CN102231659A - 多点协作传输的预编码方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多点协作传输的预编码方法、系统和设备，涉及无线通信技术领域，用于降低COMP预编码实现的复杂度。本发明中，服务基站下的终端将期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；协作基站下的终端将泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；协作基站将泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站，服务基站根据泄漏子预编码码字以及期望子预编码码字确定预编码码字，并使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给终端。采用本发明，能够以较低的复杂度实现COMP预编码。

Description

多点协作传输的预编码方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多点协作传输的预编码方法、系统和设备。

背景技术

在第三代移动通信标准化组织(3rd Generation Partnership Project，3Gpp)的长期演进升级(Long Term Evolution-Advanced，LTE-A)系统中，多点协作传输(Coordinated Multiple Point，CoMP)技术作为一项解决小区间干扰，以提高小区边缘及小区频谱效率的技术，在LTE版本10(R10)已经进行了较为深入的研究，但由于时间关系，很多技术的设计被简化。最终除了兼容CoMP的信道状态信息导频的设计继续在R10中研究外，其余技术都被推到版本11(R11)及以后版本中研究。

通过相邻基站间移动用户信道信息的交互，相邻基站对被干扰用户采取一定的干扰避免策略或者多个基站对移动用户进行联合传输，主要针对小区边缘用户。其目的是减小边缘用户的干扰，提高小区边缘数据的吞吐量以及频谱利用效率。CoMP应用示意图如图1所示，基站包括服务基站、协作基站。其中，H₁₁表示服务基站eNB₁到本小区用户UE₁的信道，H₁₂表示服务基站eNB₁到邻小区用户UE₂的信道。同样，H₂₂表示协作基站eNB₂到本小区用户UE₂的信道，H₂₁表示协作基站eNB₂到邻小区用户UE₁的信道。

通常，CoMP上行反馈采用部分反馈的形式，即用户设备(UE)不完全反馈本小区的信道矩阵以及不完全反馈邻小区的信道矩阵信息，而是反馈部分信道信息。具体来说，UE反馈本小区信道的预编码矩阵索引(Precoding MatrixIndicator，PMI)，UE还反馈对邻小区信道的最差预编码索引(Worst CompanionIndicator，WCI)。

在专利CN200910273408.5(一种基于信道F范数投影调度的小区间干扰抑制方法)中，提供了一种基于信道F范数投影调度的小区间干扰抑制方法，在多小区多用户多输入输出(MIMO)的场景下，多个基站由上层的中央控制器协调工作，通过CoMP将信道F范数投影用户调度和块对角预编码干扰抑制技术结合起来，一方面利用信道F范数投影用户调度提升系统容量，另一方面利用多小区块对角化作预编码处理，在提高小区边缘的频谱利用率的基础上达到干扰抑制的目的，但该方法复杂度较高，不易实现。

在专利CN201010172626.2(一种实现多点协作传输的方法、系统和移动终端)中，提供了一种实现CoMP的方法，邻小区演进型基站传输自身采用的波束赋型矩阵的下行预编码参考信号；移动终端根据邻小区基站采用的波束赋型矩阵，得到最优预编码矩阵索引；终端获得空域小区间干扰协调的信道质量标识(CQI)，并将得到的最优PMI与CQI反馈给服务小区基站；服务小区基站参考终端空域小区间干扰协调的CQI值进行调度，利用最优PMI发送经过最优预编码的信号给UE，通过该方法可以实现终端空域小区间干扰协调的CoMP，但该方法采用的码本寻优方式繁琐。

可见，现有技术中CoMP预编码实现方法的复杂度较高，精度也较低。

发明内容

本发明实施例提供一种多点协作传输的预编码方法、系统和设备，用于降低COMP预编码实现的复杂度。

一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，该方法包括：

服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

所述终端将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，该方法包括：

服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

所述终端将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

一种多点协作传输中的信息交互方法，该方法包括：

服务基站接收该服务基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

服务基站将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

一种多点协作传输中的预编码方法，该方法包括：

服务基站接收该服务基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是该服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

服务基站根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

服务基站使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

一种终端，该终端包括：

期望子预编码码字选取单元，用于根据本终端与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

期望子预编码码字索引上报单元，用于将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

一种终端，该终端包括：

泄漏子预编码码字选取单元，用于根据本终端与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

泄漏子预编码码字索引上报单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

一种基站，该基站包括：

泄漏子预编码码字索引接收单元，用于接收该基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

泄漏子预编码码字索引交互单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

一种基站，该基站包括：

子预编码码字索引接收单元，用于本基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是本基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

预编码码字确定单元，用于根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

信号发送单元，用于使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

一种多点协作传输系统，该系统包括：

第一终端，位于服务基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；

第二终端，位于协作基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；

协作基站，用于接收所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站；

服务基站，用于接收所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给第一终端。

本方案中，服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字，并将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；协作基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字，并将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；协作基站将接收到的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站，服务基站根据接收到的泄漏子预编码码字以及期望子预编码码字，确定预编码码字，并使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给终端。采用本发明，能够以较低的复杂度实现COMP预编码，从而减少信号干扰。

附图说明

图1为现有技术中的COMP示意图；

图2为本发明实施例提供的第一方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的第二方法流程示意图；

图4为本发明实施例提供的第三另一方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的第四另一方法流程示意图；

图6为本发明实施例的实现效果示意图；

图7为本发明实施例提供的第一设备结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第二设备结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第三设备结构示意图；

图10为本发明实施例提供的第四设备结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

参见图2，本实施例提供一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，包括以下步骤：

步骤20：服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

步骤21：所述终端将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

较佳的，服务基站下的终端还可以根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；并将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

实施例二：

参见图3，本实施例提供一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，包括以下步骤：

步骤30：服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

步骤31：所述终端将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

上述两个实施例中，终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字，其具体实现可以如下：

服务基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与服务基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为期望子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₁₁为服务基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

上述两个实施例中，服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字，其具体实现可以如下：

服务基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H_{21}w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为服务基站下的终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

需要说明的是，对于一个终端来说存在多个协作基站时，上述用到的终端与协作基站间的信道估计矩阵可以是终端与其中一个协作基站间的信道估计矩阵，也可以是将终端与各协作基站间的信道估计矩阵进行合并后得到的信道估计矩阵。可以通过叠加的方式合并矩阵。

实施例三：

参见图4，本发明实施例提供一种多点协作传输中的信息交互方法，包括以下步骤：

步骤40：服务基站接收该服务基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

步骤41：服务基站将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

具体的，所述泄漏子预编码码字的选取方法为：

所述终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H_{21}w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为所述终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

实施例四：

参见图5，本发明实施例提供一种多点协作传输中的预编码方法，包括以下步骤：

步骤50：服务基站接收该服务基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是该服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

步骤51：服务基站根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

步骤52：服务基站使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

步骤51中，服务基站根据泄漏子预编码码字以及期望子预编码码字确定预编码码字，其具体实现可以为：将泄漏子预编码码字与期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字。

具体的，若服务基站接收到协作基站发来的一个泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，则将该泄漏子预编码码字与所述期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字；或者，

若服务基站接收到协作基站发来的多个泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，则从多个泄漏子预编码码字中选取一个泄漏子预编码码字，将选取的泄漏子预编码码字与所述期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字；或者，

若服务基站接收到协作基站发来的多个泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，则将该多个泄漏子预编码码字进行合并，将合并后得到的泄漏子预编码码字与所述期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字。

空间映射后得到的预编码码字中包含N个列向量，第n个列向量

其中，IV_n为泄漏子预编码码字中的第n个列向量，所述SV_i为所述期望子预编码码字中的第i个列向量，(IV_n，SV_i)表示两个向量求内积运算。N与终端的层数相同。

所述期望子预编码码字的选取方法为：

服务基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与服务基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为期望子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₁₁为服务基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

协作基站发来的泄漏子预编码码字的选取方法为：

协作基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与服务基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为协作基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

较佳的，服务基站还接收该服务基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；该泄漏子预编码码字是该服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；服务基站将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

实施例五：

本实施例的目的在于提供一种基于码本的CoMP预编码实现方法，根据信道信息，在构造预编码码字时，将对用户发射信号的预编码码字等效为2个子预编码的形式，一个子预编码在期望用户方向上形成能量聚集，而另一个子预编码则在各个干扰方向上形成零陷，从而在期望用户接收端获得尽可能高的信干噪比，同时在各干扰方向上抑制干扰。

设有N个eNB，每个小区只有一个参与COMP的UE，各参与COMP的UE使用同一个时频资源，每个基站只知道其所服务的UE的下行发送数据，但每个基站知道每个UE对本基站的信道矩阵即H_ij，i＝1，2，L，N j＝1，2，L，N，其中H_ij表示第i小区中的UE对基站j的信道估计矩阵。

对于两小区两用户，假设用户UE₁为期望用户而不失一般性，则对用户UE₁的COMP预编码的实现过程描述如下：

步骤1：估计信道。

对服务基站eNB₁来说，本小区用户UE₁估计与服务基站eNB₁间的信道矩阵H₁₁及与协作基站eNB₂间的信道矩阵H₂₁

对协作基站eNB₂来说，本小区用户UE₂估计与服务基站eNB₂间的信道矩阵H₂₂及与协作基站eNB₁间的信道矩阵H₁₂。

步骤2：估计期望子预编码码字。

在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字w_i(其中i是相应码本中的码字数)，则期望子预编码码字W₁₁如下：

$W_{11}=\arg \underset{w_i}{\max }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{11*}^{*}{H}_{11}{w}_i\right);$

其中tr( )表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子。

表

示使后面这个式子达到最大值时的w_i的取值。

对应迹最大的码字选择为期望子预编码码字W₁₁，对应的预编码矩阵索引是PMI₁₁，UE₁向本小区基站eNB₁反馈PMI₁₁。

类似，在UE₂侧，得到期望子预编码码字W₂₂如下：

$W_{22}=\arg \underset{w_i}{\max }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{22}^{*}{H}_{22}{w}_i\right);$

对应的预编码矩阵索引是PMI₂₂，UE₂向本小区基站eNB₂反馈PMI₂₂。

步骤3：估计泄漏子预编码码字

在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字w_i(其中i是相应码本中的码字数)，则泄漏子预编码码字W₁₂：

$W_{12}=\arg \underset{w_i}{\min }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i\right);$

其中tr( )表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子。

表示使后面这个式子达到最小值时的w_i的取值。

对应迹最小的码字选择为泄漏子预编码码字W₁₂，对应的预编码矩阵索引是WCI₁₂，UE₁向本小区基站eNB₁反馈WCI₁₂。

类似，在UE₂侧，得到泄漏子预编码码字W₂₁：

$W_{21}=\arg \underset{w_i}{\min }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{12}^{*}{H}_{12}{w}_i\right);$

对应的预编码矩阵索引是WCI₂₁，UE₂向本小区基站eNB₂反馈WCI₂₁。

步骤4：信息交互。

服务基站eNB₁与协作基站eNB₂通过基站与基站间的接口(X2接口)交互信道信息，即基站eNB₁向基站eNB₂传递预编码矩阵索引WCI₁₂，基站eNB₂向基站eNB₁传递预编码矩阵索引WCI₂₁。

步骤5：构造预编码码字。

在基站eNB₁将泄漏预编码码字W₂₁映射到期望预编码码字W₁₁张成的平面上，并将此时的映射矢量作为预编码码字。从而保证对期望用户信号功率最大，干扰抑制到趋近于零。得到小区eNB₁对应本小区用户UE₁、邻小区用户UE₂的预编码码字，即

步骤6：将信号使用W₁进行预编码后发射。

使用本实施例在LTE-Advanced系统CoMP预编码时，能够保证对期望用户信号功率最大，干扰抑制到趋近于零。

实施例六：

本实施例在CoMP预编码中，同时考虑本小区用户的预编码增益较大的同时，也兼顾邻小区同时频资源用户的零泄漏，根据信道信息，在构造预编码码字时，将对用户发射信号的预编码处理等效为期望预编码码字与泄漏预编码码字的映射形式，期望预编码在期望用户方向上形成能量汇聚，而泄漏预编码则在各个干扰方向上形成零泄漏，从而在期望用户接收端获得尽可能高的信干噪比，同时在各干扰方向上抑制干扰。

该实施例提供了两个小区情形下CoMP预编码实现方法，其中eNB₁、eNB₂的发射天线数均为4，UE₁、UE₂接收天线数均为2，且每个UE的层数为2，如图2所示，包括如下步骤：

步骤1，小区用户UE₁估计基站eNB₁与UE₁间的信道矩阵 $H_{11}=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{\mathrm{11,11}}& h_{\mathrm{11,12}}& h_{\mathrm{11,13}}& h_{\mathrm{11,14}}\\ h_{\mathrm{11,12}}& h_{\mathrm{11,22}}& h_{\mathrm{11,23}}& h_{\mathrm{11,24}}\end{array}\right],$ 及eNB₂与UE₁间的信道矩阵H₂₁；

小区用户UE₂估计基站eNB₁与UE₂间的信道矩阵 $H_{12}=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{\mathrm{12,11}}& h_{\mathrm{12,12}}& h_{\mathrm{12,13}}& h_{\mathrm{12,14}}\\ h_{\mathrm{12,21}}& h_{\mathrm{12,22}}& h_{\mathrm{12,23}}& h_{\mathrm{12,24}}\end{array}\right],$ 及eNB₂与UE₂间的信道矩阵H₂₂。

步骤2，估计期望预编码码字。

在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字w_i(其中i是相应码本中的码字数)，则期望子预编码码字W₁₁：

$W_{11}=\arg \underset{w_i}{\max }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i\right);$

其中tr( )表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子。表示使后面这个式子达到最大值时的w_i的取值。

对应迹最大的码字选择为期望子预编码码字W₁₁对应的预编码矩阵索引是PMI₁₁，UE₁向本小区基站eNB₁反馈PMI₁₁。

类似，在UE₂侧，得到期望子预编码码字W₂₂如下：

$W_{22}=\arg \underset{w_i}{\max }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{22}^{*}{H}_{22}{w}_i\right);$

对应的预编码矩阵索引是PMI₂₂，UE₂向本小区基站eNB₂反馈PMI₂₂。

步骤3，估计泄漏预编码码字W₁₂。

在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字w_i(其中i是相应码本中的码字数)，则泄漏子预编码码字W₁₂：

$W_{12}=\arg \underset{w_i}{\min }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i\right);$

其中tr( )表示求迹算子，上角标“*”表示共轭转置算子。

表示使后面这个式子达到最小值时的w_i的取值。

对应迹最小的码字选择为泄漏子预编码码字W₁₂，对应的预编码矩阵索引是WCI₁₂，UE₁向本小区基站eNB₁反馈WCI₁₂。

类似，在UE₂侧，得到泄漏子预编码码字W₂₁：

$W_{21}=\arg \underset{w_i}{\min }\mathrm{tr}\left(w_i^{*}{H}_{12}^{*}{H}_{12}{w}_i\right);$

对应的预编码矩阵索引是WCI₂₁，UE₂向本小区基站eNB₂反馈WCI₂₁。

步骤4，信息交互。

服务基站eNB₁与协作基站eNB₂通过X2口交互信道信息，即基站eNB₁向基站eNB₂传递预编码矩阵索引WCI₁₂，基站eNB₂向基站eNB₁传递预编码矩阵索引WCI₂₁。

步骤5，构造预编码码字。

eNB₁通过期望预编码码字W₁₁与泄漏预编码码字W₂₁间的映射，得到基站eNB₁对应本小区用户UE₁、邻小区用户UE₂的预编码码字，即

假设期望预编码码字W₁₁＝[SV₁ SV₂]，且泄漏预编码码字W₂₁＝[SV₁ SV₂]，则最终的预编码为：W₁＝[SIV₁ SIV₂]，其中， $\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{SIV}}_1=({\mathrm{IV}}_1^{*},{\mathrm{SV}}_1)\·{\mathrm{SV}}_1+({\mathrm{IV}}_1^{*},{\mathrm{SV}}_2)\·{\mathrm{SV}}_2\\ {\mathrm{SIV}}_2=({\mathrm{IV}}_2^{*},{\mathrm{SV}}_1)\·{\mathrm{SV}}_1+({\mathrm{IV}}_2^{*},{\mathrm{SV}}_2)\·{\mathrm{SV}}_2\end{array}\right..$

严格意义上来说，要使得经过两预编码码字W₁₁、W₂₁后的两路信号到达用户UE₁，且能顺利分离出，预编码码字W₁₁、W₂₁应满足

其中E{·}表示数学期望，但该式求解繁琐，因此在实际应用中采用本发明所用方式替代，不失为简洁实用的方法。

步骤6，预编码处理。

对于基站eNB₁，根据估计得到的预编码码字W₁对发射信号x进行预编码处理，即W₁·x。

对于协作基站eNB₂，其处理过程与基站eNB₁类似，这里不再叙述。

图6是根据本发明实施例的基于码本的CoMP预编码实施的效果图，对于服务基站eNB₁，预编码后能量汇聚向本小区用户形成UE₁，零陷趋向邻小区用户UE₂；对于协作基站eNB₂，预编码后能量汇聚向本小区用户形成UE₂，零陷趋向邻小区用户UE₁。

实施例七：

仍参见图1，本实施例提供一种多点协作传输系统，该系统包括：

第一终端，位于服务基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；

第二终端，位于协作基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；

协作基站，用于接收所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站；

服务基站，用于接收所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给第一终端。

实施例八：

参见图7，本实施例提供一种终端，该终端包括：

期望子预编码码字选取单元70，用于根据本终端与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

期望子预编码码字索引上报单元71，用于将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

所述终端还包括：

泄漏子预编码码字选取单元72，用于根据本终端与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

泄漏子预编码码字索引上报单元73，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

所述期望子预编码码字选取单元70用于：

遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与服务基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为期望子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₁₁为服务基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

所述泄漏子预编码码字选取单元72用于：

遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

${r=w}_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为服务基站下的终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

实施例九：

参见图8，本实施例提供一种终端，该终端包括：

泄漏子预编码码字选取单元80，用于根据本终端与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

泄漏子预编码码字索引上报单元81，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

所述泄漏子预编码码字选取单元80用于：

遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为服务基站下的终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

实施例十：

参见图9，本实施例提供一种基站，该基站包括：

泄漏子预编码码字索引接收单元90，用于接收该基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

泄漏子预编码码字索引交互单元91，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

所述泄漏子预编码码字的选取方法为：

所述终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为所述终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

实施例十一：

参见图10，本实施例提供一种基站，该基站包括：

子预编码码字索引接收单元101，用于本基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是本基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

预编码码字确定单元102，用于根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

信号发送单元103，用于使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

所述预编码码字确定单元102用于：

将接收到的泄漏子预编码码字与期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字。

所述预编码码字中包含N个列向量，第n个列向量

其中，IV_n为所述泄漏子预编码码字中的第n个列向量，所述SV_i为所述期望子预编码码字中的第i个列向量，(IV_n，SV_i)表示两个向量求内积运算。

所述期望子预编码码字的选取方法为：

本基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和该终端与本基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为期望子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₁₁为本基站下的终端与本基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

所述泄漏子预编码码字的选取方法为：

协作基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和该终端与本基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H}_{21}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为协作基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

该基站还包括：

泄漏子预编码码字索引接收单元104，用于接收该基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

泄漏子预编码码字索引交互单元105，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

综上，本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字，并将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；协作基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字，并将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；协作基站将接收到的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站，服务基站根据接收到的泄漏子预编码码字以及期望子预编码码字，确定预编码码字，并使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给终端。采用本发明，能够以较低的复杂度实现COMP预编码，从而减少信号干扰。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，其特征在于，该方法包括：

服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

所述终端将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

所述终端将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字包括：

服务基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与服务基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为期望子预编码码字。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{11}^{*}{H}_{11}{w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₁₁为服务基站下的终端与服务基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字包括：

服务基站下的终端遍历预编码码本中的各码字，按照求迹算子公式计算遍历到的码字和本终端与协作基站间的信道估计矩阵对应的迹值；选取对应迹值最大的码字作为泄漏子预编码码字。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述求迹算子公式如下：

$r=w_i^{*}{H}_{21}^{*}{H_{21}w}_i;$

其中，r为迹值，w_i为遍历到的码字；H₂₁为服务基站下的终端与协作基站间的信道估计矩阵，上角标“*”表示共轭转置算子。

7.一种多点协作传输中的预编码矩阵索引上报方法，其特征在于，该方法包括：

服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

所述终端将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

8.一种多点协作传输中的信息交互方法，其特征在于，该方法包括：

服务基站接收该服务基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

服务基站将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

9.一种多点协作传输中的预编码方法，其特征在于，该方法包括：

服务基站接收该服务基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是该服务基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与服务基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

服务基站根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

服务基站使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述服务基站根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字包括：

将接收到的泄漏子预编码码字与期望子预编码码字进行空间映射，得到预编码码字。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预编码码字中包含N个列向量，第n个列向量

其中，IV_n为所述泄漏子预编码码字中的第n个列向量，所述SV_i为所述期望子预编码码字中的第i个列向量。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

服务基站接收该服务基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；该泄漏子预编码码字是该服务基站下的终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

服务基站将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

13.一种终端，其特征在于，该终端包括：

期望子预编码码字选取单元，用于根据本终端与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；

期望子预编码码字索引上报单元，用于将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

14.如权利要求13所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

泄漏子预编码码字选取单元，用于根据本终端与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

泄漏子预编码码字索引上报单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

15.一种终端，其特征在于，该终端包括：

泄漏子预编码码字选取单元，用于根据本终端与协作基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；

泄漏子预编码码字索引上报单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站。

16.一种基站，其特征在于，该基站包括：

泄漏子预编码码字索引接收单元，用于接收该基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

泄漏子预编码码字索引交互单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

17.一种基站，其特征在于，该基站包括：

子预编码码字索引接收单元，用于本基站下的终端上报的期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及协作基站发来的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述期望子预编码码字是本基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；所述泄漏子预编码码字是协作基站下的终端根据自身与本基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

预编码码字确定单元，用于根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；

信号发送单元，用于使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给该服务基站下的终端。

18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，该基站还包括：

泄漏子预编码码字索引接收单元，用于接收该基站下的终端上报的泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；所述泄漏子预编码码字是所述终端根据自身与协作基站间的信道估计矩阵从预编码码本中选取的码字；

泄漏子预编码码字索引交互单元，用于将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引，发送给协作基站。

19.一种多点协作传输系统，其特征在于，该系统包括：

第一终端，位于服务基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为期望子预编码码字；将所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给服务基站；

第二终端，位于协作基站下，用于根据自身与服务基站间的信道估计矩阵，从预编码码本中选取码字作为泄漏子预编码码字；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引上报给协作基站；

协作基站，用于接收所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；将所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引发送给服务基站；

服务基站，用于接收所述期望子预编码码字对应的预编码矩阵索引、以及所述泄漏子预编码码字对应的预编码矩阵索引；根据所述泄漏子预编码码字以及所述期望子预编码码字，确定预编码码字；使用所述预编码码字将信号进行预编码后发送给第一终端。

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