一种空分复用的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空分复用的方法及装置，涉及通信技术领域，所述方法包括：对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。采用本发明专利技术所述的空分复用的方法及装置，能够降低系统复杂性，提高通信系统性能。

A method and device for space division multiplexing

The invention discloses a method and device of space division multiplexing, which relates to the field of communication technology. The method includes: conjugate multiplication of channel response matrix of space division user to obtain conjugate multiplication matrix; expansion of the conjugate multiplication matrix to obtain the extended matrix, and inverse calculation of the extended matrix to obtain the conjugate multiplication matrix. To the inverse matrix of the extended matrix, the space division user corresponding elements in the inverse matrix are coded, and the space division user precoding matrix is obtained. The space division multiplexing method and device can reduce the complexity of the system and improve the performance of the communication system.

【技术实现步骤摘要】
一种空分复用的方法及装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种空分复用的方法及装置。
技术介绍
多入多出(Multiple-input,Multiple-output，MIMO)是长期演进(LongTermEvolution，LTE)和第五代移动通信技术(5thgeneration，5G)公认的关键技术之一，该技术可以很大幅度提供频率效率，显著改善无线网络的容量。多入多出通过很大规模的天线部署，配合波束赋形，能够更加精细的控制天线波瓣。多入多出多用户通信系统下行链路中，当发送端获得信道状态特性，可以进行预编码，使接收与发送联合处理获得较好的通信性能。预编码是在已知信道状态信息的情况下，通过在发送端对发送的信号做一个预先的处理，方便接收机进行信号检测。线性预编码是预编码技术中比较简单的一类预编码方法，依据所选用的编码准则不同，可分为基于迫零(ZeroForcing，ZF)的线性预编码和基于最小均方误差(MinimumMeanSquareError，MMSE)的线性预编码两类。基于迫零的线性预编码的原理和实现方法较为简单，但是在处理的过程中有急剧放大噪声的可能，会影响系统的性能。基于最小均方误差的线性预编码的目标是使接收信号与发送数据间的均方误差最小，性能较稳定，但实现相对复杂。多入多出系统空分用户数目变化不定，需要针对各种可能的用户数目情况进行设计优化。不同空分用户数目的方案如果能够进行统一，能够很大程度的降低系统复杂性。
技术实现思路
根据本专利技术实施例提供的一种空分复用的方法及装置，针对数目变化不定的空分用户，实现适于各种可能的用户数目的预编码方案。根据本专利技术实施例提供的一种空分复用的方法，包括：对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。优选地，所述的对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵包括：构造与所述空分用户信道响应矩阵正交的虚拟用户信道响应矩阵；利用所述虚拟用户信道响应矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。优选地，所述的对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵包括：利用零矩阵和单位矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。优选地，所述的对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵包括：从所述逆矩阵中取出空分用户对应的元素，并利用迫零算法，对取出的空分用户对应的元素进行运算，得到空分用户预编码矩阵。优选地，进一步包括：向所述空分用户发送有用信号，并向其它用户发送归零信号；其中，所述有用信号是利用所述预编码矩阵对待发送信号进行预处理后得到的。根据本专利技术实施例提供的存储介质，其存储用于实现上述空分复用方法的程序。根据本专利技术实施例提供的一种空分复用的装置，包括：运算模块，用于对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；扩展模块，用于对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；编码模块，用于对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。优选地，所述扩展模块具体用于构造与所述空分用户信道响应矩阵正交的虚拟用户信道响应矩阵，并利用所述虚拟用户信道响应矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。优选地，所述扩展模块具体用于利用零矩阵和单位矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。优选地，所述编码模块具体用于从所述逆矩阵中取出空分用户对应的元素，并利用迫零算法，对取出的空分用户对应的元素进行运算，得到空分用户预编码矩阵。优选地，进一步包括：发送模块，用于向所述空分用户发送有用信号，并向其它用户发送归零信号，其中，所述有用信号是利用所述预编码矩阵对待发送信号进行预处理后得到的。本专利技术实施例提供的技术方案具有如下有益效果：本专利技术对扩展矩阵进行求逆运算，能够统一不同空分用户数目的预编码方案，降低系统复杂性，提高通信系统性能。附图说明图1是本专利技术实施例提供的空分复用的方法的第一流程图；图2是本专利技术实施例提供的空分服用的装置的第一框图；图3是本专利技术实施例提供的进行空分复用的方法的第二流程图；图4是本专利技术实施例提供的进行空分复用的装置的第二框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是本专利技术实施例提供的空分复用的方法的第一流程图，如图1所示，步骤包括：步骤S101：对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵。步骤S101包括：在利用上下行信道互易性获取空分用户的信道响应矩阵后，将空分用户的信道响应矩阵与该矩阵的共轭相乘，得到共轭相乘矩阵。步骤S102：对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵。步骤S102中得到扩展矩阵的方式包括以下两种：1.构造与所述空分用户信道响应矩阵正交的虚拟用户信道响应矩阵，然后利用所述虚拟用户信道响应矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。2.利用零矩阵和单位矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。步骤S103：对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。步骤S103包括：从步骤S102得到的逆矩阵中取出空分用户对应的元素，并利用迫零算法，对取出的空分用户对应的元素进行运算，得到空分用户预编码矩阵。在执行步骤S103之后，利用所述预编码矩阵对待发送信号进行预处理，得到有用信号，并发送至空分用户，进一步地，向其它用户发送归零信号，以避免干扰其它用户。本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括步骤S101至步骤S103。其中，所述的存储介质可以为ROM/RAM、磁碟、光盘、U盘等。图2是本专利技术实施例提供的空分服用的装置的第一框图，如图2所示，包括：运算模块21，用于对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；扩展模块22，用于对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；编码模块23，用于对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。所述装置进一步包括：发送模块24，用于向所述空分用户发送有用信号，并向其它用户发送归零信号，其中，所述有用信号是利用所述预编码矩阵对待发送信号进行预处理后得到的。在利用上下行信道互易性，获取空分用户的信道响应矩阵后，运算模块21具体用于将空分用户的信道响应矩阵与该矩阵的共轭相乘，得到共轭相乘矩阵。扩展模块22具体用于构造与所述空分用户信道响应矩阵正交的虚拟用户信道响应矩阵，并利用所述虚拟用户信道响应矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，或者利用零矩阵和单位矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，然后求取该扩展矩阵的逆矩阵。编码模块23具体用于从该逆矩阵中取出空分用户对应的元素，并利用迫零算法，对取出的空分用户对应的元素进行运算，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空分复用的方法，包括：对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种空分复用的方法，包括：对空分用户信道响应矩阵进行共轭相乘，得到共轭相乘矩阵；对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵，并对所述扩展矩阵进行求逆运算，得到所述扩展矩阵的逆矩阵；对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，所述的对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵包括：构造与所述空分用户信道响应矩阵正交的虚拟用户信道响应矩阵；利用所述虚拟用户信道响应矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，所述的对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵包括：利用零矩阵和单位矩阵，对所述共轭相乘矩阵进行扩展，得到扩展矩阵。4.根据权利要求2或3所述的方法，所述的对所述逆矩阵中的空分用户对应的元素进行编码，得到空分用户预编码矩阵包括：从所述逆矩阵中取出空分用户对应的元素，并利用迫零算法，对取出的空分用户对应的元素进行运算，得到空分用户预编码矩阵。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：向所述空分用户发送有用信号，并向其它用户发送归零信号；其中，所述有用信号是利用所述预编码矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44