用于两小区间的协作多点下行传输的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于两小区间的协作多点下行传输的方法和装置。在各小区内的基站中，确定一参考向量；获取小区内的各用户设备的信道向量，其表示使用令来自其他基站的干扰对齐到参考向量的接收向量时的有效下行信道；根据参考向量、信道向量、以及预定调度准则选择一个或多个用户设备；根据参考向量、信道向量、以及预定的波束赋形准则，确定用于所选择的一个或多个用户设备中的每一个的下行传输的预编码向量。由此，能够将来自其他基站的干扰对齐到一参考向量以及将期望信号放置在不同于该参考向量的空间维度上，这不仅减少了小区间干扰，还使得各基站能够独立地施行多用户调度以及发送端波束赋形，从而有效地获得多用户分集增益和波束赋形增益。

【技术实现步骤摘要】
用于两小区间的协作多点下行传输的方法和装置
本专利技术涉及无线通信网络，尤其涉及小区间协作多点下行传输技术。
技术介绍
多输入多输出技术(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)因其无需额外的带宽或发送功率就能够显著增加数据吞吐量及提高链路可靠性而吸引了广泛关注。MIMO技术被许多无线通信标准所采纳，诸如IEEE802.11n、3GPP-LTE(the3rdGenerationPartnershipProjectLongTermEvolution)以及WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)等。在传统蜂窝系统中，每个用户设备(UserEquipement，UE)接收来自其服务基站(BaseStation，BS)的期望信号以及来自相邻小区内的基站的干扰，这类干扰被称为小区间干扰(intercellinterference，ICI)。因此，传统蜂窝系统的下行链路的容量受到ICI干扰水平的限制。作为一种分布式MIMO技术，协作多点(CoordinatedMultipoint，CoMP)方案能够通过多个基站的协作而减轻ICI。下行链路CoMP传输方案主要分为两类：联合传输(jointtransmission，JT)和协作调度/协作波束赋形(coordinatedscheduling/beam-forming，CS/CB)。在联合传输方案中，在同一CoMP簇中的基站共享用户信息，包括信道状态信息(ChannelStateInformation，CSI)和用户数据。虽然联合传输方案能够实现较高的性能提高，但是也存在许多问题，诸如用于交换信道状态信息和用户数据的较高的主干网(backhaul)要求、用户调度和发送预编码设计所带来的较高的计算复杂度、以及在同一CoMP簇中的基站间的同步等。与之相反，CS/CB方案因其无需在同一CoMP簇中的基站间交换用户数据而能够降低对主干网的要求。近来，对于单用户MIMO系统，即对于每个小区中只有一个用户的情形，提出了干扰对齐(InterferenceAlignment，IA)。干扰对齐是指在已知信道矩阵的情况下，通过发射端预编码，将每个接收端的期望信号和干扰信号在空间上分离。例如，将每个接收端的干扰限制在接收信号空间的一部分上，而将接收信号空间的其他部分留给期望信号。干扰对齐具有复杂度低、性能好的优点。然而，在实际的MIMO系统中，每个小区中有多个用户，并且基站通常采用多用户MIMO而非单用户MIMO以同时服务多个用户。此外，由于基站同时服务的用户的数量受到基站天线数量的限制，因此基站在一个时频资源上只能服务一部分用户。换言之，基站需要施行用户调度以每次选择一部分用户来服务。由此，现有的干扰对齐并不能够直接适用于实际的多用户MIMO系统。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于干扰对齐的协作调度/协作波束赋形方案，以便在多用户MIMO系统中实现干扰对齐与协作调度/协作波束赋形，从而不仅有效减少小区间干扰，还能够获得多用户分集增益和波束赋形增益。在本专利技术的方案中，在各小区内的基站中，确定一参考向量；获取小区内的各用户设备的信道向量，其表示使用令来自其他基站的干扰对齐到参考向量的接收向量时的有效下行信道；根据参考向量、信道向量、以及预定调度准则选择一个或多个用户设备；根据参考向量、信道向量、以及预定的波束赋形准则，确定用于所选择的一个或多个用户设备中的每一个的下行传输的预编码向量。由此，能够将来自其他基站的干扰对齐到第一参考向量以及将期望信号放置在不同于第一参考向量的空间维度上，即使得干扰和期望信号在空间上分离，这不仅能够减少小区间干扰，还使得各基站能够独立地施行多用户调度以及发送端波束赋形，即成功地将多小区多用户调度简化为单小区多用户调度，从而能够无需较高的复杂度就能够获得多用户分集增益和波束赋形增益。在一个例子中，各小区将共享同一个参考向量；在另一个例子中，各小区所确定的参考向量能够是不同的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在第一小区内的第一基站中用于所述第一小区与第二小区间的协作多点下行传输的方法，其中所述第一基站和所述第二小区内的第二基站均配备有多个天线。所述方法包括以下步骤：A.确定第一参考向量；B.获取对应于所述第一小区内的多个用户设备中的每一个用户的第一信道向量，所述第一信道向量表示对应的用户设备在使用第一接收向量时的有效下行信道，所述第一接收向量是根据将来自所述第二基站的干扰对齐到所述第一参考向量的干扰对齐准则而确定的；C.根据所述第一参考向量、所述第一小区内的所述多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的调度准则，从所述第一小区内的所述多个用户设备中选择一个或多个用户设备；以及D.根据所述第一参考向量、所选择的一个或多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的波束赋形准则，确定用于所述所选择的一个或多个用户设备中的每一个的下行传输的第一预编码向量。根据本专利技术的一个具体实施例，所述第一参考向量是所述第一小区内的所述多个用户设备和所述第二小区内的多个用户设备中的一个用户设备的下行信道矩阵的右奇异向量。在一个例子中，能够随机选取一个用户设备，并且将该用户设备的下行信道矩阵的最大奇异值所对应的右奇异向量作为第一参考向量。在另一个例子中，作为所述第一参考向量的右奇异向量所对应的奇异值能够是所述第一小区内的所述多个用户设备和所述第二小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的。根据本专利技术的一个具体实施例，所述方法在所述步骤A中包括：A1.确定所述第一小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的奇异值以及对应的右奇异向量，并将其发送给所述第二基站；A2.从所述第二基站接收所述第二小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的奇异值以及对应的右奇异向量；以及A3.根据所确定的所述奇异值以及对应的右奇异向量、以及所接收的所述奇异值以及对应的右奇异向量，确定所述第一参考向量。根据本专利技术的一个具体实施例，所述干扰对齐准则能够以如下公式表示：其中，bref表示所述第一参考向量，w[i，j]表示所述第一小区j的所述用户设备中的用户设备i的第一接收向量，表示所述第二小区3-j内的所述第二基站至所述第一小区j的所述用户设备i的下行信道矩阵。由此可见，各用户设备如此设计接收向量以便将来自其他小区的干扰对齐到第一参考向量的方向上。根据本专利技术，在步骤B中能够以多种方式获取表示各用户设备的有效信道的第一信道向量。根据本专利技术的一个具体实施例，所述方法在所述步骤B中包括：B11.获取该用户设备的下行信道矩阵以及所述第二基站至该用户设备的干扰下行信道矩阵；以及B12.根据所述第一参考向量、所获取的下行信道矩阵、所获取的干扰下行信道矩阵，确定该用户设备的所述第一信道向量。例如，基站能够通过信道互易性(channelreciprocity)或者通过信道反馈(channelfeedback)而获取用户设备的下行信道矩阵和干扰下行信道矩阵。根据本专利技术的另一个具体实施例，所述方法在所述步骤B中包括：B21.向所述第一小区的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在第一小区内的第一基站中用于所述第一小区与第二小区间的协作多点下行传输的方法，其中所述第一基站和所述第二小区内的第二基站均配备有多个天线，所述方法包括以下步骤：A.确定第一参考向量；B.获取对应于所述第一小区内的多个用户设备中的每一个用户的第一信道向量，所述第一信道向量表示对应的用户设备在使用第一接收向量时的有效下行信道，所述第一接收向量是根据将来自所述第二基站的干扰对齐到所述第一参考向量的干扰对齐准则而确定的；C.根据所述第一参考向量、所述第一小区内的所述多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的调度准则，从所述第一小区内的所述多个用户设备中选择一个或多个用户设备；以及D。根据所述第一参考向量、所选择的一个或多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的波束赋形准则，确定用于所述所选择的一个或多个用户设备中的每一个的下行传输的第一预编码向量。

【技术特征摘要】
1.一种在第一小区内的第一基站中用于所述第一小区与第二小区间的协作多点下行传输的方法，其中所述第一基站和所述第二小区内的第二基站均配备有多个天线，所述方法包括以下步骤：A.确定第一参考向量，其中所述第一参考向量是所述第一小区内的所述多个用户设备和所述第二小区内的多个用户设备中的一个用户设备的下行信道矩阵的最大奇异值所对应的右奇异向量；B.获取对应于所述第一小区内的多个用户设备中的每一个用户的第一信道向量，所述第一信道向量表示对应的用户设备在使用第一接收向量时的有效下行信道，所述第一接收向量是根据将来自所述第二基站的干扰对齐到所述第一参考向量的干扰对齐准则而确定的；C.根据所述第一参考向量、所述第一小区内的所述多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的调度准则，从所述第一小区内的所述多个用户设备中选择一个或多个用户设备；以及D.根据所述第一参考向量、所选择的一个或多个用户设备的所述第一信道向量、以及预先确定的波束赋形准则，确定用于所述所选择的一个或多个用户设备中的每一个的下行传输的第一预编码向量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为所述第一参考向量的右奇异向量所对应的奇异值是所述第一小区内的所述多个用户设备和所述第二小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤A中包括：A1.确定所述第一小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的奇异值以及对应的右奇异向量，并将其发送给所述第二基站；A2.从所述第二基站接收所述第二小区内的所述多个用户设备中的所有用户设备的下行信道矩阵的奇异值中最大的奇异值以及对应的右奇异向量；以及A3.根据所确定的所述奇异值以及对应的右奇异向量、以及所接收的所述奇异值以及对应的右奇异向量，确定所述第一参考向量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干扰对齐准则以如下公式表示：其中，bref表示所述第一参考向量，w[i,j]表示所述第一小区j的所述多个用户设备中的用户设备i的第一接收向...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙欢，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31