专利名称：一种基于门限判决的自适应反馈方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及协作多点技术中终端反馈信息技术，特别是指一种基于门限判决的自适应反馈方法及系统。
背景技术：
先进的长期演进计划(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)是第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project, 3GPP)为了满足先进的国际移动通信(International Mobile Telecommunication-Advanced, IMT-Advanced)的需求在长期演进(LTE)基础上的技术演进。针对LTE系统中小区间干扰比较严重，而已有的干扰协调技术不能很好的解决边缘用户频谱效率低的问题，在LTE-Advanced中引入了协作多点(Coordinated Mult1-Point, CoMP)技术。CoMP技术被认为是提高和改善小区边缘用户性能的有效手段。根据数据发送方向，CoMP技术可以分为上行CoMP和下行CoMP，下行CoMP可以进一步分为两类，图1为下行CoMP的两种系统结构示意图，如图1所示，两种CoMP分别为:协作调度/波束赋型(CS/CB)和联合处理(JP)，其中，CS/CB:用户的数据信息只来自该用户所在服务小区的基站。但在协作集合不同小区可以共享用户信道状态等控制信息。通过基站端进行合理的预编码使得信号在空间上相互隔开，或者通过基站间协调调度，让不同小区尽量在同一时间上避免调度同一方向上的用户，减少小区间的同频干扰。左侧针对CS/CB的图中，用户终端I(UEl)属于基站l(eNBl)的小区，但eNB2对UEl会产生干扰，同理UE2会受到eNBl的干扰，利用CS/CB技术根据上述原理能够尽量减少eNB2对UEl的干扰，以及eNBl对UE2的干扰。JP:通过将其他小区的干扰信号转化为本小区用户的有用信号，来减少小区间干扰，提高用户的接收信号质量。右侧针对JP的图中，利用JP技术将eNB2对UEl的干扰信号转化为对UEl有用的信号，同理利用JP技术eNBl对UE2的干扰信号也可以转化为对UE2有用的信号。进一步的，根据数据信息是否同时由多个传输节点进行传送，又可将JP技术分为联合传输(JT)技术和动态小区选择(DCS)技术。无论是协作调度/波束赋型技术或是联合处理技术，用户的信道信息都需要在CoMP协作区域内共享。因而用户终端不仅需要向其服务基站反馈服务基站到本用户的信道信息，同时也需要向服务基站反馈协作区域内的其它基站到本用户终端的信道信息。这样将会导致每个用户终端的反馈信息量过多，巨大的反馈量会增大上行反馈链路的信令开销。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于门限判决的自适应反馈方法及系统，能够解决用户终端反馈信息量过多的问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供了一种基于门限判决的自适应反馈方法，包括:
基站为协作多点(CoMP)终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终;
基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息；
在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈；
调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。
上述方案中，所述基站为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，具体为:服务基站根据系统的反馈率确定反馈门限的理论值，然后根据系统中分别对CoMP终端和非CoMP终端统计出的平均信干噪比(SINR)，对所述理论值进行修正，得到CoMP终端和非CoMP终端各自的反馈门限的初始值。
上述方案中，所述基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，具体为:基站根据终端服务质量(QoS)要求的迫切程度将终端分类为高优先级用户和低优先级用户。
上述方案中，所述基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，具体为:基站以资源块(RB)为单位根据反馈的终端占所有用户的比例确定上调反馈门限或下调反馈门限，然后根据信干噪比累积分布函数(CDF)曲线确定上调或下调的调整值，完成自适应调整反馈门限。
上述方案中，在所述预设的调整周期内，所述方法还包括:终端进行预编码矩阵标识(PMI)选择和信道质量指示(CQI)计算得到需要反馈的信息。
上述方案中，所述终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈，包括:当终端为高优先级用户时，在所有RB上反馈CQI或Post-CQI，以及PMI信息，当终端为低优先级用户时，将自身的Post-SINR值与反馈门限的初始值作比较，大于反馈门限的初始值的终端向基站反馈CQI或Post-CQI和最优预编码向量(BCI)，以及PMI和RB位置信息，否则不进行信息反馈；
其中，Post-CQI为Post-SINR经过量化后所对应的CQI值；Post_SINR为在假设协作小区间经过协调调度/波束赋型后为终端服务的情况下，该终端能够获得的SINR。
本发明还提供了一种基于门限判决的自适应反馈系统，所述系统包括:基站和终端；其中，
所述基站，用于为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端，将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息，调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈；
所述终端，在预设的调整周期内，根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈。
上述方案中，所述终端还用于在所述预设的调整周期内，进行PMI选择和CQI计算得到需要反馈的信息。
本发明所提供的基于门限判决的自适应反馈方法及系统，基站为协作多点(CoMP)终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端；基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息；在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈；调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。能够在兼顾终端的QoS要求、终端间的公平性、终端反馈量与系统频谱效率的前提下，减少用户终端的反馈信息量，提供了一种合理高效的反馈机制。
图1为下行CoMP的两种系统结构示意图；图2为本发明一种基于门限判决的自适应反馈方法流程示意图；图3为CS/CB场景系统结构示意图；图4为本发明基于门限判决的自适应反馈实施例的流程示意图；图5为本发明一种基于门限判决的自适应反馈系统结构示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是:基站为协作多点(CoMP)终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端；基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息；在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈；调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。图2为本发明一种基于门限判决的自适应反馈方法流程示意图，如图2所示，所述方法优选用于具体包括以下步骤:步骤201，基站为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端；具体的，所述基站为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，具体为:服务基站根据系统的反馈率确定反馈门限的理论值，然后根据系统中分别对CoMP终端和非CoMP终端统计出的平均信干噪比(SINR)，对所述理论值进行修正，得到CoMP终端和非CoMP终端各自的反馈门限的初始值。所述发送给各终端，具体为:通过广播的方式发送给各终端。步骤202，基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息；具体的，所述基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，具体为:基站根据终端QoS要求的迫切程度将终端分类为高优先级用户和低优先级用户。所述向终端发送指示信息，具体为:分别向高优先级用户和低优先级用户发送反馈指示比特值。例如:向高优先级用户发送反馈指示比特“ 1”，向低优先级用户发送反馈指示比特“O”。步骤203，在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈；具体的，所述终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈，包括:当终端为高优先级用户时，在所有RB上反馈CQI或Post-CQI，以及预编码矩阵标识(PMI)信息，当终端为低优先级用户时，将自身的Post-SINR值与反馈门限的初始值作比较，大于反馈门限的初始值的终端向基站反馈CQI或Post-CQI和BCI，以及PMI和RB位置信息，否则不进行信息反馈。所述预设的调整周期为若干个TTI。其中，Post-CQI为Post-SINR经过量化后所对应的CQI值；Post-SINR为在假设协作小区间经过协调调度/波束赋型后为终端服务的情况下，该终端能够获得的SINR。
进一步的，在所述预设的调整周期内，所述方法还包括:终端进行PMI选择和CQI计算得到需要反馈的信息。
具体的，所述PMI选择和CQI计算，包括:非CoMP用户不需要基站间协作，仅需依据传统方法实现PMI选择和CQI的计算；CoMP用户根据协调调度/波束赋形算法实现PMI选择，并计算假设基站间进行协调调度/波束赋形后的Post-SINR和Post-CQI值。
步骤204，调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。
具体的，所述基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，具体为:基站以RB为单位根据反馈的终端占所有用户的比例确定上调反馈门限或下调反馈门限，然后根据信干噪比累积分布函数(CDF)曲线确定上调或下调的调整值，完成自适应调整反馈门限。
下面结合具体实施例对本发明进行阐述:
图3为CS/CB场景系统结构示意图，如图3所示，本系统采用的多址方式是0FDMA。每个小区中心设置一个基站，频率复用因子为1，采用基于码本的预编码方式。基站和终端均为多天线配置。在CS/CB场景下，只有服务小区(扇区化小区)向用户发送业务数据，即eNBl向UEl发送业务数据，但用户调度和波束赋型是在协作区域内不同小区通过协作方式实现的。在系统中，UEl向服务基站eNBl反馈服务基站到该用户的信道信息，除此之外，为实现协调调度，UEl还需要向eNBl反馈干扰基站到该用户的干扰信道信息，例如:某个终端的协作小区采用的最优预编码向量(Best Companion PMI，BCI)，该预编码向量对本用户产生的干扰最小。协作基站间例如:eNBl、eNB2和eNB3之间，通过信息交互实现对UE1、UE2和UE3的配对调度以及数据传输，进而避免小区间干扰，提高系统吞吐量和边缘用户的性能。
假设在图3所示的三个协作小区的场景下，基于门限判决的自适应反馈机制的具体实现流程见图4，图4为本发明基于门限判决的自适应反馈实施例的流程示意图，如图4所示，所述流程包括:
步骤401，基站设定反馈门限的初始值，并广播所述反馈门限的初始值；
具体的，服务基站向用户终端广播反馈门限的初始值，用户终端的反馈门限的初始值仅由其服务基站确定，其他基站不参与用户反馈门限的确定。服务基站发送一个CoMP初始门限和一个非CoMP初始门限分别给CoMP用户终端和非CoMP用户终端，同类型的用户采用相同的初始门限。反馈门限的初始值计算方法如下:
本发明利用反馈率求解反馈门限的初始值，反馈率的定义为实际反馈用户数的均值与总用户数之比。假设协作区域内共有M个小区。基站和每个终端的天线数分别为Nt和队，小区内平均用户数为K。Hj,,表示用户k到服务基站j的信道矩阵，Hj,,的元素为独立同分布的零均值单位方差的复高斯随机变量。用w表示预编码向量，w是Nt*l维的单位向量。
设定反馈门限的初始值用Yth表示。已知用户k的有用信号强度可以表示为Y=I I Hj, kWj I 12，根据该表达式，可知I I Hj, kWj I 12服从自由度为2队的卡方分布X 2 (2Nr)。令Nr = 2，可以求得Y的累积分布函数(OTF)为:
权利要求
1.一种基于门限判决的自适应反馈方法，其特征在于，所述方法包括: 基站为协作多点(CoMP)终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端； 基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息； 在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈； 调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，具体为: 服务基站根据系统的反馈率确定反馈门限的理论值，然后根据系统中分别对CoMP终端和非CoMP终端统计出的平均信干噪比(SINR)，对所述理论值进行修正，得到CoMP终端和非CoMP终端各自的反馈门限的初始值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，具体为:基站根据终端服务质量(QoS)要求的迫切程度将终端分类为高优先级用户和低优先级用户。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，具体为: 基站以资源块(RB)为单位根据反馈的终端占所有用户的比例确定上调反馈门限或下调反馈门限，然后根据信干噪比累积分布函数(CDF)曲线确定上调或下调的调整值，完成自适应调整反馈门限。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述预设的调整周期内，所述方法还包括:终端进行预编码矩阵标识(PMI)选择和信道质量指示(CQI)计算得到需要反馈的信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈，包括: 当终端为高优先级用户时，在所有RB上反馈CQI或Post-CQI，以及PMI信息，当终端为低优先级用户时，将自身的Post-SINR值与反馈门限的初始值作比较，大于反馈门限的初始值的终端向基站反馈CQI或Post-CQI和最优预编码向量(BCI)，以及PMI和RB位置信息，否则不进行信息反馈； 其中，Post-CQI为Post-SINR经过量化后所对应的CQI值；Post_SINR为在假设协作小区间经过协调调度/波束赋型后为终端服务的情况下，该终端能够获得的SINR。
7.一种基于门限判决的自适应反馈系统，其特征在于，所述系统包括:基站和终端；其中， 所述基站，用于为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端，将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息，调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈； 所述终端，在预设的调整周期内，根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述基站为CoMP终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，具体为: 服务基站根据系统的反馈率确定反馈门限的理论值，然后根据系统中分别对CoMP终端和非CoMP终端统计出的平均SINR，对所述理论值进行修正，得到CoMP终端和非CoMP终端各自的反馈门限的初始值。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，具体为:基站根据终端QoS要求的迫切程度将终端分类为高优先级用户和低优先级用户。
10.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，具体为: 基站以RB为单位根据反馈的终端占所有用户的比例确定上调反馈门限或下调反馈门限，然后根据信干噪比⑶F曲线确定上调或下调的调整值，完成自适应调整反馈门限。
11.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述终端，还用于在所述预设的调整周期内，进行PMI选择和CQI计算得到需要反馈的信息。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈，包括: 当终端为高优先级用户时，在所有RB上反馈CQI或Post-CQI，以及PMI信息，当终端为低优先级用户时，将自身的Post-SINR值与反馈门限的初始值作比较，大于反馈门限的初始值的终端向基站反馈CQI或Post-CQI和BCI，以及PMI和RB位置信息，否则不进行信息反馈； 其中，Post-CQI为Post-SINR经过量化后所对应的CQI值；Post_SINR为在假设协作小区间经过协调调度/波束赋型后为终`端服务的情况下，该终端能够获得的SINR。
全文摘要
本发明公开了一种基于门限判决的自适应反馈方法，基站为协作多点(CoMP)终端和非CoMP终端分别设定反馈门限的初始值，并发送给各终端；基站将终端分类为高优先级用户和低优先级用户，并向终端发送指示信息；在预设的调整周期内，终端根据优先级和反馈门限的初始值进行信息反馈；调整周期到达后，基站根据终端的反馈率和信干噪比曲线自适应调整反馈门限，并发送给各终端继续进行信息反馈。本发明还公开了一种系统，通过上述方法和系统，能够在兼顾终端的服务质量(QoS)要求、终端间的公平性、与系统频谱效率的前提下，减少用户终端的反馈信息量。
文档编号H04L1/16GK103188057SQ201110459748
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者李儒岳, 李永, 唐红 申请人:中兴通讯股份有限公司