CN101753190B - Lte发射模式7时的cqi修正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE发射模式7时的CQI修正方法及装置，所述方法包括：用户设备UE利用第一路公共导频计算接收信号的原信干比SINR，并基于多元天线阵列相较于单天线的SINR提高值对所述原SINR进行修正，并根据修正后的SINR选择信道质量指示CQI的值。采用本发明方法及装置可使修正后的CQI更接近整个天线阵列的CQI，从而使UE的信道质量反馈更加精确。

Description

LTE发射模式7时的CQI修正方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种LTE(Long Term Evolution，长期演进系统)中发射模式7，即采用UE(User Equipment，用户设备)专用导频(UE specific Reference Signals，以下简称URS)时的CQI(ChannelQuality Indicator，信道质量指示)修正方法及装置。

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3GPP TR 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，如图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。

而如果采用公共导频(Cell specific Reference Signals，以下简称CRS)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，但因为公共导频未进行任何多天线的波束赋形处理，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。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。

用户设备UE通过两路公共导频计算可获得这两路导频的CQI信息，但是每个子帧中UE仅向Node B(基站)反馈一个CQI值。如果采用两路公共导频提取的CQI求平均，这在不同的天线阵列中会产生误差，因此，有必要提供一种LTE发射模式7时的CQI修正方法，为Node B提供最准确的CQI信息，确保系统性能最佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供LTE发射模式7时的CQI修正方法及装置，使修正后的CQI更接近整个天线阵列的CQI，从而使UE的信道质量反馈更加精确。

为了解决上述问题，本发明提供了一种LTE发射模式7时的CQI修正方法，用户设备UE利用第一路公共导频计算接收信号的原信干比SINR，并基于多元天线阵列相较于单天线的SINR提高值对所述原SINR进行修正，并根据修正后的SINR选择信道质量指示CQI的值。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：对于M元天线阵列，采用以下方式对所述原SINR进行修正：将原SINR加上α10log₁₀M dB，其中10log₁₀M为M元天线阵列相较于单天线的SINR提高值，α为0～1的常系数。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：所述α的值规定为：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}},$

其中，SINR_CRS为根据公共导频计算的SINR，SINR_URS为根据专用导频计算的SINR。

进一步地，上述方法还可具有如下特点：所述α的取值根据所述UE反馈的ACK/NACK信息自适应地减小。

本发明还提供了一种LTE发射模式7时的CQI修正装置，所述装置设置在用户设备UE中，其包括依次相连的信干比计算单元，信干比修正单元，以及CQI选择单元，其中：

所述信干比计算单元，用于利用第一路公共导频计算接收信号的原SINR；

所述信干比修正单元，用于基于多元天线阵列相较于单天线的SINR提高值对所述原SINR进行修正；

所述CQI选择单元，用于根据修正后的SINR选择CQI的值。

进一步地，上述装置还可具有如下特点：对于M元天线阵列，所述信干比修正单元采用以下方式对所述原SINR进行修正：将原SINR加上α10log₁₀M dB，其中10log₁₀M为M元天线阵列相较于单天线的SINR提高值，α为0～1的常系数。

进一步地，上述装置还可具有如下特点：所述信干比修正单元规定所述α的值为：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}},$

其中，SINR_CRS为根据公共导频计算的SINR，SINR_URS为根据专用导频计算的SINR。

进一步地，上述装置还可具有如下特点：所述信干比修正单元根据所述UE反馈的ACK/NACK信息自适应地减小所述α的取值。

本发明提出的CQI修正方法及装置虽然采用第一路公共导频提取SINR，但是通过修正SINR使所选择的CQI接近整个天线阵列的CQI，从而使UE的信道质量反馈更加精确，利于基站的资源分配，并提高自适应调制编码的增益，使整个通信系统得到切实的波束形成增益。

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为本发明应用示例一的CQI的选取及反馈过程；

图3为本发明应用示例二的CQI的选取及反馈过程；

图4为本发明实施例的修正装置的示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：利用LTE标准的版本中的第一路公共导频，计算其SINR(Signal to Interference Noise Ratio，简称SINR)并进行修正，根据SINR修正值选取相应的CQI，再反馈给基站。从而达到提高发射模式7时CQI反馈的精确度，实现多天线发射模式的性能增益的目的。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。

现有LTE标准的版本中，在波束形成时需要将根据第一路公共导频计算获得的CQI进行反馈。

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

，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

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，α_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，则有：

y(t)＝s(t)*h(t)+n(t)＝Mx(t-τ)β₁(t)+α^H(θ)n(t)       式4

则y(t)中期望信号分量的功率P_s为：

y(t)中期望噪声分量的功率P_N为：

$=a^H\left({\mathrm{\θ}}_i\right)o_n^2\mathrm{Ia}\left({\mathrm{\θ}}_i\right)=M{o}_n^2$

则y(t)的信干比为：

而在单天线情况下，y(t)的信噪比为：

因此，M元阵列相比单天线将SINR提高了：

$G=\frac{S{\mathrm{NR}}_{\mathrm{MIMO}}}{{\mathrm{SNR}}_{\mathrm{SISO}}}=10{\log }_{10}\mathrm{M\; dB},$

因此，从第一路公共导频提取的SINR跟使用了波束形成的天线阵列的SINR相差G dB。

由此，本发明提出一种更精确的CQI修正方法，包括：UE对利用第一路公共导频计算的原SINR进行修正，根据修正后的SINR查CQI映射表，从而得出CQI的值。

其中对原SINR进行修正采用以下方式：将原SINR加上α10log₁₀M dB，即修正后的SINR＝原SINR+α10log₁₀M dB，其中α为0～1的常系数，α的值可根据不同的应用场合由UE自行确定。例如：在开阔场地，波束形成能获得较大增益，可令α＝0.8；而在散射径丰富的环境中，波束形成增益会受到影响，可根据反馈的ACK/NACK(Acknowledged/Non-acknowledged，肯定/否定应答)信息将α不断减小，例如令α＝0.4。

下面结合两个应用示例对本发明技术方案的实施作进一步详细介绍。

如图2所示，本发明方案示例一的具体步骤如下：

步骤102，UE接收到按照现有流程计算第一路公共导频的误块率；

步骤104，UE根据得到的误块率和BLER-SINR(误块率-信干比)映射表，确定相应的SINR；

步骤106，对上述SINR进行修正，即将此SINR加上α10log₁₀M dB，本实施例中取α＝0.8；

步骤108，根据修正后的SINR值选择合适的CQI；

步骤110，UE将此CQI反馈给基站。

如图3所示，本发明方案示例二的具体步骤如下：

步骤202，UE计算第一路公共导频的误块率；

步骤204，UE根据得到的误块率和BLER-SINR映射表，确定相应的SINR；

步骤206，将此SINR加上α10log₁₀M dB，本实施例中规定 $\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}};$

其中SINR_CRS为根据公共导频计算的SINR，SINR_URS为根据专用导频计算的SINR。这样规定的α考虑了波束形成增益，并将波束形成增益折算到整个带宽，因此更接近UE实际的CQI等级。

步骤208，根据修正后的SINR值选择对应的CQI；

步骤210，UE将此CQI反馈给基站。

如图4所示为本发明实施例的一种LTE发射模式7时的CQI修正装置，所述装置设置在UE中，其包括依次相连的：信干比计算单元，用于在UE接收到信号后，利用第一路公共导频计算接收信号的原SINR；信干比修正单元，用于基于多元天线阵列相较于单天线的SINR提高值对所述原SINR进行修正；以及CQI选择单元，用于根据修正后的SINR选择CQI的值并输出给UE的发射模块，由UE将选定的CQI值反馈给基站。

其中，所述信干比修正单元对所述原SINR进行修正采用以下方式：将原SINR加上α10log₁₀M dB，其中10log₁₀M为M元天线阵列相较于单天线的SINR提高值，α为0～1的常系数。α的取值可以根据UE反馈的ACK/NACK信息自适应地减小。

此外，优选地，所述信干比修正单元可以设定α的值为：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}},$

其中，SINR_CRS为根据公共导频计算的SINR，SINR_URS为根据专用导频计算的SINR。

Claims (2)

1.一种长期演进系统（LTE）发射模式7时的信道质量指示（CQI）修正方法，其特征在于，用户设备（UE）利用第一路公共导频计算接收信号的原信干比，并基于多元天线阵列相较于单天线的信干比提高值对所述原信干比进行修正，并根据修正后的信干比选择CQI的值；对于M元天线阵列，采用以下方式对所述原信干比进行修正：将原信干比加上α10log₁₀MdB，其中10log₁₀M为M元天线阵列相较于单天线的信干比提高值；其中，

α为0～1的常系数；

或者，α的值规定为：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}},$

其中，SINR_CRS为根据第一路公共导频计算的信干比，SINR_URS为根据专用导频计算的信干比；

或者，所述α的取值根据所述UE反馈的肯定/否定应答（ACK/NACK）信息自适应地减小。

2.一种长期演进系统（LTE）发射模式7时的信道质量指示（CQI）修正装置，其特征在于，所述装置设置在用户设备（UE）中，其包括依次相连的信干比计算单元，信干比修正单元，以及CQI选择单元，其中：

所述信干比计算单元，用于利用第一路公共导频计算接收信号的原信干比；

所述信干比修正单元，用于基于多元天线阵列相较于单天线的信干比提高值对所述原信干比进行修正；

所述CQI选择单元，用于根据修正后的信干比选择CQI的值；

对于M元天线阵列，所述信干比修正单元采用以下方式对所述原信干比进行修正：将原信干比加上α10log₁₀MdB，其中10log₁₀M为M元天线阵列相较于单天线的信干比提高值；其中，

α为0～1的常系数；

或者，所述α的值为：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{CRS}}}{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{URS}}},$

其中，SINR_CRS为根据第一路公共导频计算的信干比，SINR_URS为根据专用导频计算的信干比；

或者，所述α的取值根据所述UE反馈的肯定/否定应答（ACK/NACK）信息自适应地减小。

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