CN102983933A - 信号发送方法、信号解码方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号发送方法、信号解码方法、装置和系统。其中，该信号发送方法包括：根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵，并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备。通过本发明，解决了相关技术中抑制小区间干扰方法较为复杂和不易实现的问题，进而达到了降低抑制小区干扰方法的复杂度，使方法易于实现的目的。

Description

信号发送方法、信号解码方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号发送方法、信号接收处理方法、装置和系统。

背景技术

在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)长期演进(Long TermEvolution-Advanced，LTE-A)系统中，多点协作传输(Coordinated Multiple Point，CoMP)技术作为一项解决小区间干扰，以提高小区边缘及小区频谱效率的技术，在LTE R10已经进行了较为深入的研究，但由于时间关系，很多技术的设计被简化。最终除了兼容CoMP的CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal，信道状态信息参考信号)的设计继续在R10中研究外，其余技术都被推到R11及以后版本中研究。

通过相邻基站间移动用户信道信息的交互，相邻基站对被干扰用户采取一定的干扰避免策略或者多个基站对移动用户进行联合传输，主要针对小区边缘用户。其目的是减小边缘用户的干扰，提高小区边缘数据的吞吐量以及频谱利用效率。CoMP应用示意图如图1所示，基站有服务基站、协作基站。其中，H₁₁表示服务小区eNB₁到本小区用户UE₁的信道，H₁₂表示服务小区eNB₁到邻小区用户UE₂的信道。同样，H₂₂表示协作小区eNB₂到本小tr(W_kW_k ^H)＝m_k区用户UE₂的信道，H₂₁表示协作小区eNB₂到邻小区用户UE₁的信道。

现有技术中有一种基于信道F范数投影调度的小区间干扰抑制方法，该方法在多小区多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)的场景下，多个基站由上层的中央控制器协调工作，通过CoMP将信道F范数投影用户调度和块对角预编码干扰抑制技术结合起来，一方面利用信道F范数投影用户调度提升系统容量，另一方面利用多小区块对角化作预编码处理，在提高小区边缘的频谱利用率的基础上达到干扰抑制的目的，但该方法复杂度较高，不易实现。

针对相关技术中抑制小区间干扰方法较为复杂和不易实现的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种信号发送方法、信号解码方法、装置和系统，以至少解决上述相关技术中抑制小区间干扰方法较为复杂和不易实现的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种信号发送方法，包括：分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；根据估计的信道矩阵获取该用户设备的解码矩阵；根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用该预编码矩阵对信号进行预编码；将预编码后的信号发送给该用户设备。

根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵包括：对用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解；根据奇异值分解的结果获取用户设备的解码矩阵。

根据解码矩阵确定预编码矩阵包括：根据用户设备的解码矩阵和用户设备与协作基站间的信道矩阵估计用户设备的等效矩阵；根据等效矩阵生成用户设备的预编码矩阵；根据预编码矩阵估计用户设备的下一个解码矩阵；根据下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵，重复执行，直至相邻获取的预编码矩阵之间的误差小于设定阈值时，将最后获取的预编码矩阵确定为用户设备的预编码矩阵。

将最后获取的预编码矩阵确定为用户设备的预编码矩阵之后，上述方法还包括：将确定的预编码矩阵对应的解码矩阵通知给用户设备；用户设备使用接收的解码矩阵对接收的信号进行解码。根据本发明的另一个方面，还提供了一种信号解码方法，包括：接收并保存来自基站的解码矩阵；使用该解码矩阵对接收的信号进行解码。

根据本发明的又一个方面，提供了一种信号发送装置，包括：信道矩阵估计模块，用于分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；解码矩阵获取模块，用于根据信道矩阵估计模块估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵；预编码矩阵确定模块，用于根据解码矩阵获取模块获取的解码矩阵确定预编码矩阵；预编码模块，用于使用预编码矩阵确定模块确定的预编码矩阵对信号进行预编码；信号发送模块，用于将预编码模块预编码后的信号发送给用户设备。

上述解码矩阵获取模块包括：分解单元，用于对用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解；解码矩阵获取单元，用于根据分解单元得到的结果获取用户设备的解码矩阵。

上述预编码矩阵确定模块包括：等效矩阵估计单元，用于根据用户设备的解码矩阵和用户设备与协作基站间的信道矩阵估计用户设备的等效矩阵；预编码矩阵生成单元，用于根据等效矩阵估计单元估计的等效矩阵生成用户设备的预编码矩阵；解码矩阵估计单元，用于根据预编码矩阵生成单元生成的预编码矩阵估计用户设备的下一个解码矩阵；预编码矩阵获取单元，用于根据解码矩阵估计单元估计的下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵；重复触发单元，用于重复触发解码矩阵估计单元和预编码矩阵获取单元，直至获取的相邻预编码矩阵之间的误差小于设定阈值时，停止触发；预编码矩阵确定单元，用于在重复触发单元停止触发时，将最后获取的预编码矩阵确定为用户设备的预编码矩阵。

上述装置还包括：解码矩阵发送模块，用于将预编码矩阵确定单元确定的预编码矩阵对应的解码矩阵通知给用户设备，使用户设备使用接收的解码矩阵对接收的信号进行解码。

根据本发明的再一个方面，提供了一种信号解码装置，包括：接收模块，用于接收来自基站的解码矩阵；保存模块，用于保存接收模块接收的解码矩阵；解码模块，用于使用保存模块保存的解码矩阵对接收的信号进行解码。

根据本发明的还一个方面，提供了一种信号发送与接收系统，包括基站和用户设备，该基站包括上述信号发送装置，该用户设备包括上述信号解码装置。

通过本发明，采用基站根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵，并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备；解决了抑制小区间干扰技术复杂度较高的问题，进而达到了使迭代次数减少，使操作易于实现的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的CoMP预编码的两小区两用户应用示意图；

图2是根据本发明实施例1的信号发送方法流程图；

图3是根据本发明实施例1的信号解码方法流程图；

图4是根据本发明实施例2的两个小区情形下CoMP预编码实现方法流程图；

图5是根据本发明实施例3的信号发送装置的结构框图；

图6是根据本发明实施例3的解码矩阵获取模块的结构框图；

图7是根据本发明实施例3的预编码矩阵确定模块的结构框图；

图8是根据本发明实施例3的信号解码装置的结构框图；

图9是根据本发明实施例3的信号发送与接收系统的结构框图；

图10是根据本发明实施例3的预编码实现装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵，并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备，解决了抑制小区间干扰技术复杂度较高的问题，进而达到了使迭代次数减少，使操作易于实现的效果，基于此，本发明实施例提供了一种信号发送方法、信号解码方法、装置和系统，下面分别对该方法、装置和系统进行详细描述。

实施例1

本发明实施例应用于CoMP系统，在该系统进行信号传输时，会出现如下情况：

假设有K个eNB，每个小区只服务于一个UE，且每个小区服务的UE使用同一个时频资源，每个eNB均具有M根发射天线，第k个用户包含N_k根接收天线，用户k需要传输m_k个独立的数据流。某eNB_k(k＝1，2，...，K)发送的信号可表示为M维列向量W_ks_k，其中，W_k为用户k的M×m_k维预编码矩阵，且满足tr(W_kW_k ^H)＝m_k，tr()表示迹运算，上角标H表示共轭转置运算，s_k是用户k的m_k维发射符号矢量。

在CoMP系统中，典型的是如何在接收端恢复出基站发送的信号，通常在讨论预编码算法时，除了获得系统的预编码矩阵，同时也会求得一个接收端的接收检测矩阵，用于在终端恢复出用户的有用信号。设定接收端的一个线性的M_k×N_k维解码矩阵为G_k，可得用户k经检测解码后的信号为：

$y_k=G_k{H}_{\mathrm{kk}}{W}_k{s}_k+G_k\underset{i=1,i\≠k}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{ki}}{W}_i{s}_i+G_k{n}_k$

该式中第一项为该用户的有用信号，第二项为其他用户的干扰，第三项为加性高斯白噪声。其中W_k为用户k的预编码矩阵，H_kk是第k个用户与本小区基站eNB_k间的N_k×M维信道矩阵，H_ki是第k个用户与其他相邻小区基站eNB_i(i＝1，2，...，K，且i≠k)间的N_k×M维信道矩阵，n_k是N_k维的噪声列矢量，为第k个用户的独立同分布的加性高斯白噪声。这样，消除用户间干扰的问题就转化为构造一个预编码矩阵W_k，使得G_kH_kiW_k＝0，i≠k。

基于上述分析，本实施例提供了一种信号发送方法，本实施例以在基站上实现该方法为例进行说明，如图2所示，该方法具体包括以下步骤(步骤S202至步骤S210)：

步骤S202：基站分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；

本实施例中的基站可以采用现有技术中的信道估计方式估计信道矩阵，例如：根据基站与用户之间的交互信息估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵。

步骤S204：基站根据估计的信道矩阵获取该用户设备的解码矩阵；

本实施例在获取用户设备的解码矩阵时，基站可以对用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解；之后再根据奇异值分解的结果获取该用户设备的解码矩阵，在实际实现时，可以将首次获取的解码矩阵称为解码矩阵的初始矩阵。

步骤S206：基站根据上述解码矩阵确定预编码矩阵；

本实施例中基站在确定预编码矩阵时，可以采用下述步骤实现：

1)基站是根据用户设备的解码矩阵和用户设备与协作基站间的信道矩阵估计用户设备的等效矩阵；

2)基站根据上述等效矩阵生成该用户设备的预编码矩阵；

3)基站根据上述预编码矩阵估计该用户设备的下一个解码矩阵；

4)根据下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵；

5)判断相邻获取的预编码矩阵之间的误差是否小于设定阈值，如果是，将最后获取的预编码矩阵确定为用户设备的预编码矩阵；如果否，返回上述步骤3)继续获取新的预编码矩阵；

步骤S208：基站使用上述确定的预编码矩阵对信号进行预编码；

步骤S210：基站将预编码后的信号发送给用户设备。

为了确保用户接收信号的质量，基站将确定的预编码矩阵对应的解码矩阵通知给用户设备；这样，用户设备可以使用接收的解码矩阵对接收的信号进行解码，得到原始数据。

上述方法根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵，并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备，解决了抑制小区间干扰技术复杂度较高的问题，进而能够采用较少的迭代次数便可以获取到较优的预编码矩阵，采用该预编码矩阵进行预编码，可以抑制小区间的干扰。

本实施例还提供了与上述信号发送方法对应的一种信号解码方法，该方法以在用户设备(该用户设备也可以称为终端)上实现为例进行说明。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S302：终端接收并保存来自基站的解码矩阵；

此时，终端接收的解码矩阵为上述基站使用的预编码矩阵对应的解码矩阵，为了对接收到的基站发送的预编码后的信号进行解码，终端接收该解码矩阵后进行保存。

步骤S304：终端使用解码矩阵对接收的信号进行解码。

为了确保用户得到原始数据，本实施例的终端使用上述基站发送的解码矩阵对上述预编码后的信号进行解码。当然，终端也可以按照上述基站采用的方式生成解码矩阵。

本实施例的解码方法简单易行，能够准确地得到原始信号。本实施例中还提供了信号发送方法的具体实现过程，假设用户k为期望用户而不失一般性，则对用户k的预编码的实现过程描述如下：

(1)对用户UE_k(也可以表示为用户k)来说，估计UE_k与本小区基站eNB_k间信道矩阵H_kk及UE_k与其他基站eNB_i(i＝1，2，...，K，且i≠k)间的信道矩阵H_ki。

(2)估计用户k的初始接收解码矩阵。对用户k的信道矩阵进行奇异值分解，对于用户k，将信道矩阵H_kk进行奇异值分解H_kk＝U_k∈_kV_k ^H，得到解码矩阵G_k的初始矩阵：

$G_k={U_k^H}_{,\left[m_k\right]}$

其中，U_k为H_kk奇异值分解后的第一个矩阵，∈_k为H_kk奇异值分解后的第二个矩阵，也是一个对角矩阵，V_k ^H为H_kk奇异值分解后的第三个矩阵，

为U_k的前m_k列，H_kk是第k个用户与本小区基站eNB_k间的N_k×M维信道矩阵，U_k是N_k×M维酉矩阵，V_k是M×M维酉矩阵，∈_k＝diag(σ₁，σ₂，…σ_r)，r＝rank(H_kk)，diag表示对角阵，rank()表示秩运算，σ₁，σ₂，…σ_r是信道矩阵H_kk的奇异值。

(3)根据解码矩阵G_k，估计各个用户的等效矩阵以及预编码矩阵，并使得预编码矩阵归一化。

各个基站的联合预编码矩阵为：

W＝[W₁W₂...W_K]^T

该式中，上角标“T”表示转置运算，预编码W₁W₂...W_K分别为基站eNB1，eNB2，...，eNB_k的预编码矩阵。

相应的，各用户的联合检测解码矩阵为：

G＝[G₁G₂...G_K]

则编解码矩阵联合求解过程为：

||G_kH_kiW_i||²＝0，i≠k，且i，k∈{1，2，…，K}

该式中||||表示求模运算。

在上述条件下，用户k的接收端存在以下关系：

G_kH_kkW_k＝[0₁...0_k-1I_k0_k+1...0_K]^T

式中I_k为m_k×m_k维单位矩阵。

定义结合解码矩阵的等效矩阵为：

${\stackrel{\‾}{H}}_k=\left[\begin{array}{c}{G}_1{H}_{k1}\\ G_2{H}_{k2}\\ .\\ .\\ .\\ G_K{H}_{\mathrm{kK}}\end{array}\right]$

如G₁G₂...G_K确定，用户k的最优预编码矩阵可用最小二乘方式表示为：

${\left(W_k\right)}_{\mathrm{opt}}=\arg \underset{W_k}{\min }{\left|\right|{\stackrel{\‾}{H}}_k{W}_k-{[0_1...0_{k-1}{I}_k{0}_{k+1}...0_K]}^T\left|\right|}^2$

其中，k＝1，2，...，K，式中

表示使后面括号中的式子达到最小值时的W_k的取值。

在信道参数相互独立的情况下，可知

为满秩矩阵，同时

为可逆矩阵，用户k的最优预编码矩阵W_k有一个确定的最小范数解：

$W_k={\stackrel{\‾}{H}}_k^H{\left({\stackrel{\‾}{H}}_k{\stackrel{\‾}{H}}_k^H\right)}^{-1}{[0_1...0_{k-1}{I}_k{0}_{k+1}...0_K]}^T$

该式中上角标“-1”表示求逆矩阵运算，对预编码矩阵进行归一化得：

$W_k^{\left(1\right)}=\frac{W_k}{{\left|\right|W_k\left|\right|}^2}$

其中，I是迭代次数。

(4)根据求得的预编码矩阵，估计出各个用户新的接收端解码矩阵：

$G_k^{\left(1\right)}=\frac{{\left(H_{\mathrm{kk}}{W}_k^{\left(1\right)}\right)}^H}{{\left|\right|H_{\mathrm{kk}}{W}_k^{\left(1\right)}\left|\right|}^2},$ 其中k＝1，2，…，K；

(5)重复进行步骤(3)和(4)，当两次迭代的预编码矩阵之间的误差μ(其中

(k＝1，2，…，K)，I是迭代次数)小于阈值时，停止迭代。

(6)此时求得的G_k就是最终的预编码矩阵和解码矩阵。

(7)将信号进行预编码后发射。

本实施例中，基站根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵，并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备。同时，将确定的预编码矩阵对应的解码矩阵通知给用户设备，用户设备使用解码矩阵对接收的信号进行解码，使得用户设备能够准确还原出原始数据，并且这种方式迭代次数比较少，降低了方法复杂度，使该方法易于实现，进而提高了系统性能。

实施例2

本实施例提供了两个小区情形下的CoMP预编码实现方法，该方法中的基站分别为eNB₁和eNB₂；eNB₁和eNB₂的发射天线数均为4，UE₁和UE₂接收天线均为2，且每个UE的层数即上述m_k为2，即K＝2，M＝4，N_k＝2，m_k＝2。如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤S402：估计基站与本小区用户的信道矩阵；

估计基站eNB₁与本小区用户UE₁间的信道矩阵H₁₁，基站eNB₁与邻小区用户UE₂间的信道矩阵H₂₁，基站eNB₂与本小区用户UE₂间的信道矩阵H₂₂，基站eNB₂与邻小区用户UE₁间的信道矩阵H₁₂。

步骤S404：对各个用户的信道矩阵进行奇异值分解，求得接收端解码矩阵的初始化矩阵；

对用户UE₁，信道矩阵H₁₁进行奇异值分解得到初始解码矩阵：

$G_1={{U_{1,}}^H}_{\left[2\right]}=\left[\begin{array}{cc}{g}_{\mathrm{1,11}}& g_{\mathrm{1,12}}\\ g_{\mathrm{1,21}}& g_{\mathrm{1,22}}\end{array}\right]$

同理，对用户UE₂，信道矩阵H₂₂进行奇异值分解得到初始解码矩阵：

$G_2=\left[\begin{array}{cc}{g}_{\mathrm{2,11}}& g_{\mathrm{2,12}}\\ g_{\mathrm{2,21}}& g_{\mathrm{2,22}}\end{array}\right]$

则相应各用户的联合检测解码矩阵为：

G＝[G₁ G₂]

步骤S406：根据解码矩阵G_k，估计各个用户的等效信道矩阵以及预编码矩阵，并使得预编码矩阵归一化；

用户UE₁、用户UE₂的等效信道矩阵分别为：

${\stackrel{\‾}{H}}_1=\left[\begin{array}{c}{G}_1{H}_{11}\\ G_2{H}_{12}\end{array}\right]$

${\stackrel{\‾}{H}}_2=\left[\begin{array}{c}{G}_1{H}_{21}\\ G_2{H}_{22}\end{array}\right]$

基站eNB₁、基站eNB₂的预编码矩阵分别为：

$W_1={\stackrel{\‾}{H}}_1^H{\left({\stackrel{\‾}{H}}_1{\stackrel{\‾}{H}}_1^H\right)}^{-1}{\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right]}^T$

$W_2={\stackrel{\‾}{H}}_2^H{\left({\stackrel{\‾}{H}}_2{\stackrel{\‾}{H}}_2^H\right)}^{-1}{\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right]}^T$

于是，各个基站的联合预编码矩阵为：

W＝[W₁W₂]^T

步骤S408：根据求得的预编码矩阵，估计出各个用户新的接收端解码矩阵；

$G_1={\frac{\left(H_{11}{W}_1\right)}{{\left|\right|H_{11}{W}_1\left|\right|}^2}}^H$

$G_2={\frac{\left(H_{22}{W}_2\right)}{{\left|\right|H_{22}{W}_2\left|\right|}^2}}^H$

步骤S410：判断预编码矩阵的范数迭代误差是否小于μ，如果是，则执行步骤412，如果否，执行步骤S406；

两次迭代的预编码矩阵之间的误差为

其中I是迭代次数，μ＜0.1时，停止迭代。

步骤S412：求得最终的预编码矩阵和解码矩阵；W_k，G_k(k＝1，2)就是求得的最终的预编码矩阵和解码矩阵。

步骤S414：进行预编码处理，发射预编码后的信号。

对于基站eNB₁，根据估计得到的预编码码字W₁对发射信号s₁进行预编码处理，即W₁s₁，并对预编码后的信号进行发射。

对于协作基站eNB₂，其处理过程与基站eNB₁类似，这里不再叙述。

本实施例中，解码矩阵具有最小范数的特性，该特性使接收端在解码时对噪声的放大作用降到最低。上述得到的预编码矩阵是唯一确定的最小范数解，因此保证了上述迭代能快速收敛，使系统的性能显著提高。

实施例3

本实施例提供一种信号发送装置，该装置可以设置在基站上。如图5所示，该装置包括以下模块：

信道矩阵估计模块51，用于分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；

解码矩阵获取模块52，与信道矩阵估计模块51相连，用于根据信道矩阵估计模块51估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵；

预编码矩阵确定模块53，与解码矩阵获取模块52相连，用于根据解码矩阵获取模块52获取的解码矩阵确定预编码矩阵；

预编码模块54，与预编码矩阵确定模块53相连，用于使用预编码矩阵确定模块53确定的预编码矩阵对信号进行预编码；

信号发送模块55，与预编码模块54相连，用于将预编码模块54预编码后的信号发送给用户设备。

本实施例中，基站通过迭代方式求得预编码矩阵和解码矩阵，对信道矩阵进行奇异值分解得到初始解码矩阵，并使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备，该方式的迭代次数较少，使系统能适应相关系数较高的信道间的通信。

参见图6，本实施例中解码矩阵获取模块52包括：

分解单元521，用于对用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，该信道矩阵为上述信道矩阵估计模块51估计的信道矩阵；

解码矩阵获取单元522，与分解单元521相连，用于根据分解单元521得到的结果获取用户设备的解码矩阵。

参见图7，本实施例中预编码矩阵确定模块53包括：

等效矩阵估计单元531，用于根据用户设备的解码矩阵和用户设备与协作基站间的信道矩阵估计用户设备的等效矩阵；

预编码矩阵生成单元532，与等效矩阵估计单元531相连，用于根据等效矩阵估计单元531估计的等效矩阵生成用户设备的预编码矩阵；

解码矩阵估计单元533，与预编码矩阵生成单元532相连，用于根据预编码矩阵生成单元532生成的预编码矩阵估计用户设备的下一个解码矩阵；

预编码矩阵获取单元534，与解码矩阵估计单元533相连，用于根据解码矩阵估计单元533估计的下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵；

重复触发单元535，与预编码矩阵获取单元534相连，用于重复触发解码矩阵估计单元533和预编码矩阵获取单元534，直至获取的相邻预编码矩阵之间的误差小于设定阈值时，停止触发；

预编码矩阵确定单元536，与重复触发单元535相连，用于在重复触发单元535停止触发时，将最后获取的预编码矩阵确定为用户设备的预编码矩阵。

对应上述的信号发送装置，本实施例还提供了一种信号解码装置，该信号解码装置可以设置在用户设备上。参见图8，该装置包括以下模块：

接收模块82，用于接收来自基站的解码矩阵，该解码矩阵为上述解码矩阵估计单元533估计的解码矩阵；

保存模块84，与接收模块82相连，用于保存接收模块82接收的解码矩阵；

解码模块86，与保存模块84相连，用于使用保存模块84保存的解码矩阵对接收的信号进行解码。

参见图9，本实施例还提供了一种信号发送与接收系统，该系统包括基站50和用户设备80，基站50包括上述图5中的信号发送装置，用户设备80包括上述图8中的信号解码装置。各装置的功能同上所述，这里不再赘述。

根据本发明的实施例还可采用一种预编码实现装置来实现，该装置应用于LTE-Advanced系统。参见图10，该装置包括：用户信道估计模块11，用于根据用户和基站之间的交互信息估计用户信道的信道矩阵；解码矩阵初始化模块12，用于对信道矩阵进行奇异值分解及获取接收端解码矩阵的初始矩阵；预编码矩阵估计模块13，用于对用户的等效信道矩阵以及预编码矩阵进行估计；解码矩阵更新模块14，用于更新各用户的接收端解码矩阵；范数迭代误差判断模块15，用于判断预编码矩阵的范数迭代误差；矩阵确定模块16，确定最终的预编码矩阵与接收端解码矩阵；信号发射模块17，用于发射预编码后的信号。

以上所述装置的各个模块的实现功能参见上述方法的具体实现过程，在此不再赞述。

本实施例中，基站通过迭代方式求得预编码矩阵和解码矩阵，对信道矩阵进行奇异值分解得到初始解码矩阵，并使用预编码矩阵对信号进行预编码后将预编码后的信号发送给用户设备，该方式的迭代次数较少，使系统能适应相关系数较高的信道间的通信。

从以上的描述中可以看出，基站根据估计的信道矩阵获取用户设备的解码矩阵并根据解码矩阵确定预编码矩阵；使用预编码矩阵对信号进行预编码后将信号发送给用户设备。同时，将确定的预编码矩阵对应的解码矩阵通知给用户设备，用户设备使用解码矩阵对接收的信号进行解码。上述方式使得迭代次数减少，使该方法易于操作，提高了系统的性能，确保了系统的通信质量，进而降低了用户间的干扰。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各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，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，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优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种信号发送方法，其特征在于包括：

分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；

根据估计的所述信道矩阵获取所述用户设备的解码矩阵；

根据所述解码矩阵确定预编码矩阵；

使用所述预编码矩阵对信号进行预编码；

将预编码后的信号发送给所述用户设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据估计的所述信道矩阵获取所述用户设备的解码矩阵包括：

对所述用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解；

根据所述奇异值分解的结果获取所述用户设备的解码矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述解码矩阵确定预编码矩阵包括：

根据所述用户设备的解码矩阵和所述用户设备与所述协作基站间的信道矩阵估计所述用户设备的等效矩阵；

根据所述等效矩阵生成所述用户设备的预编码矩阵；

根据所述预编码矩阵估计所述用户设备的下一个解码矩阵；

根据所述下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵，重复执行，直至相邻获取的预编码矩阵之间的误差小于设定阈值时，将最后获取的预编码矩阵确定为所述用户设备的预编码矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将最后获取的预编码矩阵确定为所述用户设备的预编码矩阵之后，所述方法还包括：

将确定的所述预编码矩阵对应的解码矩阵通知给所述用户设备；

所述用户设备使用接收的解码矩阵对接收的信号进行解码。

5.一种信号解码方法，其特征在于包括：

接收并保存来自基站的解码矩阵；

使用所述解码矩阵对接收的信号进行解码。

6.一种信号发送装置，其特征在于包括：

信道矩阵估计模块，用于分别估计用户设备与服务基站和协作基站间的信道矩阵；

解码矩阵获取模块，用于根据所述信道矩阵估计模块估计的所述信道矩阵获取所述用户设备的解码矩阵；

预编码矩阵确定模块，用于根据解码矩阵获取模块获取的所述解码矩阵确定预编码矩阵；

预编码模块，用于使用所述预编码矩阵确定模块确定的所述预编码矩阵对信号进行预编码；

信号发送模块，用于将所述预编码模块预编码后的信号发送给所述用户设备。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述解码矩阵获取模块包括：

分解单元，用于对所述用户设备与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解；

解码矩阵获取单元，用于根据所述分解单元得到的结果获取所述用户设备的解码矩阵。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预编码矩阵确定模块包括：

等效矩阵估计单元，用于根据所述用户设备的解码矩阵和所述用户设备与所述协作基站间的信道矩阵估计所述用户设备的等效矩阵；

预编码矩阵生成单元，用于根据所述等效矩阵估计单元估计的所述等效矩阵生成所述用户设备的预编码矩阵；

解码矩阵估计单元，用于根据所述预编码矩阵生成单元生成的预编码矩阵估计所述用户设备的下一个解码矩阵；

预编码矩阵获取单元，用于根据所述解码矩阵估计单元估计的下一个解码矩阵获取下一个预编码矩阵；

重复触发单元，用于重复触发所述解码矩阵估计单元和预编码矩阵获取单元，直至获取的相邻预编码矩阵之间的误差小于设定阈值时，停止触发；

预编码矩阵确定单元，用于在所述重复触发单元停止触发时，将最后获取的预编码矩阵确定为所述用户设备的预编码矩阵。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

解码矩阵发送模块，用于将所述预编码矩阵确定单元确定的所述预编码矩阵对应的解码矩阵通知给所述用户设备，使所述用户设备使用接收的解码矩阵对接收的信号进行解码。

10.一种信号解码装置，其特征在于包括：

接收模块，用于接收来自基站的解码矩阵；

保存模块，用于保存所述接收模块接收的所述解码矩阵；

解码模块，用于使用所述保存模块保存的所述解码矩阵对接收的信号进行解码。

11.一种信号发送与接收系统，包括基站和用户设备，其特征在于，所述基站包括权利要求6-9任一项所述的装置，所述用户设备包括权利要求10所述的装置。

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