本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种空分复用方法及基站。
背景技术：
随着通信网络结构的演进，全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)以形成多个波束共同覆盖一个小区的情况。如果按照传统的方式，当某用户设备占用其中一个波束的时频资源块时，其它波束上对应的时频资源块必须保留，不能被其它用户设备占用，这样会大大降低硬件资源利用率和频谱效率。
在多个波束共同覆盖一个小区的网络架构下，在不同波束的覆盖范围内，可以使用相同的频点接入不同的用户设备，以形成空分复用。但是这种空分复用方法需要基于用户设备之间的空间隔离，即要求参与空分复用的用户设备在空间上隔离的足够远，上行接收电平的差值足够大，以保证参与空分复用用户设备之间的干扰足够小。但是在实际的应用中，参与空分复用的用户设备之间的空间距离可能会比较近，这样会导致参与空分复用的用户设备之间的干扰很大。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种空分复用方法及基站，可有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够复用多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
在第一方面，本发明提供一种空分复用方法，用户设备个数与基站的波束个数相同，且每个波束上的天线个数不小于用户设备个数，所述方法包括：
获取每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵，其中，所述第一波束为所述基站的波束中的任一波束；
根据所述每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵，具体包括：上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数，α为α滤波算法的滤波系数；
根据所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵，所述第一用户设备为所述第一波束服务的用户设备，具体包括：对所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵由所述除第一用户设备之外的每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成；
根据所述上行干扰信道相关矩阵计算所述第一波束的发射信号加权向量，具体包括：波束k的发射信号加权向量其中，I为单位向量矩阵，为上行干扰信道相关矩阵；
根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
在第一种可能实现的方式中，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
结合第一方面或第一方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号具体为：将所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
在第二方面，本发明提供一种空分复用方法，用户设备个数与基站的波束个数相同，且所有波束上的天线总数不小于用户设备个数，所述方法包括：
获取每个用户设备到所述基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵；
根据所述每个用户设备到所述所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵，具体包括：上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi′为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数，α为α滤波算法的滤波系数；
根据所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵，具体包括：对所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵由所述该波束服务的用户设备之外的每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成；
根据所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵计算每个波束的发射信号联合加权向量，具体包括：波束i的发射信号联合加权向量其中，I为单位向量矩阵，为上行干扰信道相关矩阵；
根据所述每个波束的发射信号联合加权向量确定第一波束的发射信号加权向量，所述第一波束为所有波束中的任一波束，具体包括：波束m的发射信号加权向量其中，波束m的发射信号加权向量wm中第一列的元素为波束1的发射信号联合加权向量w1′中波束m对应的所有元素，第二列的元素为波束2的发射信号联合加权向量w′2中波束m对应的所有元素，以此类推；
根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
在第一种可能实现的方式中，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
结合第二方面或第二方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号包括：将所述第一波束的发射信号加权向量与所有用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
在第三方面，本发明提供一种基站，用户设备个数与所述基站的波束个数相同，且每个波束上的天线个数不小于用户设备个数，所述基站包括：
获取单元，用于获取每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵，其中，所述第一波束为所述基站的波束中的任一波束；
第一计算单元，用于根据所述每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵，具体包括：上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数，α为α滤波算法的滤波系数；
确定单元，用于根据所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵，所述第一用户设备为所述第一波束服务的用户设备，具体包括：对所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵由所述除第一用户设备之外的每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成；
第二计算单元，用于根据所述上行干扰信道相关矩阵计算所述第一波束的发射信号加权向量，具体包括：波束k的发射信号加权向量其中，I为单位向量矩阵，为上行干扰信道相关矩阵；
第三计算单元，用于根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
在第一种可能实现的方式中，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
结合第三方面或第三方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述第三计算单元具体用于：将所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
在第四方面，本发明提供一种基站，用户设备个数与所述基站的波束个数相同，且所有波束上的天线总数不小于用户设备个数，所述基站包括：
获取单元，用于获取每个用户设备到所述基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵；
第一计算单元，用于根据所述每个用户设备到所述所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵，具体包括：上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi′为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数，α为α滤波算法的滤波系数；
第一确定单元，用于根据所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵，具体包括：对所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵由所述该波束服务的用户设备之外的每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成；
第二计算单元，用于根据所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵计算每个波束的发射信号联合加权向量，具体包括：波束i的发射信号联合加权向量其中，I为单位向量矩阵，为上行干扰信道相关矩阵；
第二确定单元，用于根据所述每个波束的发射信号联合加权向量确定第一波束的发射信号加权向量，所述第一波束为所述所有波束中的任一波束，具体包括：波束m的发射信号加权向量其中，波束m的发射信号加权向量wm中第一列的元素为波束1的发射信号联合加权向量w1′中波束m对应的所有元素，第二列的元素为波束2的发射信号联合加权向量w′2中波束m对应的所有元素，以此类推；
第三计算单元，用于根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
在第二种可能实现的方式中，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
结合第四方面或第四方面的第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述第三计算单元具体用于：将所述第一波束的发射信号加权向量与所有用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
通过上述方案，利用获取的每个用户设备到波束的上行信道矩阵经过计算得到波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种空分复用方法的流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的一种空分复用方法的流程示意图；
图3为本发明实施例三提供的一种基站的结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的一种基站的结构示意图；
图5为本发明实施例五提供的一种基站的结构示意图；
图6为本发明实施例六提供的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面以图1为例详细说明本发明实施例一提供的一种空分复用方法，在利用本发明实施例一提供的一种空分复用方法时，需要用户设备个数与基站的波束个数相同，且每个波束上的天线个数不小于用户设备个数。
图1为本发明实施例一提供的一种空分复用方法的流程示意图。该空分复用方法可以由基站实现。如图1所示，该空分复用方法包括以下步骤：
步骤S101，获取每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵，其中，第一波束为基站的波束中的任一波束。
步骤S102，根据每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵。
步骤S103，根据每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定第一用户设备到第一波束的上行干扰信道相关矩阵，第一用户设备为第一波束服务的用户设备。
步骤S104，根据上行干扰信道相关矩阵计算第一波束的发射信号加权向量。
步骤S105，根据第一波束的发射信号加权向量计算第一波束的发射信号。
本发明实施例一提供的一种空分复用方法，利用获取的每个用户设备到波束的上行信道矩阵经过计算得到波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以一个具体的例子对本发明实施一提供的一种空分复用方法进行详细说明。在本例中，假设有N个用户设备，基站有N个波束，N个用户设备分别接入到N个波束，且每个波束上的天线个数不小于N，以计算波束k的发射信号sk为例进行说明。
获取用户设备i到波束k的Mk个天线的上行信道矩阵hi。
i代表用户设备，i＝1,…,N，上行信道矩阵hi中的每个元素代表用户设备i到波束k的每个天线的上行信道值。
利用α滤波，根据上行信道矩阵hi计算用户设备i到波束k的上行信道相关矩阵
其中，α为α滤波算法的滤波系数，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
对上行信道相关矩阵进行特征值分解，令的最大特征值对应的特征向量为vi。
上述获取用户设备到波束k的Mk个天线的上行信道矩阵，利用α滤波根据上行信道矩阵计算用户设备到波束k的上行信道相关矩阵，对上行信道相关矩阵进行特征值分解的过程需要重复N次，以计算出N个用户设备中的每个用户设备到波束k的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量v1，v2…vN。
确定用户设备k到波束k的上行干扰信道相关矩阵用户设备k为波束k服务的用户设备。
上行干扰信道相关矩阵由v1，v2…vN中除vk之外的其他N-1个向量构成。
根据上行干扰信道相关矩阵计算波束k的发射信号加权向量wk。
其中，I为单位向量矩阵。
通过上述方法计算出的波束k的发射信号加权向量wk与波束k到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束k到波束k服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
最后根据发射信号加权向量wk和波束k服务的用户设备k的下行信号计算波束k的Mk个天线的发射信号sk。
sk＝wkxk
其中，xk为波束k服务的用户设备k的下行信号。
由于波束k的发射信号加权向量wk与波束k到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束k到波束k服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。因此可以保证用户设备k在接收该发射信号sk时较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够复用多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以图2为例详细说明本发明实施例二提供的一种空分复用方法，在利用本发明实施例二提供的一种空分复用方法时，需要用户设备个数与基站的波束个数相同，且所有波束上的天线总数不小于用户设备个数。
图2为本发明实施例二提供的一种空分复用方法的流程示意图。该空分复用方法可以由基站实现。如图2所示，该空分复用方法包括以下步骤：
步骤S201，获取每个用户设备到基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵。
步骤S202，根据每个用户设备到基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到基站的所有波束的上行信道相关矩阵。
步骤S203，根据每个用户设备到基站的所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵。
步骤S204，根据每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵计算每个波束的发射信号联合加权向量。
步骤S205，根据每个波束的发射信号联合加权向量确定第一波束的发射信号加权向量，第一波束为基站的所有波束中的任一波束。
步骤S206，根据第一波束的发射信号加权向量计算第一波束的发射信号。
本发明实施例二提供的一种空分复用方法，利用获取的每个用户设备到所有波束的上行信道矩阵经过计算得到某一波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以一个具体的例子对本发明实施二提供的一种空分复用方法进行详细说明。在本例中，假设有N个用户设备，基站有N个波束，N个用户设备分别接入到N个波束，且所有波束上的所有天线个数不小于N，以计算波束m的发射信号sm为例进行说明。
获取用户设备i到所有波束的所有天线的上行信道矩阵hi′。
i代表用户设备，i＝1,…,N，上行信道矩阵hi′中的每个元素代表用户设备i到每个波束的每个天线的上行信道值。
利用α滤波，根据上行信道矩阵hi′计算用户设备i到所有波束的上行信道相关矩阵
其中，α为α滤波算法的滤波系数，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
对上行信道相关矩阵进行特征值分解，令的最大特征值对应的特征向量为vi。
需要说明的是，上述获取用户设备到所有波束的所有天线的上行信道矩阵，利用α滤波根据上行信道矩阵计算用户设备到所有波束的上行信道相关矩阵，对上行信道相关矩阵进行特征值分解过程需要重复N次，以计算出N个用户设备中的每个用户设备到所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量v1，v2…vN。
确定用户设备i到波束i的上行干扰信道相关矩阵波束i为服务用户设备i的波束。
上行干扰信道相关矩阵由v1，v2…vN中除vi之外的其他N-1个向量构成。
根据上行干扰信道相关矩阵计算波束i的发射信号联合加权向量w′i。
其中，I为单位向量矩阵。
需要说明的是，上述确定用户设备到波束的上行干扰信道相关矩阵，根据上行干扰信道相关矩阵计算波束的发射信号联合加权向量的过程需要重复N次，以计算出每个波束的发射信号联合加权向量w′1,w′2…w′N。
计算出的wi′可以表式为
在计算得到所有波束的发射信号联合加权向量之后，从所有波束的发射信号联合加权向量中确定波束m的发射信号加权向量wm。
其中，波束m的发射信号加权向量wm中第一列的元素为波束1的发射信号联合加权向量w1′中波束m对应的所有元素，第二列的元素为波束2的发射信号联合加权向量w′2中波束m对应的所有元素，以此类推。
通过上述方法计算出的波束m的发射信号加权向量wm与波束m到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束m到波束m服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
最后根据发射信号加权向量wm和所有用户设备的下行信号计算波束m的Mm个天线的发射信号sm。
其中，x1,…,xN分别为N个用户设备的下行信号。
由于波束m的发射信号加权向量wm与波束m到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束m到波束m服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。因此可以保证用户设备m在接收该发射信号sm时较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够复用多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以图3为例详细说明本发明实施例三提供的一种基站，图3为本发明实施例三提供的一种基站的结构示意图。该基站用以实现本发明实施例一提供的空分复用方法，在利用该基站实现本发明实施例一提供的空分复用方法时，需要用户设备个数与该基站的波束个数相同，且每个波束上的天线个数不小于用户设备个数。
如图3所示，该基站包括：获取单元310，第一计算单元320，确定单元330，第二计算单元340及第三计算单元350。
获取单元310用于获取每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵，其中，所述第一波束为基站的波束中的任一波束。
第一计算单元320用于根据每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵。
确定单元330用于根据每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定第一用户设备到第一波束的上行干扰信道相关矩阵，第一用户设备为第一波束服务的用户设备。
第二计算单元340用于根据上行干扰信道相关矩阵计算第一波束的发射信号加权向量。
第三计算单元350用于根据第一波束的发射信号加权向量计算第一波束的发射信号。
本发明实施例三提供的基站，基站利用获取的每个用户设备到波束的上行信道矩阵经过计算得到波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以一个具体的例子对利用本发明实施三提供基站实现实施例一提供的空分复用方法的过程进行详细说明。在本例中，假设有N个用户设备，该基站有N个波束，N个用户设备分别接入到N个波束，且每个波束上的天线个数不小于N，以计算波束k的发射信号sk为例进行说明。
获取单元310获取用户设备i到波束k的Mk个天线的上行信道矩阵hi。
i代表用户设备，i＝1,…,N，上行信道矩阵hi中的每个元素代表用户设备i到波束k的每个天线的上行信道值。
第一计算单元320利用α滤波，根据上行信道矩阵hi计算用户设备i到波束k的上行信道相关矩阵
其中，α为α滤波算法的滤波系数，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
确定单元330对上行信道相关矩阵进行特征值分解，令的最大特征值对应的特征向量为vi。
上述获取单元310获取用户设备到波束k的Mk个天线的上行信道矩阵，第一计算单元320利用α滤波根据上行信道矩阵计算用户设备到波束k的上行信道相关矩阵，确定单元330对上行信道相关矩阵进行特征值分解的过程需要重复N次，以计算出N个用户设备中的每个用户设备到波束k的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量v1，v2…vN。
确定单元330确定用户设备k到波束k的上行干扰信道相关矩阵用户设备k为波束k服务的用户设备。
上行干扰信道相关矩阵由v1，v2…vN中除vk之外的其他N-1个向量构成。
第二计算单元340根据上行干扰信道相关矩阵计算波束k的发射信号加权向量wk。
其中，I为单位向量矩阵。
通过上述方法计算出的波束k的发射信号加权向量wk与波束k到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束k到波束k服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
最后第三计算单元350根据发射信号加权向量wk和波束k服务的用户设备k的下行信号计算波束k的Mk个天线的发射信号sk。
sk＝wkxk
其中，xk为波束k服务的用户设备k的下行信号。
由于波束k的发射信号加权向量wk与波束k到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束k到波束k服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。因此可以保证用户设备k在接收该发射信号sk时较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够复用多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
在硬件实现上，上述各个单元可以以硬件形式内嵌于或独立于基站的处理器中，也可以以软件形式存储于基站的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。该处理器可以为中央处理单元(CPU)、微处理器、单片机等。
如图4所示，其为本发明实施例四所提供的一种基站的结构示意图。在利用该基站实现本发明实施例一提供的空分复用方法时，需要用户设备个数与基站的波束个数相同，且每个波束上的天线个数不小于用户设备个数。该基站包括存储器410以及与存储器410连接的处理器420。当然，基站还可以包括天线、基带处理部件、中射频处理部件、输入输出装置等通用部件，本发明实施例在此不再任何限制。
其中，存储器410中存储一组程序代码，且处理器420用于调用存储器410中存储的程序代码，用于执行以下操作：
获取每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵，其中，所述第一波束为基站的波束中的任一波束；
根据所述每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵；
根据所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵，所述第一用户设备为所述第一波束服务的用户设备；
根据所述上行干扰信道相关矩阵计算所述第一波束的发射信号加权向量；
根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
进一步地，所述根据所述每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵包括：
利用α滤波，根据所述每个用户设备到第一波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵；所述上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
进一步地，所述根据所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵确定所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵包括：
对所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述第一用户设备到所述第一波束的上行干扰信道相关矩阵由所述除第一用户设备之外的每个用户设备到第一波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成。
进一步地，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
进一步地，所述根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号包括：
将所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
下面以图5为例详细说明本发明实施例五提供的一种基站，图5为本发明实施例五提供的一种基站的结构示意图。该基站用以实现本发明实施例二提供的空分复用方法，在利用该基站实现本发明实施例二提供的空分复用方法时，用户设备个数与该基站的波束个数相同，且所有波束上的天线总数不小于用户设备个数。
如图5所示，该基站包括：获取单元510，第一计算单元520，第一确定单元530，第二计算单元540，第二确定单元550及第三计算单元560。
获取单元510用于获取每个用户设备到基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵。
第一计算单元520用于根据每个用户设备到基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到基站的所有波束的上行信道相关矩阵。
第一确定单元530用于根据每个用户设备到基站的所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵。
第二计算单元540用于根据每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵计算每个波束的发射信号联合加权向量。
第二确定单元550用于根据每个波束的发射信号联合加权向量确定第一波束的发射信号加权向量，第一波束为基站的所有波束中的任一波束。
第三计算单元560用于根据第一波束的发射信号加权向量计算第一波束的发射信号。
本发明实施例五提供的一种基站，该基站利用获取的每个用户设备到所有波束的上行信道矩阵经过计算得到某一波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
下面以一个具体的例子对利用本发明实施五提供基站实现实施例二提供的空分复用方法的过程进行详细说明。在本例中，假设有N个用户设备，基阵有N个波束，N个用户设备分别接入到N个波束，且所有波束上的所有天线个数不小于N，以计算波束m的发射信号sm为例进行说明。
获取单元510获取用户设备i到所有波束的所有天线的上行信道矩阵hi′。
i代表用户设备，i＝1,…,N，上行信道矩阵hi′中的每个元素代表用户设备i到每个波束的每个天线的上行信道值。
第一计算单元520利用α滤波，根据上行信道矩阵hi′计算用户设备i到所有波束的上行信道相关矩阵
其中，α为α滤波算法的滤波系数，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
第一确定单元530对上行信道相关矩阵进行特征值分解，令的最大特征值对应的特征向量为vi。
需要说明的是，上述获取单元510获取用户设备到所有波束的所有天线的上行信道矩阵，第一计算单元520利用α滤波根据上行信道矩阵计算用户设备到所有波束的上行信道相关矩阵，第一确定单元530对上行信道相关矩阵进行特征值分解过程需要重复N次，以计算出N个用户设备中的每个用户设备到所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量v1，v2…vN。
第一确定单元530确定用户设备i到波束i的上行干扰信道相关矩阵波束i为服务用户设备i的波束。
上行干扰信道相关矩阵由v1，v2…vN中除vi之外的其他N-1个向量构成。
第二计算单元540根据上行干扰信道相关矩阵计算波束i的发射信号联合加权向量wi′。
其中，I为单位向量矩阵。
需要说明的是，上述第一确定单元530确定用户设备到波束的上行干扰信道相关矩阵，第二计算单元540根据上行干扰信道相关矩阵计算波束的发射信号联合加权向量的过程需要重复N次，以计算出每个波束的发射信号联合加权向量w′1,w′2…w′N。
计算出的wi′可以表式为
在计算得到所有波束的发射信号联合加权向量之后，第二确定单元550从所有波束的发射信号联合加权向量中确定波束m的发射信号加权向量wm。
其中，波束m的发射信号加权向量wm中第一列的元素为波束1的发射信号联合加权向量w1′中波束m对应的所有元素，第二列的元素为波束2的发射信号联合加权向量w′2中波束m对应的所有元素，以此类推。
通过上述方法计算出的波束m的发射信号加权向量wm与波束m到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束m到波束m服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
最后第三计算单元560根据发射信号加权向量wm和所有用户设备的下行信号计算波束m的Mm个天线的发射信号sm。
其中，x1,…,xN分别为N个用户设备的下行信号。
由于波束m的发射信号加权向量wm与波束m到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与波束m到波束m服务的用户设备的有效信道的最大增益方向平行。因此可以保证用户设备m在接收该发射信号sm时较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够复用多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
在硬件实现上，上述各个单元可以以硬件形式内嵌于或独立于基站的处理器中，也可以以软件形式存储于基站的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。该处理器可以为中央处理单元(CPU)、微处理器、单片机等。
如图6所示，其为本发明实施例四所提供的一种基站的结构示意图。在利用该基站实现本发明实施例二提供的空分复用方法时，需要用户设备个数与该基站的波束个数相同，且所有波束上的天线总数不小于用户设备个数。该基站包括存储器610以及与存储器610连接的处理器620。当然，基站还可以包括天线、基带处理部件、中射频处理部件、输入输出装置等通用部件，本发明实施例在此不再任何限制。
其中，存储器610中存储一组程序代码，且处理器620用于调用存储器610中存储的程序代码，用于执行以下操作：
获取每个用户设备到基站的所有波束上的所有天线的上行信道矩阵；
根据所述每个用户设备到所述所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵；
根据所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵；
根据所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵计算每个波束的发射信号联合加权向量；
根据所述每个波束的发射信号联合加权向量确定第一波束的发射信号加权向量，所述第一波束为所述所有波束中的任一波束；
根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号。
进一步地，所述根据所述每个用户设备到所述所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵包括：
利用α滤波，根据所述每个用户设备到所述所有波束上的所有天线的上行信道矩阵计算每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵所述上行信道相关矩阵其中，i代表用户设备，hi′为所述上行信道矩阵，n为计算上行信道相关矩阵的次数。
进一步地，所述根据所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵确定每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵包括：
对所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵进行特征值分解，获得所述每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量，所述每个波束到该波束服务的用户设备的上行干扰信道相关矩阵由所述该波束服务的用户设备之外的每个用户设备到所述所有波束的上行信道相关矩阵的最大特征值对应的特征向量组成。
进一步地，所述第一波束的发射信号加权向量与所述第一波束到其它波束服务的用户设备的干扰信道的最大增益方向正交，且与所述第一波束到所述第一用户设备的有效信道的最大增益方向平行。
进一步地，所述根据所述第一波束的发射信号加权向量计算所述第一波束的发射信号包括：
将所述第一波束的发射信号加权向量与所有用户设备的下行信号相乘计算得到所述第一波束的发射信号。
利用本发明实施例六提供的一种基站，该基站利用获取的每个用户设备到所有波束的上行信道矩阵经过计算得到某一波束的发射信号，用户设备在接收该发射信号时可较少的收到小区内同频信号的干扰，较多的收到有效信号，即有效减少空间距离较近的参与空分复用的用户设备之间的干扰，使得用户设备可以在与其他用户设备之间的空间距离较近时，也能够在多个波束的同一时频资源块上进行空分复用。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。