协作多点传输衰落信道的产生方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种协作多点传输衰落信道的产生方法及装置，其中，上述方法包括：获取预先设置的信道参数，其中，信道参数为符合指定要求的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数；根据获取的信道参数构造CoMP衰落信道。采用本发明提供的上述技术方案，解决了相关技术中，由于外场CoMP信道的多变性，无法移动以及无法复现等特点不适合特定场景下（例如算法仿真，通信设备的研制、调试和生产等）的应用等技术问题，从而能够随时随地提供一组适合CoMP信道，为研发生产、CoMP新技术展示和网络规划等提供所需要的信道。
【专利说明】协作多点传输衰落信道的产生方法及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种协作多点传输(CoordinatedMult1-pointtransmission/reception,简称为CoMP)衰落信道的产生方法及装置。
【背景技术】
[0002]CoMP是一种提高速率传输覆盖范围、小区边缘服务质量和吞吐量，以及系统吞吐量的技术，成为提高系统频谱利用率的重要技术，因此得到了广泛的关注。
[0003]不管是在CoMP系统的算法仿真中，还是在通信设备的研制、调试和生产中，都会经常用到一些快衰落信道，这些快衰落信道适合做CoMP或者不适合做CoMP。而在实际环境中，很难确定一个外场环境是否符合CoMP要求,而且此类环境一般都固定安装在某处，不能随时随地提供给研发者使用，最关键的一点，外场环境时时刻刻都是在变化的，不能够保证在一段时间内满足研发者信道的需求。另外，在与运营商的合作中，需要向运营商展示CoMP新技术，就需要用到合适的信道来做支撑，外场信道不能多次复现且无法移动。
[0004]本文中CoMP指的CoMP中的协作波束赋形(Coordinated Beamforming,简称CB)方式，以下不再赘述。在CoMP无线通信系统中，如果本小区基站到邻小区用户之间的干扰信道和本小区基站到本小区用户之间的信号信道之间正交性较好，则适合做CoMP ;反之则不适合做CoMP。
[0005]针对相关技术中的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006]针对相关技术中，由于外场COMP信道的多变性，无法移动以及无法复现等特点不适合特定场景下的应用等技术问题，本发明提供了一种协作多点传输衰落信道的产生方法及装置，以至少解决上述问题。
[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种协作多点传输衰落信道的产生方法，包括:获取预先设置的信道参数，其中，信道参数为符合指定要求的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数；根据获取的信道参数构造CoMP衰落信道。
[0008]根据获取的信道参数构造协作多点传输COMP衰落信道，包括:根据获取的信道参数确定中间矩阵，其中，中间矩阵用于构造符合指定要求的CoMP衰落信道特性的信道；对确定的中间矩阵进行变换得到CoMP衰落信道。
[0009]对确定的中间矩阵进行变换得到COMP衰落信道，包括:
[0010]对确定的中间矩阵进行奇异值分解SVD的逆运算得到COMP衰落信道。
[0011]上述信道参数包括:发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
[0012]根据预先设置的COMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，包括:根据发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵=D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵，D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵；利用预编码矩阵索引PMI对应的码本和最差伴随预编码矩阵WCI对应的码本作为第一组正交矩阵=V1矩阵和V2矩阵，其中，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵，V1矩阵表示业务信号的第一正交矩阵，PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。
[0013]根据预先设置的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，还包括:根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵，U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，U1矩阵和U2矩阵矩阵阶数均与接收天线数相同。
[0014]通过以下公式对确定的中间矩阵进行SVD的逆运算得到COMP衰落信道的信道:
[0015]H11=UfD1=KV1
[0016]H21=U2*D2*V2，其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H21是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道/表示V1的共轭转置矩阵，V表示V2的共轭转置矩阵。
[0017]通过以下公式对确定的中间矩阵进行SVD的逆运算得到COMP衰落信道的信道:
[0018]H11=D1=KV1
[0019]H21=D2^V2/，其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H21是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道/表示V1的共轭转置矩阵，V表示V2的共轭转置矩阵。
[0020]根据本发明的另一个方面，提供了一种协作多点传输衰落信道的产生装置，包括:获取模块，用于获取预先设置的信道参数，其中，信道参数为符合指定要求的COMP衰落信道的信道参数；构造模块，`用于根据获取的信道参数构造COMP衰落信道。
[0021]上述构造模块包括:确定单元，用于根据预先设置的信道参数确定中间矩阵，其中，中间矩阵用于构造符合指定要求的COMP衰落信道特性的信道；变换单元，用于对确定的中间矩阵进行变换得到COMP衰落信道。
[0022]上述变换单元，用于对确定的中间矩阵进行奇异值分解SVD的逆运算得到COMP衰
落信道。
[0023]上述信道参数包括:发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
[0024]上述确定单元，还用于根据发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵=D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵，D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵；以及将PMI对应的码本和WCI对应的码本作为第一组正交矩阵:Vi矩阵和V2矩阵，其中，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵,V1矩阵表示业务信号的第一正交矩阵，所述PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。
[0025]上述确定单元，还用于根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵,U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，所述U1矩阵和U2矩阵阶数均与所述接收天线数相同。
[0026]通过本发明，采用根据预先设置的符合指定要求的CoMP衰落信道参数构造CoMP信道技术手段，解决了相关技术中，由于外场CoMP信道的多变性，无法移动以及无法复现等特点不适合特定场景下(例如算法仿真，通信设备的研制、调试和生产等)的应用等技术问题，从而能够随时随地提供一组适合CoMP信道，为研发生产、CoMP新技术展示和网络规划等提供所需要的信道。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028]图1为根据本发明实施例1的协作多点传输衰落信道的产生方法的流程图；
[0029]图2为根据本发明实施例1的协作多点传输衰落信道的产生装置的结构框图；
[0030]图3为根据本发明实施例1的协作多点传输衰落信道的产生装置的另一结构框图；
[0031]图4为根据本发明实施例的两小区两UE下信号与干扰的不意图；
[0032]图5为根据本发明实施例2的CoMP衰落信道产生方法的流程图；
[0033]图6为根据本发明实施例3-5的CoMP衰落信道产生方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035]考虑到相关技术中，由于外场CoMP信道的多变性，无法移动以及无法复现等特点不适合特定场景下(例如算法仿真，通信设备的研制、调试和生产等)的应用等技术问题，以下结合实施例提供了相关的解决方案，现详细说明。
[0036]实施例1
[0037]图1为根据本发明实施例1的协作多点传输衰落信道的产生方法的流程图，如图1所示，该方法包括:
[0038]步骤S102，获取预先设置的信道参数，其中，该信道参数为符合指定要求的COMP衰落信道的信道参数；
[0039]步骤S104，根据获取的信道参数构造CoMP衰落信道。
[0040]通过上述处理步骤得到的CoMP衰落信道，由于是根据预先设置的信道参数确定最终的信道矩阵，这样可以根据实际需求产生不同的CoMP衰落信道，由于可以随时随地提供一组适合CoMP的信道，因此，上述方案可以方便地应用于研发生产、CoMP新技术展示和网络规划等场景下。
[0041]在本实施例中，上述步骤S104可以通过以下过程实现:根据获取的信道参数确定中间矩阵，该中间矩阵用于构造符合指定要求的CoMP衰落信道特性的信道；对确定的中间矩阵进行变换得到CoMP衰落信道。
[0042]上述中间矩阵可以包括相互正交的正交矩阵，对角矩阵，换而言之，，步骤S104可以对确定的中间矩阵进行奇异值分解(Singular Value Decomposition,简称为SVD)的逆运算得到CoMP衰落信道。
[0043]在本实施例中，上述信道参数可以包括但不限于以下信息:发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
[0044]在步骤S102中，根据预先设置的CoMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，包括:
[0045]根据发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵:D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵，D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵；
[0046]利用预编码矩阵索引(Precoding Matrix Indicator,简称PMI) PMI对应的码本和最差伴随预编码矩阵(Worst-Companion PMI，简称WCI)对应的码本直接作为第一组正交矩阵=V1矩阵和V2矩阵，其中，V1矩阵表示业务信号的第一正交矩阵，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵，所述PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。此时，可以通过以下公式对确定的中间矩阵进行变换得到COMP衰落信道:
[0047]H11=D1W
[0048]H21=D2W，其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H21是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道/表示V1的共轭转置矩阵，V表示V2的共轭转置矩阵。
[0049]根据预先设置的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，还可以包括以下处理过程:根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵，U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，U1矩阵和U2矩阵矩阵阶数均与接收天线数相同。此时，可以通过以下公式对确定的中间矩阵进行SVD的逆运算得到所述COMP衰落信道:
[0050]H11=UfD1=KV11
[0051]H21=U2*D2*V2，'其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H21是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道；V/表示V1的共轭转置矩阵，V2'表示V2I的共轭转置矩阵。
[0052]在本实施例中还提供了一种协作多点传输衰落信道的产生装置，用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述，下面对该装置中涉及到的模块进行说明。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2为根据本发明实施例1的协作多点传输衰落信道的产生装置的结构框图。如图2所示，该装置包括:
[0053]获取模块20，连接至构造模块22，用于获取预先设置的信道参数，其中，所述信道参数为符合指定要求的COMP衰落信道；
[0054]构造模块22，用于根据获取的所述信道参数构造COMP衰落信道。
[0055]通过上述处理模块实现的功能，由于是根据预先设置的信道参数确定最终的信道，同样可以根据实际需求产生不同的CoMP衰落信道，由于可以随时随地提供一组适合CoMP的信道，因此，上述方案可以方便地应用于研发生产、CoMP新技术展示和网络规划等场景下。
[0056]在本实施例中，如图3所示，上述构造模块22可以包括:确定单元220，用于根据预先设置的信道参数确定中间矩阵，其中，中间矩阵用于构造符合指定要求的COMP衰落信道特性的信道；变换单元222，用于对确定单元220确定的所述中间矩阵进行变换得到COMP
衰落信道。
[0057]优选地，变换单元222，用于对确定的所述中间矩阵进行奇异值分解SVD的逆运算得到COMP衰落信道。[0058]在本实施例中，上述信道参数包括但不限于以下信息:发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
[0059]确定单元220，还用于根据所述发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵=D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵，D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵；利用预编码矩阵索引PMI对应的码本和最差伴随预编码矩阵WCI对应的码本作为第一组正交矩阵=V1矩阵和V2矩阵，其中，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵，V1矩阵表示业务信号的第一正交矩阵，PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。
[0060]可选地，上述确定单元，还用于根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵，U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，U1矩阵和U2矩阵矩阵阶数均与接收天线数相同。
[0061]为了更好地理解上述实施例1，以下结合实施例2-5详细说明。以下实施例目的是提供一种产生CoMP (CB)衰落信道的方法，使其能产生用于被测试系统所需的CoMP衰落信道。利用此方法，可以给出具有一定相关特征的数据，达到衰落信道的数据相关性以及CoMP是否配对等要求。基于上述目的，以下实施例的的主要设计思路在于，利用Household变换，通过选择合适的码本来构造适合做CoMP的信道，具体地:
[0062]首先，根据需求,设置发射天线数numTx、接收天线数numRx、传输层数R1、传输功率P以及CoMP是否配对(在PMI和WCI的选择过程中，如果要做CoMP信道，则选择符合“PMI到WCI零空间的距离小于门限”的PMI和WCI，如果要做非CoMP信道，则选择符合“PMI到WCI零空间的距离大于门限” 的PMI和WCI)等参数；
[0063]其次，(I)根据接收天线数numRx来构造一组numRx阶酉阵=U1' U2 ; (2)根据功率比以及传输模式是单层还是双层，来确定一组对角矩阵Dp D2 ；(3)根据PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离来找到一对合适的PMI和WCI，此PMI以及WCI需满足PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于门限CoMPThreshold，然后将PMI和WCI所对应的码本作为矩阵'、V2，这里，(I)为可选步骤；
[0064]再者，利用上面产生的HDpHV2矩阵，根据SVD分解公式计算得到信道:
Hn=Ui*Di*Vi'，H21=U2^W。
[0065]实施例2
[0066]本实施例提供了两个小区情形下，4天线发射、2天线接收、信号信道和干扰信道秩都为2，适合做CoMP信道的构造方法，此实施例为最简单模式，不包括:根据接收天线数numRx来构造一组numRx阶酉阵Up U2。在这种模式下,只能构造出几种固定的信道。如图4所示，H11和H21是一个信道组合，如图5所示，构造一组适合做CoMP的信道，包括如下步骤:
[0067]步骤S502，根据需求，设置发射天线数4、接收天线数2、信号传输层数2、干扰传输层数2、信号2层传输功率Pp P2、干扰传输功率P3、P4。
[0068]步骤S504-2,根据信号传输层数、干扰传输层数以及信号2层传输功率P1、P2、干扰传输功率P3、P4来设计中间矩阵Dp D2:
【权利要求】
1.一种协作多点传输衰落信道的产生方法，其特征在于，包括: 获取预先设置的信道参数，其中，所述信道参数为符合指定要求的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数； 根据获取的所述信道参数构造CoMP衰落信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据获取的所述信道参数构造协作多点传输COMP衰落信道，包括: 根据获取的所述信道参数确定中间矩阵，其中，所述中间矩阵用于构造符合指定要求的CoMP衰落信道特性的信道； 对确定的所述中间矩阵进行变换得到所述CoMP衰落信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对确定的所述中间矩阵进行变换得到所述COMP衰落信道，包括: 对确定的所述中间矩阵进行奇异值分解SVD的逆运算得到所述COMP衰落信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信道参数包括: 发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据预先设置的COMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，包括: 根据所述发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵:D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵，D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵； 利用预编码矩阵索引PMI对应的码本和最差伴随预编码矩阵WCI对应的码本作为第一组正交矩阵=V1矩阵和V2矩阵，其中，V1矩阵表示业务信号的第一正交矩阵，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵，所述PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据预先设置的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数确定中间矩阵，还包括: 根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵，U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，所述U1矩阵和U2矩阵阶数均与所述接收天线数相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下公式对确定的所述中间矩阵进行SVD的逆运算得到所述COMP衰落信道的信道: Hq^U^D^V/ H21=U2*D2*V2'，其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H21是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道；V1'表示V1的共轭转置矩阵，V2'表示^的共轭转置矩阵。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过以下公式对确定的所述中间矩阵进行SVD的逆运算得到所述COMP衰落信道的信道: H11=DW H21=D2^V21，其中，H21表示干扰信道的信道矩阵，H11表示业务信道的信道矩阵，H11和H2I是一个信道组合，共同组成COMP衰落信道；V/表示V1的共轭转置矩阵，V2'表示V2的共轭转置矩阵。
9.一种协作多点传输衰落信道的产生装置，其特征在于，包括: 获取模块，用于获取预先设置的信道参数，其中，所述信道参数为符合指定要求的协作多点传输COMP衰落信道的信道参数； 构造模块，用于根据获取的所述信道参数构造COMP衰落信道。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述构造模块包括: 确定单元，用于根据预先设置的信道参数确定中间矩阵，其中，所述中间矩阵用于构造符合指定要求的COMP衰落信道特性的信道； 变换单元，用于对确定的所述中间矩阵进行变换得到所述COMP衰落信道。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述变换单元，用于对确定的所述中间矩阵进行奇异值分解SVD的逆运算得到所述COMP衰落信道。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信道参数包括:发射天线数、接收天线数、传输层数、信号传输功率或信道的秩、干扰传输功率或信道的秩、COMP配对信息。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于根据所述发射天线数、信号传输功率、干扰传输功率以及传输层数确定一组对角矩阵=D1矩阵和D2矩阵，其中，D1矩阵表示业务信号的对角矩阵,D2矩阵表示干扰信号的对角矩阵；以及将PMI对应的码本和WCI对应的码本作为第一组正交矩阵=V1矩阵和V2矩阵，其中，V2矩阵表示干扰信号的第一正交矩阵，V1矩阵 表示业务信号的第一正交矩阵，所述PMI对应的码本到WCI对应的码本的零空间的距离小于预设门限值。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于根据接收天线数构造第二组正交矩阵=U1矩阵和U2矩阵，其中，U2矩阵表示干扰信号的第二正交矩阵，U1矩阵表示业务信号的第二正交矩阵，所述U1矩阵和U2矩阵阶数均与所述接收天线数相同。
【文档编号】H04B7/04GK103634033SQ201210302667
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】蒋成龙, 王衍文, 谭欢喜, 刘文豪 申请人:中兴通讯股份有限公司