一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及通信領域，尤其涉及一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 如果在發射端和接收端同時使用多天線，那么就構成一個多入多出（Multiple InputMultipleOutput，MHTO)系統。已有的研究表明，ΜΠΚ)系統具有更高的信道容量。 在發射端將數據流分成多個子數據流從不同的天線發射出去，這樣可以提高傳輸速率，同 時并不需要增加傳輸的功率和帶寬。這種技術稱為空間復用（spatialmultiplexing)技 術，帶來的傳輸速率的提高稱為空間復用增益。
[0003] 每一個參與空間復用的用戶，均需要一個特定的下行權值向量，所有參與空間復 用的用戶的下行權值向量之間，需要滿足一定的關系，以獲得空間復用增益。現有的用戶下 行權值向量的確定方法，均以空間狀態信息與理論值間無誤差為前提，而實際上，測量得到 的空間狀態信息不可能與理論值之間不存在誤差，所以，使用現有方法確定的用戶下行權 值向量不符合系統的實際狀態，從而導致空間復用無增益或負增益。
【發明內容】
[0004] 本申請提供了一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法及裝置，目的在于解決 因為用戶下行權值向量不符合系統的實際狀態，而導致的空間復用無增益或負增益的問 題。
[0005] 為了實現上述目的，本申請提供了以下技術方案：
[0006] 本申請的第一方面提供了一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法，包括：
[0007] 基站獲取每個用戶設備的信道狀態信息的精度ai，其中1 = 〇,......L-l，L為 用戶設備的總數量；
[0008] 所述基站確定權值投影期望矩陣β:如果所述期望矩陣β中的對 A/V 角線元素如果所述期望矩陣β中的對角線元素如果 1/V 所述期望矩陣β中的第i列中的非對角線元素為〇,如果，所 述期望矩陣β中的第i列中的非對角線元素為1，其中i= 〇,......L-1，KN為發射 天線的總數，α/為精度信息的模值平方；
[0009]所述基站依據所述權值投影期望矩陣βu，確定所述多用戶設備中每個用戶設備 的下行權值向量。
[0010] 結合第一方面，在本申請的第一方面的第一種實現方式中，所述依據所述權值投 影期望矩陣βu，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下行權值向量包括： toon] 依據預設的協方差陣，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下行權值向量，所 述協方差矩陣由信道狀態信息的精度、所述權值投影期望矩陣以及用戶設備的權 重化構成。
[0012] 結合第一方面的第一種實現方式，在本申請的第一方面的第二種實現方式中，依 據預設的協方差陣，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下行權值向量包括：
[0013] 計算協方差卩
I的最大特征向量，所述最大特征向量中的元素 分別為所述多用戶設備中的每一個用戶設備的下行權值向量，其中，當1辛i時，
[0017]
為用戶設備的信道方向的估值。
[0018] 結合第一方面，在本申請的第一方面的第三種實現方式中，所述獲取信道狀態信 息的精度ai包括：
[0019] 獲取用戶設備1在時刻s頻點f的信道方向估值/;,.(.SW");
[0020] 通過對在時頻進行二維濾波得到<M。
[0021] 結合第一方面的第三種實現方式，在本申請的第一方面的第四種實現方式中，對 在時頻進行二維濾波得到α 1包括：
[0022] 通過alpha濾波：
得到 ai，其中，f#f2，為所有s時刻可得測量的子載波索引，T為測量或反饋周期，c為待配濾 波系數，取值范圍為〇到1之間的實數。
[0023] 本申請的第二方面提供了一種多用戶設備的下行權值向量的確定裝置，包括：
[0024] 獲取模塊，用于獲取每個用戶設備的信道狀態信息的精度Ql，其中1 = 〇,......L_1，L為用戶設備的總數量；
[0025] 第一確定模塊，用于確定權值投影期望矩陣β:如果2 ，所述期望矩陣β 中的對角線元素為1，如果所述期望矩陣β中的對角線元素為〇,如 果所述期望矩陣β中的第i列中的非對角線元素βΗ為0,如果》,2<^7,所 述期望矩陣β中的第i列中的非對角線元素為1，其中i= 〇,......L-1，KN為發射 天線的總數，α /為精度信息的模值平方；
[0026]第二確定模塊，用于依據所述權值投影期望矩陣βu，確定所述多用戶設備中每 個用戶設備的下行權值向量。
[0027] 結合第二方面，在本申請的第二方面的第一種實現方式中，所述第二確定模塊用 于依據所述權值投影期望矩陣βU，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下行權值向量 包括：
[0028] 所述第二確定模塊具體用于，依據預設的協方差陣，確定所述多用戶設備中每個 用戶設備的下行權值向量，所述協方差矩陣由信道狀態信息的精度ai、所述權值投影期望 矩陣以及用戶設備的權重Wi構成。
[0029] 結合第二方面的第一種實現方式，在本申請的第二方面的第二種實現方式中，所 述第二確定模塊用于依據預設的協方差陣，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下行權 值向量包括：
[0030] 所述第二確定模塊具體用于，計算協方差Ρ?勺最大特征向 量，所述最大特征向量中的元素分別為所述多用戶設備中的每一個用戶設備的下行權值向 量，其中，當1辛i時，
......' ............' ......Ρ?=υ/ι
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
s為用戶設備的信道方向的估值。
[0035] 結合第二方面，在本申請的第二方面的第三種實現方式中，所述獲取模塊用于獲 取每個用戶設備的信道狀態信息的精度ai包括：
[0036] 所述獲取模塊具體用于，獲取用戶設備1在時刻s頻點f的信道方向估值 1^,/);并通過對以々/)在時頻進行二維濾波得到α1<3
[0037] 結合第二方面的第三種實現方式，在本申請的第二方面的第四種實現方式中，所 述獲取模塊用于對在時頻進行二維濾波得到ai包括：
[0038] 戶斤述獲取模塊具體用于，通過alpha濾波：聰《喂七/(.?，/:)>4'伶，./;廣 到ai，其中，匕辛f2，為所有s時刻可得測量的子載波索引，T為測量或反饋周期，c為待配 濾波系數，取值范圍為〇到1之間的實數。
[0039] 本申請所述的多用戶設備的下行權值向量的確定方法及裝置，基站獲取每個用戶 設備的信道狀態信息的精度ai，并依據α^和^的關系，確定權值投影期望矩陣βii中 八;v ' 各個元素的值，再依據權值投影期望矩陣βΜ，確定所述多用戶設備中每個用戶設備的下 行權值向量。可見，本實施例中所述的方法及裝置，將每個用戶設備的信道狀態信息的精度 作為確定下行權值向量的依據之一，所以，相比與現有技術中將每個用戶設備的信道狀態 信息的精度均假設為理想值相比，確定出的下行權值向量的更貼近通信系統的實際情況， 因此，能夠獲得更高的空間復用增益。
【附圖說明】
[0040] 為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1為本申請實施例公開的一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法的流程 圖；
[0042]圖2為本申請實施例公開的一種多用戶設備的下行權值向量的確定裝置的結構 示意圖。
【具體實施方式】
[0043] 本申請實施例公開的一種多用戶設備的下行權值向量的確定方法及裝置，可以應 用在ΜΙΜΟ通信系統中，ΜΙΜΟ通信系統的模型及參數關系如下：
[0044] 定義下行ΜΙΜΟ系統的等效傳輸矩陣為如下形式：
[0045]
[0046] 則系統傳輸模型為：
[0047] r=GS+z
[0048] 其中，r為接收信號，G為等效傳輸信道，S為信源向量，z為加性復噪聲，由于是下 行場景，不考慮聯合接收。
[0049] 假設發射端只能得到用戶設備信道方向的估值其與信道真值與估值滿足如下 關系：
[0050]
[0051] 其中不可知。
[0052]用戶設備的下行權值向量為最終待定變量，但假設其與滿足如下關系
[0053]
[0054]
[0055]
[0056] 下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0057] 本申請實施例公開的一種用戶設備的下行權值向量的確定方法，如圖1所示，包 括以下步驟：
[0058] S101 :基站獲取每個用戶設備的信道狀態信息的精度ai，其中1 = 〇,......L_l， L為用戶設備的總數量；
[0059] 具體地，對于用戶設備1，基站可以通過濾波的形式獲取其信道狀態信息 的精度〇1，g卩：獲取用戶設備1在時刻s頻點f的信道方向估值并通過對 在時頻進行二維濾波得到，進一步地，二維濾波可以為但不限于alpha濾波：
得到ai，其中，4辛匕，為所有s時 刻可得測量的子載波索引，T為測量或反饋周期，c為待配濾波系數，取值范圍為0到1之間 的實數。
[0060] S102 :基站確定權值投影期望矩陣β;
[0061] 具體地過程為：如果《,·2 >4，所述期望矩陣β中的對角線元素β^為1，如果 所述期望矩陣β中的對角線元素Pii為〇,如果，所述期望矩陣β中ΚΜ1KN 的第i列中的非對角線元素為〇,如果所述期望矩陣β中的第i列中的對 角線元素為1，其中i= 〇,......L_1，KN為發射天線的總數，α，為精度信息的模值 平方；
[0062] 上述具體過程為理論依據如下：
[0063] 申請人在研究的過程中發現：下行信干噪比期望可以用下式表達
[0064]
[0065] 且定義ΚΝ為總發射天線數，P=ΚΝ-1為已知量。
[0066] 其中，用戶i的信號功率由PaJβ/+ (1-a/) (1-β,)決定，干擾功率由 ρα/β^+α-Οα-β^)決定。如前所述α/表征信道方向信息的精度，可以認為已 知。假定發射功率方案{ρ/}已定，我們的目標是在以上條件下，求取可達的最佳{βι/}， 貝ij函數ρα^β^+α-Οα-?^2)相對的單調性至關重要。
[0067] 定義函數：
[0071] 則按如下過程對選擇βu期望：[0072] 對于信號能量（1 =i):