矢量w和窗s.e的第i个权重分量；Z -fl\V)和:乙(|遍S:L). 分别表不复数- /iwj和Si )的相位；
[0095] 其中，理论推导表明，当相位参数co满足上述关系式时，本发明就能在考虑空间 相关性和信号泄露的基础上，同时保证所述第一通信终端的接收能量，从而使得系统的波 束赋形增益得到最大化提升。
[0096] S600、通过公式
[0097]
[0098] 计算得到基于空间相关矩阵和信号泄露的所述第一通信终端的波束赋形权重矢 量％为的集合；其中，||访|| 2和||应儿||2分别为所述1和所述裔1的 二范数，eiu为复相位。
[0099] 为了评估本发明实施例提供的一种确定波束赋形权重矢量的方法的性能，我们搭 建了一个使用大规模多输入多输出技术的频分双工FDD通信系统的系统级仿真平台，并进 行了大量的仿真实验测试。
[0100] 下面简单介绍本系统级仿真平台的系统结构组成：平台中的网络拓扑模型包含 19个宏小区，每个小区又分为3个扇区。基站位于每个小区的中心位置，并配有2D平面天 线阵列。仿真中用到的主要参数如表1所述。
[0101] 表1系统仿真参数表
[0102]
[0104] 为了评估本发明实施例提供的方法的性能，我们首先对不同信道信息获取比例下 本发明的性能进行仿真，接着在某个固定的信道信息获取比例下对比本发明与其他传统波 束赋形方法，如最大比发送（MRT，Maximum Ratio Transmission)，迫零（ZF，Zero_Forcing) 以及【背景技术】中提及的方法一 SL和方法二SC。
[0105] -、不同信息获取比例下提出方案的性能
[0106] 对于本发明，当信道信息获取的比例为^ ^时，分别表示为SCSL(2)、 SCSL(3)、SCSL(4)。仿真的结果如图2所示。
[0107] 从图2可以看出，本发明的性能介于方法SC和方法SL之间，这说明了本发明可以 在方法SC的基础上进一步提高系统性能。此外，从图2中可以看出，随着信道信息获取比 例的增加，本发明的性能会逐提升，当获取所有信道信息时，达到SL的性能，这说明了本发 明可以通过调节信道信息获取比例来平衡系统的性能和开销。
[0108] 图3给出本发明提出的SCSL，基于空间相关性的SC，基于信号泄露的SL，MRT和ZF 波束赋形方案下，通信终端SINR的CDF曲线。从图3中可以看出，本发明好于传统基于相 关阵的SC和MRT波束赋形方案，差于基于全信道信息的ZF和SL波束赋形方案，性能表现 居中。
[0109] 综上所述，上面提及的各种波束赋形方法的特点如下表2所示。
[0110] 表2本发明与传统技术方案的特征对比
[0111]
[0112] 本发明实施例提供的一种确定波束赋形权重矢量的方法，可以利用部分天线对应 的信道的信道状态信息，综合考虑空间相关性和信号泄露来确定波束赋形矢量。本发明除 了在所选天线上发送未携带有Wse的导频信号外，还发送携带有所述gse:的导频信号来获 得计算波束赋形权重矢量的相关信息。由于本发明只在部分天线上发送导频信号，并且只 需要一个额外的导频信号就可以获得计算波束赋形权重矢量的相关信息，因此本发明可以 降低系统的导频开销。由于本发明中信道信息获取比例是可以调整的，因此本发明可以灵 活地平衡系统的性能和开销。此外，本发明的波束赋形权重矢量计算复杂度低，操作步骤简 单，更容易实现。
[0113] 在本发明实施例提供的另一种确定波束赋形权重矢量的方法中，还可以包括：
[0114] 根据所述应^认进行波束赋形。
[0115] 在利用上述方法计算得到各个终端的波束赋形权重矢量后，基站利用上述计算得 到的该SCSI调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，该波束综合考虑 了所述第一通信终端的接收能量以及其他通信终端对所述第一通信终端的干扰，可以在只 考虑空间相关性的指向性波束上进一步提高波束的赋形增益，从而提升通信系统的总体性 能。
[0116] 与上述的一种确定波束赋形权重矢量的方法相对应，本发明还提供了一种确定波 束赋形权重矢量的装置。
[0117] 如图4所示，本发明实施例提供的一种确定波束赋形权重矢量的装置，应用于使 用大规模多输入多输出技术的频分双工FDD通信系统的基站中，所述基站通过N个天线与 第一通信终端通信连接，所述装置包括：第一权重计算单元100、导频信号发送单元200、信 号接收单元300、第二权重计算单元400、相位参数计算单元500和第三权重计算单元600，
[0118] 所述第一权重计算单元100,用于计算基于空间相关矩阵的第一通信终端的波束 赋形权重矢量wse;
[0119] 其中，所述第一权重计算单元100,可以具体用于：
[0120] 通过公式
[0121]
[0122] 计算得到基于空间相关矩阵的第一通信终端的波束赋形权重矢量Wsc;，其中， (R)表示矩阵R的最大特征值对应的特征矢量，矩阵R是所述第一通信终端的空间相 关矩阵，矩阵R的权重分量的定义如下：
[0123]
[0124] [R]pq为所述矩阵R的第p行第q列的权重分量，[&分别为所述N个天线 对应的信道的信道状态信息g的第P个权重分量和第q个权重分量，表示的共辄 P P 转置，prg表示的共辄转置，符号表示随机变量x的期望值。
[0125] 所述导频信号发送单元200,用于从所述N个天线中选取M个天线，M和N均为正 整数且M〈N，使用所述M个天线向所述第一通信终端发送未携带有所述的导频信号；使 用所述N个天线向所述第一通信终端发送一个携带有所述Wsc的导频信号；
[0126] 其中，所述导频信号发送单元200,可以具体用于：
[0127] 从所述N个天线中选取M个天线，M和N均为正整数且M〈N，使用所述M个天线向 所述第一通信终端发送未携带有所述成 se的导频信号；将一个携带有所述的导频信号 拆分为N个子信号，使用所述N个天线发送所述N个子信号，其中，每一个天线均发送一个 所述子信号且各天线发送的子信号不同。
[0128] 所述信号接收单元300,用于接收所述第一通信终端反馈的导频信号|W st;，接收 所述第一通信终端反馈的与所述M个天线对应的信道状态信息|，其中，所述f是由所述第 一通信终端根据接收的未携带有所述的导频信号进行信道估计得到的，所述导频信号 为经过信道后的携带有所述Wse的导频信号；
[0129] 所述第二权重计算单元400,用于基于所述^计算得到基于信号泄露的所述第一 通信终端的波束赋形权重矢量
[0130] 其中，所述第二权重计算单元400,可以具体用于：
[0131] 通过公式
[0132]
[0133] 计算得到基于信号泄露的所述第一通信终端的波束赋形权重矢量灵SI/其中，是 为所述第一通信终端的编号，K为与所述基站通信连接的通信终端的数量，i e K，表示 用户k的/1|；^表示$的共辄转置，|kH表示的共辄转置，。 2表示噪声的能量，IN是维 度为N*N的单位矩阵。
[0134] 所述相位参数计算单元500,用于通过公式
[0135]
[0136] 计算相位参数co,其中，蓄为Wsc在所述M个天线中每一个天线相对应的权重分 量组成的波束赋形权重矢量，且满足
其中，i为窗％中权重分 量的序号，M为所述M个天线所对应的序号的集合，_M为所述N个天线所对应的序号的集 合；和分别为矢量哀和的第i个权重分量；乙0Wsc-丨1 和 分别表不复数pwS￡； -- 的相位；
[0137] 所述第三权重计算单元600,用于通过公式
[0138]
[0139] 计算得到基于空间相关矩阵和信号泄露的所述第一通信终端的波束赋形权重矢 量WSCSL，WSCS]L为[WSCS1J#集合；其中，||司12和||谅％||2分别为所述畜和所述的 二范数，eiu为复相位。
[0140] 在本发明其他实施例中，图4所示装置还可以包括：波束赋形单元，用于根据所述 Wscsl进行波束赋形。
[0141] 在利用上述方法计算得到各个终端的波束赋形权重矢量后，基站利用上述计算得 到的$S(]Sb调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，该波束综合考虑 了所述第一通信终端的接收能量以及其他通信终端对所述第一通信终端的干扰，可以在只 考虑空间相关性的指向性波束上进一步提高波束的赋形增益，从而提升通信系统的总体性 能。
[0142] 本发明实施例提供的一种确定波束赋形权重矢量的装置，可以利用部分天线对应 的信道的信道状态信息，综合考虑空间相关性和信号泄露来确定波束赋形矢量。本发明除 了在所选天线上发送未携带有的导频信号外，还发送携带有所述#se的导频信号来获 得计算波束赋形权重矢量的相关信息。由于本发明只在部