专利名称：一种下行信号预处理发送方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地，涉及ー种下行信号预处理发送方法及装置。
背景技术：
传统的蜂窝型网络拓扑结构，是ー个发送端服务多个用户的点对多点传输模式，对小区边缘的用户来说，这种传输模式存在着较大的小区间同频干扰。目前解决小区边缘用户小区间同频干扰的方法可以联合多个发送端，发送端间相互协作，把干扰信号变成有用信号。我们把多个相邻发送端(可以是基站、中继、射频拉远装置等)与多个用户終端在相同时频资源上进行通信的问题，称作多点传输技术(如图I所示)，它包括协作多点传输(Comp)技术和分布式预编码技术(Distributed Precode Scheme :DPS),其中协作多点传输 包括协作波束成型(CB)和联合处理技术(JP)。多点传输技术，虽然其能够获得较为优异的数据传输性能，但是每个參与协作的基站需要获取每个用户到所有协作基站之间的信道信息，其信息的传输量非常大，这对上行信道以及发送端(基站)之间接ロ是ー个难以完成的任务，所以在实际中，人们往往退而求其次优的数据传输方式，即每个协作基站只获取所有用户到自己的信道信息(即所谓的局部信息，Local CSI)，然后利用该信息进行最优的预编码处理，以达到干扰避免和最大化传输的目的。在ー个分布式的预编码系统中，有N个协作发送端组成的协作集合i，它们同时为K个用户传输数据，那么用户k接收到的数据可以表示为' = ΣHh +Σ Σ Wa. + ⑴其中Hu表示第i个发送端到第k个用户之间的信道系数矩阵，Wa G C~xdi表示第i个发送端到第k个用户之间的预编码矩阵，dk表示用户k对应的数据
流数目，其中;^表示用户k的期望信号，Sk表示协作发送端发送给用户k的数据，
表示用户k的噪声，Σ Σ表示用户k受到的其它用户的干扰，其中，k
=1，...，K。对于这样ー个分布式预编码系统而言，其能否获得优秀的接收性能的关键在干，用户k的期望接收信号项，是否能进行相干性合井，即HiikWiikSk, i = 1，…，N，
能够同相位叠加，使得Ι ΣΗα'Α Il的值最大，因为复数间直接叠加有可能会导致相互抵
消，从而使得増益受损，只有具有相同相位的复数叠加时，才能够真正的获得多发送端协作带来的合并增益，这里，k = I,…，K。因而，为了使用户k在接收侧能够对接收信号中的期望信号分量进行相干合井，多个协作的发送端需要对发射信号进行相位旋转，因而公式(I)变为Y, = Σ HaWaUaS,+Σ Σ+ (2)其中，Ui,k表示第i个发送端到第k个用户之间的相位旋转矩阵，k= 1，…，K，其它參数含义与表达式(I)中的參数相同。而旋转矩阵的获取，关系到接收端对协作发送端数据进行相干合并的效果，在很大程度上决定着分布式预编码的性能，因此本发明g在提供ー种获取旋转矩阵的方法，以解决多点传输技术中相关合并的问题，进而降低通信系统中同频干扰的问题。
发明内容
本发明提供ー种下行信号预处理发送方法及装置，以至少通过解决多点传输技术中相关合并的问题从而最终解决减少系统传输过程中同频干扰的问题。根据本发明的ー个方面，提供了ー种下行信号预处理发送方法，该方法包括(I)发送端i获取它与用户间的信道系数矩阵Hi,其中，Hfげー”，是复系数矩阵，Nk表示用户的接收天线数目，Λん表示发送端i的发送天线数目；(2)发送端i利用信道系数矩阵Hi获取最优预编码矩阵Wi,其中，Wf CNr xd·，是复系数矩阵，Cli表示发送端i的发送数据流数目；(3)发送端i利用相互协作的发送端中所有已经获取的信道系数矩阵H1,…，Hi,预编码矩阵W1,…，Wi.旋转矩阵U1,…，Uh计算该发送端的旋转矩阵Ui,其中，当i = I时，旋转矩阵为U1，是ー个单位矩阵；(4)发送端根据预编码矩阵Wi以及旋转矩阵U1计算最終的预编码矩阵W厂=WiUパ(5)用所述W/胃对发送的数据进行预处理，并通过天线端ロ发送出去。根据本发明的另一方面，提供了ー种下行信号预处理发送装置，该装置包括信道系数矩阵获取模块，用于获取协作的发送端到用户间的信道系数矩阵；预编码矩阵获取模块，用于获取协作的发送端到用户间的预编码矩阵；旋转矩阵获取模块，位于每个协作的发送端，或者控制协作发送端的控制器上，用于获取协作的发送端到用户间的旋转矩阵；预编码更新模块，位于每个协作的发送端，用于更新协作的发送端到用户间的预编码矩阵；数据发送模块，它从预编码更新模块得到预编码矩阵，并将这个预编码矩阵对发送的数据进行预处理后通过天线端ロ发送出去。通过以上技术方案，本发明主要是通过获取相位旋转矩阵，能使接收端对多个发送端发送的信号进行有效的相干合并，从而有效地利用了多点传输技术，减小了小区边缘的干扰，提高了小区边缘频谱效率、増加了小区的有效覆盖范围。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进ー步理解，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
图I示出了涉及与本发明技术方案应用场景有关的多点传输技术示意图；图2示出了本发明下行信号预处理发送方法的流程图。图3示出了本发明下行信号预处理的装置示意图。
具体实施例方式下文中将參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。如图2所示，本发明技术方案主要包括 步骤SI、发送端i获取它与用户间的信道系数矩阵Hi,其中，Hf CnW，是复系数矩阵，Nk表示用户的接收天线数目，Λん表示发送端i的发送天线数目；步骤S2、发送端i利用信道系数矩阵Hi获取最优预编码矩阵Wi,其中，
权利要求
1.一种下行信号预处理发送方法，其特征在于，包括 (1)、发送端i获取它与用户间的信道系数矩阵Hi,其中，
2.根据权利要求I所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述Wi是从码本集合W中选取的一个矩阵，选取条件是它能使得
3.根据权利要求I所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述步骤(3)中获取旋转矩阵Ui的步骤为 (3a)、计算分解矩阵
4.根据权利要求3所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述Di为对角线上的元素为+1或者-I的对角矩阵，即
5.根据权利要求I所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述步骤(3)中，当协作发送端数目N = 2，且发送的数据流数d = 2时，获取旋转矩阵的获取旋转矩阵Ui的方法为
6.根据权利要求I所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述步骤(3)中，当协作发送端数目N = 2，且发送的数据流数d = 2时，获取旋转矩阵的获取旋转矩阵Ui的方法为
7.根据权利要求6所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述S i和S 2为使得代价函数f ( θ 1; Θ 2)最大的一组值；其中代价函数为/(^1A) = (Sn + gr22)cos(^) + (-g；!+g；2)Sin(^) + (grn - gr2l)cos(02)-(g'n + g'2l)sm(02)其中， 分别为矩阵行n列元素的实部和虚部，m，n= 1，2。
8.根据权利要求I所述的下行信号预处理发送方法，其特征在于，所述发送端i为基站、中继站或者射频拉远装置，所述用户用于接收发送端的数据信号，为无线通信系统中上行链路中的终端设备、手机、笔记本电脑、手持电脑。
9.一种下行信号预处理发送装置，其特征在于，包括 信道系数矩阵获取模块，用于获取协作的发送端到用户间的信道系数矩阵； 预编码矩阵获取模块，用于获取协作的发送端到用户间的预编码矩阵； 旋转矩阵获取模块，用于获取协作的发送端到用户间的旋转矩阵； 预编码更新模块，用于更新协作的发送端到用户间的预编码矩阵； 数据发送模块，用于将更新的预编码矩阵对发送的数据进行预处理后通过天线端口发送出去。
全文摘要
本发明公开了一种下行信号预处理发送方法，该方法包括发送端i获取它与用户间的信道系数矩阵Hi，其中，是复系数矩阵，NR表示用户的接收天线数目，表示发送端i的发送天线数目；发送端i利用信道系数矩阵Hi获取最优预编码矩阵Wi，其中，是复系数矩阵，di表示发送端i的发送数据流数目，发送端i利用相互协作的发送端中所有已经获取的信道系数矩阵H1，…，Hi、预编码矩阵W1，…，Wi、旋转矩阵U1，…，Ui-1计算该发送端的旋转矩阵Ui，其中，当i＝1时，旋转矩阵为U1，是一个单位矩阵；发送端根据预编码矩阵Wi以及旋转矩阵Ui计算最终的预编码矩阵用所述对发送的数据进行预处理，并通过天线端口发送出去。本发明减小了小区边缘的干扰，提高了小区边缘频谱效率、增加了小区的有效覆盖范围。
文档编号H04L1/06GK102647257SQ20111004232
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者宁迪浩, 朱登魁, 肖华华, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司