CN102468932A - 多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备。该方法包括：A、用户设备UE根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；B、该用户设备根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；C、所述用户设备根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。采用本发明的方法和设备，能够提供与双码本结构适配的MU CQI。

Description

多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备

技术领域

本发明涉及多输入多输出通信技术，尤指一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备。

背景技术

在传统的Rel.8下行多输入多输出(MIMO)系统中，用户设备(UE)向基站(eNodeB)反馈在单用户多输入多输出(SU MIMO)假设下选择的预编码矩阵索引(PMI，precoding matrix indicator)和计算的信道质量(CQI，Channel Quality Indicator)。在进行多用户多输入多输出(MU MIMO)调度时，由于单用户信道质量(SU CQI)没有考虑被同一个eNodeB调度的多个用户之间的干扰，因此由UE反馈的SU CQI与最终进行多用户传输时的CQI有很大差距。

这种情况下，如果UE能够进行多用户MIMO信道质量(MU CQI)的反馈，对于提高多用户MIMO调度的准确性有很大帮助。但是，由于UE无法获得最终的多用户调度信息，因此UE无法准确估计出考虑到多用户干扰的多用户MIMO的信道质量。

现有的MU CQI计算方法通常需要对干扰做一些假设，具体可以分为基于码本和非码本这两类。其中，非码本方法假设干扰均匀分布在UE选择的预编码向量的正交空间内，并计算出这些干扰的平均值从而得到MU CQI；基于码本的方法则假设干扰的预编码向量为在码本中与用户选择的预编码向量正交的向量。

基于码本的干扰假设方法比较符合3GPP标准化设计，并且可以更好地适用于基于用户预编码向量相互正交的多用户调度方法，所以被R1-105801接受作为4发射天线(4Tx)系统的MU CQI的计算方法。具体地，在4发射天线的情况下进行MU CQI计算时，假设同时调度的总层数(即数据流数)为4，此时每个UE选择的秩(rank)1的预编码向量都会有3个正交的预编码向量作为干扰，对应关系见表1。

表1

然而，由于Rel.10定义的8发射天线(8Tx)的码本与4Tx的码本具有不同的结构，使得4发射天线基于码本的MU CQI计算方法不适用于8发射天线的情况。因此，需要为8发射天线提供一种新的多用户信道质量的计算方法。

发明内容

本发明提供了一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备，以便估计出与双码本结构适配的MU CQI。

一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法，包括：

A、用户设备UE根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

B、该用户设备根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

C、所述用户设备根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

所述步骤A包括：

将构成第一码本的所有波束向量划分为多个波束向量子组，其中属于同一个波束向量子组的多个波束向量相互正交；

确定每个第一码字索引对应的一个或多个波束向量索引；

根据所述第一码字索引和所述波束向量索引的对应关系，按照所述划分后的波束向量子组将所有第一码字划分为多个第一码本子组；

将与自身的预编码向量的第一码字属于同一个第一码本子组的其他第一码字确定为所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字。

所述步骤A包括：

所述用户设备根据自身的预编码向量的第一码字查找预先设置的对应关系，其中所述对应关系为

UE的第一码字索引	0	1	2	3	4	5	6	7
									干扰的第一码字索引	4，8，12	5，9，13	6，10，14	7，11，15	0，8，12	1，9，13	2，10，14	3，11，15
UE的第一码字索引	8	9	10	11	12	13	14	15
									干扰的第一码字索引	0，4，12	1，5，13	2，6，14	3，7，15	0，4，8	1，5，9	2，6，10	3，7，11

根据所述对应关系中记录的第一码字索引确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字。

所述步骤B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字设置为与自身的预编码向量的第二码字相同。

所述步骤C包括：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为用户设备i自身的预编码向量的第一码字

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

所述步骤B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用对该用户设备干扰最强的预编码向量的第二码字的相位调整。

所述步骤C包括：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

所述步骤B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用预编码向量的第二码字所有可选的相位调整。

所述步骤C包括：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为干扰的预编码向量的第一码字为时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，α_p表示预编码向量的第二码字每个可选的相位调整，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

该方法进一步包括：

所述用户设备将计算出的多用户信道质量反馈给基站。

一种多用户多输入多输出系统中的用户设备，包括：

第一单元，用于根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

第二单元，用于根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

第三单元，用于根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

所述第一单元用于：

根据自身的预编码向量的第一码字查找预先设置的对应关系，确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字，其中干扰的预编码向量的第一码字索引为l∈{(k+4)mod16，(k+8)mod16，(k+12)mod16}，k∈{0，1，2，…15}为该用户设备自身的预编码向量的第一码字索引。

所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字相同。

所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为用户设备i自身的预编码向量的第一码字

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为中与k不同的其他第一码字索引，为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用对该用户设备干扰最强的预编码向量的第二码字的相位调整。

所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用预编码向量的第二码字所有可选的相位调整。

所述第三单元用于：根据公式计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为干扰的预编码向量的第一码字为

时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，

为干扰的预编码向量的第一码字，l为中与k不同的其他第一码字索引，α_p表示预编码向量的第二码字每个可选的相位调整，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

由上可见，本发明提供了一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法和用户设备，使得在UE侧计算得到的MU CQI与双码本结构(比如基于8发射天线的码本结构)适配。进一步地，本发明的方法和用户设备复杂度低、易于实现。

附图说明

图1为本发明一个实施例中多用户MIMO信道质量估计的方法流程图；

图2为本发明一个实施例中确定干扰的第一码字和UE选择的第一码字的对应关系的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

在Rel.10的8发射天线MU-MIMO系统中，假设eNodeB最多同时调度4个用户，每个用户有1个数据流(即rank 1)，则最多有4个数据流(或层)。相应地，每个用户仅需要接收自己的数据流，而其他3个数据流将会对这个用户产生干扰，因此用户在估计并反馈MU CQI时假设有3个干扰数据流。

具体地，本发明提供的多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法包括：

A、用户设备UE根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

B、该用户设备根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

C、所述用户设备根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

图1为本发明一个实施例中多用户MIMO信道质量估计的方法流程图，包括以下步骤。

步骤101：根据UE为自身选择的预编码向量确定该UE的干扰的预编码向量中的第一码字W1(或称长时/宽带矩阵W1)。

在8Tx的情况下，假设同时调度的总层数(或数据流数)为4，则对于任意一个UE选择的秩1的预编码向量而言，有3个正交的预编码向量作为干扰，这些干扰的预编码向量可以从8Tx的双码本中获得。

具体地，在8Tx的双码本中为某个UE确定出干扰的预编码向量，即为确定与该UE选择的预编码向量正交的其他向量。其中一种方法是遍历整个码本空间(即遍历搜索)，但是这种方法计算复杂度高。

在本发明的另一个具体实现中，获得干扰的预编码向量的方法如下：预先设置干扰的预编码向量中的第一码字W1与UE选择的秩1的W1的对应关系(见表2)，并根据UE自身的W1PMI查找对应的干扰W1PMI。可以看出，该方法简单易行。

表2

当然，该对应关系也可以表示为：干扰的预编码向量的第一码字索引l∈{(k+4)mod16，(k+8)mod16，(k+12)mod16}，其中k∈{0，1，2，…15}为该用户设备自身的预编码向量的第一码字索引。

步骤102：确定干扰的预编码向量中的第二码字W2(或称瞬时/子带码字W2)。

在本发明的具体实现中，干扰的预编码向量中的第二码字W2与UE选择的秩1的W2的对应关系有以下三种方案：

方案1021：干扰的W2与UE的W2相同。

方案1022：干扰的W2选择的列与UE的W2选择的列相同，并将对UE干扰最强的预编码向量所对应的相位调整作为干扰W2的相位调整。

方案1023：干扰的W2选择的列与UE的W2选择的列相同，且相位调整取W2的所有可选的相位调整。在本发明的一个具体实现中，共有4种相位调整可供选择。

步骤103：UE根据所确定的干扰的第一码字W1和第二码字W2计算MU CQI。

在该步骤中，假设多用户MIMO中每个UE的发送秩为1，并且在计算MU CQI时假设eNodeB同时发送层等功率分配的数据流，那么就有

个干扰的预编码向量。在一个具体实现中，

此外，在针对8Tx设置的双码本中，

其中，X^(k)＝[b_2kmod32b_(2k+1)mod32b_(2k+2)mod32b_(2k+3)mod32]，b_2kmod32、b_(2k+1)mod32、b_(2k+2)mod32、b_(2k+3)mod32均为第一码本中的波束向量。

$W_2=\left[\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{\αY}\end{array}\right];\mathrm{\α}\∈\{1,-1,j,-j\},Y\∈\{{\tilde{e}}_1,{\tilde{e}}_2,{\tilde{e}}_3,{\tilde{e}}_4\},$ 其中 ${\tilde{e}}_1=\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ 0\\ 0\end{array}\right],$ ${\tilde{e}}_2=\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 0\end{array}\right],$ ${\tilde{e}}_3=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right],$ ${\tilde{e}}_4=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\\ 1\end{array}\right].$

相应地，MU CQI(即

)可以表示为：

${\widetilde{\mathrm{\γ}}}_{\mathrm{MU}}^{\left(i\right)}=\frac{{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{v}_k^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{\underset{l\∈S_{W1}^{\left(k\right)},l\≠k}{\mathrm{\Σ}}{P}_I^{\left(l\right)}+\frac{\tilde{L}}{P}{\left|\right|g^H\left|\right|}^2{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{IN}}^2}$

其中，g^H为接收向量(例如MMSE接收向量)，H⁽ⁱ⁾为UEi(或第i个UE)估计的信道矩阵，为UEi自身的预编码向量，其中c表示选择的列，α_k表示相位调整；为由

构成的干扰预编码向量对UEi产生的干扰功率，

且l≠k，其中为

所在的第一码本子组索引集合，k、l为第一码本子组内两个不同的第一码字索引(W1PMI)，P为总发射功率，

表示小区间的干扰功率与噪声功率之和。需要指出，g^H、H⁽ⁱ⁾、P、

等参数可根据传统方法进行确定，此处不再赘述。

在本发明的具体应用中，与步骤102对应的，步骤103也可以有三种实现方案：

(1)方案1031(与方案1021对应)

$P_l^{\left(l\right)}={\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{v}_l^{\left(i\right)}\left|\right|}^2$

$v_l^{\left(i\right)}=W_1^{\left(l\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_k)$

(2)方案1032(与方案1022对应)

$P_l^{\left(l\right)}=\max \left\{{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{v}_l^{\left(i\right)}\left|\right|}^2\right\}$

$v_l^{\left(i\right)}=W_1^{\left(l\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_l)$

${\mathrm{\α}}_l=\underset{{\mathrm{\α}}_p}{\arg \max }{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{v}_l^{\left(i\right)}\left|\right|}^2=\underset{{\mathrm{\α}}_p\∈\{1,-1,j,-j\}}{\arg \max }{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{W}_1^{\left(l\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_p)\left|\right|}^2$

(3)方案1033(与方案1023对应)

$P_l^{\left(l\right)}=\frac{1}{4}\underset{{\mathrm{\α}}_p\∈\{1,-1,j,-j\}}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{v}_l^{\left(i\right)}\left|\right|}^2=\frac{1}{4}\underset{{\mathrm{\α}}_p\∈\{1,-1,j,-j\}}{\mathrm{\Σ}}{\left|\right|g^H{H}^{\left(i\right)}{W}_1^{\left(l\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_p)\left|\right|}^2$

在方案1033中，

为干扰的预编码向量的第一码字为

时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率。

表3示出步骤103的三种实现方案在每个子载波或每组子载波上的计算次数。可以看出，与遍历搜索相比，方案1031、1032、1033的计算复杂度较低。

表3

在图1所示的流程中，由于每个UE的发送秩为1，因此预编码矩阵退化为预编码向量。在本发明的其他实施例中，UE将根据自身的预编码矩阵的第一码字W1和第二码字W2分别确定一个或多个干扰的预编码矩阵的第一码字和第二码字。

具体地，步骤101中确定干扰的第一码字和UE选择的第一码字的对应关系的方法如图2所示，包括以下步骤。

步骤201：确定属于同一正交DFT波束向量子组的波束向量索引。

表4

步骤202：确定第一码字索引(W1PMI)和波束向量索引的对应关系。

第一码字索引	波束向量索引
		0	0，1，2，3
1	2，3，4，5
		2	4，5，6，7
3	6，7，8，9
		4	8，9，10，11
5	10，11，12，13
		6	12，13，14，15
7	14，15，16，17
		8	16，17，18，19
9	18，19，20，21
		10	20，21，22，23
11	22，23，24，25
		12	24，25，26，27
13	26，27，28，29

14	28，29，30，31
		15	30，31，0，1

表5

步骤203：确定属于同一正交DFT波束向量子组的波束向量索引对应的第一码字索引，将秩1的第一码本中的16个码字分成4个第一码本子组(每个子组采用一个第一码本子组索引集合S_W1标识)。

第一码本子组索引集合	0	1	2	3
					W1 PMl	0，4，8，12	1，5，9，13	2，6，10，14	3，7，11，15

表6

步骤204：根据所确定的第一码本子组索引集合构建干扰的第一码字和UE选择的第一码字的对应关系(见表2)。

需要指出，由上述步骤101和102确定出的W1和W2组成的干扰预编码向量与UE自身的预编码向量是正交的。具体地，每个第一码本子组内的所有W1矩阵的同一列所对应的DFT波束向量两两正交，即

其中c表示选择的列，k、l为同一第一码本子组索引集合内两个不同的第一码字索引，

为同一列(即第c列)所对应的DFT波束向量，例如第一码本子组0的第一列所对应的DFT波束向量b₀、b₈、b₁₆、b₂₄两两正交。UE选相一的W1为

(k，l＝0，1，…15)，W2为W₂(c，α_k)，其中α_k表示相位调整，那么UE选择的预编码向量为

相应地，干扰的预编码向量为

其中α_k∈{1，-1，j，-j}。那么：

$v_k^H{v}_l={\left[W_1^{\left(k\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_k)\right]}^H{W}_1^{\left(l\right)}{W}_2(c,{\mathrm{\α}}_l)$

$={\left[\begin{array}{c}{b}_c^{\left(k\right)}\\ {\mathrm{\α}}_k{b}_c^{\left(k\right)}\end{array}\right]}^H\·\left[\begin{array}{c}{b}_c^{\left(l\right)}\\ {\mathrm{\α}}_l{b}_c^{\left(l\right)}\end{array}\right]$

$=(1+{\mathrm{\α}}_k^H{\mathrm{\α}}_l)\left[{\left(b_c^{\left(k\right)}\right)}^H{b}_c^{\left(l\right)}\right]$

$=0$

此外，在步骤103之后，UE将计算出的MU CQI反馈给eNodeB，由eNodeB进行多用户预编码和MU CQI调整。以迫零(ZF)算法为例，对应每一种UE配对组合，联合多用户MIMO信道便可由UE反馈的预编码向量获得。例如，当UEi和UEj组合时，

则迫零算法得到的预编码矩阵为：

$W_{\mathrm{MU}}=\mathrm{norm}\left\{{\left(H_{\mathrm{MU}}^{(i,j)}\right)}^H{\left[\left(H_{\mathrm{MU}}^{(i,j)}\right){\left(H_{\mathrm{MU}}^{(i,j)}\right)}^H\right]}^{-1}\right\}$

其中，norm表示功率归一化，比如：按列归一化等。

进一步地，eNodeB对反馈的MU CQI进行分配功率和预编码增益的调整以估计UE的信干噪比(SINR，Signal to Interference plus Noise Ratio)，从而进行链路自适应。

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{MU}}^{\left(i\right)}=\frac{\tilde{L}{\left|\right|{\left(v^{\left(i\right)}\right)}^H{w}^{\left(i\right)}\left|\right|}^2}{L}\·{\widetilde{\mathrm{\γ}}}_{\mathrm{MU}}^{\left(i\right)}$

其中，w⁽ⁱ⁾为多用户MIMO预编码后UEi的预编码向量，L为在该用户组合下发送的层数。

本发明提供的多用户MIMO系统的信道质量估计方法，在UE侧基于8Tx双码本确定干扰预编码向量中的W1和W2，使得计算得到的MU CQI与基于8发射天线的码本结构适配，并可以确保干扰预编码向量正交于UE自身的预编码向量。

进一步地，本发明还提供了一种多用户多输入多输出系统中的用户设备，该用户设备执行的操作参见图1和图2的方法流程。

具体地，所述用户设备包括：

第一单元，用于根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

第二单元，用于根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

第三单元，用于根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

在本发明一个具体实现中，所述第一单元用于：

根据自身的预编码向量的第一码字查找预先设置的对应关系，确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字，其中干扰的预编码向量的第一码字索引为l∈{(k+4)mod16，(k+8)mod16，(k+12)mod16}，k∈{0，1，2，…15}为该用户设备自身的预编码向量的第一码字索引。

在本发明一个具体实现中，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字设置为与该用户设备的预编码向量的第二码字相同。

相应地，所述第三单元用于：根据公式

计算所述用产设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，为用户设备i自身的预编码向量的第一码字

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

在本发明又一个具体实现中，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用对该用户设备干扰最强的预编码向量的第二码字的相位调整。

相应地，所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

在本发明另一个具体实现中，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用预编码向量的第二码字所有可选的相位调整。

相应地，所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为干扰的预编码向量的第一码字为

时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率，

为所在的第一码本子组索引集合，

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，α_p表示预编码向量的第二码字每个可选的相位调整，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种多用户多输入多输出系统的信道质量估计方法，其特征在于，包括：

A、用户设备UE根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

B、该用户设备根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

C、所述用户设备根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述A包括：

将构成第一码本的所有波束向量划分为多个波束向量子组，其中属于同一个波束向量子组的多个波束向量相互正交；

确定每个第一码字索引对应的一个或多个波束向量索引；

根据所述第一码字索引和所述波束向量索引的对应关系，按照所述划分后的波束向量子组将所有第一码字划分为多个第一码本子组；

将与自身的预编码向量的第一码字属于同一个第一码本子组的其他第一码字确定为所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述A包括：

所述用户设备根据自身的预编码向量的第一码字查找预先设置的对应关系，其中所述对应关系为

  UE的第一码字索引   0   1   2   3   4   5   6   7   干扰的第一码字索引   4，8，12   5，9，13  6，10，14   7，11，15   0，8，12   1，9，13  2，10，14   3，11，15   UE的第一码字索引   8   9   10   11   12   13   14   15   干扰的第一码字索引   0，4，12   1，5，13   2，6，14   3，7，15   0，4，8   1，5，9   2，6，10   3，7，11

根据所述对应关系中记录的第一码字索引确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字设置为与自身的预编码向量的第二码字相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述C包括：根据公式计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为用户设备i自身的预编码向量的第一码字

所在的第一码本子组索引集合，其中 为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用对该用户设备干扰最强的预编码向量的第二码字的相位调整。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述C包括：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，为

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述B包括：

该用户设备将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用预编码向量的第二码字所有可选的相位调整。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述C包括：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为干扰的预编码向量的第一码字为

时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，α_p表示预编码向量的第二码字每个可选的相位调整，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

10.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：

所述用户设备将计算出的多用户信道质量反馈给基站。

11.一种多用户多输入多输出系统中的用户设备，其特征在于，包括：

第一单元，用于根据自身的预编码向量的第一码字W1确定一个或多个干扰的预编码向量的第一码字；

第二单元，用于根据自身的预编码向量的第二码字W2确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字；

第三单元，用于根据所确定的干扰的第一码字和第二码字计算所述多用户信道质量。

12.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述第一单元用于：

根据自身的预编码向量的第一码字查找预先设置的对应关系，确定所述一个或多个干扰的预编码向量的第一码字，其中干扰的预编码向量的第一码字索引为l∈{(k+4)mod16，(k+8)mod16，(k+12)mod16}，k∈{0，1，2，…15}为该用户设备自身的预编码向量的第一码字索引。

13.根据权利要求11或12所述的用户设备，其特征在于，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字相同。

14.根据权利要求13所述的用户设备，其特征在于，所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为用户设备i自身的预编码向量的第一码字

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

15.根据权利要求11或12所述的用户设备，其特征在于，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用对该用户设备干扰最强的预编码向量的第二码字的相位调整。

16.根据权利要求15所述的用户设备，其特征在于，所述第三单元用于：根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为使用干扰的预编码向量对所述用户设备i产生的干扰功率，

为

所在的第一码本子组索引集合，其中

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，

为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

17.根据权利要求11或12所述的用户设备，其特征在于，所述第二单元用于：

将所述一个或多个干扰的预编码向量的第二码字选择的列设置为与该用户设备自身的预编码向量的第二码字选择的列相同，并使用预编码向量的第二码字所有可选的相位调整。

18.根据权利要求17所述的用户设备，其特征在于，所述第三单元用于：

根据公式

计算所述用户设备i的多用户信道质量

其中，g^H为接收向量，H⁽ⁱ⁾为所述用户设备i估计的信道矩阵，

为所述用户设备i自身的预编码向量，k为所述用户设备i自身的预编码向量的第一码字索引，c为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字选择的列，α_k为所述用户设备i自身的预编码向量的第二码字的相位调整；

为干扰的预编码向量的第一码字为

时使用该预编码向量对所述用户设备i产生的平均干扰功率，

为所在的第一码本子组索引集合，

为干扰的预编码向量的第一码字，l为

中与k不同的其他第一码字索引，α_p表示预编码向量的第二码字每个可选的相位调整，为基站发送的数据流的层数，P为总发射功率，

为小区间的干扰功率与噪声功率之和。

Images