波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品技术

本公开提供的波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品，涉及通信技术，应用于网络设备，包括：对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理；根据当前终端的PRB权值组，对当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间；根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定当前终端的干扰信道空间；利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。本公开提供的方案中，利用终端等效信道空间对干扰信道空间的正交投影确定该终端的下行业务的波束赋形因子，从而降低处理过程中对矩阵求逆运算的次数，进而提高波束赋形的效率。赋形的效率。赋形的效率。

【技术实现步骤摘要】
波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品


[0001]本公开涉及通信技术，尤其涉及一种波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品。

技术介绍

[0002]MU
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MIMO(Multi
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User Multiple
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Input Multiple
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Output，多用户多输入多输出)是指在无线通信系统里，一个网络设备同时服务于多个移动终端，网络设备充分利用天线的空域资源与多个移动终端同时进行通信。
[0003]波束赋形的目标是根据系统性能指标，形成对基带(中频)信号的最佳组合或者分配。具体地说，其主要任务是补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引入的信号衰落与失真，同时降低同信道用户间的干扰。
[0004]目前在MU
‑
MIMO多用户波束赋形的方法中，多采用WMMSE(weighted minimum mean
‑
square error，加权最小均方误差)方法。
[0005]这种实施方式中，在进行波束赋形时需要多次对高维矩阵进行求逆处理，而高阶矩阵求逆的复杂度高，导致硬件在实现波束赋形时效率低的问题。

技术实现思路

[0006]本公开提供一种波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品，以解决现有技术中进行波束赋形时效率低的问题。
[0007]本公开的第一个方面是提供一种波束赋形因子的确定方法，应用于网络设备，所述方法包括：
[0008]对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，所述PRB权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB权值组相同；
[0009]根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间；
[0010]根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定所述当前终端的干扰信道空间，其中所述其他终端是指所述终端组中当前终端以外的终端；
[0011]利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。
[0012]本公开的另一个方面是提供一种波束赋形因子的确定装置，应用于网络设备，所述装置包括：
[0013]初始化单元，用于对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，所述PRB权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB权值组相同；
[0014]信道等效单元，用于根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵
进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间；
[0015]干扰空间确定单元，用于根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定所述当前终端的干扰信道空间，其中所述其他终端是指所述终端组中当前终端以外的终端；
[0016]因子确定单元，用于利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。
[0017]本公开的又一个方面是提供一种通信设备，包括：
[0018]存储器；
[0019]处理器；以及
[0020]计算机程序；
[0021]其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现如上述第一方面所述的波束赋形因子的确定方法。
[0022]本公开的又一个方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第一方面所述的波束赋形因子的确定方法。
[0023]本公开的又一个方面是提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如上述第一方面所述的波束赋形因子的确定方法。
[0024]本公开提供的波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品的技术效果是：
[0025]本公开提供的波束赋形因子的确定方法、设备、存储介质及程序产品，应用于网络设备，包括：对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，所述PRB权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB权值组相同；根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间；根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定所述当前终端的干扰信道空间，其中所述其他终端是指所述终端组中当前终端以外的终端；利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。本公开提供的方案中，在对波束赋形时，利用终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影，确定该终端的波束赋形因子，从而降低处理过程中对矩阵求逆运算的次数，进而提高波束赋形的效率。
附图说明
[0026]图1为一示例性实施例示出的多用户MU
‑
MIMO系统的示意图；
[0027]图2为本公开一示例性实施例示出的波束赋形因子的确定方法的流程示意图；
[0028]图3为本公开另一示例性实施例示出的波束赋形因子的确定方法的流程示意图；
[0029]图4为本公开一示例性实施例示出的波束赋形因子的确定装置的结构图；
[0030]图5为本公开另一示例性实施例示出的波束赋形因子的确定装置的结构图；
[0031]图6为本公开一示例性实施例示出的通信设备的结构图。
具体实施方式
[0032]图1为一示例性实施例示出的多用户MU
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MIMO系统的示意图。
[0033]如图1所示，在MU
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MIMO系统中，一个网络设备同时与多个移动终端通信处理，从而充分利用天线的空域资源与多个移动终端同时进行通信。在多用户MIMO系统中，多个移动终端的数据占用相同的时频资源，即多个移动终端的数据在相同的子载波上传输。因此，多用户MIMO能有效提高系统吞吐量。
[0034]波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增益。
[0035]目前，在多用户MIMO系统中波束赋形时，需要多次对高维矩阵进行求逆处理，而高阶矩阵求逆的复杂度高，导致硬件在实现波束赋形时效率低的问题。
[0036]为了解决上述技术问题，本公开提供的方案中将赋形过程中的高阶求逆运算，转换为低阶正交投影运算，从而提高波束赋形的时效，最终提升移动通信下行链路总吞吐量。
[0037]图2为本公开一示例性实施例示出的波束赋形因子的确定方法的流程示意图。
[0038]本公开提供的波束赋形因子的确定方法应用于网络设备，比如基站，网络设备可以根据本公开提供的方法确定终端的下行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波束赋形因子的确定方法，其特征在于，应用于网络设备，所述方法包括：对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，所述PRB权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB权值组相同；根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间；根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定所述当前终端的干扰信道空间，其中所述其他终端是指所述终端组中当前终端以外的终端；利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还设置有终止迭代条件；输出当前终端的下行业务的波束赋形因子之前，还包括：若满足所述终止迭代条件，则输出当前终端的下行业务的波束赋形因子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若不满足所述终止迭代条件，则所述方法还包括：根据当前终端的信道估计矩阵、波束赋形因子更新当前终端的PRB权值组；基于更新后的PRB权值组继续执行所述根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，包括：随机生成占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB随机权值组，随机生成的PRB随机权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的随机权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB随机权值组相同；根据终端组中的终端数量、信道估计矩阵的子带中包括的PRB数量、终端的流数、随机生成的各PRB随机权值组，确定初始功率归一系数；根据所述初始功率归一系数、随机生成的各PRB随机权值组，确定各终端初始化的PRB权值组。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间，包括：将当前终端的PRB权值组中每一PRB的权值与当前终端的信道估计矩阵的乘积的总和，确定为当前终端的初始等效信道空间；对当前终端的初始等效信道空间进行迫零处理，得到当前终端的等效信道空间。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据终端组中的其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定所述当前终端的干扰信道空间，包括：根据所述终端组中其他终端的PRB权值组、信道估计矩阵，确定其他终端的等效信道空间；组合各其他终端的等效信道空间，得到其他终端对当前终端的干扰信道空间。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵，确定并输出当前终端的下行业务的波束赋形因子之前，包括：
根据当前终端的等效信道空间、干扰信道空间、信道估计矩阵的子带中包括的PRB数量，确定当前终端的等效信道空间对干扰信道空间的正交投影矩阵。8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前终端的信道估计矩阵、波束赋形因子更新当前终端的PRB权值组，包括：根据当前终端的波束赋形因子、当前终端的信道估计矩阵，确定当前终端的向量梯度算子；使用当前终端的向量梯度算子更新当前终端的PRB权值组。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述使用当前终端的向量梯度算子更新当前终端的PRB权值组，包括：根据预设的修正步长、当前终端的所述向量梯度算子确定当前终端的向量修正量；在当前终端的PRB权值组基础上减去当前终端的向量修正量，得到当前终端更新后的PRB权值组。10.根据权利要求3、8、9任一项所述的方法，其特征在于，所述根据当前终端的信道估计矩阵、波束赋形因子更新当前终端的PRB权值组之后，还包括：根据所述终端组中的终端数量、信道估计矩阵的子带中包括的PRB数量、终端的流数、各终端更新后的PRB权值组，确定更新功率归一系数；根据所述更新功率归一系数，对各终端的更新后的PRB权值组进行优化，得到各终端的目标PRB权值组；相应的，基于最终更新的目标PRB权值组，继续执行所述根据当前终端的PRB权值组，对所述当前终端的信道估计矩阵进行等效处理，得到当前终端的等效信道空间的步骤。11.根据权利要求2、3、8、9所述的方法，其特征在于，所述终止迭代条件包括：迭代次数达到预设次数。12.根据权利要求3、8、9所述的方法，其特征在于，所述终止迭代条件包括：代价函数达到阈值；其中，所述代价函数是基于各终端的波束赋形因子、各终端更新后的PRB权值组、各终端的信道估计矩阵确定的。13.一种波束赋形因子的确定装置，其特征在于，应用于网络设备，所述装置包括：初始化单元，用于对占用相同时频资源的终端组中各终端的PRB权值组进行初始化处理，所述PRB权值组用于表征终端的信道估计矩阵的子带中的各PRB的权值，所述终端的信道估计矩阵的不同子带所对应的PRB权值组相同；信道等效单元，用于根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑占旗，刘龙，元天鹏，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：