CN101626353B

CN101626353B - 一种数据通信方法、设备及系统

Info

Publication number: CN101626353B
Application number: CN2008100406537A
Authority: CN
Inventors: 司宏杰; 刘晟; 李琦; 常欣; 刘崇利
Original assignee: Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-07-07
Filing date: 2008-07-07
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2028-07-07
Also published as: CN101626353A

Abstract

本发明提供一种数据通信方法、设备及系统。方法是：获取至少两个参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵；根据所述上行信道矩阵为所述每个数据发射装置选取预编码矩阵；向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息；接收信号，所述信号包括所述数据发射装置发送的经过所述预编码矩阵处理的数据信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理。使用该方法，不需要在多个数据发射装置间进行协作就可以实现多个数据发射装置与一个数据接收装置间的数据通信。

Description

一种数据通信方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种数据通信方法、设备及系统。

背景技术

随着数据通信领域的技术进步，多入多出(MIMO：Multiple Input MultipleOutput)技术已成为无线通信领域研究的热点，MIMO技术的基本特征是多个发射天线和多个接收天线，假设发射天线数为假设发射天线数为M_T，接收天线数为M_R，则可将MIMO传输模型表示为式(1)。

或者简记为Y＝HS+N。

其中y_i代表第i个接收天线上收到的数据信号，h_ij代表第i个接收天线与第j个发射天线之间的信道响应，s_j代表第j个发射天线上发射的发射符号，而n_i代表第i个接收天线上收到的噪声。当接收天线数不少于被发射符号数时，数据接收装置能够通过一定的MIMO均衡算法尽可能消除或抑制多个发射符号之间的干扰，从而恢复出M_T个发射符号，常见的线性MIMO均衡算法有线性最小均方误差(LMMSE：Linear Minimum Mean Squared Error)和迫零(ZF：Zero forcing)等；另外数据接收装置也可以将所有M_T个发射符号当成一个完整码字使用最大似然检测(MLD：Maximum Likelihood Detection)方法进行检测，从而估计出M_T个发射符号。也可以使用MIMO均衡算法结合串行干扰消除(SIC，Successive Interference Cancellation)进行接收，即首先使用线性MIMO均衡方法估计其中一个发射符号，然后将其作为已知干扰进行消除后再使用线性MIMO均衡方法估计另外一个发射符号，然后依次迭代，直到所有发射符号都检测接收完毕。以上MIMO接收方法中，线性MIMO均衡的计算复杂度最低，所以应用最广。图1为以线性数据接收装置为例的MIMO发送接收过程的示意图。

MIMO技术通常用于一个数据发射装置与一个数据接收装置之间的点对点通信，即多个发射天线属于同一个数据发射装置，而多个接收天线属于同一个数据接收装置。事实上MIMO技术中的多个发射天线也可以分布于不同的发射装置，这种情况下的MIMO技术又被称为虚拟MIMO技术。虚拟MIMO技术的一种典型场景是蜂窝通信系统中多个数据发射装置如用户终端与一个数据接收装置如基站之间的上行虚拟MIMO传输。由于所有接收天线同属于一个数据接收装置即基站，基站可以获知所有接收天线上收到的信号，从而可以用上述的LMMSE，ZF，MLD等方法进行接收，恢复出所有收到的数据信号。图2为多个数据发射装置与一个数据接收装置之间的上行虚拟MIMO示意图。

在MIMO系统中，每一个接收天线都同时收到来自多个发射天线的数据信号，即每一个接收天线上收到的数据信号能量来自于多个被发射的数据信号，因此造成了各个接收到的数据信号之间的相互干扰。如果使用LMMSE方法，各个数据信号之间的干扰会被抑制但不能完全消除，ZF方法虽然能够消除各个数据信号之间的干扰，但是却会因为放大了噪声而造成接收性能下降。为了尽可能减少数据信号间的干扰，一种可行的方法是在数据发射装置进行预编码矩阵处理，例如对数据信号进行线性变换后再映射到发射天线上进行发送，这种预处理方法被称为线性预编码技术(Linear Pre-coding)。假设使用N_T个发射天线传送M_T个数据信号，则可以使用一个N_T×M_T的矩阵P对数据信号进行线性预编码，此时的MIMO传输模型可表示为式(2)。

或简记为Y＝HPS+N，同时也可以称H_eff＝HP为预编码后的等效矩阵。

对数据接收装置来说，线性预编码相当于改变了MIMO信道，从而可以选择合适的预编码矩阵来改进接收性能，提高信道容量。线性预编码技术的应用主要有两种方案，一种是基于完整信道信息(CSI-Based)的线性预编码方法，即根据物理信道来计算出最合适的预编码矩阵，使得经过预编码得到的等效信道能够保证数据接收装置能够获得最大的等效信干噪比(SINR)或者最大的信道容量；另一种是基于码本(Codebook-Based)的线性预编码方法，即预设一组预编码矩阵，逐个比较物理信道经过各个预编码矩阵处理得到的等效信道，选择使数据接收装置获得最大等效SINR或最大信道容量的等效信道矩阵所对应的预编码矩阵。前述两种方法中，基于完整信道信息的预编码方法要求数据发射装置能够获知完整的信道信息，这在很多情况下要求大量的反馈信息。由于数据接收装置总是可以通过信道测量获取完整的物理信道信息，使用基于码本的预编码方法时，只需要数据接收装置按上述方法选择最优预编码矩阵，反馈预编码矩阵标识给数据发射装置即可。由于实现简单，基于码本的线性预编码技术在新型无限通信系统中得到了广泛的应用，在3GPP LTE、IEEE 802.16e等无线通信系统中都采用了基于码本的线性MIMO预编码技术。

网络编码技术也是虚拟MIMO技术的一种，它是指多个数据发射装置之间相互协作，共同发送一组数据信号给一个或多个数据接收装置。由于多个数据发射装置之间可以相互协作，网络编码技术中可以在数据发射装置应用预编码技术进一步消除多个数据信号间的干扰，从而改善接收性能。以线性预编码为例，该方案的具体实施方式是：将多个数据发射装置的发射天线与一个或多个数据接收装置的接收天线之间的信道作为一个完整的MIMO信道矩阵，然后根据此信道矩阵使用基于信道信息的线性预编码方法或基于码本的线性预编码方法确定预编码矩阵；并使用确定的预编码矩阵对数据信号进行线性变换后映射到多个数据发射装置的多个发射天线上进行传预编码相结合的一种传输方案。

以上技术方案中，每个发射天线上最终发射的数据信号是所有发射天线上要发送的数据信号的线性组合，因此要求所有数据发射装置之间能够互相协作。此方案不适用于多个数据发射装置与同一个数据接收装置之间的虚拟MIMO技术，因为每个数据发射装置并不知道其他数据发射装置需要传送的数据信号，如果需要在多个数据发射装置之间进行协作，则需要它们能够互相通信并传递数据，这将导致较高的系统复杂度并且需要额外的无线资源，最终不一定能够使整个系统的频谱利用率得到提升。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据通信方法、装置及系统，使用本发明实施例提供的技术方案，不需要在多个数据发射装置间进行协作就可以实现多个数据发射装置与一个数据接收装置间的数据通信。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种数据通信方法，包括：

获取至少两个参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵；

根据所述上行信道矩阵为所述每个数据发射装置选取预编码矩阵；

向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息；

接收信号，所述信号包括所述数据发射装置发送的经过所述预编码矩阵处理的数据信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理。

本发明实施例还提供另一种数据通信方法，包括：

从所述至少两个数据发射装置中选择一组数据发射装置参与数据通信，为所述一组数据发射装置中的每个数据发射装置选择一个预编码矩阵；

向所述一组数据发射装置发送所述预编码矩阵信息；

本发明实施例还提供一种数据接收装置，包括：获取单元、选择单元、发送单元、接收单元；

所述获取单元，用于获取至少两个参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵；

所述选择单元，用于为所述每个数据发射装置根据所述上行信道矩阵选取预编码矩阵；

所述发送单元，用于向所述数据发射装置发送所述选择单元选取的所述预编码矩阵的信息；

所述接收单元，用于接收信号，所述信号包括所述数据发射装置发送的经过所述发送单元发送的预编码矩阵处理的数据信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理。

本发明实施例还提供一种数据通信系统，包括：

数据接收装置、数据发射装置；

所述数据接收装置，用于获取至少两个参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵，为所述每个数据发射装置选取预编码矩阵，向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息，接收包括所述数据发射装置发送的经过预编码矩阵处理的数据信号的信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理获取所述数据信号；

所述数据发射装置，用于接收所述数据接收装置发送的所述预编码矩阵的信息，使用所述预编码矩阵对数据信号进行预编码矩阵处理，向所述数据接收装置发送经过预编码矩阵处理的数据信号。

从本发明实施例提供的上述技术方案可以看出，在包括一个数据接收装置与多个数据发射装置的数据通信系统中，由于一个数据接收装置为每一个参与数据通信的数据发射装置配置一个预编码矩阵，每一个数据发射装置可以独立于其它的数据发射装置，使用预编码矩阵对自身所要发送的数据信号进行预编码后再发送数据信号，避免了在多个数据发射装置之间进行协作。

附图说明

图1是现有技术中以线性数据接收装置为例的MIMO发送接收过程的示意图；

图2是现有技术中多个数据发射装置与一个数据接收装置间的上行虚拟MIMO示意图；

图3是本发明实施例中数据通信方法的实施例的示意图；

图4是本发明实施例中数据接收装置的实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明中的数据接收装置可以是用户终端、中继站或基站等，当数据接收装置是用户终端的时候，数据发射装置可以是中继站或基站等，当数据接收装置是中继站时，数据发射装置可以是用户终端或基站等，当数据接收装置是基站时，数据发射装置可以是用户终端或中继站等。本发明实施例不对数据接收装置和数据发射装置的具体类型构成限定。

本发明实施例提供的数据通信方法的实施例一如图3所示：

在包含多个数据发射装置与一个数据接收装置的数据通信系统中：

步骤301：数据接收装置经过测量获取至少两个参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵；

步骤302：数据接收装置根据所述上行信道矩阵为所述每个数据发射装置选取优选的预编码矩阵；

步骤303：数据接收装置向数据发射装置发送优选的预编码矩阵的信息；

步骤304：数据接收装置接收包括经过优选的预编码矩阵处理的数据信号的信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理估算出所述数据信号。

以线性预编码为例，假设有K个数据发射装置，分别使用

个发射天线传送

个数据信号，其中k＝1，2，…，K，而数据接收装置使用M_R个接收天线进行接收。则对于各个数据发射装置，分别使用

的预编码矩阵P_k进行线性变换后映射到

个发射天线上进行发送。

第k个数据发射装置的发射天线与数据接收装置的M_R个接收天线之间的信道矩阵可以记为

H_{k} = [\begin{matrix} h_{1 k_{1}} & h_{1 k_{2}} & \cdot & \cdot & \cdot & h_{1 N_{T_{k}}} \\ h_{2 k_{1}} & h_{2 k_{2}} & \cdot & \cdot & \cdot & h_{2 N_{T_{k}}} \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ \cdot & \cdot & \cdot & \cdot \\ h_{M_{R} k_{1}} & h_{M_{R} k_{2}} & \cdot & \cdot & \cdot & h_{M_{R} N_{T_{k}}} \end{matrix}],

其中

表示第i个接收天线与第k个数据发射装置的第j个发射天线之间的信道响应，而第k个数据发射装置发射的数据信号向量可记为

S_{k} = [\begin{matrix} S_{k_{1}} \\ S_{k_{2}} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ S_{M_{T_{k}}} \end{matrix}] .

以n_i表示第i个接收天线上收到的噪声，并令

N = [\begin{matrix} n_{1} \\ n_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ n_{M_{R}} \end{matrix}],

由于数据接收装置同时收到来自多个数据发射装置的数据信号，因此整个发明方案的信号模型可表示为(3)。

其中为经过预编码后的虚拟MIMO等效信道。

本发明实施例使用预编码矩阵组合(P₁，P₂，…，P_K)，对各个数据发射装置分别进行预编码。

在本实施例中，由于一个数据接收装置为每一个参与数据通信的数据发射装置配置一个优选的预编码矩阵，每一个数据发射装置可以使用优选的预编码矩阵对自身所要发送的数据信号进行预编码后再发送数据信号，避免了在多个数据发射装置之间进行协作。另一方面，由于各个数据发射装置都可以通过预编码矩阵改变与数据接收装置之间的等效矩阵，因此可以选择最优预编码矩阵，尽可能使得数据接收装置能够获得最大的信道容量。

本发明实施例提供的数据通信方法的实施例二为：

数据通信方法实施例一中根据所述上行信道矩阵为所述每个数据发射装置选取优选的预编码矩阵的具体步骤是：

为所述每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵，将所述每个数据发射装置的上行信道矩阵组成一个总上行信道矩阵，将为所述每个数据发射装置选择的预编码矩阵组成一个总预编码矩阵，计算与所述总上行信道矩阵和所述总预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值；

在遍历多个预编码矩阵后，选择与最大的等效信噪比或所述等效信道容量数值对应的优选总预编码矩阵，优选总预编码矩阵中包括对应于所述每个数据发射装置的优选的预编码矩阵。

上述数据接收装置为每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

数据接收装置从多个预编码向量组中选定维数与数据发射装置的发射天线数相同的预编码向量组，从预编码向量组中选择与数据信号数相同的多个预编码向量，将多个预编码向量为列向量配置成预编码矩阵，所述多个预编码向量组的每组包括多个维数相同的预编码向量，所述维数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同。

仍以线性预编码为例：

对第k个数据发射装置(k＝1，2，…，K)，选定向量维数与其发射天线数相等的预编码向量组，从其中任意选择

个不同的预编码向量，并以所述

个预编码向量为列向量构成预编码矩阵P_k。

本发明实施例中，余下的步骤包括：

根据所述K个数据发射装置的上行信道及所得到的预编码矩阵，计算虚拟MIMO等效信道；根据等效信道计算经过接收机算法如LMMSE/ZF等处理后的等效信噪比或者等效信道容量；

数据接收装置遍历所有可能的满足步骤上述条件的预编码向量组合，选定使数据接收装置经过接收算法处理后等效信噪比或信道容量最大的预编码矩阵组合(P₁，P₂，…，P_K)；

数据接收装置通知所述K个数据发射装置使用虚拟MIMO进行传输，其中应包含选定的预编码矩阵组合(P₁，P₂，…，P_K)的信息，其中，可以将整个预编码矩阵组合信息发送给所述K个数据发射装置，也可以仅向每个数据发射装置发送其对应的一个预编码矩阵信息，其中预编码矩阵信息包含所述预编码矩阵的所有列向量的标识；

数据接收装置接收到所述K个数据发射装置传送的数据信号，使用MIMO接收算法进行接收，如LMMSE/ZF等接收机算法。在本实施例中，由于一个数据接收装置为每一个参与数据通信的数据发射装置利用预设的预编码向量组配置一个优选的预编码矩阵，每一个数据发射装置可以使用优选的预编码矩阵对自身所要发送的数据信号进行预编码后再发送数据信号，避免了在多个数据发射装置之间进行协作。另一方面，由于各个数据发射装置都可以通过预编码矩阵改变与数据接收装置之间的等效矩阵，因此可以选择最优预编码矩阵，尽可能使得数据接收装置能够获得最大的信道容量。

在本发明中，发射天线数与数据信号数可以通过两种方法来确定：第一，可以是数据接收装置确定参与上行虚拟MIMO传送的K个数据发射装置的每个数据发射装置的发射天线数

及其中每个数据发射装置所发送的数据信号数

第二，也可以是通信系统对天线数及数据信号数进行相应的规定。

本发明实施例提供的数据通信方法的实施例三为：

数据接收装置为每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

从多个预编码矩阵组中选定行数与数据发射装置的发射天线数相同、列数与数据发射装置的数据信号数相同的预编码矩阵组，从预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为预编码矩阵，多个预编码矩阵组的每组包括多个行数相同、列数相同的预编码矩阵，行数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同，列数与数据通信系统所支持的数据发射装置所发送的数据信号数相同。

仍以线性预编码为例：

数据接收装置对第k个数据发射装置(k＝1，2，…，K)，选定行、列数分别为其发射天线数

和被调度的数据信号的预编码矩阵组，从其中任意选择一个预编码矩阵P_k；

本发明实施例中，余下的步骤包括：

数据发射装置根据所述K个数据发射装置的上行信道及所得到的预编码矩阵，计算虚拟MIMO等效信道；根据等效信道计算经过数据接收装置算法如LMMSE/ZF等处理后的等效信噪比或者等效信道容量；

数据发射装置遍历以上所有可能的选择，选定使数据接收装置经过接收算法处理后等效信噪比或信道容量最大的预编码组合(P₁，P₂，…，P_K)；

数据接收装置通知所述K个数据发射装置使用虚拟MIMO进行传输，其中应包含选定的预编码矩阵组合(P₁，P₂，…，P_K)的信息，其中可以将整个预编码矩阵组合信息发送给所述K个数据发射装置，也可以仅向每个数据发射装置发送其对应的一个预编码矩阵信息，预编码矩阵信息包括预编码矩阵的标识；

数据接收装置接收到包括所述K个数据发射装置传送的数据信号的信号，使用MIMO接收算法对信号进行接收，如LMMSE/ZF等数据接收装置算法。

在本实施例中，由于一个数据接收装置为每一个参与数据通信的数据发射装置从预设的预编码矩阵中选择一个优选的预编码矩阵，每一个数据发射装置可以独立于其它的数据发射装置，使用优选的预编码矩阵对自身所要发送的数据信号进行预编码后再发送数据信号，避免了在多个数据发射装置之间进行协作。另一方面，由于各个数据发射装置都可以通过预编码矩阵改变与数据接收装置之间的等效矩阵，因此可以选择最优预编码矩阵，尽可能使得数据接收装置能够获得最大的信道容量。

本发明实施例提供的数据通信方法的实施例四为：

从预编码矩阵组中选择预编码矩阵，预编码矩阵中的每个子矩阵对应一个数据发射装置，子矩阵的行数与数据发射装置的发射天线数相同，子矩阵的列数与数据发射装置的数据信号数相同，预编码矩阵组中的每个预编码矩阵是由多个子矩阵所构造的块对角矩阵，子矩阵的数量与参与数据通信的数据发射装置数量相同，子矩阵的行数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同，子矩阵的列数与数据通信系统所支持的数据发射装置所发送的数据信号数相同。

仍以线性预编码为例：

数据接收装置从预设的预编码矩阵中选择一个满足以下条件的预编码矩阵：

构成预编码矩阵的各个子矩阵的行、列数分别等于所述K个数据发射装置各自的发射天线数

和被调度的数据信号数

本发明实施例中，余下的步骤包括：

数据接收装置根据所述K个数据发射装置的上行信道及所选择的预编码矩阵，计算虚拟MIMO等效信道，并根据等效信道计算经过数据接收装置算法如LMMSE/ZF等处理后的等效信噪比或者等效信道容量；

数据接收装置遍历以上所有可能的选择，选定使数据接收装置经过接收算法处理后等效信噪比或信道容量最大的预编码矩阵

数据接收装置通知所述K个数据发射装置使用虚拟MIMO进行传输，其中应包含选定的预编码矩阵信息，具体是将整个预编码矩阵信息发送给所述K个数据发射装置。

本发明实施例提供的数据通信方法的实施例五为：

向所述一组数据发射装置发送所述预编码矩阵信息；

在本发明实施例中，以发射天线数都相同来举例：

假设在通信系统中每个数据发射装置使用相同的发射天线数为N_T，系统调度的每个数据发射装置发送的数据信号数为M_T，典型的M_T取值为1或N_T；

数据接收装置测量每个数据发射装置的上行信道矩阵；

数据接收装置任意选择K个数据发射装置，为其中每个数据发射装置任意选择一个N_T×M_T的预编码矩阵，将所述每个数据发射装置的上行信道矩阵即K个上行信道矩阵组成一个总上行信道矩阵，将为所述每个数据发射装置随机选择的预编码矩阵即K个N_T×M_T的预编码矩阵组成一个总预编码矩阵，计算与所述总上行信道矩阵和所述总预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值，记对应的等效信噪比或信道容量数值为所述K个数据发射装置的等效信噪比上限或等效信道容量数值上限；

在遍历多个总预编码矩阵与多组数据发射装置后，最终选择等效信噪比上限或等效信道容量数值上限最大的K个数据发射装置作为参与数据通信的一组数据发射装置。选择与最大的等效信噪比或所述等效信道容量数值对应的总预编码矩阵作为优先的总预编码矩阵，总预编码矩阵中包括对应于所述每个数据发射装置的优选的预编码矩阵。

通知所述K个数据发射装置使用虚拟MIMO进行传输，其中应包含选定的优选的预编码矩阵。所述K个数据发射装置根据数据接收装置的通知进行虚拟MIMO传送，分别使用对应的预编码矩阵进行预编码处理。

数据接收装置接收到所述K个数据发射装置传送的数据信号，使用MIMO接收算法进行接收，如LMMSE/ZF等接收机算法。

从本发明实施例中可知，数据接收装置不光可以选择优选的预编码矩阵，还可以对参与数据通信的数据发射装置进行优化的选择，这样可以尽可能使得数据接收装置能够获得最大的信道容量。

本发明实施例提供的数据接收装置的实施例一如图4所示：

包括：获取单元401、选择单元402、发送单元403、接收单元404；

所述获取单元401，用于获取参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵；

所述选择单元402，用于为所述每个数据发射装置根据获取单元401获取的所述上行信道矩阵选取优选的预编码矩阵

所述发送单元403，用于向所述数据发射装置发送所述选择单元402选取的所述优选的预编码矩阵的信息；

所述接收单元404，用于接收包括所述数据发射装置发送的经过发送单元404发送的预编码矩阵处理的数据信号的信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理获取所述数据信号。

本发明实施例提供的数据接收装置的实施例二为，

数据接收装置的实施例一中的选择单元402包括：

配置单元，用于为所述每个数据发射装置随机配置多个预编码矩阵，计算与所述获取单元401获取的上行信道矩阵和预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值；

比较单元，用于遍历所述配置单元配置的多个预编码矩阵后，为所述每个数据发射装置选取优选的预编码矩阵，所述优选的预编码矩阵使所述等效信噪比或所述等效信道容量数值趋优；

数据接收装置实施例二中的配置单元具体包括：

随机选择单元、计算单元；

所述随机选择单元，用于从多个预编码向量组中选择所述维数与所述数据发射装置的发射天线数相同的预编码向量组，从所述预编码向量组中选择与所述数据发射装置发送的数据信号数相同的多个预编码向量，将所述多个预编码向量为列向量配置成所述预编码矩阵，所述多个预编码向量组的每组包括多个维数相同的预编码向量，所述维数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同；

所述计算单元，用于计算与所述上行信道矩阵和所述预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值。

在本实施例中，由于一个数据接收装置为每一个参与数据通信的数据发射装置从预设的预编码向量组中中选择多个预编码向量配置预编码矩阵，每一个数据发射装置可以独立于其它的数据发射装置，使用优选的预编码矩阵对自身所要发送的数据信号进行预编码后再发送数据信号，避免了在多个数据发射装置之间进行协作。另一方面，由于各个数据发射装置都可以通过预编码矩阵改变与数据接收装置之间的等效矩阵，因此可以选择最优预编码矩阵，尽可能使得数据接收装置能够获得最大的信道容量。

本发明实施例提供的数据接收装置的实施例三为：

数据接收装置实施例二中的配置单元具体包括：

随机选择单元、计算单元；

所述随机选择单元，用于从多个预编码矩阵组中选择所述行数与所述数据发装置的发射天线数相同、所述列数与所述数据发射装置发送的数据信号数相同的预编码矩阵组，从所述预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为所述预编码矩阵，所述多个预编码矩阵组的每组包括多个行数相同、列数相同的预编码矩阵，所述行数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同，所述列数与数据通信系统所支持的数据发射装置所发送的数据信号数相同；

本发明实施例提供的数据接收装置的实施例四为：

数据接收装置实施例二中的配置单元具体包括：

随机选择单元、计算单元：

所述随机选择单元，用于从预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为预编码矩阵，所述预编码矩阵中的每个子矩阵对应一个所述数据发射装置，所述子矩阵的行数与所述数据发射装置的发射天线数相同，所述子矩阵的列数与所述数据发射装置发送的数据信号数相同，所述预设预编码矩阵组中的每个预编码矩阵是由多个子矩阵所构造的块对角矩阵，所述子矩阵的数量与参与数据通信的数据发射装置数量相同，所述子矩阵的行数与数据通信系统所支持的数据发射装置的发射天线数相同，所述子矩阵的列数与所述数据通信系统所支持的数据发射装置所发送的数据信号数相同；

本发明实施例提供的数据通信系统的实施例为：

一种数据通信系统，包括：数据接收装置、数据发射装置；

所述数据接收装置，用于获取参与数据通信的每个数据发射装置的上行信道矩阵，为所述每个数据发射装置选取优选的预编码矩阵，向所述数据发射装置发送所述优选的预编码矩阵的信息，接收包括所述数据发射装置发送的经过优选的预编码矩阵处理的数据信号的信号，使用多入多出接收算法对所述信号进行处理获取所述数据信号；

所述数据发射装置，用于接收所述数据接收装置发送的所述优选的预编码矩阵的信息，使用所述预编码矩阵对数据信号进行预编码矩阵处理，向所述数据接收装置发送经过预编码矩阵处理的所述数据信号。

以上对本发明实施例所提供的一种数据通信方法、设备及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种数据通信方法，其特征在于，包括：

向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息；

2.根据权利要求1中所述的数据通信方法，根据所述上行信道矩阵为所述每个数据发射装置选取预编码矩阵的步骤具体为：

在遍历多个预编码矩阵后，选择与最大的等效信噪比或所述等效信道容量数值对应的优选总预编码矩阵，所述优选总预编码矩阵包括对应于所述每个数据发射装置的预编码矩阵。

3.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，为所述每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

从多个预编码向量组中选择维数与发射天线数相同的预编码向量组，从所述选择的预编码向量组中选择与待发送数据信号数相同的多个预编码向量，将所述多个预编码向量作为列向量配置成所述预编码矩阵。

4.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，为所述每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

从多个预编码矩阵组中选择行数与所述数据发射装置的发射天线数相同、列数与所述数据发射装置的数据信号数相同的预编码矩阵组，从所述选择的预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为所述预编码矩阵。

5.根据权利要求2所述的数据通信方法，其特征在于，为所述每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

从预编码矩阵组中选择预编码矩阵，所述预编码矩阵中的每个子矩阵对应一个所述数据发射装置，所述子矩阵的行数与所述数据发射装置的发射天线数相同，所述子矩阵的列数与所述数据发射装置的数据信号数相同，所述预编码矩阵组中的每个预编码矩阵是由多个子矩阵构造的块对角矩阵。

6.根据权利要求1至4的任一所述的数据通信方法，其特征在于，向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息的步骤具体包括：

将所述每个数据发射装置的所述预编码矩阵作为矩阵组合，将所述矩阵组合的信息发送给参与数据通信的所有数据发射装置。

7.根据权利要求1至4任一所述的数据通信方法，其特征在于，向所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息的步骤具体包括：

向所述每一个数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息。

8.一种数据通信的方法，其特征在于，包括：

向所述一组数据发射装置发送所述预编码矩阵信息；

9.根据权利要求8所述的数据通信方法，其特征在于，从多个所述数据发射装置中选择一组数据发射装置作为参与数据通信的一组数据发射装置，为所述参与数据通信的一组数据发射装置中的每个数据发射装置选择一个预编码矩阵的步骤具体包括：

随机选择一组数据发射装置，为其中每个发射装置任意选择一个预编码矩阵，将所述每个数据发射装置的上行信道矩阵组成一个总上行信道矩阵，将为所述每个数据发射装置随机选择的预编码矩阵组成一个总预编码矩阵，计算与所述总上行信道矩阵和所述总预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值，记对应的最大的等效信噪比或最大的信道容量数值为所述一组数据发射装置的等效信噪比上限或等效信道容量数值上限；

在遍历多组数据发射装置后，选择等效信噪比上限或等效信道容量数值上限最大的一组数据发射装置作为参与数据通信的一组数据发射装置，并选择与最大的等效信噪比或所述最大的信道容量数值对应的总预编码矩阵作为优选的总预编码矩阵，总预编码矩阵中包括对应于所述每个数据发射装置的预编码矩阵。

10.一种数据接收装置，其特征在于，包括：获取单元、选择单元、发送单元、接收单元；

11.根据权利要求10所述的数据接收装置，其特征在于，所述选择单元包括：

配置单元、比较单元；

所述配置单元，用于为所述每个数据发射装置随机选择一个预编码矩阵，将所述每个数据发射装置的上行信道矩阵组成一个总上行信道矩阵，将为所述每个数据发射装置选择的预编码矩阵组成一个总预编码矩阵，计算与所述总上行信道矩阵和所述总预编码矩阵对应的等效信噪比或等效信道容量数值；

所述比较单元，用于遍历多个预编码矩阵，选择与最大的等效信噪比或所述等效信道容量数值对应的优选总预编码矩阵，优选总预编码矩阵中包括对应于所述每个数据发射装置的预编码矩阵。

12.根据权利要求11所述的数据接收装置，其特征在于，所述配置单元具体包括：

随机选择单元、计算单元；

所述随机选择单元，用于从多个预编码向量组中选择维数与所述数据发射装置的发射天线数相同的预编码向量组，从所述预编码向量组中选择与所述数据发射装置发送的数据信号数相同的多个预编码向量，将所述多个预编码向量作为列向量配置成所述预编码矩阵；

13.根据权利要求11所述的数据接收装置，其特征在于，所述配置单元包括：

随机选择单元、计算单元；

所述随机选择单元，用于从多个预编码矩阵组中选择行数与所述数据发射装置的发射天线数相同、列数与所述数据发射装置发送的数据信号数相同的预编码矩阵组，从所述预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为所述预编码矩阵；

14.根据权利要求11所述的数据接收装置，其特征在于，所述配置单元包括：随机选择单元、计算单元；

所述随机选择单元，用于从预编码矩阵组中选择预编码矩阵作为预编码矩阵，所述预编码矩阵中的每个子矩阵对应一个所述数据发射装置，所述子矩阵的行数与所述数据发射装置的发射天线数相同，所述子矩阵的列数与所述数据发射装置发送的数据信号数相同，所述预设预编码矩阵组中的每个预编码矩阵是由多个子矩阵所构造的块对角矩阵；

15.根据权利要求10至13的任一所述的数据接收装置，其特征在于，所述发送单元具体用于：

将每个所述数据发射装置的所述预编码矩阵作为矩阵组合，将所述矩阵组合的信息发送给在数据通信系统中参与通信的所有数据发射装置。

16.根据权利要求10至13任一所述的数据接收装置，其特征在于，所述发送单元具体用于：

向每个所述数据发射装置发送所述预编码矩阵的信息。

17.一种数据通信系统，其特征在于，包括：数据接收装置、数据发射装置；