一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法，包括：UE对主信号信道进行估计和码本化，对干扰信道进行估计；如某路干扰信道的干扰超过干扰阈值，则根据当前使用的检测算法确定检测因子G，将G与干扰信道矩阵相乘获得该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵I′i，对I′i进行SVD分解，分解后获得U矩阵、奇异值矩阵和V矩阵；V矩阵所对应的奇异值矩阵中的奇异值σj按照数值从大到小的顺序排序；生成V矩阵的干扰方向子空间W，对W进行码本匹配获得干扰码字指示，并将该干扰码字指示发送给基站。该方法能够获得更加准确的干扰信道码本，从而改善COMP协作的干扰抑制效果。本发明还公开了一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化装置。
【专利说明】一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法及装置
【技术领域】[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，尤其涉及的是一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法及装置。
【背景技术】
[0002]作为第四代通信系统(4G)的标准，MT-Advanced对于系统的性能提出了更高的要求，尤其是对上下行的频率效率有更高的要求。协作多点传输(Coordinatedmult1-point transmission/reception,简称C0MP)是一种增加传输覆盖范围、提高小区边缘服务质量和吞吐量以及系统吞吐量的技术，是提高系统频谱利用率的重要技术。所谓协作多点传输，即多个基站协作传输，服务于一个或多个用户终端(UE)。
[0003]3GPP定义的COMP包括2种场景，一种是多点协作调度，即通过相邻节点之间交互调度信息，达到各个小区传输信号之间干扰得到协调；另一种是多点联合处理，即多个协作节点之间通过共享数据、信道状态信息CSI (channel situation information)、调度信息等，联合为目标用户提供服务。
[0004]目前终端进行码本化，是在检测前直接对干扰信道本身进行估计然后进行码本化。而终端完整的信号解调过程中还包括对信号的检测过程，常用的检测算法包括:最大比合并(Maximum Ratio Combining, MRC)检测算法、迫零(Zero Forcing, ZF)检测算法或者最小均方误差(Minimum Mean Square Error7MMSE)检测算法。因此，仅仅对干扰信道本身进行估计与真实的信号接收情况存在差异，这种差异导致现有的干扰信道码本化方法对实际干扰信道的匹配存在误差，当误差较大时，导致协作基站的协作效果并不理想，甚至出现协作后终端的增益没有升高反而下降的情况。
[0005]因此，现有的终端进行干扰信道码本化的方法还需要改进，从而提高用于COMP协作的干扰信道码本的准确性。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法及装置，能够提高干扰信道码本的准确性，从而改善COMP协作的干扰抑制效果。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法，该方法包括:
[0008]用户终端对主信号信道进行估计获得主信号信道矩阵H，对主信号信道进行码本化获得预编码矩阵指示PMI，对干扰信道进行估计获得干扰信道矩阵 ;其中，I < i < n，n为干扰信道的总数；
[0009]如某路干扰信道的干扰超过干扰阈值，则根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，将检测因子G与干扰信道矩阵相乘获得该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵 ;
[0010]对该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵进行SVD分解，分解后获得U矩阵、奇异值矩阵和V矩阵；其中，V矩阵所对应的奇异值矩阵中的奇异值σ J按照数值从大到小的顺序排序，V= [v1；v2,为奇异值矩阵所包含的奇异值的总
个数；
[0011]生成V矩阵的干扰方向子空间W ;
[0012]对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，并将该干扰码字指示发送
给基站。
[0013]进一步地，根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，包括以下方式的任意一种:
[0014]a)如检测算法为最大比合并MRC检测算法，则检测因子G为:G = (H*PMI) !;其中，H为主信号信道矩阵，PMI为预编码矩阵指示，“A, ”代表对矩阵A进行转置运算；
[0015]b)如检测算法为迫零ZF (Zero Forcing)检测算法，贝U检测因子G为:G =(H*PMI) ' *(H*PMI)_1*(H*PMI)';其中，“A-1” 代表对矩阵 A 求逆；
[0016]c)如检测算法为最小均方误差丽SE检测算法，则检测因子G为:Gh =
FH(FFH+Rnr ;其中，F = H*PMI，凡=YjFkF^a2I，Fk代表等效干扰信道矩阵，Fk =第k路
干扰信道*该路干扰基站的预编码，η为干扰信道的总数，“AH”代表对矩阵A进行转置共轭运算；“σ2Ι”是噪声项。
[0017]进一步地，生成V矩阵的干扰方向子空间W，包括:生成干扰最大方向子空间和/或生成干扰最小方向子空间；
[0018]其中，生成干扰最大方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中前r个大奇异值所对应的向量构成干扰最大方向子空间；其中，奇异值矩阵的前r个大奇异值的累加和与奇异值矩阵的全部奇异值总和的比值大于或等于阈值a，0 < a < 1 ;生成干扰最小方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中数值为O的奇异值所对应的向量构成干扰最小方向子空间。
[0019]进一步地，对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，包括:如对干扰最大方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最差干扰码字指示WCI ;如对干扰最小方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最好干扰码字指示BCI。
[0020]进一步地，终端在发送干扰码字指示的同时还将干扰码字指示的类型信息发送给基站；其中，干扰码字指示的类型信息包括:最差干扰码字指示类型或最好干扰码字指示类型。
[0021]为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化装置，包括:
[0022]信道估计模块，用于用户终端对主信号信道进行估计获得主信号信道矩阵H，对主信号信道进行码本化获得预编码矩阵指示PMI，对干扰信道进行估计获得干扰信道矩阵Ii ；其中，1 < i < η，η为干扰信道的总数；
[0023]检测算法处理模块，用于如某路干扰信道的干扰超过干扰阈值，则根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，将检测因子G与干扰信道矩阵Ii相乘获得该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵1 yl' i = G*Ii;
[0024]矩阵分解模块，用于对该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵1- i进行SVD分解，分解后获得U矩阵、奇异值矩阵和V矩阵；其中，V矩阵所对应的奇异值矩阵中的奇异值σ ^按照数值从大到小的顺序排序，V = [v1； V2,..., vj , I ^ j ^ m, m为奇异值矩阵所包含的奇异值的总个数；
[0025]干扰方向子空间生成模块，用于生成V矩阵的干扰方向子空间W ;
[0026]码字生成模块，用于对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，并将该干扰码字指示发送给基站。
[0027]进一步地，根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，包括以下方式的任意一种:
[0028]a)如检测算法为最大比合并MRC检测算法，则检测因子G为:G = (H*PMI) !;其中，H为主信号信道矩阵，PMI为预编码矩阵指示，“A, ”代表对矩阵A进行转置运算；
[0029]b)如检测算法为迫零ZF (Zero Forcing)检测算法，则检测因子G为:G =(H*PMI) ' *(H*PMI)_1*(H*PMI)';其中，“A-1” 代表对矩阵 A 求逆；
[0030]c)如检测算法为最小均方误差丽SE检测算法，则检测因子G为:Gh =
FH(FFH+Rnr ;其中，
【权利要求】
1.一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化方法，该方法包括: 用户终端对主信号信道进行估计获得主信号信道矩阵H，对主信号信道进行码本化获得预编码矩阵指示PMI，对干扰信道进行估计获得干扰信道矩阵Ii ;其中，I≤i≤η，η为干扰信道的总数； 如某路干扰信道的干扰超过干扰阈值，则根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，将检测因子G与干扰信道矩阵Ii相乘获得该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵I' W i = G*Ii; 对该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵I i进行SVD分解，分解后获得U矩阵、奇异值矩阵和V矩阵；其中，V矩阵所对应的奇异值矩阵中的奇异值σ j按照数值从大到小的顺序排序，V= [νι,ν2,...,νω],1^为奇异值矩阵所包含的奇异值的总个数； 生成V矩阵的干扰方向子空间W ； 对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，并将该干扰码字指示发送给基站。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，包括以下方式的任意一种: a)如检测算法为最大比合并MRC检测算法，则检测因子G为:G= (H*PMI)';其中，H为主信号信道矩阵，PMI为预编码矩阵指示，“A, ”代表对矩阵A进行转置运算； b)如检测算法为迫零ZF(Zero Forcing)检测算法，则检测因子G为:G =(H*PMI) ' *(H*PMI)_1*(H*PMI)';其中，“A-1” 代表对矩阵 A 求逆； c)如检测算法为最小均方误差丽SE检测算法，则检测因子G为:Gh= FH(FFH+Rnr ;其中，F = H*PMI Ii =兔FkFl1 + σ?，Fk代表等效干扰信道矩阵，Fk =第k路干扰信道*该路干扰基站的预编码，η为干扰信道的总数，“ΑΗ”代表对矩阵A进行转置共轭运算；“ σ 2I ”是噪声项。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于: 生成V矩阵的干扰方向子空间W，包括:生成干扰最大方向子空间和/或生成干扰最小方向子空间； 其中，生成干扰最大方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中前r个大奇异值所对应的向量构成干扰最大方向子空间；其中，奇异值矩阵的前r个大奇异值的累加和与奇异值矩阵的全部奇异值总和的比值大于或等于阈值a，0 < a < I ； 其中，生成干扰最小方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中数值为O的奇异值所对应的向量构成干扰最小方向子空间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于: 对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，包括: 如对干扰最大方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最差干扰码字指示WCI ； 如对干扰最小方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最好干扰码字指示BCI。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于: 终端在发送干扰码字指示的同时还将干扰码字指示的类型信息发送给基站；其中，干扰码字指示的类型信息包括:最差干扰码字指示类型或最好干扰码字指示类型。
6.一种小区间多天线协作系统干扰信道码本化装置，包括: 信道估计模块，用于用户终端对主信号信道进行估计获得主信号信道矩阵H，对主信号信道进行码本化获得预编码矩阵指示PMI，对干扰信道进行估计获得干扰信道矩阵Ii ;其中，I<i<η, η为干扰信道的总数； 检测算法处理模块，用于如某路干扰信道的干扰超过干扰阈值，则根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，将检测因子G与干扰信道矩阵Ii相乘获得该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵I'pl' i = G*Ii; 矩阵分解模块，用于对该路干扰信道的检测后的等效干扰信道矩阵 i进行SVD分解，分解后获得U矩阵、奇异值矩阵和V矩阵；其中，V矩阵所对应的奇异值矩阵中的奇异值σ j按照数值从大到小的顺序排序，V = [V1, v2,..., vm], I ^ j ^ m, m为奇异值矩阵所包含的奇异值的总个数； 干扰方向子空间生成模块，用于生成V矩阵的干扰方向子空间W ; 码字生成模块，用于对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，并将该干扰码字指示发送给基站。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于: 根据终端当前使用的检测算法确定检测因子G，包括以下方式的任意一种: a)如检测算法为最大比合并MRC检测算法，则检测因子G为:G= (H*PMI)';其中，H为主信号信道矩阵，PMI为预编码矩阵指示，“A, ”代表对矩阵A进行转置运算； b)如检测算法为迫零ZF(Zero Forcing)检测算法，则检测因子G为:G =(H*PMI) ' *(H*PMI)_1*(H*PMI)';其中，“A-1” 代表对矩阵 A 求逆； c)如检测算法为最小均方误差丽SE检测算法，则检测因子G为:Gh= FH(FFH+Rnr ;其中，
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于: 生成V矩阵的干扰方向子空间W，包括:生成干扰最大方向子空间和/或生成干扰最小方向子空间； 其中，生成干扰最大方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中前r个大奇异值所对应的向量构成干扰最大方向子空间；其中，奇异值矩阵的前r个大奇异值的累加和与奇异值矩阵的全部奇异值总和的比值大于或等于阈值a，0 < a < I ； 其中，生成干扰最小方向子空间，包括:从V矩阵中挑出奇异值矩阵中数值为O的奇异值所对应的向量构成干扰最小方向子空间。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于: 对干扰方向子空间W进行码本匹配获得干扰码字指示，包括: 如对干扰最大方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最差干扰码字指示WCI ； 如对干扰最小方向子空间进行码本匹配且获得成功，则获得最好干扰码字指示BCI。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于: 终端在发送干扰码字指示的同时还将干扰码字指示的类型信息发送给基站；其中，干扰码字指示的类型信息包括: 最差干扰码字指示类型或最好干扰码字指示类型。
【文档编号】H04L1/06GK103580813SQ201210284894
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】陈诗军, 胡留军, 吴岩巍 申请人:中兴通讯股份有限公司