CN103036602B - 多点协作传输预编码处理方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点协作传输预编码处理方法、装置及系统，该方法包括：服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引；服务基站根据期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字，和根据泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；服务基站将期望编码码字与泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；服务基站将校正后的第一预编码作为服务基站发射信号使用的第二预编码码字。通过本发明，在采用CoMP技术时，达到了使减少边缘用户终端干扰准确率较大提高效果。

Description

多点协作传输预编码处理方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多点协作传输预编码处理方法、装置及系统。

背景技术

在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)长期演进(Long Term Evolution-Advanced，简称为LTE-A)系统中，多点协作传输(Coordinated Multiple Point，简称为CoMP)技术能够解决小区间干扰，提高小区边缘及小区频谱效率。该技术主要针对小区边缘用户，通过相邻基站间移动用户信道信息的交互，相邻基站对被干扰用户采取一定的干扰避免策略或者多个基站对移动用户进行联合传输来减小边缘用户的干扰，提高小区边缘数据的吞吐量以及频谱利用效率。

图1是相关技术中CoMP技术的应用示意图，如图1所示，基站有服务基站、协作基站。其中，H₁₁表示服务小区eNB₁到本小区用户UE₁的信道，H₂₁表示服务小区eNB₁到邻小区用户UE₂的信道。同样，H₂₂表示协作小区eNB₂到本小区用户UE₂的信道，H₁₂表示协作小区eNB₂到邻小区用户UE₁的信道。

通常，CoMP上行反馈采用部分反馈的形式，即UE不完全反馈本小区的信道矩阵以及不完全反馈邻小区的信道矩阵，而是反馈部分信道信息。具体来说，UE反馈本小区信道的预编码矩阵索引(Precoding Matrix Indicator，简称为PMI)，UE还反馈对邻小区信道的最差预编码索引(Worst Companion Indicator，简称为WCI)来实现终端空域小区间干扰协调的CoMP，但相关技术中采用CoMP技术时码本寻优方式繁琐，导致CoMP实现时减少边缘用户终端干扰准确率不高的问题。

发明内容

针对相关技术中采用CoMP技术时码本寻优方式繁琐，导致CoMP实现时减少边缘用户终端干扰准确率不高的问题，本发明提供了一种多点协作传输预编码处理方法、装置及系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多点协作传输预编码处理方法，包括：服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，所述期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，所述泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；所述服务基站根据所述期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字和根据所述泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；所述服务基站将所述期望编码码字与所述泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；所述服务基站将校正后的所述第一预编码作为所述服务基站发射信号使用的第二预编码码字。

优选地，在服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引之前，还包括：所述服务基站下的终端估计所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵；根据所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；根据所述期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。

优选地，在接收所述协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引之前，还包括：所述协作基站下的终端估计所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；根据所述泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

优选地，根据所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字包括：将所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；确定码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。

优选地，根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字包括：将所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；确定码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

优选地，所述服务基站使用如下公式对所述第一预编码进行校正：当

当其中，为校正后的预编码，指当前时频单元的预编码，q标识预编码的状态，指前一时频单元的预编码，N_RB表示某用户所用的资源块总数，n_RB表示资源集中的资源块序号，且n_RB＝1,2,…N_RB。

优选地，在所述服务基站将校正后的所述第一预编码作为所述服务基站发射信号使用的第二预编码码字之后，根据所述第二预编码码字对发射信号进行预编码处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种多点协作传输预编码处理装置，包括：接收模块，用于接收终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，所述期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，所述泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；选择模块，用于根据所述期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字和根据所述泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；卷积操作模块，用于将所述期望编码码字与所述泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；处理模块，用于将校正后的所述第一预编码码字作为发射信号使用的第二预编码码字。

根据本发明的再一方面，还提供了一种多点协作传输预编码处理系统，系统包括服务基站，该服务基站包括上述的多点协作传输预编码处理装置，该系统还包括：所述服务基站下的终端，所述服务基站下的终端包括：第一估计模块，用于估计所述估计模块所在的终端与所述服务基站间信道的信道矩阵；第一计算模块，用于根据所述终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；第一获取模块，用于根据所述期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。

优选地，所述系统还包括：所述服务基站对应的协作基站下的终端，其中，所述服务基站对应的协作基站下的终端包括：第二估计模块，用于估计所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；第二计算模块，用于根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；第二获取模块，还用于根据所述泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

优选地，所述第一计算模块包括：第一分解模块，用于将所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；第一遍历模块，用于遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；第一确定模块，用于确定码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。

优选地，所述第二计算模块包括：第二分解模块，还用于将所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；第二遍历模块，还用于遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；第二确定模块，还用于确定码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

优选地，所述多点协作传输预编码处理装置还包括预编码模块，所述预编码模块用于根据所述第二预编码码字对发射信号进行预编码处理。

通过本发明，采用服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；服务基站根据期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字和根据泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；服务基站将期望编码码字与泄漏子预编码码字进行卷积操作，得到预编码码字，并对该预编码码字进行校正，解决了现有技术中采用CoMP技术时码本寻优方式繁琐，导致CoMP实现时减少边缘用户终端干扰准确率不高的问题，进而达到了采用CoMP技术时，使减少边缘用户终端干扰准确率较大提高效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，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1是相关技术的CoMP预编码的两小区两用户应用场景的示意图；

图2是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理系统的结构框图；

图5是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理系统优选的结构框图；

图6是根据本发明优选实施例的多点协作传输预编码处理方法的流程图；

图7是根据本发明优选实施例的基于码字校正的CoMP预编码的实现效果示意图；以及

图8是根据本发明优选实施例的基于码字校正的CoMP预编码实现装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参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。

在本实施例中提供了一种多点协作传输预编码处理方法，图2是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤S202至步骤S208。

步骤S202：服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字。

步骤S204：服务基站根据期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字，和根据泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字。

步骤S206：服务基站将期望编码码字与泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字。

步骤S208：服务基站将校正后的第一预编码作为服务基站发射信号使用的第二预编码码字。

通过上述步骤，服务基站根据信道信息，在构造预编码码字时，将预编码码字分为期望编码码字和泄漏子预编码码字，并对得到的预编码码字进行校正，使发射信号更集中于在期望用户终端方向上的期望编码码字上，而在泄漏子预编码码字上的干扰信号尽量小，使得采用CoMP技术时，使减少边缘用户终端干扰准确率得到较大提高。

作为一个较优的实施方式，步骤S204可以通过以下方式实现：服务基站下的终端估计服务基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；根据服务基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；根据期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。当然执行上述步骤获得期望子预编码矩阵索引也可以被服务基站获取。如果服务基站与用户终端都需要该期望子预编码矩阵索引时，可以通过交互信息的方式来实现。这里通过对信道矩阵奇异值分解的方式获得期望子预编码矩阵索引和泄漏子预编码矩阵索引，当然也可以通过其它的数学处理来获得期望子预编码矩阵索引和泄漏子预编码矩阵索引，从而得到期望子预编码码字和泄露子预编码码字，可以根据具体的需求进行选择。

同样，步骤S206可以通过类似的方式来获得泄漏预编码矩阵索引，具体可以包括如下步骤：协作基站下的终端估计协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；根据协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；根据泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

根据服务基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字的方式很多，在这里介绍奇异值分解的数学处理方法，例如，将服务基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行数学定理的奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；其中，该信道估计码字矩阵为V矩阵的一部分，遍历信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得信道估计码字与码本中码字的距离；确定码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。即通过与码本集合中的码字对应找出与信道估计码字最为相似的码字，并将其作为期望子预编码码字，比较的方式也可以很多，例如，可以通过一般的数学处理方式，也可以采用其它一些人工处理方式。

同理，在计算泄漏子预编码码字时也有相同的处理方式，例如，将协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；遍历信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得信道估计码字与码本中码字的距离；确定码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

作为另一较优的实施方式，服务基站在根据卷积结构得到第一预编码时，可以对该第一预编码进行校正，以提高预编码的准确率。例如：可以使用如下公式进行校正：当

当

其中，指当前时频单元的预编码，q标识预编码的状态，指前一时频单元的预编码，N_RB表示某用户所用的资源块总数，n_RB表示资源集中的资源块序号，且n_RB＝1,2,…N_RB。

作为另一个较优的实施方式，在服务基站将校正后的第一预编码作为服务基站发射信号使用的第二预编码码字之后，根据第二预编码码字对发射信号进行预编码处理。通过这样的处理，可以使期望预编码在期望用户终端方向上发射信号的能量汇聚(或者说是发射功率集中)，而泄漏预编码上的发射信号在其干扰方向上的值尽量接近于零，使边缘用户获得尽可能高的信噪比，在干扰方向上得到一定的抑制。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在另外一个实施例中，还提供了一种多点协作传输预编码处理软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述多点协作传输预编码处理软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

本发明实施例还提供了一种多点协作传输预编码处理装置，该多点协作传输预编码处理装置可以用于实现上述多点协作传输预编码处理方法及优选实施方式，已经进行过说明的，不再赘述，下面对该多点协作传输预编码处理中涉及到的模块进行说明。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统和方法较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：接收模块32、选择模块34、卷积操作模块36和处理模块38，下面对上述结构进行详细说明。

接收模块32，用于接收终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；选择模块34，连接至接收模块32，用于根据接收模块32接收到的期望子预编码矩阵索引选择期望编码码字和根据泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；卷积操作模块36，连接至选择模块34，用于将选择模块34得到的期望编码码字与泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；处理模块38，连接至卷积操作模块36，用于将校正后的卷积操作模块36得到的第一预编码码字作为发射信号使用的第二预编码码字。

本发明实施例还提供了一种多点协作传输预编码处理系统，该多点协作传输预编码处理系统可以用于实现上述多点协作传输预编码处理方法及优选实施方式，已经进行过说明的，不再赘述，下面对该多点协作传输预编码处理系统中涉及到的模块进行说明。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统和方法较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理系统的结构框图，如图4所示，该系统包括服务基站42，该服务基站可以采用上述的多点协作传输预编码处理装置422，该系统还包括服务基站下的终端44，该服务基站下的终端44包括：第一估计模块442，第一计算模块444，第一获取模块446，下面对上述结构进行详细描述。

第一估计模块442，用于估计估计模块所在的终端与服务基站间信道的信道矩阵；第一计算模块444，连接至第一估计模块442，用于根据第一估计模块442得到的终端与服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；第一获取模块446，连接至第一计算模块444，用于根据第一计算模块444得到的期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。

图5是根据本发明实施例的多点协作传输预编码处理系统优选的结构框图，如图5所示，该系统还包括：服务基站对应的协作基站下的终端52，其中，服务基站对应的协作基站下的终端52包括：第二估计模块522，第二计算模块524和第二获取模块526；第一计算模块444包括：第一分解模块4442，第一遍历模块4444和第一确定模块4446；第二计算模块524包括：第二分解模块5242，第二遍历模块5244和第二确定模块5246，下面对上述结构进行详细描述。

第二估计模块522，用于估计协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；第二计算模块524，连接至第二估计模块522，用于根据第二估计模块522得到的该协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；第二获取模块526，连接至第二计算模块524，用于根据第二计算模块524得到的泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

优选地，该第一计算模块444可以包括：第一分解模块4442，用于将该服务基站下的终端与该服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；第一遍历模块4444，连接至第一分解模块4442，用于遍历第一分解模块4442得到的信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得该信道估计码字与码本中码字的距离；第一确定模块4446，连接至第一遍历模块4444，用于确定第一遍历模块4444得到的码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。

优选地，该第二计算模块524包括：第二分解模块5242，用于将该协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；第二遍历模块5244，连接至第二分解模块5242，用于遍历第二分解模块5242得到的信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得该信道估计码字与码本中码字的距离；第二确定模块5246，连接至第二遍历模块5244，用于确定第二遍历模块5244得到的码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

下面将结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及优选实施方式。

优选实施例一

本发明的目的在于提供一种基于码字校正的CoMP预编码实现方法，根据信道信息，利用资源块间的相关性，对于连续几个资源块上作用的预编码，采用基于标准预编码码字校正的方式得到，使得在较小的反馈数据量时，在发射端对预编码矩阵进行恢复(或称用预编码矩阵组替代单一预编码矩阵)以提高系统性能。下面对该方法进行说明。

需要说明的是，在本优选实施例中，假设有K个eNB，每个小区只服务于一个UE，且每个小区服务的UE使用同一个时频资源，每个eNB均具有M根发射天线，第k个用户包含Nk根接收天线，用户k需要传输m_k个独立的数据流。某eNB_k(k＝1,2,…K)发送的信号可表示为M维列向量W_ks_k，其中，W_k为用户k的M×m_k维预编码矩阵，且满足tr()表示迹运算，上角标H表示共轭转置运算,s_k是用户k的m_k维发射符号矢量。

对于两小区两用户，假设用户UE₁为期望用户而不失一般性，则对用户UE₁的预编码的实现过程描述如下：

S1：估计信道。

对服务基站eNB₁来说，本小区用户UE₁估计与服务基站eNB₁间的信道矩阵H₁₁及与协作基站eNB₂间的信道矩阵H₁₂。

对协作基站eNB₂来说，本小区用户UE₂估计与服务基站eNB₂间的信道矩阵H₂₂及与协作基站eNB₁间的信道矩阵H₂₁。

S2：计算期望子预编码码字。

(1)在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字W_i(其中i是相应码本中的码字序号)。

将信道矩阵H₁₁进行奇异值分解,即得到信道估计码字矩阵：其中为V₁₁的前m_k列，H₁₁是UE1用户与本小区基站eNB₁间的N_k×M维信道矩阵，U₁₁是N_k×M维酉矩阵，V₁₁是M×M维酉矩阵，∈₁₁＝diag(σ₁,σ₂,...σ_r)，r＝rank(H₁₁)，diag表示对角阵，rank表示秩运算，σ₁,σ₂,...σ_r是信道矩阵H₁₁的奇异值。

接着遍历信道估计码字W_H11与码本中码字W_i的距离，码字距离最小的即为期望子预编码码字的估计值W₁₁：其中上角标“*”表示共轭算子，||表示取行列式的值。表示对应||行列式绝对值最小的码字选择为期望子预编码码字的估计值W₁₁，对应的预编码矩阵索引是PMI₁₁，UE1向本小区基站eNB1反馈PMI₁₁。

类似，在UE₂侧，将信道矩阵H₂₂进行奇异值分解,得到信道估计码字矩阵进一步得到期望子预编码码字W₂₂：对应的预编码矩阵索引是PMI₂₂，UE₂向本小区基站eNB₂反馈PMI₂₂。

S3，估计泄漏子预编码码字。

在UE₁侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字W_i(其中i是相应码本中的码字序号)，将信道矩阵H₁₂进行奇异值分解,得到信道估计码字矩阵进一步计算信道估计码字与码本中码字W_i的距离，码字距离最大的即为则泄漏子预编码码字W₁₂：其中上角标“*”表示共轭算子，||表示取行列式的值。表示对应||行列式绝对值最大的码字选择为泄露子预编码码字的估计值W₁₂，对应的预编码矩阵索引是WCI₁₂，UE₁向本小区基站eNB₁反馈WCI₁₂。

类似，在UE₂侧，将信道矩阵H₂₁进行奇异值分解,得到信道估计码字矩阵进一步得到泄漏子预编码码字W₂₁：对应的预编码矩阵索引是WCI₂₁，UE₂向本小区基站eNB₂反馈WCI₂₁。

S4，信息交互。

服务基站eNB₁与协作基站eNB₂通过基站与基站间的接口(X2接口)交互信道信息，即基站eNB₁向基站eNB₂传递预编码矩阵索引WCI₁₂，基站eNB₂向基站eNB₁传递预编码矩阵索引WCI₂₁。

S5，构造预编码码字。

在基站eNB1将期望子预编码码字W₁₁与泄漏子预编码码字W₂₁进行卷积，所得矩阵作为预编码码字。从而保证对期望用户信号功率最大,干扰抑制到趋近于零。对于小区eNB₁对应本小区用户UE₁、邻小区用户UE₂的预编码，即式中表示对矩阵W₁₁和矩阵W₂₁求卷积，并在结果矩阵中心部分取行列与W₁₁相同的部分构成矩阵。

S6，对预编码码字进行校正。可以采用如下公式进行校正。

当

当

其中，指当前时频单元的预编码，q标识预编码的状态，指前一时频单元的预编码，N_RB表示某用户所用的资源块总数，n_RB表示资源集中的资源块序号，且n_RB＝1,2,…N_RB。

步骤S7：将信号进行预编码后发射。

通过本优选实施例，在LTE-Advanced系统CoMP预编码时，根据UE反馈的预编码矩阵索引，选择期望预编码码字，由邻小区交互过来的预编码矩阵索引，选择泄漏预编码码字，然后将期望预编码码字矩阵与泄漏预编码码字矩阵进行卷积得到预编码，并对该预编码进行校正，能够保证对期望用户信号功率最大，干扰抑制到趋近于零。

优选实施例二

在本优选实施例的CoMP预编码中，同时考虑本小区用户的预编码增益较大的同时，也兼顾邻小区同时频资源用户的零泄漏，根据信道信息，在构造预编码码字时，将对用户发射信号的预编码处理等效为期望预编码码字与泄漏预编码码字的卷积形式，期望预编码在期望用户方向上形成能量汇聚，而泄漏预编码则在各个干扰方向上形成零泄漏，从而在期望用户接收端获得尽可能高的信干噪比，同时在各干扰方向上抑制干扰。

在本优选实施例中以两个基站小区的情况为例进行说明，需要说明的是，在该优选实施例中提供的两个小区情形下CoMP预编码实现方法，其中eNB1、eNB2的发射天线数均为4，UE₁、UE₂接收天线均为2，且每个UE的层数为2，图6是根据本发明优选实施例的多点协作传输预编码处理方法的流程图，如图6所示，该流程包括如下步骤：

步骤S602，估计基站eNB₁与本小区用户UE₁间的信道矩阵H₁₁，及基站eNB₁与邻小区用户UE₂间的信道矩阵H₂₁。

对协作小区eNB₂来说，估计协作小区eNB₂与本小区用户UE₂间的信道矩阵H₂₂及协作小区eNB₂与邻小区用户UE₂间的信道矩阵H₁₂。

步骤S604，估计期望预编码码字，在UE₁侧，将信道矩阵H₁₁进行奇异值分解，即得到信道估计码字矩阵：其中V_11,[2]为V₁₁矩阵的前2列，H₁₁是UE1用户与本小区基站eNB1间的2×4维信道矩阵，U₁₁是2×4维酉矩阵，V₁₁是4×4维酉矩阵，∈₁₁＝diag(σ₁,σ₂)，2＝rank(H₁₁)，diag()表示对角阵，rank()表示秩运算，σ₁,σ₂是信道矩阵H₁₁的奇异值。

接着遍历信道估计码字与码本中某一码字的距离，码字距离最小的即为期望子预编码码字的估计值W₁₁：其中上角标“*”表示共轭算子，||表示取行列式的值。表示对应||行列式绝对值最小的码字选择为期望子预编码码字的估计值W₁₁，对应的预编码矩阵索引是PMI₁₁，UE1向本小区基站eNB1反馈PMI₁₁。

类似地，在UE₂侧，得到期望子预编码码字W₂₂：对应的预编码矩阵索引是PMI₂₂，UE₂向本小区基站eNB₂反馈PMI₂₂。

步骤S606，估计泄漏预编码码字W₁₂。

估计泄漏预编码码字，在UE1侧，从预编码的码本(如LTE协议中确定的)里选取码字，遍历码本中的码字W_i(其中i是相应码本中的码字序号预编码码字W₁₂：其中上角标“*”表示共轭算子，||表示取行列式的值。表示对应||行列式绝对值最大的码字选择为泄露子预编码码字的估计值W₁₂，对应的预编码矩阵索引是WCI₁₂，UE₁向本小区基站eNB₁反馈WCI₁₂。

类似，在UE2侧，得到泄漏子预编码码字W₂₁：对应的预编码矩阵索引是WCI₂₁，UE2向本小区基站eNB2反馈WCI₂₁。

步骤S608，信息交互，服务基站eNB1与协作基站eNB2通过X2口交互信道信息，即基站eNB1向基站eNB2传递预编码矩阵索引WCI₁₂，基站eNB2向基站eNB1传递预编码矩阵索引WCI₂₁。

步骤S610：构造预编码码字，通过期望子预编码码字W₁₁与泄漏预编码码字W₂₁间的映射，得到基站eNB1对应本小区用户UE1、邻小区用户UE2的预编码码字，即式中表示对矩阵W₁₁和矩阵W₂₁求卷积，并在结果矩阵中心部份取行列与W₁₁大小相同的部分构成矩阵。

步骤S612：对预编码码字进行校正。

在LTE(或LTE-Adv)系统中，OFDM符号循环前缀不可能很长，资源块之间不可避免地具有一定的相关性，因此可以利用资源块间的相关性来扩展反馈信息。实现时，将反馈得到的预编码矩阵作为资源块组中间的资源块的预编码矩阵，其他相邻资源块的预编码矩阵由插值得到。

即，校正后的预编码

当

当

其中，指当前时频单元的预编码，上角标q标识预编码的状态，指前一时频单元的预编码，N_RB表示某用户所用的资源块总数，n_RB(n_RB＝1,2,…N_RB)表示资源集中的资源块序号，即校正后得到的是一组预编码，组中的每一个预编码对应一个资源块。

步骤S614：预编码处理，对于基站eNB1，根据估计得到的预编码码字对发射信号x进行预编码处理，即其中x_nRB为信号x中第n_RB序号资源块对应的信号。

对于协作基站eNB₂，其处理过程与基站eNB₁类似，这里不再叙述。

图7是根据本发明实施例的基于码本的CoMP预编码实施效果的示意图，如图7所示，对于服务基站eNB₁，预编码后能量汇聚向本小区用户UE₁，零陷趋向邻小区用户UE₂；对于协作基站eNB₂，预编码后能量汇聚向本小区用户UE₂，零陷趋向邻小区用户UE₁。

在本优选实施例中还提供了一种预编码实现装置，应用于LTE-Advanced系统。图8是根据本发明优选实施例的CoMP预编码装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：信道估计模块80、期望预编码码字和泄漏预编码码字估计并反馈模块82，信道信息交互模块84，预编码构造模块86、预编码校正模块88和预编码处理模块88，下面对上述结构进行详细描述。

信道估计模块80，对于服务小区eNB₁，用于估计用户UE1与基站eNB₁间的信道矩阵H₁₁；及估计用户UE₁与基站eNB₂间的信道矩阵H₁₂。

同样，对协作小区UE₂来说，用于估计用户UE₂与基站eNB₂间的信道矩阵H₂₂；及估计用户UE2与基站eNB₁间的信道矩阵H₂₁。

期望预编码码字和泄漏预编码码字估计并反馈模块82，连接至信道估计模块80，用于根据信道估计模块80的输出信道建立与期望预编码和泄漏预编码间的关系。

信道信息交互模块84，连接至期望预编码码字和泄漏预编码码字估计并反馈模块82，用于信道信息的交互传递。

预编码构造模块86，连接至信道信息交互模块84，用于生成预编码码字。

预编码码字校正模块88，连接至预编码构造模块86，用于对预编码码字进行校正。

预编码处理模块89，连接至预编码码字校正模块88，用于小区中的CoMP预编码。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种多点协作传输预编码处理方法，其特征在于包括：

服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，所述期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，所述泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；

所述服务基站根据所述期望子预编码矩阵索引选择期望子预编码码字，和根据所述泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；

所述服务基站将所述期望子预编码码字与所述泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；

所述服务基站将校正后的所述第一预编码码字作为所述服务基站发射信号使用的第二预编码码字。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在服务基站接收该服务基站下的终端的期望子预编码矩阵索引之前，还包括：

所述服务基站下的终端估计所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵；

根据所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；

根据所述期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字包括：

将所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；

遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；

确定码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收所述协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引之前，还包括：

所述协作基站下的终端估计所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；

根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；

根据所述泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字包括：

将所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；

遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；

确定码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述服务基站使用如下公式对所述第一预编码进行校正：

当

当

其中，为校正后的预编码，W₁ ^(q)指当前时频单元的预编码，q标识预编码的状态，W₁ ^(q-1)指前一时频单元的预编码，N_RB表示某用户所用的资源块总数，n_RB表示资源集中的资源块序号，且n_RB＝1,2,…N_RB。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述服务基站将校正后的所述第一预编码作为所述服务基站发射信号使用的第二预编码码字之后，根据所述第二预编码码字对发射信号进行预编码处理。

8.一种多点协作传输预编码处理装置，应用于服务基站，其特征在于包括：

接收模块，用于接收终端的期望子预编码矩阵索引和协作基站发送的在所述协作基站下的终端的泄漏子预编码矩阵索引，其中，所述期望子预编码矩阵索引对应期望终端方向上的编码码字，所述泄漏子预编码矩阵索引对应干扰方向上的编码码字；

选择模块，用于根据所述期望子预编码矩阵索引选择期望子预编码码字和根据所述泄漏子预编码矩阵索引选择泄漏子预编码码字；

卷积操作模块，用于将所述期望子预编码码字与所述泄漏子预编码码字进行卷积操作得到第一预编码码字；

处理模块，用于将校正后的所述第一预编码码字作为发射信号使用的第二预编码码字。

9.一种多点协作传输预编码处理系统，所述系统包括服务基站，所述服务基站包括根据权利要求8所述的多点协作传输预编码处理装置，其特征在于，所述系统还包括：所述服务基站下的终端，所述服务基站下的终端包括：

第一估计模块，用于估计所述估计模块所在的终端与所述服务基站间信道的信道矩阵；

第一计算模块，用于根据所述终端与所述服务基站间的信道矩阵计算期望子预编码码字；

第一获取模块，用于根据所述期望子预编码码字获取期望子预编码矩阵索引。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一计算模块包括：

第一分解模块，用于将所述服务基站下的终端与所述服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；

第一遍历模块，用于遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；

第一确定模块，用于确定码字距离最小的信道估计码字为期望子预编码码字。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：所述服务基站对应的协作基站下的终端，其中，所述服务基站对应的协作基站下的终端包括：

第二估计模块，用于估计所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵；

第二计算模块，用于根据所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵计算泄漏子预编码码字；

第二获取模块，还用于根据所述泄漏子预编码码字获取泄漏子预编码矩阵索引。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二计算模块包括：

第二分解模块，用于将所述协作基站下的终端与服务基站间的信道矩阵进行奇异值分解，得到信道估计码字矩阵；

第二遍历模块，用于遍历所述信道估计码字矩阵中的信道估计码字，获得所述信道估计码字与码本中码字的距离；

第二确定模块，用于确定码字距离最大的信道估计码字为泄漏子预编码码字。

13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述多点协作传输预编码处理装置还包括预编码模块，所述预编码模块用于根据所述第二预编码码字对发射信号进行预编码处理。