CN102598525A - 在使用CoMP传输的无线通信系统中终端传输反馈信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有至少一个使用CoMP(多点协作)传输的基站的无线通信系统，其中，终端从所述至少一个基站接收基准信号。如果所述至少一个基站通过协作波束成形(CB)基于所述基准信号进行传输，则确定对应于各个基站的基于PMI(预编码矩阵索引)的信息。相应地，如果所述至少一个基站基于关联处理进行传输，则确定相位集信息，以用于所形成的波束的相位校正。因此，本方法将包括基于CB的PMI集信息和所述相位集信息的反馈信息从所述至少一个基站发送至服务器基站。

Description

在使用CoMP传输的无线通信系统中终端传输反馈信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且更具体地说，涉及用于允许用户设备(UE)在执行CoMP(多点协作)操作的无线通信系统中传输反馈信息的方法和装置。

背景技术

近来，MIMO系统作为宽带无线移动通信技术引起了关注。MIMO系统用来与天线的数量成比例地提高频谱效率，而这在采用传统的单输入单输出(SISO)方案的通信技术中是很难实现的。MIMO技术指的是使用多个天线来实现高速通信的多天线技术。MIMO技术根据发送相同的数据还是发送不同的数据而分为空间复用方案和空间分集方案。

在空间复用方案中，通过多个传输(Tx)天线同时传输不同的数据，以便在不增加系统带宽的情况下能够高速传输数据。即，传输侧使用传输(Tx)天线传输不同的数据，而接收侧通过干扰消除和信号处理来区分所传输的数据，从而与传输天线的数量成比例地提高传输速率。

空间分集方案通过使用多个传输(Tx)天线传输相同的数据来获得传输(Tx)分集。空间分集方案是一种空时信道编码方案。空间分集方案能够通过多个传输天线传输相同的数据来最大化地获得传输分集增益(性能增益)。但是，空间分集方案并不是一种用于提高传输速率的方法，而是一种用于通过分集增益提高传输的可靠性的方法。

根据信道信息是否从接收侧反馈回传输侧，MIMO技术可以被分为开环式(例如，贝尔实验室分层空时(BLAST)、空时格码(STTC)等)和闭环式(例如，传输自适应阵列(TxAA)等)。开环方案包括其中传输侧并行地传输信息而接收侧重复地使用迫零(ZF)方案和最小均方差(MMSE)方案来检测信号而与Tx天线的数量成比例地增加信息量的贝尔实验室分层空时(BLAST)，还包括用于使用空间域来获得传输分集和编码增益的空时格码(STTC)方案。闭环方案包括传输天线阵列(TxAA)方案等。

图1是现有的内部eNB与中间eNB的多点协作(CoMP)的概念图。

参照图1，在多小区环境下存在内部eNB 110和eNB 120以及中间eNB 130。在长期演进(LTE)系统中，内部eNB覆盖多个小区(或扇区)。用户设备(UE)所归属的eNB所覆盖的小区和该UE处于内部eNB关系。即，管理UE所在小区的同一eNB所覆盖的小区是对应于内部eNB 110和eNB 120的小区，而与管理该UE的服务小区的eNB不同的eNB所覆盖的小区是对应于中间eNB 130的小区。

被服务某UE的同一eNB所覆盖的小区通过x2接口交换信息(例如，数据和信道状态信息(CSI))，而被不同于该UE的服务eNB的eNB所覆盖的小区经由回程(backhaul)140交换小区间信息。如图1所示，位于单个小区(或扇区)的单小区MIMO用户150可以与在该小区(或扇区)中的一个服务eNB进行通信，而位于小区边缘处的多小区MIMO用户160可以与多个小区(或扇区)中的多个服务eNB进行通信。

已经提出了CoMP方案，以通过在多小区环境下应用先进的MIMO来提高在小区边缘处的用户的吞吐量。将CoMP方案应用于无线通信系统不仅可以在多小区环境下减少小区间干扰(ICI)，还可以允许用户接受来自多小区eNB的关联数据支持(jointdata support)。而且，各个eNB可以通过使用相同的射频资源同时支持一个或更多个UE(或者移动站(MS))MS₁、MS₂、...MS_K来提高系统性能。另外，eNB可以基于eNB和UE之间的CSI来实现空分多址(SDMA)。

CoMP操作模式可以划分为两种模式：关联处理模式，其为基于数据共享的合作MIMO；以及协作调度/波束成形(CS/CB)模式。

在CoMP无线通信系统中，服务eNB和一个或更多个相邻eNB(或基站(BS))BS₁、BS₂、...BS_K经由骨干网连接到调度器。调度器接收由eNB测量的、代表UE(MS₁至MS_K)与相邻eNB(BS₁、BS₂、...BS_M)之间的信道状态的反馈信道信息。例如，调度器可以针对服务eNB和一个或更多个合作eNB调度合作MIMO信息。即，调度器向各个eNB发出有关于合作MIMO操作的命令。

CoMP系统涉及在地理上间隔开的传输过程(例如，多天线)以及小区间的关联处理和协作调度/波束成形技术。在多小区环境下，能够通过CoMP提高在小区边缘处的UE的通信性能。

但是，现有的LTE系统并不包括用于允许UE区分内部eNB和中间eNB的eNBID。因此，需要另外信息来使用户能够区分内部eNB和中间eNB。另外，虽然UE区分内部eNB和中间eNB，但是UE不能识别出哪一种CoMP要被应用到各内部eNB或各中间eNB。在这种情况下，UE不可能正确地响应当前情形而操作，以致很难提高小区边缘处的UE的通信性能。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在一种用于由用户设备(UE)在使用CoMP操作的无线通信系统中传输反馈信息的方法和设备，以基本上消除因相关技术的局限性和缺点而造成的一个或更多个问题。

本发明的一个目的是提供一种用于传输能够由UE根据各种传输模式而自适应地使用的联合反馈信息的方法和设备。

本发明的另一目的是提供一种用于使用利用关联处理的基于CoMP的无线通信系统所需的反馈传输信息量来传输反馈信息以便能够优化在基于单小区的MIMO方案、基于CoMP的协作波束成形方案以及关联处理方案中使用的系统性能的方法。

应当理解，本发明获得的目的并不限于上述目的，并且根据下文，没有提到的其它目的对本发明所属的领域中的普通技术人员将会是显而易见的。

技术方案

可以通过提供一种在其中至少一个eNB执行多点协作(CoMP)操作的无线通信系统中由用户设备(UE)传输反馈信息的方法来获得本发明的目的，该方法包括以下步骤：从所述至少一个eNB接收基准信号；基于所述基准信号确定当所述至少一个以协作波束成形(CB)方案eNB操作时，对应于所述至少一个eNB的预编码矩阵索引(PMI)集信息；基于所述CB方案的所述PMI集信息，确定当所述至少一个eNB以关联处理(JP)方案操作时，对所述至少一个eNB形成的波束进行相位校正的相位集信息；和将包括所述CB方案的所述PMI集信息和所述相位集信息的反馈信息发送到所述至少一个eNB当中的服务eNB，其中，在通过所述CB方案操作所述至少一个eNB的情况下和在通过所述JP方案操作所述至少一个eNB的另一情况下使用所述反馈信息。

根据所述CB方案确定所述PMI集信息的步骤可以包括使用在所述一个或更多个eNB之间的信号干扰比(SIR)值来确定所述PMI集信息。

当所述PMI集信息被确定以通知所述服务eNB以外的相邻eNB用于最小化影响所述UE的干扰的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化所述服务eNB的SIR值的最优权重以及用于最小化所述相邻eNB的SIR值的最优权重。

确定所述PMI集信息的步骤可以包括：使用预定的索引改变计算来将包含在所述PMI集信息中的各个索引改变为用于所述JP方案的索引；使用改变后的索引确定用于所述JP方案的PMI集信息；和从所确定的所述JP方案的PMI集信息导出所述相位集信息。可以任意地建立所述索引改变计算，或者可以建立所述索引改变计算以在由所述至少一个eNB使用的特定信道上最大化包含于所述PMI集信息中的索引和所改变后的索引之间的关联概率质量函数(关联PMF)。所述索引改变计算可以预先设定在所述UE和所述至少一个eNB之间，可以顺序地使用多个索引改变计算方案，或者可以在所述UE和所述至少一个eNB之间通过广播信息加以共享。

当所述PMI集信息被确定以通知所述服务eNB以外的相邻eNB用于最大化影响所述UE的干扰的PMI时，所述PMI集信息可以包括用于最大化与所述服务eNB和所述相邻eNB相关的SIR值的最优权重。可以从所述PMI集信息导出所述相位集信息而不针对所述JP方案执行索引改变。

在本发明的另一方面中，一种在无线通信系统中由eNB执行多点协作(CoMP)操作的方法包括以下步骤：向用户设备(UE)发送基准信号；从所述用户设备(UE)接收反馈信息，所述反馈信息包括当所述eNB和至少一个相邻eNB以协作波束成形(CB)方案操作时使用的预编码矩阵索引(PMI)集信息和当所述eNB和所述至少一个相邻eNB以关联处理(JP)方案操作时使用的相位集信息；和针对所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述CB方案和所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述JP方案的情况，通过基于所述反馈信息构造预编码器来发送信号。

可以使用所述eNB和所述至少一个相邻eNB之间的信号干扰比(SIR)值来确定对应于所述CB方案的所述PMI集信息。

当所述PMI集信息被确定以通知所述至少一个相邻eNB用于最小化影响所述UE的干扰的PMI时，所述PMI集信息可以包括用于最大化服务eNB的SIR值的最优权重以及用于最小化所述至少一个相邻eNB的SIR值的最优权重。

当所述eNB与所述至少一个相邻eNB使用所述JP方案传输信号时，通过预定的索引改变计算将包含在所述PMI集信息中的各个索引改变为用于所述JP方案的索引，并使用改变后的索引以及所述相位集信息来配置所述预编码器。或者通过任意建立的计算过程来执行所述索引改变，或者通过建立的用以在由所述eNB使用的特定信道上最大化在包含于所述PMI集信息中的索引和所经改变的索引之间的关联概率质量函数(关联PMF)的计算过程来执行所述索引改变。所述索引改变计算预先设定在所述UE和所述eNB之间，顺序地使用多个索引改变计算方案，或者在所述UE和所述eNB之间通过广播信息加以共享。

当所述PMI集信息被确定以通知所述至少一个相邻eNB用于最大化影响所述UE的干扰的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化与所述eNB和所述至少一个相邻eNB相关的SIR值的最优权重。可以在不执行针对所述JP方案的索引改变的情况下从所述PMI集信息导出所述相位集信息。

在本发明的另一方面中，一种用于在至少一个eNB执行多点协作(CoMP)操作的无线通信系统中传输反馈信息的用户设备(UE)包括：接收模块，该接收模块被配置为从所述至少一个eNB接收基准信号；处理器，该处理器被配置为基于所述基准信号确定对应于当所述至少一个eNB以协作波束成形(CB)方案操作时的所述至少一个eNB的预编码矩阵索引(PMI)集信息，基于所述CB方案的所述PMI集信息确定用于由当所述至少一个eNB以关联处理(JP)方案操作时的所述至少一个eNB形成的波束的相位校正的相位集信息，并且生成包括所述CB方案的所述PMI集信息和所述相位集信息的反馈信息；以及发送模块，该发送模块被配置为将所述反馈信息发送至所述至少一个eNB当中的服务eNB，其中，在所述至少一个eNB以所述CB方案操作的情况下和所述至少一个eNB以所述JP方案操作的另一情况下使用所述反馈信息。

该用户设备(UE)还可以包括存储器，该存储器被配置为：当所述PMI集信息被确定以通知除所述服务eNB以外的相邻eNB用于最小化影响所述UE的干扰的PMI时，存储将包含在所述PMI集信息中的索引改变为用于所述JP方案的索引的索引改变计算。

在本发明的另一方面中，一种用于在无线通信系统中执行多点协作(CoMP)操作的eNB包括：发送模块，该发送模块被配置为向用户设备(UE)发送基准信号；接收模块，该接收模块被配置为从所述用户设备(UE)接收反馈信息，所述反馈信息包括当所述eNB和至少一个相邻eNB以协作波束成形(CB)方案操作时使用的预编码矩阵索引(PMI)设置信息和当所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在关联处理(JP)方案中时使用的相位集信息；以及处理器，该处理器被配置为针对所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述CB方案中和所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述JP方案中的情况，基于所述反馈信息构造预编码器，并通过所述发送模块发送信号。

该eNB还可以包括存储器，该存储器被配置为：当所述PMI集信息被确定以通知除所述服务eNB以外的至少一个相邻eNB用于最小化影响所述UE的干扰的PMI时，存储将包含在所述PMI集信息中的索引改变为用于所述JP方案的索引的索引改变计算。

本领域技术人员将会理解，本发明示例性实施方式仅仅是本发明优选的实施方式的一部分，并且能够从以下对本发明的详细描述中导出并理解体现本发明的技术特征的本发明的各种实施方式。

有利效果

本发明的示例性实施方式具有以下效果。根据本发明的一个方面，通过能够被各种传输模式自适应地使用的联合反馈信息，能够优化系统在各个传输模式中使用时的性能。

这些实施方式能够通过使用利用关联处理方案的基于CoMP的无线通信系统所需的反馈传输信息量来优化系统在基于单小区的MIMO方案、基于CoMP的协作波束成形方案以及关联处理方案的传输模式中使用时的性能。

另外，如果服务eNB在特定传输模式中不请求用于获得最优性能的反馈，或者如果虽然服务eNB已经请求针对特定传输模式的反馈但是在信号传输期间传输模式被改变为另一种传输模式，则这些实施方式能够自适应地将联合反馈信息应用到传输模式上。

本领域技术人员应该理解，采用本发明能够获得的效果不限于在上文已经具体描述的，并且根据下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的其它优点。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，例示了本发明的实施方式，并与文字描述一起用于说明本发明的原理。

图1是现有内部eNB和中间eNB的多点协作(CoMP)的概念图。

图2是示出了在作用示例性移动通信系统的3GPP LTE系统中使用的物理信道以及使用该物理信道的总体的信号传输方法的图示。

图3示出了根据本发明一种实施方式的在无线通信系统中使用的各种传输模式。

图4是例示根据本发明一种实施方式的在CoMP中使用的基于预编码矩阵索引(PMI)的系统性能的示例。

图5是例示了根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法的流程图。

图6示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的示例。

图7示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。

图8是例示根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法的另一示例的流程图。

图9示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。

图10示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。

图11示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。

图12是例示根据本发明另一实施方式的UE设备的框图。

具体实施方式

现在将详细地说明本发明的优选实施方式，附图中例示了其示例。以下参照附图给出的详细的说明意在说明本发明的示例性实施方式，而不是示出能够根据本发明实现的仅有的实施方式。以下详细的说明包括为了提供对本发明的全面理解的具体细节。但是，对本领域技术人员显而易见的是，可以在不具有这样的具体细节的情况下实现本发明。例如，以下将会给出的说明聚焦在用作3GPP LTE系统的移动通信系统上，但是本发明并不局限于此，并且本发明除3GPPLTE系统特有的特征以外的其余部分可应用于其它移动通信系统。

在一些情况下，为了避免本发明的概念不清楚，基于本发明的重要功能，将会省去对本领域技术人员而言已知的常用装置或设备并以框图的形式来表示它们。尽可能地，贯穿全部图将使用相同附图标记来指相同或相似部件。

在以下说明中，终端可以指移动的或固定的用户设备(UE)，例如用户设备(UE)、移动站(MS)等。而且，eNode B(eNB)可以指网络端与以上终端通信的任意节点并且可以包括基站(BS)、节点B(Node-B)、接入点(AP)等。

图2是示出了在作为示例性移动通信系统的3GPP LTE系统中使用的物理信道以及使用该物理信道的总体的信号传输方法的图示。

参照图2，在步骤S201中，当打开电源时或者当进入新的小区时，UE执行初始小区搜索。初始小区搜索涉及与基站(BS)的同步。具体来说，UE通过从BS接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)来与BS同步并获取小区标识符(ID)以及其它信息。接着，UE可以通过从BS接收物理广播信道(PBCH)来获取在小区中广播的信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路基准信号(DLRS)来监视下行链路信道状态。

在初始小区搜索以后，在步骤S202中，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和基于PDCCH的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获取更加具体的系统信息。

另一方面，如果UE首次访问BS或者如果UE没有用于信号传输的无线资源，则在步骤S203至S206中，其可以执行对BS的随机访问程序。对于随机访问，在步骤203中，UE可以在物理随机访问信道(PRACH)上向BS传输作为前同步码的特定序列，并且在步骤S204中在PDCCH和对应于PDCCH的PDSCH上接收用于随机访问的响应消息。在不同于切换的基于竞争的RACH的情况下，UE可以通过在步骤S205中传输另外的PRACH以及在步骤S206中接收PDCCH和PDSCH来执行竞争解决过程。

在上述过程以后，作为一般的下行链路/上行链路(DL/UL)信号传输过程，UE可以在步骤S207中接收PDCCH和PDSCH并在步骤S208中传输物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)。本文中，从UE传输到BS的上行链路控制信息或从UE传输到BS的下行链路控制信息可以包括下行链路(DL)或上行链路(UL)确认/否定确认(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)和/或秩指示符(RI)。适合在3GPP LTE系统中操作的UE可以在PUSCH和/或PUCCH上传输诸如CQI、PMI、和/或RI的控制信息。

在本发明实施方式中使用的术语“eNode B(eNB)”还可以指示小区或扇区。服务eNB(或小区)可以被认为是用于向UE提供服务的eNB(或小区)，并且能够以多点协作传输(CoMP)来传输/接收控制信息。服务eNB(或小区)还可以指示锚eNB(或锚小区)。服务eNB可以将从UE接收的各种信息传输到相邻eNB(相邻小区)。类似地，相邻eNB还可以指是在地理概念上的相邻小区。一个CoMP组可以指小区组或小区集合，每个小区执行CoMP操作。

UE可以通过基于单小区的MIMO方案或基于多小区的eNB合作来使用CoMP技术来提高系统性能。CoMP方案可以分为通过数据共享的合作MIMO(Co-MIMO)关联处理(JP)和协作调度/波束成形(CS/CB)方案，并且以下将会参照图3对其的详细描述进行说明。

图3示出了根据本发明一种实施方式的在无线通信系统中使用的各种传输模式。

参照图3，图3(a)是在基于单小区的MIMO方案中使用的UE和eNB之间的无线通信的概念图。各个eNB支持位于各个eNB所属的小区中的各个UE，UE仅仅能够传输服务小区的反馈信息。

图3(b)示出了其中多个在CoMP方案中使用的eNB支持位于各个小区中的UE的协作调度/波束成形(CS/CB)方案的示例，并同时将干扰最小化。CS/CB(以下仅仅称为‘CB’)方案允许UE向服务eNB传输受限的和/或被推荐的PMI以便减小小区间干扰。用于最小化小区间干扰的CB方案能够将用于构造相邻的eNB的PMI的方法归类为最佳的陪伴(companion)方案和最差陪伴方案。

最佳陪伴方案允许UE向服务eNB报告使在执行CoMP的各个小区中干扰最小的PMI，以便相应的相邻小区能够使用相应的PMI，从而导致小区间干扰的减小。最佳陪伴方案能够最小化小区间干扰，从而导致最大的CB性能。

最差陪伴方案使得UE能够向服务eNB报告使执行CoMP各个小区中的干扰最大的PMI，以便相应的相邻小区能够使用辅助PMI而不是相应相邻小区的PMI来消除小区间干扰。最差陪伴方案减小了小区间干扰，并同时增加了能够被属于相邻eNB的用户的各个相邻eNB选择的自由度。

图3(c)示出了其中位于在CoMP方案中使用的任意UE的附近的多个eNB同时支持该UE的关联处理(JP)方案的示例。该JP方案被认为是通过eNB之间的数据共享以致不会出现小区间干扰的合作MIMO方案的示例。

为了有效地执行诸如CP方案或JP方案的基于多小区的CoMP方案，UE可以将包括相邻小区的信道信息的反馈信息反馈回到服务eNB。例如，信道信息可以包括信道状态信息(CSI)、CQI、PMI、RI、噪声和干扰变化、载波干扰噪声比(CINR)值(也称为信号干扰噪声比(SINR))值以及服务小区的改进后的CINR(或改进后的SINR)，其中该服务小区将当相邻小区使用好的PMI或者不使用坏的PMI测量的第一CINR(或SINR)与在测量该第一CINR之前测量的第二CINR(SINR)作比较，从而能够识别出该服务小区的信道状态的改进程度。已经接收到这样的信道信息的小区与执行CoMP操作的各个相邻小区共享上述信道信息，并且能够根据所分享的结果来有效地执行CoMP操作。

但是，用于计算优化后的PMI集的方案随CoMP操作方案中使用CB方案和JP方案中的哪一种方案而改变。UE使用各个eNB的基准信号来估计PMI、CQI等，并且在不使用指示各个eNB是正要使用基于单小区的MIMO方案的传输模式或基于CB或JP的CoMP方案的传输模式的具体信息的情况下来传输反馈信息。如果为了解决上述问题，而进行针对各个传输模式进行了优化的所有PMI集的反馈传输，则反馈信息量会过度地增加，这样会在反馈开销中出现意想不到的问题。

因此，本发明提供了一种用于传输能够在基于单小区的MIMO方案和在基于多小区的CoMP方案中使用的CB方案和JP方案中使用的反馈信息以便使得UE能够有效地执行反馈传输的方法。

为了说明本发明的CoMP反馈信息传输方法，以下将会详细地描述用于计算在基于单小区的MIMO方案和CoMP操作方案的CB方案和JP方案中使用的PMI反馈信息的方法。

本发明实施方式假定在UE的附近存在总共N个潜在的CoMP eNB，并且还假定在该N个潜在的CoMP eNB当中的第一eNB为该UE的服务eNB。假定该UE和第n个eNB之间的信道用Hn表示，并且该实施方式的系统使用具有矢量码字W1、W2、...、WL的大小为L、秩为1的码本。

1、使用基于单小区的MIMO方案的情况

基于单小区的MIMO方案可以使UE能够使用从用作服务eNB的第一eNB传输的基准信号来估计信道H₁。如果UE使用秩为1的码本，则用于最大化波束的信噪比(SNR)增益的码字使用以下公式1形成最优波束。在单小区环境下生成小区间干扰的可能性很低，因而能够基于最大化的SNR增益来构造预编码矢量。

【公式1】

$w_{1,\mathrm{SC}}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_1{w}_i\left|\right|}^2$

在公式1中，W_1，SC为在基于单小区的MIMO中使用的预编码矢量，Ω＝{W₁，W₂，...，W_L}为码字集合或码本。

2、在CoMP操作中使用CB方案的情况

在至少两种基于多小区的CoMP操作方案中，CB方案被归类为最佳陪伴方案和最差陪伴方案。

通常来说，最佳的陪伴CB方案和最差的陪伴CB方案被用来通过多个eNB的合作来提高系统性能。优选地，UE可以被配置为当确定反馈信息时最小化小区间干扰。因此，如果基于由服务eNB使用的信道信息来执行最大比合并(MRC)接收波束成形，则使用在以下公式2中所示的信号干扰比(SIR)。

【公式2】

$\mathrm{SIR}=\frac{{\left|\right|H_1{w}_{1,\mathrm{CB}}\left|\right|}^2}{\underset{n=2}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|w_{n,\mathrm{CB}}^H{H}_n^H{H}_1{w}_{1,\mathrm{CB}}\right|}^2}$

参照公式2，预编码矢量W_1，CB，W_2，CB，...，W_N，CB被优化以使能够最小化小区间干扰的SIR最大化。在公式2中，‖H₁w_1，CB‖²与服务eNB相关，

与在UE附近存在的N个相邻eNB相关。

但是，用于构造针对CB方案进行了优化的PMI集的方法归类为最佳陪伴方案和最差陪伴方案。

(1)如果CB方案基于最佳陪伴方案来传输反馈信息以便最小化从UE的相邻小区施加到该UE的干扰，则该UE一旦从服务eNB和相邻eNB接收到波束就构造用于最大化SIR的最佳陪伴PMI集。即，能够如以下公式3所示地来构造由服务eNB使用的预编码矢量W_1，CB和由第n个相邻eNB使用的预编码矢量W_n，CB。

【公式3】

$w_{1,\mathrm{CB}}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_1{w}_i\left|\right|}^2$

$w_{n,\mathrm{CB}}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\min }{\left|w_i^H{H}_n^H{H}_1{w}_{1,\mathrm{CB}}\right|}^2,n=2,\·\·\·,N$

最佳陪伴方案使得UE向执行CoMP的eNB报告具有最小干扰和最大SIR的优化的PMI，并且使得相应的eNB使用相应的PMI以减小小区间干扰。UE将在公式3所示的预编码矢量反馈回到各个eNB。假设反馈预编码矢量用

表示，则获得

并且服务eNB和各个相邻eNB不加改变地使用从UE反馈回的PMI。

(2)如果CB方案使位于UE附近的各个相邻eNB能够使用增加相邻eNB的小区用户选择波束的自由度的最差陪伴方案，则该UE构造最小化相邻eNB的波束的SIR而同时最大化服务eNB的SIR的最差PMI集。

即，假设在最差陪伴方案中使用的反馈预编码矢量用

表示，则如以下公式4所示地，确定从服务eNB反馈回的预编码矢量

以最大化整个码本的SIR，并确定从相邻eNB反馈回的预编码矢量

以最小化整个码本的SIR。

【公式4】

$w_{1,\mathrm{CB}}^f=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_1{w}_i\left|\right|}^2$

$w_{N,\mathrm{CB}}^f=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|w_i^H{H}_n^H{H}_1{w}_{1,\mathrm{CB}}\right|}^2,n=2,\·\·\·,N$

因此，根据最差陪伴CB方案，服务eNB使用从UE反馈回的PMI而相邻eNB使用从该UE反馈回的PMI

之外的另一PMI。例如，各个相邻eNB可以建立仅仅使用除从该UE反馈回的最差PMI信息以外的其余PMI的预编码器，或者可以从和该最差PMI具有很低相关性的多个预编码矢量当中确定预编码器。

3、在CoMP操作中使用JP方案的情况

在CoMP操作中使用JP方案的情况中，服务eNB和相邻eNB针对单个UE传输相同的信息，以便服务eNB和相邻eNB的波束相互混合。因此，服务eNB不加改变地使用该预编码矢量，而相邻eNB接收用于预编码矢量的相位校正的相位信息的反馈。服务eNB使用W_1，JP作为预编码矢量，而各个eNB使用包括相位信息的

作为预编码矢量。在这种情况下，通过K个相位θ₁，θ₂，...，θ_K来确定θ_n，n＝2，...，N。

根据JP方案，所有eNB向单个UE传输相同的信息以便不出现干扰，并且优选地，针对最优性能来最大化混合波束的增益。可以通过以下公式5来表示当使用混合波束来执行MRC接收波束成形时所获得的波束增益。

【公式5】

$\mathrm{PowerGam}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|H_n{w}_{n,\mathrm{JP}}\left|\right|}^2$

$+2\mathrm{Re}\left\{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{j,\mathrm{JP}}^H{H}_j^H{H}_i{w}_{i,\mathrm{JP}}{e}^{j({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\θ}}_j)}\right\},$ 其中θ₁＝0

如果执行各个分量的最优化以最大化公式5的波束增益，则能够如下所示地获得以下公式6和公式7。

【公式6】

$w_{n,\mathrm{JP}}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_n{w}_i\left|\right|}^2,n=1,\·\·\·,N$

【公式7】

$\{{\mathrm{\θ}}_{2,\mathrm{JP}},{\mathrm{\θ}}_{3,\mathrm{JP}},\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_{N,\mathrm{JP}}\}$

$=\arg \underset{\{{\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\θ}}_3,\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_N\}\∈A^{N-1}}{\max }\mathrm{Re}\left\{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_{j,\mathrm{JP}}^H{H}_j^H{H}_i{w}_{i,\mathrm{JP}}{e}^{j({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\θ}}_j)}\right\},{\mathrm{\θ}}_1=0$

很难根据各分量区分最大化波束增益的相邻eNB的相位。位于一个UE附近以便传输相同数据的相邻eNB的数量通常被设置为3，用于确定相位的K被设置为4或更小，这样可以如公式7中所示地执行关联优化。

如上所述，根据基于单小区的MIMO方案和基于多小区的CoMP方案，用于确定用来优化CB方案和JP方案的性能的反馈信息的方案是不同地确定的。因此，本发明提供了一种用于传输能够在基于单小区的MIMO方案和在基于多小区的CoMP方案中使用的JP方案和CB方案中使用的反馈信息以便有效地传输UE的反馈信息的方法。

首先，不论是基于单小区的MIMO方案还是CoMP方案的CB方案或JP方案，服务eNB能够获得的相同的预编码矢量。换句话说，能够看到，如公式1、3和6所示地获得W_1，SC＝W_1，CB＝W_1，JP，这样能够不论传输模式的种类而确定服务eNB的PMI。

接下来，可以根据CoMP方案的CB方案或JP方案来有区别地构造相邻eNB的预编码矢量。

图4不仅示出了与本发明一种实施方式有关的、当在CoMP中使用任意的预编码器时获得的系统性能而且还示出了示例性图表。更具体而言，图4示出了当在CB方案中使用预编码器时获得的SIR灵敏度和当在JP方案中使用预编码器时获得的波束增益的比较结果。在图4中，横轴在CB方案情况下是SIR标准，在JP方案情况下的波束增益标准；而纵轴在CB方案或JP方案这两种情况下都是CoMP性能的累积密度函数(cdf)。参照图4，尽管CoMP性能与SIR或波束增益成比例地提高，但是在预定值或比该预定值更高的值处选择错误的预编码器的情况下，在CB方案中所产生的CoMP性能退化大于在JP方案中所产生的CoMP性能退化。更详细而言，在CB方案情况下预编码器选择的SIR灵敏度大于在JP方案情况下预编码器选择的波束增益灵敏度。作为结果，如果针对相邻eNB没有如公式2所示地获得对预编码器的优化，则SIR的分母部分会增加而SIR会减小。

因此，本发明提供了一种用于传输使用针对CB方案进行了优化的反馈信息的联合反馈信息以便能够在不使系统性能退化的情况下基于针对CB方案进行了优化的反馈信息而利用该联合反馈信息的方法。

如上所述，服务eNB的PMI表示为W_1，SC＝W_1，CB＝W_1，JP，因而以下将会详细地描述确定用作相邻eNB的反馈信息的预编码矢量

第一实施方式(使用最佳陪伴方案)

图5是例示了根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法的流程图。更详细而言，图5示出了基于最佳陪伴方案的CB方案的示例。

参照图5，在步骤S301中，根据本发明一种实施方式的UE从各个eNB接收基准信号并估计各个eNB的信道H_n。为预编码器确定针对具有更高的性能灵敏度的CB方案进行了优化的PMI集。在这种情况下，可以在步骤S302中根据最佳陪伴方案来确定PMI集。

如果获得了由最佳陪伴方案确定的PMI集的反馈传输并且eNB配置/使用相关的预编码器，则由eNB形成的波束会使得服务eNB的预编码矢量H₁W_1，CB和第n个相邻eNB的预编码矢量H_nW_n，CB(n＞1)的内积最小化，以在大小上减小H_nW_n，CB(n＞1)。因此，需要完成w_n，CB≠w_n，JP，n＝2，...，N。即，如果将针对CB方案进行了优化的PMI集不加改变地应用到JP方案，则JP性能可能会退化。为了解决这个问题，在步骤S303中，UE使用分别在两种预定的方案中使用的码字索引公式来根据CB方案的索引计算JP方案的索引。在步骤S304中，根据使用计算出的JP索引的JP方案中导出各个eNB的预编码矢量，以便配置JP方案的PMI集。在步骤S305中，通过计算出的JP PMI集来确定针对JP方案进行了优化的相位集。在步骤S306中，将在步骤S302中确定的针对CB方案进行了优化的PMI集以及在步骤S305中确定的针对JP方案进行了优化的相位集同时反馈至服务eNB。

以下将会给出各个步骤的简要描述。

在步骤S302中，UE可以如以下公式8所示地确定作为反馈信息的针对CB方案进行了优化的PMI集。

【公式8】

$w_1^{*}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_1{w}_i\left|\right|}^2,$

$w_n^{*}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\min }{\left|w_i^H{H}_n^H{H}_1{w}_1^{*}\right|}^2,n=2,\·\·\·,N$

在公式8中，可以使用公式2和公式3并根据以上提到的最佳陪伴CB方案来配置PMI集。

是服务eNB的预编码矢量，而

是位于UE附近的相邻eNB当中的第n个相邻eNB的预编码矢量。服务eNB和相邻eNB的PMI集被配置为使SIR最大化。

接下来，UE在步骤S303中通过在CB索引(n)和JP索引(n)之间预定的码字索引关系W_n，JP＝f(W_n，CB)计算JP PMI集。由于在两种索引之间的最优关系根据信道状态而改变，所以执行用户可以任意建立最优索引关系或者可以在特定信道环境下通过实验计算出最优索引关系。

公式9示出了用于基于CB索引(n)通过实验计算出最优JP索引(m)的特定关系的示例。

【公式9】

$m^{*}\left(n\right)=\arg \underset{m=1,\·\·\·,L}{\max }p\left(m\right|n)$ (对于所有n)

在公式9中，估计出CB索引(n)和JP索引(m)之间的关联概率质量函数(PMF)P(n，m)(其中，n＝1，...，L，并且m＝1，...，L)，并计算出用于使各个CB索引(n)的关联PMF最大化的新的JP索引(m^*(n))。

如果如上所述地建立针对特定信道环境进行了优化的CB索引和JP索引之间的关系，则UE在步骤S304中基于JP索引确定JPPMI集，并如以下公式10所示地，在步骤S305中基于JP PMI集确定针对JP方案进行了优化的相位集。

【公式10】

$\{{\mathrm{\θ}}_2^{*},{\mathrm{\θ}}_3^{*},\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_N^{*}\}=\arg \underset{\{{\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\θ}}_3,\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_N\}}{\max }\mathrm{Re}\left\{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w_j^{\′}}^H{H}_j^H{H}_i{w}_i^{\′}{e}^{j({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\θ}}_j)}\right\}$

在公式10中，

是第n个相邻eNB的、将公式8的CB索引改变为公式9的JP索引的JP预编码矢量，而

是针对JP方案进行了优化的相位集反馈信息。

因此，根据本发明一种实施方式，UE确定针对最优陪伴CB方案进行了优化的PMI集，使用公式9执行索引改变，并确定针对JP方案进行了优化的相位集，从而能够将所确定的结果反馈至eNB。

一旦接收到该联合反馈信息，各个eNB可以根据传输模式并基于反馈信息来配置最优预编码器。例如，如果传输模式被确定为基于单小区的MIMO，则服务eNB使用公式1的

来确定预编码器。如果传输模式被确定为是CB方案，则服务eNB和各个相邻eNB可以使用公式3或公式8的来确定预编码器。如果传输模式被确定为是JP模式，则服务eNB可以使用并且各个相邻eNB可以使用通过CB预编码矢量计算出的

和

确定预编码器。

图6示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的示例。更详细而言，图6基于其中使用针对JP方案进行了优化的反馈信息对预编码器进行配置的特定情况示出了使用另一反馈信息对预编码器进行配置时所获得的波束增益比，从而能够如图6所示地获得基于反馈信息的性能比较。

为了这个目的，图6中的实施方式假定：在使用100,000个不同的信道的MIMO系统中，服务eNB天线的数量被设定为4(K＝4)，UE天线的数量被设定为2，相邻eNB的数量被设定为3，并且使用4比特秩为1的LTE码本(L＝16)和2比特标准相位集eNB的天线之间的关联因子被设定为零‘0’。

参照图6，第一柱状图示出了在其中服务eNB使用使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的预编码器，而服务eNB以外的相邻eNB不使用反馈信息并且任意配置预编码器的特定情况中使用的波束增益比。例如，eNB可以使用包括针对基于CB或基于JP的CoMP的各方案没有进行优化的陪伴的PMI集对预编码器进行配置。

第二柱状图示出了其中相对于使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的预编码器的使用，而使用CB PMI集和JP最佳陪伴方案的相位集对预编码器进行配置的特定情况中使用的波束增益比。在这种情况下，由公式7基于给出的PMI集针对JP方案对相位集进行了优化。

第三或第四柱状图示出了在其中使用联合反馈信息来配置预编码器的示例性情况下中使用的波束增益比。

第三柱状图示出了当CB索引根据由执行用户任意建立的关系改变为JP索引的情况下与使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的预编码器的使用相关联地来配置预编码器时所获得的波束增益比。例如，当4比特码本的码本索引按照正交配对的形式进行配置时，根据任意的配对关系对1-2，3-4，...，15-16索引进行组合以构造JP索引，这样可以通过索引的结果配对预编码器进行配置。

第四柱状图示出了当从当前信道中通过多次试验获得CB PMI索引和JP PMI索引之间的最优关系并使用所获得的关系时所获得的波束增益。例如，第四柱状图示出了在从CB索引通过公式8的CB索引和JP索引之间的预定关系获得最优JP索引并使用通过所获得的JP索引配置的相位集来配置预编码器的情况下的波束增益。

从图6能够看出，当使用由通过优化CB索引和JP索引计算出的CB PMI集和相位集构成的反馈信息时，与使用针对JP方案进行了优化的反馈信息时所获得的性能相比，本发明实施方式能够获得高出70％或更高的高的波束增益。根据本发明一种实施方式的反馈信息包括针对CB方案进行了优化的PMI集，以便实施方式能够满足基于单小区的MIMO方案或CB方案的最大化性能。另外，通过索引之间的最优关系，与不加改变地使用CB索引对相位集进行配置的JP方案相比，图6的实施方式能够实现更高的性能。

图7示出了在CoMP操作中使用关联处理方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。在图6中，在eNB和UE具有相同的环境下，假定eNB天线之间的相关度设定为0.9。

与图6类似，图7示出了当预编码器基于其中预编码器被配置为使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的特定情况而被配置为使用另一反馈信息所获得的波束增益比，从而能够如图7所示地获得反馈信息的性能比较。

与图6的实施方式相比，根据eNB天线之间的相关度减小了波束增益比。具体而言，参照图7的第二柱状图，如果eNB天线之间的相关程度很高并且不加改变地将针对最佳陪伴方案的CB PMI集应用到JP方案，则与其中在不使用反馈信息的情况下对预编码器进行任意配置的其它情况相比，减小了波束增益性能。

但是，尽管eNB天线之间的相关程度很高，但是由于本发明实施方式响应于JP方案的索引改变而基于CB方案的PMI集计算出JP PMI集并使用相关联的相位集对预编码器进行配置，所以图7的实施方式与其它情况相比能够获得更高的波束增益性能。另外，尽管eNB天线之间的关联程度很高，但是实施方式使用联合反馈信息，这样其能够满足与其中使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的其它情况相比而言高70％或更高的性能。

第二实施方式(最差陪伴CB方案)

图8是例示根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法的另一示例的流程图。更详细而言，图8示例性地示出了基于最差陪伴方案的CB方案。

参照图8，在步骤S401中，根据本发明一种实施方式的UE从各个eNB接收基准信号并估计各个eNB的信道H_n。

在步骤S402中确定在具有与预编码器相关的更高的性能灵敏度的CB方案中使用的经优化的PMI集，并可以根据最差陪伴方案确定PMI集。

在这种情况下，由于当eNB使用由最差陪伴CB方案确定的PMI集时形成的波束能够使得服务eNB的一个预编码矢量H₁W_1，CB和第n个相邻eNB的另一预编码矢量H_nW_n，CB(n＞1)的内积最大化，所以H_nW_n，CB(n＞1)在大小上增加了。因此，为了根据本发明一种实施方式生成联合反馈信息，在步骤S403中，UE不执行CB PMI集的索引改变，并且不加改变地使用CB PMI集，而确定针对JP方案进行了优化的相位集。

此后，在步骤S404中，UE将在步骤S402中确定的针对最差陪伴CB方案进行了优化的PMI集以及在步骤S403中确定的针对JP方案进行了优化的PMI集反馈至服务eNB。

以下将会给出各个步骤的简要描述。

在步骤S402中，UE可以如以下公式11所示确定作为反馈信息的针对CB方案进行了优化的PMI集。

【公式11】

$w_1^{*}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\max }{\left|\right|H_1{w}_i\left|\right|}^2,$

$w_n^{*}=\arg \underset{w_i\∈\mathrm{\Ω}}{\min }{\left|w_i^H{H}_n^H{H}_1{w}_1^{*}\right|}^2,n=2,\·\·\·,N$

在公式11中，可以使用公式2和公式4并根据以上提到的最差陪伴CB方案来配置PMI集。

是服务eNB的预编码矢量，而

是位于UE附近的相邻eNB当中的第n个相邻eNB的预编码矢量。服务eNB和相邻eNB的PMI集被配置为使SIR最大化。

在步骤S403中，使用由公式11决定的CB PMI集来确定针对JP方案进行了优化的相位集。

【公式12】

$\{{\mathrm{\θ}}_2^{*},{\mathrm{\θ}}_3^{*},\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_N^{*}\}=\arg \underset{\{{\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\θ}}_3,\·\·\·,{\mathrm{\θ}}_N\}\∈A^{N-1}}{\max }\mathrm{Re}\left\{\underset{i=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w_j^{*}}^H{H}_j^H{H}_i{w}_i^{*}{e}^{j({\mathrm{\θ}}_i-{\mathrm{\θ}}_j)}\right\}$

参照公式12，尽管依据最差陪伴CB方案使用经优化的PMI集，但是矢量H₁W_1，CB和第n个相邻eNB的预编码矢量H_nW_n，CB(n＞1)的内积得到最大化。换句话说，公式12的内积

得到最大化。因此，和利用通过针对JP方案进行了优化的JP PMI集所获得的相位集的第二方法相比，利用通过针对CB方案进行了优化的CB PMI集获得的相位集的第一方法在相位校正方面更加优选，并且该第一方法与该第二方法相比具有更加改进的SIR性能。

因此，如果根据本发明一种实施方式的UE向各个eNB传输了包括CB PMI集和JP相位集的联合反馈信息，则各个eNB能够配置对各个传输模式而言合适的预编码器。

例如，如果传输模式为基于单小区的MIMO模式，则服务eNB使用公式1的

来确定预编码器。如果传输模式为CB模式，则服务eNB和相邻eNB使用公式3或公式11的 $(W_1^{*},W_2^{*},...,W_N^{*})=(W_{1,\mathrm{CB}},W_{2,\mathrm{CB}}^{*},...,W_{N,\mathrm{CB}})$ 来确定预编码器。如果传输模式为JP模式，则服务eNB和相邻eNB能够使用 $(W_1^{*},W_2^{*},...,W_N^{*})=(W_{1,\mathrm{CB}},W_{2,\mathrm{CB}},\·\·\·,W_{N,\mathrm{CB}})$ 和 ${\mathrm{\θ}}_2^{*},{\mathrm{\θ}}_3^{*},...,{\mathrm{\θ}}_N^{*}$ 来确定预编码器。

图9示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。假设eNB和UE具有和图6所示相同的环境，则图9的eNB天线之间的关联度设定为零‘0’，并且图9的相位集由2个比特组成。

更详细而言，图9示出了基于其中预编码器被配置为使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的特定情况，预编码器被配置为使用另一反馈信息所获得的波束增益比，从而获得图9示出的反馈信息的性能比较。

参照图9，第一柱状图示出了在其中服务eNB使用使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的预编码器，而服务eNB以外的相邻eNB不使用反馈信息并且任意配置预编码器的特定情况中使用的波束增益比。例如，eNB可以使用包括针对基于CB或基于JP的CoMP的各方案没有进行优化的陪伴的PMI集对预编码器进行配置。

第二柱状图示出了在其中与使用针对JP方案进行优化的反馈信息的预编码器的使用相对地，通过使用PMI集针对JP方案对相位集进行优化(相位集针对最差陪伴CB方案进行优化)，对预编码器进行配置的特定情况中使用的波束增益比。在这种情况下，其中使用针对JP方案进行了优化的PMI集和相位集两者作为JP传输模式的反馈信息来对预编码器进行配置的第一种情况与其中使用针对CB方案进行了优化的PMI集对预编码器进行配置的另一种情况相比具有高100％的更高的性能，这是因为针对CB方案进行优化的PMI集的相位校正效果好于针对JP方案进行优化的相位校正效果。

图10示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。假设eNB和UE具有和图6所示相同的环境，则图10的eNB天线之间的关联度设定为零‘0’，并且图10的相位集仅仅由1个比特组成。

参照图10的第二柱状图，假设相位集设定为1比特，则与其中图9的相位集由2比特组成的其它情况相比会减弱相位校正效果，这样波束增益比稍微减小到大约98.6％以实现性能改进。

图11示出了在CoMP操作中使用关联处理(JP)方案的情况下由利用联合反馈信息的预编码器所获取的波束增益性能比较的另一示例。假设eNB和UE具有和图6所示相同的环境，则图11的eNB天线之间的关联度被设定为0.9，并且图11的相位集由2个比特组成。

图11示出了其中使用联合反馈信息的一种情况与其中没有使用联合反馈信息的另一种情况相比具有更高的性能。图11的第二柱状图示出了与其中使用针对JP方案进行了优化的反馈信息的另一种情况相比高大约97.8％的性能。

因此，根据用于传输联合反馈信息的方法，假设针对JP方案进行了优化的相位集作为使用针对最差陪伴CB方案进行了优化的PMI集和CB PMI集的反馈信息进行传输，则能够识别出传输结果与其中反馈针对JP方案进行了优化的PMI集和相位集的情况的结果几乎相同。另外，假设传输模式为基于单小区的方案或者是在CoMP操作中使用的CB方案，则UE执行针对最差陪伴CB方案进行了优化的PMI集的反馈传输，以便UE能够获得各个情况的最优性能。

如上所述，根据本发明实施方式，假设使用针对CB方案进行了优化的PMI集以及从CB PMI集中导出的、针对JP方案进行了优化的相位集来传输联合反馈信息，则可能仅仅使用用于针对JP方案进行性能优化的传输反馈信息量来表示基于单小区的MIMO、CB和JP方案的各个传输模式的最优性能。

如上所述，用于说明联合反馈信息的实施方式已经公开了基于秩为1的码本的基于单小区的SU-MIMO系统以及基于CoMP的CB或JP系统等。

另外，根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法不仅能够扩展到使用用于多数据流传输的至少秩为2的码本的系统，还能够扩展到用于使得各个eNB能够同时支持多个UE的MU-MIMO系统。在这种情况下，使用构成PMI集的矩阵码字而不是矢量码字，并且UE可以考虑MRC(或匹配的滤波器)、MMSE、迫零、SIC滤波等以获得针对CoMP方案进行了优化的PMI集。另外，被考虑用以获得各种情况的最优PMI集的标准可以包括信道增益最大化、信道容量最大化、BER最小化等。另外，包含在反馈信息中的相位集可以被确定为是针对JP方案进行了优化的相位集，或者可以是根据分配给相位反馈的比特数和位于UE附近的eNB的数量来针对各个相位分量进行了优化。

根据本发明一种实施方式的用于传输联合反馈信息的方法不仅能够被应用于其中服务eNB在特定传输模式下并不请求针对最优性能的反馈的情况，还能够应用于其中服务eNB请求针对特定传输模式的反馈的另一情况。例如，假设请求CB方案的反馈信息并且eNB的传输模式保持在CB方案中，则由于在实际信号传输中遇到的信道变化，使用CB方案可能不满足目标UE的链路质量，这样CB方案可能被非期望地切换到JP方案。另选地，由于骨干网的问题，基于单小区的MIMO方案可能被切换到该传输模式。

如上所述，假设尽管没有指定传输模式或者在数据传输过程中传输模式被改变，但是使用了联合反馈信息，则针对各个传输模式能够自适应地满足最优性能。

现在将会给出对根据本发明另一示例性实施方式的用于实现以上所述的本发明的示例性实施方式的UE和eNB(毫微微BS(FBS)和宏BS(MBS))的描述。

UE可以作为上行链路上的发射器和下行链路上的接收器进行操作，而BS可以作为上行链路上的接收器和下行链路上的发射器进行操作。即，UE和BS中的每以个都可以包括用于发送和接收信息或数据的发射器和接收器。

发射器和接收器可以包括处理器、模块、部分、和/或用于实现本发明示例性实施方式的装置。特别是，发射器和接收器可以包括用于加密消息的模块(部件)、用于解读加密后的消息的模块、用于发送和接收消息的天线等。以下将参照图12对发射器和接收器的示例进行描述。

图12是可应用于本发明实施方式的UE和eNB(FBS、MBS)的框图。

参照图12，左部分对应于发射器(即，BS)，而右部分对应于接收器(即，UE)。发射器和接收器中的每一个都可以包括天线、接收(Rx)模块510或610、处理器520或620、发射模块(Tx)模块530或630以及存储器550或650。发射器的组件是接收器的组件的对应部件。以下将会更详细地来描述发射器和接收器的组件。

天线包括用于发射由Tx模块530和630生成的信号的Tx天线以及用于接收射频(RF)信号并将接收到的RF信号提供给Rx模块510和610的Rx天线。如果支持多输入多输出(MIMO)，则可以提供两个或更多个天线。

Rx模块510和610可以通过解调并解码经由天线接收到的数据来恢复原始数据并将恢复后的数据提供给处理器520和620。尽管Rx模块和天线可以如图12所示地相互分隔开，但是应该注意，还可以仅用用于接收RF信号的接收器来表示Rx模块和天线。

处理器520或620通常提供对发射器或接收器的整体控制。尤其是，处理器520和620可以执行用于实现以上所述的本发明的示例性实施方式的控制器功能、基于业务特征和传播环境的可变MAC帧控制功能、切换(HO)功能、认证和加密功能等。

Tx模块530和630执行对由连接到处理器520和620的调度器调度的并被发送至外部的数据的预定编码和调制，并接着将经调制的数据传送至天线。Tx模块和天线可以如图12所示地相互分隔开，但是应该注意，还可以仅用用于发射RF信号的发射器来表示Tx模块和天线。

存储器550或650可以存储用于处理和控制处理器520和620的程序，临时存储输入/输出数据(UE情况下的上行链路(UL)许可、系统信息、站标识符(STID)、流标识符(FID)、作用时间等)。另外，存储器550或650中的每一个都可以包括至少一类存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡微型、卡式存储器(例如，安全数字(SD)或极限数字(XD)存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器、磁存储器、磁盘、光盘等。

以UE为示例的发射端的Rx模块510不仅可以经由以BS为示例的接收器的Tx模块630接收普通数据还可以接收包含在CoMP组中的eNB的信息。例如，Rx模块510可以经由相同频带从包含在由CB方案或JP方案操作的CoMP组中的服务eNB和至少一个相邻eNB接收信号。

发射器的处理器520提供对UE设备的整体控制，并且包括用于生成反馈信息的反馈信息生成模块540。反馈信息生成模块540可以根据以上提到的实施方式确定联合反馈信息。更详细而言，尽管无线通信系统的传输模式被确定为SU-MIMO模式或CoMP操作的CB方案或JP方案，但是反馈信息生成模块540可以确定能够满足预定参考值或更高的最优性能的联合反馈信息。

反馈信息生成模块540基于从各个eNB接收到的基准信号估计信道状态，并且由于如之前图4中所陈述地CB方案对PMI系统性能更加敏感，所以其可以确定能够最优化在基于CB的CoMP中的系统性能的PMI集。

例如，当根据最佳陪伴方案确定CB PMI集时，反馈信息生成模块540可以根据预定的索引关系将CB索引改变为JP索引。为了准备最佳陪伴方案，用于将包含在CB PMI集中的索引改变为JP索引的索引改变过程可以预定在UE和eNB的存储器550和650中。作为结果，反馈信息生成模块540从存储器550获得预定的索引改变计算公式，以便将包含在CB PMI集中的索引改变为JP索引。另外，反馈信息生成模块540将所得的JP索引确定为针对JP方案进行了优化的PMI集，并确定相位集，这样能够使用确定的结果生成联合反馈信息。

即，根据公式8确定针对CB方案进行了优化的PMI集，并根据公式9从经过优化的CB索引中导出JP索引，以便确定JP PMI集。另外，根据公式11基于JP PMI集确定针对JP方案进行了优化的相位集，这样预编码矩阵可以由针对CB方案进行了优化的一个PMI集和通过索引改变针对JP方案进行了优化的另一相位集组成。

在另一示例中，如果反馈信息生成模块540根据最差陪伴方案确定了CB PMI集，则由于针对JP方案的相位校正性能比针对JP方案进行了优化的反馈信息的相位校正性能更高，所以针对最差陪伴方案CB的PMI集可以不加改变地使用CB索引作为JP索引。因此，联合反馈信息可以由针对CB方案进行了优化的PMI集以及在没有索引改变的情况下从CB PMI集中导出的(从而是针对JP方案优化的相位集的)相位集组成。

以eNB为示例的发射器的Rx模块610从UE接收联合反馈信息，并将所接收到的反馈信息发送到处理器620。

处理器620还可以包括生成能够优化系统性能的预编码器的预编码器生成器640。一旦从UE接收到联合反馈信息，预编码器生成器640就可以根据传输模式自适应地对预编码器进行配置。在这种情况下，根据是从最佳陪伴方案还是从最差陪伴方案获得所传输的反馈信息来改变用于执行预编码器生成器640的过程。

例如，假设包含在反馈信息中的PMI集基于最佳陪伴CB并且传输模式被设定为CB模式，则预编码器生成器640可以不加改变地使用该PMI集来对预编码器进行配置。如果传输模式被设定为JP模式，则使用索引针对JP方案中的性能优化而改变了的JP PMI集来对相位集进行配置，在存储器650中建立的索引改变操作可以是预先确定的。

如果预编码器生成器640在从UE接收到反馈信息后根据传输模式自适应地对预编码器进行了配置，则Tx模块630向UE发送由所生成的预编码器编码了的信号。

同时，eNB可以通过上述模块中的至少一个模块来执行用于实现本发明以上所述的示例性实施方式的控制功能、正交频分多址(OFDMA)分组调度、时分双工(TDD)分组调度与信道化、基于服务特征和传播环境的可变MAC帧控制功能、实时高速流量控制功能、切换功能、认证和加密功能、用于数据发送和接收的分组调制/解调功能、高速分组信道编码功能、实时MODEM控制功能等，或者BS还可以包括用于执行这些功能的另外模块、部件或装置。

已经给出了对本发明示例性实施方式的详细的描述以使得本领域技术人员能够实现并实践本发明。虽然已经参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的在所附权利要求中描述的精神或范围的情况下可以在本发明中进行各种修改和变型。例如，本领域技术人员可以将在以上实施方式中描述的各个构造相互组合地加以使用。

因此，本发明不应该局限于本文中所描述的具体实施方式，而应该与本文中公开的原则和新的技术特征相符合的最广泛的范围相一致。

工业应用性

根据用于传输反馈信息的方法，用于使用反馈信息的UE设备和用于执行CoMP操作的eNB设备可应用于各种无线接入系统，包括第三代合作伙伴项目(3GPP)LTE系统、LTE-A系统和/或电子与电气工程师协会(IEEE)802系统。

Claims (20)

1.一种在无线通信系统中由用户设备传输反馈信息的方法，在所述无线通信系统中，至少一个eNode B(eNB)执行多点协作(CoMP)操作，所述方法包括以下步骤：

从所述至少一个eNB接收基准信号；

基于所述基准信号，确定当所述至少一个eNB以协作波束成形(CB)方案操作时与所述至少一个eNB对应的预编码矩阵索引(PMI)集信息；

基于所述CB方案的所述PMI集信息，确定当所述至少一个eNB以关联处理(JP)方案操作时，用于对由所述至少一个eNB形成的波束进行相位校正的相位集信息；和

将包括所述CB方案的所述PMI集信息和所述相位集信息的反馈信息发送到所述至少一个eNB当中的服务eNB，

其中，在所述至少一个eNB以所述CB方案操作的情况下和所述至少一个eNB以所述JP方案操作的另一情况下使用所述反馈信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述CB方案确定所述PMI集信息的步骤包括使用在所述一个或更多个eNB之间的信号干扰比(SIR)值来确定所述PMI集信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在确定所述PMI集信息以向所述服务eNB以外的相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化所述服务eNB的SIR值的最优权重以及用于最小化所述相邻eNB的SIR值的最优权重。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述相位集信息的步骤包括：

建立预定的索引改变计算来将包含在所述PMI集信息中的各个索引改变为用于所述JP方案的索引；

使用改变后的索引确定用于所述JP方案的PMI集信息；和

从根据所确定的所述JP方案的PMI集信息导出所述相位集信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，任意地建立所述索引改变计算，或者进行所述索引改变计算以在由所述至少一个eNB使用的特定信道上最大化包含在所述PMI集信息中的索引和改变后的索引之间的关联概率质量函数(关联PMF)。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述索引改变计算预先设定在所述UE和所述至少一个eNB之间，顺序地使用多个索引改变计算方案，或者通过广播信息在所述UE和所述至少一个eNB之间共享所述索引改变计算。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，在确定所述PMI集信息以向所述服务eNB以外的相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化与所述服务eNB和所述相邻eNB相关的SIR值的最优权重。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，根据所述PMI集信息导出所述相位集信息，而不进行针对所述JP方案的索引改变。

9.一种在无线通信系统中由eNode B(eNB)执行多点协作(CoMP)操作的方法，所述方法包括以下步骤：

向用户设备(UE)发送基准信号；

从所述用户设备(UE)接收反馈信息，所述反馈信息包括当所述eNB和至少一个相邻eNB以协作波束成形(CB)方案操作时使用的预编码矩阵索引(PMI)设置信息和当所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在关联处理(JP)方案中时使用的相位集信息；和

针对所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述CB方案中和所述eNB和所述至少一个相邻eNB操作在所述JP方案中的情况，通过基于所述反馈信息构造预编码器来发送信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，使用所述eNB和所述至少一个相邻eNB之间的信号干扰比(SIR)值来确定对应于所述CB方案的所述PMI集信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在确定所述PMI集信息以向所述至少一个相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化服务eNB的SIR值的最优权重以及用于最小化所述至少一个相邻eNB的SIR值的最优权重。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述eNB与所述至少一个相邻eNB使用所述JP方案传输信号时，通过预定的索引改变计算将包含在所述PMI集信息中的各个索引改变为用于所述JP方案的索引，并使用改变后的索引以及所述相位集信息来配置所述预编码器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，或者通过任意建立的计算过程来执行所述索引改变，或者通过建立的用以在由所述eNB使用的特定信道上最大化包含在所述PMI集信息中的索引和改变后的索引之间的关联概率质量函数(关联PMF)的计算过程来执行所述索引改变。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述索引改变计算预先设定在所述UE和所述eNB之间，顺序地使用多个索引改变计算方案，或者通过广播信息在所述UE和所述eNB之间共享所述索引改变计算。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，在配置所述PMI集信息以向所述至少一个相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，所述PMI集信息包括用于最大化与所述eNB和所述至少一个相邻eNB相关的SIR值的最优权重。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，根据所述PMI集信息导出所述相位集信息，而不进行针对所述JP方案的索引改变。

17.一种用于在无线通信系统中传输反馈信息的用户设备(UE)，在所述无线通信系统中，至少一个eNB执行多点协作(CoMP)操作，所述用户设备(UE)包括：

接收模块，所述接收模块被配置为从所述至少一个eNB接收基准信号；

处理器，所述处理器被配置为基于所述基准信号确定当所述至少一个eNB以协作波束成形(CB)方案操作时，对应于所述至少一个eNB的预编码矩阵索引(PMI)集信息，基于所述CB方案的所述PMI集信息，确定当所述至少一个eNB以关联处理(JP)方案操作时用于对所述至少一个eNB形成的波束进行相位校正的相位集信息，并且生成包括所述CB方案的所述PMI集信息和所述相位集信息的反馈信息；以及

发送模块，所述发送模块被配置为将所述反馈信息发送到所述至少一个eNB当中的服务eNB，

其中，在以所述CB方案操作所述至少一个eNB的情况下和以所述JP方案操作所述至少一个eNB的另一情况下使用所述反馈信息。

18.根据权利要求17所述的用户设备(UE)，其中，所述用户设备(UE)还包括：

存储器，所述存储器被配置为存储：当确定所述PMI集信息以向所述服务eNB以外的相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，将包含在所述PMI集信息中的索引改变为用于所述JP方案的索引的索引改变计算。

19.一种用于在无线通信系统中执行多点协作(CoMP)操作的eNode B(eNB)，所述eNB包括：

发送模块，所述发送模块被配置为向用户设备(UE)发送基准信号；

接收模块，所述接收模块被配置为从所述用户设备(UE)接收反馈信息，所述反馈信息包括当所述eNB和至少一个相邻eNB以协作波束成形(CB)方案操作时使用的预编码矩阵索引(PMI)集信息和当所述eNB和所述至少一个相邻eNB以关联处理(JP)方案操作时使用的相位集信息；以及

处理器，所述处理器被配置为针对所述eNB和所述至少一个相邻eNB以所述CB方案操作的情况和所述eNB和所述至少一个相邻eNB以所述JP方案操作的情况，基于所述反馈信息构造预编码器，并通过所述发送模块发送信号。

20.根据权利要求19所述的eNB，所述eNB还包括：

存储器，所述存储器被配置为存储：当确定所述PMI集信息以向所述服务eNB以外的相邻eNB通知用于使影响所述UE的干扰最小化的PMI时，将包含在所述PMI集信息中的索引改变为用于所述JP方案的索引的索引改变计算。

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