一種降低多小區反饋開銷的方法和裝置的製作方法
2023-11-03 05:33:47 1
專利名稱：一種降低多小區反饋開銷的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信網絡，尤其涉及降低多小區反饋開銷的方法和裝置。
背景技術：
協作多點(Coordinated Multi-Point, CoMP)傳輸是LTE-A中降低小區間幹擾 (Inter-cell interference, ICI)、提高數據率、增強小區邊緣吞吐量和/或提高系統的吞吐量的一個有效的方式。多小區聯合傳輸(Multi-cell Joint Transmission)是一種CoMP 方案，其中將要傳輸給一個或多個用戶終端的數據在CoMP協作集合中共享並且在多個小區中聯合地處理。通過信道量化反饋和回程(baclchaul)交互，例如，通常經由基站之間的有線連接，例如光纖連接，在協作基站之間共享所有用戶的信道信息。因此，可以在協作基站之間或者採用一個集中的調度器進行聯合多小區比例公平調度和集中的迫零預編碼。多個用戶終端可以由CoMP協作集合中的多個基站通過協作傳輸聯合服務，從而提高信號功率並降低小區間幹擾。因此，信道信息反饋是多小區聯合傳輸方案中的一個重要的因素。因為需要將描繪多小區的大量的信道信息通過上行反饋控制信道報告，因此，如何平衡提高系統性能和降低上行反饋開銷之間的折中成為了對於CoMP方案的一個非常挑戰的問題。多小區聯合傳輸方案很大程度上依賴於每個用戶終端的信道信息的反饋。目前採用多小區的兩級反饋機制，其中，採用單獨的單小區的信道反饋，以及小區間相對幅度/相位的反饋。採用兩級反饋機制，同時可以支持單小區MIMO和多小區聯合傳輸方案，並且可以在兩者之間靈活地切換。
發明內容
對於多小區聯合傳輸，顯然需要來自用戶終端的更多的信道信息。因此，在設計 CoMP傳輸時，在性能和開銷之間的折中是一個具有挑戰性的問題。為了解決上述技術問題，本發明提出了有效的多小區反饋機制。該反饋機制降低了反饋開銷，同時不會降低CoMP系統的性能。根據本發明的第一方面，提供了一種在多點協作小區的用戶終端中進行反饋的方法，所述用戶終端由主基站和相鄰基站協作服務，該方法包括以下步驟分別測量所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息；根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息，計算所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息、所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，計算多小區信道質量信息；分別向所述主基站按照第一周期反饋所述短時主信道方向信息，按照第二周期反饋所述長時鄰信道方向信息，並向所述主基站反饋所述相對幅度信息、所述相對相位信息以及所述多小區信道質量信息，其中，所述第一周期短於所述第二周期。
根據本發明的第二方面，提供了主基站中用於獲取用戶終端的反饋的方法，所述主基站與相鄰基站協作為所述用戶終端服務，該方法包括以下步驟_按照第一周期獲取所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、按照第二周期獲取所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息，並獲取所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；-根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，恢復多點協作量化信道向量，從而獲得用戶的信道信息。根據本發明的第三方面，提供了一種在多點協作小區的用戶終端中進行反饋的第一裝置，所述用戶終端由主基站和相鄰基站協作服務，所述第一裝置包括測量裝置，用於分別測量所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息；計算裝置，用於根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息，計算所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息、所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；所述計算裝置還用於，根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、 所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，計算多小區信道質量信息；反饋裝置，用於分別向所述主基站按照第一周期反饋所述短時主信道方向信息，按照第二周期反饋所述長時鄰信道方向信息，並向所述主基站反饋所述相對幅度信息、所述相對相位信息以及所述多小區信道質量信息，其中，所述第一周期短於所述第二周期。根據本發明的第四方面，提供了一種主基站中用於獲取用戶終端的反饋的第二裝置，所述主基站與相鄰基站協作為所述用戶終端服務，該第二裝置包括獲取裝置，用於按照第一周期獲取所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、按照第二周期獲取所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息，並獲取所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；所述獲取裝置還用於，根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，恢復多點協作量化信道向量， 從而獲得用戶的信道信息。
通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯。圖1示出了根據本發明的一個具體實施例的拓撲結構示意圖；圖2示出了根據本發明的一個具體實施例的系統方法流程圖；圖3示出了根據本發明的一個具體實施例的裝置框圖；其中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的步驟特徵或裝置/模塊。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的一個具體實施例的網絡拓撲結構示意圖。在本發明中， 我們以多點協作小區為例進行說明。其中，基站1是用戶終端1的服務基站，以下簡稱為用戶終端1的主基站，而基站2和基站3協同基站1為用戶終端1服務，一般地，基站2和3 與基站1相鄰，因此，也稱為相鄰基站，在下文中將基站2和基站3稱為用戶終端1的相鄰基站，將基站1、基站2和基站3共同稱為用戶終端1的協作基站。基站2是用戶終端2的主基站，而基站1和基站3是用戶終端2的相鄰基站。基站3是用戶終端3的主基站，而基站1和基站2是用戶終端3的相鄰基站。在該實施例中，僅僅示出了 3個基站和3個用戶終端，以便於說明。本領域技術人員可以理解，本發明同樣適用於多個基站管轄多個小區的其他的網絡拓撲結構。此外，本文中的各個基站1、2、3分別具有4根發射天線。當然，在實際系統中，基站中的天線個數並不局限於此。圖2示出了根據本發明的一個具體實施例的系統方法流程圖。首先，在步驟SlO 中，各個用戶終端1、2、3根據來自基站1、2、3的下行參考信號，分別測量信道相關信息，例如下行信道矩陣H。首先以用戶終端1為例進行說明。例如，用戶終端1獲取基站i(其中，i = 1,2,3)與本用戶終端1之間的、在子幀t 和子載波f上的信道矩陣Hil (t，f)(其中，i = 1，2，3)，以下，在各個表達式中，當一個符號具有2個下標時，第一個下標表示基站的編號，第二個下標表示用戶終端的編號。然後，在步驟Sll中，用戶終端1根據用戶終端1與主基站1之間、以及與相鄰基站2、3之間的信道矩陣H，計算用戶終端1與主基站1之間的短時主信道方向信息(Channel Direction ^formation，⑶I)、用戶終端1分別與相鄰基站2、3之間的長時鄰⑶I、相鄰基站2、3中的每一個分別與主基站1之間的相對幅度信息以及相鄰基站2、3中的每一個分別與主基站1之間的相對相位信息。具體地，首先用戶終端1根據以下公式，獲取基站i與用戶終端1之間的、在子幀 t和子帶b上的短時窄帶協方差矩陣，也即，短時子帶協方差矩陣
權利要求
1.一種在多點協作小區的用戶終端中進行反饋的方法，所述用戶終端由主基站和相鄰基站協作服務，該方法包括以下步驟A.分別測量所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息；B.根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息， 計算所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息、所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；C.根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，計算多小區信道質量信息；D.向所述主基站分別按照第一周期反饋所述短時主信道方向信息，按照第二周期反饋所述長時鄰信道方向信息，並向所述主基站反饋所述相對幅度信息、所述相對相位信息以及所述多小區信道質量信息，其中，所述第一周期短於所述第二周期。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述步驟B還包括根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息，計算所述相鄰基站中的每一個與所述主基站之間的長時相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個與所述主基站之間的短時相對相位信息； 所述步驟C還包括根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述長時相對幅度信息以及所述短時相對相位信息，計算所述多小區信道質量信息； 所述步驟D還包括分別向所述主基站按照第三周期反饋所述長時相對幅度信息、並按照第四周期反饋所述短時相對相位信息，其中，所述第三周期長於所述第四周期。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述計算所述主信道方向信息的子步驟還包括 -計算所述主基站與所述用戶終端之間的信道的短時窄帶協方差矩陣；-根據所述短時窄帶協方差矩陣，獲取所述短時協方差矩陣的短時主特徵向量； -根據第一預定義的碼本，對所述短時主特徵向量進行量化，以獲取所述主信道信息； 和/或所述計算所述鄰信道方向信息的子步驟還包括-分別計算所述相鄰基站與所述用戶終端之間的信道的長時寬帶協方差矩陣； -根據所述長時寬帶協方差矩陣，獲取所述長時協方差矩陣的長時主特徵向量； -根據第二預定義的碼本，對所述長時主特徵向量進行量化，以獲取所述鄰信道信息。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述第一預定義的碼本還包括經過所述主基站與所述用戶終端之間的信道的長時協方差矩陣變換後的碼本。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的方法，其中，所述計算所述長時相對幅度信息的子步驟還包括-根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息，獲取協作多小區信道矩陣；-計算所述協作多小區信道矩陣的長時協作多小區協方差矩陣，以及所述協作多小區信道矩陣的短時協作多小區協方差矩陣；-根據所述長時協作多小區協方差矩陣，獲取所述各個相鄰基站與所述主基站之間的相對幅度信息，並根據所述短時協作多小區協方差矩陣，獲取所述各個相鄰基站與所述主基站之間的相對相位信息。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，所述步驟C還包括 根據所述短時主信道方向信息，計算主基站與所述用戶終端之間的信道質量信息。
7.—種主基站中用於獲取用戶終端的反饋的方法，所述主基站與相鄰基站協作為所述用戶終端服務，該方法包括以下步驟-按照第一周期獲取所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、按照第二周期獲取所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息，並獲取所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；-根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，恢復多點協作量化信道向量，從而獲得用戶的信道信息。
8.一種在多點協作小區的用戶終端中進行反饋的第一裝置，所述用戶終端由主基站和相鄰基站協作服務，所述第一裝置包括測量裝置，用於分別測量所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息；計算裝置，用於根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息，計算所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息、所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；所述計算裝置還用於，根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，計算多小區信道質量信息；反饋裝置，用於向所述主基站分別按照第一周期反饋所述短時主信道方向信息，按照第二周期反饋所述長時鄰信道方向信息，並向所述主基站反饋所述相對幅度信息、所述相對相位信息以及所述多小區信道質量信息，其中，所述第一周期短於所述第二周期。
9.根據權利要求8所述的第一裝置，其中，所述計算裝置還用於根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及所述用戶終端與所述相鄰基站之間的信道相關信息，計算所述相鄰基站中的每一個與所述主基站之間的長時相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個與所述主基站之間的短時相對相位信息；根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述長時相對幅度信息以及所述短時相對相位信息，計算所述多小區信道質量信息； 所述反饋裝置還用於分別向所述主基站按照第三周期反饋所述長時相對幅度信息、並按照第四周期反饋所述短時相對相位信息，其中，所述第三周期長於所述第四周期。
10.根據權利要求9所述的第一裝置，其中，所述計算裝置還用於-計算所述主基站與所述用戶終端之間的信道的短時窄帶協方差矩陣；-根據所述短時窄帶協方差矩陣，獲取所述短時協方差矩陣的短時主特徵向量； -根據第一預定義的碼本，對所述短時主特徵向量進行量化，以獲取所述主信道信息； 和/或-分別計算所述相鄰基站與所述用戶終端之間的信道的長時寬帶協方差矩陣； -根據所述長時寬帶協方差矩陣，獲取所述長時協方差矩陣的長時主特徵向量； -根據第二預定義的碼本，對所述長時主特徵向量進行量化，以獲取所述鄰信道信息。
11.根據權利要求10所述的第一裝置，其中，所述第一預定義的碼本還包括經過所述主基站與所述用戶終端之間的信道的長時協方差矩陣變換後的碼本。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的第一裝置，其中，所述計算裝置還用於-根據所述用戶終端與所述主基站之間、以及與所述相鄰基站之間的信道相關信息，獲取協作多小區信道矩陣；-計算所述協作多小區信道矩陣的長時協作多小區協方差矩陣，以及所述協作多小區信道矩陣的短時協作多小區協方差矩陣；-根據所述長時協作多小區協方差矩陣，獲取所述各個相鄰基站與所述主基站之間的相對幅度信息，並根據所述短時協作多小區協方差矩陣，獲取所述各個相鄰基站與所述主基站之間的相對相位信息。
13.根據權利要求8至12中任一項所述的第一裝置，其中，所述計算裝置還用於 根據所述短時主信道方向信息，計算主基站與所述用戶終端之間的信道質量信息。
14.一種主基站中用於獲取用戶終端的反饋的第二裝置，所述主基站與相鄰基站協作為所述用戶終端服務，該第二裝置包括獲取裝置，用於按照第一周期獲取所述用戶終端與所述主基站之間的短時主信道方向信息、按照第二周期獲取所述用戶終端與所述相鄰基站之間的長時鄰信道方向信息，並獲取所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對幅度信息以及所述相鄰基站中的每一個分別與所述主基站之間的相對相位信息；還原裝置，用於根據所述短時主信道方向信息、所述長時鄰信道方向信息、所述相對幅度信息以及所述相對相位信息，恢復多點協作量化信道向量，從而獲得用戶的信道信息。
全文摘要
本發明提出了一種降低多小區反饋開銷的方法和裝置，其中，用戶終端利用第一周期反饋主小區的短時信道方向信息，利用第二周期反饋相鄰小區的長時信道方向信息，進一步地，用戶終端利用第三周期反饋長時相對幅度信息，利用第四周期反饋短時相對相位信息，其中，第一周期短於第二周期，第三周期長於第四周期。
文檔編號H04L1/06GK102377527SQ201010248728
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者劉皓 申請人:上海貝爾股份有限公司