[发明专利]一种下行多小区联合波束成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明属于无线数据传输技术领域，特别涉及一种基于部分信道状态信息的下行多小区联合波束成形方法。

背景技术

在第二代以及第三代无线通信系统中，蜂窝技术被广泛采用。为了提高蜂窝系统中小区边缘用户的性能，分布式天线系统（DistributedAntenna System，DAS）、基站协作系统、分布式无线通信系统（Distributed Wireless Communication System，DWCS）等新型网络架构技术以及多点协作（Coordinated Multi-Point，CoMP）技术被相继提出。这些技术体现了未来无线通信系统的重要特征：“分布式天线放置”和“协作信号处理”。

由于复杂度过高，全系统的全局联合信号处理在实际中很难实现。一种比较可行的架构是将系统中分布式放置的天线单元分成一个个的广义小区，每个小区内部各个天线的信号在本小区的中心处理器中联合处理，而不同小区间采用相对简单的协作方式，如协同资源分配等。对于下行链路，多小区联合波束成形可以有效降低小区间干扰，提高系统性能。在多小区联合波束成形方案的设计中，发送端的信道状态信息（Channel State Information，CSI）起着非常重要的作用，发送端CSI数量的不同对系统的性能有着很大的影响。

一般而言，我们可以认为无线信道的衰落包括两部分：一是大尺度衰落，包括路径损耗和阴影衰落；二是小尺度衰落，即瑞利衰落。小尺度衰落变化快，难以实时跟踪，而大尺度衰落变化缓慢，比较容易获取。在实际系统中，特别是系统规模比较大时，在发送端获取全部即时CSI（包括大尺度CSI和小尺度CSI）会给系统带来相当大的导频开销、信道估计开销以及反馈开销。

发明内容

（一）所要解决的技术问题

本发明目的是提供一种下行多小区联合波束成形方法，解决系统导频开销、信道估计开销以及反馈开销相当大的问题。

（二）技术方案

本发明提供一种下行多小区联合波束成形方法，该方法包括：

S1、各个用户根据接收到的信号估计自身的信道状态信息，并将信道状态信息反馈给本小区的中心处理器；所述信道状态信息包括本小区内各个分布式放置的天线单元到用户自身的即时信道状态信息和其他小区分布式放置的天线单元到用户自身的大尺度信道状态信息；

S2、各个小区的中心处理器将收到的信道状态信息转发给集中处理节点；

S3、基于接收到的信道状态信息，集中处理节点按照预定的优化目标，优化计算出小区中各个用户的发送波束成形向量。

可选的，该方法还包括集中处理节点将计算出的波束成形向量分发给各个小区的中心处理器，各个小区的中心处理器对相应用户的波束成形向量进行预处理的步骤。

（三）有益效果

本发明的目的在于提出一种基于部分信道状态信息的下行多小区联合波束成形方法，适用于每小区有多个分布式放置的远端天线单元以及多个用户的多小区无线通信系统，可以在提高系统性能的同时有效降低导频开销、信道估计开销以及反馈开销。

附图说明

图1为本发明的步骤流程图；

图2为有3个小区的DWCS系统示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种基于发送端部分CSI—各个小区内部即时CSI和小区间大尺度CSI—的下行多小区联合波束成形方法，适用于每小区有多个分布式放置的远端天线单元且每小区有多个用户的多小区无线通信系统。如图1所示该方法包括：

S1、各个用户根据接收到的信号估计自身的信道状态信息，并将信道状态信息反馈给本小区的中心处理器；所述信道状态信息包括本小区内各个分布式放置的天线单元到用户自身的即时信道状态信息和其他小区分布式放置的天线单元到用户自身的大尺度信道状态信息；

S2、各个小区的中心处理器将收到的信道状态信息转发给集中处理节点；

S3、基于接收到的信道状态信息，集中处理节点按照选定的优化目标，优化计算出小区中各个用户的发送波束成形向量。

其中信道状态信息估计分为：

1）对应于小区内即时信道状态信息的导频插入周期和信道估计周期短，要足以跟踪即时信道状态信息的快速变化；

2）对应于小区间大尺度信道状态信息的导频插入周期和信道估计周期较长，只要能跟踪大尺度信道状态信息的变化即可。

其中信道状态信息反馈分为：

1）小区内即时信道状体信息反馈周期短，要足以跟踪即时信道状态信息的快速变化；