[发明专利]消除大规模MIMO系统中分组用户间干扰的方法和装置

说明书

本发明公开一种消除大规模MIMO系统中分组用户间干扰的方法和装置，涉及通信领域。其中通过信道估计得到各用户分组对应的零空间矩阵，利用各用户分组的零空间矩阵和用户信道信息确定出等效预编码信道，对各用户分组的等效预编码信道进行预编码以得到组内用户预编码矩阵，利用各用户分组的零空间矩阵和组内用户预编码矩阵，构成消除干扰预编码矩阵，利用消除干扰预编码矩阵对基带数据进行处理，以得到用于传输的基带信号。本发明通过使用零空间来构造用于消除组间干扰的预编码矩阵，从而有效实现了干扰消除，提升信道利用率。本发明不限制组内预编码的实现方式，支持每组最少划分一个用户，具有极大的灵活性、与现有MIMO预编码算法的兼容性。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种消除大规模MIMO系统中分组用户间干扰的方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，大规模MIMO(Massive MIMO)技术可以极大提升系统吞吐量，并可利用线性预编码技术消除单播用户间的干扰以实现多用户MIMO(MU-MIMO)，并进一步增加系统的灵活性和信道利用率。由于大规模MIMO技术可使系统性能与频谱效率大幅提升，因此大规模MIMO技术也被视为5G的核心技术之一而被广泛研究。

随着移动设备的数量和人们所使用的无线数据流量的指数级增长，驱使着研究人员对于新技术和新方法的探究以解决这一日益增长的需求。下一代的无线数据网络，被称作第五代移动通讯技术或5G，必须要解决容量限制，以及一些现有通信系统中存在的挑战，诸如网络的可靠性、覆盖率、能效性、和延迟性等。大规模MIMO作为5G技术的一种实现方案，通过在基站收发信机(BTS)上使用大量的天线(超过64根)实现了更大的无线数据流量和连接可靠性。这种方式从根本上改变了现有标准的基站收发信机架构，现有标准只使用了最多8根天线组成的扇形拓扑。由于拥有数以百计的天线单元，大规模MIMO可以使用预编码技术集将能量集中到目标移动终端上，从而降低了辐射功率。通过把能量指向到特定用户，辐射功率降低，同时对于其他用户的干扰也降低。这一特性对于目前受干扰限制的蜂窝网络来说是非常有吸引力的。

在无线通信系统中用户往往被划分为多个组，包括单播组与多播组。如何在这种场景下进一步有效消除用户组间干扰，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种消除大规模MIMO系统中分组用户间干扰的方法和装置，通过使用零空间的手段来构造用于消除组间干扰的预编码矩阵，从而有效实现了干扰消除，提升信道利用率。

根据本发明的一个方面，提供一种消除大规模MIMO系统中分组用户间干扰的方法，包括：

通过信道估计得到各用户分组对应的零空间矩阵；

利用各用户分组的零空间矩阵和用户信道信息，确定出相应的等效预编码信道；

对各用户分组的等效预编码信道进行预编码以得到相应的组内用户预编码矩阵；

利用各用户分组的零空间矩阵和组内用户预编码矩阵，构成消除干扰预编码矩阵；

利用消除干扰预编码矩阵对基带数据进行处理，以得到用于传输的基带信号。

在一个实施例中，通过信道估计得到各用户分组对应的零空间矩阵包括：

通过信道估计得到第m个用户分组的用户信道信息Gm，其中1≤m≤M，M为用户分组总数；