CN101958735A - 一种协作通信的预处理方法、基站、及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种协作通信的预处理方法，包括：从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群计算用户最终的第一预编码矩阵，对本用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理，减少了多用户干扰。

Description

一种协作通信的预处理方法、基站、及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种协作通信的预处理方法、基站及系统。
背景技术
协作MIMO(Co-MIMO，Cooperative Multiple-Input Multiple-Output，协作多输入多输出)技术已经被视为IMT-Advanced(International MobileTelecommunications-Advanced，高级国际移动通信)标准的一项关键物理层技术。在全局范围内频率复用的蜂窝系统中，小区间干扰已经成为限制移动通信性能的主要因素，而Co-MIMO的基本思想则是协调多个基站的信号传输，以减轻蜂窝间干扰。在Co-MIMO系统中，多个基站(Base Station，BS)将同时协作的为多个用户(Mobile Station，MS)提供通信服务。
在Co-MIMO系统中，BS向多个用户发送数据，会产生多用户干扰(Multi-User Interference，MUI)。同时，用户会收到多个BS发送的数据，会产生小区间干扰。现有的Co-MIMO系统虽然通过基于码本的传统的预编码方式能从一定程度上减少小区间干扰，但是现有技术中还没有针对多用户干扰的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法、基站及系统，根据用户的公共基站群为用户设计预编码矩阵，以减少多用户干扰。
本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，包括：
从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
本发明实施例提供一种基站，包括：
获取模块，用于从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
第一预编码模块，用于根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
本发明实施例提供一种协作通信的预处理系统，包括至少两个基站和至少一个终端用户，所述终端用于和所述基站进行通信，
所述基站，用于从终端的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它终端提供协作服务的基站的集合；根据所述公共基站群计算所述终端的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群计算用户最终的第一预编码矩阵，对本用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理，减少了多用户干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明实施例提供的协作MIMO通用系统模型示意图；
图2本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图3本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图4本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图5本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图6本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图7本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图8本发明实施例提供一种终端结构图；
图9本发明实施例提供一种终端的选择发送模块的结构图；
图10本发明实施例提供一种终端的选择发送模块的结构图；
图11本发明实施例提供一种基站的结构图；
图12本发明实施例提供一种基站的第一预编码模块的结构图；
图13本发明实施例提供一种基站的结构图；
图14本发明实施例提供一种基站的更新模块的结构图；
图15本发明实施例提供一种协作通信的预处理系统结构图；
图16本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法流程图；
图17本发明实施例提供一种基站的获取模块结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的协作MIMO通用系统模型示意图。由图1可知，在协作MIMO系统中，多个基站同时协作的为多个用户(即，移动台)提供通信服务。在协作MIMO系统中，每个用户都能接受到多个天线的数据流。而且在同一时刻，每个用户都能独立的接收不同的数据流。因此能够达到比较高的吞吐量(throughput)。但是每个数据流都会在空间上受到其他数据流的干扰。其他数据流的含义：一是发送给其他用户的数据流，二是发送给本用户的其他数据流。
在下行链路中，基站向多个用户发送数据，会产生多用户干扰。同时，用户会收到多个基站发送的数据，会产生小区间干扰。此时，基站可以在发射信号前进行预处理来消除干扰。但是如果单纯的利用接收机的信息，干扰消除就会面临用户间协调信息不足的问题，因此下行的干扰消除比上行来说更为困难。
如图2所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图3所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法包括：
S101，根据信道质量选择基站，并向选择的基站发送协作请求信息，所述协作请求信息用于确定协作基站群；
在本实施例中，各个信道是指MS和各个基站之间的信道。在一个实施例中，信道质量的不同可以反映为在MS侧通过信道估计或者测量得到的路径损耗、接收信噪比或者信号与噪声失真比等信息的不同。
在一个实施例中，MS可以选择信道质量最好的信道，向该信道对应的基站发送协作请求信息，该基站在条件合适时，接收MS的协作请求(即作为MS的协作基站)，并选择与自己最近的N个基站作为MS的协作基站，这些协作基站构成了MS的协作基站群。N为根据用户的承受能力预先设定的值，为正整数
在另一个实施例中，MS还可以选择信道质量最好的N个信道，向这个N个信道对应的N个基站发送协作请求信息，这N个基站中的每个基站收到协作请求信息后，会根据自身及周边条件决定是否接收MS的协作请求，若接受，就为MS的协作基站，所有MS的协作基站构成了MS的协作基站群。
S102，监视各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果用于更新S101中确定的协作基站群。
在S101确定出协作基站群后，MS会继续监视所能收到的无线信号对应的各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，该信道质量监控结果包括了各个信道的质量状况，基站侧根据信道质量监控结果，更新之前的协作基站群，以保证协作基站群中的基站的信道质量相对较好。例如，在前一个周期内还在为MS协作的基站，在下一个周期内由于MS位置的变化，可能与MS之间的信道质量变差了，那么MS就将这个情况反馈给基站侧，基站侧就就不再让这个基站为MS协作。
在更新协作基站群后，基站侧会根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群。并根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，使用户获得较大的协作增益。
如图3所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图1所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法包括：
S110，MS获得各个信道的信道质量；
在本实施例中，各个信道是指MS和各个基站之间的信道。在一个实施例中，信道质量的不同可以反映为在MS侧通过信道估计或者测量得到的路径损耗、接收信噪比或者信号与噪声失真比等信息的不同。
在一个实施例中，MS可以根据接收到的基站发送的信息进行信道估计，从而获知这个信道的信道质量。信道估计，可以是从接收到的数据中，将假定的某个信道模型的模型参数估计出来的过程，通过估计出的信道模型的模型参数，可以给接收端提供需要的信道状态信息。
在另一个实施例中，MS还可以根据接收到各基站的无线信号信息，测量各基站的信道质量，从而获得各个信道的质量状况。测量参数可根据实际网络部署确定。例如，在一个实施例中可以将信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)作为测量参数，在另一个实施例中还可以将信干噪比(SINR，Signal toInterference Plus Noise Ratio)作为测量参数。
S120，选取信道质量最好的信道，向该信道对应的基站发送协作请求信息，协作请求信息用于使该信道对应的基站确认协作基站群；
在步骤S110中MS通过信道估计或者测量等方法会得到其与各个基站之间的信道的信道质量，这时MS会从这些信道中选择一个信道质量最好的信道，并向该信道对应的基站发送协作请求信息。在本发明以下实施例中，为方便描述，我们将这个信道质量最好的信道对应的基站称之为基站A。
在本实施例中，协作请求信息用于使基站A确认协作基站群。基站A接收到MS发送的协作请求信息后，基站A根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。例如，如果基站A周边的无线资源匮乏，比如说周边基站稀少，那么基站A就不会接受MS的协作请求；或者，如果协作条件恶劣，比如说基站A和周边基站之间的障碍物过多或者与周边基站之间的信道恶劣等，那么基站A也不会接受MS的协作请求。当基站A不接受MS的协作请求时，会把这个结果反馈给MS，从而使MS继续向其它的信道质量最好的一个基站发送协作请求。
当自身及周边的情况合适，基站A接受MS的协作请求后，会选择与自己距离最近的N个基站作为协作基站群，并将结果通知给MS。
在这里，N为预先设定的一个数值，N为正整数。在一个实施例中，N可以根据MS的承受能力设定。MS有个接收信号数量上限，当信号数量这个上限时，MS有可能接收不到。比如说，在一个实施例中，MS同时以接收10个基站发送的信号，那么如果在某个时间，一共有11个基站为MS发送信号，那么MS可能会只接受到10个基站发送的信号。当然可以理解的是，在另一个实施例中还可以根据网路规划的情况对N进行设置，例如，根据基站天线的合理分配或者基站发送信息时采用的相关技术要求进行N的设置。
需要说明的是，在本发明以下所有实施例中，N的含义均如上所述。
例如，在一个实施例中，基站A接受MS发送的协作请求信息后，选择与自己距离最近的三个基站B、C、D，这样协作基站群即为基站A、基站B、基站C和基站D，协作基站群确定后，基站会把结果通知给MS。当然在另一个实施例中，根据MS的承受能力的不同，基站A还可以选择与自己距离最近的七个或者九个基站，与自己一起作为MS的协作基站群。
S130，MS监视所能收到的信号对应的各个基站的信道质量，将信道质量监控结果反馈给A基站，该结果用于使基站A更新协作基站群；
需要说明的是，该步骤S130在一个实施例中，是图2提供的实施例中步骤S102的一种可能的情况。
在基站A确立出协作基站群，并将结果通知给MS后，MS会继续监视所能收到的信号对应的各个基站的信道质量，并将信道质量监控结果反馈给A基站，该信道质量监控结果包括了各个信道的质量状况。
A基站收到MS的反馈的信道质量监控结果后，会根据该结果中包含的各个基站的信道质量状况，更新协作基站群。
具体的，在一个实施例中，可以预先设定两个阈值，分别为第一阈值或者第二阈值。当某个基站的信道质量小于第一阈值时，说明这个基站的信道质量就非常差了，这样为了保证协作质量基站A就在协作基站群中去掉这个基站。
第二阈值的设立，是为了使协作基站群中，信道质量最好的基站的信道和信道质量最差的基站的信道质量不至于相差太大，这样做的目的也是为了保证协作质量。为方便描述，将信道质量最差的信道的信道质量信息值称为a，将信道质量最好的信道的信道质量信息值称为b。在一个实施例中，可以用a的对数值与b的对数值之比与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；另一个实施例中也可以用a和b的差值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；在另一个实施例中还可以用a和b的比值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站。当然还可以有其它的比较方式，本发明实施例对此不做特别的限定。
在更新协作基站群后，基站侧根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。若有新的用户加入，那么基站侧还会统计由于新的用户的加入，需要重新预编码(即进行预编码更新)的用户，并对这些用户进行预编码更新。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，并对由于新的用户的加入，需要重新预编码的用户进行重新预编码，以支持多用户。并根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。
如图4所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图1所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法包括：
S210，MS获得各个信道的信道质量；
在本实施例中，各个信道是指MS和各个基站之间的信道。在一个实施例中，信道质量的不同可以反映为在MS侧通过信道估计或者测量得到的路径损耗、接收信噪比或者信号与噪声失真比等信息的不同。
需要说明的是，在一个实施例中，MS可以根据信道估计获得各个信道的信道质量，在另一个实施例中MS还可以根据接收到各基站的无线信号信息，测量各基站的信道质量，从而获得各个信道的质量状况。测量参数可根据实际网络部署确定。具体的步骤在图2提供的实施例中的步骤S110中已经详细描述，在此不再赘述。
S220，选取信道质量最好的N个信道，向这N个信道对应的N个基站发送协作请求信息，该协作请求信息用于请求N个基站作为MS的协作基站群，即，该协作请求信息用于使这N个基站确认协作基站群；
在步骤S110中MS通过信道估计或者测量等方法会得到其与各个基站之间的信道的信道质量，这时MS会从这些信道中选择N个信道质量最好的信道，并向这个N个信道对应的N个基站发送协作请求信息。
当这N个基站中的每个基站收到MS发送的协作请求信息后，每个基站根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。例如，如果某个基站自身负荷很重，那么该基站就不会接受MS的协作请求；或者，如果协作条件恶劣，比如说该基站和周边基站之间的障碍物过多或者与周边基站之间的信道恶劣等，那么该基站也不会接受MS的协作请求。当某个基站的自身及周边情况合适时，该基站接受MS的协作请求，作为MS的协作基站，所有协作基站构成了MS的协作基站群。
在一个实施例中，这N个基站都接收了MS的协作请求，那么这N个基站就组成了一个协作基站群，并把结果通知给MS。当然在另一个实施例中，这N个基站中的某些基站，由于自身的条件或者周边条件不合适(如自身负荷较重或者周边资源匮乏等)会拒绝MS的协作请求，那么剩下的接收MS的协作请求信息的基站就会组成一个协作基站群，并把结果通知给MS。本实施例中，协作基站群中基站数量的多少，并不影响本发明实施例的实施，因此不做特别的限定。
S230，MS继续监视所能收到的信号对应各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果，用于使基站侧更新协作基站群。
需要说明的是，该步骤S230在一个实施例中，是图2提供的实施例中步骤S102的一种可能的情况。
在确定出协作基站群后，MS会继续收到各个基站所发送的信号，其中可能也包括不在协作基站群中的基站的信号。MS会继续监视其所能收到的信号对应的各个基站的信道质量，MS根据收到的基站的信号，监视出各个基站的信道质量，将信道质量监控结果反馈给基站侧，该信道质量监控结果中包括了各个信道的信道质量状况。基站侧根据信道质量监控结果更新协作基站群。当然在另一个实施例中，MS也可以通过其它方式获得发送信号的各个基站的信道质量。
具体的，在一个实施例中，可以预先设定一个阈值，称为第一阈值。当某个基站的信道质量低于第一阈值时，说明这个基站的信道质量就非常差了，这样为了保证协作质量，MS就不向这个基站发送协作请求。当MS选取出信道质量高于第一阈值的所有基站后，从这些基站中选取信道质量最好的N个基站，并向这N个基站发送协作请求信息。
当这N个基站中的每个基站收到MS发送的协作请求信息后，每个基站根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。接受MS的协作请求的基站就构成了MS的协作基站群。
在更新协作基站群后，基站侧会根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。若有新的用户加入，那么基站侧还会统计由于新的用户的加入，需要重新预编码(即进行预编码更新)的用户，并对这些用户进行预编码更新。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，并对由于新的用户的加入，需要重新预编码的用户进行重新预编码，以支持多用户。并根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。
如图5所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图1所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法包括：
S301，从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
S302，根据公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
在本实施例中，公共基站群是指，协作基站群中为为其它用户提供协作服务的基站的集合，即公共基站群中为多个用户共享资源的基站的集合；与公共基站群相对应，协作基站群中去除公共基站群后剩下的基站就组成了私有基站群。即，私有基站群是指，协作基站群中只为一个用户协作的基站的集合。当确立出公共基站群后，协作基站群中剩下的基站就构成了私有基站群。
本发明实施例通过以上技术方案，在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群计算用户最终的第一预编码矩阵，对本用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。减少了多用户干扰。
在另一个实施例中，如图5中的虚线框所示，该方法还可以包括：
S303，根据所述用户的第一预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，所述最终预编码矩阵用于对用户的信息进行干扰消除预处理。
在另一个实施例中，如图16所示，该方法还可以包括：
S209，接收用户的协作请求信息，根据协作请求信息确定用户的协作基站群；
S300，根据用户发送的信道质量监控结果，更新所述协作基站群。
在确定出MS的协作基站群后，基站会调度时频资源(例如，进行无线资源调度、进行信道的检测和反馈等)，在MS的协作基站群中确定出公共基站群和私有基站群。
具体的，在一个实施例中，确定公共基站群可以包括：
从用户的协作基站群中找出为其它用户提供协作服务的基站的集合，即公共基站群中为多个用户共享资源的基站的集合；
将和为其它用户提供协作服务的基站的集合确定为用户的公共基站群。
具体的，在一个实施例中，可以根据如下过程来计算MS的最终编码矩阵：
a、根据公共基站群，计算所述移动用户相对于公共基站群中公共基站服务的其他用户的干扰，由此获得完全消除或减少该干扰的预处理约束条件，进行预编码矩阵设计，进行干扰消除预处理。
在本实施例中，公共基站群是指，协作基站群中为多个用户共享资源的公共基站的集合；与公共基站群相对应，协作基站群中去除公共基站群后剩下的基站就组成了私有基站群。即，私有基站群是指，协作基站群中只为一个用户协作的基站的集合。当确立出公共基站群后，协作基站群中剩下的基站就构成了私有基站群。
在一个实施例中，可采用SVD(sigular value decomposition，奇异值分解)分解求零空间的方法获得预处理约束条件，在另一个实施例中还可以采用Householder(豪斯霍尔德)伪上三角分解，在令一个实施例中还可以采用Gram-Schmidt(格拉姆-施密特)正交化处理求零空间或者广义逆求解零空间的方法获得预处理约束条件。
b、根据a中获得的预编码约束条件(例如零空间)，结合MS的信道状态信息，再次进行预编码矩阵设计，即进行最终预编码矩阵设计，进行干扰消除预处理。
当然，在其它实施例中，还可以采用迫零线性预编码算法(Zero-forcinglinear precoding)为例进行预编码设计；也可以采用非线性预编码算法，如污纸编码(dirty paper coding)算法，非线性发送迫零预编码算法或者THP(Tomlinson-Harashima Precoding，汤姆林森-哈拉希玛预编码)预编码算法来进行预编码设计。
需要说明的是，在本实施例中a步骤主要用于消除或者减少MS与其它用户之间的干扰；b步骤主要用于消除一个基站中不同天线发送给MS的数据的干扰。
也就是说，在Co-MIMO系统中，每个MS都能接受到多个天线的数据流。而且在同一时刻，每个MS都能独立的接收不同的数据流，每个数据流都会在空间上受到其他数据流的干扰。其他数据流的含义：一是发送给其他用户的数据流(会引起多用户干扰)，二是发送给本用户的其他数据流(会引起小区间干扰)。a步骤主要是针对发送给其他用户的数据流进行干扰消除或者减少，即对多用户干扰进行消除预处理。b步骤由于利用了a步骤的结果，在针对发送给本用户的其它数据流进行干扰消除或者减少的基础上，还可以对多用户干扰进行消除预处理。
当然在另一个实施例中，步骤S303还可以为，不利用步骤S302计算出的第一预编码矩阵，而只是利用用户的信道状态信息矩阵，根据用户的信道状态信息矩阵计算用户的第二预编码矩阵(例如可以用求解信道状态信息矩阵零空间的方式计算用户的第二与编码矩阵)。然后根据第二预编码矩阵和第一预编码矩阵构造最终预编码矩阵对用户的信息进行干扰预处理。这样也能达到步骤S305的效果，由于第二预编码矩阵没有利用到第一预编码矩阵，所以第二与编码矩阵只用来对小区间的干扰(即，基站间的干扰)进行消除预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群。在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群中的预编码矩阵计算用户最终的预编码矩阵，减少了计算的复杂度，通过对用户进行预编码对用户的信息进行干扰预处理，减少了多用户干扰和小区间干扰。
如图6所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图1所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法包括：
S310，信道质量最好的基站A根据自身及周边条件，确定接收MS的协作请求；
在一个实施例中，信道质量的不同可以反映为在MS侧通过信道估计或者测量得到的路径损耗、接收信噪比或者信号与噪声失真比等信息的不同。在一个实施例中，MS可以根据信道估计获得各个信道的信道质量，在另一个实施例中MS还可以根据接收到各基站的无线信号信息，测量各基站的信道质量，从而获得各个信道的质量状况。测量参数可根据实际网络部署确定。
在这里为方便描述，将信道质量最好的基站称为基站A。本实施例中，在MS侧，MS会根据信道估计或者接收到的各个基站的无线信号信息，获得各个基站的信道质量。MS选取信道质量最好的一个基站，即基站A，并向基站A发送协作请求信息。
基站A接收到MS的协作请求信息后，会根据自身及周边条件(例如，无线资源，协作条件等)决定是否接收MS的协作请求信息。例如，如果基站A周边的无线资源匮乏，比如说周边基站稀少，那么基站A就不会接受MS的协作请求；或者，如果协作条件恶劣，比如说基站A和周边基站之间的障碍物过多或者与周边基站之间的信道恶劣等，那么基站A也不会接收MS的协作请求。当自身及周边条件合适时，基站A接收MS的协作请求，作为MS的协作基站。
S320，基站A选择与其距离最近的N个基站作为协作基站群，并将结果通知MS；
当基站A接收MS的协作请求后，会选择与其距离最近的N个基站，与自己一起作为MS的协作基站群，并将结果通知给MS，即告知MS有那些基站为其协作。
在这里，N为根据MS的承受能力预先设定的一个数值，之所以要根据MS的承受能力设定，是因为MS有个接收信号数量限，当信号数量这个上限时，MS有可能接收不到。比如说，在一个实施例中，MS同时以接收10个基站发送的信号，那么如果在某个时间，一共有11个基站为MS发送信号，那么MS可能只会接受到10个基站发送的信号。
S330，基站A根据MS反馈的协作基站群的信道质量监控结果，更新协作基站群；
在步骤S320中，基站A确定出协作基站群并将结果通知MS后，MS会继续监视协作基站群中各个协作基站的信道质量，并将各个信道的信道质量反馈给基站A，即将信道质量监控结果反馈给基站A。基站A待根据MS反馈的协作基站群的信道质量，更新协作基站群。
具体的，在一个实施例中，可以预先设定两个阈值，分别为第一阈值或者第二阈值。当某个基站的信道质量小于第一阈值时，说明这个基站的信道质量就非常差了，这样为了保证协作质量基站A就在协作基站群中去掉这个基站。
第二阈值的设立，是为了使协作基站群中，信道质量最好的基站的信道和信道质量最差的基站的信道质量不至于相差太大，这样做的目的也是为了保证协作质量。为方便描述，将信道质量最差的信道的信道质量信息值称为a，将信道质量最好的信道的信道质量信息值称为b。在一个实施例中，可以用a的对数值与b的对数值之比与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；另一个实施例中也可以用a和b的差值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；在另一个实施例中还可以用a和b的比值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站。当然还可以有其它的比较方式，本发明实施例对此不做别的限定。
S340，在更新后的协作基站群中确定公共基站群；
在一个实施例中，确定公共基站群可以包括：
从用户的协作基站群中找出为其它用户提供协作服务的基站的集合，即公共基站群中为多个用户共享资源的基站的集合；将和为其它用户提供协作服务的基站的集合确定为用户的公共基站群。
在本实施例中，协作基站群确定并更新后，在基站侧还需要从协作基站群中确定出公共基站群和私有基站群。在本实施例中，公共基站群是指，协作基站群为多个用户共享资源的公共基站的集合；与公共基站群相对应，私有基站群是指，协作基站群中只为一个用户协作的基站的集合，其实当确立出公共基站群后，协作基站群中剩下的基站就构成了私有基站群。在本实施例中，将公共基站群标记为Bc＝{BS1，BS2，...BSn}，其中0≤n≤N的整数。
举例来说，在一个实施例中，MS1的协作基站群是7个基站，也就是说有7个基站为MS1协作，而这7个基站中的3个基站还为MS2协作，那么这3个基站就是一个公共基站群。当然在另一个实施例中，还有2个基站还为MS3协作，那么这2个基站就是另一个公共基站群。这样还剩下2个只为MS1协作的基站，与公共基站群相对应，这剩下的2个只为MS1协作的基站称为私有基站群。由此可以看出，公共基站群和私有基站群一起构成了协作基站群。
S350，根据公共基站群计算用户的第一预编码矩阵；
步骤S360用于对该用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。，即减少该用户与其它用户之间的干扰。具体的，在一个实施例中，步骤S350可以包括：
S351，计算公共基站群Bc中其它用户对应的信道矩阵的零空间，依此零空间计算该用户的第一预编码矩阵fc；在这里fc用于对该用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
S352，若预编码失败，标记失败公共基站群，重新调度公共基站群，避免出现与已标记失败的公共基站群一样的公共基站群，根据重新调度的公共基站群重新计算用户的第一预编码矩阵。
具体的，若预编码失败，重新调度公共基站群在一个实施例中，可以为，重新确认协作基站群，然后再确定新的公共基站群，再根据上述步骤进行重新计算。在另一个实施例中，还可以尝试增大用户的协作基站数，即增大用户的协作基站群中的基站的数量，再根据上述步骤进行重新计算。在一个实施例中可以根据S351中其它用户的干扰信道矩阵零空间是否找到，来判断预编码是否失败，若没有找到零空间则预编码失败。
S360，根据步骤S350中计算出的第一预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，最终预编码矩阵用于对用户的信息进行干扰预处理；
步骤S360在对用户间干扰进行消除或者减少的基础上，主要是针对发送给本用户的其它数据流进行干扰消除或者减少，是消除或者减少协作基站群之间的对MS造成的干扰。具体的，在一个实施例中，步骤S360可以包括：
S361，基于本用户的信道状态信息矩阵H1和第一预编码矩阵fc的乘积得到一个新的矩阵，求解这个矩阵的零空间，根据零空间计算用户的最终预编码矩阵；
在一个实施例中，可采用SVD(sigular value decomposition，奇异值分解)分解求零空间的方法获得预处理约束条件，在另一个实施例中还可以采用Householder(豪斯霍尔德)伪上三角分解，在令一个实施例中还可以采用Gram-Schmidt(格拉姆-施密特)正交化处理求零空间或者广义逆求解零空间的方法获得预处理约束条件。
S362，若计算用户的最终预编码矩阵失败，标记所述用户的协作基站群，重新调度用户的协作基站群，根据所述协作基站群重新计算用户的最终预编码矩阵。
在另一个实施例中，由于之前根据公共基站群对用户进行预编码成功，可以减少这个用户的私有基站群中的基站数，再根据S361进行重新计算，当然在另一个实施例中，还可以重新确定用户的协作基站群，然后从步骤S350开始进行重新计算。
当然在另一个实施例中，步骤S360还可以为，不利用步骤S350计算出的第一预编码矩阵，而只是利用用户的信道状态信息矩阵，根据用户的信道状态信息矩阵计算用户的第二预编码矩阵(例如可以用求解信道状态信息矩阵零空间的方式计算用户的第二与编码矩阵)。然后根据第二预编码矩阵和第一预编码矩阵构造最终预编码矩阵对用户的信息进行干扰预处理。这样也能达到步骤S305的效果，这里由于第二预编码矩阵没有利用到第一预编码矩阵，所以第二与编码矩阵只用来对小区间的干扰(即，基站间的干扰)进行消除预处理。
在另一个实施例中，如图6中的虚线框所述，该协作通信的预处理方法还可以包括：
S370，统计由于新用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，从而需重新预编码的用户，对需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理；
在Bc中，统计由于新增移动用户而使原有的公共基站群发生变化，从而需要重新预编码的用户集合，标记为Ur＝{User1，User2，...Userx}，其中0≤x，Userx标识为需重新预编码的用户；
举例来说，在一个实施例中，有公共基站群1(包括基站a、b、c)为用户1和用户2服务，公共基站群2(d、e、f、g)为用户3和用户4服务，如果新加入用户5，用户5根据前面实施例中描述的方法，确定基站a和c作为其协作基站，这样基站a和c就即为用户1和用户2服务，还为用户5服务，这样就多了一个公共基站群(包括基站a和c)，那么由于基站a和c是对应用用户1和用户2的公共基站群，那么用户1和用户2就是需要更新预编码的用户。
需要说明的是，在一个实施例中，步骤S370中对Ur集合中的Userx进行预编码更新处理可以包括：
a、将原零空间的预编码矩阵fc1调整维数后与新加入用户的信道状态信息矩阵H相乘(只需与共用基站的部分H相乘)，得到一个矩阵，再次求此矩阵的零空间fc2；
b、将所述相乘后的矩阵的零空间fc2与所述需要重新预编码的用户的原第一预编码矩阵fc相乘，得到需要重新预编码的用户的第一预编码矩阵：fc·fc2。
c、按照与步骤S360类似的方法，计算需要更新预编码的用户的最终预编码矩阵。即，根据更新的公共基站群的预编码矩阵：fc·fc2和用户的信道状态信息矩阵，更新用户的最终预的编码矩阵。
同样的，在一个实施例中，若更新预编码失败，则标记失败的公共基站群，然后重新调度进公共基站群，再进行预编码的更新。
需要说明的是，在本实施例中，对协作基站群进行公共基站群和私有基站群的划分，并根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度。在一个实施例中，也可以不根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，那么这样将会导致计算中设计的矩阵元素增多，计算复杂度较高。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于信用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码更新，能够支持多用户。并通过调度时频资源，根据MS的公共基站群和信道状态信息计算MS的预编码矩阵，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。以用户为中心，减少了传输的信号对其他的用户造成的干扰。并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，再根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度。
如图7所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理方法，此方法应用在如图1所示的协作MIMO系统中或者其它通信系统，如MIMO-OFDM系统、LTE系统或者WiMAX系统等，该方法与图6对应的实施例提供的方法不同的是，协作基站群的确定的方法不同，具体的，该方法包括：
S410，基站接收MS发送的协作情请求信息，根据自身及周边条件，确定接收MS的协作请求，并将结果通知MS；
在MS侧，MS通过信道估计或者测量等方法得到其与各个基站之间的信道的信道质量，MS会从这些信道中选择N个信道质量最好的信道，并向这个N个信道对应的N个基站发送协作请求信息。在这里，N为根据MS的承受能力设定的一个数值。N可以是预先设定的一个值，也可以是在选取信道过程中动态设定的值。
当这N个基站中的每个基站收到MS发送的协作请求信息后，每个基站根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。当某个基站的自身及周边情况合适时，该基站接受MS的协作请求，作为MS的协作基站。
在一个实施例中，这N个基站都接收了MS的协作请求，那么这N个基站就组成了一个协作基站群，并把结果通知给MS。当然在另一个实施例中，这N个基站中的某些基站，由于自身的条件或者周边条件不合适(如自身负荷较重或者周边资源匮乏等)会拒绝MS的协作请求，那么剩下的接收MS的协作请求信息的基站就会组成一个协作基站群，并把结果通知给MS。
S420，根据MS反馈的基站的信道质量监控结果，更新协作基站群；
在S410确定出协作基站群后，MS会继续对各个基站的信道质量进行监控。即，在一个实施例中，MS会继续收到各个基站所发送的信号，其中可能也包括不在协作基站群中的基站的信号。MS根据收到的基站的信号，判断出各个基站的信道质量，然后发送信道质量监控结果，信道质量监控结果包括了各个信道的质量状况。当然在另一个实施例中，MS也可以通过其它方式获得发送信号的各个基站的信道质量。
在一个实施例中，还可以预先设定一个阈值，称为第一阈值。当某个基站的信道质量低于第一阈值时，说明这个基站的信道质量就非常差了，这样为了保证协作质量，MS就不向这个基站发送协作请求。当MS选取出信道质量高于第一阈值的所有基站后，从这些基站中选取信道质量最好的N个基站，并向这N个基站发送协作请求信息。
当这N个基站中的每个基站收到MS发送的协作请求信息后，每个基站根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。接受MS的协作请求的基站就构成了MS的协作基站群。从而完成了协作基站群的更新。
完成了协作基站群的更信号后，本实施例后面的步骤和图5提供的实施例中的S340-370相同。因此，下面仅简要描述，不再赘述。
S430，在协作基站群中确定公共基站群；
在本实施例中，协作基站群确定并更新后，在基站侧还需要从协作基站群中确定出公共基站群。在本实施例中，公共基站群是指，协作基站群中和其它用户共享资源的公共基站的集合；与公共基站群相对应，协作基站群中去除公共基站群后剩下的基站就组成了私有基站群。即，私有基站群是指，协作基站群中只为一个用户协作的基站的集合。当确立出公共基站群后，协作基站群中剩下的基站就构成了私有基站群。在本实施例中，将公共基站群标记为Bc＝{BS1，BS2，...BSn}，其中0≤n≤N的整数。
S440，根据公共基站群计算用户的第一预编码矩阵；该第一预编码矩阵用于对用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
具体的，在一个实施例中，步骤S440可以包括：
S441，计算公共基站群Bc中其它用户对应的信道矩阵的零空间，依此零空间计算该用户的第一预编码矩阵fc；
S442，若预编码失败，标记失败公共基站群，重新调度公共基站群，避免出现与已标记失败的公共基站群一样的公共基站群，根据重新调度的公共基站群重新计算用户的预编码矩阵。
在一个实施例中可以根据S441中其它用户的干扰信道矩阵零空间是否找到，来判断预编码是否失败，若没有找到零空间则预编码失败。
S450，根据步骤S440中计算出的第一预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的协作基站群预编码，即用户的最终预编码；
具体的，在一个实施例中，步骤S450可以包括：
S451，基于本用户的信道状态信息矩阵H1和第一预编码矩阵fc的乘积得到一个新的矩阵，求解这个矩阵的零空间，根据零空间计算用户的最终预编码矩阵；
S452，若计算用户的最终预编码矩阵失败，标记所述用户的协作基站群，重新调度用户的协作基站群，根据所述协作基站群重新计算用户的最终预编码矩阵。
具体的，在一个实施例中，若步骤S451中预编码失败，则标记这个用户的协作基站群，这时由于根据公共基站群对用户进行预编码成功，这时可以减少这个用户的私有基站群中的基站数，再根据S451进行重新计算，当然在另一个实施例中，还可以重新调度，即重新确定用户的协作基站群，然后从步骤S440开始进行重新计算。在一个实施例中可以根据S351中其它用户的干扰信道矩阵零空间是否找到，来判断预编码是否失败，若没有找到零空间则预编码失败。
在另一个实施例中，如图7中的虚线框所述，该协作通信的预处理方法还可以包括：
S460，统计由于新用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，从而需重新预编码的用户，对需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理；
具体方法在图6对应的实施例中已经详细描述，在此不再赘述。
需要说明的是，在本实施例中，对协作基站群进行公共基站群和私有基站群的划分，并根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度。在一个实施例中，也可以不根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，那么这样将会导致计算中设计的矩阵元素增多，计算复杂度较高。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于信用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码，能够支持多用户。并通过调度时频资源，根据MS的公共基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。以用户为中心，减少了传输的信号对其他的用户造成的干扰。并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，再根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度。
具体的，为使本发明实施例更形象的为人所理解，根据前面实施例的描述，本实施例根据前面实施例提到的方法，在具体的假设场景下对本发明实施例进行描述，本实施例中假设场景：4个用户，多台基站的环境下，N＝7，即：每个用户可选用7个基站为其服务。
需要说明的是，本实施例假设场景中的4个用户分别为User1、User2、User3和User4。其中User1为新加入的用户，即原来存在三个用户：User2、User3和User4。以下以User1为中心进行预编码。根据前面实施例提供的方法，确认User1的协作基站群为[BS2，BS3，BS4，BS5，BS6，BS7，BS8]。
Figure G2009101088235D00211
a、由(1)式可知User1与其对应的协作基站群的信道状态信息为：
H1＝[h11，h12，h13，h14，h15，h16，h18]    (2)
b、假设应用前面实施例中描述的方法，确定出公共基站群集合为：
Bc＝[BS2，BS3，BS4，BS5，BS6，BS8]    (3)
需要更新预编码的用户集合为：
Ur＝[User2，User3，User4](4)
c、确定User1对应的零空间。找出Bc中基站对应的关联用户的信道状态信息矩阵，计算其对应零空间Z1。在本实施例中可以采用去掉User1对应的信道状态信息Hs1＝[h12，h13，h14，h15，h16，h18]，对矩阵的其余部分，即公共基站群Bc中其它用户的干扰信道矩阵：
h 22 h 23 h 24 h 25 h 26 0 h 32 h 33 h 34 h 35 0 h 38 h 42 h 43 h 44 h 45 0 h 48 - - - ( 5 )
做SVD分解的方法，求解(5)的零空间；当然在其它实施例中，还可以采用Householder伪上三角分解或者Gram-Schmidt正交化处理求零空间或者广义逆求解零空间。
d、对涉及到的User2，User3，User4更新预编码；
1、假设User2对应的信道状态信息为H2＝[h22，h23，h24，h25，h26，h29，h210]，对应的预编码矩阵为Z′2，Z′2是一个7×m的预编码矩阵，对应的公共基站群的零空间为：
Z p 2 = z ( 1 ) 22 . . . z ( m ) 22 z ( 1 ) 23 . . . z ( m ) 23 z ( 1 ) 24 . . . z ( m ) 24 z ( 1 ) 25 . . . z ( m ) 25 z ( 1 ) 29 . . . z ( m ) 29 , 1≤m≤N-1    (6)
如果m＝0，则没有零空间，标记失败。
预编码为：F2＝[f22 f23 f24 f25 f26 0 0 f29 f210]。
新增添用户User1，信道状态矩阵为：H1＝[h11，h12，h13，h14，h15，h16，h18]；
2、把Zp2转换成和User1，User2的公共基站群对应的User1的信道状态信息H1′＝[h12 h13 h14 h15 h16]，对应的矩阵：
Z p 2 ′ = z ( 1 ) 22 . . . z ( m ) 22 z ( 1 ) 23 . . . z ( m ) 23 z ( 1 ) 24 . . . z ( m ) 24 z ( 1 ) 25 . . . z ( m ) 25 0 . . . 1 . . . 0 - - - ( 7 )
令H2′＝H1′·Z′p2，确定H′2的零空间Z″2。其中Z″2是一个m×k维矩阵，1≤k≤(m-1)。如果k＝1，则没有对应零空间，标记失败。
在这里需要说明的是，根据(1)式可以知道，以User2来说，在User1加入前，协作基站群中的公共基站群为：[BS2，BS3，BS4，BS5]，User1加入后，公共基站群为[BS2，BS3，BS4，BS5，BS6]，即User1加入后，公共基站群多了基站BS6，那么就需要在Z′p2的最后一行补0或1，如(7)所示。
3、刷新零空间预编码矩阵Z2＝Z′2·Z″2，对H2·Z2进行预编码，消除基站间干扰。得到User2对应的新预编码矩阵：
F2＝[0 f22 f23 f24 f25 f26 0 0 f29 f210]    (8)
对User3和User4进行预编码更新的步骤，和User2的类似，在此不再赘述。
e、对H1·Z1进行预编码(方式不限)，消除基站间干扰。得到User1对应的预编码矩阵：
F1＝[f11 f12 f13 f14 f15 f16 0 f18 0 0](9)
f、如果c，d步失败，标记，并反馈调度器以减少用户协作蜂窝数或重新调度。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于信用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码，能够支持多用户。并通过调度时频资源，根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。通过利用协作基站信道质量和信道状态信息，调度多用户时频资源，最小化预编码功率损耗，最大化多用户增益；以用户为中心，减少了传输的信号对其他的用户造成的干扰。并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，再根据公共基站群和私有基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度。
如图8所示，本发明实施例提供一种终端，包括：
选择发送模块510，用于根据信道质量选择基站，并向选择的基站发送协作请求信息，所述协作请求信息用于确定协作基站群；
在本实施例中，各个信道是指MS和各个基站之间的信道。在一个实施例中，信道质量的不同可以反映为在MS侧通过信道估计或者测量得到的路径损耗、接收信噪比或者信号与噪声失真比等信息的不同。
监视反馈模块520，用于监视各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果用于使基站侧更新协作基站群。
在确定出协作基站群后，监视反馈模块520会继续监视MS所能收到的无线信号对应的各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，该信道质量监控结果包括了各个信道的质量状况，基站侧根据信道质量监控结果，更新之前的协作基站群，以保证协作基站群中的基站的信道质量相对较好。例如，在前一个周期内还在为MS协作的基站，在下一个周期内由于MS位置的变化，可能与MS之间的信道质量变差了，那么这时MS就不再请求这个基站为其协作。
在更新协作基站群后，基站侧会调度时频资源，根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群。并根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，使用户获得较大的协作增益。
如图9所示，在一个实施例中，图8对应的实施例中提供的终端的选择发送模块510，可以包括：
第一选择单元511，用于选取信道质量最好的信道，向该信道对应的基站发送协作请求信息，协作请求信息用于使该信道对应的基站确认协作基站群；
第一选择单元511从这监视的各个基站信道中选择一个信道质量最好的信道，并向该信道对应的基站发送协作请求信息。
在本发明以下实施例中，为方便描述，我们将这个信道质量最好的信道对应的基站称之为基站A。
在本实施例中，协作请求信息用于使基站A确认协作基站群。基站A接收到第一选择单元511发送的协作请求信息后，基站A根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。当基站A自身及周边的情况合适，基站A接受MS的协作请求后，会选择与自己距离最近的N个基站作为协作基站群，并将结果通知给MS。
第一接收单元512，用于接收基站侧反馈的协作基站群结果，所述协作基站群结果用于告知为MS协作的协作基站群。
在通过第一接收单元512得知MS的协作基站群后，在本实施例中，监视反馈模块520，会监视各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果用于使基站侧更新协作基站群。
具体的，监视反馈模块520，通过监视所能收到的无线信号对应的每个基站的信道质量，将结果反馈给A基站，该结果用于使基站A更新协作基站群；
A基站收到监视反馈模块520反馈的协作基站群中每个基站的信道质量结果后，会根据各个基站的信道质量状况，更新协作基站群。
具体的，在一个实施例中，可以预先设定两个阈值，分别为第一阈值或者第二阈值。当某个基站的信道质量小于第一阈值时，说明这个基站的信道质量就非常差了，这样为了保证协作质量基站A就在协作基站群中去掉这个基站。
第二阈值的设立，是为了使协作基站群中，信道质量最好的基站的信道和信道质量最差的基站的信道质量不至于相差太大，这样做的目的也是为了保证协作质量。为方便描述，将信道质量最差的信道的信道质量信息值称为a，将信道质量最好的信道的信道质量信息值称为b。在一个实施例中，可以用a的对数值与b的对数值之比与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；另一个实施例中也可以用a和b的差值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站；在另一个实施例中还可以用a和b的比值与第二阈值相比较，如果小于第二阈值，则在协作基站群中去掉a对应的基站。当然还可以有其它的比较方式，本发明实施例对此不做别的限定。
在更新协作基站群后，基站侧根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，通过更新协作基站群，可动态扩展协作基站群。并根据MS的协作基站群计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。
如图10所示，在另一个实施例中，图8对应的实施例中提供的终端的选择发送模块510，可以包括：
第二选择单元514，选取信道质量最好的N个信道，向这N个信道对应的基站发送协作请求信息，该协作请求信息用于请求N个基站基站作为MS的协作基站群，即，该协作请求信息用于使这N个基站确认协作基站群；
第二选择单元514从各个基站的信道中，选择N个信道质量最好的信道，并向这个N个信道对应的N个基站发送协作请求信息。在这里N可以是预先设定的一个值，也可以是在选取信道过程中动态设定的值。
当这N个基站中的每个基站收到MS发送的协作请求信息后，每个基站根据自身及周边的情况(例如：无线资源，协作条件等)，决定是否接受MS的协作请求。当某个基站的自身及周边情况合适时，该基站接受MS的协作请求，作为MS的协作基站，并将结果反馈给MS。所有接受MS的协作请求的基站，构成MS的协作基站群。
第二接收单元515，用于接收基站侧反馈的协作基站群结果，所述协作基站群结果用于告知为MS协作的协作基站群；
在通过第一接收单元512得知MS的协作基站群后，在本实施例中，监视反馈模块520，会监视各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果用于使基站侧更新协作基站群。
具体的更新方法，在图4对应的方法实施例中已经详细描述，在此不再赘述。
在更新协作基站群后，基站侧会调度时频资源，根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，该基站预编码用于对MS进行干扰预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，可动态扩展并支持多用户。并通过调度时频资源，根据MS的协作基站群和信道状态信息计算MS的基站预编码，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。
如图11所示，本发明实施例提供一种基站，包括：
获取模块630，用于从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
在本实施例中，协作基站群确定并更新后，在基站侧，基站群确定模块630还需要从协作基站群中确定出公共基站群和私有基站群。在本实施例中，公共基站群是指，协作基站群中为其它用户共享资源的公共基站的集合；私有基站群是指，协作基站群中只为一个用户协作的基站的集合，其实当确立出公共基站群后，协作基站群中剩下的基站就构成了私有基站群。在本实施例中，将公共基站群标记为Bc＝{BS1，BS2，...BSn}，其中0≤n≤N的整数。
第一预编码模块640，用于根据所述公共基站群计算用户在所述公共基站群中的预编码矩阵，该第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群计算用户最终的第一预编码矩阵，对本用户相对于公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理，减少了多用户干扰。
如图11中的虚线框所示，在另一个实施例中，该基站还可以包括：
接收确定模块610，用于接收MS的协作请求信息，根据协作请求信息确定MS的协作基站群；
更新模块620，用于根据MS发送的信道质量监控结果，更新接收确定模块610确定的协作基站群。
第二预编码模块650，用于根据所述第一预编码模块640计算出的预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，所述最终预编码矩阵用于对用户的信息进行干扰预处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群。在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据用户在公共基站群中的预编码矩阵计算用户最终的预编码矩阵，减少了计算的复杂度，通过对用户进行预编码对用户的信息进行干扰预处理，减少了多用户干扰和小区间干扰。
如图17所示，在一个实施例中，图11对应的实施例中提供的基站的获取模块630，可以包括：
寻找单元，用于从用户的协作基站群中找出为其它用户提供协作服务的基站的集合；
确定单元，用于将所述为其它用户提供协作服务的基站的集合确定为用户的公共基站群。
如图12所示，在一个实施例中，图11对应的实施例中提供的基站的第一预编码模块640，可以包括：
第一计算单元641，用于计算所述公共基站群中其它用户对应的信道矩阵的零空间；
第二计算单元642，用于根据第一计算单元641计算得到的零空间计算用户的第一预编码矩阵；
当然在一个实施例中第一预编码模块640还可以包括：
标记调度单元643，用于在预编码失败时，标记失败公共基站群，重新调度公共基站群，避免出现与已标记失败的公共基站群一样的公共基站群，根据重新调度的公共基站群重新计算用户的预编码矩阵。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群。在用户的协作基站群中确认公共基站群，根据公共基站群计算用户的第一预编码矩阵并计算用户最终的预编码矩阵，减少了计算的复杂度，通过对用户进行预编码对用户的信息进行干扰预处理，减少了多用户干扰和小区间干扰。
如图13所示，在另一个实施例中，该基站还可以包括：
统计模块660，用于统计由于新用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，需要重新预编码的用户；
在Bc中，统计模块660统计由于新增移动用户而改变协作群，从而需要重新预编码的用户集合，标记为Ur＝{User1，User2，...Userx}，其中0≤x，Userx标识为需重新预编码的用户。
更新模块670，用于对所述需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于新用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码更新，能够支持多用户。并通过调度时频资源，并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，根据公共基站群计算用户的最终预编码矩阵，减少了计算的复杂度，通过预编码对用户的信息进行干扰预处理，减少了多用户干扰和小区间干扰。
具体的，如图14所示，在一个实施例中，更新模块670可以包括：
零空间获得单元671，用于将需要重新预编码的用户的原零空间的预编码矩阵调整维数后与新加入用户的共用基站部分的信道状态信息矩阵相乘，获得相乘后的矩阵的零空间；
即，将原零空间的预编码矩阵调整维数后得到fc1，将fc1与新加入用户的信道状态信息矩阵H相乘(只需与共用基站的部分H相乘)，得到一个矩阵，再次求此矩阵的零空间fc2；
第一更新单元672，用于将所述相乘后的矩阵的零空间与所述需要重新预编码的用户的原第一预编码矩阵fc相乘，得到所述需要重新预编码的新的第一预编码矩阵；
即，通过相乘，得到新的第一预编码矩阵：fc·fc2。
第二更新单元673，用于根据所述新的第一预编码矩阵和需要重新预编码的用户的信道状态信息矩阵，更新需要重新预编码的用户的最终预的编码矩阵。
即，根据更新的公共基站群的预编码矩阵：fc·fc2和用户的信道状态信息矩阵，更新用户的最终预的编码矩阵。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于信用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码，能够支持多用户。并通过调度时频资源，并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，再根据公共基站群计算用户的预编码，减少了计算的复杂度，通过预编码对用户的信息进行干扰预处理，减少了多用户干扰和小区间干扰。
如图15所示，本发明实施例提供一种协作通信的预处理系统，包括：
至少两个基站10，20和至少一个终端30，
终端30，用于根据信道质量选择基站，并向选择的基站发送协作请求信息，所述协作请求信息用于确定协作基站群；监视各个基站的信道质量，发送信道质量监控结果，信道质量监控结果用于使基站侧更新协作基站群。
基站10或者基站30，用于接收终端30的协作请求信息，根据协作请求信息确定终端30的协作基站群；根据终端30发送的信道质量监控结果，更新协作基站群；在更新后的协作基站群中确定出公共基站群；根据公共基站群计算终端30的第一预编码矩阵；根据所述第一预编码矩阵和终端30的信道状态信息矩阵，计算终端30的最终预编码矩阵，最终预编码矩阵用于对终端用户的信息进行干扰预处理。
终端30的具体结构和功能在一个实施例中可以如图8提供的实施例所示，在另一个实施例中可以如图8和图9提供的实施例所示，在另一个实施例中还可以如图8和图10提供的实施例所示。
基站10、20的具体结构和功能在一个实施例中可以如图11提供的实施例所示，在一个实施例中可以如图11和图12提供的实施例所示，在另一个实施例中也可以如图11、图12和图13提供的的实施例所示，在另一个实施例中还可以如图11和图14提供的的实施例所示或者图11、图12和图14提供的实施例所示，或者图11、图12、图13和图14提供的实施例所示。
本发明实施例通过以上技术方案，以用户为中心进行资源调度，立足于用户的需求和体验，结合网络资源现状，能够更有效为用户服务；动态以用户为中心的协作基站传输策略，对协作基站群进行实时更新，可动态扩展协作基站群，通过对由于信用户的加入而需要重新预编码的用户进行预编码，能够支持多用户。并通过调度时频资源，根据MS的公共基站群和信道状态信息计算MS的预编码矩阵，能有效消除协作基站群之间的干扰和协作群边沿的干扰，使用户获得较大的协作增益。以用户为中心，减少了传输的信号对其他的用户造成的干扰。并通过将协作基站群分为公共基站群和私有基站群，再根据公共基站群计算用户的最终预编码，减少了计算的复杂度。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，或者二者的结合来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件模块或计算机软件产品可以存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。存储介质可以是随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种协作通信的预处理方法，其特征在于，包括：
从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
2.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述用户的第一预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，所述最终预编码矩阵用于对用户的信息进行干扰消除预处理。
3.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
统计由于新用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，需要重新预编码的用户，对所述需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理。
4.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，包括：
计算所述公共基站群中其它用户对应的信道矩阵的零空间，根据所述零空间计算用户的第一预编码矩阵。
5.如权利要求4所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，还包括：
若预编码失败，标记失败公共基站群，重新调度公共基站群，避免出现与已标记失败的公共基站群一样的公共基站群，根据重新调度的公共基站群重新计算用户的第一预编码矩阵。
6.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，从用户的协作基站群中获得公共基站群，包括：
从用户的协作基站群中找出为其它用户提供协作服务的基站的集合； 
将所述为其它用户提供协作服务的基站的集合确定为用户的公共基站群。
7.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述根据所述用户在所述公共基站群中的预编码矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，还包括：
若计算用户的最终预编码矩阵失败，标记所述用户的协作基站群，重新调度用户的协作基站群，根据所述协作基站群重新计算用户的最终预编码矩阵。
8.如权利要求3所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述对所述需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理，包括：
将需要重新预编码的用户的原零空间的预编码矩阵调整维数后与新加入用户的共用基站部分的信道状态信息矩阵相乘，求相乘后的矩阵的零空间；
将所述相乘后的矩阵的零空间与所述需要重新预编码的用户的原第一预编码矩阵相乘，得到所述需要重新预编码的用户的新的第一预编码矩阵；
根据所述新的第一预编码矩阵和需要重新预编码的用户的信道状态信息矩阵，更新需要重新预编码的用户的最终预编码矩阵。
9.如权利要求1所述的协作通信的预处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收用户的协作请求信息，根据协作请求信息确定用户的协作基站群；
根据用户发送的信道质量监控结果，更新所述协作基站群。
10.一种基站，其特征在于，包括：
获取模块，用于从用户的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；
第一预编码模块，用于根据所述公共基站群计算用户的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述用户相对于所述公共基站群服务的其它用户的干扰进行消除预处理。
11.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：
第二预编码模块，用于根据所述第一预编矩阵和用户的信道状态信息矩阵，计算用户的最终预编码矩阵，所述最终预编码矩阵用于对用户的信息进行干扰消除预处理。 
12.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：
统计模块，用于统计由于新用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，需要重新预编码的用户；
更新模块，用于对所述需要重新预编码的用户，进行预编码更新处理。
13.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述第一预编码模块，包括：
第一计算单元，用于计算所述公共基站群中其它用户对应的信道矩阵的零空间；
第二计算单元，用于根据所述零空间计算用户的第一预编码矩阵；
14.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述第一预编码模块，还包括：
标记调度单元，用于在预编码失败时，标记失败公共基站群，重新调度公共基站群，避免出现与已标记失败的公共基站群一样的公共基站群，根据重新调度的公共基站群重新计算用户的预编码矩阵。
15.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述获取模块包括：
寻找单元，用于从用户的协作基站群中找出为其它用户提供协作服务的基站的集合；
确定单元，用于将所述为其它用户提供协作服务的基站的集合确定为用户的公共基站群。
16.如权利要求12所述的基站，其特征在于，所述更新模块包括：
零空间获得单元，用于将需要重新预编码的用户的原零空间的预编码矩阵调整维数后与新加入用户的共用基站部分的信道状态信息矩阵相乘，获得相乘后的矩阵的零空间；
第一更新单元，用于将所述相乘后的矩阵的零空间与所述需要重新预编码的用户的原第一预编码矩阵相乘，得到所述需要重新预编码的用户的新的第一预编码矩阵；
第二更新单元，用于根据所述新第一预编码矩阵和需要重新预编码的用户的信道状态信息矩阵，更新需要重新预编码的用户的最终预的编码矩阵。 
17.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：
接收确定模块，用于接收用户的协作请求信息，根据协作请求信息确定用户的协作基站群；
更新模块，用于根据用户发送的信道质量监控结果，更新所述接收确定模块确定的协作基站群。
18.一种协作通信的预处理系统，包括至少两个基站和至少一个终端，所述终端用于和所述基站进行通信，其特征在于：
所述基站，用于从终端的协作基站群中获得公共基站群，所述公共基站群包括所述基站群中为其它用户提供协作服务的基站的集合；根据所述公共基站群计算所述终端的第一预编码矩阵，所述第一预编码矩阵用于对所述终端相对于所述公共基站群服务的其它终端的干扰进行消除预处理。
19.如权利要求18所述的协作通信的预处理系统，其特征在于，所述基站还用于：
根据所述第一预编码矩阵和终端的信道状态信息矩阵，计算所述终端的最终预编码矩阵，所述最终预编码矩阵用于对所述终端的信息进行干扰预处理。
统计由于新的终端用户的加入，导致现有的公共基站群发生变化，需要重新预编码的终端，对所述需要重新预编码的终端，进行预编码更新处理。 
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