多點協作配對方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種多點協作配對方法和裝置。其中，多點協作配對方法包括：目標用戶端估計本時刻的信號信道和干擾信道并根據信號信道計算信號預編碼矩陣索引PMI；目標用戶端對本時刻的干擾信道進行修正并根據修正后的干擾信道計算最差配對預編碼索引WCI；目標用戶端將PMI和WCI上報給對應的服務基站，以發起協作配對請求，由服務基站將WCI交互給協作基站供協作基站進入多點協作配對流程。本發明能夠有效降低系統時延和時序對協作配對的影響，使進行配對的PMI和WCI更匹配，提高預編碼計算的準確性，并能較好地提高小區邊緣用戶的吞吐量和頻譜效率。
【專利說明】多點協作配對方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，尤其涉及一種多點協作配對方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在3GPP 長期演進(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)系統中，多點協作傳輸(Coordinated Multiple Point, CoMP)技術是一個正在進入標準進程的新技術。該技術主要針對小區邊緣用戶，通過相鄰基站(evolved Node B, eNB)間移動用戶(UE，UserEquipment)信道信息的交互，相鄰基站對被干擾用戶采取一定的干擾規避策略或者多個基站對移動用戶進行聯合傳輸。該技術能極大地減少小區邊緣干擾，提高小區邊緣吞吐量及小區頻譜效率。
[0003]在CoMP多天線系統中，直接反饋信道響應矩陣的比特開銷太大。對信道響應矩陣進行諸如奇異值分解(SVD, Singular value decomposition),從而得出最佳的預編碼矩陣進行反饋，其開銷依然很大。因此需要構造一些收發端均已知的預編碼碼本集合，將得到的最佳預編碼矩陣和預編碼碼本集合中的預編碼矩陣進行對比，選擇最近似的預編碼碼本對應的索引值來進行反饋，這樣可以極大的節省比特開銷。針對上述情形，通常，CoMP上行反饋采用部分(隱式)反饋的形式，即UE不完全反饋本小區的信道矩陣以及不完全反饋鄰小區的信道矩陣，而是反饋部分信道信息。具體來說，UE反饋本小區信道的信號預編碼矩陣索引(PMI, Precoding Matrix Indicator),以及鄰小區信道的最差配對預編碼索引(WCI, WorstCompanion Indicator)。
[0004]目前CoMP預編碼生成方法多基于碼本反饋，協作基站根據收到的多個碼本進行預編碼計算。由于系統的時序關系以及系統時延和信息交互等影響，會導致進行協作配對的碼本之間不是最佳的配對，進而影響整個系統的性能。此外，目前系統中采用的WCI上報方式和信息交互的判別準則也需要進行改進。
[0005]因此，有必要尋找合適的手段和方式，對上述存在的問題進行改進和修正。
【發明內容】
[0006]本發明提出一種多點協作配對方法及裝置，以解決現有技術中系統因素導致協作配對不是最佳配對以及WCI上報方式導致開銷浪費的技術問題。
[0007]本發明的實施例提供一種多點協作配對方法，包括:
[0008]目標用戶端估計本時刻的信號信道和干擾信道；
[0009]目標用戶端根據所述信號信道計算信號預編碼矩陣索引PMI；
[0010]目標用戶端對本時刻的干擾信道進行修正；
[0011]目標用戶端根據修正后的干擾信道計算最差配對預編碼索引WCI；
[0012]目標用戶端將所述PMI和所述WCI上報給對應服務基站，以發起協作配對請求，由所述服務基站將所述WCI交互給協作基站供所述協作基站進入多點協作配對流程。
[0013]優選地，所述的多點協作配對方法，通過平滑處理對本時刻的干擾信道進行修正。[0014]優選地，所述的多點協作配對方法，根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前兩時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前三時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正。
[0015]優選地，所述的多點協作配對方法，所述多點協作配對方法在將所述WCI上報給所述服務基站的步驟之前還包括步驟:判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站。
[0016]優選地，所述的多點協作配對方法，所述判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站的步驟包括:
[0017]計算本小區參考信號接收功率RSRP和鄰小區RSRP ；
[0018]確定本小區RSRP和鄰小區RSRP的比值；
[0019]比較所述比值和第一閾值；
[0020]根據所述比值和第一閾值的比較結果確定是否將所述WCI上報給所述服務基站。
[0021]優選地，所述的多點協作配對方法，當所述比值小于所述第一閾值時，將所述WCI上報給所述服務基站。
[0022]優選地，所述的多點協作配對方法，所述判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站的步驟包括:
[0023]計算干擾信道特征值；
[0024]比較所述干擾信道特征值和第二閾值；
[0025]根據所述干擾信道特征值和第二閾值的比較結果確定是否將所述WCI上報給所述服務基站。
[0026]優選地，所述的多點協作配對方法，所述多點協作配對方法在比較所述干擾信道特征值和第二閾值的步驟之前還包括步驟:
[0027]計算信號信道特征值；
[0028]所述第二閾值和信號信道特征值的最大值成正比。
[0029]本發明還提供一種多點協作配對裝置，包括:
[0030]估計單元，用于估計本時刻的信號信道和干擾信道；
[0031]修正單元，用于對本時刻的干擾信道進行修正；
[0032]計算單元，用于根據所述信號信道計算信號預編碼矩陣索引PMI ;以及根據修正后的干擾信道計算最差配對預編碼索引WCI ；
[0033]發送單元，用于將所述PMI和所述WCI上報給對應服務基站，以發起協作配對請求，由所述服務基站將所述WCI交互給協作基站供所述協作基站進入多點協作配對流程。
[0034]優選地，所述的多點協作配對裝置，所述修正單元利用平滑處理對本時刻的干擾信道進行修正。
[0035]優選地，所述的多點協作配對裝置，所述修正單元根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前兩時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前三時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正。
[0036]優選地，所述的多點協作配對裝置，還包括:判斷單元，用于判斷是否上報所述WCI，并根據判斷結果向所述發送單元下達指令；所述發送單元根據所述指令判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站。
[0037]優選地，所述的多點協作配對裝置，所述判斷單元包括:[0038]計算模塊，用于計算本小區RSRP和鄰小區RSRP，以及確定本小區RSRP和鄰小區RSRP的比值；
[0039]比較模塊，用于比較所述比值和第一閾值；
[0040]指令模塊，用于根據所述比值和第一閾值的比較結果確定是否向所述發送單元下達上報WCI指令。
[0041]優選地，所述的多點協作配對裝置，當所述比值小于第一閾值時，指令模塊下達上報WCI指令。
[0042]優選地，所述的多點協作配對裝置，所述判斷單元包括:
[0043]計算模塊，用于計算干擾信道特征值；
[0044]比較模塊，用于比較所述干擾信道特征值和第二閾值；
[0045]指令模塊，用于根據所述干擾信道特征值和第二閾值的比較結果確定是否向所述發送單元下達上報WCI指令。
[0046]優選地，所述的多點協作配對裝置，所述計算模塊還用于計算信號信道特征值，所述第二閾值和信號信道特征值的最大值成正比。
[0047]本發明通過對干擾信道矩陣的修正，有效降低系統時延和時序對協作配對的影響，使進行配對的PMI和WCI更匹配，提高預編碼計算的準確性，進而提高整個系統的性能，通過調整WCI上報機制能較好地提高小區邊緣用戶的吞吐量和頻譜效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0048]本發明的發明構思將在下面結合附圖進行詳細說明和介紹，其中附圖包括:
[0049]圖1是本發明實施例一提供的多點協作傳輸中的協作配對方法的流程圖；
[0050]圖2A是本發明實施例二提供的多點協作傳輸中兩小區兩用戶場景示意圖；
[0051]圖2B是本發明實施例二提供的多點協作傳輸中的協作配對方法的流程圖；
[0052]圖3是本發明實施例三提供的多點協作傳輸中的協作配對裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0053]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，本部分描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0054]實施例一
[0055]本實施例提供一種多點協作配對方法，應用于基于CoMP多天線的通信系統中并由UE執行。如圖1所示,該方法包括:
[0056]步驟SllO:目標用戶端估計本時刻的信號信道和干擾信道；
[0057]步驟S120:目標用戶端根據信號信道計算PMI ；
[0058]步驟S130:目標用戶端對本時刻的干擾信道進行修正；
[0059]在該步驟中，通過平滑處理對本時刻的干擾信道進行修正。例如，根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前兩時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前三時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正。
[0060]步驟S140:目標用戶端根據修正后的干擾信道計算WCI ；[0061]步驟S150:目標用戶端將PMI和WCI上報給對應服務基站，以發起協作配對請求，由對應服務基站將WCI交互給協作基站供協作基站進入多點協作配對流程。
[0062]在該步驟前，還包括判斷是否將WCI上報給對應服務基站，具體包括:計算本小區RSRP和鄰小區RSRP ;確定本小區RSRP和鄰小區RSRP的比值(RSRP的最大值或平均值的比值)，可以采用最大值的比值或者平均值的比值；根據該比值和第一閾值的比較結果確定是否將WCI上報給對應服務基站，例如當比值小于第一閾值時下達上報WCI指令。其中，第一閾值根據實際測定確定。也可以具體包括:計算干擾信道特征值；根據干擾信道特征值和第二閾值的比較結果確定是否將WCI上報給對應服務基站。其中第二閾值和信號信道特征值的最大值成正比。
[0063]本實施例通過對干擾信道矩陣的修正，有效降低系統時延和時序對協作配對的影響，使進行配對的PMI和WCI更匹配，提高預編碼計算的準確性，通過調整WCI上報機制能較好地提高小區邊緣用戶的吞吐量和頻譜效率。
[0064]實施例二
[0065]本實施例提供一種多點協作配對方法，應用于基于CoMP多天線的通信系統中并由UE執行，具體為兩個小區兩個用戶的場景下，如圖2A所示。其中，基站側采用4天線發送數據，UE側采用2天線接收數據。UEl歸屬于eNBl，UE2歸屬于eNB2，UE不發生小區間移動或切換，只在小區內移動。UEl和UE2被分配了相同的頻率資源，eNBl和eNB2之間通過X2 口交互WCI信息。如圖2B所示，該方法包括:
[0066]步驟210:目標用戶端估計本時刻的信號信道和干擾信道。 [0067]在該步驟中，對于本小區eNBl，本小區用戶UEl估計到本小區eNBl之間的信號信道為H11,鄰小區用戶UE2估計到本小區eNBl之間的干擾信道為H21。對于鄰小區eNB2，鄰小區用戶UEl估計到本小區eNB2之間的干擾信道為H12，本小區用戶UE2估計到本小區eNB2之間的信號信道為H22。其中，Hn、H21、H12、H22均為2X4的矩陣。
[0068]步驟220:目標用戶端根據信號信道矩陣計算信號預編碼信息，預編碼信息包括秩信息(RI，RANK Indictor)和信號預編碼矩陣索引PMI。
[0069]在該步驟中，以UEl為例說明RI和PMI的計算過程。計算H11的相關矩陣R11=H11*
(eiiiI O )
(H11)H,其中Oh表示取共軛轉置運算。將R11進行SVD分解，4=UDVh=UVh
V u qiSzJ o
其中，U表示R11的行奇異矢量，為2X2的矩陣；eigl和eig2表示R11的兩個特征值，從大到小排列；VH為R11的列奇異矢量，為2X2的矩陣。若eigl/eig2大于門限值，取H11的秩RI11S I。若eigl/eig2小于門限值，取H11的秩RI11為2。門限值可設定為4.5，但不限于此。
[0070]根據計算出的秩信息RI11,從預編碼的單層或雙層碼本里選取碼字，碼本為LTE協議中確定碼本。遍歷碼本中的碼字Wi (其中i是相應碼本中的碼字序號，對于四天線，i=0, I,…15),計算trace ((H11Wi) η.(H11Wi))的最大值，trace ()表示求跡運算。該最大值對應的索引號i即為與信號信道矩陣H11對應的信號預編碼矩陣索引PMI。
[0071]UE2信號信道矩陣H22的預編碼信息的求解過程相同。
[0072]步驟230:目標用戶端將PMI反饋給本小區對應的基站。
[0073]步驟240:目標用戶端對本時刻的干擾信道進行修正。[0074]該步驟中，可以采用以下3種方式的任何一種進行修正。
[0075](I)根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正。以UEl為例，設t時刻的干擾信道矩陣為1?，t-Ι時刻的干擾信道矩陣為Hf21，對t時刻的干擾信道進行修正如下式所示:
【權利要求】
1.一種多點協作配對方法,其特征在于,該多點協作配對方法包括: 目標用戶端估計本時刻的信號信道和干擾信道； 目標用戶端根據所述信號信道計算信號預編碼矩陣索引PMI ； 目標用戶端對本時刻的干擾信道進行修正； 目標用戶端根據修正后的干擾信道計算最差配對預編碼索引WCI ； 目標用戶端將所述PMI和所述WCI上報給對應服務基站，以發起協作配對請求，由所述服務基站將所述WCI交互給協作基站供所述協作基站進入多點協作配對流程。
2.根據權利要求1所述的多點協作配對方法，其特征在于: 通過平滑處理對本時刻的干擾信道進行修正。
3.根據權利要求2所述的多點協作配對方法，其特征在于: 根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前兩時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前三時刻的干擾信道對本時刻的干擾信 道進行修正。
4.根據權利要求1所述的多點協作配對方法，其特征在于，所述多點協作配對方法在將所述WCI上報給所述服務基站的步驟之前還包括步驟:判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站。
5.根據權利要求4所述的多點協作配對方法，其特征在于，所述判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站的步驟包括: 計算本小區參考信號接收功率RSRP和鄰小區RSRP ； 確定本小區RSRP和鄰小區RSRP的比值； 比較所述比值和第一閾值； 根據所述比值和第一閾值的比較結果確定是否將所述WCI上報給所述服務基站。
6.根據權利要求5所述的多點協作配對方法，其特征在于: 當所述比值小于所述第一閾值時，將所述WCI上報給所述服務基站。
7.根據權利要求4所述的多點協作配對方法，其特征在于，所述判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站的步驟包括: 計算干擾信道特征值； 比較所述干擾信道特征值和第二閾值； 根據所述干擾信道特征值和第二閾值的比較結果確定是否將所述WCI上報給所述服務基站。
8.根據權利要求7所述的多點協作配對方法，其特征在于，所述多點協作配對方法在比較所述干擾信道特征值和第二閾值的步驟之前還包括步驟: 計算信號信道特征值； 所述第二閾值和信號信道特征值的最大值成正比。
9.一種多點協作配對裝置，其特征在于，該多點協作配對裝置包括: 估計單元，用于估計本時刻的信號信道和干擾信道； 修正單元，用于對本時刻的干擾信道進行修正； 計算單元，用于根據所述信號信道計算信號預編碼矩陣索引PMI ;以及根據修正后的干擾信道計算最差配對預編碼索引WCI ；發送單元，用于將所述PMI和所述WCI上報給對應服務基站，以發起協作配對請求，由所述服務基站將所述WCI交互給協作基站供所述協作基站進入多點協作配對流程。
10.根據權利要求9所述的多點協作配對裝置，其特征在于: 所述修正單元利用平滑處理對本時刻的干擾信道進行修正。
11.根據權利要求10所述的多點協作配對裝置，其特征在于: 所述修正單元根據本時刻的干擾信道和前一時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前兩時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正、或者根據前三時刻的干擾信道對本時刻的干擾信道進行修正。
12.根據權利要求9所述的多點協作配對裝置，其特征在于，還包括: 判斷單元，用于判斷是否上報所述WCI，并根據判斷結果向所述發送單元下達指令；所述發送單元根據所述指令判斷是否將所述WCI上報給所述服務基站。
13.根據權利要求12所述的多點協作配對裝置，其特征在于，所述判斷單元包括: 計算模塊，用于計算本小區RSRP和鄰小區RSRP，以及確定本小區RSRP和鄰小區RSRP的比值； 比較模塊，用于比較所述比值和第一閾值； 指令模塊，用于根據所述比值和第一閾值的比較結果確定是否向所述發送單元下達上報WCI指令。
14.根據權利要求13所述的多點協作配對裝置，其特征在于: 當所述比值小于第一閾值時，指令模塊下達上報WCI指令。
15.根據權利要求12所述的多點協作配對裝置，其特征在于，所述判斷單元包括: 計算模塊，用于計算干擾信道特征值； 比較模塊，用于比較所述干擾信道特征值和第二閾值； 指令模塊，用于根據所述干擾信道特征值和第二閾值的比較結果確定是否向所述發送單元下達上報WCI指令。
16.根據權利要求15所述的多點協作配對裝置，其特征在于: 所述計算模塊還用于計算信號信道特征值，所述第二閾值和信號信道特征值的最大值成正比。
【文檔編號】H04B7/06GK103997362SQ201310052668
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年2月18日 優先權日:2013年2月18日
【發明者】金濤, 王衍文, 王永強, 謝賽錦 申請人:中興通訊股份有限公司