專利名稱：一種下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法
技術領域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明屬于無線數(shù)據(jù)傳輸技術領域，特別涉及一種基于部分信道狀態(tài)信息的下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法。
背景技術：
在第二代以及第三代無線通信系統(tǒng)中，蜂窩技術被廣泛采用。為了提高蜂窩系統(tǒng)中小區(qū)邊緣用戶的性能，分布式天線系統(tǒng)(DistributedAntenna System, DAS)、基站協(xié)作系統(tǒng)、分布式無線通信系統(tǒng)(Distributed Wireless Communication System,DWCS)等新型網(wǎng)絡架構技術以及多點協(xié)作(Coordinated Multi-Point, CoMP)技術被相繼提出。這些技術體現(xiàn)了未來無線通信系統(tǒng)的重要特征“分布式天線放置”和“協(xié)作信號處理”。
由于復雜度過高，全系統(tǒng)的全局聯(lián)合信號處理在實際中很難實現(xiàn)。一種比較可行的架構是將系統(tǒng)中分布式放置的天線單元分成一個個的廣義小區(qū)，每個小區(qū)內(nèi)部各個天線的信號在本小區(qū)的中心處理器中聯(lián)合處理，而不同小區(qū)間采用相對簡單的協(xié)作方式，如協(xié)同資源分配等。對于下行鏈路，多小區(qū)聯(lián)合波束成形可以有效降低小區(qū)間干擾，提高系統(tǒng)性能。在多小區(qū)聯(lián)合波束成形方案的設計中，發(fā)送端的信道狀態(tài)信息(Channel State Information，CSI)起著非常重要的作用，發(fā)送端CSI數(shù)量的不同對系統(tǒng)的性能有著很大的影響。
一般而言，我們可以認為無線信道的衰落包括兩部分一是大尺度衰落，包括路徑損耗和陰影衰落；二是小尺度衰落，即瑞利衰落。小尺度衰落變化快，難以實時跟蹤，而大尺度衰落變化緩慢，比較容易獲取。在實際系統(tǒng)中，特別是系統(tǒng)規(guī)模比較大時，在發(fā)送端獲取全部即時CSI (包括大尺度CSI和小尺度CSI)會給系統(tǒng)帶來相當大的導頻開銷、信道估計開銷以及反饋開銷。發(fā)明內(nèi)容
(一)所要解決的技術問題
本發(fā)明目的是提供一種下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，解決系統(tǒng)導頻開銷、信道估計開銷以及反饋開銷相當大的問題。
(二)技術方案
本發(fā)明提供一種下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，該方法包括
SI、各個用戶根據(jù)接收到的信號估計自身的信道狀態(tài)信息，并將信道狀態(tài)信息反饋給本小區(qū)的中心處理器；所述信道狀態(tài)信息包括本小區(qū)內(nèi)各個分布式放置的天線單元到用戶自身的即時信道狀態(tài)信息和其他小區(qū)分布式放置的天線單元到用戶自身的大尺度信道狀態(tài)信息；
S2、各個小區(qū)的中心處理器將收到的信道狀態(tài)信息轉發(fā)給集中處理節(jié)點；
S3、基于接收到的信道狀態(tài)信息，集中處理節(jié)點按照預定的優(yōu)化目標，優(yōu)化計算出小區(qū)中各個用戶的發(fā)送波束成形向量。
可選的，該方法還包括集中處理節(jié)點將計算出的波束成形向量分發(fā)給各個小區(qū)的中心處理器，各個小區(qū)的中心處理器對相應用戶的波束成形向量進行預處理的步驟。(三)有益效果本發(fā)明的目的在于提出一種基于部分信道狀態(tài)信息的下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，適用于每小區(qū)有多個分布式放置的遠端天線單元以及多個用戶的多小區(qū)無線通信系統(tǒng)，可以在提高系統(tǒng)性能的同時有效降低導頻開銷、信道估計開銷以及反饋開銷。


圖I為本發(fā)明的步驟流程圖； 圖2為有3個小區(qū)的DWCS系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的目的在于提供一種基于發(fā)送端部分CSI—各個小區(qū)內(nèi)部即時CSI和小區(qū)間大尺度CSI—的下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，適用于每小區(qū)有多個分布式放置的遠端天線單元且每小區(qū)有多個用戶的多小區(qū)無線通信系統(tǒng)。如圖I所示該方法包括SI、各個用戶根據(jù)接收到的信號估計自身的信道狀態(tài)信息，并將信道狀態(tài)信息反饋給本小區(qū)的中心處理器；所述信道狀態(tài)信息包括本小區(qū)內(nèi)各個分布式放置的天線單元到用戶自身的即時信道狀態(tài)信息和其他小區(qū)分布式放置的天線單元到用戶自身的大尺度信道狀態(tài)信息；S2、各個小區(qū)的中心處理器將收到的信道狀態(tài)信息轉發(fā)給集中處理節(jié)點；S3、基于接收到的信道狀態(tài)信息，集中處理節(jié)點按照選定的優(yōu)化目標，優(yōu)化計算出小區(qū)中各個用戶的發(fā)送波束成形向量。其中信道狀態(tài)信息估計分為I)對應于小區(qū)內(nèi)即時信道狀態(tài)信息的導頻插入周期和信道估計周期短，要足以跟蹤即時信道狀態(tài)信息的快速變化；2)對應于小區(qū)間大尺度信道狀態(tài)信息的導頻插入周期和信道估計周期較長，只要能跟蹤大尺度信道狀態(tài)信息的變化即可。其中信道狀態(tài)信息反饋分為I)小區(qū)內(nèi)即時信道狀體信息反饋周期短，要足以跟蹤即時信道狀態(tài)信息的快速變化；2)小區(qū)間大尺度信道狀態(tài)反饋周期較長，只要能跟蹤大尺度信道狀態(tài)信息的變化即可由于大尺度CSI變化比較緩慢，用于估計大尺度CSI的導頻插入周期可以延長，信道估計周期和反饋周期也可以適當延長。從而導頻開銷、信道估計開銷和反饋開銷都可以有效得到降低。其中，該方法還包括集中處理節(jié)點將計算出的波束成形向量分發(fā)給各個小區(qū)的中心處理器，各個小區(qū)的中心處理器對相應用戶的波束成形向量進行預處理的步驟。具體的考慮一個廣義小區(qū)的DWCS系統(tǒng)，系統(tǒng)中有K個小區(qū)，其中第k個小區(qū)內(nèi)有Nk個分
權利要求
1.一種下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，其特征在于，該方法包括 51、各個用戶根據(jù)接收到的信號估計自身的信道狀態(tài)信息，并將信道狀態(tài)信息反饋給本小區(qū)的中心處理器；所述信道狀態(tài)信息包括本小區(qū)內(nèi)各個分布式放置的天線單元到用戶自身的即時信道狀態(tài)信息和其他小區(qū)分布式放置的天線單元到用戶自身的大尺度信道狀態(tài)息; 52、各個小區(qū)的中心處理器將收到的信道狀態(tài)信息轉發(fā)給集中處理節(jié)點； 53、基于接收到的信道狀態(tài)信息，集中處理節(jié)點按照預定的優(yōu)化目標，優(yōu)化計算出小區(qū)中各個用戶的發(fā)送波束成形向量。
2.如權利要求I所述方法，其特征在于，該方法還包括集中處理節(jié)點將計算出的波束成形向量分發(fā)給各個小區(qū)的中心處理器，各個小區(qū)的中心處理器對相應用戶的波束成形向量進行預處理的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種下行多小區(qū)聯(lián)合波束成形方法，該方法包括各個用戶根據(jù)接收到的信號估計自身的信道狀態(tài)信息，并將信道狀態(tài)信息反饋給本小區(qū)的中心處理器，所述信道狀態(tài)信息包括本小區(qū)內(nèi)各個分布式放置的天線單元到用戶自身的即時信道狀態(tài)信息和其他小區(qū)分布式放置的天線單元到用戶自身的大尺度信道狀態(tài)信息；各個小區(qū)的中心處理器將收到的信道狀態(tài)信息轉發(fā)給集中處理節(jié)點；基于接收到的信道狀態(tài)信息，集中處理節(jié)點按照選定的優(yōu)化目標，優(yōu)化計算出小區(qū)中各個用戶的發(fā)送波束成形向量。本發(fā)明提出的基于部分信道狀態(tài)信息的下行多小區(qū)波束成形方法可以在提高系統(tǒng)性能的同時有效降低導頻開銷、信道估計開銷以及反饋開銷。
文檔編號H04W16/28GK102938666SQ20121045498
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權日2012年11月13日
發(fā)明者王燕敏, 肖立民, 馮偉, 許希斌, 周世東, 趙明 申請人:清華大學