CN106982078A - 无线通信系统的信号传输方法、基站和用户终端 - Google Patents

无线通信系统的信号传输方法、基站和用户终端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种无线通信系统的信号传输方法，包括：为该无线通信系统的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值，所述k的取值为1到M，M小于等于K；其中，所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数；以及通过无线信道发出所述相位旋转后的参考信号。

Description

无线通信系统的信号传输方法、基站和用户终端
技术领域
本发明涉及通信领域，尤指一种无线通信系统的信号传输方法、基站和用户终端。
背景技术
由发射端、接收端和无线信道构成的无线通信系统利用电磁波实现各种信号的传输。目前，无线通信系统已经从第一代、第二代、第三代、第四代，逐渐发展到第五代(5G)，未来还可能出现更多类型的无线通信系统。随着技术的发展，无线通信系统对多连接的支持能力越强，不同连接之间的干扰也相应出现。不论是时分、频分、空分还是码分系统，由于存在多层(layer)用户数据，这些不同层的用户数据之间会产生干扰，从而影响接收端对于信号的正确还原。因此，无线通信系统对干扰消除的需求也日益增多。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线通信系统的信号传输方法、基站和用户终端，在为待传输的信号进行干扰消除时满足功率控制的要求。
在一个示例中，提供了一种无线通信系统的信号传输方法，包括：
为该无线通信系统的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值，所述k的取值为1到M，M小于等于K；其中，所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数；以及
通过无线信道发出所述相位旋转后的参考信号。
在一个示例中，提供了一种基站，包括：处理器；非易失性机器可读存储介质；存储在该非易失性机器可读存储介质中、由该处理器执行的程序模块；以及发射单元。
其中，所述程序模块用于：
为该基站的第k层用户数据选择相位修正值；其中，所述k的取值为1到M，M小于等于K；所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数；
根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值；以及
利用该相位修正值调制所述第k层用户数据中的数据信号；
所述发射单元用于：发出所述相位旋转后的参考信号和所述调制后的数据信号。
在一个示例中，提供了一种用户终端，包括：处理器；非易失性机器可读存储介质；存储在该非易失性机器可读存储介质中、由该处理器执行的程序模块；以及发射单元。
其中，所述程序模块用于：
为该用户终端的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值；其中，所述k的取值为1到M，M小于等于K；所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数；
所述发射单元用于：发出所述相位旋转后的参考信号。
附图说明
图1为本发明实施例中信号传输的流程示意图；
图2为本发明实施例中用户终端(UE)进行信号传输的流程示意图；
图3为本发明实施例中UE对参考信号进行预编码后传输的实现框图；
图4为本发明实施例中对参考信号进行相位旋转后再执行干扰消除的矢量示意图；
图5为本发明实施例中基站进行信号传输的流程示意图；
图6为本发明实施例中基站对数据信号和参考信号进行预编码后传输的实现框图；
图7为本发明实施例中备选相位集的示意图；
图8为本发明实施例中对参考信号进行相位处理的流程示意图；
图9为本发明实施例中采用非线性预编码进行信号传输的实现框图；
图10为本发明实施例中基站的组成示意图；
图11为本发明实施例中进行非线性预编码的基站的组成示意图；
图12为本发明实施例中用户终端的组成示意图；
图13为本发明实施例中在干扰消除时执行功率控制的用户终端的组成示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种无线通信系统的信号传输方法，对用户数据中的参考信号进行发射端干扰消除时，通过相位旋转实现功率控制，使得干扰消除后的参考信号功率在适当范围内，比如不超过某个预设的功率门限值。在一个示例中，所述无线通信系统可以是多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统，比如高阶MU-MIMO系统。在一个示例中，该无线通信系统也可以是多用户码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)系统，还可以是单用户多数据流系统，或者是其他需要执行干扰消除(比如用户间干扰消除或者数据流间干扰消除等)的无线接入网络。
图1为本发明实施例中信号传输的流程示意图，包括以下操作。
在步骤101，为无线通信系统的第k层用户数据选择相位修正值。
在一个示例中，所述相位修正值用于调整、改变该第k层用户数据的相位。在一个示例中，所述k的取值为1到M。其中，M小于等于K，所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数。在一个示例中，K层用户数据可以对应K个用户，为每个用户发送一层用户数据，其中每层用户数据又可称为一个数据流。需要指出，一层用户数据和另一层用户数据可视为相互独立的两个数据流，相互之间会构成干扰。在一个示例中，K层用户数据可以对应P个用户(P<K)，也即存在为一个用户发送多层用户数据的情况。
在一个示例中，每层用户数据可以包括一种类型的信号：参考信号。在一个示例中，参考信号是发射端和接收端都已知的信号，由发射端发送给接收端后，接收端可利用接收到的该参考信号对二者之间的无线信道进行信道估计等。在一个示例中，参考信号可以是解调参考信号(DemodulationReference Signal，DMRS)。在一个示例中，参考信号可以是信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)。
在一个示例中，每层用户数据可以包括两种类型的信号：参考信号和数据信号。在一个示例中，数据信号是发射端实际要提供给接收端的信号，其内容对于接收端是未知的，接收端需要利用信道估计结果将所述数据信号正确地还原出来。在一个示例中，对数据信号、参考信号等进行信号处理时是以符号(symbol)为基本单位。
在步骤102，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，实现干扰消除时的功率控制。
在一个示例中，对参考信号执行相位旋转后，应使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值。也即，需要为该参考信号搜索到能够满足功率控制要求的相位修正值。
在步骤103，通过所述无线信道发出相位旋转后的参考信号。
在一个示例中，对于M层用户数据而言，其中的每层用户数据都要执行上述步骤101-103的操作，每层用户数据中的参考信号都有其对应的相位修正值。在一个示例中，对于M小于K的情况，M个用户采用本发明实施例的方法进行信号传输，也即参考信号通过相位旋转进行功率控制，数据信号通过取模操作进行功率控制。对于其他(K-M)个用户，可以采用线性编码方式，比如迫零算法(zero-forcing)等处理信号并传输。在本发明的实施例中，大写字母K表示的是用户数据的总层数，小写字母k是指上述K层用户数据中的某层用户数据，二者在含义上需要加以区分。
图2为本发明实施例中用户终端(UE)进行信号传输的流程示意图，包括以下操作。
在步骤201，UE为上行的第k层参考信号选择相位修正值。
在步骤202，根据所述相位修正值对该第k层参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值。
在步骤203，该UE发出相位旋转后的参考信号。
在一个示例中，所述参考信号为SRS。在一个示例中，所述k的取值为1到K，其中K为该无线通信系统的上行参考信号的总层数。相应地，该UE具有至少K根发射天线，用于发出所述K层参考信号。比如，该UE具有T根发射天线，T大于等于K。在一个示例中，可以对该无线通信系统中的一部分上行参考信号执行步骤201-203的操作，此时k的取值为1到M，M<K。
图3为本发明实施例中UE对参考信号进行预编码后传输的实现框图。在步骤301，根据相位搜索模块306提供的相位修正值对原始参考信号进行相位旋转，得到修正参考信号。在步骤302，从所述修正参考信号中删除干扰消除模块304提供的反馈干扰信号，得到输出参考信号。该输出参考信号在步骤303中被分别提供给干扰消除模块304和前馈处理模块307。在一个示例中，所述干扰消除模块304存储每层输出参考信号，以便为第k层参考信号反馈从第1层到第(k-1)层的累计干扰。
该前馈处理模块307对所述输出参考信号进行前馈处理，得到前馈参考信号。在一个示例中，对上行信道H的转置进行QR分解，可得到Q矩阵和S矩阵，如公式(1)所示。将Q矩阵作为前馈处理矩阵，乘以所述输出参考信号，即可得到该前馈参考信号。在一个示例中，Q是酉矩阵。
HH＝QSH(1)
在步骤308，所述前馈参考信号被功率归一化后，通过步骤309的所述上行信道H发出。
对步骤302生成的输出参考信号，功率判断模块305需要确定该输出参考信号的功率是否超过一定门限，并将判断结果告知所述相位搜索模块306。该相位搜索模块306为每层参考信号选择一个相位修正值，并根据所述功率判断模块305提供的判断结果确定是否需要为某层参考信号重新选择一个相位修正值。
图4为本发明实施例中对参考信号进行相位旋转后再执行干扰消除的矢量示意图。在一个示例中，根据公式(2)进行干扰消除。
其中，xRS,k为经过了干扰删除和相位调整的输出参考信号404。dRS,k为第k层的原始参考信号401，比如第k个用户待传输的参考信号，为UE和基站双方约定好的信号。为第k层的修正参考信号402，θk为第k层参考信号的相位修正值。为反馈干扰信号403，对第k层参考信号而言，其反馈干扰信号403是从第1层参考信号到第(k-1)层参考信号给第k层参考信号带来的累计干扰。Bk,l是反馈处理矩阵B中第k行第l列的元素，其中B矩阵根据公式(3)和(4)计算得到。
B＝GS(4)
需要指出，在公式(3)中，Sk,k是由公式(1)计算得到的S矩阵中第k行第k列上的元素。在一个示例中，根据公式(1)和(3)得到S矩阵和G矩阵后，进一步根据公式(4)计算出B矩阵。
可以看出，由于原始参考信号401和反馈干扰信号403之间的相位差较大，不执行相位调整、只经过干扰删除后的第二输出信号405的功率增大。相比而言，修正参考信号402和反馈干扰信号403之间的差值，也即输出参考信号404并没有出现较明显的功率发散。
图5为本发明实施例中基站进行信号传输的流程示意图，包括以下操作。
在步骤501，基站为下行的第k层用户数据选择相位修正值，所述k的取值为1到M，其中M小于等于K，K为该基站发射的用户数据的总层数。
在步骤502，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值。
在步骤503，利用所述相位修正值调制所述第k层用户数据中的数据信号。可以看出，属于同一层用户数据的参考信号和数据信号，在预编码中需要采用相同的相位修正值。
在步骤504，该基站发出所述相位旋转后的参考信号和所述调制后的数据信号。
在一个示例中，所述参考信号为DMRS。在一个示例中，K层用户数据对应K个用户。对于每个用户，都执行步骤501-504的操作，为每个用户选择一个相位修正值，对该用户的参考信号和数据信号进行相位旋转和干扰消除。
图6为本发明实施例中基站对数据信号和参考信号进行预编码后传输的实现框图。在多用户环境中，预编码的功能可以包括：在信号发送时对不同UE的信号进行解耦，使得每个UE的接收信号中的干扰被抑制或消除；使每个UE的发送波束与其信道矢量匹配，从而令每个UE接收到的有效信号功率得到增强。
在步骤601，根据相位搜索模块606提供的相位修正值对第k层的原始参考信号进行相位旋转，得到第k层的修正参考信号。在步骤602，从所述修正参考信号中删除干扰消除模块604提供的第一干扰信号，得到输出参考信号。该输出参考信号在步骤603中被分别提供给干扰消除模块604和前馈处理模块607。由前馈处理模块607生成的前馈参考信号在步骤608被执行功率归一化处理后，再通过步骤609的下行信道H发出。在一个示例中，假设基站共有K个下行数据流，并设置有T根发射天线，则H矩阵的维度为K×T。对于该基站的参考信号向量xRS，可以根据公式(5)进行定义。在一个示例中，当K小于T时，需要通过补零将xRS变为维度是T×1的列向量。
在一个示例中，经过前馈处理607和功率归一化608，发射参考信号yRS如公式(6)所示，其中Ptx是功率归一化因子。
对步骤602生成的输出参考信号，功率判断模块605需要确定该输出参考信号的功率是否超过一定门限，并将判断结果告知所述相位搜索模块606。在一个示例中，所述相位搜索模块606为每层用户数据选择一个相位修正值，并根据所述功率判断模块605提供的判断结果确定是否需要为某层用户数据重新选择一个相位修正值。在一个示例中，如果第k层的输出参考信号的功率超过预设门限，所述相位搜索模块606需要为第k层用户数据重新选择一个之前没有尝试过的相位修正值，再次进行步骤601-606的操作。需要指出，第k层的输出参考信号可根据公式(1)计算得到，此处不再赘述。
对于数据信号，在步骤610，根据相位搜索模块606提供的相位修正值对第k层的原始数据信号进行相位旋转，得到修正数据信号。在步骤611，从修正数据信号中删除第二干扰消除模块614提供的第二干扰信号，得到输出数据信号。在步骤612，对输出数据信号进行取模操作，也即将输出数据信号和取模向量相加，得到取模数据信号。需要指出，在步骤615，取模向量已经根据所述相位搜索模块606提供的相位修正值执行过与所述原始数据信号相同的相位旋转。进一步地，该取模数据信号在步骤613中被分别提供给第二干扰消除模块614和所述前馈处理模块607。
在一个示例中，可根据公式(7)得到步骤612的取模数据信号。
其中，xData,k为第k层用户数据中的取模数据信号。dData,k为原始数据信号，也即待传输的数据信号。θk为第k层用户数据的相位修正值。Mod与dData,k的调制阶数相关。比如，对于正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keyin，QPSK)调制，Mod为4；对于四进制正交振幅调制(16Quadrature AmplitudeModulation，16QAM)调制，Mod为16。pI和pQ用于取模操作。在一个示例中，pI和pQ都是整数，其计算方法可参考汤姆林森-哈拉希玛预编码(Tomlinson-Harashima Precoding，THP)的流程。Bk,l是反馈处理矩阵B中第k行第l列的元素，可根据公式(3)和(4)计算得到。
数据信号向量xData如公式(8)所示。相应地，发射数据信号yData如公式(9)所示。
在一个示例中，对于参考信号和数据信号都存在的情况，功率归一化的实现如下。根据公式(12)确定公式(10)和(11)中所有元素的最大功率P。其中，y'RS,k是y′RS的第k个元素，y'Data,k是y′Data的第k个元素。
y′RS＝QxRS(10)
y′Data＝QxData(11)
P＝max(|y′RS,1|2,…,|y′RS,K|2,|y′Data,1|2,…,|y′Data,K|2) (12)
假设发射机的最大发射功率为Pmax，则功率归一化因子Ptx如下：
对于只有参考信号的情况，则只需计算y′RS中所有元素的最大功率P，再根据公式(13)计算得到功率归一化因子Ptx。
可以看出，步骤612中的取模操作可以控制用户数据中数据信号的功率，避免该数据信号在干扰消除后出现功率放大的现象。但是，对于用户数据中的参考信号而言，如果采用与步骤612类似的取模操作进行功率控制，则会破坏参考信号的幅度信息，从而影响参考信号在信道估计中的作用。也即，接收端利用取模操作后的参考信号无法有效地进行信道估计。为此，本发明实施例在对参考信号进行干扰消除的同时，通过步骤601的相位旋转达到功率控制的目的。也即，在干扰消除时对用户数据中的参考信号和数据信号，分别采用不同的功率控制方式，从而适应该用户数据中不同类型信号的特点。
此外，从图6可以看出，参考信号进行了相位旋转，数据信号也进行了相同的相位旋转。具体地，基站根据第k层用户数据中的参考信号的相位修正值对该第k层用户数据中的数据信号进行相位旋转(如步骤610所示)，并根据所述相位修正值对预先设置的取模向量也进行相位旋转(如步骤615所示)。之后，基站利用所述相位旋转后的取模向量对所述相位旋转后的数据信号进行取模操作，得到调制后的数据信号。
在选择相位修正值时，可以从预先设置的备选相位集中选出。图7为本发明实施例中备选相位集的示意图。比如，备选相位集可以是{0，1/2π，π，3/2π}，如图7中的黑点所示。又如，备选相位集可以是{0，1/4π，1/2π，3/4π，π，5/4π，3/2π，7/4π}，如图7中的黑点和空心方框所示。在一个示例中，可以从可选的相位区间内均匀选择X个备选相位值，构成所述备选相位集。在一个示例中，可选的相位区间为0-2π。在一个示例中，在可选的相位区间内随机选择Y个备选相位值构成备选相位集，再从所述备选相位集中搜索出第k层用户数据的相位修正值。可以看出，先确定出备选相位集，再从中为用户数据搜索相位修正值，可以降低相位搜索的复杂度。
图8为本发明实施例中对参考信号进行相位处理的流程示意图，包括以下操作。假设共有M层用户数据，每层用户数据有一个参考信号。对于这组参考信号，需要找出一组相位修正值(θ1,...,θk,...,θK)，使得该组参考信号的输出功率都小于门限值。
在步骤801，为第k层用户数据中的参考信号选择相位修正值。
在步骤802，将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转。在一个示例中，该步骤802如步骤601所示。
在步骤803，消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的干扰。在一个示例中，该步骤803如步骤602和604所示。
在一个示例中，可将第1层用户数据到第(k-1)层用户数据对第k层用户数据的干扰称为累计干扰。
在步骤804，功率判断模块605判断经过干扰消除后该第k层用户数据中的参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值，如果不超过则执行步骤805。
在一个示例中，步骤804所述的功率判断如下：判断干扰消除后的参考信号xRS,k模值的平方是否小于给定值E，也即判断是否满足公式(14)。
|xRS,k|2＜E(14)
在一个示例中，步骤804所述的功率判断如下：判断xRS,k的实部与虚部的绝对值是否都小于给定值E，也即判断公式(15)和(16)是否同时满足。
|real(xRS,k)|＜E(15)
|imag(xRS,k)|＜E(16)
在步骤805，判断k是否等于M。如果否则执行步骤806。如果是则相位处理的流程结束。
在步骤806，将k修改为(k+1)，返回执行步骤801。
进一步地，如果步骤804的判断结果为功率超过门限，则执行步骤807。
在步骤807，判断对于第k层用户数据而言，备选相位集中是否还有未尝试过的备选相位值。如果是则执行步骤808。如果否则执行步骤809和810。
在步骤808，重新选择相位修正值，并返回执行步骤802。
在步骤809，判断k是否等于1。如果否则执行步骤810。如果是则执行步骤812。
在步骤810，将k修改为(k-1)。在步骤811，重新选择相位修正值。然后，返回执行步骤802。可以看出，步骤810采用的是回退机制，也可以降低相位搜索的复杂度。
在步骤812，执行算法修正。在一个示例中，算法修正的方案具体为：计算M层用户数据之间的互相关性，对于互相关性超过预设值的一对用户数据，将其中一个从M层用户数据中删除，并针对删除后的用户数据集合再次执行步骤801-811的操作。比如，用户数据1和用户数据3的互相关性，以及用户数据2和用户数据3的互相关性都超过预设值，那么将用户数据3删除后，得到一个(M-1)的用户数据集合，针对该集合再次执行步骤801-811。为了保证公平性，用户数据3可以在后续时隙或其它频带等资源上传输。需要指出，该算法修正步骤可执行多次，直至成功找到一组满足功率控制条件的相位修正值为止。
在一个示例中，也可以采用将相位修正值均设置为0的方式进行算法修正，并结束本发明实施例提供的参考信号的功率控制流程。也即，对参考信号不再进行相位旋转。相应地，在步骤308和608的功率归一化阶段，再对参考信号的功率进行一定程度的控制。
在一个示例中，步骤801、步骤805-810由相位搜索模块606执行。在一个示例中，步骤808和810提及的重新选择是指采用之前没有为该第k层用户数据尝试过的备选相位值。
假设有3层用户数据，备选相位集为{0，1/2π，π，3/2π}。先选择第1层用户数据的相位修正值。对于第1层用户数据，由于不存在其他用户的干扰，故备选相位值0能够满足功率控制的要求，因此1/2π、π和3/2π是第1层用户数据此时未尝试过的备选相位值。在选择第2层用户数据的相位修正值时，发现备选相位值0不能、而备选相位值1/2π能够满足功率控制的要求。进行到第3层用户数据的相位修正值选择时，遍历了备选相位集中的所有备选相位值都无法满足功率控制的要求，那么就要回退到第2层用户数据，为第2层用户数据重新选择相位修正值。此时，采用π和3/2π尝试对第2层用户数据中的参考信号进行相位旋转，发现备选相位值3/2π可以满足功率控制的要求。那么，就将第2层用户数据的相位修正值设置为3/2π，并为下一层(即第3层用户数据)重新选择相位修正值。如此循环搜索，直至为所有层的用户数据都找到符合功率控制条件的相位修正值，即为最终的相位修正值。
在一个示例中，还可以设置多个备选相位集。如果使用第一备选相位集无法为所有层的用户数据找到符合条件的相位修正值，使得所有参考信号的功率都得到控制，可以启用第二备选相位集执行图8所示的流程。其中，第二备选相位集大于第一备选相位集，比如第一备选相位集的大小为4，而第二备选相位集的大小为8。在一个示例中，第一备选相位集合可以是{0，1/2π，π，3/2π}，第二备选相位集合可以是{0，1/4π，1/2π，3/4π，π，5/4π，3/2π，7/4π}。
在一个示例中，用户数据中的数据信号可以与参考信号同步进行相位旋转。也即，在步骤801、808、810中，为第k层用户数据选择出相位修正值后，即可启动图6中步骤610到615的操作。由于步骤801、808、810中选择的相位修正值可能不是最终的相位修正值，第k层用户数据中的数据信号会执行多次步骤610到615的操作。
在一个示例中，也可以等待步骤805中判断出k等于M时，启动图6中步骤610到615的操作，对1到M个数据信号进行预编码处理。也即，先进行参考信号的预编码，搜索出最终的相位修正值，再利用所述最终的相位修正值进行数据信号的预编码。此时，相位搜索模块606可存储为所有M个用户数据确定出的相位修正值，以便在参考信号的相位处理结束后，将为所有层的用户数据找到的符合功率控制条件的相位修正值提供给1到M个数据信号进行相位旋转。
图9为本发明实施例中采用非线性预编码进行信号传输的实现框图。在一个示例中，非线性预编码可以是THP方案。
基站对原始参考信号进行非线性预编码901后，得到编码参考信号。具体地，该非线性预编码901包括对参考信号的相位旋转911等处理。对原始数据信号进行非线性预编码902后，得到编码数据信号。具体地，该非线性预编码902包括取模操作912和对数据信号的相位旋转922等处理。以M＝K为例，由于K层用户数据中的参考信号和数据信号都经过了非线性预编码，可以将所述K层用户数据映射到N个下行链路端口(步骤903)，所述N小于等于K。可以看出，下行链路端口数N可以小于K，也即采用非线性预编码能提高下行链路端口的空间复用率，降低参考信号开销。进一步地，用户数据经过天线映射904后被发出。在一个示例中，该基站可通过下行控制信息将预编码模式通知UE。相应地，UE在接收到所述K层用户数据后，可对接收到的用户数据执行相应的取模操作。
图10为本发明实施例中基站1000的组成示意图。在一个示例中，该基站1000包括：处理器1001、非易失性机器可读存储介质1002，以及发射单元1003。
程序模块1004存储在该非易失性机器可读存储介质1002中、由该处理器1001执行。在一个示例中，所述程序模块1004用于：为该基站1000的第k层用户数据选择相位修正值；根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值；以及利用该相位修正值调制所述第k层用户数据中的数据信号。在一个示例中，利用该相位修正值对数据信号的调制包括：根据该相位修正值对该数据信号进行相位旋转，以及对取模向量进行相位旋转。
在一个示例中，所述k的取值为1到K，所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数。在一个示例中，所述k的取值为1到M，M小于K。也即，为该基站1000的所有层用户数据中的一部分进行相位旋转。
所述发射单元1003用于：发出所述相位旋转后的参考信号和所述调制后的数据信号。在一个示例中，所述发射单元1003是天线。
在一个示例中，该基站1000的操作可参考图5和6等的说明，此处不再赘述。
图11为本发明实施例中进行非线性预编码的基站的组成示意图。在一个示例中，该基站1100包括：处理器1001、非易失性机器可读存储介质1002，以及发射单元1003。
程序模块1104存储在该非易失性机器可读存储介质1002中、由该处理器1001执行。在一个示例中，所述程序模块1104用于执行以下操作：
A、从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值，所述备选相位集包括多个备选相位值；
B、将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转；
C、消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰；
D、判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值；
E、如果不超过，则将k修改为(k+1)后返回执行步骤A。
通过上述步骤A-D，所述程序模块1104可以按照M层用户数据的编号顺序逐个搜索出每层用户数据最终的相位修正值。
在一个示例中，所述程序模块1104包括以下模块：相位搜索模块1114、相位旋转模块1124、干扰消除模块1134、以及功率判断模块1144。
其中，所述相位搜索模块1114用于从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值。在一个示例中，所述相位搜索模块1114的操作可参考步骤306、步骤801和步骤805-810。
所述相位旋转模块1124用于将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转。在一个示例中，所述相位旋转模块1124的操作可参考步骤301、步骤802。
所述干扰消除模块1134用于消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰。在一个示例中，所述干扰消除模块1134的操作可参考步骤302、步骤803。
所述功率判断模块1144用于判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值，并将判断结果通知所述相位搜索模块1114。所述相位搜索模块1114在所述功率不超过预设门限的情况下，将k修改为(k+1)后，从备选相位集中为所述第(k+1)层用户数据选择所述相位修正值。在一个示例中，所述功率判断模块1144的操作可参考步骤305、步骤804。
图12为本发明实施例中用户终端1200的组成示意图。在一个示例中，该用户终端1200包括：处理器1201、非易失性机器可读存储介质1202、以及发射单元1203。
程序模块1204存储在该非易失性机器可读存储介质1202中、由该处理器1201执行。在一个示例中，所述程序模块1204用于：为该用户终端1200的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值。在一个示例中，所述k的取值为1到K，所述K为该用户终端1200的用户数据的总层数。在一个示例中，所述k的取值为1到M，其中M小于K，也即所述程序模块1204针对所有层用户数据中的一部分进行相位处理。
所述发射单元1203用于：发出所述相位旋转后的参考信号。在一个示例中，所述发射单元1203是天线。
在一个示例中，该用户终端1200的操作可参考图2和3等的说明，此处不再赘述。
图13为本发明实施例中在干扰消除时执行功率控制的用户终端1300的组成示意图。在一个示例中，该用户终端1300包括：处理器1201、非易失性机器可读存储介质1202、以及发射单元1203。
程序模块1304存储在该非易失性机器可读存储介质1202中、由该处理器1201执行。在一个示例中，所述程序模块1304用于执行以下操作：
A、从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值，所述备选相位集包括多个备选相位值；
B、将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转；
C、消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰；
D、判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值；
E、如果不超过，则将k修改为(k+1)后返回执行步骤A。
在一个示例中，所述程序模块1304包括以下模块：相位搜索模块1314、相位旋转模块1324、干扰消除模块1334、以及功率判断模块1344。
其中，所述相位搜索模块1314用于从所述备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值。在一个示例中，所述相位搜索模块1314的操作可参考步骤801和步骤805-810。
所述相位旋转模块1324用于将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转。在一个示例中，所述相位旋转模块1324的操作可参考步骤802。
所述干扰消除模块1334用于消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰。在一个示例中，所述干扰消除模块1334的操作可参考步骤803。
所述功率判断模块1344用于判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值，并将判断结果通知所述相位搜索模块1314。所述相位搜索模块1314在所述功率不超过预设门限的情况下，将k修改为(k+1)后，从所述备选相位集中为所述第(k+1)层用户数据选择所述相位修正值。在一个示例中，所述功率判断模块1344的操作可参考步骤804。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种无线通信系统的信号传输方法，其特征在于，包括：
为该无线通信系统的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号在发射端干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值，所述k的取值为1到M，M小于等于K；其中，所述K为该无线通信系统的用户数据的总层数；以及
通过无线信道发出所述相位旋转后的参考信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
利用该相位修正值调制所述第k层用户数据中的数据信号，并发出所述调制后的数据信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用该相位修正值调制所述第k层用户数据中的所述数据信号包括：
根据所述相位修正值对该数据信号进行相位旋转；
根据所述相位修正值对预先设置的取模向量进行相位旋转；
利用所述相位旋转后的取模向量对所述相位旋转后的数据信号进行取模操作，得到所述调制后的数据信号。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述为该无线通信系统的第k层用户数据选择所述相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转包括：
A、从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值，所述备选相位集包括多个备选相位值；
B、将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转；
C、消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰；
D、判断经过所述发射端干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值；
E、如果不超过，则将k修改为(k+1)后返回执行步骤A。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：
F、如果步骤D中判定所述参考信号的功率超过所述预设的功率门限值，则为该第k层用户数据重新选择一个相位修正值，并返回执行步骤B。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：
G、如果步骤F中无法为所述第k层用户数据找到所需的相位修正值，则将k修改为(k-1)并重新选择一个相位修正值后返回执行步骤B。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述为该无线通信系统的第k层用户数据选择所述相位修正值包括：
在可选的相位区间内均匀选出X个备选相位值构成备选相位集，从所述备选相位集中选出该第k层用户数据的所述相位修正值；或者
在可选的相位区间内随机选择Y个备选相位值构成备选相位集，从所述备选相位集中选出该第k层用户数据的所述相位修正值。
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将所述M层用户数据中的参考信号在所述发射端干扰消除后映射到N个下行链路端口发出，所述N小于等于M。
9.一种基站，其特征在于，包括：
处理器；
非易失性机器可读存储介质；
存储在该非易失性机器可读存储介质中、由该处理器执行的程序模块；以及发射单元；
其中，所述程序模块用于：
为该基站的第k层用户数据选择相位修正值；其中，所述k的取值为1到M，M小于等于K；所述K为该基站的用户数据的总层数；
根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值；以及
利用该相位修正值调制所述第k层用户数据中的数据信号；
所述发射单元用于：发出所述相位旋转后的参考信号和所述调制后的数据信号。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述程序模块用于执行以下操作：
A、从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值，所述备选相位集包括多个备选相位值；
B、将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转；
C、消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰；
D、判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值；
E、如果不超过，则将k修改为(k+1)后返回执行步骤A。
11.一种用户终端，其特征在于，包括：
处理器；
非易失性机器可读存储介质；
存储在该非易失性机器可读存储介质中、由该处理器执行的程序模块；以及发射单元；
其中，所述程序模块用于：
为该用户终端的第k层用户数据选择相位修正值，根据所述相位修正值对该第k层用户数据中的参考信号进行相位旋转，使得所述参考信号经过干扰消除后的信号功率不超过预设的功率门限值；其中，所述k的取值为1到M，M小于等于K；所述K为该用户终端的用户数据的总层数；
所述发射单元用于：发出所述相位旋转后的参考信号。
12.根据权利要求11所述的用户终端，其特征在于，所述程序模块用于执行以下操作：
A、从备选相位集中为所述第k层用户数据选择所述相位修正值，所述备选相位集包括多个备选相位值；
B、将该第k层用户数据中的参考信号按照所述相位修正值进行相位旋转；
C、消除所述M层用户数据中从第1层用户数据到第(k-1)层用户数据中的参考信号对该第k层用户数据中的参考信号的累计干扰；
D、判断经过所述干扰消除后该第k层用户数据中的所述参考信号的功率是否超过所述预设的功率门限值；
E、如果不超过，则将k修改为(k+1)后返回执行步骤A。
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