CN115441908B - Mu-mimo波束赋形的数据预处理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
Mu-mimo波束赋形的数据预处理方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种MU‑MIMO波束赋形的数据预处理方法、装置、设备及存储介质，涉及通信技术领域。该方法包括：获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵；将第一用户设备对应的干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；对多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建第一用户设备对应的投影矩阵；根据第一用户设备对应的投影矩阵对第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。本申请实施例利用分块后的干扰子空间矩阵重构投影矩阵过程中，所涉及的求逆矩阵的维度降低，从而有效的缩短了硬件进行波束赋形数据预处理运算的处理时延。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体而言，本申请涉及一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
5G移动通信中，大规模天线通过波束赋形，产生指向用户的专用波束，有效的提高了多用户MU-多输入多输出MIMO(Multiuser-Massive In Massive Out)场景下的时频资源利用率。基于上行探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)信道估计进行的波束赋形算法，经历了发送上行导频，计算MU(Muti-User)波束赋形因子，发送下行波束等过程，而移动通信的信道通常是一种随时间变化的信道，赋形因子的产生过程的计算时延决定了赋形因子与信道的匹配程度。其中，波束赋形算法对多用户MU的数据预处理是一个主要的耗时过程，原因在于求解相关矩阵的投影空间时，需要用到复杂的矩阵求逆运算，而求逆运算的阶数受到硬件运算速度的制约，其复杂度通常为求逆矩阵阶数的三次方量级，因此，导致硬件运算的处理压力大、处理时延长等技术问题。
发明内容
本申请提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用于解决MU-MIMO波束赋形的数据预处理过程中，由于矩阵求逆运算复杂导致的硬件处理压力大、处理时延长等技术问题。
第一方面，提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法，该方法包括：
获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
在一个可能的实现方式中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，所述对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在另一个可能的实现方式中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，所述对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N，N为大于或者等于2的正整数；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在另一个可能的实现方式中，所述利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
获取正交后的N个所述第二子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在又一个可能的实现方式中，所述利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
将所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在又一个可能的实现方式中，所述将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵，包括：
基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
第二方面，提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理装置，该装置包括：
存储器，用于存储计算机程序；
收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；
处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行时实现本申请第一方面所示的MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法。
第三方面，提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理设备，该设备包括：
获取模块，用于获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
划分模块，用于将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
处理模块，用于对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本申请第一方面所示的MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是：
通过将获取的第一用户设备对应的干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵，该干扰空间矩阵由MU-MIMO系统中对第一用户设备产生干扰的多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，再对多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建第一用户设备对应的投影矩阵，并根据重构的投影矩阵对第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。由于利用分块后的干扰子空间重构投影矩阵过程中，所涉及求逆矩阵的维度降低，从而有效的缩短了硬件进行波束赋形数据预处理运算的处理时延。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种系统，尤其是5G系统。例如适用的系统可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)系统、高级长期演进(long term evolution advanced，LTE-A)系统、通用移动系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)系统、5G新空口(New Radio,NR)系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络侧设备。系统中还可以包括核心网部分，例如演进的分组系统(EvlovedPacket System,EPS)、5G系统(5GS)等。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释：
本申请实施例涉及的终端设备，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。在不同的系统中，终端设备的名称可能也不相同，例如在5G系统中，终端设备可以称为用户设备(User Equipment，UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network,RAN)与一个或多个核心网(Core Network,CN)进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol，SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)，移动站(mobilestation)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device)，本申请实施例中并不限定。
本申请实施例涉及的网络侧设备，可以是基站，该基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同，基站又可以称为接入点，或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备，或者其它名称。网络侧设备可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol，IP)分组进行相互更换，作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)通信网络。网络侧设备还可协调对空中接口的属性管理。例如，本申请实施例涉及的网络侧设备可以是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)或码分多址接入(Code Division Multiple Access，CDMA)中的网络侧设备(Base TransceiverStation，BTS)，也可以是带宽码分多址接入(Wide-band Code Division MultipleAccess，WCDMA)中的网络侧设备(NodeB)，还可以是长期演进(long term evolution，LTE)系统中的演进型网络侧设备(evolutional Node B，eNB或e-NodeB)、5G网络架构(nextgeneration system)中的5G基站(gNB)，也可以是家庭演进基站(Home evolved Node B，HeNB)、中继节点(relay node)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等，本申请实施例中并不限定。在一些网络结构中，网络侧设备可以包括集中单元(centralized unit，CU)节点和分布单元(distributed unit，DU)节点，集中单元和分布单元也可以地理上分开布置。
网络侧设备与终端设备之间可以各自使用一或多根天线进行多输入多输出(Multi Input Multi Output，MIMO)传输，MIMO传输可以是单用户MIMO(Single UserMIMO,SU-MIMO)或多用户MIMO(Multiple User MIMO,MU-MIMO)。根据根天线组合的形态和数量，MIMO传输可以是2D-MIMO、3D-MIMO、FD-MIMO或massive-MIMO，也可以是分集传输或预编码传输或波束赋形传输等。
波束赋形，基站在进行下行波束赋形时，通常会采用多根天线进行信号发射，对于每一个用户信号，基站通过子载波进行发送时在不同的天线上采用不同的赋形向量，赋形后的信号以一定的波束形状发射出去，因此，这一操作称为波束赋形。
现有技术中波束赋形预处理过程中的矩阵求逆方式，都是针对厄米特矩阵求逆的简化思路，均利用了厄米特矩阵的元素关于主对角线复共轭对称的特征，并未充分挖掘投影矩阵的整体特征，本申请从投影矩阵的整体运算过程出发，将投影过程分块逐步实现，有效的降低了求逆矩阵的维度，而且降低维度后的求逆矩阵仍然是厄米特矩阵，可以直接调用现有的简化算法。经过这种对矩阵求逆的转化方式可有效提升赋形因子的时效性，保证下行链路的速率稳定。
本申请提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法、装置、设备和计算机可读存储介质，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
本申请实施例中提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法，如图1所示，该方法包括：
S110、获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
在该实施例中，假设在MU-MIMO系统中，同时同频发送数据的用户设备包括用户设备1、2、3，其中，用户设备1为第一用户设备，用户设备2、3为第二用户设备，基站的天线数为64，每个用户设备的天线数4，则用户设备1对应的信号空间矩阵为G1，维度为64*4，干扰空间矩阵为H＝[G2、G3]，维度为64*8。
S120、将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
在该实施例中，可以基于第二用户设备的数据对H进行划分，例如将H划分为2个维度为64*4的干扰子空间矩阵，或者，4个维度为64*2的干扰子空间矩阵。
S130、对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
在该实施例中，在对第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵进行划分得到多个干扰子空间矩阵后，可以对多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵，构建第一用户设备对应的投影矩阵，从而对干扰空间矩阵进行分块正交投影处理，在该过程中所涉及的求逆矩阵的维度低于现有技术中采用第一干扰空间矩阵进行正交投影处理时所涉及的求逆矩阵的维度，从而可以减轻硬件的处理压力，有效压缩硬件波束赋形数据预处理运算的处理时延。
S140、根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
在该实施例中，例如将H划分为2个维度为64*4的干扰子空间矩阵A1、A2，则根据用户设备1对应的投影矩阵P对用户设备1对应的信号空间矩阵为G1进行正交投影处理，得到用户设备1对应的经干扰抑制预处理的信号空间矩阵G1′的过程为：
其中，A1为第一干扰子空间矩阵，A1对应的投影矩阵为：
PA1＝A1*(A1H*A1)-1A1H
正交后的第二干扰子空间矩阵为：
现有技术中，G′＝G-P*G＝G-H(HH*H)-1HH*G，基于上述示例的情况，所涉及的求逆矩阵(HH*H)的维度为8*8，而本申请的方案中所涉及的求逆矩阵(A1H*A1)、
的维度为4*4，显然，求逆矩阵的维度较低。
也就是说，在该实施例中，通过将获取的第一用户设备对应的干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵，该干扰空间矩阵由MU-MIMO系统中对第一用户设备产生干扰的多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，再对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的矩阵构建第一用户设备对应的投影矩阵，并根据重构的投影矩阵对第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。由于利用分块后的子空间重构投影矩阵过程中，所涉及的矩阵求逆均为更低阶的厄米特矩阵，求逆矩阵的维度降低，有利于减轻硬件进行波束赋形数据预处理运算的处理压力，有效的压缩了硬件的处理时延，从而能够提升赋形因子和信道的匹配程度，最终达到提升链路的下行吞吐量的效果。
具体的，在该实施例中，S120具体可以包括：
基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
也就是说，在该实施例中，在对期望用户设备(第一用户设备)对应的干扰空间矩阵进行划分时，可以基于MU-MIMO系统中对期望用户设备产生干扰的干扰用户设备(多个第二用户设备)的数量进行划分，将其划分为多个干扰子空间矩阵。
应理解，多个干扰子空间矩阵的数量可以等于或者大于多个第二用户设备的数量。也就是说，若基于多个第二用户设备的数量N将第一用户设备对应的干扰空间矩阵划分成N个子空间矩阵后，在后续的正交处理过程中，所涉及的求逆矩阵的阶数较高时，可以继续划分子空间矩阵，其中，求逆矩阵的阶数等于子空间矩阵的秩。
例如：干扰空间矩阵H由3个干扰用户设备的信号空间矩阵构成，维度为64*8，其中，干扰用户设备A、B、C对应的信号空间矩阵的维度分别为64*2、64*4和64*2(其中，64为基站的天线数，2和4为对应干扰用户设备的天线数)。则，划分后的3个子空间矩阵HA、HB、HC的维度分别为：64*2、64*4和64*2，在后续的正交处理过程中，所涉及的求逆矩阵HB的阶数较高，可以继续划分子空间矩阵HB，例如：划分为2个维度为64*2的子空间矩阵，因此，将干扰空间矩阵H划分未来维度为64*2的4个子空间矩阵。
应理解，在该实施例中，干扰子空间矩阵的数量也可以根据实际情况进行设置，每个干扰子空间矩阵的秩都小于干扰空间矩阵的秩。
需要说明的是，上述实施例中示例的数据是为了描述本申请实施例的技术方案所举的例子，并不对本申请实施例的技术方案构成任何限定。
在一些实施例中，多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，则S130具体可以包括：
S131、利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
例如：将H划分为2个维度为64*4的干扰子空间矩阵A1、A2，其中，A1为第一干扰子空间矩阵，则A1对应的投影矩阵为：
PA1＝A1*(A1H*A1)-1A1H
利用A1对应的投影矩阵PA1，对第二干扰子空间矩阵A2进行正交投影处理，得到正交后的第二干扰子空间矩阵为：
现有技术中，用户设备1对应的投影矩阵为：
P＝H(HH*H)-1HH
其中，所涉及的求逆矩阵(HH*H)的维度为8*8，阶数为8，而本申请的方案中，在进行正交投影处理的过程中，所涉及的求逆矩阵(A1H*A1)的维度为4*4，阶数为4，显然，求逆矩阵的维度较低。
S132、利用所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在该实施例中，利用第一子空间矩阵和正交后的第二干扰子空间矩阵构建第一用户设备对应的投影矩阵的方案有以下两种：
第一种方案：获取正交后的第二子空间矩阵对应的投影矩阵；
将第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建第一用户设备对应的投影矩阵。
例如：将H划分为2个维度为64*4的干扰子空间矩阵A1、A2的情况下，获取正交后的第二子空间矩阵
对应的投影矩阵：
其中，
将第一子空间矩阵A1对应的投影矩阵PA1和正交后的第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建用户设备1对应的投影矩阵：
第二种方案：将所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
例如：将H划分为2个维度为64*4的干扰子空间矩阵A1、A2的情况下，将第一子空间矩阵A1和正交后的第二子空间矩阵
拼接，构建用户设备1对应的第二干扰空间矩阵
利用
获取用户设备1对应的投影矩阵：
由于A1，
互相正交，因此/>
形成一个对角阵，简化上式后，
在一些实施例中，多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，N为大于或者等于2的正整数，则S130具体可以包括：
S133、利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
S134、利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N。
例如：将H划分为4个维度为64*2的干扰子空间矩阵B1、B2、B3、B4，其中，B1为第一干扰子空间矩阵，B2、B3、B4为第二干扰子空间矩阵，则：
B1对应的投影矩阵为：
PB1＝B1*(B1H*B1)-1B1H
利用B1对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵B2进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵为：
利用B1对应的投影矩阵和正交后的第一个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第二个第二干扰子空间矩阵B3进行正交投影处理，得到正交后的第二个第二干扰子空间矩阵为：
其中，PB1＝B1*(B1H*B1)-1B1H，
利用B1对应的投影矩阵和正交后的第一个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，以及正交后的第二个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第三个第二干扰子空间矩阵B4进行正交投影处理，得到正交后的第三个第二干扰子空间矩阵为：
其中，PB1＝B1*(B1H*B1)-1B1H，
上述方案中，在进行正交投影处理的过程中，所涉及的求逆矩阵(B1H*B1)、
的维度均为2*2，阶数为2，显然，求逆矩阵的维度更低。
S135、利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在该实施例中，利用第一子空间矩阵和正交后的N个干扰子空间矩阵构建第一用户设备对应的投影矩阵的方案有以下两种：
第一种方案：获取正交后的N个第二子空间矩阵对应的投影矩阵；
将第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建第一用户设备对应的投影矩阵。
例如：将H划分为4个维度为64*2的干扰子空间矩阵B1、B2、B3、B4的情况下，获取正交后的第二子空间矩阵
分别对应的投影矩阵/>
将B1对应的投影矩阵PB1和正交后的第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建用户设备1对应的投影矩阵：
第二种方案：将所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
也就是说，在本申请的实施例中，通过求解一个子空间矩阵向另外一个子空间矩阵的正交投影，用该正交投影后的矩阵更新对应的子空间矩阵，即完成两个子空间矩阵的正交化，逐步进行即可完成所有子空间矩阵的正交化。
例如：干扰空间矩阵H划分得到的子空间矩阵为A、B、C，其中，A为3个子空间矩阵中进行正交处理时首次选择的子空间矩阵，即：第一子空间矩阵，则对对子空间矩阵A、B、C进行正交投影处理的具体过程为：
1：若当前子空间矩阵为B，则将子空间矩阵B与子空间矩阵A进行正交投影操作，并利用正交后的矩阵
更新子空间矩阵B，即：
其中，PA为子空间矩阵A的投影矩阵，AH为A的共轭转置矩阵，(AH*A)-1为(AH*A)的逆矩阵。上式中仅涉及Rank(A)阶矩阵求逆，Rank(A)指子空间矩阵A的秩，显然，求逆矩阵的阶数为子空间矩阵的秩，低于干扰空间矩阵H的秩。
2：当前子空间矩阵为C时，将子空间矩阵C与由子空间矩阵A和更新后的子空间矩阵
构成的空间矩阵/>
进行正交投影操作，并利用正交后的矩阵/>
更新子空间矩阵C，即：
其中，
为更新后的子空间矩阵/>
对应的投影矩阵，上式中仅涉及对/>
的
阶矩阵求逆，求逆矩阵的阶数较低。
需要说明的是，如果划分的子空间矩阵的数量更多，则需要继续进行多次的正交处理过程，直至所有的子空间矩阵都正交化。
3：计算更新后子空间矩阵
对应的投影矩阵/>
即：
上式中仅涉及对
的/>
阶矩阵求逆，求逆矩阵的阶数较低。
在一些示例中，假设第一干扰空间矩阵H划分得到的子空间矩阵为A、B、C，其中，A为第一子空间矩阵，B、C为第二子空间矩阵，则正交后的第二子空间矩阵为
则，利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵的过程可以为：
利用子空间矩阵A和正交后的第二子空间矩阵为
构建第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵/>
再利用第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵/>
构建第一用户设备对应的投影矩阵P，即：/>
其中，/>
为/>
的共轭转置矩阵，/>
为/>
的逆矩阵。
具体的，在该实施例中，
由于A，
互相正交，因此/>
形成一个对角阵，上式可以为：/>
也就是说，在该实施例中，在对第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵进行划分得到多个干扰子空间矩阵后，可以对多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵，构建第一用户设备对应的投影矩阵，从而对干扰空间矩阵进行分块正交投影处理，在该过程中所涉及的求逆矩阵的维度低于现有技术中采用第一干扰空间矩阵进行正交投影处理时所涉及的求逆矩阵的维度，从而有利于减轻硬件的处理压力，有效压缩硬件波束赋形数据预处理运算的处理时延，提升了赋形因子和信道的匹配程度。
下面结合图2，对本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法的技术方案进行详细的描述。
如图2所示的方法，包括：
S210、获取未经过干扰抑制预处理的用户设备对应的干扰空间矩阵和信号空间矩阵。
假设在MU-MIMO系统中，同时同频发送数据的用户设备包括用户设备1、2、3、4、5。若未经过干扰抑制预处理的用户设备为用户设备1、2、3、4、5，则可以依次对这5个用户设备执行本申请实施例的技术方案。具体的，在该实施例中，以用户设备1作为第一用户设备，用户设备2、3、4、5为干扰用户设备(第二用户设备)为例进行说明。
获取用户设备1对应的信号空间矩阵G＝CH(1)，维度为M*K，其中，M为基站的天线数，K为用户设备1的天线数；干扰空间矩阵H＝[CH(2)，CH(3)，CH(4)，CH(5)]，维度为M*3K，其中，CH(2)，CH(3)，CH(4)，CH(5)分别为用户设备2、3、4、5对应的信号空间矩阵，其中，M、K均为大于或等于1的正整数，且M大于K。
S220、对干扰空间矩阵H进行分块正交投影处理，得到正交后的子空间矩阵。
具体的，在该实施例中，S220具体可以包括：
S221、将干扰空间矩阵H划分为N个子空间矩阵。
具体的，在该实施例中，可以基于干扰用户设备的数量，将干扰空间矩阵划分为4个子空间矩阵A、B、C、D。假设A为第一个子空间矩阵，B为第二个子空间矩阵，C为第三个子空间矩阵，D为第四个子空间矩阵。
S222、从第一个子空间矩阵A开始，求解第二个子空间矩阵B在第一个子空间矩阵的正交投影，并用正交投影后的矩阵
更新第二个子空间矩阵B。
具体的，在该实施例中，
S223、求第三个子空间矩阵C向前两个子空间矩阵
的正交投影，用正交投影后的矩阵/>
更新第三个子空间矩阵C。
具体的，在该实施例中，
其中，
S224、求第n个子空间矩阵向前n-1个子空间矩阵的正交投影，并用正交投影后的矩阵更新第n个子空间矩阵，直至第N个子空间矩阵完成更新。
具体的，在该实施例中，N＝4，则求第4个子空间向前3个子空间矩阵的正交投影，并用正交投影后的矩阵更新第4个子空间矩阵。
具体的，在该实施例中，
其中，
也就是说，在该实施例中，通过对干扰空间矩阵进行分块，在进行正交投影时，能够有效降低所涉及的求逆矩阵的维度，使得投影过程简化，从而缩短了数据预处理的时长。
S230、利用正交后的子空间矩阵重构用户设备1对应的投影矩阵P。
具体的，在该实施例中，构建投影矩阵P的方案包括以下两种：
第一种方案：获取正交后的所述第二子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建第一用户设备对应的投影矩阵。
第二种方案：将所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取第一用户设备对应的投影矩阵。
在上述两种方案中，假设第一子空间矩阵可以为A，第二子空间矩阵包括：B、C、D。
S240、基于重构的投影矩阵对用户设备1对应的信号空间矩阵进行正交投影操作，得到用户设备1对应的经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
在对每个用户设备进行波束赋形前，首先要对用户设备的信道空间进行数据预处理，达到用户间干扰最小化的目的。现有技术中，通常可以用正交投影算法来实现与信道估计的数据预处理，正交投影算法的干扰抑制的方法是将G向H做正交投影，即：
G′＝G-P*G＝G-H(HH*H+σ2)-1HH*G
其中，P为投影矩阵，σ2为正则因子，用以保证矩阵HH*H可逆。得到的G′为经干扰抑制预处理的信号空间矩阵，可用于后续的期望用户的波束赋形预编码处理。
显然，求解投影矩阵P的过程中，需要对矩阵HH*H进行求逆运算，求逆矩阵的阶数较高，而求逆运算的阶数受到硬件运算速度的制约，其复杂度通常为求逆矩阵阶数的三次方量级，硬件求逆运算的处理延时较长，从而影响赋形因子和信道的匹配程度。
而本申请实施例中，
其中，
PA＝A*(AH*A)-1AH，
因此，本申请实施例提供的方法，通过对干扰矩阵进行分块正交处理，能够降低求逆矩阵的维度，有效压缩硬件求逆运算的处理时延，提升赋形因子和信道的匹配程度，最终提升链路的下行吞吐量。
需要说明的是，在该实施例中，针对用户设备1执行完上述方法之后，还需对用户设备2、3、4、5分别执行上述方法，以此对每一个用户进行上述简化的投影处理，得到每个用户的经过干扰抑制预处理后的信道空间向量G(1),G(2),…,G(5)，此时即完成了MU波束赋形算法的数据预处理，后续可对预处理后的数据采用经典的波束赋形算法对每个用户进行波束赋形，得到每个用户的预编码矩阵。
上文中结合附图1和2对本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法的技术实现过程进行了详细的描述，下面结合附图3和4对本申请实施例提供的一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理装置和设备进行详细的描述。
本申请实施例提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理装置，如图3所示，该装置30可以包括：获取模块301、划分模块302以及处理模块303，其中，
获取模块301，用于获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
划分模块302，用于将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
处理模块303，用于对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
在一些实施例中，划分模块302具体用于基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
在一些实施例中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，处理模块303在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体用于：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，处理模块303在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体用于：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N，N为大于或者等于2的正整数；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，处理模块303在利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体用于：
获取正交后的N个所述第二子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，处理模块303在利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体用于：
将所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
本申请实施例提供的装置30中未详述的内容，可参照上述实施例中提供的方法，本申请实施例提供的装置30能够达到的有益效果与上述实施例中提供的方法相同，在此不再赘述。
应理解，本申请实施例提供的装置30可以应用于网络侧设备，例如：基站中。
基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理设备，如图4所示，该设备40包括：存储器401、收发机402和处理器403，其中，
存储器401，用于存储计算机程序；
收发机402，用于在所述处理器403的控制下收发数据；
处理器403，用于读取所述存储器401中的计算机程序并执行以下操作：
获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
在一些实施例中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，所述处理器403在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，所述处理器403在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N，N为大于或者等于2的正整数；
利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，所述处理器403在利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
获取正交后的N个所述第二子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，所述处理器403在利用所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
将所述第一子空间矩阵和正交后的N个所述第二子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
在一些实施例中，所述处理器在对将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵时，具体执行以下操作：
基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
本申请实施例提供的设备40中未详述的内容，可参照上述实施例中提供的方法，本申请实施例提供的设备40能够达到的有益效果与上述实施例中提供的方法相同，在此不再赘述。
应理解，在上述实施例中，图4中的总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器403代表的一个或多个处理器和存储器401代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机402可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器403负责管理总线架构和通常的处理，存储器401可以存储处理器403在执行操作时所使用的数据。
处理器403可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。
应理解，本申请实施例提供的设备40可以为网络侧设备，例如：基站。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。与现有技术相比，针对多用户(Muti-User，MU)波束赋形算法的数据预处理过程，提出了一种投影矩阵的分块实现方法，可任意对未经预处理的用户设备对应的干扰空间矩阵进行分块，基于分块后的子空间矩阵重构投影矩阵过程中，所涉及的矩阵求逆均为更低阶的厄米特矩阵，有利于减轻硬件的处理压力，有效压缩硬件波束赋形数据预处理运算的处理时延，提升赋形因子和信道的匹配程度，最终提升链路的下行吞吐量。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中，使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，所述对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，所述对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N，N为大于或者等于2的正整数；
利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
获取正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
5.权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵，包括：
将所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵，包括：
基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
7.一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
收发机，用于在处理器的控制下收发数据；
处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和一个第二干扰子空间矩阵，所述处理器在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对所述第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的所述第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
9.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述多个干扰子空间矩阵包括：一个第一干扰子空间矩阵和N个第二干扰子空间矩阵，所述处理器在对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的干扰子空间矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第一个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，得到正交后的第一个第二干扰子空间矩阵；
利用所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的i-1个第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵，对第i个第二干扰子空间矩阵进行正交投影处理，其中，i＝2、3、……N，N为大于或者等于2的正整数；
利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器在利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
获取正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵分别对应的投影矩阵；
将所述第一干扰子空间矩阵对应的投影矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵对应的投影矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述处理器在利用所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵，构建所述第一用户设备对应的投影矩阵时，具体执行以下操作：
将所述第一干扰子空间矩阵和正交后的N个所述第二干扰子空间矩阵拼接，构建所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵；
利用所述第一用户设备对应的第二干扰空间矩阵，获取所述第一用户设备对应的投影矩阵。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器在对将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵时，具体执行以下操作：
基于所述多个第二用户设备的数量，将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为所述多个干扰子空间矩阵。
13.一种MU-MIMO波束赋形的数据预处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一用户设备对应的信号空间矩阵和第一干扰空间矩阵，其中，所述第一干扰空间矩阵由多个第二用户设备的信号空间矩阵构成，所述多个第二用户设备为多用户MU-多输入多输出MIMO系统中对所述第一用户设备产生干扰的用户设备；
划分模块，用于将所述第一用户设备对应的第一干扰空间矩阵划分为多个干扰子空间矩阵；
处理模块，用于对所述多个干扰子空间矩阵进行正交投影处理，并利用正交后的矩阵构建所述第一用户设备对应的投影矩阵；
根据所述第一用户设备对应的投影矩阵对所述第一用户设备对应的信号空间矩阵进行正交投影处理，得到所述第一用户设备经干扰抑制预处理的信号空间矩阵。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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