用于多小区协作的信道反馈方法和用户终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于多小区协作的信道反馈方法和用户终端，涉及移动通信领域。方法包括根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵；根据当前时刻对应子帧段和之前连续L个子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，计算当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化；根据当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化判断当前时刻的信道环境，根据当前时刻的信号环境确定是否发起信道反馈周期变更请求，以便调整信道反馈周期。本发明根据当前时刻的信号环境的变化，自适应的调整信道反馈周期，如果当前环境下的反馈周期变长，可以节省上行链路资源开销，如果当前环境下的反馈周期变短，可以及时反馈信道状态信息。
【专利说明】用于多小区协作的信道反馈方法和用户终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，特别涉及一种用于多小区协作的信道反馈方法和用户终端。
【背景技术】
[0002]无线通信系统多点协作技术(Coordinated Multiple Points,简称CoMP)是指地理位置分离的多个传输点，协同参与同一个终端的数据传输。CoMP技术主要包括联合处理与协同赋形。联合处理技术是指在下行传输方向，为一个用户终端(简称UE)服务的所有小区都保存有向该UE发送的数据包，系统根据调度结果与业务需求不同，选择其中的部分小区或所有小区向该UE发送数据。协同赋形技术是指服务小区与协作小区间通过协调发送信号的波束方向，将干扰比较大的波束避开，达到减少小区间相互干扰的目的。实现多小区协作传输的前提是参与协作的基站小区需要掌握所有用户的信道状态，包括信道质量信息、预编码矩阵信息、秩信息等。基站基于这些信道信息，可以灵活选择发射端的处理方案包括调制方式、编码方式以及多小区协作传输模式等。这就要求用户终端能够获得下行信道状态信息并反馈给基站，因此信道反馈技术是多小区协作传输应用的关键。
[0003]目前在增强型长期演进无线通信系统(Long Term EvolutionAdvanced,简称LTE-A)中，有两种信道反馈方式。一种是周期性信道反馈，UE使用物理上行控制信道(简称PUCCH)向基站周期性传输信道状态信息(简称CSI )，包括信道质量指示(简称CQI )、预编码矩阵指示(简称PMI)以及秩指示(简称RI)等内容。其中，UE反馈信道状态信息的周期可以由基站配置。另一种是非周期性信道反馈，UE根据基站的指示将信道状态信息通过物理上行链路共享信道(简称PUSCH)反馈给基站。
[0004]上述信道反馈方式在应用于多小区协作传输时存在一些问题。首先，多小区协作传输除了要求UE上报主服务小区与UE之间的信道状态信息，还需要UE上报协作小区与UE之间的信道状态信息，但目前的信道反馈方式没有提供UE上报非服务小区信道状态信息的方法。其次，对于周期性信道反馈方式，由于多小区环境中UE数量众多，而且UE需要上报包括主服务小区和协作小区在内多个小区的信道状态信息，如果所有的UE都固定按照某个周期上报信道状态信息，那么信道反馈所需要的上行链路资源很快就会超过多小区协作带来的系统性能增益。此外，对于非周期信道反馈方式，由于UE是根据基站指示上报信道状态信息否，当信道环境发生较大变化，而此时基站未要求UE上报信道状态信息，则将导致基站当前选择使用的发射处理方案与实际信道存在较大偏差，降低了多小区协作性倉泛。
【发明内容】
[0005]本发明实施例所要解决的一个技术问题是:目前的周期性信道反馈方式上行链路资源开销大。
[0006]本发明实施例所要解决的另一个技术问题是:目前的非周期性信道反馈方式无法感知信道环境，反馈不够及时。
[0007]本发明实施例所要解决的再一个技术问题是:目前信道反馈没有提供非服务小区信道状态信息的反馈方法。
[0008]本发明实施例的一个方面提供了一种用于多小区协作的信道反馈方法，包括:根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵；根据当前时刻对应子帧段和之前连续L个子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，计算当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化；根据当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化判断当前时刻的信道环境，并且根据当前时刻的信号环境确定是否发起信道反馈周期变更请求，以便调整信道反馈周期，其中，M为统计的子帧个数，L为当前时刻对应子帧段之前统计的连续子帧段数。
[0009]所述根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵具体包括:
[0010]根据以下公式统计当前时刻对应子帧段的主服务小区下行信道平均相关矩阵:
[0011]
【权利要求】
1.一种用于多小区协作的信道反馈方法，包括: 根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵； 根据当前时刻对应子帧段和之前连续L个子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，计算当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化； 根据当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化判断当前时刻的信道环境，并且根据当前时刻的信号环境确定是否发起信道反馈周期变更请求，以便调整信道反馈周期； 其中，M为统计的子帧个数，L为当前时刻对应子帧段之前统计的连续子帧段数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵具体包括: 根据以下公式统计当前时刻对应子帧段的主服务小区下行信道平均相关矩阵:
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前时刻对应子帧段和之前连续L个子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，计算当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化具体包括: 根据以下公式计算当前时刻主服务小区下行信道平均相关矩阵变化:
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化判断当前时刻的信道环境，并且根据当前时刻的信号环境确定是否发起信道反馈周期变更请求具体包括: 当主服务小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARp(t)小于设定的阈值Al且协作小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARs(t)小于设定的阈值A2时，判断当前信道为时域平稳信道衰落，不发起信道反馈周期变更请求；当主服务小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARp(t)大于或等于设定的阈值Al或协作小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARsU)大于或等于设定的阈值A2时，判断当前信道时域变化明显，发起信道反馈周期变更请求。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在发起信道反馈周期变更请求之后还包括: 响应于基站发送的信道反馈通知消息，上报当前信道状态信息，将信道反馈周期变更为最小信道反馈周期，并且逐渐增大信道反馈周期，直到再次发起信道反馈周期变更请求或再次收到基站发送的信道反馈通知消息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 根据统计的M2个小区下行信道平均相关矩阵，预测当前时刻小区下行信道平均相关矩阵，M2为参与预测的小区下行信道平均相关矩阵的数量； 将统计的当前时刻小区下行信道平均相关矩阵与预测的当前时刻小区下行信道平均相关矩阵进行比较，得到小区下行信道平均相关矩阵预测偏差； 当小区下行信道平均相关矩阵预测偏差大于或等于设定的阈值B时，上报信道统计错误指示给基站，以便基站对接收的信道状态信息进行处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据统计的M2个小区下行信道平均相关矩阵，预测当前时刻小区下行信道平均相关矩阵具体包括: 根据以下公式预测当前时刻主服务小区下行信道平均相关矩阵:
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 向基站发送主服务小区和协作小区的信道状态信息，协作小区的信道状态信息包括协作小区的信道质量指示和预编码指示，其中，协作小区的信道质量指示根据采取多小区协作后的信干燥比确定，其中，协作小区的信道方向信息通过量化码本进行量化，将具有最大矢量投影值的码字索引值作为协作小区的预编码指示。
9.一种用户终端，包括: 相关矩阵统计单元，用于根据连续接收的M个子帧内的小区参考信号，统计当前时刻对应子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，M为统计的子帧个数； 矩阵变化计算单元，用于根据当前时刻对应子帧段和之前连续L个子帧段的小区下行信道平均相关矩阵，计算当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化，L为当前时刻对应子帧段之前统计的连续子帧段数； 信道周期变更单元，用于根据当前时刻小区下行信道平均相关矩阵变化判断当前时刻的信道环境，并且根据当前时刻的信号环境确定是否发起信道反馈周期变更请求，以便调整信道反馈周期。
10.根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于，所述相关矩阵统计单元具体包括:主服务小区相关矩阵统计子单元和协作小区相关矩阵统计子单元； 主服务小区相关矩阵统计子单元，用于根据以下公式统计当前时刻对应子帧段的主服务小区下行信道平均相关矩阵:
11.根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于，所述矩阵变化计算单元具体包括:主服务小区矩阵变化计算子单元和协作小区矩阵变化计算子单元； 主服务小区矩阵变化计算子单元，用于根据以下公式计算当前时刻主服务小区下行信道平均相关矩阵变化:
12.根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于，所述信道周期变更单元具体用于: 当主服务小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARp(t)小于设定的阈值Al且协作小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARs(t)小于设定的阈值A2时，判断当前信道为时域平稳信道衰落，不发起信道反馈周期变更请求； 当主服务小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARp(t)大于或等于设定的阈值Al或协作小区下行信道平均相关矩阵变化范围ARsU)大于或等于设定的阈值A2时，判断当前信道时域变化明显，发起信道反馈周期变更请求。
13.根据权利要求12所述的用户终端，其特征在于，所述信道周期变更单元还用于: 在发起信道反馈周期变更请求之后，响应于基站发送的信道反馈通知消息，上报当前信道状态信息，将信道反馈周期变更为最小信道反馈周期，并且逐渐增大信道反馈周期，直到再次发起信道反馈周期变更请求或再次收到基站发送的信道反馈通知消息。
14.根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于，还包括: 矩阵预测单元，用于根据统计的M2个小区下行信道平均相关矩阵，预测当前时刻小区下行信道平均相关矩阵，M2为参与预测的小区下行信道平均相关矩阵的数量； 偏差计算单元，用于将统计的当前时刻小区下行信道平均相关矩阵与预测的当前时刻小区下行信道平均相关矩阵进行比较，得到小区下行信道平均相关矩阵预测偏差； 偏差处理单元，用于当小区下行信道平均相关矩阵预测偏差大于或等于设定的阈值B时，上报信道统计错误指示给基站，以便基站对接收的信道状态信息进行处理。
15.根据权利要求14所述的用户终端，其特征在于，所述矩阵预测单元具体包括:主服务小区矩阵预测子单元和协作小区矩阵预测子单元； 主服务小区矩阵预测子单元，用于根据以下公式预测当前时刻主服务小区下行信道平均相关矩阵:
16.根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于，还包括:信道反馈单元，用于向基站发送主服务小区和协作小区的信道状态信息，协作小区的信道状态信息包括协作小区的信道质量指示和预编码指示，其中，协作小区的信道质量指示根据采取多小区协作后的信干燥比确定，其中，协作小区的信道方向信息通过量化码本进行量化，将具有最大矢量投影值的码字索引值作为协作小区的预编码指示。
【文档编号】H04L1/00GK103873208SQ201210543618
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】陆晓东 申请人:中国电信股份有限公司