CN103516494A - 信道信息反馈方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信道信息反馈方法和用户设备，该方法包括：当第一用户设备处于被协作状态时，计算PCI，并计算干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一CQI；计算BCI，并计算当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时的第二CQI；将PCI、BCI、第一CQI和第二CQI，以及第二CQI与第一CQI的差值之一或组合反馈给服务小区所在的基站。本发明可以实现处于小区边缘的用户设备将自身到服务小区的信道信息，以及自身到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，以供该基站对该基站下的小区进行协同调度，进而可以提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

Description

信道信息反馈方法和用户设备

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种信道信息反馈方法和用户设备。

背景技术

通用移动通讯系统（Universal Mobile Telecommunications System；以下简称：UMTS）是当前最广泛采用的一种第三代移动通信技术。UMTS使用宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access；以下简称：WCDMA）作为空口标准，高速下行分组接入（High Speed Downlink PacketAccess；以下简称：HSDPA）则是UMTS系统的演进版本，在HSDPA中采用多输入多输出（Multiple Input Multiple Output；以下简称：MIMO）、混合自动重传请求（Hybrid Automatic Repeat Request；以下简称：HARQ）、自适应调制编码（Adaptive Modulation and Coding；以下简称：AMC）和高阶调制等技术大大提高了系统性能：在5MHz载波带宽上传输速率的理论上界可达到28.8Mbps。然而在实际系统中，用户受到其所在位置、当前小区负载、用户间干扰和/或无线信道衰落等多方面的影响，使得用户的实际可达速率远远小于HSDPA速率的理论上界。尤其对于处在小区边缘的用户，在现有的HSDPA技术中采用了每个小区独自调度的方案，在调度过程中没有考虑到自身小区调度结果对其他小区边缘用户的影响，这使得用户处于小区边缘时会受到与自身接收信号相比拟的邻小区干扰，进一步限制了其实际速率。

考虑用户处于小区边缘时的情况，记给用户干扰最大的邻小区为干扰小区。当用户处于小区边缘时，该用户到服务小区的信道大尺度衰落与到干扰小区的信道大尺度衰落可以比拟，现有技术中，由于没有关于邻小区干扰信息的反馈，每个小区进行独立的调度，在调度过程中没有考虑到调度结果对边缘用户可能带来的干扰，这导致该边缘用户会受到与其接收信号相比拟的干扰，致使其信道质量指示（Channel Quality Indicator；以下简称：CQI）降低，并且通信速率也随之降低。

发明内容

本发明提供一种信道信息反馈方法和用户设备，以实现处于小区边缘的用户设备将该用户设备到服务小区的信道信息，以及该用户设备到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，使该基站对该基站下的小区进行协同调度，提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

本发明一方面提供一种信道信息反馈方法，包括：

当第一用户设备处于被协作状态时，所述第一用户设备通过信道估计获得所述第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，根据所述第一信道矩阵计算所述第一用户设备的预编码控制指示，并根据所述预编码控制指示计算当干扰小区未为所述第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；

所述第一用户设备通过信道估计获得所述第一用户设备到所述干扰小区的第二信道矩阵，根据所述第二信道矩阵计算所述第一用户设备针对所述干扰小区的最佳配对指示，并根据所述最佳配对指示计算当所述干扰小区为所述第一用户设备提供干扰避免时所述第一用户设备的第二信道质量指示；

所述第一用户设备将所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给所述服务小区所在的基站。

本发明另一方面提供一种用户设备，所述用户设备为第一用户设备，所述用户设备包括：获得模块、计算模块和反馈模块；

获得模块，用于当所述第一用户设备处于被协作状态时，通过信道估计获得所述第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵；以及通过信道估计获得所述第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵；

计算模块，用于根据所述获得模块获得的第一信道矩阵计算所述第一用户设备的预编码控制指示，并根据所述预编码控制指示计算当所述干扰小区未为所述第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；以及根据所述获得模块获得的第二信道矩阵计算所述第一用户设备针对所述干扰小区的最佳配对指示，并根据所述最佳配对指示计算当所述干扰小区为所述第一用户设备提供干扰避免时所述第一用户设备的第二信道质量指示；

反馈模块，用于将所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给所述服务小区所在的基站。

本发明一方面的技术效果是：当第一用户设备处于被协作状态时，第一用户设备获得该第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，计算预编码控制指示，以及当干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；然后，第一用户设备获得该第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵，并计算第一用户设备针对上述干扰小区的最佳配对指示，以及当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二信道质量指示；第一用户设备将预编码控制指示、最佳配对指示、第一信道质量指示和第二信道质量指示，以及第二信道质量指示与第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给上述服务小区所在的基站；从而可以实现处于小区边缘的用户设备将该用户设备到服务小区的信道信息，以及该用户设备到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，以供该基站对该基站下的小区进行协同调度，进而可以提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

本发明另一方面的技术效果是：当第一用户设备处于被协作状态时，获得模块获得该第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，计算模块计算预编码控制指示，以及当干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；然后，获得模块获得该第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵，计算模块计算第一用户设备针对上述干扰小区的最佳配对指示，以及当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二信道质量指示；反馈模块将预编码控制指示、最佳配对指示、第一信道质量指示和第二信道质量指示，以及第二信道质量指示与第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给上述服务小区所在的基站；从而可以实现处于小区边缘的用户设备将该用户设备到服务小区的信道信息，以及该用户设备到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，以供该基站对该基站下的小区进行协同调度，进而可以提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明信道信息反馈方法一个实施例的流程图；

图2为本发明用户调度方法一个实施例的流程图；

图3为本发明用户调度方法另一个实施例的流程图；

图4为本发明用户设备一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明信道信息反馈方法一个实施例的流程图，如图1所示，该信道信息反馈方法可以包括：

步骤101，当第一用户设备处于被协作状态时，第一用户设备通过信道估计获得该第一用户设备到该第一用户设备的服务小区的第一信道矩阵后，根据第一信道矩阵计算上述第一用户设备的预编码控制指示（PrecodingControl Indicator；以下简称：PCI），并根据上述PCI计算当第一用户设备的干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示（ChannelQuality Indicator；以下简称：CQI）。

具体地，第一用户设备处于被协作状态可以为：当第一用户设备到上述服务小区的信号强度与该第一用户设备到上述干扰小区的信号强度之差小于第一阈值时，第一用户设备处于被协作状态。以上仅为确定第一用户设备处于被协作状态的一种方式，本发明实施例并不仅限于此，本发明对确定第一用户设备处于被协作状态的方式不作限定。

其中，第一阈值用于区分第一用户设备是否处于被协作状态，即区分第一用户设备为站点内（intra-site）边缘用户或intra-site中心用户，第一阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第一阈值的大小不作限定。举例来说，第一阈值可以为6dB。

本实施例中，当第一用户设备到服务小区的信号强度与该第一用户设备到干扰小区的信号强度之差小于第一阈值时，说明第一用户设备处于被协作状态，即第一用户设备处于小区边缘，为intra-site边缘用户。

本实施例中，上述服务小区为第一用户设备的服务小区，上述干扰小区为上述服务小区所在基站下除该服务小区之外的其他小区中给第一用户设备带来干扰最大的小区。

步骤102，第一用户设备通过信道估计获得该第一用户设备到上述干扰小区的第二信道矩阵，根据该第二信道矩阵计算第一用户设备针对上述干扰小区的最佳配对指示（Best Companion Indicator；以下简称：BCI），并根据BCI计算当上述干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二CQI。

具体地，根据BCI计算当上述干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二CQI可以为：第一用户设备计算当上述干扰小区调度的用户设备的PCI均等于上述BCI时第一用户设备的第二CQI。

步骤103，第一用户设备将PCI、BCI、第一CQI和第二CQI，以及第二CQI与第一CQI的差值之一或组合反馈给上述服务小区所在的基站。

本实施例中，第一用户设备通过13比特表示PCI、BCI、第一CQI和第二CQI，以及第二CQI与第一CQI的差值之一或组合。

在具体实现时，第一用户设备可以根据预先获得的反馈模式指示进行反馈，其中，该反馈模式指示可以是网络侧设备（例如：无线网络控制器）通过配置信令发送给第一用户设备的，或者该反馈模式指示可以是预先配置在第一用户设备中的。

本实施例的一种实现方式中，该反馈模式指示可以指示第一用户设备在第一信道质量指示小于第二阈值时，反馈PCI、BCI、第一CQI和第二CQI，或者，反馈PCI、BCI和第一CQI，以及第二CQI与第一CQI的差值；在第一信道质量指示大于或等于第二阈值时，反馈PCI和第一CQI。其中，上述第二阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第二阈值的大小不作限定。举例来说，第二阈值可以为15。

本实施例的另一种实现方式中，该反馈模式指示可以指示第一用户设备按照预定的比例反馈第一CQI与第二CQI。举例来说，假设该预定的比例为2:1，则第一用户设备在反馈2个第一CQI后，反馈1个第二CQI。

以上仅是第一用户设备根据反馈模式指示进行反馈的两种示例，本发明实施例并不仅限于此，本发明对第一用户设备根据反馈模式指示进行反馈的方式不作限定。

另外，本实施例中，当第一用户设备处于协作状态时，该第一用户设备为intra-site中心用户，该第一用户设备通过信道估计获得该第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，根据该第一信道矩阵计算第一用户设备的最优PCI和第一用户设备的次优PCI，并根据上述最优PCI计算该最优PCI对应的第三CQI，以及根据上述次优PCI计算该次优PCI对应的第四CQI。

如果第三CQI与第四CQI的差值大于或等于第三阈值，则第一用户设备将最优PCI和第三CQI反馈给上述基站；

如果第三CQI与第四CQI的差值小于第三阈值，则第一用户设备将最优PCI、第三CQI和次优PCI，以及第三CQI与第四CQI的差值反馈给上述基站。

具体地，第一用户设备处于协作状态可以为：当第一用户设备到服务小区的信号强度与第一用户设备到干扰小区的信号强度之差大于或等于第一阈值时，第一用户设备处于协作状态。以上仅为确定第一用户设备处于协作状态的一种方式，本发明实施例并不仅限于此，本发明对确定第一用户设备处于协作状态的方式不作限定。

本实施例中，上述第三阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第三阈值的大小不作限定。举例来说，第三阈值可以为3。

本实施例中，当反馈最优PCI、第三CQI和次优PCI，以及第三CQI与第四CQI的差值时，第一用户设备通过3比特表示上述最优PCI和次优PCI。

当反馈最优PCI和第三CQI时，第一用户设备通过13比特表示上述最优PCI和第三CQI；当反馈最优PCI、第三CQI和次优PCI，以及第三CQI与第四CQI的差值时，第一用户设备通过13比特表示最优PCI、第三CQI和次优PCI，以及第三CQI与第四CQI的差值。

本实施例中，当第一用户设备处于被协作状态，且第一用户设备被调度到时，上述干扰小区调度的用户设备的PCI等于该干扰小区调度的用户设备的BCI。

上述实施例中，当第一用户设备处于被协作状态时，第一用户设备获得该第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，计算PCI，以及当干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一CQI；然后，第一用户设备获得该第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵，并计算第一用户设备针对上述干扰小区的BCI，以及当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二CQI；当第二CQI大于第一CQI时，第一用户设备将PCI、BCI和第一CQI，以及第二CQI，或者，第二CQI与第一CQI的差值反馈给上述服务小区所在的基站；从而可以实现处于小区边缘的用户设备将该用户设备到服务小区的信道信息，以及该用户设备到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，以供该基站对该基站下的小区进行协同调度，进而可以提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

本发明图1所示实施例中，基站可以为节点B（NodeB），本发明对基站的具体形式不作限定。

对用户U，记该用户U的服务小区为小区A，记小区A所在NodeB下除小区A之外的其他小区中给该用户U带来干扰最大的小区为小区B。如果用户U到小区A的信号强度与用户U到小区B的信号强度之差小于第一阈值（例如：ndB），则该用户U被称为intra-site边缘用户，同时称小区B为用户U的干扰小区。如果用户U到小区A的信号强度与用户U到小区B的信号强度之差大于或等于第一阈值（例如：ndB），则该用户U为intra-site中心用户。

下面分别对intra-site中心用户和intra-site边缘用户的信道信息反馈方法进行介绍。

如果用户U为intra-site中心用户，则用户U通过信道估计获得自身到服务小区的信道H后，得到H之后，用户U可以从预编码码本集合

中选择一个能够最大化自身接收信号功率的码本作为第一预编码矢量，根据第一预编码矢量和H计算用户U的最优PCI，记为PCI₁，其中，PCI₁的计算方法可以如式（1）所示；

式（1）中，I_L为L×L的单位矩阵，

为克罗内克（Kronecker）积，||V||²为矢量V的二阶范数，w^H为w的共轭转置。

其次，用户U根据最优PCI以及邻小区干扰等信息计算出最优PCI对应的CQI，记为CQI₁。

然后，用户U计算自身的次优PCI记为PCI₂，如式（2）所示；并根据次优PCI以及邻小区干扰等信息计算出次优PCI对应的CQI记为CQI₂。

式（2）中各参数的含义与式（1）中相同参数的含义相同，在此不再赘述。由式（2）可以看出，PCI₂是用户U从去除上述第一预编码矢量之后的集合

中选择一个能够最大化自身接收信号功率的码本作为第二预编码矢量，根据第二预编码矢量和H计算的次优PCI。

举例来说，当deltaCQI=CQI₁-CQI₂≥3时，用户U将PCI₁、CQI₁反馈给NodeB；否则用户U同时向NodeB反馈PCI₁、CQI₁、PCI₂与deltaCQI。

UMTS中的预编码码本集合如表1所示，各个码本之间的空间正交性如下表2所示。

表1

表2

从表2中可以看出，UMTS的预编码码本集合中{w₂,w₃}与{w₁,w₄}分别为2×2空间中的正交基。根据矩阵知识，如果w_i,w_j正交，则所以根据最优PCI与次优PCI的定义可知，最优PCI与次优PCI不可能同时在{w₂,w₃}中，也不可能同时在{w₁,w₄}中，即一个用户的最优PCI与次优PCI分别来自这两个正交基。

根据上述最优PCI与次优PCI的性质，当用户U需要同时反馈PCI₁、CQI₁、PCI₂与deltaCQI时，只需要3比特b₁b₂b₃即可表示出PCI₁与PCI₂：b₁b₂分别表示PCI₁与PCI₂在正交基{w₂,w₃}与正交基{w₁,w₄}之中的索引，b₃表示PCI₁对应的正交基（即1比特指示PCI₁在正交基{w₂,w₃}中还是在正交基{w₁,w₄}中）。表3给出当b₁=1表示正交基{w₂,w₃}中w₂被选中，b₂=1表示正交基{w₁,w₄}中w₁被选中，b₃=1时表示PCI₁来自正交基{w₂,w₃}时，通过3比特b₁b₂b₃表示PCI₁与PCI₂的一个实现。

表3

b1b2b3	PCI1	PCI2
			000	w4	w3
001	w3	w4
			010	w1	w3
011	w3	w1
			100	w4	w2
101	w2	w4
			110	w1	w2
111	w2	w1

如果用户U为intra-site边缘用户，则用户U在通过信道估计获得该用户U到服务小区的信道H后，首先根据式（1）计算该用户U的PCI，并根据该PCI计算当干扰小区不为用户U进行干扰避免时的CQI，记为CQI₁，如果CQI₁≥15，则说明用户U的性能较好，干扰小区不需要为该用户U提供额外的干扰避免措施，用户U将PCI与CQI₁反馈给NodeB；而如果CQI₁<15，则用户U估计该用户U到干扰小区的信道H_interf，记为干扰信道，假设干扰信道的多径数为L，则干扰信道H_interf可以表示为一个2×2L的矩阵：

$H_{\mathrm{interf}}=\left[\begin{array}{ccccc}{h}_{\mathrm{1,1}}^{\&prime;}\left(0\right)& h_{\mathrm{1,2}}^{\&prime;}\left(0\right)& ...& h_{\mathrm{1,1}}^{\&prime;}(L-1)& h_{\mathrm{1,2}}^{\&prime;}(L-1)\\ h_{\mathrm{2,1}}^{\&prime;}\left(0\right)& h_{\mathrm{2,2}}^{\&prime;}\left(0\right)& ...& h_{\mathrm{2,1}}^{\&prime;}(L-1)& h_{\mathrm{2,2}}^{\&prime;}(L-1)\end{array}\right]---\left(3\right)$

式（3）中h′_i，j(k)表示干扰小区第i根发射天线到用户U的第j根接收天线之间第k-1径的信道系数；

其次，用户U根据上述干扰信道计算该用户U针对干扰小区的BCI，如式（4）所示。

式（4）中各参数的含义与式（1）中相同参数的含义相同，在此不再赘述。

再次，用户U计算当干扰小区调度的用户的PCI均等于BCI（即干扰小区为该用户U提供干扰避免）时用户U的CQI，记为CQI₂；如果干扰小区的干扰避免措施无效，即deltaCQI=CQI₂-CQI₁<0，则用户U将PCI与CQI₁反馈给NodeB；如果干扰小区的干扰避免措施有效，即deltaCQI=CQI₂-CQI₁≥0，则用户U将PCI、BCI、CQI₁与deltaCQI反馈给NodeB，在反馈时为了减小所需的反馈量，可以对deltaCQI进行限幅处理，当deltaCQI>16时令deltaCQI=16。当用户U反馈PCI、BCI、CQI₁与deltaCQI时，该用户U存在以下两种状态：

（1）未被协作状态：

用户U的干扰小区在调度时没有遵循其所调度到的用户的PCI均等于该用户U反馈的BCI的准则，此时用户U的CQI为CQI₁；

（2）被协作状态：

用户U的干扰小区在调度时遵循其所调度到的用户的PCI均等于该用户U反馈的BCI的准则，此时用户U的CQI为CQI₂。

下面对本发明中反馈的具体格式进行介绍。

从上述反馈方案可以看出用户在反馈时存在三种方式：

反馈方式一：反馈PCI与CQI₁；

deltaCQI=CQI₁-CQI₂≥3的intra-site中心用户、CQI₁≥15的intra-site边缘用户、deltaCQI=CQI₂-CQI₁<0的intra-site边缘用户采用此种方式进行反馈。此反馈方式中可能的用户反馈结果共有4×31=124种，其中PCI有4种可能，CQI₁有31种可能。

反馈方式二：反馈PCI₁、PCI₂、CQI₁和deltaCQI

deltaCQI=CQI₁-CQI₂<3的intra-site中心用户采用此种方式进行反馈。此反馈方式中可能的用户反馈结果共有8×31×4=992种，其中PCI₁与PCI₂共有8种可能（如表3所示），CQI₁有31种可能，deltaCQI有4种可能。

反馈方式三：反馈PCI、BCI、CQI₁和deltaCQI：

deltaCQI=CQI₂-CQI₁≥0的intra-site边缘用户采用此种方式进行反馈。此反馈方式中可能的用户反馈结果共有4×4×16×16=4096种，其中PCI和BCI各有4种可能，CQI₁和deltaCQI各有16种可能。

故用户所有可能的反馈结果共有124+992+4096=5212种，需要n=log2(5212)=12.3222比特进行区分，因此本发明中用户需要13比特进行反馈。

下面给出一种参考的反馈格式：

假设用户反馈使用的13比特，分别记为c0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11和c12。

记13比特中的低11位组成的二进制数为C₀：C₀=c2c3c4c5c6c7c8c9c10c11c12。

如果0≤C₀<31，表示用户采用反馈方式一，这时c0c1表示PCI，CQI₁=C₀。

如果31≤C₀<279，表示用户采用反馈方式二，这时c0对应于b₁，c1对应于b₂。记C₁=C₀-31，则

其中floor(x)表示对非负数x向下取整。记C₂=mod(C₁,124)，其中mod(x,y)表示整数x对整数y取余，则CQI₁=mod(C₂,31)， $\mathrm{deltaCQI}=\mathrm{floor}\left(\frac{C_2}{31}\right).$

如果279≤C₀<1303，表示用户采用反馈方式三，这时c0c1表示PCI。记C₁=C₀-279，则BCI=floor(C₁,256)。记C₂=mod(C₁,256)，则CQI₁=mod(C₂,16)， $\mathrm{deltaCQI}=\mathrm{floor}\left(\frac{C_2}{16}\right).$

本发明中同一个NodeB下的小区采取协同调度原则，每个NodeB使用一个中心调度器按照某种准则（例如：比例公平等）完成用户调度，在调度时应满足以下条件：

（1）只有在intra-site边缘用户的干扰小区的当前调度结果满足PCI与BCI配对要求时处于被协作状态的intra-site边缘用户才有可能被选择。其中PCI与BCI配对要求具体为：干扰小区调度的用户都使用同一个PCI，而且该PCI与intra-site边缘用户反馈的BCI一致。

（2）对于每个小区，如果其需要为某一intra-site边缘用户提供干扰避免，则该小区只能调度可以满足PCI与BCI配对要求的用户，即该小区只能调度反馈PCI=BCI的用户。

下面通过一具体实例对本发明提供的方法进行说明。

假设UMTS系统包括7个NodeB，每个NodeB下有3个小区，每个小区覆盖8个用户。

首先，用户根据测量结果确定自身是否为intra-site边缘用户。

具体地，对每个用户，首先将其服务小区记为小区A，其次求出小区A所在的NodeB下的其他小区中给该用户带来干扰最大的小区记为B。如果用户到小区A的信号强度与到小区B的信号强度之差小于6dB，则该用户为intra-site边缘用户，否则该用户为intra-site中心用户。

其次，用户向NodeB反馈PCI与CQI相关信息。

当用户为intra-site中心用户时，其通过信道估计获得自身到服务小区的信道H后，首先计算自身的最优PCI记为PCI₁，

并计算PCI₁对应的CQI记为CQI₁，然后用户计算自身的次优PCI记为PCI₂，

并计算次优PCI对应的CQI记为CQI₂。当deltaCQI=CQI₁-CQI₂≥3时，用户将PCI₁与CQI₁反馈给NodeB；否则用户同时向NodeB反馈PCI₁、CQI₁、PCI₂与deltaCQI。

当用户为intra-site边缘用户时，通过信道估计获得其到服务小区的信道H后，首先计算自身的PCI，

并计算当干扰小区不为其进行干扰避免时的CQI，记为CQI₁，如果CQI₁≥15，则认为边缘用户的性能较好，干扰小区不需要为其提供额外的干扰避免措施，用户将PCI与CQI₁反馈给NodeB；否则边缘用户估计其到干扰小区的信道H_interf，记为干扰信道，根据干扰信道求出边缘用户针对干扰小区的BCI：

并求出当干扰小区调度的用户的PCI均等于BCI（即干扰小区为边缘用户提供干扰避免）时边缘用户的CQI，记为CQI₂，如果干扰小区的干扰避免措施无效，即deltaCQI=CQI₂-CQI₁<0，则用户将PCI与CQI₁反馈给NodeB；否则用户将PCI、BCI、CQI₁与deltaCQI反馈给NodeB。

最后每个NodeB的中心调度器为其下的3个小区进行协同调度，图2为本发明用户调度方法一个实施例的流程图，本实施例采用基于贪婪算法与比例公平准则的用户调度方法，如图2所示，该用户调度方法可以包括：

步骤201，初始化被选择用户集合为空集。

步骤202，对站点内所有用户按比例公平（Proportional Fair；以下简称：PF）准则所得到的权重按从大到小的顺序排序得到序列PFQueue，并初始化迭代变量j＝1。

其中反馈了最优PCI与次优PCI的一个中心用户对应为两个虚拟的用户，即最优PCI与次优PCI分别对应不同的虚拟用户，一个边缘用户的两种状态（被协作状态和未被协作状态）也对应为两个虚拟用户。

步骤203，判断迭代变量j是否大于PFQueue的长度，如果是，则调度过程结束；否则，执行步骤204。

步骤204，获得PFQueue中第j个用户的服务小区，根据服务小区当前调度结果判断第j个用户是否已被调度到，如果是，则执行步骤211，否则执行步骤205。

步骤205，根据服务小区当前调度结果判断不考虑PCI与BCI配对限制时上述第j个用户是否能被调度到，如果不能则执行步骤211，否则执行步骤206。

步骤206，判断第j个用户是否为被协作状态的intra-site边缘用户，如果是则执行步骤207；否则执行步骤208。

步骤207，计算第j个用户的干扰小区索引，并根据第j个用户的BCI信息以及当前干扰小区的调度结果判断当前干扰小区调度结果是否满足PCI与BCI的配对要求，如果是，则执行步骤208；如果不满足PCI与BCI的配对要求，则执行步骤211。

步骤208，根据当前站点下所有小区的调度结果判断第j个用户的服务小区是否需要为其他小区的intra-site边缘用户提供干扰避免，如果是，则执行步骤209；否则执行步骤210。

步骤209，根据当前用户服务小区为其他小区intra-site边缘用户提供干扰避免的PCI与BCI配对要求判断当前用户是否满足PCI与BCI配对的条件，如果不满足则执行步骤211，否则执行步骤210。

步骤210，第j个用户被选中，执行步骤211。

步骤211，更新迭代变量j＝j+1，执行步骤203。

本发明主要针对在传统的UMTS系统中因为没有针对处于小区边缘的用户进行干扰避免的措施，导致处于小区边缘的用户受到可以与接收信号相比拟的干扰致使处于小区边缘的用户的CQI降低，其所能接收的数据速率也随之降低的问题提出了一种信道信息的反馈方法。

本发明中，边缘用户通过信道估计可以获得其到干扰小区间的信道信息与其到服务小区之间的信息信息，根据这些信道信息，边缘用户可以从预编码码本中找出能使得干扰小区带给其干扰最小的预编码矢量，记该预编码矢量的预编码码本中的索引为BCI。用户将BCI反馈给NodeB后，在进行站点内协同调度时，如果处于被协作状态的边缘用户被调度，则其干扰小区可以通过只调度反馈的PCI=BCI的用户实现为该边缘用户提供干扰避免的目的。从以上的原理可以看出，当小区需要为边缘用户提供干扰避免时，其只能调度PCI=BCI的用户，这会限制用户调度的自由度。为了减轻这种限制，对于中心用户，如果其采用最优PCI与次优PCI时的CQI差值不大（例如：小于3），则该中心用户将最优PCI与次优PCI都反馈给NodeB，以增加用户调度的自由度。

下面给出在采用intra-site协同调度的UMTS系统与采用单小区调度的UMTS系统在小区吞吐率、小区最差5%用户吞吐率及intra-site边缘用户吞吐率的对比。在采用单小区调度的UMTS系统中，单小区采用基于贪婪算法与比例公平准则的用户调度算法，图3为本发明用户调度方法另一个实施例的流程图，如图3所示，该用户调度方法可以包括：

步骤301，初始化被选中用户集合为空集。

步骤302，对所有用户按PF准则所得到的权重按从大到小的顺序排序得到序列PFQueue，初始化迭代变量j＝1。

其中PFQueue(i)表示权重第i大的用户。

步骤303，判断迭代变量j是否大于PFQueue的长度，如果是，则调度过程结束；否则在PFQueue中取得第j个用户，执行步骤304。

步骤304，判断第j个用户的高速物理下行共享信道（High Speed PhysicalDownlink Shared Channel；以下简称：HS-PDSCH）数与小区之前调度用户的HS-PDSCH数之和是否大于15，如果是则执行步骤307；否则执行步骤305。

步骤305，第j个用户被选中。

步骤306，判断当前调度结果中调度用户数是否大于或等于4，或者调度用户所占用的HS-PDSCH数之和是否大于或等于15；如果是，则调度过程结束；否则执行步骤307。

步骤307，更新迭代变j＝=j+1，执行步骤303。

小区平均吞吐率与小区最差5%用户吞吐率对比可以如表4所示。

表4

intra-site下的边缘用户吞吐率对比可以如表5所示。

表5

	intra-site边缘用户吞吐率
		传统单小区方案	100%
intra-site协同调度方案	128.36%

表4和表5分别给出了采用intra-site协同调度的UMTS系统与采用单小区调度的UMTS系统在小区吞吐率、小区最差5%用户吞吐率和intra-site边缘用户吞吐率的对比，从表4和表5中可以看出，在采用intra-site协同调度方案后，小区最差5%用户吞吐率与intra-site边缘用户吞吐率均有明显的提升，而小区用户平均吞吐率并未受到影响，这说明本发明能够在不影响小区用户吞吐率的前提下有效的提升边缘用户的吞吐率。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图4为本发明用户设备一个实施例的结构示意图，本实施例中的用户设备可以实现本发明图1所示实施例的流程，本实施例中的用户设备可以为第一用户设备。

如图4所示，该用户设备可以包括：获得模块41、计算模块42和反馈模块43；

获得模块41，用于当第一用户设备处于被协作状态时，通过信道估计获得第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵；以及通过信道估计获得第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵；

具体地，第一用户设备处于被协作状态可以为：当第一用户设备到上述服务小区的信号强度与该第一用户设备到上述干扰小区的信号强度之差小于第一阈值时，第一用户设备处于被协作状态。以上仅为确定第一用户设备处于被协作状态的一种方式，本发明实施例并不仅限于此，本发明对确定第一用户设备处于被协作状态的方式不作限定。

其中，第一阈值用于区分第一用户设备是否处于被协作状态，即区分第一用户设备为intra-site边缘用户或intra-site中心用户，第一阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第一阈值的大小不作限定。举例来说，第一阈值可以为6dB。

本实施例中，当第一用户设备到服务小区的信号强度与该第一用户设备到干扰小区的信号强度之差小于第一阈值时，说明第一用户设备处于被协作状态，即第一用户设备处于小区边缘，为intra-site边缘用户。

本实施例中，上述服务小区为第一用户设备的服务小区，上述干扰小区为上述服务小区所在基站下除该服务小区之外的其他小区中给第一用户设备带来干扰最大的小区。

其中，上述第二阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第二阈值的大小不作限定。举例来说，第二阈值可以为15。

计算模块42，用于根据获得模块41获得的第一信道矩阵计算第一用户设备的预编码控制指示，并根据该预编码控制指示计算当干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；以及根据获得模块41获得的第二信道矩阵计算第一用户设备针对上述干扰小区的最佳配对指示，并根据该最佳配对指示计算当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时第一用户设备的第二信道质量指示。

具体地，计算模块42可以计算当干扰小区调度的用户设备的预编码控制指示均等于最佳配对指示时第一用户设备的第二信道质量指示。

反馈模块43，用于将预编码控制指示、最佳配对指示、第一信道质量指示和第二信道质量指示，以及第二信道质量指示与第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给上述服务小区所在的基站。

具体地，反馈模块43可以通过13比特表示上述预编码控制指示、上述最佳配对指示、第一信道质量指示和第二信道质量指示，以及第二信道质量指示与第一信道质量指示的差值之一或组合。

本实施例的一种实现方式中，获得模块41，还用于当第一用户设备处于协作状态时，通过信道估计获得第一用户设备到上述服务小区的第一信道矩阵；

其中，第一用户设备处于协作状态可以为：当第一用户设备到服务小区的信号强度与第一用户设备到干扰小区的信号强度之差大于或等于第一阈值时，第一用户设备处于协作状态。以上仅为确定第一用户设备处于协作状态的一种方式，本发明实施例并不仅限于此，本发明对确定第一用户设备处于协作状态的方式不作限定。

计算模块42，还用于根据获得模块41获得的第一信道矩阵计算第一用户设备的最优预编码控制指示和第一用户设备的次优预编码控制指示，并根据上述最优预编码控制指示计算最优预编码控制指示对应的第三信道质量指示，以及根据上述次优预编码控制指示计算次优预编码控制指示对应的第四信道质量指示。

反馈模块43，还用于在第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值大于或等于第三阈值时，将最优预编码控制指示和第三信道质量指示反馈给上述基站；以及在第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值小于第三阈值时，将最优预编码控制指示、第三信道质量指示和次优预编码控制指示，以及第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值反馈给上述基站。

本实施例中，上述第三阈值为正数，可以在具体实现时自行设定，本实施例对第三阈值的大小不作限定。举例来说，第三阈值可以为3。

具体地，反馈模块43可以当反馈最优预编码控制指示、第三信道质量指示和次优预编码控制指示，以及第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值时，通过3比特表示上述最优预编码控制指示和上述次优预编码控制指示。

反馈模块43可以当反馈最优预编码控制指示和第三信道质量指示时，通过13比特表示最优预编码控制指示和第三信道质量指示；当反馈最优预编码控制指示、第三信道质量指示和次优预编码控制指示，以及第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值时，通过13比特表示最优预编码控制指示、第三信道质量指示和次优预编码控制指示，以及第三信道质量指示与第四信道质量指示的差值。

上述用户设备中，当第一用户设备处于被协作状态时，获得模块41获得该第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，计算模块42计算预编码控制指示，以及当干扰小区未为第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；然后，获得模块41获得该第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵，计算模块42计算第一用户设备针对上述干扰小区的最佳配对指示，以及当干扰小区为第一用户设备提供干扰避免时该第一用户设备的第二信道质量指示；反馈模块43将预编码控制指示、最佳配对指示、第一信道质量指示和第二信道质量指示，以及第二信道质量指示与第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给上述服务小区所在的基站；从而可以实现处于小区边缘的用户设备将该用户设备到服务小区的信道信息，以及该用户设备到干扰小区的信道信息一并反馈给基站，以供该基站对该基站下的小区进行协同调度，进而可以提高处于小区边缘的用户设备的信道质量和通信速率。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种信道信息反馈方法，其特征在于，包括：

当第一用户设备处于被协作状态时，所述第一用户设备通过信道估计获得所述第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵后，根据所述第一信道矩阵计算所述第一用户设备的预编码控制指示，并根据所述预编码控制指示计算当干扰小区未为所述第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；

所述第一用户设备通过信道估计获得所述第一用户设备到所述干扰小区的第二信道矩阵，根据所述第二信道矩阵计算所述第一用户设备针对所述干扰小区的最佳配对指示，并根据所述最佳配对指示计算当所述干扰小区为所述第一用户设备提供干扰避免时所述第一用户设备的第二信道质量指示；

所述第一用户设备将所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给所述服务小区所在的基站。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一用户设备处于被协作状态包括：

当所述第一用户设备到所述服务小区的信号强度与所述第一用户设备到所述干扰小区的信号强度之差小于第一阈值时，所述第一用户设备处于被协作状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述第一用户设备通过13比特表示所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述最佳配对指示计算当所述干扰小区为所述第一用户设备提供干扰避免时所述第一用户设备的第二信道质量指示包括：

所述第一用户设备计算当所述干扰小区调度的用户设备的预编码控制指示均等于所述最佳配对指示时所述第一用户设备的第二信道质量指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述第一用户设备处于协作状态时，所述第一用户设备通过信道估计获得所述第一用户设备到所述服务小区的第一信道矩阵后，根据所述第一信道矩阵计算所述第一用户设备的最优预编码控制指示和所述第一用户设备的次优预编码控制指示，并根据所述最优预编码控制指示计算所述最优预编码控制指示对应的第三信道质量指示，以及根据所述次优预编码控制指示计算所述次优预编码控制指示对应的第四信道质量指示；

如果所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值大于或等于第三阈值，则所述第一用户设备将所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示反馈给所述基站；

如果所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值小于第三阈值，则所述第一用户设备将所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第四信道质量指示，或者所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值反馈给所述基站。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一用户设备处于协作状态包括：

当所述第一用户设备到服务小区的信号强度与所述第一用户设备到干扰小区的信号强度之差大于或等于第一阈值时，所述第一用户设备处于协作状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

当反馈所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值时，所述第一用户设备通过3比特表示所述最优预编码控制指示和所述次优预编码控制指示。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的方法，其特征在于，

当反馈所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示时，所述第一用户设备通过13比特表示所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示；

当反馈所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值时，所述第一用户设备通过13比特表示所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

当所述第一用户设备被调度到时，所述干扰小区调度的用户设备的预编码控制指示等于所述干扰小区调度的用户设备的最佳配对指示。

10.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备为第一用户设备，所述用户设备包括：获得模块、计算模块和反馈模块；

获得模块，用于当所述第一用户设备处于被协作状态时，通过信道估计获得所述第一用户设备到服务小区的第一信道矩阵；以及通过信道估计获得所述第一用户设备到干扰小区的第二信道矩阵；

计算模块，用于根据所述获得模块获得的第一信道矩阵计算所述第一用户设备的预编码控制指示，并根据所述预编码控制指示计算当所述干扰小区未为所述第一用户设备提供干扰避免时的第一信道质量指示；以及根据所述获得模块获得的第二信道矩阵计算所述第一用户设备针对所述干扰小区的最佳配对指示，并根据所述最佳配对指示计算当所述干扰小区为所述第一用户设备提供干扰避免时所述第一用户设备的第二信道质量指示；

反馈模块，用于将所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合反馈给所述服务小区所在的基站。

11.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，

所述反馈模块，具体用于通过13比特表示所述预编码控制指示、所述最佳配对指示、所述第一信道质量指示和所述第二信道质量指示，以及所述第二信道质量指示与所述第一信道质量指示的差值之一或组合。

12.根据权利要求10-11任意一项所述的用户设备，其特征在于，

所述计算模块，具体用于计算当所述干扰小区调度的用户设备的预编码控制指示均等于所述最佳配对指示时所述第一用户设备的第二信道质量指示。

13.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，

所述获得模块，还用于当所述第一用户设备处于协作状态时，通过信道估计获得所述第一用户设备到所述服务小区的第一信道矩阵；

所述计算模块，还用于根据所述获得模块获得的第一信道矩阵计算所述第一用户设备的最优预编码控制指示和所述第一用户设备的次优预编码控制指示，并根据所述最优预编码控制指示计算所述最优预编码控制指示对应的第三信道质量指示，以及根据所述次优预编码控制指示计算所述次优预编码控制指示对应的第四信道质量指示；

所述反馈模块，还用于在所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值大于或等于第三阈值时，将所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示反馈给所述基站；以及在所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值小于第三阈值时，将所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值反馈给所述基站。

14.根据权利要求13所述的用户设备，其特征在于，

所述反馈模块，具体用于当反馈所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值时，通过3比特表示所述最优预编码控制指示和所述次优预编码控制指示。

15.根据权利要求13或14所述的用户设备，其特征在于，

所述反馈模块，具体用于当反馈所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示时，通过13比特表示所述最优预编码控制指示和所述第三信道质量指示；当反馈所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值时，通过13比特表示所述最优预编码控制指示、所述第三信道质量指示和所述次优预编码控制指示，以及所述第三信道质量指示与所述第四信道质量指示的差值。

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