[发明专利]一种协作通信系统中基于正交波束成形的隐反馈传输方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信系统中的协作通信领域，涉及有限反馈和多用户调度等技术，具体涉及一种利用正交波束成形设计思想为协作通信系统设计一种低反馈量的隐反馈传输方法。

背景技术

为了满足LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)系统在边缘用户吞吐量方面的新需求，第3代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)在LTE-A系统中提出了协作式多点传输(Coordinated Multiple Point(CoMP)Transmission/Reception)技术。CoMP技术通过在基站间共享数据与信道信息、进行联合处理来有效管理小区间干扰，是提高小区边缘用户吞吐量的关键技术。由于CoMP系统信道的特殊性，信道信息的数据量是很大的，这就会带来严重的反馈资源开销。有限反馈技术是降低反馈量的有效方法；并且在频分双工的系统中，由于上下行信道不互易，只能通过用户反馈信道的方式使基站端获得信道信息。所以有限反馈技术是CoMP系统中的重要技术。

有限反馈有两种方式：一种是显反馈，另一种是隐反馈。显反馈是利用有限反馈技术反馈部分信道信息，并在基站端重构信道，由于它比较灵活并且能够支持很多传统的干扰迫零算法，所以目前对显反馈的研究比较多。较显反馈，隐反馈不需要在基站端重构信道因而不需要很大的反馈开销用于有限反馈信道信息，所以隐反馈更有利于降低CoMP系统的反馈量。并且隐反馈已经被提为LTE Release.11中主要CoMP反馈机制之一，所以对隐反馈的研究是很有意义的。

目前对CoMP系统隐反馈的研究还比较少。在不协作的通信系统中，主要有两种隐反馈传输方案：一种是文献“Kaibin Huang.Performance of Orthogonal Beamforming for SDMA With Limited Feedback[C].IEEE Transactions on Vehicular Technology，vol.58，no.1，pp.152-164，Jan.2009.”中介绍的每用户酉速率控制(Per-User Unitary Rate Control，PU²RC)，另一种是文献“Alcatel-Lucent，“‘Best Companion’reporting for improved single-cell MU-MIMO pairing，”3GPP TSG RAN WG1Meeting#56/R1-090926，Feb.9-13，2009.”中介绍的增加反馈其他调度多用户的信息来实现多用户调度的隐反馈方案。PU²RC需要用到全局码本，但是对于CoMP系统来说，全局码本不能自适应地根据用户位置调整并且不具备灵活拓展性，因此在CoMP系统中一般不采用全局码本。第二种方法会增加反馈量，并且由于多用户调度判断条件比较苛刻，所以不利于多用户调度。因此单小区场景中典型的两个隐反馈方案都不能直接拓展到CoMP系统中，我们需要对CoMP系统隐反馈重新设计。另外，由于隐反馈体制下基站端不重构信道，而用户端又不知道基站调度结果，所以隐反馈中存在用户下行信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ration，SINR)估计问题，即通常所说的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)估计问题。目前设计的CQI估计都比较保守，但是由于CQI用于自适应调制编码方式的选择，保守的CQI估计不利于系统数据率的提高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种协作通信系统中基于正交波束成形的隐反馈传输方法，采用了调度多用户之间正交波束成形的设计思想，设计基于单小区码字的正交多用户调度算法，巧妙地避开了CoMP系统中用户大尺度信息对用户正交性的影响；并且本发明根据调度准则设计了一种信道质量指示(CQI)估计方法，且能够克服传统CQI估计保守的问题。

本发明提出一种协作通信系统中基于正交波束成形的隐反馈传输方法，包括以下几个步骤：

步骤一：用户端处理：