CN102723976B

CN102723976B - 一种波束赋形方法及装置

Info

Publication number: CN102723976B
Application number: CN201210208451.5A
Authority: CN
Inventors: 李远军; 汪玲; 蔡月民
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2032-06-19
Also published as: CN102723976A

Abstract

本发明公开了一种波束赋形方法及装置，用以获得更多的分集增益和更稳定可靠的性能。本发明提供的一种波束赋形方法包括：信号发送端将调制后的数据符号映射至至少两层，得到每一层的数据符号；信号发送端将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；信号发送端将每一天线端口的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端。

Description

一种波束赋形方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种波束赋形方法及装置。

背景技术

如图1所示，波束赋形技术是一种应用于小间距天线阵列多天线传输技术，主要原理是利用空间信道的强相关性，利用波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，可以提高接收的信噪比，同时若知道其它用户的方位，可以将波束的零陷方向对准其它用户的方位，从而进一步降低用户间的干扰，提高系统容量或覆盖范围，目前波束赋形技术已经广泛应用于TD-SCDMA和LTE等无线通信系统。

LTE标准中制定了两种支持波束赋形的传输模式，分别为传输模式7中支持单端口5的单流波束赋形技术，传输模式8中支持端口7、8的单流波束赋形技术和双流波束赋形技术。

下面主要描述LTE系统中传输模式8的单流波束赋形技术的实现方案，分为发送端和接收端进行描述，为了便于描述简单，假设发送天线数M＝8,接收天线数N＝2。

发送端：

LTE系统中下行信号的发送过程如图2所示，包括层映射、预编码、频域资源映射、天线端口映射和物理天线映射过程。

其中标准中制定的传输模式8的单流波束赋形的信号生成过程如下所述：

层映射：将调制后的符号映射至相应的层上。

x^{(0)} (i) = d^{(0)} (i), i = 0,1, . . ., M_{symb}^{(0)} - 1 - - - (2 - 1)

式中，d⁽⁰⁾(i)表示调制后第1个码字的数据符号，x⁽⁰⁾(i)表示层映射后第1层的数据符号，表示需要传输的数据符号数。

预编码：将各层的符号映射至相应的天线端口上。

y^{(7)} (i) = x^{(0)} (i), i = 0,1, . . ., M_{symb}^{(0)} - 1 - - - (2 - 2)

式中，y⁽⁷⁾(i)表示映射后的天线端口7上的数据符号。

物理天线映射：将天线端口上的数据映射至物理天线上。

[\begin{matrix} z^{(0)} (i) \\ z^{(1)} (i) \\ . . . \\ z^{(M - 1)} (i) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{M}} \cdot [\begin{matrix} v_{70} \\ v_{71} \\ . . . \\ v_{7 (M - 1)} \end{matrix}] \cdot y^{(7)} (i), i = 0,1, . . ., M_{symb}^{(0)} - 1 - - - (2 - 3)

式中，z^(m)(i)表示第m根发送天线上的数据符号，m ∈{0,1,...,M-1},M为发送天线数，通常为8；v_7m表示第m根发送天线端口7上的赋形因子。

接收端：

假设无线衰落信道的矩阵为H，接收信号为r，则接收信号可以写成如下表达式:

r＝H·z+n (2-4)

将发送信号、信道矩阵和接收信号代入式（2-4）可得

[\begin{matrix} r^{(0)} (i) \\ r^{(1)} (i) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} \cdot [\begin{matrix} h_{00} (i) & h_{01} (i) & . . . h_{07} (i) \\ h_{10} (i) & h_{11} (i) & . . . h_{17} (i) \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} v_{70} \\ v_{71} \\ . . . \\ v_{77} \end{matrix}] \cdot x (i) + n - - - (2 - 5)

式中，r⁽ⁿ⁾(i)表示第n根接收天线上的信号，n∈{0,1,...,N-1},N为接收天线数，通常取2；h_nm表示接收天线n至发送天线m的信道。

令

\tilde{H} = \frac{1}{\sqrt{8}} \cdot [\begin{matrix} h_{00} (i) & h_{01} (i) & . . . h_{07} (i) \\ h_{10} (i) & h_{11} (i) & . . . h_{17} (i) \end{matrix}] \cdot {[\begin{matrix} v_{70} & v_{71} \cdot \cdot \cdot, v_{77} \end{matrix}]}^{T},

则式（2-5）可改写成

r = \tilde{H} \cdot x + n - - - (2 - 6)

假设终端采用MRC检测算法，则检测后的信号模型如下所示：

{(\tilde{H})}^{*} \cdot r = {(\tilde{H})}^{*} \cdot \tilde{H} \cdot x + {(\tilde{H})}^{*} \cdot n

= \frac{1}{8} [\begin{matrix} {| h_{00} \cdot v_{70} + h_{01} \cdot v_{71} + . . . + h_{07} \cdot v_{77} |}^{2} \\ {| h_{10} \cdot v_{70} + h_{11} \cdot v_{71} + . . . + h_{17} \cdot v_{77} |}^{2} \end{matrix}] \cdot x + {(\tilde{H})}^{*} \cdot n - - - (2 - 7)

从表达式（2-7）可以看出，当接收天线数N＝2时，接收信号只可以获得2阶信道增益当信道发生变化时，会使赋形增益波动较大，性能不稳定，而且获得的信道分集增益小，不如传输分集获得的信道分集增益大。

发明内容

本发明实施例提供了一种波束赋形方法及装置，用以获得更多的分集增益和更稳定可靠的性能。

本发明实施例提供的一种波束赋形方法包括：

信号发送端将调制后的数据符号映射至至少两层，得到每一层的数据符号；

信号发送端将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；

信号发送端将每一天线端口的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端。

本发明实施例提供的一种波束赋形装置包括：

层映射单元，用于将调制后的数据符号映射至至少两层，得到每一层的数据符号；

预编码单元，用于将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；

物理天线映射单元，用于将每一天线端口的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端。

本发明实施例，通过信号发送端将调制后的数据符号映射至多层，得到每一层的数据符号；信号发送端将每一层的数据符号分别映射至多个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；信号发送端将每一天线端口的数据符号映射至物理天线上，并发送给信号接收端，从而获得了更多的分集增益和更稳定可靠的性能。

附图说明

图1为波束赋形的波束方向示意图；

图2为LTE系统的下行信号发送过程示意图；

图3为本发明实施例提供的信号发送端的波束赋形方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的信号接收端的波束赋形方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的信号发送端的波束赋形装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的信号接收端的波束赋形装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种波束赋形方法及装置，用以使单流波束赋形技术获得的信道分集增益更多，性能更稳定。

本发明实施例提供的是一种增强型的单流波束赋形技术，下面分别从信号的发送端和接收端进行说明。

参见图3，在信号发送端，本发明实施例提供的一种波束赋形方法包括：

S101、信号发送端将调制后的数据符号映射至至少两层，得到每一层的数据符号；

S102、信号发送端将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；

S103、信号发送端将每一天线端口的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端。

其中，信号发送端可以将每一天线端口的数据符号分别映射至相同的或不同的物理天线上。

较佳地，所述信号发送端将调制后的数据符号映射至至少两层，包括：

信号发送端将调制后的数据符号映射至两层。

较佳地，所述信号发送端将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，包括：

信号发送端将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上。

参见图4、在信号接收端，本发明实施例提供的一种波束赋形方法，包括：

S201、信号接收端利用信号发送端在物理天线上的发送信号、无线衰落信道的矩阵，确定每根接收天线上的接收信号；

S202、信号接收端对所述发送信号、矩阵和接收信号进行等效处理，并对等效处理后的接收信号进行检测，得到检测后的信号。

较佳地，所述信号接收端采用MRC检测算法对等效处理后的接收信号进行检测。

下面给出具体实施例的说明。

发送端（例如可以是网络侧的基站）：

增强型的单流波束赋形技术发送过程如图2所示，本发明主要针对层映射、预编码、天线端口映射和物理天线映射四个模块进行了改进。

层映射：将调制后的数据符号映射至两层（层是使码字映射至天线端口的桥梁，即协议中定义的layer）上。

x^{(0)} (i) = d^{(0)} (2 i), i = 0,1, . . ., M_{symb}^{layer} - 1

x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(2i+1) (4-1)

式(4-1)中，d⁽⁰⁾(i)表示调制后第1个码字的数据符号，x⁽⁰⁾(i)表示层映射后第1层的数据符号，x⁽¹⁾(i)表示层映射后第2层的数据符号，表示每层需要传输的数据符号数，表示第1个码字调制后的数据符号数。

预编码：将2层的数据符号分别映射至天线端口7、8上。

[\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \\ y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{2}} D (k) \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \\ x^{(1)} (i) \\ {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}], i = 0,1,2, . . ., M_{symb}^{layer} - 1 - - - (4 - 2)

式(4-2)中，y⁽⁷⁾(2i)表示映射后天线端口7上的数据符号，y⁽⁸⁾(2i)表示映射后天线端口8上的数据符号,D(k)为延迟矩阵，

D (k) = [\begin{matrix} 1 & 0 \\ 0 & e^{- j 2 πk / 2} \end{matrix}],

k为PRB索引；在不需要延迟分集的场景，可令

D (k) = [\begin{matrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{matrix}],

使用不同的D阵相当于改变了信道，所以不影响接收侧的处理；

物理天线映射：将天线端口7和天线端口8上的数据符号映射至物理天线上。

接下来以第一个物理资源块（Physical Resource Block，PRB）为例，来描述物理天线的映射过程，k＝0。

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i) \\ z^{(1)} (2 i) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}]

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i + 1) \\ z^{(1)} (2 i + 1) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(1)} (i) \\ {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}] - - - (4 - 3)

式（4-3）中，z^(m)(i)表示第m根发送天线上的数据符号，m∈{0,1,...,M-1},M为发送天线数，对于8天线阵M通常可取为8，但不做限制；v_7m表示第m根发送天线端口7上的赋形因子，v_8m表示第m根发送天线端口8上的赋形因子。

接收端（例如可以是UE）：

假设无线衰落信道的矩阵为H，接收信号为r，则接收信号r的表达式可以为:

r＝H·z+n (4-4)

将发送信号z^(m)(i)、信道矩阵H和接收信号r代入式（4-4），可得：

[\begin{matrix} r^{(0)} (2 i) \\ r^{(1)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{4} \cdot [\begin{matrix} h_{00} (2 i) h_{01} (2 i) . . . h_{07} (2 i) \\ h_{10} (2 i) h_{11} (2 i) . . . h_{17} (2 i) \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{77} & v_{87} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ {- (x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}] + n_{1}

[\begin{matrix} r^{(0)} (2 i + 1) \\ r^{(1)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{4} \cdot [\begin{matrix} h_{00} (2 i + 1) h_{01} (2 i + 1) . . . h_{07} (2 i + 1) \\ h_{10} (2 i + 1) h_{11} (2 i + 1) . . . h_{17} (2 i + 1) \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{77} & v_{87} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(1)} (i) \\ {- (x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}] + n_{2} - - - (4 - 5)

式(4-5)中，r⁽ⁿ⁾(i)表示第n根接收天线上的信号，n∈{0,1,...,N-1},N为接收天线数，例如，N可以取2；h_nm表示接收天线n至发送天线m的信道冲激响应。

将式（4-5）中的两个公式合并，可得：

[\begin{matrix} r^{(0)} (2 i) \\ r^{(1)} (2 i) \\ {(r^{(0)})}^{*} (2 i + 1) \\ {(r^{(1)})}^{*} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} (Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i) \cdot v_{7 m}) & - (Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i) \cdot v_{8 m}) \\ (Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i) \cdot v_{7 m}) & - (Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i) \cdot v_{8 m}) \\ {(Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i + 1) \cdot v_{8 m})}^{*} & {(Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i + 1) \cdot v_{7 m})}^{*} \\ {(Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i + 1) \cdot v_{8 m})}^{*} & {(Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i + 1) \cdot v_{7 m})}^{*} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}] + n - - - (4 - 6)

令等效接收信号

\tilde{r} = {[r^{(0)} (2 i) r^{(1)} (2 i) {(r^{(0)})}^{*} (2 i + 1) {(r^{(1)})}^{*} (2 i + 1)]}^{T};

令等效信道矩阵

\tilde{H} = \frac{1}{4} [\begin{matrix} (Σ_{j = 0}^{7} h_{0 j} (2 i) \cdot v_{7 j}) & - (Σ_{j = 0}^{7} h_{0 j} (2 i) \cdot v_{8 j}) \\ (Σ_{j = 0}^{7} h_{1 j} (2 i) \cdot v_{7 j}) & - (Σ_{j = 0}^{7} h_{1 j} (2 i) \cdot v_{8 j}) \\ {(Σ_{j = 0}^{7} h_{0 j} (2 i + 1) \cdot v_{8 j})}^{*} & {(Σ_{j = 0}^{7} h_{0 j} (2 i + 1) \cdot v_{7 j})}^{*} \\ {(Σ_{j = 0}^{7} h_{1 j} (2 i + 1) \cdot v_{8 j})}^{*} & {(Σ_{j = 0}^{7} h_{1 j} (2 i + 1) \cdot v_{7 j})}^{*} \end{matrix}];

令等效发送信号

\tilde{x} = [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}];

则接收信号可以变换成：

r = \tilde{H} \cdot x + n - - - (4 - 7)

假设接收端采用最大比合并（Maximum Ratio Combine，MRC）检测算法（还有很多其他的检测算法，比如ML检测算法等，本发明以MRC检测算法为例，只是为了证明发送端进行以上的处理可以获得额外的分集增益和保证系统的可靠性），对接收信号进行检测，则检测后的信号模型如下所示：

{(\tilde{H})}^{*} \cdot \tilde{r} = {(\tilde{H})}^{*} \cdot (\tilde{H} \cdot \tilde{x}) + {(\tilde{H})}^{*} \cdot n

= \frac{1}{16} [\begin{matrix} {| Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i) \cdot v_{7 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i) \cdot v_{7 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i + 1) \cdot v_{8 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i + 1) \cdot v_{8 m} |}^{2} \\ {| Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i) \cdot v_{8 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i) \cdot v_{8 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{0 m} (2 i + 1) \cdot v_{7 m} |}^{2} + {| Σ_{m = 0}^{7} h_{1 m} (2 i + 1) \cdot v_{7 m} |}^{2} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}] + {(\tilde{H})}^{*} \cdot n - - - (4 - 8)

从上述表达式(4-8)可以看出，无论是x⁽⁰⁾(i)或(x⁽¹⁾)*(i)，都可以获得4阶信道的分集增益。

参见图5，在信号发送端，本发明实施例提供的一种波束赋形装置，包括：

层映射单元11，用于将调制后的数据符号映射至至少两层，得到每一层的数据符号；

预编码单元12，用于将每一层的数据符号分别映射至至少两个天线端口上，得到每一天线端口的数据符号；

物理天线映射单元13，用于将每一天线端口的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端。

较佳的，所述层映射单元11，将调制后的数据符号映射至两层。

较佳的，所述预编码单元12将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上。

参见图6，在信号接收端，本发明实施例提供的一种波束赋形装置，包括：

第一处理单元21，用于利用信号发送端在物理天线上的发送信号、无线衰落信道的矩阵，确定每根接收天线上的接收信号；

第二处理单元22，用于对所述发送信号、矩阵和接收信号进行等效处理，并对等效处理后的接收信号进行检测，得到检测后的信号。

较佳的，所述第二处理单元22采用MRC检测算法对等效处理后的接收信号进行检测。

综上所述，本发明实施例应用于LTE系统中的单流波束赋形的层映射过程、预编码过程、天线端口映射过程、物理天线映射过程。从现有单流波束赋形和增强型的单流波束赋形的发送及接收过程可以看出，现有单流波束赋形的信道增益为而本发明提供的增强型单流波束赋形的信道增益为相对于前者来说，后者获得的信道分集增益更多，性能更稳定。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种波束赋形方法，其特征在于，该方法包括：

信号发送端将调制后的数据符号映射至两层，得到每一层的数据符号；其中，信号发送端根据如下公式将调制后的数据符号映射至两层：

\begin{matrix} x^{(0)} (i) = d^{(0)} (2 i) & i = 0,1, . . ., M_{symb}^{layer} - 1 \end{matrix}

x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(2i+1)

x⁽⁰⁾(i)表示层映射后第1层的数据符号，d⁽⁰⁾(i)表示调制后第1个码字的数据符号，d⁽⁰⁾(2i)表示调制后第1个码字的数据符号的偶数数据符号，d⁽⁰⁾(2i+1)表示调制后第1个码字的数据符号的奇数数据符号，表示每层需要传输的数据符号数，表示第1个码字调制后的数据符号数，x⁽¹⁾(i)表示层映射后第2层的数据符号；

信号发送端将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上，得到每一天线端口的数据符号；其中，信号发送端根据如下公式将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上：

[\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \\ y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \\ x^{(1)} (i) \\ {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}], i = 0,1,2, . . ., M_{symb}^{layer} - 1

y⁽⁷⁾(2i)表示映射后天线端口7上的偶数数据符号，y⁽⁷⁾(2i+1)表示映射后天线端口7上的奇数数据符号，y⁽⁸⁾(2i)表示映射后天线端口8上的偶数数据符号,y⁽⁸⁾(2i+1)表示映射后天线端口8上的奇数数据符号；

信号发送端将天线端口7和天线端口8上的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端；其中，信号发送端根据如下公式将天线端口7和天线端口8上的数据符号分别映射至物理天线上：

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i) \\ z^{(1)} (2 i) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}]

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i + 1) \\ z^{(1)} (2 i + 1) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(1)} (i) \\ - {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}]

z^(m)(i)表示第m根发送天线上的数据符号，m∈{0,1,...,M-1},M为发送天线数；v_7m表示第m根发送天线端口7上的赋形因子，v_8m表示第m根发送天线端口8上的赋形因子。

2.一种波束赋形装置，其特征在于，该装置包括：

层映射单元，用于将调制后的数据符号映射至两层，得到每一层的数据符号；其中，所述层映射单元，利用如下公式将调制后的数据符号映射至两层：

\begin{matrix} x^{(0)} (i) = d^{(0)} (2 i) & i = 0,1, . . ., M_{symb}^{layer} - 1 \end{matrix}

x⁽¹⁾(i)＝d⁽⁰⁾(2i+1)

预编码单元，用于将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上，得到每一天线端口的数据符号；其中，所述预编码单元根据如下公式将每一层的数据符号分别映射至天线端口7和天线端口8上：

[\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \\ y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{2}} \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \\ x^{(1)} (i) \\ {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}], i = 0,1,2, . . ., M_{symb}^{layer} - 1

物理天线映射单元，用于将天线端口7和天线端口8上的数据符号分别映射至物理天线上，并发送给信号接收端；其中，信号发送端根据如下公式将天线端口7和天线端口8上的数据符号分别映射至物理天线上：

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i) \\ z^{(1)} (2 i) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i) \\ y^{(8)} (2 i) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(0)} (i) \\ - {(x^{(1)})}^{*} (i) \end{matrix}]

[\begin{matrix} z^{(0)} (2 i + 1) \\ z^{(1)} (2 i + 1) \\ . . . \\ z^{(7)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{\sqrt{8}} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} y^{(7)} (2 i + 1) \\ y^{(8)} (2 i + 1) \end{matrix}] = \frac{1}{4} [\begin{matrix} v_{70} & v_{80} \\ v_{71} & v_{81} \\ . . . \\ v_{72} & v_{82} \end{matrix}] \cdot [\begin{matrix} x^{(1)} (i) \\ - {(x^{(0)})}^{*} (i) \end{matrix}]