CN101834702A - 信道重构方法、基站和用户设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种非一致天线配置中下行多天线多基站的信道重构方法。首先,服务基站对用户设备进行配置。如果多天线多基站系统的天线配置不一致,为多天线多基站系统中,天线较少的基站引入虚拟天线。在用户设备端,对虚拟天线的索引进行选择与反馈,并对多天线多基站系统的信道进行重建,产生一致的天线配置。最后,多天线多基站系统采用一致天线配置下发射预处理方案,为用户设备发送信号。本发明还提出了适于实现上述信道重构方法的服务基站、合作基站和用户设备。本发明具有适用范围较广,实现简单,性能较好的优点。

Description

信道重构方法、基站和用户设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,更具体地,涉及一种非一致天线配置中下行多天线多基站的信道重构方法,以及适于实现上述信道重构方法的服务基站、合作基站和用户设备。根据本发明,在无线通信系统中,针对非一致天线配置情况,采用信道重构,通过多天线多基站的合作通信,提高下行数据传输速率。
背景技术
多天线(MIMO:Multiple In Multiple Out)无线传输技术在发射端和接收端配置多根天线,对无线传输中的空间资源加以利用,获得空间复用增益和空间分集增益。信息论研究表明,MIMO系统的容量,随着发射天线数和接收天线数的最小值线性增长。MIMO系统的示意图如图1所示,图1中,发射端与接收端的多天线构成多天线无线信道,包含空域信息。预编码技术是目前利用空域信息,提高数据速率的主要技术之一,它是一种利用信道状态信息预处理发射信号的技术。预编码器实际上是一个多模波束形成器,使发射信号匹配收发端的信道。其基本原理是把发射信号分解为多个层,层与层之间彼此正交,使各层通过信道后获得较大增益,且保持独立正交性。收发端之间所能传输的正交且独立的数据层,最多为M层,其中,M为收发两端配备的天线数的最小值。另外,OFDM(正交频分复用)技术具有较强的抗衰落能力和较高的频率利用率,适合多径环境和衰落环境中的高速数据传输。将MIMO技术与OFDM技术结合起来的MIMO-OFDM技术,已经成为新一代移动通信的核心技术。
例如,3GPP(第三代移动通信伙伴计划)组织是移动通信领域内的国际组织,她在3G蜂窝通信技术的标准化工作中扮演重要角色。3GPP组织从2004年下半年起开始设计EUTRA(演进的通用移动通信系统及陆基无线电接入)和EUTRAN(演进的通用移动通信系统网及陆基无线电接入网),该项目也被称为LTE(长期演进)项目。LTE系统的下行链路就是采用MIMO-OFDM技术。2008年4月,3GPP组织在中国深圳会议上,开始探讨4G蜂窝通信系统的标准化工作(目前被称为LTE-A系统)。在会上,一种名为“多天线多基站合作”的概念得到广泛关注和支持,其核心思想是采用多个基站同时为一个用户或多个用户提供通信服务,从而提高小区边界用户的数据传输速率。为了实现这一设想,多天线多基站合作中的预编码方法成为一项关键技术。
但是,多个合作基站的天线配置往往是不一致的,导致预编码方法在实施中遇到限制,而难以实现。在一些技术文献中,针对非一致天线配置,有三种解决方法:
(1)全局预编码的方法:服务基站与合作基站采用集中式方式进行预编码,即,将服务基站与合作基站到用户设备的信道进行级联,构成一个维数很大的全局信道,再把服务基站与合作基站的预编码矩阵也级联起来,构成长度很长的预编码码字,去匹配所述全局信道。用户设备的接收信号是,所述集中式预编码后的信号经过全局信道后的再加噪声,用数学式可表达为:
y=[H1H2…HN]Wx+n。
式中,y是接收信号,x是发送数据,n是噪声,N是服务基站与合作基站的总数目,[H1H2…HN]是服务基站与合作基站到用户设备的全局信道,W是匹配全局信道服的预编码矩阵。其核心思想是,非一致天线配置不影响信道级联,故该方法可适用于任意天线场景。图2是3个基站采用该方法的示意图。该方法的优点是适用范围广,性能较好;缺点是集中式预编码的复杂度较高,信令开销较大。参见非专利文献1:3GPP,R1-090585,“Joint Processing Coordinated Multi-point Transmission for LTE-A Downlink”,Texas Instruments(3GPP文档,编号:R1-090585,“下行LTE-A系统中多点协作发射的联合处理”,美国德州仪器公司)。
(2)分布式分层预编码的方法:为了降低方法一的复杂度,将多天线多基站系统视为多天线独立基站,于是,可以对单基站实施独立预编码,传输独立的数据层,但需要保证数据层之间的正交性,用户设备才能分离解出多个独立数据层。用户设备的接收信号是,所述分布式独立数据层预编码后的信号经过信道的加权合并,再加噪声,用数学式表达为:
Figure B2009101265475D0000031
式中,y是接收信号,x是发送数据,n是噪声,N是服务基站与合作基站的总数目,H1,H2,…,HN是服务基站与合作基站到用户设备的信道矩阵,是分布式独立数据层的预编码矩阵。
其核心思想是,在V1,V2,…,VN上分别承载独立的数据层,即N个基站发射独立的数据层,在用户设备端进行分离和求解。其核心思想是,牺牲多基站的合作度,通过独立传输解决非一致天线配置问题。图3是3个基站采用该方法的示意图。该方法的优点是适用范围广;缺点是独立数据层之间的正交性难以完全实现,另外,基站间合作度较低,导致系统容量较低。参见非专利文献1:3GPP,R1-090585,“Joint Processing Coordinated Multi-point Transmission for LTE-ADownlink”,Texas Instruments(3GPP文档,编号:R1-090585,“下行LTE-A系统中多点协作发射的联合处理”,美国德州仪器公司)。
(3)天线选择的方法:从服务基站与合作基站分别挑选若干天线,构成分布式天线系统,再用单一的预编码矩阵去匹配该分布式天线系统的信道。从用户设备的角度来看,服务基站与合作基站到用户设备的信道矩阵先通过选择,简化为一个虚拟信道,即分布式天线信道,再用统一的预编码矩阵去匹配该分布式天线信道,用数学式表达为:
式中,y是接收信号,x是发送数据,n是噪声,
Figure B2009101265475D0000041
是通过天线选择的分布式天线信道矩阵,W是匹配该分布式天线信道的预编码矩阵。其核心思想是,关闭一些基站天线,缩小多基站与用户设备之间的信道维度,从而重构出一个简单信道,进行合作通信。图4是3个基站采用该方法的示意图。该方法的优点是实现较为简单;缺点是天线选择信令开销较大,且天线分集度不够导致的性能较差。参见非专利文献2:3GPP,R1-082847,“On Consideration for CoMP in LTE-A”,ZTE(3GPP文档,编号:R1-082847,“LTE-A系统中多点协作通信的考虑”,中国中兴通讯公司)。
综上,全局预编码方法(1)采用集中式预编码,其性能较好,但复杂度过高,反馈开销较大,难以实现。分布式分层预编码方法(2)虽然降低了实现复杂度,但基站合作度降低,系统性能较差,且反馈开销仍然较大。相比而言,天线选择方法(3)的实现最简单,但性能不佳。本发明与天线选择方法(3)在思想上有相似之处,也对基站天线进行预处理,但本发明通过添加一些虚拟天线,在不增加复杂度的前提下,获得一种性能较好的非一致天线配置中下行多天线多基站的信道重构解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术复杂度较高,或是性能不佳的缺点,提出了一种非一致天线配置中下行多天线多基站的信道重构方案。首先,服务基站对用户设备进行配置。如果多天线多基站系统的天线配置不一致,为多天线多基站系统中,天线较少的基站引入虚拟天线。在用户设备端,对虚拟天线的索引进行选择与反馈,并对多天线多基站系统的信道进行重建,产生一致的天线配置。最后,多天线多基站系统采用一致天线配置下发射预处理方案,为用户设备发送信号。本发明具有适用范围较广,实现简单,性能较好的优点。
根据本发明的第一方案,提出了一种信道重构方法,包括:服务基站对用户设备进行配置,生成针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;如果服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了不同个数的天线,所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线;以及所述用户设备对服务基站和各合作基站与其自身之间的下行信道进行重建,产生服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了相同个数的天线的下行信道。
优选地,各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
优选地,所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线包括:为配置天线个数较少的基站添加假配天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,增加功率为零的假配天线,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。更优选地,下行信道重建包括:根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零;以及对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
优选地,所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线包括:为配置天线个数较少的基站添加克隆天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,对该基站的真实天线进行复制和延拓,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。更优选地,所述真实天线的复制和延拓是按照真实天线的编号依次复制和延拓。更优选地,下行信道重建包括:根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
优选地,所述信道重构方法还包括:所述用户设备选择并向服务基站反馈所引入的虚拟天线的索引。更优选地,所述用户设备还向各合作基站反馈所引入的虚拟天线的索引。
优选地,在所述用户设备、服务基站和各合作基站中预先存储有与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表,以及所述用户设备根据所述映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
优选地,所述信道重构方法还包括:服务基站与各合作基站根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。更优选地,服务基站与各合作基站根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
优选地,所述信道重构方法适用于多天线多基站合作通信系统。
根据本发明的第二方案,提出了一种基站,包括:配置单元,用于对用户设备进行配置,生成针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、所述基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;发送单元,用于将所述配置信息通知给所述用户设备;以及发射预处理方案形成单元,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。
优选地,各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
优选地,所述基站还包括:接收单元,用于从所述用户设备接收所引入的虚拟天线的索引。
优选地,所述基站还包括:存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表。
优选地,所述发射预处理方案形成单元根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
优选地,所述基站适用于多天线多基站合作通信系统,用作服务基站。
根据本发明的第三方案,提出了一种基站,包括:接收单元,用于从所述基站所参与的合作通信中的服务基站接收所述服务基站针对用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、所述服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;以及发射预处理方案形成单元,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。
优选地,所述基站还包括:发送单元,用于将所述配置信息通知给所述用户设备。
优选地,各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
优选地,所述接收单元还用于从所述用户设备接收所引入的虚拟天线的索引。
优选地,所述基站还包括:存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表。
优选地,所述发射预处理方案形成单元根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
优选地,所述基站适用于多天线多基站合作通信系统,用作合作基站。
根据本发明的第四方案,提出了一种用户设备,包括:接收单元,用于从基站接收针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;虚拟天线引入单元,用于在服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了不同个数的天线时,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线;以及下行信道重建单元,用于对服务基站和各合作基站与所述用户设备之间的下行信道进行重建,产生服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了相同个数的天线的下行信道。
优选地,各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
优选地,所述虚拟天线引入单元为配置天线个数较少的基站添加假配天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,增加功率为零的假配天线,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。更优选地,所述下行信道重建单元根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零;以及对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
优选地,所述虚拟天线引入单元为配置天线个数较少的基站添加克隆天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,对该基站的真实天线进行复制和延拓,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。更优选地,所述真实天线的复制和延拓是按照真实天线的编号依次复制和延拓。更优选地,所述下行信道重建单元根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
优选地,所述用户设备还包括:虚拟天线索引选择单元,用于选择所引入的虚拟天线的索引;以及发送单元,用于向服务基站反馈所选择的虚拟天线的索引。更优选地,所述发送单元还向各合作基站反馈所选择的虚拟天线的索引。
优选地,所述用户设备还包括:存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表,其中所述虚拟天线引入单元根据所述映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
优选地,所述用户设备适用于多天线多基站合作通信系统。
附图说明
通过下面结合附图说明本发明的优选实施例,将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚,其中:
图1为MIMO系统的示意图;
图2为3个基站合作采用全局预编码方法(1)的示意图;
图3为3个基站合作采用分布式分层预编码方法(2)的示意图;
图4为3个基站合作采用天线选择方法(3)的示意图;
图5为多小区蜂窝通信系统的示意图;
图6为根据本发明实施例的下行多天线多基站的信道重构方法的流程图;
图7为实施例场景一中添加假配天线的示意图;
图8为实施例场景一中添加克隆天线的示意图;
图9为实施例场景二中添加假配天线的示意图;
图10为实施例场景二中添加克隆天线的示意图;
图11为用户设备416仅向服务基站反馈虚拟天线的索引的示意图;
图12为用户设备416向合作基站反馈虚拟天线的索引的示意图;
图13为用户设备416向服务基站与合作基站反馈虚拟天线的索引的示意图;
图14为根据本发明实施例的用户设备1400的示意方框图;
图15为根据本发明实施例的基站1500的示意方框图;以及
图16为根据本发明实施例的基站1600的示意方框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明,在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能,以防止对本发明的理解造成混淆。
为了清楚详细地阐述本发明的实现步骤,下面给出一些本发明的具体实施例,适用于下行LTE蜂窝通信系统。需要说明的是,本发明不限于实施例中所描述的应用,而是可适用于其他通信系统,比如今后的LTE-A系统。
图5示出了一个多小区蜂窝通信系统的示意图。蜂窝系统把服务覆盖区域分割为相接的无线覆盖区域,即小区。在图5中,小区被示意地描绘为正六边形,整个服务区域由小区100~104拼接而成。与小区100~104分别相关的是基站200~204。基站200~204的每个至少包含一个发射机、一个接收机,这是在本领域所公知的。需要指出的是,所述基站,其基本范畴是小区内的服务节点,它可以是具有资源调度功能的独立基站,也可以是从属于独立基站的发射节点,还可以是中继节点(通常是为了进一步扩大小区覆盖范围而设置)等。在图5中,基站200~204被示意地描绘为位于小区100~104的某一区域,并被配备全向天线。但是,在蜂窝通信系统的小区布局中,基站200~204也可以配备定向天线,有方向地覆盖小区100~104的部分区域,该部分区域通常被称为扇区。因此,图5的多小区蜂窝通信系统的图示仅是为了示意目的,并不意味着本发明在蜂窝系统的实施中需要上述限制性的特定条件。
在图5中,基站200~204通过X2接口300~304彼此相连。在LTE系统中,将基站、无线网络控制单元和核心网的三层节点网络结构简化成两层节点结构。其中,无线网络控制单元的功能被划分到基站,基站与基站通过名为“X2”的有线接口进行协调和通信。
在图5中,基站200~204之间存在彼此相连的空中接口“A1接口”310~314。在未来通信系统中,可能会引入中继节点的概念,中继节点间通过无线接口相连;而基站也可以看作一种特殊的中继节点,因此,今后,基站之间可以存在名为“A1”的无线接口进行协调和通信。
在图5中,还示出了一个基站200~204的上层实体220(可以是网关,也可以是移动管理实体等其他网络实体)通过S1接口320~324与基站200~204相连。在LTE系统中,上层实体与基站之间通过名为“S1”的有线接口进行协调和通信。
在图5中,小区100~104内分布着若干个用户设备400~430。用户设备400~430中的每一个均包含发射机、接收机、以及移动终端控制单元,这是在本技术领域所公知的。用户设备400~430通过为各自服务的服务基站(基站200~204中的某一个)接入蜂窝通信系统。应该被理解的是,虽然图5中只示意性地画出16个用户设备,但实际情况中的用户设备的数目是相当巨大的。从这个意义上讲,图5对于用户设备的描绘也仅是示意目的。用户设备400~430通过为各自服务的基站200~204接入蜂窝通信网,直接为某用户设备提供通信服务的基站被称为该用户设备的服务基站,其他基站被称为该用户设备的非服务基站,非服务基站可以作为服务基站的合作基站,一起为用户设备提供通信服务。
在说明本实施例时,考察用户设备416,配备2根接收天线,令其工作于下行多天线多基站合作的模式,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。需要指出的是,本实施例中,重点考察用户设备416,这并不意味着本发明只适用于1个用户设备。实际上,本发明完全适用于多用户设备的情况,比如,在图5中,用户设备408、410、430等,都可以使用本发明的方法。当然,实施场景中选取服务基站为1个,合作基站为2个,也不意味着本发明需要这样的限定条件,事实上,服务基站与合作基站的数量是没有特殊限定的。
在本说明书的各具体实例中,考虑LTE系统的具体配置,参考3GPP组织的文档:TS 36.213 V8.3.0,“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical Layer Procedures”(演进的通用陆基无线电接入的物理层过程),其中定义了7种下行数据的传输方式:
①单天线发射:使用单根天线发射信号,是MIMO系统的一个特例,该方式只能传输单层数据,
②发射分集:在MIMO系统中,利用时间或/和频率的分集效果,发射信号,以提高信号的接收质量,该方式只能传输单层数据,
③开环空分复用:不需要用户设备反馈空间预编码信息的空分复用,
④闭环空分复用:需要用户设备反馈信道状态信息的空分复用,
⑤多用户MIMO:多个用户同时同频参与MIMO系统的下行通信,
⑥闭环单层预编码:使用MIMO系统,采用预编码技术,只传输单层数据,
⑦波束成形发射:使用MIMO系统,波束成形技术,配有专用的参考信号用于用户设备的数据解调。
需要指出的是,在说明本发明时,当用户设备的服务基站与合作基站采取发射分集的发送方案时,所述发射分集可以是时间分集、频率分集、空间分集、相位延时分集等各种分集技术的组合与拓展,且分集预处理可以集中式处理,也可以分布式处理。还需要指出的是,采用LTE系统定义的下行数据的传输方式,仅仅是为了说明本发明的具体实施而作的举例,并不意味着本发明在实施过程中需要上述限制性的条件。
在说明本实施例时,采用如下多天线多基站合作的场景:
实施例场景一:考察用户设备416,配备2根接收天线,令其工作于下行多天线多基站合作的模式,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。在多天线多基站合作发送时,基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。
实施例场景二:考察用户设备416,配备4根接收天线,令其工作于下行多天线多基站合作的模式,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。在多天线多基站合作发送时,基站200使用8根发射天线,基站202使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。
需要指出的是,此处所用的非一致天线配置的具体数值,只是为了方便说明本发明的实施而做的举例,本发明的运用不受这些数值的限制,完全适用于其他非一致天线配置的情况。应当认为,本领域的技术人员可以通过阅读本发明的实施例,理解一般情况下,非一致天线配置场景中,都可以采用本发明所提出的方案。
图6示出了本发明实施例的下行蜂窝系统的多天线多基站合作方法的流程图。如图6所示,根据本发明实施例的方法包括以下步骤:
步骤500:服务基站对用户设备进行配置,生成针对用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:合作基站的标识信息(例如,小区号码)、服务基站与合作基站为该用户设备配置的天线个数。
本实施例中,给出两个应用举例。
实施例场景一例:用户设备416的服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200、202、204通过各自的广播信道告知用户设备416,基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。
实施例场景二例:用户设备416的服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站202通过广播信道告知用户设备416,其使用4根发射天线。另外,服务基站202把合作基站200、204的小区号码、天线配置(基站200使用8根发射天线,基站204使用2根发射天线)通过下行控制信令发送给用户设备416。
需要指出的是,此处的举例仅仅是本发明对于服务基站对用户设备进行配置的实施例,并不意味着本发明对于服务基站的配置信息只局限于例中的形式。
步骤505:如果服务基站与各合作基站针对用户设备配置了不同个数的天线,则为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
根据本发明的一个方案,所述引入虚拟天线的方法可以是:为天线较少的基站添加假配天线,即针对天线较少的基站,增加功率为零的假配天线,使多天线多基站系统的天线配置一致化,即,使服务基站与各合作基站针对用户设备配置相同个数的天线。
或者,根据本发明的另一方案,所述引入虚拟天线的方法可以是:为天线较少的基站添加克隆天线,即针对天线较少的基站,将真实天线进行复制和延拓(可以按照天线的编号依次进行),使多天线多基站系统的天线配置一致化,即,使服务基站与各合作基站针对用户设备配置相同个数的天线。
另一方面,如果服务基站与各合作基站针对用户设备配置了相同个数的天线,则直接执行步骤520(多天线多基站系统的发射预处理)。
本实施例中,给出四个应用举例。
实施例场景一例(a):考察用户设备416,配备2根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。设服务基站202到用户设备416的信道矩阵为
H 202 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) ,
其为2×4的矩阵(接收天线数为信道矩阵的第一维数,发射天线数为信道矩阵的第二维数),合作基站200和204到用户设备416的信道矩阵分别为
H 200 = h 11 ( 200 ) h 12 ( 200 ) h 13 ( 200 ) h 14 ( 200 ) h 21 ( 200 ) h 22 ( 200 ) h 23 ( 200 ) h 24 ( 200 ) H 204 = h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) ,
分别为2×4和2×2的矩阵。其中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。其实施示意图如图7所示。
实施例场景一例(b):考察用户设备416,配备2根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。设服务基站202到用户设备416的信道矩阵为
H 202 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) ,
其为2×4的矩阵(接收天线数为信道矩阵的第一维数,发射天线数为信道矩阵的第二维数),合作基站200和204到用户设备416的信道矩阵分别为
H 200 = h 11 ( 200 ) h 12 ( 200 ) h 13 ( 200 ) h 14 ( 200 ) h 21 ( 200 ) h 22 ( 200 ) h 23 ( 200 ) h 24 ( 200 ) H 204 = h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) ,
分别为2×4和2×2的矩阵。其中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。其实施示意图如图8所示。
实施例场景二例(a):考察用户设备416,配备4根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200使用8根发射天线,基站202使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。设服务基站202到用户设备416的信道矩阵为
H 202 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 44 ( 202 ) ,
其为4×4的矩阵(接收天线数为信道矩阵的第一维数,发射天线数为信道矩阵的第二维数),合作基站200和204到用户设备416的信道矩阵分别为
H 200 = h 11 ( 200 ) h 12 ( 200 ) h 13 ( 200 ) h 14 ( 200 ) h 15 ( 200 ) h 16 ( 200 ) h 17 ( 200 ) h 18 ( 200 ) h 21 ( 200 ) h 22 ( 200 ) h 23 ( 200 ) h 24 ( 200 ) h 25 ( 200 ) h 26 ( 200 ) h 27 ( 200 ) h 28 ( 200 ) h 31 ( 200 ) h 32 ( 200 ) h 33 200 h 34 ( 200 ) h 35 ( 200 ) h 36 ( 200 ) h 37 ( 200 ) h 38 ( 200 ) h 41 ( 200 ) h 42 ( 200 ) h 43 ( 200 ) h 44 ( 200 ) h 45 ( 200 ) h 46 ( 200 ) h 47 ( 200 ) h 48 ( 200 )
H 204 = h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) h 31 ( 204 ) h 32 ( 204 ) h 41 ( 204 ) h 42 ( 204 ) ,
分别为4×8和4×2的矩阵。其中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。其实施示意图如图9所示。
实施例场景二例(b):考察用户设备416,配备4根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200使用8根发射天线,基站202使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。设服务基站202到用户设备416的信道矩阵为
H 202 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 44 ( 202 ) ,
其为4×4的矩阵(接收天线数为信道矩阵的第一维数,发射天线数为信道矩阵的第二维数),合作基站200和204到用户设备416的信道矩阵分别为
H 200 = h 11 ( 200 ) h 12 ( 200 ) h 13 ( 200 ) h 14 ( 200 ) h 15 ( 200 ) h 16 ( 200 ) h 17 ( 200 ) h 18 ( 200 ) h 21 ( 200 ) h 22 ( 200 ) h 23 ( 200 ) h 24 ( 200 ) h 25 ( 200 ) h 26 ( 200 ) h 27 ( 200 ) h 28 ( 200 ) h 31 ( 200 ) h 32 ( 200 ) h 33 200 h 34 ( 200 ) h 35 ( 200 ) h 36 ( 200 ) h 37 ( 200 ) h 38 ( 200 ) h 41 ( 200 ) h 42 ( 200 ) h 43 ( 200 ) h 44 ( 200 ) h 45 ( 200 ) h 46 ( 200 ) h 47 ( 200 ) h 48 ( 200 )
H 204 = h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) h 31 ( 204 ) h 32 ( 204 ) h 41 ( 204 ) h 42 ( 204 ) ,
分别为4×8和4×2的矩阵。其中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,成为8根天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。其实施示意图如图10所示。
需要指出的是,此处的举例仅仅是本发明对于引入虚拟天线的实施例,并不意味着本发明的虚拟天线设置,只局限于例中的形式。
步骤510:用户设备对虚拟天线的索引进行选择与反馈。
根据本发明的一个方案,所述虚拟天线的索引是收发端(用户设备与服务基站之间、以及用户设备与合作基站之间)事先约定的映射表。在这种情况下,用户设备根据所述映射表为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。而这一信息是服务基站和合作基站已知的,因此,可以省略步骤510,而不反馈任何信息。
或者,根据本发明的另一方案,用户设备仅向服务基站反馈服务基站和各个合作基站的虚拟天线的索引。
或者,根据本发明的另一方案,用户设备分别向服务基站和各个合作基站,反馈服务基站和各个合作基站的虚拟天线的索引。
本实施例中,给出八个应用举例。
实施例场景一例(a1):在图7中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根假配天线的索引为,假配天线对应到天线端口的映射表。本例中,采用收发端事先约定的映射表,如表1所示。对基站204,查表1,其真实天线数为2,添加2根假配天数,故从第2列第3行,得知其2根假配天线的索引为,“映射为第3~4根天线”。于是,这种索引在收发端已知,用户设备416无需反馈虚拟天线的索引。
表1:虚拟天线的索引(实施例场景一、二例(a1))
  添加假配天线数   真实天线数=2   真实天线数=4
  1   映射为第3根天线   映射为第5根天线
  2   映射为第3~4根天线   映射为第5~6根天线
  3   映射为第3~5根天线   映射为第5~7根天线
  4   映射为第3~6根天线   映射为第5~8根天线
  5   映射为第3~7根天线   /
  6   映射为第3~8根天线   /
实施例场景一例(a2):在图7中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根假配天线的索引为,假配天线对应到天线端口的映射表。本例中,用户设备416对虚拟天线的索引进行选择,决定将第1根假配天线映射到第2根天线,将第2根假配天线映射到第3根天线。这种索引在基站端未知,故需要用户设备416反馈所述虚拟天线的索引结果。反馈方式有两种,其一,所述用户设备416仅向服务基站202,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图11所示,信令700就是用户设备416向服务基站202反馈的索引结果);其二,所述用户设备416向合作基站204,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图12所示,信令714就是用户设备416向合作基站204反馈的索引结果)。
实施例场景一例(b1):在图8中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根克隆天线的索引为,克隆天线对应到天线端口的映射表。本例中,采用收发端事先约定的映射表,如表2所示。对基站204,查表2,其真实天线数为2,添加2根克隆天数,故从第2列第3行,得知其2根克隆天线的索引为,“映射为第3~4根天线”。于是,这种索引在收发端已知,用户设备416无需反馈虚拟天线的索引。
表2:虚拟天线的索引(实施例场景一、二例(b1))
  添加克隆天线数   真实天线数=2   真实天线数=4
  1   映射为第3根天线   映射为第5根天线
  2   映射为第3~4根天线   映射为第5~6根天线
  添加克隆天线数   真实天线数=2   真实天线数=4
  3   映射为第3~5根天线   映射为第5~7根天线
  4   映射为第3~6根天线   映射为第5~8根天线
  5   映射为第3~7根天线   /
  6   映射为第3~8根天线   /
实施例场景一例(b2):在图8中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根克隆天线的索引为,克隆天线对应到天线端口的映射表。本例中,用户设备416对克隆天线的索引进行选择,决定将第1根克隆天线映射到第2根天线,将第2根克隆天线映射到第3根天线。这种索引在基站端未知,故需要用户设备416反馈所述虚拟天线的索引结果。反馈方式有两种,其一,所述用户设备416仅向服务基站202,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图11所示,信令700就是用户设备416向服务基站202反馈的索引结果);其二,所述用户设备416向合作基站204,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图12所示,信令714就是用户设备416向合作基站204反馈的索引结果)。
实施例场景二例(a1):在图9中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202和基站204的假配天线的索引为,假配天线对应到天线端口的映射表。本例中,采用收发端事先约定的映射表,如表1所示。对基站202,查表1,其真实天线数为4,添加4根假配天数,故从第3列第5行,得知其4根假配天线的索引为,“映射为第5~8根天线”。对基站204,查表1,其真实天线数为2,添加6根假配天数,故从第2列第7行,得知其6根假配天线的索引为,“映射为第3~8根天线”。于是,这种索引在收发端已知,用户设备416无需反馈虚拟天线的索引。
实施例场景二例(a2):在图9中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202和基站204的假配天线的索引为,假配天线对应到天线端口的映射表。本例中,用户设备416对虚拟天线的索引进行选择,对于基站202,将4根假配天线分别映射到第2、3、6、8根天线,对于基站204,将6根假配天线分别映射到第2、3、4、6、7、8根天线。这种索引在基站端未知,故需要用户设备416反馈所述虚拟天线的索引结果。反馈方式有两种,其一,所述用户设备416仅向服务基站202,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图11所示,信令700就是用户设备416向服务基站202反馈的索引结果);其二,所述用户设备416分别向服务基站202和合作基站204,反馈服务基站202和合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图13所示,信令710和714就是用户设备416分别向服务基站202与合作基站204反馈的索引结果)。
实施例场景二例(b1):在图10中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202和基站204的克隆天线的索引为,克隆天线对应到天线端口的映射表。本例中,采用收发端事先约定的映射表,如表2所示。对基站202,查表1,其真实天线数为4,添加4根克隆天数,故从第3列第5行,得知其4根克隆天线的索引为,“映射为第5~8根天线”。对基站204,查表2,其真实天线数为2,添加6根假配天数,故从第2列第7行,得知其6根克隆天线的索引为,“映射为第3~8根天线”。于是,这种索引在收发端已知,用户设备416无需反馈虚拟天线的索引。
实施例场景二例(b2):在图10中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,使得基200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202和基站204的克隆天线的索引为,克隆天线对应到天线端口的映射表。本例中,用户设备416对虚拟天线的索引进行选择,对于基站202,将4根克隆天线分别映射到第2、3、6、8根天线,对于基站204,将6根克隆天线分别映射到第2、3、4、6、7、8根天线。这种索引在基站端未知,故需要用户设备416反馈所述虚拟天线的索引结果。反馈方式有两种,其一,所述用户设备416仅向服务基站202,反馈合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图11所示,信令700就是用户设备416向服务基站202反馈的索引结果);其二,所述用户设备416分别向服务基站202和合作基站204,反馈服务基站202和合作基站204的虚拟天线的索引(其示意图如图13所示,信令710和714就是用户设备416分别向服务基站202与合作基站204反馈的索引结果)。
需要指出的是,此处的举例仅仅是本发明对于虚拟天线的索引进行选择与反馈的实施例,并不意味着本发明的虚拟天线索引的选择与反馈,只局限于例中的形式。
步骤515:在用户设备处,对多天线多基站系统的信道进行重建,产生一致的天线配置。
根据本发明的一个方案,采用假配天线实现虚拟天线时,根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
根据本发明的另一方案,采用克隆天线实现虚拟天线时,根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值依次复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
本实施例中,给出八个应用举例。
实施例场景一例(a1):在图7中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根假配天线的索引为——“映射为第3~4根天线”。因此,根据所述索引,将基站204的第3~4根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 204 = 2 h 11 ( 204 ) 2 h 12 ( 204 ) 0 0 2 h 21 ( 204 ) 2 h 22 ( 204 ) 0 0 ,
其中,
Figure B2009101265475D0000202
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站204的总功率。
实施例场景一例(a2):在图7中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根假配天线的索引为——将第1根假配天线映射到第2根天线,将第2根假配天线映射到第3根天线。因此,根据所述索引,将基站204的第3~4根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 204 = 2 h 11 ( 204 ) 0 0 2 h 12 ( 204 ) 2 h 21 ( 204 ) 0 0 2 h 22 ( 204 ) ,
其中,
Figure B2009101265475D0000204
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站204的总功率。
实施例场景一例(b1):在图8中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根克隆天线的索引为——“映射为第3~4根天线”。于是,这种索引在收发端已知,用户设备416无需反馈虚拟天线的索引。因此,根据所述索引,将基站204的2根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第3~4根天线所对应的信道元素位置。得
H 204 = h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) .
实施例场景一例(b2):在图8中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。基站204的2根克隆天线的索引为——将第1根克隆天线映射到第2根天线,将第2根克隆天线映射到第3根天线。因此,根据所述索引,将基站204的2根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第2~3根天线所对应的信道元素位置。得
H 204 = h 11 ( 204 ) h 11 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 12 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 21 ( 204 ) h 22 ( 204 ) h 22 ( 204 ) .
实施例场景二例(a1):在图9中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202的假配天线的索引为——“映射为第5~8根天线”;基站204的假配天线的索引为——映射为第3~8根天线”。因此,根据所述索引,将基站202的第5~8根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 202 = 2 h 11 ( 202 ) 2 h 12 ( 202 ) 2 h 13 ( 202 ) 2 h 14 ( 202 ) 0 0 0 0 2 h 21 ( 202 ) 2 h 22 ( 202 ) 2 h 23 ( 202 ) 2 h 24 ( 202 ) 0 0 0 0 2 h 31 ( 202 ) 2 h 32 ( 202 ) 2 h 33 ( 202 ) 2 h 34 ( 202 ) 0 0 0 0 2 h 41 ( 202 ) 2 h 42 ( 202 ) 2 h 43 ( 202 ) 2 h 44 ( 202 ) 0 0 0 0 ,
其中,
Figure B2009101265475D0000214
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站202的总功率。另外,将基站204的第3~8根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 204 = 2 2 h 11 ( 202 ) 2 2 h 12 ( 202 ) 0 0 0 0 0 0 2 2 h 21 ( 202 ) 2 2 h 22 ( 202 ) 0 0 0 0 0 0 2 2 h 31 ( 202 ) 2 2 h 32 ( 202 ) 0 0 0 0 0 0 2 2 h 41 ( 202 ) 2 2 h 42 ( 202 ) 0 0 0 0 0 0 ,
其中,
Figure B2009101265475D0000222
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站204的总功率。
实施例场景二例(a2):在图9中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202的假配天线的索引为——将4根假配天线分别映射到第2、3、6、8根天线;基站204的假配天线的索引为——将6根假配天线分别映射到第2、3、4、6、7、8根天线。因此,根据所述索引,将基站202的第2、3、6、8根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 202 = 2 h 11 ( 202 ) 0 0 2 h 12 ( 202 ) 2 h 13 ( 202 ) 0 2 h 14 ( 202 ) 0 2 h 21 ( 202 ) 0 0 2 h 22 ( 202 ) 2 h 23 ( 202 ) 0 2 h 24 ( 202 ) 0 2 h 31 ( 202 ) 0 0 2 h 32 ( 202 ) 2 h 33 ( 202 ) 0 2 h 34 ( 202 ) 0 2 h 41 ( 202 ) 0 0 2 h 42 ( 202 ) 2 h 43 ( 202 ) 0 2 h 44 ( 202 ) 0 ,
其中,
Figure B2009101265475D0000224
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站202的总功率。另外,将基站204的第2、3、4、6、7、8根天线所对应的信道元素置零,再对其他位置的信道元素进行功率修正。得
H 204 = 2 h 11 ( 202 ) 0 0 0 2 h 12 ( 202 ) 0 0 0 2 h 21 ( 202 ) 0 0 0 2 h 22 ( 202 ) 0 0 0 2 h 31 ( 202 ) 0 0 0 2 h 32 ( 202 ) 0 0 0 2 h 41 ( 202 ) 0 0 0 2 h 42 ( 202 ) 0 0 0 ,
其中,
Figure B2009101265475D0000226
是功率修正因子,使假配天线的引入不改变基站204的总功率。
实施例场景二例(b1):在图10中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202的克隆天线的索引为——将4根克隆天线映射为第5~8根天线;基站204的克隆天线的索引为——将6根克隆天线映射为第3~8根天线。因此,根据所述索引,将基站204的4根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第5~8根天线所对应的信道元素位置。得
H 202 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 44 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 44 ( 202 ) .
另外,将基站204的2根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第3~8根天线所对应的信道元素位置。得
H 204 = h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) .
实施例场景二例(b2):在图10中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,使得基200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。基站202的克隆天线的索引为——将4根克隆天线映射为第2、3、6、8根天线;基站204的克隆天线的索引为——将6根克隆天线映射为第2、3、4、6、7、8根天线。因此,根据所述索引,将基站204的4根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第2、3、6、8根天线所对应的信道元素位置。得
H 202 = h 11 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 13 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 14 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 23 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 24 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 33 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 34 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 43 ( 202 ) h 44 ( 202 ) h 44 ( 202 ) .
另外,将基站204的2根真实天线所对应的信道元素值依次复制到第2、3、4、6、7、8根天线所对应的信道元素位置。得
H 204 = h 11 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 11 ( 202 ) h 12 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 21 ( 202 ) h 22 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 31 ( 202 ) h 32 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 42 ( 202 ) h 41 ( 202 ) h 42 ( 202 ) .
需要指出的是,此处的举例仅仅是本发明对于多天线多基站系统的信道重建的实施例,并不意味着本发明的信道重建,只局限于例中的形式。
步骤520:多天线多基站系统的发射预处理。
每个基站需要形成添加了虚拟天线后的系统的发射预处理方案。
本实施例中,给出四个应用举例。
实施例场景一例(a):考察用户设备416,配备2根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。其中,基站204的天线较少,为其添加2根假配天线,即功率为零的2根虚拟天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。于是,如果采用LTE系统中的预编码方案发送数据,基站204至少要预先保存一组4根天线的预编码码本。
实施例场景一例(b):考察用户设备416,配备2根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200、202均使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。其中,基站204的天线较少,为其添加2根克隆天线,即依次复制,延拓真实的2根天线,成为4根天线,使得基站200、202和204均使用4根天线为用户设备416发送信号。于是,如果采用LTE系统中的预编码方案发送数据,基站204至少要预先保存一组4根天线的预编码码本。
实施例场景二例(a):考察用户设备416,配备4根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200使用8根发射天线,基站202使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。其中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根假配天线,即功率为零的虚拟天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。于是,如果采用LTE系统中的预编码方案发送数据,基站202和基站204至少要预先保存一组8根天线的预编码码本。
实施例场景二例(b):考察用户设备416,配备4根接收天线,其服务基站是基站202,合作基站是基站200和204。基站200使用8根发射天线,基站202使用4根发射天线,基站204使用2根发射天线。其中,基站202和基站204的天线较少,为其分别添加4根和6根克隆天线,即依次复制,延拓真实的天线,成为8根天线,使得基站200、202和204均使用8根天线为用户设备416发送信号。于是,如果采用LTE系统中的预编码方案发送数据,基站202和基站204至少要预先保存一组8根天线的预编码码本。
需要指出的是,本实施例对多天线多基站系统的发射预处理没有任何限定,例如,可以采用LTE系统7种下行数据的传输方式中的任意一种或多种。
硬件实现
图14为根据本发明实施例的用户设备1400的示意方框图。图14所示的用户设备1400可以对应于上述用户设备416。
如图14所示,根据本发明的用户设备1400包括:接收单元1410,用于从基站接收针对用户设备1400的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息(例如,各合作基站的小区号码)、服务基站与各合作基站为用户设备1400配置的天线个数;虚拟天线引入单元1420,用于在服务基站与各合作基站针对用户设备1400配置了不同个数的天线时,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线;以及下行信道重建单元1450,用于对服务基站和各合作基站与用户设备1400之间的下行信道进行重建,产生服务基站与各合作基站针对用户设备1400配置了相同个数的天线的下行信道。
根据本发明的一个方案,虚拟天线引入单元1420为配置天线个数较少的基站添加假配天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,增加功率为零的假配天线,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。在此方案中,下行信道重建单元1450根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零;以及对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
或者,根据本发明的另一方案,虚拟天线引入单元1420为配置天线个数较少的基站添加克隆天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,对该基站的真实天线进行复制和延拓(可以按照天线的编号依次进行),使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。在此方案中,下行信道重建单元1450根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
在图14中,用户设备1400还包括:虚拟天线索引选择单元1430(点划线框所示),用于选择所引入的虚拟天线的索引;以及发送单元1440(点划线框所示),用于向服务基站反馈所选择的虚拟天线的索引。此外,发送单元1440还可以向各合作基站反馈所选择的虚拟天线的索引。
另外,在图14中,用户设备1400还包括:存储单元1460(虚线框所示),用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表(收发端(用户设备1400与服务基站202之间、以及用户设备1400与合作基站200和/或204之间)事先约定的映射表)。在这种情况下,虚拟天线引入单元1420根据所述映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
应当注意的是,当用户设备1400包括存储单元1460,并且虚拟天线引入单元1420根据存储单元1460所存储的映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线时,可以不向服务基站和合作基站反馈任何消息。因此,可以省略以点划线框表示的虚拟天线索引选择单元1430和发送单元1440。类似地,在用户设备1400包括虚拟天线索引选择单元1430和发送单元1440时,也可以省略以虚线框表示的存储单元1460。
图15为根据本发明实施例的基站1500的示意方框图。图15所示的基站1500可以对应于上述服务基站202。
如图15所示,根据本发明的基站1500包括:配置单元1510,用于对用户设备1400进行配置,生成针对用户设备1400的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息(例如,各合作基站的小区号码)、基站1500与各合作基站为用户设备1400配置的天线个数;发送单元1520,用于将所述配置信息通知给用户设备1400;以及发射预处理方案形成单元1530,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向用户设备1400发送信号。
在图15中,基站1500还包括:接收单元1540(点划线框所示),用于从用户设备1400(发送单元1440)接收所引入的虚拟天线的索引。
另外,在图15中,基站1500还包括:存储单元1560(虚线框所示),用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表(用户设备1400与服务基站1500之间事先约定的映射表)。
类似于图14,同样应当注意的是,在图15中,当基站1500包括存储单元1560时,可以省略以点划线框表示的接收单元1540。类似地,当基站1500包括接收单元1540时,可以省略以虚线框表示的存储单元1560。
发射预处理方案形成单元1530根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
图16为根据本发明实施例的基站1600的示意方框图。图16所示的基站1600可以对应于上述合作基站200和204中的至少一个。
如图16所示,根据本发明的基站1600包括:接收单元1610,用于从基站1600所参与的合作通信中的服务基站1500接收服务基站1500针对用户设备1400的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息(例如,各合作基站的小区号码)、基站1500与各合作基站(包括基站1600在内)为用户设备1400配置的天线个数;以及发射预处理方案形成单元1630,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向用户设备1400发送信号。
在图16中,基站1600还包括:发送单元1620(虚线框所示),用于将所述配置信息通知给用户设备1400。另一方面,基站1600也可以不向用户设备1400发送配置信息,而是由服务基站1500完成,在这种情况下,可以省略以虚线框表示的发送单元1620。
根据本发明的一个方案,接收单元1610还可以用于从用户设备1400(发送单元1440)接收所引入的虚拟天线的索引。
或者,根据本发明的另一方案,接收单元1610还可以用于从服务基站1500接收所引入的虚拟天线的索引。
或者,根据本发明的另一方案,基站1600还包括:存储单元1660(点划线框所示),用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表(用户设备1400与基站1600之间事先约定的映射表)。
对于作为合作基站的基站1600而言,可以根据具体实现方式的不同,通过以下三种方式中的任意一种来获得所引入的虚拟天线的索引:1)通过接收单元1610从用户设备1400接收;2)由服务基站1500通知;和3)从存储单元1660中获得;当采用前两种获得方式时,可以省略以点划线框表示的存储单元1660。
发射预处理方案形成单元1630根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
应当注意的是,在以上的描述中,仅以示例的方式,示出了本发明的技术方案,但并不意味着本发明局限于上述步骤和单元结构。在可能的情形下,可以根据需要对步骤和单元结构进行调整和取舍。因此,某些步骤和单元并非实施本发明的总体发明思想所必需的元素。例如,可以根据需要省略合作基站1600中的发送单元1620,而仅通过服务基站1500将配置信息通知给用户设备1400。因此,本发明所必需的技术特征仅受限于能够实现本发明的总体发明思想的最低要求,而不受以上具体实例的限制。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此,本发明的范围不局限于上述特定实施例,而应由所附权利要求所限定。

Claims (37)

1.一种基站,包括:
配置单元,用于对用户设备进行配置,生成针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、所述基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;
发送单元,用于将所述配置信息通知给所述用户设备;以及
发射预处理方案形成单元,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。
2.如权利要求1所述的基站,其中
各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
3.如权利要求1或2所述的基站,还包括:
接收单元,用于从所述用户设备接收所引入的虚拟天线的索引。
4.如权利要求1或2所述的基站,还包括:
存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表。
5.如权利要求1~4之一所述的基站,其中
所述发射预处理方案形成单元根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
6.如权利要求1~5之一所述的基站,其中
所述基站适用于多天线多基站合作通信系统,用作服务基站。
7.一种基站,包括:
接收单元,用于从所述基站所参与的合作通信中的服务基站接收所述服务基站针对用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、所述服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;以及
发射预处理方案形成单元,用于根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。
8.如权利要求7所述的基站,还包括:
发送单元,用于将所述配置信息通知给所述用户设备。
9.如权利要求7或8所述的基站,其中
各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
10.如权利要求7~9之一所述的基站,其中
所述接收单元还用于从所述用户设备接收所引入的虚拟天线的索引。
11.如权利要求7~9之一所述的基站,还包括:
存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表。
12.如权利要求7~11之一所述的基站,其中
所述发射预处理方案形成单元根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
13.如权利要求7~12之一所述的基站,其中
所述基站适用于多天线多基站合作通信系统,用作合作基站。
14.一种用户设备,包括:
接收单元,用于从基站接收针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;
虚拟天线引入单元,用于在服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了不同个数的天线时,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线;以及
下行信道重建单元,用于对服务基站和各合作基站与所述用户设备之间的下行信道进行重建,产生服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了相同个数的天线的下行信道。
15.如权利要求14所述的用户设备,其中
各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
16.如权利要求14或15所述的用户设备,其中
所述虚拟天线引入单元为配置天线个数较少的基站添加假配天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,增加功率为零的假配天线,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。
17.如权利要求14或15所述的用户设备,其中
所述虚拟天线引入单元为配置天线个数较少的基站添加克隆天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,对该基站的真实天线进行复制和延拓,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。
18.如权利要求17所述的用户设备,其中
所述真实天线的复制和延拓是按照真实天线的编号依次复制和延拓。
19.如权利要求14~18之一所述的用户设备,还包括:
虚拟天线索引选择单元,用于选择所引入的虚拟天线的索引;以及
发送单元,用于向服务基站反馈所选择的虚拟天线的索引。
20.如权利要求19所述的用户设备,其中
所述发送单元还向各合作基站反馈所选择的虚拟天线的索引。
21.如权利要求14~18之一所述的用户设备,还包括:
存储单元,用于存储与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表,
其中所述虚拟天线引入单元根据所述映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
22.如权利要求16所述的用户设备,其中
所述下行信道重建单元根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零;以及对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
23.如权利要求17或18所述的用户设备,其中
所述下行信道重建单元根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
24.如权利要求14~23之一所述的用户设备,其中
所述用户设备适用于多天线多基站合作通信系统。
25.一种信道重构方法,包括:
服务基站对用户设备进行配置,生成针对所述用户设备的配置信息,所述配置信息至少包括:各合作基站的标识信息、服务基站与各合作基站为所述用户设备配置的天线个数;
如果服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了不同个数的天线,所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线;以及
所述用户设备对服务基站和各合作基站与其自身之间的下行信道进行重建,产生服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置了相同个数的天线的下行信道。
26.如权利要求25所述的信道重构方法,其中
各合作基站的标识信息是各合作基站的小区号码。
27.如权利要求25或26所述的信道重构方法,其中
所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线包括:
为配置天线个数较少的基站添加假配天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,增加功率为零的假配天线,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。
28.如权利要求25或26所述的信道重构方法,其中
所述用户设备为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线包括:
为配置天线个数较少的基站添加克隆天线,作为虚拟天线,即,针对配置天线个数较少的基站,对该基站的真实天线进行复制和延拓,使服务基站与各合作基站针对所述用户设备配置相同个数的天线。
29.如权利要求28所述的信道重构方法,其中
所述真实天线的复制和延拓是按照真实天线的编号依次复制和延拓。
30.如权利要求25~29之一所述的信道重构方法,还包括:
所述用户设备选择并向服务基站反馈所引入的虚拟天线的索引。
31.如权利要求30所述的信道重构方法,其中
所述用户设备还向各合作基站反馈所引入的虚拟天线的索引。
32.如权利要求25~29之一所述的信道重构方法,其中
在所述用户设备、服务基站和各合作基站中预先存储有与所引入的虚拟天线的索引有关的映射表,以及
所述用户设备根据所述映射表,为配置天线个数较少的基站引入虚拟天线。
33.如权利要求27所述的信道重构方法,其中
下行信道重建包括:
根据假配天线的索引,将假配天线所对应的信道元素置零;以及
对其他位置的信道元素进行功率修正,以使假配天线的引入不改变基站的总功率。
34.如权利要求28或29所述的信道重构方法,其中
下行信道重建包括:
根据克隆天线的索引,将真实天线所对应的信道元素值复制到相应克隆天线所对应的信道元素位置。
35.如权利要求25~34之一所述的信道重构方法,还包括:
服务基站与各合作基站根据引入了虚拟天线后的天线配置,形成发射预处理方案,向所述用户设备发送信号。
36.如权利要求35所述的信道重构方法,其中
服务基站与各合作基站根据引入了虚拟天线后的天线配置,获得与天线个数相匹配的预编码码本。
37.如权利要求25~36之一所述的信道重构方法,其中
所述信道重构方法适用于多天线多基站合作通信系统。
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