[发明专利]多小区协作传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体是涉及一种多天线下行链路系统的多小区协作传输方法。

背景技术

随着无线通信技术的日益发展，频谱资源变得越来越稀缺。为了满足人们对数据传输速度不断增加的要求，如何在有限的频谱资源内，尽可能多的提高频谱利用效率来满足宽带数据业务的需求成为关键。多入多出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)空间复用技术被广泛认为是提高频谱利用效率的有效手段。然而，在多小区系统中，发射端需要采用有效的方法来充分利用MIMO空间复用技术，从而抑制多小区干扰的影响。

近年来，涉及多小区系统的协作多点传输(CoMP)成为下一代无线通信领域LTE-Advanced研究中被广泛关注的一项技术。LTE-Advanced研究更多的关注平均频谱效率和小区边缘频谱效率的提高，而不单单是峰值数据速率的提升。CoMP技术能够满足LTE-Advanced在这方面的要求，虽然其增加了系统的运行复杂度，但它在提高容量和覆盖范围方面的优势，令其成为值得关注的一项技术。国内外知名通信公司基于CoMP技术，提出了各自的技术提案。例如，日本NTT DoCoMo公司的R1-083410“Text proposalfor RAN1 TR on LTE-Advanced”，摩托罗拉公司的R1-083229“LTE-Advancedmultiple point coordination and its classification”，中国华为公司的R1-083709“CoMP clarification of definitions and TP”等等。

多小区CoMP技术可以大致分为两类：一类是协作波束成型及调度，另一类是协作传输，或叫联合处理。本专利涉及后一类技术。当多个小区进行协作传输，所有用户的信道状态信息通过高速的中枢链路在所有基站共享，那么整个协作传输系统可以看作一个单小区通信。用户信息在被发射之前，先经过某种预处理，预处理矩阵包含所有用户的信道状态信息。经过这样的处理，每个基站发射的数据信息不仅包含其自身所在小区内的用户信息，还包含其它基站所在小区内的用户信息，用户信息之间互为有用信息，而不是多用户干扰。通过这种技术，用户的通信质量，特别是处于小区边缘的用户的通信质量，不再因严重的多用户干扰而下降。这与传统的多小区系统大大不同。

MIMO协作通信的经典预处理方法是基于迫零预处理矩阵的协作传输；随后块对角化技术也被应用于MIMO协作传输中；与块对角化技术相结合的协作传输也应运而生，如结合块对角化的MIMO特征波束成型预处理等。另一方面，协作传输中的功率分配问题也是一个关注点。基于迫零预处理矩阵的协作传输使用的是基于最大最小准则的统一功率分配方案；还有常见的基于注水原理的功率分配方案等。

当前结合块对角化技术的MIMO协作传输方案只是基于简单的矩阵相乘实现的，功率分配方案和协作方案没有联合考虑。这样在频谱效率的实现上，必定存在一定的性能损失。

发明内容

因此，本发明根据LTE-Advanced对频谱效率的要求，为了最大程度的提高频谱利用率，本发明将协作传输方案和功率分配方案联合起来进行优化而提出了一种多小区协作传输方法。

本发明采用以下技术方案：

该发明多小区协作传输方法，其包括以下步骤：

a)在一个包含M个基站的多小区协作传输系统中，M个基站首先将本基站覆盖范围内用户下行链路的信道状态信息发送至高速中枢链路，以便其它基站共享；

b)得到所有用户的所述信道状态信息后，根据预定的预处理传输方案，确定每个用户所进行预处理操作的矩阵，得到预处理矩阵；

c)根据所有用户的预处理矩阵，并结合所使用的功率分配方法，确定功率分配矩阵；

所述步骤b)中得到一用户k预处理矩阵的方法包括获取该用户的信道信息矩阵H_k的步骤和获取所有基站至所有用户的信道信息矩阵H的步骤，进而从矩阵H中去除矩阵H_k而得到矩阵对矩阵进行块对角化得其零空间矩阵T_k的步骤；然后取矩阵H_kT_k的最小均方差得到矩阵Ф_k的步骤；以及得到第k个用户的预处理矩阵为G_k＝T_kФ_k的步骤；