CN104917559A - 预编码矩阵索引测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量装置和方法，本发明预编码矩阵索引测量方法，包括：确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；若确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；根据计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使基站根据PMI计算发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射，由于上报给基站的PMI更加精确，因此可以使基站根据PMI计算到精确的发射波束权值，从而降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

Description

预编码矩阵索引测量装置和方法

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种预编码矩阵索引测量装置和方法。

背景技术

在长期演进（Long Term Evolution，简称LTE）系统中，下行需支持多用户多入多出（Multi User Multiple Input Multiple Output，简称MU-MIMO）传输模式和单用户多入多出（Single User Multiple Input Multiple Output，简称SU-MIMO）传输模式，其中，MU-MIMO传输模式是多天线系统中下行发射的重要特性，通过在相同的时频资源上采用空间维度复用传输不同用户的数据流，提高系统容量。然而，空分传输不同用户的数据流，需要用户（UserEquipment，简称UE）设备能够向演进型基站（evolved NodeB，简称eNB）上报精确的预编码矩阵索引（Precoding Matrix Index，简称PMI），以使eNB精确计算各个数据流的发射波束权值，从而减少UE间的干扰，提升UE性能。

现有技术中，对于处于SU-MIMO传输模式和MU-MIMO传输模式的UE，统一采用如下方案确定PMI：首先对信道矩阵执行奇异值分解运算，以生成波束成形矩阵，并计算该波束成形矩阵的第一列向量与码本中的每个码本向量的内积，确定取值最大的内积对应的码本向量，将取值最大的内积对应的码本向量的序号作为PMI上报给eNB，然而由于该方案确定的PMI的量化误差大，在UE处于MU-MIMO传输模式时会带来严重的UE间干扰，使UE性能显著恶化。

发明内容

本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量装置和方法，用于在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式的情况下，通过计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据该比值确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而解决了UE处于MU-MIMO传输模式时造成严重的UE间干扰，使UE性能显著恶化的问题，降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

第一方面，本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量装置，包括：

第一确定模块，用于确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；

计算模块，用于若所述第一确定模块确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；

第二确定模块，用于根据所述计算模块计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使所述基站根据所述PMI计算发射波束权值并将所述发射波束权值加权到数据流上进行发射。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述计算模块，具体用于根据信道矩阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，所述H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；根据所述正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，所述Q为N×min（M，N）维矩阵；根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到所述H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应所述c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和所述c_j与所述的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，所述c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为所述Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所述码本集合中的码本向量的个数；根据所述c_j、所述和所述QE_j，计算第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第二确定模块，具体用于根据所述计算模块计算得到的所述第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；确定与所述max（SQENR_j）对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将所述j作为上报给基站的PMI。

根据第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能的实现方式中，所述计算模块，还用于在所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，根据所述计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为所述H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；根据计算的所述m_j，对接收的所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

根据第一方面、第一方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述确定模块，具体用于根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

第二方面，本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量方法，包括：

确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；

若确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；

根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使所述基站根据所述PMI计算发射波束权值并将所述发射波束权值加权到数据流上进行发射。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，包括：

根据信道矩阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，所述H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；

根据所述正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，所述Q为N×min（M，N）维矩阵；

根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到所述H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应所述c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和所述c_j与所述的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，所述c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为所述Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所述码本集合中的码本向量的个数；

根据所述c_j、所述和所述QE_j，计算第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

根据第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，包括：

根据计算得到的所述第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；

确定与所述max（SQENR_j）对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将所述j作为上报给基站的PMI。

根据第二方面、第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第三种可能的实现方式中，在所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，还包括：

根据所述计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为所述H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；

根据计算的所述m_j，对接收的所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

根据第二方面、第二方面的第一种至第三种可能的实现方式中的任意一种，在第四种可能的实现方式中，所述确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，包括：

根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，

根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

本发明实施例预编码矩阵索引测量装置和方法，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所提供的预编码矩阵索引测量装置100的结构示意图；

图2为本发明实施例二所提供的预编码矩阵索引测量装置200的结构示意图；

图3为本发明实施例三所提供的预编码矩阵索引测量方法的流程图；

图4为本发明实施例四所提供的预编码矩阵索引测量方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一所提供的预编码矩阵索引测量装置100的结构示意图。本实施例的装置适用于UE能够向基站上报精确的PMI，使基站根据UE上报的PMI计算出精确的发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射的情况。该装置通常以硬件和/或软件的方式来实现。本实施例的装置包括如下模块：第一确定模块110、计算模块120和第二确定模块130。

第一确定模块110用于确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；计算模块120用于若第一确定模块110确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；第二确定模块130用于根据计算模块120计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使基站根据PMI计算发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射。

现有的PMI测量算法，主要是以UE仅作SU-MIMO传输模式为假设。具体地，选择码本主要以最大化UE自身容量为目标，并没有考虑UE作为MU-MIMO传输模式的情况下，演进型基站需要的PMI。在UE作为SU-MIMO传输模式时，由于没有用户之间的干扰，PMI的量化误差除了能量投影损失外，只会带来单UE内部的流间干扰，该干扰可以在UE接收端通过接收算法降低。而UE作为MU-MIMO传输模式时，PMI的量化误差，会带来严重的用户间干扰，这个干扰在UE接收端难以抑制，使性能显著恶化。从系统级性能的角度，由于量化误差使用户调度算法中估算均衡后的SINR不够准确，可能导致用户配对不够优化，降低系统性能。而本实施例中提供的预编码矩阵索引测量装置，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

本实施例提供的预编码矩阵索引测量装置，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

进一步的，在上述实施例的基础上，计算模块120具体用于根据信道矩阵H，确定H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；根据正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，Q为N×min（M，N）维矩阵；根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和c_j与的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为码本集合中的码本向量的个数；根据c_j、和QE_j，计算第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

进一步的，在上述实施例的基础上，第二确定模块130具体用于根据计算模块120计算得到的第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；确定与max（SQENR_j）对应的B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将j作为上报给基站的PMI。在此需要说明的是，例如如果在j等于3时，SQENR_j的取值最大，也即SQENR₃的取值最大，即将B个码本向量中的第3个码本向量的序号3作为上报给基站的PMI。

进一步的，在上述实施例的基础上，计算模块120还用于在根据计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，根据计算接收基站发送的采用发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；根据计算的m_j，对接收的基站发送的采用发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

进一步的，在上述实施例的基础上，确定模块110具体用于根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

图2为本发明实施例二所提供的预编码矩阵索引测量装置200的结构示意图。本实施例的装置包括：第一处理器210和第二处理器220。

第一处理器210用于确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；若确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；第二处理器220用于根据第一处理器210计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使基站根据PMI计算发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射。

现有的PMI测量算法，主要是以UE仅作SU-MIMO传输模式为假设。具体地，选择码本主要以最大化UE自身容量为目标，并没有考虑UE作为MU-MIMO传输模式的情况下，演进型基站需要的PMI。在UE作为SU-MIMO传输模式时，由于没有用户之间的干扰，PMI的量化误差除了能量投影损失外，只会带来单UE内部的流间干扰，该干扰可以在UE接收端通过接收算法降低。而UE作为MU-MIMO传输模式时，PMI的量化误差，会带来严重的用户间干扰，这个干扰在UE接收端难以抑制，使性能显著恶化。从系统级性能的角度，由于量化误差使用户调度算法中估算均衡后的SINR不够准确，可能导致用户配对不够优化，降低系统性能。而本实施例中提供的预编码矩阵索引测量装置，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

本实施例提供的预编码矩阵索引测量装置，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

进一步的，在上述实施例的基础上，第一处理器210具体用于根据信道矩阵H，确定H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；根据正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，Q为N×min（M，N）维矩阵；根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和c_j与的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为码本集合中的码本向量的个数；根据c_j、和QE_j，计算第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

进一步的，在上述实施例的基础上，第二处理器220具体用于根据第一处理器210计算得到的第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；确定与max（SQENR_j）对应的B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将j作为上报给基站的PMI。在此需要说明的是，例如如果在j等于3时，SQENR_j的取值最大，也即SQENR₃的取值最大，即将B个码本向量中的第3个码本向量的序号3作为上报给基站的PMI。

进一步的，在上述实施例的基础上，第一处理器210还用于在根据计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，根据计算接收基站发送的采用发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；根据计算的m_j，对接收的基站发送的采用发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

进一步的，在上述实施例的基础上，第一处理器210具体用于根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

图3为本发明实施例三所提供的预编码矩阵索引测量方法的流程图。本实施例的方法适用于UE能够向基站上报精确的PMI，使基站根据UE上报的PMI计算出精确的发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射的情况。该方法由预编码矩阵索引测量装置执行，该装置通常以硬件和/或软件的方式来实现。参照图3，本实施例的方法包括如下步骤：

S310、确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

S320、若确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值。

S330、根据计算得到的信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使基站根据PMI计算发射波束权值并将发射波束权值加权到数据流上进行发射。

现有的PMI测量算法，主要是以UE仅作SU-MIMO传输模式为假设。具体地，选择码本主要以最大化UE自身容量为目标，并没有考虑UE作为MU-MIMO传输模式的情况下，演进型基站需要的PMI。在UE作为SU-MIMO传输模式时，由于没有用户之间的干扰，PMI的量化误差除了能量投影损失外，只会带来单UE内部的流间干扰，该干扰可以在UE接收端通过接收算法降低。而UE作为MU-MIMO传输模式时，PMI的量化误差，会带来严重的用户间干扰，这个干扰在UE接收端难以抑制，使性能显著恶化。从系统级性能的角度，由于量化误差使用户调度算法中估算均衡后的SINR不够准确，可能导致用户配对不够优化，降低系统性能。而本实施例中提供的预编码矩阵索引测量方法，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

具体的，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射

本实施例提供的预编码矩阵索引测量方法，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，并根据比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

本实施例以上述实施例三为基础，进一步进行了优化，图4为本发明实施例四所提供的预编码矩阵索引测量方法的流程图。参照图4，本实施例的方法可以包括：

S410、确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

举例来说，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，可以通过如下方式实现：

根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

S420、在确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式的情况下，根据信道矩阵H，确定H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集。

其中，需要说明的是，正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值。

S430、根据正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，Q为N×min（M，N）维矩阵。

需要说明的是，矩阵Q可以表示为

S440、根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和c_j与的量化误差QE_j。

其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为码本集合中的码本向量的个数。

S450、根据c_j、和QE_j，计算第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j。

其中，σ²为接收天线的噪声。

S460、根据计算得到的第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）。

S470、确定与max（SQENR_j）对应的B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将j作为上报给基站的PMI。

在此需要说明的是，例如如果在j等于3时，SQENR_j的取值最大，也即SQENR₃的取值最大，即将B个码本向量中的第3个码本向量的序号3作为上报给基站的PMI。

S480、根据计算接收基站发送的采用发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j。

其中，H^H为H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵， ${\left(\frac{{\left({\mathrm{HH}}^H\right)}^{-1}{\mathrm{Hh}}_j^{\mathrm{eff}}}{\left|\right|{\left({\mathrm{HH}}^H\right)}^{-1}{\mathrm{Hh}}_j^{\mathrm{eff}}\left|\right|}\right)}^H$ 为 $\left(\frac{{\left({\mathrm{HH}}^H\right)}^{-1}{\mathrm{Hh}}_j^{\mathrm{eff}}}{\left|\right|{\left({\mathrm{HH}}^H\right)}^{-1}{\mathrm{Hh}}_j^{\mathrm{eff}}\left|\right|}\right)$ 的共轭转置矩阵。

S490、根据计算的m_j，对接收的基站发送的采用发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

本实施例提供的预编码矩阵索引测量方法，通过确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，在确定当前的传输模式是MU-MIMO传输模式时，计算第j个信号与c_j对应的H的量化误差和噪声的比值，并取最大的比值对应的B个码本向量中的第j个码本向量的序号j作为上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而能够确定精确的PMI上报给基站，使基站能够计算出精确的发射波束权值并将该发射波束权值加权到数据流上发射，因此降低了UE处于MU-MIMO传输模式时UE间的干扰，提高了UE的性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种预编码矩阵索引测量装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；

计算模块，用于若所述第一确定模块确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；

第二确定模块，用于根据所述计算模块计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使所述基站根据所述PMI计算发射波束权值并将所述发射波束权值加权到数据流上进行发射。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于根据信道矩阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，所述H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；根据所述正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，所述Q为N×min（M，N）维矩阵；根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到所述H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应所述c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和所述c_j与所述的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，所述c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为所述Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所述码本集合中的码本向量的个数；根据所述c_j、所述和所述QE_j，计算第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于根据所述计算模块计算得到的所述第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；确定与所述max（SQENR_j）对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将所述j作为上报给基站的PMI。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算模块，还用于在所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，根据所述计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为所述H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；根据计算的所述m_j，对接收的所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。

6.一种预编码矩阵索引测量方法，其特征在于，包括：

确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式；

若确定当前的传输模式为MU-MIMO传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；

根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，以使所述基站根据所述PMI计算发射波束权值并将所述发射波束权值加权到数据流上进行发射。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，包括：

根据信道矩阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正交基向量集中的第i个向量表示为q_i，所述H为M×N维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数，1≤i≤min（M，N），min（M，N）表示取M与N中的最小值；

根据所述正交基向量集中的min（M，N）个向量，确定矩阵Q，所述Q为N×min（M，N）维矩阵；

根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量c_j到所述H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应所述c_j的量化误差最小的等效信道的方向向量和所述c_j与所述的量化误差QE_j，其中，QE_j=1-||Q^Hc_j||，所述c_j为N×1维向量，为N×1维向量，Q^H为所述Q的共轭转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所述码本集合中的码本向量的个数；

根据所述c_j、所述和所述QE_j，计算第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，其中，σ²为接收天线的噪声。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，包括：

根据计算得到的所述第j个信号与所述c_j对应的所述H的量化误差和噪声的比值SQENR_j，确定取值最大的比值max（SQENR_j）；

确定与所述max（SQENR_j）对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将所述j作为上报给基站的PMI。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI之后，还包括：

根据所述计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量m_j，其中，H^H为所述H的共轭转置矩阵，(HH^H)^-1为(HH^H)的逆矩阵，为的共轭转置矩阵；

根据计算的所述m_j，对接收的所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流进行MIMO译码。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIMO传输模式，包括：

根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式，或者，

根据检测算法确定当前的传输模式是否为MU-MIMO传输模式。