发明内容
本发明提供一种反馈CQI信息及信道质量估计的方法、用户终端及基站,通过用户终端上报信道质量指示相关信息辅助基站进行CQI调整,达到尽可能准确的估计干扰,降低误块率和提升吞吐量的目的。
本发明提供一种反馈CQI信息的方法,包括:
用户终端确定预设码本中与服务小区基站到用户终端的信道矩阵最匹配的预编码矩阵指示W1,所述码本包括波束赋形时确定不同波束方向的多个预编码矩阵指示;
用户终端确定所述码本中与协作小区基站到用户终端的信道矩阵有设定匹配程度的参考预编码矩阵指示W2,并将所述W1和W2上报给服务小区基站;
用户终端根据所述W1及服务小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI1,及根据所述W2及协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI2,并将所述CQI1和CQI2上报给服务小区基站;
所述CQI1根据如下公式确定:
所述CQI2根据如下公式确定:
其中,N0为白噪声,I0是协作小区之外的干扰功率,PRec1为用户终端接收到的服务小区功率,PRec2为用户终端接收到的协作小区功率,H1是服务小区基站到用户终端的信道矩阵,H2是协作小区基站到用户终端的信道矩阵。
本发明还提供一种上述反馈CQI信息方法的信道质量估计的方法,包括:
服务小区根据对协作小区反馈的调度信息和方向信息的接收情况,调整用户终端上报的信道质量指示CQI2,使调整后得到的更接近服务小区与协作小区同时利用同一时频资源在不同波束方向上调度时得到的干扰信息;
服务小区利用调整后得到的
及用户终端上报的信道质量指示CQI
1进行信道质量估计。
本发明还提供一种用户终端,包括:
第一确定单元,用于确定预设码本中与服务小区基站到用户终端的信道矩阵最匹配的预编码矩阵指示W1,所述码本包括波束赋形时确定不同波束方向的多个预编码矩阵指示;
第二确定单元,用于确定所述码本中与协作小区基站到用户终端的信道矩阵有设定匹配程度的参考预编码矩阵指示W2;
第三确定单元,用于根据所述W1及服务小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI1,所述CQI1根据如下公式确定:
第四确定单元,用于根据所述W2及协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI2,所述CQI2根据如下公式确定:
其中,N0为白噪声,I0是协作小区之外的干扰功率,PRec1为用户终端接收到的服务小区功率,PRec2为用户终端接收到的协作小区功率,H1是服务小区基站到用户终端的信道矩阵,H2是协作小区基站到用户终端的信道矩阵;
上报单元,用于将所述W1和W2及所述CQI1和CQI2上报给服务小区基站。
本发明还提供基于上述用户终端的一种基站,包括:
调整单元,用于根据对协作小区反馈的调度信息和方向信息的接收情况,调整用户终端上报的信道质量指示CQI2,使调整后的更接近服务小区与协作小区同时利用同一时频资源在不同波束方向上调度时得到的干扰信息;
估计单元,用于利用调整后得到的及用户终端上报的信道质量指示CQI1进行信道质量估计。
本发明有益效果如下:通过用户终端上报信道质量指示相关信息辅助基站进行CQI调整,达到尽可能准确的估计干扰,降低误块率和提升吞吐量的目的。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提出的反馈CQI信息及信道质量估计的方法、用户终端及基站进行更详细的说明。
为解决现有技术中未对信道干扰进行估计造成信道质量估计不准确的问题,本发明提出了一种终端隐式反馈前提下可应用于联合调度的反馈信道质量指示符CQI信息及信道质量估计的方法、用户终端及基站。
依照本发明的实施例一中,提供一种反馈CQI信息的方法,如图2所示,该方法包括步骤:
S201,用户终端确定预设码本中与服务小区基站到用户终端的信道矩阵最匹配的预编码矩阵指示W1,所述码本包括波束赋形时确定不同波束方向的多个预编码矩阵指示;
预设码本是协作小区集合内小区共用的码本,小区选择码本中不同预编码矩阵指示PMI波束赋形时确定不同波束方向。所确定出的与服务小区基站到用户终端的信道矩阵最匹配的预编码矩阵指示W1,服务小区基站使用该W1波束赋形确定的波束方向是用户终端接收成功率最大的波束方向。
S202,用户终端确定所述码本中与协作小区基站到用户终端的信道矩阵有设定匹配程度的参考预编码矩阵指示W2;
步骤S201和步骤S202中,用户终端UE通过服务小区基站发送的公共参考符号CRS(Common Reference String)可以得到服务小区基站到用户终端的信道矩阵和协作小区集合内其它协作小区到该用户终端的信道矩阵。本实施例中以协作小区集合内的小区数目为2为例进行说明,K为其它值的情况类似。
UE根据服务小区基站到UE的信道矩阵确定预编码矩阵W1,具体按照公式(1)进行计算:
其中{W1,…,WN}是预先定义好的码本,Wk为码本中的第k个预编码矩阵指示,N是码本中预编码矩阵指示的个数,H1是服务小区基站到用户终端的信道矩阵。
本实施例中CQI2可以按照如下原则取W2:
选择与协作小区信道最不匹配的PMI,即选择对用户终端产生干扰最小的预编码向量,即期望协作小区会使用该预编码向量。
选择与协作小区信道最匹配的PMI,即选择对用户终端产生干扰最大的预编码向量,即预期协作小区不会使用该预编码向量。
本实施中所述设定匹配程度为最匹配,步骤S202中确定的W2为协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的对UE的干扰最大的预编码矩阵指示W2max,因此UE最不期望协作小区使用该预编码矩阵指示W2max,所述W2max通过如下公式(2)确定:
或,所述设定匹配程度为最不匹配,所述确定的W2为协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的对UE干扰最小的预编码矩阵指示W2min,因此UE最期望协作小区使用该预编码矩阵指示W2min,W1min通过如下公式(3)确定:
公式(1)和(2)中的符号含义同公式(1),H2是协作小区到UE的信道矩阵。本实施例中给出的是有一个协作小区的例子,在有多个协作小区时,协作小区集合内其它协作小区到该用户终端的信道矩阵H2,应包括{H21,H22...H2(k-1)},其中K为协作小区集合内的小区数目。因此所确定的W2max对应包括{W2max1,W2max2...W2max(k-1)},W2min对应包括{W2min1,W2min2...W2min(k-1)}。
或,所述设定匹配程度为最匹配和最不匹配,所述确定的W2包括协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的干扰最大的预编码矩阵指示W2max及引起的干扰最小的预编码矩阵指示W2min。
S203,用户终端将确定出的W1和W2上报给服务小区基站;
S204,用户终端根据所述W1及服务小区基站到用户终端的信道矩阵H1确定信道质量指示CQI1,及根据所述W2及协作小区基站到用户终端的信道矩阵H2确定信道质量指示CQI2;
用户终端具体按照如下公式确定CQI1和CQI2:
上述公式中,N0为白噪声,I0是协作小区之外的干扰功率,其中N0和I0是用户终端根据现有技术可以测算出来的,PRec1为用户终端接收到的服务小区功率,PRec2为用户终端接收到的协作小区功率,H1是服务小区基站到用户终端的信道矩阵,H2是协作小区基站到用户终端的信道矩阵。W2码本中与协作小区基站到用户终端的信道矩阵有设定匹配程度的参考预编码矩阵指示。
CQI2根据W2的计算方法不同而有不同取值,例如,根据公式(2)计算W2可以得到CQI2max,根据公式(3)计算W2可以得到CQI2min。所述CQI2max、CQI2min通过如下公式确定:
S205,用户终端将确定出的CQI1和CQI2上报给服务小区基站。
用户终端可以取CQI2min或者CQI2max中一个值上报,也可以同时上报,还可以取两者均值CQI2average上报。
此方式可以在较低的反馈开销下,反馈终端用户终端与服务小区基站的信道信息和与协同小区基站的信道信息。
依照本发明的实施例中,还提供一种用户终端,如图3所示,包括:第一确定单元301,用于确定预设码本中与服务小区基站到用户终端的信道矩阵最匹配的预编码矩阵指示W1,码本包括波束赋形时确定不同波束方向的多个预编码矩阵指示;第二确定单元302,用于确定所述码本中与协作小区基站到用户终端的信道矩阵有设定匹配程度的参考预编码矩阵指示W2;第三确定单元303,用于根据所述W1及服务小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI1;第四确定单元304,用于根据所述W2及协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定信道质量指示CQI2;上报单元305,用于将W1和W2及所述CQI1和CQI2上报给服务小区基站。
优选地,本实施例中第二确定单元302确定的W2为协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的干扰最大的预编码矩阵指示W2max;上报单元305上报的CQI2为第四确定单元304根据W2max和协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定的指示信道干扰最大的CQI2max;
或,第二确定单元302确定的W2为协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的干扰最小的预编码矩阵指示W2min;上报单元305上报的CQI2为第四确定单元304根据W2min和协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定的指示信道干扰最小的CQI2min。
或,第二确定单元302确定的W2包括协作小区使用码本中预编码矩阵指示波束赋形时引起的干扰最大的预编码矩阵指示W2max及引起的干扰最小的预编码矩阵指示W2min;上报单元305上报的CQI2包括第四确定单元304根据所述W2max和协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定的指示信道干扰最大的CQI2max,及根据所述W2min和协作小区基站到用户终端的信道矩阵确定的指示信道干扰最小的CQI2min;或所述上报单元305上报的CQI2为第四确定单元304确定的CQI2max和CQI2min的均值CQI2average。
依照本发明的实施例二中,提供一种基于实施例一提供的反馈CQI信息的方法的信道质量估计的方法,如图4所示,包括步骤:
S401,服务小区根据对协作小区反馈的调度信息和方向信息的接收情况,调整用户终端上报的信道质量指示CQI
2,使调整后的
更接近服务小区与协作小区同时利用同一时频资源在不同波束方向上调度时得到的干扰信息;
由于用户终端上报的信道质量指示CQI2与用户终端上报的W2对应,具体是根据公式(4)计算CQI2的公式确定的,因此,结合协作小区反馈的调度信息和方向信息确定协作小区在同一时频资源上调度的方向对应的预编码矩阵指示与用户终端上报的W2进行比较,从而可以差值,根据比较获得的差值、确定CQI2的差值,进而进行CQI2上调或下调,使其接近实际干扰。
S402,服务小区利用调整后得到的
及用户终端上报的信道质量指示CQI
1进行信道质量估计,具体按照公式(5)进行信道质量估计:
优选地,该方法还包括步骤S403,利用信道质量估计的结果CQI进行调制编码方式MCS选择。由于信道质量估计的结果考虑了协作小区实际引起的干扰,因此,信道质量估计结果比较准确,从而确定的调制编码方式更合适。
本实施例中,根据对协作小区反馈的调度信息和方向信息的不同接收情况,对CQI2采用不同的调制策略,主要包括如下三种情况:
1)未接收到协作小区反馈的调度信息和方向信息,调整CQI2具体包括:
确定用户终端上报的CQI
2为指示信道干扰最大的CQI
2max时,将所述CQI
2max下调第一预定幅度得到
如下调几个dB;
确定用户终端上报的CQI
2为指示信道干扰最小的CQI
2min时,将所述CQI
2min上调第二预定幅度得到
如上调几个dB;
确定用户终端上报的CQI
2包括CQI
2max和CQI
2min时,将所述CQI
2调整在所述CQI
2max和CQI
2min之间得到
确定用户终端上报的CQI2为CQI2max和CQI2min的均值CQI2average时,所述等于所述CQI2average。
2)接收到为协作小区反馈的预调度信息,即根据接收情况确定协作小区在同一时频资源上调度时可能使用的多个预编码矩阵指示,但不确定调度时具体使用的预编码矩阵指示时,调整CQI2具体包括:
将所述调度时可能使用的预编码矩阵指示
与用户终端上报的W
2进行比较;
根据比较得到的差值根据公式(4)对所述CQI
2进行调整得到的
将公式(4)W
2更新为所述调度时可能使用的预编码矩阵指示
对应得到的
取多个
中的最大值或平均值作为更新后的
3)接收到协作小区反馈的调度信息,即根据接收情况确定协作小区在同一时频资源上调度时所使用的预编码矩阵指示
调整CQI
2具体包括:
将所述调度时预编码矩阵指示
与用户终端上报的W
2进行比较;
同理,根据比较得到的差值对所述CQI2进行调整具体包括:
根据比较得到的差值及用户终端上报的CQI
2的确定方式即公式(4),确定将公式(4)W
2更新为所述调度使用的预编码矩阵指示
时对应得到的
依照本发明的实施例中,还提供一种基站,如图5所示,包括调整单元50,用于根据对协作小区反馈的调度信息和方向信息的接收情况,调整用户终端上报的信道质量指示CQI
2,使调整后的
更接近服务小区与协作小区同时利用同一时频资源在不同波束方向上调度时得到的干扰信息;估计单元60,用于利用调整后得到的
及用户终端上报的信道质量指示CQI
1进行信道质量估计。
其中调整单元包括:第一接收情况确定单元501,用于确定未接收到协作小区反馈的调度信息和方向信息的第一接收情况;第一调整单元502,用于确定用户终端上报的CQI
2为指示信道干扰最大的CQI
2max时,在第一接收情况下将所述CQI
2max下调第一预定幅度得到
第二调整单元503,用于确定用户终端上报的CQI
2为指示信道干扰最小的CQI
2min时,在第一接收情况下将所述CQI
2min上调第二预定幅度得到
第三调整单元504,用于确定用户终端上报的CQI
2包括CQI
2max和CQI
2min时,在第一接收情况下将所述CQI
2调整在所述CQI
2max和CQI
2min之间得到
第四调整单元505,用于确定用户终端上报的CQI
2为CQI
2max和CQI
2min的均值CQI
2average时,在第一接收情况下使所述
等于所述CQI
2average。
该调整单元还包括:第二接收情况确定单元511,用于确定根据接收的调度信息和方向信息得到协作小区在同一时频资源上预调度使用的多个预编码矩阵指示,但未知调度时具体使用的预编码矩阵指示的第二接收情况;第一比较单元512,分别将所述预调度使用的多个预编码矩阵指示与用户终端上报的W2进行比较;第五调整单元513,用于根据所述比较单元进行比较分别得到的多个差值对所述CQI2进行调整得到的
所述调整单元还包括:第三接收情况确定单元521,用于确定根据调度信息和方向信息得到协作小区在同一时频资源上调度时使用的预编码矩阵指示
的第三接收情况;第二比较单元522,用于将所述调度时预编码矩阵指示
与用户终端上报的W
2进行比较;第六调整单元523,根据所述第二比较单元进行比较得到的差值对所述CQI
2进行调整得到的
如图6为,用户终端UE、小区基站Nodel和小区基站Node2de的信息交互过程。本实施例提供一种通过终端上报相关信息辅助基站进行CQI调整的策略,达到尽可能准确的估计干扰,降低误块率和提升吞吐量的目的。强干扰源较少(如1~2个)的情况下,协作小区集合内小区数目较少,CBF策略下干扰变化明显,准确的CQI估计很有必要;干扰源较多的情况下,协作小区集合的小区数目较多,CQI值需要综合考虑多个小区的干扰情况,因此单个协同小区干扰估计不准,对整体CQI影响较小,CQI调整策略也具有一定意义。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。