[發(fā)明專利]一種基于延時反饋的多小區(qū)自適應協(xié)作傳輸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210013070.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102545987A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許威;梁樂;趙春明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多小區(qū)環(huán)境中自適應協(xié)作傳輸方法，屬于多小區(qū)環(huán)境下多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)中的協(xié)作傳輸領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，在無線資源日趨緊張的情況下，在多小區(qū)環(huán)境中，采用多天線和全局頻率復用技術(shù)能夠充分挖掘利用空間資源，最大限度的提高頻譜利用率和功率效率。但是同頻覆蓋不可避免的會帶來顯著的小區(qū)間干擾(ICI)，由此導致的小區(qū)邊緣用戶性能的下降日益成為一個突出的問題，嚴重制約了系可達傳輸速率的進一步提升。為應對這一挑戰(zhàn)，近年來不斷有學者提出可以通過相鄰小區(qū)中多基站的協(xié)作來抑制小區(qū)間干擾，提升系統(tǒng)的可達速率。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在兩種有效的協(xié)作模式受到人們的關(guān)注，分別是聯(lián)合處理模式(JP)和協(xié)作波束成形模式(CBF)。JP協(xié)作模式下，在一個傳輸時隙內(nèi)，多個參與協(xié)作的基站同時對已調(diào)度好的一個用戶進行聯(lián)合數(shù)據(jù)傳輸，不同時隙，選擇不同的用戶進行傳輸。CBF協(xié)作模式下，所有傳輸時隙內(nèi)，每個基站只負責對本小區(qū)內(nèi)已調(diào)度好的用戶進行數(shù)據(jù)傳輸，同時利用共享的信道信息對相鄰小區(qū)的用戶做干擾抑制。兩種協(xié)作模式的不同在于JP協(xié)作模式下，參與協(xié)作的基站不僅需要共享用戶反饋給其主基站的信道信息，同時需要共享基站發(fā)送給用戶的數(shù)據(jù)信息；而在CBF協(xié)作模式下，參與協(xié)作的基站只需要共享用戶反饋給其主基站的信道信息，因而數(shù)據(jù)共享負荷明顯減小，系統(tǒng)延時也會隨之降低。兩種協(xié)作模式在不同應用場景中能夠獲得不同的系統(tǒng)可達速率，因而一個實際系統(tǒng)可以在兩種模式中進行切換，以實現(xiàn)最大速率傳輸。

現(xiàn)有的CBF和JP模式評估方案都是建立在假設(shè)基站能夠獲知理想信道信息的基礎(chǔ)上，但是在實際應用場景中，無論是時分雙工(TDD)還是頻分雙工(FDD)系統(tǒng)，這一假設(shè)都很難得到滿足。若系統(tǒng)采用時分雙工(TDD)，發(fā)送端可以通過互異性原理，在基站估計上行鏈路信道信息并將其作為下行鏈路的信道信息，但是上行鏈路和下行鏈路并不是完全對稱的，因而基站通過互易性獲得的信道信息中就不可避免就存在估計誤差。若系統(tǒng)采用頻分雙工(FDD)，通常由用戶終端來估計下行鏈路信道信息，然后用戶通過反饋鏈路將下行鏈路的信道信息反饋給基站，但是實際系統(tǒng)中用戶可以反饋的信息量是有限的。用戶為了滿足反饋鏈路的容量要求，往往是先將信道信息進行量化，然后將量化后的信息通過有限的比特反饋給基站，最后基站根據(jù)此反饋信息盡可能地恢復出信道信息。這種方案就會導致基站獲得的系統(tǒng)信道信息與真實的信道信息之間存在一定的量化誤差，此量化誤差的大小由反饋鏈路的容量決定。此外采用反饋機制時還有反饋鏈路帶來的信息延時問題，即基站獲得的反饋信息并不是當前時刻的信道信息，而是在一段延時之前的信道信息。在上述諸多因素的影響下，基站獲得的下行鏈路信息與真實的信道信息并不完全匹配，導致基于理想信道信息的自適應傳輸方案性能顯著下降，因此我們需要研究在基站只能獲知非理想信道信息的條件下，JP和CBF協(xié)作模式的自適應切換問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明在基站端只能獲得延時有限反饋信道信息的情況下，提供一種基于延時反饋的多小區(qū)自適應協(xié)作傳輸方法。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種基于延時反饋的多小區(qū)自適應協(xié)作傳輸方法，該協(xié)作傳輸方法按如下步驟進行：首先調(diào)研參與協(xié)作的多小區(qū)內(nèi)用戶的平均移動速率，計算出相應的多普勒頻偏，獲得信道延時相關(guān)系數(shù)，然后通過輪詢調(diào)度在每個小區(qū)內(nèi)選擇一個用戶等待數(shù)據(jù)傳輸，并為該用戶生成一個基站端已知的碼本，接著用戶通過接收基站發(fā)送的導頻信號，估計信道信息和路徑功率衰減因子，并將這些信息反饋給基站，最后基站根據(jù)用戶反饋的信息和計算出的信道延時相關(guān)系數(shù)等信息確定所采用的協(xié)作傳輸模式，完成相應模式下的預編碼，并進行數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明提供了一種在基站獲得的信道信息存在量化誤差、反饋延時和路徑功率損耗等非理想因素的情況下，多小區(qū)系統(tǒng)實現(xiàn)自適應協(xié)作傳輸?shù)姆椒ǎ摲椒軌蛴行У膽糜趯嶋H場景中，能夠有效提高系統(tǒng)的可達傳輸速率和頻譜利用率。

具體來說，本發(fā)明的協(xié)作傳輸方法按以下步驟進行：