[发明专利]新型在协同多点传输系统中控制协作传输下行信号的方法

说明书

本发明新型在协同多点传输系统中控制协作传输下行信号的方法属于电子信息领域。

在LTE标准的演进中，协同多点传输(CoMP) 是一种重要的技术，

其核心思想是通过多点协作，构成虚拟多输入多输出(VMIMO)，以提升小区边缘性能。

协同多点传输有基站内不同远程射频单元(RRU)协作、基站和其所属中继协作和基站间协作等多种方式。

各种不同的协同多点传输方式的实现均基于以下两个条件：

1.协作点之间的信息共享(包括到用户设备的部分或全部信道状态信息，在某些协作方式下还要求共享到用户设备的数据信息)。

2.联合资源分配/调度。

在3GPP RAN1 第57 次会议上，各厂商一致通过了在协同多点传输(CoMP)技术中可能采用以下3种反馈策略：显式信道状态/统计信息反馈；隐式信道状态/统计信息反馈，如：信道质量指示(CQI)、预编码矩阵指示(PMI)、秩指示(RI)；

在TDD模式中利用信道互异性基于上行的探测参考信号(SRS)信号估计得到下行的信道状态信息。对于各种不同的反馈方法，相应的有不同的预编码方式。

按共享信息的程度不同，CoMP可以分为联合处理(JP)和协作波束成型(CBF)两种方式。

其中CBF要求协作节点之间共享用户设备(UE)的信道状态信息；JP要求协作节点之间共享UE的信道状态信息及数据信息。

由于基于JP 的多用户协作多点传输(CoMP-MU)方式能够获得更大的性能提升，本文主要研究一个室内基带处理单元(BBU)+多个RRU场景中JP方式下的CoMP-MU预编码方法。

CoMP系统中，联合预编码可以通过同一个BBU中多个RRU的以集中化的方式来完成。

这些协作的RRU被叫做“CoMP- RRU”，为一个使用相同时频资源块的UE组服务。

CoMP- RRU用联合信号预编码来减少小区间干扰，以提高系统频谱效率，特别是边缘用户的吞吐率。

假设每一个RRU有n t个发送天线，每一个UE有n r个接收天线。

由于发送端可以获得预编码后的等效信道，从而得到预编码后UE

的容量，所以可以基于容量最大化的原则选取用户进行配对。

直接信道矩阵反馈可以提供丰富的信道信息，但是对于FDD模式完美的信道矩阵信息反馈是不可能的，必须利用时域或频域的信道相关性对反馈量进行压缩并采用合适的量化技术。

在时域、频域上的平均或对H行量化都可能会导致H的严重失真，分析了平均和量化两种压缩反馈量的方法在不同的场景下对性能的影响。

在TDD模式CoMP 中， 如果采用SRS设计会带来协作小区SRS接收功率不足和不同小区的SRS序列相关性性能较差的问题，为了支持CoMP- JP，可能需要对现有的SRS信号进行某种增强。

基于空间相关矩阵的预编码方法

某些条件下，信道矩阵在时域、频域上的平均或压缩将极大的降低其有效性，这也使信道矩阵的反馈压缩变得较为困难。

但是信道的空间相关矩阵在频域或时域上的平均却不会造成很大失真，所以基于信道协方差矩阵进行预编码可能成为了一种

更为有效的预编码方法。

基于码本的预编码方法

基于码本的预编码方法其原理是在收发端预先存储一个码本(即预编码矩阵的集合)，接收端根据当前的信道状态以某种准则选择最好的预编码矩阵，将预编码矩阵编号(PMI)反馈回发射端。

由于其反馈量小，同时与Rel.8兼容性好，在标准化进程中得到了很多公司的支持。

Rel.8码主要是针对SU-MIMO的进行设计，而对MU-MIMO或CoMP-MU来说，其性能并不是很好。

从CoMP来看，由于多点传输，码本需要支持的天线数会到8根，4比特反馈8天线码本与4比特反馈4天线码本相比所带来的性能提升非常有限，所以需要更多的反馈比特数来支持CoMP-MU。

一种方案是固定码本设计，增加的反馈比特数用于支持更大的码本。

本发明新型在协同多点传输系统中控制协作传输下行信号的方法的特点是实现简单、反馈开销小。

但是这种方案码本对场景的适应能力，及对系统性能的提升是有限的。

研究表明，随着码本的增大，获得的性能提升很快会趋于饱和，同时，对于不同的码本设计(例如：基于DFT的码本设计，Householder变换的码本设计等)在饱和区域时其性能非常接近。