[发明专利]多输入多输出MIMO的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多输入多输出MIMO的处理方法及装置。

背景技术

大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，简称为MIMO)系统能够带来系统频谱效率和系统容量的大大提升，但是实际系统中受天线尺寸及基站空间限制，不可能在水平方向上摆放大量天线。为解决这个问题，引入3D-MIMO(3-Dimension MIMO)，也可以称为(Full-Dimension MIMO，简称为FD-MIMO)以解决大规模MIMO的实际实现问题。3D-MIMO系统中基站采用2D面阵有源天线，这样，用户与基站端的信号不但可以在水平方向上传输，也可以在垂直方向上传输，信道的垂直自由度就可以被挖掘。因此，3D-MIMO预编码设计也不只局限于传统的水平方向，也可以在垂直方向设计用户波束赋形矢量，从而更好的实现干扰抑制。

传统MIMO系统中的预编码方法，如奇异值分解(Singular Value Decomposition，简称为SVD)、迫零(Zero Forcing，简称为ZF)、最大化信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio，简称为SLNR)等都能够实现较好的性能。然而在天线数较多的3D-MIMO中，随着天线数的增加，这些算法的计算复杂度也会随之增加。因此非常有必要进行低复杂度的3D-MIMO的预编码算法的研究。相关技术中的3D-MIMO预编码研究，一种是通过数学近似求得更简单的解形式来降低计算复杂度；另一种思路是利用2D面阵的结构特点进行两个维度的设计，从而实现复杂度的降低。第一种虽然能够在某种程度上降低运算复杂度，但是天线数增多，信道矩阵维度非常大，这必然导致矩阵运算的复杂度仍然很高；第二种是从根本上降低3D-MIMO的复杂度，一般是通过垂直、水平方向两步预编码设计来实现，但是目前这种方法的探讨大多是在单用户MIMO场景下的展开的，这并不符合实际。

针对相关技术中3D-MIMO预编码矩阵运算的复杂度高的问题，目前尚未存在有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了多输入多输出MIMO的处理方法及装置，以至少解决相关技术中3D-MIMO预编码矩阵运算的复杂度高的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多输入多输出MIMO的处理方法，包括：基站获取所述基站覆盖范围内终端在列信道上的信道状态信息，并依据所述信道状态信息选择终端相关性满足预设条件的多个终端，其中，所述列信道为所述终端与所述基站垂直方向上天线间的传输信道；所述基站依据所述信道状态信息确定所述多个终端在垂直方向上进行预编码矩阵计算得到的波束赋形矢量；所述基站依据所述波束赋形矢量得到与所述波束赋形矢量对应的水平信道，并通过预设规则在所述水平信道的水平方向上进行预编码矩阵计算。

进一步地，所述基站获取所述基站覆盖范围内终端的信道状态信息包括：所述基站向所述基站覆盖范围内的终端发送信道状态信息参考符号CSI-RS；所述基站接收所述终端依据所述CSI-RS对信道进行测量后发送的信道状态信息。

进一步地，所述基站依据所述信道状态信息选择终端相关性满足预设条件的多个终端包括：所述基站预先确定满足预设条件的所述多个终端的预定数量；所述基站依据所述信道状态信息选择出信道特性最好的终端作为初始终端；所述基站获取已选出的所述初始终端与多个待选择的终端之间的多个弦距离；所述基站从所述多个弦距离中选择出与所述初始终端弦距离最远的预定数量的所述多个终端。

进一步地，在所述基站依据所述信道状态信息确定所述多个终端在垂直方向上进行预编码矩阵计算得到的波束赋形矢量之前，所述方法还包括：所述基站配置2D均匀面阵UPA，其中，所述2D均匀面阵UPA包括：N_t＝N_h×N_v根天线，N_h为水平方向列天线个数，N_v为垂直方向行天线个数，所述基站为所述基站的每个小区中随机分布的k个终端中的每一个终端配置N_r＝1根天线；H_k表示第k个终端到所述基站的3D信道矩阵(N_r×(N_h×N_v)维)，所述表示用户到基站第i列天线的信道矩阵(N_r×N_v维)，i＝1,2...N_h，k为正整数，取值为1，2，…，S，其中S表示当前组内的用户数。