CN103188006A - 一种下行协作多点传输方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下行协作多点传输方法，应用于包括服务发射端和多个协作发射端的系统，包括：目标接收端的多个协作发射端向各自的协作接收端发送数据时，使用的预编码矢量为各协作发射端各自的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整后得到，且使得多个协作发射端的信号在目标接收端叠加后的功率或幅度小于多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整。本发明还提供一种行协作多点传输系统。本发明通过调整干扰矢量的相位，或相位和幅度实现多个干扰矢量间的干扰抵消，提高接收信号的信噪比。

Description

一种下行协作多点传输方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)系统中协作多点(Coordinated Multiple Point，CoMP)传输方法和系统。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，严重不足的频谱资源逐渐成为制约无线通信发展的主要因素，如何充分利用有限的频谱资源，提高频谱利用率是无线通信的重大难题。MIMO技术因其能在不增加带宽的情况下提高传输效率和频谱利用率而获得广泛青睐。MIMO技术通过发射和接收分集得到空间分集增益，通过波束成形技术得到天线阵列增益，通过空间复用技术得到空间复用增益。具体地，获取空间分集增益是利用空间信道的弱相关性，并结合时间/频率上的选择性，发射分集为信号的传递提供更多的副本，接收分集是接收了发射信号的在空间的多个副本，进而提高信号传输的可靠性，从而改善接收信号的信噪比，例如空频块码(Space Frequency Block Code)；获取阵列增益是利用空间信道的强相关性，通过安装小间距天线阵列，使得空间中传输的电磁波产生干涉从而形成强方向性的辐射方向图，使得辐射方向图的主瓣自适应地指向用户来波方向，从而提高信噪比，提高系统容量或者覆盖范围，例如单流波束成形(Single Stream Beamforming)；获取空间复用增益也是利用空间信道的弱相关性，在多个相互独立的空间信道上传递不同的数据流，从而提高数据传输的峰值速率，例如单用户MIMO(Single UserMIMO，SU-MIMO)能够在相同资源块(Resource Block，RB)上同时为一个用户发送多个数据流。

在LTE Release 8/9中，定义了公共参考信号(Common Reference Signal，CRS)。用户设备(UE，User Equipment)可通过CRS进行信道测量，为UE和小区(Cell)或者UE和eNB(envolved Node Base station，演进的节点B)选择不同的MIMO传输模式和资源调度提供了基本的参考信息。LTERelease 8/9可支持的传输模式包括分集、开环单用户MIMO(Single UserMIMO，SU-MIMO)、闭环单用户MIMO和闭环MU-MIMO(Multiple UserMIMO，MU-MIMO)。

在LTE Release后续版本中，定义了信道状态信息参考信号(ChannelState Information-Reference Signal，CSI-RS)专用于信道测量。UE可通过CSI-RS进行测量并计算出向基站反馈的预编码矩阵索引(Precoding MatrixIndicator，PMI)，信道质量信息指示(Channel Quality Indicator，CQI)以及秩指示(Rank Indicator，RI)等信息。CSI-RS为进一步提高小区频谱利用率、尤其是小区边缘频谱利用率提供了可能，因为CSI-RS为CoMP技术的应用提供了可能，CoMP技术使MIMO技术不再局限于单小区，而是可多小区联合处理和协调。下行CoMP技术主要包括两种形式：

协作调度/协作波束赋形(Coordinated Scheduling/CoordinatedBeamforming，CS/CB)：数据仅仅从服务小区发射，但UE调度或BeamForming(波束赋形)是由协作点共同完成。

联合发射(Joint Transmission，JT)：数据由每一个协作点联合处理，即每个UE的数据都由所有协作点联合发射，以提高接收质量，消除干扰。如图1和图2所示为JT的两种典型示意图，它由多个发送端和一个或多个接收端构成。

目前，在CS/CB实现的技术中，基于预编码避免，零空间投影和信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio，SLNR)是典型的CB技术。

在CB技术中的三类方法都存在一个问题，即CB后的预编码矢量会不同程度偏离最优预编码矢量，导致信号功率损失，所以并不一定能提高全网容量。例如：SLNR即最大化期望信号功率与对邻区干扰和噪声功率的比值，如图1所示。基于SLNR的CB技术需要相邻终端至被调度终端的服务小区(Cell)之间的信道系数，接收端1的服务发射端为发射端1，发射端1在采用SLNR的CB时，基于下式确定向接收端1发送数据时使用的预编码矢量：

$\arg \underset{W}{\max }\frac{{\left|\right|H_{11}W\left|\right|}_F^2}{{\left|\right|\underset{n\≠1}{\overset{2}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{1n}W\left|\right|}_F^2+{\mathrm{\σ}}^2}$ 公式1

其中，H_1n为发射端1至接收端n之间的信道系数矩阵，显然，在SLNR准则下最优预编码矢量为的最大特征值对应的特征向量，但基于SLNR的最优预编码矢量并不能使

最大，所以存在信号功率损失。其中||A||_F为矩阵A的Frobenius范数操作，

为Frobenius范数的平方操作。

在已有的技术中，还未发现能够比较好的解决该问题的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种下行协作多点传输方法和系统，能够提升协作多点技术的性能。

为了解决上述问题，本发明提供了一种下行协作多点传输方法，应用于包括服务发射端和多个协作发射端的系统，服务发射端的接收端称为目标接收端，协作发射端的接收端称为协作接收端，包括：

所述目标接收端的多个协作发射端向各自的协作接收端发送数据时，使用的预编码矢量为各协作发射端各自的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整后得到，且使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括，所述服务发射端使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述调整还包括幅度调整。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，各协作发射端的预编码矢量的调整值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，按如下方式对所述多个协作发射端的预编码矢量进行调整：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

对预编码矢量进行调整，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

本发明还提供一种下行协作多点传输系统，包括服务发射端和多个协作发射端，还包括，调整值确定单元，所述服务发射端和多个协作发射端进行下行协作多点传输，所述协作发射端包括：信号调整单元和数据发送单元，其中：

所述调整值确定单元用于：确定各协作发射端的预编码矢量的调整值，使得所述多个协作发射端的信号在目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整；

所述调整单元用于：根据所述调整值确定单元确定的调整值，对该协作发射端的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整；

所述数据发送单元用于：使用所述调整后的预编码矢量向协作接收端发送数据。

进一步的，上述系统还可具有以下特点，所述服务发射端是用于：使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

进一步的，上述系统还可具有以下特点，所述调整单元进行的所述调整还包括幅度调整。

进一步的，上述系统还可具有以下特点，所述调整值确定单元确定的所述调整值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值。

进一步的，上述系统还可具有以下特点，所述调整值确定单元用于按如下方式确定所述调整值：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

确定预编码矢量的调整值，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。

进一步的，上述系统还可具有以下特点，当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

本发明提供的下行协作多点传输方法和系统，通过调整干扰矢量的相位实现多个干扰矢量间的干扰抵消，在保持原有信号功率基础上降低干扰功率，从而提高接收信号的信噪比，改善系统性能。

附图说明

图1为本发明协作波束赋形的联合处理示意图；

图2为本发明共站址小区间的干扰消除方法示意图；

图3为本发明不同站址小区间的干扰消除方法示意图；

图4为本发明另一共站址小区间的干扰消除方法示意图；

图5为本发明另一不同站址小区间的干扰消除方法示意图；

图6为本发明中接收端多天线的干扰消除方法示意图；

图7是本发明实施例下行协作多点传输系统示意图。

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。

本发明实施例提供一种下行协作多点传输方法，应用于包括服务发射端和多个协作发射端的系统，服务发射端的接收端称为目标接收端，协作发射端的接收端称为协作接收端，包括：

目标接收端的多个协作发射端向各自对应的协作接收端发送数据时，使用的预编码矢量为各协作发射端各自的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整后得到，且使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整。

其中，所述服务发射端使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

其中，所述调整还包括幅度调整。

其中，各协作发射端的预编码矢量的调整值可以取值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值，所述调整值包括相位调整值，或者，包括相位调整值和幅度调整值。

其中，一种调整方式为：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

对预编码矢量进行调整，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。协作发射端的信号指协作发射端对目标接收端产生的干扰信号。

其中，当所述目标接收端为单天线时，协作发射端i的预编码矢量的相位调整值为e^jθi；

当所述目标接收端多天线，传输数据的流数为1时，协作发射端i的预编码矢量的相位调整值为维度为T行T列的对角矩阵V₁，对角元素组成的行矢量v₁为：

v₁＝[e^jθ11，e^jθ12，...，e^jθ1R，1...，1]

当所述目标接收端多天线，传输数据的流数为r时，协作发射端i的预编码矢量的相位调整值为维度也是为T行T列酉矩阵，R为所述目标接收端的天线数目，T为协作发射端天线数目。

其中，当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

实施例一

图2为本发明共站址小区间的干扰消除方法示意图；该实施例中：

小区1，2，3位于相同的基站站址上，小区间信息交换可以直接进行，不需要通过小区间的BackHaul(回程)链路来交换信息。

对于UE1，UE2和UE3，其服务小区分别为小区1，小区2和小区3。对于小区2向UE2服务时，协作小区为小区1和小区3，即UE2为目标接收端，UE1和UE3分别为协作接收端，小区2的基站为服务发射端，小区1和小区3的基站为其协作发射端。

每个UE都向其服务小区反馈了最优的PMI，例如，UE1，UE2和UE3分别向小区1，小区2和小区3反馈了PMI1，PMI2和PMI3，对应的预编码矢量分别为：W_PMI1，W_PMI2和W_PMI3。

以小区2向UE2服务为例，为了提高UE2的接收性能，希望提高其接收信噪比，一般的CB方法，如背景技术所介绍的，UE2会选择新的预编码矢量，而本发明中的方法小区2仍然采用UE2反馈的最优预编码索引对应的预编码矢量W_PMI2，即保持小区2的信号能量不变，而降低干扰能量。具体方法如下：

对于小区2来说，小区1和小区3在向UE1和UE3发送数据时将对UE2产生干扰，因此将协作小区1和小区3向UE1和UE3发送数据时使用的预编码矢量进行相位调整，从而使得小区1对UE2造成的干扰信号与小区3对UE2造成的干扰信号在UE2处叠加时是反向叠加，达到干扰相互抵消的目的。

首先将小区1和小区3分成2组，组一中包含小区1，组二中包含小区3。小区1和小区3至UE2的信道系数矩阵为H₁和H₃，即干扰信道的信道系数矩阵为H₁和H₃，小区1和小区3向UE1和UE3发射的信息为S₁和S₃，则对UE2接收时造成的干扰信号为，即干扰信道的信道系数矩阵为：

I＝H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃

如果S₁和S₃均为复数，而H₁和H₃均为行数为1，列为T的复矢量，则对W_PMI1和W_PMI3做相位调整，使得H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃幅度最小。

由于只有两个小区的干扰信号，一种调整方法为：

小区1的信号相位调整到arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区1的相位调整值θ₁取：

θ₁＝0；

小区3的信号相位调整到π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区3的相位调整值θ₃取：

θ₃＝π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))-arctan(Im(H₃W_PMI3S₃)/Re(H₃W_PMI3S₃))

此时，干扰信号为：

H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃

形成反向叠加，干扰相互抵消。

小区1和小区3分别采用W_PMI1e^jθ1和W_PMI3e^jθ3作为预编码矢量向UE1和UE3发送数据，此时对于UE1和UE3来说，信号能量也没有降低。

其中，该实施例中S₁和S₃采用的调制编码方式可以相同，也可以不同，本发明对此不作限定。

实施例二

图3为本发明中不同站址小区间的干扰消除方法示意图；该实施例中：

小区1，2，3位于相同的基站站址上，小区间信息交换可以直接进行，不需要BackHaul。

小区7与小区1的基站站址不同，小区间信息交换需要通过BackHaul。

对于UE1，UE2，UE3和UE7，其服务小区分别为小区1，小区2，小区3和小区7。对于小区2向UE2服务时，协作小区为小区1，小区3和小区7。

每个UE都向其服务小区反馈了最优的PMI，例如，UE1，UE2，UE3和UE7分别向小区1，小区2，小区3和小区7反馈了PMI1，PMI2，PMI3和PMI7，对应的预编码矢量分别为：W_PMI1，W_PMI2，W_PMI3和W_PMI7。

以小区2向UE2服务为例，为了提高UE2的接收性能，希望提高其接收信噪比，一般的CB方法，如背景技术所介绍的，UE2会选择新的预编码矢量，而本发明中的方法小区2仍然采用UE2反馈的最优预编码索引对应的预编码矢量W_PMI2，即保持小区2的信号能量不变，而降低干扰能量。具体方法如下：

对于小区2来说，小区1，小区3和小区7在向UE1，UE3和UE7发送数据时将对UE2产生干扰，因此将协作小区1，小区3和小区7的预编码矢量进行相位调整，从而使得小区1的信号，小区3的信号与小区7的信号在UE2处叠加时是反向叠加，达到干扰相互抵消的目的。

若小区1，小区3和小区7至UE2的信道系数矩阵分别为H₁，H₂和H₇，小区1，小区3和小区7向UE1，UE3和UE7发射的信息分别为S₁，S₃和S₇，则干扰信号为：

I＝H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃+H₇W_PMI7S₇

如果S₁，S₃和S₇均为复数，而H₁，H₂和H₇均为行数为1，列为T的复矢量，则对W_PMI1，W_PMI3和W_PMI7做相位调整，使得I中各项的矢量和最小。

由于只有三个小区的干扰信号，一种比较简单的方法为：

将H₁W_PMI1S₁，H₃W_PMI3S₃和H₇W_PMI7S₇中的幅度最小的两个信号调整到幅度最大的反相方向，若H₁W_PMI1S₁的幅度最大，则：

小区1的信号相位调整到arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区1的调整相位θ₁取：

θ₁＝0；

小区3的信号相位调整到π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区3的调整相位θ₃取：

θ₃＝π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))-arctan(Im(H₃W_PMI3S₃)/Re(H₃W_PMI3S₃))

小区7的信号相位调整到π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区7的调整相位θ₇取：

θ₇＝π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))-arctan(Im(H₇W_PMI7S₇)/Re(H₇W_PMI7S₇))

此时，干扰信号为：

H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃+H₇W_PMI7e^jθ7S₇

形成反向叠加，干扰相互抵消。

小区1，小区3和小区7分别采用W_PMI1e^jθ1，W_PMI3e^jθ3和W_PMI7e^jθ7作为预编码矢量向UE1，UE3和UE7发送数据，此时对于UE1，UE3和UE7来说，信号能量也没有降低。

其中，上述该实施例中将H₁W_PMI1S₁，H₃W_PMI3S₃和H₇W_PMI7S₇中的幅度最小的两个信号调整到幅度最大的反相方向仅为一种示例，也可采取其他调整方式。比如，在三者信号功率一样或接近时，将三者之间相位调整到相差120度或接近120度，可以完全消除干扰。θ₁，θ₃和θ₇的取值只要使得H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃+H₇W_PMI7e^jθ7S₇功率或幅度小于H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃+H₇W_PMI7S₇即可，最优值是使得H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃+H₇W_PMI7e^jθ7S₇最小时的取值。比如，比如计算使得I＝0或者I＜指定值(该指定值可以是接近0的值)θ₁，θ₃和θ₇即可。

实施例三

图4为本发明中另一共站址小区间的干扰消除方法示意图；

该实施例中：小区1，2，3位于相同的基站站址上，小区间信息交换可以直接进行，不需要BackHaul。

对于UE1，UE2和UE3，其服务小区分别为小区1，小区2和小区3。对于小区2向UE2服务时，协作小区为小区1和小区3。

每个UE都向其服务小区反馈了最优的PMI，例如，UE1，UE2和UE3分别向小区1，小区2和小区3反馈了PMI1，PMI2和PMI3，对应的预编码矢量分别为：W_PMI1，W_PMI2和W_PMI3。

以小区2向UE2服务为例，为了提高UE2的接收性能，希望提高其接收信噪比，一般的CB方法，如背景技术所介绍的，UE2会选择新的预编码矢量，而本发明中的方法小区2仍然采用UE2反馈的最优预编码索引对应的预编码矢量W_PMI2，即保持小区2的信号能量不变，而是降低干扰能量。

在实施例一中：

小区1的信号相位调整到arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区1的相位调整值θ₁取：

θ₁＝0；

小区3的信号相位调整到π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))，即小区3的相位调整值θ₃取：

θ₃＝π+arctan(Im(H₁W_PMI1S₁)/Re(H₁W_PMI1S₁))-arctan(Im(H₃W_PMI3S₃)/Re(H₃W_PMI3S₃))

此时，干扰信号为：

H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃

形成反向叠加，干扰相互抵消。

本实施例中上述过程与实施例一相同，但本实施例还包括以下步骤：

因为H₁W_PMI1S₁和H₃W_PMI3S₃的幅度可能不等，导致反向叠加后仍然残留干扰，本实施例可以对相位调整基础上，增加幅度调整，从而消除残留干扰，即：

小区1的幅度调整为p₁，则相位和幅度调整值为p₁e^jθ1

小区3的幅度调整为p₃，则相位和幅度调整为p₃e^jθ3

则干扰信号为：

H₁W_PMI1p₁e^jθ1S₁+H₃W_PMI3p₃e^jθ3S₃

由于只有两个小区，在简化处理时，可以

p₁＝1，p₃＝|H₁W_PMI1S₁|/|H₃W_PMI3S₃|。

小区1和小区3分别采用W_PMI1p₁e^jθ1和W_PMI3p₃e^jθ3作为预编码矢量向UE1和UE3发送数据。

实施例四

图5为本发明中另一不同站址小区间的干扰消除方法示意图；

该实施例中：

小区1，2，3位于相同的基站站址上，小区间信息交换可以直接进行，不需要BackHaul。

小区7与小区1的基站站址不同，小区间信息交换需要通过BackHaul。

对于UE1，UE2，UE3和UE7，其服务小区分别为小区1，小区2，小区3和小区7。对于小区2向UE2服务时，协作小区为小区1，小区3和小区7。

每个UE都向其服务小区反馈了最优的PMI，例如，UE1，UE2，UE3和UE7分别向小区1，小区2，小区3和小区7反馈了PMI1，PMI2，PMI3和PMI7，对应的预编码矢量分别为：W_PMI1，W_PMI2，W_PMI3和W_PMI7。

以小区2向UE2服务为例，为了提高UE2的接收性能，希望提高其接收信噪比，一般的CB方法，如背景技术所介绍的，UE2会选择新的预编码矢量，而本发明中的方法小区2仍然采用UE2反馈的最优预编码索引对应的预编码矢量W_PMI2，即保持小区2的信号能量不变，而是降低干扰能量。

对于小区2来说，小区1，小区3和小区7在向UE1，UE3和UE7发送数据时将对UE2产生干扰，因此将协作小区1，小区3和小区7的预编码矢量进行相位调整，从而使得小区1的信号，小区3的信号与小区7的信号在UE2处叠加时是反向叠加，达到干扰相互抵消的目的。

在实施例二中：

经过相位调整后的干扰信号为：

H₁W_PMI1e^jθ1S₁+H₃W_PMI3e^jθ3S₃+H₇W_PMI7e^jθ7S₇

形成反向叠加，干扰相互抵消。

本实施例中上述过程与实施例二相同，但本实施例还包括以下步骤：

因为H₁W_PMI1S₁的幅度与H₃W_PMI3S₃和H₇W_PMI7S₇的幅度和不等，导致反向叠加后仍然残留干扰，本实施例可以对相位调整基础上，增加幅度调整，从而消除残留干扰，即：

小区1的幅度调整为p₁，则相位和幅度调整为p₁e^jθ1

小区3的幅度调整为p₃，则相位和幅度调整为p₃e^jθ3

小区7的幅度调整为p₇，则相位和幅度调整为p₇e^jθ7

则干扰信号为：

H₁W_PMI1p₁e^jθ1S₁+H₃W_PMI3p₃e^jθ3S₃+H₃W_PMI3p₇e^jθ7S₇

简化处理时，可以

p₃＝p₇＝1，p₁＝(|H₃W_PMI3S₃|+|H₇W_PMI7S₇|)/|H₁W_PMI1S₁|。

小区1，小区3和小区7分别采用W_PMI1p₁e^jθ1，W_PMI3p₃e^jθ3和W_PMI7p₇e^jθ7作为预编码矢量向UE1，UE3和UE7发送数据。

其中，上述该实施例中将H₁W_PMI1S₁，H₃W_PMI3S₃和H₇W_PMI7S₇中幅度最小的两个信号调整到幅度最大的信号的反相方向仅为一示例，还可采取其他方式调整。

实施例五

图6为目标接收端多天线的干扰消除方法示意图。

该实施例中：小区1，2，3位于相同的基站站址上，小区间信息交换可以直接进行，不需要BackHaul。

对于UE1，UE2和UE3，其服务小区分别为小区1，小区2和小区3。对于小区2向UE2服务时，协作小区为小区1和小区3。

每个UE都向其服务小区反馈了最优的PMI，例如，UE1，UE2和UE3分别向小区1，小区2和小区3反馈了PMI1，PMI2和PMI3，对应的预编码矢量分别为：W_PMI1，W_PMI2和W_PMI3。

以小区2向UE2服务为例，为了提高UE2的接收性能，希望提高其接收信噪比，一般的CB方法，如背景技术所介绍的，UE2会选择新的预编码矢量，而本发明中的方法小区2仍然采用UE2反馈的最优预编码索引对应的预编码矢量W_PMI2，即保持小区2的信号能量不变，而是降低干扰能量。具体方法如下：

对于小区2，小区1和小区3在向UE1和UE3发送数据时将对UE2产生干扰，因此将协作小区1和小区3的预编码矢量进行相位调整，从而使得小区1的信号与小区3的信号在UE2处叠加时是反向叠加，达到干扰相互抵消的目的。

与实施例一相比：

干扰信号为：

I＝H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃

但是S₁和S₃均为行数为1，列数为1的复矢量，H₁和H₂均为行数为R，列数为T的复矩阵，则对W_PMI1和W_PMI3做相位调整，使得H₁W_PMI1S₁+H₃W_PMI3S₃幅度最小。

由于是多根接收天线，每根天线上可以采用与实施例一类似的方案，且最简单的调整值为对角矩阵。

即：小区1相位调整值为维度为T的对角阵V₁，对角元素为行矢量v₁：

v₁＝[e^jθ11，e^jθ12，...，e^jθ1R，1...，1]

小区3相位调整值为维度为T的对角阵V₃，对角元素为行矢量v₃：

v₃＝[e^jθ31，e^jθ32，...e^jθ3R，1...，1]

对于e^jθ1i(1≤i≤R)的选择与实施例一类似，即：

由于只有两个小区，V₁可取单位阵，而只对小区3进行调整。通过选择合适的v₃，使得在各个接收天线的干扰信号

H₁V₁W_PMI1V₁S₁+H₃V₃W_PMI3V₃S₃

形成反向叠加，干扰相互抵消。

需要指出，多天线接收时最优的干扰消除是全部天线的干扰全部被消除，在考虑复杂度的情况下，可以只消除部分受干扰比较大的天线上的干扰。

例如，以R＝2，T＝2为例：

此时：干扰信道H₁，H₃为2行2列的矩阵，则

$V_1=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right],$ $V_3=\left[\begin{array}{cc}{e}^{\mathrm{j\θ}31}& 0\\ 0& 1\end{array}\right]$

调整后的干扰信号为：

$I=H_1(V_1\·W_{\mathrm{PMI}1})s_1+H_3(V_3\·W_{\mathrm{PMI}3})s_3=\left[\begin{array}{cc}{h}_{12}^3& h_{12}^3\\ h_{21}^3& h_{22}^3\end{array}\right](\left[\begin{array}{cc}{e}^{\mathrm{j\θ}31}& 0\\ 0& 1\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{cc}{w}_{11}^3& w_{12}^3\\ w_{21}^3& w_{22}^3\end{array}\right])s_3+H_1{W}_{\mathrm{PMI}1}{s}_1$

$I=\left(\begin{array}{cc}{h}_{12}^3& h_{12}^3\\ h_{21}^3& h_{22}^3\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{e}^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{11}^3& e^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{12}^3\\ w_{21}^3& w_{22}^3\end{array}\right]s_3+H_1{W}_{\mathrm{PMI}1}{s}_1$

$I=\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}^3{e}^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{11}^3+h_{12}^3{w}_{21}^3& h_{11}^3{e}^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{12}^3+h_{12}^3{w}_{22}^3\\ h_{21}^3{e}^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{11}^3+h_{22}^3{w}_{21}^3& h_{21}^3{e}^{\mathrm{j\θ}31}{w}_{12}^3+h_{22}^3{w}_{22}^3\end{array}\right]s_3+H_1{W}_{\mathrm{PMI}1}{s}_1$

通过计算干扰信号I＝0或最小化来求解相位调整值。显然，由于调整矩阵只有一个变量，有时候并不能消除全部天线上的干扰，如果

$V_1=\left[\begin{array}{cc}1& 0\\ 0& 1\end{array}\right],$ $V_3=\left[\begin{array}{cc}\frac{1}{\sqrt{2}}{e}^{\mathrm{j\θ}311}& 0\\ \frac{1}{\sqrt{2}}{e}^{\mathrm{j\θ}321}& 1\end{array}\right]$

则，理论上可以完全消除两根天线上的干扰。

另外：在S₁或S₃均为行数为r(1＜r≤min(T，R))，列数为1的复矢量时，相位调整矩阵V仍可为维度为T行T列的矩阵，其中元素v_ij的形式均为但

并不是唯一形式，V也可以从干扰信道的零空间或准零空间中选择，即保证：HV＝0或HV约等于0。

其中，实施例五也可以与实施例二，三和四进行组合，形成组合方案，不再赘述。

如图7所示，本发明实施例还提供一种下行协作多点传输系统，包括服务发射端和多个协作发射端，还包括，调整值确定单元，所述服务发射端和多个协作发射端进行下行协作多点传输，所述协作发射端包括：信号调整单元和数据发送单元，其中：

所述调整值确定单元用于：确定各协作发射端的预编码矢量的调整值，使得所述多个协作发射端的信号在目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整；调整值确定单元可以位于某一协作发射端，也可以位于协作发射端之外；

所述调整单元用于：根据所述调整值确定单元确定的调整值，对该协作发射端的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整；

所述数据发送单元用于，使用所述调整后的预编码矢量向协作接收端发送数据。

其中，所述服务发射端是用于：使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

其中，所述调整单元进行的所述调整还包括幅度调整。

其中，所述调整值确定单元确定的所述调整值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值。

其中，所述调整值确定单元用于按如下方式确定所述调整值：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

确定预编码矢量的调整值，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。

其中，当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

本发明中的发送端可以是基站、家庭基站、中继站等设备，也可以是通信终端、笔记本电脑、手持电脑等。类似地，接收端用于接收发送端的数据信号，接收端可以是手机、笔记本电脑、手持电脑等终端设备，也可以是基站，中继站等控制设备。

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。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种下行协作多点传输方法，应用于包括服务发射端和多个协作发射端的系统，服务发射端的接收端称为目标接收端，协作发射端的接收端称为协作接收端，包括：

所述目标接收端的多个协作发射端向各自的协作接收端发送数据时，使用的预编码矢量为各协作发射端各自的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整后得到，且使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，所述服务发射端使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整还包括幅度调整。

4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，各协作发射端的预编码矢量的调整值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值。

5.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，按如下方式对所述多个协作发射端的预编码矢量进行调整：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

对预编码矢量进行调整，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。

6.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，

当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

7.一种下行协作多点传输系统，包括服务发射端和多个协作发射端，还包括，调整值确定单元，所述服务发射端和多个协作发射端进行下行协作多点传输，所述协作发射端包括：信号调整单元和数据发送单元，其中：

所述调整值确定单元用于：确定各协作发射端的预编码矢量的调整值，使得所述多个协作发射端的信号在目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度，所述调整包括相位调整；

所述调整单元用于：根据所述调整值确定单元确定的调整值，对该协作发射端的协作接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量进行调整；

所述数据发送单元用于：使用所述调整后的预编码矢量向协作接收端发送数据。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述服务发射端是用于：使用所述目标接收端反馈的最优预编码矢量索引对应的预编码矢量向所述目标接收端发送数据。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述调整单元进行的所述调整还包括幅度调整。

10.如权利要求7或9所述的系统，其特征在于，所述调整值确定单元确定的所述调整值为：使得所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度最小时的调整值。

11.如权利要求7至9任一所述的系统，其特征在于，所述调整值确定单元用于按如下方式确定所述调整值：

将所述多个协作发射端分为第一组和第二组，且未调整预编码矢量时，第一组中各协作发射端的的信号功率和或幅度和与第二组中各协作发射端的信号功率和或幅度和的差值最小；

确定预编码矢量的调整值，使得调整后第一组中各协作发射端的信号的相位相同，第二组中各协作发射端的信号的相位相同，且第一组中各协作发射端的信号与第二组中各协作发射端的信号反相。

12.如权利要求7至9任一所述的系统，其特征在于，

当所述目标接收端为多天线时，所述使得多个协作发射端的信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端叠加后的功率或幅度是指：所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度不大于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端的每个天线上叠加后的功率或幅度；且至少存在一个天线，所述多个协作发射端的信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度小于所述多个协作发射端的预编码矢量未进行调整时其信号在所述目标接收端该天线上叠加后的功率或幅度。

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