CN102237972B - 一种传输小区间偏移信息的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输小区间偏移信息的方法，用于实现小区间偏移信息的传输，并且降低网络开销。所述方法包括：用户设备UE获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息，获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息；UE上报信号到达时间差信息和剩余相对信息。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。

Description

一种传输小区间偏移信息的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及传输小区间偏移信息的方法及装置。

背景技术

在通信领域，如何提高通信质量一直是研究的重点。目前提出了多点协同传输技术(CoMP)，多点协同传输技术是地理位置上分离的多个传输点之间的协作，一般来说，多个传输点是不同小区的基站。多点协同传输技术方案主要分为两类：联合调度和联合发送。

其中，联合发送是由多个小区同时向UE发送数据，以增强UE接收信号。如图1A所示，三个小区在相同的资源上向一个UE发送相同的数据，来自多个小区的有用信号相叠加，可以提升UE接收的信号质量，从而提高UE的解调性能，尤其是提高小区边缘UE的性能。

但是，参与协作的多个小区到UE的距离各不相同，发出的信号到达UE的时间也可能不同。对于联合发送方案，UE要同时接收多个小区发射的信号，也就是说，在采样的时间窗内距离较远的小区信号相对于距离较近的小区的信号有一个时间差。时域信号的时间差表现为频域信号的相位旋转。UE需要反馈小区间的相对相位信息，在小区间的信号存在到达时间差的情况下，小区间的相对相位随频率变化的更加剧烈。这种情况下，每隔一段很小的带宽(即反馈的频域颗粒度小)就需要反馈一个相对相位信息，否则就无法准确描述小区间的相对相位。该方案的网络开销较大。

发明内容

本发明实施例提供一种传输小区间偏移信息的方法及装置，用于实现小区间偏移信息的传输，并且降低网络开销。

一种传输小区间偏移信息的方法，包括以下步骤：

用户设备UE获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；

UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息，获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息；

UE上报信号到达时间差信息和剩余相对信息。

一种获得小区间的相对信息的方法，包括以下步骤：

基站获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息；

基站根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第2小区和第1小区间的相对信息。

一种用户设备，包括：

读取模块，用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；

剩余相对信息计算模块，用于根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得第1小区和第2小区的间的剩余相对信息；

接口模块，用于上报信号到达时间差信息和剩余相对信息。

一种基站，包括：

接口模块，用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息；

第一计算模块，用于根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第2小区和第1小区间的相对信息。

本发明实施例将现有技术的小区间的相对信息分解为两个偏移信息，相邻小区相对于服务小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息。通过信号到达时间差信息对小区间的偏移量进行补偿，使得可以根据较大的频域颗粒度传输剩余相对信息，因此相对于现有技术中用较小的频域颗粒度传输相对信息的方案，可减少网络开销。

附图说明

图1A为本发明实施例中多小区联合发送的示意图；

图1B为本发明实施例中传输小区间偏移信息的主要方法流程图；

图2为本发明实施例中针对第2、3、...、n小区中的每个小区分别获得并传输小区间偏移信息的方法流程图；

图3为本发明实施例中针对多个小区同时获得并传输小区间偏移信息的方法流程图；

图4为本发明实施例中获得小区间的相对信息的主要方法流程图；

图5为本发明实施例中获得小区间的相对信息的详细方法流程图；

图6为本发明实施例中UE的结构图；

图7为本发明实施例中基站的结构图。

具体实施方式

本发明实施例将现有技术的小区间的相对信息分解为两个偏移信息，分解后的偏移信息包括第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息。通过信号到达时间差信息对小区间的偏移量进行补偿，使得可以根据较大的频域颗粒度传输剩余相对信息，因此相对于现有技术中用较小的频域颗粒度传输相对信息的方案，可减少网络开销。

本实施例中第1小区为用户设备(UE)驻留的服务小区，第2小区是指与服务小区相邻的小区。

参见图1B，本实施例中传输偏移信息的主要方法流程如下：

步骤101：UE获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息。

步骤102：UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息，获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息。本实施例获得的预编码信息w_n，n＝1，2，对应一定的带宽B1，该带宽可以是一个子载波或者是一组连续的子载波，或者连续的几个物理资源块(PRB)，或者是不连续的一组PRB，或者是整个系统带宽。所述的剩余相对信息对应的带宽可以和预编码信息对应的带宽B1相同，或者为包含关系，即剩余相对信息对应的带宽包括预编码信息对应的带宽，或者预编码信息对应的带宽包括剩余相对信息对应的带宽。预编码信息为预编码矩阵信息或量化的信道信息。UE可以在此步骤之前获得第1小区和第2小区的预编码信息，也可以获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息的同时获得第1小区和第2小区的预编码信息。

步骤103：UE向基站上报信号到达时间差信息和剩余相对信息以及每个小区的预编码信息。具体的，UE根据预设的频域颗粒度上报剩余相对信息，以及根据预设的时间周期上报信号到达时间差信息。预编码信息可以以PMI的形式上报，即上报确定的预编码信息在一个预先定义好的码本集合中的索引。剩余相对信息可以以索引的形式上报，即计算出来的剩余相对信息在一个预先定义的集合中的索引。时间差信息可以以绝对值或者索引的形式上报。

获得小区间的信号到达时间差信息有多种实现方式，如第一种方式：UE通过下行同步信号获得信号到达时间差信息。UE能够知道需要测量的小区的物理层标识信息，根据物理层标识信息就可以获得各小区使用的同步序列。UE分别用每个小区(第1小区和第2小区)的同步序列与接收到时域采样信号做相关，根据相关的峰值之间的偏移量计算出第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

如第二种方式：UE通过下行公共导频信号获得信号到达时间差信息。UE根据公共导频估计出两个小区(包括第1小区和第2小区)在整个带宽(或者部分带宽)范围内的L个子载波的基带信道，分别记为H_n(f_i)，n＝1，2，f_i表示第i个子载波的频率，i＝1，...，L。然后计算第2小区与第1小区在子载波f_i上的信道的相位差，得到Θ₂(f_i)-Θ₁(f_i)，其中Θ_n(f_i)是H_n(f_i)的相位。由于相位差的斜率即为时间差，因此，对L个子载波上计算得到的相位差做线性拟合，得到信号到达时间差信息L个子载波可以是整个系统带宽中任意部分的子载波，通过该L个子载波得到的信号到达时间差信息可应用到对任意子载波的剩余相对信息的计算。

如果第1小区有x根天线，第2小区有y根天线，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息。然后针对x*y个天线组合，对获得的所有单根天线的信号到达时间差信息进行均衡处理，如取平均值等，获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

也可以是其中特定的一对天线之间的到达时间差作为第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息例如以第2小区的第一根天线和第1小区的第一根天线的信号到达时间差作为第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

本实施例通过以上计算得到的是一个具体的数值，为了便于传输，对进行量化，得到编码形式的信号到达时间差信息

在根据信号到达时间差信息和预编码信息获得小区间的剩余相对信息时，可以有两种方式：

方式1：UE可以根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息，然后根据等效联合信道信息和预编码信息获得小区间的剩余相对信息。

方式2：UE根据信号到达时间差信息对预编码信息进行相位补偿，获得预编码补偿信息，然后根据信道信息和预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

UE计算的小区间的剩余相对信息对应一定的带宽B2，该带宽可以是一个子载波或者是一组连续的子载波，或者连续的几个PRB，或者是不连续的一组PRB，或者是整个系统带宽。

对于方式1，定义等效联合信道信息为k＝1，2，...，K，其中K为带宽B2范围内的子载波个数。定义预编码信息为其中w_n表示第n个小区的预编码信息，g₂取自预先定义的码本集合，代表第2小区相对于第1小区的小区间剩余相对信息。

g₂属于预先定义的码本集合。如果w_n的列数记为M，则g₂为M×M的对角矩阵，M＝1则g₂退化为一个标量。如果g₂是标量，则其码本集合可以是16正交调幅(16QAM)星座图中的点：

$A=\frac{1}{\sqrt{10}}\{1+j,1+3j,3+j,3+3j,1-j,1-3j,3-j,3-3j,-1+j,-1+3j,-3+j,-3+3j,-1-j,-1-3j,-3-j,-3-3j\}$

也可以是四相相移键控(QPSK)星座图中的点：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\{1+j,1-j,-1+j,-1-j\}$

对于方式2，定义信道信息为其中K为带宽B2范围内的子载波总数。定义预编码补偿信息为 $\tilde{w}\left(f_k\right)=\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2{g}_2{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_k{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Δ}}}_2}\end{array}\right].$

具体过程包括：通过最大化接收信噪比或最小化和之间的距离等，获得第2小区相对于第1小区的剩余相对信息

${\stackrel{\‾}{g}}_2=\underset{g_2}{\arg \max }T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)$

其中是优化的目标函数，例如：

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\tilde{w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

或者

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\widetilde{-w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

如果带宽B2范围内包括多个子载波，则也可以取其中的一个子载波信道作为代表来计算对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

${\stackrel{\‾}{g}}_2=\underset{g_2}{\arg \max }T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))$

其中f_s为选择的子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={-\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)-\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

或者，如果带宽B2范围内包括多个子载波，可以用根据k＝1，2，...，K计算出来的特征合成信息V计算小区间的剩余相对信息，例如V可以包括矩阵R的主特征向量，或者包括矩阵R的主特征向量的共轭转置，其中R定义为：

$R=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\tilde{H}{\left(f_k\right)}^H\tilde{H}\left(f_k\right)$

将与选择的最大的一个或者多个特征值对应的特征向量作为主特征向量，其中选择的最大的多个特征值均大于其它未选择的特征值。

对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

${\stackrel{\‾}{g}}_2=\underset{g_2}{\arg \max }T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))$

其中f_c为带宽B2范围内的中心子载波，或者带宽B2范围内的其他子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V-\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

当然，可以是任意其他的形式。

第1小区可能不只有一个相邻小区，也就是说可能有多个第2小区，或表示为第2，3，4，...，N小区。可以针对每个相邻小区分别计算其相对于第1小区的剩余相对信息，也可以针对所有相邻小区联合计算相对于第1小区的剩余相对信息。下面首先介绍分别计算的实现过程。

获得第n小区相对于第1小区的的信号到达时间差信息有多种实现方式，如第一种方式：UE通过下行同步信号获得信号到达时间差信息。UE能够知道需要测量的小区的物理层标识信息，根据物理层标识信息就可以获得各小区使用的同步序列。UE分别用每个小区的同步序列与接收到时域采样信号做相关，根据相关的峰值之间的偏移量计算出第n小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

如第二种方式：UE通过下行公共导频信号获得信号到达时间差信息。UE根据公共导频估计出每个小区在整个带宽(或者部分带宽)范围内的L个子载波的基带信道，分别记为H_n(f_i)，n＝1，2，...，N，f_i表示第i个子载波的频率，i＝1，...，L。然后计算第n小区与第1小区在子载波f_i上的信道的相位差，得到Θ_n(f_i)-Θ₁(f_i)，其中Θ_n(f_i)是H_n(f_i)的相位。由于相位差的斜率即为时间差，因此，对L个子载波上计算得到的相位差做线性拟合，得到信号到达时间差信息

如果第1小区有x根天线，第n小区有y根天线，针对第1小区的一根天线和第n小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息。然后针对x*y个天线组合，对获得的所有单根天线的信号到达时间差信息进行均衡处理，如取平均值等，获得第n小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

也可以是其中特定的一对天线之间的到达时间差作为第n小区相对于第1小区的信号到达时间差信息例如以第n小区的第一根天线和第1小区的第一根天线的信号到达时间差作为第n小区相对于第1小区的信号到达时间差信息

本实施例通过以上计算得到的是一个具体的数值，为了便于传输，对进行量化，得到编码形式的信号到达时间差信息

在根据信号到达时间差信息和预编码信息获得小区间的剩余相对信息时，可以有两种实现方式：

方式1：UE可以根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息，然后根据等效联合信道信息和预编码信息获得小区间的剩余相对信息。

方式2：或者，UE根据信号到达时间差信息对预编码信息进行相位补偿，获得预编码补偿信息，然后根据信道信息和预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

UE计算的小区间的剩余相对信息对应一定的带宽B2，该带宽可以是一个子载波或者是一组连续的子载波，或者连续的几个物理资源块(PRB)，或者是不连续的一组PRB，或者是整个系统带宽。

对于方式1，定义等效联合信道信息为k＝1，2，...，K，其中K为带宽B2范围内的子载波个数。定义预编码信息为g_n取自预先定义的码本集合，代表第n小区相对于第1小区的小区间剩余相对信息；

对于方式2，定义信道信息为k＝1，2，...，K，其中K为带宽B2范围内的子载波个数。定义预编码补偿信息为 $\tilde{w}\left(f_k\right)=\left[\begin{array}{c}{w}_1\\ w_2{g}_2{e}^{j2\mathrm{\π}{f}_k{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Δ}}}_n}\end{array}\right].$

具体过程包括：通过最大化接收信噪比或最小化和之间的距离等计算第n小区相对于第1小区的剩余相对信息：

${\stackrel{\‾}{g}}_n=\underset{g_n}{\arg \max }T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)$

其中是优化的目标函数，例如：

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\tilde{w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

或者

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\widetilde{-w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

如果带宽B2范围内包括多个子载波，则也可以取其中的一个子载波信道作为代表来计算对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

${\stackrel{\‾}{g}}_n=\underset{g_n}{\arg \max }T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))$

其中f_s为选择的子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={-\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)-\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

或者，如果带宽B2范围内包括多个子载波，可以用根据k＝1，2，...，K计算出来的特征合成信息V计算小区间的剩余相对信息，例如V可以是矩阵R的主特征向量，或者矩阵R的主特征向量的共轭转置，其中R定义为：

$R=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\tilde{H}{\left(f_k\right)}^H\tilde{H}\left(f_k\right)$

将与选择的最大的一个或者多个特征值对应的特征向量作为主特征向量，其中选择的最大的多个特征值均大于其它未选择的特征值。

对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

${\stackrel{\‾}{g}}_n=\underset{g_n}{\arg \max }T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))$

其中f_s为带宽B2范围内的中心子载波，或者带宽B2范围内的其他子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V-\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

g_n属于预先定义的码本集合。如果w_n的列数记为M，则g_n为M×M的对角矩阵，M＝1则g_n退化为一个标量。如果g_n是标量，则其码本集合可以是16QAM星座图中的点：

$A=\frac{1}{\sqrt{10}}\{1+j,1+3j,3+j,3+3j,1-j,1-3j,3-j,3-3j,-1+j,-1+3j,-3+j,-3+3j,-1-j,-1-3j,-3-j,-3-3j\}$

也可以是QPSK星座图中的点：

$A=\frac{1}{\sqrt{2}}\{1+j,1-j,-1+j,-1-j\}$

UE也可以针对多个小区，根据每个小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和多个小区的预编码信息联合获得每个小区相对于第1小区的剩余相对信息。

根据每个小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和多个小区的预编码信息联合获得每个小区相对于第1小区的剩余相对信息时，可以有两种方式：

方式1：UE可以根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息，然后根据等效联合信道信息和预编码信息获得小区间的剩余相对信息。

方式2：UE根据信号到达时间差信息对预编码信息进行相位补偿，获得预编码补偿信息，然后根据信道信息和预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

对于方式1，定义等效联合信道信息为k＝1，2，...，K，其中K为带宽B2范围内的子载波总数。定义预编码信息为g_n取自预先定义的码本集合，代表第n小区相对于第1小区的小区间剩余相对信息，可以令g₁＝1。

对于方式2，定义信道信息为k＝1，2，...，K，其中K为带宽B2范围内的子载波总数。定义预编码补偿信息为g_n取自预先定义的码本集合，代表第n小区相对于第1小区的小区间剩余相对信息，可以令g₁＝1。

具体过程包括：通过最大化接收信噪比或最小化和之间的距离等联合计算第2，...，N小区相对于第1小区的剩余相对信息：

$\left[\begin{array}{cccc}{\stackrel{\‾}{g}}_2& {\stackrel{\‾}{g}}_3& \·\·\·& {\stackrel{\‾}{g}}_N\end{array}\right]\underset{\left[\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}\right]}{\arg \max }T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)$

其中是优化的目标函数，例如：

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\tilde{w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

或者

$T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)=-\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|\tilde{H}\left(f_k\right)\widetilde{-w}\left(f_k\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

如果带宽B2范围内包括多个子载波，则也可以取其中的一个子载波信道作为代表来计算对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

$\left[\begin{array}{cccc}{\stackrel{\‾}{g}}_2& {\stackrel{\‾}{g}}_3& \·\·\·& {\stackrel{\‾}{g}}_N\end{array}\right]\underset{\left[\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}\right]}{\arg \max }T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))$

其中f_s为选择的子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))={-\left|\right|\tilde{H}\left(f_s\right)-\tilde{w}\left(f_s\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

或者，如果带宽B2范围内包括多个子载波，可以用根据k＝1，2，...，K计算出来的等效合成信息V计算小区间的剩余相对信息，例如V可以是矩阵R的主特征向量，或者矩阵R的主特征向量的共轭转置，其中R定义为：

$R=\frac{1}{K}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\tilde{H}{\left(f_k\right)}^H\tilde{H}\left(f_k\right)$

将与选择的最大的一个或者多个特征值对应的特征向量作为主特征向量，其中选择的最大的多个特征值均大于其它未选择的特征值。

对应于带宽B2的小区间剩余相对信息：

$\left[\begin{array}{cccc}{\stackrel{\‾}{g}}_2& {\stackrel{\‾}{g}}_3& \·\·\·& {\stackrel{\‾}{g}}_N\end{array}\right]\underset{\left[\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}\right]}{\arg \max }T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))$

其中f_c为带宽B2范围内的中心子载波，或者带宽B2范围内的其他子载波，是优化的目标函数，例如：

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

或者

$T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))={\left|\right|V-\tilde{w}\left(f_c\right)\left|\right|}^2$

当然，还可以有其它形式，此处不一一列举。

还可以对每个小区的预编码信息w_n和剩余相对信息g_n同时优化选取，则小区间剩余相对信息：

$\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{g_2}& \stackrel{\‾}{g_3}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{g_N}\end{array}& ;\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{w_1}& \stackrel{\‾}{w_2}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{w_N}\end{array}\end{array}\right]=\underset{\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}& ;\begin{array}{cccc}{w}_1& w_2& \·\·\·& w_N\end{array}\end{array}\right]}{\arg \max }T({\left\{\tilde{H}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K,{\left\{\tilde{w}\left(f_k\right)\right\}}_{k=1}^K)$

或者

$\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{g_2}& \stackrel{\‾}{g_3}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{g_N}\end{array}& ;\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{w_1}& \stackrel{\‾}{w_2}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{w_N}\end{array}\end{array}\right]=\underset{\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}& ;\begin{array}{cccc}{w}_1& w_2& \·\·\·& w_N\end{array}\end{array}\right]}{\arg \max }T(\tilde{H}\left(f_s\right),\tilde{w}\left(f_s\right))$

或者

$\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{g_2}& \stackrel{\‾}{g_3}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{g_N}\end{array}& ;\begin{array}{cccc}\stackrel{\‾}{w_1}& \stackrel{\‾}{w_2}& \·\·\·& \stackrel{\‾}{w_N}\end{array}\end{array}\right]=\underset{\left[\begin{array}{cc}\begin{array}{cccc}{g}_2& g_3& \·\·\·& g_N\end{array}& ;\begin{array}{cccc}{w}_1& w_2& \·\·\·& w_N\end{array}\end{array}\right]}{\arg \max }T(V,\tilde{w}\left(f_c\right))$

其中变量的定义同前面的实施方式。

下面通过两个典型实施例来详细介绍传输小区间偏移信息的过程。

参见图2，本实施例中针对第2、3、...、n小区中的每个小区分别获得并传输小区间偏移信息的方法流程如下：

本实施例中第2、3、...、n小区均是第1小区的相邻小区，所以获得每个小区的小区间剩余相对信息的方法相同，下面以第2小区为例进行说明。

步骤201：UE通过下行公共导频信号获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差。

步骤202：UE将信号到达时间差量化为编码形式的信号到达时间差信息，并上报给基站。本实施例中信号到达时间差信息包括数值形式和编码形式的信号到达时间差。UE每重新获得一次信号到达时间差和信号到达时间差信息，向基站上报一次。

步骤203：UE根据信号到达时间差信息对基带信道矩阵进行补偿，得到等效联合信道信息。

步骤204：UE获得第1小区和第2小区的预编码信息，并上报给基站。

步骤205：UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得第2小区相对于第1小区的剩余相对信息。UE在获得信号到达时间差信息后，可多次重复此步骤，根据最近一次获得的信号到达时间差信息得到剩余相对信息即可。

步骤206：UE上报剩余相对信息。

重复以上流程，可获得第2、3、...、n小区中每个小区相对于第1小区的剩余相对信息。

参见图3，本实施例中针对多个小区同时获得并传输小区间偏移信息的方法流程如下：

步骤301：UE通过下行同步信号分别获得第2、3、...、n小区中每个小区相对于第1小区的信号到达时间差。

步骤302：UE分别将所有获得的信号到达时间差量化为编码形式的信号到达时间差信息，并上报给基站。

步骤303：UE分别获得第1、2、3、...、n小区的预编码信息。

步骤304：UE根据信号到达时间差信息对对应的第2、3、...、n小区的预编码信息进行补偿，得到预编码补偿信息。

步骤305：针对第2、3、...、n小区，UE根据信号到达时间差信息和预编码补偿信息同时获得第2、3、...、n小区中每个小区相对于第1小区的剩余相对信息。UE在获得信号到达时间差信息后，可多次重复此步骤，根据最近一次获得的信号到达时间差信息得到剩余相对信息即可。

步骤306：UE上报预编码信息和剩余相对信息。UE上报的预编码信息可以是预编码矩阵本身，也可以是标识预编码矩阵的编号等信息。

UE将小区间的相对信息分解为两个偏移信息来传输，基站需要将这两个信息合并，下面对基站侧的实现过程进行介绍。

参见图4，本实施例中获得小区间的相对信息的主要方法流程如下：

步骤401：基站获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息。

步骤402：基站根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第1小区和第2小区间的相对信息。

第2小区相对于第1小区的相对信息表示为：f_c为一个子载波；或者，如果预编码信息是带宽B3范围内计算一个，则f_c为B3范围内的中心子载波，或者其它的子载波。B3可以与B1和B2相同或不同。

第2、3、...、n小区相对于第1小区的相对信息分别表示为： ...，

基站还需要获得预编码补偿信息，则获得的第2小区的预编码补偿信息为

参见图5，本实施例中获得小区间的相对信息的详细方法流程如下：

步骤501：基站获得第2、3、...、n小区相对于第1小区的信号到达时间差信息。

步骤502：基站获得剩余相对信息。UE可能在发送一次信号到达时间差信息后，多次发送剩余相对信息。则，基站在执行步骤501后，可能多次重复执行步骤502和后续步骤。

步骤503：基站对获得的剩余相对信息进行解析。

步骤504：分别针对第2、3、...、n小区，基站根据该小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息获得相对信息。

通过以上介绍了解了传输小区间偏移信息和获得小区间的相对信息的实现过程，下面对实现该过程的UE和基站的内部结构和功能进行介绍。

参见图6，本实施例中UE包括：读取模块601、剩余相对信息计算模块602和接口模块603。

读取模块601用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息，以及获得每个小区的预编码矩阵信息。

剩余相对信息计算模块602用于根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得第1小区和第2小区的间的剩余相对信息。

接口模块603用于UE上报信号到达时间差信息和剩余相对信息。接口模块603根据预设的频域颗粒度上报剩余相对信息，以及根据预设的时间周期上报信号到达时间差信息。

读取模块601中的时间差单元用于获得信号到达时间差信息。读取模块601中的预编码单元用于获得预编码矩阵信息。时间差单元当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息；针对所有的天线组合，对获得的多个单根天线的信号到达时间差信息进行均衡处理，获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；或者，当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息，并将该单根天线的信号到达时间差信息确定为第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息。

剩余相对信息计算模块602根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息；根据等效联合信道信息和第1小区和第2小区预编码信息获得小区间的剩余相对信息；或者，剩余相对信息计算模块602根据信号到达时间差信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息；根据信道信息、第1小区的预编码信息和第2小区的预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

当第2小区为多个时，剩余相对信息计算模块602根据多个第2小区相对于第1小区的多个信号到达时间差信息和多个第2小区和第1小区预编码信息，联合获得多个第2小区相对于第1小区的剩余相对信息。

针对每个子载波，剩余相对信息计算模块602根据信号到达时间差信息和该子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息；或者，针对多个子载波，剩余相对信息计算模块602根据信号到达时间差信息和多个子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息，联合获得小区间的剩余相对信息。

参见图7，本实施例中基站包括：接口模块701和第一计算模块702。该基站可以是普通基站(Node B)、演进基站(eNB)或家庭基站等。

接口模块701用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息。接口模块701还用于对信号到达时间差信息和剩余相对信息进行解析。

第一计算模块702用于根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第2小区和第1小区间的相对信息。计算模块702通过获得第2小区和第1小区间的相对信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为第2小区的剩余相对信息，为第2小区的信号到达时间差信息，

基站还包括第二计算模块703，用于通过根据信号到达时间差信息和剩余相对信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为第2小区的剩余相对信息，为第2小区的预编码信息，为第2小区的信号到达时间差信息，

用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。

本发明实施例将现有技术的小区间的相对信息分解为两个偏移信息，相邻小区相对于服务小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息。通过信号到达时间差信息对小区间的偏移量进行补偿，使得可以根据较大的频域颗粒度传输剩余相对信息，因此相对于现有技术中用较小的频域颗粒度传输相对信息的方案，可减少网络开销。本发明实施例UE可以针对每个子载波和每个相邻小区传输偏移信息，也可以针对所有子载波和所有相邻小区联合传输偏移信息。基站可以进行相应的解析，以及获得相对信息。适用于多种协议的系统和不同的网络环境的需要。

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 (18)

1.一种传输小区间偏移信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户设备UE获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；

UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息，获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息；

UE根据预设的时间周期上报信号到达时间差信息，以及根据预设的频域颗粒度上报剩余相对信息；

其中，所述剩余相对信息为小区间的相对信息中所述信号到达时间差信息导致的部分之外的部分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息的步骤包括：

当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息；针对所有的天线组合，对获得的多个单根天线的信号到达时间差信息进行均衡处理，获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；或者

当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息，并将该单根天线的信号到达时间差信息确定为第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预编码信息为预编码矩阵信息或量化的信道信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息的步骤包括：

UE根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息；UE根据等效联合信道信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息；或者

UE根据信号到达时间差信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息；UE根据信道信息、第1小区的预编码信息和第2小区的预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，信道信息为信道矩阵信息或特征合成信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当第2小区为多个时，UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息的步骤包括：

UE根据多个第2小区相对于第1小区的多个信号到达时间差信息和多个第2小区和第1小区预编码信息，联合获得多个第2小区相对于第1小区的剩余相对信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息的步骤包括：

针对每个子载波，UE根据信号到达时间差信息和该子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息；

或者，针对多个子载波，UE根据信号到达时间差信息和多个子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息，联合获得小区间的剩余相对信息。

8.一种获得小区间的相对信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息；

基站根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第2小区和第1小区间的相对信息，具体步骤包括：基站通过获得第2小区和第1小区间的相对信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为基站接收到的第2小区相对于第1小区的剩余相对信息，为基站接收到的第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息，

其中，所述剩余相对信息为小区间的相对信息中所述信号到达时间差信息导致的部分之外的部分。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤：基站通过根据信号到达时间差信息和剩余相对信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为基站接收到的第2小区相对于第1小区的剩余相对信息，为第2小区的预编码信息，为基站接收到的第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息，

10.一种用户设备，其特征在于，包括：

读取模块，用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；

剩余相对信息计算模块，用于根据信号到达时间差信息和第1小区和第2小区的预编码信息获得第1小区和第2小区间的剩余相对信息；

接口模块，用于根据预设的时间周期上报信号到达时间差信息，以及根据预设的频域颗粒度上报剩余相对信息；

其中，所述剩余相对信息为小区间的相对信息中所述信号到达时间差信息导致的部分之外的部分。

11.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，读取模块当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息；针对所有的天线组合，对获得的多个单根天线的信号到达时间差信息进行均衡处理，获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息；或者，当一个小区有多根发射天线时，针对第1小区的一根天线和第2小区的一根天线，获得单根天线的信号到达时间差信息，并将该单根天线的信号到达时间差信息确定为第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息。

12.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，预编码信息为预编码矩阵信息或量化的信道信息。

13.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，剩余相对信息计算模块根据信号到达时间差信息对信道信息进行相位补偿，获得等效联合信道信息；根据等效联合信道信息和第1小区和第2小区预编码信息获得小区间的剩余相对信息；或者

剩余相对信息计算模块根据信号到达时间差信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息；根据信道信息、第1小区的预编码信息和第2小区的预编码补偿信息获得小区间的剩余相对信息。

14.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于，信道信息为信道矩阵信息或特征合成信息。

15.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，当第2小区为多个时，剩余相对信息计算模块根据多个第2小区相对于第1小区的多个信号到达时间差信息和多个第2小区和第1小区预编码信息，联合获得多个第2小区相对于第1小区的剩余相对信息。

16.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，针对每个子载波，剩余相对信息计算模块根据信号到达时间差信息和该子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息获得小区间的剩余相对信息；或者，针对多个子载波，剩余相对信息计算模块根据信号到达时间差信息和多个子载波上的第1小区和第2小区的预编码信息，联合获得小区间的剩余相对信息。

17.一种基站，其特征在于，包括：

接口模块，用于获得第2小区相对于第1小区的信号到达时间差信息和剩余相对信息；

第一计算模块，用于根据信号到达时间差信息和剩余相对信息获得第2小区和第1小区间的相对信息，具体用于计算模块通过获得第2小区和第1小区间的相对信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为第2小区的剩余相对信息，为第2小区的信号到达时间差信息，

其中，所述剩余相对信息为小区间的相对信息中所述信号到达时间差信息导致的部分之外的部分。

18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，还包括：第二计算模块，用于通过根据信号到达时间差信息和剩余相对信息对第2小区的预编码信息进行相位补偿，获得第2小区的预编码补偿信息，其中f_i为第i个子载波的频率，为第2小区的剩余相对信息，为第2小区的预编码信息，为第2小区的信号到达时间差信息，