實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統的製作方法

2023-12-07 04:50:01 2

專利名稱：實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術，尤其涉及一種實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統。
背景技術：
為了提高小區邊緣的用戶終端(User Equipment, UE)接收信號的信 幹噪比(Signal to Interfere and Noise Ratio, SINR),在 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced,長期演進-增強)系統中引入了多點聯合傳輸(Coordinated Multi-pointProcess, CoMP)，即多個基站同時為一個UE提供合作傳輸服務，從而形成了一 種分布式多天線的架構，可以大大提高小區邊緣用戶的頻譜效率。不過，與單小區傳輸相比，下行多點聯合傳輸存在以下問題在多點聯合傳輸場景下，不同基站發送的信號在到達UE時會存在一定的相位差， 而UE —般只能與當前的服務基站保持時頻同步；由於難以同所有的合作基站均保持同步， 因此UE端在對接收到的信號進行合併時，其中往往會存在相位噪聲。

發明內容
本發明的實施例提供一種實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統，以解決多點聯 合傳輸場景下的UE端接收到的信號中存在相位噪聲的問題。本發明的實施例採用如下技術方案—種實現多點聯合傳輸的方法，包括通過計算當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣來獲得所述其 它合作小區與當前服務小區之間的相位差；向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相位補償；接收合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號；其中，所述其它合作小區為所有合作小區中除當前服務小區以外的其它小區；所 述當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣為所述當前服務小區同其它合 作小區的信道係數之間的協方差。一種用戶終端，包括相位計算單元，用於通過計算當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差 矩陣來獲得所述其它合作小區與當前服務小區之間的相位差；反饋單元，用於向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相 位補償；接收單元，用於接收合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號；其中，所述其它合作小區為所有合作小區中除當前服務小區以外的其它小區；所 述當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣為所述當前服務小區同其它合 作小區的信道係數之間的協方差。一種實現多點聯合傳輸的系統，包括用戶終端及至少兩個基站，且所述至少兩個基站分屬於多點聯合傳輸模式下的至少兩個合作小區；其中，所述至少兩個基站，用於向外發送導頻信號；所述用戶終端，用於檢測所述至少兩個基站分別對應的導頻信號，並通過計算多 點聯合傳輸系統中的當前服務小區同所述至少兩個合作小區中其它合作小區之間的信道 互協方差矩陣來獲得所述其它合作小區同當前服務小區之間的相位差，並將所述相位差反 饋給所述至少兩個基站，以進行相位補償；所述至少兩個基站，還用於根據所述用戶終端反饋的相位差對信號進行相位補 償，並將相位補償後的信號發送給所述至少用戶終端。本發明實施例提供的實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統，通過建立其它合作 小區同當前服務小區的信道係數之間的互協方差矩陣，方便地獲取到其它合作小區同當前 服務小區之間的相位差，並通過有限反饋的方式將所述相位差反饋給相應的小區基站，以 便在發射端進行信號的相位補償，從而有效地消除多個合作小區之間的相位差造成的相位 噪聲對收發同步的影響，提高了用戶終端信號的解調性能。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些 實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些 附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一中提供的方法的流程圖；圖2為本發明實施例一中提供的用戶終端的結構示意圖；圖3為本發明實施例二中提供的方法的流程圖；圖4為本發明實施例三中提供的用戶終端的結構示意圖一；圖5為本發明實施例三中提供的用戶終端的結構示意圖二 ；圖6為本發明實施例四中提供的系統的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明實施例提供的實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統進行 詳細描述。實施例一如圖1所示，本實施例提供的實現多點聯合傳輸的方法，包括以下步驟101、通過計算多點聯合傳輸系統中的當前服務小區同其它合作小區之間的信道 互協方差矩陣來獲得所述其它合作小區與當前服務小區之間的相位差。其中，所述其它合作小區為多點聯合傳輸模式下所有合作小區中除當前服務小區 以外的其它小區。一般情況下，在終端向發送端反饋相位差時，都會先確定一個相位參考小 區；在本實施例中，以多點聯合傳輸模式下的當前服務小區作為相位參考小區。在這裡，可以通過不同合作小區與當前用戶終端之間的信道係數H(f)來構建不 同合作小區之間的互協方差矩陣，並通過該互協方差矩陣確定所述其它合作小區同當前服 務小區之間的相位差。
102、向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相位補償。當然，也可以是向所述其它合作小區的基站反饋器分別對應的PMI (Preferred Matrix Index，優選矩陣索引)；由於PMI是相位差量化後對應碼本中碼子的編號，因此只 要有了 PMI，也就得到了該PMI對應的相位差。103、接收所有合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號。上述方法描述中，各步驟的執行主體可以是多點聯合傳輸系統中的某一用戶終端。為了更好地實現上述方法，本實施例中還提供了一種用於實現多點聯合傳輸的用 戶終端，如圖2所示，包括相位計算單元21，用於通過計算多點聯合傳輸系統中的當前服務小區同其它合作 小區之間的信道互協方差矩陣來獲得所述其它合作小區與當前服務小區之間的相位差；反饋單元22，用於向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差以進行相 位補償；接收單元23，用於接收所有合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號；其中，所述其它合作小區為所有合作小區中除當前服務小區以外的其它小區；所 述當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣為所述當前服務小區同其它合 作小區的信道係數之間的協方差。本發明實施例提供的實現多點聯合傳輸的方法及用戶終端，通過建立其它合作小 區同當前服務小區的信道係數之間的互協方差矩陣，方便地獲取到其它合作小區同當前服 務小區之間的相位差，並通過有限反饋的方式將所述相位差反饋給相應的小區基站，以便 在發射端進行信號的相位補償，從而有效地消除多個合作小區之間的相位差造成的相位噪 聲對收發同步的影響，提高了用戶終端信號的解調性能。實施例二 下面將以一具體實施例對本發明實施例中提供的實現多點聯合傳輸的方法進行 詳細描述。首先，設定如下場景每個小區的天線配置均為4發2收，UE通過多小區無線場景 分析啟動CoMP聯合傳輸模式；其中，小區向UE側發送的原始信號為s (t)，而小區同UE之 間的信道係數的時域表示為h(t)，其對應的頻域表示為H(f)；這裡的h(t)或者H(f)可以 通過信道估計來獲得。如圖3所示，本實施例中提供的實現多點聯合傳輸的方法，具體包括以下步驟301、參與CoMP聯合傳輸的多個合作小區周期性地向外發送導頻信號。302、UE在檢測並接收到所述多個合作小區發送的導頻信號後，通過信道估計獲取 UE與所述多個合作小區之間的信道係數H(f)。303、通過信道互協方差矩陣計算其它合作小區與當前服務小區之間的信號相位 差；這裡的其它合作小區指的是CoMP傳輸模式下所有合作小區中除當前服務小區之外的 其它合作小區。具體地，如果當前服務小區的信道係數為Hx(f)，所述其它合作小區中某一合作小區的信 道係數為Hy (f)，則當前服務小區同所述某一合作小區之間的信道互協方差矩陣為
權利要求
1.一種實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，包括通過計算當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣獲得所述其它合作 小區與當前服務小區之間的相位差；向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相位補償； 接收合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號；其中，所述其它合作小區為所有合作小區中除當前服務小區以外的其它小區；所述當 前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣為所述當前服務小區同其它合作小 區的信道係數之間的協方差。
2.根據權利要求1所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，所述當前服務小區 同其它合作小區的信道係數之間的協方差，為
3.根據權利要求2所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，所述通過計算當前 服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣獲得所述其它合作小區與當前服務小 區之間的相位差，包括根據公式Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)計算出當前服務小區同所述其它合作小區之間的信道 互協方差矩陣；計算Rxy(f)中主對角線上各元素的輻角，則所得到的輻角值即為所述某一合作小區的 多根天線發射出的信號相對於所述當前服務小區的相位差。
4.根據權利要求1所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，還包括通過計算所述每個合作小區的信道協方差矩陣獲得每個合作小區的多個天線所發射 的信號的功率；其中，所述每個合作小區的信道協方差矩陣為所述合作小區中每個小區的信道係數自 身的協方差。
5.根據權利要求4所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，所述合作小區中某 一小區的信道係數自身的協方差為Rxx(f) = Hx(f)HHx(f)；其中，Hx(f)為所述某一合作小 區的信道係數；則，所述通過計算所述每個合作小區的信道協方差矩陣獲得每個合作小區的多個天線所 發射的信號的功率，包括依次根據公式Rxx(f) = Hx(f)HHx(f)計算出所述每個合作小區的信道協方差矩陣； 計算每個Rxx (f)中主對角線上各元素的模值，則所得到的模值即為所述合作小區的多 根天線發射出的信號的功率。
6.根據權利要求3或5所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，還包括根據第k時刻的信道協方差矩陣或者信道互協方差矩陣R(k)和k時刻的信道係數H(k) Nd來計算
7.根據權利要求1所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，還包括依照合併能量最大化原則，確定快速傅立葉變換的窗口起始點；利用快速傅立葉變換算法對所接收到的相位補償後的信號進行合併。
8.根據權利要求7所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，所述依照合併能量 最大化原則，確定快速傅立葉變換的窗口起始點，包括以所述多個合作小區依次作為參考小區，並以所述參考小區相對於當前服務小區的時 延為基準時延，計算其它合作小區相對於所述參考小區的時延差；根據每個合作小區相對於所述參考小區的時延差，計算所述每個合作小區所發射的信 號在進行合併時的加權值；根據每個合作小區對應的加權值，計算接收到的信號合併後的參考能量值，獲得所述 多個參考小區分別對應的參考能量值，並確定所述多個參考能量值中的最大值所對應的參 考小區為第一小區，該第一小區的信號去掉循環前綴之後的時間起點為快速傅立葉變換的 窗口起始點。
9.根據權利要求8所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，如果某一合作小區 相對於所述參考小區的時延差為τ，則該合作小區所發射的信號在進行合併時的加權值為
10.根據權利要求7所述的實現多點聯合傳輸的方法，其特徵在於，所述利用快速傅裡 葉變換算法對所接收到的相位補償後的信號進行合併，具體為 利用快速傅立葉變換算法來完成公式
11. 一種用戶終端，其特徵在於，包括相位計算單元，用於通過計算當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣 獲得所述其它合作小區與當前服務小區之間的相位差；反饋單元，用於向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相位補償；接收單元，用於接收合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號；其中，所述其它合作小區為所有合作小區中除當前服務小區以外的其它小區；所述當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣為所述當前服務小區同其它合作小 區的信道係數之間的協方差。
12.根據權利要求11所述的用戶終端，其特徵在於，所述當前服務小區同其它合作小 區的信道係數之間的協方差，為Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)；其中，Hx(f)為當前服務小區的信道 係數；Hx(f)H*Hx(f)的轉置；Hy(f)為所述其它合作小區中的某一小區的信道係數；則，所述相位計算單元，包括互協方差計算模塊，用於根據公式Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)計算出當前服務小區同所述其 它合作小區之間的信道互協方差矩陣；幅值計算模塊，用於計算Rxy(f)中主對角線上各元素的輻角，則所得到的輻角值即為 所述某一合作小區的多根天線發射出的信號相對於所述當前服務小區的相位差。
13.根據權利要求11所述的用戶終端，其特徵在於，還包括功率計算單元，用於通過計算所述每個合作小區的信道協方差矩陣獲得每個合作小區 的多個天線所發射的信號的功率；其中，所述每個合作小區的信道協方差矩陣為所述合作小區中每個小區的信道係數自 身的協方差。
14.根據權利要求13所述的用戶終端，其特徵在於，所述合作小區中某一小區的信道 係數自身的協方差為:Rxx(f) =Hx(f)HHx(f)；其中，Hx(f)為某一合作小區的信道係數；則，所述功率計算單元，包括協方差計算模塊，用於依次根據公式Rxx(f) =Hx(f)HHx(f)計算出所述每個合作小區的 信道互協方差矩陣；模值計算模塊，用於計算每個Rxx(f)中主對角線上各元素的模值，則所得到的模值即 為所述合作小區的多根天線發射出的信號的功率。
15.根據權利要求12或14所述的用戶終端，其特徵在於，還包括更新單元，用於通過第k時刻的信道協方差矩陣或者信道互協方差矩陣R(k)和k時刻 的信道係數H(k)來計算 並將其作為k+Ι時刻的信道協方差 矩陣或者信道互協方差矩陣R(k+1)；其中， 為快速傅立葉變換的窗口大小。
16.根據權利要求11所述的用戶終端，其特徵在於，還包括確定單元，用於依照合併能量最大化原則，確定快速傅立葉變換的窗口起始點； 合併單元，用於利用快速傅立葉變換算法對接收到的相位補償後的信號進行合併。
17.根據權利要求16所述的用戶終端，其特徵在於，所述確定單元包括時延計算模塊，用於以所述多個合作小區依次作為參考小區，並以所述參考小區相對 於當前服務小區的時延為基準時延，計算其它合作小區相對於所述參考小區的時延差；權值計算模塊，用於根據每個合作小區相對於所述參考小區的時延差，計算所述每個 合作小區所發射的信號在進行合併時的加權值；確定模塊，用於根據所述每個合作小區對應的加權值，計算接收到的信號合併後的參 考能量值，獲得所述多個參考小區分別對應的參考能量值，並確定所述多個參考能量值中 的最大值所對應的參考小區為第一小區，該第一小區的信號去掉循環前綴之後的時間起點 為快速傅立葉變換的窗口起始點。
18.根據權利要求16所述的用戶終端，其特徵在於，所述合併單元包括 係數計算模塊，用於利用快速傅立葉變換算法來完成公式 的計算，獲得所述接收到的相位補償後的信號合併後的信道 係數；其中，M為合作小區的數量，Δ τ u為第m個合作小區相對於第一小區的時延； 合併模塊，用於根據所述合併後的信道係數計算合併後的信號。
19.一種實現多點聯合傳輸的系統，包括用戶終端及至少兩個基站，且所述至少兩個基 站分屬於多點聯合傳輸模式下的至少兩個合作小區；其特徵在於，所述至少兩個基站，用於向外發送導頻信號；所述用戶終端，用於檢測所述至少兩個基站分別對應的導頻信號，並通過計算當前服 務小區同所述至少兩個合作小區中其它合作小區之間的信道互協方差矩陣獲得所述其它 合作小區同當前服務小區之間的相位差，並將所述相位差反饋給所述至少兩個基站，以進 行相位補償；所述至少兩個基站，還用於根據所述用戶終端反饋的相位差對信號進行相位補償，並 將相位補償後的信號發送給所述至少用戶終端。
20.根據權利要求19所述的實現多點聯合傳輸的系統，其特徵在於，所述用戶終端，還用於依照合併能量最大化原則，確定快速傅立葉變換的窗口起始點， 並利用快速傅立葉變換算法對接收到的相位補償後的信號進行合併。
全文摘要
本發明實施例公開了一種實現多點聯合傳輸的方法、終端及系統，涉及無線通信技術，用以解決多點聯合傳輸場景下的UE端接收到的信號中存在相位噪聲的問題。一種實現多點聯合傳輸的方法，包括通過計算多點聯合傳輸系統中的當前服務小區同其它合作小區之間的信道互協方差矩陣來獲得所述其它合作小區與當前服務小區之間的相位差；向所述其它合作小區的基站反饋其分別對應的相位差，以進行相位補償；接收所有合作小區的基站在進行相位補償後發送的信號。本發明實施例提供的方法、終端及系統適用於多種無線網絡中的合作通信。
文檔編號H04B7/26GK102118825SQ200910260758
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者葉楓, 孫國林, 高秀娟 申請人:華為技術有限公司