CN118044125A - 信道反馈方法、预编码矩阵调整方法、无线通信设备和基站 - Google Patents

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CN118044125A CN202280064071.0A CN202280064071A CN118044125A CN 118044125 A CN118044125 A CN 118044125A CN 202280064071 A CN202280064071 A CN 202280064071A CN 118044125 A CN118044125 A CN 118044125A
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Abstract

本发明公开了一种在非相干联合传输下的用户侧的信道反馈方法，所述方法包括步骤：联合传输用户分别计算第一基站和第二基站到该用户的第一等效信道矩阵和第二等效信道矩阵；联合传输用户基于第一等效信道矩阵向第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，并且基于第二等效信道矩阵向第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵；联合传输用户接收来自第一基站的预编码后的第一数据解调参考信号以及来自第二基站的预编码后的第二数据解调参考信号，并随后计算解码矩阵以解码来自第一基站和第二基站的数据，其中，第一反馈等效信道矩阵的列数和第二等效信道矩阵的列数均等于或小于第一基站和第二基站的数据层数之和。本发明实现了通信性能与反馈开销的良好折衷。

Description

信道反馈方法、预编码矩阵调整方法、无线通信设备和基站
相关申请的引用
本申请要求于2021年09月30日向中华人民共和国国家知识产权局提交的第202111160959.8号中国专利申请的权益，在此将其全部内容以援引的方式整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域。更具体地，本发明涉及在MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用户多输入多输出)技术与NCJT(Non-coherent Joint Transmission，非相干联合传输)技术相结合的应用场景下的信道反馈方法、预编码矩阵调整方法以及无线通信设备和基站。
背景技术
作为第五代移动通信网络(5G)的关键技术，MU-MIMO技术已经被广泛应用。在MU-MIMO系统中，一个基站利用同一时频资源同时服务于多个移动通信设备，即，多个用户(UE)，各基站充分利用天线的空域资源与多个UE同时进行通信，实现了多UE的空分多址接入。因此，相比于单用户MIMO(SU-MIMO)，MU-MIMO系统能够在不增加频谱资源的基础上明显地提高系统吞吐量。但是，MU-MIMO系统中存在着如何消除同一用户组内的多个UE之间的共信道干扰的问题。目前，较为流行的消除UE之间的干扰的技术是通过基站侧的预编码技术实现的。基站侧的这种预编码操作是基于UE侧通过type II codebook向基站侧反馈的信道矩阵而进行的。这种MU-MIMO的信道反馈已经在当前的5G NR标准中得到了支持。
另一方面，NCJT作为另一种被5G NR标准所支持的技术方案，已经被广泛地用于SU-MIMO系统中。在NCJT技术中，两个基站能够将独立的数据流传输至同一UE，用于一个或多个UE的数据传输在多个小区之间被联合处理，并且在预定的UE中接收的多个信号被非相干地彼此组合，以便增强信号功率，减少小区间的干扰。
在MU-MIMO系统中，为了增强对小区边缘地区UE的覆盖并减少多用户间的干扰，可以考虑将MU-MIMO与NCJT相结合。
发明内容
要解决的技术问题
然而，当将MU-MIMO与NCJT结合时，由于现有技术中采用的反馈信道矩阵的列数为基站的数据层数，因此此种反馈方式不足以让联合传输UE同时实现既避免来自两个基站所服务的其它UE的干扰，又能够较好地分离并解调来自两个基站的数据。因此需要对现行的反馈方式进行改进。另外，由于同一联合传输UE在两个基站侧的MU-MIMO预编码矩阵是两个基站各自独立设定的，因此最终的等效信道矩阵有可能欠秩，导致信道质量下降。
因此，本发明旨在针对现有技术中的上述不足，提供一种能够满足在MU-MIMO与NCJT相结合的情况下的信道反馈需求的信道反馈方法、预编码矩阵调整方法以及无线通信设备和基站。
技术方案
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的。
根据本发明实施例，提供了一种在非相干联合传输下的在用户侧进行信道反馈的方法。所述方法包括如下步骤：联合传输用户从第一基站接收第一信道状态信息参考信号，从第二基站接收第二信道状态信息参考信号；所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵，并基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；所述联合传输用户基于所述第一等效信道矩阵向所述第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，并且基于所述第二等效信道矩阵向所述第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵；所述联合传输用户接收来自所述第一基站的经过第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号以及来自所述第二基站的经过第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号，所述联合传输用户随后基于所述第一数据解调参考信号和所述第二数据解调参考信号计算解码矩阵，所述联合传输用户能够基于所述解码矩阵解码来自所述第一基站和所述第二基站的数据，并且其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或 小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
根据本发明实施例，提供了一种无线通信设备。所述无线通信设备在非相干联合传输下能够使用上述信道反馈方法与基站之间进行信道反馈。
根据本发明实施例，提供了一种在非相干联合传输下的在基站侧处理信道反馈的方法。所述方法包括如下步骤：第一基站向联合传输用户发送第一信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵；并且第二基站向联合传输用户发送第二信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；所述第一基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第一等效信道矩阵反馈的第一反馈等效信道矩阵，并且所述第二基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第二等效信道矩阵反馈的第二反馈等效信道矩阵；所述第一基站基于所述第一反馈等效信道矩阵计算第一预编码矩阵，并将经过所述第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号传输至所述联合传输用户；所述第二基站基于所述第二反馈等效信道矩阵计算第二预编码矩阵，并将经过所述第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号传输至所述联合传输用户，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵用于避免所述第一基站和所述第二基站所服务的其它用户对所述联合传输用户的信号的干扰，并且其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
根据本发明实施例，提供了一种基站。所述基站在非相干联合传输下能够使用上述处理方法对来自无线通信设备的信道反馈进行处理。
根据本发明实施例，提供了一种在非相干联合传输下的基站侧的预编码矩阵调整方法，在所述非相干联合传输下，第一基站经由第一信道将经过第一预编码矩阵预编码处理后的数据发送至联合传输用户，第二基站经由第二信道将经过第二预编码矩阵预编码处理后的数据发送至所述联合传输用户，并且所述第一信道具有第一等效信道矩阵，所述第二信道具有第二等效信道矩阵。所述调整方法包括以下步骤：所述第一基站和/或所述第二基站接收来自所述联合传输用户的指示信息，并且基于所述指示信息确定经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和/或所述第二等效信道矩阵欠秩；所述第一基站和/或所述第二基站随后根据所述指示信息中指明的所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量，调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并且将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送至所述联合传输用户。
技术效果
根据本发明，在NCJT情景下在基站与联合传输用户之间进行无线通信时，由于能够根据信道的实际情况灵活地反馈信道状态，因此能够既避免来自基站所服务的其它UE的干扰，又能够较好地分离并解调来自基站的数据。实现了通信性能与反馈开销的良好折衷。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为图示了根据本发明实施例的在NCJT场景下的MU-MIMO系统模型的示意图；
图2为图示了根据本发明实施例的在NCJT场景下的MU-MIMO系统的简化模型的示意图；
图3为示出了根据本发明实施例的信道反馈方法的流程示意图；
图4为示出了根据本发明实施例的信道反馈方法的仿真实验的场景示意图；
图5示出了根据本发明实施例的信道反馈方法的仿真实验的结果；
图6为示出了根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法的低秩数据层指示信息的示例的示意图；
图7示出了根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法的仿真实验的仿真结果；
图8为示出了根据本发明实施例的变型例的信道反馈方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，本
文中所描述的实施例仅仅是示意性的，并不是本发明的全部的实施例。应当理解的是， 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的前提下所得到的所有其他实施例，都属于本发明所保护的范围。
本文将按照以下顺序对本发明的具体实施方式进行说明。
1、NCJT场景下的MU-MIMO系统模型概述
2、现有MU-MIMO信道反馈方法的问题
3、根据本发明实施例的信道反馈方法
3.1、根据本发明实施例的信道反馈方法的示意性说明
3.2、根据本发明实施例的信道反馈方法的仿真结果
4、根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法
5、根据本发明实施例的信道反馈方法的变型例
1、NCJT场景下的MU-MIMO系统模型概述
首先，将参照图1说明在NCJT场景下的MU-MIMO系统模型的概况。为了简化说明，下面的说明将以两个基站的MU-MIMO系统作为示例，但该模型显然同样适用于更多基站的MU-MIMO系统。
在图1中，基站1和基站2分别服务于多个UE。为了简化说明，本文以仅有一个UE处于小区边缘处并作为NCJT UE的情况。如图所示，UE 1为NCJT UE。
在NCJT情景下，基站1和基站2通过各自的下行控制信息(Downlink Control Information，DCI)通知它们各自的到UE1的物理下行共享信道(physical downlink shared channel，PDSCH)。基站1和基站2到UE 1的发射信号向量分别记为s 1∈C v×1，s′ 1∈C v′×1，其中v，v′分别代表基站1和基站2到UE 1之间传输的数据层数。换言之，UE1接收来自基站1和基站2的两层数据s 1和s′ 1。从基站1和基站2到UE 1的信道矩阵分别记为 其中 和 分别代表基站1和基站2的发射天线端口数，N r代表UE 1的接收天线数。从基站1和基站2到UE 1的预编码矩阵可以分别记为
除了UE 1之外，基站1通过MU-MIMO的方式还为UE2至UE K 1进行服务，UE2至UE K 1分别从基站1接收一层数据。从基站1到UE k 1，k 1＝2,…,K 1的发射信号向量记为 信道矩阵记为 预编码矩阵记为
除了UE 1之外，基站2通过MU-MIMO的方式还为UE(K 1+1)至UE(K 1+K 2-1)进行服务，UE(K 1+1)至UE(K 1+K 2-1)分别从基站2接收一层数据。从基站2到UE k 2，k 2＝K 1+1,…,K 1+K 2-1的发射信号向量记为 信道矩阵记为 预编码矩阵记为
UE 1的接收信号 可表示为下式(1)：
其中， 为热噪声。
在以上的表达式中，第一项和第二项是我们期望UE1接收到的接收信号，而第三项 是基站1发送至所服务的其它UE的信号对UE1的接收信号的干扰，第四项 是基站2发送至所服务的其它UE的信号对UE1的接收信号的干扰。
为了便于理解，我们以k 1＝2，k 2＝3并且UE1具有2个Rx天线，UE2和UE3均具有1个Rx天线的情况为例进行进一步说明。在此情况下，如图2所示，基站1到UE1的信道矩阵分别记为 和 基站2到UE1的信道矩阵分别记为 和 基站1到UE2的信道矩阵记为 基站2到UE3的信道矩阵记为
在此情况下，UE 1的接收信号y可以表示为下式(2)：
其中， 为热噪声。
2、现有MU-MIMO信道反馈方法的问题
根据NR标准技术规范TS 38.214，目前现有的标准中MU-MIMO的信道反馈矩阵的列数为数据层数，行数为发射天线端口数。在图1所示的模型中，UE 1需反馈v列的信道矩阵至基站1，反馈v′列的信道矩阵至基站2。然而，由于从两个基站到UE 1的信道矩阵为 则(H 1,1) H与(H 2,1) H虽行数为两基站的发射天线端口数，但列数为N r，且一般情况下我们有N r>v+v′。这说明根据现有标准所反馈的信道矩阵维度将小于实际信道矩阵，无法完全反映真实的MIMO信道。
在非NCJT情景的单基站情况下，这样的反馈信道矩阵的问题可通过UE选取一个合并矩阵，将合并后的等效信道的列数变换为数据层数来解决。具体而言，对于一个MU-MIMO的UE，若基站到其的信道为H，数据层数为v 0，则(H) H的列数为UE的接收天线数。UE可选取一个v 0行的合并矩阵W，使得合并后的等效信道矩阵WH为v 0行，也即(WH) H为v 0列。基站收到UE所反馈的反馈等效信道矩阵(WH) H后，即可设定MU-MIMO预编码矩阵，使得该基站所服务的其它UE的预编码向量正交于WH，从而使得此UE不会受到来自其它UE的干扰。进一步，将该基站对此UE的预编码矩阵记为F，UE保留合并矩阵W，针对预编码和合并后的等效信道WHF设定第二合并矩阵W′，以从等效信道WHF中恢复出传输数据(例如，W′可设定为WHF的逆)。此时，该UE的整体合并矩阵可表示为W′W。
然而，在NCJT场景下，以上解决方法则会出现无法设定UE侧的合并矩阵的问题。具体而言，考虑图1所示的系统模型，作为NCJT UE的UE 1可针对H 1,1，H 2,1分别选取v，v′行的合并矩阵W 1,1，W 2,1，使得信道反馈矩阵(W 1,1H 1,1) H为v列矩阵以反馈至基站1，信道反馈矩阵(W 2,1H 2,1) H为v′列矩阵以反馈至基站2。基站1收到(W 1,1H 1,1) H后，可将其所服务的其它UE的预编码矩阵(即 )设定为正交于W 1,1H 1,1。基站2收到(W 2,1H 2,1) H后，可将其所服务的其它UE的预编码矩阵(即 )设定为正交于W 2,1H 2,1。此时，记UE 1的整体合并矩阵为 则合并后的接收信号可以表示为下式(3)：
注意到基站1只能保证 正交于W 1,1H 1,1，因此为了保证基站1的其它UE不对UE 1产生干扰，W t的行空间必须被包含在W 1,1的行空间中，这导致W t的秩至多为v。然而，为了支持v+v′层数据的NCJT，合并后的等效信道W t[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]的秩需为v+v′，但W t的秩最大只有v，无法满足这一要求。这导致UE 1无法将W t设定为能够既保证基站1的其他UE不对自己产生干扰，又能恢复出v+v′层数据。同理，UE 1也无法将W t设定为既保证基站2的其他UE不对自己产生干扰，又能恢复出v+v′层数据。
更具体地，以图2所示的相对简单的系统模型为例，可以将UE1向基站1反馈的信道矩阵记为w 1h 1,1+w 2h 1,2，将UE1向基站2反馈的信道矩阵记为w′ 1h 2,1+w′ 2h 2,2，将UE2向基站1反馈的信道矩阵记为h 2，将UE3向基站2反馈的信道矩阵记为h 3。
根据式(2)和式(3)，可以将在此模型中合并后的接收信号表示为下式(4)：
并且，由式(4)可知，为了能够分离两层数据s 1和s’ 1，我们期望：
(也即是，能够表达为对角矩阵)
而同时，为了消除来自UE2的干扰，W必须满足：
消除来自UE3的干扰，W必须满足：
因此，采用现有的信道反馈方法显然无法将W设定为既能够分离出s 1和s’ 1，又能够消除来自UE2和UE3的干扰。
3、根据本发明实施例的信道反馈方法
为了解决在NCJT场景下的MU-MIMO UE的合并矩阵的上述问题，我们可以通过改进NCJT UE向基站1和基站2的信道反馈方式来实现。
图3示出了根据本发明实施例的信道反馈方法的流程示意图。应当理解的是，根据本发明实施例的信道反馈方法包括用户侧的向基站进行信道反馈的方法和基站侧的对接收到的信道反馈进行处理的方法，本文在说明过程中将按照图3所示的整体信令流程将它们整体上作为根据本发明实施例的信道反馈方法进行说明，以便于阅读和理解。
首先，在UE1侧，UE1从基站1和基站2接收信道状态信息参考信号(CSI-RS)，然后分别基于来自基站1和基站2的CSI-RS计算基站1到UE1的信道的等效信道矩阵和基站2到UE1的信道的等效信道矩阵。计算等效信道矩阵的过程包含了基于CSI-RS获得信道矩阵，然后在计算出合并矩阵，随后将具体说明。UE1基于计算出的基站1到UE1的等效信道矩阵将反馈等效信道矩阵反馈至基站1(二型码本反馈)，并且基于计算出的基站2到UE1的等效信道矩阵将反馈等效信道矩阵反馈至基站2(二型码本反馈)。
通过以上步骤，UE1侧完成了信道状态信息(CSI)的测量与报告，接下来开始进行数据传输以确定解码矩阵。在基站侧，基站1基于接收到的反馈等效信道矩阵计算预编码矩阵F 1，并将经过F 1预编码处理后的数据解调参考信号(DM-RS)以及UE数据经由下行数据信道(PDSCH)传输至UE1；基站2基于接收到的反馈等效信道矩阵计算预编码矩阵F 2，并将经过F 2预编码处理后的数据解调参考信号(DM-RS)经由下行数据信道(PDSCH)传输至UE1。预编码矩阵F 1和预编码矩阵F 2用于避免基站1和基站2所服务的其它用户UE1的信号的干扰。接着，在UE1侧，UE1基于所述第一数据解调参考信号和第二数据解调参考信号计算解码矩阵W 2，UE1能够基于解码矩阵W 2恢复出来自基站1和基站2的数据。其中，通过将UE1反馈至基站1和基站2的反馈等效信道矩阵的列数均设定为等于或小于基站1的数据层数和基站2的数据层数之和，并基于这样的反馈等效信道矩阵确定预编码矩阵，能够实现既分离出各层信号，又消除来自其它用户的干扰。
下面，我们将对这样的信道反馈方法进行具体说明。
3.1、根据本发明实施例的信道反馈方法的示意性说明
还是参考图1所示的系统模型，在根据本发明实施例的信道反馈方法中，UE 1测量CSI-RS得到基站1和基站2的H 1,1和H 2,1后，不是分别计算用于基站1和基站2的分别具有v和v′行的合并矩阵W 1,1和W 2,1，而是计算共用的合并矩阵 从而反馈v+v′列的信道矩阵(W 1H 1,1) H至基站1，反馈v+v′列的信道矩阵(W 1H 2,1) H至基站2。接着，基站1可设定预编码矩阵 和 使得 正交于W 1H 1,1，基站2可设定 和 使得 正交于W 1H 2,1。
这样，由于基站1所服务的其它用户的预编码矩阵 正交于W 1H 1,1并且基站2所服务的其它用户的预编码矩阵 正交于W 1H 2,1，所以如下式(5)所示，来自于UE1之外的其它用户的干扰被消除。
在上述的UE1分别基于来自基站1和基站2的CSI-RS计算基站1到UE1的信道的等效信道矩阵(W 1H 1,1) H和基站2到UE1的信道的等效信道矩阵(W 1H 2,1) H的过程中，W 1，W 2可以由UE 1按照标准的规定而设定。对于W 1的设定，UE 1例如可对两个基站到UE1的信道矩阵[H 1,1,H 2,1]进行奇异值分解，记为[H 1,1,H 2,1]＝UΣV H，其中Σ为对角矩阵，其对角元为[H 1,1,H 2,1]的奇异值，从左上到右下按从大到小的顺序排列。于是，W 1可取为U的前v+v′列(即[H 1,1,H 2,1]的前v+v′个左奇异向量)所构成的矩阵的共轭转置 矩阵。或者，为了减小计算量，W 1例如也可被设定为一个v+v′行，N r列的选择矩阵，例如，UE 1从N r根接收天线中选取前v+v′根接收天线所对应的合并矩阵W 1可表示为：
[I v+v′ 0]
其中，I v+v′为v+v′阶单位阵。
需要理解的是，以上举例说明的W 1的几种设定方法仅是示例性的，本领域技术人员可以依据需求和实际情况采用本领域内已知的任何合适的方式设定合并矩阵W 1。
接下来，在设定了预编码矩阵之后，基站1通过在PDSCH上发射经预编码后的UE数据，同时发射经预编码后的DM-RS。UE1在接收到上述信息后，根据DM-RS估计预编码后的信道矩阵，并计算解码矩阵W 2以解调来自两个基站的数据。也即是，UE 1可以通过设定解码矩阵W 2而从等效信道W 1[H 1,1F 1,H 2,1F ′ 1]中恢复出s 1，s′ 1。最终的整体合并矩阵可表示为W 2W 1。
对于W 2的具体设定，在UE 1侧，可根据需要针对等效信道W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]采用本领域内已知的任何适合的算法准则进行设定，例如迫零算法、LS算法、MMSE算法、LMMSE算法等等。例如，如采用迫零算法，W 2可设计为W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]的逆。或者，若采用MMSE算法，可以设定H eff＝W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]，则W 2可由下式(6)表示：
其中，P s,P n分别为发射信号和接收机噪声的功率。
需要注意的是，虽然上文中提到了反馈至基站1的信道矩阵(W 1H 1,1) H是v+v′列的，反馈至基站2的信道矩阵(W 1H 2,1) H是v+v′列的，但基站到UE1的实际信道本身可能并不是满秩的。例如，当基站与UE1之间为视距(LOS)传播时，信道就可能是欠秩的。在此情况下，从UE1反馈至基站1和基站2的(W 1H 1,1) H和(W 1H 2,1) H也可以并非是列满秩的，即秩小于v+v′。而另一方面，由于已设定基站1对UE 1传输v层数据，说明(W 1H 1,1) H的秩至少为v。由此可见，在基站1至UE1的信道欠秩的情况下，(W 1H 1,1) H的秩的取值范围可以在v到v+v′之间。因此，为了保证 正交于W 1H 1,1，UE 1无需反馈完整的(W 1H 1,1) H，而只需反馈列空间与(W 1H 1,1) H的列空间等价的信道矩阵至基站1且所反馈矩阵的列数为(W 1H 1,1) H的秩即可。换言之，实际反馈的等效信道矩阵只需要与(W 1H 1,1) H的列空间相同即可。同理，UE 1只需反馈列空间与(W 1H 2,1) H的列空间等价的信道矩阵至基站2且反馈矩阵的列数为(W 1H 2,1) H的秩即可。
由上可知，在根据本发明实施例的信道反馈方法中，UE1能够反馈 列的反馈信道矩阵至基站1，UE1能够反馈 列的反馈信道矩阵至基站2，其中 和 的具体取值可以根据这两个反馈信道矩阵的秩来确定。换言之，在根据本发明实施例的信道反馈方法中，UE1可以根据反馈信道矩阵的秩而弹性地确定实际反馈的反馈信道矩阵的列数。
在实现过程中，例如，UE 1可对(W 1H 1,1) H进行奇异值分解，记为(W 1H 1,1) H＝UΣV H，其中Σ为对角矩阵，其对角元为(W 1H 1,1) H的奇异值，从左上到右下按从大到小的顺序排列。若(W 1H 1,1) H的实际秩为 故可认为Σ的前 个对角元非零，其余对角元接近于0。因此，(W 1H 1,1) H的列空间可由U的前 列(即(W 1H 1,1) H的前 个左奇异向量)表出，故UE 1可反馈由(W 1H 1,1) H的前 个左奇异向量构成的矩阵至基站1。同理，UE 1可反馈由(W 1H 2,1) H的前 个左奇异向量构成的矩阵至基站2，其中 为(W 1H 2,1) H的秩。
3.2、根据本发明实施例的信道反馈方法的仿真结果
为了验证根据本发明实施例的信道反馈方法的性能和效果，发明人对其进行了仿真实验。仿真场景的设定如图4所示，基站1和基站2相距150m，NCJT UE在位于两基站中间的60m×30m的矩形区域随机分布。换言之，NCJT UE位于相邻的两个小区的边界区域。此外，两基站各服务2个本地MU-MIMO UE。基站1和基站2均采用同时同频服务3 UE的MU-MIMO，为每个UE提供1层数据流。基站高度为20m，配置4根发射天线或4个发射天线端口(也即， )，采用块对角算法进行MU-MIMO预编码矩阵的计算和确定。NCJT UE高度为1.5m，配置2根接收天线(也即，N r＝2 Rx)。 其余UE高度亦为1.5m，配置1根接收天线(也即，N r＝1 Rx)。此外，设定3GHz的载波频率，-174dB/Hz的噪声功率谱密度以及25MHz的系统带宽。仿真采用莱斯信道模型对从基站到用户的信道进行建模，信道矩阵可表示为下式(7)：
其中，H LOS为信道的直射径部分，H NLOS为非直射径部分，K为莱斯因子，用于表示信道的视线传输部分和非视线传输部分的能量之比。当K较大时，信道被直射径主导，通常欠秩。当K较小(趋于0)时，信道被非直射径主导，信道通常满秩。
注意到从基站1和基站2到NCJT UE的信道矩阵的共轭转置均是两列的，且传输的数据层数均为1。根据所提出的反馈方法，NCJT UE可根据合并后的等效信道矩阵的秩来决定向基站1和基站2反馈1列至2列的反馈信道矩阵。与此同时，根据NR标准，由于两个基站到NCJT UE的数据层数均为1，因此NCJT UE应向两个基站均反馈1列的信道矩阵。图5中示出了对不同莱斯因子K下NCJT UE的两层数据的平均SINR和所需要的反馈量进行仿真的仿真结果。由图5的图示可见，所提出的反馈方法相比NR标准中的1列反馈在K较小时获得了显著的SINR增益。这是因为当K较小时，信道矩阵的秩为2，仅反馈1列信道将会造成信道信息丢失。与此同时，相比2列的完整信道反馈，根据本发明实施例的反馈方法的平均SINR与其相近，且当K较大时，根据本发明实施例的反馈方法的反馈开销可显著降低。由此可见，根据本发明实施例的反馈方法实现了通信性能与反馈开销的良好折衷。
4、根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法
在NCJT场景下的MU-MIMO系统中，除了上文中所述的在UE侧的信道反馈的问题之外，在基站侧也可能存在如下问题：由于各个基站针对NCJT UE的预编码矩阵是相互独立地计算和确定的，这导致从基站到NCJT UE的整体信道矩阵经预编码后可能欠秩。
下面基于图1所示的NCJT情景下的MU-MIMO系统对根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法进行说明。例如，以上文中的式(5)中的合并后的接收信号模型为例：
其中，为了便于说明，假定来自其它UE的干扰已通过前文所提出的信道反馈方法，经基站MU-MIMO预编码后被消除(应当理解的是，即便其它UE的干扰没有被消除，根据本发明实施例的预编码矩阵调整方法依然有效)。此时，从基站1和基站2到NCJT UE的预编码后的等效信道为W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]。由于F 1，F′ 1的设定是基站1和基站2相互独立地完成的，因而有可能导致W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]出现列不满秩的情况，从而无法支持v+v′层的数据传输。
针对上述问题，本发明进一步提出了基于UE反馈的预编码调整方法。通过接收两个基站所发送的DM-RS，UE1测得合并后的等效信道W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]。然后，UE1检测W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]是否列满秩。换言之，UE1将经过预编码后的基站1的等效信道矩阵和预编码后的基站2的等效信道矩阵进行拼接，并检测拼接后的矩阵是否欠秩。若W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]并非列满秩，则NCJT UE进一步检测出W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]中可被其余列近似线性表出的列。例如，NCJT UE可逐列计算W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]的每一列向其余列张成的线性空间的投影，若某列的投影向量范数较大则可认为该列可近似被其余列线性表出。
若NCJT UE检测出W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]中的某一列可被其余列近似线性表出，则说明该列所对应的数据层的预编码向量需要调整，UE可向基站1或基站2反馈一个低秩数据层指示信息，以指示相应基站的某一层的预编码向量需要调整。图6给出了一个低秩数据层指示信息的示例。如图6所示，该指示应反馈至基站1，并指示第r层数据的预编码向量需要调整，也即F 1的第r列。
下面基于图1所示的NCJT情景下的MU-MIMO系统给出一种基站调整预编码向量的实现方式示例。以基站1的预编码矩阵F 1的第r列调整为例，考虑基站1采用基于块对角的MU-MIMO预编码算法。为了使得UE 1的信号不对基站1所服务的其它UE产生干扰，F 1应正交于其它UE的信道，因此可认为F 1属于一个正交于其它UE信道的线性空间，不妨将其记为矩阵V 1(对应于本发明中的第一正交矩阵)的列空间，故F 1的每一列 均可表示为V 1的列的线性组合。因此，F 1可表示为下式(8)：
由此可见，基站1只需确定 即可。在块对角预编码算法中，为了获得最优的信道容量， 可选为矩阵W 1H 1,1V 1(对应于本发明中的第一块对角预编码矩阵)的前v个右奇异向量。在这种情况下，为了调整F 1的第r列，只需把旧有的 替换为第v+1个右奇异向量即可。更一般地，为了调整 只需将其替换为W 1H 1,1V 1的当前没有被 所选用的一个右奇异向量即可。记旧有的 的取值为 经调整后的取值为 则调整前的基站1的第r层数据的等效信道为 调整后的基站1的第r层数据的等效信道为 请注意，调整前后的等效信道的内积可以由下式(9)表示：
在上式(9)中，因为 为W 1H 1,1V 1的右奇异向量，故也是(W 1H 1,1V 1) H(W 1H 1,1V 1)的特征向量，因此(W 1H 1,1V 1) H(W 1H 1,1V 1)可记其相应的特征值为 此外，由于 均为W 1H 1,1V 1的右奇异向量，故二者正交，所以调整前后的等效信道的内积为零。上式表明，调整后的等效信道正交于调整前的等效信道。因此，根据本发明实施例的预编码调整方案能够有效地改变等效信道，解决因不恰当的预编码矩阵而导致的等效信道欠秩的问题。
在前文所提出的反馈方案的基础上，本发明对所提出的预编码调整方案效果进行了仿真，如图7所示。其中，仿真参数和场景仍沿用在上文说明的仿真场景下的配置。当发现信道矩阵欠秩后，NCJT UE向基站1或基站2反馈低秩数据层指示，相应的基站在收到该指示信息后调整预编码向量。由图7可见，经过调整后，NCJT UE两层数据的平均SINR获得了较为显著的改善，由此验证了根据本发明实施例所提出的预编码调整方案的有益效果。
5、根据本发明实施例的信道反馈方法的变型例
在前文中已经分别说明了根据本发明实施例的信道反馈方法和预编码调整方法。进一步地，根据本发明实施例的信道反馈方法可以与前文所述的预编码调整方法结合使用。根据本发明实施例的信道反馈方法的变型例的信令流程如图8所示。由图8可知，在根据本发明变型例的信道反馈方法中，从初始步骤直到基站1和基站2分别基于接收到的反馈等效信道矩阵计算预编码矩阵F 1和F 2并分别将经过预编码处理后的DM-RS经由PDSCH传输至UE1的步骤与上文中说明的实施例中的步骤是相同的。随后，UE1可通过DM-RS估计得到从基站到UE1的等效信道W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]，并通过上文中已详细说明的方法检测出是否存在某一基站的某一层数据所对应的预编码向量需要调整。图8中图示的是经过检测，确定基站1的预编码矩阵的某一列需调整的情况。此时，UE1发送低秩数据层指示至基站1，基站1收到该指示后例如通过上文中详细说明的方法调整预编码矩阵的相应列的列向量，并采用调整后的预编码矩阵再次向UE1传输PDSCH与DM-RS。然后，UE1在接收到上述信息后，根据DM-RS估计经过调整后的预编码矩阵进行预编码后的信道矩阵，并计算解码矩阵W 2以解调来自两个基站的数据。
请注意，上述实施例和变型例分别记载了用于实施本技术的示例，并且实施例中的主题与权利要求中限定主题的发明具有对应关系。然而，本技术不限于所述实施例和变型例，并且可以通过在不脱离本技术的实质的情况下对实施例进行各种变形来实施。
应当注意的是，本文所记载的效果仅是示例并且不是限制性的，并且可以产生其他效果。
应当注意的是，本技术可以如下得以实现。
(1)一种在非相干联合传输下的在用户侧进行信道反馈的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：联合传输用户从第一基站接收第一信道状态信息参考信号，从第二基站接收第二信道状态信息参考信号；
S2：所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到 所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵，并基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；
S3：所述联合传输用户基于所述第一等效信道矩阵向所述第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，并且基于所述第二等效信道矩阵向所述第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵；
S5：所述联合传输用户接收来自所述第一基站的经过第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号以及来自所述第二基站的经过第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号，所述联合传输用户随后基于所述第一数据解调参考信号和所述第二数据解调参考信号计算解码矩阵，所述联合传输用户能够基于所述解码矩阵解码来自所述第一基站和所述第二基站的数据；
其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
(2)
根据上述(1)的方法，其特征在于，在所述S3中，所述第一反馈等效信道矩阵与所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同，并且所述第二反馈等效信道矩阵与所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同。
(3)
根据上述(2)的方法，其特征在于，所述联合传输用户将所述第一反馈等效信道矩阵的列数设定为所述第一等效信道矩阵的秩，并且将所述第二反馈等效信道矩阵的列数设定为所述第二等效信道矩阵的秩。
(4)
根据上述(3)的方法，其特征在于，所述第一等效信道矩阵的秩为 所述联合传输用户对所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵进行奇异值分解，将所述第一反馈等效信道矩阵设定为由奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的信道矩阵；并且
所述第二等效信道矩阵的秩为 所述联合传输用户对所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵进行奇异值分解，将所述第二反馈等效信道矩阵设定为由奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的信道矩阵。
(5)
根据上述(1)的方法，其特征在于，在所述S3中，所述联合传输用户向所述第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，使得所述第一基站基于所述第一反馈等效信道矩阵计算出所述第一预编码矩阵；并且所述联合传输用户向所述第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵，使得所述第二基站基于所述第二反馈等效信道矩阵计算出所述第二预编码矩阵，
其中，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵用于避免来自所述第一基站和所述第二基站所服务的其它用户对所述联合传输用户的信号的干扰。
(6)
根据上述(5)的方法，其特征在于，所述第一预编码矩阵正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第二预编码矩阵正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道。
(7)
根据上述(1)至(6)中任一项的方法，其特征在于，在所述S2中，所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一信道的第一信道矩阵，并基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二信道的第二信道矩阵，接着所述联合传输用户基于所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵计算合并矩阵，所述第一等效信道矩阵是所述第一信道矩阵与所述合并矩阵合并后获得的矩阵，并且所述第二等效信道矩阵是所述第二信道矩阵与所述合并矩阵合并后获得的矩阵。
(8)
根据上述(7)的方法，其特征在于，所述第一信道所传输的数据层数为v，所述 第二信道所传输的数据层数为v′，所述联合传输用户的接收天线数为N r，所述合并矩阵为W 1，并且满足
(9)
根据上述(8)的方法，其特征在于，所述联合传输用户将所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵进行拼接，并对拼接后的矩阵进行奇异值分解以获得所述合并矩阵，其中，
所述合并矩阵是由分解后获得的左奇异向量矩阵的前v+v′列构成的子矩阵的共轭转置矩阵；
或者，所述合并矩阵是行数为v+v′行且列数等于所述联合传输用户的所述接收天线数的选择矩阵。
(10)
根据上述(7)的方法，其特征在于，在所述S5中，所述合并矩阵为W 1，所述第一信道矩阵为H 1,1，所述第一预编码矩阵为F 1，所述第二信道矩阵为H 2,1，所述第二预编码矩阵为F′ 1，所述联合传输用户将所述解码矩阵W 2设定为W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]的逆。
(11)
根据上述(1)至(6)中任一项的方法，其特征在于，在所述S3与所述S5之间，还包括S4：
所述联合传输用户根据所述第一数据解调参考信号和所述第二数据解调参考信号检测经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和所述第二等效信道矩阵的拼接矩阵是否欠秩；
若不欠秩，则继续进行所述S5；
若欠秩，则所述联合传输用户向对应的所述第一基站和/或所述第二基站反馈指示所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量的指示信息，以使得所述第一基站和/或所述第二基站收到所述指示信息后调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并使得所述第一基站和/或所述第二基站将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送回所述联合传输用户。
(12)
根据上述(11)的方法，其特征在于，在所述S4中，所述联合传输用户逐列考察经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和所述第二等效信道矩阵的每一列是否能够近似由其余列线性表出，若至少一列能够近似由其余列线性表出，则判定欠秩，并且将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的相应列的预编码向量确定为需要调整的所述目标预编码向量。
(13)
一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备在非相干联合传输下能够使用如前述(1)至(12)中任一项的方法与基站之间进行信道反馈。
(14)
一种在非相干联合传输下的在基站侧处理信道反馈的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：第一基站向联合传输用户发送第一信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵；并且第二基站向联合传输用户发送第二信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；
S2：所述第一基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第一等效信道矩阵反馈的第一反馈等效信道矩阵，并且所述第二基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第二等效信道矩阵反馈的第二反馈等效信道矩阵；
S3：所述第一基站基于所述第一反馈等效信道矩阵计算第一预编码矩阵，并将经过所述第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号传输至所述联合传输用户；所 述第二基站基于所述第二反馈等效信道矩阵计算第二预编码矩阵，并将经过所述第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号传输至所述联合传输用户，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵用于避免所述第一基站和所述第二基站所服务的其它用户对所述联合传输用户的信号的干扰；
其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
(15)
根据上述(14)的方法，其特征在于，在所述S2中，所述第一反馈等效信道矩阵与所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同，并且所述第二反馈等效信道矩阵与所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同。
(16)
根据上述(15)的方法，其特征在于，所述第一反馈等效信道矩阵的列数被设定为所述第一等效信道矩阵的秩，并且所述第二反馈等效信道矩阵的列数被设定为所述第二等效信道矩阵的秩。
(17)
根据上述(16)的方法，其特征在于，所述第一等效信道矩阵的秩为 所述第一基站接收到的所述第一反馈等效信道矩阵是如下的信道矩阵：该信道矩阵是由所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的；并且
所述第二等效信道矩阵的秩为 所述第二基站接收到的所述第二反馈等效信道矩阵是如下的信道矩阵：该信道矩阵是由所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的。
(18)
根据上述(14)的方法，其特征在于，在所述S3中，所述第一基站使得所述第一预编码矩阵正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第二基站使得所述第二预编码矩阵正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道。
(19)
根据上述(14)至(18)中任一项的方法，其特征在于，在所述S3之后，若经过所述第一预编码矩阵预编码的所述第一等效信道矩阵和经过第二预编码矩阵预编码的所述第二等效信道矩阵的拼接矩阵欠秩，则还包含以下步骤S4：
所述第一基站和/或所述第二基站接收来自所述联合传输用户的指示信息，所述指示信息指明了所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量，所述第一基站和/或所述第二基站随后调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并且将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送至所述联合传输用户。
(20)
根据上述(19)的方法，其特征在于，所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵通过以下方法得到：
所述第一基站和/或所述第二基站在接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为第一块对角预编码矩阵和/或第二块对角预编码矩阵中的当前没有被使用过的右奇异向量，
其中，第一块对角预编码矩阵/所述第二块对角预编码矩阵是通过将所述第一等效信道矩阵/所述第二等效信道矩阵与第一正交矩阵/第二正交矩阵相乘获得的矩阵，其中，所述第一正交矩阵的列空间正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，所述第二正交矩阵的列空间正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第一正交矩阵/所述第二正交矩阵的列的线性组合能够表示所述第一预编码矩阵/所述第二预编码矩阵中的每一列。
(21)
根据上述(20)的方法，其特征在于，在所述第一基站和/或所述第二基站接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为所述第一块对角预编码矩阵和/或所述第二块对角预编码矩阵中的第v+1个和/或第v′+1个右奇异向量，其中，v为所述第一信道所传输的数据层数，v′为所述第二信道所传输的数据层数。
(22)
根据上述(14)至(21)中任一项的方法，其中，所述第一基站与所述第二基站之间不共享所传输的数据以及通向所述联合传输用户的所述第一信道和所述第二信道的信道状态信息。
(23)
一种基站，其特征在于，所述基站在非相干联合传输下能够使用如上述(14)至(22)中任一项的方法对来自无线通信设备的信道反馈进行处理。
(24)
一种在非相干联合传输下的基站侧的预编码矩阵调整方法，在所述非相干联合传输下，第一基站经由第一信道将经过第一预编码矩阵预编码处理后的数据发送至联合传输用户，第二基站经由第二信道将经过第二预编码矩阵预编码处理后的数据发送至所述联合传输用户，并且所述第一信道具有第一等效信道矩阵，所述第二信道具有第二等效信道矩阵，
其特征在于，包括以下步骤：
S1：所述第一基站和/或所述第二基站接收来自所述联合传输用户的指示信息，并且基于所述指示信息确定经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和/或所述第二等效信道矩阵欠秩；
S2：所述第一基站和/或所述第二基站随后根据所述指示信息中指明的所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量，调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并且将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送至所述联合传输用户。
(25)
根据上述(24)的方法，其特征在于，所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵通过以下方法得到：
所述第一基站和/或所述第二基站在接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为第一块对角预编码矩阵和/或第二块对角预编码矩阵中的当前没有被使用过的右奇异向量，
其中，第一块对角预编码矩阵/所述第二块对角预编码矩阵是通过将所述第一等效信道矩阵/所述第二等效信道矩阵与第一正交矩阵/第二正交矩阵相乘获得的矩阵，其中，所述第一正交矩阵的列空间正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，所述第二正交矩阵的列空间正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第一正交矩阵/所述第二正交矩阵的列的线性组合能够表示所述第一预编码矩阵/所述第二预编码矩阵中的每一列。
(26)
根据上述(25)所述的方法，其特征在于，在所述第一基站和/或所述第二基站接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为所述第一块对角预编码矩阵和/或所述第二块对角预编码矩阵中的第v+1个和/或第v′+1个右奇异向量，其中，v为所述第一信道所传输的数据层数，v′为所述第二信道所传输的数据层数。
(27)
根据上述(24)至(26)中任一项所述的方法，其中，所述第一基站与所述第二基站之间不共享所传输的数据以及通向所述联合传输用户的所述第一信道和所述第二 信道的信道状态信息。
(28)
一种基站，其特征在于，所述基站在非相干联合传输下能够使用如上述(24)至(27)中任一项的预编码矩阵调整方法对用于所述基站到联合传输用户的信道矩阵的预编码矩阵进行调整。

Claims (28)

  1. 一种在非相干联合传输下的在用户侧进行信道反馈的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    S1：联合传输用户从第一基站接收第一信道状态信息参考信号，从第二基站接收第二信道状态信息参考信号；
    S2：所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵，并基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；
    S3：所述联合传输用户基于所述第一等效信道矩阵向所述第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，并且基于所述第二等效信道矩阵向所述第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵；
    S5：所述联合传输用户接收来自所述第一基站的经过第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号以及来自所述第二基站的经过第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号，所述联合传输用户随后基于所述第一数据解调参考信号和所述第二数据解调参考信号计算解码矩阵，所述联合传输用户能够基于所述解码矩阵解码来自所述第一基站和所述第二基站的数据；
    其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S3中，所述第一反馈等效信道矩阵与所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同，并且所述第二反馈等效信道矩阵与所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述联合传输用户将所述第一反馈等效信道矩阵的列数设定为所述第一等效信道矩阵的秩，并且将所述第二反馈等效信道矩阵的列数设定为所述第二等效信道矩阵的秩。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一等效信道矩阵的秩为 所述联合传输用户对所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵进行奇异值分解，将所述第一反馈等效信道矩阵设定为由奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的信道矩阵；并且
    所述第二等效信道矩阵的秩为 所述联合传输用户对所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵进行奇异值分解，将所述第二反馈等效信道矩阵设定为由奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的信道矩阵。
  5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S3中，所述联合传输用户向所述第一基站反馈第一反馈等效信道矩阵，使得所述第一基站基于所述第一反馈等效信道矩阵计算出所述第一预编码矩阵；并且所述联合传输用户向所述第二基站反馈第二反馈等效信道矩阵，使得所述第二基站基于所述第二反馈等效信道矩阵计算出所述第二预编码矩阵，
    其中，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵用于避免来自所述第一基站和所述第二基站所服务的其它用户对所述联合传输用户的信号的干扰。
  6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一预编码矩阵正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第二预编码矩阵正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述S2中，所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一信道的第一信道矩阵，并基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二信道的第二信道矩阵，接着所述联合传输用户基于所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵计算合并矩阵，所述第一等效信道矩阵是所述第一信道矩阵与所述合并矩阵合并后获得的矩阵，并且所述第二等效信道矩阵是所述第二信道矩阵与所述合并矩阵合并后获得的矩阵。
  8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一信道所传输的数据层数为v，所述第二信道所传输的数据层数为v′，所述联合传输用户的接收天线数为N r，所述合并矩阵为W 1，并且满足
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述联合传输用户将所述第一信道矩阵和所述第二信道矩阵进行拼接，并对拼接后的矩阵进行奇异值分解以获得所述合并矩阵，其中，
    所述合并矩阵是由分解后获得的左奇异向量矩阵的前v+v′列构成的子矩阵的共轭转置矩阵；
    或者，所述合并矩阵是行数为v+v′行且列数等于所述联合传输用户的所述接收天线数的选择矩阵。
  10. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述S5中，所述合并矩阵为W 1，所述第一信道矩阵为H 1,1，所述第一预编码矩阵为F 1，所述第二信道矩阵为H 2,1，所述第二预编码矩阵为F′ 1，所述联合传输用户将所述解码矩阵W 2设定为W 1[H 1,1F 1,H 2,1F′ 1]的逆。
  11. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述S3与所述S5之间，还包括S4：
    所述联合传输用户根据所述第一数据解调参考信号和所述第二数据解调参考信号检测经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和所述第二等效信道矩阵的拼接矩阵是否欠秩；
    若不欠秩，则继续进行所述S5；
    若欠秩，则所述联合传输用户向对应的所述第一基站和/或所述第二基站反馈指示所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量的指示信息，以使得所述第一基站和/或所述第二基站收到所述指示信息后调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并使得所述第一基站和/或所述第二基站将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送回所述联合传输用户。
  12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述S4中，所述联合传输用户逐列考察经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和所述第二等效信道矩阵的每一列是否能够近似由其余列线性表出，若至少一列能够近似由其余列线性表出，则判定欠秩，并且将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的相应列的预编码向量确定为需要调整的所述目标预编码向量。
  13. 一种无线通信设备，其特征在于，所述无线通信设备在非相干联合传输下能够使用如权利要求1至12中任一项所述的方法与基站之间进行信道反馈。
  14. 一种在非相干联合传输下的在基站侧处理信道反馈的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
    S1：第一基站向联合传输用户发送第一信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第一信道状态信息参考信号计算所述第一基站到所述联合传输用户的第一信道的第一等效信道矩阵；并且第二基站向联合传输用户发送第二信道状态信息参考信号，以使所述联合传输用户基于所述第二信道状态信息参考信号计算所述第二基站到所述联合传输用户的第二信道的第二等效信道矩阵；
    S2：所述第一基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第一等效信道矩阵反馈的第一反馈等效信道矩阵，并且所述第二基站接收来自所述联合传输用户的基于所述第二等效信道矩阵反馈的第二反馈等效信道矩阵；
    S3：所述第一基站基于所述第一反馈等效信道矩阵计算第一预编码矩阵，并将经过所述第一预编码矩阵预编码后的第一数据解调参考信号传输至所述联合传输用户；所述第二基站基于所述第二反馈等效信道矩阵计算第二预编码矩阵，并将经过所述第二预编码矩阵预编码后的第二数据解调参考信号传输至所述联合传输用户，所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵用于避免所述第一基站和所述第二基站所服务的其它用户对所述联合传输用户的信号的干扰；
    其中，所述第一反馈等效信道矩阵的列数和所述第二等效信道矩阵的列数均等于或小于所述第一基站的数据层数和所述第二基站的数据层数之和。
  15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述S2中，所述第一反馈等效信道矩阵与所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同，并且所述第二反馈等效信道矩阵与所述第二等效信道矩阵的共轭转置矩阵的列空间相同。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一反馈等效信道矩阵的列数被设定为所述第一等效信道矩阵的秩，并且所述第二反馈等效信道矩阵的列数被设定为所述第二等效信道矩阵的秩。
  17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一等效信道矩阵的秩为 所述第一基站接收到的所述第一反馈等效信道矩阵是如下的信道矩阵：该信道矩阵是由所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的；并且
    所述第二等效信道矩阵的秩为 所述第二基站接收到的所述第二反馈等效信道矩阵是如下的信道矩阵：
    该信道矩阵是由所述第一等效信道矩阵的共轭转置矩阵的奇异值分解后获得的左奇异向量矩阵的前 个左奇异向量构成的。
  18. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在所述S3中，所述第一基站使得所述第一预编码矩阵正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第二基站使得所述第二预编码矩阵正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道。
  19. 根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其特征在于，在所述S3之后，若经过所述第一预编码矩阵预编码的所述第一等效信道矩阵和经过第二预编码矩阵预编码的所述第二等效信道矩阵的拼接矩阵欠秩，则还包含以下步骤S4：
    所述第一基站和/或所述第二基站接收来自所述联合传输用户的指示信息，所述指示信息指明了所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量，所述第一基站和/或所述第二基站随后调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并且将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送至所述联合传输用户。
  20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵通过以下方法得到：
    所述第一基站和/或所述第二基站在接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为第一块对角预编码矩阵和/或第二块对角预编码矩阵中的当前没有被使用过的右奇异向量，
    其中，第一块对角预编码矩阵/所述第二块对角预编码矩阵是通过将所述第一等效信道矩阵/所述第二等效信道矩阵与第一正交矩阵/第二正交矩阵相乘获得的矩阵，其中，所述第一正交矩阵的列空间正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，所述第二正交矩阵的列空间正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第一正交矩阵/所述第二正交矩阵的列的线性组合能够表示所述第一预编码矩阵/所述第二预编码矩阵中的每一列。
  21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述第一基站和/或所述第二基站接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为所述第一块对角预编码矩阵和/或所述第二块对角预编码矩阵中的第v+1个和/或第v′+1个右奇异向量，其中，v为所述第一信道所传输的数据层数，v′为所述第二信道所传输的数据层数。
  22. 根据权利要求14至21中任一项所述的方法，其中，所述第一基站与所述第二基站之间不共享所传输的数据以及通向所述联合传输用户的所述第一信道和所述第二信道的信道状态信息。
  23. 一种基站，其特征在于，所述基站在非相干联合传输下能够使用如权利要求14至22中任一项所述的方法对来自无线通信设备的信道反馈进行处理。
  24. 一种在非相干联合传输下的基站侧的预编码矩阵调整方法，在所述非相干联合传输下，第一基站经由第一信道将经过第一预编码矩阵预编码处理后的数据发送至联合传输用户，第二基站经由第二信道将经过第二预编码矩阵预编码处理后的数据发送至所述联合传输用户，并且所述第一信道具有第一等效信道矩阵，所述第二信道具有第二等效信道矩阵，
    其特征在于，包括以下步骤：
    S1：所述第一基站和/或所述第二基站接收来自所述联合传输用户的指示信息，并且基于所述指示信息确定经过预编码后的所述第一等效信道矩阵和/或所述第二等效信道矩阵欠秩；
    S2：所述第一基站和/或所述第二基站随后根据所述指示信息中指明的所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵的需要调整的目标预编码向量，调整所述目标预编码向量并获得修正后的第一预编码矩阵和/或修正后的第二预编码矩阵，并且将经过所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵预编码后的所述第一数据解调参考信号和/或所述第二数据解调参考信号发送至所述联合传输用户。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述修正后的第一预编码矩阵和/或所述修正后的第二预编码矩阵通过以下方法得到：
    所述第一基站和/或所述第二基站在接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为第一块对角预编码矩阵和/或第二块对角预编码矩阵中的当前没有被使用过的右奇异向量，
    其中，第一块对角预编码矩阵/所述第二块对角预编码矩阵是通过将所述第一等效信道矩阵/所述第二等效信道矩阵与第一正交矩阵/第二正交矩阵相乘获得的矩阵，其中，所述第一正交矩阵的列空间正交于所述第一基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，所述第二正交矩阵的列空间正交于所述第二基站所服务的除所述联合传输用户之外的其它用户的信道，并且所述第一正交矩阵/所述第二正交矩阵的列的线性组合能够表示所述第一预编码矩阵/所述第二预编码矩阵中的每一列。
  26. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，在所述第一基站和/或所述第二基站接收到所述指示信息后，将所述第一预编码矩阵和/或所述第二预编码矩阵中的需要调整的所述目标预编码向量分别替换为所述第一块对角预编码矩阵和/或所述第二块对角预编码矩阵中的第v+1个和/或第v′+1个右奇异向量，其中，v为所述第一信道所传输的数据层数，v′为所述第二信道所传输的数据层数。
  27. 根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，所述第一基站与所述第二基站之间不共享所传输的数据以及通向所述联合传输用户的所述第一信道和所述第二信道的信道状态信息。
  28. 一种基站，其特征在于，所述基站在非相干联合传输下能够使用如权利要求24至27中任一项所述的方法对用于所述基站到联合传输用户的信道矩阵的预编码矩阵进行调整。
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