WO2013127129A1

WO2013127129A1 - 一种信号传输方法、装置及系统

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Publication number: WO2013127129A1
Application number: PCT/CN2012/075784
Authority: WO
Inventors: 王锐; 刘晟; 杜颖钢
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-05-19
Publication date: 2013-09-06
Anticipated expiration: 2014-08-29
Also published as: US8472542B1; EP2814192B1; EP2814192A4; CN103297178B; CN103297178A; EP2814192A1

Abstract

本发明实施例提供了一种信号传输方法、装置及系统，涉及通信技术领域，可以根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠加传输，提高了信号的接收质量，增强系统性能。所述方法包括：基站根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵后根据所述高功率预编码矩阵分别对对应的所述高功率信号流进行预编码得到第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵分别对对应的所述低功率信号流进行预编码得到第二信号流，并将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加后得到的叠加信号流发送给用户终端；所述用户终端通过接收矩阵对接收到的叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流。本发明实施例用于多输入多输出系统中信号的传输。

Description

一种信号传输方法、装置及系统技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输方法、装置及系统。背景技术

多输入多输出（Multiple-Input Multiple- output, MIMO ) 技术，能够在不增加系统带宽和天线发射功率情况下成倍的提高无线信道容量，因而成为未来无线通信的一项关键技术。

现有技术中有一种在多输入多输出系统中进行的信号传输的方法，假设基站上有两根发射天线来服务一个或多个用户，基站向用户发射两个信号流（一个高功率信号流，一个低功率信号流），这两个信号流在两根发射天线上直接用相同的叠加方式形成两个相同的叠加信号流同时发送给用户终端，用户终端解调其中一个叠加信号流，就可以获得自己需要的信号流。

在实现上述信号传输的过程中，所述两个信号流直接叠加后，用两根天线发射两个相同的叠加信号流，这样不仅浪费了天线资源，而且用户只用一个叠加信号流解调出自己需要的信号流，使得信号的接收质量较差。发明内容本发明的实施例提供一种信号传输方法、装置及系统，可以用不同的叠加方式对信号进行叠加得到多个不同的叠加信号流，提高了信号的接收质量，增强系统性能。

本发明的实施例采用如下技术方案：

一种信号传输方法，包括：

根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵；根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流；

根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流，所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流；

将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流；

向用户终端发送所述叠加信号流，所述用户终端包括小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。

一种信号传输方法，包括：

接收基站发送的叠加信号流及接收矩阵；所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流；所述接收矩阵包括高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵；

根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值；

对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值；

从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

一种基站，包括：

计算单元，用于根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵；

预编码单元，用于根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流；根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流，所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流；

叠加单元，用于将所述预编码单元预编码得到的所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流；

发送单元，用于向用户终端发送所述叠加单元叠加得到的所述叠加信号流，所述用户终端包括所述小区边缘用户接收终端和所述小区中心用户接收终端。一种用户终端，包括：

接收单元，用于接收基站发送的叠加信号流及接收矩阵；所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流；所述接收矩阵包括高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵；

解码单元，用于根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值；

调制单元，用于对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值；

信号获取单元，用于从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

一种系统，包括：基站和用户终端；

所述基站为上述的基站；所述用户终端为上述的用户终端。

本发明实施例提供了一种信号传输方法、装置及系统，基站根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵后根据所述高功率预编码矩阵分另 'J对对应的所述高功率信号流进行预编码得到第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵分别对对应的所述低功率信号流进行预编码得到第二信号流，并将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加后得到的叠加信号流发送给用户终端；所述用户终端通过接收矩阵对接收到的叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流；本方法根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠加传输，提高了信号的接收质量，增强了系统性能。附图说明图 1为实施例 1提供的一种信号传输方法流程图；

图 2为实施例 1提供的另一种信号传输方法流程示意图；图 3为实施例 2提供的一种信号传输方法流程示意图；

图 4为实施例 2提供的一种基站的结构框图；

图 5为实施例 2提供的一种用户终端的结构框图；图 6为实施例 2提供的一种系统的结构示意图。具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明各实施例应用于多天线的通信系统，在该系统中基站和用户终端通过信道进行通信。

实施例 1:

本发明实施例提供了一种信号传输方法，所述方法的执行主体为基站，如图 1所示，所述方法包括以下步骤：

101、根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵。

所述信道质量信息包括对应小区边缘用户接收终端的高功率信道矩阵和对应小区中心用户接收终端的低功率信道矩阵；所述高功率接收终端用于接收发送功率高于预设第一功率的高功率信号流，所述低功率接收终端用于接收发射功率不高于预设第二功率的低功率信号流，其中所述预设第一功率不低于所述预设第二功率。所述预设第一功率和所述预设第二功率的设定视具体情况而定，在此不作限定。

所述基站服务两种用户终端，一种用户终端为小区边缘用户接收终端，通常位于基站所服务小区的边缘地带，用来接收高功率信号流；另一种用户终端为小区中心用户接收终端，通常位于基站所服务小区的中间地带，用来接收低功率信号流。每一个用户终端与基站之间都对应有信道质量信息，所述信道质量信息包括信道矩阵。基站根据与小区边缘用户接收终端对应的高功率信道矩阵以及与小区中心用户接收终端对应的低功率信道矩阵计算获得对高功率信号流进行预编码的高功率预编码矩阵，以及对低功率信号流进行预编码的低功率预编码矩阵。所述基站共良务 A+B个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则基站可根据与所述用户终端的 A个高功率信道矩阵 H_H1 , H_H2 , .. ^和 B个低功率信道矩阵 H_u , H_L2 , …！！^计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI , P2, ...,ΡΑ 以及与所述 Β 个小区中心用户接收终端对应的 Β个低功率预编码矩阵 SI , S2, SB。

102、根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流。

所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流；所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流。

基站根据对应于小区边缘用户接收终端接收的高功率信号流的高功率预编码矩阵，对发送给小区边缘用户接收终端的高功率信号流进行预编码，得到第一信号流；根据对应于小区中心用户接收终端接收的低功率信号流的低功率预编码矩阵，对发送给所述小区中心用户接收终端的低功率信号流进行预编码得到第二信号流。其中，所述高功率信号流和低功率信号流是已经基站调制编码生成的数字信号流。

所述基站共良务 A+B个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则根据计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI , P2, ...,ΡΑ分别对 Α个小区边缘用户接收终端需要接收的 A种高功率信号流 Χ _Η1 , Χ _Η2 , ... , Χ_ΗΑ进行预编码，得到第一信号流，以及与所述 Β个小区中心用户接收终端对应的 Β个低功率预编码矩阵 SI , S2, SB分别对 Β个小区中心用户接收终端需要接收的 Β种低功率信号流 X_u , X_L2 , ... , Χ_ω进行预编码，得到第二信号流，如果基站有 4根发射天线，则所述 Α种高功率信号流经预编码后生成的第一信号流就有 4路信号，所述 A种高功率信号流都以不同的叠加方式调制在每一路信号中；同理所述第二信号流也有 4 路信号，所述 B种低功率信号流也都以不同的叠加方式调制在每一路信号中。其中，所述叠加方式的不同是由于根据各个接收终端对应的信道矩阵的不同获得的预编码矩阵不同的缘故，所述信道矩阵反映了基站与用户终端的信道质量，故叠加方式的不同是由于信道质量的不同，即此处的预编码是根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠力口。

103、将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流。

仍假设基站有 4根发射天线，则将所述第一信号流中的 4路信号和所述第二信号流中的 4路信号两两叠加，即一路第一信号流中的信号加上一路第二信号流中的信号，这样叠加得到的叠加信号流也有 4 路信号，叠加信号流中的每一路信号中都包含有以不同形式叠加的 A 种高功率信号流和 B种低功率信号流。

104、向用户终端发送所述叠加信号流，所述用户终端包括所述小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。

基站通过 4根发射天线将叠加信号流中的 4路信号发射给小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。

本发明实施例提供了一种信号传输方法，所述方法的执行主体为用户终端，如图 2所示，所述方法包括以下步骤：

201、接收基站发送的叠加信号流及接收矩阵。

所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流；基站将所述高功率信号流和低功率信号流先通过各自对应的预编码矩阵进行预编码后再进行叠加生成叠加信号流，然后通过基站的发射天线将所述叠加信号流发送给用户终端。

此处所述的用户终端为低功率用户终端，所述接收矩阵由所述基站计算得出后发送给用户终端，所述接收矩阵高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵。

若所述用户终端为小区边缘用户接收终端，则用户终端接收对应的高功率接收矩阵，若所述用户终端为小区中心用户接收终端，则用户终端接收对应的高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵。

当然，所述用户终端也可以自己计算得到所述接收矩阵，此时，所述用户终端需要自己测量所述接收矩阵需要的信道质量信息即信道矩阵，然后根据基站发送过来的预编码矩阵信息计算所述接受矩阵。其具体计算公式和基站计算所述接收矩阵用的计算公式相同，在此不再详述。

202、根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值。第 i个小区中心用户接收原始信号为：

Y_u = ll_uSiX_u +∑_J≠IH_nSjX_Lj

+ Z_U , 其中对应第 i个小区边缘用户接收终端的信道车 H_u的信道噪声。用了丫^故为高功率信号流的初步估值。

或者，小区中心用户接收终端可使用 Maximum Likelihood Detection ( ML, 最大似然检测）的方式获得高功率信号的初步估值的初步估计值，此时则不需要使用接收矩阵。

203、对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值。

所述高功率信号流的初步估值经过所述解调和重新调制后就可以获得高功率信号流的精确估值，记为 ^Χι«。

204、从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

得到第 i个低功率信号流接收终端需要的低功率信号流的具体公式为 Wi ( XHi

) , 同样的小区中心用户接收终端也要对其进行解调和解码即可得到低功率信号流 X u所代表的信息。

本发明实施例提供了一种信号传输方法，基站根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵后根据所述高功率预编码矩阵分别对对应的所述高功率信号流进行预编码得到第一信号流，并根据所述低功率预编码矩阵分别对对应的所述低功率信号流进行预编码得到第二信号流，并将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加后得到的叠加信号流发送给用户终端；所述用户终端通过接收矩阵对接收到的叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流；本方法根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠加传输，提高了信号的接收质量，增强了系统性能。

实施例 2:

本发明实施例提供了一种信号传输方法，如图 3所示，所述方法包括以下步骤：

301、基站根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵。

所述信道质量信息包括对应小区边缘用户接收终端的高功率信道矩阵和对应小区中心用户接收终端的低功率信道矩阵；所述高功率接收终端用来接收发射功率为第一功率的高功率信号流，所述低功率接收终端用来接收发射功率为第二功率的低功率信号流；所述第一功率大于所述第二功率；

所述基站服务两种用户终端，一种用户终端为小区边缘用户接收终端，通常位于基站所服务小区的边缘地带，用来接收高功率信号流；另一种用户终端为小区中心用户接收终端，通常位于基站所服务小区的中间地带，用来接收低功率信号流。每一个用户终端与基站之间都对应有信道质量信息，所述信道质量信息包括信道矩阵。基站根据与小区边缘用户接收终端对应的高功率信道矩阵以及与小区中心用户接收终端对应的低功率信道矩阵计算获得对高功率信号流进行预编码的高功率预编码矩阵，以及对低功率信号流进行预编码的低功率预编码矩阵。

假设所述基站共服务 A+B 个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则基站可根据与所述用户终端的 A个高功率信道矩阵 H_H1 , H _H2 , ...H_H p B 个低功率信道矩阵 H_u , H_L2 , …！！^计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI , P2, ...,ΡΑ以及与所述 Β 个小区中心用户接收终端对应的 Β 个氏功率预编码矩阵 S1 , S2, · · · , SB。

具体的，所述根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵包括以下步骤：

Sl、根据预设的 k个功率数值，为所述高功率信号流和所述低功率信号流分配功率，所述 k个功率数值记为每个功率数值均小于 1且按照递减顺序排列，其中分配给高功率信号流的上限功率为 , 分配给低功率信号流的上限功率为 , Ε 为基站的总功率， m大于等于 1并小于等于 k。

S2、在保证发射所述高功率信号流的功率小于等于发射

l + a_m

所述低功率信号流的功率小于等于的条件下，根据所述信道质

l + a_m

量信息计算高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵。首先，计算对应 B个小区中心用户接收终端的的 B个低功率预编码初步矩阵 SI* , S2* , SB*和 B个低功率接收初步矩阵 Wl *、

W2*、 ...WB*。所述计算方法可以按照现有的多用户 MIMO收发机的算法，按照基站的发射功率为」进行计算。

l + a_m

然后，计算对应 A个小区边缘用户接收终端的的 A个高功率预编码初步矩阵 PI* , P2* , ... , PA*和 A个高功率接收初步矩阵 Q1 * ,

Q2* , QA*。所述计算方法可以按照现有的多用户 MIMO收发机的算法，按照基站的发射功率为进行计算。将来自发射 B种

l + a_m

低功率信号流的干扰视为邻近小区的干扰信号。

最后，将发射给 B个小区中心用户接收终端的 B种低功率信号流视为干扰，采用现有的接收机算法计算 B个小区中心用户接收终端接收所述高功率信号流的 B个高功率干扰初步矩阵 Tl *， T2* , TB*。具体的，当只有一个高功率接收终端和一个低功率接收终端时计算所述高功率接收终端对应的高功率预编码初步矩阵和高功率接收初步矩阵，所述低功率接收终端对应的低功率预编码初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵的具体计算步骤为：

a、计算所述低功率预编码初步矩阵 Si , 所述 S 足以下公式：

其中，矩阵是由矩阵 I -^1/2HJ 最大的 M 个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， I_L是小区中心用户接收终端收到的噪声和来自其他基站干扰的协方差矩阵，为所述低功率信道矩阵， _qi=max (0, μλ^-λ,¹ ) , ^为矩阵 Η Ι^Η 的第 i大的奇异值， 11 为 H 的共轭转置矩阵，是保证 q.小于等于的最大值。即分配给低功率信号流的上限功率值

₁₌₁ ¹ l + a_m

通过/ ^值来影响所述低功率预编码初步矩阵

b、根据所述低功率预编码初步矩阵 Si得到对应的所述低功率接收初步矩阵 Wi。

在这里该低功率接收初步矩阵对应的接收机为采用 linear MMSE ( 线性最小均方误差）接收准则的接收机，则

+ IJ-¹, 其中 S;为低功率预编码初步矩阵 Si的共轭转置矩阵， I 为小区中心用户接收终端处噪声以及其他基站干扰的协方差矩阵。

c、计算所述高功率预编码初步矩阵 Pi , 所述 P满足以下公式：

其中， V_H是由矩阵（ HHSA'HH+IH ) -^1/2H_H 最大的 ^^个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， H_H为所述高功率信道矩阵，！^为 H_H的共轭转置矩阵， S;为所述低功率预编码初步矩阵 S 共轭转置矩阵，：^为小区边缘用户接收终端处的噪声以及其他基站干扰的协方差矩阵；

1

ti=max (0, +Ι_Η ) - iHjj的第 i大的奇异值，是保证

i=i

即分配给高功率信号流的上限功率值通过 ^值来影响所述高功率预编码初步矩阵 d、根据所述高功率预编码初步矩阵 Pi和所述低功率预编码初步矩阵到对应的所述高功率接收初步矩阵在这里该高功率接收初步矩阵对应的接收机为采用 linear MMSE 接收准则的接收机，则

+H_HP₁P₁H_H+I_H ) ^_1, 其中

P;为低功率预编码初步矩阵 P 共轭转置矩阵，I_H为小区边缘用户接收终端处噪声以及其他基站干扰的协方差矩阵。

e、根据所述高功率预编码初步矩阵所述高功率接收初步矩阵所述低功率预编码初步矩阵 Si和所述低功率接收初步矩阵

W_{l 5} 计算得到所述高功率干扰初步矩阵 Ί\。

具体的，所述计算所述高功率干扰初步矩阵 Ί\的公式为：

PJHLCHLS!S!HL + HLPJPJHL+IL ) — 至此，已在在保证高功率信号流的功率小于等于^ __Ε , 发射低

a l + a_m

功率信号流的功率小于等于的条件下，根据所述信道质量信息

^{1 +} a_m

计算得到高功率预编码初步矩阵 Pi、低功率预编码初步矩阵高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵 Ί\、低功率接收初步矩阵 W₁₀

S3、根据所述高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵计算所有所述小区边缘用户接收终端处的有用信号的平均信干噪比或均方误差。基站会根据算得的高功率预编码初步矩阵 PI* , P2* , ... , PA*、低功率预编码初步矩阵 SI * , S2* , SB*、高功率接收初步矩阵 Ql* , Q2* , QA*、高功率干扰初步矩阵 Tl*， T2* , ... , TB*和低功率接收初步矩阵 Wl *、 W2*、 ...WB*计算所有所述小区边缘用户接收终端处的有用信号的平均信干噪比或均方误差，在这里计算有用信号的平均信干噪比或均方误差都可以，视具体情况而定。

54、判断所述平均信干噪比是否高于预设的信干噪比门限值，或所述均方误差是否低于预设的均方误差门限值或 m是否等于 k。

55、若所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k, 则将所述高功率预编码初步矩阵和低功率预编码初步矩阵分别设置为所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵。

若所述平均信干噪比低于预设的信干噪比门限值或所述均方误差高于预设的均方误差门限值，并且 m不等于 k, 则令 ₀₁按照递减顺序取下一值，继续给所述高功率信号流和所述低功率信号流分配功率，直至获得所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k情况下的所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵。

在将所述高功率预编码初步矩阵和低功率预编码初步矩阵分别设置为所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵的同时，基站将所述高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵、低功率接收初步矩阵分别设置为高功率接收矩阵、高功率干扰矩阵、低功率接收矩阵，并将所述高功率接收矩阵，高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵发送给对应的用户终端。

302、根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流。所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流；所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流。

仍然假设所述基站共服务 A+B 个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则根据计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI , P2, ...,ΡΑ分别对 Α个小区边缘用户接收终端需要接收的 A种高功率信号流 Χ_Η1 , Χ_Η2 , ... , 进行预编码，得到第一信号流，以及与所述 Β个小区中心用户接收终端对应的 Β个氏功率预编码矩阵 SI , S2, SB分别对 Β个小区中心用户接收终端需要接收的 B种低功率信号流 X_u , X_L2 , ... , Χ_ω进行预编码，得到第二信号流 ,

假设基站有 4根发射天线，则所述 Α种高功率信号流经预编码后生成的第一信号流就有 4路信号，所述 A种高功率信号流都以不同的叠加方式调制在每一路信号中；同理所述第二信号流也有 4 路信号，所述 B种低功率信号流也都以不同的叠加方式调制在每一路信号中。其中，所述叠加方式的不同是由于根据各个接收终端对应的信道矩阵的不同获得的预编码矩阵不同的缘故，所述信道矩阵反映了基站与用户终端的信道质量，故叠加方式的不同是由于信道质量的不同，即此处的预编码是根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠力口。

其中，每一种高功率信号流 X _H1 , X_H2 , ^中的高功率信号流的个数不同，所有高功率信号流 Χ_Η1 , Χ_Η2 , ... , Χ_ΗΑ中的高功率信号流的个数总和应小于等于发射天线数 4, 每一种低功率信号流 X_u , X_L2 , ... , Χ_ω中的低功率信号流的个数不同，所有低功率信号流 X_u , X_L2 , ... , Χ_ω中的低功率信号流的个数的总和小于等于发射天线数 4。

其中，每种所述高功率信号流和每种所述低功率信号流都是已经基站调制编码生成的数字信号流，一种高功率信号流 X _H i中信号流的个数为 2即高功率信号流 ₁₁₁为 2 _X1的矩阵，则对应的高功率预编码矩阵 P1为 4x2的矩阵，故按照 Ρ1χΧ_Η1编码后得到 4 xl的矩阵，将所有高功率信号流预编码后的矩阵叠加得到的第一信号流为 4 _X1 的矩阵，即 4路信号，同理一种低功率信号流 X_u中低功率信号流的个数为 3即低功率信号流！^为 3 _xl的矩阵，， S为 3xM_L的矩阵，故按照 S_XX 编码后得到 4 χΐ的矩阵，将所有低功率信号流预编码后的矩阵叠加得到的第二信号流为 4 χΐ的矩阵，即 4路信号。

303、基站将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流。

将所述第一信号流中的 4路信号和所述第二信号流中的 4路信号两两叠加，即一路第一信号流中的信号加上一路第二信号流中的信号，这样叠加得到的 4路叠加信号流，每路叠加信号流中都包含有以不同形式叠加的高功率信号流和低功率信号流。

304、基站向用户终端发送所述叠加信号流。

所述用户终端包括所述小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。基站通过 4根发射天线将叠加信号流中的 4路信号发射给小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。

305、用户终端接收基站发送的叠加信号流。

所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流。

若所述用户终端为小区边缘用户接收终端，所述小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流需要的个数为 M_H , 所述 N_H大于等于所述 M_H。

若所述用户终端为小区中心用户接收终端，则所述小区中心用户接收终端的天线数为 N_L, 所述小区中心用户接收终端需要的低功率信号流需要的个数为 ML, 所述 NL大于等于所述 ML, 所述 NL大于等于所述 M,所述 M为所述叠加信号流中的所述高功率信号流的总个数。

306、用户终端接收所述接收矩阵。

所述接收矩阵由所述基站计算得出后发送给用户终端，所述接收矩阵包括高功率接收矩阵，或高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵。若所述用户终端为小区边缘用户接收终端，则用户终端接收对应的高功率接收矩阵，若所述用户终端为小区中心用户接收终端，则用户终端接收对应的高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵。

307、通过接收矩阵对所述叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流。

所述用户终端通过接收天线接收到所述叠加信号流后，通过接收矩阵对所述叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流。即小区边缘用户接收终端得到自己需要的高功率信号流，或小区中心用户接收终端得到自己需要的低功率信号流。

假设对应第 i个小区边缘用户接收终端的信道矩阵为 H_Hl , 基站向第 i个小区边缘用户接收终端发送的高功率信号流为 X_ffl , 对应的第 i个高功率预编码矩阵为 Pi; 对应第 i个小区中心用户接收终端的信道矩阵为 H_u , 基站向第 i个小区中心用户接收终端发送的高功率信号流为 X_u , 对应的第 i个低功率预编码矩阵为 Si。

具体的，若所述用户终端为小区边缘用户接收终端，则通过高功率接收矩阵对所述叠加信号流进行解码，得到小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流。第 i个小区边缘用户接收终端接收的原始信号为：

Ym = H_ffiPiX_Hi +∑._≠i H_ffiPjX_Hj +XH_ffiSjX_Lj + Z_ffi ，其中 Z_ffl 对应第 i 个小区边缘用户接收终端的信道矩阵 H_ffl的信道噪声。对应第 i个高功率信号终端的预编码矩阵 Pi的高功率接收矩阵为 Qi, 用

为高功率信号流为 X_ffl的估计值，得到第 i个小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流。

若所述用户终端为小区中心用户接收终端，则应通过以下步骤得到小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

Q 1、根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值。第 i个小区中心用户接收终端接收的原始信号为：

Y_U = U_uSiX_u +∑_j≠iH_nSjX_Lj

+Z_U

其中 ^为对应第 i个小区 £缘用户接收终端的信道矩阵 H_u的信道噪声。用 TiY_u做为高功率信号流的初步估值。或者，小区中心用户接收终端可使用 Maximum Likelihood Detection的方式获得高功率信号的初步估值的初步估计值，此时则不需要使用接收矩阵。

Q2、对所述高功率信号流的初步估值进行解调和解码后重新进行编码调制获得高功率信号流的精确估值。

所述高功率信号流的初步估值经过所述解调和重新调制后就可以获得高功率信号流的精确估值，记为 X_Hj 。

Q3、从所述叠加信号中消除所述高功率信号流的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

) , 同样的小区中心用户接收终端也要对其进行解即可得到低功率信号流 X _u所代表的信息。

以上所述，在只有一个小区边缘用户接收终端和一个低功率接收终端的情况下时，所述小区边缘用户接收终端接收到的叠加信号为 Y_H =H_HP₁X_H +H_HS₁X_L+Z_H (Z_H为所述小区边缘用户接收终端与基站之间的信道噪声），小区边缘用户接收终端通过 0丫₁₁可以计算得到小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流 X_H的估计值。小区中心用户接收终端接收到的叠加信号为 =

+ H_LS₁X_L +Z_l ( 为所述小区中心用户接收终端与基站之间的信道噪声），用 Ί\Υ 做为高功率信号的初步估值。所述高功率信号流的初步估值经过所述解调和重新调制后就可以获得高功率信号流的精确估值，记为 Χ_Η。得到低功率信号流的具体公式为 W(YL - X_H )。

具体的，上述方法可用于以下场景中：基站有 4根发射天线，所述基站服务于两个用户终端，其中一个用户终端 A为小区边缘用户接收终端，另一个用户终端 B为小区中心用户接收终端，用户终端 A通常位于基站所服务小区的边缘位置，假设 A 有 2根接收天线，用户终端 B通常位于基站所服务小区的中心位置，假设 B有 4根接收天线，基站向 A发送 2个高功率信号流，向 B发送 3个低功率信号流。

首先，基站将已调制成数字信号的 2 个高功率信号流经过对应 A 的高功率预编码矩阵进行预编码，得到 4路高功率信号，在这 4路高功率信号的每一路高功率信号中都包含有所述已调制成数字信号的 2 个高功率信号流。另外，将已调制成数字信号的 3个低功率信号流经过对应 B的低功率预编码矩阵进行预编码得到 4路低功率信号，所述 4路低功率信号的每一路低功率信号中都包含有所述已调制成数字信号的 3个低功率信号流。

然后，将所述 4路高功率信号与 4路低功率信号两两相加即一路高功率信号与一路低功率信号相加，从而得到的叠加信号流中就有 4路叠加信号，基站的 4根天线通过对应的信道将所述 4路信号同时发送给 A 和 B , 用户终端 A通过 2才艮接收天线接收，用户终端 A通过自己的高功率信号接收矩阵解码出接收到的信号中的 2个高功率信号流。用户终端 B通过 4根接收天线接收，用户终端 B通过自己的高功率信号干扰矩阵和低功率信号接收矩阵解码出接收到的信号中的 3 个高功率信号流。

本发明实施例还提供了一种应用无线通信系统中的基站，如图 4 所示，所述基站包括：计算单元 401 , 预编码单元 402, 叠加单元 403 , 发送单元 404。

计算单元 401 , 根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵。

所述信道质量信息包括对应小区边缘用户接收终端的高功率信道矩阵和对应小区中心用户接收终端的低功率信道矩阵；所述高功率接收终端用来接收发射功率为第一功率的高功率信号流，所述低功率接收终端用来接收发射功率为第二功率的低功率信号流；所述第一功率大于所述第二功率。所述基站服务两种用户终端，一种用户终端为小区边缘用户接收终端，通常位于基站所服务小区的边缘地带，用来接收高功率信号流；另一种用户终端为小区中心用户接收终端，通常位于基站所服务小区的中间地带，用来接收低功率信号流。每一个用户终端与基站之间都对应有信道质量信息，所述信道质量信息包括信道矩阵。基站根据与小区边缘用户接收终端对应的高功率信道矩阵以及与小区中心用户接收终端对应的低功率信道矩阵计算获得对高功率信号流进行预编码的高功率预编码矩阵，以及对低功率信号流进行预编码的低功率预编码矩阵。

假设在本实施例中所述基站共服务 A+B个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则基站可根据与所述用户终端的 A个高功率信道矩阵 Hm , H H2 , .. .H HA 和 B个低功率信道矩阵 Hu , H L2 , ...H 计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI , P2, ...,ΡΑ以及与所述 Β个小区中心用户接收终端对应的 Β个低功率预编码矩阵 S1 , S2, SB。

具体的，所述根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵为步骤 S1~S5 , 在上文已有具体描述，在此不再赘述。

预编码单元 402, 用于根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流。

仍然假设所述基站共服务 A+B个用户终端，其中所述用户终端包括 A个小区边缘用户接收终端和 B个小区中心用户接收终端。则根据计算得到与所述 A个小区边缘用户接收终端对应的 A个高功率预编码矩阵 PI, P2, ...,ΡΑ分别对 Α个小区边缘用户接收终端需要接收的 A 种高功率信号流 χ_Η1, χ_Η2, ..., χ_ΗΑ进行预编码，得到第一信号流，以及与所述 Β个小区中心用户接收终端对应的 Β个氏功率预编码矩阵 S 1 , S2, SB分别对 Β个小区中心用户接收终端需要接收的 Β种低功率信号流 Xu, XL2, 进行预编码，得到第二信号流。

假设在本实施例中所述基站有 4根发射天线，则所述 A种高功率信号流经预编码后生成的第一信号流就有 4路信号，所述 A种高功率信号流都以不同的叠加方式调制在每一路信号中；同理所述第二信号流也有 4路信号，所述 B种低功率信号流也都以不同的叠加方式调制在每一路信号中。其中，所述叠加方式的不同是由于根据各个接收终端对应的信道矩阵的不同获得的预编码矩阵不同的缘故，所述信道矩阵反映了基站与用户终端的信道质量，故叠加方式的不同是由于信道质量的不同，即此处的预编码是根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠加。

其中，每一种高功率信号流 Xm, ΧΗ2, ..., ΧΚΑ中的高功率信号流的个数不同，所有高功率信号流 Xm, ΧΗ2, ..., χ_ΗΑ中的高功率信号流的个数总和应小于等于发射天线数 4, 每一种低功率信号流 Xu,

XL2, 中的低功率信号流的个数不同，所有低功率信号流 XU , XL2, 中的低功率信号流的个数的总和小于等于发射天线数 4。

其中，每种所述高功率信号流和每种所述低功率信号流都是已经基站调制编码生成的数字信号流，一种高功率信号流 X H i中信号流的个数为 2即高功率信号流为 2 xl的矩阵，则对应的高功率预编码矩阵 P1为 4x2的矩阵，故按照 PlxXm编码后得到 4 xl的矩阵，将所有高功率信号流预编码后的矩阵叠加得到的第一信号流为 4 xl的矩阵，即 4路信号，同理一种低功率信号流中低功率信号流的个数为 3即低功率信号流 Xu为 3 xl的矩阵，， S为 3xML 的矩阵，故按照 SXXL编码后得到 4 xl的矩阵，将所有低功率信号流预编码后的矩阵叠加得到的第二信号流为 4 xl的矩阵，即 4路信号。

叠加单元 403, 用于将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流。所述叠加单元 403将所述第一信号流中的 4路信号和所述第二信号流中的 4路信号两两叠加，即一路第一信号流中的信号加上一路第二信号流中的信号，这样叠加得到的 4路叠加信号流，每路叠加信号流中都包含有以不同形式叠加的高功率信号流和低功率信号流。

发送单元 404 , 用于向用户终端发送所述叠加信号流，所述用户终端包括小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端。

本发明实施例还提供了一种用户终端，如图 5所示，所述用户终端包括接收单元 501 , 解码单元 502, 调制单元 503 , 信号获取单元 504。

接收单元 501 , 用于接收基站发送的叠加信号流及接收矩阵；所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流；所述接收矩阵由所述基站计算得出后发送给用户终端，所述接收矩阵包括高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵。

解码单元 502 , 用于根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值。第 i个小区中心用户接收终端接收的原始信号为：

Y_u = ll_uSiX_u +∑_j≠i H_nSjX_Lj

调制单元 503 , 用于对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值。

所述高功率信号流的初步估值经^所述解调和重新调制后就可以获得高功率信号流的精确估值，记为 ^XHJ 。

信号获取单元 504, 用于从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

得到第 i个^氏功率„信号流接收终端需要的低功率信号流的具体公式为 _Wi ( ^Yu ^_∑^ ^Hu^Pj ^{X Hi} ) , 同样的小区中心用户接收终端也要对其进行解调和解码即可得到低功率信号流 X u所代表的信息。

另外，若所述用户终端为小区边缘用户接收终端，则通过高功率接收矩阵对所述叠加信号进行解码，得到小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流。

本发明实施例还提供了一种系统，如图 6所示，所述系统包括基站 61 , 用户终端 62。

所述基站 61用于根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵后，根据所述高功率预编码矩阵分别对所述高功率信号流进行预编码得到第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵分别对所述低功率信号流进行预编码得到第二信号流，并将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加后得到的叠加信号流发送给用户终端。

所述用户终端 62用于通过接收天线接收基站发送的叠加信号流，通过接收矩阵对所述叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流。

所述用户终端 62有两种类型，一种是小区边缘用户接收终端，一种是小区中心用户接收终端。

若所述用户终端 62是小区边缘用户接收终端则直接通过高功率接收矩阵对所述叠加信号进行解码，得到小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流。

若所述用户终端 62是小区中心用户接收终端则用户终端 62需根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号进行解码获得高功率信号的初步估值，并对所述高功率信号流的初步估值进行解调解码后重新进行编码调制获得高功率信号流的精确估值，然后从所述叠加信号中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

本发明实施例提供了一种信号传输方法、装置及系统，基站根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵后根据所述高功率预编码矩阵分另 'J对对应的所述高功率信号流进行预编码得到第一信号流，根据所述低功率预编码矩阵分别对对应的所述低功率信号流进行预编码得到第二信号流，并将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加后得到的叠加信号流发送给用户终端；所述用户终端通过接收矩阵对接收到的叠加信号流进行解码，得到用户终端需要的信号流；本方法根据不同的信道质量用不同的叠加方式对信号进行叠加传输，提高了信号的接收质量，增强了系统性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括： ROM、 RAM , 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims

权利要求

1、一种信号传输方法，其特征在于，包括：

将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流;

2、根据权利要求 1 所述的方法，其特征在于，所述根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵包括：

根据预设的 k个功率数值，为所述高功率信号流和所述低功率信号流分配功率，所述 k个功率数值记为 ai , a , a^k , 每个功率数值均小于 1且按照递减顺序排列，其中分配给所述高功率信号流的上限功率为 ,

E为基站的总功率， m大于等于 1并小于等于 k;

在保证发射所述高功率信号流的功率小于等于 T^ E,发射所述低功率信号流的功率小于等于 E的条件下，根据所述信道质量信息计算对应的高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵；根据所述高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵计算所有所述小区边缘用户接收终端处的有用信号的平均信干噪比或均方误差；

判断所述平均信干噪比是否高于预设的信干噪比门限值，或所述均方误差是否低于预设的均方误差门限值或 m是否等于 k;

若所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k, 则将所述高功率预编码初步矩阵和低功率预编码初步矩阵分别设置为所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵；若所述平均信干噪比低于预设的信干噪比门限值或所述均方误差高于预设的均方误差门限值，并且 m不等于 k, 则令 a»按照递减顺序取下一值，继续给所述高功率信号流和所述低功率信号流分配功率，直至获得所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k情况下的所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵。

3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述若所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k, 则将所述高功率预编码初步矩阵和低功率预编码初步矩阵分别设置为所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵还包括：

将所述高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵、低功率接收初步矩阵分别设置为高功率接收矩阵、高功率干扰矩阵、低功率接收矩阵，并将所述高功率接收矩阵、高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵发送给所述用户终端。

4、根据权利要求 1~3任一项所述的方法，其特征在于，在所述用户终端包括一个小区边缘用户接收终端和一个小区中心用户接收终端的情况下，所述在保证发送所述高功率信号流的功率小于等于 , 发送所述低功率信号流的功率小于等于 E 的条件 l + a_m 丄 + a_m

下，根据所述信道质量信息计算高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵，具体包括：

计算所述低功率预编码初步矩阵 S _l 所述 S 满足以下公式：

其中，矩阵是由矩阵 f Hj 最大的 ^1 个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， I_L是小区中心用户接收终端收到的噪声和来自其他基站干扰的协方差矩阵， H L为所述低功率信道矩阵， q^max i O, μλ^ - λ^ ) ,

M_L

A为矩阵 Η Ι ^Η 的第 i大的奇异值， 11 为 H 的共轭转置矩阵，是保证

i=l 小于等于 ^一 E的最大值；

i^{+ a}m

根据所述低功率预编码初步矩阵 s i得到对应的所述低功率接收初步矩阵 w 计算所述高功率预编码初步矩阵 P _L 所述 P满足以下公式：

.. 0 .. 0

p = V 0 ：: .. 0

0 .. 0 ·· 小 M_H 其中， VH是由矩阵（ HHSA'HH+IH ) - ^1/2 _Hh的最大的 MH个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， HH为所述高功率信道矩阵， H'H为 HH 的共轭转置矩阵，为所述低功率预编码初步矩阵 Si的共轭转置矩阵， IH为小区边缘用户信号接收终端收到的噪声和来自其他基站干扰

1

的协方差矩阵； ^=ιη χ ( 0, ^'- ¹ ) , Α为 H_H(H_HSS'H_{H +LH} ) - _1ηη的第 i大的奇异值，是保证小于等于 J一 E 的最大值；

i=i l + a_m

根据所述高功率预编码初步矩阵 Pi和所述低功率预编码初步矩阵 Si得到对应的所述高功率接收初步矩阵 Qi; 根据所述高功率预编码初步矩阵 Ρι、所述高功率接收初步矩阵所述低功率预编码初步矩阵 Si、所述低功率接收初步矩阵 Wi, 计算得到所述高功率干扰初步矩阵 T

5、根据权利要求 1~3任一项所述的方法，其特征在于，所述小区边缘用户接收终端的天线数为 ΝΗ ,所述小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流需要的个数为 ΜΗ, 所述 ΝΗ大于等于所述 ΜΗ 。

6、根据权利要求 1~3任一项所述的方法，其特征在于，所述小区中心用户接收终端的天线数为 NL, 所述小区中心用户接收终端需要的低功率信号流需要的个数为 ML , 所述 NL大于等于所述 ML, 所述 NL大于等于 M, 所述 M为所述叠加信号流中的所述高功率信号流的总个数。

7、一种信号传输方法，其特征在于，包括：接收基站发送的叠加信号流及接收矩阵；所述叠加信号流包括预编码后的进行叠加的高功率信号流和低功率信号流；所述接收矩阵包括高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵；根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值；对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值；从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。

8、根据权利要求 7所述的方法，其特征在于，所述小区中心用户接收终端的天线数为 NL, 所述小区中心用户接收终端需要的低功率信号流需要的个数为 ML , 所述 NL大于等于所述 ML, 所述 NL 大于等于所述 M, 所述 M为所述叠加信号流中的所述高功率信号流的总个数。

9、一种基站，其特征在于，包括：计算单元，用于根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵；预编码单元，用于根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流；根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流，所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流；

叠加单元，用于将所述预编码单元预编码得到的所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流；发送单元，用于向用户终端发送所述叠加单元叠加得到的所述叠加信号流，所述用户终端包括所述小区边缘用户接收终端和所述小区中心用户接收终端。

10、根据权利要求 9所述的基站，其特征在于，所述计算单元，用于根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵，具体包括：

根据预设的 k个功率数值，为所述高功率信号流和所述低功率信号流分配功率，所述 k个功率数值记为每个功率数值均小于 1且按照递减顺序排列，其中分配给所述高功率信号流的上限功率为 τ^ Ε , 分配给所述低功率信号流的上限功率为 ,

l + a_m l + a_m

E为基站的总功率， m大于等于 1并小于等于 k;

在保证发送所述高功率信号流的功率小于等于 T^^E,发送低功率信号流的功率小于等于 E的条件下，根据所述信道质量信息计

i^{+ a}m

算对应的高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵；

根据所述高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵计算所述高功率信号接收用户处的有用信号的平均信干噪比或均方误差；判断所述平均信干噪比是否高于预设的信干噪比门限值，或所述均方误差是否低于预设的均方误差门限值或 m是否等于 k;

11、根据权利要求 10所述的基站，其特征在于，所述若所述平均信干噪比高于预设的信干噪比门限值或所述均方误差低于预设的均方误差门限值或 m等于 k, 则将所述高功率预编码初步矩阵和低功率预编码初步矩阵分别设置为所述高功率预编码矩阵和低功率预编码矩阵还包括：

12、根据权利要求 9~11 任一项所述的基站，其特征在于，在所述用户终端包括一个小区边缘用户接收终端和一个小区中心用户接收终端的情况下，所述在保证发送所述高功率信号流的功率小于等于 T^~^E, 发送所述低功率信号流的功率小于等于 7^~^E的条件下，根据所述信道质量信息计算高功率预编码初步矩阵、低功率预编码初步矩阵、高功率接收初步矩阵、高功率干扰初步矩阵和低功率接收初步矩阵，具体包括：计算所述低功率预编码初步矩阵 S_l 所述 S 满足以下公式：

其中，矩阵是由矩阵 I -^1/2HJ 最大的 M 个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， t是小区中心用户接收终端收到的噪声和来自其他基站干扰的协方差矩阵，为所述低功率信道矩阵， q^max iO, μλ ^-λ^ ) ,

M_L

A为矩阵 Η Ι^Η 的第 i大的奇异值， 11 为 H 的共轭转置矩阵，是保证 i=l 小于等于^^ E 的最大值；

l + a_m

根据所述低功率预编码初步矩阵 S i得到对应的所述低功率接收初步矩阵计算所述高功率预编码初步矩阵 P_l 所述 P满足以下公式：

其中， V_H是由矩阵（ H HH+IH ) -^1/2H_H的最大的 M_H个奇异值对应的奇异向量构成的矩阵， H_H为所述高功率信道矩阵，！^为 H_H的共轭转置矩阵， S;为所述低功率预编码初步矩阵 Si的共轭转置矩阵，：^为小区边缘用户接收终端接收的噪声和来自其他基站干扰的协方差矩

1

阵； ti=max (0, ) , A为 H_H (H_HSS'H_H +I_H ) - 的第 i大的奇异值，是保证小于等于 E的最大值；

i=l m

根据所述高功率预编码初步矩阵 Pi和所述低功率预编码初步矩阵到对应的所述高功率接收初步矩阵根据所述高功率预编码初步矩阵 Ρι、所述高功率接收初步矩阵所述低功率预编码初步矩阵 S i、所述低功率接收初步矩阵 Wi , 计算得到所述高功率干扰初步矩阵 τ

13、根据权利要求 9~11任一项所述的基站，其特征在于，所述小区边缘用户接收终端的天线数为 ΝΗ ，所述小区边缘用户接收终端需要的高功率信号流需要的个数为 ΜΗ,所述 ΝΗ大于等于所述 ΜΗ 。

14、根据权利要求 9~11任一项所述的基站，其特征在于，所述小区中心用户接收终端的天线数为 NL, 所述小区中心用户接收终端需要的低功率信号流需要的个数为 ML ，所述 NL大于等于所述 ML, 所述 NL大于等于 M, 所述 M为所述叠加信号流中的所述高功率信号流的总个数。

15、一种用户终端，其特征在于，包括：

解码单元，用于根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值；调制单元，用于对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值；

16、根据权利要求 15所述的用户终端，其特征在于，所述小区中心用户接收终端的天线数为 NL, 所述小区中心用户接收终端需要的低功率信号流需要的个数为 ML , 所述 NL大于等于所述 ML, 所述 NL大于等于所述 M, 所述 M为所述叠加信号流中的所述高功率信号流的总个数。

17、一种信号传输系统，其特征在于，包括：基站和用户终端；所述基站用于根据信道质量信息获得高功率预编码矩阵、低功率预编码矩阵；根据所述高功率预编码矩阵对需要发送的高功率信号流进行预编码获得预编码后的第一信号流，所述高功率信号流为向小区边缘用户发送的信号流；根据所述低功率预编码矩阵对需要发送的低功率信号流进行预编码获得预编码后的第二信号流，所述低功率信号流为向小区中心用户发送的信号流；将所述第一信号流和所述第二信号流进行叠加，得到叠加信号流；向所述用户终端发送所述叠加信号流，所述用户终端包括小区边缘用户接收终端和小区中心用户接收终端；

所述用户终端用于接收所述基站发送的所述叠加信号流及接收矩阵；所述接收矩阵由所述基站计算得出后发送给用户终端，所述接收矩阵包括高功率干扰矩阵和低功率接收矩阵；根据高功率干扰矩阵对所述叠加信号流进行解码获得高功率信号流的初步估值；对所述高功率信号流的初步估值解调后重新进行调制获得所述高功率信号流的精确估值；从所述叠加信号流中消除所述高功率信号的精确估值后通过低功率接收矩阵获得小区中心用户接收终端需要的低功率信号流。