[发明专利]大规模多输入多输出MIMO预编码传输方法以及装置

说明书

本申请实施例公开了大规模多输入多输出MIMO预编码传输方法，用于实现大规模MIMO系统中发射信号的发射功率的宽角度覆盖，并且能提高功率的利用效率。本申请实施例方法包括：接入网设备根据预设的目标宽覆盖功率图样确定目标函数；接入网设备使用最速下降法处理目标函数对应的预编码矩阵，得到宽覆盖预编码矩阵，宽覆盖预编码矩阵产生的功率图样趋近于目标宽覆盖功率图样，宽覆盖预编码矩阵为M×N维预编码矩阵，M和N为大于0的整数；接入网设备对N维信号左乘宽覆盖预编码矩阵，得到M维发射信号，N维信号由接入网设备生成；接入网设备发送M维发射信号，宽覆盖预编码矩阵为发射信号的发射功率宽角度覆盖的预编码矩阵。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别涉及一种大规模MIMO宽覆盖预编码传输方法以及装置。

背景技术

通过在基站(base station,BS)配备大规模天线阵列极大提高系统容量的大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output)技术，是未来新一代无线网络的关键技术之一，也是近年来的研究热点。大规模多输入多输出(multiple-input multiple-output)技术的其中一个具有挑战性的技术难点是为公共信道设计信号传输过程。目前，对于公共信道传输技术的研究还比较少。公共信道在蜂窝系统中起着重要作用，许多必要的公共信息与服务是通过公共信道传递给用户的。因为公共信道服务于小区内的所有用户而不仅仅是特定的活跃用户，因此人们希望基站发送信号的辐射功率在小区内不同空间方向上几乎没有波动，这样小区内的所有用户能够可靠地接收到公共信号。

目前，存在一种发射信号180度全向覆盖方案，该180度全向覆盖方案中所发送信号的辐射功率可以满足在小区内不同空间方向上几乎没有波动的需求，该技术方案使用了Zadoff-Chu(简称ZC)序列，ZC序列是通讯信号发出的一种序列，因其良好的自相关性和互相关性，广泛用于长期演进(long term evolution,LTE)系统中。该技术方案的步骤如下所述：接入网设备通过全向天线将某些角度的功率直接设为1(即0dB)；然后接入网设备使利用ZC序列构建M×N维预编码矩阵，使该预编码矩阵的功率图样在某些角度保持数值恒定，取值为0dB，并且使全向天线阵列中的各个天线单元实现等功率，和/或使用使包含有ZC序列的预编码矩阵变为半酉矩阵，从而可以最大化独立同分布信道下的可达遍历速率，其中，M和N为大于0的整数，M为天线的数量，N为接入网设备生成的信号；然后接入网设备对N维信号左乘该预编码矩阵，得到M维发射信号；接入网设备发送M维发射信号。

然而，将该方案用于大规模MIMO系统将导致功放利用效率低下，这是因为180度全向覆盖方案可以由单天线发送信号实现，而基站的发射总功率往往由每根天线的单个功率容量所限制，因此功率的利用效率有待进一步提高。

发明内容

本申请实施例提供了一种大规模MIMO预编码传输方法以及接入网设备，能够实现大规模MIMO系统中发射信号的发射功率的宽角度覆盖，并且能提高功率的利用效率。

本申请实施例第一方面提供了一种大规模MIMO预编码传输方法，包括：

为了实现接入网设备的功率宽角度覆盖发射信号，接入网设备可以先预设目标宽覆盖功率图样，然后根据该目标宽覆盖功率图样确定目标函数，由于该目标函数的自变量是M×N维的预编码矩阵，因此当该M×N维的预编码矩阵发生改变时，该目标函数也会随之发生改变；然后接入网设备使用最速下降法对该目标函数对应的预编码矩阵进行处理，得到宽覆盖预编码矩阵，使该宽覆盖预编码矩阵中的元素数值不断发生改变，从而使宽覆盖预编码矩阵产生的功率图样不断靠近目标宽覆盖功率图样，也就是使目标函数不断趋近于0，该宽覆盖预编码矩阵为M×N维的预编码矩阵，接入网设备对N维信号左乘M×N维预编码矩阵，得到M维发射信号，其中，M为接入网设备的天线数目，N维信号由接入网设备生成，也就是说，预编码矩阵的列数不被限制为1，接入网设备可以具备多个数据流，最后，接入网设备发送所述M维发射信号，所述宽覆盖预编码矩阵为所述发射信号宽角度覆盖的预编码矩阵。