[发明专利]多用户MIMO异构网络下行数字模拟混合预编码方法

权利要求书

1.一种多用户MIMO异构网络下行数字模拟混合预编码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取用户端接收的第一信号和第二信号；其中，所述第一信号是第一基站基于多用户MIMO异构网络的全数字波束赋形技术生成并通过第二基站中转的信号；所述第二信号是所述第一基站基于多用户MIMO异构网络的模拟数字混合波束赋形技术生成并通过所述第二基站中转的信号；

对所述第一信号和所述第二信号进行数字模拟混合预编码运算，得到所述第一基站的数字模拟混合预编码值、所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值；其中，所述对所述第一信号和所述第二信号进行数字模拟混合预编码运算，得到所述第一基站的数字模拟混合预编码值、所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值包括：计算所述第一信号和所述第二信号的均方误差值；对所述均方误差值进行数字模拟混合预编码运算，得到所述第一基站的数字模拟混合预编码值，所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值；根据公式计算第一信号和第二信号的均方误差值，均方误差值的表达形式为：

其中，是用户端接收的利用全数字编码方案得到的信号，y_i0[k]是用户端接收的利用数字模拟混合预编码和解码得到信号；是在第i个小基站中用户端数字解码矩阵，是第i个小基站到用户端的毫米波信道，第i个小基站的数字编码矩阵，G_i[k]是宏基站到第i个小基站的毫米波信道，是宏基站数字编码矩阵；对均方误差值进行解析，得到均方误差值的第一项式，第二项式，第三项式，其中，所述第一项式为所述第二项式为所述第三项式为然后，根据压缩感知技术正交匹配追踪(OMP)方法，对所述第一项式的值，所述第二项式的值，所述第三项式的值进行压缩处理；采用压缩感知技术正交匹配追踪(OMP)算法使第三项式的值最小，得到第i个宏用户端的数字模拟编码根据第i个宏用户端的数字模拟编码和已知的含有全数字编码的A_2i项，然后采用压缩感知技术正交匹配追踪(OMP)算法使第二项式的值最小，就得到第i个小基站中继端的数字模拟编码W_ip1,W_ip2，F_ip[k]；根据前述得到的编码W_ip1,W_ip2，F_ip[k]，以及已知的含有全数字编码的A_1i项，应用压缩感知技术正交匹配追踪OMP算法使第一项的值最小，得到宏基站端的混合数字模拟编码W_m，F_m[k]；

根据所述第一基站的数字模拟混合预编码值、所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值，用户端接收经过数字模拟混合预编码的下行数据信号。

2.根据权利要求1所述的多用户MIMO异构网络下行数字模拟混合预编码方法，其特征在于，所述第一信号生成方式为：

第一基站基于多用户MIMO异构网络的全数字波束赋形技术生成的第一发送信号；

将所述第一发送信号发送到所述第二基站，得到第一中转信号；

所述第二基站对所述第一中转信号进行数字和模拟转换，得到第一信号。

3.根据权利要求2所述的多用户MIMO异构网络下行数字模拟混合预编码方法，其特征在于，所述第二信号生成方式为：

第一基站基于多用户MIMO异构网络的模拟数字混合波束赋形技术生成的第二发送信号；

将所述第二发送信号发送到所述第二基站，得到第二中转信号；

所述第二基站对所述第二中转信号进行数字和模拟转换，得到第二信号。

4.根据权利要求3所述的多用户MIMO异构网络下行数字模拟混合预编码方法，其特征在于，所述对所述均方误差值进行数字模拟混合预编码运算，得到所述第一基站的数字模拟混合预编码值，所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值包括：

解析所述均方误差值，得到第一项式，第二项式，第三项式；

根据压缩感知技术正交匹配追踪方法对所述第一项式的值，所述第二项式的值，所述第三项式的值进行压缩处理，得到所述第一基站的数字模拟混合预编码值，所述第二基站的数字模拟混合预编码值以及用户端的数字模拟混合预编码值。