[發明專利]多輸入多輸出MIMO的處理方法及裝置

在審

• 申請號: 201610006434.1
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN106941367A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 項飛;張國梅;李杰;秦洪峰;王紹鵬
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04B7/0456
• 分類號: H04B7/0456;H04B7/0452;H04L1/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 江舟,李靈潔

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種多輸入多輸出MIMO的處理方法及裝置。

背景技術

大規模多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，簡稱為MIMO)系統能夠帶來系統頻譜效率和系統容量的大大提升，但是實際系統中受天線尺寸及基站空間限制，不可能在水平方向上擺放大量天線。為解決這個問題，引入3D-MIMO(3-Dimension MIMO)，也可以稱為(Full-Dimension MIMO，簡稱為FD-MIMO)以解決大規模MIMO的實際實現問題。3D-MIMO系統中基站采用2D面陣有源天線，這樣，用戶與基站端的信號不但可以在水平方向上傳輸，也可以在垂直方向上傳輸，信道的垂直自由度就可以被挖掘。因此，3D-MIMO預編碼設計也不只局限于傳統的水平方向，也可以在垂直方向設計用戶波束賦形矢量，從而更好的實現干擾抑制。

傳統MIMO系統中的預編碼方法，如奇異值分解(Singular Value Decomposition，簡稱為SVD)、迫零(Zero Forcing，簡稱為ZF)、最大化信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio，簡稱為SLNR)等都能夠實現較好的性能。然而在天線數較多的3D-MIMO中，隨著天線數的增加，這些算法的計算復雜度也會隨之增加。因此非常有必要進行低復雜度的3D-MIMO的預編碼算法的研究。相關技術中的3D-MIMO預編碼研究，一種是通過數學近似求得更簡單的解形式來降低計算復雜度；另一種思路是利用2D面陣的結構特點進行兩個維度的設計，從而實現復雜度的降低。第一種雖然能夠在某種程度上降低運算復雜度，但是天線數增多，信道矩陣維度非常大，這必然導致矩陣運算的復雜度仍然很高；第二種是從根本上降低3D-MIMO的復雜度，一般是通過垂直、水平方向兩步預編碼設計來實現，但是目前這種方法的探討大多是在單用戶MIMO場景下的展開的，這并不符合實際。

針對相關技術中3D-MIMO預編碼矩陣運算的復雜度高的問題，目前尚未存在有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了多輸入多輸出MIMO的處理方法及裝置，以至少解決相關技術中3D-MIMO預編碼矩陣運算的復雜度高的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種多輸入多輸出MIMO的處理方法，包括：基站獲取所述基站覆蓋范圍內終端在列信道上的信道狀態信息，并依據所述信道狀態信息選擇終端相關性滿足預設條件的多個終端，其中，所述列信道為所述終端與所述基站垂直方向上天線間的傳輸信道；所述基站依據所述信道狀態信息確定所述多個終端在垂直方向上進行預編碼矩陣計算得到的波束賦形矢量；所述基站依據所述波束賦形矢量得到與所述波束賦形矢量對應的水平信道，并通過預設規則在所述水平信道的水平方向上進行預編碼矩陣計算。

進一步地，所述基站獲取所述基站覆蓋范圍內終端的信道狀態信息包括：所述基站向所述基站覆蓋范圍內的終端發送信道狀態信息參考符號CSI-RS；所述基站接收所述終端依據所述CSI-RS對信道進行測量后發送的信道狀態信息。

進一步地，所述基站依據所述信道狀態信息選擇終端相關性滿足預設條件的多個終端包括：所述基站預先確定滿足預設條件的所述多個終端的預定數量；所述基站依據所述信道狀態信息選擇出信道特性最好的終端作為初始終端；所述基站獲取已選出的所述初始終端與多個待選擇的終端之間的多個弦距離；所述基站從所述多個弦距離中選擇出與所述初始終端弦距離最遠的預定數量的所述多個終端。

進一步地，在所述基站依據所述信道狀態信息確定所述多個終端在垂直方向上進行預編碼矩陣計算得到的波束賦形矢量之前，所述方法還包括：所述基站配置2D均勻面陣UPA，其中，所述2D均勻面陣UPA包括：N_t＝N_h×N_v根天線，N_h為水平方向列天線個數，N_v為垂直方向行天線個數，所述基站為所述基站的每個小區中隨機分布的k個終端中的每一個終端配置N_r＝1根天線；H_k表示第k個終端到所述基站的3D信道矩陣(N_r×(N_h×N_v)維)，所述表示用戶到基站第i列天線的信道矩陣(N_r×N_v維)，i＝1,2...N_h，k為正整數，取值為1，2，…，S，其中S表示當前組內的用戶數。