[发明专利]一种应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法

权利要求书

1.一种应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：基站根据用户终端的信道状态信息(CSI)获取各个终端信号的到达角；

步骤S2：基站根据到达角，对用户终端进行分簇；其中，对第l簇按到达角顺序排列第l簇的用户信道为为第l簇的最大用户终端数

步骤S3：利用每簇的信道状态信息(CSI)设计各簇用户终端的外层预编码矩阵W＝[W₁,…,W_L]，具体设计步骤如下：

令表示每个簇中的第i个用户组成的信道矩阵，h_li表示第l簇中的第i个用户的信道状态信息；

基于迫零预编码(ZF)设计外层预编码矩阵第l簇的预编码矩阵为表示第l簇中的最大用户数；

得到外层预编码矩阵W＝[W₁,…,W_L]；

步骤S4：根据每簇的信道状态信息(CSI)并结合外层的预编码W获取等效的信道状态信息(CSI)矩阵其中，为第l簇用户的下行CSI矩阵；

步骤S5：基站根据等效的CSI矩阵并基于ZF-GMD-THP(Zero Forcing-GeometricMean Decomposition-Tomlinson-Harashima Precoding)设计内层的预编码矩阵Q_l，其中，则取预编码矩阵为Q_l，接收矩阵P_l^H，反馈矩阵B_l，增益矩阵为G_l，其中B_l是对角化元素为l的下三角矩阵，是个对角矩阵，并且满足由此，得到内层预编码矩阵

步骤S6：由外层预编码矩阵W和内层预编码矩阵Q得到预编码矩阵F＝WQ，基站利用预编码矩阵F向用户发送数据；

在步骤S2中，通过设定到达角阈值对用户终端进行分簇，当不同终端的到达角小于该阈值，则将这些终端划分为一个簇。

2.根据权利要求1所述的应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，其特征在于，在步骤S1中进一步包括以下步骤：

基站发送下行导频训练；

用户终端根据接收到的导频序列计算出各自的信道状态信息(CSI)；

用户终端通过反馈链路将信道状态信息(CSI)反馈给基站；

基站根据反馈链路信号计算各个终端信号的到达角θ_k。

3.根据权利要求1所述的应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，其特征在于，在步骤S2中，

如果第l簇第i个用户不存在，即时，取第l簇的第或者的用户替代第i个用户。

4.根据权利要求1所述的应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，其特征在于，在步骤S6中，

对于第l簇的用户数据为经过取模后，第l簇数据修正为x_l＝s_l+p_l，经过反馈B_l处理，发射的信号为基站发送信号为基站利用预编码矩阵F向用户终端发送数据。

5.根据权利要求1所述的应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，其特征在于，还包括以下步骤：

用户终端接收基站发送的数据进行解码的步骤。