[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

摘要

本发明公开了一种应用于聚集用户场景下的大规模MIMO系统预编码方法，包括以下步骤：S1：基站根据用户终端的信道状态信息获取各个终端信号的到达角；S2：基站根据到达角对用户终端进行分簇；S3：利用每簇的信道状态信息设计各簇用户终端的外层预编码矩阵W；S4：根据每簇的信道状态信息并结合外层的预编码W获取等效的信道状态信息矩阵S5：基站根据等效的CSI矩阵并基于ZF‑GMD‑THP设计内层的预编码矩阵Ql；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。与现有技术相比较，本发明采用两级预编码方法，从而能够有效的降低了计算复杂度，并取得较好的性能。

主权项

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,…,WL]，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，hli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,…,WL]；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‑Geometric Mean Decomposition‑Tomlinson‑Harashima Precoding)设计内层的预编码矩阵Ql，其中，则取预编码矩阵为Ql，接收矩阵反馈矩阵Bl，增益矩阵为Gl，其中Bl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。