[发明专利]一种下行多用户多天线数据传输方法、装置及系统

权利要求书

1.一种下行多用户多天线数据传输方法，基站侧共有N根天线，共有K个用户，每个用户的天线数为M_i，每个用户的传输层数为L_i，i＝1,2，…，K，L_i≤M_i,其特征在于，所述方法包括：

所述K个用户的数据按照预先设置的用户顺序排列得到L层数据，依次对每层数据先进行反馈干扰消除再进行功率约束，然后将所有完成功率约束的L层数据组成一个多用户信号列向量，与一个维度为L×L的酉矩阵F相乘，最后对相乘得到的信号进行资源映射和调制并发射给用户；

其中，所述反馈干扰消除是指：当前层数据减去已完成功率约束的所有层数据组成的行向量与反馈矩阵(B-I)中对应当前层数据的行向量的所有非零元素组成的列向量的乘积，B是一个维度为L×L的对角线为1的下三角矩阵，I是一个维度为L×L的单位矩阵，B和F根据矩阵计算得出，H_p是每个用户的预编码矩阵的转置按照所述用户顺序作为对角子矩阵所构造的预处理矩阵，H是信道信息矩阵；

所述B和F根据矩阵计算得出具体如下：对矩阵的共轭转置进行三角分解获得一个下三角矩阵S和一个酉矩阵F，将矩阵S的每一行的所有元素除以所在行的对角元素，得到一个对角线元素均为1的矩阵，记为B矩阵。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

每个用户接收到信号后进行解调和资源解映射，然后利用自身的预编码矩阵进行匹配滤波，匹配滤波后输出的每一层数据再除以矩阵S中对应当前层数据的对角元素，之后进行解层映射，解层映射之后的信号先进行功率约束，再计算每个符号的对数似然比信息用于信道译码。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

在计算对数似然比信息时对原始星座进行扩展，所述扩展是将原始星座在每个维度的两个方向上都进行平移，每次平移与原始星座无缝衔接并且仅保留与原始星座相邻的一半星座点。

4.根据权利要求1～3任意一项所述方法，其特征在于：

采用以下三种方式之一来构造每个用户的预编码矩阵：

方式一，按照用户i反馈的PMI从码本中选取对应的预编码向量或预编码矩阵；

方式二，对用户i的信道矩阵进行特征值分解：直接选取矩阵的前L_i列作为用户i的预编码矩阵；

方式三，计算用户i的信道矩阵H_i每一个列向量的2范数，选取前L_i个具有最大值的2范数的列向量组成用户i的预处理矩阵。

5.根据权利要求1～3任意一项所述方法，其特征在于，按照如下规则预先设置所述用户顺序：

所述K个用户的数据首先按照各用户的传输层数由小到大进行排序，若其中某些用户的传输层数相同，则这些用户按照各用户预编码矩阵的Frobenius范数由小到大进行排序。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：

各用户预处理矩阵内部按照预处理向量的2范数由小到大进行排序。

7.根据权利要求1～3任意一项所述方法，其特征在于：

通过取模操作实现所述功率约束。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，根据如下公式进行取模操作：

其中，x为取模对象，Re(x)和Im(x)分别表示取复数x的实部和虚部，为一个与调制方式有关的参数。

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于：

对应于BPSK、QPSK、16QAM、64QAM的调制方式，的取值分别为2、