WO2013083035A1

WO2013083035A1 - 传输信号的方法和设备

Info

Publication number: WO2013083035A1
Application number: PCT/CN2012/085899
Authority: WO
Inventors: 陈智; 曾俊杰; 李玲香; 王燚
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2013-06-13
Also published as: EP2782263B1; US20140307664A1; EP2782263A1; EP2782263A4; CN103138822B; CN103138822A; US9484999B2

Abstract

本发明实施例提供了一种传输信号的方法和设备。该方法包括：获取下行波束成形矩阵；利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。本发明实施例可以利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。

Description

传输信号的方法和设备技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种传输信号的方法和设备。背景技术

在 3GPP先进的长期演进（LTE-A, LTE- Advanced ) 系统将会釆用中继协作传输的方法提高小区边缘用户的服务质量和扩展小区覆盖。中继网络的回程链路容量限制了接入链路的吞吐量，因此，加强回程链路的质量至关重要。在具有多个中继站（Relay )的中继网络的回程链路中，多个中继站复用相同的信道资源，复用增益能够大大提高系统容量。但是，多个中站继共用相同的资源必定会带来共信道干扰。

为了消除共信道干扰，目前已知容量最优的解决方案是脏纸编码（DPC, Dirty Paper Coding ), 但是由于其复杂度过高而难以实现。另夕卜，多点协作传输 ( CoMP, Coordinated Multipoint Transmission/Reception )技术因其能有效改善小区边缘用户性能，提高系统吞吐量，在近年来引起了业界的广泛关注和研究，但 CoMP技术需要多小区间基站的协作，在实际应用时仍然具有一定的难度。发明内容

本发明实施例提供了一种传输信号的方法和设备，能够简化上行波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。

一方面，提供了一种传输信号的方法，包括：获取下行波束成形矩阵；利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

另一方面，提供了一种传输信号的设备，包括：获取模块，用于获取下行发送波束成形矩阵；和处理模块，用于利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理上行信号。

另一方面，提供了一种传输信号的设备，包括：获取模块，用于获取下行接收波束成形矩阵；和处理模块，用于利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理上行信号。

本发明实施例可以利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是根据本发明一个实施例的传输信号的方法的示意性流程图。

图 2是根据本发明另一实施例的传输信号的方法的示意' \ί流程图。

图 3是根据本发明另一实施例的传输信号的方法的示意性流程图。

图 4是才艮据本发明的一个实施例的传输信号的过程的示意性流程图。图 5是才艮据本发明的另一实施例的传输信号的过程的示意性流程图。图 6是根据本发明一个实施例的传输信号的设备的结构性示意图。

图 7是根据本发明另一实施例的传输信号的设备的结构性示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应理解，本发明的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯（ GSM, Global System of Mobile communication )系统、码分多址（ CDMA, Code Division Multiple Access )系统、宽带码分多址（ WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access ) 系统、通用分组无线业务（ GPRS, General Packet Radio Service )、长期演进（LTE, Long Term Evolution ) 系统、先进的长期演进（ LTE-A, Advanced long term evolution )系统、通用移动通信系统（ UMTS , Universal Mobile Telecommunication System )等 , 本发明实施例并不限定, 但为描述方便，本发明实施例将以 LTE网络为例进行说明。系统中可包括不同的网元。例如，长期演进（ LTE , Long Term Evolution )和 LTE-A中无线接入网络的网元包括 eNB ( eNodeB , 演进型基站）， WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access, 宽带码分多址）中无线接入网络的网元包括 RNC ( Radio Network Controller, 无线网络控制器）和 NodeB , 类似地 , WiMax ( Worldwide Interoperability for Microwave Access, 全球微波互联接入）等其它无线网络也可以使用与本发明实施例类似的方案，只是基站系统中的相关模块可能有所不同，本发明实施例并不限定，但为描述方便，下述实施例将以 eNodeB为例进行说明。

还应理解，在本发明实施例中，终端也可称之为用户设备（UE, User Equipment ), 移动台 ( MS, Mobile Station )、移动终端（ Mobile Terminal )等，该终端可以经无线接入网（RAN, Radio Access Network )与一个或多个核心网进行通信，例如，终端可以是移动电话（或称为 "蜂窝" 电话）、具有通信功能的计算机等，例如，终端还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。

在中继网络中，每个小区内放置一个基站和多个中继站，当基站与中继站通信时，中继站与本小区基站之间的通信会受到本小区基站与本小区其他中继站的通信的干扰（小区内干扰）以及其他小区基站与其它小区中继站之间通信的干扰（小区外干扰）。在传统移动通信系统中，相邻小区釆用不同频段以抑制小区间干扰。但在 LTE和 LTE-A系统中，相邻小区可能存在重叠频段，因此，小区间干扰抑制也是一个关键问题。

为了克服多个中继站共用相同的资源带来共信道干扰，对于下行链路，已经提出了在基站以最大化中继站处的 SINR为目标的波束成形算法，该方案与 DPC和 CoMP相比复杂度降低。上述基于最大化 SINR的波束成形以最大化中继站处的 SINR为目标，求解多个中继站的迭代联合优化问题。换句话说，某个中继站的 SINR不仅取决于自己的波束成形向量（或者称为波束成形矩阵），同时与其他中继站的波束成形向量有关。因此，求解最优的波束成形向量时需考虑多个中继站的迭代联合优化问题，求解非常困难。对于上行链路，通常各中继站可以釆用奇异值分解（SVD, Singular Value Decomposition )获得上行发送波束成形矩阵，以提升回程链路的性能。具体来说，中继站首先通过小区专用参考信号（CRS , Cell-specific reference signals ) 测量基站到该中继站的下行信道状态信息（CSIR , Channel State Information of Receive ), 并且利用 TDD系统信道互易性可获得该中继站到基站的上行信道状态信息（ CSIT, Channel State Information of Transmit ), 设为 H 然后，对该信道作 SVD分解，有 = υ^^Η。最后，将上行发送波束成形矩阵定为 ί^ = ν 分配给数据流的功率对应于信道矩阵平方奇异值进行的注水分配。在接收端，基站利用解调参考信号（DMRS , Demodulation RS )测得的信道信息将上行接收波束成形矩阵定为： = 1 。通过对信道进行匹配，可以使中继回程链路的性能得到一定的提升。然而，这种波束成形矩阵的设计是基于信道匹配的，即有利于有用信号的方向，但没有考虑多个中继站共用相同的资源带来共信道干扰。

因此，根据本发明的实施例在设计一种简单的上行波束成形算法时，还将进一步考虑回程链路的中继站同时受到小区内干扰以及小区间干扰的问题，以提高回程链路的容量。

需要说明的是，根据本发明的实施例并不限于中继网络，例如，根据本发明的实施例还可应用于蜂窝小区中多用户多输入多输出（ MU-MIMO , Multiple-User Multiple-Input Multiple-Output )的场景中，也可进一步扩展到具有微小区的同频异构网络中。

110, 获取下行波束成形矩阵。

例如，下行波束成形矩阵可以是基站侧的下行发送波束成形矩阵，或者也可以是中继站、用户设备或微基站侧的下行接收波束成形矩阵。

例如，可以基于信泄噪比（ SLNR, Signal to Leakage Noise Ratio )或信干噪比（ SINR, Signal to Interference Noise Ratio )等波束成形矩阵设计准则获取下行波束成形矩阵。根据本发明的实施例并不限于此，例如，还可以釆用上述 SVD等方式获取下行波束成形矩阵。

120, 利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵（也可称为对偶矩阵 )作为上行波束成形矩阵处理上行信号。例如，基站可以将下行发送接收矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理从中继站接收到的上行信号，而中继站、用户设备或微基站可以将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理将要发送给基站的上行信号。

本发明实施例可以利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。

在 120中，在第一通信设备的收发滤波器对偶和第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

这里，收发滤波器对偶是指发送波束成形矩阵与接收波束成形矩阵具有共轭转置关系。例如，在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器也对偶的情况下，基站可以将下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，以便处理从中继站接收的上行信号，或者中继站可以将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，以便处理向基站发送的上行信号。

210,第一通信设备基于第二通信设备处的信泄噪比获取下行发送波束成形矩阵。

根据本发明的实施例，第一通信设备可以为宏基站，第二通信设备可以为中继站、基站或用户终端。

例如，上述信泄噪比可以指本小区的基站发送给某个中继站的信号能量与本小区的基站发送给该中继站的信号泄漏到其它中继站的信号能量和该中继站处的噪声能量之和的比值。

220,第一通信设备利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，处理从第二通信设备接收的上行信号。并且利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，等效于在设计上行接收波束成形矩阵时考虑了基站处的信干噪比（这种等效关系将在后面的实施例中得以证明）。本发明实施例可以由基站利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行接收波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。另外，在设计下行发送波束成形矩阵时考虑了中继站处的信泄噪比，等效于在设计上行接收波束成形矩阵时考虑了基站处的信干噪比，从而能够抑制小区内的干扰。

在 210中，第一通信设备根据第二通信设备处的加性高斯白噪声向量的协方差矩阵和第一通信设备到第二通信设备的信道矩阵，获取使得第二通信设备处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵。

例如，第二通信设备可以是至少一个中继站。这里第一通信设备到第二通信设备的信道矩阵包括基站到至少一个中继站的信道矩阵。基站可以通过使某个中继站处的信泄噪比最大来获取针对该中继站的下行发送波束成形矩阵，即该基站在釆用该下行发送波束成形矩阵向该中继站发送下行信号时，可以使得该中继站处的信泄噪比最大。

根据本发明的实施例将获取的使得中继站处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，而最大化中继站处的信泄噪比等效于最大化基站处的信干噪比，即该中继站发给基站的信号受到小区内其它中继站的干扰最小，从而抑制了小区内的干扰。

在 210中，第一通信设备可以通过下列公式获取该下行发送波束成形矩阵：

其中 i为第二通信设备的编号，该 SLNR为第二通信设备处的信泄噪比；

^是待求解的下行发送波束成形矩阵， W 为第一通信设备到第二通信设备 i的信道矩阵， H;为第一通信设备到第二通信设备 j的信道矩阵， H & C σ²为第二通信设备 i处的每根天线的加性高斯白噪声的功率谱密度， I e C 为第一通信设备发送的数据的流数； M为第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

例如，基站可以先由 DMRS获得上行信道矩阵，再利用 TDD系统信道互易性，可得到下行发送信道矩阵。例如，在实际中，由于通常基站和中继站的噪声功率谱是一致的，且值较小，因此基站在设计信道矩阵时，可以使用基站处的 o作为中继站处的 o 。可选地，基站还可以从中继站处获取关于中继站处的 o 的信息。在 210 中，当 = l时，该下行发送波束成形矩阵即为矩阵对 Hi Hi Νσ?Ι +∑ Η " Hj 的最大广义特征值对应的特征值向量，当 > 1时，

3*1

的特征向量。在 220中，在第一通信设备的收发滤波器对偶和第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用上述下行波束成形矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

例如，在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器对偶的情况下，基站利用上述下行发送波束形成矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理从中继站接收的上行信号，可使得设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则（不考虑上行发送波束成形，即考虑其为单位矩阵），从而抑制了小区内干扰。

310 ,第二通信设备基于第二设备处的信干噪比获取下行接收波束成形矩阵。

根据本发明的实施例，第一通信设备为宏基站，第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。

例如，上述信干噪比可以指某个中继站从本小区的基站接收的有用信号能量与该中继站从其它小区基站接收到的干扰信号能量和该中继站处的噪声能量之和的比值。

320 ,第二通信设备利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，处理向第一通信设备发送的上行信号。例如，中继站在设计下行接收波束成形矩阵时考虑了中继站处的信干噪比，并且利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，等效于在设计上行发送波束成形矩阵时考虑了基站处的信泄噪比（这种等效关系将在后面的实施例中得以证明）。

本发明实施例可以由中继站利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行发送波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。另外，在设计下行接收波束成形矩阵时考虑了中继站处的信干噪比，等效于在设计上行发送波束成形矩阵时考虑了基站处的信泄噪比（这种等效关系将在后面的实施例中得以证明 ), 从而能够抑制小区间干扰。

在 310中，第二通信设备根据第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵和从第一通信设备到第二通信设备的等效信道矩阵，获取使得第二通信设备处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵。

例如，第二通信设备可以为至少一个中继站。这里第一通信设备到第二通信设备的信道矩阵包括基站到至少一个中继站的信道矩阵。中继站可以通过使中继站处的信干噪比最大来获取该中继站的下行接收波束成形矩阵，即该中继站在釆用该下行接收波束成形矩阵从该基站接收下行信号时，可以使得该中继站处的信干噪比最大。

根据本发明的实施例将获取的使得中继站处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，使得最大化中继站处的信干噪比等效于上行最大化基站处的信泄噪比，即中继站发送给基站的信号泄漏到其它小区的信号能量最小，从而抑制了小区间干扰。

在 310中，第二通信设备通过下面的公式获取该下行接收波束成形矩阵：

max

其中， i为第二通信设备的编号， SINR为第二通信设备处的信干噪比；为第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵， I C ^N ^ 为从第一通信设备到第二通信设备的等效信道矩阵， W , H, e C^NxM；为待求解的下行接收波束成形矩阵， c^dxN ; M为第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。例如， ( . +o /)可以通过小区专用参考信号获得，用户专用参考信号可以为 DM-RS, 而等效信道矩阵^ 通过用户专用参考信号获得。在 320中，在第一通信设备的收发滤波器对偶和第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用上述下行波束成形矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

例如，在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器对偶的情况下，中继站利用上述下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理向基站发送的上行信号，可使得设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR 的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则，从而抑制了小区间干扰。

应理解，图 2的实施例与图 3的实施例并不是完全独立的，可以组合使用，这种组合也落入本发明实施例的范围内。

图 4是才艮据本发明的一个实施例的传输信号的过程的示意性流程图。 410,基站获取下行发送波束成形矩阵，并通过下行发送波束成形矩阵处理向中继站发送的下行信号。

根据本发明的实施例 ,基站可以以常规方式设计下行发送波束成形矩阵，例如，基站利用 SVD设计下行发送波束成形矩阵，以使得基站发送的下行信号的波束方向对准期望中继站，从而使得中继回程链路的性能得到一定的提升。

420, 中继站获取下行接收波束成形矩阵，并通过下行接收矩阵处理从基站接收的下行信号。

根据本发明的实施例，中继站以常规方式设计下行接收波束成形矩阵，例如，中继站利用 SVD设计下行接收波束成形矩阵，以使得中继站接收下行信号的波束方向对准发送该信号的基站，从而使得中继回程链路的性能得到一定的提升。

430,中继站利用下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理向基站发送的上行信号。

例如，中继站将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，可以简化上行发送波束成形矩阵的设计。

440,基站利用下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理从中继站接收的上行信号。

例如，基站将下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，可以简化上行接收波束成形矩阵的设计。

应理解，上述 410与 420的顺序可以颠倒， 430与 440的顺序可以颠倒。图 5是根据本发明另一实施例的传输信号的过程的示意性流程图。

根据本发明的实施例可以在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器对偶的前提下设计上行波束成形算法，同时抑制小区内中继站间干扰以及小区间干扰。

510, 基站以最大化 SLNR为目标获取下行发送波束成形矩阵。

例如，对于 TDD系统，基站可以首先通过解调参考信号（Demodulation

Reference Signal, DMRS )测得各中继站到基站的上行信道状态信息（ Channel

State Information at the Receiver, CSIR ), 然后，可以利用 TDD系统信道互易性获得基站到各中继站的下行信道状态信息（ Channel State Information at the

Transmitter, CSIT )。 CSIR和 CSIT分别表示接收信道状态信息和发送状态信息。例如：对于上行链路，基站计算上行接收波束成形矩阵所用的信道信息可表示为 CSIR, 对于下行链路，基站计算下行发送波束成形矩阵所用的信道信息可表示为 CSIT。信道矩阵 H可以通过各种导频信号获得。

经过波束成形后，中继处的接收信号为：

Yi = Hi Wi Xi + Ri Hi Wj Xj + Ψ, + Ά Z, ( 1 ) 其中，为基站发送给中继站的信号， x^ c^dxl 为流数。 ^为待求解的下行发送波束成形矩阵， e C^Mxd。 ^为基站到中继站的信道矩阵，

H G C^NXM , 互；为基站到中继站_/的信道矩阵， I & C 表示小区外总的干扰信号 _e C^Wxl , 为中继 '·处的噪声， e C^Wxl , E(z_tZ ) = a l , 其中 σ²/为加性高斯白噪声向量的协方差矩阵。 ¾为中继站 i的下行接收波束成形矩阵， R_t C^dxN , M为基站的天线数目， N为中继的天线数目。

经过计算，中继站 i的 SLNR为：

可以以最大化中继站 i处的 SLNR为目标求解下行发送波束成形矩阵：

= arg jnax SLNR = arg jnax (2)

可以根据瑞利熵定理求得，即为矩阵对 A^²/ +∑H H 的最大广义特征值对应的特征向量。下面证明当釆用多流进行传输时

( W,eC^Mxd,d>\ ), W为矩阵对 H^H,., \^.²/ + ; 的前个最大广义特征值对应的特征向量。

根据瑞利熵定理，当为单流传输（ = l ) 时，即为矩阵对其中

的前

个最大的广义特征值对应的特征向量。证明如下：

定 Hermite 矩可逆矩阵 T 。其中

Λ_;

为正则矩阵束 H ,,

的广义特征值。令^ =7^ , e C^Mxd , 由于；是可逆的，因此^和是——对应的。可得到：

(3)

将作 SVD分解， a=u, i , f/,.和 '为酉矩阵， U^C V_teC

0

则上式可以写为：

当

= 7^作适当的放缩就可以使^满足 7>(„ ) =1。证毕。

520, 中继以最大化 SINR为目标获取下行接收波束成形矩阵。

例如，对于 TDD 系统，中继站首先利用基站发送的小区专用参考信号

( Cell-specific Reference Signal, CRS )获得导频处的干扰加噪声协方差矩阵。具体方法是：在导频处，信道估计乘以已知的导频信息，并用接收信号减去所得值，再对这个差值求自相关得到导频处的干扰协方差矩阵；而在非导频处，通过线性插值获取干扰加噪声协方差矩阵。同时，中继站可利用用户专用参考信号，例如，解调参考信号（Demodulation Reference Signal, DM-RS ) 测得等效信道。

经过波束成形后，中继处的接收信号的公式可以如公式（1)所示。通过计算，中继端 i的 SINR为

s₌ siM^ (5) 例如，对于下行链路，可以利用最大化 SINR来设计下行接收波束成形矩阵:

舰=腿^ (6)

^R' „ 为了使 SINR最大，利用拉格朗日数乘法可以得到下行接收波束成形矩阵为 ^^+^/)—¹^^。其中，上述等效信道，可以通过用户参考信号 (DM-RS)获得。为干扰加噪声协方差矩阵，可以通过小区专用参考信号计算获得。所以利用 SINR求解接收矩阵时，只有一个变量，即中继 i的 SINR仅取决于自己的波束成形向量，而与其他中继的波束成形向量无关。因此，求解最优的波束成形向量时无需考虑多个中继的迭代联合优化问题，可利用拉格朗日来求解，求解过程简单。将此下行接收波束成形矩阵作为上行波束成形发送矩阵，可以达到小区间干扰抑制的目的。这里，最大化 SINR 是指使本小区基站发送给中继站 i的有用信号能量与其他小区基站对中继站 i 的干 4尤信号能量加噪声能量的比值最大。

530,中继站利用下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵以处理上行信号。

才艮据本发明的实施例，在中继站处，利用对偶性，将以最大化 SINR为目标设计的下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，可使得设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则。具体证明如下：

例如，在中继站或用户设备，以最大化 SINR为目标设计接收矩阵即解决 ¾口下问题：

Tr(RiHiWiW H R )

Ri = arg max SINR = arg max - ― ―

s. r Rfl =1, i = ...,K Ri .dxN 其中， ∑ — _mt^— ; mt Λ为其他小区基站发送的信号经小区 j _ mt

间信道 ― _mt对中继 /的干扰。为下行接收波束成形矩阵，应表述为 : dxN , 为流数，即支持多流传输，例如 d=2 , 即支持双流传输。 ^为基站到中继 i 的信道矩阵。 ^为下行发送波束成形矩阵。 o 为中继站 i处由接收波束成形处理之后的噪声功率。在中继站或用户设备，以最大化 SLNR (即泄露到其他小区的能量最小）为目的设计的上行发送波束成形矩阵即解决如下问题：

其中， .为基站处的上行接收波束成形矩阵。 JL为中继 i到基站的信道矩阵。 ■为中继 i的上行发送波束成形矩阵。 o 为基站处由接收波束成形处理之后的噪声功率。

在实际中，通常认为基站和中继站的噪声功率谱是一致的，并且，在强干扰情况下，噪声的影响可忽略不计。

从公式（9 )可以看出，在 TDD 系统中，由互易性可知^ = Hf , 如果基站的收发滤波器对偶和中继端的收发滤波器对偶（例如， = , W, = w 等 ), 则设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则。根据本发明的实施例将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，也就是，使得设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR 的准则，可理解为使上行回程链路中的中继站 i发送到本小区基站的有用信号能量与中继站 i 泄露到其他小区基站的信号能量和噪声能量之和的比值最大。当中继站釆用上述上行发送波束成形矩阵处理发送给基站的上行信号时，可以抑制小区间干扰。

540,基站利用下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵以处理上行信号。

根据本发明的实施例，在基站端，利用对偶性，将以最大化 SLNR为目标设计的下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，可使得设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则。具体证明如下：

例如，在基站，以最大化 SLNR为目标设计下行发送矩阵即求如下优化问题：

( 10 ) 其中， R - R. H, )w_t为基站发送给中继站 i的信息泄露到本小区其它中继站处的^ ¾。 o 为中继站 z'处经中继接收波束成形矩阵处理后的噪声功率。 ^为下行发送波束成形矩阵，与前对应， ^应表述为 : Mxi/。为流数，即支持多流传输。 ^为基站到中继站 i的信道矩阵。

在基站，以最大化 SINR为目标设计下行接收波束成形矩阵即解决如下问题：

在只考虑小区内干扰的影响的情况下，基站处的接收信号可以表示为： y_BS = Wi Hi Xt + Wi

XJ + Z ( 11 ) 其中，为小区内中继 j发送到基站的信号，为干扰信号。 ^为基站处的上行接收波束成形矩阵。为中继站 i到基站的信道矩阵。 ■为上行发送波束成形矩阵。为基站处的噪声。

τΛττ, Tri , H_L R! H

Wi = arg max SINR = arg max—— γ f w )

Wt ^ . ~ — ― —Η—Η—Η ― h

Tr _j W₁HjRjRj Hj W_t +W₁a l一W₁ ( 12 ) s.t. tr w w₁ j = l, i = \, ...,K W, : dxM 其中，

在实际应用中，通常认为基站和中继站的噪声功率谱是一致的，并且，在强干扰情况下，噪声的影响可忽略不计。

公式（12 ) 中∑^ _; ：^^^「为邻区中继发送的信号对中继发送给基站的信号的干扰。 ^;≠ 公式（13 )可看出，在 TDD系统中，由互易性可知^ = Hf , 如果基站的收发滤波器对偶和中继端的收发滤波器对偶（例如，对于中继 i, = Rf , = w ), 则设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR 的准则。

根据本发明的实施例利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，也就是，使得设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则，可以理解为使其它中继在回程链路上行给基站发送的信号对目标中继发送给基站的信号的干扰最小。当基站釆用上述上行接收波束成形矩阵处理从中继站 i接收的上行信号时，可以抑制小区内的干扰。

应理解，上述 510与 520的顺序可以颠倒， 530与 540的顺序可以颠倒。根据本发明的实施例，基站可以以最大化 SLNR为目标设计下行发送波束成形矩阵，并根据上下行对偶性原理，将下行发送矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，以抑制小区内的干扰。中继站可以以最大化 SINR 为目标设计下行接收波束成形矩阵，并根据上下行对偶性原理，将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送矩阵，以抑制小区间干扰。

需要说明的是，在实际应用中，实施例 5中的获取上行发送波束成形矩阵的过程和获取上行接收波束成形矩阵的过程可分别使用也可同时使用，例如，通过上述方式获取上行发送波束成形矩阵是为了消除小区间的干扰，而通过上述方式获取上行接收波束成形矩阵是为了消除小区内中继站间的干扰。

可选地，作为另一实施例，在收发对偶的前提下设计上行波束成形矩阵以抑制小区间干扰，可以执行以下步骤：基站以常规方式（例如， SVD )设计下行发送波束成形矩阵以实现某种目的（例如，使得中继回程链路的性能得到一定的提升）；中继站以最大化 SINR为目标设计下行接收波束成形矩阵，并将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵以抑制小区间干扰（与图 5的 520类似，在此不再赘述）；根据上下行对偶性，利用基站的下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，实现在基站收发滤波器对偶并且中继端收发滤波器亦对偶的情况下，可使得设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则，从而抑制了小区间干扰。另外，根据本发明的实施例可以将下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵，从而简化了上行波束成形矩阵的设计过程。

可选地，作为另一实施例，在收发对偶的前提下设计上行波束成形算法以抑制小区内干扰，可以执行以下步骤：基站以最大化 SLNR为目标设计下行发送波束成形矩阵（与图 5的 510类似，在此不再赘述）；中继站以常规方式（例如， SVD )设计下行接收波束成形矩阵，并将下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵以实现某种目的（例如，使得中继回程链路的性能得到一定的提升）；根据上下行对偶性，实现了在基站收发滤波器对偶（共轭转置）并且中继端收发滤波器对偶的情况下，即利用基站的下行发送矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，可使得设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR 的准则，从而消除了小区内中继站间的干扰。另外，根据本发明的实施例可以将下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵，从而简化了上行波束成形矩阵的设计过程。上面描述了根据本发明实施例的传输信号的方法，下面分别结合图 6和图 7描述根据本发明实施例的传输信号的设备。

图 6是根据本发明一个实施例的传输信号的设备 600的结构性示意图。设备 600包括获取模块 610和处理模块 620。

获取模块 610获取下行发送波束成形矩阵。处理模块 620利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理上行信号。

本发明实施例可以利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行接收波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。

设备 600为第一通信设备，获取模块 610基于第二通信设备处的信泄噪比获取下行发送波束成形矩阵，并且处理模块 620利用该下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，处理从第二通信设备接收的上行信号。

获取模块 610根据第二通信设备处的加性高斯白噪声向量的协方差矩阵和第一通信设备到第二通信设备的信道矩阵，获取使得第二通信设备处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵。

获取模块 610该获取模块用于通过下列公式获取该下行发送波束成形矩阵：

其中 i为第二通信设备的编号，该 SLNR为第二通信设备处的信泄噪比;

^是待求解的下行发送波束成形矩阵， W 为第一通信设备到第二通信设备 i的信道矩阵， H;为第一通信设备到第二通信设备 j的信道矩阵， H & c o 为第二通信设备 i处的每根天线的加性高斯白噪声的功率谱密度， I e C 为第一通信设备发送的数据的流数； M为第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

根据本发明的实施例，当 = i时，该下行发送波束成形矩阵即为矩阵对 I— — — —、

H H,.， N^.²/ +∑H H 的最大广义特征值对应的特征值向量，当 > i时， ί— — f ― ―、，

该下行发送波束成形矩阵为该矩阵对 H_;, N^²/ +∑H H 的前个最大的广义特征值对应的特征向量。处理模块 620在第一通信设备的收发滤波器对偶和第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

第一通信设备为宏基站，第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。根据本发明的实施例，在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器对偶的情况下，基站可以利用上述下行发送波束形成矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理从中继站接收的上行信号，可使得设计下行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则等效于设计上行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则（不考虑上行发送波束成形，即考虑其为单位矩阵），从而抑制了小区内干扰。

设备 600的获取模块 610和处理模块 620的操作和功能可以参考上述图 1的方法的 110和 120, 为了避免重复，在此不再赘述。

图 7是根据本发明另一实施例的传输信号的设备 700的结构性示意图。设备 700包括获取模块 710和处理模块 720。

获取模块 710获取下行接收波束成形矩阵。处理模块 720利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理上行信号。

本发明实施例可以利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理上行信号，能够简化上行发送波束成形矩阵的设计，从而降低系统的复杂度。

设备 700为第二通信设备，获取模块 710基于第二设备处的信干噪比获取下行接收波束成形矩阵，并且处理模块 720利用该下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，处理向第一通信设备发送的上行信号。

获取模块 710根据第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵和从第一通信设备到第二通信设备的等效信道矩阵，获取使得第二通信设备处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵。

获取模块 710该获取模块用于通过下面的公式获取该下行接收波束成形矩阵：

max

其中， i为第二通信设备的编号， SINR为第二通信设备处的信干噪比；

( + o /)为第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵，通过小区专用参考信号获得， a l e C^M^ ; ^ 为从第一通信设备到第二通信设备的等效信道矩阵，通过用户专用参考信号获得， W , H, e C^NxM；为待求解的下行接收波束成形矩阵， e C^dxw ; M为第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。处理模块 720在第一通信设备的收发滤波器对偶和第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用该下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

第一通信设备为宏基站，第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。根据本发明的实施例，在基站的收发滤波器对偶并且中继站的收发滤波器对偶的情况下，中继站可以利用上述下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理向基站发送的上行信号，可使得设计下行接收波束成形矩阵时所基于的最大化 SINR的准则等效于设计上行发送波束成形矩阵时所基于的最大化 SLNR的准则，从而抑制了小区间干扰。

设备 700的获取模块 710和处理模块 720的操作和功能可以参考上述图

1的方法的 110和 120 , 为了避免重复，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种通信系统可包括上述实施例所述的宏基站和中继站，或者包括宏基站和微基站，或者包括宏基站和用户设备。

针对中继回程链路中中继站同时受到小区内干扰以及邻小区干扰的问题，根据本发明的实施例提出了一种上行波束成形矩阵的设计方案。该方案不需要基站之间的协同，只是基站根据小区内的信道信息设计不同中继站的下行发送波束成形矩阵，降低了对系统的要求，基站处基于 SLNR的设计准则突破了发射天线数量的限制，有效地抑制了小区内不同中继站间的干扰。同时，中继站的接收波束成形以最大化 SINR为目标，使得波束方向可以在主瓣波束对准有用信号方向和零陷波束对准干扰信号方向之间取得最佳折中，再将该方向作为上行波束的发射方向，从而很好地实现了上行信号的波束主瓣对准目标基站方向与零陷波束对准对邻区基站的泄露信号方向的折中。另外，整个算法设计简单，没有釆用迭代算法，节省了开销并且使中继回程链路的性能得到增强。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明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。

所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明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）执行本发明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（ROM, Read-Only Memory ), 随机存取存储器（ RAM, Random Access Memory )、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求

1、一种传输信号的方法，其特征在于，包括：

获取下行波束成形矩阵；

利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

2 根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述获取下行波束成形矩阵，包括：

第一通信设备基于第二通信设备处的信泄噪比获取下行发送波束成形矩阵，

其中所述利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号，包括：

所述第一通信设备利用所述下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵，处理从所述第二通信设备接收的上行信号。

3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述第一通信设备基于所述第二通信设备处的信泄噪比获取下行发送波束成形矩阵，包括：

所述第一通信设备根据所述第二通信设备处的加性高斯白噪声向量的协方差矩阵和所述第一通信设备到所述第二通信设备的信道矩阵，获取使得所述第二通信设备处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵。

4、根据权利要求 3所述的方法，其特征在于，所述获取使得所述第二通信设备处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵，包括：

所述第一通信设备通过下列公式获取所述下行发送波束成形矩阵：

其中 i为所述第二通信设备的编号，所述 SLNR为所述第二通信设备处的信泄噪比； ^是待求解的下行发送波束成形矩阵， W 为所述第一通信设备到第二通信设备 i的信道矩阵， H & C H;为第一通信设备到第二通信设备 j的信道矩阵， H & C σ²为第二通信设备 i处的每根天线的加性高斯白噪声的功率谱密度， I e C 为所述第一通信设备发送的数据的流数； M为所述第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

5、根据权利要求 4所述的方法，其特征在于，当 = l时，所述下行发送波束成形矩阵即为矩阵对 {H ^ No ²/ + H 的最大广义特征值对应的特征值向量，当 ^ > 1时，所述下行发送波束成形矩阵为所述矩阵对

I— — — —、

| H H,.， N^²/ +∑H H 的前个最大的广义特征值对应的特征向量。

6根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述获取下行波束成形矩阵，包括：

第二通信设备基于所述第二设备处的信干噪比获取下行接收波束成形矩阵，

其中利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号包括：

第二通信设备利用所述下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵，处理向第一通信设备发送的上行信号。

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，第二通信设备基于所述第二设备处的信干噪比获取下行接收波束成形矩阵，包括：

所述第二通信设备根据所述第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵和从所述第一通信设备到所述第二通信设备的等效信道矩阵，获取使得所述第二通信设备处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵。

8、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述获取使得所述第二通信设备处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵，包括：

所述第二通信设备通过下面的公式获取所述下行接收波束成形矩阵： max

其中， i为所述第二通信设备的编号， SINR为所述第二通信设备处的信干噪比； ( + o /)为所述第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵， a l e C ^N； ^ 为从所述第一通信设备到所述第二通信设备的等效信道矩阵， Wi e C^Mxd , Hi e C^NxM；为待求解的下行接收波束成形矩阵， e C^dxw ; M为所述第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

9、根据权利要求 2至 8所述的方法，其特征在于，利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号，包括：

在所述第一通信设备的收发滤波器对偶和所述第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

10、根据权利要求 2至 8中的任一项所述的方法，其特征在于，其特征在于，所述第一通信设备为宏基站，所述第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。

11、一种传输信号的设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取下行发送波束成形矩阵；和

处理模块，用于利用所述下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行接收波束成形矩阵处理上行信号。

12、根据权利要求 11所述的设备，其特征在于，所述设备为第一通信设备，所述获取模块用于基于第二通信设备处的信泄噪比获取所述下行发送波束成形矩阵，并且所述处理模块用于利用所述下行发送波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为所述上行接收波束成形矩阵，处理从所述第二通信设备接收的上行信号。

13、根据权利要求 12所述的设备，其特征在于，所述获取模块用于根据所述第二通信设备处的加性高斯白噪声向量的协方差矩阵和所述第一通信设备到所述第二通信设备的信道矩阵，获取使得所述第二通信设备处的信泄噪比最大的下行发送波束成形矩阵。

14、根据权利要求 13所述的设备，其特征在于，所述获取模块用于通过下列公式获取

其中 i为所述第二通信设备的编号，所述 SLNR为所述第二通信设备处的信泄噪比； ^是待求解的下行发送波束成形矩阵， W 为所述第一通信设备到第二通信设备 i的信道矩阵 I G C H;为第一通信设备到第二通信设备 j的信道矩阵， H & C σ²为第二通信设备 i处的每根天线的加性高斯白噪声的功率谱密度， l e C 为所述第一通信设备发送的数据的流数； M为所述第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

15、根据权利要求 14所述的设备，其特征在于，当 = l时，所述下行发送波束成形矩阵即为义特征值对

应的特征值向量，当^ > 1时，所述下行发送波束成形矩阵为所述矩阵对 Hi Hi 的前个最大的广义特征值对应的特征向量 ₍

16、根据权利要求 12至 15所述的设备，其特征在于，所述处理模块用于在所述第一通信设备的收发滤波器对偶和所述第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

17、根据权利要求 12至 15中的任一项所述的设备，其特征在于，其特征在于，所述第一通信设备为宏基站，所述第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。

18、一种传输信号的设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取下行接收波束成形矩阵；和

处理模块，用于利用所述下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行发送波束成形矩阵处理上行信号。

19、根据权利要求 18所述的设备，其特征在于，所述设备为第二通信设备，所述获取模块用于基于所述第二设备处的信干噪比获取所述下行接收波束成形矩阵，并且所述处理模块利用所述下行接收波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为所述上行发送波束成形矩阵，处理向第一通信设备发送的上行信号。 20、根据权利要求 19所述的设备，其特征在于，所述获取模块用于根据所述第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵和从所述第一通信设备到所述第二通信设备的等效信道矩阵，获取使得所述第二通信设备处的信干噪比最大的下行接收波束成形矩阵。

21、根据权利要求 20所述的设备，其特征在于，所述获取模块用于通过下面的公式获取所述下行接收波束成形矩阵：

max

其中， i为所述第二通信设备的编号， SINR为所述第二通信设备处的信干噪比； + o /)为所述第二通信设备处的干扰加噪声协方差矩阵， a l e C ^N；为从所述第一通信设备到所述第二通信设备的等效信道矩阵， Wi e C^Mxd , Hi e C^NxM；为待求解的下行接收波束成形矩阵， e C^dxw ; M为所述第一通信设备的天线个数； N为第二通信设备 i的天线个数， i和 j为整数。

22、根据权利要求 19至 21所述的设备，其特征在于，所述处理模块用于在所述第一通信设备的收发滤波器对偶和所述第二通信设备的收发滤波器对偶的情况下，利用所述下行波束成形矩阵的共轭转置矩阵作为上行波束成形矩阵处理上行信号。

23、根据权利要求 19至 21中的任一项所述的设备，其特征在于，其特征在于，所述第一通信设备为宏基站，所述第二通信设备为中继站、微基站或用户终端。