[发明专利]预编码方法及基地台与计算电路

说明书

本公开提供一种预编码方法及基地台与计算电路。预编码方法包含下述步骤：根据多个所欲通道相关矩阵及多个干扰通道相关矩阵，计算松弛波束形成矩阵；根据松弛波束形成矩阵，计算近似波束形成矩阵；根据松弛波束形成矩阵中多个松弛波束形成向量及近似波束形成矩阵中多个近似波束形成向量，计算对应于多个数据流的多个劣化程度；根据劣化程度，选择选定数据流索引；将对应于选定数据流索引的一选定松弛波束形成向量分解为第一向量及第二向量；以及根据第一向量更新近似波束形成矩阵，并根据第二向量增广近似波束形成矩阵，以获得一更新增广波束形成矩阵。

技术领域

本公开涉及一种预编码方法、基地台与计算电路，特别涉及一种可在低计算复杂度下提高加总速率(sum rate)的预编码方法、基地台与计算电路。

背景技术

随着第五代无线网络增长，毫米波(millimeter wave)通信系统变为有望增加网络容量的解决方案。毫米波系统的优点在于其短波长，而能将大量天线置于一定尺寸中，而可实现大型空间分工及高度定向波束形成。毫米波系统的设计挑战在于：相较于目前细胞频段(cellular bands)，毫米波会有严重的路径损耗、穿透损耗及雨衰。

由于天线总量很大，因此分配一射频链(radio frequency chain)专门用于一天线相当浪费。实际上，射频链数量小于(发送)天线数量。混合波束形成(Hybridbeamforming)是毫米波通信系统一种新的信号处理概念，其将信号处理操作分为数字预编码及模拟预编码，且可以减少射频链数量。为了达到良好的性能，目前已有以迭代方式设计的数字预编码器及模拟预编码器。然而，以迭代方式设计的数字及模拟预编码器过于复杂。

因此，现有技术实有改进的必要。

发明内容

本公开的主要目的在于提供一种可在低计算复杂度下提高加总速率的预编码方法及其基地台与计算电路。

本公开的一实施例提供一种预编码方法，用于一基地台中，基地台包含一计算电路、一模拟预编码器、多个天线及多个射频链，模拟预编码器耦接于多个天线与射频链之间，基地台发送朝向多个用户的多个数据流。预编码方法包含有根据多个所欲通道相关矩阵及多个干扰通道相关矩阵，计算一松弛波束形成矩阵，其中，松弛波束形成矩阵包含对应于用户的多个松弛波束形成子矩阵，根据对应于一用户的一所欲通道相关矩阵及一干扰通道相关矩阵，产生一松弛波束形成子矩阵；根据松弛波束形成矩阵，计算一近似波束形成矩阵，其中，近似波束形成矩阵中项目大小固定；根据松弛波束形成矩阵中多个松弛波束形成向量及近似波束形成矩阵中多个近似波束形成向量，计算对应于数据流的多个劣化程度；根据劣化程度，选择一选定数据流索引；将对应于选定数据流索引的一选定松弛波束形成向量分解为一第一向量及一第二向量，其中，第一向量及第二向量中项目大小固定；以及根据第一向量，更新近似波束形成矩阵，且根据第二向量增广近似波束形成矩阵，以获得一更新增广波束形成矩阵；其中，模拟预编码器根据更新增广波束形成矩阵，执行一第一预编码操作。

本公开的一实施例还提供一种基地台。基地台包含有多个天线；多个射频链；一模拟预编码器，耦接于天线及射频链之间，用来执行一第一预编码操作；以及一计算电路，用来执行以下步骤：根据多个所欲通道相关矩阵及多个干扰通道相关矩阵，计算一松弛波束形成矩阵，其中，松弛波束形成矩阵包含对应于用户的多个松弛波束形成子矩阵，根据对应于一用户的一所欲通道相关矩阵及一干扰通道相关矩阵，产生一松弛波束形成子矩阵；根据松弛波束形成矩阵，计算一近似波束形成矩阵，其中，近似波束形成矩阵中项目大小固定；根据松弛波束形成矩阵中多个松弛波束形成向量及近似波束形成矩阵中多个近似波束形成向量，计算对应于数据流的多个劣化程度；根据劣化程度，选择一选定数据流索引；将对应于选定数据流索引的一选定松弛波束形成向量分解为一第一向量及一第二向量，其中，第一向量及第二向量中项目大小固定；以及根据第一向量，更新近似波束形成矩阵，且根据第二向量增广近似波束形成矩阵，以获得一更新增广波束形成矩阵；其中，模拟预编码器根据更新增广波束形成矩阵，执行一第一预编码操作。