CN106961404A - 一种发射信号处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发射信号处理方法及装置，发射端将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端；发射端接收来自第二接收端反馈的根据第一预编码权值和第二接收端自身的第二信道增益系数所计算的相位调整参数；发射端基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；发射端使用第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。本发明提供的发射信号处理方法，通过根据其中一个接收端的预编码权值对另一个接收端的预编码权值进行相应的相位调整，使得叠加后发射信号在接收端的解调星座图是规整的。这样，即使两个接收端采用不同的预编码权值，也能保证发射信号的星座图满足格雷映射规则，从而满足了传输性能要求。

Description

一种发射信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及MU-MIMO技术，尤指一种发射信号处理方法及装置。

背景技术

无线通信系统中的多用户多天线技术是提高系统性能的有效技术之一。其具体的实现技术包括非正交多址(NOMA，None Orthogonal Multiple Access)和多用户多输入/多输出(MU-MIMO，Multi-User Multiple Input MultipleOutput)等技术。

NOMA作为5G潜在的关键技术之一，提高频谱效率上具有显著的优势。NOMA原理是：在发射侧进行多用户信息叠加编码，接收侧使用串行干扰消除(SIC，Successive Interference Cancellation)来消除干扰信号。比如，在一个广播系统的发射侧进行叠加编码是指，将多个用户的信息叠加到一起，这里的叠加通常是功率域直接相加，而根据多用户叠加后信号的星座图映射规则，又可以将叠加分为满足格雷(Gray)映射规则和不满足Gray映射规则的两种类型。与不满足Gray映射规则的叠加信号相比，满足Gray映射规则的叠加信号的性能更优。多用户为了保证叠加后的信号也能满足格雷映射规则，要求多用户采用相同的预编码权值进行编码，具体实现大致包括：

首先，发射端如基站根据接收端如终端的预编码指示(PMI，PrecodingMatrix Indicator)反馈信息，确定两个用户，这两个用户的预编码权值相同；

接着，发射端将双比特流经编码后得到第一码字流、第二码字流，再将这两个码字流经过联合映射得到第一符号序列、第二符号序列，并同时对这两个符号序列进行功率分配；

然后，将第一符号序列、第二符号序列经过层映射后，用相同的预编码权值进行处理，得到新的第一符号序列、新的第二符号序列；

最后，将新的第一符号序列、第二符号序列叠加，得到发射信号，且该发射信号的星座图满足格雷映射规则。

虽然上述方法可以使得发射信号的星座图满足格雷映射规则，保证较好的传输性能，但是，上述方法的前提条件是多用户必须采用相同的预编码权值。而这无疑增加了基站对用户的配对难度，降低了配对的概率。

而对于目前的MU-MIMO技术，其允许多用户采用不同预编码权值，这样，在发射端根据接收到的PMI反馈信息所确定出的两个用户的预编码权值有可能是不相同的，在二者不相同时，与采用相同预编码权值的传统技术相比，目前的MU-MIMO技术在用户调度效率上会具有一定的优势。但是，由于MU-MIMO采用不同预编码权值时，就无法保证叠加后信号的星座图满足格雷映射规则，所以，会降低传输性能。

为了能够提高多用户采用不同预编码权值时的传输性能，即为了保证此时发射信号的星座图满足格雷映射规则，本专利针对现有技术存在的缺陷给出相应的解决方案。

发明内容

本发明提供一种发射信号处理方法及装置，能够满足传输性能要求。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种发射信号处理方法，包括：发射端将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端；

发射端接收来自第二接收端反馈的根据第一预编码权值和第二接收端自身的第二信道增益系数所计算的相位调整参数；

发射端基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；

发射端使用第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。

可选地，该方法之前还包括：所述发射端根据接收端的预编码指示PMI反馈信息以及反馈的信道质量信息确定出所述第一接收端和所述第二接收端。

可选地，所述将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端包括：

通过码字的索引号来指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端；

或者，通过导频指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端。

可选地，所述第一预编码权值的列数为1。

可选地，所述第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

所述第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。

可选地，所述第二接收端将相位调整信息反馈给发射端包括：

所述第二接收端量化所述相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向所述发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数；或者，

所述第二接收端根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，在该参考集合中寻找一个和所述相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向所述发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。

可选地，所述对第二预编码权值进行相位调整包括：

对所述第二预编码权值矩阵右乘所述相位参数矩阵。

可选地，所述分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号包括：

所述发射端对对应于所述第一接收端和所述第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；

根据所述第一预编码权值和所述相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到所述发射信号。

可选地，所述获得第一符号序列，第二符号序列包括：

所述第一比特流与所述第二比特流进行比特运算得到第三比特流，所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，第三比特流调制后得到所述第二符号序列；或者，

所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，所述第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整得到所述第二符号序列。

本发明还提供了一种发射信号处理方法，包括：第二接收端接收来自发射端的第一接收端反馈的第一预编码权值；

第二接收端根据第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息并反馈给发射端。

可选地，所述第一预编码权值的列数为1。

可选地，所述第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

所述第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。

可选地，所述第二接收端将相位调整信息反馈给发射端包括：

所述第二接收端量化所述相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向所述发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数；或者，

所述第二接收端根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，在该参考集合中寻找一个和所述相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向所述发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。

本发明再提供了一种发射端，包括第一获取单元和第一处理单元，其中，

第一获取单元，接收来自第一接收端的第一预编码权值，来自第二接收端的第二预编码权值；接收来自第二接收端的相位调整参数；

第一处理单元，用于将第一预编码权值下发给第二接收端；基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；使用接收到的第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。

可选地，所述第一获取单元还用于：根据小区内各用户上报的预编码权值信息和信道质量信息确定所述第一接收端和所述第二接收端。

可选地，所述第一处理单元具体用于：

通过码字的索引号来指示所述第一预编码权值并下发至所述第二接收端；或者，通过导频指示所述第一预编码权值并下发至所述第二接收端；

对第二预编码权值矩阵右乘作为所述相位调整信息的相位参数矩阵；

对对应于所述第一接收端和所述第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；根据所述第一预编码权值和所述相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到所述发射信号。

可选地，所述获得第一符号序列，第二符号序列包括：

所述第一比特流与所述第二比特流进行比特运算得到第三比特流，所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，第三比特流调制后得到所述第二符号序列；或者，

所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，所述第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整得到所述第二符号序列。

本发明又提供了一种接收端，包括第二处理单元、第二获取单元，其中，

第二获取单元，接收来自发射端的第一预编码权值；

第二处理单元，根据接收到的第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息；将计算得到的相位调整信息反馈给发射端。

可选地，所述第二处理单元包括：第一计算模块、第二计算模块；其中，

第一计算模块用于：使用自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵；其中，n为第二预编码权值的列数；

第二计算模块用于：将第一计算模块计算出来的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。

与现有技术相比，本申请技术方案包括：发射端将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端；发射端接收来自第二接收端反馈的根据第一预编码权值和第二接收端自身的第二信道增益系数所计算的相位调整参数；发射端基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；发射端使用第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。本发明提供的发射信号处理方法，通过根据其中一个接收端的预编码权值对另一个接收端的预编码权值进行相应的相位调整，使得叠加后发射信号在接收端的解调星座图是规整的。这样，即使两个接收端采用不同的预编码权值，也能保证发射信号的星座图满足格雷映射规则，从而满足了传输性能要求。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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为本发明发射信号处理方法的流程图；

图2为远用户、近用户经过预编码后的波束图；

图3为多天线系统中未经过相位调整的叠加后信号的星座图；

图4为多天线系统中经过相位调整的叠加后信号的星座图；

图5为本发明发射端的组成结构示意图；

图6为本发明接收端的组成结构示意图；

图7为本发明实施例中，发射端的处理过程示意图；

图8为本发明联合映射处理的第一实施例的过程示意图；

图9为本发明联合映射处理的第二实施例的过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。

图1为本发明发射信号处理方法的流程图，发射端如基站根据接收端如终端的PMI反馈信息以及反馈的信道质量信息确定出两个用户，即第一接收端(即远用户)和第二接收端(即近用户)；如图1所示，本发明方法包括：

步骤100：发射端将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端。

本步骤中，发射端可以通过码字的索引号来指示第一预编码权值；或者，通过导频指示第一预编码权值。

可选地，第一预编码权值的列数为1。

步骤101：发射端接收来自第二接收端反馈的根据第一预编码权值和第二接收端自身的第二信道增益系数所计算的相位调整参数。

本步骤中，第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。该相位参数矩阵为本步骤中的相位调整信息。

本步骤中，第二接收端将相位调整信息反馈给发射端的方式可以包括：

第二接收端量化相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数。或者，

第二接收端可以根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，第二接收端在该参考集合中寻找一个和相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。

这里，这里可以采用判断两个矢量相近最常用的两种方法：假设矢量A：表示G对角线元素形成的矢量；矢量B：表示相位调整参数的参考集合中某一矢量。

当矢量A与参考集合中矢量B的最小均方误差的值最小时，矢量A与矢量B最相近；或者，

当矢量A与参考集合中矢量B做差且取绝对值，得到一个差值矢量，此差值矢量中元素的最大值是矢量A与参考集合中其他矢量得到的差值矢量最大值的最小值时，矢量A与矢量B最相近。用公式表示：arg_min[max(A-参考集合)]。

步骤102：发射端基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整。包括：

对第二预编码权值矩阵右乘一个相位参数矩阵。

步骤103：发射端使用第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。具体包括：

发射端对对应于第一接收端和第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；

根据第一预编码权值和相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到发射信号。

其中，由于第二预编码权值是根据第一预编码权值进行了相位调整的，因此，两个用户的第一符号序列中的符号和第二符号序列中的符号线性叠加后得到的符号的星座图满足格雷映射。

本步骤中，可以采用以下方式获得第一符号序列，第二符号序列：

第一比特流与第二比特流进行比特运算(例如异或、同或)得到第三比特流，第一比特流调制后得到第一符号序列，第三比特流调制后得到第二符号序列；或者，

第一比特流调制后得到第一符号序列，第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整得到第二符号序列。

假设第一接收端对应远用户，第二接收端对应近用户，图2为远用户、近用户经过预编码后的波束图，如图2所示，预编码权值T_F为远用户的预编码权值，预编码权值T_N为近用户的初始预编码权值。如果没有对其中一个用户的预编码权值进行相位调整，那么多用户叠加后的信号的星座图如图3所示，显然是非规整的，不利于格雷映射规则的实现。而如果按照本发明上述发射信号处理方法,对其中一个用户的预编码权值进行了相位调整，那么，最后多用户叠加后的信号的星座图如图4所示，是规整的，有利于映射规则的实现。

本发明提供的发射信号处理方法，通过对其中一个接收端的预编码权值进行相应的相位调整，使得叠加后发射信号在接收端的解调星座图是规整的。这样，即使两个接收端采用不同的预编码权值，也能保证发射信号的星座图满足格雷映射规则，从而满足了传输性能要求。

本发明还提供了一种发射信号处理方法，包括：

第二接收端接收来自发射端的第一接收端反馈的第一预编码权值；

第二接收端根据第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息并反馈给发射端。

可选地，第一预编码权值的列数为1。

其中，第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。该相位参数矩阵为本步骤中的相位调整信息。

其中，第二接收端将相位调整信息反馈给发射端的方式可以包括：

第二接收端量化相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数。或者，

第二接收端可以根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，在该参考集合中寻找一个和相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。图5为本发明发射端的组成结构示意图，如图5所示，包括第一获取单元和第一处理单元，其中，

第一获取单元，接收来自第一接收端的第一预编码权值，来自第二接收端的第二预编码权值；接收来自第二接收端的相位调整参数；

第一处理单元，用于将第一预编码权值下发给第二接收端；基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；使用接收到的第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。

其中，第一获取单元还用于：根据小区内各用户上报的预编码权值信息和信道质量信息确定第一接收端和第二接收端。

第一处理单元还用于：发射叠加后的发射信号。

本发明中，第一处理单元具体用于：

通过码字的索引号来指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端；或者，通过导频指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端；对第二预编码权值矩阵右乘作为相位调整信息的相位参数矩阵；

对对应于第一接收端和第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；根据第一预编码权值和相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到发射信号。

其中，可以采用以下方式获得第一符号序列，第二符号序列：

第一比特流与第二比特流进行比特运算(例如异或、同或)得到第三比特流，第一比特流调制后得到第一符号序列，第三比特流调制后得到第二符号序列；或者，

第一比特流调制后得到第一符号序列，第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整，得到第二符号序列。

图6为本发明接收端的组成结构示意图，如图6所示，至少包括第二处理单元、第二获取单元，其中，

第二获取单元，接收来自发射端的第一预编码权值；

第二处理单元，根据接收到的第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息；将计算得到的相位调整信息反馈给发射端。

进一步地，

第二处理单元还用于，接收来自发射端的发射信号。

具体地，第二处理单元包括：第一计算模块、第二计算模块；其中，

第一计算模块用于：使用自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的层数；

第二计算模块用于：将第一计算模块计算出来的矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。该相位参数矩阵为本步骤中的相位调整信息。

本发明接收端中的第二获取单元也可以是用于：将自身的第一预编码权值反馈给发射端。

需要说明的是，本发明中的接收端也可以是只包括与现有的接收端一样的功能，即将自身的预编码权值反馈给发射端，接收来自发射端的发射信号。

下面结合具体实施例对本发明方法进行详细描述。

图7为本发明发射端的处理过程示意图，如图7所示，本发明实施例中，令下支路为近用户，对应第二接收端；上支路为远用户，对应第一接收端。首先，双比特流即第二比特流A_N、第一比特流A_F被调制为具有一定功率的复数符号序列即第二复数符号序列C_N和第一复数符号序列C_F；然后，经过层映射分别得到第二符号序列S_N和第一符号序列S_F，之后将这两个信号分别进行预编码，其中近用户即对应第二接收端的预编码权值是进行过相位调整的预编码权值；最后将预编码后的信号进行叠加，得到发射信号S。

第一实施例

假设发射端天线端口数目为2，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，其中，1≤l≤M，1≤M≤2。具体实现描述如下：

首先，小区中各用户向基站发送自身的PMI和信道质量信息(CQI，Channel Quality Indicator)，基站根据用户提供的信息确定出第一接收端和第二接收端，且第二接收端的信道质量要好于第一接收端。此处，第一接收端表示远用户，第二接收端表示近用户。基站再将远用户的第一预编码权值信息下发给近用户所对应的第二接收端，远用户的第一预编码权值表示为T_F，其中，T_F＝[P_{F_1}]。P_{F_1}是T_F的唯一列矢量。

接着，近用户将其测量得到的下行信道增益系数矩阵进行奇异值分解(SVD，Singular Value Decomposition)处理，得到近用户信道增益系数矩阵H的右奇异矩阵V，。V(:,1:l)作为近用户的初始第二预编码权值，即。，这里，是的第列矢量，是矩阵V前l列矢量所形成的矩阵。l是层数。

然后，近用户根据远用户的第一预编码权值T_F和V(:,1:l)近用户计算相位参数矩阵G，G是对角线矩阵，其表达式如公式(1)所示：

V(:,1:l)^H是V(:,1:l)的共轭转置矩阵，按照公式(2)所示计算V(:,1:l)^HT_F：

公式(1)和(2)中，β_i＝θ_i，1≤i≤l，即根据V(:,1:l)^HT_F可以确定旋转矩阵G对角线上的元素值。

接着，近用户需要将相位调整参数反馈给基站。这里给出一种实现方案：近用户量化相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并将量化的相位参数反馈给基站。量化方法是将β_i在[α，α+2π)内量化，可以用K个比特来表示量化信息的开销，则量化候选值有2^K个；α为任一实数。K为自然数。

之后，基站根据相位参数矩阵G，对近用户的初始第二预编码权值T_N进行相位调整，得到近用户的新的第二预编码权值T_N′＝T_NG。这里，T_N是行为2列为l的矩阵。

最后，基站根据第一预编码权值和新的第二预编码权值对第一符号序列和第二符号序列进行预编码，之后进行叠加，得到叠加的发射信号。

而在基站发射端，信源0、1比特流分别经过Turbo编码后得到第二比特流A_N和第一比特流A_F。之后，将两个码字流通过联合映射处理，产生调制信号第二复数符号序列C_N和第一复数符号序列C_F，这里联合映射处理可采用以下方法实现：

图8为本发明联合映射处理的一种实施过程示意图，如图8所示，近用户的第二比特流A_N先与远用户的第一比特流A_F调制比特进行比特运算，比如异或运算或同或运算，之后再将第一比特流和经比特运算后的第二比特流分别进行调制和功率分配。其中，运算符是同或运算符或者异或运算符。

这样，基于近用户的第二预编码权值T_N′和远用户的第一预编码权值T_F，将经过层映射的第二符号序列S_N和第一符号序列S_F分别进行预编码并叠加，得到叠加后的发射信号S。发射端发射发射信号S。

再如：假设发射端天线端口数目为4，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤4即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

又如：假设发射端天线端口数目为8，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤8即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

第二实施例

假设发射端天线端口数目为2，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，其中，1≤l≤M，1≤M≤2。

具体实现描述如下：

首先，小区中各用户向基站发送自身的PMI和信道质量信息(CQI，Channel Quality Indicator)，基站根据用户提供的信息确定出第一接收端和第二接收端，且第二接收端的信道质量要好于第一接收端。此处，第一接收端表示远用户，第二接收端表示近用户。基站再将远用户的第一预编码权值信息下发给近用户所对应的第二接收端，远用户的第一预编码权值表示为T_F，其中，T_F＝[P_{F_1}]。P_{F_1}是T_F的唯一列矢量。

接着，近用户将其测量得到的下行信道增益系数矩阵进行奇异值分解(SVD，Singular Value Decomposition)处理，得到近用户信道增益系数矩阵H的右奇异矩阵V，再取该右奇异矩阵的前l列矢量所形成的矩阵V(:,1:l)。l是层数。

然后，近用户根据远用户的第一预编码权值T_F和V(:,1:l)计算相位参数矩阵G，G是对角线矩阵，其表达式仍如公式(1)所示。

是的共轭转置矩阵，按照公式接着，第二实施例中假设远用户和近用户的预编码权值都是取自码本集合，所以可以根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合。近用户在该参考集合中寻找一个和相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字。近用户向基站反馈该相位参数码字的索引号。

之后，基站根据相位参数矩阵G，对近用户的初始第二预编码权值T_N进行相位调整，得到近用户的新的第二预编码权值T_N′＝T_NG。这里，T_N是行为2列为l的矩阵。

最后，基站根据第一预编码权值和新的第二预编码权值对第一符号序列和第二符号序列进行预编码，之后进行叠加，得到叠加的发射信号。

而在基站发射端，信源0、1比特流分别经过Turbo编码后得到第二比特流A_N和第一比特流A_F。之后，将两个码字流通过联合映射处理，产生调制信号第二复数符号序列C_N和第一复数符号序列C_F，这里联合映射处理可采用以下方法实现：

图9为本发明联合映射处理的第二种实现过程示意图，如图9所示，先对远用户、近用户进行调制和功率分配，得到近用户即第二接收端的第二调制信号E_F、远用户即第一接收端的第一调制信号E_N，再对第二调制信号E_N进行镜像运算，镜像运算公式为： 其中，运算符imag()表示取复数的虚数部分，运算符real()表示取复数的实数部分。

这样，基于近用户的第二预编码权值T_N′和远用户的第一预编码权值T_F，将经过层映射的第二符号序列S_N和第一符号序列S_F分别进行预编码并叠加，得到叠加后的发射信号S。发射端发射发射信号S。

再如：假设发射端天线端口数目为4，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤4即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

又如：假设发射端天线端口数目为8，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤8即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

第三实施例

假设发射端天线端口数目为2，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，其中，1≤l≤M，1≤M≤2。

具体实现描述如下：

首先，小区中各用户向基站发送自身的PMI和信道质量信息(CQI，Channel Quality Indicator)，基站根据用户提供的信息确定出第一接收端和第二接收端，且第二接收端的信道质量要好于第一接收端。此处，第一接收端表示远用户，第二接收端表示近用户。基站再将远用户的第一预编码权值信息下发给近用户所对应的第二接收端，远用户的第一预编码权值表示为T_F，其中，T_F＝[P_{F_1}]。P_{F_1}是T_F的唯一列矢量。

接着，近用户将其测量得到的下行信道增益系数矩阵进行奇异值分解(SVD，Singular Value Decomposition)处理，得到近用户信道增益系数矩阵H的右奇异矩阵V，再取该右奇异矩阵的前l列矢量形成的矩阵V(:,1:l)。l是层数。

然后，近用户根据远用户的第一预编码权值T_F和V(:,1:l)计算相位参数矩阵G，G是对角线矩阵，其表达式仍如公式(1)。

接着，近用户需要将相位调整参数反馈给基站。这里给出一种实现方案：近用户量化相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并将量化的相位参数反馈给基站。量化方法是将β_i在[α，α+2π)内量化，可以用K个比特来表示量化信息的开销，则量化候选值有2^K个；α为任一实数。K为自然数。

之后，基站根据相位参数矩阵G，对近用户的初始第二预编码权值T_N进行相位调整，得到近用户的新的第二预编码权值T_N′＝T_NG。这里，T_N是行为2列为l的矩阵。

最后，基站根据第一预编码权值和新的第二预编码权值对第一符号序列和第二符号序列进行预编码，之后进行叠加，得到叠加的发射信号。

而在基站发射端，信源0、1比特流分别经过Turbo编码后得到第二比特流A_N和第一比特流A_F。之后，将两个码字流通过联合映射处理，产生调制信号第二复数符号序列C_N和第一复数符号序列C_F，这里联合映射处理可采用以下方法实现：

图9为本发明联合映射处理的第二种实现过程示意图，如图9所示，先对远用户、近用户进行调制和功率分配，得到近用户即第二接收端的第二调制信号E_F、远用户即第一接收端的第一调制信号E_N，再对第二调制信号E_N进行镜像运算，镜像运算公式为： 其中，运算符imag()表示取复数的虚数部分，运算符real()表示取复数的实数部分。

这样，基于近用户的第二预编码权值T_N′和远用户的第一预编码权值T_F，将经过层映射的第二符号序列S_N和第一符号序列S_F分别进行预编码并叠加，得到叠加后的发射信号S。发射端发射发射信号S。

再如：假设发射端天线端口数目为4，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤4即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

又如：假设发射端天线端口数目为8，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤8即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

第四实施例

假设发射端天线端口数目为2，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，其中，1≤l≤M，1≤M≤2。

具体实现描述如下：

首先，小区中各用户向基站发送自身的PMI和信道质量信息(CQI，Channel Quality Indicator)，基站根据用户提供的信息确定出第一接收端和第二接收端，且第二接收端的信道质量要好于第一接收端。此处，第一接收端表示远用户，第二接收端表示近用户。基站再将远用户的第一预编码权值信息下发给近用户所对应的第二接收端，远用户的第一预编码权值表示为T_F，其中，T_F＝[P_{F_1}]。P_{F_1}是T_F的唯一列矢量。

接着，近用户将其测量得到的下行信道增益系数矩阵进行奇异值分解(SVD，Singular Value Decomposition)处理，得到近用户信道增益系数矩阵H的右奇异矩阵V，再取该右奇异矩阵的前l列矢量形成的矩阵V(:,1:l)。l是层数。

然后，近用户根据远用户的第一预编码权值T_F和V(:,1:l)计算相位参数矩阵G，G是对角线矩阵，其表达式仍如公式(1)所示。

是的共轭转置矩阵，按照公式接着，本实施例中假设远用户和近用户的预编码权值都是取自码本集合，所以可以根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合。近用户在相位参数矩阵的参考集合中寻找一个和G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字。近用户向基站反馈所述相位参数码字的索引号。

之后，基站根据相位参数矩阵G，对近用户的初始第二预编码权值T_N进行相位调整，得到近用户的新的第二预编码权值T_N′＝T_NG。这里，T_N是行为2列为l的矩阵。

最后，基站根据第一预编码权值和新的第二预编码权值对第一符号序列和第二符号序列进行预编码，之后进行叠加，得到叠加的发射信号。

而在基站发射端，信源0、1比特流分别经过Turbo编码后得到第二比特流A_N和第一比特流A_F。之后，将两个码字流通过联合映射处理，产生调制信号第二复数符号序列C_N和第一复数符号序列C_F，这里联合映射处理可采用以下方法实现：

图8为本发明联合映射处理的一种实施过程示意图，如图8所示，近用户的第二比特流先与远用户的第一比特流进行比特运算，比如异或运算或同或运算，之后再将第一比特流和经比特运算后的第二比特流分别进行调制和功率分配。其中，运算符是同或运算符或者异或运算符。

这样，基于近用户的第二预编码权值T_N′和远用户的第一预编码权值T_F，将经过层映射的第二符号序列S_N和第一符号序列S_F分别进行预编码并叠加，得到叠加后的发射信号S。发射端发射发射信号S。

再如：假设发射端天线端口数目为4，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤4即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

又如：假设发射端天线端口数目为8，接收端天线端口数目都为M，且远用户层映射时采用1层，近用户层映射时采用l层，那么上述实施例中的，1≤l≤M，1≤M≤8即可，其它实现是一样的，这里不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种发射信号处理方法，其特征在于，包括：发射端将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端；

发射端接收来自第二接收端反馈的根据第一预编码权值和第二接收端自身的第二信道增益系数所计算的相位调整参数；

发射端基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；

发射端使用第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。

2.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，该方法之前还包括：所述发射端根据接收端的预编码指示PMI反馈信息以及反馈的信道质量信息确定出所述第一接收端和所述第二接收端。

3.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述将第一接收端反馈的第一预编码权值下发至第二接收端包括：

通过码字的索引号来指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端；

或者，通过导频指示第一预编码权值并下发至所述第二接收端。

4.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第一预编码权值的列数为1。

5.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

所述第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。

6.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第二接收端将相位调整信息反馈给发射端包括：

所述第二接收端量化所述相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向所述发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数；或者，

所述第二接收端根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，在该参考集合中寻找一个和所述相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向所述发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。

7.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述对第二预编码权值进行相位调整包括：

对所述第二预编码权值矩阵右乘所述相位参数矩阵。

8.根据权利要求1所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号包括：

所述发射端对对应于所述第一接收端和所述第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；

根据所述第一预编码权值和所述相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到所述发射信号。

9.根据权利要求8所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述获得第一符号序列，第二符号序列包括：

所述第一比特流与所述第二比特流进行比特运算得到第三比特流，所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，第三比特流调制后得到所述第二符号序列；或者，

所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，所述第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整得到所述第二符号序列。

10.一种发射信号处理方法，其特征在于，包括：第二接收端接收来自发射端的第一接收端反馈的第一预编码权值；

第二接收端根据第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息并反馈给发射端。

11.根据权利要求10所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第一预编码权值的列数为1。

12.根据权利要求10所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第二接收端根据第一预编码权值和第二接收端的信道增益系数计算相位调整信息包括：

所述第二接收端取自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵，其中，n为第二预编码权值的列数；再利用形成的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；

作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。

13.根据权利要求10所述的发射信号处理方法，其特征在于，所述第二接收端将相位调整信息反馈给发射端包括：

所述第二接收端量化所述相位参数矩阵G中对角线上的元素的相位，并向所述发射端反馈量化的相位参数来指示具体的相位调整参数；或者，

所述第二接收端根据给定的码本集合、发射天线数以及预编码层数确定一个相位调整参数的参考集合，在该参考集合中寻找一个和所述相位参数矩阵G对角线元素形成的矢量最相近的相位参数码字，并向所述发射端反馈该相位参数码字的索引号来指示具体的相位调整参数。

14.一种发射端，其特征在于，包括第一获取单元和第一处理单元，其中，

第一获取单元，接收来自第一接收端的第一预编码权值，来自第二接收端的第二预编码权值；接收来自第二接收端的相位调整参数；

第一处理单元，用于将第一预编码权值下发给第二接收端；基于接收到的相位调整信息对第二预编码权值进行相位调整；使用接收到的第一预编码权值和经相位调整后的第二预编码权值分别对发送给第一接收端的符号和第二接收端的符号进行预编码并叠加得到发射信号。

15.根据权利要求14所述的发射端，其特征在于，所述第一获取单元还用于：根据小区内各用户上报的预编码权值信息和信道质量信息确定所述第一接收端和所述第二接收端。

16.根据权利要求14所述的发射端，其特征在于，所述第一处理单元具体用于：

通过码字的索引号来指示所述第一预编码权值并下发至所述第二接收端；或者，通过导频指示所述第一预编码权值并下发至所述第二接收端；

对第二预编码权值矩阵右乘作为所述相位调整信息的相位参数矩阵；

对对应于所述第一接收端和所述第二接收端的第一比特流和第二比特流进行联合映射、层映射操作后获得第一符号序列和第二符号序列；根据所述第一预编码权值和所述相位调整后的第二预编码权值分别对得到的第一符号序列和第二符号序列进行预编码，将预编码后的信号进行叠加以得到所述发射信号。

17.根据权利要求16所述的发射端，其特征在于，所述获得第一符号序列，第二符号序列包括：

所述第一比特流与所述第二比特流进行比特运算得到第三比特流，所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，第三比特流调制后得到所述第二符号序列；或者，

所述第一比特流调制后得到所述第一符号序列，所述第二比特流调制后得到参考第二符号序列，根据第一符号序列对参考第二符号序列进行星座点调整得到所述第二符号序列。

18.一种接收端，其特征在于，包括第二处理单元、第二获取单元，其中，

第二获取单元，接收来自发射端的第一预编码权值；

第二处理单元，根据接收到的第一预编码权值和自身的信道增益系数计算相位调整信息；将计算得到的相位调整信息反馈给发射端。

19.根据权利要求18所述的接收端，其特征在于，所述第二处理单元包括：第一计算模块、第二计算模块；其中，

第一计算模块用于：使用自身的下行信道增益系数矩阵的右奇异矩阵的前n列矢量形成一个矩阵；其中，n为第二预编码权值的列数；

第二计算模块用于：将第一计算模块计算出来的所述矩阵的转置共轭矩阵乘以第一预编码权值，得到一个投影矢量；作为所述相位调整信息的相位参数矩阵G的对角线上每行元素的相位等于得到的投影矢量相同行元素的相位，相位参数矩阵G是对角线矩阵，且相位参数矩阵G的对角线上元素的模均为1。