專利名稱：預編碼矩陣的提供方法、解碼矩陣的提供方法和基站的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術，尤其涉及預編碼矩陣的提供方法、解碼矩陣的提供方法和基站。
背景技術：
在通信系統中，預編碼技術可以有效改善系統的接收性能，具體的方法為，發射機使用預編碼矩陣對發送的信息進行處理，得到發送信號。預編碼矩陣可以通過矩陣分解的方法對信道矩陣進行分解后得到。常用的矩陣分解方法是奇異值分解(SVD，Singular Value Decomposition)方法和正交三角分解OlRD，QR Decomposition)方法。通過SVD方法，可以將任一矩陣分解為一個酉矩陣、一個對角矩陣與另一個酉矩陣的乘積，即H = U Σ VH，其中，H為被分解矩陣(即上述的信道矩陣)，U、V為酉矩陣，Σ 為對角陣。通過QRD方法，可以將任一矩陣分解為一個酉矩陣與一個三角矩陣的乘積，即Η =QR，其中，H為被分解矩陣(即上述的信道矩陣)，Q為酉矩陣，R為三角陣。對于單用戶多輸入多輸出(SU-MIM0，SingleUser Multiple Input Multiple Output)系統，其信號模型可以表示為Y = HX+N其中，Y為接收機接收到的信號，H為MIMO信道矩陣(本發明簡稱為信道矩陣)， X為發射機發送的信號(即上述的發送信號)，N為白噪聲。通過SVD方法得到V后，發射機可以用V與發送的信息s相乘，即，發射機對發送的信息s進行預編碼處理，得到發送的信號V，具體為-X = V*s。接收機接收到信號Y后， 對Y進行檢測，得到檢測信號，即，用Uh (U的共軛裝置)與Y相乘，將信道矩陣H分解得到具有相互完全無干擾的平行子信道Σ，具體為
權利要求
1.一種預編碼矩陣的提供方法，適用于多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統中的用戶設備向基站發送信息之前、基站向用戶設備提供預編碼矩陣的場景，其特征在于，所述方法包括基站獲取每個用戶設備對應的上行信道矩陣； 所述基站將獲取的上行信道矩陣組合為信道矩陣；所述基站使用塊對角奇異值分解方法，對信道矩陣進行分解，得到酉矩陣，所述酉矩陣的對角線上包括與用戶設備數量相同的塊對角矩陣，對角線上的塊對角矩陣與用戶設備 --對應；所述基站將每個塊對角矩陣或者每個塊對角矩陣中的一列元素提供給對應的用戶設備。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，基站獲取每個用戶設備對應的上行信道矩陣包括基站利用用戶設備全頻帶發送導頻信號的信道測量方法，獲取每個用戶設備對應的上行信道矩陣。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述塊對角奇異值分解方法包括對于維度為MXN的信道矩陣H，將集合{1，...，N}劃分為K個互不相交的子集yk，得
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，按照下述方式得到Uuk、Vuk和∑ S1 :令k = 1，H = H，P為單位陣，保存原始信道矩陣Ht = H ；S2 將H劃分為兩部分，得到
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將每個塊對角矩陣中的一列元素提供給對應的用戶設備包括將每個塊對角矩陣中的對角線上的值最大的元素所在的列中的所有元素提供給對應的用戶設備。
6.一種基站，用于在多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統中接收用戶設備發送的信息， 在接收用戶設備發送的信息之前，向用戶設備提供預編碼矩陣，其特征在于，所述基站包括獲取單元，用于獲取每個用戶設備對應的上行信道矩陣；矩陣組合單元，用于將所述獲取單元獲取的上行信道矩陣組合為信道矩陣；矩陣分解單元，用于使用塊對角奇異值分解方法，對所述矩陣組合單元組成的信道矩陣進行分解，得到酉矩陣，所述酉矩陣的對角線上包括與用戶設備數量相同的塊對角矩陣；預編碼矩陣提供單元，用于將所述矩陣分解單元得到的酉矩陣中的每個塊對角矩陣或者每個塊對角矩陣中的一列元素提供給對應的用戶設備。
7.如權利要求6所述的基站，其特征在于，所述預編碼矩陣提供單元具體用于將每個塊對角矩陣中的對角線上的值最大的元素所在的列中的所有元素提供給對應的用戶設備。
8.一種解碼矩陣的提供方法，適用于MU-MIMO系統中的基站向用戶設備發送信息之后、基站向用戶設備提供解碼矩陣的場景，其特征在于，所述方法包括基站獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣；所述基站將獲取的下行信道矩陣組合為信道矩陣；所述基站將所述信道矩陣進行共軛轉置處理；所述基站使用塊對角奇異值分解方法，對共軛轉置處理后的信道矩陣進行分解；所述基站對共軛轉置處理后的信道矩陣進行共軛轉置處理，得到酉矩陣，所述酉矩陣的對角線上包括與用戶設備數量相同的塊對角矩陣，對角線上的塊對角矩陣與用戶設備--對應；所述基站將每個塊對角矩陣提供給對應的用戶設備。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，基站獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣包括所述基站通過用戶設備的測量反饋，獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣；或者，如果MU-MIMO系統基于時分雙工TDD系統，則所述基站通過TDD系統中的上、下行互異性，獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述塊對角奇異值分解方法包括對于維度為MXN的信道矩陣H，將集合{1，...，N}劃分為K個互不相交的子集yk，得 到
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，按照下述方式得到f^+、7^和乙 S1 :令k = 1，H = H，P為單位陣，保存原始信道矩陣Ht = H ；S2:將H劃分為兩部分，得到H =表示H中與^對應的列向量，&表示H中除去與μ k對應列的其他列向量；S3將PH^vS行奇異值分解SVD，得到
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述基站對共軛轉置處理后的信道矩陣進行共軛轉置處理后，還得到所述基站對發送的信息進行預編碼時所使用的預編碼矩陣的逆矩陣；所述基站對共軛轉置處理后的信道矩陣進行共軛轉置處理后，對預編碼矩陣的逆矩陣進行處理，得到預編碼矩陣；所述基站使用預編碼矩陣對發送的信息進行預編碼處理，并向用戶設備發送預編碼處理后得到的信號。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述共軛轉置處理后的信道表示為Hh= U* Σ *VH，其中，V為酉矩陣；所述基站對共軛轉置處理后的信道矩陣進行共軛轉置處理后，得到H = V* Σ H*UH，其中，Σ H*UH為預編碼矩陣的逆矩陣。
14.一種基站，用于在多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統中向用戶設備發送信息，在向用戶設備發送信息之后，向用戶設備發送解碼矩陣，其特征在于，所述基站包括獲取單元，用于獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣；矩陣組合單元，用于將獲取的下行信道矩陣組合為信道矩陣；第一共軛轉置處理單元，用于將所述信道矩陣進行共軛轉置處理；矩陣分解單元，用于使用塊對角奇異值分解方法，對共軛轉置處理后的信道矩陣進行分解；第二共軛轉置處理單元，用于對共軛轉置處理后的信道矩陣進行共軛轉置處理，得到酉矩陣，所述酉矩陣的對角線上包括與用戶設備數量相同的塊對角矩陣，對角線上的塊對角矩陣與用戶設備一一對應；預編碼矩陣提供單元，用于將每個塊對角矩陣提供給對應的用戶設備。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所示獲取單元通過以下方式獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣通過用戶設備的測量反饋，獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣；或者，如果MU-MIMO系統基于時分雙工TDD系統，通過TDD系統中的上、下行互異性，獲取每個用戶設備對應的下行信道矩陣。
全文摘要
本發明實施例公開了預編碼矩陣的提供方法、解碼矩陣的提供方法和基站。一種預編碼矩陣的提供方法包括基站獲取每個用戶設備對應的上行信道矩陣；所述基站將獲取的上行信道矩陣組合為信道矩陣；所述基站使用塊對角奇異值分解方法，對信道矩陣進行分解，得到酉矩陣，所述酉矩陣的對角線上包括與用戶設備數量相同的塊對角矩陣，對角線上的塊對角矩陣與用戶設備一一對應；所述基站將每個塊對角矩陣或者每個塊對角矩陣中的一列元素提供給對應的用戶設備。應用本發明實施例技術方案，使用塊對角奇異值分解方法對信道矩陣進行分解，每個用戶設備可以分別采用所得到的對角矩陣信息進行預編碼或解碼處理，使得MU-MIMO系統的性能得到改善。
文檔編號H04W88/08GK102315912SQ20101021756
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月1日 優先權日2010年7月1日
發明者劉鋒, 張佳胤, 陳大庚 申請人:華為技術有限公司