CN102624482B - 一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统，其中，所述方法包括：将多点协作(CoMP)系统中协作区域内的小区分为两类，选择一个小区定义为主小区，而其余小区称为辅小区，主小区以轮询的方式决定；这两类小区内的用户分别采用不同的反馈机制：主小区内只有归一化信干噪比(SINR)大于反馈门限的用户进行信息反馈，辅小区内只有对主小区反馈用户的干扰等级小于一给定值的用户进行信息反馈。上述技术方案能够在保证用户间的公平性和抑制同频干扰的前提下，有效地减少用户的反馈信息量。

Description

一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统。

背景技术

为扩大服务范围并有效提高小区边缘用户性能，3GPP在LTE-Advanced中引入了协作多点传输和接收(Coordinated Multi-Point，CoMP)技术。CoMP中进行协作传输的多点可以是多个基站，多个中继节点，以及多个家庭网关。一般情况下，以多个小区的基站协作为例研究CoMP技术。根据数据发送方向，CoMP技术可以分为上行CoMP和下行COMP，下行CoMP可以进一步分为两类：

联合处理(Joint Transmission，JP)：用户的数据信息在协作集合内的各基站间共享，并由一个或多个基站同时发送给用户。通过将其他小区的干扰信号转化为用户的有用信号，达到消除小区间干扰，提高用户接收信号质量的目的。

协作调度/波束赋形(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming，CS/CB)：用户的数据信息只来自该用户所在服务小区的基站。不同服务小区内的用户数据不共享，但在协作集合不同小区可以共享用户信道状态等控制信息。多个基站通过协作进行调度决策，以减小协作区域内产生的同频干扰。

图1为现有技术中下行CoMP场景的简单示例，三个基站利用相同的时频资源同时为各自的用户终端服务，其中资源分配和对用户终端的调度，是根据所有用户终端的反馈信息，通过小区间协作确定的。

对于基站j服务下的第k个用户，其接收信号为：

$y_k=H_{\mathrm{jk}}{w}_j{s}_k+\underset{k^{\′}\≠k,j^{\′}\≠j}{\mathrm{\Σ}}{H}_{j^{\′}k}{w}_{j^{\′}}{s}_{k^{\′}}+n_k$

其中y_k是用户k的接收信号，用户k的服务基站为j，j’表示干扰基站，k’是基站j’内的用户终端，H_jk是基站j与用户k之间的信道增益，w_j是基站j使用的预编码，s_k是基站j发送的符号，n_k表示用户k处的加性高斯白噪声。

在CoMP技术中，要求所有用户不仅需要向其服务基站反馈信道信息，同时还得反馈基站间协作所需要的信息。这样将会导致用户的反馈信息量过多，巨大的反馈量会增大上行反馈链路的信令开销。而在实际传输过程中，基站真正需要的是被调度用户的信道信息，其余用户的信息只是在调度时起到比较的作用。所以只选择一部分被调度概率大的其余用户参与反馈是一种合理且高效的系统反馈量减少方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统，以解决如何减少CoMP系统上行反馈量的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种多点协作传输场景下的有限反馈方法，包括： 

一个多点协作传输过程中，协作区域由M个小区组成，小区编号为A₁——A_M，小区A_m内总用户数为K_m。

在协作区域中选择一个小区作为主小区A₁，将其他小区称为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2...M。小区A₁中的所有用户(用户编号为k，k＝1...K)分别计算各自的归一化信干噪比(SINR)值并与反馈门限γ_th比较：归一化SINR值大于反馈门限γ_th的用户k反馈信道信息(信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI)，以及该用户针对小区A_m的最差匹配预编码矩阵指示(WCI)序列WCI_m(k)，m＝2...M；归一化SINR值小于反馈门限γ_th的用户不反馈任何信息。小区A₁中所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2...M的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M。小区A₁将集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给相应基站；比如：将Ψ₂{WCI₂(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给小区A₂，其他基站类推；

对辅小区A_m，m＝2...M，当小区A_m接收到集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}后，预测小区A_m中每个用户k′的最匹配预编码矩阵指示(preferred PMI)集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，定义为l_n。将所有l_n值相加，得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′。对于干扰等级小于定值ε的用户，小区A_m向其发送 1比特的反馈指示。在小区A_m中，m＝2...M，只有接收到反馈指示比特的用户向服务小区反馈CQI和PMI信息，其他用户不反馈任何信息。

进一步地，所述主小区A₁中的反馈用户相对于协作区域内辅小区的WCI序列由所述反馈用户反馈给所述小区A₁，并由A₁交互至对应的辅小区。

其中，根据如下方式得到主小区所有反馈用户中任一指定用户相对于指定辅小区的WCI序列：仅考虑该指定辅小区对指定用户的干扰，获取该指定辅小区采用一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR，改变该指定辅小区的预编码向量，将所得的协作干扰SINR按取值大小升序排列。该序列前q个信干噪比所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对该指定辅小区的WCI序列。

其中，按如下方式计算只考虑指定辅小区干扰下用户的协作干扰SINR：所述主小区A₁的用户k相对于协作小区A_m，m＝2...M，的协作干扰SINR序列为 所述 为：

${\widehat{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}=\frac{{\left|\right|H_{A_{1}k}{w}_j\left|\right|}^{2}P}{{\left|\right|H_{A_{m}k}{w}^{\left(i\right)}\left|\right|}^{2}P+N_0}$

是小区A₁与用户k之间的信道增益， 为小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区采取的预编码向量，可以为小区A_m可选预编码向量中的任一个。

进一步地，根据如下方式得到辅小区所有用户中任一指定用户的Preferred PMI集合：考虑到信道的时间相关性，可以由前一时刻用户反馈的PMI来预测用户在当前时刻的PMI。获取表征码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间正交性的量值，改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列。该序列前N个元素所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合。

其中，按如下方式计算码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间的正交性量值ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是用户在上一个被调度时隙的PMI，w⁽ⁱ⁾是码本中的任一预编码向量。

进一步地，按如下方法计算用户的干扰等级：

$L_{k^{\′}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{l}_n$

l_n是用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}中每个元素PMI_n出现在WCI集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，N是用户Preferred PMI集合内元素的个数。

在不同调度时隙，协作区域中的小区轮流作为主小区。

本发明所提供的一种多点协作传输场景下的有限反馈方法及系统，将多点协作系统中协作区域内的小区分为两类，选择一个小区定义为主小区，而其余小区称为辅小区，主小区以轮询的方式决定；主小区内只有归一化信干噪比大于反馈门限的用户进行信息反馈，辅小区内只有对主小区反馈用户的干扰等级小于一给定值的用户进行信息反馈。能够在保证用户间的公平性和抑制同频干扰的前提下，减少用户终端的反馈信息量，提供了一种合理高效的反馈机制。

附图说明

图1是本发明一种多点协作传输场景下的有限反馈方法流程示意图；

图2是下行CoMP场景系统结构示意图；

图3是本发明一种多点协作传输场景下的有限反馈实施例流程示意图；

图4是本发明一种多点协作传输场景下的有限反馈系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明中涉及如下概念：

协作区域：直接或者间接地参与了用户数据传输的小区集合，包括服务小区和协作小区。

服务小区：指直接向用户发送数据信息和控制信息的小区，该小区的基站为服务基站。

协作小区：指间接参与协作发送的小区，所谓间接参与指的是该小区不传输数据，但是协助对用户进行了调度。

主小区：为保证用户调度的公平性，每个传输时隙在协作区域中，以轮询方式选取的一个小区。

辅小区：在协作区域中，主小区之外的其他小区。

协作干扰SINR：只考虑一个协作小区产生的干扰时，用户终端的信干噪比。

归一化SINR：用户的瞬时SINR与长期平均SINR之比。

最差匹配预编码(WCI)序列：表征辅小区采用的，对主小区内某一反馈用户干扰最严重的预编码向量集合。

WCI集合：主小区内所有反馈用户的WCI序列组成WCI集合。

最佳匹配预编码(Preferred PMI)集合：服务小区根据用户前一时隙反馈的PMI信息，预测得到该用户在当前时隙的PMI，多个预测的PMI组成Preferred PMI集合。

干扰等级：表征辅小区内某一用户对主小区反馈用户的干扰程度，并由干扰等级的取值确定该用户是否反馈。

本发明的基本思想是：协作区域内的小区被分为两类，一个主小区和若干个辅小区。主小区内的用户通过比较自身的归一化SINR值和预定反馈门限的大小来决定是否参与反馈，只有归一化SINR大于反馈门限的用户反馈CQI、PMI信息，以及对应各辅小区的WCI序列。辅小区预测本小区内每一个用户的Preferred PMI集合，并基于主小区交互的WCI序列计算每一个用 户对主小区反馈用户的干扰等级，只有干扰等级小于一给定值的用户向其服务基站反馈CQI和PMI信息。

下面对本发明的技术方案进一步详细阐述。

本发明提供一种多点协作传输场景下的有限反馈方法，包括：

步骤一：在协作区域中选择主小区A₁，将协作区域的其他小区统称为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2...M；

步骤二：计算主小区A₁中所有用户的归一化SINR值，并分别判断计算得到的归一化SINR值与反馈门限γ_th的大小，若该归一化SINR值大于反馈门限γ_th，执行步骤三；否则，执行步骤九；

步骤三：反馈该归一化SINR值对应的用户的CQI、PMI信息，以及该用户针对辅小区A_m的WCI序列WCI_m(k)，m＝2...M至主小区的基站；

步骤四：主小区将接收到的所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2...M的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M，并将该集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给基站A_m；比如：将Ψ₂{WCI₂(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给小区A₂，其他基站类推；

步骤五：辅小区A_m接收集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，并预测小区A_m中每个用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，将该频率定义为l_n。

步骤六：将所有l_n值相加，得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′。分别判断该干扰等级L_k′是否小于定值ε(可由仿真验证来确定)的用户，如果小于，执行步骤七；否则，执行步骤九；

步骤七：小区A_m向该干扰等级L_k′对应的用户其发送1比特的反馈指示。

步骤八：反馈接收到反馈指示比特的用户的CQI和PMI信息至相应的服务小区A_m，m＝2...M；

步骤九：结束该用户的反馈流程。

上述方法中，可根据如下方式计算主小区A₁内任一用户k的归一化 SINR：

$\frac{{\mathrm{\γ}}_{A_{1}k}}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}}$

和 分别为该用户的瞬时SINR值和长期平均SINR值。

其中，可根据如下方式得到主小区所有反馈用户中任一指定用户相对于指定辅小区的WCI序列：仅考虑该指定辅小区对指定用户的干扰，获取该指定辅小区采用一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR；改变该指定辅小区的预编码向量(码本中预编码向量的个数为Q)，将所得的协作干扰SINR按取值大小升序排列。该序列前q(可由仿真验证来确定)个信干噪比所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对该指定辅小区的WCI序列。

其中，可根据如下方式计算只考虑指定辅小区干扰下用户的协作干扰SINR：所述主小区A₁的用户k相对于协作小区A_m，m＝2...M，的协作干扰SINR序列为 所述 为：

${\widehat{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}=\frac{{\left|\right|H_{A_{1}k}{w}_j\left|\right|}^{2}P}{{\left|\right|H_{A_{m}k}{w}^{\left(i\right)}\left|\right|}^{2}P+N_0}$

是小区A₁与用户k之间的信道增益， 为小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，j＝1，2，...，Q，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区采取的预编码向量，i＝1，2，...，Q，可以为小区A_m可选预编码向量中的任一个。

其中，所述辅小区A_m中所有用户中任一指定用户的Preferred PMI集合由所述基站A_m预测得到。

其中，可根据如下方式得到辅小区所有用户中任一指定用户的PreferredPMI集合：考虑到信道的时间相关性，可以由前一时刻用户反馈的PMI来预测用户在当前时刻的PMI。获取表征码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间正交性的量值，改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列。该序列前N(可由仿真验证来确定)个元素 所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合。

其中，按如下方式计算码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间的正交性量值，定义为ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是用户在上一个被调度时隙的PMI，w⁽ⁱ⁾是码本中的任一预编码向量。

其中，所述干扰等级L_k′和l_n之间的映射关系为 N是用户Preferred PMI集合内元素的个数。

其中，选择主小区时，将协作区域中的小区轮流选为主小区。

本发明给出了一种多点协作传输场景下的有限反馈机制，通过将协作区域内的小区分为主小区和辅小区两类，并分别采取不同的反馈策略，降低了系统总反馈负载，同时兼顾了用户公平性和频谱效率。

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

在下行CoMP场景下，基站和用户均为多天线配置，系统采用的多址方式是OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分复用接入)。协作区域固定，具体协作区域生成方法不在本发明考虑范围内。共有M个小区，每小区中心设置一个基站，频率复用因子为1，采用基于码本的预编码方式。

假设在图1所示三个协作小区的场景下，图2为本发明在一个资源块上的实施例的流程示意图，如图2所示，所述流程包括：

步骤201，在协作区域中选择主小区A₁，将协作区域的其他小区统称为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2、3；

步骤202，计算主小区A₁中所有用户的归一化SINR值，并分别判断计算得到的归一化SINR值与反馈门限γ_th的大小；

步骤203，若该归一化SINR值大于反馈门限γ_th，反馈该归一化SINR值 对应的用户的CQI、PMI信息，以及该用户针对辅小区A_m的WCI序列WCI_m(k)，m＝2、3至主小区的基站；

步骤204，主小区将接收到的所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2、3的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2、3，并将该集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给基站A_m；比如：将Ψ₂{WCI₂(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给小区A₂，其他基站类推；

步骤205，辅小区A_m接收集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，并预测小区A_m中每个用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，将该频率定义为l_n。将所有l_n值相加，得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′。

步骤206，分别判断该干扰等级L_k′是否小于定值ε(可由仿真验证来确定)的用户，如果小于，小区A_m向该干扰等级L_k′对应的用户其发送1比特的反馈指示。

步骤207，反馈接收到反馈指示比特的用户的CQI和PMI信息至相应的服务小区A_m，m＝2、3；

其中，为满足小区间的公平性，三个小区按照轮询的方式，轮流作为主小区。

三个协作小区仅为示例，协作小区数目可以改变，其反馈机制类似，此处不再赘述。

下面详细说明各相关参数的计算方法。

1、归一化SINR值

用户的归一化SINR值定义为用户的瞬时SINR与其长期平均SINR的比值，即：

$\frac{{\mathrm{\γ}}_{A_{1}k}}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}}$

和 分别为该指定用户k的瞬时SINR值和长期平均SINR值。

2、WCI序列

WCI序列是对本小区用户干扰最严重的预编码向量集合。当只考虑相邻协作小区的干扰时，计算所得的用户协作干扰SINR定义为 

当相邻协作小区采用预编码向量为w⁽ⁱ⁾(i＝0，1，...，Q-1，Q为码本中预编码向量的个数)时，小区A₁服务的第k个用户的 的计算公式为：

${\widehat{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}=\frac{{\left|\right|H_{A_{1}k}{w}_j\left|\right|}^{2}P}{{\left|\right|H_{A_{m}k}{w}^{\left(i\right)}\left|\right|}^{2}P+N_0}$

其中， 是小区A₁与用户k之间的信道增益， 为小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，

改变该协作小区的预编码向量，将所得的信干噪比按取值大小升序排列。该序列前q个信干噪比所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对该协作小区的WCI序列。

3、Preferred PMI集合

用户的Preferred PMI集合表征用户在当前时刻可能使用的预编码向量集合。根据信道的时间相关性，可以由前一时刻用户反馈的PMI来预测用户在当前时刻的PMI，即两者的正交性量值较小。码本中一预编码向量w⁽ⁱ⁾(i＝0，1，...，Q-1，Q为码本中预编码向量的个数)与用户前一时刻使用的预编码向量w(t-1)之间正交性量值的计算公式为：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ)|²

()^H表示向量的共轭转置。

改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列。该序列前N个元素所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合。

4、干扰等级计算

干扰等级表征的是用户对邻小区内的反馈用户产生干扰的程度，定义为用户的preferred PMI集合内的元素出现在WCI集合内的频率。其取值越大， 产生的同频干扰越大，计算公式为：

$L_{k^{\′}}=\stackrel{N}{\underset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{l}_n$

N是用户Preferred PMI集合内元素的个数。

本发明还提供一种多点协作传输场景下的有限反馈系统，如图3所示，所述系统包括控制单元、协作的多个小区和用户设备，其中：

所述控制单元31用于：在协作区域中选择主小区A₁，将协作区域的其他小区统称为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2...M；

其中，所述控制单元还用于将协作区域中的小区轮流选为主小区。

所述协作的多个小区32包括主小区和辅小区两类。

其中，所述主小区A₁用于：接收所述基站A₁的用户反馈相对于协作小区其他小区的WCI序列；

其中，所述主小区A₁还用于：将所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2...M的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M。并将该集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给相应小区；

其中，所述辅小区A_m，m＝2...M，用于：接收主小区发送的集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，然后预测小区A_m中每个用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，定义为l_n。将所有l_n值相加，得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′。对于干扰等级小于定值ε的用户，向其发送1比特的反馈指示；

其中，所述辅小区A_m，m＝2...M，还用于：根据如下方法预测每个用户的preferred PMI集合：所述基站A_m，m＝2...M，获取表征码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间正交性的量值，改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列。该序列前N个元素所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合；

其中，所述码本中任一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之 间的正交性量值的计算公式为：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

其中，w⁽ⁱ⁾(i＝0，1，...，Q-1，Q为码本中预编码向量的个数)为码本中任一预编码向量，w(t-1)为用户前一时刻使用的预编码向量，()^H表示向量的共轭转置；

其中，所述辅小区A_m，m＝2...M，还用于根据如下方法计算用户的干扰等级：所述辅小区A_m，m＝2...M，根据用户的preferred PMI集合内的元素出现在WCI集合内的频率计算所述用户的干扰等级；

其中，所述干扰等级的计算公式为：

$L_{k^{\′}}=\underset{n-1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{l}_n$

其中，l_n是用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}中每个元素PMI_n出现在WCI集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，N是用户Preferred PMI集合内元素的个数；

所述用户设备33，根据反馈门限或反馈指示进行信息反馈，包括反馈门限判决单元、协作WCI序列获取单元和发送单元；

其中，所述反馈门限判决单元用于：主小区内的用户分别计算各自的归一化SINR值，并与给定的反馈门限γ_th比较。归一化SINR值大于反馈门限值的用户获得反馈资格。

其中按如下方式获得用户的归一化SINR值：

$\frac{{\mathrm{\γ}}_{A_{1}k}}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}}$

其中， 和 分别为该指定用户的瞬时SINR值和长期平均SINR值。

其中，所述WCI序列获取单元用于：主小区内一指定用户在只考虑一指定辅小区对该指定用户的干扰的情况下，获取该指定辅小区采用一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR，改变该指定辅小区的预编码向量，将所得的协作干扰SINR按取值大小升序排列。该序列前q个信干噪比所对应的 预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对该指定辅小区的WCI序列。

其中，所述发送单元用于：将所述WCI序列获取单元获取的对应所述协作小区的WCI序列发送给所述用户的服务小区的基站。

其中，所述WCI序列获取单元是根据以下方式计算仅考虑指定辅小区A_m，m＝2...M，对用户k的干扰，该指定辅小区采用任一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR：

${\widehat{\mathrm{\γ}}}_{A_{1}k}=\frac{{\left|\right|H_{A_{1}k}{w}_j\left|\right|}^{2}P}{{\left|\right|H_{A_{m}k}{w}^{\left(i\right)}\left|\right|}^{2}P+N_0}$

其中， 是小区A₁与用户k之间的信道增益， 为小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区采取的预编码向量，可以为小区A_m可选预编码向量中的任一个。

本发明中，主小区内只有归一化SINR大于反馈门限的用户具有反馈和参与调度的资格，并反馈CQI、PMI信息，以及对应各辅小区的WCI序列。辅小区内只有干扰等级小于一给定值的用户具有反馈的参与调度的资格，并反馈CQI和PMI信息。这样与现有的反馈方法中所有用户都具有反馈和参与调度资格，并反馈CQI和PMI信息的上行负载相比，数据量大大减小。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

Claims (6)

1.一种多点协作传输场景下的有限反馈方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

在协作区域中选择一个小区作为主小区A₁，将除所述主小区之外的其他小区作为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2...M；其中，所述协作区域由M个小区组成，小区编号为A₁——A_M，小区A_m内总用户数为K_m；

计算小区A₁中的所有用户，用户编号为k，k＝1…K，各自的归一化信干噪比(SINR)值，并将所述归一化SINR与反馈门限γ_th比较，仅由所述归一化SINR值大于反馈门限γ_th的用户k向主小区A₁反馈信道信息以及针对辅小区A_m的最差匹配预编码矩阵指示(WCI)序列WCI_m(k)，m＝2...M， k＝1…K；

将小区A₁中所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2...M，的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M；

所述小区A₁中的反馈用户相对于协作区域内辅小区的WCI序列由所述反馈用户反馈给所述小区A₁，并由A₁发送至对应的辅小区；

其中，根据如下方式得到小区A₁所有反馈用户中任一指定用户相对辅小区A_m的WCI序列：仅考虑辅小区A_m对指定用户的干扰，获取辅小区A_m采用一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR，改变辅小区A_m的预编码向量，将所得的协作干扰SINR按取值大小升序排列；该序列前q个信干噪比所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对辅小区A_m的WCI序列；

其中，按如下方式计算只考虑辅小区A_m干扰下用户的协作干扰SINR：所述小区A₁的用户k相对于辅小区A_m，m＝2...M，的协作干扰SINR序列为所述为：

是小区A₁与用户k之间的信道增益，为辅小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区采取的预编码向量，为辅小区A_m可选预编码向量中的任一个；

将所述集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给辅小区A_m；当小区A_m接收到集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}后，预测辅小区A_m中用户k′的最匹配预编码矩阵指示 (preferred PMI)集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率l_n；

其中，根据如下方式得到辅小区A_m所有用户中任一指定用户的Preferred PMI集合：获取表征码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间的正交性量值ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是用户在上一个被调度时隙的PMI，w⁽ⁱ⁾是码本中的任一预编码向量；

改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列；该序列前N个元素所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合；

将所有l_n值相加得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′；

比较所述干扰等级L_k′和定值ε，若干扰等级L_k′小于定值ε，则由辅小区A_m向用户k′发送反馈指示；

由仅由接收到所述反馈指示的用户向服务小区反馈信道信息；

所述信道信息包括信道质量指示(CQI)和与编码矩阵指示(PMI)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′为：

l_n是用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}中每个元素PMI_n出现在WCI集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，N是用户Preferred PMI集合内元素的个数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在不同调度时隙，将协作区域中的小区轮流选为主小区。

4.一种多点协作传输场景下的有限反馈系统，其特征在于，所述系统包括控制单元、主小区A₁、辅小区A_m，m＝2...M，和用户设备，其中：

所述控制单元，用于在协作区域中选择一个小区作为主小区A₁，将除所述主小区之 外的协作区域的其他小区统作为辅小区，并分别编号为A_m，m＝2...M；其中，所述协作区域由M个小区组成，小区编号为A₁——A_M，小区A_m内总用户数为K_m；

所述主小区A₁，用于接收自身的用户反馈相对于辅小区A_m最差匹配预编码矩阵指示(WCI)序列；将所有K(γ_th)个反馈用户针对小区A_m，m＝2...M的WCI序列组成集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，m＝2...M；并将该集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}发送给小区A_m；

所述辅小区A_m，用于接收主小区发送的所述集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}，然后预测小区A_m中用户k′的最匹配预编码矩阵指示(preferred PMI)集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}，并统计该集合中每个元素PMI_n出现在Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，定义为l_n；

其中，根据如下方式得到辅小区A_m所有用户中任一指定用户的Preferred PMI集合：获取表征码本中一预编码向量与用户前一时刻使用的预编码向量之间的正交性量值ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)：

ort(w(t-1)，w⁽ⁱ⁾)＝|w(t-1)^Hw⁽ⁱ⁾|²

()^H表示向量的共轭转置，w(t-1)是用户在上一个被调度时隙的PMI，w⁽ⁱ⁾是码本中的任一预编码向量；

改变码本中的预编码向量，将所得的正交性量值按取值大小降序排列；该序列前N个元素所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户的Preferred PMI集合；

将所有l_n值相加，得到用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′；比较所述干扰等级L_k′和定值ε，若干扰等级L_k′小于定值ε，则向用户k′发送反馈指示；

所述用户设备，用于根据所述主小区反馈门限或所述辅小区反馈指示向服务小区进行信道信息反馈；并根据如下方式得到主小区A₁所有反馈用户中任一指定用户相对小区A_m的WCI序列：

仅考虑辅小区A_m对指定用户的干扰，获取辅小区A_m采用一预编码向量时该指定用户的协作干扰SINR，改变辅小区A_m的预编码向量，将所得的协作干扰SINR按取值大小升序排列；该序列前q个信干噪比所对应的预编码向量在码本中的编号就组成该指定用户针对辅小区A_m的WCI序列；

其中，按如下方式计算只考虑小区A_m干扰下用户的协作干扰SINR：所述小区A₁的 用户k相对于辅小区A_m，m＝2...M，的协作干扰SINR序列为所述为：

是主小区A₁与用户k之间的信道增益，为辅小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区A_m采取的预编码向量，可以为辅小区A_m可选预编码向量中的任一个。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述用户k′对主小区A₁的干扰等级L_k′为：

l_n是用户k′的preferred PMI集合Φ_k′{PMI_n|n＝1，…，N}中每个元素PMI_n出现在WCI集合Ψ_m{WCI_m(k)|k＝1，…，K(γ_th)}中的频率，N是用户Preferred PMI集合内元素的个数。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述用户设备包括门限判决单元、WCI序列获取单元和发送单元，其中：

所述门限判决单元，用于计算小区A₁中的所有用户各自的归一化信干噪比(SINR)值，并将所述归一化SINR与反馈门限γ_th比较，赋予归一化SINR值大于反馈门限值的用户获得反馈资格；

所述WCI序列获取单元，用于获取所述主小区A₁的用户k相对于协作小区A_m，m＝2...M，的协作干扰SINR序列所述为： 是小区A₁与用户k之间的信道增益，为小区A_m与用户k之间的信道增益，w_j是主小区A₁使用的预编码向量，P是平均发送功率，N₀是噪声功率，w⁽ⁱ⁾为辅小区采取任一预设预编码向量；将所得的协作干扰SINR序列中的各个SINR按取值大小升序排列，取前q个协作干扰SINR对应的预编码向量在码本中的编号为所述用户k针对小区A_m的WCI序列；

所述发送单元，用于将所述WCI序列获取单元获取的对应所述协作小区的WCI序列发送给所述用户的服务小区。