CN103262458A - 一种用于调整信道质量指示的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调整信道质量指示(CQI)的方法和设备。该方法可以包括：基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子；以及利用该缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。根据本发明的技术方案，在对CQI进行调整时考虑了天线虚拟化这一因素，因此，该方案可以改善CQI不匹配的问题，提高CQI反馈的完整性和精确度，提高小区吞吐性能和频率利用率。

Description

一种用于调整信道质量指示的方法和设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及用于调整信道质量指示的方法和设备。

背景技术

移动数据业务的不断增长，以及诸如多媒体在线游戏(MMOG)、移动电视、Web2.0、流媒体等新型应用的问世，推动第三代合作伙伴计划组织(3GPP)开发出长期演进(LTE)规范。3GPP LTE规范是已获得巨大成功的全球移动通讯系统/高速分组接入(GSM/HSPA)技术的演进标准，其旨在创建用于新的演进无线接入技术的一系列新标准，以便继续改善蜂窝通信系统性能，例如以实现更高的吞吐量和更低的分组传输延迟。

LTE系统可以在频分复用(FDD)模式和时分复用(TDD)模式下工作。在FDD模式下，上行链路和下行链路采用一对频谱来进行数据传输；而在TDD模式下，上行链路和下行链路信道共享相同的频率，但是各自占用不同的时隙。因此，TDD系统具有信道互易性，下行链路无线信道信息可以利用从上行链路信道获得的知识而获得。

在TDD系统的下行链路操作中，用户设备(UE)负责测量下行链路信道，并将信息反馈给基站设备(eNB)以便由其用来进行调度和分配操作。图1示意性地示出根据现有规范的eNB与UE之间的通信框图。如图1所示，为了使得UE能够完全理解下行链路信道，在LTE系统中，eNB在某个特定的时间和频率组合资源(也称作资源单元(RE))中向UE发送小区专用参考信号(CRS)。CRS是预定义信号，其对于发射方和接收方双方而言都是已知的；因而，UE根据接收的CRS可以获知下行链路信道状况。CRS未经编码并且是在小区的整个系统带宽上进行发送的。UE的数据接收单元101用于接收CRS/数据。反馈计算单元102用于计算反馈参数，例如基于CRS来计算信道质量指示(CQI)。UE的反馈计算单元102可以基于与一些有效子帧相关的信道信息来计算CQI，并通过根据传输模式(TM)所配置的PDSCH传输方案来得到CQI。例如，对于模式7和模式8(以下分别简称为TM7和TM8)，如果PBCH天线端口的数目为1，则采用单端口的技术方案，而当天线端口数目大于1时，则采用发射分集。反馈发送单元103用于将反馈信息，诸如CQI、预编码矩阵指示(PMI)、秩指示(RI)等，发送给eNB。在eNB处，调度器单元111基于来自UE的反馈信息对各个UE执行资源调度。随后分配处理单元112执行信道资源分配处理。

此外，由于TDD系统中的信道互易性，LTE就可能允许更高性能的无线资源控制和先进的天线技术。例如，在覆盖范围有限的地区，诸如乡村，波束赋形是提供覆盖扩展和降低小区位置数目的最为有效的方式之一。提高的信噪比将使得UE对数据解码的裕量更多，并可以使用更加有效的调制编码方案(MCS)来改善频谱效率。而且，例如在LTE版本8和版本9中，已经支持在天线端口5、7和8上执行单层或者双层波束赋形。

图2示意性地示出了根据现有规范的波束赋形操作的流程图。如图2所示，该操作主要包括以两个大虚线框示出的波束赋形权重和CQI获取过程以及波束赋形和链路自适应过程。如图所示，UE在步骤S201将上行链路的信道探测参考信号(SRS)发送给eNB。eNB在步骤S202通过该SRS信息获得信道状态指示信息(CSI)，并基于该CSI信息计算波束赋形权重。UE在步骤S203基于来自eNB的CRS获得CQI，并将该CQI发送给eNB。eNB在步骤S204，获取该CQI。然后在步骤S205，eNB基于计算得到的波束赋形权重和CQI指示，执行预编码和链路自适应操作。此后，在步骤S206，将经过预编码的数据符号和与数据符号以相同方式预编码的UE专用参考信号(UE-RS)发送到UE。UE接收到UE-RS后，在步骤S207基于接收到的UE-RS对接收的数据符号进行解调。

该波束赋形操作是基于非码本预编码，并且依赖于UE-RS来进行数据解调。由于UE-RS符号与下行链路的数据符号利用相同的预编码矩阵进行预编码，因此UE可以估计出有效信道。然而，UE-RS仅仅在UE被调度时才会传输，因而它仅在数据传输频率资源指定上传输，而不能用作UE测量CQI时的资源。因而，UE是基于采用发射分集的CRS来计算CQI的，但是在下行链路中的数据符号却是基于发射波束赋形而传输的。这样，就造成存在发射分集与发射波束成形之间的CQI差异，或者说存在CRS与UE-RS之间的CQI差异。而这意味着丧失了使用波束赋形原本能够带来的增益，该增益的丧失直接导致吞吐量性能恶化。因此，需要对CQI进行调整的解决方案。

为了补偿发射分集和发射波束赋形之间的CQI差异，在申请人为“中兴通讯股份有限公司”的中国专利公开CN101741508A和PCT专利申请公开WO2010/066131A1中，公开了两种简单的CQI调整算法。在下文中，将参考图3a-图3b和图4a-图4b来简要描述这两个专利中的技术方案。图3a和图3b示意性地示出了根据中国专利公开CN101741508A的技术方案的通信方框图和方法流程图；以及图4a和图4b示意性地示出了根据WO2010/066131A1的技术方案的通信方框图和方法流程图。

参考图3a，与图1所示的结构相比，该技术方案在eNB端增加了一个CQI调整单元113，以便进行CQI调整。如图3b所示，UE的操作与现有技术类似，首先在步骤S301，反馈计算单元102基于由数据接收单元101接收的CRS来计算CQI，并在步骤S302通过反馈发送单元113将计算的CQI报告给eNB。然后，在步骤S303，调度器单元111基于UE报告的CQI来对各个UE进行资源调度。如果一个UE被调度，则在步骤S304通过增加一个对应于波束增益的固定量来调整该UE的CQI，该固定量具体地为a10log₁₀MdB，其中a为常数，其取值范围在0.6-0.8；以及M为发射天线数目，亦为常数。然后，可以在步骤S305基于新的CQI来更新该UE的调制和编码方案(MCS)。

接着参考图4a，与图3a不同，该图中示出的该技术方案是在UE端实现的增加，即在各个UE增加CQI调整单元104，以便进行CQI调整。如图4b所示，首先在步骤S401，反馈计算单元102基于由数据接收单元101接收的CRS来计算SINR；CQI调整单元104在步骤S402则通过增加a10log₁₀MdB来调整该UE的SINR，其中a为0.6-0.8的常数，M为发射天线数目。在步骤S403，基于调整后的SINR来选择CQI；然后，在步骤S404，反馈发送单元103将该CQI报告给eNB。eNB的操作与图1所示的现有技术基本相同。

从上面的描述可以看出，前述两个专利文献中公开的技术方案，向UE报告或者测量的CQI增加了一个与波束赋形的增益对应的固定CQI偏移量a10log₁₀MdB，以便补偿发射分集与发射赋形之间的CQI差异。然而，这两种技术方案均是基于单天线端口的技术方案。而对于天线端口数大于1的场合则不适用。另外，在现有技术中，也存在外环链路自适应技术方案，然而这种调整是通过基于关于码本选择的ACK/NACK反馈增加或减少CQI来实现的，其并非是一种直接调整方式且存在反馈延迟，且非常耗时这也会降低系统的性能。

为此，在本技术领域迫切需要一种新的CQI调整方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新的用于调整CQI的解决方案以便解决或者至少部分缓解现有技术中的至少部分缺陷。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于调整信道质量指示的方法。该方法可以包括：基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子；以及利用该缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

根据本发明的一个优选实施方式，对用户设备的调度基于调整后的所述信道质量指示来进行。

根据本发明的另一优选实施方式，所述计算针对信道质量指示的缩放因子包括：通过上行链路信道信息来估计针对下行链路并行传输信道的波束赋形增益；基于所述上行链路信道信息和所述天线虚拟化预编码方案来估计采用天线虚拟化情况下的等效下行链路信道信息；以及基于所述波束赋形增益和所述等效下行链路信道信息来确定所述针对信道质量指示的缩放因子。

根据本发明的又一优选实施方式，计算针对每个子载波的缩放因子，并利用针对每个子载波的缩放因子调整针对每个子载波的信道质量指示，并且该方法还可以包括：通过物理层抽象，将经过调整的每个子载波上的信道质量指示转换成针对宽带的信道质量指示。

根据本发明的再一实施方式，所述针对每个子载波的缩放因子G(n)可以表示为：

$G\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}$

其中，δ为通过上行链路信道信息估计的下行链路信道矩阵的主特征值；

为采用天线虚拟化情况下的针对子载波n的等效下行链路信道矩阵，t为发射天线端口索引，n为子载波索引，r为接收天线索引，N_R为接收天线数目。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于调整信道质量指示的设备。该设备可以包括：缩放因子计算装置，配置用于基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子；以及指示调整装置，配置用于利用该缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

根据本发明的再一方面，还提供了一种基站，该基站包括根据本发明所提供的设备。

根据本发明的技术方案，对CQI进行调整时采用了考虑了采用天线虚拟化技术的缩放因子，因此可以改善采用天线虚拟化技术时的CQI不匹配的问题，提高CQI反馈的完整性和精确度，提高小区吞吐性能和频率利用率。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的标号表示相同或相似的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据现有规范的eNB与UE之间的通信框图；

图2示意性地示出了根据现有规范的波束赋形操作的流程图。

图3a和图3b示出了根据现有技术的一种CQI调整技术方案的通信框图和方法流程图；

图4a和图4b示出了根据现有技术的另一种CQI调整技术方案的通信框图和方法流程图；

图5示意性地示出了根据本发明的一个实施方式用于调整CQI的方法的流程图；

图6示意性地示出了在TD-LTE系统中的典型的eNB端发射天线配置的图示；

图7示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于计算CQI缩放因子的流程图；

图8示意性地示出了根据本发明的一个特定实现的CQI调整的实例流程图；

图9示意性地示出了根据本发明的一个实施方式用于调整CQI的设备的方框图；以及

图10示意性地示出了根据本发明的实施方式的eNB与UE之间的通信框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图通过实施方式对本发明提供调整CQI的方法和设备进行详细的描述。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解和实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。

首先需要说明的是，在本发明中示出了方法的步骤的特定执行顺序。然而这些方法并不一定必须严格按照所示出的顺序执行，而是根据每个方法步骤的性质可以颠倒顺序或者同时执行。

在本文中，使用了术语“信道质量指示CQI”和“信号噪声干扰比SINR”。由于SINR和CQI之间存在映射关系，所以在本发明中SINR和CQI具有等同的含义。而且，在本文中，“SINR”和“CQI”通常可互换使用。另外，在本发明中，例如如果采用H(n)表示针对子载波n的下行链路信道矩阵，在有些情况下为了简化示出的目的采用了H来表述该矩阵，这并不表示该H并非不是针对子载波n的信道矩阵，除非有明确指出。例如，如果根据本领域技术人员的知识和/或此处示出的表达式可以确定该H表示针对子载波的链路矩阵，则H仍可以表示针对子载波的链路矩阵。此外，在本文中，假设M表示某个特定的矩阵，则M^T表示该矩阵M的转置，M^H表示该矩阵M的埃尔米特转置，也称作共轭转置。M^*表示该矩阵的复共轭。

接下来将参考图5来描述根据本发明的一个实施方式的用于调整CQI的方法的流程图。

如图5所示，首先可以在步骤S501基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子。

在下文中，将首先对如何确定该缩放因子进行具体描述。

已知的是，在TDD系统中，上行链路和下行链路均使用相同的频率资源传输数据，所以基于上行链路信道和下行链路信道之间的互易性，基于上行链路信道信息估计出下行链路信道信息。例如，基于上行链路SRS可以估计出针对每个子载波n的下行链路信道矩阵H(n)，该矩阵是m×k的矩阵，其中m为物理发射天数目，k为物理接收天线数目。

已知的是，在目前的LTE版本8和版本9中，下行链路的最大天线端口数目为4。因此，如果eNB的天线数目大于4，则通过需要采用天线虚拟化技术来将物理天线映射到可用端口。图6示意性地示出了在TD-LTE系统中的典型eNB发射天线配置。如图6所示，eNB具有8个交叉极化物理天线A0-A7，其中天线端口数目为2，这些物理天线被分成两个组{A0，A1，A2，A3}和{A4，A5，A6，A7}。每个天线组使用预编码矢量w进行预编码。下面给出了当前已经公开使用的一个预编码矢量的实例。

w＝(1/sqrt(8))*[-0.2421+0.3241i，-0.4938+0.8696i，-0.4938+0.8696i，0.2603-0.5622i]^T

然而需要说明的是，本发明并不局限于此，根据技术方案的不同、技术方案的版本和技术方案供应商的不同等各种因素，该预编码矢量也会发生改变。

因此，可以进一步根据天线虚拟化编码方案来估计出采用天线虚拟化情况下的等效下行链路矩阵。在一个实施方式中，可以基于前文中通过上行链路信道信息估计的下行链路信道矩阵H(n)和天线虚拟化编码方案来估计等效下行链路矩阵，该等效下行链路矩阵

例如可以通过下式来估计：

$H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)=W^T*H\left(n\right)$ (式1)

其中：指代在第j个小区中的第t个发射天线和第r个接收天线之间的下行链路信道矩阵，j＝0指示服务小区；W为将在下行链路数据传输中使用的天线虚拟化编码矩阵，该矩阵是一个分块对角矩阵，并且可以表示为[w，0；0，w]，其中该w是CRS预编码矢量，即上文中所描述的预编码矢量。

根据信号功率和用户设备UE所报告的CQI可以估计出针对用户设备UE的噪声加干扰。例如，用户设备在子载波n上的噪声加干扰P_N+I(n)可以估计如下：

$P_{N+I}\left(n\right)=\frac{P_s\left(n\right)}{{\mathrm{\γ}}_i^0\left(n\right)}$ (式2)

其中，P_s(n)为子载波n上的信号功率；

为针对子载波n的SINR(CQI)，其可以基于UE_i报告的针对整个宽带的SINR(CQI)

而得到。

在不考虑发射功率的情况下，可将式2进一步简化如下：

$P_{N+I}\left(n\right)=\frac{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2)}{{\mathrm{\γ}}_i^0\left(n\right)}$ (式3)

其中N_R为UE的接收天线数目。另外，在采用波束赋形技术的情况下，用户设备UE在载波n上的SINR(CQI)

可以表示如下：

${\mathrm{\γ}}_i^1\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{P_{N+I}\left(n\right)}$ (式4)

其中δ表示下行链路并行传输信道的波束赋形增益，其可以通过上行链路信道信息而估计得到；P_N+I(n)为用户设备在子载波n上的噪声加干扰。需要说明的是，下行链路并行传输信道的波束赋形增益δ可以基于子载波或子带，也可以基于整个频带。

将式3中的P_N+I(n)代入式4可以得到

${\mathrm{\γ}}_i^1\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}{\mathrm{\γ}}_i^0=G{\mathrm{\γ}}_i^0$ (式5)

其中，G为CQI缩放因子，其表示如下：

$G=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}$ (式6)

通过上面给出的过程。得到了采用波束赋形技术情况下的SINR(CQI)与用户报告的SINR(CQI)之间的关系。因此，通过获取上述缩放因子G并基于用户报告的SINR(CQI)，可以估计出采用波束赋形技术情况下的SINR(CQI)。

下面将参考图7来描述根据本发明的一个实施方式用于计算CQI缩放因子的一个示例性流程图。

如图7所示，首先，通过所述上行链路信道信息来估计针对下行链路并行传输信道的波束赋形增益。

如前所述，基于上行链路信道信息，例如SRS，可以估计出下行链路信道信息H(n)，通过对H(n)进行特征值提取，可以得出该下行链路并行传输信道的波束赋形增益。

在根据本发明的一个实施方式中，可以采用奇异值分解(SVD)方法来提取该特征值。

根据该实施方式，m×k的信道矩阵H(n)可以表示为：

H＝UΛV^H    (式7)

其中U为m×m的矩阵，V为k×k的矩阵，Λ为m×k的矩阵。U和V均为酉矩阵，即该矩阵的各行具有单位长度且相互正交，因此UU^{T}＝I和VV^{T}＝I。Λ是一个对角矩阵，其各个对角线元素是非负的且排序为较大元素位于较前位置，且可以表示为：

Λ＝diag[δ₁，δ₂，…]  (式8)

其中δ₁，δ₂，…是该矩阵的奇异值，其对应于波束赋形增益，其中δ₁，是最大奇异值(也可称为主特征值)，其对应于最大波束赋形增益，而对应的奇异矢量波束赋形权重。

因此很清楚的是，根据上面的式7通过矩阵变换可以得到矩阵Λ，进而得到与波束赋形增益对应的各个奇异值。

此外，在根据本发明的另一实施方式中，可以采用特征值分解(EVD)来得到该波束赋形增益。

根据该实施方式，信道矩阵H(n)与Λ的关系可以表示为：

EVD(H^HH)＝VΛ²V^H    (式9)

其中，类似地，V为酉矩阵，VV^{T}＝I；以及Λ是包括多个奇异值的实对角矩阵，且可表示为：

Λ＝diag[δ₁，δ₂，…]  (式10)

其中δ₁，δ₂，…是该矩阵的特征值，其对应于波束赋形增益，其中δ₁，是最大特征值，其对应于最大波束赋形增益，而该特征矢量即为波束赋形权重。此外，在该特征值分解过程中，包括有排序过程，以用于作为查找最大特征值和对应特征矢量。

因此很清楚的是，根据上面的式9通过矩阵变换可以得到矩阵Λ，进而可以得到与波束赋形增益对应的各个特征值。

在本发明的一个实施方式中，使用该最大特征值作为上行链路并行传输信道的波束赋形增益的反映，即，使用该主特征值来确定CQI缩放因子。然而，这是优选的实施方式，本发明并不局限于此。例如，也可以采用从多个或者所有特征值综合得到的特征值作为下行链路信道的波束赋形因子。

此外，根据本发明，该下行链路信道矩阵的主特征值可以基于子载波或子带，也可以基于整个频带。

接着，可以在步骤S702，基于所述上行链路信道信息和所述天线虚拟化预编码方案来估计采用天线虚拟化情况下的等效下行链路信道信息。

如前所述，在TDD系统中，上行链路信道和下行链路信道之间存在互易性。因此，基于上行链路信道信息可以估计出下行链路信道信息，例如针对每个子载波n的下行链路信道矩阵H(n)。在采用波束赋形的情况下，等效下行链路矩阵

可以通过前所述的式1来估计。

然后，可以在步骤S703，基于所述波束赋形增益和所述等效下行链路信道信息来确定所述针对信道质量指示的缩放因子。

基于步骤S701和步骤S702所确定的波束赋形增益δ以及等效下行链路矩阵

按照上面的式6，就可以计算得到该CQI缩放因子G。

继续参考图5，可以在步骤S502，利用该缩放因子G，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

用户包括的信道质量指示是由UE基于CRS计算的。在UE处，在天线端口数大于1的情况下，针对子载波n的

可以计算如下：

${\mathrm{\γ}}_i^0\left(n\right)=\frac{P_s}{P_N+P_{\mathrm{inter}\_\mathrm{cell}}}$ (式11)

其中：

$P_S=P_{\mathrm{tx}}^{\left(0\right)}{P}_{\mathrm{loss}}^{\left(0\right)}{\mathrm{\σ}}_0^2{\left\{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2\right\}}^2$

$P_N=\left\{\underset{t=1}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2\right\}{\mathrm{\σ}}^2$

$P_{\mathrm{inter}\_\mathrm{cell}}=\underset{j=1}{\overset{N_I}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{tx}}^{\left(j\right)}{P}_{\mathrm{loss}}^{\left(j\right)}{\mathrm{\σ}}_j^2\{{\left|\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{0,r}^{\left(0\right)}{\left(n\right)}^{*}{H}_{0,r}^{\left(j\right)}\left(n\right)\right|}^2+{\left|\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{1,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)H_{0,r}^{\left(j\right)}{\left(n\right)}^{*}\right|}^2\}$

自第j个eNB的总发射功率，j＝0意指服务小区；

自第j个eNB的路径损失+阴影效应+天线增益/损失+电缆损失；

符号的方差；

σ²：加性高斯白噪声(AWGN)的方差；

是第t个发射天线和第r个接收天线之间的信道矩阵。

针对PUCCH模式1-0，将会针对计算得到的

执行信息抽取，例如通过物理层抽取方法；而且，基于针对各个子载波的而计算得到针对整个带宽的宽带SINR

物理层抽象方法是一种用于预测正交频分复用(OFDM)系统的瞬时链路性能的技术，为了使编码发射块的编码块错误率(BLER)低于阈值(一般是0.1)，通常会将与各个子载波相关的SINR映射成一个SINR(宽带)或者有限的几个SINR(子带)。出于示例性的目的，在下文中将给出物理层抽象方法的示例。然而，需要说明的是，本发明并不局限于此，而是可以采用其他现有的或者将来开发的适当抽象技术来实现。

指数有效SINR映射(EESM)是通常采用的一种物理层抽象方法，其可以通过下式来表示：

${\mathrm{\γ}}_i^0=-\mathrm{\β}\ln \left(\frac{1}{N}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\exp (-\frac{{\mathrm{\γ}}_i^0\left(n\right)}{\mathrm{\β}})\right)$ (式12)

其中，β是取决于MCS和编码块长度的优化/调整因子。

因此，例如通过式12就可以得到宽带SINR

随后，将该宽带SINR

映射成宽带CQI，并将其报告给eNB。

eNB接收到用户设备所报告的宽带CQI后，可以根据映射关系获取相应的SINR

根据

和在步骤S501所获取的比例因子G，基于例如前面的式5，就可以得到调整后的

该

是针对各个子载波的调整后的SINR。要获得针对整个带宽的宽带SINR，可以类似地基于前面的式12来确定宽带SINR，从而得到匹配的宽带

在获得了该宽带

后，可以将重新将该宽带

映射到对应的CQI。随后，优选基于该调整后的CQI对资源进行调度，并在UE被调度时执行相应的分配处理。然而，需要说明的是，这是优选的技术方案。实际上，也可以在执行调度之后执行CQI调整，但是由于资源调度并非基于该调整后CQI，因此存在资源调度并非最优的缺陷。

出于示例性的目的，在图8中示出了根据本发明的特定实现的CQI调整的流程图。下面将参考图8来描述根据本发明的一个示例性特定实现。

如图8所示，首先例如在步骤S801确定是否有新的SRS可用；如果有则在步骤S802计算CQI缩放因子G(如前面参考步骤S501所述)，并进行至步骤S803以确定新的CQI报告是否已经到达；如果在步骤S801确定尚无SRS可用，则进行至步骤S804，确定新的CQI报告是否已经到达。

如果在步骤S803或者S804中确定有新的CQI报告，则进行至步骤S805，将用户设备的CQI(SINR)

存储在eNB中，并随后进行至步骤S806。而当在步骤S803确定没有新的CQI报告时，则进行至步骤S806，以及在步骤S804中确定没有新的CQI报告时，进行结束步骤以结束该方法。

在步骤S806中，基于计算的CQI比例因子和存储当前最新的

来计算UE的CQI

如前面参考步骤S502所述。随后该方法进行至步骤S807，基于该更新后的

来更新用户设备的MCS。

从上文对本发明的方法的描述可以看出，根据本发明的技术方案采用了直接调整的方式，据此所确定的CQI调整因子，即CQI缩放因子，考虑了采用天线虚拟化技术的影响。因此，调整后的CQI适用于采用多端口波束赋形情况下的下行链路数据传输，特别是采用天线虚拟化技术的场合。相应地，其可以快速、有效地消除或者至少部分上缓解现有技术中出现的CQI不匹配的问题，从而提高小区吞吐性能和频率利用率。

此外，本发明人针对本发明提供用于CQI调整方案和如背景部分所介绍的现有技术方案执行了系统级别的仿真，仿真结果如下表1和2所示。

表1 仿真结果1

表2 仿真结果2

在表1和表2中，TM7是指基于TM7的技术方案，现有方案A是指在背景技术部分参考图3A和3B所介绍的技术方案，现有方案B是指在背景技术部分参考图4A和4B所介绍的技术方案，以及OLLA是在背景技术部分中提及的外环链路自适应方案。

从表1可以看出在TM7模式下使用本发明CQI调整方案相对于现有的TM7模式以及TM7与现有方案A和B的结合均有显著的性能提高。

此外，从表2中可以看出，如果将表1中所示的方案与OLLA结合使用，由于本发明的方法已经实现了较大的性能提高，因此结合后的性能提高不大；相反，表1所示的现有技术方法与OLLA方法结合后，得到了很大的改善。

因此，从表1和表2可以看出，本发明的方法可以显著改善系统的性能，而且不会像OLLA那样需要耗费较长时间，因此相对于现有技术是一种有效的CQI调整技术方案。

此外，本发明还提供了一种用于调整CQI的设备。下面将参考图9对该设备进行具体描述，其中图9示出了根据本发明的一个实施方式的用于调整CQI的设备900。

如图9所示，设备900可以包括缩放因子计算装置901和指示调整装置902。该缩放因子计算装置901被配置用于基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子；以及该指示调整装置902被配置用于利用缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

根据本发明的一个优选实施方式，对用户设备的调度基于调整后的所述信道质量指示来进行。

根据本发明的另一优选实施方式，所述缩放因子计算装置901包括：波束赋形增益估计装置903、信道信息估计装置904和缩放因子确定装置905。该波束赋形增益估计装置903配置用于通过所述上行链路信道信息来估计针对下行链路并行传输信道的波束赋形增益。该信道信息估计装置904可以配置用于通过所述上行链路信道信息和所述天线虚拟化预编码方案，来估计采用天线虚拟化情况下的等效下行链路信道信息。该缩放因子确定装置905被配置用于基于波束赋形增益和所述等效下行链路信道信息来确定所述针对信道质量指示的缩放因子。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述缩放因子计算装置901被配置为计算针对每个子载波的缩放因子，所述信道质量指示调整装置被配置为利用针对每个子载波的缩放因子，调整针对每个子载波的信道质量指示，并且通过物理层抽象将经过调整的所述每个子载波上的信道质量指示转换成针对宽带的信道质量指示。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述针对每个子载波的缩放因子G(n)表示为：

$G\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}$

其中，δ为通过上行链路信道信息估计的下行链路信道矩阵的主特征值；

为采用天线虚拟化情况下的针对子载波n的等效下行链路信道矩阵，t为发射天线端口索引，n为子载波索引，r为接收天线索引，N_R为接收天线数目。此外，主特征值δ可以基于子载波，子带或者整个频带。

需要指出的是，该设备900中所包括的各个装置的操作与前面描述的各个方法步骤基本上是对应的，因此，关于该设备900中的各个装置的具体操作，可以参考前文结合图5至7对本发明的方法的描述。

此外，本发明还提供了一种基站，其包括根据本发明所提供的用于调整信道质量指示的设备，如图9所示的设备900。

图10还示意性地示出了根据本发明的实施方式的eNB与UE之间的通信框图。如图10所示，在UE处，数据接收单元1001接收来自eNB的CRS/数据，反馈计算单元1002如前面参考式11和12所述，基于接收的CRS来计算CQI；计算得到的CQI经由反馈发送单元1003被发送给eNB。

在eNB处，CQI调整单元1013基于上文中参考图5至9所述描述的技术方案来调整CQI。然后，调度器单元1011和分配处理单元1012基于该调整后的CQI进行资源调度和分配处理。

至此，已经参考附图通过特定实施方式，对本发明进行了描述，然而，需要说明的是本发明并不局限于所示出和给出的特定实例，而是可以在本发明的范围内进行各种改变。例如，在推导缩放因子G的过程中，为了简化起见，实际上仅考虑了等效下行链路信道信息，而忽略了发射功率、功率损失等其他因素。然而，也可以在进一步考虑这些因素中的一个或者多个的情况下来计算该信道质量指示缩放因子。

需要说明的是，在本发明中，计算的波束赋形增益可以是针对各个子载波n的波束赋形增益，也可以是由针对各个子载波n的波束赋形增益估计出的整个宽带的波束赋形增益，或者是其中一个子载波的波束赋形增益。

此外，在本发明中，首先针对子载波来计算CQI缩放，然而这是优选实施方式，事实上，直接基于整个带宽了计算CQI缩放因子也是可行的。

另外，在根据本发明的实施方式中，主要参考LTE版本8和9描述了根据本发明的技术方案，然而需要说明的是，本发明还可以应用于任何存在有类似问题的LTE已有版本或者将来开发的版本或者其他类似系统。

在本发明结合eNB描述了根据本发明的技术方案，然而事实上除eNB之外，本发明也可以应用于任何存在类似的问题的基站。

在本发明中，描述了在执行调度之前来调整CQI，然而事实上这是优选技术方案，在调度之后执行CQI调整也是可行的。

此外，本发明的实施方式可以以软件、硬件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本实施例的系统及其组件可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

虽然已经参考目前考虑到的实施方式描述了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。以下权利要求的范围符合最广泛解释，以便包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种用于调整信道质量指示的方法，包括：

基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对所述信道质量指示的缩放因子；以及

利用所述缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其中对所述用户设备的调度基于调整后的所述信道质量指示来进行。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算针对所述信道质量指示的所述缩放因子包括：

基于所述上行链路信道信息来估计针对下行链路并行传输信道的波束赋形增益；

基于所述上行链路信道信息和所述天线虚拟化预编码方案，来估计采用天线虚拟化情况下的等效下行链路信道信息；以及

基于所述波束赋形增益和所述等效下行链路信道信息，来确定针对所述信道质量指示的所述缩放因子。

4.根据权利要求3所述的方法，其中针对每个子载波计算所述缩放因子，通过利用针对每个子载波的所述缩放因子来针对每个子载波调整所述信道质量指示，并且所述方法还包括：

借助于物理层抽象，将所述每个子载波上调整后的所述信道质量指示转换成针对宽带的信道质量指示。

5.根据权利要求4所述的方法，其中针对每个子载波的所述缩放因子G(n)被表示为：

$G\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}$

其中，δ指示通过所述上行链路信道信息估计的下行链路信道矩阵的主特征值；指示采用天线虚拟化情况下的针对子载波n的等效下行链路信道矩阵，t指示发射天线端口索引，n指示子载波索引，r指示接收天线索引，并且N_R指示接收天线的数目。

6.一种用于调整信道质量指示的设备，包括：

缩放因子计算装置，被配置为基于上行链路信道信息和天线虚拟化预编码方案来计算针对信道质量指示的缩放因子；以及

指示调整装置，被配置为利用所述缩放因子，对用户设备报告的所述信道质量指示进行调整。

7.根据权利要求6所述的设备，其中对所述用户设备的调度基于调整后的所述信道质量指示来进行。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述缩放因子计算装置包括：

波束赋形增益估计装置，被配置为通过所述上行链路信道信息来估计针对下行链路并行传输信道的波束赋形增益；

信道信息估计装置，被配置为通过所述上行链路信道信息和所述天线虚拟化预编码方案来估计采用天线虚拟化情况下的等效下行链路信道信息；以及

缩放因子确定装置，被配置为基于所述波束赋形增益和所述等效下行链路信道信息来确定针对所述信道质量指示的所述缩放因子。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述缩放因子计算装置被配置为针对每个子载波计算缩放因子，所述信道质量指示调整装置被配置为利用针对每个子载波的所述缩放因子，针对每个子载波调整所述信道质量指示，并且将每个子载波上调整后的所述信道质量指示转换成针对宽带的信道质量指示。

10.根据权利要求9所述的设备，其中针对每个子载波的所述缩放因子G(n)被表示为：

$G\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\δ}}^2}{\underset{t=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=0}{\overset{N_R-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_{t,r}^{\left(0\right)}\left(n\right)\right|}^2}$

其中，δ指示通过所述上行链路信道信息估计的下行链路信道矩阵的主特征值；

指示采用天线虚拟化情况下的针对子载波n的等效下行链路信道矩阵，t指示发射天线端口索引，n指示子载波索引，r指示接收天线索引，并且N_R指示接收天线的数目。

11.一种基站，包括根据权利要求6至10中任一项所述的用于调整信道质量指示的设备。

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