1.一种多用户通信系统,其特征在于,包括:信道估计模块、用户调度及波束选择模块、迫零预编码模块、数模转换模块、RF链路、波束选择网络、透镜天线阵列以及用户接收模块;
所述信道估计模块和所述用户调度与波束选择模块、所述迫零预编码模块以及所述波束选择网络之间逻辑连接;所述迫零预编码模块和所述数模转换模块之间通过网络连接;所述数模转换模块和所述RF链路之间电性连接;所述RF链路和所述波束选择网络之间电性连接;所述波束选择网络和所述透镜天线阵列之间电性连接;所述透镜天线阵列和所述用户接收模块之间无线连接;
所述信道估计模块,用于获得用户波束空间信道矢量;
所述用户调度与波束选择模块,用于根据所述用户波束空间信道矢量生成的波束序列,使得每个时隙中每个用户选择的波束符合要求,生成每个时隙的迫零预编码矩阵;所述要求为一个时隙中所有用户均选择不同的波束;根据所述用户波束空间信道矢量生成的波束序列,使得每个时隙中每个用户选择的波束符合要求,生成每个时隙的迫零预编码矩阵,具体包括:对所述波束序列中的各个波束元素按升序排列,生成升序波束序列,同时得到与所述升序波束序列对应的用户序列;将所述升序波束序列中的波束元素填入波束矩阵,将所述用户序列中的用户元素按照与所述波束矩阵同样的填入规则填入用户矩阵;所述波束矩阵中的一行表征一个时隙,每行中的波束元素表征每个时隙中每个用户所选择的波束;根据所述用户矩阵,确定每个时隙中多个用户构成的多用户信道矩阵;根据所述多用户信道矩阵确定每个时隙的迫零预编码矩阵;
所述迫零预编码模块,用于根据所述迫零预编码矩阵对待传送数据进行处理;所述待传送数据为基站发送给每个用户的数据流;
所述数模转换模块,用于将根据所述待传送数据生成的数字基带信号转换成模拟基带信号;
所述RF链路,用于将所述模拟基带信号变频为射频信号;
所述波束选择网络,用于将每个所述RF链路的射频信号馈送至所选择的天线或波束上;
所述透镜天线阵列,用于放大由所述波束选择网络馈送的射频信号,并以无线电磁波的形式辐射出去;
所述用户接收模块,用于接收所述无线电磁波,译码恢复用户的数据流。
2.一种多用户通信系统的传输方法,其特征在于,所述传输方法应用于权利要求1所述的多用户通信系统的传输系统,所述传输方法包括:利用信道估计模块获取用户波束空间信道矢量;
根据所述用户波束空间信道矢量生成波束序列;
根据所述波束序列,使得每个时隙中每个用户选择的波束符合要求,生成每个时隙的迫零预编码矩阵,具体包括:对所述波束序列中的各个波束元素按升序排列,生成升序波束序列,同时得到与所述升序波束序列对应的用户序列;将所述升序波束序列中的波束元素填入波束矩阵,将所述用户序列中的用户元素按照与所述波束矩阵同样的填入规则填入用户矩阵;所述波束矩阵中的一行表征一个时隙,每行中的波束元素表征每个时隙中每个用户所选择的波束;根据所述用户矩阵,确定每个时隙中多个用户构成的多用户信道矩阵;根据所述多用户信道矩阵确定每个时隙的迫零预编码矩阵;所述要求为一个时隙中所有用户均选择不同的波束;
根据所述迫零预编码矩阵将多个用户的数据流转换为多路数字基带信号;
利用数模转换模块将所述数字基带信号转换为模拟基带信号;
利用RF链路将所述模拟基带信号变换为射频信号;
利用波束选择网络将所述射频信号馈送至所选择的天线或波束上;
利用透镜天线阵列放大由所述波束选择网络馈送的射频信号,并以无线电磁波的形式辐射出去;
利用用户接收模块接收所述无线电磁波,译码恢复用户的数据流。
3.根据权利要求2所述的多用户通信系统的传输方法,其特征在于,根据所述用户波束空间信道矢量生成波束序列,具体包括:对所述用户波束空间信道矢量的每个元素进行取模,将最大模值对应的波束作为用户的最强波束;
按照用户序号顺序排列所有用户的最强波束,生成波束序列。
4.根据权利要求3所述的多用户通信系统的传输方法,其特征在于,所述填入规则为从波束矩阵或者用户矩阵的第一列从上往下依次填写,直至最后一个波束元素或用户元素填入矩阵。
5.根据权利要求3所述的多用户通信系统的传输方法,其特征在于,将所述升序波束序列中的波束元素填入波束矩阵,将所述用户序列中的用户元素按照与所述波束矩阵同样的填入规则填入用户矩阵,之后还包括:判断所述波束矩阵的任一行中是否存在重复的波束元素;
若是,确定选择波束序列中重复波束的用户集合、含有重复的波束元素的第一时隙集合以及仅含有一个重复的波束元素的第二时隙集合;所述重复波束为重复的波束元素对应的波束;
确定所述第一时隙集合中每个时隙中重复波束出现的次数;
从所述用户集合中选择用户个数与所述重复波束出现的次数相等的多个用户,并将一个用户保持选择最强波束,将剩余用户修改为选择次强波束,构建用户-波束组合;所述次强波束为第二大模值对应的波束;
确定最优用户-波束组合,并从所述用户集合中删除所述最优用户-波束组合中的用户,直至所述时隙集合中的每个时隙都处理完毕。
6.根据权利要求5所述的多用户通信系统的传输方法,其特征在于,确定最优用户-波束组合,并从所述用户集合中删除所述最优用户-波束组合中的用户,直至所述时隙集合中的每个时隙都处理完毕,之后还包括:判断所述用户集合中是否存在剩余用户;若是,将剩余用户加入至所述第二时隙集合中的时隙,所述第二时隙集合中的每个时隙仅有一个新加入的剩余用户;
将新加入的剩余用户取代所述时隙中原先使用重复波束的用户,并仍使用所述重复波束。
7.根据权利要求2-6任一项所述的多用户通信系统的传输方法,其特征在于,当多用户通信系统使用多个子载波同时与多个用户通信时,将所述时隙替换为子载波。
8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求2-7中任一项所述的多用户通信系统的传输方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-7中任一项所述的多用户通信系统的传输方法。