CN103503328B - 多节点***中的信号发送方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种多节点***中的终端的信号发送方法，所述多节点***包括多个节点和与所述多个节点中的每个连接的基站并且被配置为对其控制。所述方法包括：通过从所述多个节点之中的至少一个节点接收参考信号，估计所述至少一个节点的信道；通过将至少一个预编码矩阵应用于被估计的信道，选择优选的秩和预编码矩阵索引；通过应用所述秩和所述预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵，选择多个码字-层映射（CLM）中的一个；向所述基站发送所选择的秩、所选择的预编码矩阵索引、CLM指示符。

Description

多节点***中的信号发送方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地，涉及用于在多节点***中发送信号的方法和装置。

背景技术

近年来，无线网络的数据传送量已快速增加。这是因为，已引入和普及了要求机器对机器（M2M）通信和高数据传送量的各种装置，例如，智能电话、平板个人计算机（PC）等。为了满足所要求的高数据传送量，近来，有效地使用更多频带的载波聚合（CA）技术、无线电识别（CR）技术等以及增大有限频率内的数据容量的多天线技术、多基站协作技术等已备受瞩目。

另外，无线网络的演进方向是增大能够接入用户周围区域的节点的密度。这里，节点意味着与分布式天线***（DAS）分离特定距离或更远的天线（或天线组）。然而，节点不限于此定义，因此还可以在更广的含义上使用。也就是说，节点可以是宏eNB、微微蜂窝小区eNB（PeNB）、家用eNB（HeNB）、远程无线电头端（RRH）、远程无线电单元（RRU）、中继节点、分布式天线（组）等。具有更高密度的节点的无线通信***可通过节点之间的协作提供更高的***性能。也就是说，相比于各个节点没有彼此协作操作的情况，当一个基站控制器管理各个节点的发送和接收进而节点就像它们是用于一个小区的天线或天线组一样操作时，可以实现更好的***性能。下文中，包括多个节点和用于控制多个节点的eNB的无线通信***被称为多节点***。

多节点***中的多个节点可包括至少一个或多个发送天线，并且eNB可通过使用至少一个或多个节点的两个或更多个发送天线来发送信号。也就是说，多节点***可基于多输入多输出（MIMO）进行操作。

当传统的无线通信***基于MIMO进行操作时，eNB将码字映射到层，并且将该层映射到天线端口，此后通过发送天线发送它。在传统方法中，当确定了层的数量和码字的数量时，使用固定的码字-层映射（CLM）。当传统方法同等地应用于多节点***时，存在由于固定CLM而导致信号发送的灵活性降低的问题。

因此，需要可应用于多节点***的新CLM方法和发送装置。

发明内容

发明解决的问题

本发明提供了一种用于在多节点***中发送信号的方法和装置。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种多节点***中的用户设备（UE）的信号发送方法，所述多节点***包括多个节点和连接到所述多个节点中的每个并且能够控制各节点的基站（BS）。所述方法包括：通过从所述多个节点之中的至少一个节点接收参考信号，估计针对所述至少一个节点的信道；通过将至少一个预编码矩阵应用于被估计的信道，选择优选的秩和预编码矩阵索引；通过应用所述秩和所述预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵，选择多个码字-层映射（CLM）中的一个；向BS发送所选择的秩、所选择的预编码矩阵索引、CLM指示符，其中，根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量，确定所述多个CLM在数量上是多个，并且所述CLM指示符指示从所述多个CLM中选择的CLM。

在本发明的上述方面中，所述方法还包括：从所述BS接收被映射到多个层的多个码字；针对所述多个层中的每个层测量质量，其中，所述CLM指示符指示将所述多个层之中质量差异最小的层映射到同一码字的CLM。

此外，所述多个码字可以是两个码字。

此外，所述多个层的最大数量可以是8。

此外，可基于通过各个层接收的信号的平均幅度或平均功率，确定所述多个层中的每个层的质量。

此外，所述多个层之中质量差异最小的层可以是使映射到一个码字的层的质量值的分散最小的层或者使通过从各层的最大质量值减去最小质量值而得到的值最小的层。

此外，可以从针对所述至少一个节点中的每个节点的每节点秩和每节点预编码矩阵索引选择优选的秩和预编码矩阵索引。

此外，所述方法还包括向所述BS发送层置换信息，其中所述层置换信息是指示在所述CLM指示符所指示的CLM之后执行的层置换的信息。

此外，所述层置换可以是在将利用所述CLM指示符所指示的CLM输出的层分组之后执行的置换。

此外，可以根据所述至少一个节点中包括的各节点的秩值，确定输出的层的分组。

此外，所述层置换可以用于在利用所述CLM指示符所指示的CLM输出的层之中，将映射到同一节点的层映射到一个码字。

此外，可以用比所选择的秩和所选择的预编码矩阵索引更长的周期，向所述BS发送所述节点置换信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种多节点***中的UE的信号发送方法，所述多节点***包括多个节点和连接到所述多个节点中的每个并且能够控制各节点的BS。所述方法包括：通过从所述多个节点之中的至少一个节点接收参考信号，估计针对所述至少一个节点的信道；通过将至少一个预编码矩阵应用于被估计的信道，选择针对所述至少一个节点中的每个的优选的每节点秩和每节点预编码矩阵索引；通过应用所述每节点秩和所述每节点预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵，选择层置换；向所述BS发送每节点预编码矩阵、所述层置换和指示所述每节点秩的层置换指示符。

在本发明的以上方面中，所述层置换可以是在根据所述至少一个节点的秩值将输入到所述预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵的层分组之后执行的置换。

根据本发明的另一方面，提供了一种BS中的信号发送方法，所述BS连接到多个节点中的每个并且能够控制各节点。所述方法包括：发送CLM指示符；将多个码字映射到至少一个层；将被映射的所述至少一个层映射到至少一个天线端口；通过所述多个节点之中的至少一个节点发送被映射到天线端口的信号，其中，所述CLM指示符指示根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量而被确定为在数量上是多个的CLM中的任一个或多个，其中，由所述CLM指示符限制将所述多个码字映射到至少一个层时使用的CLM。

在本发明的以上方面中，，所述CLM指示符可以指示多个CLM中的两个或更多个，并且所述方法还可包括由接收所述CLM指示符的UE向所述BS发送指示所述CLM指示符中包括的两个或更多个CLM之中优选的CLM的信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种信号发送装置，所述信号发送装置包括：层映射器，其用于将多个码字映射到至少一个层；层置换器，其用于接收从所述层映射器输入的多个层、用于以与至少一个节点的秩值相同的数量将层分组、用于置换被分组的层；预编码器，其用于接收从所述层置换器输入的多个层并且用于将所述多个层映射到天线端口，其中所述层映射器选择根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量而被确定为在数量上是多个的CLM中的一个，其中所述层置换器将从所述层置换器输入的多个层分组成数量与所述至少一个节点的秩值相同的层，之后置换被分组的层。

有益效果

提供了能够优化多节点***中的性能的码字-层映射方法和装置。另外，由于可通过使用基于节点的层置换减少用户设备所反馈的信息量，因此可降低信令开销并且可降低用户设备的复杂度。

附图说明

图1示出多节点***的例子。

图2示出在多节点***中处理物理层信号的过程。

图3示出在通过使用传统的码字-层映射发送信号的假设下的多节点***的例子。

图4示出根据本发明的实施方式的用户设备的信道状态信息反馈方法。

图5示出在多节点***中的包括层置换的物理层信号处理过程。

图6示出根据本发明的实施方式的执行基于节点的层置换的例子。

图7示出得到用于基于节点的层置换的层置换矩阵P的例子。

图8示出通过向图6中描述的例子应用图7中描述的方法来得到层置换矩阵P的例子。

图9是示出操作执行基于节点的层置换的用户设备的方法的流程图。

具体实施方式

下述的技术可应用于各种无线接入方案，诸如码分多址（CDMA）、频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、正交频分多址（OFDMA）、单载波频分多址（SC-FDMA）等。无线接入方案可用各种无线通信标准***来实现。第三代合作伙伴项目（3GPP）长期演进（LTE）是演进UMTS（E-UMTS）的一部分，在下行链路中使用OFDMA并且在上行链路中使用SC-FDMA。LTE-高级（LTE-A）是LTE的演进。

图1示出多节点***的例子。

多节点***包括基站（BS）和多个节点。

BS向特定地理区域提供通信服务。BS通常是与用户设备（UE）通信的固定站并且可被称为另一个术语，诸如演进节点-B（eNB）、基站收发***（BTS）和高级基站（ABS）等。

图1中示出分布式天线作为节点的例子，从这个意义上讲，节点可被称为天线节点（AN）。然而，节点不限于分布式天线，因此可以是例如宏eNB、微微蜂窝小区eNB（PeNB）、家用eNB（HeNB）、远程无线电头端（RRH）、中继节点等。节点也被称为点。节点可以有线或无线方式连接到BS，并且可由BS来控制/管理。

从UE的角度看，可通过使用参考信号（RS）或导频信号标识或指示节点。RS（或导频信号，下文中，也同样适用）是发送方和接收方已知的信号，并且意指用于信道测量、数据解调等的信号。RS的例子包括在3GPPLTE-A中定义的信道状态指示-参考信号（CSI-RS）和在IEEE802.16m中定义的前导码（preamble）、中导码（midamble）等。RS或RS的配置可被映射到各节点（或各节点的发送天线）。如果RS配置和节点之间的映射信息被提供到UE或者是UE预先知道的，则UE可基于CSI-RS配置来标识节点或者可被指示来标识节点，并且UE可以得到关于节点的信道状态信息。RS配置可包括关于配置索引、各节点的天线端口的数量、使用的资源元素（RE）、发送周期、发送时间偏移等的信息。因此，在本发明中，UE相对于特定节点测量信号或生成信道状态信息的技术可意指从UE的角度来看、相对于特定RS测量信号或生成信道状态信息。

回头参照图1，节点以有线/无线方式连接到BS，并且各节点可包括一个天线或多个天线（即，天线组）。属于一个节点的天线的可在地理上位于数米内并且表现出相同特征。在多节点***中，节点用作UE可访问的接入点（AP）。

在如上所述的多节点***中节点包括天线的情况下，它可被称为分布式天线***（DAS）。也就是说，DAS是以在地理上分布的方式在各个位置部署天线（即，节点）的***，并且这些天线由BS来管理。DAS与其中BS的天线集中在小区中心的传统集中式天线***（CAS）不同。

这里，如果以在地理上分布的方式部署天线，则可能意指，如果一个接收器从多个天线接收相同信号，则天线被部署成使得各天线和接收器之间的信道状态差异大于或等于特定值。如果以集中方式部署天线，则可能意指，天线被以局部方式部署使得各天线和一个接收器之间的信道状态差异小于特定值。该特定值可以是根据天线所使用的频率、服务类型等以各种方式确定的。

如上所述，多节点***中的多个节点中的每个可包括多个发送天线。BS通过多个节点之中的至少一个节点的多个发送天线可向UE发送信号并且可从UE接收信号。也就是说，多节点***可基于多输入多输出（MIMO）进行操作。

MIMO方案包括向多个层发送同一流的空间分集和向多个层发送多个流的空间复用。当在空间复用中向单个用户发送多个流时，这被称为单用户-MIMO（SU-MIMO）或空分多址（SDMA）。当在空间复用中向多个用户发送多个流时，这被称为多用户-MIMO（MU-MIMO）。根据是否使用从各用户报告的反馈信息，空间分集和空间复用可被分类为开环方案和闭环方案。

图2示出在多节点***中处理物理层信号的过程。

参照图2，多节点***包括层映射器101、预编码器102、子载波映射器103-1、...、103-Nt和物理发送天线104-1、...、104-Nt。

层映射器101是码字-层映射（CLM）单元。码字是通过根据预定编码方案编码信息位而生成的，可被加扰。根据调制方案调制各码字，并且将其映射到具有复值的调制符号。调制方案不限于特定调制方案，并且可以是m相移键控（m-PSK）或m制正交幅度调制（m-QAM）。m-PSK的例子包括二进制PSK（BPSK）、正交PSK（QPSK）和8-PSK。m-QAM的例子包括16-QAM、64-QAM和256-QAM。被映射到调制符号的码字可由层映射器101输入，然后可被映射到多个层。这里，层的总数被称为秩。

预编码器102是用于将被输入的各层映射到天线端口的单元。预编码器102基于多个天线端口根据MIMO方案处理各输入层，并且输出天线端口特定符号。

子载波映射器103-1、...、103-Nt将天线端口特定符号映射到资源元素并且将它们转换成发送信号。发送信号是通过物理发送天线104-1、...、104-Nt发送的。经子载波映射器转换的发送信号的数量不一定等于物理发送天线的数量。在LTE***中，经子载波映射器转换的发送信号和物理发送天线之间的映射关系对于UE是透明的。

在3GPPLTE中，调制符号d^(q)(0)、...、d^(q)(M^(q) _symb-1)被映射到层x(i)=[x⁽⁰⁾(i)...x^(υ-1)(i)]^T(i=0、1、...、M^layer _symb-1)。这里，M^(q) _symb表示用于码字q的调制符号的数量，υ表示层的数量，M^layer _symb表示每层的调制符号的数量。传统的用于空间复用的码字-层映射如下表1中所示。

[表1]

如上表1中所示，在传统的码字-层映射中，当确定了码字的数量和层的数量时，应用固定的码字-层映射。例如，如果码字的数量是1并且层的数量是8，码字#0（即，d⁽⁰⁾）被映射到层#0至#3（即，x⁽⁰⁾至x⁽³⁾），码字#1（即，d⁽¹⁾）被映射到层#4至#7（即，x⁽⁴⁾至x⁽⁷⁾）。当多节点***直接应用传统的码字-层映射时，存在不能优化性能的情况。

用于优化多节点***中的性能的条件如下。如果发送两个或更多个码字，则只有当在一个节点中发送一个码字时才优化了***性能。也就是说，多节点***中的性能优化的条件是，在一个节点中只发送一个码字而不是发送两个或更多个码字。在多节点***中，各个节点的信道不相关，并且对于不同节点，衰落或路径损耗也不同。因此，这是因为，在使用不同调制和编码方案（MCS）映射多个码字的情况下，更有效的是只将一个码字映射到各节点，而不是将多个码字映射到一个节点。

为了满足以上条件，在本发明中假设在多节点***的处理物理层信号的过程中添加天线端口选择性预编码。这里，天线端口选择性预编码意指只有一些层组被映射到一些天线端口组的预编码。如果如在闭环空间复用中一样通过预编码矩阵执行预编码，则预编码矩阵具有块对角矩阵形状。当应用天线端口选择性预编码时，只通过特定天线端口发送对应于一个码字的一些层，并且只在一些节点（或节点组）中发送天线端口。因此，如在以上条件下一样能基于节点标识码字并且对其应用不同MCS以优化***性能。

下文中，为了便于说明，在本发明中假设可以向UE发送多达2个码字和多达8个层。然而，本发明不限于此，当码字的数量和层的数量与此不同时，也可应用本发明。

图3示出多节点***的例子。在图3中假设通过使用传统的码字-层映射发送信号。

参照图3，在UE周围存在三个节点。假设这三个节点被分配给UE以向UE发送8个CSI-RS。也就是说，节点A通过使用天线端口#15至#18发送4个CSI-RS，节点B通过使用天线端口#19至#20发送2个CSI-RS，节点C通过使用天线端口#21至#22发送2个CSI-RS。

在这种情况下，在BS请求时，UE可能必须反馈信道状态信息，即，信道质量指示符（CQI）、预编码矩阵索引（PMI）、秩指示符（RI）等。为此，通过应用码本中包括的各种8×K大小的预编码矩阵，UE获取最佳K值和对应的PMI。这里，最佳K值是满秩（RI）值。

假设UE所获取的最佳K值是6，也就是说，秩值是6。另外，假设根据天线端口选择性预编码，在6个层之中，层#0至#3被映射至节点A，层#4被映射至节点B，并且层#5被映射至节点C。

在这种情况下，根据以上表1中层的总数是6且码字的数量是2的CLM，第一码字被映射至层#0至#2，第二码字被映射至层#3至#5。然而，由于根据如上所述的天线端口选择性预编码，层#0至#3被映射至节点A，因此必须以通过层#0至#2发送第一码字并且通过层#3发送第二码字这样的方式在节点A中发送两个码字。这并不满足用于优化性能的前述条件。因此，传统的码字-层映射方法不足以优化多节点***的性能。

下表2示出根据本发明的实施方式的码字-层映射。表2是相对于层的数量大于或等于4并且使用两个码字的情况从表1延伸而来的例子。具体地，表2是在映射到第一层（即，码字0）的层的数量小于或等于映射到第二层（即，码字1）的层的数量并且忽略基于层次序的组合的假设下从表1延伸而来的。在表2中，层的数量和码字的数量分别意指UE所接收的层的总数和码字的数量。

[表2]

如表2中所示，除了上述表1中定义的码字-层映射之外，还添加了可用的其它CLM。例如，如果层的数量是4且码字的数量是2，则在表1中只存在一个码字-层映射（CLM），而在表2中存在两个CLM。另外，在表2中添加了CLM指示符。CLM指示符可指示在确定了层的数量和码字的数量的情形下将应用哪个CLM。CLM指示符可通过被包括在UE所反馈的信道状态信息中而被发送到BS。

图4示出根据本发明的实施方式的UE的信道状态信息反馈方法。

参照图4，UE从BS接收参考信号以估计信道（步骤S101）。参考信号可以是CSI-RS、CRS等。CRS-RS和CRS是出于估计信道的目的而在不应用额外的预编码的情况下发送的参考信号。可通过天线端口#0至#3发送CRS，可通过天线端口#15至#22发送CSI-RS。以小区特定方式确定CRS-RS和CRS的配置，因此在确定了服务小区时，UE能总是在固定的资源元素位置接收参考信号。UE接收参考信号，以相对于给定频带（例如，UE选择性子带、由更高层配置的子带、***整个频带等）估计信道。

UE通过应用预编码矩阵选择优选的RI、PMI（步骤S102）。也就是说，UE可通过对所估计的信道应用码本中包括的各种预编码矩阵来选择优选的RI、PMI。可参考向UE发送信号的各节点的每节点RI和每节点PMI来选择优选的RI、PMI。

在基于所选择的PMI应用预编码矩阵的情况下，UE测量各层的层质量（QoL）（步骤S103）。可用各种方式测量QoL。例如，如果E_i{}表示用于输出针对输入i的平均值的函数，则在第k层接收到的信号的平均幅度E_i{|x^(k)(i)|}或平均功率E_i{|x^(k)(i)|²}可用于测量QoL。

在可用的CLM之中，UE选择其中QoL差异最小的层被映射到相同码字的CLM（步骤S104）。

例如，如上表2中所示，如果层的数量是8且码字的数量是2，则可用CLM的数量总共可以是4。在这种情况下，具有CLM索引0的CLM将第一码字映射到层#1至#3并且将第二码字映射到层#4至#7。具有CLM索引1的CLM将第一码字映射到层#0至#2并且将第二码字映射到层#3至#7。具有CLM索引2的CLM将第一码字映射到层#0至#1并且将第二码字映射到层#2至#7。具有CLM索引4的CLM将第一码字映射到层#0并且将第二码字映射到层#1至#7。在这四个CLM之中，选择将具有小QoL差异的层映射到同一码字的CLM。

例如，作为选择具有小QoL差异的层的方法，可以选择最小化映射到一个码字的层的QoL值的分散的组合或者最小化通过从最大QoL值减去最小QoL值而得到的值的组合。

当反馈信道状态信息时，UE一起反馈指示所选择的CLM的CLM指示符（步骤S105）。也就是说，UE将CLM指示符连同RI和PMI一起反馈。然后，BS可通过使用CML指示符确定将被应用于UE的CLM。

尽管在图4中描述了使用CLM指示符作为UE的反馈信息的例子，但这并不意味着总是只使用CLM指示符作为UE的反馈信息。也就是说，CLM指示符可通过被包括在BS的控制信息中而被发送到UE。BS向UE发送CLM指示符，以降低找到UE所优选的CLM的复杂度。例如，BS可将多个码字映射到一个层，并且可以将至少一个被映射的层映射到至少一个天线端口，使得可通过多节点***中的多个节点之中的至少一个节点发送映射到天线端口的信号。在这个过程中，BS可发送CLM指示符。CLM指示符指示所确定的多个码字-层映射中的任一个，并且向UE报告在将多个码字映射到至少一个层的过程中使用的码字-层映射。

另选地，如果BS向UE发送CLM指示符，则UE可能不必须找到优选的CLM。例如，两个节点可按第一节点具有一个天线端口并且第二节点具有四个天线端口这样的方式被分配给UE。这里，BS可通过两个节点发送两个码字。在这种情况下，只有一个层被映射到第一码字，并且特定数量的层（即，1层至4层）被分配给第二码字。因此，作为控制信息，BS可向UE发送CLM指示符，CLM指示符指示多个CLM之中的、具有第一码字只被映射到一个层的关系的CLM（例如，如果在上表2中，层的数量是4且码字的数量是2，则CLM指示符是1）。

如果如表2中所示在BS和UE之间定义CLM，则对于每种数量的层，只有一个其中第一码字只被映射到一个层的CLM。因此，在这种情况下，UE不需要选择性地反馈CLM指示符。

如果BS针对各种数量的层提供两个或更多个CLM指示符作为控制信息，则UE需要反馈这些CLM指示符之中的优选的CLM。然而，即使在这种情况下，相比于没有提供控制信息的情况，反馈信息量也减少。如果BS通过针对每种数量的层将可应用于UE的CLM候选的数量限制为小于或等于特定数量来向UE发送CLM候选，则由于UE从特定数量（或更少）的CLM候选之中选择优选的CLM，因此反馈信息量减少。

例如，在应用表2的***中，如果BS总是通过针对每种数量的层将CLM候选的数量限制为小于或等于2来发送关于CLM候选的控制信息，则UE可通过使用1位信息反馈哪个CLM是更优选的。在这种情况下，可以反馈1位信息来取代CLM指示符。

除了上表2中示出的CLM之外，可能有更多的能针对每种数量的层应用的CLM。例如，如果层的数量是4，则尽管上表2中仅例示了两个CLM，但可存在更多CLM。例如，可存在其中第一码字被映射到层#1至#3并且第二码字被映射到层#0的CLM。另选地，第一码字可被映射到层#0并且第二码字可被映射到层#1和#3。另选地，第一码字可被映射到层#0和#3并且第二码字可被映射到层#1和#2。

如此，可以在上表2中添加各种CLM。然而，如果CLM的数量如此增加，则必须由BS或UE发送的信息量（例如，CLM指示符的位数）也增加，从而造成信令开销增加并且UE的接收复杂度增加的问题。因此，为了解决此问题，可在层映射器和预编码器之间包括层置换器。当然，为相同的层和码字提供多个CLM的情况不是使用层置换器的唯一情况。也就是说，下文中描述的方法可与前述方法结合起来使用或者可单独地使用。

图5示出在多节点***中的包括层置换的物理层信号处理过程。

参照图5，多节点***可包括层映射器510、层置换器520和预编码器530。图5与图2的不同之处在于，还包括层置换器520。

层置换器520是起到改变层次序作用的单元。从信号处理过程这方面来看，层置换器520存在于层映射器510和预编码器530之间。因此，层置换器520可如图5中所示以单独的单元实现，或者可通过被包括在层映射器510或预编码器530中来实现。

假设通过层映射器510输出K个层。在这种情况下，可用1xM^layer _symb矢量表示在第k层中发送的符号。这种矢量用x^(k)来表示，其中，k=0、...、K-1。也就是说，x^(k)=[x^(k)(0),x^(k)(1),...,x^(k)(M^layer _symb)]。如果收集并以矩阵形式表示在所有层中发送的矢量，则可用大小为KxM^layer _symb的矩阵来表示矢量。如果用X表示这种矩阵，则可表示为X=[x^(0)Tx^(1)T…x^(K-1)T]^T。这里，T表示转置（transpose）。

层置换器520具有将KxK层置换矩阵P乘以矩阵X的效果。这里，层置换矩阵P具有K²个元素。在这些元素之中，1的数量是K且0的数量是K²-K。在矩阵P中，如果位于(i,j)的元素是1，则其具有第i行除了该元素之外的所有元素和第j列的所有元素都是0的特性。也就是说，在矩阵P中，所有列只具有一个“1”并且所有行也只具有一个“1”。矩阵P与转置矩阵具有相同的特性。也就是说，P^-1=P^T。层置换器520将作为层映射器510的输出的矩阵X乘以矩阵P，然后将结果提供到预编码器530。

如果X'表示输入到预编码器530的信号，则X'=PX。根据矩阵P的特性，可以建立关系X=P^-1X’=P^TX’。也就是说，通过层置换矩阵P置换相对于层映射器510的输出的预编码器530的输入(X’=PX)，相反地，通过矩阵P^T置换相对于预编码器530的输入的层映射器510的输出(X=P^TX’)。

理论上，针对K个层的层置换矩阵P的总数是K!=Kx(K-1)x...,x2x1。如果K大于或等于4，则层置换矩阵P的数量变得非常大，这会造成信令开销高且UE复杂度高。因此，可通过指定额外的信令或特定规则来限制层置换矩阵P的数量。

在额外的信令中，例如，BS可通过使用位图来向UE报告可选择的层置换矩阵。在特定规则中，例如，层置换矩阵P被限制为基于节点的置换矩阵。基于节点的置换矩阵意指将特定层映射到特定节点的置换矩阵。当用于针对每个节点发送信号的层的数量在BS和UE之间是已知的时，可应用基于节点的置换矩阵（或基于节点的置换）。

例如，假设节点1、节点2和节点3向UE发送信号的情况。在这种情况下，可通过节点1中的天线端口#0和#3、通过节点2中的天线端口#4、通过节点3中的天线端口#5发送信号。另外，假设四个层被映射到节点1，一个层被映射到节点2和3中的每个，并且UE在上表2中选择针对{层数量6，码字数量2}的CLM指示符。也就是说，假设，优选地，第一码字被映射到被映射到节点2和节点3的两个层，第二码字被映射到被映射到节点1的四个层。然而，在这种情况下，由于针对节点1设置天线端口#0至#3，因此如果直接应用上表2的CLM，则第一码字被映射到节点1的层#0和#1，第二码字被映射到层#2和#3。如此，在映射到节点1的层中发送两个码字，这有违***性能优化条件。因此，在这种情况下，BS可将下表的层置换矩阵P应用于层置换器520。

[表3]

$P=\left[\begin{array}{cccccc}0& 0& 1& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\\ 1& 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 1& 0& 0& 0& 0\end{array}\right]$

然后，通过从表2中选择的CLM将第一码字映射到层#0和#1，并且通过层置换矩阵P将第一码字映射到层#4和#5。根据所分配的天线端口号，通过节点2和3发送层#4和#5。如果如以上例子中一样层置换的组合只限于基于节点的层置换，则可通过使用节点置换信息来执行层置换。

为方便起见，在下文中假设三个节点（即，节点1、节点2和节点3）分别向UE执行层4、层1和层1的发送。另外，假设根据天线端口次序来对节点1、2和3排序。也就是说，假设节点1通过天线端口#0至#3发送信号，节点2通过天线端口#4发送信号，节点3通过天线端口#5发送信号。另外，还假设发送两个码字的情况。

图6示出根据本发明的实施方式的执行基于节点的层置换的例子。

参照图6，多节点***还可包括层映射器610、层置换器620和预编码器630。

层映射器610将多个码字映射到至少一个层。层置换器620接收从层映射器610输入的多个层，以将这些层分组成数量与至少一个节点的秩值相同的层，并且置换经分组的层。预编码器630接收从层置换器620输入的多个层并且将它们映射到天线端口。

更具体地，在前述例子中，层映射器610可将两个码字之间的第一码字映射到两个层，即层#0和#1，并且将第二码字映射到四个层，即层#2、#3、#4、#5。也就是说，在表2中的{层数量4，码字数量2}的CLM中，可对CLM指示符是1的CLM执行码字-层映射。

层置换器620通过以与每节点的秩相同的数量将层分组来执行层置换。也就是说，执行基于节点的层置换或基于层分组的层置换。在以上例子中，层置换器620改变从层映射器610输出的下四层（即层#2、#3、#4、#5）的位置，以使其被输入到上四层（即层#0、#1、#2、#3）。另外，层置换器620改变从层映射器610输出的上两层（即层#0和#1）的位置，以使其被输入到下两层（即层#4和#5）。

基于节点的层置换可被看作是将层映射器610的输出端口的节点次序（0、1、2）变成层置换器620的输入端口的节点次序（1、2、0）的映射。相反地，还可被看作是层置换器620的输入端口的节点次序（0、1、2）被映射至层映射器610的输出端口的节点次序（2、0、1）。

执行基于节点的层置换的原因在于，限制层置换的次数，以降低信令开销并且降低UE找到最佳层置换的复杂度。也就是说，如果在没有任何限制的情况下执行层置换，则K个层可执行的层置换的总次数是K！，而对于M（<K）个节点的层置换的总次数是M！。因此，信令开销和UE复杂度降低。

假设根据天线端口号而排序的M个节点（即，节点0、节点1、...、节点M-1）通常分别具有秩值r(0)、r(1)、...、r(M-1)。

在这种情况下，可如下地提供针对M个节点的基于节点的层置换规则。层映射器输出端口的节点{0,1,...,M-1}->预编码器输入端口的节点{p(0),p(1),...,p(M-1)}。这里，p(i)是大于或等于0且小于或等于M-1的整数，并且当i和j互不相同时，p(i)≠p(j)。在这种情况下，预编码器输入端口和层映射器输出端口可由层置换矩阵P^T来指定。也就是说，基于节点的层置换由层置换矩阵P来指定。

图7示出得到用于基于节点的层置换的层置换矩阵P的例子。

参照图7，层置换矩阵P具有KxK的大小。这里，K表示与UE通信的所有节点的总秩值。在KxK矩阵中，在从0开始以1递增i（i=0,1,...,M-1）的同时，以r(i)为单位将行顺序地分组，然后将行划分成行组。所划分的行组中的每个被称为行块，并且第i行块用行块#i来指示。接下来，根据基于节点的层置换规则，在从0开始以1递增的同时，以r(p(i))为单位将列顺序地分组，然后将列划分成列组。所划分的列组被称为列块，并且第i列块用列块#i来指示。接下来，在从0开始以1递增i的同时，将大小为r(i)xr(i)的酉矩阵***其中行块#i和列块#p^-1(i)交叉的交叉块，并且用0填充与行块#i中的其余列块交叉的所有元素。这里，p^-1(i)表示当p(j)=i时的值j。

如果给定以下关系：预编码器输入端口的节点{0,1,...,M-1}->层映射器输出端口的节点{q(0),q(1),...,q(M-1)}，可通过首先得到与以上关系相反的关系（也就是说，层映射器输出端口的节点{0,1,...,M-1}->预编码器输入端口的节点{p(0),p(1),...,p(M-1)}）来应用前述方法。另选地，在前述方法中，可直接应用q^-1(i)来替代p(i)，并且可直接应用p^-1(i)来替代q(i)。

图8示出通过向图6中描述的例子应用图7中描述的方法来得到层置换矩阵P的例子。

层置换器620必须应用满足以下关系的层置换矩阵P：层映射器输出端口的节点{0,1,2}->预编码器输入端口的节点{1,2,0}。为此，在6x6矩阵中，通过按r(0)=4、r(1)=1、r(2)=1将行分组来生成行块。另外，通过按r(p(0))=1、r(p(1))=1、r(p(2))=4将列分组来生成列块。将酉矩阵***其中行块与当p(j)=0时对应于j=2的列块#2交叉的4x4块。同样地，将酉矩阵（这里，1）***其中行块#1与对应于p^-1(1)=0的列块#0交叉的1x1块，并且将酉矩阵（这里，1）***其中行块#2与对应于p^-1(2)=1的列块#1交叉的1x1块。然后，用0填充所有其余的块。可发现，通过这个过程得到的层置换矩阵P与以上的表3相同。

下文中，将描述用于支持层置换器执行基于节点的层置换（或基于层分组的层置换）的情况的操作UE的方法。

图9是示出操作执行基于节点的层置换的UE的方法的流程图。

参照图9，UE接收参考信号以估计信道（步骤S201）。参考信号可以是CSI-RS、CRS等。

UE通过将各种预编码矩阵应用于所估计的信道/比较各种预编码矩阵来选择优选的每节点秩（RI）和每节点PMI（步骤S202）。

UE选择层置换和其中映射到同一节点的层被映射到一个码字的CLM（步骤S203）。根据层的数量和码字的数量，可给定一个CLM或者可给定多个CLM。如果假设给定多个CLM，则UE可以从多个CLM之中选择一个CLM。UE通过将各种基于节点的层置换与多个CLM相组合、根据所选择的每节点秩来应用各种基于节点的层置换。结果，选择基于节点的层置换和其中映射到同一节点的层被映射到一个码字的CLM。如果CLM和基于节点的置换组合的数量是多个，则UE可选择层质量差异小的层被映射到同一码字的组合。

UE向BS反馈节点置换信息、以及针对所选择的CLM和基于节点的层置换组合的RI、PMI、CLM指示符（步骤S204）。

这里，节点置换信息是用于报告基于节点的层置换的信息（即，基于节点的层置换矩阵）。可用各种方式用信号通知节点置换信息。例如，如果被选择的是以下关系：层映射器输出端口的节点{0,1,...,M-1}->预编码器输入端口的节点{p(0),p(1),...,p(M-1)}，则可通过顺序地按位表达来报告p(0)、p(1)、...、p(M-1)。另选地，层映射器输出端口和预编码器输入端口之间的映射关系可用MxM矩阵的形式来报告。如果用P_node表示MxM矩阵，则可用信号通知P_node的索引。

另选地，位图可被配置为报告层映射器输出端口的节点被映射至的预编码器输入端口的节点。例如，如果层映射器输出端口的特定节点被映射至预编码器输入端口的第二节点，则位图被作为“0100”发送。另选地，可用信号通知被映射预编码器输入端口的节点的层映射器输出端口的节点。

可用比RI、PMI、CQI、每节点秩和CLM指示符的周期更长的周期来反馈节点置换信息。这是因为，用于改变码字相对于节点的映射关系的周期可明显比用于改变秩的周期长。秩可随着瞬时信道状态改变而快速改变。然而，秩的改变不一定意味着码字相对于节点的映射关系也改变。

假设三个节点（即，节点1、节点2和节点3）分别向UE执行层4、层1和层1的发送。另外，假设根据天线端口次序来对节点1、2和3排序。也就是说，假设节点1通过天线端口#0至#3发送信号，节点2通过天线端口#4发送信号，节点3通过天线端口#5发送信号。在这种情况下，如果节点1的秩从4和3改变并且满秩从6和5改变，则由于满秩和每节点秩值改变，因此CLM指示符也必须改变，以从层组合{2,4}指示针对层组合{2,3}的CLM。然而，不需要改变节点置换信息，即，指示以下关系的信息：层映射器输出端口的节点{0,1,2}->预编码器输入端口的节点{1,2,0}。因此，即使用比信道状态信息和CLM指示符的周期更长的周期反馈节点置换信息，对***性能也没有太大影响。例如，只有在BS向UE分配节点时的时间处，UE才可反馈节点置换信息。另外，在所分配节点中执行调度时的时间处，可部分地或完全地反馈CQI、PMI、RI、每节点秩、CLM指示符。

UE向BS反馈节点置换信息的情况不只是使用节点置换信息这一种情况。也就是说，还可以由BS向UE发送节点置换信息作为控制信息。通过使用节点置换信息，BS可向UE报告应用的是特定的基于节点的层置换。例如，假设节点#0发送较高的四个CSI-RS天线端口，节点#1发送较低的两个CSI-RS天线端口。如果确定UE一定接收从节点#0发送的更多层，则基于节点的层置换可变为例如层映射器输出端口的节点{0,1}->预编码器输入端口的节点{1,0}，此后可应用表2的CLM。这是因为，较少数量的层被映射到表2中的较高码字。在这种情况下，BS可向UE发送节点置换信息作为控制信息，使得在给定的基于节点的层置换的情况下向UE反馈信道状态信息、每节点秩和CLM指示符。

节点置换信息还可以指示两个或更多个基于节点的层置换。在这种情况下，UE可反馈被作为控制信息接收的节点置换信息所指示的多个基于节点的层置换之中、哪个置换是优选的。

比较节点置换信息和层置换信息，由于在层置换信息中UE的秩可瞬时改变，因此有必要针对各种每节点秩组合来反馈层置换信息。然而，由于节点置换信息与每节点秩不相关，因此控制信息量明显减少。另外，由于基于节点的层置换不太受瞬时信道改变的影响，因此可不太频繁地发送节点置换信息。

尽管基于其中顺序列出步骤或块的流程图描述了前述示例性***，但本发明的步骤不限于特定次序。因此，可相对于上述步骤或次序，以不同步骤或以不同次序或同时地执行特定步骤。另外，本领域的普通技术人员应该理解，流程图的步骤不是排他性的。相反，在本发明的范围内，可在其中包括另一步骤或者可删除一个或多个步骤。

前述实施方式包括各种示例性方面。尽管不能描述用于表现各种方面的所有可能组合，但本领域的技术人员应该理解，其它组合也是可能的。因此，所有取代形式、修改形式和改变应该落入本发明的权利要求书的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种多节点***中的用户设备UE的信号发送方法，所述多节点***包括多个节点和连接到所述多个节点中的每个并且能够控制各节点的基站BS，所述方法包括：

通过从所述多个节点之中的至少一个节点接收参考信号，估计针对所述至少一个节点的信道；

通过将至少一个预编码矩阵应用于被估计的信道，选择优选的秩和预编码矩阵索引；

通过应用所述秩和所述预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵，选择多个码字-层映射CLM中的一个；

向BS发送所选择的秩、所选择的预编码矩阵索引、CLM指示符，

其中，所述多个CLM是根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量被确定为多个的，并且所述CLM指示符指示从所述多个CLM中选择的CLM。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

从所述BS接收被映射到多个层的多个码字；

针对所述多个层中的每个层测量质量，

其中，所述CLM指示符指示将所述多个层之中质量差异最小的层映射到同一码字的CLM。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个码字是两个码字。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个层的最大数量是8。

5.根据权利要求2所述的方法，其中基于通过各个层接收的信号的平均幅度或平均功率，确定所述多个层中的每个层的质量。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个层之中质量差异最小的层是使映射到一个码字的层的质量值的分散最小的层或者使通过从各层的最大质量值减去最小质量值而得到的值最小的层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中从针对所述至少一个节点中的每个节点的每节点秩和每节点预编码矩阵索引选择优选的秩和预编码矩阵索引。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括向所述BS发送层置换信息，其中所述层置换信息是指示在所述CLM指示符所指示的CLM之后执行的层置换的信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述层置换是在将利用所述CLM指示符所指示的CLM输出的层分组之后执行的置换。

10.根据权利要求9所述的方法，其中根据所述至少一个节点中包括的各节点的秩值，确定输出的层的分组。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述层置换用于在利用所述CLM指示符所指示的CLM输出的层之中，将映射到同一节点的层映射到一个码字。

12.根据权利要求8所述的方法，其中用比所选择的秩和所选择的预编码矩阵索引更长的周期，向所述BS发送所述节点置换信息。

13.一种多节点***中的用户设备UE的信号发送方法，所述多节点***包括多个节点和连接到所述多个节点中的每个并且能够控制各节点的基站BS，所述方法包括：

通过从所述多个节点之中的至少一个节点接收参考信号，估计针对所述至少一个节点的信道；

通过将至少一个预编码矩阵应用于被估计的信道，选择针对所述至少一个节点中的每个的优选的每节点秩和每节点预编码矩阵索引；

通过应用所述每节点秩和所述每节点预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵，选择层置换；

向所述BS发送每节点预编码矩阵、所述层置换和指示所述每节点秩的层置换指示符。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述层置换是在根据所述至少一个节点的秩值将输入到所述预编码矩阵索引所指示的预编码矩阵的层分组之后执行的置换。

15.一种基站BS中的信号发送方法，所述BS连接到多个节点中的每个并且能够控制各节点，所述方法包括：

发送码字-层映射CLM指示符；

将多个码字映射到至少一个层；

将被映射的所述至少一个层映射到至少一个天线端口；

通过所述多个节点之中的至少一个节点发送被映射到天线端口的信号，

其中，所述CLM指示符指示根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量而被确定为在数量上是多个的CLM中的任一个或多个，

其中，由所述CLM指示符限制将所述多个码字映射到至少一个层时使用的CLM。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述CLM指示符指示多个CLM中的两个或更多个，并且所述方法还包括由接收所述CLM指示符的UE向所述BS发送指示所述CLM指示符中包括的两个或更多个CLM之中优选的CLM的信息。

17.一种信号发送装置，所述信号发送装置包括：

层映射器，其用于将多个码字映射到至少一个层；

层置换器，其用于接收从所述层映射器输入的多个层、用于以与至少一个节点的秩值相同的数量将层分组、用于置换被分组的层；

预编码器，其用于接收从所述层置换器输入的多个层并且用于将所述多个层映射到天线端口，

其中所述层映射器选择根据所述至少一个节点的层的总数和在所述至少一个节点中发送的码字的数量而被确定为在数量上是多个的码字-层映射CLM中的一个，

其中所述层置换器将从所述层置换器输入的所述多个层分组成数量与所述至少一个节点的秩值相同的层，之后置换被分组的层。