专利名称：应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于多小区协作系统的预编码算法。
背景技术：
在长期演进计划(LTE)中，多输入输出(MMO)技术利用了多根接收，发送天线，通过在发送端做预编码为系统提供分集和复用增益。但在多小区环境中，由于存在小区之间的干扰和调度用户之间的干扰，系统的容量增益会大大降低，尤其是处于小区边缘的用户，其性能损失严重。针对这个问题，3GPP提出了多小区联合传输(CoMP)的方案，即通过多个基站协作向用户发送数据，来有效控制小区之间的干扰，提升系统的性能。CoMP系统的下行传输主要考虑两种协作方式即联合传输(JP)和协作调度/波束成型(CS/CB)。在联合传输(JP)模式下，同一用户的数据由参与协作的多个基站共享并联合发送，其等效为单基站多用户系统；在联合波束成型(CB)模式中，每一个基站对应服务于一个用户，基站之间数 据不共享。以上两种模式共同点在于，发送端需要根据接收端反馈的信道信息，采用恰当的预编码方案来降低用户之间的干扰，提升系统性能。目前，针对于多用户系统的线性预编码方案主要有两种，一种是基于最大化信漏噪比(SLNR)思想的预编码方案，一种是块对角化(BD)预编码方案。最大化SLNR预编码方案将噪声和目标用户的泄漏功率考虑在内，其目的在于使得目标用户的有用功率与其接收到的噪声和干扰功率的比值达到最大。由于SLNR直接关系到误块率性能和系统的吞吐量，因此最大化SLNR的预编码常常是获得理想性能的有效方案。而BD预编码方案的主要思想是降低目标用户对其他用户造成的干扰，不考虑接收端实际的信干噪比，是一种“利他”方案。其效果受到信道特性，天线数和用户数的影响。
发明内容
技术问题本发明提出的应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法，主要为了解决现有预编码方案在实际多小区协作系统中应用时，需要大量反馈信息的问题，给出了一种接近理想性能，易于实现，对反馈信息准确度要求低，鲁棒性强的预编码方法，有效地降低了多小区协作系统中信道信息反馈的复杂度。技术方案本发明的应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法包括以下步骤I)参与协作的多小区基站获得系统各个用户的信道二阶统计信息；2)基站之间相互协作，利用获得的信道二阶统计信息，根据下面的公式〔玄Ri + #。1] Rt或氏 Rkl + #。1] Kk k k = I，2，3，K K
Vi^kJV i^kJ计算出系统中用户k的预编码向量Wk ;其中N表示系统中参与协作的基站总数，K表示系统内的用户总数，Rk和Ri分别表示用户k和用户i的空间信道二阶统计度量矩阵，Rk,k和Rkii分别表示基站k到用户k的空间信道二阶统计度量矩阵和基站k到用户i的空间信道二阶统计度量矩阵，Ntl表示接收端高斯白噪声的功率表示单位矩阵；( r1表示对矩阵求逆；3)基站将用户k需要发送的数据与该用户的预编码向量Wk对应相乘，并发送预编码后的数据。其中，步骤I)所述参与协作的多小区基站获得系统各个用户的信道二阶统计信息，其步骤如下11)用户k向基站n发送探测信号SRS，在基站处获得信道矩阵Hn, k，其大小为nrXnt, k = 1,2,3, K，n = 1,2,3. .. N，其中，K表示系统内的用户总数，N表示参与协作的基站总数，Hn,k表示基站n到用户k的空间信道，表示接收天线数，nt表示发送天线数；12)若小区间采用联合传输(JP)的协作方式，则参与协作的多个基站等效为一个多天线的大基站，此时多小区协作系统等效为一个单基站多用户系统，用户k的等效空间信道表示为Hk= [Hlk H2kLHJ若多小区之间协作采用联合波束成型(CB)的协作方式，则此步骤省略；13)设计时间长度L，经过统计平均，计算出信道二阶统计度量矩阵，若小区间采用JP的协作方式则
权利要求
1.一种应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法，其特征在于该方法包括以下步骤 .1)参与协作的多小区基站获得系统各个用户的信道二阶统计信息； .2)基站之间相互协作，利用获得的信道二阶统计信息，根据下面的公式
2.根据权利要求I所述的应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法，其特征在于，步骤I)所述参与协作的多小区基站获得系统各个用户的信道二阶统计信息，其步骤如下 .11)用户k向基站η发送探测信号SRS，在基站处获得信道矩阵Hn,k，其大小为r^Xnt，k = 1,2,3, . . .K，η = 1,2,3. .. N，其中，K表示系统内的用户总数，N表示参与协作的基站总数，Hn,k表示基站η到用户k的空间信道，nr表示接收天线数，nt表示发送天线数； .12)若小区间采用联合传输(JP)的协作方式，则参与协作的多个基站等效为一个多天线的大基站，此时多小区协作系统等效为一个单基站多用户系统，用户k的等效空间信道表示为
3.根据权利要求I所述的应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法，其特征在于，步骤2)所述基站之间相互协作，利用获得的信道二阶统计信息根据预编码向量计算公式计算出系统各个用户的预编码向量，其步骤如下 . 21)若小区间采用JP的协作方式，则计算矩阵A = Rk和
全文摘要
应用于多小区协作系统的基于信道统计信息的预编码方法，包括如下步骤(1)参与协作的多小区基站获得系统各个用户信道的二阶统计信息；(2)基站之间相互协作，利用获得的信道二阶统计信息，根据本发明所提出的基于信道统计信息的预编码方法计算出系统各个用户的预编码向量；(3)基站将各个用户需要发送的数据与该用户的预编码向量对应相乘，并发送预编码后的数据。本发明的特点在于，使用信道的统计信息取代实时信息，并利用本发明所提出的基于信道统计信息的预编码方法计算预编码向量。在系统中，当信道多普勒扩展较小时，基于信道二阶统计信息获得的预编码向量与基于实时信道信息获得的预编码向量相比，工作点处的性能损失很小。
文档编号H04L1/00GK102710365SQ20121006607
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者孟向阳, 许威, 赵春明 申请人:东南大学