CN102387007A - 一种cqi反馈方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信道质量指示(CQI)反馈方法，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，该方法包括：接收方反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)的CQI，且MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。本发明还公开了一种CQI反馈系统。通过本发明的方法和系统，能够适应多用户多天线场景下不同的信道情况和时变信道，从而能够提高系统容量。

Description

一种CQI反馈方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种信道质量指示(CQI)反馈方法和系统。
背景技术
高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)是第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)第5版本(Release 5)引入的增强型技术，是对宽带码分多址(WCDMA，Wideband CodeDivision Multiple Access)下行系统的增强型扩展，HSDPA通过采用若干增强型技术来实现更高的峰值数据速率、更低的时延以及更高的系统容量。这些技术主要包括：高阶调制、速率控制、基于信道质量的调度以及采用软合并方式的混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat reQuest)等。然而，速率控制和基于信道质量的调度的实现都依赖于瞬时信道质量信息，因此用户终端(UE，User Equipment)需要向基站反馈信道质量信息，即信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator)。
多天线技术通过在发送端和/或接收端使用多根天线来实现更高的系统容量、更广的小区覆盖以及更好的业务质量。发送端和/或接收端的多根天线既可以用来实现发送或接收分集，也可以用来实现空间复用。所谓分集，是指通过将经历不同信道的同一信号在接收端作合并处理来对抗无线信道中的衰落。所谓空间复用，是指在有限的系统带宽内通过空间多路并行传输来增加数据速率。空间复用通常是指多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)天线处理技术，空间复用可以应用到多用户(MU，Multiple User)场景，也被认为是空分多址(SDMA，Space Division Multiple Access)，这样可以获得用户分集增益。
在3GPP Release7中，HSDPA系统采用了多天线技术，即HSDPA-MIMO，HSDPA-MIMO支持单用户单流MIMO和单用户双流MIMO。双路数据流并行传输时，其中每路数据流单独进行编码、扩频和调制等处理。经过上述处理的两路数据流在进行天线映射之前需要进行预编码处理，原因是在空间并行传输的两路数据流之间存在干扰，这会给接收端信号处理造成很大的负担。经过预编码处理后的两路数据流在接收端近似正交，这样数据流之间的干扰被大大减小，从而减少了接收端的负担。
为了支持HSDPA-MIMO双数据流传输，3GPP Release7中定义了两种类型的CQI，并采用了周期性的CQI反馈方案。这两种类型包括：既支持单数据流传输又支持双数据流传输的CQI(类型A)，以及只支持单数据流传输的CQI(类型B)。这两种类型的CQI的反馈比例由高层确定。为了进一步获得多用户分集增益，提高下行系统的容量，目前3GPP准备在HSDPA系统中引入多用户MIMO(MU-MIMO)技术。但目前在HSDPA系统中加入MU-MIMO后，即有三种类型MIMO传输模式的CQI需要反馈，分别是：单用户单流传输、单用户双流传输以及MU-MIMO传输。在此情况下，多用户多天线场景下的CQI反馈方法还未确定，因此有必要对多天线场景下，同时可以使用多种天线传输模式时的CQI反馈方法进行讨论和研究。目前，已有关于多用户多天线场景下多种MIMO传输模式的CQI反馈方法的初步方案，主要内容包括：规定用户每隔一个传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)向基站反馈一次MU-MIMO传输模式下考虑用户间数据流干扰的CQI，剩余的TTI向基站反馈3GPP Release7中定义的CQI(类型A和类型B)。
上述CQI反馈方法中，反馈MU-MIMO传输模式的CQI对于所有用户在任何时间内所占的比例是固定的，从而无法适应不同的、且不断变化的无线传播环境。因此，为HSDPA系统在多用户多天线场景中设计更为合理的CQI反馈方法，成为目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种CQI反馈方法和系统，以适应不同的、且不断变化的多用户多天线的无线传播场景。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种信道质量指示(CQI)反馈方法，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，该方法包括：
接收方反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)的CQI，所述MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。
该方法还包括：
对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将所述反馈比例通知给所述发送方和接收方；
所述接收方按照所述反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；
所述发送方接收到接收方反馈的CQI，并按照所述反馈比例解析得到各种类型的CQI。
所述不同类型的CQI包括：支持单用户单流MU-MIMO的CQI、支持单用户双流MU-MIMO的CQI和支持MU-MIMO的CQI。
所述发送方和接收方之间的传播环境为所述发送方和接收方之间的传输链路状况，通过对所述接收方的信号接收功率进行衡量得到。
所述各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例随所述传播环境的改变而改变。
所述确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，具体为：
根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与所述评估结果对应的典型参考值，并将所述典型参考值选作所述反馈比例。
本发明还提供了一种CQI反馈系统，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，所述接收方用于，反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持MU-MIMO的CQI，所述MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。
该系统还包括：反馈比例确定模块，用于对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将所述反馈比例通知给所述发送方和接收方；
相应的，所述接收方，用于按照所述反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；
所述发送方，用于接收到接收方反馈的CQI，并按照所述反馈比例解析得到各种类型的CQI。
所述不同类型的CQI包括：支持单用户单流MU-MIMO的CQI、支持单用户双流MU-MIMO的CQI和支持MU-MIMO的CQI。
所述发送方和接收方之间的传播环境为所述发送方和接收方之间的传输链路状况，通过对所述接收方的信号接收功率进行衡量得到。
所述各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例随所述传播环境的改变而改变。
所述反馈比例确定模块进一步用于，根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与所述评估结果对应的典型参考值，并将所述典型参考值选作所述反馈比例。
本发明所提供的一种CQI反馈方法和系统，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，其中，接收方反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持MU-MIMO的CQI，且MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。本发明可以适应多用户多天线场景下不同的信道情况和时变信道，从而可以使UE向基站反馈更有效的CQI信息，使基站能够准确的选择MIMO传输模式，从而能够提高系统容量。
附图说明
图1为本发明一种CQI反馈方法的流程图；
图2为本发明实施例中反馈比例的结构示意图一；
图3为本发明实施例中反馈比例的结构示意图二；
图4为本发明实施例中的多用户多天线场景示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明所提供的一种CQI反馈方法，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，其中，接收方反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持MU-MIMO的CQI，且支持MU-MIMO的CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。具体的：首先，对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将该反馈比例通知给发送方和接收方；然后，接收方按照该反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；最后，发送方接收到接收方反馈的CQI，并按照该反馈比例解析得到各种类型的CQI。
下面以发送方是基站、接收方是UE为例，对本发明的CQI反馈方法进一步详细说明，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤101，对UE和基站之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将该反馈比例通知给UE和基站。
其中，所述不同类型的CQI不仅包括：3GPP Release7中定义的支持单用户单流MU-MIMO的CQI(类型A)、以及支持单用户双流MU-MIMO的CQI(类型B)，还包括支持MU-MIMO的CQI，即考虑MU-MIMO模式下不同用户数据流间干扰的CQI。
另外，UE和基站之间的传播环境为该UE和基站之间的传输链路状况，可以通过对UE的信号接收功率进行衡量得到。各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，是随所述传播环境的改变而改变的。
本发明中一种确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例的可行方法为：首先，预先设置对应不同传播环境的一组典型参考值，组成参考值列表，该传播环境与典型参考值的对应关系可以由协议给出；然后，根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与该评估结果对应的典型参考值，并将查找的典型参考值选作各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例。
步骤102，UE按照该反馈比例将各种类型的CQI反馈给基站。
举例说明，假设反馈的CQI中至少包含类型A的CQI和支持MU-MIMO的CQI(记为类型C的CQI)，如图2和图3所示，其中，N_cqi_typeA代表类型A的CQI数量，N_cqi_typeC代表类型C的CQI数量，M_cqi代表一个CQI序列中包含的总CQI数量；上述N_cqi_typeA、N_cqi_typeC、M_cqi需满足以下条件：N_cqi_typeA+N_cqi_typeC≤M_cqi。
对应图2，系统根据传播环境确定的反馈比例包括：N_cqi_typeA/M_cqi、以及N_cqi_typeC/M_cqi，分别表示N_cqi_typeA和N_cqi_typeC在M_cqi中所占的比例，其中，N_cqi_typeA/M_cqi＝3/9，N_cqi_typeC/M_cqi＝4/9；那么UE按照该反馈比例所反馈的CQI结构即如图2所示，类型A的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为3/9，类型C的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为4/9，类型B的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为2/9。
对应图3，系统根据传播环境确定的反馈比例包括：N_cqi_typeA/M_cqi、以及N_cqi_typeC/M_cqi，分别表示N_cqi_typeA和N_cqi_typeC在M_cqi中所占的比例，其中，N_cqi_typeA/M_cqi＝2/7，N_cqi_typeC/M_cqi＝4/7；那么UE按照该反馈比例所反馈的CQI结构即如图3所示，类型A的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为2/7，类型C的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为4/7，类型B的CQI在每一个CQI序列中所占的比例为1/7。
步骤103，基站接收UE反馈的CQI，并按照该反馈比例解析得到各种类型的CQI。
对应上述图2所示的举例，基站根据N_cqi_typeA/M_cqi＝3/9，N_cqi_typeC/M_cqi＝4/9，N_cqi_typeB/M_cqi＝2/9的反馈比例，并按照图2所示的CQI结构，对UE反馈的CQI进行解析，从而分别得到各种类型的CQI。
对应上述图3所示的举例，基站根据N_cqi_typeA/M_cqi＝2/7，N_cqi_typeC/M_cqi＝4/7，N_cqi_typeB/M_cqi＝1/7的反馈比例，并按照图3所示的CQI结构，对UE反馈的CQI进行解析，从而分别得到各种类型的CQI。
下面结合具体实施例对上述CQI反馈方法进一步详细阐述。
如图4所示的多用户多天线场景中，一个具有两根天线的基站和两个具有单根天线的用户，基站可以分别从两根天线发送两路单独的数据流给两个用户，从而使得两个用户可以同时使用信道。这样就允许了系统容量与基站的天线数目和用户数目成比例地增长。考虑到两个用户的数据流间存在干扰，需要定义一种考虑多用户数据流间干扰的CQI，因此，需要在原有的两种类型的CQI基础上增加一种新型的CQI。这种新型CQI取值于0到14之间，CQI与数据传输格式映射方式采用3GPP TS25.214(v920)中的CQI映射表H、I、J、K。
首先系统根据用户的传播环境确定各种类型的CQI的反馈比例，然后在基站和用户终端内以参数的形式由高层信令通知物理层，最后物理层再根据这些参数确定最终的反馈方案。因此，需要定义一种新的MIMO参数，即“MIMON_cqi_typeC/M_cqi ratio”。
基于上述确定的CQI的反馈比例，一种可行的CQI反馈方法具体包括以下操作：
a、当CQI反馈周期k＝0时，UE不反馈CQI。
b、当k＞0且用户不处于非连续发送/接收状态时，UE在上行专用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)无线帧开始后的m×256个码片后开始向基站反馈CQI。m需满足下式：
Figure BSA00000255936000071
其中，k′＝k/2毫秒(ms)，连接帧号(CFN，Connection Frame Number)表示相关专用物理信道(DPCH，Dedicated Physical Channel)的连接帧数目。
当没有限制单流传输时，如果以下公式(2)成立，则UE向基站反馈类型A的CQI；如果以下公式(3)成立，则UE向基站反馈类型B的CQI；如果以下公式(2)、(3)都不成立，则UE向基站反馈类型C的CQI。
Figure BSA00000255936000081
Figure BSA00000255936000082
上式中，k′＝k/2ms，CFN表示相关DPCH的连接帧数目，N_cqitypeA代表类型A的CQI数量，N_cqi_typeC代表类型C的CQI数量，M_cqi代表一个CQI序列中包含的总CQI数量。
c、当k＞0且用户处于非连续发送/接收状态时，UE根据CQI传输模式反馈CQI。CQI传输模式定义了非连续发送无线帧数目CFN_DRX和子帧数目S_DRX，二者需满足下式：
(5×CFN_DRX-UE_DTX_DRX_Offset+S_DRX)modk′＝0(4)
其中，k′＝k/2ms，UE_DTX_DRX-Offset代表非连续发送/接收偏移量。
当没有限制单流传输时，如果以下公式(5)成立，则UE向基站反馈类型A的CQI；如果以下公式(6)成立，则UE向基站反馈类型B的CQI；如果以下公式(5)、(6)都不成立，UE向基站反馈类型C的CQI。
Figure BSA00000255936000083
Figure BSA00000255936000084
对应上述CQI反馈方法，本发明还提供了一种CQI反馈系统，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，其中，接收方用于，反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持MU-MIMO的CQI，且MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。
该系统还包括反馈比例确定模块，用于对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将该反馈比例通知给发送方和接收方；
相应的，接收方用于按照该反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；
发送方用于接收到接收方反馈的CQI，并按照该反馈比例解析得到各种类型的CQI。
其中，不同类型的CQI包括：支持单用户单流MU-MIMO的CQI、支持单用户双流MU-MIMO的CQI和支持MU-MIMO的CQI。
此外，发送方和接收方之间的传播环境可以为发送方和接收方之间的传输链路状况，通过对接收方的信号接收功率进行衡量得到。各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例随传播环境的改变而改变。
较佳的，反馈比例确定模块进一步用于，根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与评估结果对应的典型参考值，并将该典型参考值选作反馈比例。
综上所述，本发明可以适应多用户多天线场景下不同的信道情况和时变信道，从而可以使UE向基站反馈更有效的CQI信息，使基站能够准确的选择MIMO传输模式，从而能够提高系统容量。
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 (12)

1.一种信道质量指示(CQI)反馈方法，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，其特征在于，该方法包括：
接收方反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)的CQI，所述MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。
2.根据权利要求1所述CQI反馈方法，其特征在于，该方法还包括：
对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将所述反馈比例通知给所述发送方和接收方；
所述接收方按照所述反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；
所述发送方接收到接收方反馈的CQI，并按照所述反馈比例解析得到各种类型的CQI。
3.根据权利要求1或2所述CQI反馈方法，其特征在于，所述不同类型的CQI包括：支持单用户单流MU-MIMO的CQI、支持单用户双流MU-MIMO的CQI和支持MU-MIMO的CQI。
4.根据权利要求1或2所述CQI反馈方法，其特征在于，所述发送方和接收方之间的传播环境为所述发送方和接收方之间的传输链路状况，通过对所述接收方的信号接收功率进行衡量得到。
5.根据权利要求1或2所述CQI反馈方法，其特征在于，所述各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例随所述传播环境的改变而改变。
6.根据权利要求5所述CQI反馈方法，其特征在于，所述确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，具体为：
根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与所述评估结果对应的典型参考值，并将所述典型参考值选作所述反馈比例。
7.一种CQI反馈系统，用于接收方向发送方反馈发送方到接收方之间的传播环境质量情况，其特征在于，所述接收方用于，反馈至少两种不同类型的CQI，所述不同类型的CQI中包含支持MU-MIMO的CQI，所述MU-MIMO CQI在全部反馈CQI中的反馈比例可配置。
8.根据权利要求7所述CQI反馈系统，其特征在于，该系统还包括：反馈比例确定模块，用于对发送方和接收方之间的传播环境进行评估，确定各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例，并将所述反馈比例通知给所述发送方和接收方；
相应的，所述接收方，用于按照所述反馈比例将各种类型的CQI反馈给发送方；
所述发送方，用于接收到接收方反馈的CQI，并按照所述反馈比例解析得到各种类型的CQI。
9.根据权利要求7或8所述CQI反馈系统，其特征在于，所述不同类型的CQI包括：支持单用户单流MU-MIMO的CQI、支持单用户双流MU-MIMO的CQI和支持MU-MIMO的CQI。
10.根据权利要求7或8所述CQI反馈系统，其特征在于，所述发送方和接收方之间的传播环境为所述发送方和接收方之间的传输链路状况，通过对所述接收方的信号接收功率进行衡量得到。
11.根据权利要求7或8所述CQI反馈系统，其特征在于，所述各种类型的CQI在全部反馈CQI中所占的反馈比例随所述传播环境的改变而改变。
12.根据权利要求11所述CQI反馈系统，其特征在于，所述反馈比例确定模块进一步用于，根据传播环境的评估结果，在预设的参考值列表中查找与所述评估结果对应的典型参考值，并将所述典型参考值选作所述反馈比例。
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