[发明专利]用于协作多点传输系统的选择性有限反馈方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信、无线通信技术领域，特别是涉及一种用于协作多点传输系统的选择性有限反馈方法。

背景技术

为了满足增强长期演进LTE-A系统在频点、带宽、峰值速率、平均吞吐量、边缘吞吐量、时延以及兼容性各方面的新需求，第三代合作伙伴计划3GPP在增强长期演进LTE-A系统中提出了很多新的关键技术，协作多点传输技术就是其中之一。

增强长期演进LTE-A系统采用正交频分多址接入OFDMA作为其下行的多址接入技术，即利用正交的子载波区分不同用户，从而使得小区内几乎没有用户干扰。但是在频率复用因子为1的多小区系统中，小区间干扰ICI依然存在，并且很大程度上限制了小区整体吞吐量以及边缘用户吞吐量的进一步提高。为了解决这个问题，第三代合作伙伴计划3GPP等组织先后提出并讨论通过多种技术，如功率控制、灵活的频率复用、随机干扰消除等。这些技术虽然能提高边缘用户吞吐量，但是往往是以牺牲小区整体吞吐量为代价的。

协作多点传输CoMP通过协作基站间的动态协作，共享一些必要的信息，如调度信息、信道状态信息CSI、数据信息等，可以有效地抑制小区间干扰ICI，化干扰为有用信号，从整体上提高小区吞吐量，尤其是边缘用户吞吐量。但是如果所有协作基站在一个时频资源上同时服务多个用户，就会产生小区间干扰ICI，因此基站端需要使用联合预编码来抑制小区间干扰ICI。尽管预编码可以比较有效地抑制小区间干扰ICI，但前提是所有协作基站可以准确地获得多个用户的信道信息。在频分双工FDD模式下，基站可以通过用户反馈来获取下行的信道信息，从而有效地抑制小区间干扰ICI。

2004年W.Santipach等在“IEEE International Symposium on Information Theory”《国际电气电子工程师协会信息论国际研讨会》(2004年6月-7月)发表的“Asymptotic Capacity of Beamforming with Limited Feedback”《有限反馈中波束成形的渐进容量》中提出一种随机矢量量化RVQ的有限反馈方法；2005年D.J.Love等在“IEEE Trans.on Information Theory”《国际电气电子工程师协会信息论汇刊》(2005年8月第51卷)发表的“Limited feedback unitary precoding for spatial multiplexing systems”《空间复用系统的有限反馈酉矩阵预编码》中提出一种利用格拉斯曼子空间分装的有限反馈方法。上述两种方法都是利用大小为N＝2^L的码本，对下行信道矢量进行矢量量化。这样一来，用户不需要直接反馈下行信道矢量，只需L个比特来反馈对应的码字序号即可，该方法虽然带来一定的性能损失，但是却大大地降低了平均反馈开销。设计的码本越大，则性能越好，但是平均反馈开销也就越大；相反，如果码本越小，则反馈越小，但是性能也就越差。

2011年P.Agisilaos在“IEEE Trans.on Vehicular Technology”《国际电气电子工程师协会车辆技术汇刊》(2011年1月第60卷)发表的“Efficient Selective Feedback Design for Multicell Cooperative Networks”《多小区协作网络中有效的选择性反馈设计》中提出一种用户选择性反馈下行信道矢量的方法。该方法通过预先设定一个门限值γ_th，然后用户根据估计的单链路信道矢量h_ij来计算协作基站j到它的单链路信道增益的信噪比j＝1，...，B，并与门限值γ_th进行比较。如果γ_ij＜γ_th，则不反馈对应的单链路信道矢量h_ij；否则则反馈对应的单链路信道矢量h_ij。这样一来，通过提高预设的信噪比门限值γ_th，在一定程度上可以降低系统的平均反馈开销，但是这是以牺牲系统性能为代价的。该方法没有对下行信道矢量做任何处理，而是直接进行反馈，在确保性能较好的情况下，平均反馈开销仍然比较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种用于协作多点传输系统的选择性有限反馈方法，以实现在满足数据的可靠性传输和提高频谱效率的同时，进一步降低了系统的平均反馈开销。