WO2009124452A1 - 无线通信系统中控制协作传输下行信号的方法和装置 - Google Patents

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WO2009124452A1
WO2009124452A1 PCT/CN2009/000269 CN2009000269W WO2009124452A1 WO 2009124452 A1 WO2009124452 A1 WO 2009124452A1 CN 2009000269 W CN2009000269 W CN 2009000269W WO 2009124452 A1 WO2009124452 A1 WO 2009124452A1
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user terminal
base station
downlink signal
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downlink
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PCT/CN2009/000269
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朱孝龙
蔡立羽
吴克颖
杨红卫
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阿尔卡特朗讯
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    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
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    • H04B7/065—Variable contents, e.g. long-term or short-short

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication networks, and more particularly to wireless communication networks based on multi-base station cooperative MIMO technology. Background technique
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • MIMO technology uses multiple antennas at the wireless transmitter and receiver to improve communication capabilities between them.
  • MIMO technology the more mature single-user MIMO will greatly improve the communication capability between the base station and the single user by the time-frequency resources of the base station and the user terminal.
  • multi-user MIMO has received extensive attention and research.
  • a base station simultaneously communicates with a plurality of different user terminals on the same time-frequency resource through multiple antennas, thereby simultaneously improving the communication capability between the base station and multiple users.
  • the base station uses only its own antenna to communicate with single or multiple users.
  • a network such as a wireless Mesh network or a wireless ad hoc network
  • the MIMO communication of the user can be simultaneously performed by the base station of the own cell and other base stations with good communication quality, the communication capability of the user is compared to the single base station.
  • the service can be improved to some extent, so this multi-base station cooperative MIMO has received widespread attention at present.
  • the multi-base station cooperative MIMO uses the plurality of geographically different antennas of the primary base station and the cooperative base station to cooperatively perform MIMO communication with the user terminal.
  • determining precoding information according to channel information between the primary base station and the cooperative base station and the user terminal is a necessary step.
  • time division duplex (TDD) mode the uplink and downlink channel response information is symmetric, so the main base and the association The uplink channel response of the cooperative base station, and calculating downlink channel information of each of the primary base station and the base station to the user terminal according to the uplink channel response, and corresponding downlink precoding matrices.
  • FDD frequency division duplex
  • the frequency difference between the uplink and downlink carriers generally exceeds the coherence bandwidth of the channel, so the uplink and downlink channel fading are not related to each other, resulting in the primary base station and cooperation.
  • the base station cannot determine its respective downlink channel information based on the uplink channel fading. Then, the primary base station and the coordinated base station cannot determine the corresponding respective downlink precoding matrices, and thus cannot perform cooperative MIMO downlink data communication with the user terminal. There is no method in the prior art that can effectively solve this problem. Summary of the invention
  • the present invention provides a method and apparatus for controlling downlink data communication between a primary base station and one or more cooperative base stations in cooperation with a user terminal in a wireless communication system employing cooperative MIMO technology.
  • the primary base station sends a measurement instruction to the user terminal, where the measurement instruction includes auxiliary determination information for determining channel related information of each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal;
  • the primary base station and the one or more cooperative base stations cooperatively transmit the downlink signal processed according to the downlink signal precoding information to the user terminal, and the user terminal receives the coordinated transmission from the primary base station and one or more coordinated base stations.
  • the user terminal receives the coordinated transmission from the primary base station and one or more coordinated base stations.
  • Pre-programmed according to the downlink signal The downlink signal after the code information processing starts the cooperative MIMO communication process.
  • a method for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with one or more cooperative base stations in a primary base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: a. sending a measurement instruction to the user terminal, where the measurement instruction includes determining, by using the primary base station to the user terminal, the downlink channels of the one or more coordinated base stations to the user terminal Auxiliary determination information of the channel related information; b. 'Receive measurement instruction feedback information from the user terminal; c.
  • a method for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with a primary base station in a cooperative base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: Receiving a cooperation request message from the primary base station, where the cooperation request message includes downlink signal precoding information of the coordinated base station to the user terminal; iv. transmitting in accordance with the downlink in cooperation with the primary base station The signal precoding information precodes the processed downlink signal to the user terminal.
  • a method for assisting control of a primary base station and one or more cooperative base stations cooperatively performing downlink data communication with the user terminal in a user terminal of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: I. receiving a measurement instruction from the primary base station, where the measurement instruction includes determining the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal Auxiliary determination information of channel related information of each downlink channel; II.
  • each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal Channel-related information III, the determined primary base station to the user terminal and the one or more cooperative base stations to the user terminal T/CN2009/000269 channel-related information of the channel, generating measurement instruction feedback information; IV. transmitting the measurement instruction feedback information to the primary base station.
  • a method for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with one or more cooperative base stations in a primary base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: A. Sending a measurement instruction to the user terminal, where the measurement instruction includes determining, by each of the primary base station to the user terminal, and the downlink channel of the one or more coordinated base stations to the user terminal Auxiliary determination information of the channel related information; B. receiving downlink signal precoding information from the primary base station of the user terminal to the user terminal; C. transmitting in cooperation with the one or more coordinated base stations according to the downlink The signal precoding information precodes the processed downlink signal to the user terminal.
  • a method for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with a primary base station in a cooperative base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: M. receiving a downlink signal precoding signal from the coordinated base station of the user terminal to the user terminal; N. cooperatively transmitting, in cooperation with the primary base station, a downlink signal precoded according to the downlink signal precoding information to a location User terminal.
  • a method for assisting control of a primary base station and one or more coordinated base stations cooperatively performing downlink data communication with the user terminal in a user terminal of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology includes the following steps: m. receiving a measurement instruction from the primary base station, where the measurement instruction includes determining the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal Auxiliary determination information of channel related information of each downlink channel; n. determining, according to the auxiliary determination information, the downlink channels of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal Channel-related information; 0.
  • a first control apparatus for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with one or more cooperative base stations in a primary base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology
  • the method includes: a first sending device, configured to send a measurement command to the user terminal, where the measurement command includes determining the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user The auxiliary determining information of the channel-related information of the downlink channels of the terminal; the first receiving device, configured to receive the measurement instruction feedback information from the user terminal; the first obtaining device, configured to obtain, according to the measurement instruction feedback information, Downlink signal precoding information of the primary base station to the user terminal and one or more downlink signal precoding information of the one or more coordinated base stations to the user terminal respectively; a second sending device, configured to correspond to Sending one or more collaboration request messages of the one or more coordinated base stations to the one or a cooperative base station, where the cooperation request message includes downlink signal precoding information of the corresponding coordinated base
  • a first cooperative control apparatus for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with a primary base station in a cooperative base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology, wherein The method includes: a third receiving device, configured to receive a cooperation request message from the primary base station, where the cooperation request message includes downlink signal precoding information of the coordinated base station to the user terminal; And transmitting, in cooperation with the primary base station, a downlink signal pre-coded according to the downlink signal precoding information to the user terminal.
  • a wireless device using cooperative MIMO technology is provided a first auxiliary control device for assisting in controlling the primary base station and the one or more cooperative base stations to perform downlink data communication with the user terminal in the user terminal of the communication system
  • the fifth receiving device is configured to receive the source The measurement instruction of the primary base station, where the measurement instruction includes auxiliary determination information for determining channel related information of each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal a fifth determining means, configured to determine, according to the auxiliary determining information, channel related information of each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal;
  • the device is configured to generate measurement instruction feedback information according to the determined channel related information of the downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal, and the fifth sending device, And configured to send the measurement instruction feedback information to the primary base station;
  • a sixth receiving device According to receiving from the main
  • a second control apparatus for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with one or more cooperative base stations in a primary base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology
  • the method includes: a sixth sending device, configured to send a measurement instruction to the user terminal, where the measurement instruction includes determining the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user The auxiliary determining information of the channel related information of each downlink channel of the terminal; the eighth receiving device, configured to receive downlink signal precoding information from the local base station of the user terminal to the user terminal; And transmitting, in cooperation with the one or more cooperative base stations, the next four signals according to the downlink signal precoding information precoding processing to the user terminal.
  • a second cooperative control apparatus for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with a primary base station in a cooperative base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology, wherein
  • the method includes: a ninth receiving device, configured to: the fourth transmitting device, configured to, in cooperation with the primary base station, transmit a downlink signal precoded according to the downlink signal precoding information to the user terminal.
  • a non-cooperative MIMO technology a second auxiliary control device for assisting the control of the primary base station and the one or more coordinated base stations to perform downlink data communication with the user terminal in the user terminal of the line communication system
  • the tenth receiving device is configured to receive from the user equipment The measurement instruction of the primary base station, where the measurement instruction includes auxiliary determination for determining channel related information of each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal
  • a seventh determining means configured to determine, according to the auxiliary determining information, channel related information of each downlink channel of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal
  • Determining means configured to determine channel related information of each of the downlink channels of the primary base station to the user terminal and the one or more coordinated base stations to the user terminal, according to a predetermined rule, to determine the primary base station to Downlink signal precoding information of the user terminal and
  • the multi-base station cooperative MIMO technical solution proposed by the present invention acquires MIMO downlink channel information of the primary base station and the cooperative base station to the user terminal, and then determines the primary base station and The downlink signal precoding information of the cooperative base station to the user terminal cooperatively performs MIMO downlink data communication with the user terminal according to the downlink precoding information.
  • the technical solution of the present invention fully utilizes multiple different antennas and radio channel resources of the primary base station and the cooperative base station, and performs MIMO communication based on suitable precoding with the user terminal, and can be applied to uplink and downlink channel peer communication such as TDD.
  • the mode can also be applied to a communication mode in which the uplink and downlink channels are not equal, such as FDD, and has small signaling and feedback overhead, which expands the coverage of the cell and the communication capability of the cell edge user to a certain extent, and reduces the proximity.
  • Small-area interference, small bandwidth of backhaul information expands the existing single-base-based single-user MIMO and multi-user MIMO functions, and has fewer changes to existing technologies and networks. Normalization. DRAWINGS
  • FIG. 1 shows a network diagram of a wireless communication system employing multi-base station cooperative MIMO technology in accordance with the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart showing a system method for cooperatively performing downlink data communication with a user terminal by a primary base station and a cooperative base station in a wireless communication system employing multi-base station cooperative MIMO technology according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 illustrates a first embodiment of a primary base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with one or more cooperative base stations, in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a first cooperative control apparatus for controlling downlink data communication with a user terminal in cooperation with a primary base station in a cooperative base station of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology according to another embodiment of the present invention.
  • Schematic diagram of a structure and FIG. 5 illustrates a cooperative control of a primary base station and one or more cooperative base stations in a user terminal of a wireless communication system employing cooperative MIMO technology according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a network diagram of a wireless communication system employing multi-base station cooperative MIMO technology in accordance with the present invention.
  • the wireless communication system shown in Fig. 1 includes a user terminal 1a, a user terminal 1b, a base station 2a, and a base station 2b.
  • both the user terminal 1a and the user terminal lb include two receiving antennas
  • both the base station 2a and the base station 2b include two transmitting antennas.
  • the user terminal 1a in the wireless communication system may include more than two receiving antennas
  • the user terminal 1b may include one or more receiving antennas
  • the base station 2a and the base station 2b may Includes more than two transmit antennas.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a system method for cooperatively communicating downlink data with a user terminal in a wireless communication system employing multi-base station cooperative MIMO technology in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the user terminal l a first determines the base station it serves based on the preamble or other measurements. If the strength of the preamble symbol or other signal received from the base station 2a by the user terminal 1a is greater than the strength of the received base station 2a, the user terminal 1a determines the base station 2a as the base station serving the base station 2a, that is, the user terminal 1a is the base station. 2a jurisdiction.
  • the user terminal lb determines the base station it serves based on the preamble or other measurements. If the strength of the preamble or other signal received from the base station 2b by the user terminal 1b is greater than the strength received from other base stations, the user terminal 1b determines the base station to which the base station 2b serves, i.e., the user terminal 1b is the base station. 2b jurisdiction.
  • the user terminal 1b is under the jurisdiction of the base station 2a, and the user terminal 1b is under the jurisdiction of the base station 2b, and the user terminal 1a or the base station 2a initiates a request to the base station 2b, requesting the base station 2b to perform downlink data transmission with the user terminal 1a in cooperation with the base station 2a.
  • the base station 2a transmits a measurement indication message to the user terminal 1a to notify it to perform measurement such as preamble or common pilot, and reports the measurement result to the base station 2a.
  • the user terminal 11 After receiving the measurement indication message from the base station 2a, the user terminal 11 measures the received strength of the preamble or common pilot symbols from the base station 2a and the base station 2b according to the measurement indication message, and transmits the measurement result to the base station. 2a.
  • the user terminal la can periodically measure the strength of the preamble or common pilot symbols and the like from the base station 2a and the base station 2b, and periodically transmit the measurement result to the base station 2a.
  • the user terminal 1a may notify the base station 2a of the measurement result only if the predetermined condition is satisfied.
  • the predetermined condition may include: the user terminal 1a determines that it is located at the cell edge according to the measurement result (ie, the received signal strength of the base station 2a to the user terminal 1a) (RSSI) or physical signal to interference and noise ratio (PCINR) below a predetermined threshold), or base station 2a to user terminal la, and received signal strength (RSSI) or physical signal to interference and noise ratio (PCINR) from base station 2b to user terminal la The difference is below another predetermined threshold.
  • RSSI received signal strength of the base station 2a to the user terminal 1a
  • PCINR physical signal to interference and noise ratio
  • the base station 2a determines, according to the received measurement result, that the user terminal 1a basically satisfies the condition of cooperative MIMO (for example, the user terminal 1a is at the edge of the cell under the jurisdiction of the base station 2a), then proceeds to step S1, and the base station 2a sends a measurement command to the user terminal la.
  • the measurement instruction includes auxiliary determination information for determining channel related information of each downlink channel of the base station 2a to the user terminal la and the base station 2b to the user terminal la.
  • the auxiliary determination information includes time-frequency resources for measuring common pilot signals from the base station 2a and the base station 2b (ie, what time-frequency resources the base station 2a and the base station 2b should use to measure the common pilot signal) and other uses.
  • the measurement instruction may further include information such as a granularity of precoding, a calculation strategy of precoding information, and a feedback strategy of precoding information.
  • the granularity of the precoding specifies the size of the time-frequency resource block to which the same precoding matrix is applied.
  • the calculation strategy of the precoding information may include long-term precoding (e.g., pre-coding based on channel covariance matrix) and short-term precoding (e.g., precoding based on channel instantaneous information).
  • long-term precoding e.g., pre-coding based on channel covariance matrix
  • short-term precoding e.g., precoding based on channel instantaneous information
  • the feedback strategy of the precoding information may include feeding the precoding information only to the base station 2a or simultaneously feeding back to the base stations 2a and 2b, and the time start and time interval of the feedback (ie, how often the user terminal la feedbacks the precoding information) Give the corresponding base station) and so on.
  • the calculation strategy of the precoding information, the feedback strategy of the precoding information, and the information of the precoding granularity may be mutually notified by the handshake information when the user terminal 1a accesses the network. Based on this, in step S1, the base station 2a sends to the base station 2a. These information may not be included in the measurement instructions of the user terminal la.
  • the user terminal 1a receives the measurement instruction from the base station 2a, and based on the auxiliary determination information in the measurement instruction, determines the downlink channels of the base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b to the user terminal 1a.
  • Channel related information Further, the user terminal 1a estimates the downlink of the base station 2a to the local user terminal la by using the received common pilot signal from the base station 2a and the received common pilot information from the base station 2b, respectively, based on the auxiliary determination information in the measurement instruction.
  • the number of rows of the matrix H11 is equal to the number of receiving antennas of the user terminal la, and the number of columns of the matrix H11 is equal to the number of transmitting antennas of the base station 2a.
  • the number of rows of the matrix H12 is equal to the number of receiving antennas of the user terminal la, and the number of columns of the matrix H12 is equal to the number of transmitting antennas of the base station 2b.
  • the user terminal 1a determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink of the base station 2b to the user terminal 1a according to the predetermined rule according to the channel correlation information H11 and H12 of the determined downlink channel. Signal precoding information.
  • the calculation manner of the downlink signal precoding information can be divided into two types: long time precoding and short time precoding.
  • the short-term precoding based on the channel covariance matrix is taken as an example to describe a method for determining the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal la and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la.
  • the user terminal la determines the preferred precoding matrices Wl 1, and W12 by the following rules,
  • o ' represents the same zero matrix as the number of rows and columns of the matrices Wl l and W12, and Trace ⁇ represents the sum of the elements on the diagonal.
  • W11 and W12 are elements in the predetermined codebook.
  • the predetermined codebook is shared by the user terminal 1a and the user terminal 1b and the base station 2a and the base station 2b.
  • the codebook may be a DFT codebook, a 3GPP LTE codebook, an IEEE 802.16e codebook or other types of codebooks, which should be understood by those skilled in the art, and will not be described herein.
  • the preferred precoding matrix Wi represents a downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal 1a
  • the preferred precoding matrix W12 represents a downlink signal precoding matrix of the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the short-term precoding based on channel instantaneous information is taken as an example to describe a method for determining downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal la and downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la.
  • the user terminal la determines the preferred precoding matrices Wi r and W12 by the following rules,
  • o ' denotes the same zero matrix as the number of rows and columns of the matrices Wl l and W12
  • Capacity ⁇ denotes the channel capacity
  • the preferred precoding matrix W1 l′ represents the downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal la
  • the preferred precoding matrix W12 represents the downlink signal precoding matrix of the base station 2b to the user terminal la.
  • the user terminal la determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a, and generates measurement instruction feedback information, and The measurement instruction feedback information is transmitted to the base station 2a.
  • the user terminal 1a determines the preferred precoding matrices W1 l ' and W 12 by searching the codebook, and then sends the index values of the better precoding matrices W 1 ⁇ and W 12 as measurement instruction feedback information to the base station. 2a.
  • the user terminal la can also directly send the better precoding matrices Wl l ' and W12 as measurement feedback information to the base station 2a.
  • the measurement instruction feedback information may include an indication information, in addition to the index values of the preferred precoding matrices W1 l ' and W12, or the better precoding matrices W11 ' and W12 themselves, the user terminal la
  • the indication information is used to inform the base station 2a whether it is suitable for cooperative MIMO transmission.
  • the indication information may include a capacity gain using cooperative MIMO transmission compared to using single-user MIMO transmission, or the indication information includes only one The hexadecimal value, where the binary value " ⁇ indicates suitable for cooperative MIMO transmission, and the binary value "0" indicates that it is not suitable for cooperative MIMO transmission.
  • step S5 the base station 2a receives the measurement instruction feedback information from the user terminal 1a, and extracts downlink signal precoding information corresponding to the base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b to the user terminal from the measurement instruction feedback information.
  • the downlink signal precoding information of la is the downlink signal precoding information of la.
  • the base station 2a first needs to extract the optimal precoding matrix from the measurement instruction feedback information.
  • the index values of Wir and W12, and the preferred precoding matrices Wi r and W12 corresponding to the index values are searched from the codebook shared with the user terminal 1a according to the index value.
  • the base station 2a only needs to extract the better precoding matrices Wir and W12 from the measurement instruction feedback information. .
  • step S6 the base station 2a determines the present based on the predetermined rule according to the downlink signal precoding matrix Wir of the base station 2a to the user terminal 1a. New downlink signal precoding information from base station 2a to user terminal 1a.
  • the base station 2a After the base station 2a acquires the downlink signal precoding matrix Wir of the base station 2a to the user terminal la, if the base station 2a considers that the downlink signal precoding matrix is suitable, the base station 2a accepts the downlink signal precoding matrix W1 l.
  • the base station 2a may also look up a downlink signal precoding matrix from the shared codebook without considering the downlink signal precoding matrix recommended by the user terminal la. Further, the newly found downlink signal precoding matrix has a strong correlation with the downlink signal precoding matrix originally recommended by the user terminal la, and has less interference to other users under the base station 2a.
  • the base station 2a may reject the Base station 2b performs cooperative MIMO T/CN2009/000269 transmission mode service user terminal la.
  • the base station 2a determines the base station 2a to the user terminal la according to its final selection result (accepting downlink signal precoding information recommended by the user terminal 1a, or re-determining a downlink signal precoding information, or rejecting cooperative MIMO transmission with the base station 2b)
  • the new downlink signal precoding information (the new downlink signal precoding information may be the downlink signal precoding information originally determined by the user terminal 1a, or may be the downlink signal precoding information redetermined by the base station 2a), Informing the user terminal la.
  • the base station 2a After receiving the downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal la, the base station 2a accepts the downlink signal precoding matrix Wir. Then, the above step S6 can be omitted.
  • the base station 2a transmits a cooperation request message including downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la to the base station 2b.
  • the base station 2a may transmit the index value of the downlink signal precoding matrix W12 of the base station 2b to the user terminal la to the base station 2b through the cooperation request message.
  • the base station 2a can also directly transmit the downlink signal precoding matrix W12 to the base station 2b through the cooperation request message.
  • the cooperation request message may further include time-frequency resource information allocated by the base station 2a to the user terminal 1a for informing the base station 2b to perform cooperative MIMO transmission with the base station 2a by using the same time-frequency resource, where the cooperation request message is used.
  • Precoding strategy information may also be included (eg, using long-term precoding or short-term precoding, precoding granularity, etc.).
  • step S8 the base station 2b receives the cooperation request message from the base station 2a, and generates a cooperation response message based on the cooperation request message.
  • the base station 2b first extracts the cooperation request message from the base station 2a after receiving the cooperation request message from the base station 2a.
  • the index value of the downlink signal precoding matrix W12, and then the downlink signal precoding matrix W12 corresponding to the index value is searched from the shared codebook according to the index value.
  • the base station 2b If the base station 2a directly transmits the downlink signal precoding matrix W12 to the base station 2b through the cooperation request message, the base station 2b only needs to extract the downlink signal precoding matrix W12 from the cooperation request message. Further, the base station 2b acquires the downlink signal precoding matrix W12 of the base station 2b to the user terminal 1a, and then, if it considers that the downlink signal precoding matrix is suitable, the base station 2b accepts the downlink signal precoding matrix W12.
  • the base station 2b may also look up a downlink signal precoding matrix from the shared codebook without considering the downlink signal precoding matrix from the base station 2a. Further, the re-searched downlink signal precoding matrix must have a strong correlation with the downlink signal precoding matrix originally from the base station 2a, and the interference caused to other users under the base station 2b is small.
  • the base station 2b may reject the base station 2a. Perform cooperative MIMO transmission.
  • the base station 2b Whether the base station 2b accepts the downlink signal precoding matrix from the base station 2a, or re-finds a downlink signal precoding matrix from the shared codebook, or the base station 2b rejects cooperative MIMO transmission with the base station 2a, the base station 2b passes its selection result through cooperation.
  • the response message informs the base station 2a.
  • the base station 2b After receiving the cooperation request message from the base station 2a, the base station 2b accepts the downlink signal precoding matrix W12 included in the cooperation request message, and then the above step S8 can be omitted.
  • step S9 the base station 2b transmits the cooperation response message to the base station 2a.
  • step S10 the base station 2a receives the cooperation response message from the base station 2b, and determines new downlink signal precoding information from the base station 2b to the user terminal la based on the cooperation response message.
  • the base station 2a extracts the selection result of the base station 2b from the cooperation response message (accepts the original downlink signal precoding information, or redetermines the downlink signal precoding information, or rejects the cooperative MIMO transmission with the base station 2a), and according to the Selecting a result, determining new downlink signal precoding information from the base station 2b to the user terminal 1a (the new downlink signal precoding information may be downlink signal precoding information originally determined by the user terminal 1a, or may be determined by the base station 2b.
  • the downlink signal precoding information is used to inform the user terminal la.
  • step S8 the subsequent steps S9 and S10 are both Can be omitted.
  • step SI1 the process proceeds to step SI1, and the base station 2a transmits a transmission indication message for instructing the base station 2b to cooperate with the base station 2a to transmit the downlink signal to the base station 2b.
  • the transmission indication message is used to inform the base station 2b of the time-frequency resources required for cooperative MIMO transmission with the base station 2a.
  • step S11 may be omitted.
  • step S12 the base station 2a transmits a reception indication message for instructing to start receiving the base station 2a and the base station 2b to jointly transmit the downlink signal to the user terminal 1a, wherein the reception indication message includes the base station 2a to the user terminal 1a. New downlink signal precoding information and new downlink signal precoding information from the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the new indication information of the downlink signal f and the base station 2b of the base station 2a to the user terminal 1a may not be included in the reception indication message.
  • New downlink signal precoding information to user terminal la may not be included in the reception indication message.
  • the user terminal 1a receives the downlink transmission signal after the downlink signal precoding information Wir precoding processing from the base station 2a and the downlink signal precoding information W12 from the base station 2b, and after the precoding processing the downlink transmission signal, according to the acquired The channel related information H11 of the downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information Wir restore the signal from the base station 2a.
  • the signal from the base station 2b is restored based on the acquired channel related information H12 of the downlink channel of the base station 2b to the user terminal la and the downlink signal precoding information W12.
  • the user terminal 1a determines the channel related information H11 of the downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the channel related information H12 of the downlink channel of the base station 2b to the user terminal 1a, and directly sends the channel related information to
  • the base station 2a determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a according to the predetermined rule according to the received channel related information H11 and H12.
  • the base station 2a determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a according to the predetermined rule according to the received channel related information H11 and H12.
  • the base station 2a determines the downlink signal precoding of the base station 2a to the user terminal 1a. After the information and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a, the determined downlink signal precoding information needs to be notified to the user terminal 1a.
  • the user terminal 1a determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a, and then connects the base station 2a to the user terminal 1a.
  • the downlink signal precoding information is sent to the base station 2a, and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a is transmitted to the base station 2b.
  • the base station 2a and the base station 2b may Accepting the precoding information, it is also possible to re-determine a downlink signal precoding information. Of course, they may also refuse to perform cooperative MIMO transmission with each other.
  • the base station 2a and the base station 2b re-determine the downlink signal precoding information
  • the base station 2a and the base station 2b must inform the user terminal la of the re-determined downlink signal precoding information.
  • the first control device 10 includes a first transmitting device 101, a first receiving device 102, a first obtaining device 103, and a second transmitting device 104.
  • the first cooperation control device 20 includes a third receiving device 201.
  • the first auxiliary control device 30 includes a fifth receiving device 301, a fifth determining device 302, a third generating device 303, and a fifth transmitting device 304.
  • the user terminal 1a first determines its service based on a preamble or other measurement. Base station. If the strength of the preamble symbol or other signal received from the base station 2a by the user terminal 1a is greater than the strength of the received base station 2a, the user terminal 1a determines the base station 2a as the base station serving the base station 2a, that is, the user terminal 1a is the base station. 2a jurisdiction.
  • the user terminal lb determines the base station it serves based on the preamble or other measurements. If the strength of the preamble or other signal received from the base station 2b by the user terminal 1b is greater than the strength received from other base stations, the user terminal 1b determines the base station to which the base station 2b serves, i.e., the user terminal 1b is the base station. 2b jurisdiction.
  • the user terminal 1b is under the jurisdiction of the base station 2a, and the user terminal 1b or the base station 2a initiates a request to the base station 2b, requesting the base station 2b to perform downlink data with the user terminal 1a in cooperation with the base station 2a.
  • the case of transmission is explained as an example: First, the base station 2a transmits a measurement indication message to the user terminal 1a to notify it to perform measurement such as preamble or common pilot, and reports the measurement result to the base station 2a.
  • the user terminal 11 After receiving the measurement indication message from the base station 2a, the user terminal 11 measures the received strength of the preamble or common pilot symbols from the base station 2a and the base station 2b according to the measurement indication message, and transmits the measurement result to the base station. 2a.
  • the user terminal la can periodically measure the strength of the preamble or common pilot symbols and the like from the base station 2a and the base station 2b, and periodically transmit the measurement result to the base station 2a.
  • the user terminal la may also notify the base station 2a of the measurement result if the predetermined condition is satisfied.
  • the predetermined condition may include: the user terminal 1a determines that it is located at the cell edge according to the measurement result (ie, the received signal strength (RSSI) or the physical signal to interference and noise ratio (PCINR) of the base station 2a to the user terminal 1a is lower than a predetermined threshold), or the base station The difference between the received signal strength (RSSI) or the physical signal to interference and noise ratio (PCINR) of the user terminal 1a to the base station 2b to the user terminal 1a is lower than another predetermined threshold.
  • the measurement result ie, the received signal strength (RSSI) or the physical signal to interference and noise ratio (PCINR) of the base station 2a to the user terminal 1a is lower than a predetermined threshold
  • PCINR physical signal to interference and noise ratio
  • the base station 2a determines, according to the received measurement result, that the user terminal 1a basically satisfies the condition of cooperative MIMO (for example, the user terminal 1a is at the edge of the cell under the jurisdiction of the base station 2a), and then the first control device 10 included in the base station 2a
  • a transmitting device 101 transmits a measurement command to the user terminal 1a.
  • the measurement instruction includes channel related information for determining each downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b to the user terminal 1a. Auxiliary to determine the information.
  • the auxiliary determination information includes time-frequency resources for measuring common pilot signals from the base station 2a and the base station 2b (ie, what time-frequency resources the base station 2a and the base station 2b should use to measure the common pilot signal) and other uses.
  • the measurement instruction may further include information such as a granularity of precoding, a calculation strategy of precoding information, and a feedback strategy of precoding information.
  • the granularity of the precoding specifies the size of the time-frequency resource block to which the same precoding matrix is applied.
  • the calculation strategy of the precoding information may include long-term precoding (e.g., pre-coding based on channel covariance matrix) and short-term precoding (e.g., precoding based on channel instantaneous information).
  • long-term precoding e.g., pre-coding based on channel covariance matrix
  • short-term precoding e.g., precoding based on channel instantaneous information
  • the feedback strategy of the precoding information may include feeding the precoding information only to the base station 2a or simultaneously feeding back to the base stations 2a and 2b, and the time start and time interval of the feedback (ie, how often the user terminal la feedbacks the precoding information) Give the corresponding base station) and so on.
  • the calculation strategy of the precoding information, the feedback strategy of the precoding information, and the precoding granularity may be mutually notified by the handshake information when the user terminal 1a accesses the network, and based on this, the measurement sent by the base station 2a to the user terminal 1a This information may not be included in the instructions.
  • the fifth receiving device 301 of the first auxiliary control device 30 included in the user terminal 1a receives the measurement instruction from the base station 2a, and then the fifth determining device 302 of the first auxiliary control device 30 is based on the measurement command Auxiliary determination information, determining channel-related information of each downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b to the user terminal 1a. Further, the fifth determining means 302 receives the received information based on the auxiliary determination information in the measurement instruction.
  • the common pilot signal from the base station 2a and the received common pilot information from the base station 2b respectively estimate the channel related information H11 of the downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the channel of the downlink channel of the station 2b to the user terminal 1a.
  • the sixth determining means of the third generating means 303 included in the first auxiliary control means 30 (not shown in FIG. 5 for the sake of brevity) is scheduled according to the channel-related information H11 and H12 of the determined downlink channel.
  • the rule determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the calculation manner of the downlink signal precoding information can be divided into two types: long time precoding and short time precoding.
  • the short-term precoding based on the channel covariance matrix is taken as an example to describe a method for determining the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal la and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la.
  • the sixth determining means determines the preferred precoding matrices wir and W12' by the following rules,
  • o ' represents the same zero matrix as the number of rows and columns of the matrices Wl l and W12, and 1 306 ⁇ represents the sum of the elements on the diagonal.
  • W11 and W12 are elements in the predetermined codebook.
  • the predetermined codebook is shared by the user terminal la and the user terminal lb and the base station 2a and the base station 2b.
  • the codebook may be a DFT codebook, a 3GPP LTE codebook, an IEEE 802.16e codebook or other types of codebooks, which should be understood by those skilled in the art, and will not be described herein.
  • the preferred precoding matrix W1 l′ represents a downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal 1a
  • the preferred precoding matrix W12 represents a downlink signal precoding matrix of the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the short-term precoding based on channel instantaneous information is taken as an example to describe a method for determining downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal la and downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la.
  • the sixth determining means determines the preferred precoding matrices Wir and W12 by the following rules,
  • o ' denotes the same zero matrix as the number of rows and columns of the matrices Wl l and W12
  • Capacity ⁇ denotes the channel capacity
  • the preferred precoding matrix W1 l′ represents the downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal la
  • the preferred precoding matrix W12 represents the downlink signal precoding matrix of the base station 2b to the user terminal la.
  • the fourth generating means in the third generating means 303 (not shown in FIG. 5 for simplicity) the downlink signal precoding information of the determined base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b to the user terminal 1a
  • the downlink signal precoding information generates measurement instruction feedback information
  • the fifth transmitting device 304 in the first auxiliary control device 30 transmits the measurement instruction feedback information to the base station 2a.
  • the sixth determining means determines the preferred precoding matrices wir and W12 by searching the codebook, and then the fifth transmitting means 304 sends the index values of the better precoding matrices Wll ' and W12 as the measurement instruction feedback information to Base station 2a.
  • the fifth transmitting device 304 can also directly transmit the better precoding matrices W1 l ' and W12 as measurement feedback information to the base station 2a.
  • the measurement instruction feedback information may include an indication information in addition to the index value of the preferred precoding matrix wir and W12, or the preferred precoding matrix WU, and W12, and the user terminal 1
  • the indication information informs the base station 2a whether it is suitable for cooperative MIMO transmission.
  • the indication information may include a capacity gain using cooperative MIMO transmission compared to using single-user MIMO transmission, or the indication information includes only one binary value, wherein a binary value "1" indicates suitable for cooperative MIMO transmission, binary value"0" indicates that it is not suitable for cooperative MIMO transmission.
  • the first receiving device 102 in the first control device 10 receives the measurement instruction feedback information from the user terminal 1a, and the first extraction device in the first obtaining device 103 in the first control device 10 (for the sake of simplicity, FIG. 3
  • the downlink signal precoding information corresponding to the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a are extracted from the measurement instruction feedback information.
  • the first extracting device first needs to extract the optimal precoding from the measurement instruction feedback information.
  • the index values of the matrices Wi r and W12, and the preferred precoding matrices Wi r and W12 corresponding to the index values are searched from the codebook shared with the user terminal la according to the index value.
  • the first extracting device only needs to extract the better precoding matrices Wir and W12 from the measurement instruction feedback information. Just fine.
  • the second determining device in the first control device 10 (not shown in FIG. 3 for simplicity) is according to the base station 2a to The downlink signal precoding matrix Wi r of the user terminal 1a determines new downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a based on a predetermined rule.
  • the base station 2a After the base station 2a acquires the downlink signal precoding matrix Wi r of the base station 2a to the user terminal 1a, if the base station 2a considers that the downlink signal precoding matrix is suitable, the base station 2a accepts the downlink signal precoding matrix W1 l, .
  • the base station 2a may also look up a downlink signal precoding matrix from the shared codebook without considering the downlink signal precoding matrix recommended by the user terminal la. Further, the newly found downlink signal precoding matrix has a strong correlation with the downlink signal precoding matrix originally recommended by the user terminal la, and has less interference to other users under the base station 2a.
  • the base station 2a may reject the base station 2a.
  • 2b performs a cooperative MIMO transmission mode service user terminal la.
  • the second determining device in the first control device 10 according to its final selection result (accepting the downlink signal precoding information recommended by the user terminal 1a, or redetermining a downlink signal precoding information, or rejecting the cooperative MIMO transmission with the base station 2b Determining new downlink signal precoding information from the base station 2a to the user terminal 1a (the new downlink signal precoding information may be downlink signal precoding information originally determined by the user terminal 1a, or may be newly determined by the base station 2a)
  • the downlink signal precoding information is used to inform the user terminal la.
  • the base station 2a After receiving the downlink signal precoding matrix of the base station 2a to the user terminal la, the base station 2a accepts the downlink signal precoding matrix W11, and then the second determining device can be omitted.
  • the second transmitting device 104 in the first control device 10 transmits a cooperation request message including the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal la to the base station 2b.
  • the second transmitting device 104 may send the index value of the downlink signal precoding matrix W12 of the base station 2b to the user terminal la to the base station 2b through the cooperation request message.
  • the second transmitting device 104 can also directly send the downlink signal precoding matrix W12 to the base station 2b through the cooperation request message.
  • the cooperation request message may further include time-frequency resource information allocated by the base station 2a to the user terminal 1a for informing the base station 2b to perform cooperative MIMO transmission with the base station 2a by using the same time-frequency resource, where the cooperation request message is used.
  • Precoding strategy information may also be included (eg, using long-term precoding or short-term precoding, precoding granularity, etc.).
  • the third receiving device 201 in the first cooperative control device 20 receives the cooperation request message from the base station 2a, and the first generating device in the first cooperative control device 20 (not shown in FIG. 4 for the sake of brevity) according to the The collaboration request message generates a collaboration response message.
  • the first generation device (for simplicity, not shown in FIG. 4) first extracts an index value of the downlink signal precoding matrix W12 from the cooperation request message, and then searches and searches from the shared codebook according to the index value.
  • the index value corresponds to the downlink signal precoding matrix W12'.
  • the base station 2a directly precodes the downlink signal W12, it sends a message through the cooperation request message.
  • the PT/CN2009/000269 is sent to the base station 2b, and then the third extracting means in the first generating means only needs to extract the downlink signal precoding matrix W12 from the cooperation request message.
  • the base station 2b acquires the downlink signal precoding matrix W12 of the base station 2b to the user terminal 1a, and then, if it considers that the downlink signal precoding matrix is suitable, the base station 2b accepts the lower signal precoding matrix W12.
  • the base station 2b may also look up a downlink signal precoding matrix from the shared codebook without considering the downlink signal precoding matrix from the base station 2a. Further, the re-searched downlink signal precoding matrix must have a strong correlation with the downlink signal precoding matrix originally from the base station 2a, and the interference caused to other users under the base station 2b is small.
  • the base station 2b may reject the base station 2a. Perform cooperative MIMO transmission.
  • the first cooperative control device 20 The four transmitting devices each inform the base station 2a of the result of the selection by the cooperative response message.
  • the base station 2b After receiving the cooperation request message from the base station 2a, the base station 2b accepts the downlink signal precoding matrix W12 included in the cooperation request message, and then the first generation device may be omitted.
  • the fourth transmitting device in the first cooperative control device 20 transmits the cooperative response message to the base station 2a.
  • the second receiving device in the first control device 10 receives the cooperation response message from the base station 2b, and then the first determining device in the first control device 10 (for conciseness) In the meantime, not shown in FIG. 3), according to the cooperation response message, new downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a is determined.
  • the first determining device in the first control device 10 extracts the selection result of the base station 2b from the cooperation response message (accepts the original downlink signal precoding information, or redetermines the downlink signal precoding information, or rejects the base station 2a Perform cooperative MIMO transmission), And determining, according to the result of the selection, new downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a (the new downlink signal precoding information may be downlink signal precoding information originally determined by the user terminal 1 a, or may be The downlink signal precoding information re-determined by the base station 2b) is used to inform the user terminal la.
  • the fourth transmitting device, the second receiving device, and the first determining device may be omitted on the basis of the omission of the first generating device.
  • the third transmitting means in the first control means 10 (not shown in Fig. 3 for the sake of brevity) transmits a transmission indication message for instructing the base station 2b to cooperate with the base station 2a to transmit the downlink signal to the base station 2b.
  • the transmission indication message is used to inform the base station 2b of the time-frequency resources required for cooperative MIMO transmission with the base station 2a.
  • the third transmitting device may omit if the time-frequency resource has been agreed in advance.
  • the third sending device in the first control device 10 further sends a receiving indication message for instructing to start receiving the base station 2a and the base station 2b to jointly transmit the downlink signal to the user terminal 1a, where the receiving indication message includes the local base station 2a New downlink signal precoding information to the user terminal 1a and new downlink signal precoding information from the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the receiving indication message may not include the new downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the base station 2b. New downlink signal precoding information to user terminal la.
  • the user terminal 1a receives the downlink transmission signal after the downlink signal precoding information Wir precoding processing from the base station 2a and the downlink signal precoding information W12 from the base station 2b, and after the precoding processing the downlink transmission signal, according to the acquired The channel related information H11 of the downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information Wir restore the signal from the base station 2a.
  • the signal from the base station 2b is restored based on the acquired channel related information H12 of the downlink channel of the base station 2b to the user terminal la and the downlink signal precoding information W12.
  • the fifth determining means 302 of the first auxiliary control device 30 does After determining the channel-related information H11 of the downlink channel of the base station 2a to the user terminal 1a and the channel-related information H12 of the downlink channel of the base station 2b to the user terminal 1a, the channel-related information is directly transmitted to the base station 2a, and the first control device 10
  • the first obtaining means 103 in the received channel related information H11 and H12 determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a according to a predetermined rule.
  • the base station 2a After determining the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink signal precoding information of the base station 2b to the user terminal 1a, the base station 2a needs to notify the user terminal of the determined downlink signal precoding information. .
  • the eighth determining device of the second auxiliary control device included in the user terminal 1a determines the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a and the downlink of the base station 2b to the user terminal 1a. After the signal precoding information, the seventh transmitting device in the second auxiliary control device transmits the downlink signal precoding information of the base station 2a to the user terminal 1a to the base station 2a, and precodes the downlink signal of the base station 2b to the user terminal 1a.
  • the information is transmitted to the base station 2b, and the eighth receiving device included in the second control device included in the base station 2a and the second cooperative control device included in the base station 2b receive the downlink signal precoding information from the user terminal 1a,
  • the precoding information may be accepted, or a downlink signal precoding information may be re-determined.
  • the cooperative MIMO transmission may also be rejected from each other. If the base station 2a and the base station 2b respectively determine the downlink signal precoding information, the base station 2a and the base station 2b must inform the user terminal la of the redetermined downlink signal precoding information.

Landscapes

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Description

无线通信系统中控制协作传输下行信号的方法和装置 技术领域
本发明涉及无线通信网络，尤其涉及基于多基站协作 MIMO技术 的无线通信网络。 背景技术
在无线通信系统中， MIMO (多输入多输出）技术在无线发送端 和接收端使用多根天线， 以提高其之间的通信能力。 在 MIMO 技术 中， 较为成熟的单用户 MIMO 将基站和用户终端的时频资源——对 极大地提高了基站与单用户的通信能力。但是，随着用户数量的增多， 需要考虑多个用户共享相同的时频资源进行通信， 因此多用户 MIMO 得到了广泛的关注和研究。 在多用户 MIMO 中， 基站通过多天线在 相同的时频资源上同时与多个不同的用户终端进行通信， 能够同时提 高基站与多个用户之间的通信能力。
在现有的单用户 MIMO和多用户 MIMO中， 绝大多数研究都仅 限于基站仅使用自身的天线与单个或多个用户进行通信的情形。 而在 无线 Mesh网或无线自组织网等网络中， 如果用户的 MIMO通信同时 能够由本小区的基站和邻近的通信质量也较好的其他基站同时协作 地进行， 那么用户的通信能力相比单基站服务就可以得到一定的提 高， 因此这种多基站协作 MIMO在目前得到了广泛的关注。 具体地， 多基站协作 MIMO 使用主基站以及协作基站的多根地理位置不同的 天线， 协作地—与用户终端进行 MIMO通信。
在多基站协作 MIMO 中， 根据主基站以及协作基站与用户终端 之间的信道信息确定预编码信息， 是一个必要的步骤。 在时分双工 ( TDD )模式下， 上下行的信道响应信息是对称的， 因此主基^和协 协作基站的上行信道响应， 并根据该上行信道响应计算出主基站和协. 作基站各自至用户终端的下行信道信息， 以及对应的各个下行预编码 矩阵。 但是， 在频分双工 （FDD )模式下， 上下行链路的载波之间的 频差一般都超过了信道的相干带宽， 因此上下行的信道衰落彼此之间 不相关， 导致主基站和协作基站无法根据上行信道衰落确定其各自的 下行信道信息。 继而， 主基站和协作基站无法确定对应的各个下行预 编码矩阵， 从而不能和用户终端进行协作 MIMO 下行数据通信。 现 有技术中还没有能够有效解决这一问题的方法。 发明内容
为解决现有技术中的上述缺点， 本发明提出了一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的中控制主基站与一个或多个协作基站协作 地和用户终端进行下行数据通信的方法和装置。 主基站发送测量指令至 用户终端， 其中， 该测量指令包括用于确定本主基站至该用户终端以及 一个或多个协作基站至该用户终端的各条下行信道的信道相关信息的 辅助确定信息； 用户终端接收来自主基站的测量指令， 并基于其中的辅 助确定信息， 确定该主基站至本用户终端以及一个或多个协作基站至本 用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 而后 居已确定的信道相关 信息，生成测量指令反馈信息，并将测量指令反馈信息发送至该主基站； 主基站接收来自所述用户终端的测量指令反馈信息， 根据该测量指令反 馈信息， 获取本主基站至该用户终端的下行信号预编码信息以及一个或 多个协作基站分别至所述用户终端的一个或多个下行信号预编码信息， 而后将对应于该一个或多个协作基站的一个或多个协作请求消息发送 至该一个或多个协作基站， 其中， 协作请求消息包括相应的协作基站至 该用户终端的下行信号预编码信息； 协作基站接收来自主基站的协作请 求消息， 其中， 协作请求消息包括本协作基站至所述用户终端的下行信 号预编码信息； 最后， 主基站和一个或多个协作基站协作地传输根据所 述下行信号预编码信息处理后的下行信号至用户终端， 用户终端接收来 自主基站以及一个或多个协作基站协作传输的根据所述下行信号预编 码信息处理后的下行信号， 开始协作 MIMO通信过程。
根据本发明的第一方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协作地和用户 终端进行下行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤： a. 发送测量指令 至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于确定本主基站至该用户 终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的各条下行信道的信 道相关信息的辅助确定信息； b. '接收来自所述用户终端的测量指令反 馈信息； c. 根据所述测量指今反馈信息， 获取本主基站至所述用户终端 的下行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分别至所述用户 终端的一个或多个下行信号预编码信息； d. 将对应于所述一个或多个 协作基站的一个或多个协作请求消息发送至该一个或多个协作基站， 其 中， 所述协作请求消息包括相应的协作基站至所述用户终端的下行信号 预编码信息； g. 与所述一个或多个协作基站协作地传输根据所述下行 信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
根据本发明的第二方面， 提供了一种在采用协作 MIMO技术的无 线通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和用户终端进行 下行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤： i. 接收来自所述主基站的 协作请求消息， 其中， 所述协作请求消息包括本协作基站至所述用户终 端的下行信号预编码信息； iv. 与所述主基站协作地传输根据所述下行 信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
根据本发明的第三方面， 提供了一种在采用协作 MIMO技术的无 线通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个或多个协作基 站协作地和本用户终端进行下行数据通信的方法，其中， 包括以下步骤： I. 接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述测量指令包括用于确定 该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的 各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； II. 基于所述辅助确定 信息， 确定所述主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本 用户终端的各条下行信道的信道相关信息； III, 居已确定的所述主基 站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下 T/CN2009/000269 行信道的信道相关信息， 生成测量指令反馈信息； IV. 将所述测量指令 反馈信息发送至所述主基站。 VI. 接收来自所述主基站以及所述一个或 多个协作基站协作传输的根据所述下行信号预编码信息预编码处理后 的下行信号。
根据本发明的第四方面， 提供了一种在采用协作 MIMO技术的无 线通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协作地和用 户终端进行下行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤： A. 发送测量 指令至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于确定本主基站至该 用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的各条下行信道 的信道相关信息的辅助确定信息； B. 接收来自所述用户终端的本主基 站至该用户终端的下行信号预编码信息； C. 与所述一个或多个协作基 站协作地传输根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号 至所述用户终端。
根据本发明的第五方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和用户终端进行下 行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤： M. 接收来自所述用户终端 的本协作基站至该用户终端的下行信号预编码信； N. 与所述主基站协 作地传输根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所 述用户终端。
根据本发明的第六方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个或多个协作基站 协作地和本用户终端进行下行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤： m. 接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述测量指令包括用于确 定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端 的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； n. 基于所述辅助确 定信息， 确定所述主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至 本用户终端的各条下行信道的信道相关信息； 0. 根据已确定的所述主 基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条 下行信道的信道相关信息， 按预定规则确定该主基站至本用户终端的下 行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分别至本用户终端的 一个或多个下行信号预编码信息； p. 将所述主基站至本用户终端下行 信号预编码信息发送至该主基站， 并将所述一个或多个协作基站至本用 户终端的一个或多个下行信号预编码信息分别发送至相应的协作基站； q. 接收来自所述主基站以及所述一个或多个协作基站协作传输的根据 所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号。
根据本发明的第七方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协作地和用户 终端进行下行数据通信的第一控制装置， 其中， 包括： 第一发送装置， 用于发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于确定 本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的 各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第一接收装置， 用于接 收来自所述用户终端的测量指令反馈信息； 第一获取装置， 用于根据所 述测量指令反馈信息， 获取本主基站至所述用户终端的下行信号预编码 信息以及所述一个或多个协作基站分别至所述用户终端的一个或多个 下行信号预编码信息； 第二发送装置， 用于将对应于所述一个或多个协 作基站的一个或多个协作请求消息发送至该一个或多个协作基站， 其 中， 所述协作请求消息包括相应的协作基站至所述用户终端的下行信号 预编码信息； 第一传输装置， 用于与所述一个或多个协作基站协作地传 输根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户 终端。
根据本发明的第八方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和用户终端进行下 行数据通信的第一协作控制装置， 其中， 包括： 第三接收装置， 用于接 收来自所述主基站的协作请求消息， 其中， 所述协作请求消息包括本协 作基站至所述用户终端的下行信号预编码信息； 第二传输装置， 用于与 所述主基站协作地传输根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的 下行信号至所述用户终端。
根据本发明的第九方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个或多个协作基站 协作地和本用户终端进行下行数据通信的第一辅助控制装置， 其中， 包 括： 第五接收装置， 用于接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述 测量指令包括用于确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协 作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第五确定装置， 用于基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本用户 终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信 道相关信息； 第三生成装置， 用于根据已确定的所述主基站至本用户终 端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道 相关信息， 生成测量指令反馈信息； 第五发送装置， 用于将所述测量指 令反馈信息发送至所述主基站； 第六接收装置， 用于接收来自所述主基 站以及所述一个或多个协作基站协作传输的根据所述下行信号预编码 信息预编码处理后的下行信号。
根据本发明的第十方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无线 通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协作地和用户 终端进行下行数据通信的第二控制装置， 其中， 包括： 第六发送装置， 用于发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于确定 本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的 各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第八接收装置， 用于接 收来自所述用户终端的本主基站至该用户终端的下行信号预编码信息； ' 第三传输装置， 用于与所述一个或多个协作基站协作地传输根据所述下 行信号预编码信息预编码处理后的下 4亍信号至所述用户终端。
根据本发明的第十一方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无 线通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和用户终端进行 下行数据通信的第二协作控制装置， 其中， 包括： 第九接收装置， 用于 信息； '第四传输装置， 用于与所 主基站协作地传输根据所述下行信号 预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
根据本发明的第十二方面，提供了一种在采用协作 MIMO技术的无 线通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个或多个协作基 站协作地和本用户终端进行下行数据通信的第二辅助控制装置， 其中， 包括： 第十接收装置， 用于接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所 述测量指令包括用于确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个 协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信 息； 第七确定装置， 用于基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本 用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道 的信道相关信息； 第八确定装置， 用于 ^^据已确定的所述主基站至本用 户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的 信道相关信息， 按预定规则确定该主基站至本用户终端的下行信号预编 码信息以及所述一个或多个协作基站分别至本用户终端的一个或多个 下行信号预编码信息； 第七发送装置， 用于将所述主基站至本用户终端 下行信号预编码信息发送至该主基站， 并将所述一个或多个协作基站至 本用户终端的一个或多个下行信号预编码信息分别发送至相应的协作 基站； 第十一接收装置， 用于接收来自所述主基站以及所述一个或多个 协作基站协作传输的根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下 行信号。
相对于现有技术中的基于单基站的单用户 MIMO 和多用户 MIMO,本发明提出的多基站协作 MIMO的技术方案获取主基站和协 作基站至用户终端的 MIMO 下行信道信息， 继而确定主基站和协作 基站至用户终端的下行信号预编码信息， 根据此下行预编码信息协作 地与用户终端进行 MIMO 下行数据通信。 本发明的技术方案充分了 利用主基站和协作基站的多根不同的天线和无线信道资源， 与用户终 端进行基于合适的预编码的 MIMO通信， 可以适用于如 TDD等上下 行信道对等的通信模式， 也可以适用于如 FDD等上下行信道不对等 的通信模式， 具有较小的信令和反馈开销， 在一定程度上扩大了小区 的覆盖范围和小区边缘用户的通信能力， 减小了邻近小区间的干扰， 回程信息带宽较小， 扩充了现有的基于单基站的单用户 MIMO 和多 用户 MIMO 的功能， 同时对现有技术和网络的改变也较少， 易于标 准化。 附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描 述， 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更加明显：
图 1 示出了根据本发明的采用多基站协作 MIMO技术的无线通 信系统的网络示意图；
图 2示出了根据本发明的一个具体实施方式的在采用多基站协作 MIMO 技术的无线通信系统中主基站和协作基站协作地与用户终端 进行下行数据通信的系统方法流程图；
图 3示出了根据本发明的一个具体实施方式的在采用协作 MIMO 技术的无线通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协 作地和用户终端进行下行数据通信的第一控制装置的结构示意图；
图 4 示出了根据本发明的另一个具体实施方式的在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和 用户终端进行下行数据通信的第一协作控制装置的结构示意图； 以及 图 5 示出了根据本发明的又一个具体实施方式的在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个 或多个协作基站协作地和本用户终端进行下行数据通信的第一辅助控 制装置的结构示意图。
附图中， 相同或者相似的附图标识代表相同或者相似的部件。 具体实施方式
以下参照附图来对本发明进行详细描述：
图 1 示出了根据本发明的采用多基站协作 MIMO技术的无线通 信系统的网络示意图。
图 1 示出的无线通信系统中包括用户终端 la， 用户终端 lb, 基 站 2a以及基站 2b。 不失一般性地， 我们假定用户终端 la以及用户终 端 lb均包括两根接收天线， 基站 2a和基站 2b均包括两根发送天线。 本领域技术人员应能理解， 在具体应用中， 本无线通信系统中的用户 终端 la可以包括两根以上的接收天线, 用户终端 lb可以包括一根或 多根接收天线， 基站 2a和基站 2b可以包括两根以上的发送天线。
图 2示出了根据本发明的一个具体实施方式的在采用多基站协作 MIMO 技术的无线通信系统中主基站和协作基站协作地与用户终端 进行下行数据通信的系统方法流程图。
以下参照图 2， 并结合图 1对本发明的技术方案进行详细描述。 具体地， 用户终端 l a首先基于前导或其他测量来确定为其服务 的基站。 如果用户终端 la接收到的来自基站 2a的前导符号或其他信 号的强度大于其接收到的来自其他基站的强度， 那么， 用户终端 la 确定基站 2a为为其服务的基站， 即用户终端 la为基站 2a所辖。
同样地， 用户终端 lb基于前导或其他测量来确定为其服务的基 站。 如果用户终端 lb接收到的来自基站 2b的前导符号或其他信号的 强度大于其接收到的来自其他基站的强度， 那么， 用户终端 lb确定 基站 2b为为其服务的基站， 即用户终端 lb为基站 2b所辖。
以下以用户终端 la为基站 2a所辖，用户终端 lb为基站 2b所辖， 并且用户终端 la或基站 2a向基站 2b发起请求， 请求基站 2b与基站 2a协作地与用户终端 l a进行下行数据传输的情形为例进行说明： 首先， 基站 2a发送测量指示消息至用户终端 la以通知其进行前 导或公共导频等测量并且将测量结果报告基站 2a。
用户终端 la接收到来自基站 2a的测量指示消息后， 根据该测量 指示消息， 对接收到的来自基站 2a和基站 2b的前导或公共导频符号 等的强度进行测量， 并将测量结果发送至基站 2a。
进一步地， 用户终端 la可以周期性地对来自基站 2a和基站 2b 的前导或公共导频符号等的强度进行测量， 并且将测量结果周期性地 发送至基站 2a。
可选地， 用户终端 la也可以在满足预定奈件的情形下， 才将测 量结果通知基站 2a。 该预定条件可以包括： 用户终端 la根据测量结 果判断其位于小区边缘（即基站 2a 至用户终端 la 的接收信号强度 ( RSSI ) 或者物理信干噪比 （PCINR ) 低于预定的阔值）， 或者基站 2a至用户终端 la,与基站 2b至用户终端 la的接收信号强度 （ RSSI ) 或者物理信干噪比 （PCINR )之差低于另一个预定的阈值。
基站 2a根据接收到的测量结果判断出用户终端 la基本满足协作 MIMO的条件 （例如， 用户终端 la处于基站 2a所辖小区的边缘）， 那么， 进入步骤 S1 , 基站 2a发送测量指令至用户终端 la。 其中， 所 述测量指令包括用于确定基站 2a至用户终端 la以及基站 2b至用户终端 la的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息。
进一步地， 所述辅助确定信息包括用于测量来自基站 2a和基站 2b 的公共导频信号的时频资源 （即基站 2a和基站 2b应该利用什么时频资 源来测量公共导频信号） 以及其他用于估算基站 2a至用户终端 la的下 行信道以及基站 2b至用户终端 la的下行信道的必要信息。
可选地， 所述测量指令还可以包括预编码的粒度、 预编码信息的计 算策略以及预编码信息的反馈策略等信息。
进一步地， 预编码的粒度规定了一个相同的预编码矩阵适用的时频 资源块的尺寸。
进一步地， 预编码信息的计算策略可包括长时预编码（例如， 基于 信道协方差矩阵的预编码）和短时预编码（例如， 基于信道瞬时信息的 预编码）。
进一步地， 预编码信息的反馈策略可以包括将预编码信息只反馈给 基站 2a或同时反馈给基站 2a和 2b,以及反馈的时间起点和时间间隔（即 用户终端 la每隔多久将预编码信息反馈给相应的基站） 等。
当然， 对于预编码信息的计算策略， 预编码信息的反馈策略以及预 编码粒度等信息， 可以在用户终端 la接入网络时通过握手信息相互通 知， 基于此， 在步骤 S1中， 基站 2a发送至用户终端 la的测量指令中可 以不包括这些信息。
然后， 进入步骤 S2， 用户终端 la接收来自基站 2a的测量指令， 并 基于该测量指令中的辅助确定信息， 确定基站 2a至本用户终端 la以及 基站 2b至本用户终端 la的各条下行信道的信道相关信息。 进一步地，用户终端 la基于测量指令中的辅助确定信息，通过接收 到的来自基站 2a的公共导频信号以及接收到的来自基站 2b的公共导频 信息分别估算基站 2a至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H11 以及站 2b至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H12。其中， H11 与 H12均为 2x2矩阵。
更进一步地， 矩阵 H11的行数等于用户终端 la的接收天线的数目 , 矩阵 H11的列数等于基站 2a的发送天线的数目。 矩阵 H12的行数等于 用户终端 la的接收天线的数目 , 矩阵 H12的列数等于基站 2b的发送天 线的数目。
随后， 进入步骤 S3， 用户终端 la根据已确定的下行信道的信道相 关信息 H11和 H12， 按预定规则确定基站 2a至本用户终端 la的下行信 号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息。
进一步地， 下行信号预编码信息的计算方式可分为两种： 长时预编 码和短时预编码。
A. 长时预编码
以下以基于信道协方差矩阵的长时预编码为例， 简要描述确定基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la 的下行信号预编码信息的方法。
用户终端 la首先估算协方差矩阵 R=E{[H11 Η12]* χ [Η11 H12]} , 其中， Ε{}为期望算子， 、* ' 为共轭转置算子。
然后，用户终端 la通过下列规则确定较优预编码矩阵 Wl 1，和 W12，，
、
W1 1,W12 = max Trace
Wl l ,W12eCodebook ( 1 )
Figure imgf000013_0001
其中， 、 o '表示与矩阵 Wl l和 W12的行数和列数相同的零矩阵， Trace{}表示对角线上的元素之和。
其中， W11 和 W12是预定码本中的元素。 进一步地， 该预定码本 由用户终端 la和用户终端 lb以及基站 2a和基站 2b共享。更进一步地， 该码本可以为 DFT码本， 3GPP LTE码本， IEEE802.16e码本或其他类 型的码本， 这是本领域技术人员应能理解的， 在此不作赘述。 其中，较优预编码矩阵 Wi 表示基站 2a至用户终端 la的下行信号 预编码矩阵，较优预编码矩阵 W12，表示基站 2b至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵。
B. 短时预编码
以下以基于信道瞬时信息的短时预编码为例， 简要描述确定基站 2a 至本用户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la 的下行信号预编码信息的方法。
用户终端 la通过下列规则确定较优的预编码矩阵 Wi r和 W12，，
W 11， W 12
Figure imgf000014_0001
其中， 、 o '表示与矩阵 Wl l和 W12的行数和列数相同的零矩阵， Capacity {}表示信道容量。
其中，较优预编码矩阵 Wl l '表示基站 2a至用户终端 la的下行信号 预编码矩阵，较优预编码矩阵 W12，表示基站 2b至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵。
继而， 进入步骤 S4, 用户终端 la 居已确定的基站 2a至本用户终 端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la的下行信号预 编码信息， 生成测量指令反馈信息， 并将该测量指令反馈信息发送至基 站 2a。
具体地， 用户终端 la通过搜索码本确定了较优预编码矩阵 Wl l '和 W 12，后，将较优预编码矩阵 W 1 Γ和 W 12，的索引值作为测量指令反馈信 息发送至基站 2a。
当然，用户终端 la也可以直接将较优预编码矩阵 Wl l '和 W12，作为 测量反馈信息发送至基站 2a。
可选地， 测量指令反馈信息除了包括上述较优预编码矩阵 Wl l '和 W12，的索引值或较优预编码矩阵 Wll '和 W12，本身之外，还可以包括一 个指示信息， 用户终端 la利用该指示信息告知基站 2a是否适合进行协 作 MIMO传输。 例如， 该指示信息可以包括使用协作 MIMO传输较之 于使用单用户 MIMO传输的容量增益，或者该指示信息仅仅包括一个二 进制值， 其中， 二进制值 "Γ 表示适合进行协作 MIMO传输， 二进制 值 "0" 表示不适合进行协作 MIMO传输。
随后，在步骤 S5中，基站 2a接收来自用户终端 la的测量指令反馈 信息， 并从该测量指令反馈信息中提取对应于本基站 2a至用户终端 la 的下行信号预编码信息以及基站 2b至用户终端 la的下行信号预编码信 息。
具体地，如果用户终端 la将较优预编码矩阵 Wl 1，和 W12，的索引值 作为测量指令反馈信息发送至基站 2a， 那么， 基站 2a首先需要从测量 指令反馈信息中提取较优预编码矩阵 Wir和 W12，的索引值， 并根据该 索引值从与用户终端 la共享的码本中查找与该索引值相对应的较优预 编码矩阵 Wi r和 W12，。
如果用户终端 la直接将较优预编码矩阵 W1 Γ和 W12，作为测量指令 反馈信息发送至基站 2a, 那么， 基站 2a只需从测量指令反馈信息中提 取较优预编码矩阵 Wir和 W12，即可。
当基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码矩阵 Wi r后， 在步骤 S6中， 基站 2a根据本基站 2a至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵 Wir,基于预定规则确定本基站 2a至用户终端 la的新的 下行信号预编码信息。
具体地，在基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编 码矩阵 Wir后， 如果基站 2a认为该下行信号预编码矩阵合适， 则基站 2a接受该下行信号预编码矩阵 Wl l，。
基站 2a也可以不考虑由用户终端 la推荐的下行信号预编码矩阵， 而从共享的码本中重新查找一个下行信号预编码矩阵。 进一步地， 该重 新查找到的下行信号预编码矩阵必须与原先由用户终端 la推荐的下行 信号预编码矩阵具有较强的相关性，并且对基站 2a所辖的其他用户造成 的干扰较小。
当然，如果基站 2a认为其并不适合与基站 2b进行协作 MIMO传输 (例如， 基站 2a与基站 2b进行协作 MIMO传输会给基站 2a所辖的其 他用户造成千扰）， 那么基站 2a可以拒绝以与基站 2b进行协作 MIMO T/CN2009/000269 传输方式服务用户终端 la。
基站 2a根据其最终的选择结果（接受由用户终端 la推荐的下行信 号预编码信息， 或者重新确定一个下行信号预编码信息， 或者拒绝与基 站 2b进行协作 MIMO传输）确定本基站 2a至用户终端 la的新的下行 信号预编码信息（该新的下行信号预编码信息可以是原来由用户终端 la 确定的下行信号预编码信息，也可以是由基站 2a重新确定的下行信号预 编码信息）， 以用于告知用户终端 la。
缺省地，基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码 矩阵后，接受该下行信号预编码矩阵 Wir, 那么， 上述步骤 S6可省略。
然后， 进入步骤 S7， 基站 2a将包括基站 2b至用户终端 la的下行 信号预编码信息的协作请求消息发送至基站 2b。
具体地，基站 2a可以将基站 2b至用户终端 la的下行信号预编码矩 阵 W12，的索引值通过协作请求消息发送至基站 2b。 当然， 基站 2a也可 以直接将下行信号预编码矩阵 W12，通过协作请求消息发送至基站 2b。
可选地， 该协作请求消息中还可以包括基站 2a为用户终端 la分配 的时频资源信息以用于告知基站 2b利用该相同的时频资源与基站 2a进 行协作 MIMO传输，该协作请求消息中还可包括预编码策略信息（例如， 采用长时预编码或短时预编码， 预编码粒度等）。
需要指出的是， 上述步骤 S6和步骤 S7并没有必然的先后顺序。 继而， 进入步骤 S8， 基站 2b接收来自基站 2a的协作请求消息， 并 根据该协作请求消息， 生成协作响应消息。
具体地， 如果基站 2a将下行信号预编码矩阵 W12，的索引值通过协 作请求消息发送至基站 2b， 那么， 基站 2b在接收到来自基站 2a的协作 请求消息后， 首先从该协作请求消息中提取下行信号预编码矩阵 W12， 的索引值， 然后， 才艮据该索引值从共享的码本中查找与该索引值相应的 下行信号预编码矩阵 W12，。
如果基站 2a直接将下行信号预编码矩阵 W12，通过协作请求消息发 送至基站 2b, 那么， 基站 2b只需从协作请求消息中提取下行信号预编 码矩阵 W12，即可。 进一步地，基站 2b获取了本基站 2b至用户终端 la的下行信号预编 码矩阵 W12，后， 如果其认为该下行信号预编码矩阵合适， 则基站 2b接 受该下行信号预编码矩阵 W12，。
基站 2b也可以不考虑来自基站 2a的下行信号预编码矩阵， 而从共 享的码本中重新查找一个下行信号预编码矩阵。 进一步地， 该重新查找 到的下行信号预编码矩阵必须与原先来自基站 2a 的下行信号预编码矩 阵具有较强的相关性， 并且对基站 2b所辖的其他用户造成的干扰较小。
当然，如果基站 2b认为其并不适合与基站 2a进行协作 MIMO传输 (例如， 基站 2b与基站 2a进行协作 MIMO传输会给基站 2b所辖的其 他用户造成干扰）， 那么基站 2b可以拒绝与基站 2a进行协作 MIMO传 输。
无论基站 2b接受来自基站 2a的下行信号预编码矩阵， 还是重新从 共享码本中查找一个下行信号预编码矩阵， 或者基站 2b拒绝与基站 2a 进行协作 MIMO传输， 基站 2b均将其选择结果通过协作响应消息告知 基站 2a。
缺省地， 基站 2b接收到来自基站 2a的协作请求消息后， 接受该协 作请求消息中包含的下行信号预编码矩阵 W12，， 那么， 上述步骤 S8可 以省略。
随后 , 在步骤 S9中， 基站 2b将该协作响应消息发送至基站 2a。 接着， 进入步骤 S10， 基站 2a接收来自基站 2b的协作响应消息， 根据该协作响应消息， 确定基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编 码信息。
具体地， 基站 2a从协作响应消息中提取基站 2b的选择结果（接受 原来的下行信号预编码信息， 或者重新确定了下行信号预编码信息， 或 者拒绝与基站 2a进行协作 MIMO传输）， 并根据该选择结果， 确定基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编码信息 （该新的下行信号预编码 信息可以是原来由用户终端 la确定的下行信号预编码信息，也可以是由 基站 2b重新确定的下行信号预编码信息）， 以用于告知用户终端 la。
需要指出的是， 在步骤 S8省略的基础上， 后续的步骤 S9， S10均 可省略。
继而， 进入步骤 SI 1 , 基站 2a将用于指示基站 2b与基站 2a协作传 输下行信号的传输指示消息发送至基站 2b。
进一步地， 该传输指示消息用于告知基站 2b其与基站 2a进行协作 MIMO传输所需的时频资源。
当然，在该时频资源事先已经约定好的情况下， 步骤 S11可以省略。 最后， 在步骤 S12中， 基站 2a将用于指示开始接收基站 2a和基站 2b协作传输下行信号的接收指示消息发送至用户终端 la,其中，所述接 收指示消息包括本基站 2a至用户终端 la的新的下行信号预编码信息以 及基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编码信息。
当然，如果基站 2a和基站 2b均接受由用户终端 la确定的下行信号 预编码矩阵， 那么， 该接收指示消息中可以不包括基站 2a至用户终端 la的新的下行信号 f员编码信息以及基站 2b至用户终端 la的新的下行信 号预编码信息。
用户终端 la接收到来自基站 2a的经下行信号预编码信息 Wir预编 码处理后的下行传输信号以及来自基站 2b 的经下行信号预编码信息 W12，预编码处理后的下行传输信号后， 根据已获取的基站 2a至本用户 终端 la的下行信道的信道相关信息 H11以及下行信号预编码信息 Wi r 还原出来自基站 2a的信号。 同时， 根据已获取的基站 2b至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H12以及下行信号预编码信息 W12，还原 出来自基站 2b的信号。
在一个变化例中，用户终端 la确定了基站 2a至本用户终端 la下行 信道的信道相关信息 H11以及基站 2b至本用户终端 la的下行信道的信 道相关信息 H12后， 直接将信道相关信息发送至基站 2a, 由基站 2a根 据接收到的信道相关信息 H11和 H12， 按预定规则确定本基站 2a至用 户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至用户终端 la的下行信号 预编码信息。 具体的确定方式， 可参照上述步骤 S3 中的描述， 为简明 起见， 在此不作赘述。
当然，基站 2a在确定了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码 信息以及基站 2b至用户终端 la的下行信号预编码信息后， 还需将已确 定的下行信号预编码信息通知用户终端 la。
在另一个变化例中，用户终端 la确定了基站 2a至本用户终端 la的 下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信 息后，将基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息发送至基站 2a， 而将基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息发送至基站 2b，基 站 2a和基站 2b接收到来自用户终端 la的下行信号预编码信息后，可以 接受该预编码信息， 也可以重新确定一个下行信号预编码信息， 当然， 其相互之间也可以拒绝进行协作 MIMO传输。如果基站 2a和基站 2b分 别重新确定了下行信号预编码信息， 那么基站 2a和基站 2b必须将重新 确定的下行信号预编码信息告知用户终端 la。 以下参照图 3 , 图 4， 图 5， 并结合图 1对本发明的技术方案进行 详细描述。
图 3示出了根据本发明的一个具体实施方式的在采用协作 MIMO 技术的无线通信系统的主基站中用于控制其与一个或多个协作基站协 作地和用户终端进行下行数据通信的第一控制装置的结构示意图。 其 中， 第一控制装置 10包括第一发送装置 101 , 第一接收装置 102， 第 一获取装置 103以及第二发送装置 104。
图 4 示出了根据本发明的另一个具体实施方式的在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于控制其与主基站协作地和 用户终端进行下行数据通信的第一协作控制装置的结构示意图。 其中， 第一协作控制装置 20包括第三接收装置 201。
图 5 示出了根据本发明的又一个具体实施方式的在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于辅助控制主基站以及一个 或多个协作基站协作地和本用户终端进行下行数据通信的第一辅助控 制装置的结构示意图。 其中， 第一辅助控制装置 30 包括第五接收装 置 301，第五确定装置 302，第三生成装置 303以及第五发送装置 304。
具体地， 用户终端 la首先基于前导或其他测量来确定为其服务 的基站。 如果用户终端 la接收到的来自基站 2a的前导符号或其他信 号的强度大于其接收到的来自其他基站的强度， 那么， 用户终端 la 确定基站 2a为为其服务的基站， 即用户终端 la为基站 2a所辖。
同样地， 用户终端 lb基于前导或其他测量来确定为其服务的基 站。 如果用户终端 lb接收到的来自基站 2b的前导符号或其他信号的 强度大于其接收到的来自其他基站的强度， 那么， 用户终端 lb确定 基站 2b为为其服务的基站， 即用户终端 lb为基站 2b所辖。
以-下以用户终端 la为基站 2a所辖，用户终端 lb为基站 2b所辖， 并且用户终端 la或基站 2a向基站 2b发起请求， 请求基站 2b与基站 2a协作地与用户终端 la进行下行数据传输的情形为例进行说明： 首先， 基站 2a发送测量指示消息至用户终端 la以通知其进行前 导或公共导频等测量并且将测量结果报告基站 2a。
用户终端 la接收到来自基站 2a的测量指示消息后， 根据该测量 指示消息， 对接收到的来自基站 2a和基站 2b的前导或公共导频符号 等的强度进行测量， 并将测量结果发送至基站 2a。
进一步地， 用户终端 la可以周期性地对来自基站 2a和基站 2b 的前导或公共导频符号等的强度进行测量， 并且将测量结果周期性地 发送至基站 2a。
可选地， 用户终端 la也可以在满足预定条件的情形下， 才将测 量结果通知基站 2a。 该预定条件可以包括： 用户终端 la根据测量结 果判断其位于小区边缘（即基站 2a 至用户终端 la 的接收信号强度 ( RSSI ) 或者物理信干噪比 （PCINR ) 低于预定的阈值）， 或者基站 2a至用户终端 la与基站 2b至用户终端 la的接收信号强度 （ RSSI ) 或者物理信干噪比 （PCINR )之差低于另一个预定的阔值。
基站 2a根据接收到的测量结果判断出用户终端 la基本满足协作 MIMO的条件 （例如， 用户终端 la处于基站 2a所辖小区的边缘）， 那么， 基站 2a所包含的第一控制装置 10中的第一发送装置 101发送 测量指令至用户终端 la。 其中， 所述测量指令包括用于确定基站 2a至 用户终端 la以及基站 2b至用户终端 la的各条下行信道的信道相关信息 的辅助确定信息。
进一步地， 所述辅助确定信息包括用于测量来自基站 2a和基站 2b 的公共导频信号的时频资源 （即基站 2a和基站 2b应该利用什么时频资 源来测量公共导频信号） 以及其他用于估算基站 2a至用户终端 la的下 行信道以及基站 2b至用户终端 la的下行信道的必要信息。
可选地， 所述测量指令还可以包括预编码的粒度、 预编码信息的计 算策略以及预编码信息的反馈策略等信息。
进一步地， 预编码的粒度规定了一个相同的预编码矩阵适用的时频 资源块的尺寸。
进一步地， 预编码信息的计算策略可包括长时预编码（例如， 基于 信道协方差矩阵的预编码）和短时预编码（例如， 基于信道瞬时信息的 预编码）。
进一步地， 预编码信息的反馈策略可以包括将预编码信息只反馈给 基站 2a或同时反馈给基站 2a和 2b ,以及反馈的时间起点和时间间隔（即 用户终端 la每隔多久将预编码信息反馈给相应的基站）等。
当然， 对于预编码信息的计算策略， 预编码信息的反馈策略以及预 编码粒度等信息， 可以在用户终端 la接入网络时通过握手信息相互通 知， 基于此， 基站 2a发送至用户终端 la的测量指令中可以不包括这些 信息。
然后， 用户终端 la所包含的第一辅助控制装置 30中的第五接收装 置 301接收来自基站 2a的测量指令， 随后， 第一辅助控制装置 30中的 第五确定装置 302基于该测量指令中的辅助确定信息，确定基站 2a至本 用户终端 la以及基站 2b至本用户终端 la的各条下行信道的信道相关信 进一步地， 第五确定装置 302基于测量指令中的辅助确定信息， 通 过接收到的来自基站 2a的公共导频信号以及接收到的来自基站 2b的公 共导频信息分别估算基站 2a至本用户终端 la的下行信道的信道相关信 息 H11以及站 2b至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H12。 其 中， H11与 H12均为 2x2矩阵。 更进一步地， 矩阵 Hl l的行数等于用户终端 la的接收天线的数目， 矩阵 H11的列数等于基站 2a的发送天线的数目。 矩阵 H12的行数等于 用户终端 la的接收天线的数目 , 矩阵 H12的列数等于基站 2b的发送天 线的数目。
随后， 第一辅助控制装置 30所包含的第三生成装置 303 中的第六 确定装置 （为简明起见， 图 5中未示出）根据已确定的下行信道的信道 相关信息 H11和 H12, 按预定规则确定基站 2a至本用户终端 la的下行 信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息。
进一步地， 下行信号预编码信息的计算方式可分为两种： 长时预编 码和短时预编码。
A. 长时预编码
以下以基于信道协方差矩阵的长时预编码为例， 简要描述确定基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la 的下行信号预编码信息的方法。
第六确定装置首先估算协方差矩阵 R=E{[H11 H12]* X [Hl l H12]} , 其中， E{}为期望算子， 、* ' 为共轭转置算子。
然后， 第六确定装置通过下列规则确定较优预编码矩阵 wir和 W12' ,
W1 1,W12 ( 1 )
Figure imgf000022_0001
其中， 、 o '表示与矩阵 Wl l和 W12的行数和列数相同的零矩阵， 1 306 {}表示对角线上的元素之和。
其中， W11和 W12是预定码本中的元素。 进一步地， 该预定码本 由用户终端 la和用户终端 lb以及基站 2a和基站 2b共享。更进一步地， 该码本可以为 DFT码本， 3GPP LTE码本， IEEE802.16e码本或其他类 型的码本， 这是本领域技术人员应能理解的， 在此不作赘述。
其中，较优预编码矩阵 Wl l '表示基站 2a至用户终端 la的下行信号 预编码矩阵，较优预编码矩阵 W12，表示基站 2b至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵。 B. 短时预编码
以下以基于信道瞬时信息的短时预编码为例， 简要描述确定基站 2a 至本用户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至本用户终端 la 的下行信号预编码信息的方法。
第六确定装置通过下列规则确定较优的预编码矩阵 Wir和 W12，，
W 11，W12
Figure imgf000023_0001
其中， 、 o '表示与矩阵 Wl l和 W12的行数和列数相同的零矩阵， Capacity {}表示信道容量。
其中，较优预编码矩阵 Wl l '表示基站 2a至用户终端 la的下行信号 预编码矩阵，较优预编码矩阵 W12，表示基站 2b至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵。
继而， 第三生成装置 303中的第四生成装置 （为简明起见， 图 5中 未示出） 居已确定的基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息 以及基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息， 生成测量指令反 馈信息， 然后， 第一辅助控制装置 30中的第五发送装置 304将该测量 指令反馈信息发送至基站 2a。
具体地， 第六确定装置通过搜索码本确定了较优预编码矩阵 wir 和 W12，后， 第五发送装置 304将较优预编码矩阵 Wll '和 W12，的索引 值作为测量指令反馈信息发送至基站 2a。
当然， 第五发送装置 304 也可以直接将较优预编码矩阵 Wl l '和 W12，作为测量反馈信息发送至基站 2a。
可选地， 测量指令反馈信息除了包括上述较优预编码矩阵 wir和 W12，的索引值或较优预编码矩阵 WU，和 W12，本身之外，还可以包括一 个指示信息， 用户终端 la利用该指示信息告知基站 2a是否适合进行协 作 MIMO传输。 例如， 该指示信息可以包括使用协作 MIMO传输较之 于使用单用户 MIMO传输的容量增益，或者该指示信息仅仅包括一个二 进制值， 其中， 二进制值 "1" 表示适合进行协作 MIMO传输， 二进制 值 "0" 表示不适合进行协作 MIMO传输。 随后， 第一控制装置 10中的第一接收装置 102接收来自用户终端 la的测量指令反馈信息， 第一控制装置 10中的第一获取装置 103中的 第一提取装置（为简明起见， 图 3中未示出）从该测量指令反馈信息中 提取对应于本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b 至用户终端 la的下行信号预编码信息。
具体地，如果用户终端 la将较优预编码矩阵 Wi r和 W12，的索引值 作为测量指令反馈信息发送至基站 2a, 那么， 第一提取装置首先需要从 测量指令反馈信息中提取较优预编码矩阵 Wi r和 W12，的索引值， 并根 据该索引值从与用户终端 la共享的码本中查找与该索引值相对应的较 优预编码矩阵 Wi r和 W12，。
如果用户终端 la直接将较优预编码矩阵 W1 Γ和 W12，作为测量指令 反馈信息发送至基站 2a， 那么， 第一提取装置只需从测量指令反馈信息 中提取较优预编码矩阵 Wir和 W12，即可。
当基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码矩阵 Wi r后， 第一控制装置 10中的第二确定装置 （为简明起见， 图 3中未 示出）根据本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码矩阵 Wi r， 基于 预定规则确定本基站 2a至用户终端 la的新的下行信号预编码信息。
具体地，在基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编 码矩阵 Wi r后， 如果基站 2a认为该下行信号预编码矩阵合适， 则基站 2a接受该下行信号预编码矩阵 Wl l，。
基站 2a也可以不考虑由用户终端 la推荐的下行信号预编码矩阵， 而从共享的码本中重新查找一个下行信号预编码矩阵。 进一步地， 该重 新查找到的下行信号预编码矩阵必须与原先由用户终端 la推荐的下行 信号预编码矩阵具有较强的相关性，并且对基站 2a所辖的其他用户造成 的干扰较小。
当然，如果基站 2a认为其并不适合与基站 2b进行协作 MIMO传输 (例如， 基站 2a与基站 2b进行协作 MIMO传输会给基站 2a所辖的其 他用户造成干扰）， 那么基站 2a可以拒绝以与基站 2b进行协作 MIMO 传输方式服务用户终端 la。 第一控制装置 10 中的第二确定装置根据其最终的选择结果（接受 由用户终端 la推荐的下行信号预编码信息，或者重新确定一个下行信号 预编码信息， 或者拒绝与基站 2b进行协作 MIMO传输）确定本基站 2a 至用户终端 la的新的下行信号预编码信息（该新的下行信号预编码信息 可以是原来由用户终端 1 a确定的下行信号预编码信息，也可以是由基站 2a重新确定的下行信号预编码信息）， 以用于告知用户终端 la。
缺省地，基站 2a获取了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码 矩阵后，接受该下行信号预编码矩阵 Wll，， 那么， 第二确定装置可以省 略。
然后， 第一控制装置 10中的第二发送装置 104将包括基站 2b至用 户终端 la的下行信号预编码信息的协作请求消息发送至基站 2b。
具体地， 第二发送装置 104可以将基站 2b至用户终端 la的下行信 号预编码矩阵 W12，的索引值通过协作请求消息发送至基站 2b。 当然， 第二发送装置 104也可以直接将下行信号预编码矩阵 W12，通过协作请 求消息发送至基站 2b。
可选地， 该协作请求消息中还可以包括基站 2a为用户终端 la分配 的时频资源信息以用于告知基站 2b利用该相同的时频资源与基站 2a进 行协作 MIMO传输，该协作请求消息中还可包括预编码策略信息（例如， 采用长时预编码或短时预编码， 预编码粒度等）。
继而， 第一协作控制装置 20中的第三接收装置 201接收来自基站 2a的协作请求消息， 第一协作控制装置 20中的第一生成装置 （为简明 起见， 图 4中未示出）根据该协作请求消息， 生成协作响应消息。
具体地， 如果基站 2a将下行信号预编码矩阵 W12，的索引值通过协 作请求消息发送至基站 2b， 那么， 在第三接收装置 201接收到来自基站 2a的协作请求消息后， 第一生成装置中的第三提取装置 （为简明起见， 图 4中未示出）首先从该协作请求消息中提取下行信号预编码矩阵 W12， 的索引值， 然后， 根据该索引值从共享的码本中查找与该索引值相应的 下行信号预编码矩阵 W12'。
如果基站 2a直接将下行信号预编码矩阵 W12，通过协作请求消息发 P T/CN2009/000269 送至基站 2b， 那么， 第一生成装置中的第三提取装置只需从协作请求消 息中提取下行信号预编码矩阵 W12，即可。
进一步地，基站 2b获取了本基站 2b至用户终端 la的下行信号预编 码矩阵 W12，后， 如果其认为该下行信号预编码矩阵合适， 则基站 2b接 受该下 ^"信号预编码矩阵 W12，。
基站 2b也可以不考虑来自基站 2a的下行信号预编码矩阵， 而从共 享的码本中重新查找一个下行信号预编码矩阵。 进一步地， 该重新查找 到的下行信号预编码矩阵必须与原先来自基站 2a 的下行信号预编码矩 阵具有较强的相关性， 并且对基站 2b所辖的其他用户造成的干扰较小。
当然，如果基站 2b认为其并不适合与基站 2a进行协作 MIMO传输 (例如， 基站 2b与基站 2a进行协作 MIMO传输会给基站 2b所辖的其 他用户造成干扰）， 那么基站 2b可以拒绝与基站 2a进行协作 MIMO传 输。
无论基站 2b接受来自基站 2a的下行信号预编码矩阵， 还是重新从 共享码本中查找一个下行信号预编码矩阵， 或者基站 2b拒绝与基站 2a 进行协作 MIMO传输， 第一协作控制装置 20中的第四发送装置均将其 选择结果通过协作响应消息告知基站 2a。
缺省地， 基站 2b接收到来自基站 2a的协作请求消息后， 接受该协 作请求消息中包含的下行信号预编码矩阵 W12，， 那么， 上述第一生成 装置可以省略。
随后， 第一协作控制装置 20 中的第四发送装置将该协作响应消息 发送至基站 2a。
接着， 第一控制装置 10中的第二接收装置（为简明起见， 图 3 中 未示出）接收来自基站 2b的协作响应消息， 然后， 第一控制装置 10中 的第一确定装置 （为简明起见， 图 3中未示出）根据该协作响应消息， 确定基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编码信息。
具体地， 第一控制装置 10 中的第一确定装置从协作响应消息中提 取基站 2b 的选择结果（接受原来的下行信号预编码信息， 或者重新确 定了下行信号预编码信息， 或者拒绝与基站 2a进行协作 MIMO传输）， 并根据该选择结果， 确定基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编码 信息（该新的下行信号预编码信息可以是原来由用户终端 1 a确定的下行 信号预编码信息，也可以是由基站 2b重新确定的下行信号预编码信息）， 以用于告知用户终端 la。
需要指出的是， 在第一生成装置省略的基础上， 第四发送装置， 第 二接收装置以及第一确定装置均可省略。
继而， 第一控制装置 10中的第三发送装置 （为简明起见， 图 3 中 未示出）将用于指示基站 2b与基站 2a协作传输下行信号的传输指示消 息发送至基站 2b。
进一步地， 该传输指示消息用于告知基站 2b其与基站 2a进行协作 MIMO传输所需的时频资源。
当然， 在该时频资源事先已经约定好的情况下， 第三发送装置可以 省略。
最后， 第一控制装置 10 中的第三发送装置还将用于指示开始接收 基站 2a和基站 2b协作传输下行信号的接收指示消息发送至用户终端 la, 其中， 所述接收指示消息包括本基站 2a至用户终端 la的新的下行 信号预编码信息以及基站 2b至用户终端 la的新的下行信号预编码信息。
当然，如果基站 2a和基站 2b均接受由用户终端 1 a确定的下行信号 预编码矩阵， 那么， 该接收指示消息中可以不包括基站 2a 至用户终端 la的新的下行信号预编码信息以及基站 2b至用户终端 la的新的下行信 号预编码信息。
用户终端 la接收到来自基站 2a的经下行信号预编码信息 Wir预编 码处理后的下行传输信号以及来自基站 2b 的经下行信号预编码信息 W12，预编码处理后的下行传输信号后， 根据已获取的基站 2a至本用户 终端 la的下行信道的信道相关信息 H11以及下行信号预编码信息 Wi r 还原出来自基站 2a的信号。 同时， 根据已获取的基站 2b至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H12以及下行信号预编码信息 W12，还原 出来自基站 2b的信号。
在一个变化例中， 第一辅助控制装置 30中的第五确定装置 302确 定了基站 2a至本用户终端 la下行信道的信道相关信息 H11以及基站 2b 至本用户终端 la的下行信道的信道相关信息 H12后， 直接将信道相关 信息发送至基站 2a， 由第一控制装置 10中的第一获取装置 103 居接 收到的信道相关信息 H11和 H12, 按预定规则确定本基站 2a至用户终 端 la的下行信号预编码信息以及基站 2b至用户终端 la的下行信号预编 码信息。
当然，基站 2a在确定了本基站 2a至用户终端 la的下行信号预编码 信息以及基站 2b至用户终端 la的下行信号预编码信息后， 还需将已确 定的下行信号预编码信息通知用户终端 la。
在另一个变化例中，用户终端 1 a所包含的第二辅助控制装置中的第 八确定装置确定了基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息以及 基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息后， 第二辅助控制装置 中的第七发送装置将基站 2a至本用户终端 la的下行信号预编码信息发 送至基站 2a, 而将基站 2b至本用户终端 la的下行信号预编码信息发送 至基站 2b,基站 2a所包含的第二控制装置中第八接收装置和基站 2b所 包含的第二协作控制装置中第九接收装置接收到来自用户终端 la 的下 行信号预编码信息后， 可以接受该预编码信息， 也可以重新确定一个下 行信号预编码信息，当然，其相互之间也可以拒绝进行协作 MIMO传输。 如果基站 2a和基站 2b分别重新确定了下行信号预编码信息， 那么基站 2a和基站 2b必须将重新确定的下行信号预编码信息告知用户终端 la。 以上对本发明的具体实施例进行了描述， 需要理解的是， 本发明 并不局限于上述特定的实施方式， 本领域技术人员可以在所附权利要 求的范围内做出各种定型和修改。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的主基站中用于控 制其与一个或多个协作基站协作地和用户终端进行下行数据通信的方 法， 其中， 包括以下步骤：
a. 发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于确 定本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端 的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息；
b. 接收来自所述用户终端的测量指令反馈信息；
c 根据所述测量指令反馈信息，获取本主基站至所述用户终端的下 行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分别至所述用户终端 的一个或多个下行信号预编码信息；
d. 将对应于所述一个或多个协作基站的一个或多个协作请求消息 发送至该一个或多个协作基站， 其中， 所述协作请求消息包括相应的协 作基站至所述用户终端的下行信号预编码信息；
g. 与所述一个或多个协作基站协作地传输根据所述下行信号预编 码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 d之后， 步骤 g之前还包括以下步骤：
f. 将用于指示开始接收协作传输下行信号的接收指示消息发送至 所述用户终端， 以及用于指示所述一个或多个协作基站协作传输下行信 号的一个或多个传输指示消息发送至相应的协作基站。
3. 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 d之后， f 之前还包括以下步骤：
el.接收来自所述一个或多个协作基站的一个或多个协作响应消息； e2. 根据所述一个或多个协作响应消息， 确定所述一个或多个协作 基站分别至所述用户终端的一个或多个新的下行信号预编码信息；
其中， 所述步骤 f 中的所述接收指示消息包括已确定的所述一个或 多个协作基站分别至所述用户终端的一个或多个新的下行信号预编码 信息。
4.根据权利要求 2或 3所述的方法，其特征在于，所述步骤 c之后， 步骤 d之前还包括以下步骤：
- 根据本主基站至所述用户终端的下行信号预编码信息， 基于预定 规则确定本主基站至所述用户终端的新的下行信号预编码信息；
其中， 所述步骤 f 中的所述接收指示消息包括已确定的本主基站至 所述用户终端的新的下行信号预编码信息。
5. 根据权利要求 1 至 4中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述 步骤 c还包括以下步骤：
c 1. 从所述测量指令反馈信息中提取对应于本主基站至该用户终端 的下行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分别至所述用户 终端的一个或多个下行信号预编码信息。
6. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述步 骤 c还包括以下步骤：
cl，. 从所述测量指令反馈信息中提取对应于本主基站至该用户终 端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的各条下行信道的信道 相关信息；
c2'. 根据已提取的本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协 作基站至该用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按预定规则确定 本主基站至所述用户终端的下行信号预编码信息以及所述一个或多个 协作基站分别至所述用户终端的一个或多个下行信号预编码信息。
7. 一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于 控制其与主基站协作地和用户终端进行下行数据通信的方法， 其中， 包 括以下步骤：
i. 接收来自所述主基站的协作请求消息， 其中， 所述协作请求消息 包括本协作基站至所述用户终端的下行信号预编码信息；
iv. 与所述主基站协作地传输根据所述下行信号预编码信息预编码 处理后的下行信号至所述用户终端。
8. 根据权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 i之后， 所 述步骤 iv之前还包括以下步骤：
iii. 接收来自所述主基站的用于指示本协作基站与该主基站协作传 输下行信号的传输指示消息。
9. 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 i之后， 所 述步骤 iii之前还包括以下步骤：
111. 根据所接收的来自所述主基站的协作请求消息， 生成协作响应 消息；
112. 将所述协作响应消息发送至所述主基站。
10. 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 iil还包括 以下步骤：
iil 1. 从所述协作请求消息中提取本协作基站至所述用户终端的下 行信号预编码信息；
iil2. 根据本协作基站至所述用户终端的下行信号预编码信息，基于 预定的规则确定本协作基站至所述用户终端的新的下行信号预编码信 息；
ii 13. 根据已确定的本协作基站至所述用户终端的新的下行信号预 编码信息， 生成协作响应消息。
11. 一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于 辅助控制主基站以及一个或多个协作基站协作地和本用户终端进行下 行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤：
I. 接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述测量指令包括用于 确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终 端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息；
II. 基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本用户终端以及所 述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息；
III. 根据已确定的所述主基站至本用户终端以及所述一个或多个协 作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 生成测量指令反 馈信息；
IV. 将所述测量指令反馈信息发送至所述主基站； VI. 接收来自所述主基站以及所述一个或多个协作基站协作传输的 根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号。
12. 根据权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 IV之后， 所述步骤 VI之前还包括以下步骤：
V. 接收来自所述主基站的用于指示开始接收协作传输下行信号的 接收指示消息。
13. 根据权利要求 11或 12所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 III 还包括以下步骤：
1111. 根据已确定的所述主基站至本用户终端以及所述一个或多个 协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按预定规则确 定该主基站至本用户终端的下行信号预编码信息以及所述一个或多个 协作基站分别至本用户终端的一个或多个下行信号预编码信息；
1112. 根据已确定的所述主基站至本用户终端的下行信号预编码信 息以及所述一个或多个协作基站分别至本用户终端的一个或多个下行 信号预编码信息， 生成测量指令反馈信息。
14.一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的主基站中用于控 制其与一个或多个协作基站协作地和用户终端进行下行数据通信的方 法， 其中， 包括以下步骤：
A. 发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测量指令包括用于 确定本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终 端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 编码信息；
C. 与所述一个或多个协作基站协作地传输根据所述下行信号预编 码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
15.—种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于 控制其与主基站协作地和用户终端进行下行数据通信的方法， 其中， 包 括以下步骤：
M. 接收来自所述用户终端的本协作基站至该用户终端的下行信号 预编码信息；
N. 与所述主基站协作地传输根据所述下行信号预编码信息预编码 处理后的下行信号至所述用户终端。
16.—种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于 辅助控制主基站以及一个或多个协作基站协作地和本用户终端进行下 行数据通信的方法， 其中， 包括以下步骤：
m. 接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述测量指令包括用 于确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户 终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息；
n. 基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本用户终端以及所 述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息；
0. 根据已确定的所述主基站至本用户终端以及所述一个或多个协 作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按预定规则确定 该主基站至本用户终端的下行信号预编码信息以及所述一个或多个协 作基站分别至本用户终端的一个或多个下行信号预编码信息；
p. 将所述主基站至本用户终端下行信号预编码信息发送至该主基 站， 并将所述一个或多个协作基站至本用户终端的一个或多个下行信号 预编码信息分别发送至相应的协作基站；
q. 接收来自所述主基站以及所述一个或多个协作基站协作传输的 根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号。
17. —种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的主基站中用于控 制其与一个或多个协作基站协作地和用户终端进行下行数据通信的第 一控制装置， 其中， 包括：
第一发送装置， 用于发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测 量指令包括用于确定本主基站至该用户终端以及所述一个或多个协作. 基站至该用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息；
第一接收装置， 用于接收来自所述用户终端的测量指令反馈信息； 第一获取装置， 用于根据所述测量指令反馈信息， 获取本主基站至 所述用户终端的下行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分 别至所述用户终端的一个或多个下行信号预编码信息；
第二发送装置， 用于将对应于所述一个或多个协作基站的一个或多 个协作请求消息发送至该一个或多个协作基站， 其中， 所述协作请求消 息包括相应的协作基站至所述用户终端的下行信号预编码信息；
第一传输装置 , 用于与所述一个或多个协作基站协作地传输^^据所 述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
18. 根据权利要求 17所述的控制装置， 其特征在于， 还包括： 第三发送装置， 用于将用于指示开始接收协作传输下行信号的接收 指示消息发送至所述用户终端， 以及用于指示所述一个或多个协作基站 协作传输下行信号的一个或多个传输指示消息发送至相应的协作基站。
19. 根据权利要求 18所述的控制装置， 其特征在于， 还包括： 第二接收装置， 用于接收来自所述一个或多个协作基站的一个或多 个协作响应消息；
第一确定装置， 用于根据所述一个或多个协作响应消息， 确定所述 一个或多个协作基站分别至所述用户终端的一个或多个新的下行信号 预编码信息；
其中， 所述接收指示消息包括已确定的所述一个或多个协作基站分 别至所述用户终端的一个或多个新的下行信号预编码信息。
20. 根据权利要求 18或 19所述的控制装置， 其特征在于， 还包括： 第二确定装置， 用于根据本主基站至所述用户终端的下行信号预编 码信息， 基于预定规则确定本主基站至所述用户终端的新的下行信号预 编码信息；
其中， 所述接收指示消息包括已确定的本主基站至所述用户终端的 新的下行信号预编码信息。
21. 根据权利要求 17至 20中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述第一获取装置还包括：
第一提取装置， 用于从所述测量指令反馈信息中提取对应于本主基 站至该用户终端的下行信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站 分别至所述用户终端的一个或多个下行信号预编码信息。
22. 根据权利要求 17至 20中任一项所述的控制装置，其特征在于， 所述第一获取装置还包括：
第二提取装置， 用于从所述测量指令反馈信息中提取对应于本主基 站至该用户终端以及所述一个或多个协作基站至该用户终端的各条下 4亍信道的信道相关信息；
第三确定装置， 用于根据已提取的本主基站至该用户终端以及所述 一个或多个协作基站至该用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按 预定规则确定本主基站至所述用户终端的下行信号预编码信息以及所 述一个或多个协作基站分别至所述用户终端的一个或多个下行信号预 编码信息。
23. 一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于 控制其与主基站协作地和用户终端进行下行数据通信的第一协作控制 装置， 其中， 包括：
第三接收装置， 用于接收来自所述主基站的协作请求消息， 其中， 所述协作请求消息包括本协作基站至所述用户终端的下行信号预编码 信息；
第二传输装置， 用于与所述主基站协作地传输 居所述下行信号预 编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
24. 根据权利要求 23所述的协作控制装置， 其特征在于， 还包括： 第四接收装置， 用于接收来自所述主基站的用于指示本协作基站与 该主基站协作传输下行信号的传输指示消息。
25. 根据权利要求 24所述的协作控制装置， 其特征在于， 还包括： 第一生成装置， 用于根据所接收的来自所述主基站的协作请求消 息， 生成协作响应消息；
第四发送装置， 用于将所述协作响应消息发送至所述主基站。
26. 根据权利要求 25所述的协作控制装置， 其特征在于， 所述第一 生成装置还包括：
第三提取装置， 用于从所述协作请求消息中提取本协作基站至所述 用户终端的下^^言号预编码信息； 第四确定装置， 用于根据本协作基站至所述用户终端的下行信号预 编码信息， 基于预定的规则确定本协作基站至所述用户终端的新的下行 信号预编码信息；
第二生成装置， 用于根据已确定的本协作基站至所述用户终端的新 的下行信号预编码信息， 生成协作响应消息。
27. 一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于 辅助控制主基站以及一个或多个协作基站协作地和本用户终端进行下 行数据通信的第一辅助控制装置， 其中， 包括：
第五接收装置， 用于接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述 测量指令包括用于确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协 作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第五确定装置， 用于基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本 用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道 的信道相关信息；
第三生成装置， 用于根据已确定的所述主基站至本用户终端以及所 述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 生成测量指令反馈信息；
第五发送装置， 用于将所述测量指令反馈信息发送至所述主基站； 第六接收装置， 用于接收来自所述主基站以及所述一个或多个协作 基站协作传输的根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信 号
28. 根据权利要求 27所述的辅助控制装置， 其特征在于， 还包括： 第七接收装置， 用于接收来自所述主基站的用于指示开始接收协作 传输下行信号的接收指示消息。
29. 根据权利要求 27或 28所述的辅助控制装置， 其特征在于， 所 述第三生成装置还包括：
第六确定装置， 用于 ^据已确定的所述主基站至本用户终端以及所 述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按预定规则确定该主基站至本用户终端的下行信号预编码信息以及所 述一个或多个协作基站分别至本用户终端的一个或多个下行信号预编 码信息；
第四生成装置， 用于根据已确定的所述主基站至本用户终端的下行 信号预编码信息以及所述一个或多个协作基站分别至本用户终端的一 个或多个下行信号预编码信息， 生成测量指令反馈信息。
30.一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的主基站中用于控 制其与一个或多个协作基站协作地和用户终端进行下行数据通信的第 二控制装置， 其中， 包括：
第六发送装置， 用于发送测量指令至所述用户终端， 其中， 所述测 基站至该用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第八接收装置， 用于接收来自所述用户终端的本主基站至该用户终 端的下行信号预编码信息；
第三传输装置， 用于与所述一个或多个协作基站协作地传输根据所 述下行信号预编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
31.一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的协作基站中用于 控制其与主基站协作地和用户终端进行下行数据通信的第二协作控制 装置， 其中， 包括：
第九接收装置， 用于接收来自所述用户终端的本协作基站至该用户 终端的下行信号预编码信息；
第四传输装置， 用于与所述主基站协作地传输根据所述下行信号预 编码信息预编码处理后的下行信号至所述用户终端。
32.一种在采用协作 MIMO技术的无线通信系统的用户终端中用于 辅助控制主基站以及一个或多个协作基站协作地和本用户终端进行下 行数据通信的第二辅助控制装置， 其中， 包括：
第十接收装置， 用于接收来自所述主基站的测量指令， 其中， 所述 测量指令包括用于确定该主基站至本用户终端以及所述一个或多个协 作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息的辅助确定信息； 第七确定装置， 用于基于所述辅助确定信息， 确定所述主基站至本 用户终端以及所述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道 的信道相关信息；
第八确定装置， 用于根据已确定的所述主基站至本用户终端以及所 述一个或多个协作基站至本用户终端的各条下行信道的信道相关信息， 按预定规则确定该主基站至本用户终端的下行信号预编码信息以及所 述一个或多个协作基站分别至本用户终端的一个或多个下行信号预编 码信息；
第七发送装置， 用于将所述主基站至本用户终端下行信号预编码信 息发送至该主基站， 并将所述一个或多个协作基站至本用户终端的一个 或多个下行信号预编码信息分别发送至相应的协作基站；
第十一接收装置， 用于接收来自所述主基站以及所述一个或多个协 作基站协作传输的根据所述下行信号预编码信息预编码处理后的下行 信号。
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