CN112152681A - 一种预编码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种预编码方法及装置，涉及通信技术领域，能够提高天线的功率利用率。该方法包括：在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M‑K+1，J为整数，M为天线数；根据

从集合S1_m‑1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，S1_m‑1为直至第m‑1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，W_opt用于在J次迭代操作结束后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

Description

一种预编码方法及装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种预编码方法及装置。

背景技术

在多天线多用户传输系统中，为了避免天线的发射功率超出最大值，对多用户之间的正交性产生的影响。基站一般会采用限功率本征波束形成(Power Limited EigenBeamforming，PEBF)算法对多个天线的发射功率进行最大发射功率归一化处理。即将多个天线的初始发射功率除以多个天线中发射功率最大的天线的发射功率。如此便造成除了发射功率最大的天线以外，其他天线的发射功率都降低，导致天线的功率利用率降低，进而造成功率浪费的问题。

发明内容

本申请提供一种预编码方法及装置，能够提高天线的功率利用率。

第一方面，本申请提供一种预编码方法，包括：在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M-K+1，J为整数，M为天线数；根据

从集合S1_m-1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，S1_m-1为直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，W_opt用于在J次迭代操作结束后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

采用本申请提供的预编码方法，通过J此迭代操作得到的W_opt，能够将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P，从而提高M个天线的功率利用率。

可选的，H_m和W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。

基于该可选的方式，使得得到的W_opt能够保证多用户间的正交性。

可选的，根据

和α_m，确定权值矩阵W_m，包括：利用公式

计算W_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

可选的，当m大于2时，确定K个用户的H_m的

包括：利用公式

计算

其中，

表示第m-1次迭代时K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

采用该可选的方式，能够减少多次大矩阵求逆的复杂度。

可选的，确定信道值矩阵H_m的

包括：将K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m；根据H_m计算

可选的，根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，包括：将S1_m-1中的M-m+1个n逐个代入公式：

和/或

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S1_M-J+1)

可选的，将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt的第n_m行之后，该方法还包括：删除W_m和

中对应于n_m的行；删除H_m中对应于n_m的列。

可选的，设置集合S2_m-1，S2_m-1中的M-m+1个编号a与S1_m-1中的M-m+1个n一一对应，根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，包括：将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入公式：

和/或，

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S2_M-J+1)。

可选的，在执行J次迭代操作之前，该方法还包括：对M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵；根据原始预编码权值矩阵计算M个天线的发射功率的功率利用率；当功率利用率小于预设的门限值时，执行J次迭代操作。

第二方面，本申请提供一种装置，该装置可以是网络设备，也可以是网络设备内的芯片。该装置具有实现上述第一方面的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。该装置可以包括第一权值计算模块、数据加权模块、功率判决模块、第二权值计算模块等。

作为一种可选的设计，当该装置为网络设备时，该第一权值计算模块、数据加权模块、功率判决模块、第二权值计算模块可以集成在该网络设备的处理器中。可选地，该网络设备还包括存储器。当网络设备包括存储器时，该存储器用于存储计算机执行指令，该处理器与该存储器连接，该处理器执行该存储器存储的计算机执行指令，以使该网络设备执行上述第一方面的方法。

作为另一种可选的设计，当该装置为网络设备中的芯片时，该第一权值计算模块、数据加权模块、功率判决模块、第二权值计算模块可以集成在该芯片的处理器中。可选地，该芯片还包括存储器。当该芯片包括存储器时，该存储器用于存储计算机执行指令，该处理器与该存储器连接，该处理器执行该存储器存储的计算机执行指令，以使该网络设备内的芯片执行上述第一方面的方法。可选地，该存储器为该芯片内的存储器，如寄存器、缓存等，该存储器还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储器，如只读存储器(read-onlymemory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)等。

具体的，第一权值计算模块，用于在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M-K+1，J为整数，M为天线数；根据

从集合S1_m-1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，S1_m-1为直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，W_opt用于数据加权模块在第一权值计算模块完成J次迭代操作后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

可选的，H_m和W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。

可选的，第一权值计算模块根据

和α_m，确定权值矩阵W_m，具体包括：利用公式

计算W_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

可选的，当m大于2时，第一权值计算模块确定K个用户的H_m的

具体包括：利用公式

计算

其中，

表示第m-1次迭代时K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

可选的，第一权值计算模块确定信道值矩阵H_m的

具体包括：将K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m；据H_m计算

可选的，第一权值计算模块根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：将S1_m-1中的M-m+1个n逐个代入公式：

和/或

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，第一权值计算模块将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，具体包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S1_M-J+1)。

可选的，第一权值计算模块，还用于在将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt的第n_m行之后，删除W_m和

中对应于n_m的行；删除H_m中对应于n_m的列。

可选的，设置集合S2_m-1，S2_m-1中的M-m+1个编号a与S1_m-1中的M-m+1个n一一对应，第一权值计算模块根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入公式：

和/或，

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，第一权值计算模块将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，具体包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S2_M-J+1)。

可选的，装置还包括第二权值计算模块和功率判决模块：第二权值计算模块，用于在第一权值计算模块执行J次迭代操作之前，对M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵；功率判决模块，用于根据第二权值计算模块计算得到的原始预编码权值矩阵计算M个天线的发射功率的功率利用率；第一权值计算模块，具体用于在功率判决模块计算得到的功率利用率小于预设的门限值时，执行J次迭代操作。

本申请提供的装置的技术效果可以参见上述第一方面或第一方面的各个实现方式的技术效果，此处不再赘述。

其中，上述任一处提到的处理器，可以是一个通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制上述第二方面的方法的程序执行的集成电路。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，存储有用于实现上述第一方面方法的程序。当所述程序在网络设备中运行时，使得所述网络设备执行上述第一方面的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该程序产品包括程序，当该程序被运行时，使得上述第一方面的方法被执行。

附图说明

图1为本申请提供的一种网络设备的结构示意图；

图2为本申请提供的一种预编码方法的一个实施例的流程图一；

图3为本申请提供的一种天线的函数示意图；

图4为本申请提供的一种预编码方法的另一个实施例的流程图二；

图5为本申请提供的一种网络设备的算法模块示意图；

图6为本申请提供的一种功率利用率的仿真效果对比示意图；

图7为本申请提供的一种小区平均吞吐量的仿真效果对比示意图；

图8为本申请提供的一种频谱效率增益的仿真效果对比示意图；

图9为本申请提供的一种装置的结构示意图一；

图10为本申请提供的一种装置的结构示意图二。

具体实施方式

首先，当下文中提及到“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

除非另有说明，本文中“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B。术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请的描述中，“多个”是指两个或两个以上。

本申请提供的预编码方法适具有多天线传输模块的网络设备，该网络设备可以支持第四代(fourth generation，4G)接入技术，例如长期演进(long term evolution，LTE)接入技术；或者，支持第五代(fifth generation，5G)接入技术，例如新无线(new radio，NR)接入技术；或者，支持多种无线技术，例如支持LTE技术和NR技术。另外，该网络设备也可以适用于面向未来的通信技术。

该网络设备具体可以为基站，例如，4G接入技术通信系统中的演进型基站(evolved nodeB，eNB)、5G接入技术通信系统中的下一代基站(next generation nodeB，gNB)、发送接收点(transmission reception point，TRP)、中继节点(relay node)、接入点(access point，AP)等等。

如图1所示，为本申请提供的一种网络设备的结构示意图。该网络设备包括处理器101、存储器102、收发器103，以及通信总线104。处理器101、存储器102、收发器103通过通信总线104连接。

本申请实施例中的处理器101，可以包括如下至少一种类型：通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微处理器、特定应用集成电路专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)、或者用于实现逻辑运算的集成电路。例如，处理器101可以是一个单核(single-CPU)处理器或多核(multi-CPU)处理器。至少一个处理器101可以是集成在一个芯片中或位于多个不同的芯片上。

本申请实施例中的存储器102，可以包括如下至少一种类型：只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically erasable programmabler-only memory，EEPROM)。在某些场景下，存储器还可以是只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器102可以是独立存在，与处理器101相连。可选的，存储器102也可以和处理器101集成在一起，例如集成在一个芯片之内。其中，存储器102能够存储执行本申请实施例的技术方案的程序，并由处理器101来控制执行，被执行的各类计算机程序代码也可被视为是处理器101的驱动程序。例如，处理器101用于执行存储器102中存储的计算机程序代码，从而实现本申请实施例中的技术方案。

收发器103可以用于支持网络设备与网络设备之间空口信号的接收或者发送，收发器103可以与多个天线105相连。收发器103包括发射机Tx和接收机Rx。具体地，一个或多个天线105可以接收空口信号，该收发器103的接收机Rx用于从天线接收所述空口信号，并将空口信号转换为数字基带信号或数字中频信号，并将该数字基带信号或数字中频信号提供给所述处理器101，以便处理器101对该数字基带信号或数字中频信号做进一步的处理，例如解调处理和译码处理。此外，收发器103中的发射机Tx还用于从处理器101接收经过调制的数字基带信号或数字中频信号，并将该经过调制的数字基带信号或数字中频信号转换为空口信号，并通过一个或多个天线105发送所述空口信号。

本申请提供的预编码方法，针对网络设备的M(M≥1)个天线，各通过J(1≤J≤M-K+1，J为整数)次迭代操作，能够将所选中的J个天线的发射功率调节至最大发射功率，且保证未被选中M-J个天线的发射功率不超过该最大发射功率。也就是说，采用本申请提供的预编码方法，能够使得M个天线中有至少J个天线的功率到达满功率，从而提高功率利用率。

下面结合具体实施例，对本身申请提供的预编码方法及装置进行示例性的说明。

假设网络设备有M(M≥1，M为整数)个天线，该M个天线分别配置有天线索引n。例如，该M个天线的天线索引分别为0到M-1(即n＝0,1，……，M-1)，或者1到M(即n＝1，2，……，M)，或者为连续/不连续的其他数值等。当该M个天线的空域复用的用户数目为K(K≥1，K为整数)时，基于本申请提供的预编码方法，最多可执行M-K+1次迭代操作。

参见图2，为本申请提供一种预编码方法的一个实施例的流程图，主要描述J次迭代过程中的第m(m＝1,2，……，J)次迭代的过程。该方法包括：

步骤201，网络设备确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

在本申请中，可以先计算第m次迭代过程中所需的信道值矩阵H_m，然后根据H_m计算

一种可能的实现方式为，将K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m，然后对H_m求逆，计算得到

在本申请中，针对每一次迭代操作，网络设备都会选择一个天线，计算相应的权值，以用于将该天线的发射功率调节至最大发射功率。因此，为了避免在本次迭代过程中计算的权值对已经选中的天线的发射功率造成影响，可以将已经选中的天线所对应的信道值清零。

例如，假设M个天线的天线索引n分别为1到M，可以设置集合S1表示未被选中的n的集合。执行J次迭代操作之前，S1＝{1,2，......，M}。每执行一次迭代操作，则将选中的n从S1中删除。那么直至第m-1次迭代结束的S1可以表示为S1_m-1，用于记录直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n。

然后可以采用如下公式(1)计算H_m：

H_m＝Hdiag{x₁，x₂，...，x_M} (1)

其中，x_n表示天线索引n对应的系数。在第m次迭代过程中，当

时，x_n＝0，当n∈S1_m-1时，x_n＝1。公式(1)表示，将直至第m-1次迭代结束所选中的m-1个天线对应的列清零。

通过公式(1)计算得到H_m后，即可根据H_m计算

另一种可能的实现方式为，网络设备可以在每次迭代结束，进行删除列操作。例如，在第m-1次迭代操作结束后，将H_m-1中的对应于第m-1次迭代时选中的天线索引n_m-1所对应的列删除，得到H_m。然后在基于H_m计算

可选的，网络设备也可以利用矩阵求逆引理，根据第m-1次迭代时求得的该K个用户的信道值矩阵的广义逆矩阵

求

从而减少多次大矩阵求逆的复杂度。

例如，根据如下公式(2)所示的矩阵求逆引理：

可以得到如下公式(3)：

其中，

表示第m-1次迭代时所述K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

在第1次迭代过程中，即当m＝1时，网络设备可以直接利用初始信道值矩阵H求得对应的广义逆矩阵。当m大于2时，网络设备则可以直接将

和

代入公式(3)中，求得

步骤202，网络设备根据

从集合S1_m-1中选择天天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m。

例如，当

的计算采用清零的方式时，网络设备可以将S_m-1中的M-m+1个n逐个代入如下公式(4)和/或公式(5)中：

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

在本申请中，被选中的天线索引，即表示该天线索引所指示的天线被选中。

或者，当采用删除行的方式计算

时，可以设置集合S2_m-1，S2_m-1中-m+1个编号a与所述S1_m-1中的M-m+1个n一一对应。网络设备可以将将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入如下公式(6)和/或公式(7)中：

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

步骤203，根据

和α_m，确定权值矩阵W_m。

示例性的，第m次迭代使用的权值矩阵可以利用第m-1次迭代时使用的权值矩阵W_m-1和

计算所得。例如，可以采用如下公式(8)计算W_m：

在本申请中，一方面，W_m需要保证多用户间的正交性。

假设初始权值矩阵W₀为零矩阵，那么第1次迭代时，W₁＝W₀+α₁H⁺＝α₁H⁺，第2次迭代时，W₂＝W₁+α₂H₂ ⁺，依次类推，可知，权值矩阵与信道值矩阵的广义逆矩阵相关，均为行满秩矩阵。

存在定理：如果存在矩阵A，且A为行满秩L×Q(L≤Q)，那么存在矩阵B为行满秩L×Q(其中，L-Q列为0矢量)，矩阵B的非零列矢量为A的子矩阵，即B的非零列矢量为A的列的子集，那么有AB⁺＝I_L。

根据上述定理可以得到如下证明(9)：

AB⁺＝[A]_c,d[B⁺]_d,e＝[B]_c,f[B⁺]_f,e＝BB⁺＝I_L (9)

由于W_m-1和

满足上述定理的条件，因此基于上述定理及证明(9)可知：

其中，

表示

的第n行，r(W_m-1，n)表示W_m-1的第n行。

那么，根据公式(10)和公式(8)可以得到，H_m和W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。即当i＝j时，[H_mW_m]_i,j≠0；当i≠j时，[H_mW_m]_i,j等于0或者趋近于0。也就是说，第m次迭代过程中计算得到的权值矩阵W_m能够保证多用户间的正交性。

另一方面，W_m需要保证第m次迭代过程中被选中的n_m所指示的天线的发送功率能够被调整至最大发射功率P，同时S1_m-1中除n_m以外剩余的天线索引所指示的天线的发射功率小于或者等于P。

也就是说，S1_m-1中存在n_m使得||r(W_m-1，n_m)||²＝P，且S1_m-1中除n_m以外剩余的n使得||r(W_m-1，n)||²≤P。

那么，可以得到方程(10)：

针对方程(10)，即可寻找使得f_m,n(α)＝0的n_m，且S1_m-1中除n_m以外剩余的n使得f_m,n(α)≤0。

基于如下求解过程：

可知，方程(10)为凸函数，存在1个或者2个解。那么，将方程8转换为二项式解公式，即可得到公式(11)(也就是上述公式(4)和公式(5))：

由于公式(11)中分子的第二项的绝对值恒大于第一项，因此，α存在正负两个解。

将S1_m-1中的n依次代入公式(4)、公式(5)，或者公式(4)和公式(5)中，求得对应的α。将每个n以及对应的α代入方程(10)后，可以获得S1_m-1中的每个n所对应的天线的函数曲线。示例性的，假设S1_m-1中包括4个n，分别为n1、n2、n3、n4。根据公式(4)和/或公式(5)，求得对应的α后，将n1、n2、n3、n4以及对应的α代入方程(10)中。n1、n2、n3、n4所指示的天线的函数如图3所示。

基于图3可以获知，基于n1获得的最小的|α|(即α_m)能够使得使得f_m,n1(α_m)＝0，且f_m,n(α_m)≤0，n＝n2，n3，n4。

因此，基于公式(8)以及本申请提供的计算α_m以及确定n_m的方法，能够使得计算得到的W_m能够保证n_m所指示的天线的发送功率能够被调整至最大功率P，同时S1_m-1中除n_m以外剩余的天线索引所指示的天线的发射功率小于或者等于P。

步骤204，网络设备将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行。

其中，W_opt用于在J次迭代操作结束后，对M个天线的发射功率进行调节。在本申请中，由于W_m中对应与n_m的行能够将n_m所对应的天线的发射功率调节至P。因此，可以将W_m中对应于n_m行赋值到W_opt中对应于n_m的行，以保证W_opt能够将n_m所对应的天线的发射功率调节至P。

那么当J次迭代结束，使用W_opt对M个天线的发射功率进行调节后，在J次迭代过程中被选中的天线的发射功率能够被调节到P。

可以理解的是，若H_m基于上述公式(1)计算，由于每进行一次迭代，所选中的天线在信道值矩阵中对应的列就会清零。因此，后续迭代过程中计算的权值矩阵中对应的行也会清零。所以，后续迭代过程中计算的权值矩阵不会对已经被选中的天线的发送功率造成影响。即对于第m次迭代之前的m-1次迭代过程中被选中的天线，仍旧保持在P。

可选的，网络设备也可以在每次迭代结束后，将本次迭代计算得到权值矩阵和信道值矩阵的广义逆矩阵中，所选中的天线对应的行删除，将信道值矩阵中所选中的天线对应的列删除。

例如，在第m次迭代结束后，将H_m中对应于n_m的列删除，将W_m和

中对应于n_m的行删除。以避免后续迭代过程对n_m所指示的天线的发射功率造成影响。并且能够降低后续迭代过程的计算复杂度。

对于第J次迭代计算的W_J，由于能够保证选中的天线的发射功率被调节至P，未被选中的天线的发射功率小于或者等于P。因此，网络设备可以直接将W_J中与在第J次迭代计算选中的n_J对应的行，和直至J次迭代，均未被选中的M-J个n所对应的行，依次赋值到W_opt中对应的行。从而当使用W_opt对M个天线的发射功率进行调节后，在J次迭代过程中被选中的天线的发射功率能够被调节到P，而剩余未被选中M-J个天线的发射功率小于或者等于P。

下面以J＝3为例，分别结合清零和删除行的方式，对本申请提供的预编码方法的迭代步骤进行示例性的说明。

当采用清零的方式时，3次迭代步骤如下：

S301、参数初始化：

S1₀＝[1，......，M]；W₀＝[0,0，......，0，0]∈C^M×K；

其中，h₁表示第1个用户的信道或者信道特征矢量；h₂表示第2个用户的信道或者信道特征矢量；以此类推，h_K表示第K个用户的信道或者信道特征矢量。M个天线的天线索引n分别为1、2、……、M，分别对应初始化权值矩阵W₀的第1行、第二2、……、第M行。

S302、开始第1次迭代，计算H₁的H₁ ⁺：

在第1次迭代过程中，可以将初始信道值矩阵作为H第一次迭代使用的信道值矩阵H₁，然后直接基于H₁计算

例如，计算H₁逆矩阵U₁＝inv(H₁*H₁ ^H)，然后通过H₁+＝H₁ ^H*U₁计算得到H₁ ⁺。

S303、寻找S1₀中使得|α|最小的n₁以及α₁：

可以利用for循环，将S1₀中的M个天线索引n逐个带入公式

中，得到[α₁，n₁]＝argmin(|α|_min)。

S304、更新权值矩阵：

计算得到第1次迭代的权值矩阵W₁＝W₀+α₁H₁ ⁺＝α₁H₁ ⁺，W₁∈C^M×K。

将W₁中对应于n₁的行(即W₁中的第n₁行)赋值到W_opt(W_opt∈C^M×K)中对应于n₁的行，(即W_opt中的第n₁行)，即使得r(W_opt,n₁)＝r(W₁,n₁)。

S305、将S1₀中的n₁删除得到S1₁，即S1₁中包括除n₁以外剩余的M-1个天线索引。

S306、开始第2次迭代，计算H₂的

基于上述公式(1)计算H₂，由于

因此H中第n₁列被清零，得到H₂。

然后根据H₂计算

例如，计算H₂逆矩阵

然后通过

计算得到H₂ ⁺。

S307、寻找S1₁中使得|α|最小的n₂以及α₂：

可以利用for循环，将S1₁中的M-1个n逐个带入公式(4)和/或公式(5)中，得到[α₂，n₂]＝argmin(|α|_min)。

S308、更新权值矩阵：

计算得到第2次迭代的权值矩阵W₂＝W₁+α₂H₂ ⁺，W₂∈C^M×K。

将W₂中对应于n₂的行(即W₂中的第n₂行)赋值到W_opt中对应于n₂的行，(即W_opt中的第n₂行)，即使得r(W_opt,n₂)＝r(W₂,n₂)。

S309、将S1₁中的n₂删除得到S1₂，即S1₂中包括除n₁、n₂以外剩余的M-2个天线索引。

S310、开始第3次迭代，计算H₃的

基于上述公式(1)计算H₃，由于

因此H中第n₁、n₂列被清零，得到H₃。

然后根据H₃计算

例如，计算H₃逆矩阵

然后通过

计算得到H₃ ⁺。

S311、寻找S1₂中使得|α|最小的n₃以及α₃：

可以利用for循环，将S1₂中的M-2个n逐个带入公式(4)和/或公式(5)中，得到[α₃，n₃]＝argmin(|α|_min)。

S312、更新权值矩阵：

计算得到第1次迭代的权值矩阵W₃＝W₂+α₃H₃ ⁺，W₃∈C^M×K。

将W₃中与S1₂中的每个n所对应的行，赋值给W_opt中与S1₂中的每个n所对应的行，即使得r(W_opt,S1₂)＝r(W₃,S1₂)。

S313、迭代结束。

至此，输出的W_opt能够将网络设备的M个天线中天线索引n₁、n₂、n₃所对应的天线的发射功率调节至最大发射功率，并保证剩余的M-3个天线的发射功率小于或者等于最大发射功率。

当采用删除行的方式时，3次迭代步骤如下：

S401、参数初始化：

S1₀＝[1，......，M]

S2₀＝[1，......，M]

W₀＝[0,0，......，0，0]∈C^M×K

其中，h₁表示第1个用户的信道或者信道特征矢量；h₂表示第2个用户的信道或者信道特征矢量；以此类推，h_K表示第K个用户的信道或者信道特征矢量。M个天线的天线索引n分别为1、2、……、M，分别对应初始化权值矩阵W₀的第1行、第2行、……、第M行。设置对应于天线索引(或者权值矩阵的行)的编号a的集合S2₀。初始状态下，S2₀中的M个编号依次对应S1₀中的M个天线索引。

S402、开始第1次迭代，计算H₁的H₁ ⁺：

在第1次迭代过程中，可以将初始信道值矩阵作为H第一次迭代使用的信道值矩阵H₁，然后直接基于H₁计算

例如，计算H₁逆矩阵U₁＝inv(H₁*H₁ ^H)，然后通过H₁ ⁺＝H₁ ^H*U₁计算得到H₁ ⁺。

S403、确定n₁以及α₁：

可以利用for循环，将S2₀中的M个编号a逐个带入公式

中，得到[α₁，a₁]＝argmin(|α|_min)。确定S2₀中a₁所对应的S1₀中的n₁为选中的天线索引。例如，a₁＝3，那么对应的n₁＝3。

S404、更新权值矩阵：

计算得到第1次迭代的权值矩阵W₁＝W₀+α₁H₁ ⁺＝α₁H₁ ⁺，W₁∈C^M×K。

将W₁中的第a₁行赋值到W_opt(W_opt∈C^M×K)中对应于n₁的行，(即W_opt中的第n₁行)，即使得r(W_opt,n₁)＝r(W₁,a₁)。

S405、取H₁中对应于n₁的列(即H₁的第a₁列)，即g₁＝c(H₁,a₁)，并删除W₁中对应于n₁的行(即W₁中第a₁行)，删除H₁ ⁺中对应于n₁的行(即H₁ ⁺中第a₁行)，删除H₁中对应于n₁的列(即H₁的第a₁列)，得到H₂。将S1₀中的n₁删除得到S1₁，即S1₁中包括除n₁以外剩余的M-1个天线索引；更新S2₀到S2₁＝[1，......，M-1]。S2₁中的1、2、……、M-1，依次对应S1₁中的M-1个天线索引。

例如，当M＝5时，S1₀＝[1,2,3,4,5]，S2₀＝[1,2,3,4,5]，初始状态下，S2₀中的编号1对应对应S1₀中的天线索引1，S2₀中的编号2对应对应S1₀中的天线索引2，以此类推，S2₀中的编号5对应对应S1₀中的天线索引5。

假设，在S403中，计算得到的a₁＝3，那么与S1₀中的天线索引3对应，即确定n₁＝3。那么，在S404中，执行r(W_opt,3)＝r(W₁,3)。在S405中，g₁＝c(H₁,3)，并删除W₁中对应于天线索引3的行(即W₁中第3行)，删除H₁ ⁺中对应于天线索引3的行(即H₁ ⁺中第3行)，删除H₁中对应于天线索引3的列(即H₁的第3列)，得到H₂。将S1₀中的3删除得到S1₁，即S1₁中包括除3以外剩余的4个天线索引，即S1₁＝[1,2,4,5]；更新S2₀为S2₁＝[1，2,3,4]。此时，S2₁中的编号1对应对应S1₁中的天线索引1，S2₁中的编号2对应对应S1₁中的天线索引2，S2₁中的编号3对应对应S1₂中的天线索引4，S2₁中的编号4对应对应S1₁中的天线索引5。

需要说明的是，若采用上述公式(3)计算信道值矩阵的广义逆矩阵，则需按照上述S405中所述，取H₁中对应于n₁的列备用，并删除H₁中对应于n₁的列，得到H₂。若采用先计算信道值矩阵，在基于信道值矩阵计算该信道值矩阵的广义逆矩阵的方式，则无需无需取H₁中对应于n₁的列，直接删除H₁中对应于n₁的列，得到H₂。

S406、开始第2次迭代，计算H₂的

若基于上述公式(3)，利用H₁ ⁺计算

例如，将H₁ ⁺和

(即g₁)代入公式(3)后，公式(3)的简化推导过程如下：

D1＝g₁ ^H*U₁

为了便于第3次迭代计算，这里可以计算中间参数

备用。

S407、确定n₂以及α₂：

可以利用for循环，将S2₁中的M-1个编号a逐个带入公式

中，得到[α₂，a₂]＝argmin(|α|_min)。确定S2₁中a₂所对应的S1₁中的n₂为选中的天线索引。

S408、更新权值矩阵：

计算得到第2次迭代的权值矩阵W₂＝W₁+α₂H₂ ⁺，W₂∈C^M-1×K。

将W₂中的第a₂行(即对应于n₂的行)赋值到W_opt(W_opt∈C^M×K)中对应于n₂的行(即W_opt中的第n₁行)，即使得r(W_opt,n₂)＝r(W₂,a₂)。

S409、取H₂中对应于n₂的列(即H₂的第a₂列)，即g₂＝c(H₂,a₂)，并删除W₂中对应于n₂的行(即W₂中第a₂行)，删除H₂ ⁺中对应于n₂的行(即H₂ ⁺中第a₂行)，删除H₂中对应于n₂的列(即H₂的第a₂列)，得到H₃。将S1₁中的n₂删除得到S1₂，即S1₂中包括除n₁、n₂以外剩余的M-2个天线索引；更新S2₁到S2₂＝[1，......，M-2]。S2₁中的1、2、……、M-1，依次对应S1₁中的M-1个天线索引。

例如，基于上述示例，在S407中，计算得到的a₂＝3，那么与S1₁中的天线索引4对应，即确定n₂＝4。那么，在S408中，执行r(W_opt,4)＝r(W₂,3)。在S409中，g₂＝c(H₂,3)，并删除W₂中对应于天线索引4的行(即W₂中第3行)，删除H₂ ⁺中对应于天线索引4的行(即H₂ ⁺中第3行)，删除H₂中对应于天线索引4的列(即H₂的第3列)，得到H₃。将S1₁中的4删除得到S1₂，即S1₂中包括除3、4以外剩余的3个天线索引，即S1₂＝[1,2,5]；更新S2₁为S2₂＝[1，2,3]。此时，S2₂中的编号1对应对应S1₂中的天线索引1，S2₂中的编号2对应对应S1₂中的天线索引2，S2₂中的编号3对应对应S1₂中的天线索引5。

S410、开始第3次迭代，计算H₃的

基于上述公式(3)，利用H₂ ⁺计算

例如，将H₂ ⁺和

(即g₂)代入公式(3)后，公式(3)的简化推导过程如下：

D2＝g₂ ^H*U₂

S411、确定n₃以及α₃：

可以利用for循环，将S2₂中的M-2个编号a逐个带入公式

中，得到[α₃，a₃]＝argmin(|α|_min)。确定S2₂中a₃所对应的S1₂中的n₃为选中的天线索引。

S412、更新权值矩阵：

计算得到第3次迭代的权值矩阵W₃＝W₂+α₃H₃ ⁺，W₃∈C^M-2×K。

将W₃中与S1₂中的每个n所对应的行，赋值给W_opt(W_opt∈C^M×K)中与S1₂中的每个n所对应的行，即使得r(W_opt,S1₂)＝r(W₃,S2₂)。

S413、迭代结束。

基于上述示例，在S411中，计算得到的a₃＝2，那么与S1₂中的天线索引2对应，即确定n₃＝2。那么，在S412中，执行r(W_opt,S1₂)＝r(W₃,S2₂)，根据S2₂与S1₂的对应关系，即为将W₃中第1行赋值给W_opt的第1行，将W₃中第2行赋值给W_opt的第2行，将W₃中第3行赋值给W_opt的第5行。

至此，输出的W_opt能够将网络设备的天线索引为2、3、4的天线的发射功率调节至最大发射功率，并保证剩余的天线索引为1和5的天线的发射功率小于或者等于最大发射功率。

参见图4，为本申请提供的预编码方法的另一个实施例的流程图，该方法包括：

步骤401，网络设备对M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵。

例如，网络设备基于传统的PEBF算法对M个天线的发射功率进行归一化处理，那么得到的原始预编码权值矩阵即为PEBF权值矩阵。

步骤402，网络设备根据原始预编码权值矩阵计算该M个天线的发射功率的功率利用率。

网络设备将根据PEBF权值矩阵计算出M个天线最终使用的发射功率的和，与M个天线允许使用的最大发射功率功率和(即MP)相除，得到该M个天线的发射功率的功率利用率。

例如，功率利用率η可以通过如下公式(12)计算所得：

其中，W_i,j,k,PEBF表示第j个RB第k层PEBF权值第i个天线的复数值，N_RB表示RB的数目，N_j,L表示第j个RB的层数。

步骤403，网络设备判断计算所得的功率利用率是否大于预设的门限值THr。

步骤404，当η＜THr时，执行J次迭代操作。

步骤405，当η≥THr时，则利用原始权值矩阵对该M个天线的发射功率进行数据加权。

基于该示例，如图5所示，网络设备的算法模块可以包括PEBF模块、功率利用率判别模块、功率最优算法(Sum Rate Maximum Algorithm,SRMA)模块、数据加权模块。网络设备可以先基于PEBF模块对网络设备的M个天线进行功率归一化处理，得到PEBF权值矩阵。PEBF模块输出PEBF权值矩阵至功率利用率判别模块，由功率利用率判别模块进行功率利用率的计算以及判别。当功率利用率判别模块确定计算所得的η＜THr时，则输出信号至SRMA模块，以使得SRMA模块进行J次迭代操作，得到W_opt。然后将W_opt输出至数据加权模块，以使得数据加权模块对该M个天线的发射功率进行数据加权。当功率利用率判别模块确定计算所得的η≥THr时，则将PEBF权值矩阵直接输出至数据加权模块，以使得数据加权模块对该M个天线的发射功率进行数据加权。

值得说明的是，采用本申请提供的预编码能够有效提高天线的功率利用率、小区的吞吐量以及系统的频谱效率增益。

例如，图6至图8为采用传统PEBF算法进行预编码以及本申请提供的预编码方法(下文简称SRMA算法)的仿真效果对比示意图。其中，图6为功率利用率的仿真效果对比示意图。可以看出，采用传统的PEBF算法进行预编码，天线的功率利用率为71.6％。而采用本申请提供的SRMA算法进行预编码，天线的功率利用率为99.2％。

图7为以4个用户设备(User Equipment，UE)、6个UE以及8个UE为例，得到的小区平均吞吐量的仿真效果对比示意图。可以看出，采用本申请提供的SRMA算法进行预编码得到的小区的平均吞吐量，相比采用传统的PEBF算法进行预编码得到的小区的平均吞吐量，可以提升至少20％。

图8为频谱效率增益的仿真效果对比示意图。可以看出采用本申请提供的SRMA算法进行预编码后，系统的频谱效率增益，相比采用传统的PEBF算法进行预编码后，系统的频谱效率增益，可以增加至少7％。

参见图9，为本申请提供的一种装置，包括第一权值计算模块901和数据加权模块902。

第一权值计算模块901，用于在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M-K+1，J为整数，M为天线数；根据

从集合S1_m-1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，S1_m-1为直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，W_opt用于数据加权模块902在第一权值计算模块901完成J次迭代操作后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

可选的，H_m和W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。

可选的，第一权值计算模块901根据

和α_m，确定权值矩阵W_m，具体包括：利用公式

计算W_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

可选的，当m大于2时，第一权值计算模块901确定K个用户的H_m的

具体包括：利用公式

计算

其中，

表示第m-1次迭代时K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

可选的，第一权值计算模块901确定信道值矩阵H_m的

具体包括：将K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m；据H_m计算

可选的，第一权值计算模块901根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：将S1_m-1中的M-m+1个n逐个代入公式：

和/或

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，第一权值计算模块901将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，具体包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S1_M-J+1)。

可选的，第一权值计算模块901，还用于在将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt的第n_m行之后，删除W_m和

中对应于n_m的行；删除H_m中对应于n_m的列。

可选的，设置集合S2_m-1，S2_m-1中的M-m+1个编号a与S1_m-1中的M-m+1个n一一对应，第一权值计算模块901根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：

将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入公式：

和/或，

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

可选的，当m＝J时，第一权值计算模块901将W_m中对应于n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于n_m的行，具体包括：r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S2_M-J+1)。

可选的，如图10所示，该装置还包括第二权值计算模块903和功率判决模块904：第二权值计算模块903，用于在第一权值计算模块901执行J次迭代操作之前，对M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵；功率判决模块904，用于根据第二权值计算模块903计算得到的原始预编码权值矩阵计算M个天线的发射功率的功率利用率；第一权值计算模块901，具体用于在功率判决模块904计算得到的功率利用率小于预设的门限值时，执行J次迭代操作。

该装置可以本申请实施例中的网络设备。例如，可以是如图1所示的网络设备。第一权值计算模块901、数据加权模块902、第二权值计算模块903和功率判决模块904可以集成在如图1所示的处理器101。如图1所示的存储器102中可以存储本申请提供的预编码方法的计算机执行指令。处理器101通过执行该计算机执行指令，完成J次迭代操作，并使用得到的W_opt对该网络设备的M个天线的发射功率进行调整。随后即可控制收发器103，使用调整后的发射功率发射信号。

或者，该装置也可以是本申请实施例中的网络设备中的芯片，第一权值计算模块901、数据加权模块902、第二权值计算模块903和功率判决模块904可以集成在该芯片中的处理器中。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在计算机可读介质上传输。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质，还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。

作为一种可选的设计，计算机可读介质可以包括RAM，ROM，EEPROM，CD-ROM或其它光盘存储器，磁盘存储器或其它磁存储设备，或可用于承载的任何其它介质或以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码，并且可由计算机访问。而且，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆，光纤电缆，双绞线，数字用户线(DSL)或无线技术(如红外，无线电和微波)从网站，服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆，光纤电缆，双绞线，DSL或诸如红外，无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD)，激光盘，光盘，数字通用光盘(DVD)，软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品。上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。如果在软件中实现，可以全部或者部分得通过计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行上述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照上述方法实施例中描述的流程或功能。上述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种预编码方法，其特征在于，包括：

在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M-K+1，J为整数，M为天线数；

根据

从集合S1_m-1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，所述S1_m-1为直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；

根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；

将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，所述W_opt用于在所述J次迭代操作结束后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述H_m和所述W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据

和α_m，确定权值矩阵W_m，包括：

利用公式

计算W_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，当m大于2时，所述确定K个用户的H_m的

包括：

利用公式

计算

其中，

表示第m-1次迭代时所述K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定信道值矩阵H_m的

包括：

将所述K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m；

根据H_m计算

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，包括：

将所述S1_m-1中的M-m+1个n逐个代入公式：

和/或，

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，当m＝J时，所述将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，包括：

r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S1_M-J+1)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt的第n_m行之后，所述方法还包括：

删除所述W_m和所述

中对应于所述n_m的行；

删除所述H_m中对应于所述n_m的列。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，设置集合S2_m-1，S2_m-1中的M-m+1个编号a与所述S1_m-1中的M-m+1个n一一对应，所述根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，包括：

将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入公式：

和/或

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当m＝J时，所述将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，包括：

r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S2_M-J+1)。

11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述J次迭代操作之前，所述方法还包括：

对所述M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵；

根据所述原始预编码权值矩阵计算所述M个天线的发射功率的功率利用率；

当所述功率利用率小于预设的门限值时，执行所述J次迭代操作。

12.一种装置，其特征在于，包括第一权值计算模块和数据加权模块：

所述第一权值计算模块，用于在J次迭代操作中的第m次迭代中，确定K个用户的信道值矩阵H_m的广义逆矩阵

m＝1，2，……，J，1≤J≤M-K+1，J为整数，M为天线数；根据

从集合S1_m-1选择天线索引n_m和n_m对应的更新系数α_m，所述S1_m-1为直至第m-1次迭代结束，M个天线的天线索引n中未被选中的n的集合；根据

和α_m，确定权值矩阵W_m；将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，所述W_opt用于所述数据加权模块在所述第一权值计算模块完成所述J次迭代操作后，将M个天线中的至少J个天线的发射功率调节到预设的最大发射功率P。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述H_m和所述W_m的乘积为对角阵或者趋近于对角阵。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述第一权值计算模块根据

和α_m，确定权值矩阵W_m，具体包括：

利用公式

计算W_m，其中，W_m-1为第m-1次迭代时使用的权值矩阵。

15.根据权利要求12-14任一项所述的装置，其特征在于，当m大于2时，所述第一权值计算模块确定K个用户的H_m的

具体包括：

利用公式

计算

其中，

表示第m-1次迭代时所述K个用户的信道值矩阵H_m-1的广义逆矩阵，

表示第m-1次迭代时所选中的天线索引n_m-1在H_m-1中对应的列。

16.根据权利要求12-14任一项所述的装置，其特征在于，所述第一权值计算模块确定信道值矩阵H_m的

具体包括：

将所述K个用户的初始信道值矩阵H中，直至第m-1次迭代结束，被选中的天线索引n所对应的列清零，得到H_m；

根据H_m计算

17.根据权利要求12-16任一项所述的装置，其特征在于，所述第一权值计算模块根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：

将所述S1_m-1中的M-m+1个n逐个代入公式：

和/或

确定使得|α|最小的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

18.根据权利要求12-17任一项所述的装置，其特征在于，当m＝J时，所述第一权值计算模块将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，具体包括：

r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S1_M-J+1)。

19.根据权利要求12-15任一项所述的装置，其特征在于，

所述第一权值计算模块，还用于在将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt的第n_m行之后，删除所述W_m和所述

中对应于所述n_m的行；删除所述H_m中对应于所述n_m的列。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，设置集合S2_m-1，S2_m-1中的M-m+1个编号a与所述S1_m-1中的M-m+1个n一一对应，所述第一权值计算模块根据H_m从集合S1_m-1中选择n_m和n_m对应的更新系数α_m，具体包括：

将集合S2_m-1中的M-m+1个编号a逐个代入公式：

和/或，

确定使得|α|最小的a在S1_m-1中对应的n作为在第m次迭代过程中被选中的天线索引n_m，并确定最小的|α|为α_m。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，当m＝J时，所述第一权值计算模块将所述W_m中对应于所述n_m的行赋值到最终权值矩阵W_opt中对应于所述n_m的行，具体包括：

r(W_opt,S1_M-J+1)＝r(W_J,S2_M-J+1)。

22.根据权利要求12-21任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二权值计算模块和功率判决模块：

所述第二权值计算模块，用于在所述第一权值计算模块执行所述J次迭代操作之前，对所述M个天线的发射功率进行归一化处理，得到原始预编码权值矩阵；

所述功率判决模块，用于根据所述第二权值计算模块计算得到的所述原始预编码权值矩阵计算所述M个天线的发射功率的功率利用率；

所述第一权值计算模块，具体用于在所述功率判决模块计算得到的所述功率利用率小于预设的门限值时，执行所述J次迭代操作。

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