CN101902298A - 信道质量指示补偿方法、系统及基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信道质量指示补偿方法、系统及基站。方法包括：根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻；在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据有效的波束成形增益对信道质量指示进行补偿处理。基站包括：计算模块，用于根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；缓存模块，用于缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻。补偿模块，用于在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据计算模块计算得到的有效的波束成形增益对信道质量指示进行补偿处理。系统包括基站和终端。本实施例提高了CQI的准确性。

Description

信道质量指示补偿方法、系统及基站

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道质量指示补偿方法、系统及基站。

背景技术

波束成形(Beam Forming；以下简称：BF)技术作为第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project；以下简称：3GPP)长期演进(Long TermEvolution；以下简称：LTE)版本(Release 8；以下简称：R8)中的一种技术，其利用信道信息对发射数据进行加权处理，形成能量对准目标用户的窄波束，以提高用户的接收信号与干扰和噪声比(Signal to Interference and NoiseRate；以下简称：SINR)。在R8协议的基础之上，LTE R9引入了双流BF，且支持单双流BF的自适应切换。其中，LTE中的下行信道质量指示(ChannelQuality Indicator；以下简称：CQI)测量是基于公共导频(Cell-specific ReferenceSignal；以下简称：CRS)进行的，基站发射已知序列，终端用本地序列与接收信号做相关来提取出信道响应，以此对信道质量进行计算。然后终端通过反向链路将测量到的CQI反馈给基站，基站通过反馈的CQI进行链路自适应处理。因此，CQI作为重要的链路自适应参考，其对链路自适应性能的影响较大，则CQI测量和反馈对整个系统的性能来说具有重要意义。

在现有技术中，由于BF模式下的测量信号与数据信号的发射处理不一致，测量信号经过宽波束加权，而数据信号则经过窄波束(BF)加权，则基于测量信号得到的CQI与数据的实际CQI可能不同。现有技术中为了利用测量得到的CQI来真正反映数据的解调性能，通过计算得到的BF增益来对CQI进行调整，具体终端对上行信道信息进行缓存，根据缓存的上行信道信息来计算获得BF增益。

然而，现有技术中计算得到的BF增益通常为一固定值，而实际上BF增益随时频域而发生变化，其不能准确地对CQI进行补偿调整。

发明内容

本发明实施例提供一种信道质量指示补偿方法、系统及基站，用以解决现有技术中CQI不准确的问题，实现根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

本发明实施例提供一种信道质量指示补偿方法，包括：根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；缓存多个所述频域粒度下的所述波束成形增益和所述波束成形增益对应的时刻；在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理。

本发明实施例提供一种基站，包括：计算模块，用于根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；缓存模块，用于缓存多个所述频域粒度下的所述波束成形增益和所述波束成形增益对应的时刻；补偿模块，用于在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据所述计算模块计算得到的有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理。

本发明实施例提供一种信道质量指示补偿系统，包括基站和终端，所述基站包括上述基站。

本发明实施例的信道质量指示补偿方法、系统及基站，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，基站根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明信道质量指示补偿方法实施例一的流程图；

图2为本发明信道质量指示补偿方法实施例二的流程图；

图3为本发明信道质量指示补偿方法实施例二中的整体流程示意图；

图4为本发明信道质量指示补偿方法实施例三的流程图；

图5为本发明基站实施例一的结构示意图；

图6为本发明基站实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，由于CRS和数据经历的等效信道不同，利用CRS计算得到的CQI不能真正反映数据的解调性能，需要通过BF增益来对CQI进行调整。而现有技术中通常采用固定的BF增益或有限集BF增益对CQI进行补偿，即采用通过仿真和现场测试得到的固定的BF增益来调整CQI。现有技术中的方法尽管对CQI进行了一定的调整，但是固定的BF增益并不能与不同时刻接收到的CQI相吻合，因此固定的CQI补偿值对于不同时刻反馈的CQI来说是不准确的，进而补偿调整之后的CQI也不能准确反映数据的解调性能。

图1为本发明信道质量指示补偿方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例提供了一种信道质量指示补偿方法，具体可以包括如下步骤：

步骤101，基站根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形BF增益。

在本实施例中，基站在接收终端反馈的CQI，并对CQI进行解调、解析等处理的同时，基站还通过终端发射的上行参考信号来实时计算每个预设的频域粒度下的BF增益。基站对BF增益的计算过程采用实时计算的方式，终端以一定的发射周期和带宽来向基站发射上行参考信号，基站在每次接收到预设的频域粒度下的完整的上行参考信号时，便对对应的BF增益进行实时计算。

步骤102，基站缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻。

在计算得到每个RB下的BF增益之后，对这些BF增益以及不同BF增益对应的不同时刻进行缓存。基站在获取到终端反馈的CQI时，对该反馈时刻进行记录，根据反馈该CQI的时刻、缓存的BF增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取该子带内的有效的波束成形增益。

步骤103，基站根据有效的所述波束成形BF增益对所述终端反馈的信道质量指示CQI进行补偿处理。

基站再根据实时计算获取到的BF增益进行缓存处理，在接收到终端反馈的CQI后，根据有效的BF增益对该CQI进行补偿处理。

本发明实施例则采用对BF增益进行实时计算获取的方法，终端在向基站反馈CQI的过程中，同样以一定的周期向基站发射上行参考信号，基站在接收到CQI并对其进行解析处理过程中，仍通过接收到的上行参考信号实时计算不同时刻对应的BF增益，在基站获取到反馈的CQI时，便根据有效的BF增益来对该CQI进行处理。本发明实施例相对于现有技术来说，通过实时计算得到的BF增益，可以准确地获取对于不同时刻对应的CQI来说有效的BF增益来对该CQI进行补偿处理，使得调整后的CQI可以准确反映数据的解调性能。

本实施例提供了一种信道质量指示补偿方法，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，基站根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

图2为本发明信道质量指示补偿方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例提供了一种具体的信道质量指示补偿方法，具体可以包括如下步骤：

步骤201，基站根据终端发射的上行参考信号获取所述上行参考信号的信道响应。

终端在向基站发射上行参考信号时，可以以一定的发射周期和发射带宽进行发射，其中，本实施例中的上行参考信号可以具体为信道探测参考信号(Sounding Reference Signal；以下简称：SRS)，发射周期和发射带宽可以由基站来进行具体配置。在本实施例中，终端发射SRS时，可以进行频域跳频和天线切换，其中，频域跳频是指终端每次发射的SRS只占总带宽的一部分，假设为全带的1/N，则经过N次跳频进而遍历全带。而天线切换是指终端每次发射SRS的天线不同，通常为终端每次的发射天线数目小于总天线数据的情况。假设终端包含两根天线，每次只能单发，则第一次由天线1发射SRS，第二次则由天线2发射SRS，以此类推，则基站每次只能获得终端的一根天线上的SRS。基站在接收到终端发射的SRS之后，将其与本地序列符号做相关，得到SRS的信道信息。基站对获取的信道信息进行维护时，具体可以以两种形式来维护信道信息，一种为维护SRS信道响应，另一种为维护SRS信道协方差矩阵。即基站可以根据终端的频域跳频情况和天线切换情况对所述上行参考信号的信道响应或上行参考信号的信道协方差矩阵进行缓存。

假设基站有8根天线，终端有2根天线，终端在发射SRS时共分3个子带进行跳频，且终端支持天线切换。当基站采用维护SRS信道响应的形式来维护信道信息时，基站每次可以获取到一个1*8的信道信息，可以记为其中，下标fn表示第n个SRS子带，上标an表示第n根终端天线。假设基站第一次从终端获取到的信道响应为

基站对该信道响应进行缓存，第二次和第三次获取到的信道响应分别为

第四次获取到的信道响应为此时

和可以组合为f1子带上的全信道信息

或

其中，H_f1为2×8矩阵，即用两个1×8向量和

来构成2×8矩阵H_f1的两行。然后，基站利用

来更新之前缓存的

等待下一次获取到

时重复以上步骤。另外，对于其它SRS子带f2、f3，也可以进行上述相同的操作。当基站采用维护SRS信道协方差矩阵的形式来维护信道信息时，基站每次可以获取到一个1*8的信道信息，通过该信道信息可以计算得到信道协方差矩阵，计算方法为：R＝H^HH，其中H^H为H的共轭转置，R为8×8矩阵。假设基站第一次从终端获取到的信道响应为

则可以计算得到对应的信道协方差矩阵为

基站将该信道协方差矩阵进行缓存。基站在第二次和第三次得到的信道协方差矩阵分别为

和

第四次得到的信道协方差矩阵为

此时基站可以根据缓存的信道协方差矩阵得到f1子带上的全信道信息：

然后基站利用得到的

来更新缓存的等待下一次获取到并重复以上步骤。类似地，对于其它SRS子带f2、f3，也可以进行相同的操作。

步骤202，基站根据上行参考信号的信道响应获取所述上行参考信号的信道协方差矩阵。

当基站缓存的信道信息为SRS信道响应时，基站需要根据该SRS信道响应获取对应的信道协方差矩阵，即可以采用计算公式R＝H^HH来获取到对应的信道协方差矩阵，其中H^H为H的共轭转置，R为8×8矩阵。当基站缓存的信道信息为SRS信道协方差矩阵时，可以直接从缓存中获取该SRS信道协方差矩阵。

步骤203，基站根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值。

基站在获取到SRS信道协方差矩阵R后，基站根据该矩阵R来获取预设的频域粒度下的瞬时波束成形权值。在本实施例中，计算BF增益的频域粒度可以为若干SRS子载波、若干资源块(Resource Block；以下简称：RB)或子带。具体地，本实施例中的BF权值可以由基站获取到的SRS信道协方差矩阵的特征值分解得到。当上行参考信号以单流波束成形形式发射时，每个频域粒度下的瞬时单流波束成形权值为信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量。即对于单流BF来说，其权值W_single为对应的信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量。当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，每个频域粒度下的瞬时双流联合波束成形权值的第一列为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量，所述瞬时波束成形权值的第二列为所述信道协方差矩阵的次大特征值所对应的特征向量。对于双流联合BF来说，其权值W_Union的第一列为对应的协方差矩阵R的最大特征值所对应的特征向量，第二列为R的次大特征值所对应的特征向量。当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，每个频域粒度下的瞬时双流分组波束成形权值的主对角线分别为两组极化方向的信道协方差矩阵的最大特征值的特征向量。对于双流分组BF来说，假设基站天线数为8，终端天线数为2，SRS的信道响应

其中，h_ij表示终端天线i到基站天线j的信道响应。基站天线分为两组极化方向，其中0，1，2，3为一组极化方向，对应的信道响应为：4，5，6，7为另一组极化方向，对应的信道响应为：

对每个极化方向的信道协方差矩阵

i＝1，2进行特征值分解，得到R_i最大特征值所对应的特征向量为w_i，则双流分组BF权值

步骤204，基站根据所述信道响应、所述信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

基站在根据上述步骤获取到SRS的信道响应H、信道协方差矩阵R以及对应的BF权值W之后，根据信道响应H、信道协方差矩阵R以及对应的BF权值W来计算每个预设的频域粒度下的BF增益，此处可以具体为计算每个子带下的BF增益。由于终端可能以单流BF、双流联合BF或双流分组BF的形式，则本步骤为分别计算单流BF增益、双流联合BF增益和双流分组BF增益。对于SRS的子带f1来说，根据前述步骤已经获取到SRS的信道响应H_f1或信道协方差矩阵R_f1，此处为了表达式简洁，省略子带标号f1，即获取到SRS的信道响应H或信道协方差矩阵R。对于单流BF来说，BF增益可以具体采用下述两个等式之一来计算得到：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\sin \mathrm{gle}}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{W_{\sin \mathrm{gle}}^H{\mathrm{RW}}_{\sin \mathrm{gle}}}{E_s}---\left(1\right)$

其中，gain_SingleBF为单流BF增益，H为每个SRS子带的信道响应，W_Single为该子带对应的瞬时单流BF权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个子带下的信道协方差矩阵，Es为有用信号的能量，(·)^(：，i)表示矩阵的第i列，(·)^(i，j)表示矩阵的第i行j列对应的元素。由于基站可能以缓存SRS的信道响应的方式来维护信道信息，也可能以缓存SRS的信道协方差矩阵的方式来维护信道信息，则基站可以根据实际情况采用上述公式(1)中所示的两个等式之一来计算BF增益，即当缓存的是信道响应时，采用公式(1)中的第一个等式来计算BF增益，当缓存的是信道协方差矩阵时，采用公式(1)中的第二个等式来计算BF增益。对于双流联合BF来说，每个子带下的BF增益包括第一联合BF增益和第二联合BF增益，可以分别采用下述公式(2)和(3)来计算第一联合BF增益和第二联合BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}}{E_s}---\left(2\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}}{E_s}---\left(3\right)$

其中，gain_union1为第一联合BF增益，gain_union2为第二联合BF增益，H为每个子带下的信道响应，W_union为该子带对应的瞬时双流联合BF权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个子带下的信道协方差矩阵，W_Union为双流联合BF权值，

分别为R＝H^HH的最大特征值、次大特征值所对应的特征向量，ES为。对于双流分组BF，每个子带下的BF增益包括第一分组BF增益和第二分组BF增益可以分别采用下述公式(4)和(5)来计算：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}1}=\frac{\mathrm{ab}-{\mathrm{cc}}^{*}}{\mathrm{bd}}---\left(4\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}2}=\frac{\mathrm{ab}-{\mathrm{cc}}^{*}}{\mathrm{ad}}---\left(5\right)$

其中，

d＝E_s’d＝E_s’gain_group1为第一分组BF增益，gain_group2为第二分组BF增益，H为每个子带下的信道响应，W_grouop为该子带对应的瞬时双流分组BF权值，||g||_F为矩阵的F范数，ES为W_Group为双流分组BF权值，

和

为每组极化天线信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量。

在上述BF增益的计算公式(1)-(5)中，其中的Es的计算方式可以根据终端的反馈方式来确定，当终端以发射分集方式反馈CQI时，可以采用下述公式来计算Es：

$E_s=\frac{{\left|\right|H\stackrel{\‾}{W}\left|\right|}_F^2}{2}=\frac{\mathrm{trace}\left({\stackrel{\‾}{W}}^{H}R\stackrel{\‾}{W}\right)}{2}---\left(6\right)$

其中，

为宽波束权值。若终端以单天线端口i的方式反馈CQI，则可以采用下述公式来计算Es：

$E_s={\left|\right|H{\stackrel{\‾}{W}}^{(:,i)}\left|\right|}_F^2={\stackrel{\‾}{W}}^{H}R{\stackrel{\‾}{W}}^{(i,i)}---\left(7\right)$

若终端只反馈下行干扰噪声功率信息，则E_s＝1。

步骤205，基站缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻。

在通过上述步骤计算得到每个RB下的BF增益之后，对这些BF增益gain₁，...，gain_N以及不同BF增益对应的不同时刻t₁，...，t_N进行缓存，并随时缓存一个全带的BF增益gain_avg，其可以由各个RB的频域平均和时域滤波得到。基站在获取到终端反馈的CQI时，对该反馈时刻进行记录，根据反馈该CQI的时刻、缓存的BF增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取该子带内的有效的波束成形增益。

步骤206，基站在获取到终端反馈的一个子带的CQI时，根据反馈该CQI的时刻、BF增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取该子带内的有效的波束成形增益。

在本实施例中，终端在以一定的周期向基站发射SRS时，终端还向基站反馈测量得到的CQI。如图3所示为本发明信道质量指示补偿方法实施例二中的整体流程示意图，终端先根据CRS信道估计得到每个RB的下行信道信息，假设基站有2个CRS端口，8根物理天线，终端有2根接收天线，则得到的信道估计矩阵为

其中H为2×8复数矩阵，其i行j列元素为第j根物理发射天线到第i根物理接收天线间的信道响应。

为8×2宽波束矩阵，CRS端口数据经过加权后从物理天线发射。终端然后通过噪声功率测量得到每个RB的干扰噪声功率σ²，根据每个RB的和σ²计算每个RB的接收SINR。终端将每个RB的接收SINR映射为CQI，在进行CQI映射时，先将子带内所有RB的SINR：SINR₁，...，SINR_N，其中N为子带中的RB数进行平均而得到子带的SINR，此处可以采用线性平均方法，也可以采用指数等效映射(Exponential Effective SIR Mapping；以下简称：EESM)方法。基站再将子带的SINR转为dB值并进行量化，得到子带的CQI。终端将得到的子带的CQI随上行数据或上行控制信道发射到基站，基站进行CQI解调，具体地，基站从上行数据或上行控制信道中解出本帧的CQI消息，与其它消息一起传到基站的MAC层。基站进行CQI解析，基站的MAC层从本帧数据中提取出CQI对应的比特，并将其反映射到子带的SINR。

具体地，假设终端反馈的CQI为SINR_UE，对应频域带宽为RB_x到RB_y，对应的反馈时刻为t_UE，预设的BF增益有效时间为t_eff，可以取30ms作为t_eff的参考值，具体的BF增益有效时间可由多普勒频移等参数调整。在本实施例中，当波束成形增益对应的时刻与信道质量指示的时刻的时间差小于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为有效的波束成形增益。即当|t_UE-t_x|＜t_eff时，则判断RB_x的BF增益为有效的BF增益，尚未过期。当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差大于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为无效的波束成形增益，并将所述无效的波束成形增益替换为全带的平均波束成形增益。即当|t_UE-t_x|＞t_eff时，则判断RB_x的BF增益为无效的BF增益，已经过期，此时用全带的BF增益代替RBx的BF增益。

步骤207，基站根据所述有效的波束成形增益获取所述子带的平均波束成形增益。

基站在获取到该CQI子带内对应的RB的有效BF增益后，根据CQI子带内所有RB的BF增益得到该CQI子带的平均BF增益。此处的平均方法可以为线性平均方法，也可以为EESM等其它平均方法。假设采用线性平均得到该子带的平均BF增益如下：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{UE}}=\frac{{\mathrm{gain}}_{\mathrm{avg}}+\underset{n=x+1}{\overset{y}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_n}{y-x}---\left(8\right)$

其中，由于RB在x时刻的BF增益gain_x已过有效期，因此用全带gain_avg代替该BF增益，如果若其它RB上的BF增益过期，也进行相同的方法处理。

步骤208，基站根据所述平均波束成形增益对所述终端反馈的信道质量指示进行补偿处理。

在本实施例中，基站获取到反馈的CQI对应的子带内的平均BF增益后，根据该平均BF增益对该CQI进行补偿处理，具体地，可以采用下述公式来计算得到补偿后的CQI：

SINR_Compen＝SINR_UE+10log₁₀(gain_UE)(9)

其中，SINR_Compen为补偿后的CQI对应的SINR。

本实施例提供了一种信道质量指示补偿方法，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

图4为本发明信道质量指示补偿方法实施例三的流程图，如图4所示，本实施例提供了一种具体的信道质量指示补偿方法，在本实施例中，假设基站具有8根天线，终端具有2根天线，终端支持发射天线切换，但不支持频域跳频，本实施例具体可以包括如下步骤：

步骤401，终端向基站反馈CQI，基站对该CQI进行解析。

在本实施例中，终端在接收到下行参考信号之后，根据该下行参考信号，以发射分集的方式向基站反馈对应的CQI，则可以通过下述公式计算得到每个RB上的SINR：

$\mathrm{SINR}\left(i\right)=\frac{{\left|\right|H\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\left|\right|}_F^2}{2{\mathrm{\σ}}^2\left(i\right)},i=\mathrm{1,2},...,N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}---\left(10\right)$

其中，

为第i个RB上的平均信道估计值，σ²(i)为第i个RB上的干扰噪声功率，

为下行总的RB个数。然后根据每个RB上的SINR得到总带宽中第i个RB到第j个RB的等效SINR，具体可以采用下述公式得到：

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ij}}=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{j-i+1}\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-\frac{\mathrm{SINR}\left(n\right)}{\mathrm{\β}}}\right)---\left(11\right)$

再将子带SINR映射为CQI，此处可以记为CQI_ij，并将该CQI_ij反馈给基站，假定基站收到该CQI_ij的时刻为t，对该时刻进行记录。在基站对该CQI进行解调后，将解调结果发送给基站的MAC层处理，基站的MAC层解析出CQI比特，并将该CQI比特反映射到SINR。在本实施例中，假设正向映射为SINR₁：SINR₂→CQI_ij，则反映射为：

即用正向映射的SINR区间中值作为反映射的取值。基站的MAC层将该进行缓存，并记为SINR_UE。

步骤402，终端向基站发射上行参考信号，基站根据该上行参考信号以及获取到的BF权值对BF增益进行计算。

在本实施例中，终端以周期T向基站发射上行参考信号，由于终端发射的上行参考信号没有频域跳频，则每次上行参考信号都可以覆盖全带。假设基站在t₁时刻接收到该终端的天线0的上行参考信号，并将对应的信道信息以RB为粒度缓存为行向量H₁(i)，在t₂＝t₁+T时刻收到该终端的天线1的上行参考信号，将对应的信道信息缓存为行向量H₂(i)，再将两次的信道信息进行合并，得到

基站根据每个RB上的信道信息H(i)计算每个RB上的BF增益，具体先判断该终端是否在BF模式下，如果终端不在BF模式下，则增益为0，否则采用如下公式计算单流BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}\left(i\right)=\frac{2{\left|\right|H\left(i\right)W_{\sin \mathrm{gle}}\left(i\right)\left|\right|}_F^2}{{\left|\right|H\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left|\right|}_F^2},i=\mathrm{1,2},...,N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}---\left(12\right)$

其中，H(i)为第i个RB上的上行信道估计值，W_single(i)为第i个RB上的单流BF权值，

为下行宽波束权值，该

在全带内是相同的，

为上行带宽。基站再分析判断该终端的双流BF方案，如果双流BF方案为对所有基站天线联合求取BF权值，即双流联合BF，则采用如下两个公式分别计算双流联合BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}\left(i\right)=\frac{2{\left|\right|H\left(i\right)W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left(i\right)\left|\right|}_F^2}{{\left|\right|H\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left|\right|}_F^2}---\left(13\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}\left(i\right)=\frac{2{\left|\right|H\left(i\right)W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left(i\right)\left|\right|}_F^2}{{\left|\right|H\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left|\right|}_F^2},i=\mathrm{1,2},...,N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}---\left(14\right)$

其中，

为第i个RB上的双流联合BF权值的第一列，

第i个RB上的双流联合BF权值的第二列。如果双流BF方案为对基站天线分组求取BF权值，即双流分组BF，则可以采用如下两个公式分别计算双流分组BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}1}\left(i\right)=\frac{2(a\left(i\right)b\left(i\right)-c\left(i\right)c^{*}\left(i\right))}{b\left(i\right)d\left(i\right)}---\left(15\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}2}\left(i\right)=\frac{2(a\left(i\right)b\left(i\right)-c\left(i\right)c^{*}\left(i\right))}{a\left(i\right)d\left(i\right)},i=\mathrm{1,2},...,N_{\mathrm{RN}}^{\mathrm{UL}}---\left(16\right)$

其中，

为第i个RB上的双流分组BF权值的第一列，

第i个RB上的双流分组BF权值的第二列。由此计算得到单流BF增益、双流联合BF增益和双流分组BF增益，基站然后将每个RB上的单流BF增益、双流联合BF增益和双流分组BF增益上报到基站的MAC层。

步骤403，基站根据计算得到的BF增益对终端反馈的CQI进行补偿调整。

基站在计算得到各RB上的单流BF增益、双流联合BF增益和双流分组BF增益后，对各BF增益的有效期进行判断。由于基站接收到终端反馈的CQI_ij的时刻为t，接收到全部两根终端天线上行参考信号的时刻为t₂，若|t₂-t|≤t_eff，则表明该BF增益是有效的，则可以分别采用如下的公式计算得到CQI子带内的BF平均增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}=\frac{\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}\left(n\right)}{j-i+1}---\left(17\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}1}=\frac{\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}1}\left(n\right)}{j-i+1}---\left(18\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}2}=\frac{\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}2}\left(n\right)}{j-i+1}---\left(19\right)$

其中，根据双流加权方式的不同，gain_Dual1可以代表gain_union1或gain_group1，gain_Dual2可以代表gainu_nion2或gain_group2，此处不再赘述。如果|t₂-t|＞t_eff，则表明该BF增益是无效的，采用全带的平均BF增益作为该子带内的BF增益，可以分别采用如下的公式计算得到CQI子带内的BF平均增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}=\frac{\underset{n=1}{\overset{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}\left(n\right)}{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}---\left(20\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}1}=\frac{\underset{n=1}{\overset{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}1}\left(n\right)}{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}---\left(21\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}2}=\frac{\underset{n=1}{\overset{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}2}\left(n\right)}{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}}---\left(22\right)$

在计算获取到单流BF、双流BF对应的BF增益后，基站根据BF增益对反馈的CQI进行补偿，具体可以采用下述公式计算得到单流BF和双流BF对应的补偿后的CQI：

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{Compen}}^{\mathrm{Single}}={\mathrm{SINR}}_{\mathrm{UE}}+10{\log }_{10}\left({\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}\right)---\left(23\right)$

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{Compen}}^{\mathrm{Dual}1}={\mathrm{SINR}}_{\mathrm{UE}}+10{\log }_{10}\left({\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}1}\right)---\left(24\right)$

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{Compen}}^{\mathrm{Dual}2}={\mathrm{SINR}}_{\mathrm{UE}}+10{\log }_{10}\left({\mathrm{gain}}_{\mathrm{Dual}2}\right)---\left(25\right)$

其中，

分别为补偿后的单流BF、双流BF对应的SINR的dB值。

本实施例提供了一种信道质量指示补偿方法，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

继续参照上述图4，本实施例提供了一种具体的信道质量指示补偿方法，在本实施例中，假设基站具有4根天线，终端具有2根天线，终端支持发射天线切换和频域跳频，本实施例具体可以包括如下步骤：

步骤401，终端向基站反馈CQI，基站对接收到的CQI进行解析。

终端在收到下行参考信号后，根据下行参考信号，以单天线端口0计算每个RB上的SINR：

$\mathrm{SINR}\left(i\right)=\frac{{\left|\right|H{\stackrel{\‾}{W}}^{(:,0)}\left(i\right)\left|\right|}_F^2}{{\mathrm{\σ}}^2\left(i\right)},i=\mathrm{1,2},...,N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{DL}}---\left(26\right)$

其中，

为第i个RB上的平均信道估计值，σ²(i)为第i个RB上的干扰噪声功率，

为下行总的RB数。然后根据每个RB上的SINR得到总带宽第i个RB到第j个RB的等效SINR：

${\mathrm{SINR}}_{\mathrm{ij}}=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{j-i+1}\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{e}^{-\frac{\mathrm{SINR}\left(n\right)}{\mathrm{\β}}}\right)---\left(27\right)$

终端再将子带SINR映射为CQI，记为CQI_ij，并反馈给基站，并记录基站收到该CQI的时刻t。在基站的基带对该CQI解调后，将解调处理后的CQI发送到基站的MAC层，基站的MAC层解析出CQI比特然后反映射到SINR，记为SINR_UE。

步骤402，终端向基站发射上行参考信号，基站根据上行参考信号和获取到的BF权值对BF增益进行计算。

在本实施例中，由于终端支持发射天线切换，并以周期T向基站发射上行参考信号，且终端发射的上行参考信号有频域跳频，则每次发射上行参考信号的带宽为基站在t₁时刻收到该终端的天线0发射的上行参考信号，此处假设该天线0发射的上行参考信号可以覆盖第i到j-1个RB。则基站根据接收到的该上行参考信号得到上行信道估计为H₁(i)，计算得到对应的信道协方差矩阵为

并对该信道协方差矩阵进行缓存。基站在t₂＝t₁+kT时刻收到同一频带上该终端的天线1发射的上行参考信号，基站根据该上行参考信号得到天线1的上行信道估计H₂(i)，进而计算得到对应的信道协方差矩阵为

并对该信道协方差矩阵进行缓存。基站然后将两次得到的信道信息进行合并，进而得到R(i)＝R₁(i)+R₂(i)。基站根据每个RB上的信道信息H(i)计算每个RB上的BF增益，具体先判断该终端是否在BF模式下，如果不在BF模式下，则增益为0。如果在BF模式下，则可以以如下公式计算单流BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}\left(i\right)=\frac{W_{\sin \mathrm{gle}}^H\left(i\right)R\left(i\right)W_{\sin \mathrm{gle}}\left(i\right)}{\mathrm{trace}\left({\left(\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)},i\∈N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{SRS}}---\left(28\right)$

同时，基站将本次接收到的上行参考信号带宽内的每个RB的单流BF增益均采用上述方法进行计算。基站可以以如下公式分别计算双流联合BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}\left(i\right)=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left(i\right)}{\mathrm{trace}\left({\left(\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}---\left(29\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}\left(i\right)=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left(i\right)}{\mathrm{trace}\left({\left(\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}---\left(30\right)$

相应地，基站以如下公式分别方法计算双流分组BF增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}1}\left(i\right)=\frac{2(a\left(i\right)b\left(i\right)-c\left(i\right)c^{*}\left(i\right))}{b\left(i\right)d\left(i\right)}---\left(31\right)$

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{group}2}\left(i\right)=\frac{2(a\left(i\right)b\left(i\right)-c\left(i\right)c^{*}\left(i\right))}{a\left(i\right)d\left(i\right)}---\left(32\right)$

其中： $a\left(i\right)={\left(W_{\mathrm{Group}}^{(:,1)}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)W_{\mathrm{Group}}^{(:,1)}\left(i\right),$ $b\left(i\right)={\left(W_{\mathrm{Group}}^{(:,2)}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)W_{\mathrm{Group}}^{(:,2)}\left(i\right),$ $c\left(i\right)={\left(W_{\mathrm{Group}}^{(:,1)}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)W_{\mathrm{Group}}^{(:,2)}\left(i\right),$ $d\left(i\right)=\mathrm{trace}\left({\left(\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right)}^{H}R\left(i\right)\stackrel{\‾}{W}\left(i\right)\right).$

步骤403，基站根据BF增益对终端反馈的CQI进行补偿调整。

基站的基带层在计算获取到单流BF、双流BF分别对应的BF增益后，将其BF增益上报到基站的MAC层。基站的MAC层根据上报的BF增益对终端反馈的CQI进行补偿，具体先对每个RB的BF增益进行有效期判断。对于第i个RB，如果上报的BF增益与终端反馈的时间差在有效期内，即|t₂-t|≤t_eff，则表明该BF增益是有效的，该RB上的BF增益则采用本次上报的瞬时值，否则BF增益无效时采用历史平均值或用插值的方法得到该RB上的瞬时值。基站根据获取到的每个RB上的有效的BF增益，对每个RB上的BF增益求平均，得到终端反馈的CQI所对应频带上的平均BF增益，此处可以包括单流、双流第一个流和双流第二个流。基站根据BF增益对反馈的CQI进行补偿，进而得到单流、双流BF下的补偿后的CQI。

本实施例提供了一种信道质量指示补偿方法，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图5为本发明基站实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例提供了一种基站，可以具体执行上述图1所示方法实施例一中的各个步骤，此处不再赘述。本实施例提供的基站具体可以包括计算模块501、缓存模块502和补偿模块503。其中，计算模块501用于根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。缓存模块502用于缓存多个所述频域粒度下的所述波束成形增益和所述波束成形增益对应的时刻。补偿模块503用于在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据所述计算模块计算得到的有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理。

图6为本发明基站实施例二的结构示意图，如图6所示，本实施例提供了一种基站，包括计算模块501、缓存模块502和补偿模块503，可以具体执行上述图2或图4所示的方法实施例中的各个步骤，此处不再赘述。本实施例提供的基站在上述图5所示的实施例的基础之上，计算模块501可以具体包括信道信息获取子模块601、信道信息维护子模块602和计算子模块603。其中，信道信息获取子模块601用于根据终端发射的上行参考信号获取所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵。信道信息维护子模块602用于根据终端的频域跳频情况和天线切换情况对所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵进行缓存。计算子模块603用于根据所述信道信息维护子模块缓存的所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

进一步地，计算子模块603可以具体包括获取单元613和计算单元623。其中，获取单元613用于根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值。计算单元623用于根据信道响应、信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

具体地，获取单元613可以具体用于当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，所述单流波束成形权值为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量；或者获取单元613可以具体用于当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，所述双流联合波束成形权值的第一列为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量，所述瞬时波束成形权值的第二列为所述信道协方差矩阵的次大特征值所对应的特征向量；或者，获取单元613可以具体用于当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，所述双流分组波束成形权值的主对角线分别为两组极化方向的信道协方差矩阵的最大特征值的特征向量。

具体地，计算单元623可以具体用于当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，采用下述两个等式之一计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益：

其中，gain_SingleBF为每个所述频域粒度下的波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_Single为所述频域粒度下的瞬时单流波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，Es为有用信号的能量。或者，计算单元623可以具体用于当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一联合波束成形增益和第二联合波束成形增益，并分别采用下述两个等式之一计算得到：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}}{E_s};$ ${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}}{E_s},$

其中，gain_union1为所述第一联合波束成形增益，gain_union2为所述第二联合波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_union为所述频域粒度下的瞬时双流联合波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，ES为有用信号的能量。

或者，计算单元623可以具体用于当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一分组波束成形增益和第二分组波束成形增益，并分别采用下式计算得到：

其中，

d＝E_s，gain_group1为所述第一分组波束成形增益，gain_group2为所述第二分组波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_group为所述频域粒度下的瞬时双流分组波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，ES为有用信号的能量。

进一步地，本实施例提供的基站中的补偿模块503可以具体包括第一获取子模块604、第二获取子模块605和补偿子模块606。其中，第一获取子模块604用于在获取到终端反馈的一个子带的信道质量指示时，根据所述信道质量指示的时刻、所述波束成形增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取所述子带内的有效的波束成形增益。第二获取子模块605用于根据所述有效的波束成形增益获取所述子带的平均波束成形增益。补偿子模块606用于根据所述平均波束成形增益对所述终端反馈的信道质量指示进行补偿处理。

具体地，第一获取子模块604具体用于当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差小于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为有效的波束成形增益；当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差大于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为无效的波束成形增益，并将所述无效的波束成形增益替换为全带的平均波束成形增益。

本实施例提供了一种基站，通过设置计算模块、补偿模块，通过基站根据终端发射的上行参考信号对每个预设的频域粒度下的BF增益，并缓存多个频域粒度下的波束成形增益和波束成形增益对应的时刻，在获取到终端反馈的CQI时，基站根据有效的波束成形增益对该CQI进行补偿处理，本实施例解决了现有技术中CQI不准确的问题，实现了根据实时计算得到的瞬时BF增益对CQI的准确补偿调整，提高了CQI的准确性，可以更准确地反映数据的解调性能。

本实施例还提供了一种信道质量指示补偿系统，改信道质量指示补偿系统可以包括基站和终端，其中基站可以为上述图5或图6所示的基站。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种信道质量指示补偿方法，其特征在于，包括：

根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；

缓存多个所述频域粒度下的所述波束成形增益和所述波束成形增益对应的时刻；

在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括：

根据终端发射的上行参考信号获取所述上行参考信号的信道响应，并根据终端的频域跳频情况和天线切换情况对所述上行参考信号的信道响应进行缓存；

根据所述上行参考信号的信道响应实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括：

根据终端发射的上行参考信号获取所述上行参考信号的信道响应；

根据所述上行参考信号的信道响应获取所述上行参考信号的信道协方差矩阵，并根据终端的频域跳频情况和天线切换情况对所述上行参考信号的信道协方差矩阵进行缓存；

根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行参考信号的信道响应实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括：

根据所述上行参考信号的信道响应获取所述上行参考信号的信道协方差矩阵；

根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值；

根据所述信道响应、所述信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括：

根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值；

根据所述信道响应、所述信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值包括：

当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，单流波束成形权值为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量；或

当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，双流联合波束成形权值的第一列为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量，所述瞬时波束成形权值的第二列为所述信道协方差矩阵的次大特征值所对应的特征向量；或

当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，双流分组波束成形权值的主对角线分别为两组极化方向的信道协方差矩阵的最大特征值的特征向量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道响应、所述信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括：

当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，采用下述两个等式之一计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\sin \mathrm{gle}}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{W_{\sin \mathrm{gle}}^H{\mathrm{RW}}_{\sin \mathrm{gle}}}{E_s},$

其中，gain_SingleBF为每个所述频域粒度下的波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_Single为所述频域粒度下的瞬时单流波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，Es为有用信号的能量；

当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一联合波束成形增益和第二联合波束成形增益，并分别采用下述两个等式之一计算得到：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}}{E_s};$ ${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}}{E_s},$

其中，gain_union1为所述第一联合波束成形增益，gain_uniou2为所述第二联合波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_union为所述频域粒度下的瞬时双流联合波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，ES为有用信号的能量；

当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一分组波束成形增益和第二分组波束成形增益，并分别采用下式计算得到：

其中，

其中，d＝E_s，gain_group1为所述第一分组波束成形增益，gain_group2为所述第二分组波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_group为所述频域粒度下的瞬时双流分组波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，ES为有用信号的能量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理包括：

在获取到终端反馈的一个子带的信道质量指示时，根据所述信道质量指示的时刻、所述波束成形增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取所述子带内的有效的波束成形增益；

根据所述有效的波束成形增益获取所述子带的平均波束成形增益；

根据所述平均波束成形增益对所述终端反馈的信道质量指示进行补偿处理。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道质量指示的时刻、所述波束成形增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取所述子带内的有效的波束成形增益包括：

当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差小于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为有效的波束成形增益；或

当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差大于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为无效的波束成形增益，并将所述无效的波束成形增益替换为全带的平均波束成形增益。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述频域粒度为上行参考信号的子载波、资源块或子带。

11.一种基站，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据终端发射的上行参考信号实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益；

缓存模块，用于缓存多个所述频域粒度下的所述波束成形增益和所述波束成形增益对应的时刻；

补偿模块，用于在获取到终端反馈的信道质量指示时，根据所述计算模块计算得到的有效的所述波束成形增益对所述信道质量指示进行补偿处理。

12.根据权利要求11所述的基站，其特征在于，所述计算模块包括：

信道信息获取子模块，用于根据终端发射的上行参考信号获取所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵；

信道信息维护子模块，用于根据终端的频域跳频情况和天线切换情况对所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵进行缓存；

计算子模块，用于根据所述信道信息维护子模块缓存的所述上行参考信号的信道响应或信道协方差矩阵实时计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

13.根据权利要求12所述的基站，其特征在于，所述计算子模块包括：

获取单元，用于根据所述上行参考信号的信道协方差矩阵获取所述频域粒度下的瞬时波束成形权值；

计算单元，用于根据所述信道响应、所述信道协方差矩阵和所述波束成形权值计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益。

14.根据权利要求13所述的基站，其特征在于，所述获取单元具体用于当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，单流波束成形权值为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量；

或者，具体用于当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，双流联合波束成形权值的第一列为所述信道协方差矩阵的最大特征值所对应的特征向量，所述瞬时波束成形权值的第二列为所述信道协方差矩阵的次大特征值所对应的特征向量；

或者，具体用于当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，双流分组波束成形权值的主对角线分别为两组极化方向的信道协方差矩阵的最大特征值的特征向量。

15.根据权利要求14所述的基站，其特征在于，所述计算单元具体用于当所述上行参考信号以单流波束成形形式发射时，采用下述两个等式之一计算每个预设的频域粒度下的波束成形增益：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{SingleBF}}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\sin \mathrm{gle}}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{W_{\sin \mathrm{gle}}^H{\mathrm{RW}}_{\sin \mathrm{gle}}}{E_s},$

其中，gain_SingleBF为每个所述频域粒度下的波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_Single为所述频域粒度下的瞬时单流波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，Es为有用信号的能量；

或者，具体用于当所述上行参考信号以双流联合波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一联合波束成形增益和第二联合波束成形增益，并分别采用下述两个等式之一计算得到：

${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}1}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,1)}}{E_s};$ ${\mathrm{gain}}_{\mathrm{union}2}=\frac{{\left|\right|{\mathrm{HW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\left|\right|}_F^2}{E_s}=\frac{{\left(W_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}\right)}^H{\mathrm{RW}}_{\mathrm{Union}}^{(:,2)}}{E_s},$

其中，gain_union1为所述第一联合波束成形增益，gain_union2为所述第二联合波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_union为所述频域粒度下的瞬时双流联合波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，R为每个所述频域粒度下的信道协方差矩阵，ES为有用信号的能量；

或者，具体用于当所述上行参考信号以双流分组波束成形形式发射时，所述每个预设的频域粒度下的波束成形增益包括第一分组波束成形增益和第二分组波束成形增益，并分别采用下式计算得到：

其中，

其中，

d＝E_s，gain_group1为所述第一分组波束成形增益，gain_group2为所述第二分组波束成形增益，H为每个所述频域粒度下的信道响应，W_group为所述频域粒度下的瞬时双流分组波束成形权值，||g||_F为矩阵的F范数，ES为有用信号的能量。

16.根据权利要求11所述的基站，其特征在于，所述补偿模块包括：

第一获取子模块，用于在获取到终端反馈的一个子带的信道质量指示时，根据所述信道质量指示的时刻、所述波束成形增益对应的时刻和预设的增益有效时间获取所述子带内的有效的波束成形增益；

第二获取子模块，用于根据所述有效的波束成形增益获取所述子带的平均波束成形增益；

补偿子模块，用于根据所述平均波束成形增益对所述终端反馈的信道质量指示进行补偿处理。

17.根据权利要求16所述的基站，其特征在于，所述第一获取子模块具体用于当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差小于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为有效的波束成形增益；当所述波束成形增益对应的时刻与所述信道质量指示的时刻的时间差大于预设的增益有效时间时，获取所述波束成形增益为无效的波束成形增益，并将所述无效的波束成形增益替换为全带的平均波束成形增益。

18.一种信道质量指示补偿系统，其特征在于，包括基站和终端，所述基站包括上述权利要求11-17中任一项所述的基站。

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