CN104980197A - 一种实现透明多用户多输入多输出传输的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现透明多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输的方法及装置，所述方法包括：根据用户终端（UE）的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的解调导频信号（DMRS）的功率，配置每个配对UE的数据（DATA）的功率；根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值W，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值W进行波束赋形生成待发送信号。

Description

一种实现透明多用户多输入多输出传输的方法及装置

技术领域

本发明涉及多用户多输入多输出（MU-MIMO，Multi-User Multiple-InputMultiple-Output）技术领域，尤其涉及一种实现透明MU-MIMO传输的方法及装置。

背景技术

本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现相关技术中存在如下技术问题：

多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）技术是在上个世纪末由美国贝尔实验室提出的用于多天线通信系统的技术，具体的，在发射端和接收端均采用多天线（或阵列天线）和多通道来有效的抑制信道衰落。同时，相对以往的单天线通信系统，采用MIMO的多天线通信系统即能够成倍的提高系统容量，也能够提高信道的可靠性，降低误码率。

MIMO技术分为单用户多输入输出（SU-MIMO，Single-User MIMO）和MU-MIMO，如图1所示，SU-MIMO是指同一时频资源上仅有一个用户终端（UE，User Equipment），而MU-MIMO是指多个UE占用同一时频资源。MIMO系统中可传输的数据流数最大不超过信道估计矩阵的秩，所以MU-MIMO系统中UE个数（即可配对UE个数）取决于基站侧天线数，所有UE天线总数应小于等于基站侧的天线数。它们都是利用预编码技术消除各信道间的共信道干扰（CCI，Common-channel Interference），从而节省频谱资源，大大提高系统的吞吐量。

MIMO技术是主要运用于长期演进（LTE，Long Term Evolution）系统物理层的技术。现在的LTE系统，主要采用基站侧8天线端口，物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)的业务信道支持两个码字，映射到最大支持8数据流传输场景。下行物理信道的一般结构如图2所示，由物理层的上层MAC层下发的码字（最多为两个）分别通过加扰和调制过程后生成复数调制符号，接着通过将每个码字生成的复数调制符号通过可映射的天线端口进行层映射，产生多层数据流；接着多层数据流中的各层数据流再通过预编码和的资源映射；最后在每个天线端口上生成正交频分复用技术（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号，并映射到相应的天线端口。这里，由于码字的数量限制，在LTE系统做MU-MIMO时，可配对的UE数为2。

LTE系统在较早的R8版本就开始提及在PDSCH业务信道上将多层数据流进行空分复用技术，这时可以支持MU-MIMO形式，其下行控制信息（DCI，Downlink Control Information）采为DCI format1D。

LTE在其R9版本中定义传输模式7（单流波束赋形）和传输模式8（多流波束赋形），这两种基于波束赋形的在时分双工（TDD，Time Division Duplexing)模式下的传输模式利用解调导频信号（DMRS，DeModulation Reference Signal）对信道进行估计，再通过均衡进行数据解调。其DCI分别为DCI format2A和DCI format1D或2B。这时，MU-MIMO在系统中变得较为灵活，多UE可以通过不同的DMRS序列来识别自己所对应的信道，从而准确的做信道估计。

在随后的R10版本中，LTE系统定义了新的传输模式9，提出了更多的DMRS端口（多达8个DMRS端口），从而使单个UE最多可以识别出8层数据流。其DCI为DCI format2C。

如上所述，在3GPP协议限定情况下，传输模式8最多只能支持两个UE配对且每个配对UE为单层数据流的MU-MIMO场景，而传输模式9也只能支持单UE最多8层数据流的场景，而随着数据流数的增多，需要支持的DMRS端口数就相应的增多，则相应的数据资源粒子（RE，Resource Element）数就会减少。

因此，在目前的LTE系统中，理论上每个小区在相同的时频资源只支持对两个UE同时进行数据发送，也就是只支持两个配对UE，无法在不改变任何接收流程的前提下进行至少两个UE的配对。

发明内容

为解决现有存在的上述问题，本发明实施例期望提供一种实现透明MU-MIMO传输的方法及装置，能够在不改变任何接收流程的前提下进行至少两个UE的配对。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种实现透明MU-MIMO传输的方法，所述方法包括：根据用户终端UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的解调导频信号DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

上述方案中，所述配置每个配对UE的DMRS的功率包括：根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DMRS所占的每个RE的总功率，进一步根据导频重配因子确定每个配对UE分配的DMRS的功率。

上述方案中，所述配置每个配对UE的DATA的功率包括：根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DATA所占的每个RE的总功率，进一步根据数据重配因子确定每个配对UE分配的DATA的功率。

上述方案中，所述根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值还包括：根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值；相应的，根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述修正波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

上述方案中，根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值包括：将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值。

上述方案中，根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值包括：将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到所述修正波束赋形权值。

本发明实施例还提供一种实现透明多用户多输入多输出传输的装置，所述装置包括：信道估计模块、波束赋形模块；其中，所述信道估计模块，用于根据用户终端UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的解调导频信号DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；所述波束赋形模块，用于根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

上述方案中，所述信道估计模块，包括：配对子模块、功率配置子模块；其中，所述配对子模块，用于根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对；所述功率配置子模块，用于根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DMRS所占的每个RE的总功率，进一步根据导频重配因子确定每个配对UE分配的DMRS的功率。

上述方案中，所述功率配置子模块，用于根据所述小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DATA所占的每个RE的总功率，进一步根据数据重配因子确定每个配对UE分配的DATA的功率。

上述方案中，所述波束赋形模块，还用于根据所述波束赋形权值计算修正波束赋形权值，根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述修正波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

上述方案中，所述波束赋形模块，还用于将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值。

上述方案中，所述波束赋形模块，还用于将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到所述修正波束赋形权值。

由此可见，本发明实施例提供的实现透明MU-MIMO传输的方法及装置，根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号，从而在不改变协议，不改变信令流程，不改变UE接收解调流程的前提下，通过优化基站侧的系统架构及预编码方法以透明的方式向配对的多UE进行多码字对应的多层流数据同时发送，使得系统吞吐量明显增减，提高系统的频谱资源利用率。

附图说明

图1为LTE系统中的用户做SU-MIMO与MU-MIMO的MIMO的示意图

图2为系统下行物理信道的一般结构；

图3为本发明实施例一提供的实现透明MU-MIMO传输的方法的流程示意图；

图4为本发明实施例二提供的实现透明MU-MIMO传输的方法的流程示意图；

图5为本发明实施例三提供的实现透明MU-MIMO传输的方法的流程示意图；

图6为本发明实施例四提供的实现透明MU-MIMO传输的装置的结构示意图；

图7为一具体应用实例的实现透明MU-MIMO传输的方法的示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对；配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的DATA的功率，根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

在对本发明实施例进行说明之前，首先对透明MU-MIMO的定义进行阐述，具体如下：

对于参与MU-MMO协作传输的任意一个UE而言，SU-MIMO和MU-MMO传输并不存在差异，以下将该任意一个UE称为第i个UE。第i个UE在进行PDSCH接收时，只知道自身DMRS端口信息，比如自身占用端口数和具体占用哪些端口等；第i个UE并不知道其配对UE的DMRS端口信息。比如，UE1、2、3调度在同一个资源块（RB)上，这3个UE构成一个协作传输组，其中UE2和UE3就是UE1的配对UE，在透明MU-MIMO传输中，UE1无法获得UE2和UE3的DMRS端口信息；相应地，非透明MU-MIMO是指，参与MU-MIMO协作传输的一组UE中的任意一个都能够获知其配对UE的DMRS端口信息。

本发明实施例的传输方法基于透明MU-MIMO，从而在对UE进行配对时，对于配对UE的个数不做限制，从而使得系统对能够根据需要设置挑选配对UE的个数。

下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一步的详细说明。

实施例一

本发明实施例一的实现透明MU-MIMO传输的方法如图3所示，具体流程如下：

步骤301，根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对；

具体的，在基站侧天线数为K的TDD-LTE系统中，基站侧根据所有UE的信道估计矩阵进行联合评估，根据调度策略或配对算法挑选出能够进行配对的M个UE，将M个UE进行配对；其中，M的取值大于等于2。

在配对之前，利用信道互异性，获取各个UE的信道估计矩阵，这里的UE为小区覆盖范围下的所有UE。

这里，用于挑选配对UE的调度策略或配对算法可根据不同的设计方案进行设置，本发明实施例对调度策略与配对算法的使用不做任何限制。

步骤302，配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的DATA的功率；

具体的，在确定至少两个配对UE后，针对每个配对UE，基站侧为每个配对UE分配2个码字，并根据系统的传输模式将生成的复数调制信号进行层映射，映射至多层数据流；其中，这里的传输模式可以为传输模式7、传输模式8、传输模式9；传输模式不同，对应的下行控制信息（DCI，Downlink ControlInformation）格式不同，DCI包括：上、下行调度信息，以及上行调度控制信息；其中，传输模式7为单流波束赋形模式，对应的天线端口为端口5，DCI为DCI format2A；传输模式8为双流波束赋形模式，对应的天线端口为端口7和端口8，DCI为DCI format2B；传输模式9为LTE-A中新增加的一种模式，可以支持最大到8层数据流的传输，对应的天线端口为端口7-端口14，DCI为DCI format2C；这里，将每个配对UE用于传输数据的数据流的层数相同，定义为N。

在层映射过程中，在确定每个配对UE的每个码字对应的N层数据流的同时，还需要确定每层数据流的DMRS功率与数据功率；其中在传输模式7或传输模式8时，每个配对UE分配两个码字，每个码字映射为一层数据流；在传输模式9情况下，每个配对UE分配两个码字，每个码字根据信道质量映射为多层数据流，最多四层。

根据3GPP协议的定义，小区导频（CRS，Cell Reference Signal）所占的每个RE的功率为P_CRS，DMRS所占的每个RE的总功率为P_DMRS，DATA所占每个RE总功率为P_DATA；

其中，P_DMRS=αP_CRS，P_DATA=βP_CRS；

α、β分别为DMRS的功率配置因子、DATA的功率配置因子，一般情况下，α=β=1。

当每个RE具有者多层DMRS或多层数据时，重新配置每个配对UE的每层DMRS功率和DATA功率，将每个RE具有多层DMRS或多层DATA情况下的每个配对UE分配的DMRS功率定义为P_Port，DATA功率定义为P_data，其中，

P_Port=χP_DMRS，P_data=δP_DATA，

χ、δ分别为每个RE具有多层DMRS或者多层DATA情况下的导频重配因子、数据重配因子，这里， $\mathrm{\δ}=\frac{1}{\mathrm{MN}},\mathrm{\χ}=\begin{array}{}\end{array}\left\{\begin{array}{c}\frac{1}{\mathrm{MN}},N\≤2\\ \frac{2}{\mathrm{MN}},\mathrm{else}\end{array}\right..$

在根据传输模式确定每个配对UE的DMRS的相关信息后，为每个配对UE分配导频扰码标识n_SCID，其中，在现有的协议中，只支持两配对UE的MU-MIMO，并且可分配的n_SCID的数量为2，在本发明实施例中，当配对UE数量M≥2时，M/2的配对UE分配相同的n_SCID；其中，根据3GPP协议的定义，可根据n_SCID计算出每个DMRS对应的导频扰码序列，从而确定n_SCID对应的DMRS；这里，M/2的配对UE分配相同的n_SCID是基于n_SCID的取值只可以取0或者1，并且在平均分配的情况下，可方便系统的处理，但在本发明实施例中，对n_SCID的具体的分配方案不做限制，可根据n_SCID的取指也可将将不同的n_SCID分配给不一样数量的配对UE；比如，对于n_SCID的取指为0、1、2、3而言，将不同的n_SCID分配给同样数量的配对UE则为：给M/4的用户配置0，M/4用户配置1，M/4用户配置2，M/4用户配置3。同时，本发明实施例中具体的根据nSCID计算导频扰码序列，以及进一步计算DMRS的过程为现有技术，在此不再赘述。

在实际应用中，各配对UE之间通过n_SCID生成不同的导频扰码序列，以对不同的DMRS进行区分，从而区分出不同的配对UE。

在实际应用中，基站侧通过配对准则将多UE配对，然后同时给多UE配置对应的多个码字，每个码字根据信道情况映射到多层流数据。相比现有协议中限定的两个码字，本发明实施例的方法可以使得基站侧所发码字数大大增多，并进一步使得系统吞吐量明显增加。

步骤303，根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号；

具体的，将配对UE_j的信道估计矩阵H_j联合构建整个系统的信道估计矩阵H，并进一步对整个系统信道估计矩阵H'进行MU-MIMO预编码算法权值W的计算，其中，H_i为第i个配对UE的信道估计矩阵，这里，可采用迫零（ZF，zero-forcing）算法，以H的逆矩阵或伪逆矩阵作为赋形权值W，也可采用最小均方误差（MMSE，Minimum Mean Square Error）算法，或其它一些已有的别的算法如SVD、Max-SLNR等预编码算法进行预编码算法权值W的计算，本发明实施例对计算预编码权值W所采用的具体方法不做限制；这里，预编码算法权值W即为波束赋形权值。

在得到波束赋形权值W后，可根据W对配对UE的DMRS、数据进行预编码操作，将天线域的信号转换为波束域的信号进行处理，实现波束赋形。

在本发明实施例中，波束赋形权值可采用预编码算法权值W，也可采用修正的预编码算法权值W'，也就是修正波束赋形权值W'。

在基站侧为多天线情况下，此时的W应用于多天线情况下，在生成波束赋形权值W之后，对W进行功率修正得到修正预编码权值W'，以消除各配对UE间干扰；其中，对W进行修正的方法包括以下两种方法：

方法1：归一化，将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值；

将预编码矩阵每个元素通过公式进行功率的统一归一化；具体公式为： $W^{\′}=\frac{W}{\underset{k=1,l=1}{\overset{k=K,l=L}{\mathrm{\Σ}}}{W}^{k.l}}=\frac{W}{{\left|\right|W\left|\right|}^2},$

其中，W^k.l为矩阵W第k行第l列对应的参数；K为基站侧天线数；L=MN，为所有配对UE接收数据的总天线数，M为配对UE的数量，N为配对用户的数据流的层数。

方法2：线性缩放，将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到修正波束赋形权值；

将预编码矩阵每个元素的功率根据所有配对UE接收数据的总天线数进行线性缩放，具体为：

预编码具体过程为：

对于M（M>1）个UE的MIMO系统，设基站侧发射天线数为N_t，目标UEj的天线数为N_j,r，且N_t>N_j,r。x_j为目标UEj的数据信息，矩阵W_j为目标UEj的波束赋形权值。

在接收端，UEj的接收信号可以表示成：

$y_j=U_j{W}_j{x}_j+\underset{k=1,k\≠j}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{U}_j{W}_k{x}_k+n_j$

其中，n_j定义为UE_j的高斯白噪声，为基站侧到目标UE_j的信道空间响应矩阵。y为接收侧。

通过上述过程实现天线域的信号向波束域的转换后，将每层数据流上的发送至多UE的导频和数据在相同的时频资源上累加，以生成待发送数据同时发出。

在实际应用中，UE端在接收时，只需根据下行控制信息DCI format2A、2B和2C信息解析其对应的1层、2层…8层数据流。每一层数据流对应一个DMRS作为信道估计的导频。如本发明实施例一所述的方法，配对UE在现在已有的协议版本里可通过DCI信息按照SU-MIMO的模式正常识别其传输模式及已被配置的DMRS，或者在将来新的协议版本里UE识别更新版本的传输模式以及被指示的不同的DMRS。

向对于现有技术的预编码算法而言，本发明实施例优化预编码算法，将多层数据流功率重新分配，不但很好的保护了多数据流可能造成的功率溢出问题、保护了预编码矩阵本身内在的各种属性（如正交性等），也将提高了频谱资源的利用率。

此外，在Massive MIMO场景下，由于Massive MIMO的大天线阵列可以灵活调用多组配对UE，因此，本发明实施例的方法具有明显增益。此外，本发明实施例的预编码矩阵的生成方法还适用于未来LTE-A版本中的ePDCCH等非数据信道或者导频的预编码矩阵生成。

实施例二

本发明实施例二以LTE系统基站侧阵列天线数为64，基站侧所覆盖小区内的移动终端都是两天线接收，并且支持3GPP LTE协议的R9及以上版本为例，对本发明实施例一的实现透明MU-MIMO传输的方法进行阐述。

如图4所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤401，利用信道互异性获取各个UE的信道估计矩阵；

这里，在TDD-LTE系统中，基站侧利用信道互异性，获取各个UE的信道估计矩阵；其中，所获取的信道估计矩阵包括基站侧对所有UE上发的SRS_j以进行信道估计，然后获取每个UE的信道估计矩阵H_j，其中j表示第j个UE。

步骤402，根据UE信道估计矩阵进行8UE配对，并配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的DATA的功率；

这里，基站侧根据所有UE的信道估计矩阵对所有UE的信道质量进行评估，根据多UE配对准则挑选出适合配对的8个UE（该8个UE同时支持传输模式8），将它们进行配对，并对配对好的每个UE配置好相应的2组码字，具体为：配对UE为码字1、码字2，配对UE为码字3、码字4，以此类推，配对UE8为码字15、16；

每个配对UE皆采用导频DMRS的端口Port7和Port8进行空分时，即传输模式8情况下，每个UE生成两个码字，每个码字映射为一层数据流。其中，导频重配因子χ和数据重配因子δ的取指如表1所示。

表1

重配因子	取指
		δ	1/2M
χ	1/2M

步骤403，配置导频扰码标识；

这里，下行控制信息格式为DCI format2B，各配对UE的DMRS位置相同，为端口7和端口8中，各配对UE间通过n_SCID生成不同的导频扰码序列对各自的DMRS进行区分，分配情况如下：

a.M/2个UE分配n_SCID=0，该M/2个UE为：配对UE1、配对UE3、配对UE5、配对UE7；

b.M/2个UE分配n_SCID=1，该M/2个UE为：配对UE2、配对UE4、配对UE6、配对UE8。

步骤404，根据各配对UE信道估计矩阵联合生成波束赋形权值；

具体的，将配对UE的信道估计矩阵联合构建整个系统信道估计矩阵H。对整个系统信道估计矩阵进行MU-MIMO预编码算法权值W的计算，其中，可用迫零算法，通过计算信道估计矩阵的逆或伪逆作为赋形权值。

步骤405，将各个配对UE的DMRS、数据进行波束赋形和资源映射，生成待发送数据并发送；

具体的，在得到波束赋形权值W后，可根据W对配对UE的DMRS、数据进行预编码操作，将天线域的信号转换为波束域的信号进行处理，实现波束赋形，并将每层数据流上的发送至多UE的导频和数据在相同的时频资源上累加，以生成待发送数据同时发出。

实施例三

本发明实施例三以LTE系统基站侧阵列天线数为256，基站侧所覆盖小区内的移动终端都是两天线接收，并且支持3GPP LTE协议的R10及以上版本为例，对本发明实施例一的实现透明MU-MIMO传输的方法进行阐述。

如图5所示，该方法包括以下几个步骤：

步骤501，利用信道互异性获取各个UE的信道估计矩阵；

这里，在TDD-LTE系统中，基站侧利用信道互异性，获取各个UE的信道估计矩阵；其中，所获取的信道估计矩阵包括基站侧对所有UE上发的SRS_j以进行信道估计，然后获取每个UE的信道估计矩阵H_j，其中j表示第j个UE；

步骤502，根据UE信道估计矩阵进行8UE配对，并配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的DATA的功率；

这里，基站侧根据所有UE的信道估计矩阵对所有UE的信道质量进行评估，根据多UE配对准则挑选出适合配对的8个UE（该8个UE同时支持传输模式9），将它们进行配对，并对配对好的每个UE配置好相应的2组码字；每个配对UE采用DMRS的端口Port7、Port8和Port9～Port14进行空分时进行空分时，即传输模式9情况下，每个UE生成两个码字，每个码字根据信道质量映射为多层数据流，其中，映射的数据流的层数最多为四层。

此时，DCI格式为DCI format2C，各个配对UE的DMRS在Port7、Port8、Port11和Port13的位置相同，在Port9、Port10、Port12和Port14的位置相同。同时，导频重配因子χ和数据重配因子δ的取指如表2所示。

表2

步骤503，根据各配对UE信道估计矩阵联合生成波束赋形权值；

具体的，将配对UE的信道估计矩阵联合构建整个系统信道估计矩阵H。对整个系统信道估计矩阵进行MU-MIMO预编码算法权值W的计算；这里，预编码算法权值W即为波束赋形权值W，使用ZF算法或MMSE算法计算波束赋形权值W。

迫零算法：

通过计算信道估计矩阵的逆或伪逆作为波束赋形权值。

MMSE算法：

通过计算波束赋形权值，其中为噪信比。

在使用ZF算法时，若信道本身的噪声很大，则在加入波束赋形权值后有可能会放大噪声而消弱一些有用信号，影响系统性能。因此，通过MMSE算法保留一些残余的噪声，减小对有用信号的消弱，使得接收信号与发射信号之间均方误差最小，从而有效克服了信道本身噪声比较大的问题。

步骤504，通过功率归一化得到预编码矩阵；

将预编码矩阵每个元素通过公式进行功率的统一归一化；具体公式为：

$W^{\′}=\frac{W}{\underset{k=1,l=1}{\overset{k=K,l=L}{\mathrm{\Σ}}}{W}^{k.l}}=\frac{W}{{\left|\right|W\left|\right|}^2},$

其中，W^k.l为矩阵W第k行第l列对应的参数；K为基站侧天线数；L=MN，为所有配对UE接收数据的总天线数。

步骤505，将各个配对UE的DMRS、数据进行波束赋形和资源映射，生成待发送数据并发送；

具体的，在得到波束赋形权值W'后，可根据W对配对UE的DMRS、数据进行预编码操作，将天线域的信号转换为波束域的信号进行处理，实现波束赋形，并将每层数据流上的发送至多UE的导频和数据在相同的时频资源上累加，以生成待发送数据同时发出。

实施例四

本发明实施例四提供一种实现透明MU-MIMO传输的装置600，如图6所示，装置600包括：信道估计模块601、波束赋形模块602；其中，

信道估计模块601，用于根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；

波束赋形模块602，用于根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

信道估计模块601，包括：配对子模块611、功率配置子模块612；其中，

配对子模块611，用于根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对；

功率配置子模块612，用于根据小区导频CRS所占的每个RE的功率确定DMRS所占的每个RE的总功率，进一步根据导频重配因子χ确定每个配对UE分配的DMRS功率。

功率配置子模块612，还用于根据所述小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DATA所占的每个RE的总功率，进一步根据数据重配因子δ确定每个配对UE分配的DATA功率。

波束赋形模块602，还用于根据所述波束赋形权值计算修正波束赋形权值，根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述修正波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号；

具体的，波束赋形模块602根据所述波束赋形权值计算修正波束赋形权值的方法包括以下两种：

1）、归一化：将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值；

根据对波束赋形权值进行归一化得到修正波束赋形权值；其中，W为波束赋形权值，W'为修正波束赋形权值；其中，W^k.l为矩阵W第k行第l列对应的参数；K为基站侧天线数；L=MN，为所有配对UE接收数据的总天线数，M为配对UE的数量，N为配对用户的数据流的层数；

2）、线性缩放：将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到修正波束赋形权值；

根据对波束赋形权值进行线性缩放得到修正波束赋形权值。

在实际应用中，如图7所示，在信号发送侧，基站NodeB将K个UE进行配对，每个配对UE配置的DMRS分别为DMRS₁、DMRS₂、…、DMRS_K，每个配对UE将其对应的信道估计矩阵计算波束赋形权值并进行波束赋形，将生成的待发送信号通过NodeB的多天线发送出去，同时发送给K个UE；在信号接收侧，UE₁、UE₂、…、UE_K将接收到的信号根据不同的DMRS进行解调，从而区分出不同的配对UE，并由配对UE自身识别出对应的接收信号；其中，信道估计矩阵的获取包括：基站侧对所有配对UE同过下行信道估计上发的SRS_j进行信道估计，之后经过上行信道估计获取每个UE的信道估计矩阵H_j，其中j表示第j个UE，从而在不改变协议，不改变信令流程，不改变UE接收解调流程的前提下，通过优化基站侧的系统架构及预编码方法以透明的方式向配对的多UE进行多码字对应的多层流数据同时发送，使得系统吞吐量明显增减，提高系统的频谱资源利用率。

在实际应用中，本发明提供的装置可作为一个单独的系统，还可以是在现有的网元设备如基站中增加完成不同功能的逻辑单元。

当在基站中增加逻辑单元时，信道估计模块601、配对子模块511、功率配置子模块612以及波束赋形模块602可由位于基站中的中央处理器（CPU，Central Processing Unit）、数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）、或可编程门阵列（FPGA，Field Programmable Gate Array）实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种实现透明多用户多输入多输出传输的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据用户终端UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的解调导频信号DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；

根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置每个配对UE的DMRS的功率包括：

根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DMRS所占的每个RE的总功率，

进一步根据导频重配因子确定每个配对UE分配的DMRS的功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置每个配对UE的DATA的功率包括：

根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DATA所占的每个RE的总功率，

进一步根据数据重配因子确定每个配对UE分配的DATA的功率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值还包括：

根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值；

相应的，根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述修正波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值包括：将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述波束赋形权值得到修正波束赋形权值包括：将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到所述修正波束赋形权值。

7.一种实现透明多用户多输入多输出传输的装置，其特征在于，所述装置包括：信道估计模块、波束赋形模块；其中，

所述信道估计模块，用于根据用户终端UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对，配置每个配对UE的解调导频信号DMRS的功率，配置每个配对UE的数据DATA的功率；

所述波束赋形模块，用于根据每个配对UE的信道估计矩阵联合生成波束赋形权值，并根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块，包括：配对子模块、功率配置子模块；其中，

所述配对子模块，用于根据UE的信道估计矩阵对至少两个UE进行配对；

所述功率配置子模块，用于根据小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DMRS所占的每个RE的总功率，进一步根据导频重配因子确定每个配对UE分配的DMRS的功率。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述功率配置子模块，用于根据所述小区导频CRS所占的每个资源粒子RE的功率确定DATA所占的每个RE的总功率，进一步根据数据重配因子确定每个配对UE分配的DATA的功率。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述波束赋形模块，还用于根据所述波束赋形权值计算修正波束赋形权值，根据所述DMRS的功率、所述DATA的功率、所述修正波束赋形权值进行波束赋形生成待发送信号。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述波束赋形模块，还用于将所述波束赋形权值进行归一化得到所述修正波束赋形权值。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述波束赋形模块，还用于将所述波束赋形权值以线性因子进行线性缩放得到所述修正波束赋形权值。