专利名称：一种降低多小区反馈开销的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络，尤其涉及降低多小区反馈开销的方法和装置。
背景技术：
协作多点(Coordinated Multi-Point, CoMP)传输是LTE-A中降低小区间干扰 (Inter-cell interference, ICI)、提高数据率、增强小区边缘吞吐量和/或提高系统的吞吐量的一个有效的方式。多小区联合传输(Multi-cell Joint Transmission)是一种CoMP 方案，其中将要传输给一个或多个用户终端的数据在CoMP协作集合中共享并且在多个小区中联合地处理。通过信道量化反馈和回程(baclchaul)交互，例如，通常经由基站之间的有线连接，例如光纤连接，在协作基站之间共享所有用户的信道信息。因此，可以在协作基站之间或者采用一个集中的调度器进行联合多小区比例公平调度和集中的迫零预编码。多个用户终端可以由CoMP协作集合中的多个基站通过协作传输联合服务，从而提高信号功率并降低小区间干扰。因此，信道信息反馈是多小区联合传输方案中的一个重要的因素。因为需要将描绘多小区的大量的信道信息通过上行反馈控制信道报告，因此，如何平衡提高系统性能和降低上行反馈开销之间的折中成为了对于CoMP方案的一个非常挑战的问题。多小区联合传输方案很大程度上依赖于每个用户终端的信道信息的反馈。目前采用多小区的两级反馈机制，其中，采用单独的单小区的信道反馈，以及小区间相对幅度/相位的反馈。采用两级反馈机制，同时可以支持单小区MIMO和多小区联合传输方案，并且可以在两者之间灵活地切换。
发明内容
对于多小区联合传输，显然需要来自用户终端的更多的信道信息。因此，在设计 CoMP传输时，在性能和开销之间的折中是一个具有挑战性的问题。为了解决上述技术问题，本发明提出了有效的多小区反馈机制。该反馈机制降低了反馈开销，同时不会降低CoMP系统的性能。根据本发明的第一方面，提供了一种在多点协作小区的用户终端中进行反馈的方法，所述用户终端由主基站和相邻基站协作服务，该方法包括以下步骤分别测量所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息；根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息，计算所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息、所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，计算多小区信道质量信息；分别向所述主基站按照第一周期反馈所述短时主信道方向信息，按照第二周期反馈所述长时邻信道方向信息，并向所述主基站反馈所述相对幅度信息、所述相对相位信息以及所述多小区信道质量信息，其中，所述第一周期短于所述第二周期。
根据本发明的第二方面，提供了主基站中用于获取用户终端的反馈的方法，所述主基站与相邻基站协作为所述用户终端服务，该方法包括以下步骤_按照第一周期获取所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、按照第二周期获取所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息，并获取所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；-根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，恢复多点协作量化信道向量，从而获得用户的信道信息。根据本发明的第三方面，提供了一种在多点协作小区的用户终端中进行反馈的第一装置，所述用户终端由主基站和相邻基站协作服务，所述第一装置包括测量装置，用于分别测量所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息；计算装置，用于根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息，计算所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息、所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；所述计算装置还用于，根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、 所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，计算多小区信道质量信息；反馈装置，用于分别向所述主基站按照第一周期反馈所述短时主信道方向信息，按照第二周期反馈所述长时邻信道方向信息，并向所述主基站反馈所述相对幅度信息、所述相对相位信息以及所述多小区信道质量信息，其中，所述第一周期短于所述第二周期。根据本发明的第四方面，提供了一种主基站中用于获取用户终端的反馈的第二装置，所述主基站与相邻基站协作为所述用户终端服务，该第二装置包括获取装置，用于按照第一周期获取所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、按照第二周期获取所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息，并获取所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；所述获取装置还用于，根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，恢复多点协作量化信道向量， 从而获得用户的信道信息。
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1示出了根据本发明的一个具体实施例的拓扑结构示意图；图2示出了根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图；图3示出了根据本发明的一个具体实施例的装置框图；其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的一个具体实施例的网络拓扑结构示意图。在本发明中， 我们以多点协作小区为例进行说明。其中，基站1是用户终端1的服务基站，以下简称为用户终端1的主基站，而基站2和基站3协同基站1为用户终端1服务，一般地，基站2和3 与基站1相邻，因此，也称为相邻基站，在下文中将基站2和基站3称为用户终端1的相邻基站，将基站1、基站2和基站3共同称为用户终端1的协作基站。基站2是用户终端2的主基站，而基站1和基站3是用户终端2的相邻基站。基站3是用户终端3的主基站，而基站1和基站2是用户终端3的相邻基站。在该实施例中，仅仅示出了 3个基站和3个用户终端，以便于说明。本领域技术人员可以理解，本发明同样适用于多个基站管辖多个小区的其他的网络拓扑结构。此外，本文中的各个基站1、2、3分别具有4根发射天线。当然，在实际系统中，基站中的天线个数并不局限于此。图2示出了根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图。首先，在步骤SlO 中，各个用户终端1、2、3根据来自基站1、2、3的下行参考信号，分别测量信道相关信息，例如下行信道矩阵H。首先以用户终端1为例进行说明。例如，用户终端1获取基站i(其中，i = 1,2,3)与本用户终端1之间的、在子帧t 和子载波f上的信道矩阵Hil (t，f)(其中，i = 1，2，3)，以下，在各个表达式中，当一个符号具有2个下标时，第一个下标表示基站的编号，第二个下标表示用户终端的编号。然后，在步骤Sll中，用户终端1根据用户终端1与主基站1之间、以及与相邻基站2、3之间的信道矩阵H，计算用户终端1与主基站1之间的短时主信道方向信息(Channel Direction ^formation，⑶I)、用户终端1分别与相邻基站2、3之间的长时邻⑶I、相邻基站2、3中的每一个分别与主基站1之间的相对幅度信息以及相邻基站2、3中的每一个分别与主基站1之间的相对相位信息。具体地，首先用户终端1根据以下公式，获取基站i与用户终端1之间的、在子帧 t和子带b上的短时窄带协方差矩阵，也即，短时子带协方差矩阵
权利要求
1.一种在多点协作小区的用户终端中进行反馈的方法，所述用户终端由主基站和相邻基站协作服务，该方法包括以下步骤A.分别测量所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息；B.根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息， 计算所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息、所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；C.根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，计算多小区信道质量信息；D.向所述主基站分别按照第一周期反馈所述短时主信道方向信息，按照第二周期反馈所述长时邻信道方向信息，并向所述主基站反馈所述相对幅度信息、所述相对相位信息以及所述多小区信道质量信息，其中，所述第一周期短于所述第二周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤B还包括根据所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息，计算所述相邻基站中的每一个与所述主基站之间的长时相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个与所述主基站之间的短时相对相位信息； 所述步骤C还包括根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述长时相对幅度信息以及所述短时相对相位信息，计算所述多小区信道质量信息； 所述步骤D还包括分别向所述主基站按照第三周期反馈所述长时相对幅度信息、并按照第四周期反馈所述短时相对相位信息，其中，所述第三周期长于所述第四周期。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计算所述主信道方向信息的子步骤还包括 -计算所述主基站与所述用户终端之间的信道的短时窄带协方差矩阵；-根据所述短时窄带协方差矩阵，获取所述短时协方差矩阵的短时主特征向量； -根据第一预定义的码本，对所述短时主特征向量进行量化，以获取所述主信道信息； 和/或所述计算所述邻信道方向信息的子步骤还包括-分别计算所述相邻基站与所述用户终端之间的信道的长时宽带协方差矩阵； -根据所述长时宽带协方差矩阵，获取所述长时协方差矩阵的长时主特征向量； -根据第二预定义的码本，对所述长时主特征向量进行量化，以获取所述邻信道信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一预定义的码本还包括经过所述主基站与所述用户终端之间的信道的长时协方差矩阵变换后的码本。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述计算所述长时相对幅度信息的子步骤还包括-根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息，获取协作多小区信道矩阵；-计算所述协作多小区信道矩阵的长时协作多小区协方差矩阵，以及所述协作多小区信道矩阵的短时协作多小区协方差矩阵；-根据所述长时协作多小区协方差矩阵，获取所述各个相邻基站与所述主基站之间的相对幅度信息，并根据所述短时协作多小区协方差矩阵，获取所述各个相邻基站与所述主基站之间的相对相位信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述步骤C还包括 根据所述短时主信道方向信息，计算主基站与所述用户终端之间的信道质量信息。
7.—种主基站中用于获取用户终端的反馈的方法，所述主基站与相邻基站协作为所述用户终端服务，该方法包括以下步骤-按照第一周期获取所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、按照第二周期获取所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息，并获取所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；-根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，恢复多点协作量化信道向量，从而获得用户的信道信息。
8.一种在多点协作小区的用户终端中进行反馈的第一装置，所述用户终端由主基站和相邻基站协作服务，所述第一装置包括测量装置，用于分别测量所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息；计算装置，用于根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息，计算所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息、所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；所述计算装置还用于，根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，计算多小区信道质量信息；反馈装置，用于向所述主基站分别按照第一周期反馈所述短时主信道方向信息，按照第二周期反馈所述长时邻信道方向信息，并向所述主基站反馈所述相对幅度信息、所述相对相位信息以及所述多小区信道质量信息，其中，所述第一周期短于所述第二周期。
9.根据权利要求8所述的第一装置，其中，所述计算装置还用于根据所述用户终端与所述主基站之间、以及所述用户终端与所述相邻基站之间的信道相关信息，计算所述相邻基站中的每一个与所述主基站之间的长时相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个与所述主基站之间的短时相对相位信息；根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述长时相对幅度信息以及所述短时相对相位信息，计算所述多小区信道质量信息； 所述反馈装置还用于分别向所述主基站按照第三周期反馈所述长时相对幅度信息、并按照第四周期反馈所述短时相对相位信息，其中，所述第三周期长于所述第四周期。
10.根据权利要求9所述的第一装置，其中，所述计算装置还用于-计算所述主基站与所述用户终端之间的信道的短时窄带协方差矩阵；-根据所述短时窄带协方差矩阵，获取所述短时协方差矩阵的短时主特征向量； -根据第一预定义的码本，对所述短时主特征向量进行量化，以获取所述主信道信息； 和/或-分别计算所述相邻基站与所述用户终端之间的信道的长时宽带协方差矩阵； -根据所述长时宽带协方差矩阵，获取所述长时协方差矩阵的长时主特征向量； -根据第二预定义的码本，对所述长时主特征向量进行量化，以获取所述邻信道信息。
11.根据权利要求10所述的第一装置，其中，所述第一预定义的码本还包括经过所述主基站与所述用户终端之间的信道的长时协方差矩阵变换后的码本。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的第一装置，其中，所述计算装置还用于-根据所述用户终端与所述主基站之间、以及与所述相邻基站之间的信道相关信息，获取协作多小区信道矩阵；-计算所述协作多小区信道矩阵的长时协作多小区协方差矩阵，以及所述协作多小区信道矩阵的短时协作多小区协方差矩阵；-根据所述长时协作多小区协方差矩阵，获取所述各个相邻基站与所述主基站之间的相对幅度信息，并根据所述短时协作多小区协方差矩阵，获取所述各个相邻基站与所述主基站之间的相对相位信息。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的第一装置，其中，所述计算装置还用于 根据所述短时主信道方向信息，计算主基站与所述用户终端之间的信道质量信息。
14.一种主基站中用于获取用户终端的反馈的第二装置，所述主基站与相邻基站协作为所述用户终端服务，该第二装置包括获取装置，用于按照第一周期获取所述用户终端与所述主基站之间的短时主信道方向信息、按照第二周期获取所述用户终端与所述相邻基站之间的长时邻信道方向信息，并获取所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对幅度信息以及所述相邻基站中的每一个分别与所述主基站之间的相对相位信息；还原装置，用于根据所述短时主信道方向信息、所述长时邻信道方向信息、所述相对幅度信息以及所述相对相位信息，恢复多点协作量化信道向量，从而获得用户的信道信息。
全文摘要
本发明提出了一种降低多小区反馈开销的方法和装置，其中，用户终端利用第一周期反馈主小区的短时信道方向信息，利用第二周期反馈相邻小区的长时信道方向信息，进一步地，用户终端利用第三周期反馈长时相对幅度信息，利用第四周期反馈短时相对相位信息，其中，第一周期短于第二周期，第三周期长于第四周期。
文档编号H04L1/06GK102377527SQ201010248728
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者刘皓 申请人:上海贝尔股份有限公司