本发明专利技术实施例涉及通信技术领域，公开了一种一种混合预编码方法、装置、基站设备以及计算机可读存储介质，该方法可以应用于大规模多进多出系统，所述方法包括：以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码；基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码；基于所述模拟预编码和所述数字预编码，得到混合预编码。通过上述方式，本发明专利技术实施例实现了降低算法复杂度，以及显著提高系统频谱。以及显著提高系统频谱。以及显著提高系统频谱。
【技术实现步骤摘要】
混合预编码方法、装置、基站设备以及介质
[0001]本专利技术实施例涉及通信
，具体涉及一种混合预编码方法、装置、基站设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]预编码技术是大规模MIMO(Multiple
‑
Input Multiple
‑
Outpu，多进多出)系统有一项重要的技术。大规模MIMO系统通过预编码可以利用已知信道的状态信息对下行链路中的数据流进行处理，让信号的能量更加的集中到目标用户的附近，从而提高系统的性能。预编码技术大致可以分为数字预编码技术、模拟预编码技术和混合预编码技术。然而，现有混合预编码中存在系统频谱效率低以及算法复杂度高的问题。
技术实现思路
[0003]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种混合预编码方法、装置、基站设备以及计算机可读存储介质，用于解决现有技术中存在的算法复杂度较高以及系统频谱效率较低问题。
[0004]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种混合预编码方法，应用于大规模MIMO系统，所述方法包括：
[0005]以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码；
[0006]基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码；
[0007]基于所述模拟预编码和所述数字预编码，得到混合预编码。
[0008]在一种可选的方式中，所述以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码，包括：
[0009]以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分，构建求解模拟预编码的第一目标函数；
[0010]针对每个射频链路连接的每个天线确定所述第一目标函数中模拟预编码中各元素的最优解，得到所述模拟预编码。
[0011]在一种可选的方式中，所述以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分，构建求解模拟预编码的第一目标函数，包括：
[0012]基于等效信道，得到等效信道增益最大化的等价函数；
[0013]在α不小于1且不大于射频链数量，等价函数的F范数平方等于α倍等价函数的2范数平方的情况下，将所述等价函数转换成具有线性解的中间函数；
[0014]在信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分的情况下，将所述中间函数转换为第一目标函数。
[0015]在一种可选的方式中，所述针对每个射频链路连接的每个天线确定所述第一目标函数中模拟预编码中各元素的最优解，得到所述模拟预编码，包括：
[0016]在所述模拟预编码中各元素不相关的情况下，将所述第一目标函数的求解等价于针对所述模拟预编码中每个元素的求解；
[0017]将所述模拟预编码中每个元素的求解问题等效于具有每个天线功率约束的单流最优发射机波束问题，得到所述模拟预编码中每个元素的最优解；
[0018]基于所述每个元素的最优解，得到所述模拟预编码。
[0019]在一种可选的方式中，所述基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码，包括：
[0020]以所述大规模多进多出系统的频谱频率最大化为目标，将所述模拟预编码与信道矩阵作为等效信道矩阵，构建数字预编码对应的第二目标函数；
[0021]通过注水算法，求解所述第二目标函数，得到所述数字预编码。
[0022]在一种可选的方式中，所述通过注水算法，求解所述第二目标函数，得到所述数字预编码，包括：
[0023]通过注水算法，获取所述大规模多进多出系统的功率分配信息；
[0024]根据所述功率分配信息，确定所述数字预编码的预设最优解；
[0025]基于所述预设最优解，求解第二目标函数，得到数字预编码。
[0026]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种混合预编码装置，包括：
[0027]模拟预编码模块，用于以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码；
[0028]数字预编码模块，用于基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码；
[0029]混合预编码模块，用于基于所述模拟预编码和所述数字预编码，得到混合预编码。
[0030]在一种可选的方式中，模拟预编码模块可以进一步包括：
[0031]第一构建子模块，用于以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分，构建求解模拟预编码的第一目标函数；
[0032]模拟预编码子得到模块，用于针对每个射频链路连接的每个天线确定所述第一目标函数中模拟预编码中各元素的最优解，得到所述模拟预编码。
[0033]在一种可选的方式中，第一构建子模块可以进一步包括：
[0034]等价函数得到单元，用于基于等效信道，得到等效信道增益最大化的等价函数；
[0035]第一函数转换单元，用于在α不小于1且不大于射频链数量，等价函数的F范数平方等于α倍等价函数的2范数平方的情况下，将所述等价函数转换成具有线性解的中间函数；
[0036]第二函数转换单元，用于在信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分的情况下，将所述中间函数转换为第一目标函数。
[0037]在一种可选的方式中，模拟预编码子得到模块可以进一步包括：
[0038]等价单元，用于在所述模拟预编码中各元素不相关的情况下，将所述第一目标函数的求解等价于针对所述模拟预编码中每个元素的求解；
[0039]最优解得到单元，用于将所述模拟预编码中每个元素的求解问题等效于具有每个天线功率约束的单流最优发射机波束问题，得到所述模拟预编码中每个元素的最优解；
[0040]模拟预编码得到单元，用于基于所述每个元素的最优解，得到所述模拟预编码。
[0041]在一种可选的方式中，数字预编码模块可以进一步包括：
[0042]第二构建子模块，用于以所述大规模多进多出系统的频谱频率最大化为目标，将
所述模拟预编码与信道矩阵作为等效信道矩阵，构建数字预编码对应的第二目标函数；
[0043]数字预编码子模块，用于通过注水算法，求解所述第二目标函数，得到所述数字预编码。
[0044]在一种可选的方式中，数字预编码子模块可以进一步包括：
[0045]信息获取单元，用于通过注水算法，获取所述大规模多进多出系统的功率分配信息；
[0046]确定单元，用于根据所述功率分配信息，确定所述数字预编码的预设最优解；
[0047]数字预编码单元，用于基于所述预设最优解，求解第二目标函数，得到数字预编码。
[0048]根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种基站设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
[0049]所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行以下操作：
[0050]以等效信道增益本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种混合预编码方法，其特征在于，应用于大规模多进多出系统，所述方法包括：以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码；基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码；基于所述模拟预编码和所述数字预编码，得到混合预编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵划分为多列，采用逐列优化算法得到模拟预编码，包括：以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分，构建求解模拟预编码的第一目标函数；针对每个射频链路连接的每个天线确定所述第一目标函数中模拟预编码中各元素的最优解，得到所述模拟预编码。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以等效信道增益最大化为目标，通过将信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分，构建求解模拟预编码的第一目标函数，包括：基于等效信道，得到等效信道增益最大化的等价函数；在α不小于1且不大于射频链数量，等价函数的F范数平方等于α倍等价函数的2范数平方的情况下，将所述等价函数转换成具有线性解的中间函数；在信道矩阵按照与射频链路数量相同的列数划分的情况下，将所述中间函数转换为第一目标函数。4.根据权利要求2或3所述的方法，所述针对每个射频链路连接的每个天线确定所述第一目标函数中模拟预编码中各元素的最优解，得到所述模拟预编码，包括：在所述模拟预编码中各元素不相关的情况下，将所述第一目标函数的求解等价于针对所述模拟预编码中每个元素的求解；将所述模拟预编码中每个元素的求解问题等效于具有每个天线功率约束的单流最优发射机波束问题，得到所述模拟预编码中每个元素的最优解；基于所述每个元素的最优解，得到所述模拟预编码。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述模拟预编码，通过注水算法求解数字预编码，包括：以所述大规模多进多出系统的频谱频...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾强，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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