CN105281865B - 多点协作系统的预编码方法、相关设备及多点协作系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点协作系统的预编码方法、相关设备及多点协作系统，用以避免多点协作系统中各基站之间交互信道状态信息，以减轻回程链路负担。该方法包括：对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；将所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

Description

多点协作系统的预编码方法、相关设备及多点协作系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多点协作系统的预编码方法、相关设备及多点协作系统。

背景技术

协作网络已被认为是未来蜂窝系统中提高频谱效率的有效技术手段，已被纳为先进的长期演进(LTE-Advanced)系统。

其中，多小区多输入多输出(MIMO)协作系统(也称多点协作系统)中，终端(UE)接收的有用信号来自协作的多个小区。如图1所示的多小区MIMO协作系统中，传输集中的N个基站同时为K个用户服务，每个基站配置有n_t根接收天线，每个UE配置有n_r根接收天线，N个基站同时为同一个UE发送相同的数据。

预编码技术是一种利用系统信道状态信息(CSI)在发送端对发送数据进行预处理，使预处理后的信号能够适应相应的信道环境，使得在接收端获得更好的性能的技术。

虽然，传统MIMO系统中的非线性预编码算法可以直接应用到多小区MIMO协作系统中，但需要对协作的多个基站(BS)的信道状态信息(CSI)进行联合处理，各基站之间需要交互CSI，这就会增加回程链路的负担。

发明内容

本发明提供一种多点协作系统的预编码方法、相关设备及多点协作系统，用以避免多点协作系统中各基站之间交互信道状态信息，以减轻回程链路负担。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种多点协作系统的预编码发送处理方法，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，所述方法包括：

对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；

采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；

将所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

一种多点协作系统的预编码接收处理方法，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，所述方法包括：

所述UE接收各基站发送的预编码数据；

计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

一种基站，用于多点协作系统，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，所述基站包括：

第一处理单元，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；

第二处理单元，用于采用预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；

第三处理单元，用于将所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

一种终端，用于多点协作系统，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，所述终端包括：

接收单元，用于接收各基站发送的预编码数据；

处理单元，用于计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

一种多点协作系统，包括一个以上基站和一个以上终端UE，包括：

任一所述基站，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到，采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据，将所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE；

任一所述UE，用于接收各基站发送的预编码数据，计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

基于上述技术方案，本发明实施例中，多点协作系统中的每个基站根据预先确定的各UE的前馈向量以及各UE的反馈向量，依次对各UE的待发送数据进行预编码，每个基站的预编码过程独立进行，基站之间无需交互信道状态信息，减少了回程链路负担，并且，将反馈矩阵和前馈矩阵相结合进行预编码，可以进一步降低多个UE间的干扰。

附图说明

图1为多小区MIMO协作系统架构示意图；

图2为本发明实施例中预编码发送处理的方法流程示意图；

图3为本发明实施例中基站进行预编码的过程示意图；

图4a为本发明实施例中预编码接收处理的方法流程示意图；

图4b为本发明实施例中终端进行解码的过程示意图；

图5为本发明实施例中预编码中各参量的确定过程示意图；

图6本发明实施例中基站结构示意图；

图7本发明实施例中UE结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的应用场景为图1所示的多小区MIMO协作系统，传输集中的N个BS同时为K个UE服务，每个基站配置n_t根发射天线，每个UE配置n_r根接收天线。对于每个UE来说，N个BS同时为该UE发送相同的数据；K个UE占用相同的时频资源。

其中，N个BS同时向同一UE发送的相同的数据，可以是N个BS对相同的数据进行相同的变形处理后的数据，也可以是N个BS对相同的数据进行不同的变形处理后得到的数据。

其中，一个基站配置的发射天线的数量大于等于K个UE所配置的接收天线的总和，即满足n_t≥Kn_r。

本发明第一实施例中，如图2和图3所示，以多点协作系统中的任意一个基站为例进行说明，对于其它基站采用相同的处理过程，多点协作系统中的每个基站进行预编码发送处理的详细方法流程如下：

步骤201：对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到。

其中，限幅运算用于将当前UE的第一数据的发射功率限制在星座图的范围内。

优选地，限幅运算为取模运算，假设基站发送信号的调制阶数M，需要对信号进行的取模运算。

具体地，假设UE的待发送数据表示为s，且采用M阶调制，假设经取模运算后得到的数据表示为为了不增加发射功率，将的实数和虚部都限制在星座图范围内，需对进行取模运算。可以表示为：

其中，z_I和z_Q的元素均为整数。令v_n＝s+d_n，取模运算(THP预编码)的输出信号x_n可表示为：

步骤202：采用基站预先确定的当前UE的反馈向量对该当前UE的限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据。

具体地，若该当前UE为基站处理的第一个UE，则对该UE的待发送数据进行取模运算后，得到取模运算后的结果数据，采用预先确定的该当前UE的反馈向量对该当前UE的该取模运算后的结果数据进行处理后得到该当前UE的反馈数据。

若该当前UE不是基站处理的第一个UE，则对该当前UE的待发送数据与前一次处理得到的反馈数据的和进行取模运算。

优选地，基站预设有各UE的先后顺序，按照该先后顺序依次对各UE的待发送数据进行预编码。

具体实施中，单位向量与基站预先确定的该当前UE的反馈向量的差，乘以当前UE的限幅运算后得到的结果数据，得到本次预编码的反馈数据。

步骤203：将限幅运算后得到的结果与当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将该预编码后的数据发送给该当前UE。

其中，前馈向量由传输空间向量和发送分集向量，其中，第k个UE的传输空间向量在前K-1个UE的信道状态信息的零空间内，发送给第k个UE的信号不会对前(k-1)个UE的信号造成干扰；也就是说，第(k+1,…,K)个UE的信号不会对第k个UE的信号造成干扰。发送分集向量用于获得发送分集增益。

其中，UE的反馈向量满足：UE的反馈向量的逆向量与等效信道状态信息以及前馈向量的乘积为对角矩阵，使得各UE的信号之间无干扰。

可见，UE的前馈向量消除该UE之后处理的各UE造成的干扰，反馈向量消除该UE之前处理的各UE造成的干扰。

具体地，将当前UE的限幅运算后得到的结果数据乘以预先确定的该当前UE的前馈向量，得到该当前UE的待发送数据对应的预编码后的数据。

具体实施中，基站进行预编码的过程如图3所示，基站处理第一个UE时(UE1)，将该UE1的待发送数据作为第一数据进行取模运算后得到UE1的第二数据，采用该UE1的反馈向量对该UE1的第二数据进行处理后得到该UE1第三数据，采用该UE1的前馈向量对该UE1的第二数据进行处理后，得到预编码后的UE1的第四数据，经物理信道发送该第四数据给该UE1；

基站处理的第二个UE(UE2)时，将UE2的待发送数据与UE1的第三数据的和作为UE2的第一数据，将该UE2的第一数据进行取模运算后得到UE2的第二数据，采用UE2的反馈向量对UE2的第二数据进行处理后得到UE2的第三数据，采用该UE2的前馈向量对该UE2的第二数据进行处理后，得到预编码后的UE2的第四数据，经物理信道发送给第四数据给UE2；

基站处理的第三个UE(UE3)，将UE3的待发送数据以及UE2的第三数据的和作为UE3的第一数据，将该UE3的第一数据进行取模运算后得到UE3的第二数据，采用UE3的反馈向量对UE3的第二数据进行处理后得到UE3的第三数据，采用该UE3的前馈向量对该UE3的第二数据进行处理后，得到预编码后的UE3的第四数据，经物理信道发送给第四数据给UE3，后续UE的处理过程与该过程相同，直至基站对多点协作系统包含的所有UE进行预编码后结束预编码过程。

优选地，每个基站在对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，需要确定各UE的前馈向量以及反馈向量。

以多点协作系统中的任意一个基站为例对其确定各UE的前馈向量和反馈向量的过程进行说明，每个基站确定UE的前馈相邻和反馈向量的过程相同。

优选地，基站分别接收各UE的等效信道状态信息，该等效信道状态信息由UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

基站根据各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

基站根据各UE的等效信道状态信息以及前馈向量分别确定各UE的信道增益值，分别将各UE的信道增益值发送给相应的UE，由UE根据各基站发送的信道增益值以及多点协作系统中包含的基站的数目确定UE的接收权值；

基站接收各UE的接收权值组成接收权值矩阵，根据该接收权值矩阵、各UE的等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，该反馈矩阵包含各UE的反馈向量。

优选地，每个UE确定等效信道状态信息以及接收向量的过程相同，以多点协作系统中的任意一个UE为例，UE确定等效信道状态信息以及接收向量的过程如下：

UE分别接收各基站的导频信号；

根据每个基站的导频信号分别获得每个基站与该UE间的信道状态信息，由各基站与该UE间的信道状态信息组成该UE的信道状态信息矩阵，对该信道状态信息矩阵进行奇异值(Singular Value Decomposition，SVD)分解，获得该信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将该左奇异向量作为UE的接收向量；

根据该UE的接收向量以及基站与该UE间的信道状态信息，确定基站与UE间的等效信道状态信息。

优选地，基站确定前馈向量的过程如下：

基站采用预设的各UE的先后顺序中、位于第一UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对第一矩阵进行SVD分解，获得第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将该右奇异向量作为该第一UE的传输空间向量；

基站根据第一UE的传输空间向量以及第一UE的等效信道状态信息，确定第一UE的发送分集向量；

基站根据第一UE的传输空间向量以及第一UE的发送分集向量，确定第一UE的前馈向量。

基于同一发明构思，本发明第二实施例中，如图4a和图4b所示，以多点协作系统中的任意一个终端为例进行说明，对于其它终端采用相同的处理过程，多点协作系统中的每个终端进行预编码接收处理的详细方法流程如下：

步骤401：UE接收各基站发送的预编码数据。

步骤402：计算接收到的各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对该预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

相应于第一实施例，限幅运算用于将当前UE的第一数据的发射功率限制在星座图的范围内。

优选地，限幅运算为取模运算，假设基站发送信号的调制阶数M，需要对信号进行的取模运算。

其中，接收向量用于合并接收信号，实现分集增益；接收权值用于归一化UE的接收信号，以利于模值计算。

具体实施中，将接收的各基站的预编码数据的和，乘以预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值后，进行限幅运算，得到解码后的数据。

优选地，多点协作系统中的每个UE在接收各基站发送的预编码数据之前，确定该UE的接收向量以及接收权值。

其中，多点协作系统中的每个UE确定接收向量以及接收权值的过程相同，多点协作系统中的任意一个UE为例，优选地，该UE确定接收向量以及接收权值的过程如下：

UE接收多点协作系统中各基站发送的导频信号；

根据每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；

根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的等效信道状态信息。

UE还接收各基站发送的UE的信道增益值，根据该信道增益值以及多点协作系统中包含的基站的数目确定UE的接收权值；

其中，信道增益值由基站根据UE的等效信道状态信息以及UE的前馈向量确定；

UE的前馈向量由基站根据采用预设的各UE的先后顺序中、位于该UE之前的各UE的等效信道状态信息确定。

具体地，基站采用预设的各UE的先后顺序中、位于该UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行SVD分解，获得第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将该右奇异向量作为该UE的传输空间向量；根据该UE的传输空间向量以及该UE的等效信道状态信息，确定该UE的发送分集向量；根据该UE的传输空间向量以及该UE的发送分集向量，确定该UE的前馈向量。

以下结合图5所示，对第一、第二实施例中需要基站和UE预先确定的各参量(前馈向量、反馈向量、接收向量、接收权值等)的确定过程进行详细说明。

需要说明的是，在该参量确定过程中，多点协作系统各基站之间独立进行，各UE之间独立进行。

步骤一、每个UE分别估计来自传输集中每个BS(N个)的CSI，并根据估计得到的CSI计算该UE的接收向量。

该步骤在每个UE上是独立并行进行的，下面以第k个UE为例。

基站n(n＝1,2,…,N)向各UE发送导频信号，UE利用导频信号分别估计N个BS的CSI。

其中，U(1)表示U的第一列，是对应H^k最大奇异值的左奇异向量。则第k个UE的接收向量R^k用公式(2)表示如下：

R^k＝U(1),k＝1,…,K (2)

步骤二：每个UE根据步骤一获得的信道状态信息以及接收向量，计算该UE分别与每个BS的等效信道状态信息，并反馈给相应的BS。

该步骤在每个UE上是独立并行进行的，下面以第k个UE为例。

根据步骤一得到的接收向量R^k，对于第k个UE，来自第n个基站的等效信道状态信息(ECSI)定义为：

第k个UE通过专用控制信道将反馈给基站n。

步骤三：每个BS分别计算UE的传输空间向量其中k＝1,…,K。

该步骤在每个BS上独立并行进行，下面以第n个BS为例。

按照预先设定的各UE的排列顺序，对于第k个UE，排列顺序中位于第k个UE的第一矩阵，采用位于该第k个UE之前的k-1个UE的ECSI表示为：

对该第一矩阵进行SVD分解，公式表示如下：

其中，V₁表示对应第一矩阵非零奇异值的右奇异向量，V₀是对应的零奇异值的右奇异向量，也称为的零空间。

则第k个UE的传输空间向量为：

由于维度为(k-1)×n_t，因此的维度为n_t×[n_t-(k-1)]。

简单来说，在的零空间内，因此，用户k对前k-1个UE的干扰为零，或者说，后K-k个UE(即第k+1个UE至第K个UE)对第k个UE无干扰。

步骤四：每个BS分别确定各UE的发送分集向量其中k＝1,…,K。

该步骤在每个BS上独立并行进行，下面以第n个BS为例。

通过以下公式获得：

其中，对于来自每个BS的信号，使得UE可以获得最优的分集增益，同时，保证了不同BS间信号的相干合并。

步骤五：每个BS分别确定各UE的前馈向量其中，k＝1,…,K。

该步骤在每个BS上独立并行进行，下面以第n个BS为例。

通过以下公式获得，

步骤六：每个BS分别计算各UE的信道增益值，并通知给相应的UE。

该步骤在每个BS上独立并行进行，下面以第n个BS为例。

第n个BS对第k个UE发送信号的信道增益值为：

第n个BS将信道增益值通知给第k个UE。

步骤七：每个UE分别计算接收权值，并将其反馈给各个BS。

该步骤在每个UE上独立并行进行，下面以第k个UE为例。

由各UE的接收权值组成的接收权值矩阵用于归一化UE的接收信号，UE的接收信号来自N个BS，因此，第k个UE的接收权值g_k为：

第k个UE通过专用控制信道将接收权值g_k分别反馈给各个BS。

步骤八：每个BS分别计算反馈矩阵B。

该步骤在每个BS上独立并行进行，下面以第n个BS为例。

本发明实施例采用迫零(Zero-forcing，ZF)准则来设计预编码矩阵，以消除用户间的干扰。

BS的反馈矩阵满足公式：

其中，由各UE的接收权值组成的接收权值矩阵G＝diag(g₁,…,g_K)；各UE的等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵是Kn_r×n_t维的矩阵；各UE的前馈向量组成的前馈矩阵是n_t×K维矩阵；第n个BS的反馈矩阵B_n是K×K维的单位下三角矩阵。

由于每个BS进行独立的预编码计算，来自每个BS的接收信号都不存在用户间干扰(MUI)，因此，公式(10)可以等价为

由公式(11)可知，Λ_n的第k个对角元素为：

再由公式(11)，得到反馈矩阵B_n，公式表示如下：

基于同一发明构思，本发明第三实施例中，还提供了一种基站，该基站用于多点协作系统，该多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，各基站向同一UE发送相同的数据，该基站的具体实施可参见上述方法部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该基站主要包括：

第一处理单元601，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；

第二处理单元602，用于采用预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述第一处理单元601得到的所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；

第三处理单元603，用于将所述第一处理单元601得到的所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

相应于第一实施例，限幅运算用于将当前UE的第一数据的发射功率限制在星座图的范围内。

优选地，限幅运算为取模运算，假设基站发送信号的调制阶数M，需要对信号进行的取模运算。

优选地，还包括接收单元604，用于：

对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，分别接收各UE的等效信道状态信息，所述等效信道状态信息由所述UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

还包括第四处理单元605，用于：

根据接收单元604接收的各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

根据所述等效信道状态信息以及所述前馈向量分别确定各UE的信道增益值；

还包括发送单元606，用于：

分别将所述信道增益值发送给相应的UE，由所述UE根据各基站发送的所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述接收单元604还用于：

接收各UE的接收权值；

所述第四处理单元605还用于：

根据所述接收单元接收的接收各UE的接收权值组成的接收权值矩阵、各UE的等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的所述前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，所述反馈矩阵包含各UE的所述反馈向量。

优选地，第四处理单元605具体用于：

采用预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行SVD分解，获得所述第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将所述右奇异向量作为所述UE的传输空间向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的等效信道状态信息，确定所述UE的发送分集向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的发送分集向量，确定所述UE的前馈向量。

基于同一发明构思，本发明第四实施例中，还提供了一种终端，该终端用于多点协作系统，该多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上UE，各基站向同一UE发送相同的数据，该UE的具体实施可参见上述方法部分的描述，重复之处不再赘述，如图7所示，该UE主要包括：

接收单元701，用于接收各基站发送的预编码数据；

处理单元702，用于计算所述接收单元接收的所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

相应于第一实施例，限幅运算用于将当前UE的第一数据的发射功率限制在星座图的范围内。

优选地，限幅运算为取模运算，假设基站发送信号的调制阶数M，需要对信号进行的取模运算。

优选地，所述接收单元701还用于：

接收各基站发送的预编码数据之前，接收多点协作系统中各基站发送的导频信号；

所述处理单元702还用于：

根据所述接收单元接收的每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的等效信道状态信息。

优选地，所述接收单元还用于：

接收各基站发送的所述UE的信道增益值，根据所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述信道增益值由所述基站根据所述UE的等效信道状态信息以及所述UE的前馈向量确定；

所述UE的前馈向量由所述基站根据预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息确定。

其中，使得以及反馈矩阵B_n的特点(单位下三角矩阵)，使得UE间干扰为零，系统信道可等效为平行独立的单用户信道。

基于同一发明构思，本发明第五实施例中，还提供了一种多点协作系统，该多点协作系统，包括一个以上基站和一个以上UE，各基站向同一UE发送相同的数据，该多点协作系统中每个基站以及每个UE的具体实施可参见上述方法部分的描述，重复之处不再赘述，其中，

任一基站，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到，采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据，将所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE；

任一所述UE，用于接收各基站发送的预编码数据，计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

其中，限幅运算用于将当前UE的第一数据的发射功率限制在星座图的范围内。

优选地，限幅运算为取模运算，假设基站发送信号的调制阶数M，需要对信号进行的取模运算。

优选地，所述基站还用于：

对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，分别接收各UE的等效信道状态信息，所述等效信道状态信息由所述UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

根据各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

根据所述等效信道状态信息以及所述前馈向量分别确定各UE的信道增益值，分别将所述信道增益值发送给相应的UE，由所述UE根据各基站发送的所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

接收各UE的所述接收权值组成接收权值矩阵，根据所述接收权值矩阵、各UE的等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的所述前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，所述反馈矩阵包含各UE的所述反馈向量。

优选地，所述终端还用于：

UE接收各基站的导频信号；

根据每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；

根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的所述等效信道状态信息。

优选地，所述基站具体用于：

采用预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行SVD分解，获得所述第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将所述右奇异向量作为所述UE的传输空间向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的等效信道状态信息，确定所述UE的发送分集向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的发送分集向量，确定所述UE的前馈向量。

基于上述技术方案，本发明实施例中，多点协作系统中的每个基站根据预先确定的各UE的前馈向量以及各UE的反馈向量，依次对各UE的待发送数据进行预编码，每个基站的预编码过程独立进行，基站之间无需交互信道状态信息，减少了回程链路负担，并且，将反馈矩阵和前馈矩阵相结合进行预编码，可以进一步降低多个UE间的干扰。

并且，本发明实施例所提供的预编码方法可以实现对各UE的数据的非线性预编码，实现了多小区的分布式协作，采用反馈向量与前馈向量相结合的方式能够有效抑制多UE间干扰，并且每个UE所接收的多个基站的信号能够达到相干合并。

同时，本发明实施例的多小区协作系统中，各基站之间只需交互UE的数据信息，不需要交互CSI信息，每个UE的接收权值根据该UE接收的传输集中各基站的信号决定，在接收权值的基础上，反馈矩阵由每个基站单独计算。

另外，本发明实施例可以实现非线性预编码，相对于线性预编码，可以提供更多的分集增益。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种多点协作系统的预编码发送处理方法，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，其特征在于，所述方法包括：

对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；

采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；

将当前UE的所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述基站对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，分别接收各UE的等效信道状态信息，所述等效信道状态信息由所述UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

所述基站根据各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

所述基站根据所述等效信道状态信息以及所述前馈向量分别确定各UE的信道增益值，分别将所述信道增益值发送给相应的UE，由所述UE根据各基站发送的所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述基站接收各UE的所述接收权值组成接收权值矩阵，根据所述接收权值矩阵、各UE的所述等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的所述前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，所述反馈矩阵包含各UE的所述反馈向量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站根据各UE的等效信道状态信息确定所述UE的前馈向量，包括：

所述基站采用预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将所述右奇异向量作为所述UE的传输空间向量；

所述基站根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的等效信道状态信息，确定所述UE的发送分集向量；

所述基站根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的发送分集向量，确定所述UE的前馈向量。

4.一种多点协作系统的预编码接收处理方法，其特征在于，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，其特征在于，所述方法包括：

所述UE接收各基站发送的预编码数据；

计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述UE接收各基站发送的预编码数据之前，接收各基站的导频信号；

根据每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；

根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的等效信道状态信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述UE接收各基站发送的所述UE的信道增益值，根据所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述信道增益值由所述基站根据所述UE的等效信道状态信息以及所述UE的前馈向量确定；

所述UE的前馈向量由所述基站根据预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息确定。

7.一种基站，用于多点协作系统，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，其特征在于，所述基站包括：

第一处理单元，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到；

第二处理单元，用于采用预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述第一处理单元得到的所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据；

第三处理单元，用于将当前UE的所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，还包括接收单元，用于：

对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，分别接收各UE的等效信道状态信息，所述等效信道状态信息由所述UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

还包括第四处理单元，用于：

根据所述接收单元接收的各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

根据所述等效信道状态信息以及所述前馈向量分别确定各UE的信道增益值；

还包括发送单元，用于：

分别将所述信道增益值发送给相应的UE，由所述UE根据各基站发送的所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述接收单元还用于：

接收各UE的所述接收权值；

所述第四处理单元还用于：

根据所述接收单元接收的各UE的所述接收权值组成的接收权值矩阵、各UE的所述等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的所述前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，所述反馈矩阵包含各UE的所述反馈向量。

9.如权利要求8所述的基站，其特征在于，所述第四处理单元具体用于：

采用预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将所述右奇异向量作为所述UE的传输空间向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的等效信道状态信息，确定所述UE的发送分集向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的发送分集向量，确定所述UE的前馈向量。

10.一种终端，用于多点协作系统，所述多点协作系统包含有一个以上基站和一个以上终端UE，其特征在于，所述终端包括：

接收单元，用于接收各基站发送的预编码数据；

处理单元，用于计算所述接收单元接收的所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

11.如权利要求10所述的终端，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收各基站发送的预编码数据之前，接收多点协作系统中各基站发送的导频信号；

所述处理单元还用于：

根据所述接收单元接收的每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的等效信道状态信息。

12.如权利要求11所述的终端，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收各基站发送的所述UE的信道增益值，根据所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

所述信道增益值由所述基站根据所述UE的等效信道状态信息以及所述UE的前馈向量确定；

所述UE的前馈向量由所述基站根据预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息确定。

13.一种多点协作系统，包括一个以上基站和一个以上终端UE，其特征在于，包括：

任一所述基站，用于对当前UE的待发送数据与已获得的反馈数据的和进行限幅运算，所述已获得的反馈数据为前一次预编码过程中、采用反馈向量对前一UE的经限幅运算后的结果数据进行处理得到，采用所述基站预先确定的所述当前UE的反馈向量对所述当前UE的所述限幅运算后得到的结果进行处理，得到本次预编码的反馈数据，将当前UE的所述限幅运算后得到的结果与所述当前UE的前馈向量相乘后获得预编码后的数据，将所述预编码后的数据发送给所述当前UE；

任一所述UE，用于接收各基站发送的预编码数据，计算所述各基站发送的预编码数据的和，采用预先确定的接收向量以及预先确定的接收权值，对所述预编码数据的和进行处理后，对处理结果进行限幅运算，得到解码后的数据。

14.如权利要求13所述的多点协作系统，其特征在于，所述基站还用于：

对多点协作系统中各UE的待发送数据进行预编码之前，分别接收各UE的等效信道状态信息，所述等效信道状态信息由所述UE根据接收到的各基站的导频信号确定；

根据各UE的等效信道状态信息分别确定各UE的前馈向量；

根据所述等效信道状态信息以及所述前馈向量分别确定各UE的信道增益值，分别将所述信道增益值发送给相应的UE，由所述UE根据各基站发送的所述信道增益值以及所述多点协作系统中包含的基站的数目确定所述UE的接收权值；

接收各UE的所述接收权值组成接收权值矩阵，根据所述接收权值矩阵、各UE的所述等效信道状态信息组成的等效信道状态信息矩阵以及各UE的所述前馈向量组成的前馈矩阵，确定反馈矩阵，所述反馈矩阵包含各UE的所述反馈向量。

15.如权利要求14所述的多点协作系统，其特征在于，所述终端还用于：

UE接收各基站的导频信号；

根据每个所述基站的导频信号分别获得每个所述基站与所述UE间的信道状态信息，由各所述基站与所述UE间的所述信道状态信息组成所述UE的信道状态信息矩阵，对所述信道状态信息矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述信道状态信息矩阵的最大奇异值的左奇异向量，将所述左奇异向量作为所述UE的接收向量；

根据所述接收向量以及所述基站与所述UE间的信道状态信息，确定所述基站与所述UE间的所述等效信道状态信息。

16.如权利要求15所述的多点协作系统，其特征在于，所述基站具体用于：

采用预设的各UE的先后顺序中、位于所述UE之前的各UE的等效信道状态信息组成第一矩阵，对所述第一矩阵进行奇异值SVD分解，获得所述第一矩阵的零奇异值的右奇异向量，将所述右奇异向量作为所述UE的传输空间向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的等效信道状态信息，确定所述UE的发送分集向量；

根据所述UE的传输空间向量以及所述UE的发送分集向量，确定所述UE的前馈向量。