一种多用户的复用方法和基站与流程
本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种多用户的复用方法和基站以及用户终端。
背景技术：
无线通信日益成为人们的基本生活需求，人们对未来网络正提出着更高更快更远的诉求，目前仍然面临需要容量成倍增长，海量连接数，零传输时延等一系列挑战。
大规模天线技术，是应对未来容量增长的一个有效技术。通过部署大量天线阵列，可以显著提高信号的空间分辨率，使得目标信号的传输具有很强的方向性，结合多用户多输入多输出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output， MU-MIMO)技术，可以大幅度提升用户终端的空间复用率，从而提升频率的使用效率。
在利用大规模天线定向传输信号时，现有的长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统受到小区参考信号(Cell Reference Signal，CRS)作为导频的限制，由于无法通过CRS区分更多的空分复用层数，所以目前的系统最多只支持少数的用户终端进行空分复用，对于更多用户终端之间实现空间复用，目前的技术还没有办法实现。例如在LTE Rel-8系统中，CRS是小区级别的公共参考信号，对小区内所有用户终端而言都是相同的，Rel-8协议定义了 CRS天线端口的最大数目为4个，因而最多只能支持4层需要空分复用的数据流，这也就限制了无法复用更多的用户终端。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种多用户的复用方法和基站以及用户终端，能够实现对多个用户终端的空分复用，提高时间频率资源的利用率。
第一方面，本发明实施例提供一种多用户的复用方法，包括：
基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流；
所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的待传输导频信号；
所述基站将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，所述待传输数据流和所述待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上；
其中，所述N为大于或等于2的正整数，所述K为正整数，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，包括：
通过如下方式对N个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[s1；s2；...；sN] 为用N×1维的列向量表示的所述N个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的数据流。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的待传输导频信号，包括：
通过如下方式对所述导频信号进行加权：
Y0＝sum([V1，V2，...VN])×p0；
其中，所述Y0为所述待传输导频信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Vi为K×1维的列向量，所述p0为所述导频信号。
结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K 根物理发射天线上的待传输数据流，包括：
通过如下方式对M个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×M 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Ii为大于或等于1的正整数，所述[s1；s2；...；sN]为用M×1维的列向量表示的M个数据流，所述 [s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为Ii×1维的列向量，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii层的数据流，所述M大于或等于所述N。
结合第一方面或第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t 为大于1的正整数，所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，包括：
所述基站将所述导频信号分别映射到t个天线端口上，其中，第(m-1) 个天线端口上的导频信号通过如下方式映射到K根物理发射天线上：
Y(m-1)＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×p(m-1)；
其中，所述Y(m-1)为映射在第(m-1)个天线端口上的待传输导频信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1维的全0 向量，所述m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，所述 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述p(m-1)为对应第(m-1)个端口的导频信号。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述基站将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N 个用户终端发送之前，所述方法还包括：
所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的待传输调度信息，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述待传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，包括：
通过如下方式对N个调度信息进行加权：
[Z1，Z2，...ZK]＝[V1，V2，...VN]×[g1；g2；...；gN]；
其中，所述[Z1，Z2，...ZK]为所述待传输调度信息，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[g1；g2；...；gN] 为用N×1维的列向量表示的N个调度信息，所述[g1；g2；...；gN]中的任意一个列表示为gi，所述gi为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的调度信息。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的待传输调度信息，包括：
所述基站对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行空频块编码，得到与所述N个用户终端分别对应的N个编码块，其中，对应于第i个用户终端的编码块为[gi(1)，...，gi(m)...，gi(t)]，所述i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，所述gi(m)表示经过空频块编码后需要映射到第(m-1)个天线端口上的信息符号；
所述基站将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，N个用户终端的第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]＝[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)；...；gN(m)]；
其中，所述[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户的待传输调度信息，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述 [V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第 i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述基站将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，所述方法还包括：
所述基站使用所述预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在所述K 根物理发射天线上的第一待传输公共信号，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第一待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述基站将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，所述方法还包括：
所述基站分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第二待传输公共信号，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第二待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第一方面的第八种可能或第九种可能的实现方式，在第一方面的第十种可能的实现方式中，所述K大于所述N。
结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述基站使用所述预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第一待传输公共信号，包括：
通过如下方式对公共信号进行加权：
P＝sum([V1，V2，...VN])×c；
其中，所述P为第一待传输公共信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述c为公共信号。
结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1 的正整数，所述基站使用所述预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的第一待传输公共信号，包括：
所述基站对公共信号进行空频块编码，得到对应t个天线端口的t个编码后的信息符号，其中，对应于第(m-1)个天线端口的编码后信息符号表示为 cm，所述m为大于0且小于或等于t的一个正整数；
所述基站将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
Pm＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm；
其中，所述Pm为映射在第(m-1)个天线端口上的第一待传输公共信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，所述 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述cm为对应在第(m-1)个端口上的公共信号。
结合第一方面的第九种可能的实现方式，在第一方面的第十三种可能的实现方式中，当所述公共信号为主同步信号或辅同步信号时，所述映射矩阵为全 1的K×1维的列向量。
结合第一方面或第一方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能或第八种可能或第九种可能或第十种可能或第十一种可能或第十二种可能或第十三种可能的实现方式，在第一方面的第十四种可能的实现方式中，所述方法，还包括：
当所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时，重新计算用于对所述数据流、所述导频信号进行加权的预编码矩阵的权值。
第二方面，本发明实施例还提供一种基站，包括：处理模块和发射模块，其中，
所述处理模块，用于使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流；
所述处理模块，还用于使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在所述K根物理发射天线上的待传输导频信号；
所述发射模块，用于将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述 K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，所述待传输数据流和所述待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上；
其中，所述N为大于或等于2的正整数，所述K为正整数，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块，具体用于通过如下方式对N个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[s1；s2；...；sN] 为用N×1维的列向量表示的所述N个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的数据流。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块，具体用于通过如下方式对所述导频信号进行加权：
Y0＝sum([V1，V2，...VN])×p0；
其中，所述Y0为所述待传输导频信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Vi为K×1维的列向量，所述p0为所述导频信号。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述所述处理模块，具体用于通过如下方式对M个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×M 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，所述 [s1；s2；...；sN]为用M×1维的列向量表示的M个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为Ii×1维的列向量，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii层的数据流，所述M大于或等于所述N。
结合第二方面或第二方面的第三种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t 为大于1的正整数，
所述处理模块，具体用于将所述导频信号分别映射到t个天线端口上，其中，第(m-1)个天线端口上的导频信号通过如下方式映射到K根物理发射天线上：
Y(m-1)＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×p(m-1)；
其中，所述Y(m-1)为映射在第(m-1)个天线端口上的待传输导频信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量，所述m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，所述 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述p(m-1)为对应在第(m-1)个端口的导频信号。
结合第二方面或第二方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K 根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，使用所述预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述待传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块，具体用于通过如下方式对N个调度信息进行加权：
[Z1，Z2，...ZK]＝[V1，V2，...VN]×[g1；g2；...；gN]；
其中，所述[Z1，Z2，...ZK]为所述待传输调度信息，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[g1；g2；...；gN] 为用N×1维的列向量表示的N个调度信息，所述[g1；g2；...；gN]中的任意一个列表示为gi，所述gi为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的调度信息。
结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述处理模块，用于对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行空频块编码，得到与所述N个用户终端分别对应的N个编码块，其中，对应于第i个用户终端的编码块为[gi(1)，...，gi(m)...，gi(t)]，所述i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，所述 gi(m)表示经过空频块编码后需要映射到第(m-1)个天线端口上的信息符号；所述处理模块用于将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，N个用户终端的第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]＝[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)，...，gN(m)]；
其中，所述[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户的待传输调度信息，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述 [V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第 i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量。
结合第二方面或第二方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，使用所述预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第一待传输公共信号，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第一待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第二方面或第二方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能的实现方式，在第二方面的第九种可能的实现方式中，所述处理模块，还用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第二待传输公共信号，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第二待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第二方面的第八种可能或第九种可能的实现方式，在第二方面的第十种可能的实现方式中，所述K大于所述N。
结合第二方面的第八种可能的实现方式，在第二方面的第十一种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块，具体用于通过如下方式对公共信号进行加权：
P＝sum([V1，V2，...VN])]×c；
其中，所述P为第一待传输公共信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述c为公共信号。
结合第二方面的第八种可能的实现方式，在第二方面的第十二种可能的实现方式中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1 的正整数，所述处理模块，用于对公共信号进行空频块编码，得到对应t个天线端口的t个编码后的信息符号，其中，对应于第(m-1)个天线端口的编码后信息符号表示为cm，所述m为大于0且小于或等于t的一个正整数；
所述处理模块，用于将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
Pm＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm；
其中，所述Pm为映射在第(m-1)个天线端口上的第一待传输公共信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量，所述m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，所述 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述cm为对应在第(m-1)个端口上的公共信号。
结合第二方面的第九种可能的实现方式，在第二方面的第十三种可能的实现方式中，当所述公共信号为主同步信号或辅同步信号时，所述映射矩阵为全 1的K×1维的列向量。
结合第二方面或第二方面的第一种可能或第二种可能或第三种可能或第四种可能或第五种可能或第六种可能或第七种可能或第八种可能或第九种可能或第十种可能或第十一种可能或第十二种可能或第十三种可能的实现方式，在第二方面的第十四种可能的实现方式中，所述基站，还包括：
计算模块，用于当所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时，重新计算用于对所述数据流、所述导频信号进行加权的预编码矩阵的权值。
第三方面，本发明实施例提供一种多用户的复用方法，包括：
用户终端接收基站通过K根物理发射天线发送的传输数据流和传输导频信号，所述传输数据流为所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权后得到，所述传输数据流映射在所述K根物理发射天线上；所述传输导频信号为所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述 N个用户终端的导频信号进行加权后得到，所述传输导频信号映射在所述K 根物理发射天线上，其中，所述传输数据流和所述传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N 个用户终端的信道特征计算得到；
所述用户终端根据所述传输导频信号，对与天线端口相对应的信道进行信道估计；及
所述用户终端根据信道估计的结果解调所述传输数据流。
结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述方法，还包括：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的传输调度信息，所述传输调度信息是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述 N个用户终端的调度信息进行加权后得到，所述传输调度信息映射在所述K 根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，所述方法，还包括：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第一传输公共信号，所述第一传输公共信号是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第一传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第一传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述方法，还包括：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第二传输公共信号，所述第二传输公共信号是由所述基站分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第二传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第二传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
第四方面，本发明实施例还提供一种用户终端，包括：接收模块、处理模块，其中，
接收模块，用于接收基站通过K根物理发射天线发送的传输数据流和传输导频信号，所述传输数据流为所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权后得到，所述传输数据流映射在所述K根物理发射天线上；所述传输导频信号为所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权后得到，所述传输导频信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流和所述传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到；
处理模块，用于根据所述传输导频信号，对与天线端口相对应的信道进行信道估计，还用于根据信道估计的结果解调所述传输数据流。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述接收模块，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的传输调度信息，所述传输调度信息是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行加权后得到，所述传输调度信息映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述接收模块，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第一传输公共信号，所述第一传输公共信号是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第一传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第一传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
结合第四方面或第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述接收模块，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第二传输公共信号，所述第二传输公共信号是由所述基站分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第二传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第二传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，最后基站将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，其中，预编码矩阵是根据 K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号通过基站的K根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多用户的复用方法的流程方框示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种多用户的复用方法的流程方框示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种多用户的复用方法的流程方框示意图；
图4为本发明实施例提供的对各种用户终端数目对应的RSRP进行测量的结果示意图；
图5为本发明实施例提供的TDD帧结构示意图；
图6-a为基站对公共信号、数据流、调度信息、导频信号进行复用的映射过程示意图；
图6-b为各个用户终端接收公共信号、数据流、调度信息、导频信号的处理过程示意图；
图7-a为基站对数据流、导频信号、调度信息、公共信号进行传输的一种应用场景示意图；
图7-b为基站对数据流、导频信号、调度信息、公共信号进行传输的另一种应用场景示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种多用户的复用方法的流程方框示意图；
图9-a为本发明实施例提供的一种基站的组成结构示意图；
图9-b为本发明实施例提供的另一种基站的组成结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种用户设备的组成结构示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种基站的组成结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种用户设备的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种多用户的复用方法和基站以及用户终端，能够实现对多个用户终端的空分复用，提高时间频率资源的利用率。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
以下分别进行详细说明。
实施例一
本发明多用户的复用方法的一个实施例，可应用于基站对多个用户终端的空分复用场景中，请参阅图1所示，本发明一个实施例提供的多用户的复用方法，可以包括如下步骤：
101、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流。
其中，N和K均为自然数，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。
在本发明实施例中，基站为了能够对多个用户终端实现空分复用，以N 来表示做空分复用的用户终端数，基站将需要传输给N个用户终端的多个数据流使用预编码矩阵进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流。其中，数据流指的是基站发送给用户终端的数据信息，基站生成的一个数据流需要发送给一个用户终端，基站生成的所有数据流的个数可以和需要做空分复用的用户终端数相等，基站生成的所有数据流的个数也可以比需要做空分复用的用户终端数多，在这种情况下，就可能存在两个数据流发送给同一个用户终端的情形，或者三个甚至更多的数据流发送给同一个用户终端的情形。为了实现多个用户终端之间的空间复用，基站可以将生成的所有数据流使用预编码矩阵进行加权，其中基站部署有多根物理发射天线，以K来表示物理发射天线的数目，基站生成的所有数据流经过预编码矩阵的加权，成为映射在K 根物理发射天线上的待传输数据流。
需要说明的是，在本发明实施例中，步骤101执行之前，本发明实施例提供的多用户的复用方法还可以包括如下步骤：
基站向用户终端广播天线端口的配置信息，其中，基站配置的天线端口可以是1个，也可以是多个，当基站配置的天线端口的数目为多个时，本发明实施例中用字母t来表示天线端口的个数，t为大于1的正整数，对于基站配置的天线端口数目的不同，基站使用预编码矩阵对数据流的加权实现方式也是不同的，具体实现方式在后续实施例中进行描述。进一步的，基站配置的天线端口具体可以为小区专用参考信号(Cell-specific Reference Signals，英文简称 CRS)天线端口，其中，CRS天线端口也可以称之为小区级天线端口，在LTE 系统中，基站配置的CRS天线端口越多，基站可以同时传输更多的数据流。
102、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号。
在本发明实施例中，基站为了能够对多个用户终端实现空分复用，以N 来表示做空分复用的用户终端数，基站将需要传输给N个用户终端的导频信号使用预编码矩阵进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号。其中，导频信号指的是基站发送给用户终端用于信号估计的参考信号，具体的，导频信号可以为CRS，当基站配置的天线端口数目为1时，基站需要生成一个导频信号发送给用户终端，当基站配置的天线端口数目为t个时，基站可能需要生成两个或者更多的导频信号发送给用户终端。为了实现多个用户终端之间的空间复用，基站可以将生成的所有导频信号使用预编码矩阵进行加权，其中基站部署有多根物理发射天线，以K来表示物理发射天线的数目，基站生成的导频信号经过预编码矩阵的加权，成为映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道计算得到，也就是说，该预编码矩阵的权值具体为多少需要由K根物理发射天线到需要空分复用的N个用户终端的信道计算得到。通过该预编码矩阵的加权，可以实现导频信号到N个用户终端的空分复用传输。
需要说明的是，基站配置的天线端口可以是1个，也可以是多个，当基站配置的天线端口的数目为多个时，本发明实施例中用字母t来表示天线端口的个数，t为大于1的正整数，对于基站配置的天线端口数目的不同，基站使用预编码矩阵对导频信号的加权实现方式也是不同的，具体实现方式在后续实施例中进行描述。
可以理解的是，在本发明实施例中，步骤101和步骤102之间没有先后时序关系，可以先执行步骤101再执行步骤102，也可以先执行步骤102再执行步骤101，还可以同时执行步骤101、102，其中图1中以先执行步骤101再执行步骤102进行示意说明，此处不作为对本发明的限定。
103、基站将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向N 个用户终端发送。
其中，待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明实施例中，基站通过步骤101、步骤102分别得到待传输数据流、待传输导频信号之后，基站对数据流和导频信号进行加权，并不改变数据流和导频信号在时间频率资源上的映射关系，所以待传输数据流、待传输导频信号仍然是分别映射在不同的时间频率资源上，基站可以将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向N个用户终端发送，这里所述的将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线发射是指待传输数据流、待传输导频信号是共用K根物理发射天线进行发射，待传输数据流需要通过K 根物理发射天线进行发射，待传输导频信号也需要通过K根物理发射天线进行发射，只是待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上。由于待传输数据流、待传输导频信号占用的是不同时间频率资源，作为接收端的用户终端可以确定从不同的时间频率资源上获取到相应的数据流和导频信号。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站使用预编码矩阵对需要传输给 N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，最后基站将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，其中，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号通过基站的 K根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖 CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
实施例二
请参阅图2所示，本发明另一个实施例提供的多用户的复用方法，可以包括如下步骤：
201、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流。
其中，N和K均为自然数，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。
需要说明的是，在本发明实施例中，为了实现N个用户终端的空间复用，基站可以将需要传输给N个用户终端的多个数据流通过预编码矩阵进行加权，得到了待传输数据流，这些待传输数据流是按照预编码矩阵对原来的多个数据流进行加权得到，预编码矩阵是基站根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到，待传输数据流是通过加权计算映射到了K根物理发射天线上。另外，用户终端的接收天线的数目可以是一根或者多根，在具体的应用场景中可以由用户终端来决定。
在本发明的实施例中，基站使用的预编码矩阵需要能匹配K根物理发射天线到用户终端的信道特征，预编码矩阵的权值是基站根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到，在本发明的一些实施例中，多用户的复用方法，还可以包括如下步骤：
当信道发生变化，或者调度的用户终端发生改变时，重新计算用于对数据流、导频信号进行加权的预编码矩阵的权值。
也就是说，基站使用的预编码矩阵对数据流、导频信号进行加权时，该预编码矩阵不是固定不变的，而是当K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征发生变化或者调度的用户终端发生改变时，基站都会重新计算预编码矩阵的权值，例如需要做空分复用的用户终端数为16个，当用户终端数增加到20 个或者减少为10个时，基站都会重新计算预编码矩阵的取值，具体计算预编码矩阵的权值接下来进行举例说明。
预编码矩阵的计算，可以使用现有的线性预编码或非线性预编码计算方法，包括迫零(Zero Forcing，ZF)，块对角化(Block Diagonalization，BD)， DPC(Dirty-Paper Coding)，THP(Tomlinson-Harashima precoding)等。以ZF 为例，假定K根物理发射天线，N个用户终端，每个用户终端配置的都是单天线。K根物理发射天线到N个用户终端间的信道可以表示为H＝[h1；h2；...； hN]，这是个N×K维的矩阵，其中hi表示K根物理发射天线到第i个用户终端的信道，为1×K维的行向量，则预编码矩阵的ZF计算方法为：W＝HH(H×HH)-1，其中，HH表示H的共轭转置；(H×HH)-1表示对H×HH矩阵求逆运算；×表示矩阵乘法，V即为通过ZF算法得到的预编码矩阵，V＝[V1，V2，...，VN]，为K×N 维矩阵，其中Vi表示用于第i个用户终端的数据流/导频信号加权的矢量，为 K×1维的列向量。
202、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号。
步骤201、步骤202与前述实施例中步骤101、步骤102相同，此处不再赘述。
203、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息。
其中，待传输数据流、待传输导频信号和待传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明实施例中，基站为了能够对多个用户终端实现空分复用，以N 来表示做空分复用的用户终端数，基站将需要传输给N个用户终端的调度信息使用预编码矩阵进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息。其中，调度信息指的是基站发送给用户终端的资源调度指令，基站为每一个用户终端生成一个调度信息，对于需要空分复用的N个用户，基站生成N 个调度信息，需要指明的是，如果一个用户终端有多个数据流，基站为该用户终端生成的调度信息也只有一个，但是在一个调度信息里，包括对多个数据流的调度指示。具体的，调度信息可以承载在物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)上。为了实现多个用户终端之间的空间复用，基站可以将生成的所有调度信息使用预编码矩阵进行加权，其中基站部署有多根物理发射天线，以K来表示物理发射天线的数目，基站生成的所有调度信息经过预编码矩阵的加权，成为映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息。
需要说明的是，基站配置的天线端口可以是1个，也可以是多个，当基站配置的天线端口的数目为多个时，本发明实施例中用字母t来表示天线端口的个数，t为大于1的正整数，对于基站配置的天线端口数目的不同，基站使用预编码矩阵对调度信息的加权实现方式也是不同的，具体实现方式在后续实施例中进行描述。
204、基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线向N个用户终端发送。
在本发明实施例中，基站通过步骤201、步骤202、步骤203分别得到待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息之后，基站对数据流、导频信号、调度信息进行加权，并不改变数据流、导频信号、调度信息在时间频率资源上的映射关系，所以待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息仍然是分别映射在不同的时间频率资源上，基站可以将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线向N个用户终端发送，这里所述的将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线发射是指待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息是共用K根物理发射天线进行发射，即待传输数据流需要通过K根物理发射天线进行发射，待传输导频信号也需要通过K根物理发射天线进行发射，待传输调度信息也需要通过K根物理发射天线进行发射，只是待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。由于待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息占用的是不同时间频率资源，作为接收端的用户终端可以确定从不同的时间频率资源上获取到相应的数据流和导频信号。
需要说明的是，在本发明实施例中，步骤201、步骤202、步骤203之间没有先后时序关系，可以先执行步骤201再执行步骤202后执行步骤203，也可以先执行步骤202再执行步骤201后执行步骤203，也可以先执行步骤203 再执行步骤202后执行步骤201，还可以同时执行步骤201、步骤202、步骤 203，其中图2中以先执行步骤201再执行步骤202后执行步骤203进行示意说明，此处不作为对本发明的限定。
通过以上实施例对本发明的描述可知，由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号、调度信息都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过基站的K 根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS 来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
实施例三
请参阅图3所示，本发明另一个实施例提供的多用户的复用方法，可以包括如下步骤：
301、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流。
其中，N和K均为自然数，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。
302、基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号。
步骤301、步骤302与前述实施例中步骤101、步骤102相同，此处不再赘述。
303、基站使用预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第一待传输公共信号。
其中，待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明实施例中，基站为了能够对多个用户终端实现空分复用，以N 来表示做空分复用的用户终端数，在基站向用户终端传输公共信号时，基站将公共信号使用预编码矩阵进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输公共信号。其中，公共信号指的是需要全向覆盖到所有用户终端的信号或者信道，基站生成的公共信号可以发送给需要做空分复用的N个用户终端，为了实现N个用户终端之间的空间复用，基站可以将公共信号使用预编码矩阵进行加权，其中基站部署有多根物理发射天线，以K来表示物理发射天线的数目，公共信号经过预编码矩阵的加权，成为映射在K根物理发射天线上的待传输公共信号。
需要说明的是，在本发明实施例中，公共信号具体可以指在公共信道上传输的信号，还可以指基站确定的需要全向覆盖的信号。具体的，公共信号具体可以为主同步信号(Primary Synchronization Signal，PSS)，也可以为辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)，公共信号可以指承载在物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)上的主信息块(Master Information Block，MIB)，也可以指承载在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)上的系统信息块(System Information Block，SIB)，公共信号也可以指承载在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel， PDSCH)上的寻呼(Paging)消息，还可以包括承载在PDCCH(Physical Downlink Control Channel)上的SIB调度信息和寻呼调度信息，公共信号也可以指的是承载在物理混合重传指示信道(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel， PHICH)和物理控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel， PCFICH)上的信号，此处不再逐一列举。
需要说明的是，基站配置的天线端口可以是1个，也可以是多个，当基站配置的天线端口的数目为多个时，本发明实施例中用字母t来表示天线端口的个数，t为大于1的正整数，对于基站配置的天线端口数目的不同，基站使用映射矩阵对导频信号的加权实现方式也是不同的，具体实现方式在后续实施例中进行描述。
304、基站将待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号通过 K根物理发射天线向N个用户终端发送。
在本发明实施例中，基站通过步骤301、步骤302、步骤303分别得到待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号之后，基站对数据流、导频信号、公共信号进行加权，并不改变数据流、导频信号、公共信号在时间频率资源上的映射关系，所以待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号仍然是分别映射在不同的时间频率资源上，基站可以将待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号通过K根物理发射天线向N个用户终端发送，这里所述的将待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号通过K根物理发射天线发射是指待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号是共用K根物理发射天线进行发射，即待传输数据流需要通过K根物理发射天线进行发射，待传输导频信号也需要通过K根物理发射天线进行发射，第一待传输公共信号也需要通过K根物理发射天线进行发射，只是待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。由于待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号占用的是不同时间频率资源，作为接收端的用户终端可以确定从不同的时间频率资源上获取到相应的数据流、导频信号和公共信号。
需要说明的是，在本发明实施例中，步骤301、步骤302、步骤303之间没有先后时序关系，可以先执行步骤301再执行步骤302后执行步骤303，也可以先执行步骤302再执行步骤301后执行步骤303，也可以先执行步骤303 再执行步骤302后执行步骤301，还可以同时执行步骤301、步骤302、步骤 303，其中图2中以先执行步骤301再执行步骤302后执行步骤303进行示意说明，此处不作为对本发明的限定。
在本发明的一些实施例中，复用数据流、调度信息、导频信号和公共信号时，采用了相同的预编码矩阵进行映射，可以通过降低空分复用的用户终端数目的方式使得公共信号较为均匀的辐射出去，从而保证公共信号的全向覆盖，那么基站设置的物理发射天线数K需要满足如下条件：K大于N。
举例说明如下：若物理发射天线数目K＝16，需要做空分复用的用户终端数N＝16，请参阅如图4所示，为本发明实施例提供的对各种用户终端数目对应的参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)进行测量的结果示意图，其中，用户终端数目以累计分布函数(Cumulative Distribution Function，CDF)来统计，由于预编码矩阵是根据空分复用的用户终端信道进行设计的。此时，基站的天线通过波束赋形(beamforming)将公共信号发送给需要进行空分复用的16个用户终端，从而可以保证这些用户终端能正常接收到公共信号，如图4中的曲线a1和曲线b1，曲线a1表示接收到公共信号的非空分复用的各种用户终端数目与对应的RSRP的关系曲线，曲线b1表示接收到公共信号的空分复用的各种用户终端数与对应的RSRP的关系曲线，也就是说，当K＝N时，基站可以实现对公共信号的定向覆盖，以保证需要进行空分复用的N个用户终端都可以接收到公共信号。但对于非复用的其它用户终端，通常也需要接收公共信号，由于此时预编码矩阵形成的权值对这些非空分复用的用户终端可能会形成零点，可能会造成极低的接收信号强度，进而导致覆盖空洞。为了保证空分复用的用户终端和非空分复用的用户终端都能正常接收公共信号，本发明实施例中采用的方法可以使降低空分复用的用户终端数，即物理发射天线的数目大于空分复用的用户终端数，例如，16根物理发射天线只对8个用户终端进行空分复用。由于预编码矩阵是根据空分复用的用户终端信道进行设计的，基站的物理发射天线通过波束赋形将公共信号发送给需要进行空分复用的8个用户终端，可以保证这些用户终端能正常接收到公共信号，但对非复用的其它用户终端，也需要接收公共信号，由于此时物理发射天线数目大于空分复用的用户终端数目，对这些非空分复用的用户终端，也可以正常接收公共信号，如图4中的曲线a2和曲线b2，曲线a2表示接收到公共信号的非空分复用的各种用户终端数目与对应的RSRP的关系曲线，曲线 b2表示接收到公共信号的空分复用的各种用户终端数目与对应的RSRP的关系曲线，此时，由于空分复用的用户终端数低于物理发射天线数目，形成的波束赋形指向较少，可以保证公共信号更均匀的在各个方向上辐射出去，有效的降低覆盖空洞的概率，通过曲线a2可知，即使对非空分复用的用户终端，接收信号强度也足够高，可以实现非空分复用的用户终端对公共信号的正常接收。
通过以上实施例对本发明的描述可知，由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号、调度信息都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号、第一待传输公共信号通过基站的 K根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖 CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
需要说明的是，在本发明的另一个实施例中，还可以将步骤303替换为如下步骤：
303a、基站分时的使用预编码矩阵或映射矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第二待传输公共信号，映射矩阵在信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，待传输数据流、待传输导频信号和第二待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
其中，映射矩阵在信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，待传输数据流、待传输导频信号和第二待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
也就是说，上述步骤303a与前述步骤303不同的是，步骤303a中对公共信号的加权是通过映射矩阵或预编码矩阵来完成的，为了区分步骤303中通过预编码矩阵对公共信号加权生成的第一待传输公共信号，将步骤303a中通过分时的使用映射矩阵或者预编码矩阵对公共信号加权生成的信号定义为第二待传输公共信号。其中，用于对公共信号进行加权的映射矩阵的权值在信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变。
当上述映射矩阵用于公共信号加权的实现场景下，基站使用的映射矩阵是固定不变的，即当K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征发生变化或者调度的用户终端发生改变时，基站仍会使用原有的映射矩阵用于公共信号的加权，对于前述步骤301至步骤303的实施例中，基站用于对数据流、导频信号、公共信号的加权使用的是相同的预编码矩阵，基站使用的预编码矩阵不是固定不变的，即当K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征发生变化或者调度的用户终端发生改变时，基站会重新计算用于对数据流、导频信号、公共信号进行加权的预编码矩阵的权值。
在前述的步骤303a的实施例中，基站并不是固定的使用映射矩阵对公共信号进行加权，而是在有的时间段内使用映射矩阵对公共信号对公共信号进行加权，在其它时间段内使用预编码矩阵对公共信号进行加权。举例说明，用于对数据流、导频信号、公共信号进行加权的预编码矩阵为矩阵1，执行步骤303 的实施例中，基站在一个时间段内使用矩阵1对公共信号进行加权，在另一个时间段内基站使用的映射矩阵为矩阵2，基站通过矩阵2对公共信号进行加权，矩阵2是随着信道特征或者调度的用户终端改变而保持不变的矩阵。其中，基站可以分时的使用矩阵1和矩阵2对公共信号进行加权，即在预置的时间段内使用矩阵1，在预置的时间段以外使用矩阵2。通过分时使用不同的预编码矩阵，基站可以实现公共信号的定向传输和全向传输。
举例说明如下，以LTE系统中应用本发明实施例提供的多用户的复用方法为例，基站可以在同一个帧的不同子帧上分别使用矩阵1和矩阵2对公共信号进行加权，请参阅如图5所示，为本发明实施例提供的时分双工(Time Division Duplexing，TDD)帧结构示意图，其中，基站对一个帧中各个子帧传输公共信号，使得Rel-8 LTE TDD终端可以正常接入系统进行通信，并且获得大规模的多用户复用系统增益，1个帧(也可以称之为无线帧)占10毫秒，1 个帧包括2个时隙(time slot)，共由10个子帧构成，分别为子帧#0、子帧#1、子帧#2、子帧#3、子帧#4、子帧#5、子帧#6、子帧#7、子帧#8、子帧#9，每个子帧占1毫秒，可以被配置用作下行传输或上行传输。在本发明实施例中，通过调度和参数配置，将公共信号集中在子帧#0和/或子帧#5上，使用矩阵2对子帧#0和/或子帧#5对公共信号进行加权，在除子帧#0和子帧#5以外的其它子帧上使用矩阵1对公共信号进行加权。
在本发明的一些实施例中，当公共信号具体为主同步信号或辅同步信号时，映射矩阵为全1的K×1维的列向量。由于主同步信号或辅同步信号需要全向覆盖，以保证小区内的所有用户终端都能接收到，故映射矩阵可以设计为全1的K×1维的列向量，这样的配置可以不仅小区内需要空分复用的N个用户可以收到公共信号，小区内的其它用户也可以收到公共信号。
需要说明的是，前述实施例中，基站对数据流、导频信号、调度信息、公共信号在各个进行加权之后，可以将公共信号、数据流、调度信息、导频信号映射到不同的时间频率资源上，请参阅如图6-a所示的基站对公共信号、数据流、调度信息、导频信号进行复用的映射过程示意图，以基站对公共信号进行加权使用预编码矩阵进行图例说明，当然也可以对公共信号使用映射矩阵进行加权。图6-b为各个用户终端接收公共信号、数据流、调度信息、导频信号的处理过程示意图，需要进行空分复用的N个用户终端分别为：Ue1、Ue2、...、 UeN，基站使用预编码矩阵对公共信号、数据流、调度信息、导频信号分别进行加权，得到待传输公共信号、待传输数据流、待传输调度信息、第一待传输导频信号，然后映射在不同的时间频率资源上，通过基站的K根物理发射天线向所述N个用户终端发送。Ue1、Ue2、...、UeN作为接收端，分别从时间频率资源上接收到公共信号以及属于自个终端的数据流、调度信息、导频信号。
实施例四
首先，本发明实施例中针对于基站配置天线端口数为1个的情况，接下来分别对数据流、导频信号、调度信息以及公共信号的传输方式进行举例说明，本发明实施例提供的多用户的复用方法，具体可以包括如下步骤：
步骤S01、若基站配置的天线端口的数目为1个，基站通过如下方式对N 个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
进一步的，[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]＝V1×s1+V2×s2+...+VN×sN；
其中，[X1，X2，...XK]为待传输数据流，[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N 的一个正整数，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Vi为K×1维的列向量，[s1；s2；...；sN]为用N×1维的列向量表示的N个数据流，si为基站需要传输给N个用户终端中第i个用户终端的数据流。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数为1个时，前述实施例中的步骤101具体可以为步骤S01，若需要做空分复用的用户终端数为N个，则基站生成的数据流也为N个，其中，N个数据流和N个用户终端是一一对应的，即1个数据流发给1个用户终端，预编码矩阵用[V1，V2，...VN] 来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N 中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×1维的列向量，基站生成的N个数据流用[s1；s2；...；sN] 来表示，[s1；s2；...；sN]为N×1的维列矢量，s1，s2，...sN表示基站为N个用户终端生成的数据流，其中，以i的取值动态变化来表示分别对应于N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、 3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站为该用户终端生成的数据流为si。将[V1，V2，...VN]和[s1；s2；...；sN]相乘，得到[X1，X2，...XK]，[X1，X2，...XK]中的每个列表示在一根物理发射天线上传输的数据流，就等于将各个预编码取值向量和用列向量表示的数据流相乘，从而实现使用预编码矩阵对N个数据流的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，由于预编码矩阵为K×N维，将预编码矩阵与N个数据流相乘，就可以实现将每个数据流映射到K根物理发射天线上，那么对于需要空分复用的N个用户终端，需要传输给N个用户终端的N个数据流就可以映射到K根据物理发射天线上。
步骤S02、若基站配置的天线端口的数目为1个，通过如下方式对所述导频信号进行加权：
Y0＝sum([V1，V2，...VN])×p0；
进一步的，sum([V1，V2，...VN])×p0＝V1×p0+V2×p0+...+VN×p0；
其中，Y0为待传输导频信号，[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵， sum([V1，V2，...VN])为对[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N 的一个正整数，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Vi为K×1维的列向量，p0为导频信号。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数为1个时，前述实施例中的步骤102具体可以为步骤S02，若需要做空分复用的用户终端数为N个，对于导频信号，基站采用预编码矩阵的各个预编码取值向量进行加权处理，生成N个预编码取值向量加权后的不同待传输导频信号。预编码矩阵用[V1，V2，...VN]来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×1维的列向量，基站生成的导频信号用p0来表示，将sum([V1，V2，...VN])和p0相乘，就等于将各个预编码取值向量和导频信号相乘，从而实现使用预编码矩阵对N个导频信号的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，预编码矩阵为K×N维，将预编码矩阵与导频信号相乘，实现将导频信号映射到K根据物理发射天线上。
步骤S03、若基站配置的天线端口的数目为1个，通过如下方式对N个调度信息进行加权：
[Z1，Z2，...ZK]＝[V1，V2，...VN]×[g1；g2；...；gN]；
进一步的，[V1，V2，...VN]×[g1；g2；...；gN]＝V1×g1+V2×g2+...+VN×gN；
其中，[Z1，Z2，...ZK]为待传输调度信息，Zi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的待传输调度信息，[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量， Vi为K×1维的列向量，[g1；g2；...；gN]为用N×1维的列向量表示的N个调度信息， gi为基站需要传输给N个用户终端中第i个用户终端的调度信息。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数为1个时，前述实施例中的步骤203具体可以为步骤S03，若需要做空分复用的用户终端数为N个，则基站生成的调度信息也为N个，其中，N个调度信息对应于N 个用户终端，即1个调度信息发给1个用户终端，预编码矩阵用[V1，V2，...VN] 来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N 中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×1维的列向量，基站生成的N个调度信息用 [g1；g2；...；gN]来表示，g1，g2，...gN中每个列向量表示基站为一个用户终端生成的调度信息，其中，以i的取值动态变化来表示分别对应于N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、 N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站为该用户终端生成的调度信息为gi。将[V1，V2，...VN]和[g1；g2；...；gN]相乘，就等于将各个预编码取值向量和用列向量表示的调度信息相乘，从而实现使用预编码矩阵对N个调度信息的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，那么对于需要空分复用的N个用户终端，需要发送给N个用户终端的N个调度信息就映射到了K根据物理发射天线上。
步骤S04、若基站配置的天线端口的数目为1个，过如下方式对公共信号进行加权：
P＝sum([V1，V2，...VN])×c；
进一步的，sum([V1，V2，...VN])×c＝V1×c+V2×c+...+VN×c；
其中，P为第一待传输公共信号，[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量， Vi为K×1维的列向量，sum([V1，V2，...VN])为对[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，c为公共信号。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数为1个时，前述实施例中的步骤303具体可以为步骤S04，若需要做空分复用的用户终端数为N个，预编码矩阵用[V1，V2，...VN]来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×1维的列向量，基站生成了N个数据流，用c来表示公共信号，将sum([V1，V2，...VN])与 c相乘，就等于将各个预编码取值向量和公共信号相乘，从而实现使用预编码矩阵对公共信号的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的第一待传输公共信号。
S05、基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、第一待传输公共信号通过K根物理发射天线向N个用户终端发送。
在本发明实施例中，基站通过步骤S01至步骤S04分别得到待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、第一待传输公共信号之后，基站对数据流、导频信号、公共信号进行加权，并不改变数据流、导频信号、调度信息、公共信号在时间频率资源上的映射关系，所以待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、第一待传输公共信号仍然是分别映射在不同的时间频率资源上，基站可以将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、第一待传输公共信号通过K根物理发射天线向N个用户终端发送。由于待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、第一待传输公共信号占用的是不同时间频率资源，作为接收端的用户终端可以确定从不同的时间频率资源上获取到相应的数据流、导频信号、调度信息和公共信号。
实施例五
首先，本发明实施例中针对于基站配置天线端口数为t个的情况，t为大于1的正整数，接下来分别对数据流、导频信号、调度信息以及公共信号的传输方式进行举例说明，本发明实施例提供的多用户的复用方法，具体可以包括如下步骤：
步骤S11、若基站配置的天线端口的数目为t个，基站通过如下方式对M 个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
进一步的，[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]＝V1×s1+V2×s2+...+VN×sN；
其中，[X1，X2，...XK]为待传输数据流，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N 的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Ii大于或等于1，[s1；s2；...；sN]为用M×1维的列向量表示的M个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，si为Ii×1维的列向量，si为基站需要传输给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii层的数据流，M大于或等于N。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数大于1个时，前述实施例中的步骤101具体可以为步骤S11，对N个用户终端数，同时空分复用的数据流为M个，且M大于或等于N，且满足对于i的不同取值时对Ii进行求和，得到的值就是M，当M等于N时，基站产生的一个数据流需要传输给一个终端，当M大于N时，至少有两个数据流是需要传输给同一个用户终端，基站向每个用户终端至少发送一个数据流，其中，M个数据流分别对应于N个用户终端中的一个用户终端，预编码矩阵还用[V1，V2，...VN]来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端， i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，即对于第i个用户终端，若基站需要传给该用户终端1个数据流，则Ii的取值就为1，若基站需要传给该用户终端2个数据流，则Ii的取值就为2。基站生成的M个数据流用[s1；s2；...；sN]来表示，s1，s2，...sN分别表示基站为n个用户终端生成的数据流，其中，以i的取值动态变化来表示分别对应于N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站为该用户终端生成的数据流为si，si为Ii×1维的列向量，对于第 i个用户终端，若基站需要传给该用户终端1个数据流，则Ii的取值就为1，若基站需要传给该用户终端2个数据流，则Ii的取值就为2，表示基站需要传输给该用户终端共2层的数据流。将[V1，V2，...VN]和[s1；s2；...；sN]相乘，就等于将各个预编码取值向量与用列向量表示的数据流相乘，从而实现使用预编码矩阵对M个数据流的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，由于预编码矩阵为K×M维，将预编码矩阵与M个数据流相乘，可以实现将每个数据流映射到K根物理发射天线上，那么对于需要空分复用的N个用户终端，需要传输给N个用户终端的M个数据流就映射到了K根据物理发射天线上。
步骤S12、若基站配置的天线端口的数目为t个，基站将导频信号分别映射到t个天线端口上，其中，第(m-1)个天线端口上的导频信号通过如下方式映射到K根物理发射天线上：
Y(m-1)＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×p(m-1)；
进一步的，sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×p(m-1)＝V1(：，m)×p(m-1)+V2(：，m)×p(m-1)+...+VN(：，m)×p(m-1)；
其中，Y(m-1)为映射在第(m-1)个天线端口上的待传输导频信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，当m≤Ii时， Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1维的全0向量，m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对 [V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，p(m-1)为对应第(m-1)个端口的导频信号。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数大于1个时，前述实施例中的步骤102具体可以为步骤S12，若需要做空分复用的用户终端数为N个，则基站向每个用户终端发送一个导频信号或者多个，预编码矩阵还用[V1，V2，...VN]来表示，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，基站配置的天线端口数为t个，m的取值为从1只t之间的每一个整数，m的取值可以小于基站配置的天线端口数，例如，当基站给第i个用户终端配置的导频信号个数为Ii，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii，则Vi(：，m)为K×1 维的0矢量，即如果基站在某个频率资源块上没有该用户终端的导频信号，则 p(m-1)＝0。m的取值为1、2、3、...、t中的任何一个正整数，p(m-1)为对应在第 (m-1)个端口的导频信号，则p0为对应在第0个端口的导频信号，p1为对应在第1个端口的导频信号。对于映射到第(m-1)个天线端口上可以通过将 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])和p(m-1)相乘实现，就等于将各个预编码取值向量和对应天线端口的导频信号相乘，从而实现使用预编码矩阵对导频信号的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的t个待传输导频信号。
步骤S13、若基站配置的天线端口的数目为t个，基站对需要传输给N个用户终端的调度信息进行空频块编码，得到与N个用户终端分别对应的N个编码块，其中，对应于第i个用户终端的编码块为[gi(1)，...gi(m)，...，gi(t)]，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，m为大于0且小于或等于t的正整数， gi(m)表示经过空频块编码后需要映射到第(m-1)个天线端口上的信息符号；
步骤S14、基站将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，N个用户终端的第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]＝[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)；...；gN(m)]；
进一步的，[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)；...；gN(m)] ＝V1(：，m)×g1(m)+V2(：，m)×g2(m)+...+VN(：，m)×gN(m)；
其中，[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]为基站分配给N个用户终端中第i个用户的待传输调度信息，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，m 为大于0且小于或等于t的正整数，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1维全0向量。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数目为t个时，前述实施例中的步骤203具体可以为步骤S13和步骤S14，若需要做空分复用的用户终端数为N个，则基站生成的调度信息为N个，基站向每个用户终端发送一个调度信息，其中，基站对需要传输给N个用户终端的调度信息进行空频块编码，得到与N个用户终端分别对应的N个编码块，对应于第i个用户终端的编码块为[gi(1)，...，gi(m)...，gi(t)]，其中，以i的取值动态变化来表示分别对应于N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站为该用户终端生成的调度信息被空频块编码后表示为[gi(1)，...， gi(m)...，gi(t)]，m的取值为1、2、...、t中的各个值，例如当t为4时，m的取值可以为1、2、3、4。预编码矩阵还用[V1，V2，...VN]来表示，需要说明的是，当基站给第i个用户终端配置的数据流Ii，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m 列向量，当m＞Ii，则Vi(：，m)为K×1维的0矢量。V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i 个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量。将[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]和[g1(m)；...；gN(m)]相乘，就等于将各个预编码取值向量和用列向量表示的调度信息相乘，从而实现使用预编码矩阵对N 个调度信息的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，将预编码矩阵与N个调度信息相乘，可以实现将每个调度信息映射到K根物理发射天线上，那么对应于N个用户终端的N个调度信息就映射到了K根据物理发射天线上。
举例说明，对于第1个编码块gi(1)，需要映射到端口0，通过如下方式：
[V1(：，1)，V2(：，1)，...VN(：，1)]×[g1(1)；...；gN(1)] ＝V1(：，1)×g1(1)+V2(：，1)×g2(1)+...+VN(：，1)×gN(1)。
对于第2个编码块gi(2)，需要映射到端口1，通过如下方式：
[V1(：，2)，V2(：，2)，...VN(：，2)]×[g1(2)；...；gN(2)] ＝V1(：，2)×g1(2)+V2(：，2)×g2(2)+...+VN(：，2)×gN(2)。
第m个编码块，需要映射到端口(m-1)，通过如下方式：
[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)；...；gN(m)] ＝V1(：，m)×g1(m)+V2(：，m)×g2(m)+...+VN(：，m)×gN(m)。
需要说明的是，在本发明实施例中，编码块的个数与天线端口数目相同，例如基站配置的是4个天线端口，天线端口的序号从0开始，分别为p0，p1， p2，p3，用户终端，数据流，编码块的编号都是从1开始的，例如编码块可以表示为g1，g2，g3，g4。
步骤S15、若基站配置的天线端口的数目为t个，基站对公共信号进行空频块编码，得到对应t个天线端口的t个编码后的信息符号，其中，对应于第 (m-1)个天线端口的编码后信息符号表示为cm，m为大于0且小于或等于t的一个正整数；
步骤S16、基站将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
Pm＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm；
进一步的，sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm＝V1(：，m)×cm+V2(：，m)×cm+...+VN(：，m)×cm；
其中，Pm为映射在第(m-1)个天线端口上的第一待传输公共信号，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，当 m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1维的全0向量，m为大于或等于1且小于或等于t的正整数， sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算，cm为对应在第(m-1)个端口上的公共信号。
也就是说，当基站广播的天线端口配置信息中指示天线端口数大于1个时，前述实施例中的步骤303具体可以为步骤S15和步骤S16，若需要做空分复用的用户终端数为N个，基站对公共信号进行空频块编码，得到与N个用户终端分别对应的N个编码块，对应于第i个用户终端的编码块为ci，其中，以i的取值动态变化来表示分别对应于N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，基站为用户终端生成的公共信号被空频块编码后的第m个码块表示为cm，m的取值为1、2、...、t，例如当t为4时，m的取值可以为1、2、 3、4。当基站给第i个用户终端配置的公共信号个数为Ii，当m≤Ii时，Vi(：，m) 表示Vi的第m列向量，当m＞Ii，则Vi(：，m)为K×1维的0矢量。预编码矩阵还用[V1，V2，...VN]来表示，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，V1，V2，...VN中每个预编码取值向量表示基站分配给一个用户终端的预编码取值向量，其中，以i的取值动态变化来表示N个用户终端中的各个用户终端，i为大于0且小于或等于 N的一个正整数，i的取值为1、2、3、...、N中的任何一个正整数，则对于第i个用户终端，基站分配给该用户终端的预编码取值向量为Vi，Vi为K×Ii维的矩阵，Vi为为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，将sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])和cm相乘，就等于将各个预编码取值向量和公共信号相乘，从而实现使用预编码矩阵对公共信号的加权，得到了映射在K根物理发射天线上的待传输公共信号，将预编码矩阵与公共信号相乘，就实现了将公共信号映射到了K根据物理发射天线上。
举例说明，对于第1个编码块c1，需要映射到端口0，通过如下方式：
[V1(：，1)，V2(：，1)，...VN(：，1)]×c1＝V1(：，1)×c1+V2(：，1)×c1+...+VN(：，1)×c1。
对于第2个编码块c2，需要映射到端口1，通过如下方式：
[V1(：，2)，V2(：，2)，...VN(：，2)]×c2＝V1(：，2)×c2+V2(：，2)×c2+...+VN(：，2)×c2。
第m个编码块，需要映射到端口(m-1)，通过如下方式：
[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×cm＝V1(：，m)×cm+V2(：，m)×cm+...+VN(：，m)×cm。
需要说说明的是，在本发明如上的实施例中，步骤S16还可以替换为如下步骤：
步骤S16a、基站将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
Pm′＝sum([U1(：，m)，U2(：，m)，...UN(：，m)])×cm；
或，Pm′＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm；
进一步的，sum([U1(：，m)，U2(：，m)，...UN(：，m)])×cm＝U1(：，m)×cm+U2(：，m)×cm+...+UN(：，m)×cm；
或，sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm＝V1(：，m)×cm+V2(：，m)×cm+...+VN(：，m)×cm；
其中，Pm′为映射在第(m-1)个天线端口上的第二待传输公共信号， Pm′是分时的使用预编码矩阵和映射矩阵得到的信号，[U1，U2，...UN]为K×M 维的映射矩阵，Ui为K×Ii维的矩阵，Ui为基站分配给N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，当m≤Ii时，Ui(：，m)表示Ui的第m列向量，当m＞Ii时，Ui(：，m)为K×1 维的全0向量，m为大于或等于1且小于或等于t的正整数， sum([U1(：，m)，U2(：，m)，...UN(：，m)])为对[U1(：，m)，U2(：，m)，...UN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算，cm为对应在第(m-1)个端口上的公共信号。
其中，映射矩阵在信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，上述步骤S16a与步骤S16的不同之处在于，步骤S16a中分时的使用预编码矩阵和映射矩阵对公共信号进行加权。在本发明的一些实施例中，步骤 S16a对公共信号进行加权的预编码矩阵和映射矩阵是分时使用的，在这种实现场景下，将生成的待传输公共信号定义为第二待传输公共信号。
实施例六
当基站配置的天线端口为1个时，接下来对数据流、导频信号、调度信息以及公共信号的传输方式进行举例说明。请参阅如图7-a所示，为基站对数据流、导频信号、调度信息、公共信号进行传输的一种应用场景示意图，每个用户(英文简称为Ue)都是单流传输，需要复用的N个用户共有N层(英文全称为layer)需要传输，每个用户都只有1个层的数据，以N为2进行举例说明，预编码矩阵为矩阵1，矩阵1共有2列，分别为列1和列2，对于Ue1，基站将Ue1数据流、Ue1调度信息、导频信号分别使用矩阵1的列1进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a (k-1))上的Ue1待传输数据流、Ue1待传输调度信息、待传输导频信号，对于 Ue2，基站将Ue2数据流、Ue2调度信息、导频信号分别使用矩阵1的列2进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为 a0、...、a(k-1))上的Ue2待传输数据流、Ue2待传输调度信息、待传输导频信号。接下来举例说明基站对公共信号的加权，首先对基站配置的天线端口为1 个时，请参阅如图7-a所示，每个用户(英文简称为Ue)都是单流传输，每个用户都只有1个层的数据，预编码矩阵为矩阵1，矩阵1共有2列，基站使用矩阵1的列1、列2对公共信号进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的待传输公共信号，其中，基站生成的Ue1待传输数据流、Ue1待传输调度信息、待传输导频信号、待传输公共信号以正交频分复用(英文全称：Orthogonal frequency-division multiplexing，英文缩写OFDM)信号1来表示，基站生成的Ue2待传输数据流、Ue2待传输调度信息、待传输导频信号、待传输公共信号以OFDM信号2 来表示，基站将OFDM信号1、OFDM信号2通过射频拉远单元(英文全称 Radio Remote Unit，英文简称RRU)发送出去。
当基站配置的天线端口为t个时，接下来对数据流、导频信号、调度信息以及公共信号的传输方式进行举例说明。请参阅如图7-b所示，为基站对数据流、导频信号、调度信息、公共信号进行传输的另一种应用场景示意图，以基站配置的天线端口数目t为2为例，需要空分复用的用户终端数目N具体为2 进行说明，其中UE1采用2个数据流传输，UE2采用单流传输。对于Ue1，基站将Ue1，L1数据流(即Ue1的第1层数据流)使用矩阵1的V1(：，1)进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、 a(k-1))上的Ue1，L1待传输数据流，基站将Ue1调度信息(即Ue1的调度信息)进行空频块编码(英文全称为：Space Frequency Block Coding，英文缩写为SFBC)，得到g1(1)和g1(2)，使用矩阵1的V1(：，1)对g1(1)进行加权，使用矩阵1的V1(：，2)对g1(2)分别进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K 根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的Ue1待传输调度信息，基站将导频信号p0使用矩阵1的V1(：，1)进行加权，将导频信号p1使用矩阵1的 V1(：，2)进行加权，完成资源块的映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的待传输导频信号，基站将Ue1，L2数据流(即 Ue1的第2层数据流)使用矩阵1的V1(：，2)进行加权，完成资源块的映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的Ue1，L2 待传输数据流。对于Ue2，基站将Ue2，L1数据流(即Ue2只有1层数据流) 使用矩阵1的V2(：，1)进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的Ue2，L1待传输数据流，基站将 Ue2调度信息(即Ue2的调度信息)进行SFBC，得到g2(1)和g2(2)，由于Ue2 只有1层数据流，为保证Ue2的数据流、导频信号和调度信息映射的一致性， g2(2)会被丢弃，丢弃g2(2)的等效实现操作有多种：例如，将g2(2)置0，或者将g2(2)与全0的矢量进行相乘，或者将g2(2)丢弃掉不再使用，只对g2(1)使用矩阵1的V1(：，1)进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的Ue2待传输调度信息，基站将导频信号 p0使用矩阵1的V1(：，1)进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的待传输导频信号。基站对公共信号进行空频块编码，得到c(1)和c(2)，基站使用矩阵1的V1(：，1)+V2(：，1)和矩阵1的V1(：，2)+V2(：，2)对c(1)和c(2)分别进行加权，完成资源块映射，基站得到映射在K根物理发射天线(图中表示为a0、...、a(k-1))上的待传输公共信号。其中，生成的UE1待传输数据流、Ue1待传输导频信号、Ue1待传输调度信息、Ue1待传输公共信号以OFDM信号3来表示，Ue2待传输数据流、Ue2 待传输调度信息、Ue2待传输导频信号和Ue2待传输公共信号以OFDM信号 4来表示，基站将OFDM信号3和OFDM信号4通过RRU发送出去。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站使用预编码矩阵对需要传输给 N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，基站使用预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输公共信号，最后基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、待传输公共信号通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息、待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上，其中，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号、调度信息、公共信号都会通过预编码矩阵分别进行加权，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
实施例七
前述实施例从基站侧对本发明实施例提供的多用户的复用方法进行了说明，接下来从用户终端侧对本发明实施例提供的多用户的复用方法进行说明，请参阅如图8所示，具体可以包括如下步骤：
801、用户终端接收基站通过K根物理发射天线发送的传输数据流和传输导频信号。
其中，所述传输数据流为所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权后得到，所述传输数据流映射在所述K根物理发射天线上；所述传输导频信号为所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权后得到，所述传输导频信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流和所述传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到。
基站如何使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流及导频信号进行加权可参考前述实施例的描述，在此不再赘述。
802、用户终端根据所述传输导频信号，对与天线端口相对应的信道进行信道估计；及
803、用户终端根据信道估计的结果解调所述传输数据流。
在本发明实施例中，对需要做空分复用的N个用户终端中的一个用户终端执行的多用户的复用方法进行说明，用户终端首先通过K根物理发射天线接收基站发送的传输数据流和传输导频信号，对于用户终端而言的传输数据流就是前述实施例中对基站而言的待传输数据流，同样的，对于用户终端而言的传输导频信号就是前述实施例中对用户终端而言的待传输导频信号，同样的，对于用户终端而言的传输调度信息就是前述实施例中对用户终端而言的待传输调度信息，同样的，对于用户终端而言的第一传输公共信号、第二传输公共信号就是前述实施例中对用户终端而言的第一待传输公共信号、第二待传输公共信号。
在上述步骤802中，用户终端通过K根物理发射天线接收到传输导频信号后，使用传输导频信号对与天线端口相对应的信道进行信道估计，得到信道估计的结果，该信道估计的结果可用于解调传输数据流，从而还原出基站发送给用户终端的数据流，其中，需要做空分复用的N个用户终端中的每个用户终端都可以执行前述实施例中描述的方法，但是对于每个用户终端而言，都可以接收到基站发送给自己的数据流，各个用户终端之间并不会产生相互干扰。
在本发明的一些实施例中，除了前述描述的方法之外，本发明实施例提供的多用户的复用方法还包括如下步骤：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的传输调度信息，所述传输调度信息是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述 N个用户终端的调度信息进行加权后得到，所述传输调度信息映射在所述K 根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
其中，传输调度信息由基站通过K根物理发射天线发送给用户终端，用户终端通过K根物理发射天线接收到传输调度信息，用户终端使用传输调度信息可以获取到基站发送的调度指令。
在本发明的一些实施例中，除了前述描述的方法之外，本发明实施例提供的多用户的复用方法还包括如下步骤：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第一传输公共信号，所述第一传输公共信号是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第一传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第一传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
其中，需要做空分复用的N个用户终端都可以通过K根物理发射天线接收到第一传输公共信号，对公共信号的详细说明请参阅前述实施例中的说明。
在本发明的一些实施例中，除了前述描述的方法之外，本发明实施例提供的多用户的复用方法还包括如下步骤：
所述用户终端接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第二传输公共信号，所述第二传输公共信号是由所述基站分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第二传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第二传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，每个用户终端通过K根物理发射天线接收传输数据流和传输导频信号，各个用户终端之间并不产生相互干扰，实现了N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
为便于更好的实施本发明实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关装置。
请参阅图9-a所示，本发明实施例提供的一种基站900，可以包括：处理模块901、发射模块902，其中，
处理模块901，用于使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流；
处理模块901，还用于使用所述预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号；
发射模块902，用于将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述 K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，所述待传输数据流和所述待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上；
其中，所述N和所述K均为自然数，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块901，具体用于通过如下方式对N个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[s1；s2；...；sN] 为用N×1维的列向量表示的N个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的数据流。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块901，具体用于通过如下方式对导频信号进行加权：
Y0＝sum([V1，V2，...VN])×p0；
其中，所述Y0为所述待传输导频信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述Vi为K×1维的列向量，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，Vi为K×1 维的列向量，所述p0为所述导频信号。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述所述处理模块901，具体用于通过如下方式对M个数据流进行加权：
[X1，X2，...XK]＝[V1，V2，...VN]×[s1；s2；...；sN]；
其中，所述[X1，X2，...XK]为所述待传输数据流，所述[V1，V2，...VN]为K×M 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，Ii为大于或等于1的正整数，所述[s1；s2；...；sN]为用M×1维的列向量表示的M个数据流，所述[s1；s2；...；sN]中的任意一个列表示为si，所述si为Ii×1维的列向量，所述si为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii层的数据流，所述M大于或等于所述N。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述处理模块901，具体用于将所述导频信号分别映射到t个天线端口上，其中，第(m-1)个天线端口上的导频信号通过如下方式映射到K根物理发射天线上：
Y(m-1)＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×p(m-1)；
其中，所述Y(m-1)为映射在第(m-1)个天线端口上的待传输导频信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示 Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1维的全0向量，所述m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，所述sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述p(m-1)为对应在第(m-1)个端口的导频信号。
在本发明的一些实施例中，处理模块901，还用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，使用所述预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的调度信息进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输调度信息，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述待传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块901，具体用于通过如下方式对N个调度信息进行加权：
[Z1，Z2，...ZK]＝[V1，V2，...VN]×[g1；g2；...；gN]；
其中，所述[Z1，Z2，...ZK]为所述待传输调度信息，所述[V1，V2，...VN]为K×N 维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述[g1；g2；...；gN] 为用N×1维的列向量表示的N个调度信息，所述[g1；g2；...；gN]中的任意一个列表示为gi，所述gi为所述基站需要传输给所述N个用户终端中第i个用户终端的调度信息。
具体的，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于 1的正整数，所述处理模块901，用于对需要传输给N个用户终端的调度信息进行空频块编码，得到与所述N个用户终端分别对应的N个编码块，其中，对应于第i个用户终端的编码块为[gi(1)，...，gi(m)...，gi(t)]，所述i为大于0且小于或等于N的一个正整数，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，所述gi(m)表示经过空频块编码后需要映射到第(m-1)个天线端口上的信息符号；
所述处理模块901，用于将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，N个用户终端的第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1) 个天线端口上：
[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]＝[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]×[g1(m)，...，gN(m)]；
其中，所述[Zi，1，Zi，2，...Zi，K]为所述基站分配给所述N个用户终端中第i 个用户的待传输调度信息，[V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述 [V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第 i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，所述m为大于0且小于或等于t的正整数，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量。
在本发明的一些实施例中，处理模块901，还用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，使用所述预编码矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K 根物理发射天线上的第一待传输公共信号，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第一待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明的一些实施例中，处理模块901，用于所述发射模块将所述待传输数据流、所述待传输导频信号通过所述K根物理发射天线向所述N个用户终端发送之前，分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对公共信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的第二待传输公共信号，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，所述待传输数据流、所述待传输导频信号和所述第二待传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明的一些实施例中，对公共信号进行加权的所述预编码矩阵和所述映射矩阵是分时使用的。
在本发明的一些实施例中，所述K大于所述N。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为1个，所述处理模块901，具体用于通过如下方式对公共信号进行加权：
P＝sum([V1，V2，...VN])]×c；
其中，所述P为第一待传输公共信号，所述[V1，V2，...VN]为K×N维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的预编码取值向量，所述Vi为K×1维的列向量，所述sum([V1，V2，...VN])为对所述[V1，V2，...VN]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述c为公共信号。
在本发明的一些实施例中，若所述基站配置的天线端口的数目为t个，其中，所述t为大于1的正整数，所述处理模块901，用于对公共信号进行空频块编码，得到对应t个天线端口的t个编码后的信息符号，其中，对应于第(m-1) 个天线端口的编码后信息符号表示为cm，所述m为大于0且小于或等于t的一个正整数；
所述处理模块901，用于将对应于每个用户终端的编码块分别映射到t个天线端口上，其中，第m个编码块通过如下方式映射到第(m-1)个天线端口上：
Pm＝sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])×cm；
其中，所述Pm为映射在第(m-1)个天线端口上的第一待传输公共信号， [V1，V2，...VN]为K×M维的预编码矩阵，所述[V1，V2，...VN]中的任意一个列表示为Vi，i为大于0且小于或等于N的一个正整数，Vi为K×Ii维的矩阵，所述 Vi为所述基站分配给所述N个用户终端中第i个用户终端的共Ii个的预编码取值向量，当m≤Ii时，Vi(：，m)表示Vi的第m列向量，当m＞Ii时，Vi(：，m)为K×1 维的全0向量，所述m为大于或等于1且小于或等于t的正整数，所述 sum([V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)])为对所述[V1(：，m)，V2(：，m)，...VN(：，m)]中每一列的列向量进行求和运算得到的结果，所述cm为对应在第(m-1)个端口上的公共信号。
在本发明的一些实施例中，当所述公共信号为主同步信号或辅同步信号时，所述映射矩阵为全1的K×1维的列向量。
在本发明的一些实施例中，请参阅如图9-b所示，相对于如图9-a，所述基站900，还包括：计算模块903，用于当所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时，重新计算用于对所述数据流、所述导频信号进行加权的预编码矩阵的权值。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站使用预编码矩阵对需要传输给 N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，最后基站将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，其中，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号通过基站的 K根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖 CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
请参阅图10所示，本发明实施例提供的一种用户终端1000，可以包括：接收模块1001和处理模块1002，其中，
接收模块1001，用于接收基站通过K根物理发射天线发送的传输数据流和传输导频信号，所述传输数据流为所述基站使用预编码矩阵对需要传输给N 个用户终端的多个数据流进行加权后得到，所述传输数据流映射在所述K根物理发射天线上；所述传输导频信号为所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的导频信号进行加权后得到，所述传输导频信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流和所述传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，所述预编码矩阵是根据所述K根物理发射天线到所述N个用户终端的信道特征计算得到；
处理模块1002，用于根据所述传输导频信号，对与天线端口相对应的信道进行信道估计；及用于根据信道估计的结果解调所述传输数据流。
在本发明的一些实施例中，所述接收模块1001，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的传输调度信息，所述传输调度信息是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的调度信息进行加权后得到，所述传输调度信息映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述传输调度信息是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明的一些实施例中，所述接收模块1001，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第一传输公共信号，所述第一传输公共信号是由所述基站使用所述预编码矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第一传输公共信号映射在所述K根物理发射天线上，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第一传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
在本发明的一些实施例中，所述接收模块1001，还用于接收所述基站通过所述K根物理发射天线发送的第二传输公共信号，所述第二传输公共信号是由所述基站分时的使用所述预编码矩阵或映射矩阵对需要传输给所述N个用户终端的公共信号进行加权后得到，所述第二传输公共信号映射在所述K 根物理发射天线上，所述映射矩阵在所述信道特征发生变化，或者调度的用户终端发生改变时保持不变，其中，所述传输数据流、所述传输导频信号和所述第二传输公共信号是映射在不同的时间频率资源上。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，每个用户终端通过K根物理发射天线接收传输数据流和传输导频信号，各个用户终端之间并不产生相互干扰，实现了N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储有程序，该程序执行包括上述方法实施例中记载的部分或全部步骤。
接下来介绍本发明实施例提供的另一种基站，请参阅图11所示，基站1100 包括：
处理器1101、存储器1102、物理发射天线1103(其中基站1100中的处理器1101的数量可以一个或多个，图11中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中，处理器1101、存储器1102、发射天线1103可通过总线或其它方式连接，其中，图11中以通过总线连接为例，物理发射天线1103的数目为K 根。
其中，存储器1101用于存储处理器在执行过程中需要的数据、程序指令以及产生的数据。
处理器1101，用于执行前述方法实施例中基站侧提供的多用户的复用方法。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站使用预编码矩阵对需要传输给 N个用户终端的多个数据流进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输数据流，基站使用预编码矩阵对需要传输给N个用户终端的导频信号进行加权，得到映射在K根物理发射天线上的待传输导频信号，最后基站将待传输数据流、待传输导频信号通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，待传输数据流和待传输导频信号是映射在不同的时间频率资源上，其中，预编码矩阵是根据K根物理发射天线到N个用户终端的信道特征计算得到。由于基站对于需要传输给N个用户终端的数据流、导频信号都会通过预编码矩阵分别进行加权，完成加权后将待传输数据流、待传输导频信号通过基站的 K根物理发射天线发射，从而实现N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖 CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
接下来介绍本发明实施例提供的另一种用户终端，请参阅图12所示，用户终端1200包括：
处理器1201、存储器1202、物理发射天线1203(其中用户终端1200中的处理器1201的数量可以一个或多个，图12中以一个处理器为例)。在本发明的一些实施例中，处理器1201、存储器1202、发射天线1203可通过总线或其它方式连接，其中，图12中以通过总线连接为例，物理发射天线1203的数目为K根。
其中，存储器1201用于存储处理器在执行过程中需要的数据、程序指令以及产生的数据。
处理器1201，用于执行前述方法实施例中用户终端侧提供的多用户的复用方法。
通过以上实施例对本发明的描述可知，基站将待传输数据流、待传输导频信号、待传输调度信息通过K根物理发射天线向所述N个用户终端发送，每个用户终端通过K根物理发射天线接收传输数据流和传输导频信号，各个用户终端之间并不产生相互干扰，实现了N个用户终端之间的空分复用。由于多个数据流可以通过预编码矩阵的加权复用给N个用户终端，并且导频信号通过预编码矩阵的加权也实现了空分复用，加权得到的待传输导频信号不再依赖CRS来区分空分用户终端层数，故进行空分复用的用户终端数可以达到更多，能够提高对时间频率资源的利用率。
另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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