CN102340784A

CN102340784A - 选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的方法和装置

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Publication number: CN102340784A
Application number: CN2010102293687A
Authority: CN
Inventors: 石璟; 罗庆霖; 赵岩
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: BR112013001065A2; US9077467B2; WO2012007837A1; US20130114478A1; EP2594044A1; JP2013538484A; CN102340784B; EP2594044B1; KR20130042567A; KR101405034B1; EP2594044A4; JP5647348B2

Abstract

本发明提出了一种选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的方法和装置，从而增强了TDD系统的上、下行校准的准确性。其中，该方法包括以下步骤：获取多个第一用户终端与第一基站之间的信道质量相关信息，其中，所述信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量；根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

Description

选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及时分双工系统中的基站和移动站。

背景技术

信道互逆(reciprocity)特性，也即，上下行频率对称的特性，在LTE-A(Advanced-Long Term Evolution)时分复用双工(Time DivisionDuplex，TDD)系统中具有良好的应用前景。业界普遍地接受上、下行互逆的假设，并利用该假设有效地估计信道。然而，在实际应用中，由于接收机和发射机的射频电路不同，尤其是基站侧的接收机和发射机的射频电路不同，因此，TDD系统中的上、下行之间的互逆性很难保证。对于基于TDD上、下行互逆的系统而言，系统的性能对于上、下行的误差十分敏感，微小的上、下行之间的误差可能会带来极大的性能的下降。因此，TDD系统互逆性的校准吸引了业界的兴趣。

TDD系统上、下行互逆性的空中接口(Over The Air，OTA)的校准，因为不需要引入额外的硬件设备，成为了确保TDD系统上、下行信道互逆性的一个有效的方法。然而，由于OTA校准的准确度主要取决于上、下行信道估计，因此，如何进行用户终端的选择是一个重要的问题，尤其对于多点协作(Coordinated-Multi Point，CoMP)系统而言，选择哪些用户终端进行校准是一个亟待解决的问题。

现有的时分复用双工技术提出了所选择的用户终端应该位于靠近多点协作小区簇的中央，也即，意味着仅仅根据用户终端的位置作为选择用户终端的考虑因素。

发明内容

由于根据用户终端的位置作为选择用户终端的依据仅仅考虑了大尺度衰落，而考虑到阴影效应和快速衰落，上述用户终端的选择方式并不准确。

因此，本发明提出了一种选择用户终端用于校准上下行互逆误差的方法和相应的装置，从而增强了TDD系统的上、下行校准的准确性，本发明的方案适用于单小区和多小区协作多点场景。

根据本发明的第一方面，提供了一种在时分双工复用通信系统的网络设备中用于选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的方法，其中，包括以下步骤：获取多个第一用户终端与第一基站之间的信道质量相关信息，其中，所述信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量；根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

根据本发明的第二方面，提供了一种在时分双工复用通信系统的网络设备中用于选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的装置，其中，包括：获取装置，用于获取多个第一用户终端与第一基站之间的信道质量相关信息，其中，所述信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量；选择装置，用于根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

采用本发明的方案，可以实现选取最佳的用户终端进行上下行互逆误差的校准，对于多点协作的场景下，可以利用不同的校准用户终端将协同小区簇中的各个基站至少两两连通，从而获取整个小区簇的校准权重。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1(a)和图1(b)分别示出了根据本发明的具体实施方式的网络拓扑结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的系统方法流程图；

图3(a)和图3(b)示出了根据本发明的具体实施例的由5个基站组成的协同簇的不同的连接图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的装置框图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

首先我们先简要地介绍射频失配模型。

无线发射机的射频电路与无线接收机的射频电路具有很大的差异。在不考虑天线之间的耦合效应的前提下，RF天线阵列的等效信道响应(H_br，H_bt，H_mr，H_mt)可以被建模为对角矩阵。其中，H_br，H_bt，H_mr，H_mt分别表示基站的接收端响应、基站的发射端响应、用户终端的接收端响应和用户终端的发射端响应。例如，基站的接收端响应可以表示为

其中，N表示基站的天线数。在我们的模型中，我们将该对角矩阵表示为

其中，A表示幅度，

表示相位。

在互逆性仿真时，最受到关注的一个参数是上行信道响应与下行信道响应之间比值(或者下行与上行之间的比值)。通常来说，如果忽略上下行传输的延迟，空口的信道可以认为互逆，但天线阵列的不匹配会导致上、下行的等效信道(从发射端基带到接收端基带的等效信道)不满足互逆性。基于上述的RF天线阵列的表达式，基站的发射端和接收端的RF天线阵列之间的互逆误差可以表示为，其中，ε表示互逆误差矩阵E_b的对角线元素。

因此，发射端天线阵列的响应可以通过计算接收端天线阵列的响应以及互逆误差矩阵得出：

H_bt＝E_bH_br

因为E_b和H_br均为对角矩阵，因此，E_b和H_br是可以交换的。在大多数互逆仿真中，绝对的射频天线阵列可能不是真正的性能指标。相反地，发射端和接收端天线阵列之间的相对的差值，例如，互逆性误差矩阵E_b可能会起作用。

上述的描述均为基站端。该模型可以直接拓展至用户终端侧。将基站侧和用户终端侧的非互逆性效应考虑进来，我们得到：

H_DL，eff＝H_mrH_DLH_bt

H_UL，eff＝H_brH_ULH_mt

其中

通过将互逆性误差的定义

用于上述的等式，等效的下行和上行信道可以通过下式进行关联：

H_{DL, eff} = E_{m}^{- 1} H_{UL, eff}^{T} E_{b}

该等式可以用于建模等效上行与下行射频信道之间的互逆性。空中接口的校准是确保信道互逆性的一种有效的方式，通过上行和下行的信道状态信息(Channel State Information，CSI)，可以获取误差

和E_b。通过上行估计得出上行CSI，通过校准用户终端的反馈获取下行的CSI。通常对于下行传输来讲，

的影响相对比较小，所以也可以只做发射端的E_b的校准。

图1a示出了根据本发明的一个具体实施例的网络拓扑结构示意图，其中，基站1a位于单小区系统中，图1b示出了根据本发明的一个具体实施例的另一个网络拓扑结构示意图，其中，基站1a位于多小区协作的多点协作系统中，在图1b中，基站1a与基站1b、基站1c协同为多个用户终端2a、2b、2c、2d、2e和2f服务。在图1b中仅仅示出了3个协同工作的基站1a、1b和1c，以及6个用户终端2a、2b、2c、2d、2e和2f。本领域技术人员可以理解，在实际应用中，协同工作的基站不限于上述3个基站，或者也可以仅有2个基站协同工作，且用户终端的个数也不限于图1b中所列举的6个用户终端。此外，本领域技术人员还应理解，在初始网络规划和网络部署时，已经确定基站1a是采用单小区还是多点协作的方式进行工作，在随后的网络运行过程中，基站1a均按照网络部署阶段的配置进行工作。

图2示出了根据本发明的一个具体实施方式的系统方法的流程图。首先，在步骤S20中，各个基站1a、1b和1c分别获取多个用户终端与本基站之间的信道质量相关信息。其中，基站与用户终端之间的信道质量相关信息可以是上行估计的信道信息，也可以是用户终端反馈的下行信道信息。我们首先以该信道质量相关信息包括基站1a、1b或1c根据各个用户终端所发送的上行探测(sounding)信号所估计出的上行信道的信干噪比(Signal Interference NoiseRatio，SINR)信息为例进行说明。

然后在步骤S21中，基站1a首先判断本基站是工作在单小区模式还是工作在CoMP模式下。基站1a通过网络参数的配置，得知基站1a工作在单小区模式下，则该方法进入步骤S22’，基站1a根据来自本基站1a所辖的多个第一用户终端的信道质量相关信息，从该多个第一用户终端中选出与基站1a之间的信道质量大于第一预定阈值Γ的至少一个备选用户终端，用于校准上下行互逆误差。

该第一预定阈值Γ可以是在网络配置初期由系统设定的参数，例如，该第一预定阈值Γ被设定为16dB，用户终端2a、2b、2c和2d与基站1a之间的SINR分别为18dB，22dB，25dB，18dB，因此，基站1a与用户终端2a、2b、2c和2d之间的信道质量大于第一预定阈值Γ，则基站1a将用户终端2a、2b、2c和2d作为备选用户终端。以下，为了简明起见，在表一中仅仅示出了与基站之间的信道质量大于阈值的各个用户终端与相应的基站之间的SINR数值。

然后，在步骤S23’中，基站1a比较备选用户终端的个数与预定数量MaxUE的大小，取其中的较小的值作为最终的校准用户终端的个数。也即，基站1a判断将X个用户终端作为最终的校准用户终端，其中X＝min(MaxUE，QualifiedUE)，其中，QualifiedUE表示选出的备选用户终端的个数，也即，这些备选用户终端与基站1a之间的信道质量大于该第一预定阈值Γ。多个与基站1a之间的信道质量良好的用户终端向基站1a反馈信道信息可以增强校准的鲁棒性，但是如果采用太多的用户终端反馈信道信息以用于校准，会带来较大的上行反馈开销，从而降低了频谱效率。因此，限定预定数量MaxUE有利于节省上行反馈开销。

然后，在步骤S24’中，基站1a判断X的个数是否大于0。如果大于0，则将标识flag设置为1，也即，表示找出了至少一个用于校准基站的用户终端，并输出所选择的用户终端标识；否则，将标识flag设置为0，表示未找出用于校准的用户终端。

如果在步骤S21中，基站1a通过网络参数的配置，得知基站1a工作在CoMP模式下，也即，基站1a等Z个基站协同工作，以下，我们首先以Z＝3为例进行说明，也即，该协同小区簇中有3个基站1a、1b和1c。则该方法进入步骤S22，各个基站1a、1b和1c分别根据各自获取的与各个的用户终端之间的信道质量相关信息，从这些用户终端中选出与基站之间的信道质量大于第二预定阈值的至少一个备选用户终端。

例如，该第二预定阈值为K＝16dB。与单小区的例子相似地，基站1a与用户终端2a、2b、2c和2d之间的SINR分别为18dB，22dB，25dB和18dB；此外，基站1b与用户终端2b、2e和2f之间的SINR分别为21dB，18dB，17dB；基站1c与用户终端2d、2e和2f之间的SINR分别为18dB，21dB，17dB。列表格如下：

表一

SINR

UE 2a

UE 2b

UE 2c

UE 2d

UE 2e

UE 2f

基站1a

18dB

22dB

25dB

18dB

基站1b

21dB

18dB

17dB

基站1c

18dB

21dB

17dB

其中，基站1a与用户终端2a、2b、2c和2d之间的信道质量大于第二预定阈值K；基站1b与用户终端2b、2e和2f之间的信道质量大于第二预定阈值K；基站1c与用户终端2d、2e和2f之间的信道质量大于第二预定阈值K。各个基站1a、1b、1c分别生成备选集合A_i，i＝1，...，Z，其中，每个备选集合中包括与该基站之间的信道质量大于第二预定阈值的用户终端，例如，基站1a生成的备选集合A₁为A₁＝{UE 2a，UE 2b，UE 2c，UE 2d}，基站1b生成的备选集合A₂为A₂＝{UE 2b，UE 2e，UE 2f}，基站1c生成的备选集合A₃为A₃＝{UE 2d，UE 2e，UE 2f}。然后，基站1b将与本基站之间的信道质量大于第二预定阈值K的用户终端2b、2e和2f的用户终端的标识以及本基站的标识报告给基站1a，且基站1c将与本基站之间的信道质量大于第二预定阈值K的用户终端2d、2e和2f的用户终端的标识以及本基站的标识报告给基站1a。

然后，在步骤S23中，基站1a在获取的各个集合A₁、A₂和A₃中，找出2个集合所共有的元素，并将这些共有的元素放入CommonUEset_k中。也即，找出CommonUEset_k＝A_i∩A_j，

其中，

是一个组合数，表示从包含Z个元素的集合中选出不同的2个元素的所有可能性。例如，CommonUEset₁＝A₁∩A₂＝{UE 2b}，CommonUEset₂＝A₁∩A₃＝{UE 2d}，CommonUEset₃＝A₂∩A₃＝{UE 2e，UE 2f}。

然后，对于每个CommonUEset_k，基站1a选出在该集合中对于该集合所对应的基站对的信干噪比的平均值最大的一个UE，将选出的UE放入一个向量d中，并记录与该选出的UE所对应的基站对。例如，对于CommonUEset₃，UE 2e对于基站1b和基站1c的平均SINR为(18+21)/2＝19.5dB，而基站UE 2f对于与其对应的基站1b和基站1c的平均SINR为(17+17)/2＝17dB，因此，UE2e是该集合中对于所对应的基站对的信干噪比的平均值最大的用户终端，因此，基站1a将用户终端2e选出，并记录下对应的基站对基站1b和基站1c。此外，类似地，选出的向量d中的元素还包括用户终端2b，对应于基站对1a和1b以及用户终端2d，对应于基站对1a和1c。

然后，基站1a以升序(ascending)的方式根据各个基站对与用户终端之间的平均信干噪比对向量d进行排序。因为UE 2b相对于基站对1a和1b的平均SINR为21.5dB，UE 2d相对于基站对1a和1c的平均SINR为18dB，UE 2e相对于基站对1b和1c的平均SINR为19.5dB，则该排序后的结果为{UE 2d，UE 2e，UE 2b}。

然后，在步骤S24中，基站1a首先初始化备选用户终端集合S，令S＝d。初始化n＝1：length(d)，表示首先取n＝1，然后逐个加1，直至n＝向量d的长度。

然后，在步骤S25中，基站1a判断n是否小于向量d的长度+1，如果小于向量d的长度+1，则该方法进入步骤S26，基站1a从集合S中去除该第n个元素，并在步骤S27中判断去除了第n个元素后的邻接矩阵B是否连通。以下为了说明连通性的原理，不失一般性地，以一个包含5个基站的CoMP协同小区簇为例来进行说明。

首先，选出了4个备选用户终端，其中每个选出的备选用户终端分别与该CoMP小区簇的两个基站相关联，也即，该备选用户终端与该两个基站之间的信道质量均大于第二预定阈值K。因此，该CoMP小区簇中的5个基站被备选用户终端分为4个子集。如果这些子集是连通的，例如，如图3(a)所示的{1，2}，{2，4}，{3，5}，{4，5}，也即，任何一个基站都可以直接或者间接地与任何其他的基站相连通，部分校准权重因而也被连通了，从而可以获取整个CoMP簇的总的校准权重。然而，如果如图3(b)所示，基站的子集是非连通的，例如，{1，2}，{1，3}，{2，3}，{4，5}，具体地，基站4和基站5与基站1、2、3之间是孤立的。因此，无法获取整个CoMP簇的总的校准权重。

以下，分别给出了2个CoMP簇分别对应的邻接矩阵B_C和B_unC。

与图3(a)所示的连接图相对应的邻接矩阵是

与图3(b)所示的连接图相对应的邻接矩阵是

将网络中的节点和分支的集合称为图，记为G＝(V，E)，其中，V表示节点集合，V＝{v₁，v₂，...，v_m}，m为节点数，通常写为m＝|V|；E表示分支集合，E＝{e₁，e₂，...，e_n}，n为分支数，n＝|E|。设分支对应的两个节点分别为u和v，当流体流动方向与我们所研究的问题无关时，称图G为无向图。

如果图G中的任意两个节点之间至少存在一条路径，则称该两个节点是连通的。如果图G中的任意两节点是连通的，则称图G是连通图。对于无向图G＝(V，E)，构造m＝|V|阶方阵B＝(b_ij)＝|e_k|，e_k＝<v_i，v_j>∈E，称矩阵B为图G的节点邻接矩阵。

B的k次方记为

其中，

对于矩阵

如果矩阵S中的元素全部为非零元素，则图G为连通图；否则如果矩阵S中存在T个零元素，则图G为非连通图，其中，B为图G的节点邻接矩阵。

对于等式(1)和等式(2)，等式(1)B_C所对应的

而等式(2)B_unC所对应的

因此，图3(a)所对应的图为连通图，图3(b)所对应的图为非连通图。

仍回到上文的由3个基站1a、1b和1c组成的CoMP簇和6个用户终端2a-2f。其中，步骤S23中排序后的结果为向量d为{UE 2d，UE 2e，UE 2b}，然后，在步骤S26中，基站1a首先去掉d中的第一个元素UE 2d，也即，与希望校准的2个基站之间的平均信道质量最差的一个用户终端，然后，在步骤S27中，基站1a判断d中剩余的元素是否使CoMP簇中的基站所构成的图连通，由于剩余的2个元素可以保证该基站1a、基站1b和基站1c构成的簇连通，则该方法进入步骤S29，将n加1，然后，回到步骤S25，判断n是否小于length(d)+1，是，则重复步骤S26，基站1a再去掉向量d中的剩余的排序第一的元素，也即剩余的与选中的基站之间的信号质量的平均值最差的一个用户终端，也即，UE 2e，然后，基站1a再判断判断d中剩余的元素是否使小区簇中的基站所构成的图连通，由于仅仅剩余1个元素，UE 2b，不能使3个基站1a、1b和1c连通，因此，在步骤S28中，基站1a将UE 2e放回向量d中。则进入步骤S25，判断结果是否，因此，进入步骤S26’.

在步骤S26’的判断步骤中，如果判断邻接矩阵B是连通的，则在步骤S27’中，基站1a将标识flag设置为1，该标识1表示找到足够多的满足条件的用户终端，并且输出此时的集合S和对应的基站对标识，例如，上述的步骤S26’中，基站1a找出UE 2e和UE 2b能够使基站1a、1b和1c连通，因此，基站1a将集合S{UE 2e，UE 2b}做为校准用户终端，并输出对应的基站对{基站1b，基站1c}和{基站1a，基站1b}；否则，该方法进入步骤S27’，基站1a将标识flag设置为0，该标识0表示未找到足够多的满足条件的用户终端。

在上述的实施例中，信道质量相关信息包括基站1a、1b和1c获取的上行信道的信干噪比信息，因为估计的上行信道信息与实际需要用到的下行信道信息可能不完全匹配，因此可选地，在步骤S26’之后、步骤S27’之前还包括步骤S29’，基站1a指示上述选中的用户终端2e和用户终端2b反馈下行的信道状态信息(Channel StateInformation)。可选地，在步骤S29”中，基站1a可以根据校准用户终端2e和2b所反馈的下行信道状态信息，再判断校准用户终端2e和2b所反馈的下行信道信息，例如SINR是否大于上述的第二预定阈值。当校准用户终端2e和2b所反馈的下行信道信息均大于第二预定阈值时，则进入步骤S27’，基站1a将根据选出的校准用户终端所组成的集合S，包括{UE 2e，UE 2b}、校准用户终端2e和2b所反馈的下行信道状态信息、与用户终端2e和2b之间的估计的上行信道状态信息，以及对应的基站对{基站1b，基站1c}和{基站1a，基站1b}，获取整个簇的校准权重，从而进行TDD上、下行之间的校准。

本领域技术人员可以理解，对于单小区的情形，上述的方法同样适用，也即，当在步骤S22’中，如果基站1a工作在单小区模式下，则基站1a所获取的用户终端2a、2b、2c和2d之间的信道质量相关信息均为上行信道估计信息，则在一个变化的实施例中，在步骤S23’以后，当基站1a选出了校准用户终端后，也可以指示这些选出的校准用户终端测量并反馈下行信道信息，然后，基站1a再根据备选用户终端所反馈的下行信道信息，基站所估计的上行信道信息，进行TDD的上、下行之间的校准。

在上述的各个实施例中，我们以SINR来举例说明信道质量信息，在可选的实施例中，信道质量信息也可以包括其他影响信道估计准确度的信道质量度量参数等。

在上述的各个实施例中，各个步骤的实施的主体是基站1a，也即，基站1a作为第一基站，而基站1b和基站1c均作为与第一基站1a相邻的第二基站，将各自汇总的信道质量相关信息报告给基站1a。本领域技术人员完全可以理解，本发明并不限于上述的网络结构。例如，基站1a、基站1b和基站1c可以均将各自的信道质量相关信息报告给一个管理网络设备，该管理网络设备包括但不限于无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)，其管辖基站1a、基站1b和基站1c，也即，将图2中的流程图所示的相应的步骤的执行的主体由基站1a替换为该管理网络设备。

在上文中，第一预定阈值和第二预定阈值的选取是相同的，当然，上述第一、第二预定阈值的取值相同仅仅是为了便于说明。本领域技术人员可以理解，在实际应用中，上述两个阈值根据具体的系统配置和网络管理员的设定，可以取值相同或不同的值，也完全可以取不同于上述例子中的值。

在上述的实施例中，我们以每个用户终端校准两个基站为例进行说明，当然，不失一般性地，每个用户终端可以校准的基站的个数并不限于两个，例如，可以是三个。则在步骤S23中，CommonUEset_k的表达式相应地修改为CommonUEset_k＝A_i∩A_j∩A_q，

其中，

在上述的实施例中，一次选中一个用户终端对于一个基站对进行校准，从而使得反馈开销最小。在另一个变化的实施例中，如果一次选中多个用户终端对每个基站对进行校准，则在步骤S23中，对于每个基站对，也即CommonUEset_k，找出与基站对之间的平均信道质量最优的多个用户终端，并将选出的多个用户终端放入矩阵D中。例如，仍参照表一，取出对于基站对{基站1b，基站1c}最好的两个用户终端{UE 2e，UE 2f}，放入矩阵D中。接下来，按照用户终端组的平均SINR对D中的元素进行排队，因为UE 2e和UE 2f对于基站对1b和1c的平均SINR是(18+21+17+17)/4＝18.25dB，因此，用户终端子集{UE 2e，UE 2f}的平均信干噪比仍大于与基站对1a，1c相对应的用户终端2d的平均信干噪比18dB，且小于与基站对1a和1b相对应的用户终端2b的平均信干噪比21.5dB。在步骤S24中，令S＝D，因此，在步骤S26中，首先从集合S中移除UE 2d，然后进行步骤S27的判断、步骤S29将n加一，步骤S25的判断，然后，在步骤S26中，从集合S中移除用户终端子集{UE 2e，UE 2f}，并进行后续的判断。因为后续的步骤与上文描述的实施例类似，因此，在此不予赘述。在该实施例中，因为每个基站对采用多个用户终端进行校准，因此，进一步提高了鲁棒性。

当然，上述的各个实施例中列举的数值仅仅是示例的作用。本领域技术人员可以理解，在实际的系统运行中，上述的参数完全可以实时测量得出，且对于不同的网络拓扑结构，上述的参数也可能不同。

虽然图1(b)示出的3个小区(site)位于同一个六边形的蜂窝状小区之间，本领域技术人员完全可以理解，希望被校准的基站完全可以分别位于不同的蜂窝状小区中。

以上，从方法流程的角度对本发明进行了描述，以下，将从装置的角度对本发明进行描述。

图4所示的装置40位于图1(a)或图1(b)所示的基站1a中，当然，装置40也可以位于基站1b、1c中。

装置40包括获取装置400，选择装置401。选择装置401还包括去除装置4010，第一判断装置4011。

首先获取装置400获取多个第一用户终端与第一基站1a之间的信道质量相关信息，其中，该信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量。

然后，选择装置401根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

具体地，当基站1a工作在单小区模式时，选择装置401首先根据该信道质量相关信息，从该多个第一用户终端中选出与第一基站1a之间的信道质量大于第一预定阈值的至少一个备选用户终端，仍以表一，且第一预定阈值Γ＝16dB为例进行说明，如选出了用户终端2a、2b、2c和2d。然后，选择装置401判断该至少一个备选用户终端2a、2b、2c和2d的个数是否大于预定数量MaxUE。

当至少一个备选用户终端的个数大于预定数量时，将该至少一个备选用户终端中的与所述第一基站之间的信道质量最大的预定数量的用户终端作为所述校准用户终端。例如该MaxUE设定为2，则将备选用户终端中的最大的2个用户终端UE 2c和UE 2b作为校准用户终端；

当所述至少一个备选用户终端的个数小于或等于预定数量时，将所述至少一个备选用户终端作为所述校准用户终端。例如该MaxUE设定为5，则将备选用户终端UE 2c、UE 2b、UE 2a和UE 2d均作为校准用户终端。

在另一个实施例中，当第一基站1a与至少一个相邻的第二基站，以图1(b)为例进行说明，则该第二基站包括基站1b和基站1c，构成一个协同基站簇协同工作时，获取装置400还用于获取与第一基站1a之间的信道质量大于第二预定阈值的至少一个第一用户终端，以及与至少一个第二基站1b或1c之间的信道质量大于第二预定阈值的多个第二用户终端。

则选择装置还用于将所述多个第一用户终端与所述多个第二用户终端中同时满足与至少两个基站之间的信道质量大于第二预定阈值的用户终端作为备选用户终端；然后，将满足使所述协同基站簇连通的最少个数的备选用户终端作为所述校准用户终端，其中，当

中没有非零元素时，该协同基站簇连通，其中，B表示节点邻接矩阵，B^K表示B的K次方，Z表示所述协同基站簇中基站的总的个数。

具体地，该选择装置401还包括：

去除装置4010，用于按照备选用户终端的平均信道质量的大小，顺次去除平均信道质量最小的至少一个备选用户终端，其中，备选用户终端的平均信道质量包括备选用户终端与至少两个基站之间的信道质量的平均值，且该备选用户终端与所述至少两个基站之间的信道质量均大于所述第二预定阈值；

第一判断装置4011用于判断剩余的多个备选用户终端是否满足使所述协同基站簇连通；

当所述剩余的多个备选用户终端满足使所述协同基站簇连通时，去除装置4010和第一判断装置4011重复执行上述操作，直至剩余的多个备选用户终端使所述协同基站簇不连通；

然后，选择装置401还将满足使所述协同基站簇连通的所述剩余的最少个数的备选用户终端作为所述校准用户终端。

在一个变化的实施例中，当信道质量包括信干噪比信息SINR时，获取装置400还用于：

获取来自多个第一用户终端所反馈的下行信道质量指示CQI，然后，根据该下行信道质量指示CQI，获取信干噪比SINR信息。

在一个变化实施例中，对于基站1a是单小区的情形时，信道质量还包括基站所获取的上行信道估计信息，则获取装置400还用于获取来自校准用户终端所反馈的下行信道质量信息；然后，装置40还包括第二判断装置(图4中未示出)，用于判断所述校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于第一预定阈值；当校准用户终端所反馈的下行信道质量大于第一预定阈值时，装置10还用于根据该校准用户终端校准上下行互逆误差；否则，装置10无法根据这些校准用户终端校准上、下行互逆误差。

在一个变化实施例中，对于基站1a处于CoMP的情形，且信道质量包括所述基站获取的上行信道估计信息时，获取装置400还用于获取来自所述校准用户终端所反馈的下行信道质量信息。则装置401还包括：第三判断装置(图4中未示出)用于判断校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于第二预定阈值；当校准用户终端所反馈的下行信道质量大于第二预定阈值时，根据校准用户终端校准上下行互逆误差。

以下，给出根据本发明的仿真结果。首先，仿真参数如以下的表二所示：

表二

基站天线数	4
		用户终端天线数	2
基站天线间隔(单位为波长)	0.5
		用户终端天线间隔(单位为波长)	0.5
天线极化	非极化
		系统中的小区总数	57卷绕(wrap around)
CoMP簇中的小区个数	3
		空间信道模型	城市微小区(Urban Micro，UMI)
用户终端速度	3km/h
		每个小区的平均用户终端个数	10
阈值Γ	16dB

单小区的多用户-多输入多输出(Multi-User Multi-InputMulti-Output)的仿真结果如以下的表三所示，其中，最优的3个用户终端被选做校准用户终端。采用本发明提出的OTA校准，平均吞吐量仅仅下降了1.48％。硬件自校准的结果也同样在表格三中示出：(1dB，10deg)的残余误差带来了24.8％吞吐量的损失，而(0.5dB，5deg)残余误差带来了7.73％吞吐量的损失。硬件自校准的精度对射频电路的依赖性很强，也即意味着高精度需要更高的成本。

表三

在以下的表四中，仿真结果显示出对于小区间CoMP的场景。同样的残余误差(1dB，10deg)将吞吐量降为41.97％。明显地，与单小区MU-MIMO相比，CoMP场景对于互逆误差更为敏感。

本发明的用户终端选择方案对于该例子也是十分有效的。如果简单地将单小区最优SINR方案引入CoMP校准用户终端选择的情形中，吞吐量下降约为36.75％，然而，当引入本发明的优选实施例的对于CoMP的连通部分最优SINR方案，平均吞吐量仅仅降低23.70％。此外，可以采用2个用户终端进行校准，且平均吞吐量提到了13％。

表四

需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，调度方法可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；装置前的“一个”不排除多个这样的装置的存在；在包含多个装置的设备中，该多个装置中的一个或多个的功能可由同一个硬件或软件模块来实现；“第一”、“第二”、“第三”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims

1.一种在时分双工复用通信系统的网络设备中用于选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的方法，其中，包括以下步骤：

A.获取多个第一用户终端与第一基站之间的信道质量相关信息，其中，所述信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量；

B.根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述第一基站工作在单小区模式时，所述步骤B还包括：

B 1.根据所述信道质量相关信息，从所述多个第一用户终端中选出与所述第一基站之间的信道质量大于第一预定阈值的至少一个备选用户终端；

B2.判断所述至少一个备选用户终端的个数是否大于预定数量：

-当所述至少一个备选用户终端的个数大于所述预定数量时，将所述至少一个备选用户终端中的与所述第一基站之间的信道质量最大的所述预定数量的用户终端作为所述校准用户终端；

-当所述至少一个备选用户终端的个数小于或等于所述预定数量时，将所述至少一个备选用户终端作为所述校准用户终端。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述第一基站与至少一个相邻的第二基站构成一个协同基站簇协同工作时，所述步骤A还包括：

-获取与所述第一基站之间的信道质量大于第二预定阈值的至少一个第一用户终端，以及与所述至少一个第二基站之间的信道质量大于所述第二预定阈值的多个第二用户终端；

所述步骤B还包括：

B1’.将所述至少一个第一用户终端与所述多个第二用户终端中同时满足与至少两个基站之间的信道质量大于所述第二预定阈值的用户终端作为备选用户终端；

B2’.将满足使所述协同基站簇连通的多个备选用户终端作为所述校准用户终端，其中，当

中没有非零元素时，所述协同基站簇连通，其中，B表示节点邻接矩阵，B^K表示B的k次方，Z表示所述协同基站簇中基站的总的个数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述步骤B2’还包括：

B2’1.按照所述备选用户终端的平均信道质量的大小，顺次去除平均信道质量最小的至少一个备选用户终端，其中，所述备选用户终端的平均信道质量包括所述备选用户终端与至少两个基站之间的信道质量的平均值，且所述备选用户终端与所述至少两个基站之间的信道质量均大于所述第二预定阈值；

B2’2.判断剩余的多个备选用户终端是否满足使所述协同基站簇连通；

B2’3.当所述剩余的多个备选用户终端满足使所述协同基站簇连通时，重复所述步骤B2’1和所述步骤B2’2，直至所述剩余的多个备选用户终端使所述协同基站簇不连通；

-将满足使所述协同基站簇连通的所述剩余的最少个数的备选用户终端作为所述校准用户终端。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，当所述信道质量包括信干噪比信息时，所述步骤A还包括：

A1.获取来自所述多个第一用户终端反馈的下行信道质量指示；

A2.根据所述下行信道质量指示，获取所述信干噪比信息。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述信道质量包括所述基站获取的上行信道估计信息时，所述步骤B之后还包括：

-获取来自所述校准用户终端所反馈的下行信道质量信息；

-判断所述校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于所述第一预定阈值；

-当所述校准用户终端所反馈的下行信道质量大于所述第一预定阈值时，根据所述校准用户终端校准上下行互逆误差。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述信道质量包括所述基站获取的上行信道估计信息时，所述步骤B之后还包括：

-获取来自所述校准用户终端所反馈的下行信道质量信息；

-判断所述校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于所述第二预定阈值；

-当所述校准用户终端所反馈的下行信道质量大于所述第二预定阈值时，根据所述校准用户终端校准上下行互逆误差。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述网络设备包括所述第一基站或管理所述第一基站和/或所述至少一个第二基站的管理网络设备。

9.一种在时分双工复用通信系统的网络设备中用于选择用户终端以增强上下行互逆误差校准的装置，其中，包括：

获取装置，用于获取多个第一用户终端与第一基站之间的信道质量相关信息，其中，所述信道质量相关信息用于指示所述多个第一用户终端与所述第一基站之间的信道质量；

选择装置，用于根据所述信道质量相关信息，选出至少一个第一用户终端作为校准用户终端，用于校准上下行互逆误差。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述第一基站工作在单小区模式时，所述选择装置还用于：

-根据所述信道质量相关信息，从所述多个第一用户终端中选出与所述第一基站之间的信道质量大于第一预定阈值的至少一个备选用户终端；

-判断所述至少一个备选用户终端的个数是否大于预定数量：

11.根据权利要求9所述的装置，其中，当所述第一基站与至少一个相邻的第二基站构成一个协同基站簇协同工作时，所述获取装置还用于：

获取与所述第一基站之间的信道质量大于第二预定阈值的至少一个第一用户终端，以及与所述至少一个第二基站之间的信道质量大于所述第二预定阈值的多个第二用户终端；

所述选择装置还用于：

-将所述至少一个第一用户终端与所述多个第二用户终端中同时满足与至少两个基站之间的信道质量大于所述第二预定阈值的用户终端作为备选用户终端；

-将满足使所述协同基站簇连通的多个的备选用户终端作为所述校准用户终端，其中，当

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述选择装置还包括：

去除装置，用于按照所述备选用户终端的平均信道质量的大小，顺次去除平均信道质量最小的至少一个备选用户终端，其中，所述备选用户终端的平均信道质量包括所述备选用户终端与至少两个基站之间的信道质量的平均值，且所述备选用户终端与所述至少两个基站之间的信道质量均大于所述第二预定阈值；

第一判断装置，用于判断剩余的多个备选用户终端是否满足使所述协同基站簇连通；

当所述剩余的多个备选用户终端满足使所述协同基站簇连通时，所述去除装置和所述第一判断装置重复执行上述操作，直至所述剩余的多个备选用户终端使所述协同基站簇不连通；

所述选择装置还用于，将满足使所述协同基站簇连通的所述剩余的最少个数的备选用户终端作为所述校准用户终端。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的装置，其中，当所述信道质量包括信干噪比信息时，所述获取装置还用于：

-获取来自所述多个第一用户终端反馈的下行信道质量指示；

-根据所述下行信道质量指示，获取所述信干噪比信息。

14.根据权利要求10所述的装置，其中，所述信道质量包括所述基站获取的上行信道估计信息；

所述获取装置还用于：

获取来自所述校准用户终端所反馈的下行信道质量信息；

所述装置还包括：

第二判断装置，用于判断所述校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于所述第一预定阈值；

当所述校准用户终端所反馈的下行信道质量大于所述第一预定阈值时，所述装置还用于，根据所述校准用户终端校准上下行互逆误差。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述信道质量包括所述基站获取的上行信道估计信息；

所述获取装置还用于：

获取来自所述校准用户终端所反馈的下行信道质量信息；

所述装置还包括：

第三判断装置，用于判断所述校准用户终端所反馈的下行信道质量是否大于所述第二预定阈值；

当所述校准用户终端所反馈的下行信道质量大于所述第二预定阈值时，所述装置还用于，根据所述校准用户终端校准上下行互逆误差。