CN103312393A - 一种上行协作多点方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上行CoMP方法及系统，其中，所述方法包括：服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。本发明中服务基站通过根据获取的服务信道状态信息和协作信道状态信息，确定终端发送上行数据的预编码矩阵，在发送前预先降低干扰，在干扰降低以后，再通过JR技术接收数据，能够提升上行链路的接收信号信干噪比，实现上行CoMP的数据传输，提高系统性能。

Description

一种上行协作多点方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种上行协作多点(CooperativeMulti-Point，CoMP)方法及系统。

背景技术

无线通信技术的快速发展和无线网络容量的需求增长，使得频谱资源的消耗速度大大加快，如何充分利用有限的频谱资源，提高频谱效率是无线通信的重大难题。多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术因其能在不增加带宽的情况下提高频谱效率而获得广泛应用。MIMO技术通过发射和接收分集利用了空间分集增益，通过波束成形技术利用了天线阵列增益，通过空间复用技术利用了空间复用增益。具体地，获取空间分集增益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 BlockCode)；获取天线阵列增益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(RB，Resource Block)上同时为一个用户发送多个数据流。

在长期演进(Long Term Evolution，LTE)Release 8/9中，定义了公共参考信号(Common Reference S ignal，CRS)和探测参考信号(Sounding ReferenceSignal，SRS)。用户设备(User Equipment，UE)和增强节点基站(enhanced NodeBase station，eNB)可通过CRS和SRS分别进行下行信道和上行信道测量，为UE和eNB选择不同的MIMO传输模式和资源调度提供基本的参考信息。LTERelease 8/9可支持的传输模式包括分集、开环SU-MIMO、闭环SU-MIMO和闭环多用户MIMO(Multiple User MIMO，MU-MIMO)。

在LTE Release后续版本中，定义了专用于信道测量的信道状态信息参考信号(Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS)。UE可通过CSI-RS进行信道测量并向基站反馈预编码矩阵索引(Precoding Matrix Index，PMI)、信道质量指示(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效率、尤其是小区边缘频谱利用率提供了可能，由于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/Coordinated Beamforming，CS/CB)：数据仅仅从服务小区发射，但UE调度或BF方式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。

上行CoMP技术由于限于UE之间协作的困难主要包括：

联合接收(Joint Reciever，JR)：即多个协作接收点，包括服务接收点(服务基站)接收UE发送的数据，进行联合检测，或者独立检测后再合并，以提高接收质量。

根据上下行CoMP的技术特点，下行CoMP技术不仅能实现预编码的协调，还能降低干扰，而上行CoMP技术仅是对接收能量的增加，对干扰并无抑制作用，即使将现有干扰抑制技术与CoMP技术结合使用，例如基于线性最小均方误差(LMMSE，Linear Minimum Mean Square Error)准则的JR接收也是一种被动的干扰抑制技术，并不能像下行CoMP技术一样，在发送时就考虑干扰消除，即在发送端预先消除干扰，使得上行JR技术的性能受到影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行CoMP方法及系统，能够提升CoMP技术的性能，实现上行CoMP的数据传输。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种上行协作多点(CoMP)方法，所述方法包括：

服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；

根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

进一步地，在所述服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息之前，所述方法还包括：

服务基站确定协作基站集合。

其中，所述服务基站获取服务信道状态信息为：

服务基站测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息包括服务信道矩阵；

所述服务基站获取协作信道状态信息为：

协作基站测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；

其中，协作信道状态信息为协作信道矩阵和/或协作信道相关矩阵。

其中，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵为：

根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

其中，将右奇异矢量发送给所述终端为：

将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；

将所述码本信息发送给所述终端。

其中，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量为：

对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；根据所述H_s、V_s、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量为：

对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；

根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵为：

根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算所述H_s的最大奇异值对应的右奇异矢量Vs和矩阵

的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声相关矩阵；

利用

计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

其中，所述将所述V_e发送给所述终端，否则将所述Vs发送给所述终端为：

将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；

将所述码本信息发送给所述终端。

一种上行CoMP系统，包括终端，所述系统还包括：服务基站；其中，

所述服务基站，用于获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；并根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

进一步地，所述服务基站，还用于确定所述协作基站集合。

其中，所述服务基站，具体用于测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息包括服务信道矩阵；

所述系统还包括协作基站，用于测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；其中，协作信道状态信息为协作信道矩阵和/或协作信道相关矩阵。

其中，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量事，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

其中，所述服务基站，具体用于将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。

其中，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；根据所述H_s、V_s、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算所述H_s的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s和矩阵

的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声功率相关矩阵；

利用

计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

其中，所述服务基站，具体用于将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。

本发明中服务基站通过根据获取的服务信道状态信息和协作信道状态信息，确定终端发送上行数据的预编码矩阵，在发送前预先降低干扰，在干扰降低以后，再通过JR技术接收数据，能够提升上行链路的接收信号信干噪比，实现上行CoMP的数据传输，提高系统性能。

附图说明

图1为本发明上行CoMP方法的实现流程示意图；

图2为本发明上行CoMP方法的实施例一的应用场景示意图；

图3为本发明上行CoMP方法的实施例二的应用场景示意图；

图4为本发明上行CoMP方法的实施例三的应用场景示意图；

图5为本发明上行CoMP系统的结构示意图。

具体实施方式

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。本发明提出一种解决方案，即通过对发送端的波束进行协调，实现在接收端的干扰降低，在干扰降低以后再通过JR技术提升上行链路的接收信号信噪比，从而提高系统性能。

本发明的基本思想为：服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1示出了本发明上行CoMP方法的实现流程，如图1所示，所述方法包括下述步骤：

步骤101，服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；

这里，在本步骤之前，所述方法还包括：服务基站确定所述终端的协作基站集合。

所述服务基站获取服务信道状态信息为：服务基站测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息至少包括服务信道矩阵Hs；

所述服务基站获取协作信道状态信息为：协作基站测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；其中，协作信道状态信息包括协作信道矩阵H_c、协作信道相关矩阵R_c、协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c的一种或多种。这里，所述协作基站具体将H_c、R_c、V_c的哪一种或多种通知给服务基站取决于服务基站和协作基站之间的通信接口容量。

步骤102，服务基站根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端发送上行数据时使用的预编码矩阵；

具体地，本步骤中，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵为：根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

其中，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量或所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端为：将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。这里，所述量化为预编码矩阵码本，并得到码本信息具体为：基站侧会保存一个预编码矩阵集合，集合中的每个预编码矩阵对应一个索引指示，这个索引指示就是码本信息，与预编码矩阵一一对应；所谓量化是指基站根据某个标准从预编码矩阵集合中选择一个与右奇异矢量最相像的一个作为所述右奇异矢量的量化，例如采用距离最近的标准。选中的预编码矩阵会与一个索引一一对应，基站将这个索引(也就是码本信息)发送给终端，终端根据码本信息即可获得基站指示给终端的预编码矩阵。其它实施例中，在基站向终端发送右奇异矢量，或者最大特征矢量等矢量时，都需要进行相似过程的量化，不再赘述。

其中，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量为：

对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵Hs进行奇异值分解(SingluarValue Decomposition，SVD)，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量Vs，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；

根据所述H_s、V_s、、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量还可以为：

对所述服务信道状态信息中的H_s进行SVD，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行SVD，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；

根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用

得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

得到所述服务信道信号功率的减少量。

本步骤中，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵还可以为：

根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算矩阵

的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声相关矩阵，一般通过对干扰信号的导频估计得到；

利用

计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

其中，所述将所述V_e或V_s发送给所述终端具体为：将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到所述预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息所述终端。这里，所述量化为预编码矩阵码本，并得到码本信息具体为：基站侧会保存一个预编码矩阵集合，集合中的每个预编码矩阵对应一个索引指示，这个索引就是码本信息，与预编码矩阵一一对应；所谓量化是指基站根据某个标准从预编码矩阵集合中选择一个与V_e或V_s最相像的一个做为V_e或V_s的量化，例如采用距离最近的标准。选中的预编码矩阵会与一个索引一一对应，基站将这个索引(也就是码本信息)发送给终端，终端根据码本信息即可获得基站指示给终端的预编码矩阵。其它实施例中，在基站向终端发送右奇异矢量，或者最大特征矢量等矢量时，都需要进行相似过程的量化，不再赘述。

图2示出了本发明上行CoMP方法的实施例一的应用场景，如图2所示，实施例一中通过两个基站和一个UE进行的说明，其中，两个基站包括：基站1和基站2，所述一个UE为边缘UE1。

步骤一，基站1为边缘UE1的服务基站，基站1通知基站2为协作基站；

具体地，边缘UE1至基站1的信道矩阵记为H₁₁，即服务信道矩阵为H_s＝H₁₁，边缘UE1至基站2的信道矩阵记为H₂₁，即协作信道矩阵为H_c＝H₂₁。

步骤二，基站1获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；

具体地，基站1测量H₁₁，基站2测量H₂₁。

其中，基站2测量H₂₁后，可以直接将H₂₁通知给基站1；或者根据H₂₁得到R₂₁，

具体为

其中，R₂₁为协作信道相关矩阵，并将R₂₁通知给基站1；或者对H₂₁进行SVD分解：H₂₁＝U∑V^H，并将得到的最小的奇异值对应的右奇异矢量V_c1通知给基站1。

当基站1收到的是H₂₁或R₂₁时，需要对H₂₁或R₂₁进行SVD分解，得到协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c1；

基站1对测量得到的H₁₁进行SVD分解，得到H₁₁的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s1。

步骤三，基站1利用计算得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量，当

说明干扰功率的降低比信号功率损失大，从系统角度来看是有意义的，此时，基站1将V_c信息通知给边缘UE1，边缘UE1根据V_c1信息确定V_c1，并将V_c1作为预编码矩阵向基站1发送数据；否则基站1将V_s1信息通信息知给边缘UE1，边缘UE1根据V_s1信息确定V_s1，并将V_s1作为预编码矩阵向基站1发送数据。

步骤四，边缘UE 1利用预编码矩阵发送上行数据，此时，基站1收到的服务信号为H₁₁V₁s₁，基站2收到的干扰信号为H₂₁V₁s₁，其中，V₁为预编码矩阵，s₁为边缘UE1发送的数据信号。

图3示出了本发明上行CoMP方法的实施例二的应用场景，如图3所示，所述实施例二中通过两个基站和两个UE来进行的说明，其中，两个基站包括：基站1和基站2，两个UE包括：边缘UE1和边缘UE2。

对于边缘UE1：基站1为边缘UE1的服务基站，基站1通知基站2为协作基站，具体地，边缘UE1至基站1的信道矩阵记为H₁₁，即服务信道矩阵为H_s1＝H₁₁，边缘UE 1至基站2的信道矩阵记为H₂₁，即协作信道矩阵为H_c1＝H₂₁。边缘UE1的操作与实施例一中相同，不再赘述。

对于边缘UE2：

步骤一，基站2为边缘UE2的服务基站，基站2通知基站1为协作基站，边缘UE2至基站2的信道矩阵记为H₂₂，即服务信道矩阵为H_s2＝H₂₂，边缘UE2至基站1的信道矩阵为H₁₂，即协作信道矩阵为H_c2＝H₁₂。

边缘UE2与边缘UE1的操作相似，具体如下：

步骤二，基站2获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；

具体地，基站2测量H₂₂，基站1测量H₁₂。

其中，基站1测量H₁₂后，可以直接将H₁₂通知给基站2；或者根据H₁₂得到R₁₂，具体为

其中，R₁₂为协作信道相关矩阵，并将R₁₂通知给基站1；或者对H₁₂进行SVD分解：H₁₂＝U∑V^H，并将最小的奇异值对应的右奇异矢量V_c2通知给基站2。

当基站2收到的是H₁₂或R₁₂时，需要对H₁₂或R₁₂进行SVD分解，得到协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c2；

基站2对测量得到的H₂₂进行SVD分解，得到H₂₂的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s2。

步骤三，基站2利用计算得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量，当

说明干扰功率的降低比信号功率损失大，从系统角度来看是有意义的，此时，基站2将V_c2信息通知给边缘UE2，边缘UE2根据V_c2信息确定V_c2，并将V_c2作为预编码矩阵向基站2发送数据；否则基站2将V_s2信息通知给边缘UE2，边缘UE2根据V_s2信息确定V_s2，并将V_s2作为预编码矩阵向基站2发送数据。

步骤四，边缘UE2利用预编码矩阵发送上行数据，此时，基站1收到的干扰信号为H₁₂V₂s₂，基站2收到的服务信号为H₂₂V₂s₂，其中，V₂为预编码矩阵，s₂为边缘UE2发送的数据信号。

图4示出了本发明上行CoMP方法的实施例三的应用场景，如图4所示，所述实施例三通过三个基站和一个UE来进行的说明，其中，所述三个基站包括：基站1、基站2和基站3，一个UE为边缘UE1。

对于边缘UE1：

步骤一，基站1为边缘UE1的服务基站，基站1通知基站2和基站3为协作基站，边缘UE 1至基站1的信道矩阵记为H₁₁，即服务信道矩阵为H₁₁，边缘UE1至基站2的信道矩阵记为H₂₁，边缘UE1至基站3的信道矩阵记为H₃₁。

应当注意，实施例三与实施例一的区别在于协作基站为两个基站。此时的协作信道矩阵为： $H_c=\left[\begin{array}{c}{H}_{21}\\ H_{31}\end{array}\right].$

后续操作与实施例一相同，不再赘述。

另外，应当理解，所述实施例三中协作基站虽然包含两个基站，但并不限于两个，当协作基站包含多个基站时，协作信道矩阵构造方法与两个基站时相同；实施例三还可以与实施例一和实施例二进行组合，形成多种组合应用场景，工作过程与上述相同，不再赘述。

图5示出了本发明上行CoMP系统的结构示意，如图5所示，所述系统包括：终端和服务基站；其中，

所述服务基站，用于获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；并根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

其中，所述服务基站，还用于确定所述协作基站集合。

其中，所述服务基站，具体用于测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息包括服务信道矩阵；

所述系统还包括协作基站，用于测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；其中，协作信道状态信息包括协作信道矩阵、协作信道相关矩阵、协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量的一种或多种。

其中，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量事，将所述协作信道矩阵最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

其中，所述服务基站，具体用于将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。这里，所述服务基站量化为预编码矩阵码本，并得到码本信息具体为：基站侧会保存一个预编码矩阵集合，集合中的每个预编码矩阵对应一个索引指示，这个索引指示就是码本信息，与预编码矩阵一一对应；所谓量化是指基站根据某个标准从预编码矩阵集合中选择一个与右奇异矢量最相像的一个作为所述右奇异矢量的量化，例如采用距离最近的标准。选中的预编码矩阵会与一个索引一一对应，基站将这个索引(也就是码本信息)发送给终端，终端根据码本信息即可获得基站指示给终端的预编码矩阵。应当理解，在基站向终端发送右奇异矢量，或者最大特征矢量等矢量时，都需要进行相似过程的量化，不再赘述。

其中，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；根据所述H_s、V_s、、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

其中，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算所述H_s的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s和矩阵

的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声相关矩阵；

利用计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

其中，所述服务基站，具体用于将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。这里，所述服务基站量化为预编码矩阵码本，并得到码本信息具体为：基站侧会保存一个预编码矩阵集合，集合中的每个预编码矩阵对应一个索引指示，这个索引就是码本信息，与预编码矩阵一一对应；所谓量化是指基站根据某个标准从预编码矩阵集合中选择一个与V_e或V_s最相像的一个做为V_e或V_s的量化，例如采用距离最近的标准。选中的预编码矩阵会与一个索引一一对应，基站将这个索引(也就是码本信息)发送给终端，终端根据码本信息即可获得基站指示给终端的预编码矩阵。应当理解，在基站向终端发送右奇异矢量，或者最大特征矢量等矢量时，都需要进行相似过程的量化，不再赘述。

应当理解，本发明还可以应用于其他发送端和接收端之间的数据传输，其中，所述发送端具体可以为如上所述的基站、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，具体可以是手机、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。

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。

Claims (18)

1.一种上行协作多点CoMP方法，其特征在于，所述方法包括：

服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；

根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述服务基站获取服务信道状态信息和协作信道状态信息之前，所述方法还包括：

服务基站确定协作基站集合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务基站获取服务信道状态信息为：

服务基站测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息包括服务信道矩阵；

所述服务基站获取协作信道状态信息为：

协作基站测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；

其中，协作信道状态信息为协作信道矩阵和/或协作信道相关矩阵。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵为：

根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将右奇异矢量发送给所述终端为：

将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；

将所述码本信息发送给所述终端。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量为：

对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；

根据所述H_s、V_s、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用得到服务信道信号功率的减少量。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量为：

对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；

根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

8.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定终端向所述服务基站发送上行数据时使用的预编码矩阵为：

根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算所述H_s的最大奇异值对应的右奇异矢量Vs和矩阵的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声相关矩阵；

利用

计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述V_e发送给所述终端，否则将所述Vs发送给所述终端为：

将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；

将所述码本信息发送给所述终端。

10.一种上行CoMP系统，包括终端，其特征在于，所述系统还包括：服务基站；其中，

所述服务基站，用于获取服务信道状态信息和协作信道状态信息；并根据所述服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述终端发送上行数据时使用的预编码矩阵。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述服务基站，还用于确定所述协作基站集合。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于测量终端至自身的信道状态信息；其中，所述服务信道状态信息包括服务信道矩阵；

所述系统还包括协作基站，用于测量终端至自身的信道状态信息，并将得到的协作信道状态信息通知给所述服务基站；其中，协作信道状态信息为协作信道矩阵和/或协作信道相关矩阵。

13.根据权利要求10至12任一项所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息和协作信道状态信息确定所述服务信道信号功率的减少量和协作信道干扰功率的减少量；当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量事，将所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端，否则将所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量发送给所述终端。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于将右奇异矢量量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。

15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道矩阵H_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量V_c；根据所述H_s、V_s、、H_c及V_c，利用

得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于对所述服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s进行奇异值分解，得到所述服务信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s，对所述协作信道相关矩阵R_c进行奇异值分解，得到所述协作信道矩阵的最小奇异值对应的右奇异矢量Vc，对所述协作信道相关矩阵R_c进行乔列斯基分解，得到所述协作信道相关矩阵的平方根矩阵R^1/2 _c；根据所述H_s、V_s、R^1/2 _c及V_c，利用得到协作信道干扰功率的减少量，利用

得到服务信道信号功率的减少量。

17.根据权利要求10至12任一项所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于根据服务信道状态信息中的服务信道矩阵H_s和协作状态信息中的协作信道矩阵H_c，计算所述H_s的最大奇异值对应的右奇异矢量V_s和矩阵的最大特征值对应的特征向量V_e；其中，Rnn为除去协作基站以外的干扰和噪声功率相关矩阵；

利用

计算得到所述协作信道干扰功率的减少量，利用

计算得到服务信道信号功率的减少量；

当所述协作信道干扰功率的减少量大于所述服务信道信号功率的减少量时，将所述V_e发送给所述终端，否则将所述V_s发送给所述终端。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述服务基站，具体用于将V_e或V_s量化为预编码矩阵码本，并得到预编码矩阵码本的码本信息；将所述码本信息发送给所述终端。

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