CN101998480B - 一种获取信道质量指示的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种获取信道质量指示的方法和设备，其中，方法包括：设备保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；设备将所述预定数目个CQI测量值作为一前向预测器的输入，利用所述前向预测器计算得到一第二时刻的CQI计算值；所述预定数目为所述前向预测器的阶数。本发明的实施例具有以下有益效果，根据前一时刻测量得到的信道质量指示，通过前向预测计算得到之后相应的时刻的数值，则该数值是所述相应的时刻的实时数值，根据该实时数值选择MCS，实现了对下行链路的准确调度。

Description

一种获取信道质量指示的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术，特别是指一种获取信道质量指示的方法和设备。
背景技术
在演进型基站(eNodeB，evolved NodeB)与用户设备(UE，User Equipment)的通信过程中，UE的物理层(PHY，Physical Layer)接收到eNodeB的下行数据之后，进行载波干扰噪声比(CINR，Carrier to Interference and Noise Ratio)测量，在对下行数据滤波或不做处理而直接折算成信道质量指示(CQI，Channel-Quality Indication)之后，上报给eNodeB，由eNodeB根据该CQI选取调制编码策略(MCS，Modulation and Coding Scheme)。
eNodeB的物理层测量CINR之后，上报给媒体接入控制(MAC，MediumAccess Control)，MAC将测量结果进行滤波处理或者不处理之后，作为调度UE的参数。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：UE根据CINR所计算出的CQI不能实时反映eNodeB调度下行链路时刻的系统状态，即UE测量的CINR均是当前时刻的CINR，上报给基站，基站在根据该CINR进行调度时，UE上报的当前时刻的CINR已不可用，因为时刻已改变，CINR也已改变，导致基站的MAC无法进行实时准确的调度，eNodeB MAC调度使用的MCS可能不是最佳的甚至是不可用的。
发明内容
本发明的目的是提供一种获取信道质量指示的方法和设备，用于获取精确的信道质量指示，作为调度下行链路的依据。
本发明实施例提供一种获取信道质量指示的方法，包括：设备保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；设备将所述预定数目个CQI测量值作为一前向预测器的输入，利用所述前向预测器计算得到一第二时刻的CQI计算值；所述预定数目为所述前向预测器的阶数；所述信道质量指示CQI具体是载波干扰噪声比CINR，所述前向预测器具体是一个4阶前向线性预测器：
当k＝0，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
第二时刻的CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3 ; 其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
所述的方法中，所述设备具体是用户设备或者基站。
所述的方法中，当所述设备具体是用户设备时，所述用户设备将所述CQI计算值上报给一基站；当所述设备具体是基站时，所述基站根据所述CQI计算值选择对应的调制编码策略；并根据所述调制编码策略调度下行链路。
一种获取信道质量指示的设备，包括：测量存储单元，用于保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；前向预测器，用于将所述预定数目个CQI测量值作为输入，计算得到一第二时刻的CQI计算值；所述预定数目为所述前向预测器的阶数；所述信道质量指示CQI具体是载波干扰噪声比CINR，所述前向预测器具体是一个4阶前向线性预测器，用于
当k＝0，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3 ; 其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
所述的设备中，所述设备具体是用户设备或者基站。
所述的设备中，所述设备具体是用户设备，包括一个上报单元，用于所述用户设备将所述CQI计算值上报给一基站；所述设备具体是基站，包括一个调度单元，用于所述基站根据所述CQI计算值选择对应的调制编码策略；并根据所述调制编码策略调度下行链路。
本发明的实施例具有以下有益效果，根据前一时刻测量得到的信道质量指示，通过前向预测计算得到之后相应的时刻的数值，则该数值是所述相应的时刻的实时数值，根据该实时数值选择MCS，实现了对下行链路的准确调度。
附图说明
图1为本发明实施例获取信道质量指示的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例采用前向线性预测器对CINR进行转换示意图；
图3为本发明实施例能够获取信道质量指示的设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术特征和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。本发明提供的实施例中，对于系统参数，将第一时刻测量得到的该系统参数的数值通过前向预测器，计算获得该第一时刻之后的某时刻的数值，作为后续调度操作的依据。
一种获取信道质量指示的方法，如图1所示，包括：
步骤101，设备保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；
步骤102，设备将所述预定数目个CQI测量值作为一前向预测器的输入，利用所述前向预测器计算得到一第二时刻的CQI计算值；
所述预定数目为所述前向预测器的阶数。
应用本实施例提供的技术，第二信道质量指示能够实时反映第二时刻的系统状态，为eNodeB根据该第二信道质量指示找到合适的MCS以调度下行链路提供了准确可靠的支持。其中，采用前向预测技术根据当前已经获得的一个或多个指标(物理量)在当前的取值，进而预测其在未来某一个时刻或时间间隔内的取值，是当前业界的惯用手段。
CQI主要可包括：如CINR/SINR/SIR/SNR等，其中，载波与干扰和噪声比(CINR，Carrier to Interference plus Noise Ratio)；信号与干扰和噪声比(SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)；信噪比(SNR，Signal Noise Ratio)；信号与干扰比(SIR，Signal to Interference)。
其中，第一时刻，具体是指在一个具体的上行子帧或者下行子帧中获取当前的第一信道质量指示时间点。当出现第一时刻之前或者之后时，应理解为该第一时刻所在的上行子帧或者下行子帧的之前或之后。第二时刻也应如此理解。
由于CINR是Wimax技术体系中所特有的一个标准参数，因此在将本实施例所提供的技术应用到Wimax技术中时，可以不再是直接获取CQI，而是直接测量得到CINR，并采用前向预测器对CINR进行转换，得到第二测量载波干扰噪声比，将所述第二测量载波干扰噪声比映射为对应的CQI之后上报给eNodeB。
以下遵循Wimax技术体系的协议和标准提供优选实施例。所述测量步骤中，获取的所述第一信道质量指示具体是第一载波干扰噪声比时，在所述上报步骤中将载波干扰噪声比折算成信道质量指示。
其中，通过前向线性预测器计算获得该CINRk在第二时刻的CINR具体包括：把第一时刻k测量得到的第一测量载波干扰噪声比CINRk通过前向线性预测器转换得到所需要的CINR。在实践中，具体可以采用4阶前向预测器。
其中，前向预测器具体是一个前向线性预测器，也可以是前向非线性预测器。当是一个前向非线性预测器时，该前向非线性预测器在前向线性预测器的基础上增加一个校正单元，用于对出现的非线性特征进行修正，这是由于实际上CINR的变化可能不是线性的，此时，需要用校正单元来修正线性预测的结果。
在采用4阶前向线性预测器进行转换的过程中，如图2所示，所述前向预测步骤包括：
当k＝0，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
第二时刻的CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3 - - - ( 1 )
其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
本实施例中，如图2中所采用的是4阶前向线性预测器，是考虑到如果采用更为高阶的前向线性预测器，例如5阶前向线性预测器，则得到的第二时刻的CINR会变得不够准确，无法满足系统对准确性的要求。因此不能认为本申请实施例中仅仅只能采用4阶前向线性预测器或者4阶前向非线性预测器，而是可以采用更低阶或者更高阶的前向线性预测器或者前向非线性预测器。
并且，公式(1)中，权值wi的取值可以采用经验数值，或者是业界所普遍采用的数值，可通过相应的工具书获取，但不限于公式(1)中的取值。
本实施例中，提供了测量载波干扰噪声比的方法在信号功率大尺度衰落的场景中的应用。例如在空旷的郊区，用户设备处于运动或者缓慢运动状态。3GPP长期演进(LTE，L0ng Term Ev0luti0n)TDD传输模式下。用户设备对CINR的测量，包括：
步骤201，用户设备的物理层在第一时刻进行CINR测量。
步骤202，把测量结果通过4阶前向线性预测器转换得到第二时刻的CINR计算值。
例如，由于计算所述CINR计算值需要第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CINR测量值，第一时刻对应的脚标为k；因此，第一时刻k测量得到的CINR为9dB，则该第一时刻k之前的各个时刻中，时刻k-1测量得到的CINR为9.5dB，时刻k-2测量得到的CINR为10dB，时刻k-3测量得到的CINR为10.5dB；则根据公式(1)，第二时刻的CINR＝-2*9+6*9.5-2*10-10.5＝8.5dB。
第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个CINR测量值的计算公式是：CINR＝10*l0g10*(载波功率/(噪声功率+干扰功率))dB。
步骤203，将CINR折算成CQI，上报给eN0deB。CINR与CQI之间的折算关系为本领域常识。
其中，LTE项目是3G的演进，改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的标准。
本实施例中，提供了上述方法在信号功率大尺度衰落的场景中的应用，例如空旷郊区中UE处于运动或者缓慢运动状态时。
与所提供的测量方法对应，本实施例提供一种用户设备，如图3所示，包括：
测量存储单元301，用于保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；
前向预测器302，用于将所述预定数目个CQI测量值作为输入，计算得到一第二时刻的CQI计算值；
所述预定数目为所述前向预测器的阶数。
应用本实施例提供的技术，根据CQI测量值所计算出的CQI计算值能够实时反映第二时刻的系统状态，为eN0deB根据CQI计算值对下行链路进行调度提供了准确可靠的支持。
其中，所述前向预测器具体是一个前向线性预测器；所述前向线性预测器用于：
当k＝o，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
第二时刻的CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3
其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
本实施例中，提供了测量载波干扰噪声比的方法在信号功率大尺度衰落的场景中的应用，例如在空旷的郊区。具体包括：
步骤401，eNodeB的物理层在第一时刻测量CINR，得到CINR测量值。
步骤402，把CINR测量值通过前向线性预测器得到CINR计算值。
设第一时刻k测量得到的CINR测量值为15dB，时刻k-1测量得到的CINR测量值为14.6dB，时刻k-2测量得到的CINR测量值为14.3dB，时刻k-3测量得到的CINR测量值为14.1dB，根据公式(1)，当前第二时刻的CINR计算值为
CINR＝-2*15+6*14.6-2*14.3-13.8＝15.2dB。
步骤403，将CINR计算值结合其它调度依据，选择合适的MCS。
步骤404，调度与UE相关的下行链路。
设备具体是用户设备或者基站。
设备具体是用户设备，则包括一个上报单元，用于所述用户设备将所述CQI计算值上报给一基站；
设备具体是基站，则包括一个调度单元，用于所述基站根据所述CQI计算值选择对应的调制编码策略；并根据所述调制编码策略调度下行链路。
本发明的实施例具有以下有益效果，根据前一时刻测量得到的信道质量指示，通过前向预测计算得到之后相应的时刻的数值，则该数值是所述相应的时刻的实时数值，根据该实时数值选择MCS，实现了对下行链路的准确调度。
应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种获取信道质量指示的方法，其特征在于，包括：
设备保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；
设备将所述预定数目个CQI测量值作为一前向预测器的输入，利用所述前向预测器计算得到一第二时刻的CQI计算值；
所述预定数目为所述前向预测器的阶数；
所述信道质量指示CQI具体是载波干扰噪声比CINR，所述前向预测器具体是一个4阶前向线性预测器：
当k＝0，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
第二时刻的CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
第二时刻的CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3 ; 其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述设备具体是用户设备或者基站。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
当所述设备具体是用户设备时，所述用户设备将所述CQI计算值上报给一基站；
当所述设备具体是基站时，所述基站根据所述CQI计算值选择对应的调制编码策略；并根据所述调制编码策略调度下行链路。
4.一种获取信道质量指示的设备，其特征在于，包括：
测量存储单元，用于保存到第一时刻为止，该第一时刻以及该第一时刻之前的最后测量得到的预定数目个信道质量指示CQI测量值；
前向预测器，用于将所述预定数目个CQI测量值作为输入，计算得到一第二时刻的CQI计算值；
所述预定数目为所述前向预测器的阶数；
所述信道质量指示CQI具体是载波干扰噪声比CINR，所述前向预测器具体是一个4阶前向线性预测器，用于
当k＝0，第一时刻，CINR测量值为CINR0，则
CINR计算值为CINR＝CINR0；
当k＝1，第一时刻，CINR测量值为CINR1，则
CINR计算值为CINR＝2*CINR1-CINR0；
当k＝2，第一时刻，CINR测量值为CINR2，则
CINR计算值为CINR＝3*CINR2-3*CINR1+CINR0；
当k≥3，第一时刻，CINR测量值为CINRk，则
CINR计算值为：
CINR = Σ i = 0 3 w i CINR k - i = w 0 CINR k + w 1 CINR k - 1 + w 2 CINR k - 2 + w 3 CINR k - 3 ; 其中，[w0，w1，w2，w3]＝[-2，6，-2，-1]，k是对第一时刻在公式中的标识。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
所述设备具体是用户设备或者基站。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，
所述设备具体是用户设备，包括一个上报单元，用于所述用户设备将所述CQI计算值上报给一基站；
所述设备具体是基站，包括一个调度单元，用于所述基站根据所述CQI计算值选择对应的调制编码策略；并根据所述调制编码策略调度下行链路。
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