裝置除包括圖2所示的所有模塊外，還包括：疊加模塊26,用于對于每個用戶組，將用戶 組中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信號進行疊加生成第一符號；獲取模塊28,用于 獲取第一符號的預(yù)編碼權(quán)值，將第一符號的預(yù)編碼權(quán)值作為對每個用戶組進行預(yù)編碼的預(yù) 編碼權(quán)值。
[0042] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（二），如圖4所示， 疊加模塊26還包括：第一調(diào)制單元262,用于根據(jù)分配給第一類用戶的第一功率對第一類 用戶的信號進行調(diào)制生成第二符號；第二調(diào)制單元264,用于根據(jù)分配給第二類用戶的第 二功率將第二類用戶的信號進行調(diào)制生成第三符號；疊加單元266,用于將第二符號和第 三符號進行疊加生成該第一符號；其中，第一功率小于第二功率。
[0043] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（三），如圖5所示， 疊加模塊26還包括：直接疊加單元268,用于將第二符號和第三符號使用疊加編碼調(diào)制進 行直接疊加生成第一符號；鏡像疊加單元270,用于將第二符號和第三符號使用疊加編碼 調(diào)制進行鏡像疊加生成第一符號。
[0044] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送信號的處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖（四），如圖6所示， 鏡像疊加單元270包括：獲取次單元272,用于對第三符號進行鏡像處理，獲取鏡像后的符 號序列；疊加次單元274,用于將第二符號與該鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成 第一符號。
[0045] 可選地，第一類用戶和第二類用戶的接收天線數(shù)目均為1。
[0046] 需要說明的是，上述各個模塊是可以通過軟件或硬件來實現(xiàn)的，對于后者，可以通 過以下方式實現(xiàn)，但不限于此：上述各個模塊均位于同一處理器中；或者，上述各個模塊分 別位于第一處理器、第二處理器和第三處理器…中。
[0047] 針對相關(guān)技術(shù)中存在的上述問題，下面結(jié)合可選實施例進行說明，在本可選實施 例中結(jié)合了上述可選實施例及其可選實施方式。
[0048] 在本可選實施例中，將要描述的是在無線通信系統(tǒng)中的一種多天線傳輸方法及系 統(tǒng)。假設(shè)基站的發(fā)射天線端口數(shù)目為ητ，每個用戶的接收天線端口數(shù)目為nR，基站服務(wù)的用 戶數(shù)目為M。
[0049] 第一步：
[0050] 基站根據(jù)Μ個用戶的信道情況配對出K組用戶{\1，、1}，{^ 2，、2}，~ ，{'^組內(nèi)用戶信道增益系數(shù)矩陣伍^心丄伍^士山"^伍^^兩兩強相關(guān)， 而組間用戶信道增益系數(shù)矩陣正交或者近似正交。這里，i Nil，iFil，iN,2, iF,2,…，iN,K，iF, K表示 用戶序號。〇彡iN,k，iF, k彡M，1彡k彡K。
[0051] 每組中信道增益系數(shù)矩陣的范數(shù)相對較大的用戶iNil，iR2,…，i RK稱為強用戶，每 組中信道增益系數(shù)矩陣的范數(shù)相對較小的用戶iFil，iFi2,…，i FiK稱為弱用戶。HRk，HFik是行 為nR列為η τ的信道增益矩陣，1彡k彡K。
[0052] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的不同組的用戶基于功率域復(fù)用在不同的空間波束上 的示意圖，如圖7所示，基站配對出3組近遠用戶在不同的波束上。
[0053] 第二步：
[0054] 對第k組的近遠兩個用戶iNik, iFik的符號先分配不同的功率p Nik, pFik，然后調(diào)制使 用置加編碼置加在一起，形成/[目號備·。
[0055]
[0056] 這里,k= 1，2,…joSw，SF,k分別表示基站對第k組的近遠兩個用戶11(^，％』所發(fā) 射的信號。表示符號★辱經(jīng)過調(diào)制后的符號，[./hfc·%]表示符號 經(jīng)過調(diào)制后的符號。運算符?表示使用疊加編碼的直接加或者鏡像加。
[0057] 在為兩個用戶的符號分配功率時，強用戶符號分得的功率較少，弱用戶符號分得 的功率較多。
[0058] 采用第一復(fù)數(shù)符號序列與第二復(fù)數(shù)符號序列進行疊加編碼處理，生成第三復(fù)數(shù)符 號序列包括：對第二復(fù)數(shù)符號序列進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列；將第一復(fù)數(shù)符 號序列與鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成第三復(fù)數(shù)符號序列。
[0059] 可選地，對第二復(fù)數(shù)符號序列進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列包括：根據(jù)第 一復(fù)數(shù)符號序列的實部取值確定鏡像后的符號序列的實部符號；根據(jù)第一復(fù)數(shù)符號序列的 虛部取值確定鏡像后的符號序列的虛部符號。
[0060] 可選地，將第一復(fù)數(shù)符號序列與鏡像后的符號序列進行疊加 編碼處理，生成第三復(fù)數(shù)符號序列包括以下之一：第三復(fù)數(shù)符號序列為
第三復(fù)數(shù)符號序列為Ρ1 · xl +yl · i+P2 .-lXstd/^ ·χ2+-1Υ8?(1/2 .y2 · i ;其中.....為第一復(fù)數(shù)符號序列，
VF^〇c2+y2.i)為第二復(fù)數(shù)符號序列
或者
為鏡像后的符號序列，Xstd+Ystd · i為與第一復(fù) 數(shù)符號序列對應(yīng)的未歸一化的整數(shù)格點星座符號，χΤ?為第一功率調(diào)整因子，設(shè)為第二 功率調(diào)整因子，Μ表示向上取整，卜:〗表示向下取整。
[0061] 可選地，在生成第三復(fù)數(shù)符號序列之后，還包括：通過調(diào)整第一功率調(diào)整因子和/ 或第二功率調(diào)整因子對第三復(fù)數(shù)符號序列進行調(diào)整。
[0062] 第三步：
[0063] 基于1(個強用戶的信道41，42，~，^1(計算1(個用戶組{1^ 1，％,1}，{1^2，％, 2}，··· ，{:uNiK，uFiK}所分別對應(yīng)的預(yù)編碼權(quán)值I，W 2，…，WK。這里，Wk是行為η τ列為r 預(yù)編碼 權(quán)值矩陣，1 < k < K，1 < rk=^ n T，rk表示預(yù)編碼權(quán)值的秩。且對于任意的k, 1，k弇1， 1彡k，1彡K滿足：
[0064] ΗΝιΛ= 0 式 1
[0065] 第四步：
[0066] 基站對第k組的信號鳥基于預(yù)編碼權(quán)值Wk進行預(yù)編碼得到信號Μ4&，k = 1，2,…，K。然后將所有組經(jīng)過預(yù)編碼后的信號相加得到信號S，通過ητ個發(fā)射天線端口將 信號S發(fā)射出去。S是一個行為~的矢量。
[0067] _ .......
[0068] 基于式1和式2可得
[0069]
[0070] 實施例一：
[0071] 基站的發(fā)射天線端口數(shù)目為2,每個用戶的接收天線端口數(shù)目為1，基站服務(wù)的用 戶數(shù)目為M。
[0072] 第一步：
[0073] 基站根據(jù)Μ個用戶的信道增益系數(shù)矩陣配對出2組近遠用戶 UN,2，iF,2}，組內(nèi)用戶信道增益系數(shù)矩陣{HJ，{H N,2，HF,2}兩兩強相關(guān)，而 組間用戶信道增益系數(shù)矩陣正交或者近似正交。這里，\1，&1，、2，、 2表示用戶序號。
[0074] 每組中信道信噪比相對較大的用戶iNil，iN， 2稱為強用戶，每組中信道信噪比相對 較小的用戶iFil，iFi2稱為弱用戶。H Nik，HFik是行為1列為2的信道增益矩陣，1彡k彡2。
[0075] 第二步：
[0076] 對第k組的近遠兩個用戶uNik，uFik的調(diào)制符號先分配不同的功率p Nik，pFik，然后調(diào) 制相加在一起，形成信號
[0077]
[0078] 這里，k = 1，2。SN,k，5^分別表示基站對第k組的近遠兩個用戶u N,k，uF,k所發(fā)射 的信號。[λ/Ρν,,?,Α:]表不符號'/Pr/cSr/c經(jīng)過調(diào)制后的符號，[VP^fc^F.Zc]表不符號ι/Ρρ,/Α,Α:經(jīng) 過調(diào)制后的符號。
[0079] 或者基于鏡像相加的疊加編碼將兩個用戶uN,k，u F,k的信號疊加起來形 成信號^圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的一組遠近用戶的信號分別按QPSK調(diào)制 和16QAM調(diào)制后鏡像疊加（水平鏡像）的示意圖，具體做法如圖8所示。這里，設(shè)
[0080] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的一組遠近用戶的信號分別按QPSK調(diào)制和16QAM調(diào)制 后鏡像疊加（水平鏡像）的示意圖，具體地，為根據(jù)用/
、別按16QAM Q 和PSK調(diào)制后鏡像疊加（水平鏡像）的示意圖。首先作鏡像，假如當(dāng)51星座點為'10'時， Sstd符號為_i+i，即xstd=_i，Y std= 1。所以求得s為（-Xz+yj)，相當(dāng)于是s2的水平鏡像。 完成鏡像步驟后，其次作疊加，符號SJP鏡像后的符號S直接疊加，得到疊加后的符號S 3。
[0081] 在為兩個用戶的調(diào)制符號分配功率時，強用戶符號分得功率較少，弱用戶符號分 得功率較多。
[0082] 第三步：
[0083] 對2個強用戶的信道ΗΝι1和Η N,2分別進行SVD分解，得到
[0084] HN,k=UkXkVk H 式 5
[0085] 這里，k = 1，2。隊是1行1列的數(shù)值，Σ k= [ σ k 0]，2行2列的矩陣。〇 k 是信道矩陣化,的奇異值。運算符Η表示共軛轉(zhuǎn)置。的第j列矢量，j = l，2。顯 然，
[0086] HN,kVk,2=UkX kVk\2=〇 式 6
[0087] 為了消除不同波束之間的信號干擾，設(shè)置第1組的用戶{iR1，iFj的預(yù)編碼權(quán)值 矩陣
[0088] ff!= V2>2 式 7
[0089] ff2= Vlj2 式 8
[0090] 這樣就可以滿足式1，即HNi1W2= 0, HN，具=0。
[0091] 第四步：
[0092] 基站對第k組的信號％基于預(yù)編碼權(quán)值Wk進行預(yù)編碼得到信號，k = 1，2。 然后將所有組經(jīng)過預(yù)編碼后的信號相加得到信號S，通過^個發(fā)射天線端口將信號S發(fā)射 出去。這里，S是一個2行1列的矢量。
[0093]
[0094]
[0095]
[0096] 買施例二：
[0097] 基站的發(fā)射天線端口數(shù)目為4,每個用戶的接收天線端口數(shù)目為1，基站服務(wù)的用 戶數(shù)目為M。
[0098] 第一步：
[0099] 基站根據(jù)Μ個用戶的信道增益系數(shù)矩陣配對出K組近遠用戶 Uu iFil}，UN,2, iF,2}，…，UN,k，iF,J，Κ彡4。組內(nèi)用戶信道增益系數(shù)矩陣 {HN,2，HF,2}，…，{HN, K，HF,K}兩兩強相關(guān)，而組間用戶信道增益系數(shù)矩陣正交或者 近似正交。這里 ? ?ν,Ι? ?ρ,?? ?ν,2? ?ρ,2? ?ν,Κ? iF,K表示用戶序號。〇彡i N,k，iF,k彡Μ，1彡k彡Κ。
[0100] 每組中信道信噪比相對較大的用戶iNil，iR2,…，i RK稱為強用戶，每組中信道信 噪比相對較小的用戶iFil，iFi2,…，i FiK稱為弱用戶。HRk，士,是1行4列的信道增益矩陣， 1 < k < K〇
[0101] 第二步：
[0102] 對第k組的近遠兩個用戶uNik，uFik的調(diào)制符號先分配不同的功率p Nik，pFik，然后調(diào) 制相加在一起，形成信號*?fc。
[0103]
[0104] 這里，k= 1，2, ···，ΚΑ』，SF,k分別表示基站對第k組的近遠兩個用戶11^，％』所發(fā) 射的信號。表不符號λ/Ρν,/Α,λ經(jīng)過調(diào)制后的符號，表不符號 經(jīng)過調(diào)制后的符號。
[0105] 或者基于鏡像相加的疊加編碼將兩個用戶uN,k，uF,k的信號
疊加起來形成信號4。具體做法如圖2所示。請參見實施例一的說明。
[0106] 在為兩個用戶的調(diào)制符號分配功率時，強用戶符號分得功率較少，弱用戶符號分 得功率較多。
[0107] 第三步：
[0108] 計算各個用戶組信號所使用的預(yù)編碼權(quán)值I，W2,…，WK，具體算法如下：
[0109] 步驟 1 取 k = 1。
[0110] 步驟2耳是一個（K-1)行 4列的矩陣。
[0111] 步驟3對進行SVD分解，得到
[0112]
[0113] 艮是（K-1)行1列的矢量。
心是0(-1)行4 列的矩陣^是4行4列的矩陣。4_1,4:>2:,._>.，.,5@_1是/^ /￡的（1(-1)個奇異值。^是％ 的第j列矢量，j = 1, 2, 3, 4。顯然，對于列矢量有
[0114]
[0115]
[0116] 這里，K彡j彡4,1彡k，1彡K，k弇1。可見，列矢量Ρμ,!4λ+ι.,…Λ,4構(gòu)成了矩 陣沒1^的零空間的基，也構(gòu)成了信道增益系數(shù)矩陣化1，*"，11心1，!1心+1" %^1(的零空間的一 個子空間的基。
[0117] 步驟4對HNi k進行SVD分解，得到 [0118] HN,k=UkXkVk H 式 15
[0119] 隊是1行1列的數(shù)值u M，2k= [σ k, i 0 0 0]，\^是4行4列的矩陣。〇 k, i是矩 陣^14的奇異值。￥1^是￥14的第」列矢量。顯然
[0120]
[0121 ] 所以，第k組強用戶的理想預(yù)編碼權(quán)值應(yīng)為\i。
[0122] 步驟5計算
[0123]
[0124] 這里，j = 1，2,…，5-K。a" a2,…，a5 κ表示矢量 VM在基矢量^VW+.1, ·,?^,4 上的投影值。
[0125] 步驟6設(shè)置第k組用戶信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值
[0126]
[0127] 這里，Wk是理想預(yù)編碼權(quán)值V k>1在矩陣HN,fc的零空間上的投影單位矢量。
[0128] 這樣，對第k組用戶信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值Wk，可以在保障第k組用戶信號對其 他組的用戶沒有干擾的前提下，最切合第k組強用戶的信道。
[0129] 步驟7k = k+l。若k>K，則轉(zhuǎn)到步驟8,否則轉(zhuǎn)到步驟2。
[0130] 步驟8結(jié)束。
[0131] 第四步：
[0132] 基站對第k組的信號知基于預(yù)編碼權(quán)值Wk進行預(yù)編碼得到信號 144&，& = 1,2,···,然后將所有組經(jīng)過預(yù)編碼后的信號相加得到信號S，通過4個發(fā)射天 線端口將信號S發(fā)射出去。這里，S是一個4行1列的矢量。
[0133]
[0134]
[0135]
[0136] 實施例三：
[0137] 基站的發(fā)射天線端口數(shù)目為8,每個用戶的接收天線端口數(shù)目為1，基站服務(wù)的用 戶數(shù)目為M。
[0138] 第一步：
[0139] 基站根據(jù)N個用戶的信道增益系數(shù)矩陣配對出K組近遠用戶{iN>1，i F,J，{iN,2, iF, 2}，···，{iN，k，i F，k}，K < 8 〇 組內(nèi)用戶信道增益系數(shù)矩陣{HJ，{Hn,2，Hf,2}，…，{H n,k，Hf,k} 兩兩強相關(guān)，而組間用戶信道增益系數(shù)矩陣正交或者近似正交。這里，i R1，iF+ iN，2, iF，2，… ，iN,K，iF,K表示用戶序號。0彡i N,k，kkS Μ, 1彡k彡K。
[0140] 每組中信道信噪比相對較大的用戶iNil，iR2,…，i RK稱為強用戶，每組中信道信 噪比相對較小的用戶iFil，iFi2,…，i FiK稱為弱用戶。1行8列的信道增益矩陣， 1 < k < K〇
[0141] 第二步：
[0142] 對第k組的近遠兩個用戶uNik, uFik的調(diào)制符號先分配不同的功率p Nik, pFik，然后使 用疊加編碼疊加在一起，形成信號務(wù)《
[0143]
[0144] 這里，k = 1，2,…，K〇SN,k，SF,k分別表示基站對第k組的近遠兩個用戶u N,k，％』所發(fā) 射的信號。表不符號經(jīng)過調(diào)制后的符號，[yj PF.kSF,k]表不符號V^^F,/c 經(jīng)過調(diào)制后的符號。
[0145] 在為兩個用戶的調(diào)制符號分配功率時，強用戶符號分得功率較少，弱用戶符號分 得功率較多。
[0146] 或者基于鏡像相加的疊加編碼將兩個用戶uN,k，u F,k的信號
疊加起來形成信號鳥。具體做法如圖8所示。請參見實施例一的說明。
[0147] 第三步：
[0148] 計算各個用戶組信號所使用的預(yù)編碼權(quán)值I，W2,…，WK，具體算法如下：
[0149] 步驟 1 取 k = 1。
[0150] 步驟2取
￡是一個（K-1)行 8列的矩陣。
[0151] 步驟3對1??進行SVD分解，得到
[0152]
[0153] %.是（K-1)行1列的矢量。
.L是（K-1)行8 列的矩陣仏是8行8列的矩陣。
的（K-1)個奇異值。％,是民 的第j列矢量，j = 1，2,…，8。顯然，對于列矢量>有
[0154]
[0155]
[0156] 這里，K < j < 4,1 < k, 1 < K，k 古 1?？梢?，列矢量貧試，1^:+1,- 構(gòu)成了矩 陣馬,；〇的零空間的基，也構(gòu)成了信道增益系數(shù)矩陣ΗΝι1，…，HNik …，ΗΝιΚ的零空間的一 個子空間的基。
[0157] 步驟4對HNi k進行SVD分解，得到
[0158] HN,k=UkXkV kH 式 25
[0159] 隊是1行1列的數(shù)值u kil，Σ,= [ σ k l 0 0 0]，8行8列的矩陣。σ M是矩 陣^14的奇異值。￥1^是￥14的第」列矢量。顯然
[0160]
[0161] 所以，第k組強用戶的理想預(yù)編碼權(quán)值應(yīng)為\i。
[0162] 步驟5計算
[0163]
[0164] 這里，j = 1，2,…，9-K。a" a2,…，a9 κ表示矢量 Vk>1 在基矢量 ?4./<，匕/< + 1，·，K,8 上的投影值。
[0165] 步驟6設(shè)置第k組用戶信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值
[0166]
[0167] 這里，Wk是理想預(yù)編碼權(quán)值Vkil在矩陣化上的零空間上的投影單位矢量。
[0168] 這樣，對第k組用戶信號所采用的預(yù)編碼權(quán)值Wk，可以在保障第k組用戶信號對其 他組的用戶沒有干擾的前提下，最切合第k組強用戶的信道。
[0169] 步驟7k = k+l。若k>K，則轉(zhuǎn)到步驟8,否則轉(zhuǎn)到步驟2。
[0170] 步驟8結(jié)束。
[0171] 第四步：
[0172] 基站對第k組的信號:?基于預(yù)編碼權(quán)值^進行預(yù)編碼得到信號％基，k = 1，2,…，K。然后將所有組經(jīng)過預(yù)編碼后的信號相加得到信號S，通過8個發(fā)射天線端口將 信號S發(fā)射出去。這里，S是一個8行1列的矢量。
[0173]
[0174]
[0175]
[0176] 綜上所述，通過本發(fā)明提供的無線通信系統(tǒng)中的一種多天線傳輸方法及系統(tǒng)，解 決了相關(guān)技術(shù)中由于任一波束上強用戶所接收信號的低功率會導(dǎo)致強用戶易被相鄰波束 嚴重干擾的問題，有效的避免了接收低功率信號的強用戶被相鄰波束上高功率信號所干 擾，從而使得MIM0-N0M系統(tǒng)的性能得到有效提高。
[0177] 在另外一個實施例中，還提供了一種軟件，該軟件用于執(zhí)行上述實施例及優(yōu)選實 施方式中描述的技術(shù)方案。
[0178] 在另外一個實施例中，還提供了一種存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)中存儲有上述軟件，該 存儲介質(zhì)包括但不限于：光盤、軟盤、硬盤、可擦寫存儲器等。
[0179] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示 出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或 步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0180] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種發(fā)送信號的處理方法，其特征在于，包括： 使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù)編碼，得到預(yù)編碼 后的信號，其中，所述每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用戶，所述第一類用 戶的信噪比大于所述第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的矢量屬于其他用戶 組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，所述其他用戶組為所述多個用戶組中除所 述任一用戶組之外的用戶組； 將所述多個用戶組的所述預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用 戶組中的每個用戶組進行預(yù)編碼之前包括： 對于每個用戶組，將用戶組中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信號進行疊加生成 第一符號； 獲取所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值，將所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值作為對所述每個用戶 組進行預(yù)編碼的預(yù)編碼權(quán)值。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將指定用戶組中的所述第一類用戶的信 號和所述第二類用戶的信號進行疊加生成第一符號包括： 根據(jù)分配給所述第一類用戶的第一功率對所述第一類用戶的信號進行調(diào)制生成第二 符號； 根據(jù)分配給所述第二類用戶的第二功率將所述第二類用戶的信號進行調(diào)制生成第三 符號； 將所述第二符號和所述第三符號進行疊加生成所述第一符號； 其中，所述第一功率小于所述第二功率。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述第二符號和所述第三符號進行疊 加生成所述第一符號包括以下之一： 將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行直接疊加生成所述第一符 號； 將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成所述第一符號。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述第二符號和所述第三符號使用疊 加編碼調(diào)制進行鏡像疊加生成所述第一符號包括： 對所述第三符號進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列； 將所述第二符號與所述鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成所述第一符號。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一類用戶和所述第二 類用戶的接收天線數(shù)目均為1。7. -種發(fā)送信號的處理裝置，其特征在于，包括： 預(yù)編碼模塊，用于使用預(yù)編碼權(quán)值對基站所服務(wù)的多個用戶組中的每個用戶組進行預(yù) 編碼，得到預(yù)編碼后的信號，其中，所述每個用戶組中包括一個第一類用戶和一個第二類用 戶，所述第一類用戶的信噪比大于所述第二類用戶的信噪比；任一用戶組的預(yù)編碼權(quán)值的 矢量屬于其他用戶組中的第一類用戶信道增益系數(shù)矩陣的零空間，所述其他用戶組為所述 多個用戶組中除所述任一用戶組之外的用戶組； 發(fā)送模塊，用于將所述多個用戶組的所述預(yù)編碼后的信號進行相加，得到發(fā)送信號。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 疊加模塊，用于對于每個用戶組，將用戶組中的第一類用戶的信號和第二類用戶的信 號進行疊加生成第一符號； 獲取模塊，用于獲取所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值，將所述第一符號的預(yù)編碼權(quán)值作為 對所述每個用戶組進行預(yù)編碼的預(yù)編碼權(quán)值。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述疊加模塊還包括： 第一調(diào)制單元，用于根據(jù)分配給所述第一類用戶的第一功率對所述第一類用戶的信號 進行調(diào)制生成第二符號； 第二調(diào)制單元，用于根據(jù)分配給所述第二類用戶的第二功率將所述第二類用戶的信號 進行調(diào)制生成第三符號； 疊加單元，用于將所述第二符號和所述第三符號進行疊加生成所述第一符號； 其中，所述第一功率小于所述第二功率。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述疊加模塊還包括： 直接疊加單元，用于將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行直接疊加 生成所述第一符號； 鏡像疊加單元，用于將所述第二符號和所述第三符號使用疊加編碼調(diào)制進行鏡像疊加 生成所述第一符號。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述鏡像疊加單元包括： 獲取次單元，用于對所述第三符號進行鏡像處理，獲取鏡像后的符號序列； 疊加次單元，用于將所述第二符號與所述鏡像后的符號序列進行疊加編碼處理，生成 所述第一符號。12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一類用戶和所述第 二類用戶的接收天線數(shù)目均為1。
【文檔編號】H04L1/00GK105991219SQ201510054353
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發(fā)明人】袁志鋒, 楊勛, 戴建強
【申請人】中興通訊股份有限公司