CN101908921A - 一种空分多址接入的优化方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空分多址接入的优化方法，包括：接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号等；根据波束标号将所有用户分组，从各组中选择具有最大信噪比的用户构成用户集；基于用户集中各种用户组合分别计算对应各波束子集可支持的最大和吞吐量值，确定和吞吐量值最大的波束子集及用户组合并发送出去；获取确定的用户组合中各用户反馈的各用户支持的信干噪比纠正量，根据信干噪比纠正量分别调整各用户的编码调制水平。本发明还提供相应的接入点装置及空分多址接入系统。根据本发明可获得空分复用增益和用户间干扰的有效折中，实现对调度用户的自适应调制编码，从而达到高的系统吞吐量。

Description

一种空分多址接入的优化方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种空分多址接入的优化方法、装置及系统。

背景技术

在多天线无线通信系统中，采用空分多址接入(SDMA，Space Division Multiple Access)方式，可利用空间资源可以同时向多个用户发送信息，相对传统的时分多址接入(TDMA)，能大幅提高系统吞吐量。研究表明，通过脏纸编码(DPC，Dirty Paper Coding)SDMA能获得最优性能，但这种非线性方案由于复杂度太高而并不实用。目前复杂度相对较低的SDMA方案通常基于一些线性的多用户预编码技术，比如迫零(ZF，Zero-Forcing)多用户预编码技术、MMSE多用户预编码技术、基于广义特征值的多用户预编码技术以及基于迭代的预编码技术等。这些技术能获得较优的性能，当它们与用户调度技术联合使用时，还能获得广播信道的多用户分集。但是，上述方案的实现都需要接入点(AP，Access Point)精确已知所有用户的信道状态信息(CSI，Channel State Information)。在频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统中，反馈所有用户的CSI时开销太大，因此很难实现。

基于有限反馈的SDMA技术是目前广受关注的一个研究领域，从反馈信息的内容来看，它可以大致分为两类：基于信道量化的SDMA和基于预编码码本的SDMA。相比而言，第二类SDMA技术总体上需要更少的反馈信息量，但需要设计高效的多用户预编码和调度的联合方案。现有技术中提供的一种实现方案是，使用一个随机酉矩阵作为预编码矩阵，并选择信道条件好的多个用户实现SDMA。这种方案实现简单，反馈开销小，随着用户数目的不断增长能达到理论上最优的容量增长率。但在稀疏网络中，由于用户较少且预编码矩阵是随机生成的，该方案中调度的多个并行用户之间往往存在较强的干扰，因此，性能提升非常有限。

为了适应未来的移动通信系统，特别是高级国际移动通信IMT-Advanced的要求，传统的蜂窝网络需进行根本性的变革。在蜂窝网络中引入中继站以及相关的多跳传输技术目前被认为是最有效的网络构架变革方法。如何在这种新型网络构架下设计新型的多跳尤其是两跳SDMA方案目前还没有得到很好的解决。

另外，需要指出的是，即使在单跳的有限反馈SDMA方案中，优化设计时需要根据AP端天线数事先约束并行发送独立数据流的数目，该数目通常等于AP端天线数。这种约束在用户数目比较少的场景下往往会导致严重的用户间干扰，从而明显降低系统性能。

为了有效解决该问题，一种可行的方法是通过自适应地选择并行数据流的数目，以获得用户间干扰和复用增益之间的最优折中，但需要重新设计高效的部分信道信息反馈机制以支持这种自适应选择算法。

发明内容

本发明实施例提供一种空分多址接入的优化方法、装置及系统，能基于有限反馈信息提高系统性能。

本发明实施例提供的一种空分多址接入的优化方法，包括：

接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

根据所述波束标号将所有用户分成NM_t组，从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集，其中N为预编码码本中波束矩阵数，每个矩阵为阶数为M_t的方阵；

基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集可支持的最大和吞吐量值，确定和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合，并将所确定的用户组合和确定的波束子集信息发送出去；

获取所确定的用户组合中各用户反馈的各用户支持的信干噪比SINR纠正量，该信干噪比SINR纠正量为所述用户根据接收到的所述用户组合和确定的波束子集信息计算得到的；

根据所述信干噪比SINR纠正量分别调整所述用户组合中各用户的编码调制水平。

本发明实施例提供的一种实现空分多址接入优化的接入点装置，包括：

接收单元，用于接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

分组单元，用于根据所述波束标号将所有用户分成NM_t组，从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集，其中N为预编码码本中波束矩阵数，每个矩阵为阶数为M_t的方阵；

选择单元，基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集的可支持的最大和吞吐量值，确定和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合；

发送单元，将所述确定的用户组合和波束子集信息发送出去；

信干噪比获取单元，用于获取所述用户根据接收到的所述确定的波束子集信息计算得到的信噪比SINR纠正量；

编码调制控制单元，用于根据所述各用户的信干噪比SINR纠正量分别为所述用户组合中各用户调整编码调制水平。

本发明实施例提供的一种空分多址接入系统，包括接入点装置及若干用户设备，接入点装置为前述接入点装置，所述用户设备包括：

第一发送单元，用于发送反馈信息给接入点装置，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

波束矢量确定单元，用于根据估计的信道状态信息h_k，按下式计算从预编码码本中选定的发送波束矢量q_k：

信干噪比计算单元，用于根据接收到的所述用户集和确定的波束子集信息计算得到信干噪比SINR纠正量；

第二发送单元，用于发送所述信干噪比SINR纠正量给接入点装置。本发明实施例提供了一种基于两次有限反馈的SDMA实现方案，能基于有限反馈信息和预编码码本在接入点完成用户调度和波束子集选择，以获得空分复用增益和用户间干扰的有效折中，尤其适用于用户数目较少的系数网络场景。由于采用两次反馈机制，以较小的反馈开销实现对调度用户的自适应调制编码AMC，因此具有很高的平均系统吞吐量。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种空分多址接入SDMA的优化方法流程图；

图2为本发明实施例中提供的实现空分多址接入优化的接入点装置构成示意图；

图3为本发明实施例中提供的一种空分多址接入系统示意图；

图4-6为仿真实验中本发明提供SDMA系统的吞吐量性能曲线示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种空分多址接入SDMA的优化方法，基于预编码码本和二次有限反馈信息，实现并行数据流数自适应的SDMA传输。其步骤包括：用户向接入点首次发送的有限反馈信息，接入点(基站或中继站)利用此次反馈信息完成多用户调度以及发送波束子集选择，并将该调度信息广播出去，由此被选中用户可获知此次SDMA传输的用户调度信息，然后计算实际可支持的数据速率并再次反馈的SINR纠正量给接入点，由此可实现对调度用户进行精确的调制编码水平选择。

在具体的SDMA通信系统中，假设接入点配置M_t根发射天线，每个用户配置单根天线。

为了充分利用接入点多天线的空间资源，接入点利用用户的反馈信息从U个用户中选择K(K≤M_t)个用户，通过多用户线性预编码设计完成向K个用户的并行数据发送。需要指出的是，在每次实现时并行发送的用户数K可以根据反馈信息自适应地调整，以最大化系统的和吞吐量，即使用并行数据流数自适应的SDMA方式。

在本发明实施例中提供的SDMA系统中，每个用户的波束矢量w_k皆选自预编码码本中预编码矩阵的某一列。第k个用户的等效基带接收信号可以表示为：

$y_k=\sqrt{E_s}\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{h}_k^T{w}_i{s}_i+v_k$

其中h_k表示接入点站和第k个用户之间平均功率归一化的瞬时信道矢量，

其相关矩阵定义为

v_k表示高斯白噪声，其单边功率谱密度为N_0，k。

为实现SDMA接入的优化，首先需要解决反馈机制和反馈信息的设计问题，基于高效的反馈机制，接入点根据一定准则同时确定并行发送用户总数K、具体的发送用户编号及其波束矢量，在实际发送前还需要确定各个发送用户的调制编码水平。

若接入点为中继站，针对所有用户都处在中继站覆盖范围内的场景，基站和用户间的直接链路由于路径损耗或阴影衰落等原因可忽略，因此下行链路的实现需要通过两跳传输。由于中继站的部署一般能优化基站和中继站之间的无线链路，因此两跳下行传输的性能主要决定于第二跳的传输方案设计。为了提高无线资源调度的效率，中继站通常具有独立分配资源和调度用户的权力。

下面对本发明的实现方案进行详细描述。

在本发明实施例中提供的SDMA系统中，基于接入点和用户皆已知的预编码码本为F＝{F₁，...，F_N}，其中F_i是阶数为M_t的方阵，矩阵中对应的各列视为可能的发送波束。同时约束每次SDMA实现时接入点只能使用码本中某个方阵F_i或该方阵中的波束子集，基于该码本使用规则，如果矩阵{F_i}皆为酉阵或各列相关性小于预定阈值的准酉阵，则该规则对应酉预编码矩阵的约束。为实现一次完整的SDMA调度，接入点需要利用用户两次反馈给接入点的有限信息进行用户调度和波束子集的选择，并为每个选中用户自适应地确定编码调制水平。

参照图1，本发明实施例提供的一种空分多址接入的优化方法，包括如下步骤：

S01，接入点接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值||h_K||和反馈信道矢量相对于最优波束的相位差值θ；

通常选定的所述用户发送波束矢量为最优波束矢量。

用户需两次反馈有限反馈信息，以实现SDMA接入的优化。预编码码本为F＝{F₁，...，F_N}，其中

为波束矩阵，在第一次反馈中，用户k根据估计的信道状态信息h_k，首先按下式从码本中选择最优的发送波束矢量q_k：

并把q_k在码本中的编号p_k通过低速反馈信道反馈给接入点，由于码本中发送波束矢量的总数为NM_t，因此反馈p_k需要log₂(NM_t)个信息比特。

为了利用多用户分集增益，用户k还需要反馈其信道模值ρ_k＝||h_k||，同时还需反馈信道矢量相对于最优波束的相位角度信息θ_k，其定义如下：

$\cos \left({\mathrm{\θ}}_k\right)=\left|h_k^T{q}_k\right|/\left|\right|h\left|\right|=\left|{\tilde{h}}_k^T{q}_k\right|$

其中

表示归一化的信道矢量。该相位角度信息的反馈有助于实现数据流数的自适应，其量化一般只需2个比特。

利用该轮反馈信息，接入点可完成波束子集和用户集合的选择。

S02，根据选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号将所有用户分成NM_t组，预编码码本中每一个波束对应其中一组，每组中用户反馈相同的波束标号；从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集；

为了有效降低调度算法的计算复杂度，从众多的用户中选取有限个用户，并从这有限个用户中选择并行发送用户。

基于接入点和用户皆已知的预编码码本为F＝{F₁，...，F_N}，其中F_i是阶数为M_t的方阵，将所有用户分成N组，预编码码本中每一个波束对应其中一组，每组中用户都反馈相同的最优发送波束标号。

利用用户的反馈信息很容易计算各用户的SNR值，根据各用户的SNR值从每组中选择一个用户，即选择具有最大信噪比SNR的用户，这样可以充分利用多用户分集。

根据各用户的SNR值以及用户反馈的首选最优发送波束的标号，可以得到一个经过筛选的用户集K，K至多包含NM_t个用户。

S03，基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集可支持的最大和吞吐量值，确定将采用的和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合；

本步骤的主要任务是从该用户集合中选择一个相互干扰比较小的子集。

假如所述用户集中有5个用户，用户组合包括5个用户、4个用户(从所述5个用户中选择4个，共

)、3个用户(从所述5个用户中选择3个，共

)、2个用户(从所述5个用户中选择2个，共)、1个用户(从所述5个用户中选择其中1个，共

)，分别计算各用户组合对应的各波束子集的可支持的最大和吞吐量值，选择确定采用和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合。

基于码本使用规则的约束，每次波束子集选择只局限于码本中某个方阵F_i或该方阵中某几个列组成的子矩阵，则一共有

种可能的波束子集，分别记为

m＝1，...，M_p，其中K_m表示波束子集的数量，对应该波束子集支持的独立数据流数目。为了使SDMA系统获得尽可能大的平均和吞吐量，需要根据所有用户的瞬时信道条件选择最合适的波束子集作为发送波束，以达到用户间干扰和空分复用增益之间的最优折中，而实现最优波束子集选择需要计算各个波束子集的可支持的最大和吞吐量。对于任意波束子集W^(m)，若其所包含波束都被至少一个用户视为首选发送波束，则该波束子集支持的最大和吞吐量可以表示为：

$T_m=\underset{l=1}{\overset{K_m}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{\γ}}_l^{\left(m\right)})$

其中

表示波束子集中第1个波束支持的最大信干噪比，计算如下：

如果用户集合中对应波束

的用户标号记为

利用最大似然(ML)估计方法可得到该用户等效信道的估计值，记为

，则此时波束子集W^(m)中波束

支持的最大SINR可以表示为：

${\widehat{\mathrm{\γ}}}_l^{\left(m\right)}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{k_l^m}^2{\cos }^2\left({\mathrm{\θ}}_{k_l^m}\right)}{\underset{i=1,i\≠l}{\overset{K_m}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{\tilde{h}}_{k_l^m,i}\right|}^2+1/{\mathrm{\η}}_{k_l^m}},$ l＝1，...，K_m

其中

表示等效信道估计值中对应

项的估计值。由此可以得到所有波束子集支持的最大和吞吐量的估计值。

S04，将所确定的用户组合信息和波束子集信息发送出去；

为了将根据所述反馈信息确定的用户调度信息(选择的波束子集信息及确定的对应用户集合)发送给各用户，尤其是用户集合中的用户(即被选中的用户)，为快速便捷起见，通常采用广播方式将所述用户集和确定的波束子集信息发送出去。

S05，获取所述被选择用户组合中各用户反馈的各用户支持的信干噪比SINR纠正量，该信干噪比SINR纠正量为所述用户根据接收到的确定的波束子集信息计算得到的，根据该纠正量接入点可计算各被选中用户支持的SINR，由此实现自适应编码调制水平选择；

假设W^(p)中第1个波束

对应用户的信道矢量仍用h_l表示，该用户支持的SINR计算如下：

${\mathrm{\γ}}_l=\frac{E_s\left|h_l^T{w}_l^{\left(p\right)}\right|}{E_s\underset{i=1,i\≠l}{\overset{K_p}{\mathrm{\Σ}}}\left|h_l^T{w}_i^{\left(p\right)}\right|+N_{0,k}}$

据此用户可计算由并行发送其他用户干扰造成的SINR损失，对其量化并作为SINR纠正量立即反馈给接入点，SNR损失定义如下：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\γ}}_l=\frac{E_s\left|h_l^T{w}_l^{\left(p\right)}\right|}{N_{0,k}}-{\mathrm{\γ}}_l=\frac{E_s{\mathrm{\ρ}}_l^2{\cos }^2\left({\mathrm{\θ}}_l\right)}{N_{0,k}}-{\mathrm{\γ}}_l$

收到选中用户的Δη_l反馈后，同时利用上一轮的反馈很容易计算得到并行发送选中用户时信道矢量为h_l的用户支持的速率为：

$T_l={\log }_2(1+\frac{E_s{\mathrm{\ρ}}_l^2{\cos }^2\left({\mathrm{\θ}}_l\right)}{N_{0,k}}-{\mathrm{\Δ\η}}_l),$ l＝1，...，K_p

根据此信息，可实现对各选中用户进行精确的自适应调制编码。

S06，根据所述各用户的信噪比SINR纠正量分别调整所述被选择用户组合中各用户的编码调制水平。参照图2，本发明实施例还提供一种可实现空分多址接入优化的接入点装置200，包括：

接收单元21，用于接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括所述用户最优发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于最优波束的相位差值；

分组单元22，用于根据所述用户最优发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号将所有用户分成NM_t组，预编码码本中每一个波束对应其中一组，从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集，其中N为预编码码码本中波束矩阵数，每个矩阵为阶数为M_t的方阵；

选择单元23，基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集的可支持的最大和吞吐量值，选择确定采用和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合发送信号；

发送单元24，将所述被选择用户组合和确定的波束子集信息发送出去；

信干噪比纠正量获取单元25，用于获取所述被选中用户根据确定的波束子集信息计算得到的信噪比SINR纠正量；

编码调制控制单元26，用于根据所述各用户的信干噪比SINR纠正量分别调整所述被确定用户组合中各用户的编码调制水平。

所述选择单元23包括：

和吞吐量计算模块23a，用于计算所述各用户组合对应的各波束子集的可支持的最大和吞吐量值：

波束子集中第1个波束支持的最大信干噪比

其中η_k＝E_s/N_0，k表示用户k的发射信噪比；

该波束子集支持的最大和吞吐量：

$T_m=\underset{l=1}{\overset{K_m}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{\γ}}_l^{\left(m\right)})$

所述选择单元23还包括：

干扰估算模块23b，通过估算设定的等效信道矢量

得到所述各干扰项，利用信道矢量的相关性和有限反馈信息对所述等效信道矢量

进行估计。

如图3所示，本发明实施例还提供一种空分多址接入系统100，包括接入点装置200及若干用户设备300，接入点装置为如前所述的接入点装置，所述用户设备300包括：

波束矢量确定单元31，用于根据估计的信道状态信息h_k，按下式计算从预编码码本中选择最优的发送波束矢量q_k：

第一发送单元32，用于发送反馈信息给接入点装置，该反馈信息包括所述用户最优发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值||h_K||和反馈信道矢量相对于最优波束的相位差值θ；

信干噪比计算单元33，用于根据接收到的所述确定的波束子集信息计算得到信干噪比SINR纠正量；

第二发送单元34，用于发送所述信干噪比SINR纠正量给接入点装置。

需要说明的是，本发明提供的技术方案既适用于单跳空分多址传输系统中的基站进行用户调度、预编码设计以及用户编码调制水平选择，也适用于两跳以上空分多址传输系统的中继站进行用户调度和波束子集选择以及用户编码调制水平选择，以及中继站和基站合二为一的情况。

仿真测试及结果

仿真测试实验中，接入点为中继站，中继站配置4根天线，所有用户都配置单根天线，用户信道具有相同的平均功率。假设基站和中继站之间的第一跳传输用传统预编码方法优化并保证中继端能准确解码。假设信道为平坦衰落信道，在一次两跳SDMA实现(从用户调度到完成数据发送)保持不变，而在不同的SDMA实现之间信道独立变化。中继端多天线之间的空间相关性矩阵表示为如下形式：R＝{σ^|i-j|，i，j＝1，...，M_t}。仿真实验中码本使用IEEE802.20协议中的SDMA码本，即DFT形式的酉码本。每个被选中用户的吞吐量计算为log₂(1+snr)，SDMA实现的系统吞吐量即为所有被选中用户吞吐量之和。为了与其他传统SDMA算法保持相当的反馈开销水平，本文所提算法中额外反馈的相位差角度在仿真中进行了2比特的量化，量化方式使用20与50度之间的线性均匀量化算法。

SDMA系统的系统吞吐量性能曲线如图4-6所示，图4中所示曲线是在SNR＝10dB，中继端相邻发射天线空间相关性系数为0.8的情况下得到；图5中所示曲线是在SNR＝10dB，中继端相邻发射天线空间相关性系数为0.6的情况下得到；图5中所示曲线是在用户数为20，中继端相邻发射天线空间相关性系数为0.6的情况下得到。为进行比较，同时仿真了中继端使用IEEE 802.20MISO-SDMA方案和使用基于迫零预编码有限反馈SDMA方案的两跳多用户下行传输系统。其中IEEE 802.20MISO-SDMA方案使用相同的预编码码本，但在调度用户时约束以满数据流发送，而基于迫零预编码的有限反馈SDMA方案则使用了信道矢量量化的反馈方式以及文献[18]中的用户调度方法(并行用户间相关性阈值取为0.4)。仿真结果表明，本发明提供的两跳多用户SDMA下行系统相比其他两种系统具有更佳的性能，尤其当用户数目比较少的情形更为明显。

综上所述，本发明实施例提供了一种基于两次有限反馈的SDMA实现方案，能基于有限反馈信息和信道矩阵空间相关性在接入点完成用户调度和波束子集选择，以获得空分复用增益和用户间干扰的有效折中，尤其适用于用户数目较少的系数网络场景。由于采用两次反馈机制，以较小的反馈开销实现对调度用户的自适应调制编码AMC，因此具有很高的平均系统吞吐量。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各单元及模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个单元及模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的示范性实施方案而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空分多址接入的优化方法，其特征在于，包括：

接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

根据所述波束标号将所有用户分成NM_t组，从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集，其中N为预编码码本中波束矩阵数，每个矩阵为阶数为M_t的方阵；

基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集可支持的最大和吞吐量值，确定和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合，并将所确定的用户组合和确定的波束子集信息发送出去；

获取所确定的用户组合中各用户反馈的各用户支持的信干噪比SINR纠正量，该信干噪比SINR纠正量为所述用户根据接收到的所述用户组合和确定的波束子集信息计算得到的；

根据所述信干噪比SINR纠正量分别调整所述用户组合中各用户的编码调制水平。

2.如权利要求1所述的空分多址接入方法，其特征在于，所述选定的各用户发送波束矢量通过下述步骤计算：

预编码码本为F＝{F₁，...，F_N}，其中

为波束矩阵，用户k根据估计的信道状态信息h_k，按下式计算从预编码码本中选定的发送波束矢量q_k：

3.如权利要求1所述的空分多址接入方法，其特征在于，预编码码本为F＝{F₁，...，F_N}，其中F_i是阶数为M_t的方阵，矩阵中对应的各列为可能的发送波束，每次发送信号时使用码本中某个方阵F_i或该方阵中的波束子集。

4.如权利要求3所述的空分多址接入方法，其特征在于，

所述预编码码本中波束矩阵皆为酉阵或各列相关性小于预定阈值的准酉阵。

5.如权利要求1所述的空分多址接入方法，其特征在于，所述各用户组合对应的各波束子集可支持的最大和吞吐量值通过下述步骤得到：

计算波束子集中第l个波束支持的最大信干噪比

其中η_k＝E_s/N_0，k表示用户k的发射信噪比；

计算该波束子集支持的最大和吞吐量：

$T_m=\underset{l=1}{\overset{K_m}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{\γ}}_l^{\left(m\right)}).$

6.如权利要求5所述的空分多址接入方法，其特征在于，

所述各干扰项

通过估算设定的等效信道矢量

得到；

利用信道矢量的相关性和有限反馈信息对所述等效信道矢量

进行估计。

7.一种实现空分多址接入优化的接入点装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收各用户发送的反馈信息，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

分组单元，用于根据所述波束标号将所有用户分成NM_t组，从各组中选择具有最大信噪比SNR的用户构成用户集，其中N为预编码码本中波束矩阵数，每个矩阵为阶数为M_t的方阵；

选择单元，基于所述用户集中的各种用户组合分别计算各用户组合对应的各波束子集的可支持的最大和吞吐量值，确定和吞吐量值最大的波束子集及相应的用户组合；

发送单元，将所述确定的用户组合和波束子集信息发送出去；

信干噪比获取单元，用于获取所述用户根据接收到的所述确定的波束子集信息计算得到的信噪比SINR纠正量；

编码调制控制单元，用于根据所述各用户的信干噪比SINR纠正量分别为所述用户组合中各用户调整编码调制水平。

8.如权利要求7所述的接入点装置，其特征在于，所述选择单元包括：

和吞吐量计算模块，用于计算所述各用户组合对应的各波束子集可支持的最大和吞吐量值：

波束子集中第l个波束支持的最大信干噪比

其中η_k＝E_s/N_0，k表示用户k的发射信噪比；

该波束子集支持的最大和吞吐量：

$T_m=\underset{l=1}{\overset{K_m}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{\mathrm{\γ}}_l^{\left(m\right)}).$

9.如权利要求7所述的接入点装置，其特征在于，所述选择单元还包括：

干扰估算模块，通过估算设定的等效信道矢量

得到所述各干扰项，利用信道矢量的相关性和有限反馈信息对所述等效信道矢量

进行估计。

10.一种空分多址接入系统，包括接入点装置及若干用户设备，其特征在于，接入点装置为如权利要求7所述的装置，所述用户设备包括：

第一发送单元，用于发送反馈信息给接入点装置，该反馈信息包括选定的所述用户发送波束矢量在预编码码本中对应的波束标号、信道模值和反馈信道矢量相对于选定波束的相位差值；

波束矢量确定单元，用于根据估计的信道状态信息h_k，按下式计算从预编码码本中选定的发送波束矢量q_k：

信干噪比计算单元，用于根据接收到的所述用户集和确定的波束子集信息计算得到信干噪比SINR纠正量；

第二发送单元，用于发送所述信干噪比SINR纠正量给接入点装置。

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