CN108233994B - 用于大规模mimo系统的波束形成的方法和设备 - Google Patents

用于大规模mimo系统的波束形成的方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种用于大规模MIMO系统的波束形成的方法与设备。具体地，对拟经天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流；对T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将T路数据流按预定规则映射至相应通道上；对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至天线阵列的相应阵元上进行发送。与现有技术相比，本发明实现了以下有益效果：将RF波束形成和在FH与天线限制下的BB波束形成的优势结合，提供了BB算法选择及RF波束设计的很好的灵活性，平衡了BB与RF之间的复杂性和性能，并实现了在sub‑6GHz中的大规模MIMO。

Description

用于大规模MIMO系统的波束形成的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于大规模MIMO系统的波束形成的技术。
背景技术
当今，RF(射频)波束形成被应用于在大于6GHz的mmWAVE(毫米波)频带中大规模MIMO(多输入多输出，Multiple Input Multiple Output)部署的解决方案。而小于6GHz中的大规模MIMO方案需考虑信道特性、FH(Fronthual，前传)容量、天线结构以及波束形成算法。
毫米波中，RF波束形成采用LEN(透镜)天线或相位阵列天线来为不同用户形成波束。但在小于6GHz(sub-6GHz)频带中，因信道具有大角度扩展，RF波束形成需要比毫米波中的天线数量多，以区分用户。在低频带中，多天线将引起较大天线规模。同时，在信道具有大角度扩展下，RF波束形成不能很好地抑制用户间的干扰。因此，不得不使用具有增强的信号处理算法的基带波束形成。
4G(第四代移动通信)中，天线数量为8，带宽20MHz，选择的是基带波束形成。但在5G(第五代移动通信)中，将由超过64个天线且同时具有100MHz带宽，FH无法支持如此高的数据速率。如将L1层处理直接移至RF，FH传输能够避免，但RF模块的复杂性不能被接受。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于大规模MIMO系统的波束形成的方法与设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于大规模MIMO系统的波束形成方法，其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，该方法包括以下步骤：
a对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流；
b对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)、AP(n+16)分别表示所述T路数据流中的第n、n+16路数据流，W_DBF0、W_DBF1分别表示AP(n)、AP(n+16)的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；
c对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
根据本发明的另一方面，还提供了一种用于大规模MIMO系统的波束形成设备，其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，该设备包括：
基带波束形成装置，用于对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流；
数字波束形成装置，用于对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；
模拟波束形成装置，用于对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
根据本发明的又一个方面，还提供了一种基站，其中，该基站包括前述根据本发明另一个方面的一种用于大规模MIMO系统的波束形成设备。
与现有技术相比，本发明通过在水平方向上进行基带波束形成处理而在垂直方向上进行数字波束形成处理，实现了以下有益效果：将RF波束形成和在FH与天线限制下的BB(基带，BaseBand)波束形成的优势结合，提供了BB算法选择及RF波束设计的很好的灵活性，平衡了BB与RF之间的复杂性和性能，并实现了在sub-6GHz中的大规模MIMO；且本发明中RF波束设计采用上行探测参考信号，与5G版本不同，在5G版本中，需要基站传输波束参考信号，且UE需要估计波束参考信号并将波束ID反馈至基站。本发明采用上行探测参考信号能够降低天线模型的复杂性并能很好地估计RF波束之间的干扰。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本发明一个方面的一种用于大规模MIMO系统的波束形成设备示意图；
图2示出现有技术中采用的8×8天线阵列模型的示意图；
图3示出本发明一个优选实施例的对拟经天线阵列传输的数据流依次执行水平方向基带波束形成处理、垂直方向数字波束形成处理，被映射至相应通道上的示意图；
图4示出本发明一个优选实施例的应用UL SRS获知最优波束ID的示意图；
图5示出本发明一个优选实施例的通道上的数据流与其映射的阵元之间的关系示意图；
图6示出本发明一个优选实施例的同为垂直波束的波束ID 0与波束ID1在不同方向上的权重大小的示意图；
图7示出根据本发明另一个方面的一种用于大规模MIMO系统的波束形成方法流程示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1示出根据本发明一个方面的一种用于大规模MIMO系统的波束形成设备1，其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，设备1包括基带波束形成装置11、数字波束形成装置12和模拟波束形成装置13。具体地，基带波束形成装置11对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流；数字波束形成装置12对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；模拟波束形成装置13对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
在此，在此，所述设备1包括但不限于任何一种用于进行波束形成的电子产品，如空时/空频分集发射机、基站等。在此，所述基站是指移动通信系统中，连接固定部分与无线部分，并通过空中的无线传输与移动台相连的设备，如eNB基站。本领域技术人员应能理解上述设备1、基站仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备1或基站如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
具体地，基带波束形成装置11对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流。
在此，所述S路数据流是指大规模MIMO系统要求的数据流数量，如现有的CMCC(中国移动通信集团公司)在大规模MIMO系统中，采用128个天线，64个收发器(TRX)，要求16个数据流以实现峰值吞吐量要求，采用8×8天线阵列模型，每一天线对中的每个阵元被交叉极化，如图2所示(图2中，M＝8，N＝8)。
在具体实施例中，T路数据流可传输至与基带波束形成装置11的输出端连接的传输接口，以作为传输接口的输入信号。
以下以图2所示的天线阵列模型为例进行水平方向基带波束形成说明：
具体地，基带波束形成装置11利用基带L1层MU-MIMO对16路数据流进行预编码，以对该16路数据流进行水平方向基带波束形成处理，如得到32路数据流。优选地，基带L1层MU-MIMO的预编码权重能够根据ZF(迫零，Zero Forcing)算法，由UL SRS(上行链路探测参考信号，Uplink Sounding Reference Signal)得到。如图3所示，16路数据流被表示为Layer0-15，经过MU-MIMO模块，对该16路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到32路数据流，输入至与传输接口(CPRI/FH)，如将Layer0～Layer7数据流经过MU-MIMO模块进行水平方向基带波束形成处理后，得到AP0～AP15个数据流，将Layer8～Layer15数据流经过MU-MIMO模块进行水平方向基带波束形成处理后，得到AP16～AP31个数据流，作为传输接口(CPRI/FH)的输入信号。
然后，数字波束形成装置12对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道。
例如，接上例，如图3所示，每一AP数据被DBF(数字波束形成)模块处理后，变为4路TX数据，并实现信号权重调整，且满足AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…15，如AP0数据经DBF0处理，映射至通道TX0～3上，以此类推，但AP16数据经DBF1处理，也映射至通道TX0～3上，以减少通道数量，DBF0模块采用数字波束加权系数W_DBF0对输入其的AP数据进行垂直方向数字波束形成处理，DBF1模块采用数字波束加权系数W_DBF1对输入其的AP数据进行垂直方向数字波束形成处理，在此，数字波束加权系数W_DBF0、W_DBF1分别代表预存储在DBF0和DBF1上作为候选波束的波束ID，如W_DBF0代表波束ID 0，W_DBF1代表波束ID 1。在此，DBF维数等于天线阵列所确定的垂直方向天线端口数量，例如现在128阵元天线，有64个天线端口，其中水平方向16个，垂直方向4个，因而DBF维数等于4。
在此，本发明可通过UL SRS处理，每一AP能够获知UE选择的最优波束ID，UE可利用SRS(探测参考信号)估计以下信号：1)UE自身信号能量；2)对于不同数字波束权重，其他UE的干扰，具体的应用UL SRS处理获知最优波束ID的过程如图4所示。UE可利用上下行信道的互易性，在上行接收时，用不同的RF波束(DBF0/DBF1)加权接收信号，在不同的加权信号下，估计UL SRS信号。那么就可以得到UE在不同RF波束下的接收信号能量。UE可以根据接收信号能量来估计自己的发送波束方向(DBF0/DBF1),并估计另一个波束方向对自己的干扰。AP0～AP15仅需承载位于波束ID 0上的UE的数据，AP16～AP31仅需承载位于波束ID 1上的UE的数据，经过DBF处理后，波束ID 0的数据和波束ID 1的数据进行叠加。
在具体实施例中，本领域技术人员应能理解，数字波束形成装置12可位于现有基站的射频模块中。
优选地，设备1还包括传输装置(未示出)。具体地，传输装置将所述N路数据流经传输接口传输，其中，所述传输接口的维数等于所述天线阵列所确定的水平方向天线端口数量的二倍，数字波束形成装置12对经所述传输接口输出后的所述N路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上。
在此，传输接口的维数是指传输接口的输入端口数量。例如现在128阵元天线，有64个天线端口，其中水平方向16个，垂直方向4个，因而CPRI/FH接口数等于16*2＝32。
接着，模拟波束形成装置13对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
例如，还接上例，每一Tx数据被模拟波束形成处理后，被映射至天线阵列的2个阵元上，如图5所示(其中，ABF表示模拟波束形成，AE表示阵元)，如通道Tx0上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE0～1上，Tx1上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE2～3上，以此类推，Tx63上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE126～127上。
在此，经ABF模块处理后，本发明将波束ID 0与波束ID1设计为几乎正交且全覆盖空间区域，波束ID 0上的UE不会被波束ID1干扰，在相同波束ID上的UE因基带MU-MIMO方法实现空间复用。
图6示出了同为垂直波束的波束ID 0与波束ID1在不同方向上的权重大小的示意图。
图7示出根据本发明另一个方面的一种用于大规模MIMO系统的波束形成方法流程示意图。
其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，该方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。具体地，在步骤S1中，设备1对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流；在步骤S2中，设备1对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；在步骤S3中，设备1对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
在此，在此，所述设备1包括但不限于任何一种用于进行波束形成的电子产品，如空时/空频分集发射机、基站等。在此，所述基站是指移动通信系统中，连接固定部分与无线部分，并通过空中的无线传输与移动台相连的设备，如eNB基站。本领域技术人员应能理解上述设备1、基站仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备1或基站如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
具体地，在步骤S1中，设备1对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流。
在此，所述S路数据流是指大规模MIMO系统要求的数据流数量，如现有的CMCC(中国移动通信集团公司)在大规模MIMO系统中，采用128个天线，64个收发器(TRX)，要求16个数据流以实现峰值吞吐量要求，采用8×8天线阵列模型，每一天线对中的每个阵元被交叉极化，如图2所示(图2中，M＝8，N＝8)。
在具体实施例中，T路数据流可传输至与在步骤S1中，设备1的输出端连接的传输接口，以作为传输接口的输入信号。
以下以图2所示的天线阵列模型为例进行水平方向基带波束形成说明：
具体地，在步骤S1中，设备1利用基带L1层MU-MIMO对16路数据流进行预编码，以对该16路数据流进行水平方向基带波束形成处理，如得到32路数据流。优选地，基带L1层MU-MIMO的预编码权重能够根据ZF(迫零，Zero Forcing)算法，由UL SRS(上行链路探测参考信号，Uplink Sounding Reference Signal)得到。如图3所示，16路数据流被表示为Layer0-15，经过MU-MIMO模块，对该16路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到32路数据流，输入至与传输接口(CPRI/FH)，如将Layer0～Layer7数据流经过MU-MIMO模块进行水平方向基带波束形成处理后，得到AP0～AP15个数据流，将Layer8～Layer15数据流经过MU-MIMO模块进行水平方向基带波束形成处理后，得到AP16～AP31个数据流，作为传输接口(CPRI/FH)的输入信号。
然后，在步骤S2中，设备1对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道。
例如，接上例，如图3所示，每一AP数据被DBF(数字波束形成)模块处理后，变为4路TX数据，并实现信号权重调整，且满足AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…15，如AP0数据经DBF0处理，映射至通道TX0～3上，以此类推，但AP16数据经DBF1处理，也映射至通道TX0～3上，以减少通道数量，DBF0模块采用数字波束加权系数W_DBF0对输入其的AP数据进行垂直方向数字波束形成处理，DBF1模块采用数字波束加权系数W_DBF1对输入其的AP数据进行垂直方向数字波束形成处理，在此，数字波束加权系数W_DBF0、W_DBF1分别代表预存储在DBF0和DBF1上作为候选波束的波束ID，如W_DBF0代表波束ID 0，W_DBF1代表波束ID 1。在此，DBF维数等于天线阵列所确定的垂直方向天线端口数量，例如现在128阵元天线，有64个天线端口，其中水平方向16个，垂直方向4个，因而DBF维数等于4。
在此，本发明可通过UL SRS处理，每一AP能够获知UE选择的最优波束ID，UE可利用SRS(探测参考信号)估计以下信号：1)UE自身信号能量；2)对于不同数字波束权重，其他UE的干扰。UE可利用上下行信道的互易性，在上行接收时，用不同的RF波束(DBF0/DBF1)加权接收信号，在不同的加权信号下，估计UL SRS信号。那么就可以得到UE在不同RF波束下的接收信号能量。UE可以根据接收信号能量来估计自己的发送波束方向(DBF0/DBF1),并估计另一个波束方向对自己的干扰。AP0～AP15仅需承载位于波束ID 0上的UE的数据，AP16～AP31仅需承载位于波束ID 1上的UE的数据，经过DBF处理后，波束ID 0的数据和波束ID 1的数据进行叠加。
优选地，设备1还包括步骤S4(未示出)。具体地，在步骤S4中，设备1将所述N路数据流经传输接口传输，其中，所述传输接口的维数等于所述天线阵列所确定的水平方向天线端口数量的二倍，在步骤S2中，设备1对经所述传输接口输出后的所述N路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上。
在此，传输接口的维数是指传输接口的输入端口数量。例如现在128阵元天线，有64个天线端口，其中水平方向16个，垂直方向4个，因而CPRI/FH接口数等于16*2＝32。
接着，在步骤S3中，设备1对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
例如，还接上例，每一Tx数据被模拟波束形成处理后，被映射至天线阵列的2个阵元上，如图4所示(其中，ABF表示模拟波束形成，AE表示阵元)，如通道Tx0上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE0～1上，Tx1上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE2～3上，以此类推，Tx63上的数据流被ABF模块处理后，映射至阵元AE126～127上。
在此，经ABF模块处理后，本发明将波束ID 0与波束ID1设计为几乎正交且全覆盖空间区域，波束ID 0上的UE不会被波束ID1干扰，在相同波束ID上的UE因基带MU-MIMO方法实现空间复用。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
另外，本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本发明的多个实施例的方法和/或技术方案。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种用于大规模MIMO系统的波束形成方法，其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，该方法包括以下步骤：
a对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流，其中，S＝16，T＝32；
b对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)、AP(n+16)分别表示所述T路数据流中的第n、n+16路数据流，W_DBF0、W_DBF1分别表示AP(n)、AP(n+16)的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；
c对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤a包括：
-利用基带L1层MU-MIMO对所述S路数据流进行预编码，以对所述S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，若M＝N＝8，所述步骤c包括：
对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应两个阵元上进行发送。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述步骤b之前，该方法还包括：
-将所述T路数据流经传输接口传输，其中，所述传输接口的维数等于所述天线阵列所确定的水平方向天线端口数量的二倍；
其中，所述步骤b包括：
-对经所述传输接口输出后的所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)、AP(n+16)分别表示所述T路数据流中的第n、n+16路数据流，W_DBF0、W_DBF1分别表示AP(n)、AP(n+16)的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道。
5.一种用于大规模MIMO系统的波束形成设备，其中，该大规模MIMO系统中的天线为M行N列的天线阵列，该天线阵列中的每一天线对中的每个阵元被交叉极化，其中，该设备包括：
基带波束形成装置，用于对拟经所述天线阵列传输的S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流，其中，S＝16，T＝32；
数字波束形成装置，用于对所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道；
模拟波束形成装置，用于对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应阵元上进行发送。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述基带波束形成装置用于：
-利用基带L1层MU-MIMO对所述S路数据流进行预编码，以对所述S路数据流进行水平方向基带波束形成处理，得到T路数据流。
7.根据权利要求5所述的设备，其中，若M＝N＝8，所述模拟波束形成装置用于：
对每一通道上的数据流进行模拟波束形成处理，以将每一通道上的数据流映射至所述天线阵列的相应两个阵元上进行发送。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的设备，其中，该设备还包括：
传输装置，用于将所述T路数据流经传输接口传输，其中，所述传输接口的维数等于所述天线阵列所确定的水平方向天线端口数量的二倍；
其中，所述数字波束形成装置用于：
-对经所述传输接口输出后的所述T路数据流进行垂直方向数字波束形成处理，以将所述T路数据流按预定规则映射至相应通道上，其中，该预定规则包括：所述T路数据流与其映射的通道之间满足以下关系：
AP(n)×W_DBF0+AP(n+16)×W_DBF1＝Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3),n＝0…S-1，AP(n)表示所述T路数据流中的第n路数据流，W_DBF0、W_DBF1表示对应的数字波束加权系数，Tx(4n,4n+1,4n+2,4n+3)表示被映射的通道。
9.一种基站，其中，该基站包括如权利要求5至8中任一项所述的设备。
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