CN102170328A - 一种支持双制式的CoMP终端及反馈方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种支持双制式的多点协作传输(CoMP)终端的反馈方法，包括如下步骤：A、根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的预编码矩阵指示符PMItarget；B、根据已经确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性，并根据所述相关性以及基站使用的CoMP类型，确定协作小区需要的预编码矩阵指示符PMI信息；C、将所确定的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息反馈至基站。本发明还提供了一种支持双制式的CoMP基站处理方法及一种CoMP终端。

Description

一种支持双制式的CoMP终端及反馈方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及多点协作传输(CoMP)技术领域，特别涉及一种支持双制式的CoMP终端及反馈方法。
背景技术
小区边缘用户接收信号强度较低，若边缘用户当前所在小区的其他邻小区同时在此频段上发送信号，则会严重干扰边缘用户的信息传输质量。为解决这一技术问题，很多技术集中于如何扩大小区信号的覆盖范围，提高边缘用户性能，进而提升系统吞吐量。多点协作传输(CoMP，Coordinated MultiplePoints)则是解决该问题的一项重要技术。CoMP在提高边缘用户吞吐量方面的优势显著，将是今后LTE-A的重点研究技术之一。目前即将启动的3GPPR11版本预研工作将重点考虑CoMP技术，包括对参考信号、多个小区间信令交互机制、接收与反馈上报机制、多个小区的信号同步问题等多个方面进行研究。
3GPP RAN1 57-60会议上，对CoMP技术作了深入讨论，认为CoMP大致可分为以下两种主要类型：
一类为协作调度/波束赋形(CB/CS，Coordinated Beaforming/CoordinatedScheduling)：多个基站共享边缘用户信息，通过协同调度使不同小区的边缘用户在不同的频率资源上发送信息，以尽可能避免其他用户波束对目标用户构成干扰；或者邻小区考虑在同一时频资源上调度对目标小区干扰最小的用户；
另一类为联合处理(JP，Joint Processing)，需要多个基站联合起来共同对目标用户进行传输，使UE获得更大的分集增益，增强边缘链路的可靠性。
目前现有专利对下行CoMP的研究集中在：CoMP集合选择与信令交互；在不同的节点采用不同的空频编码块进行传输，使UE获得宏分集处理增益；JP制式下的码本聚合处理等方面。考虑到和以前LTE版本的兼容性，以及反馈开销，隐式反馈越来越受到重视，在可容忍的反馈量下，如何提高CoMP机制的隐式反馈精度是目前的热点研究问题之一。
现有技术中，较为优选的基于隐式反馈的CoMP接收机制包括：对于CB/CS方案，UE除反馈本小区预编码矩阵指示符(PMI)外，还需反馈推荐协作小区使用的配对用户PMI信息；JP方案下，多个小区在同一时频资源上同时对目标用户进行传输，UE端测出使总系统容量最大的本小区以及协作小区的PMI信息，一起反馈回eNB。以上两种方法与现有标准兼容性较好，易于LTE到LTE-A的平滑过渡，从单小区到CB/CS，再到JP，形成系统反馈机制的逐步升级。
现有技术中的反馈机制只针对CoMP的某一种制式，但今后的技术发展方向会针对不同的网络配置选用相应的CoMP制式。不同CoMP类型的可能应用场景如表1所示：
Figure BSA00000468354600021
Figure BSA00000468354600031
表1
其中，回程链路指基站间或者节点间的信令交互所使用的链路。站内回程链路是指一个基站分管的三个扇区之间的通信链路，站内回程链路的延迟相对较小，容量相对较大，质量较好。受限回程链路指传输延迟高，通信质量较差的回程链路。LTE-A需要对以上几种场景进行评估，其中case 1的评估工作已基本完成，其他几个场景的评估工作正在进行，其他几个评估场景又有优先级的区分，异构网的优先级较高，同构网优先级较低。
由表1可知，JP方式和CB/CS方式各有其较佳的应用场景：JP方式更适用于回程激活时间短且高覆盖的通信网络，而CB/CS方式则更倾向于回程激活时间长且低覆盖的网络。现有技术中针对CoMP传输设计的终端设备(以下简称为CoMP终端)仅能够支持某一种CoMP类型，由于不同的CoMP方法适用于不同的场景，包括小区、基站、中继站或射频拉远单元等，这就限制了使用范围。如果CoMP终端能兼容两种制式，在不同的网络配置下进行自由切换，使同一个CoMP终端适用于多种场景，将大大拓展CoMP终端的业务功能。
发明内容
本发明提供了一种支持双制式的CoMP终端及反馈方法，能够实现CB/CS及JP两种方案的自由切换，扩展CoMP终端的应用范围。
本发明实施例提出的一种支持双制式的CoMP终端的反馈方法，包括如下步骤：
A、根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的预编码矩阵指示符PMItarget；
B、根据已经确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性，并根据所述相关性以及基站使用的CoMP类型，确定协作小区需要的预编码矩阵指示符PMI信息；
C、将所确定的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息反馈至基站。
步骤B之前，该方法进一步包括：
接收来自基站的CoMP指示信号，根据所述指示信号的取值，确定基站使用的CoMP类型。
步骤A包括：
根据公式
Figure BSA00000468354600041
计算预编码矩阵指示符PMItarget，其中，Htarget为主服务小区基站与UE之间的信道，Wtarget为主服务小区的预编码矩阵。
其中，步骤B可以包括：
B1、计算第I个协作小区的不同码字对应的等效信道之间的相关性；
B2、若基站当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，选取相关性较大的m个PMI索引PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIm作为第I个协作小区需要的PMI信息；若当前使用的CoMP类型为JP方案，选择相关性最强的PMI索引PMI_max作为第I个协作小区需要的PMI信息；
B3、判断是否还有未处理的协作小区，若是，令I＝I+1，并转至步骤B1；否则，结束步骤B。
若I＝1，则所述步骤B1为：计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
若I大于1，则所述步骤B1为：将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
本发明实施例还提出一种支持双制式的CoMP基站处理方法，包括如下步骤：
a、主服务小区基站确定处在小区边缘的终端是否需要作CoMP传输，若是，继续执行步骤b，否则进行非CoMP传输并结束本流程；
b、主服务小区基站根据当前网络场景确定当前使用的CoMP类型，并发送CoMP指示信号至所述终端；
c、主服务小区基站接收所述终端反馈的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息，将PMItarget对应的码字作为本小区预编码矩阵，并将协作小区需要的PMI信息以及当前使用的CoMP类型发送至协作小区；
d、若所述当前使用的CoMP类型为CB/CS方式，协作小区在所述终端使用的同一时频资源上调度协作小区内的用户时，对上报PMI信息在目标小区限制集内的用户不予以调度；若所述当前使用的CoMP类型为JP方式，协作小区使用所述协作小区需要的PMI信息中的PMI值对终端进行调度。
所述步骤b进一步包括：主服务小区基站向UE发送数目限制指示信息，该信息规定了UE需要测量并反馈的PMI的数目。
本发明实施例还提出一种支持双制式的CoMP终端，所述CoMP终端包括：
预编码矩阵指示符PMI计算模块，用于根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的PMItarget，以及计算协作小区应用不同码字情况下协作小区的PMI；
相关性计算模块，用于根据所述预编码矩阵指示符计算模块确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
协作小区PMI确定模块，用于确定基站使用的CoMP类型，根据所述CoMP类型以及相关性计算模块计算的相关性，确定协作小区需要的PMI信息；
反馈模块，用于将PMI计算模块得到的PMItarget以及协作小区PMI确定模块确定的协作小区需要的PMI信息反馈给基站。
所述协作小区PMI确定模块包括：
CoMP类型确定单元，用于接收来自基站的CoMP指示信号，根据所述指示信号的取值，终端确定基站使用的CoMP类型。
较佳地，若基站当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，则协作小区PMI确定模块在相关性计算模块计算相关性中选取较大的m个相关性，并确定所述M个相关性对应的PMI计算模块计算的m个PMI索引PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIm，将所述m个PMI索引作为协作小区需要的PMI信息；
若基站当前使用的CoMP类型为JP方案，协作小区PMI确定模块选择相关性计算模块计算的最强相关性，将所述最强相关性对应的PMI计算模块计算的PMI索引PMI_max作为协作小区需要的PMI信息。
若协作小区为第1个协作小区，所述相关性计算模块计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
若协作小区为第I个协作小区，且I大于1，所述相关性计算模块将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
从以上技术方案可以看出，由于JP制式和CB/CS制式下，信号增益与协作小区等效信道的相关性有关，因此终端通过计算各个协作小区不同码字对应的等效信道的相关性，根据当前主服务小区采用的CoMP制式，选择适当的相关性对应的协作小区所需的PMI信息反馈给基站，协作小区进而可以根据反馈的PMI信息选用PMI。通过这种方式，终端可以有效地兼容JP制式和CB/CS制式，大大拓展CoMP终端的业务功能。
附图说明
图1为本发明实施例的应用场景示意图；
图2为本发明实施例的网络侧处理流程示意图；
图3为本发明实施例的终端侧处理流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例的应用场景如图1所示，主服务小区为cell 0，主服务小区基站与UE之间信道以及预编码矩阵分别为Htarget和Wtarget；协作小区cell i基站与UE之间信道以及预编码矩阵分别为Hco，i和Wco，i(i＝1或2)。码本C共有N个码字。
网络侧的处理流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：eNB根据UE反馈上来的PMI，信道质量指示(CQI，ChannelQuality Indicator)，参考信号接收功率(RSRP，Reference Signal ReceivingPower)等信息，确定处在小区边缘的UE是否需要作CoMP传输，若是，继续执行步骤202，否则进行非CoMP传输并结束本流程。
步骤202：eNB根据当前网络场景确定可以使用的CoMP制式并发出CoMP指示信号CoMP_index给UE，说明目前正在使用的CoMP制式。例如，若CoMP指示信号CoMP_index＝1，表示当前使用JP制式，若CoMP指示信号CoMP_index＝0，表示使用CB/CS制式。所述CoMP_index的取值仅为示例，并不用于限制本发明。
步骤203：eNB还向UE发送数量限制(num_limit)指示信息，该信息规定了UE需要测量并反馈的PMI限制集大小。该限制集大小限定了UE所能反馈的PMI的数目。
步骤204：eNB接收终端反馈的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息，并将协作小区需要的PMI信息通过回程链路发送至相应的协作小区。
CB/CS方式下，将PMItarget对应的码字作为本小区预编码矩阵，同时将协作小区需要避免调度的最差PMI信息共享给协作小区，协作小区尽量不在所述主服务小区的边缘用户所使用的相同时频资源上调度本小区用户反馈PMI为以下PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIi值的用户。
JP方式下，将PMItarget对应的码字作为本小区预编码矩阵，同时将协作小区需要使用的PMI信息共享给其他小区，协作小区使用推荐的预编码信息对UE进行传输，发送信号与目标小区信号相同，以达到发送分集效果，增强边缘用户性能。
需要注意的是，以后的3GPP版本中需要针对CoMP定义新的下行链路控制信息(DCI，Downlink Control Information)格式，以上所述的CoMP_index，num_limit等指示信息可在物理下行控制信道(PDCCH，physicaldownlink control channel)中传输。此外，根据3GPP R10标准，CoMP中本小区以及协作小区的信道信息是利用信道状态信息的参考信号(CSI-RS，Channel State Information Reference Signal)进行测量的，由于本发明方案仅对接收与反馈机制进行研究，因而暂不考虑多个信道信息的测量问题，假定UE可获得准确的多个小区的信道状态信息。
终端侧的处理流程如图3所示，包括如下步骤：
步骤301：UE确定基站使用的CoMP类型。
例如，若UE接收到的来自eNB的CoMP指示信号CoMP_index＝1，表示JP制式；若CoMP指示信号CoMP_index＝0，表示CB/CS制式。
步骤302：根据目前干扰状况，确定主服务小区需要使用的码字索引PMItarget。
根据目前干扰情况，按照等效信道相关性最大原则，确定需要反馈的主服务小区PMI信息。码字索引表示为PMItarget，该索引对应的预编码矩阵为Wtarget，等效信道相关性的测量公式为：
Figure BSA00000468354600081
步骤303：根据已经确定的主服务小区的码字索引，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性，并根据所述相关性以及基站使用的CoMP类型，确定协作小区需要的PMI信息，并向基站反馈主服务小区的码字索引和协作小区需要的PMI信息。
该步骤可以具体包括如下子步骤：
子步骤303-1：计算第I个协作小区的不同码字对应的等效信道之间的相关性。
若为首次执行，I＝1，则只需要计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性，用如下代码表示：
for  i＝1:N
Corr(i)＝|(HtargetWtarget)H(Hco，1Wi)|，Wi∈C
End
若不是首次执行，则需要将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
例如，第二个协作小区与前两个小区的相关性测量公式如下所示：
for i＝1:N
Corr＝|(HtargetWtarget+Hco，1Wco，1)H(Hco，2Wi)|，Wi∈C
end
其他情况依次类推。
子步骤303-2：将所第I个协作小区计算的相关性Corr按照递增(或递减)的顺序排列，根据当前使用的CoMP类型，确定需要反馈的协作PMI信息。
若当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，相关性较大的PMI对目标用户影响较大，此时选相关性较大的m个PMI索引作为邻小区的需要限制使用的PMI(Worst companion PMI)，反馈给eNB。如果终端曾经接收到num_limit指示信息，则所述m需要大于或等于基站下发的num_limit指示信息规定的PMI数目。
eNB再将此信息共享给第I协作小区。则第I协作小区避免使用这些PMI。
若当前使用的CoMP类型为JP方案，协作小区对目标用户传送相同的数据，两个等效信道之间的相关性越强，则获得的增益越大，此时选择相关性最强的PMI索引PMI_max反馈给eNB，eNB再将此信息共享给第I协作小区，第I协作小区使用PMI_max对应的预编码矩阵Wco，i向目标用户进行数据传输。
子步骤303-3：判断是否还有未处理的协作小区，若是，令I＝I+1，并转至子步骤303-1，否则执行子步骤303-4。
子步骤303-4：向基站反馈主服务小区的码字索引和协作小区需要的PMI信息。
本发明实施例还提出一种支持双制式的CoMP终端，所述CoMP终端包括：
预编码矩阵指示符PMI计算模块，用于根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的PMItarget，以及计算协作小区应用不同码字情况下协作小区的PMI；
相关性计算模块，用于根据所述预编码矩阵指示符计算模块确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
协作小区PMI确定模块，用于确定基站使用的CoMP类型，根据所述CoMP类型以及相关性计算模块计算的相关性，确定协作小区需要的PMI信息；
反馈模块，用于将PMI计算模块得到的PMItarget以及协作小区PMI确定模块确定的协作小区需要的PMI信息反馈给基站。
所述协作小区PMI确定模块包括：
CoMP类型确定单元，用于接收来自基站的CoMP指示信号，根据所述指示信号的取值，确定基站使用的CoMP类型。
若基站当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，则协作小区PMI确定模块在相关性计算模块计算相关性中选取较大的m个相关值，并确定所述m个相关性对应的PMI计算模块计算的m个PMI索引PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIm，将所述m个PMI索引作为协作小区需要的PMI信息；
若基站当前使用的CoMP类型为JP方案，协作小区PMI确定模块选择相关性计算模块计算的最强相关性，将所述最强相关值对应的PMI计算模块计算的PMI索引PMI_max作为协作小区需要的PMI信息。
若协作小区为第1个协作小区，所述相关性计算模块计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
若协作小区为第I个协作小区，且I大于1，所述相关性计算模块将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种支持双制式的多点协作传输CoMP终端的反馈方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的预编码矩阵指示符PMItarget；
B、根据已经确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性，并根据所述相关性以及基站使用的CoMP类型，确定协作小区需要的预编码矩阵指示符PMI信息；
C、将所确定的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息反馈至基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B之前，该方法进一步包括：
接收来自基站的CoMP指示信号，根据所述指示信号的取值，确定基站使用的CoMP类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括：
根据公式
Figure FSA00000468354500011
计算预编码矩阵指示符PMItarget，其中，Htarget为主服务小区基站与UE之间的信道，Wtarget为主服务小区的预编码矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B包括：
B1、计算第I个协作小区的不同码字对应的等效信道之间的相关性；
B2、若基站当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，选取相关性较大的m个PMI索引PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIm作为第I个协作小区需要的PMI信息；若当前使用的CoMP类型为JP方案，选择相关性最强的PMI索引PMI_max作为第I个协作小区需要的PMI信息；
B3、判断是否还有未处理的协作小区，若是，令I＝I+1，并转至步骤B1；否则，结束步骤B。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若I＝1，则所述步骤B1为：计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
若I大于1，则所述步骤B1为：将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
6.一种支持双制式的多点协作传输CoMP基站处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、主服务小区基站确定处在小区边缘的终端是否需要作CoMP传输，若是，继续执行步骤b，否则进行非CoMP传输并结束本流程；
b、主服务小区基站根据当前网络场景确定当前使用的CoMP类型，并发送CoMP指示信号至所述终端；
c、主服务小区基站接收所述终端反馈的码字索引PMItarget以及协作小区需要的PMI信息，将PMItarget对应的码字作为本小区预编码矩阵，并将协作小区需要的PMI信息以及当前使用的CoMP类型发送至协作小区；
d、若所述当前使用的CoMP类型为CB/CS方式，协作小区在所述终端使用的同一时频资源上调度协作小区内的用户时，对上报PMI信息在目标小区限制集内的用户不予以调度；若所述当前使用的CoMP类型为JP方式，协作小区使用所述协作小区需要的PMI信息中的PMI值对终端进行调度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤b进一步包括：主服务小区基站向UE发送数目限制指示信息，该信息规定了UE需要测量并反馈的PMI数目。
8.一种支持双制式的多点协作传输CoMP终端，其特征在于，所述CoMP终端包括：
预编码矩阵指示符PMI计算模块，用于根据当前干扰情况，确定主服务小区需要使用的PMItarget，以及计算协作小区应用不同码字情况下协作小区的PMI；
相关性计算模块，用于根据所述预编码矩阵指示符计算模块确定的主服务小区PMItarget，计算协作小区应用不同码字情况下协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
协作小区PMI确定模块，用于确定基站使用的CoMP类型，根据所述CoMP类型以及相关性计算模块计算的相关性，确定协作小区需要的PMI信息；
反馈模块，用于将PMI计算模块得到的PMItarget以及协作小区PMI确定模块确定的协作小区需要的PMI信息反馈给基站。
9.根据权利要求8所述的CoMP终端，其特征在于，所述协作小区PMI确定模块包括：
CoMP类型确定单元，用于接收来自基站的CoMP指示信号，根据所述指示信号的取值，终端确定基站使用的CoMP类型。
10.根据权利要求8所述的CoMP终端，其特征在于，若基站当前使用的CoMP类型为CB/CS方案，则协作小区PMI确定模块在相关性计算模块计算相关性中选取较大的m个相关性，并确定所述M个相关性对应的PMI计算模块计算的m个PMI索引PMI_WCI1 PMI_WCI2 … PMI_WCIm，将所述m个PMI索引作为协作小区需要的PMI信息；
若基站当前使用的CoMP类型为JP方案，协作小区PMI确定模块选择相关性计算模块计算的最强相关性，将所述最强相关性对应的PMI计算模块计算的PMI索引PMI_max作为协作小区需要的PMI信息。
11.根据权利要求8所述的CoMP终端，其特征在于，若协作小区为第1个协作小区，所述相关性计算模块计算第1个协作小区与主服务小区的等效信道之间的相关性；
若协作小区为第I个协作小区，且I大于1，所述相关性计算模块将前面的(I-1)个协作小区和主服务小区等效信道叠加后，计算叠加信道与第I协作小区的等效信道之间的相关性。
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