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方法、系统、终端装置和基站装置,能够实现多流协作传输。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种多点协作传输方法,包括:
终端设备进行测量,将测量结果发送给基站;
所述基站根据所述终端发送的测量结果,预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的信道质量指示(CQI)值,根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
进一步地,所述终端设备进行测量,包括:
所述终端设备测量以下内容:相邻小区泄露到本终端的功率,服务小区到本终端的功率,以及测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和;
所述终端设备将测量结果发送给基站,包括:
所述终端设备将Pi和N0作为测量结果发送给基站;或者
所述终端设备将αi作为测量结果发送给基站,
其中,所述Pi为各相邻小区泄露到本终端的功率以及服务小区到本终端的功率,所述N0为测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和,i表示小区的索引。
进一步地,所述终端设备测量的内容还包括:各测量小区到本终端服务小区的时延,所述终端设备将所述时延发送给所述基站;
所述基站在确定协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区后,获取协作向终端设备发送业务数据的测量小区中每个相邻小区的时延对应的补偿因子,所述补偿因子用于每个协作向终端设备发送业务数据的测量小区在向所述终端设备传输业务数据时对业务数据在频域进行补偿。
进一步地,所述终端设备在测量各相邻小区到本终端服务小区的时延后,将所述时延量化后的值发送给基站。
进一步地,所述对业务数据在频域进行补偿,包括:将待发送业务数据乘以ej2πω,其中:ω为补偿因子。
进一步地,所述基站预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI值的步骤包括:
所述基站采用以下公式计算测量小区m在与测量小区n协作时,两个测量小区分别传输的数据流对应的CQI:
其中CQIm,n表示小区m与小区n协作的情况下小区m传输的数据流的CQI,CQIn,m表示小区m与小区n协作的情况下小区n传输的数据流的CQI。
进一步地,所述基站预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI值的步骤包括:
所述基站采用以下公式计算测量小区m在与测量小区n协作时,两个测量小区分别传输的数据流对应的CQI:
其中CQIm,n表示测量小区m与测量小区n协作的情况下测量小区m传输的数据流的CQI,CQIn,m表示测量小区m与测量小区n协作的情况下测量小区n传输的数据流的CQI;
所述基站采用以下公式计算测量小区m、测量小区n在与测量小区l协作时,分别传输的数据流对应的CQI:
其中,CQImn,l表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区m和测量小区n共同传输的数据流的CQI,CQIl,mn表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区l传输的数据流的CQI。
进一步地,所述基站根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区的步骤包括:
所述基站根据计算出的CQI值,选择最优的一组CQI值对应的测量小区作为协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
进一步地,所选择的协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区包括当前服务小区时,所述当前服务小区用于向所述终端设备传输所述终端的控制信道和业务数据,所选择的协作向终端设备发送业务数据的测量小区中的相邻小区用于向所述终端设备传输所述终端的业务数据;或者
所选择的协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区不包括当前服务小区时,所述当前服务小区用于向所述终端设备传输所述终端的控制信道,所选择的协作向终端设备发送业务数据的测量小区中的相邻小区用于向所述终端设备传输所述终端的业务数据。
进一步地,所述当前服务小区与所述协作向终端设备发送业务数据的测量小区中的相邻小区在向所述终端设备发送数据时所使用的天线数目相同或者不同。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种多点协作传输系统,包括测量模块,以及协作小区选择模块,其中:
所述测量模块,位于终端设备,用于进行测量,并将测量结果发送给所述协作小区选择模块;
所述协作小区选择模块,位于基站,用于根据所述终端发送的测量结果,预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的信道质量指示(CQI)值,根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种实现多点协作传输的终端装置,包括测量单元和反馈单元,其中:
所述测量单元,用于测量以下内容:相邻小区泄露到本终端的功率,服务小区到本终端的功率,以及测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和;
所述反馈单元,用于将测量结果发送给基站。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种实现多点协作传输的基站装置,包括接收单元、计算单元和协作小区选择单元:
所述接收单元,用于接收终端发送的测量结果;
所述计算单元,用于预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的信道质量指示(CQI)值;
所述协作小区选择单元,用于根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
本发明的技术方案可以在小区边缘复杂的信道条件下实现给用户终端的协作传输,提高小区边缘用户的数据传输速率,而且通过用户终端的简单反馈,就可以判断最优的协作小区,计算得到传输给用户终端的各个数据流的CQI。另外,本发明通过用户终端测量各个测量小区的时延并反馈给基站,使不同的协作小区可以根据该时延进行频域补偿,能够有效克服各个协作小区的不同时延带来的不利影响,提升小区边缘参与协作用户的性能。
具体实施方式
本发明提供小区协作传输方法包括:
终端设备进行测量,将测量结果发送给基站;
基站根据终端发送的测量结果,预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示)值,根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
被选择的协作向终端设备发送业务数据的测量小区可记录于该终端的小区协作集中,这些测量小区称为协作小区。被选择的测量小区将协作向该终端传输数据。
优选地,终端设备还可以计算各个测量小区(测量小区包括相邻小区和服务小区)到本终端服务小区的时延ti(i表示测量小区的索引),并将该时延信息发送给基站;基站在确定协作向终端设备发送业务数据的测量小区后,获取协作向终端设备发送业务数据的测量小区中每个相邻小区的时延对应的补偿因子ω,该补偿因子用于每个协作向终端设备发送业务数据的测量小区在向该终端设备传输业务数据时对业务数据在频域进行补偿(主要是测量小区中的相邻小区对业务数据进行补偿)。即协作向终端设备发送业务数据的测量小区中的相邻小区在向该终端传输业务数据时,使用自己的补偿因子对业务数据在频域进行补偿后传输。可采用以下方式进行补偿:将待发送业务数据乘以ej2πω,各协作小区通过在频域对业务数据进行补偿可以抵消时延带来的不利影响。为了减少反馈内容,终端可以将时延ti量化后的值发送给基站。
终端可以周期性或非周期性地测量以下内容:相邻小区泄露到本终端的功率,服务小区到本终端的功率,以及测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和。
终端设备将Pi和N0作为测量结果发送给基站;或者
所述终端设备将αi作为测量结果发送给基站,
其中,所述Pi为各相邻小区泄露到本终端的功率以及服务小区到本终端的功率,所述N0为测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和,i表示小区的索引。
当终端将Pi和N0作为测量结果发送给基站时,基站可以根据Pi和N0计算CQI;当终端将αi作为测量结果发送给基站时,基站可以直接根据每个小区的α计算CQI,终端只发送α可以减小反馈量。
基站可以选择以下两种方式任意之一来预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI值。
方式一
基站仅计算任意两个小区协作时的CQI,基站采用如下方式计算测量小区m在与测量小区n协作时,两个测量小区分别传输的数据流对应的CQI:
如果终端发送的测量结果包括Pi和N0,则基站采用以下公式计算CQI:
如果终端发送的测量结果包括αi,则基站采用以下公式计算CQI:
其中CQIm,n表示小区m与小区n协作的情况下小区m传输的数据流的CQI,CQIn,m表示小区m与小区n协作的情况下小区n传输的数据流的CQI。CQIm,n和CQIn,m为一组CQI,该组CQI对应的测量小区包括小区m和小区n。
方式二
基站计算任意两个以及任意三个小区协作时的CQI,基站采用方式一中的公式计算任意两个小区协作时的CQI,此外,基站还采用如下方式计算测量小区m、测量小区n在与测量小区1协作时,分别传输的数据流对应的CQI:
如果终端发送的测量结果包括Pi和N0,则基站采用以下公式计算CQI:
如果终端发送的测量结果包括αi,则基站采用以下公式计算CQI:
其中,CQImn,l表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区m和测量小区n共同传输的数据流的CQI(测量小区m和测量小区n传输的数据流相同),CQIl,mn表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区l传输的数据流的CQI。CQImn,l和CQIl,mn为一组CQI,该组CQI对应的测量小区包括小区m、小区n和小区l。
基站根据各测量小区的CQI值选择最优的一组CQI值对应的测量小区作为协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。例如,基站根据计算出来的CQIm,n、CQIn,m、CQImn,l和CQIl,mn判断最优的一组CQI为CQImn,l和CQIl,mn,则基站选择测量小区m、n和l作为协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。如果基站接收到了终端发送的时延,则计算出这组值最优的CQI对应的小区到终端的时延对应的频域补偿因子ωm和ωn以及ωl。
在选择协作小区后,终端的服务小区将业务数据,以及终端的下行资源分配方式、下行资源分配情况、使用的解调导频的逻辑端口信息、调制编码方案、终端对应的CRNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier,小区无线网络临时标识)、协作传输点对应的频域补偿因子等信息发送给除服务小区外的其他各协作小区。
如果所选择的协作小区包括当前服务小区时,则当前服务小区用于向终端设备传输该终端的控制信道和业务数据,所选择的协作小区中的相邻小区用于向终端设备传输该终端的业务数据;
如果所选择的小区不包括当前服务小区时,则当前服务小区用于向终端设备传输该终端的控制信道,所选择的协作小区中的相邻小区用于向终端设备传输该终端的业务数据。例如,协作小区中的相邻小区根据服务小区发送的信息对业务数据进行编码、调制、映射、以及频域补偿,根据服务小区发送的解调导频逻辑端口信息产生解调导频序列以及映射。用户终端检测控制信道,并根据控制信道的指示解析业务数据,对于用户终端而言,并不知道业务数据是由哪一个协作点发送的,业务数据的传输对于用户终端是透明的。
所述当前服务小区与协作小区中的相邻小区在向终端设备发送数据时所使用的天线数目相同或者不同。
实现上述方法的系统如图1所示,包括测量模块,以及协作小区选择模块,其中:
所述测量模块,位于终端设备,用于进行测量,并将测量结果发送给协作小区选择模块;
所述协作小区选择模块,位于基站,用于根据所述终端发送的测量结果,预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI值,根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
所述测量模块是用于测量以下内容:相邻小区泄露到本终端的功率,服务小区到本终端的功率,以及测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和;
所述测量模块是用于采用以下方式将测量结果发送给协作小区选择模块:
所述测量模块将Pi和N0作为测量结果发送给协作小区选择模块;或者
所述测量模块将αi作为测量结果发送给协作小区选择模块,
其中,所述Pi为各相邻小区泄露到本终端的功率以及服务小区到本终端的功率,所述N0为测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和,i表示小区的索引。
优选地,该协作小区选择模块用于采用以下方式预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的CQI值:
该协作小区选择模块采用以下公式计算测量小区m在与测量小区n协作时,两个测量小区分别传输的数据流对应的CQI:
其中CQIm,n表示小区m与小区n协作的情况下小区m传输的数据流的CQI,CQIn,m表示小区m与小区n协作的情况下小区n传输的数据流的CQI。
或者,除上述计算的两小区协作时的CQI外,还采用以下公式计算测量小区m、测量小区n在与测量小区1协作时,分别传输的数据流对应的CQI:
其中,CQImn,l表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区m和测量小区n共同传输的数据流的CQI,CQIl,mn表示测量小区m、测量小区n和测量小区l协作情况下测量小区l传输的数据流的CQI。
该协作小区选择模块选择最优的一组CQI值对应的测量小区作为协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
实现上述方法的终端装置,如图2所示,包括测量单元和反馈单元,其中:
该测量单元,用于测量以下内容:相邻小区泄露到本终端的功率,服务小区到本终端的功率,以及测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和;
该反馈单元,用于将测量结果发送给基站。
优选地,该测量单元还用于测量各测量小区到本终端服务小区的时延;该反馈单元还用于将所述测量单元得到的时延发送给所述基站。
优选地,该测量单元还用于对测量到的时延进行量化。
优选地,该反馈单元是用于采用以下方式将测量结果发送给基站:
所述反馈单元将Pi和N0作为测量结果发送给基站;或者
所述反馈单元将αi作为测量结果发送给基站,
其中,所述Pi为各相邻小区泄露到本终端的功率以及服务小区到本终端的功率,所述N0为测量小区集外的干扰功率和噪声功率之和,i表示小区的索引。
实现上述方法的基站装置如图3所示,包括接收单元、计算单元和协作小区选择单元:
该接收单元,用于接收终端发送的测量结果;
该计算单元,用于预计每个测量小区在与其他测量小区协作时该测量小区传输的数据流的信道质量指示(CQI)值;
该协作小区选择单元,用于根据各测量小区的CQI值选择协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
优选地,该计算单元可以仅计算任意两个小区协作时的CQI,除此之外,该计算单元还可计算任意三个小区协作时的CQI。具体公式如前所述,此处不再赘述。协作小区选择单元根据该计算单元计算出的CQI值,选择最优的一组CQI值对应的测量小区作为协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区。
优选地,该接收单元还用于接收各测量小区到本终端服务小区的时延;
所述装置还包括补偿因子确定单元:用于在所述协作小区选择单元确定协作向所述终端设备发送业务数据的测量小区后,获取协作向终端设备发送业务数据的测量小区中每个相邻小区的时延对应的补偿因子,所述补偿因子用于每个协作向终端设备发送业务数据的测量小区在向所述终端传输业务数据时对业务数据在频域进行补偿。
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。
图4为本发明的多点协作传输方案的流程图,如图4示,本传输方案包括以下几个步骤:
步骤S101:用户终端在预定的时间周期性或者非周期性的测量各个可能的协作小区到本终端的信道情况,测量可以通过CSI-RS来进行,测量的内容包括各个相邻小区泄露到本终端的功率以及服务小区到本终端的功率Pi(i表示小区索引)、测量集外的干扰和噪声之和N0、各个测量集合内的小区到本终端的相对于主服务小区的时延ti,并根据计算出来的Pi和N0计算反馈系数αi,其中
步骤S102:用户终端向基站反馈αi,反馈可以是周期性的,也可以是非周期性的,具体可以由基站配置;
步骤S103:基站接收用户终端反馈的信息,根据反馈的αi来计算各个小区协作情况下的CQI,对于协作的小区m和n,小区在两两协作的情况下的CQI值CQIm,n和CQIn,m,其中 以及3个小区协作下的CQI值CQImn,l和CQIl,mn,其中
步骤S104:基站根据计算出来的CQI值,进行判断,选择一组最优的CQIm,n和CQIn,m或者CQImn,l和CQIl,mn,将该组最优CQI对应的小区(如小区m和n,或者m,n,l)作为最优的传输点,并根据终端反馈的小区时延计算补偿因子(例如协作小区为小区m、n、l,根据该三个小区各自对应的时延计算出小区m,n,l对应的频域补偿因子ωm、ωn、ωl);
对时延进行频域变换可以得到频域补偿因子,可预先设置一时延与补偿因子的对应关系表,通过查表获得时延对应的频域补偿因子。
步骤S105:根据步骤S104中选择的协作小区,主服务小区将小区m,小区n,小区l传输的业务数据、下行资源分配方式、下行资源分配情况、终端使用的解调导频的逻辑端口信息、调制编码方案、终端的CRNTI、协作点对应的频域补偿因子等信息发送给协作小区m,n,l;
步骤S106:主服务小区传输终端的控制信道,协作的传输点根据主服务小区发送的信息对业务数据进行编码、调制、映射、以及频域补偿,根据主服务小区发送的解调导频逻辑端口信息产生解调导频序列以及映射;
主服务小区可以作为业务数据的传输点,也可以不作为业务数据的传输点而只传输控制信道。当主服务小区作为业务数据的传输点的时候,主服务小区不需要进行频域的补偿,可以认为主服务小区频域的补偿因子为0。用户终端检测控制信道,并根据控制信道的指示解析业务数据,对于用户终端而言,并不知道业务数据是由哪一个协作点发送的,业务数据的传输对于用户终端是透明的,各个协作传输点的天线端口数目可以是相同的,也可以是不同的。
应用示例1
如图5所示,对于目标终端,考虑测量的小区为3个,其主服务小区为Cell#0(为简化说明,将小区ID为n的小区描述为Cell#n的方式),其他的测量小区为Cell#1和Cell#2。实施步骤如下:
第一步,目标终端进行测量,得到包括主服务小区在内的测量小区到本终端的功率P0,P1,P2,以及测量集外的小区的干扰和噪声之和N0,以及Cell#1和Cell#2到本终端相对于主服务小区Cell#0的时延t1,t2;
第二步,目标终端计算反馈系数α0,α1,α2,其中 计算得到时延t1,t2对应量化后的索引值;
第三步,目标终端将α0,α1,α2以及时延量化后的索引值反馈给基站;
第四步,主服务小区Cell#0接收目标终端反馈过来的α0,α1,α2以及时延量化后的索引值,对小区两两协作情况下的CQI进行计算,得到CQI0,1,CQI1,0,CQI0,2,CQI2,0,CQI1,2,CQI2,1,以及三个小区协作下的CQI:CQI01,2,CQI2,01,CQI02,1,CQI1,02,CQI12,0,CQI0,12;主服务小区Cell#0选择一组最优的CQI值,并将最优的一组CQI对应的小区作为协作小区,如图5所示,选择的最优传输点为Cell#1和Cell#2,并由反馈的时延索引计算出Cell#1和Cell#2对应的频域补偿因子ω1和ω2;
第五步,主服务小区Cell#0将业务数据TB1(transport block 1),TB1对应的调制编码方案(根据CQI1,2得到),TB1所分配的资源情况,传输TB1所用的解调导频的逻辑端口信息(例如,Port7),频域补偿因子ω1,终端的CRNTI发送给Cell#1;Cell#0将业务数据TB2,TB2对应的调制编码方案(根据CQI2,1得到),TB2所分配的资源情况,传输TB2所用的解调导频的逻辑端口信息(例如,Port8),频域补偿因子ω2,终端的CRNTI发送给Cell#2;
本步骤适合于Intra-eNB(基站内协作)和inter-eNB(基站间协作)两种情况,对于intra-eNB的情况,数据和其他信息可以直接由Cell#0发送Cell#1和Cell#2,对于inter-eNB的情况,数据和其他信息可以通过X2口或是扩展的X2口发送给Cell#1和Cell#2。
第六步,主服务小区Cell#0向终端传输控制信道,Cell#1根据Cell#0发送过来的DM-RS(解调用导频)逻辑端口信息,对DM-RS进行映射,Cell#1根据Cell#0发送过来的TB1的调制编码方案,终端CRNTI对TB1进行调制编码加扰频域补偿映射等操作,对于TB1预编码后的数据S1,频域补偿后的数据为Cell#2根据Cell#0发送过来的DM-RS逻辑端口信息,对DM-RS进行映射,Cell#2根据Cell#0发送过来的TB2的调制编码方案,终端CRNTI对TB2进行调制编码加扰频域补偿映射等操作,对于TB2预编码后的数据S2,频域补偿后的数据为用户终端检测控制信道,并根据控制信道的指示解析业务数据,对于用户终端而言,并不知道业务数据是由哪一个协作点发送的,业务数据的传输对于用户终端是透明的,本实施例中Cell#0,Cell#1和Cell#2的天线数目可以是相同的,也可以是不同的。
应用示例2
与上一应用示例的区别在于:主服务小区Cell#0被选择为业务数据传输点,如图6所示,选择的最优传输点为Cell#0和Cell#1,主服务小区Cell#0传输给终端控制信道,Cell#1根据Cell#0发送过来的DM-RS逻辑端口信息,对DM-RS进行映射,Cell#1根据Cell#0发送过来的TB1的调制编码方案、终端CRNTI对TB1进行调制编码加扰频域补偿映射等操作,对于TB1预编码后的数据S1,频域补偿后的数据为主服务小区Cell#0传输TB2,对于TB2预编码后的数据S2,因为由主服务小区传输,不需要进行频域补偿。
应用示例3
与应用示例1的区别在于:主服务小区Cell#0以及Cell#1,Cell#2都被选择为业务数据传输点,如图7所示,主服务小区Cell#0传输给终端控制信道,主服务小区Cell#0和Cell#1传输TB1的数据,对于TB1在主服务小区预编码后的数据S1,不需要进行频域补偿;对于Cell#1传输的TB1预编码后的数据,频域补偿后的数据为Cell#2传输TB2的数据,对于TB2预编码后的数据S2,频域补偿后的数据为
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。