CN101669298B - 预处理多输入通信系统待传输的数据的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于预处理多输入通信系统中待传输的数据的方法。该方法包括：产生波束赋形矩阵和预编码矩阵；对所述波束赋形矩阵与所述预编码矩阵进行组合，以产生一个加权矩阵；以及利用所述产生的加权矩阵对所述数据进行预处理。本发明还公开了一种包含用于预处理多输入通信系统待传输的数据的设备的发射机、基站和通信系统。

Description

预处理多输入通信系统待传输的数据的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及用于对多输入通信系统待传输的数据进行预处理的方法和设备、以及包含这种设备的发射机、基站和通信系统。
背景技术
单输入单输出通信系统
传统的无线通信系统通常采用一个发射天线和一个接收天线，即所谓的单输入单输出(single-input single-out：SISO)通信系统。在传统的单输入单输出通信系统中，来自位于基站处的发射机的射频(Radio-frequency：RF)调制数据可以经由传输路径到达位于移动终端处的接收机。然而，传输路径的特征通常会由于诸如衰落和多经等多个因素而随时间变化。另外，传统的单输入单输出通信系统在信道容量上存在一个不可突破的瓶颈，即Shannon容量限制。
多输入多输出通信系统
为了克服传统的单输入单输出通信系统存在的上述缺陷，已经提出和开发了多输入多输出(multiple-inputmultiple-output：MIMO)通信系统。图1示出了现有技术的MIMO通信系统的示意图。如图1所示，多输入多输出通信系统通常包括位于基站处的具有多个(NT)发射天线的发射机和位于移动终端处的具有多个(NR)接收天线的接收机。由NT个发射天线和NR接收天线形成的MIMO信道可以被分解为NS个独立的子信道，其中NS≤min{NT，NR}。NS个独立的子信道的每一个还被称为MIMO通信系统的控制子信道，并且对应于一维空间。使用由多个发射天线和多个接收天线建立的附加维数，MIMO通信系统可以提供改善的性能，例如增大的传输容量。另外，例如，在MIMO通信系统中，可以在NS个控制子信道上分别传输独立的数据流，从而增加了频谱利用率。
这样，与传统的SISO通信系统相比，MIMO通信系统可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率。MIMO技术已经成为新一代以及下一代移动通信系统将采用的关键技术之一。目前，在WLAN(IEEE802.11n)、WiMAX(IEEE802.16d和IEEE802.16e)、IEEE802.20、IEEE802.22、3GPP Release 7和3GPP Release 8(LTE)等多个标准都已经规定了对MIMO的支持。
通常，由于尺寸、功率和成本的限制，在MIMO通信系统中，移动终端配置的天线和RF通道数少于基站配置的天线和RF通道数，例如，在移动终端配置2个发送或接收天线，而在基站处配置4个发送或接收天线。为了充分利用基站处的多个天线，已经提供了各种用于MIMO通信系统的增强技术。现有的增强技术通常可以被分成两大类型：开环类型和闭环类型。
在开环类型的MIMO增强技术中，发射机通常没有利用MIMO信道信息，而是直接通过MIMO信道将输入数据从发射机传输到接收机。典型地，开环类型的增强技术包括空时码(Space-timecoding：STC)技术和循环延时分集(Cyclic delay diversity：CDD)技术。
相反，在闭环类型的MIMO增强技术中，发射机完全或者部分已知信道信息，并利用这些信息来改善系统性能。具体地，发射机利用信道信息或者用户位置信息对输入数据进行预处理，以及将预处理的数据经由多个发射天线分集传输到接收机。接收机通过多个接收天线接收所传输的数据，以及对所接收的数据进行处理并输出。通常，闭环类型的MIMO增强技术在性能上优于开环类型的增强技术。典型地，闭环类型的MIMO增强技术包括波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术。MIMO通信系统与波束赋形技术的结合
波束赋形MIMO技术是利用多个天线，来产生具有特定空间方向性的波束，以增强天线增益和干扰抑制增益。通常，波束赋形MIMO技术基于目标用户和干扰用户的不同位置，使主波束的方向朝向目标用户，而将波束的旁瓣或零陷对准干扰用户。因此，波束赋形技术可以有效地降低干扰的负面影响。图2示出了其中包含波束赋形器的现有技术的MIMO通信系统的框图。如图2所示，编码器11对输入数据进行信道编码、星座调制、以及MIMO编码，以形成一路或多路编码数据。随后，编码数据输入到波束赋形器12。同时，波束赋形矩阵产生装置13根据例如波达方向(DOA)等信息来产生针对各个发射天线和各路编码数据的波束赋形矩阵，并将产生的波束赋形矩阵提供给波束赋形器12。波束赋形器12利用波束赋形矩阵对编码数据进行加权求和处理，即首先针对每路编码数据采用波束赋形矢量进行加权，然后针对每根发射天线将获得的所有路编码数据的加权结果求和作为该发射天线对应的传输数据。随后，经过加权求和处理的编码数据经由多个发射天线进行传输。在接收机处，多个接收天线接收所传输的数据。MIMO检测装置14对所接收的数据进行处理并且输出。在中国专利申请公开CN1653721、CN1689249、CN1864347和CN1835416中，分别公开了用于产生波束赋形加权矢量的方法以及波束赋形技术，在此并入这些公开的专利申请，作为参考文件。
波束赋形技术可以提供干涉抑制增益，通常在强干扰环境下它是优选的。但是，在弱干扰情况下，例如在具有高频率复用因子的通信系统中，这种波束赋形技术的益处是有限的。
MIMO通信系统与预编码技术的结合
在预编码MIMO技术中，发射机可以根据瞬时或者长期MIMO信道信息，通过矩阵编码的方式，预先对MIMO传输参数进行配置，使得数据分别在独立的子信道中传输，从而获得了分集增益。通常发射机可以通过反馈信道或者通信系统的上下行信道的对称性来获得MIMO信道信息。图3示出了其中包含预编码器的现有技术的MIMO通信系统的框图。如图3所示，编码器21对输入数据进行信道编码、星座调制、以及MIMO编码，以形成一路或多路编码数据。随后，编码数据输入到预编码器22。同时，预编码矩阵产生装置23根据例如估计的信道矩阵等信息来产生预编码矩阵，并将产生的预编码矩阵提供给预编码器22。预编码器22利用产生的预编码矩阵对编码数据进行预编码处理，即首先针对每路编码数据采用预编码矢量进行加权，然后针对每根发射天线将获得的所有路编码数据的加权结果求和作为该发射天线对应的传输数据。随后，预编码的数据经由多个发射天线在多个独立的子信道中进行传输。在接收机处，多个接收天线接收所传输的数据。MIMO检测装置24对所接收的数据进行处理并且输出。在中国专利申请公开CN1756119A、CN1890908、CN1832369、CN1838556、CN1941660和CN1941661中，分别公开了用于根据信道信息产生预编码矩阵的方法。在此并入这些公开的专利申请，作为参考文件。
预编码MIMO技术可以减少信道的衰落或者信道的空间相关性对MIMO通信系统的负面影响，从而提供分集增益。然而，预编码MIMO技术不能提供干扰抑制增益。这样，在强干扰环境下，例如在频率复用因子为1的MIMO通信系统中，预编码MIMO技术的益处是有限的。
由此可见，虽然现有的波束赋形MIMO技术可以提供良好的干扰抑制能力，但它不能提供充分的分集增益。另一方面，虽然现有的预编码MIMO技术可以提供良好的分集增益以克服信道衰落或者空间相关性的负面影响，但它不能有效地对抗干扰。因此，在干扰水平可能极大变化的应用环境下，现有的波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术都不能实现最佳的整体性能。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种用于对多输入通信系统待传输数据进行预处理的方法和设备，它即使在干扰水平可能极大变化的应用环境下，也可以向通信系统提供最佳的整体性能。
在本发明中，为了实现上述目的，通过将现有的波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术进行结合，来提供一种用于在MIMO的前端设置预处理加权矩阵的灵活方案，使得通信系统可以获得最佳的整体性能。
根据本发明的一方面，提供一种用于预处理多输入通信系统待传输的数据的方法，该方法包括：产生波束赋形矩阵和预编码矩阵；对所述波束赋形矩阵与所述预编码矩阵进行组合，以产生一个加权矩阵；以及利用所述产生的加权矩阵对所述数据进行预处理。
根据本发明的一个实施例，按照以下公式，对所述波束赋形矩阵与所述预编码矩阵进行线性组合，以产生所述加权矩阵，
W＝a×B+b×P，
其中B为波束赋形矩阵；P为预编码矩阵；W为加权矩阵；以及a和b为任何常数，以及其中根据测量的干扰水平来选择a和b的值。
根据本发明的一个实施例，根据估计的目标用户与/或干涉用户的位置信息来产生波束赋形加权矢量，并且排列波形赋形加权矢量以产生波形赋形矩阵。
优选地，如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将多个波束赋形加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵。如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，以产生具有与发射天线数相等的维数的加权矢量，以及按照列的顺序排列所述加权矢量以产生所述波束赋形矩阵。
根据本发明的一个实施例，所述位置信息是波达方向。
根据本发明的一个实施例，根据信道信息来产生预编码矩阵。
根据本发明的一个实施例，根据长期信道信息来产生预编码矩阵。优选地，长期信道信息可以是信道的协方差矩阵或者信道的均值矩阵。
根据本发明的一个实施例，根据瞬时信道矩阵来产生预编码矩阵。
根据本发明的一个实施例，根据长期信道信息和瞬时信道矩阵两者来产生预编码矩阵。
根据本发明的一个实施例，当信道信息不可获得时，将预编码矩阵选为单位矩阵或者单位矩阵的部分列矢量组成的特定子矢阵。
根据本发明的一个实施例，当干扰水平处于很强的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于1，而b趋向于或者等于0。
根据本发明的一个实施例，当干扰水平处于很弱的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于O，而b趋向于或者等于1。
根据本发明的一个实施例，当干扰水平处于中等水平时，选择a和b的值，使得0＜a＜1以及0＜b＜1。
根据本发明的一个实施例，当需要波束赋形增益大于预编码增益时，选择a和b的值，使得a＞b。
根据本发明的一个实施例，当需要预编码增益大于波束赋形增益时，选择a和b的值，使得a＜b。
根据本发明的一个实施例，所述多输入通信系统为多输入单输出通信系统。
根据本发明的一个实施例，所述多输入通信系统为多输入多输出通信系统。
根据本发明的另一方面，提供一种用于预处理多输入通信系统待传输的数据的设备，该设备包括：波束赋形矩阵产生装置，用于产生波束赋形矩阵；预编码矩阵产生装置，用于产生预编码矩阵；组合装置，用于对所述波束赋形矩阵与预编码矩阵进行组合，以产生一个加权矩阵；以及预处理装置，用于利用所述产生的加权矩阵对所述数据进行预处理。
根据本发明的一个实施例，所述组合装置按照以下公式，对所述波束赋形矩阵与预编码矩阵进行线性组合，以产生所述加权矢阵，
W＝a×B+b×P，
其中B为波束赋形矩阵；P为预编码矩阵；W为加权矩阵；以及a和b为任何常数，以及其中根据测量的干扰水平来选择a和b的值。
根据本发明的一个实施例，所述波束赋形矩阵产生装置根据估计的目标用户与/或干涉用户的位置信息来产生波束赋形加权矢量，并且排列多个波形赋形加权矢量以产生波形赋形矩阵。
优选地，如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将多个波束赋形加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵。如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，以产生具有发射天线数相等的维数的加权矢量，以及按照列的顺序排列加权矢量，以产生所述波束赋形矩阵。
根据本发明的一个实施例，所述位置信息是波达方向。
根据本发明的一个实施例，所述预编码矩阵产生装置根据信道信息来产生预编码矩阵。
根据本发明的一个实施例，所述预编码矩阵产生装置根据长期信道信息来产生预编码矩阵。其中，长期信道信息可以是信道的协方差矩阵或者信道的均值矩阵。
根据本发明的一个实施例，所述预编码矩阵产生装置根据瞬时信道矩阵来产生预编码矩阵。
根据本发明的一个实施例，所述预编码矩阵产生装置根据长期信道信息和瞬时信道矩阵两者来产生预编码矩阵。
根据本发明的另一方面，提供一种发射机，包括上述用于预处理多输入通信系统待传输的数据的设备。
根据本发明的另一方面，提供一种基站，包括上述发射机。
根据本发明的另一方面，提供一种通信系统，包括上述基站。
与现有技术相比，本发明的方案集成了波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术。这样，本发明的方案结合了波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术两者的优点，具有更广泛的应用。
附图说明
本发明的优选实施例将在此参照附图进行描述，附图中：
图1示出了现有技术的MIMO通信系统的框图；
图2示出了其中包含波束赋形器的现有技术的MIMO通信系统的框图；
图3示出了其中包含预编码器的现有技术的MIMO通信系统的框图；
图4示出了根据本发明的MIMO通信系统的示意图；
图5示出了图4中的加权矩阵产生装置的细节的框图；
图6描述了根据本发明的用于对多输入通信系统待传输数据进行预处理的方法的流程图；以及
图7描述了根据本发明的产生用于预处理的加权矩阵的详细步骤。
具体实施方式
为了清楚描述起见，本发明的一些方面和实施例仅仅特定为MIMO通信系统。但是，本发明并不局限于MIMO通信系统，而是可以应用到任何其它类型的多输入通信系统中。多输入通信系统是指具有多个(NT)发射天线和一个或者多个(NR)接收天线的通信系统。多输入通信系统例如包括：多输入单输出(MISO)通信系统、多输入多输出(MIMO)通信系统、利用正交频分复用(OFDM)的MIMO通信系统、利用空分多址(SDMA)的MIMO通信系统等等。
本发明的基本原理在于使用波束赋形矩阵和预编码矩阵的组合来集成波束赋形MIMO技术和预编码MIMO技术两者，并且通过在基站处动态地估计干扰水平来确定组合的形式。虽然波束赋形和预编码遵循不同的原理，但是它们两者都使用特定变换对所要发射的信号进行处理，即波束赋形矩阵或预编码矩阵。因此，从信号处理方面来讲，可以将波束赋形和预编码整合在一起。
下面结合附图对本发明的实施例进行描述。
图4示出了根据本发明的MIMO通信系统的框图。如图4所示，根据本发明的MIMO通信系统包括在发射机侧的编码器31、预处理装置32、加权矩阵产生装置33以及多个发射天线NT。根据本发明的MIMO通信系统还包括在接收机侧的多个接收天线NR以及MIMO检测装置34。图4中的虚线所包围的虚框代表根据本发明的用于对多输入通信系统待传输的数据进行预处理的设备。
具体地，在发射机侧，编码器31对输入数据进行信道编码、星座调制、以及MIMO编码，以提供一路或者多路编码数据。预处理装置32接收所述编码数据以及来自加权矩阵产生装置33的用于预处理的加权矩阵，并且根据所述加权矩阵对接收的编码数据进行预处理。预处理的编码数据经由NT个发射天线进行传输。在接收机侧，利用NR个接收天线接收经由MIMO信道传输的数据。MIMO检测装置34对接收的数据进行处理并且输出。上述编码器31、预处理装置32和MIMO检测装置34的操作都是本领域已知的，因此在此不作赘述。
图5示出了图4中的加权矩阵产生装置33的细节框图。如图5所示，根据本发明的加权矩阵产生装置33包括预编码矩阵产生装置331、波束赋形矩阵产生装置332以及组合装置333。
具体地，预编码矩阵产生装置331根据获得的信道信息，产生预编码矩阵，其中所述信道信息可以通过反馈信道或者通信系统的上下行信道的对称性来获得。在本发明中，预编码矩阵产生装置331可以通过使用各种现有的或者将来可获得的预编码矩阵产生方法来产生预编码矩阵。例如，中国专利申请公开CN1756119A、CN1890908、CN1832369、CN1838556、CN1941660和CN1941661中公开的用于产生预编码矩阵的方法都可以使用在本发明中。在此并入这些专利公开的全部内容，作为本说明书的一部分。
波束赋形矩阵产生装置332根据获得的目标用户与/或干涉用户的位置信息(例如波达方向)来产生波束赋形矩阵。在本发明中，可以通过使用各种现有的或者将来可获得的波束赋形加权矢量产生方法来产生波束赋形加权矢量，同时排列多个波形赋形加权矢量以产生波形赋形矩阵。优选地，如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将多个波束赋形加权矢量按照列的顺序排列即可产生所述波束赋形矩阵。如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则首先在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，然后将这些扩展的具有发射天线数相等的维数的加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵。例如，在中国专利申请公开CN1653721、CN1689249、CN1864347和CN1835416中公开的用于产生波束赋形加权矢量的方法都可以使用在本发明中。在此并入这些专利申请公开的全部内容，作为本说明书的一部分。
组合装置333将预编码矩阵产生装置331产生的预编码矩阵和波束赋形矩阵产生装置332产生的波束赋形矩阵进行组合来产生加权矩阵并将产生的加权矩阵提供给预处理装置32，以便进行预处理。组合装置333的详细操作将在后面进行详细描述。
下面结合图6和图7描述根据本发明的用于对多输入通信系统待传输的数据进行预处理的方法。
图6描述了根据本发明的用于对多输入通信系统待传输的数据进行预处理的方法的流程图。如图6所示，在步骤S11中，加权矩阵产生装置33产生用于预处理的加权矩阵。然后在步骤S12，预处理装置32利用在步骤S11中产生的加权矩阵对编码数据进行预处理，用以产生预处理的编码数据，以便经由NT个发射天线进行传输。
图7描述了根据本发明的产生用于预处理的加权矩阵的详细步骤。
如图7所示，在步骤S111中，波束赋形矩阵产生装置332产生波束赋形矩阵。
优选地，波束赋形矩阵产生装置332根据获得的目标用户与/或干扰用户的位置信息来产生波束赋形加权矢量，同时排列多个波形赋形加权矢量以产生波形赋形矩阵。如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将多个波束赋形加权矢量按照列的顺序排列即可产生所述波束赋形矩阵。如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则首先在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，然后将这些扩展的具有发射天线数相等的维数的加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵。
更优选地，根据估计的目标用户与/或干扰用户的波达方向来产生波束赋形矩阵。
在步骤S112中，预编码矩阵产生装置331产生预编码矩阵。
优选地，预编码矩阵产生装置331根据从接收机反馈的信道矩阵或者根据通信系统上下行信道的对称性获得信道矩阵来产生预编码矩阵。更优选地，可以根据瞬时信道矩阵或者长期信道信息来产生预编码矩阵。
具体地，在步骤S112中，如果没有可用的瞬时信道矩阵，则根据例如传输信道的协方差矩阵或者均值矩阵的长期信道信息来计算预编码矩阵。
在步骤S112中，如果可以获得高准确性的瞬时信道矩阵，则根据瞬时信道矩阵来计算预编码矩阵。例如，可以根据来自接收机的精确反馈的瞬时信道矩阵来产生预编码矩阵。另外，在基于码本的预编码方案中，可以根据预定码本中的码字的反馈索引来产生预编码矩阵。
在步骤S112中，如果瞬时信道矩阵是可用的但是精确度不是太好，则通过集成两种信道信息来产生预编码矩阵，即P＝c×P长期+d×P瞬时，其中，P长期和P瞬时分别为根据长期信道信息和瞬时信道矩阵产生的预编码矩阵，P为组合的预编码矩阵，以及参数c和d是不小于0而且不大于1的常数并且取决于瞬时信道矩阵的准确性。即，瞬时信道矩阵准确性越高，c越小而d越大，以及反之，瞬时信道矩阵准确性越低，c越大而d越小。
另外，在步骤S112中，如果长期信道信息不可用并且瞬时信道矩阵也不可用或者准确性太差，则将预编码矩阵选择为单位矩阵或者单位矩阵的部分列矢量组成的特定子矩阵。
进一步，在步骤S113中，组合装置333对预编码矩阵产生装置331产生的预编码矩阵以及波束赋形矩阵产生装置332产生的波束赋形矩阵进行组合，以产生加权矩阵。
优选地，组合装置333对预编码矩阵产生装置331产生的预编码矩阵以及波束赋形矩阵产生装置332产生的波束赋形矩阵进行线性组合，以产生加权矩阵，即
W＝a×B+b×P，
其中B为波束赋形矩阵；P为预编码矩阵；W为加权矩阵；以及a和b为任何常数，并且根据测量的干扰水平来选择a和b的值。
具体地，如果干扰水平很高，则可以选择a和b的值，使得a趋近于或者等于1，而b趋近于或者等于0，从而实现最大干扰抑制增益，即波束赋形增益。在这种情况下，W趋近于或者等于B。
如果干扰水平很低，则可以选择a和b的值，使得a趋近于或者等于0而b趋近于或者等于1，使得获得最大预编码增益。在这种情况下，W趋近于或者等于P。
如果干扰水平处于中等水平，则可以选择a和b的值，使得0＜a＜1并且0＜b＜1。通常，如果需要波束赋形增益多于预编码增益，则可以选择a＞b，而如果需要预编码增益多于波束赋形增益，则可以选择a＜b。
本发明的优势在于：提供了将波束赋形MIMO技术与预编码MIMO技术相结合的充分灵活性，使得实际通信系统可以到达最佳的整体性能。
在此描述的用于对多输入通信系统待传输的数据进行预处理的方法和设备可以由多种方式来实现。例如，可以通过硬件、软件或者它们的组合来实现。
对于硬件实现，本发明可以实现为专用集成电路ASIC、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(EPGA)、处理器、控制器、微处理器、微控制器。
对于软件实现，本领域技术人员应该认识到，可以在供任何合适的数据处理系统使用的信号承载介质中包含计算机程序产品中体现本发明。这种信号承载介质可以是传输介质或用于机器可读信息的可记录介质，包括磁介质、光介质或其它合适介质。可记录介质的例子包括：硬盘驱动器中的磁盘或软盘、用于光驱的光盘、磁带，以及本领域技术人员所能想到的其它介质。传输介质的例子包括用于语音通信的电话网以及数字数据通信网络，例如以太网以及与网际协议和环球网进行通信的网络。本领域技术人员应该认识到，具有合适编程装置的任何通信装置都将能够执行如程序产品中体现的本发明方法的步骤。
从上述描述应该理解，在不脱离本发明真实精神的情况下，可以对本发明各实施例进行修改和变更。本说明书中的描述仅仅是用于说明性的，而不应被认为是限制性的。本发明的范围仅受所附权利要求书的限制。

Claims (37)

1.一种用于预处理多输入通信系统待传输的数据的方法，所述方法包括：
产生波束赋形矩阵和预编码矩阵；
根据测量的干扰水平对所述波束赋形矩阵与所述预编码矩阵进行组合，以产生一个加权矩阵；以及
利用所述产生的加权矩阵对所述数据进行预处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中按照以下公式，对所述波束赋形矩阵与所述预编码矩阵进行线性组合，以产生所述加权矩阵，
W＝a×B+b×P，
其中B为波束赋形矩阵；P为预编码矩阵；W为加权矩阵；以及a和b为任何常数，其中根据测量的干扰水平来选择a和b的值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中根据估计的目标用户与/或干涉用户的位置信息来产生波束赋形加权矢量，并且排列波束赋形加权矢量以产生波束赋形矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其中
如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将波束赋形加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵；以及
如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，以形成具有与发射天线数相等的维数的加权矢量，以及按照列的顺序排列所述加权矢量来产生所述波束赋形矩阵。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述位置信息是波达方向。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中根据信道信息来产生预编码矩阵。
7.根据权利要求6所述的方法，其中根据长期信道信息来产生预编码矩阵，以及长期信道信息是信道的协方差矩阵或者信道的均值矩阵。
8.根据权利要求6所述的方法，其中根据瞬时信道矩阵来产生预编码矩阵。
9.根据权利要求6所述的方法，其中根据长期信道信息和瞬时信道矩阵两者来产生预编码矩阵。
10.根据权利要求6所述的方法，其中当信道信息不可获得时，将预编码矩阵选为单位矩阵或者单位矩阵的部分列矢量组成的特定子矩阵。
11.根据权利要求2所述的方法，其中当干扰水平处于很强的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于1，而b趋向于或者等于0。
12.根据权利要求2所述的方法，其中当干扰水平处于很弱的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于0，而b趋向于或者等于1。
13.根据权利要求2所述的方法，其中当干扰水平处于中等水平时，选择a和b的值，使得0＜a＜1以及0＜b＜1。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当需要波束赋形增益大于预编码增益时，选择a和b的值，使得a＞b。
15.根据权利要求13所述的方法，其中当需要预编码增益大于波束赋形增益时，选择a和b的值，使得a＜b。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述多输入通信系统为多输入单输出通信系统。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述多输入通信系统为多输入多输出通信系统。
18.一种用于预处理多输入通信系统待传输的数据的设备，所述设备包括：
波束赋形矩阵产生装置，用于产生波束赋形矩阵；
预编码矩阵产生装置，用于产生预编码矩阵；
组合装置，用于根据测量的干扰水平对所述波束赋形矩阵与预编码矩阵进行组合，以产生一个加权矩阵；以及
预处理装置，用于利用所述产生的加权矩阵对所述数据进行预处理。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述组合装置按照以下公式，对所述波束赋形矩阵与预编码矩阵进行线性组合，以产生所述加权矩阵，
W＝a×B+b×P，
其中B为波束赋形矩阵；P为预编码矩阵；W为加权矩阵；以及a和b为任何常数，其中根据测量的干扰水平来选择a和b的值。
20.根据权利要求18或19所述的设备，其中所述波束赋形矩阵产生装置根据估计的目标用户与/或干涉用户的位置信息来产生波束赋形加权矢量，并且排列波束赋形加权矢量以产生波束赋形矩阵。
21.根据权利要求20所述的设备，其中
如果波束赋形加权矢量的维数等于发射天线数，则将波束赋形加权矢量按照列的顺序排列以产生所述波束赋形矩阵；以及
如果波束赋形加权矢量的维数小于发射天线数，则在波束赋形加权矢量的特定位置填充零，以产生具有与发射天线数相等的维数的加权矢量，以及按照列的顺序排列所述加权矢量以产生所述波束赋形矩阵。
22.根据权利要求20所述的设备，其中所述位置信息是波达方向。
23.根据权利要求18或19所述的设备，其中所述预编码矩阵产生装置根据信道信息来产生预编码矩阵。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述预编码矩阵产生装置根据长期信道信息来产生预编码矩阵，以及其中长期信道信息是信道的协方差矩阵或者信道的均值矩阵。
25.根据权利要求23所述的设备，其中所述预编码矩阵产生装置根据瞬时信道矩阵来产生预编码矩阵。
26.根据权利要求23所述的设备，其中所述预编码矩阵产生装置根据长期信道信息和瞬时信道矩阵两者来产生预编码矩阵。
27.根据权利要求23所述的设备，其中当信道信息不可获得时，将预编码矩阵选为单位矩阵或者单位矩阵的部分列矢量组成的特定子矩阵。
28.根据权利要求19所述的设备，其中当干扰水平处于很强的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于1，而b趋向于或者等于0。
29.根据权利要求19所述的设备，其中当干扰水平处于很弱的水平时，选择a和b的值，使得a趋向于或者等于0，而b趋向于或者等于1。
30.根据权利要求19所述的设备，其中当干扰水平处于中等水平时，选择a和b的值，使得0＜a＜1以及0＜b＜1。
31.根据权利要求30所述的设备，其中当需波束赋形增益大于预编码增益时，选择a和b的值，使得a＞b。
32.根据权利要求30所述的设备，其中当需要预编码增益大于波束赋形增益时，选择a和b的值，使得a＜b。
33.根据权利要求18所述的设备，其中所述多输入通信系统为多输入单输出通信系统。
34.根据权利要求18所述的设备，其中所述多输入通信系统为多输入多输出通信系统。
35.一种发射机，包括根据权利要求18的设备。
36.一种基站，包括根据权利要求35的发射机。
37.一种通信系统，包括根据权利要求36的基站。
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