CN102025464A - 一种下行多基站多入多出预编码协调的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下行多基站多入多出预编码协调的方法，包括以下步骤：步骤1：各用户测量到服务基站和邻基站的信道信息，获取资源调度信息，并将资源调度信息反馈给服务基站；步骤2：所述服务基站根据资源调度信息进行资源块预分配；步骤3：相邻基站之间交互资源调度信息获得预编码矩阵指示(PMI)信息交互结果；步骤4：所述服务基站根据所述的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。本发明还提供一种下行多基站多入多出预编码协调的系统。通过本发明的方法和系统，相邻小区之间通过下行资源分配和预编码协调来减小边缘用户的干扰，以提升整个网络的性能。

Description

一种下行多基站多入多出预编码协调的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及到下行多基站多入多出预编码协调的方法和系统。

背景技术

MIMO(Multiple-In Multiple-Out，多入多出)技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破。随着对该技术的不断研究完善，它已成为新一代移动通信系统的关键技术。MIMO系统在发送端和接收端均采用多天线单元，运用先进的天线传输和信号处理技术，利用无线信道的多径传播，因势利导，开发空间资源，建立空间并行传输通道，在不增加带宽和发射功率的情况下，成倍地提高无线通信的质量与数据速率。MIMO技术的特点在于它利用多径效应，并将传统智能天线中的向量信道转化为矩阵信道。

作为MIMO的一项关键技术，预编码技术就是通过对发送端的信号进行“预先”处理，将信号波束指向最有利于用户接收的“方向”，从而提高用户的接收信噪比。对于闭环空间复用传输，就是根据由用户上报预编码矩阵指示(PMI，Precoding matrix indicator)，选择基于码本的预编码矩阵的技术。

在当前的蜂窝小区无线通讯网络中，相邻小区间的同频干扰是导致系统性能下降最重要的因素之一，特别是小区边缘用户的性能往往受此影响非常之大。因此如何减小相邻小区之间特别是小区边缘用户的干扰成为当前十分迫切的问题。

减小相邻小区对边缘用户的干扰的方法被称为干扰抑制，又可以细分为：干扰随机化、干扰消除和干扰协调三种。小区间的干扰随机化主要用来随机化干扰信号，干扰消除则是希望在用户通过信号处理技术获得增益来抑制干扰，小区间干扰协调则希望通过协调多个小区之间的资源和预编码来实现小区间干扰最小化的。但是，干扰随机化并不能减小干扰，小区间的干扰消除也只能够消除主要干扰。

所以，有必要提出一种新的预编码协调的方法，以解决上述相邻小区之间特别是小区边缘用户的干扰所导致整个网络性能下降的问题。

发明内容

本发明提供一种下行多基站多入多出预编码协调的方法和系统，通过相邻小区之间进行下行资源分配和预编码协调来尽可能的减小边缘用户的干扰，以提升整个网络的性能。

本发明提供了一种下行多基站多入多出预编码协调的方法，包括以下步骤：

步骤1：各用户测量到服务基站和邻基站的信道信息，获取资源调度信息，并将资源调度信息反馈给服务基站；

步骤2：所述服务基站根据资源调度信息进行资源块预分配；

步骤3：相邻基站之间交互资源调度信息获得预编码矩阵指示(PMI)信息交互结果；

步骤4：所述服务基站根据所述的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。

进一步地，步骤1中，所述资源调度信息包括所述用户从根据测得的到服务基站的信道信息中选择与信道最匹配的预编码矩阵对应的最优PMI信息，以及所述用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息。

进一步地，步骤2中，所述服务基站根据用户反馈的最优PMI信息对本小区的时频二维资源块进行划分，并预分配给本小区的用户。

进一步地，步骤3中，相邻小区各基站比较对本小区用户反馈的PMI信息与邻小区用户推荐或者限制PMI信息，获得PMI信息交互结果。

进一步地，步骤4中，如果所述PMI信息交互结果不冲突，则此用户PMI协调成功。

进一步地，步骤4中，如果所述PMI信息交互结果冲突，则基站获取用户的服务质量请求信息，获取用户的优先级信息。

进一步地，如用户优先级为最优，则该用户PMI协调成功。

进一步地，如当前用户优先级不是最优，则所述用户选择次优的PMI进行传输，或者，基站重新为该资源调度优先级较所述用户低的其他用户。

进一步地，如果用户选择次优的PMI进行传输，则通过下述过程处理：当交互的是邻基站的推荐PMI集时，通过基站在所述PMI推荐集中选择与所述用户反馈PMI信息相关性最大的一个PMI；当交互的是邻基站的限制PMI集时，选择不包含在限制PMI集中与用户反馈PMI相关性最大的一个PMI。

进一步地，如果基站重新为该资源调度优先级较该用户低的其他用户，则通过下述过程处理：通过基站重新为该资源调度优先级低于该用户的其他用户，然后对重新调度的用户重复步骤2、步骤3和步骤4，直至该资源上的用户PMI协调成功。

进一步地，对于协调PMI成功的用户，直接使用协调成功的PMI查表得到预编码矩阵。

进一步地，对于协调PMI成功的用户，用户的预编码矩阵利用以下公式计算得出：

$W={\mathrm{\α}}_1{W}_{\mathrm{PMI}1}+\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i(1-W_{\mathrm{PMIi}}{W_{\mathrm{PMIi}}}^H)W_{\mathrm{PMI}1}$

其中，W_PMI1表示本小区用户反馈给服务基站的PMI对应的码字，W_PMIi表示邻小区配对用户反馈限制PMI信息对应码字，W_PMIi ^H表示W_PMIi的共轭转置，α_i(2≤i≤n，n表示小区数)属于0～1，表征了W和W_PMIi的相似性。

进一步地，所述方法进一步包括步骤5：参与协调的基站根据新的预编码矩阵，来调节各自的调制编码方式并下行进行数据传输。

本发明还提出一种下行多基站多入多出预编码协调的系统，所述系统包括用户、服务基站和邻基站，其中，

各用户测量各自到服务基站和邻基站的信道信息，并选取最适合的PMI信息以及该用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息反馈给服务基站；

所述服务基站根据用户的反馈信息进行资源块预分配；

相邻基站之间交互资源调度信息以及相应的限制或者推荐PMI信息，获得PMI信息交互结果；

所述服务基站根据相邻基站之间的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。

进一步地，参与协调的基站根据新的预编码矩阵，来调节各自的调制编码方式并下行进行数据传输。

本发明提出了一种下行多基站多入多出预编码协调的方法和系统，通过相邻小区之间进行下行资源分配和预编码协调来尽可能的减小边缘用户的干扰，以提升整个网络的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是2个基站进行多基站多入多出预编码协调时的网络模型；

图2是3个基站进行多基站多入多出预编码协调时的网络模型；

图3是本发明的下行多基站多入多出预编码协调方法的流程图；

图4是本发明第一实施例两个相邻小区基站和第四实施例三个相邻小区基站PMI协调成功后计算预编码矩阵的流程图；

图5是本发明第二实施例两个相邻小区基站和第五实施例三个相邻小区基站两个相邻小区基站采用方式1解决PMI冲突后计算预编码矩阵的流程图；

图6是本发明第三实施例两个相邻小区基站和第六实施例三个相邻小区基站两个相邻小区基站采用方式2解决PMI冲突后计算预编码矩阵的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图3至图6。本发明提供的下行多基站MIMO预编码协调的方法如下：

步骤1：各用户测量各自到服务基站和邻基站的信道信息，并根据测得的到服务基站的信道信息，选择与信道最匹配的预编码矩阵对应的PMI信息(即最优PMI信息)反馈给服务基站，同时根据测得的到邻基站的信道信息，选择该用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息反馈给服务基站。其中，所述最优PMI信息，以及所述推荐或者限制PMI信息被称为资源调度信息。所述推荐PMI信息，是指根据用户测量它与邻小区基站的信道情况，由基站侧的反馈探测信息单元所指示的方式指示，反馈与最优PMI的相关系数在一定门限内的一组PMI作为推荐邻小区基站使用的PMI信息。所述限制PMI信息，是指根据用户测量它与邻小区基站的信道情况，由基站侧的反馈探测信息单元所指示的方式指示，反馈与最差PMI的相关系数在一定门限内的一组PMI作为限制邻小区基站使用的PMI信息。其中，所述最优PMI，是根据测量得到的用户到邻基站的信道信息，选择的与信道最匹配的预编码矩阵对应的PMI；所述最差PMI，是指根据测量得到的用户到邻基站的信道信息，选择的与信道最不匹配的预编码矩阵对应的PMI。

各服务基站将上述得到的推荐或限制PMI信息作为接下来进行基站交互从而实现干扰协调的主要依据。

步骤2：基站根据用户的反馈信息进行资源块预分配。

对于每个小区，基站分别对本小区用于下行多基站MIMO传输的时频二维资源块资源进行划分，并将划分好的时频二维资源块根据用户反馈的最优PMI信息预分配给本小区的用户；所述的时频二维资源块具有的特征为：在时间上包含连续的多个OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)符号，在频域上包含连续的多个子载波；其包含的子载波用于承载接收端对应的数据和导频信号。

步骤3：相邻基站之间交互相应的限制或者推荐PMI信息等资源调度信息，获得PMI信息交互结果。

基站通过专用接口或者骨干网等交互每个资源块上用户的推荐或者限制PMI信息等资源调度信息，获取PMI信息交互结果。

相邻小区的各个基站分别比较本小区用户反馈的PMI信息是否与邻小区用户推荐或者限制PMI信息冲突，获得PMI信息交互结果；其中，所述冲突，是指邻基站反馈推荐PMI信息时，本小区用户反馈的PMI不包含在邻基站推荐PMI信息中；或者邻基站反馈限制PMI信息时，本小区用户反馈的PMI包含在邻基站限制PMI信息中。如果PMI信息交互结果显示不冲突，则此用户协调成功；如果PMI信息交互结果显示冲突，则此用户协调不成功，需要进一步处理。

步骤4：基站根据所述的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。方法如下：

步骤a、相邻小区的各个基站分别比较对本小区用户的PMI是否与邻小区用户推荐或者限制PMI信息冲突，获得PMI信息交互结果，如果PMI信息交互结果显示不冲突，则此用户PMI协调成功，直接转到步骤d，否则进行步骤b；

步骤b、对于PMI信息冲突的资源分配情况，基站通过专用接口或者骨干网等交互被调度用户的QoS(Quest of Service，服务质量请求)的相关信息，获取用户的优先级信息；当前基站根据QoS等级越高则优先级最高的原则，判断当前用户的优先级。如果该用户优先级为最优，则该用户PMI协调成功，使用最优的PMI进行传输。如果该用户优先级不是最优，则对该用户采取以下两种方式之一进行处理：

方式1：该用户选择次优的PMI进行传输；

方式2：基站重新为该资源调度优先级较该用户低的其他用户。

步骤c、对于方式1，通过下述过程处理：优先级较低的用户，当交互的是邻基站的推荐PMI集时，通过基站在推荐PMI集中选择与用户反馈PMI相关性最大的一个PMI；当交互的是邻基站的限制PMI集时，选择不包含在限制PMI集中与用户反馈PMI相关性最大的一个PMI。

对于方式2，通过下述过程处理：优先级较低的用户，通过基站重新为该资源调度其他用户，且新调度用户优先级不高于该用户，这样是为了让使用当前资源的优先级最高用户的PMI保持不变。然后对重新调度的用户重复步骤2、步骤3和步骤4的干扰协调处理的步骤，直至该资源上的用户PMI协调成功。

步骤d、对于协调成功的用户，对PMI的处理也可以采用以下两种方式：

方式a：用户直接使用协调成功的PMI查表得到预编码矩阵；

方式b：用户的预编码矩阵利用以下公式计算得出：

$W={\mathrm{\α}}_1{W}_{\mathrm{PMI}1}+\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i(1-W_{\mathrm{PMIi}}{W_{\mathrm{PMIi}}}^H)W_{\mathrm{PMI}1}---\left(1\right)$

其中，W_PMI1表示本小区用户反馈给服务基站的PMI对应的码字，W_PMIi表示邻小区配对用户反馈限制PMI信息对应码字，W_PMIi ^H表示W_PMIi的共轭转置，α_i(2≤i≤n，n表示小区数)属于0～1，表征了W和W_PMIi的相似性，可以预设，如考虑码字归一化，有∑α_i＝1。

步骤5：参与协调的基站将根据新的预编码矩阵，来调节各自的MCS(modulation and coding scheme，调制编码方式)并下行进行数据传输。

调节过程为：利用得到的预编码矩阵计算接收端的信噪比

(σ²为噪声功率，s²为信号功率，H为信道系数，w为得到的预编码矩阵，||·||^F为求F范数)，并根据此值来查SNR和UIUC(uplink interval usage code，上行区间使用码)的对应表来调节用户使用的MCS

以下将用具体的实施例来进一步说明本发明的方法。

以下实施例1-3用于说明对于下行相邻两个小区的PMI协调情况

如图1所示，首先，用户MS1测量到服务基站BS1的信道信息，并选取最适合的rank＝1的PMI1反馈给服务基站，同理MS2反馈PMI2；

然后，用户测量到邻基站的信道信息，反馈对邻基站的推荐PMI给服务基站：MS1测量到邻基站BS2的信道信息，通过设定PMI相关性范围得到MS1对BS2的PMI推荐集PMI2’反馈给服务基站BS1，例如MS1、MS2可以都取与最优PMI的相关系数为0.8，同理MS2反馈PMI1’给BS2；

然后通过相邻小区基站间的交互，BS1获得MS2对它的PMI推荐集PMI1’，BS2获得MS1对它的PMI推荐集PMI2’。

实施例1：用于说明相邻两个小区PMI协调成功的情况。

请参考图1和图4。在本实施例中，以两个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI协调成功，并通过获得的PMI计算预编码矩阵的情况。

基站BS1和BS2交互信息完成后，BS1通过比较PMI1和PMI1’，比较得出MS1的反馈PMI1在MS2对BS1的推荐集PMI1’中，于是计算MS1的预编码矩阵：

MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，通过公式(1)计算，取n＝2，即：

W＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1，其中i＝1，2，且α₁+α₂＝1。α1表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，则α₂＝0.2。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并进行下行数据传输。

如果判断MS2的反馈PMI2和MS1对BS2的推荐信息PMI2’不冲突，也采用以上相同方式处理。

实施例2：用于说明相邻两个小区PMI冲突时采用方式1进行协调。

请参考图1和图5。在本实施例中，以两个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI冲突，采用方式1即优先级低的用户选择其他的PMI进行传输的过程。

基站BS1和BS2交互信息完成后，BS1通过比较PMI1和PMI1’，比较得出MS1的反馈PMI1不在MS2对BS1的推荐集PMI1’中，即MS1的反馈PMI1和MS2对BS1的推荐信息PMI1’冲突，则基站通过高层信令交互被调度用户的QoS相关信息，以获得当前用户的优先级信息。

如果当前用户优先级等级最高，则直接进行预编码矩阵计算。

MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，通过公式(1)计算，取n＝2，即：

W＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1(i＝1，2)，且α₁+α₂＝1。α₁表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，则α₂＝0.2。

如果当前用户优先级比较低，可以选择方式1协调即根据用户反馈PMI的情况选择一个次优的PMI进行预编码，即在PMI推荐集中选择一个和PMI相关性最大的作为最终的PMI1做预编码，然后按上述方法做预编码矩阵的计算。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并下行进行数据传输。

如果判断MS2的反馈PMI2和MS1对BS2的推荐信息PMI2’冲突，也采用以上相同方式处理。

实施例3：用于说明相邻两个小区PMI冲突时采用方式2协调

请参考图1和图6。在本实施例中，以两个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI冲突，采用方式2即优先级低的用户重新分配资源以协调预编码的过程。

基站BS1和BS2交互信息完成后，BS1通过比较PMI1和PMI1’，比较得出MS1的反馈PMI1不在MS2对BS1的推荐集PMI1’中，即MS1的反馈PMI1和MS2对BS1的推荐信息PMI1’冲突，则基站通过高层信令交互被调度用户的QoS相关信息，以获得当前用户的优先级信息。

如果当前用户优先级等级最高，则直接进行预编码矩阵计算。

MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，即通过公式(1)计算，取n＝2，即：

W＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1(i＝1，2)，且α₁+α₂＝1。α₁表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，则α₂＝0.2。

如果当前用户优先级比较低，可以选择方式2协调即基站重新为该资源调度优先级较该用户低的其他用户。优先级较低的用户，通过基站重新为该资源调度其他用户，并保证新调度用户优先级不高于该用户，成功完成资源块上的PMI协调，得到使用该资源块的新用户的PMI1，然后按上述方法做预编码矩阵的计算。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并下行进行数据传输。

如果判断MS2的反馈PMI2和MS1对BS2的推荐信息PMI2’冲突，也采用以上相同方式处理。

以下实施例4-6用于说明对于下行相邻三个小区的PMI协调情况

如图2所示。首先，用户MS1测量到服务基站BS1的信道信息，并选取最适合的rank＝1的PMI1反馈给服务基站，同理MS2反馈PMI2，MS3反馈PMI3；然后，用户测量到邻基站的信道信息反馈对邻基站的限制PMI给服务基站：MS1测量到BS2的信道信息，得到MS1对BS2的限制PMI信息PMI12反馈给BS1，MS1测量到BS3的信道信息，得到MS1对BS3的限制PMI信息PMI13反馈给BS1，例如所述的限制PMI信息可以选取与最差PMI相关系数为0.85的集合；同理MS2反馈PMI21、PMI23给BS2，MS3反馈PMI31、PMI32给BS3。BS1获得MS2和MS3的限制PMI信息PMI21和PMI31，BS2、BS3同理。然后通过基站交互得到相邻小区用户PMI信息。

实施例4：用于说明相邻三个小区PMI协调成功的情况

请参考图2和图4。在本实施例中，以三个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI协调成功的情况，并通过获得的PMI计算预编码矩阵的情况。如图3所示。

基站BS1、BS2和BS3交互信息完成后，若BS1通过比较PMI1和PMI21、PMI31，判断得出PMI1不在限制集合PMI21和PMI31中，即PMI不冲突，于是计算MS1的预编码矩阵：

MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，即通过公式(1)计算，取n＝3，即：

W＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1+α₃(1-W_PMI3W_PMI3 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1(i＝1，2，3)，且α₁+α₂+α₃＝1。α1表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，α₂＝0.1，α₃＝0.1。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并下行进行数据传输。

如果MS2、MS3的情况和以上MS1的相同，MS2或MS3也采用以上相同方式处理。

实施例5：用于说明相邻三个小区PMI冲突时采用方式1协调

请参考图2和图5。在本实施例中，以三个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI冲突，采用方式1即优先级低的用户选择其他的PMI进行传输的过程。

基站BS1和BS2、BS3交互信息完成后，BS1通过比较PMI1和PMI21、PMI31，若判断得出MS1的反馈PMI1在BS1的限制集PMI21、PMI31中，即MS1的反馈PMI1和MS2、MS3对BS1的限制集冲突，则基站通过高层信令交互被调度用户的QoS相关信息，以获得当前用户的优先级信息。

如果当前用户优先级等级最高，则直接进行预编码矩阵计算。

MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，通过公式(1)计算，取n＝3，即：

W1＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1+α₃(1-W_PMI3W_PMI3 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1(i＝1，2，3)，且α₁+α₂+α₃＝1。α₁表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，α₂＝0.1，α₃＝0.1。

如果当前用户优先级比较低，可以选择方式1协调即根据用户反馈PMI的情况选择一个次优的PMI进行预编码。即选择PMI相关性最大且不在限制集中的那个PMI，作为PMI1做预编码，然后按上述方法做预编码矩阵的计算。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并下行进行数据传输。

如果MS2、MS3的情况和以上MS1的相同，MS2或MS3也采用以上相同方式处理。

实施例6：用于说明相邻三个小区PMI冲突时采用方式2协调

请参考图2和图6。在本实施例中，以三个相邻小区为例，说明下行通信中基站PMI冲突，采用方式2即优先级低的用户重新分配资源以协调预编码的过程。

基站BS1和BS2、BS3交互信息完成后，BS1通过比较PMI1和PMI21、PMI31，若判断得出MS1的反馈PMI1在BS1的限制集PMI21、PMI31中，即MS1的反馈PMI1和MS2、MS3对BS1的限制集冲突，则基站通过高层信令交互被调度用户的QoS相关信息，以获得当前用户的优先级信息。

如果当前用户优先级等级最高，则直接进行预编码矩阵计算。

同样地，MS1的预编码矩阵计算可以采用方式a，即直接通过查表得到PMI1的预编码矩阵W_PMI，其中W_PMI表示通过PMI查表得到的rank＝1的码字。

MS1的预编码矩阵的计算也可以采用方式b，通过公式(1)计算，取n＝3，即：

W1＝α₁W_PMI1+α₂(1-W_PMI2W_PMI2 ^H)W_PMI1+α₃(1-W_PMI3W_PMI3 ^H)W_PMI1

其中W_PMI1表示通过PMI1查表得到的rank＝1的码字，α_i属于0～1(i＝1，2，3)，且α₁+α₂+α₃＝1。α₁表征了W和W_PMI1的相似性，它的值越大则表示在本小区的信道特性越好，对邻小区的干扰越小，反之亦然。例如这里可以取α₁＝0.8，α₂＝0.1，α₃＝0.1。

如果当前用户优先级比较低，可以选择方式2协调即基站重新为该资源调度优先级较该用户低的其他用户。优先级较低的用户，通过基站重新为该资源调度其他用户，并保证新调度用户优先级不高于该用户，成功完成资源块上的PMI协调，得到使用该资源块的新用户的PMI1，然后按上述方法做预编码矩阵的计算。

最后，基站根据得到的预编码矩阵调节MCS并下行进行数据传输。

如果MS2、MS3的情况和以上MS1的相同，MS2或MS3也采用以上相同方式处理。

本发明还提出一种下行多基站MIMO预编码协调的系统，所述系统包括用户、服务基站和邻基站，其中，

各用户测量各自到服务基站和邻基站的信道信息，并选取最适合的PMI信息以及该用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息反馈给服务基站；

所述服务基站根据用户的反馈信息进行资源块预分配；

相邻基站之间交互资源调度信息以及相应的限制或者推荐PMI信息，获得PMI信息交互结果；

所述服务基站根据相邻基站之间的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。

参与协调的基站根据新的预编码矩阵，来调节各自的调制编码方式并下行进行数据传输。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (14)

1.一种下行多基站多入多出预编码协调的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：各用户测量到服务基站和邻基站的信道信息，获取资源调度信息，并将资源调度信息反馈给服务基站；

步骤2：所述服务基站根据资源调度信息进行资源块预分配；

步骤3：相邻基站之间交互资源调度信息获得预编码矩阵指示(PMI)信息交互结果；

步骤4：所述服务基站根据所述的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述资源调度信息包括所述用户从根据测得的到服务基站的信道信息中选择与信道最匹配的预编码矩阵对应的最优PMI信息，以及所述用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述服务基站根据用户反馈的最优PMI信息对本小区的时频二维资源块进行划分，并预分配给本小区的用户。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中，相邻小区各基站比较对本小区用户反馈的PMI信息与邻小区用户推荐或者限制PMI信息，获得PMI信息交互结果。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4中，如果所述PMI信息交互结果不冲突，则此用户PMI协调成功。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤4中，如果所述PMI信息交互结果冲突，则基站获取用户的服务质量请求信息，获取用户的优先级信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如用户优先级为最优，则该用户PMI协调成功。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，如当前用户优先级不是最优，则所述用户选择次优的PMI进行传输，或者，基站重新为该资源调度优先级较所述用户低的其他用户。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，如果用户选择次优的PMI进行传输，则通过下述过程处理：当交互的是邻基站的推荐PMI集时，通过基站在所述PMI推荐集中选择与所述用户反馈PMI信息相关性最大的一个PMI；当交互的是邻基站的限制PMI集时，选择不包含在限制PMI集中与用户反馈PMI相关性最大的一个PMI。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，如果基站重新为该资源调度优先级较该用户低的其他用户，则通过下述过程处理：通过基站重新为该资源调度优先级低于该用户的其他用户，然后对重新调度的用户重复步骤2、步骤3和步骤4，直至该资源上的用户PMI协调成功。

11.如权利要求5、7、9或10所述的方法，其特征在于，对于协调PMI成功的用户，直接使用协调成功的PMI查表得到预编码矩阵。

12.如权利要求5、9或10所述的方法，其特征在于，对于协调PMI成功的用户，用户的预编码矩阵利用以下公式计算得出：

$W={\mathrm{\α}}_1{W}_{\mathrm{PMI}1}+\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\α}}_i(1-W_{\mathrm{PMIi}}{W_{\mathrm{PMIi}}}^H)W_{\mathrm{PMI}1}$

其中，W_PMI1表示本小区用户反馈给服务基站的PMI对应的码字，W_PMIi表示邻小区配对用户反馈限制PMI信息对应码字，W_PMIi ^H表示W_PMIi的共轭转置，α_i(2≤i≤n，n表示小区数)属于0～1，表征了W和W_PMIi的相似性。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤5：参与协调的基站根据新的预编码矩阵，来调节各自的调制编码方式并下行进行数据传输。

14.一种下行多基站多入多出预编码协调的系统，其特征在于，所述系统包括用户、服务基站和邻基站，其中，

各用户测量各自到服务基站和邻基站的信道信息，并选取最适合的PMI信息以及该用户对邻基站的推荐或者限制PMI信息反馈给服务基站；

所述服务基站根据用户的反馈信息进行资源块预分配；

相邻基站之间交互资源调度信息以及相应的限制或者推荐PMI信息，获得PMI信息交互结果；

所述服务基站根据相邻基站之间的PMI信息交互结果，完成每个资源块的预编码协调。

如权利要求14所述的系统，其特征在于，参与协调的基站根据新的预编码矩阵，来调节各自的调制编码方式并下行进行数据传输。

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