[发明专利]多点传播中通过移动用户反馈的基站间的相位同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及电讯系统以及无线通讯系统领域，特别涉及无线通信载波相位同步技术领域，具体是指一种多点传播中通过移动用户反馈的基站间的相位同步方法。

背景技术

多点传播具有数倍提升无线移动网络容量的能力。在传统的移动网络中，相邻小区的信号给位于小区边缘的移动用户造成很强的干扰。在多点传播中，若干相邻基站以协作的方式向一组移动用户发送信号，使得每一移动用户的信号都得到增强，而干扰信号达到最小。多点传播方案最近被第三代无线移动网络长期演进技术的先进版本（long-term evolution of3rd generation of wireless cellular network,advanced，LTE-A）所采用，并被称为协作多点传输（CoMP，Coordinated Multi-Point transmission）。

图1描述了一个示范性的多点传播系统。元素102、104、和106对应于基站1、基站2、以及基站3。元素152、154、和156对应于移动用户1、移动用户2、以及移动用户3。基站1、基站2、以及基站3经主干回路100连接以实现基站间的高速信息交换。在图1中，基站1、基站2、以及基站3构成了一个协作多点发送集即多点传播中的基站集。移动用户1、移动用户2、以及移动用户3构成了一个多点传播系统的接收集即多点传播中的移动用户集。基站1、基站2、以及基站3，和移动用户1、移动用户2、以及移动用户3一起构成了一个多点传播集。在图1中，基站1、基站2、以及基站3发送的是针对移动用户1、移动用户2、以及移动用户3的信号的组合。对于每个基站来说，每个移动用户的组合权重可以是不一样的。借助精妙复杂的算法，每个移动用户所收到的信号中的干扰均被抵消或被最小化，而该移动用户本身的信号则得到增强。例如，当来自基站1、基站2、以及基站3的信号抵达移动用户1时，针对移动用户2和移动用户3的信号被抵消或被最小化，而针对移动用户1的信号则被最大化或被增强，从而移动用户1的信号质量得到了显著的提高。同理，移动用户2和移动用户3的信号质量在相应的移动用户处也得到了显著的提高。在各个基站处的信号组合被称为“预编码”。对应于每个移动用户和每个基站的组合权重则构成“预编码矩阵”中的元素。

在多点传播中，合作基站需要下行信道（即从基站至移动用户的信道）信息来实现预编码。在FDD（频分双工）网络中，下行信道信息需要由移动用户经过上行信道反馈至基站。在TDD（时分双工）网络中，理论上讲基站可以通过信道互易原理从上行信道信息得到下行信道信息，因此TDD网络在理论上不需要信道反馈。

然而，理想的信道互易只存在于基站天线和移动用户天线之间的无线信道中。一般说来，基站中的发送器和接收器不同于移动用户中的发送器和接收器。因此，下行信道和上行信道之间会存在增益上和相位上的差别，从而产生信道的非互易。只有增益差和相位差为已知，才能够恢复下行信道和上行信道之间的互易性。一般说来，增益差和相位差可以独立地被获取和被补偿。对增益进行校准相对而言并不复杂，而相位差在多点传播中则更为关键，也更不易估计。因此在考虑相位差的获取时，可以认为增益已经完全匹配。

图2描述了一个因基站与移动用户间相位差引起的信道非互易的基本模型。如前所述，增益失配可以独立地被获取和被补偿，因此在下面的描述中不被考虑。这样，收发器之间的失配可以由下面两个随机相位简洁地表示：基站的载波相位φ^b和移动用户的载波相位φ^m。可以证明，更详细的模型可以被图2中的简单模型所包括。具体说来，更详细的模型中的众多参数可以被提炼为等效的载波相位φ^b和φ^m，从而更详细的模型可以被简化为图2中的基本模型。

由图2可见，整体下行信道h^dl、整体上行信道h^ul、和基站天线与移动用户天线间的无线信道h的关系如下：