CN101741508A - Lte发射模式7下cqi获取及使用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE发射模式7下信道质量指示CQI获取及使用的方法，用来解决通过公共导频来获取CQI造成多天线波束赋形增益损失的技术问题。本发明技术方案中，UE通过公共导频获取CQI，并将此CQI直接上报给基站，基站根据上报的CQI为该用户分配资源，如果该用户有业务发送时，基站先对上报的CQI进行校正后，利用校正的CQI为该用户选定MCS。通过本发明能够提高发射模式7时CQI反馈的完整性和精确度，实现多天线模式的性能增益，提高小区吞吐量和频谱利用率。

Description

LTE发射模式7下CQI获取及使用的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及长期演进系统(Long Term Evolution，LTE)中采用发射模式7，即采用天线端口5的移动终端信道质量指示(ChannelQuality Indicator，CQI)的上报及基站侧如何使用该CQI进行资源分配和确定移动终端的调制编码方案(Modulation coding scheme，MCS)的方法。

背景技术

在LTE标准的现有版本，下行CQI的计算是根据导频的接收信号质量来判定。当采用发射模式7时公共导频和专用导频同时存在，就需要明确移动终端(User Equipment，UE)反馈的CQI是根据公共导频还是根据专用导频来提取的。

如果用UE专用导频(以下简称URS)来获取CQI，由于协议中规定UE需反馈全带宽(wideband)和子带宽(subband)的CQI(见3GPPTR 36.212)，而全带宽和子带宽的CQI对应的频带都有可能大于UE所分配的频带，即URS所占用的频带，见图1所示。因此，采用URS获取CQI并不能反应UE整个频带甚至基站要求的subband的信道质量等级。

如果采用公共导频来获取CQI，虽然基站侧资源分配模块能得到整个频带的信道质量信息，但是基站在选择调制编码方案时如果按照公共导频的信号接收质量判定基站到UE的信道质量，则会损失发射模式7给UE带来的波束赋形增益，因为公共导频未进行任何多天线的波束赋形处理，根据公共导频获取的CQI等级远远低于用户采用波束赋形后的CQI等级，若根据公共导频获取的CQI选定更低的编码速率和调制阶数，则不利于小区吞吐量或频谱利用率的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LTE发射模式7下CQI获取及使用的方法，能够解决在采用发射模式7时，通过公共导频来获取CQI会造成多天线波束赋形增益损失的技术问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种LTE发射模式7下CQI获取及使用的方法，步骤流程如图2所示，包括：

A、UE根据公共导频计算信干比(Signal to Interference plus NoiseRatio，SINR)，根据信干比与信道质量指示的映射表获得下行链路的信道质量指示；

B、UE将获得的信道质量指示上报给基站；

C、基站根据所述UE上报的信道质量指示对UE进行资源分配；

D、若基站需要向UE发送业务数据，则对所述UE上报的信道质量指示进行校正；

E、基站根据校正后的信道质量指示确定针对所述UE的MCS并进行业务数据的发送。

进一步地，所述UE根据第一路公共导频计算信干比，并根据该信干比获得对应的待上报的CQI；

进一步地，所述UE根据公共导频中的任意一路公共导频计算信干比，并根据该信干比获得对应的待上报的CQI；

进一步地，所述UE根据前两路公共导频计算各自的信干比，并将两路信干比进行综合形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的CQI。

进一步地，所述UE根据公共导频中的任意两路公共导频计算各自的信干比，并将两路信干比进行综合后形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的CQI。

进一步地，所述UE根据四路公共导频计算各自的信干比，并将各自的信干比进行综合形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的CQI。

进一步地，所述综合是指对多个信干比求算术平均；

进一步地，基站对上报的CQI进行校正的方法为：

基站将终端上报的CQI映射成信干比；

将映射后的SINR与α10log₁₀M相加得到校正后的SINR，其中M为智能天线阵列的天线单元的个数，α为[0～1]的常系数；

将校正后的SINR映射成CQI得到校正后的CQI。

进一步地，所述α的值由基站根据不同的应用场合自行确定。

此发明在不增加UE处理复杂度的情况下，既满足了CQI上报带宽的完整信息的要求，又能使UE能获得更适合的MCS配置，从而提高了小区的吞吐量和频谱利用率。该发明可以提高发射模式7时CQI反馈的完整性和精确度，实现多天线模式的性能增益，提高小区吞吐量和频谱利用率。

附图说明

图1为UE专用导频所属带宽和CQI反馈带宽的冲突示意图；

图2本发明所述方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

现有LTE标准的版本中，需要UE根据导频获取CQI，并进行反馈。但在发射模式7时，公共导频和UE专用导频同时存在，本发明提出一种在采用发射模式7时，CQI的上报、基站如何使用该CQI的方法，如图2所示，本发明中UE通过公共导频获取CQI，并将此CQI直接上报，基站根据上报的CQI为该用户分配资源，如果该用户有业务发送时，基站先对上报的CQI进行校正后，利用校正的CQI为该用户选定MCS。

LTE的发射模式7是针对波束赋形的多天线技术，因此该发明根据波束赋形技术的基本原理，进行对上报的CQI进行校正：

波束赋形时的信号模型为：

y(t)＝s(t)*h(t)+n(t)＝x(t)·w(t)*h(t)+n(t)    式1

$h\left(t\right)=\underset{i=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left({\mathrm{\θ}}_i\right)\mathrm{\δ}(t-{\mathrm{\τ}}_i){\mathrm{\β}}_i\left(t\right)$ 式2

$y\left(t\right)=s\left(t\right)*h\left(t\right)+n\left(t\right)=x\left(t\right)\·w\left(t\right)*\underset{i}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}a\left({\mathrm{\θ}}_i\right)\mathrm{\δ}(t-{\mathrm{\τ}}_i){\mathrm{\β}}_i\left(t\right)+n\left(t\right)$ 式3

其中y(t)为UE端的接收信号；s(t)为基站端天线阵列的发送信号；n(t)为方差为σ₀ ²，均值为0的加性高斯白噪声；h(t)为含有L条子径的信道冲激响应；a(θ_i)为信道第i条径的波达方向θ在阵列中的导向矢量，具体的

δ(t-τ_i)为信道第i条径的时延τ_i；β_i(t)为信道第i条径的复幅值，其为方差为1，均值为μ_h ^j，i的独立复高斯随机变量。x(t)为进行波束赋形处理前的调制符号，w(t)为波束赋形处理采用的权值向量。

根据智能天线的基本原理，理想波束赋形权值存在以下关系：

其中a_j(θ)为第j个用户的导向矢量，a_i(θ)i≠j为其他M个干扰用户的导向矢量，H代表转置。将以上关系代入式3

y(t)＝s(t)*h(t)+n(t)＝Mx(t-τ)β₁(t)+a^H(θ)n(t)

则y(t)中期望信号分量的功率为：

y(t)中期望噪声分量的功率为：

$P_N=E\left[a^H\left({\mathrm{\θ}}_i\right)n\left(t\right)n^H\left(t\right)a\left({\mathrm{\θ}}_i\right)\right]=a^H\left({\mathrm{\θ}}_i\right)E\left[n\left(t\right)n^H\left(t\right)\right]a\left({\mathrm{\θ}}_i\right)$

$=a^H\left({\mathrm{\θ}}_i\right){\mathrm{\σ}}_n^2\mathrm{Ia}\left({\mathrm{\θ}}_i\right)={\mathrm{Mo}}_n^2$

则y(t)的信干比为：

$\mathrm{SINR}=M\frac{E\left[{\left|x(t-{\mathrm{\τ}}_i)\right|}^2\right]}{{\mathrm{\σ}}_n^2}$

而在单天线情况下，y(t)的信干比为：

$\mathrm{SINR}=\frac{E\left[{\left|x(t-{\mathrm{\τ}}_i)\right|}^2\right]}{{\mathrm{\σ}}_n^2}$

因此，M元阵列相比单天线将SINR提高了

G＝10log₁₀MdB

因此从公共导频提取的SINR，跟使用了波束赋形的天线阵列的SINR，相差G dB，本发明中优选的CQI校正方法是将根据第一路公共导频计算的SINR加上(α10log₁₀M)dB后进行CQI查表映射，从而获得校正后的CQI，其中α为[0～1]的常系数，可根据不同的应用场合基站自行确定。

本发明第一具体实施例中，采用发射模式7，CQI获取、校正和基站确定MCS的步骤如下：

步骤101、UE根据第一路公共导频计算信干比，并根据所得信干比获取相应的CQI作为待上报的CQI；

步骤102、UE将所述待上报的CQI上报给基站，

步骤103、基站基于终端上报的CQI对UE进行资源分配；

步骤104、如果基站有业务数据向该UE发送，则先将UE上报的CQI映射成SINR，然后加上(α10log₁₀M)dB，其中α＝0.8；基站根据校正后的SINR值获得对应的校正后的CQI；

步骤105、基站根据校正后的CQI选择该UE的MCS发送业务数据。

本发明第二具体实施例中，采用发射模式7，CQI的获取、校正和基站确定MCS的步骤如下：

步骤201，UE根据前两路公共导频计算信干比，将两路信干比进行算术平均，将平均后的信干比通过信干比和CQI的映射表获取相应的CQI作为待上报的CQI；

步骤202，UE将所述待上报的CQI上报给基站，

步骤203，基站根据所述UE上报的CQI对UE进行资源分配；

步骤204，如果有业务向该UE发送，先将所述上报的CQI映射成SINR，再将此加上(α10log₁₀M)dB，本实施例中规定α＝0.8；根据校正后的SINR值获得对应的校正后的CQI；

步骤205，基站根据校正后的CQI选择该UE的MCS。

本发明第三具体实施例中，采用发射模式7，CQI的获取、校正和基站确定MCS的步骤如下：

步骤301，UE根据任一路公共导频(每一次计算随机选择第1，2，3，4路CRS中的一路)计算信干比，通过信干比和CQI的映射表获取相应的CQI作为待上报的CQI；

步骤302，UE将所述待上报的CQI上报给基站，

步骤303，基站根据所述UE上报的CQI对UE进行资源分配；

步骤304，如果有业务向该UE发送，先将所述上报的CQI映射成SINR，再将此加上(α10log₁₀M)dB，本实施例中规定α＝0.8；根据校正后的SINR值获得对应的校正后的CQI；

步骤305，基站根据校正后的CQI选择该UE的MCS。

本发明第四具体实施例中，采用发射模式7，CQI的获取、校正和基站确定MCS的步骤如下：

步骤401，UE根据任意两路公共导频(每一次计算随机选择第1，2，3，4路CRS中的两路)计算信干比，将两路信干比进行算术平均，将平均后的信干比通过信干比和CQI的映射表获取相应的CQI作为待上报的CQI；

步骤402，UE将所述待上报的CQI上报给基站，

步骤403，基站根据所述UE上报的CQI对UE进行资源分配；

步骤404，如果有业务向该UE发送，先将所述上报的CQI映射成SINR，再将此加上(α10log₁₀M)dB，本实施例中规定α＝0.5(CQI＜16)，α＝0.8(CQI≥16)；根据校正后的SINR值获得对应的校正后的CQI；

步骤405，基站根据校正后的CQI选择该UE的MCS。

本发明第五具体实施例中，采用发射模式7，CQI的获取、校正和基站确定MCS的步骤如下：

步骤501，UE根据四路公共导频计算信干比，将四路信干比进行算术平均，将平均后的信干比通过信干比和CQI的映射表获取相应的CQI作为待上报的CQI；

步骤502，UE将所述待上报的CQI上报给基站，

步骤503，基站根据所述UE上报的CQI对UE进行资源分配；

步骤504，如果有业务向该UE发送，先将所述上报的CQI映射成SINR，再将此加上(α10log₁₀M)dB，本实施例中规定α＝0.5(CQI＜16)，α＝0.8(CQI≥16)；根据校正后的SINR值获得对应的校正后的CQI；步骤505，基站根据校正后的CQI选择该UE的MCS。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LTE发射模式7下CQI获取及使用的方法，其特征在于，包括：

终端根据公共导频获取下行链路的信道质量指示并将其上报基站；基站根据上报的信道质量指示对所述终端进行资源分配；若基站需要向所述终端发送业务数据，则对所述终端上报的信道质量指示进行校正，并根据校正后的信道质量指示确定针对所述终端的调制编码方案，然后进行业务数据的发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端通过如下方法获取所述下行链路的信道质量指示：

终端首先根据公共导频计算信干比，然后再根据信干比与信道质量指示的映射关系获得所述下行链路的信道质量指示。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据公共导频中的任意一路公共导频获取所述信道质量指示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据公共导频中的第一路公共导频获取所述信道质量指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据公共导频中的任意两路公共导频计算各自的信干比，并将两路信干比进行综合后形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的信道质量指示。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据公共导频中的前两路公共导频计算各自的信干比，并将两路信干比进行综合后形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的信道质量指示。

7.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述任意一路或任意两路是指在所述公共导频中随机选择一路或两路公共导频。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据四路公共导频计算各自的信干比，并将各自的信干比进行综合形成综合信干比，再根据所述综合信干比获得对应的待上报的获取信道质量指示。

9.根据权利要求5、6或8所述的方法，其特征在于，所述综合是指对多个信干比求算术平均。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站对上报的信道质量指示进行校正的方法为：

基站将终端上报的信道质量指示映射成信干比；

将映射后的信干比与α10log₁₀M相加得到校正后的信干比，其中M为智能天线阵列的天线单元的个数，α为取值区为0到1的常系数；

根据校正后的信干比通过映射获得校正后的信道质量指示。

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