[发明专利]用于多点协作系统的下行链路预编码方法和中心处理节点

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信的多点协作(CoMP)技术领域，具体涉及一种多点协作系统中的自适应预编码方法和基站和中心处理节点。

背景技术

单小区系统由于受到其他小区同频带干扰的影响，因此系统容量是干扰受限的。为解决此问题，在3GPP LTE-A系统中，引入了多点协作(CoMP)的概念，其核心思想是通过多个地理上分隔的传输点(Transmission Point)之间的动态合作，解决下行小区间干扰问题，从而提高小区边界用户的数据传输速率和用户体验。参见3GPP TR 36.814V9.0.0，Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Further advancements for E-UTRA physical layer aspects，3GPP)。

对于多点协作系统，预编码是一种消除或抑制用户设备间干扰以及小区间干扰从而提高系统容量的有效方法，因此预编码技术在多点协作系统中值得进一步研究。

在多点协作系统中，预定数目的地理上相邻小区形成簇，簇内所有基站共享用户设备的信道信息以及数据信息，并对用户设备的数据进行联合发送处理。在传统多点协作系统的下行链路中，在簇内，所使用的预编码方案是固定的，较为常用的有以下几种：迫零波束成型(ZFBF)，最小化均方误差(MMSE)，块对角化(BD)，最大化信号与泄漏噪声比(SLNR)。ZFBF和MMSE预编码能够有效的抑制来自同频道的干扰但同时却放大了噪声。BD预编码完全消除了同频道干扰但是对于噪声没有进行处理，因此在高信噪比条件下，BD预编码的系统容量性能优于ZFBF和MMSE，但是当信噪比较小时，BD预编码不能够满足系统容量需求。SLNR预编码同时考虑了干扰和噪声对信号传输的影响，其在中低信噪比情况下系统容量性能较好，但是并未完全消除同频道干扰，因此在高信噪比下呈系统容量干扰受限趋势。

在Jun Zhang的文章“Networked MIMO with Clustered Linear Precoding”，Wireless communications，IEEE Transactions on Volume 8，Issue 4，April 2009 Page(s)：1910-1921中，提出了在簇内使用BD方案抑制用户设备间干扰以及小区间干扰。此种方案在高信噪比条件下能够达到很好的系统容量性能，然而在低信噪比条件下系统容量较低。而在Mirette Sadek的文章“A Leakage-Based Precoding Scheme for Downlink Multi-User MIMO Channels”，Wireless communications，IEEE Transactions on Volume 6，Issue 5，MAY 2007，Page(s)：1711-1721中，提出了在多用户MIMO系统下使用的SLNR预编码方案，由于该方案同时抑制了干扰和噪声，因此在低中信噪比条件下能够获得很好的性能增益，然而在高信噪比条件下的系统容量仍不是最优的。

因此，需要一种自适应预编码方案，在不同的信噪比条件下均能够实现较高的系统容量。

发明内容

本发明的目的是提供一种多点协作系统中的预编码方法和中心处理节点，能够考虑信道容量来自适应地选择预编码方案，从而在各种信噪比条件下均能提供较高的系统容量。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于多点协作系统的下行链路预编码方法，所述多点协作系统包括第一簇和与第一簇相互干扰的第二簇，所述第一簇和第二簇均包括多个基站，所述方法包括以下步骤：

确定所述第二簇中的干扰消除区域；

确定第一预编码矩阵，用于消除所述第一簇内的基站发送的信号对所述干扰消除区域内的用户设备的干扰；

计算多个候选预编码矩阵，每个候选预编码矩阵用于消除所述第一簇内的基站发送的信号对所述第一簇内的用户设备的用户设备间干扰；

根据与每个候选预编码矩阵相对应的信道容量，从所述多个候选预编码矩阵中选择与最大信道容量相对应的预编码矩阵，作为第二预编码矩阵；以及

使用所述第一预编码矩阵和所述第二预编码矩阵，对所述第一簇内的基站发送的信号进行预编码。

优选地，所述多个候选预编码矩阵是使用不同的预编码方案来计算的，所述预编码方案包括块对角化方案和最大化信号与泄漏噪声比方案。

优选地，所述方法还包括：