专利名称：实现多点联合传输的方法、终端及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种实现多点联合传输的方法、终端及系统。
背景技术：
为了提高小区边缘的用户终端(User Equipment, UE)接收信号的信 干噪比(Signal to Interfere and Noise Ratio, SINR),在 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced,长期演进-增强)系统中引入了多点联合传输(Coordinated Multi-pointProcess, CoMP)，即多个基站同时为一个UE提供合作传输服务，从而形成了一 种分布式多天线的架构，可以大大提高小区边缘用户的频谱效率。不过，与单小区传输相比，下行多点联合传输存在以下问题在多点联合传输场景下，不同基站发送的信号在到达UE时会存在一定的相位差， 而UE —般只能与当前的服务基站保持时频同步；由于难以同所有的合作基站均保持同步， 因此UE端在对接收到的信号进行合并时，其中往往会存在相位噪声。
发明内容
本发明的实施例提供一种实现多点联合传输的方法、终端及系统，以解决多点联 合传输场景下的UE端接收到的信号中存在相位噪声的问题。本发明的实施例采用如下技术方案—种实现多点联合传输的方法，包括通过计算当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵来获得所述其 它合作小区与当前服务小区之间的相位差；向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相位补偿；接收合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号；其中，所述其它合作小区为所有合作小区中除当前服务小区以外的其它小区；所 述当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵为所述当前服务小区同其它合 作小区的信道系数之间的协方差。一种用户终端，包括相位计算单元，用于通过计算当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差 矩阵来获得所述其它合作小区与当前服务小区之间的相位差；反馈单元，用于向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相 位补偿；接收单元，用于接收合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号；其中，所述其它合作小区为所有合作小区中除当前服务小区以外的其它小区；所 述当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵为所述当前服务小区同其它合 作小区的信道系数之间的协方差。一种实现多点联合传输的系统，包括用户终端及至少两个基站，且所述至少两个基站分属于多点联合传输模式下的至少两个合作小区；其中，所述至少两个基站，用于向外发送导频信号；所述用户终端，用于检测所述至少两个基站分别对应的导频信号，并通过计算多 点联合传输系统中的当前服务小区同所述至少两个合作小区中其它合作小区之间的信道 互协方差矩阵来获得所述其它合作小区同当前服务小区之间的相位差，并将所述相位差反 馈给所述至少两个基站，以进行相位补偿；所述至少两个基站，还用于根据所述用户终端反馈的相位差对信号进行相位补 偿，并将相位补偿后的信号发送给所述至少用户终端。本发明实施例提供的实现多点联合传输的方法、终端及系统，通过建立其它合作 小区同当前服务小区的信道系数之间的互协方差矩阵，方便地获取到其它合作小区同当前 服务小区之间的相位差，并通过有限反馈的方式将所述相位差反馈给相应的小区基站，以 便在发射端进行信号的相位补偿，从而有效地消除多个合作小区之间的相位差造成的相位 噪声对收发同步的影响，提高了用户终端信号的解调性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一中提供的方法的流程图；图2为本发明实施例一中提供的用户终端的结构示意图；图3为本发明实施例二中提供的方法的流程图；图4为本发明实施例三中提供的用户终端的结构示意图一；图5为本发明实施例三中提供的用户终端的结构示意图二 ；图6为本发明实施例四中提供的系统的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例提供的实现多点联合传输的方法、终端及系统进行 详细描述。实施例一如图1所示，本实施例提供的实现多点联合传输的方法，包括以下步骤101、通过计算多点联合传输系统中的当前服务小区同其它合作小区之间的信道 互协方差矩阵来获得所述其它合作小区与当前服务小区之间的相位差。其中，所述其它合作小区为多点联合传输模式下所有合作小区中除当前服务小区 以外的其它小区。一般情况下，在终端向发送端反馈相位差时，都会先确定一个相位参考小 区；在本实施例中，以多点联合传输模式下的当前服务小区作为相位参考小区。在这里，可以通过不同合作小区与当前用户终端之间的信道系数H(f)来构建不 同合作小区之间的互协方差矩阵，并通过该互协方差矩阵确定所述其它合作小区同当前服 务小区之间的相位差。
102、向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相位补偿。当然，也可以是向所述其它合作小区的基站反馈器分别对应的PMI (Preferred Matrix Index，优选矩阵索引)；由于PMI是相位差量化后对应码本中码子的编号，因此只 要有了 PMI，也就得到了该PMI对应的相位差。103、接收所有合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号。上述方法描述中，各步骤的执行主体可以是多点联合传输系统中的某一用户终端。为了更好地实现上述方法，本实施例中还提供了一种用于实现多点联合传输的用 户终端，如图2所示，包括相位计算单元21，用于通过计算多点联合传输系统中的当前服务小区同其它合作 小区之间的信道互协方差矩阵来获得所述其它合作小区与当前服务小区之间的相位差；反馈单元22，用于向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差以进行相 位补偿；接收单元23，用于接收所有合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号；其中，所述其它合作小区为所有合作小区中除当前服务小区以外的其它小区；所 述当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵为所述当前服务小区同其它合 作小区的信道系数之间的协方差。本发明实施例提供的实现多点联合传输的方法及用户终端，通过建立其它合作小 区同当前服务小区的信道系数之间的互协方差矩阵，方便地获取到其它合作小区同当前服 务小区之间的相位差，并通过有限反馈的方式将所述相位差反馈给相应的小区基站，以便 在发射端进行信号的相位补偿，从而有效地消除多个合作小区之间的相位差造成的相位噪 声对收发同步的影响，提高了用户终端信号的解调性能。实施例二 下面将以一具体实施例对本发明实施例中提供的实现多点联合传输的方法进行 详细描述。首先，设定如下场景每个小区的天线配置均为4发2收，UE通过多小区无线场景 分析启动CoMP联合传输模式；其中，小区向UE侧发送的原始信号为s (t)，而小区同UE之 间的信道系数的时域表示为h(t)，其对应的频域表示为H(f)；这里的h(t)或者H(f)可以 通过信道估计来获得。如图3所示，本实施例中提供的实现多点联合传输的方法，具体包括以下步骤301、参与CoMP联合传输的多个合作小区周期性地向外发送导频信号。302、UE在检测并接收到所述多个合作小区发送的导频信号后，通过信道估计获取 UE与所述多个合作小区之间的信道系数H(f)。303、通过信道互协方差矩阵计算其它合作小区与当前服务小区之间的信号相位 差；这里的其它合作小区指的是CoMP传输模式下所有合作小区中除当前服务小区之外的 其它合作小区。具体地，如果当前服务小区的信道系数为Hx(f)，所述其它合作小区中某一合作小区的信 道系数为Hy (f)，则当前服务小区同所述某一合作小区之间的信道互协方差矩阵为
权利要求
1.一种实现多点联合传输的方法，其特征在于，包括通过计算当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵获得所述其它合作 小区与当前服务小区之间的相位差；向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相位补偿； 接收合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号；其中，所述其它合作小区为所有合作小区中除当前服务小区以外的其它小区；所述当 前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵为所述当前服务小区同其它合作小 区的信道系数之间的协方差。
2.根据权利要求1所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，所述当前服务小区 同其它合作小区的信道系数之间的协方差，为
3.根据权利要求2所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，所述通过计算当前 服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵获得所述其它合作小区与当前服务小 区之间的相位差，包括根据公式Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)计算出当前服务小区同所述其它合作小区之间的信道 互协方差矩阵；计算Rxy(f)中主对角线上各元素的辐角，则所得到的辐角值即为所述某一合作小区的 多根天线发射出的信号相对于所述当前服务小区的相位差。
4.根据权利要求1所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，还包括通过计算所述每个合作小区的信道协方差矩阵获得每个合作小区的多个天线所发射 的信号的功率；其中，所述每个合作小区的信道协方差矩阵为所述合作小区中每个小区的信道系数自 身的协方差。
5.根据权利要求4所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，所述合作小区中某 一小区的信道系数自身的协方差为Rxx(f) = Hx(f)HHx(f)；其中，Hx(f)为所述某一合作小 区的信道系数；则，所述通过计算所述每个合作小区的信道协方差矩阵获得每个合作小区的多个天线所 发射的信号的功率，包括依次根据公式Rxx(f) = Hx(f)HHx(f)计算出所述每个合作小区的信道协方差矩阵； 计算每个Rxx (f)中主对角线上各元素的模值，则所得到的模值即为所述合作小区的多 根天线发射出的信号的功率。
6.根据权利要求3或5所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，还包括根据第k时刻的信道协方差矩阵或者信道互协方差矩阵R(k)和k时刻的信道系数H(k) Nd来计算
7.根据权利要求1所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，还包括依照合并能量最大化原则，确定快速傅里叶变换的窗口起始点；利用快速傅里叶变换算法对所接收到的相位补偿后的信号进行合并。
8.根据权利要求7所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，所述依照合并能量 最大化原则，确定快速傅里叶变换的窗口起始点，包括以所述多个合作小区依次作为参考小区，并以所述参考小区相对于当前服务小区的时 延为基准时延，计算其它合作小区相对于所述参考小区的时延差；根据每个合作小区相对于所述参考小区的时延差，计算所述每个合作小区所发射的信 号在进行合并时的加权值；根据每个合作小区对应的加权值，计算接收到的信号合并后的参考能量值，获得所述 多个参考小区分别对应的参考能量值，并确定所述多个参考能量值中的最大值所对应的参 考小区为第一小区，该第一小区的信号去掉循环前缀之后的时间起点为快速傅里叶变换的 窗口起始点。
9.根据权利要求8所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，如果某一合作小区 相对于所述参考小区的时延差为τ，则该合作小区所发射的信号在进行合并时的加权值为
10.根据权利要求7所述的实现多点联合传输的方法，其特征在于，所述利用快速傅里 叶变换算法对所接收到的相位补偿后的信号进行合并，具体为 利用快速傅里叶变换算法来完成公式
11. 一种用户终端，其特征在于，包括相位计算单元，用于通过计算当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵 获得所述其它合作小区与当前服务小区之间的相位差；反馈单元，用于向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相位补偿；接收单元，用于接收合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号；其中，所述其它合作小区为所有合作小区中除当前服务小区以外的其它小区；所述当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵为所述当前服务小区同其它合作小 区的信道系数之间的协方差。
12.根据权利要求11所述的用户终端，其特征在于，所述当前服务小区同其它合作小 区的信道系数之间的协方差，为Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)；其中，Hx(f)为当前服务小区的信道 系数；Hx(f)H*Hx(f)的转置；Hy(f)为所述其它合作小区中的某一小区的信道系数；则，所述相位计算单元，包括互协方差计算模块，用于根据公式Rxy(f) =Hx(f)aHy(f)计算出当前服务小区同所述其 它合作小区之间的信道互协方差矩阵；幅值计算模块，用于计算Rxy(f)中主对角线上各元素的辐角，则所得到的辐角值即为 所述某一合作小区的多根天线发射出的信号相对于所述当前服务小区的相位差。
13.根据权利要求11所述的用户终端，其特征在于，还包括功率计算单元，用于通过计算所述每个合作小区的信道协方差矩阵获得每个合作小区 的多个天线所发射的信号的功率；其中，所述每个合作小区的信道协方差矩阵为所述合作小区中每个小区的信道系数自 身的协方差。
14.根据权利要求13所述的用户终端，其特征在于，所述合作小区中某一小区的信道 系数自身的协方差为:Rxx(f) =Hx(f)HHx(f)；其中，Hx(f)为某一合作小区的信道系数；则，所述功率计算单元，包括协方差计算模块，用于依次根据公式Rxx(f) =Hx(f)HHx(f)计算出所述每个合作小区的 信道互协方差矩阵；模值计算模块，用于计算每个Rxx(f)中主对角线上各元素的模值，则所得到的模值即 为所述合作小区的多根天线发射出的信号的功率。
15.根据权利要求12或14所述的用户终端，其特征在于，还包括更新单元，用于通过第k时刻的信道协方差矩阵或者信道互协方差矩阵R(k)和k时刻 的信道系数H(k)来计算 并将其作为k+Ι时刻的信道协方差 矩阵或者信道互协方差矩阵R(k+1)；其中， 为快速傅里叶变换的窗口大小。
16.根据权利要求11所述的用户终端，其特征在于，还包括确定单元，用于依照合并能量最大化原则，确定快速傅里叶变换的窗口起始点； 合并单元，用于利用快速傅里叶变换算法对接收到的相位补偿后的信号进行合并。
17.根据权利要求16所述的用户终端，其特征在于，所述确定单元包括时延计算模块，用于以所述多个合作小区依次作为参考小区，并以所述参考小区相对 于当前服务小区的时延为基准时延，计算其它合作小区相对于所述参考小区的时延差；权值计算模块，用于根据每个合作小区相对于所述参考小区的时延差，计算所述每个 合作小区所发射的信号在进行合并时的加权值；确定模块，用于根据所述每个合作小区对应的加权值，计算接收到的信号合并后的参 考能量值，获得所述多个参考小区分别对应的参考能量值，并确定所述多个参考能量值中 的最大值所对应的参考小区为第一小区，该第一小区的信号去掉循环前缀之后的时间起点 为快速傅里叶变换的窗口起始点。
18.根据权利要求16所述的用户终端，其特征在于，所述合并单元包括 系数计算模块，用于利用快速傅里叶变换算法来完成公式 的计算，获得所述接收到的相位补偿后的信号合并后的信道 系数；其中，M为合作小区的数量，Δ τ u为第m个合作小区相对于第一小区的时延； 合并模块，用于根据所述合并后的信道系数计算合并后的信号。
19.一种实现多点联合传输的系统，包括用户终端及至少两个基站，且所述至少两个基 站分属于多点联合传输模式下的至少两个合作小区；其特征在于，所述至少两个基站，用于向外发送导频信号；所述用户终端，用于检测所述至少两个基站分别对应的导频信号，并通过计算当前服 务小区同所述至少两个合作小区中其它合作小区之间的信道互协方差矩阵获得所述其它 合作小区同当前服务小区之间的相位差，并将所述相位差反馈给所述至少两个基站，以进 行相位补偿；所述至少两个基站，还用于根据所述用户终端反馈的相位差对信号进行相位补偿，并 将相位补偿后的信号发送给所述至少用户终端。
20.根据权利要求19所述的实现多点联合传输的系统，其特征在于，所述用户终端，还用于依照合并能量最大化原则，确定快速傅里叶变换的窗口起始点， 并利用快速傅里叶变换算法对接收到的相位补偿后的信号进行合并。
全文摘要
本发明实施例公开了一种实现多点联合传输的方法、终端及系统，涉及无线通信技术，用以解决多点联合传输场景下的UE端接收到的信号中存在相位噪声的问题。一种实现多点联合传输的方法，包括通过计算多点联合传输系统中的当前服务小区同其它合作小区之间的信道互协方差矩阵来获得所述其它合作小区与当前服务小区之间的相位差；向所述其它合作小区的基站反馈其分别对应的相位差，以进行相位补偿；接收所有合作小区的基站在进行相位补偿后发送的信号。本发明实施例提供的方法、终端及系统适用于多种无线网络中的合作通信。
文档编号H04B7/26GK102118825SQ200910260758
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者叶枫, 孙国林, 高秀娟 申请人:华为技术有限公司