CN105024779A - 一种自适应信道质量指示选择的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应信道质量指示（CQI）选择的方法，包括：依据等效信噪比（SNR）与信干噪比（SINR）均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同调制和编码方式（MCS）对应的等效SNR值；构建等效SNR值与CQI的映射关系表；确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。本发明还同时公开了一种自适应CQI选择的装置。

Description

一种自适应信道质量指示选择的方法及装置

技术领域

本发明涉及长期演进（LTE，Long Term Evolution）及增强的长期演进（LTE-A，Long Term Evolution Advance）系统中信道质量指示（CQI，ChannelQuality Indication）信息的获取技术，尤其涉及一种自适应CQI选择的方法及装置。

背景技术

无线通信信道是随机变化的，具有频率选择性和时变特性。如何有效地利用信道的变化性，在有限的带宽上最大限度地提高数据传输速率，从而最大限度地提高频谱利用率，成为移动通信的研究热点，其中一种重要的技术是根据信道的即时质量，通过对调制和编码方式（MCS，Modulation and Coding Scheme）的动态调整来改变传输速率，这种技术称为自适应调制和编码（AMC，AdaptiveModulation and Coding）技术。

在AMC的调整过程中，LTE/LTE-A系统总是希望传输的数据速率与信道变化的趋势一致，当信道条件较差（好）时，选择较小（大）的调制方式与码率，从而最大地利用无线信道的传输能力；在AMC实现过程中，系统需要设置不同的数据传输MCS格式，每种MCS格式对应一种调制阶数和编码速率的组合，当信道条件发生变化时，系统根据信道条件选择不同的MCS，以适应信道变化带来的影响。

LTE规范中定义了16种调制方式和码率的组合，每种组合对应一个CQI值，UE根据当前接收到的信号来获得信干噪比（SINR，Signal-to-Interference plusNoise Ratio），然后根据一定的规律将SINR映射成CQI，反馈给演进基站（eNodeB），eNode B根据用户设备（UE，User Equipment）上报的推荐值，决定下发传输块的大小和调制方式。CQI信息的准确性和稳定性对系统吞吐率会产生非常显著的影响，直接表现为下载速率是否稳定，以及能否在信号质量很好的条件下达到尽可能高的下载速率。

由于无线信道的频率选择性衰落特性，在基于正交频分复用（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的多载波通信系统中，每个子载波上的SINR是不同的，误块率（BLER，Block Error Rate）不仅与整个带宽上的平均SINR有关，还与SINR在子载波上的分布有关。对于相同的平均SINR，频域分布平均的信道所对应的BLER相对较低，譬如，在相同的CQI和BLER（0.1）下，加性高斯白噪声（AWGN，Additive White Gaussian Noise）信道的平均SINR低于频率选择性衰落信道的SINR，从而需要一种方法将子载波上的SINR映射到等效信噪比（SNR，Signal Noise Ratio），而等效SNR与BLER有确定的对应关系，最终根据等效SNR查找SNR-CQI映射表得到相应的CQI值，上报给eNode B。

现有技术中的指数等效SINR映射（EESM，Exponential Effective SINRMetric）和互信息等效SINR映射（MIESM，Mutual Information Effective SINRMetric）等技术，能够把多状态信道变成单状态信道，且这种单SNR方法能够表示多个子载波SNR信道性能。

对于EESM，等效SNR计算方法为：

上式中，N为用户使用的子载波的数目，SINR_k为第k个子载波上的SINR，β为校准因子，用于当预测BLER和真实的BLER不匹配时进行某种方式的调节，β与载波所使用的MCS有关。

单从一个链路来看，SINR对于比特误差率（BER，Bit Error Rate）的影响是指数的，因此EESM基本上使用校准平均BER的方式来统计各个载波的SINR，用上述公式给出统一的等效SNR值，是一个较好的反馈手段，能够较好的控制流量。

对于MIESM，等效SNR计算方法为：

上式中，是第p个数据符号使用大小为的调制符号表时的容量函数；P_u为子载波的个数；是的反函数。定义如下：

$I_{m_p}\left(x\right)=m_p-E_Y\left\{\frac{1}{2^{m_p}}\underset{t=1}{\overset{m_p}{\mathrm{\Σ}}}\underset{b=0}{\overset{1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{z\∈X_b^i}{\mathrm{\Σ}}\log \frac{\underset{\hat{x}\∈X}{\mathrm{\Σ}}\exp (-{|Y-\sqrt{x/\mathrm{\β}}(\hat{x}-z)|}^2)}{\underset{\hat{x}\∈X_b^i}{\mathrm{\Σ}}\exp (-{|Y-\sqrt{x/\mathrm{\β}}(\hat{x}-z)|}^2)}\right\},$ 其中，

m_p是选定调制方式下每个调制符号的比特数（BPSK，m_p=1；QPSK，m_p=2；16QAM，m_p=4；64QAM，mp=6），mref是每数据符号的平均传输比特，定义 $m_{\mathrm{ref}}=\frac{1}{P_u}\underset{p=1}{\overset{P_u}{\mathrm{\Σ}}}{m}_p$ 如下：

X是个数据符号的集合，是当i等于b时的数据符号的集合；Y是零均值单位方差复高斯变量，校准因子β是只和调制编码方式（MCS）有关的参数。

上述两种计算等效SNR的方法，均需要针对调制编码方式确定校准因子β，还需要进行指数及对数计算，因此，实现复杂度较高，且随着天线配置的提高及传输信号层数的增加，尤其在LTE Release10规范中的传输模式9下，系统支持发射及接收天线数最大均为8个，信号层数最大支持8层，这种情况下，信号层间的干扰越来越大，采用上述方法无法获得准确的CQI信息，影响了系统吞吐量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种自适应CQI选择的方法及装置，能解决在传输模式9下无法获得准确的CQI信息的问题，提高了系统的性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种自适应信道质量指示CQI选择的方法，所述方法包括：

依据等效信噪比SNR与信干噪比SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同调制和编码方式MCS对应的等效SNR值；

构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。

上述方案中，所述确定不同MCS对应的等效SNR值之前，所述方法还包括：获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；其中，

所述SINR均值为：

所述SINR方差为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

上述方案中，所述获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差之前，所述方法还包括：依据不同MCS的SNR和误块率BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值，基于所述SNR点获得不同MCS对应的SINR均值和SINR方差。

上述方案中，所述依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，确定不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

上述方案中，所述依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

本发明实施例还提供了一种自适应CQI选择的装置，所述装置包括：等效SNR获取模块、构建模块及CQI选择模块；其中，

所述等效SNR获取模块，用于依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值，以及确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

所述构建模块，用于构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述CQI选择模块，用于依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。

上述方案中，所述构建模块，还用于存储等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述等效SNR获取模块，还用于获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；其中，

所述SINR均值的计算公式为：

所述SINR方差的计算公式为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

上述方案中，所述等效SNR获取模块还包括处理单元，用于依据不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值。

上述方案中，所述依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，确定不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

上述方案中，所述依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

本发明实施例所提供的自适应CQI选择的方法，依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值，构建等效SNR值与CQI的映射关系表，确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值，并依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值；如此，就能解决LTE系统在传输模式9下无法获得准确的CQI信息的问题；且本发明实施例实现复杂度低，无需进行繁琐的指数或对数运算，能够较好的应用于LTE和LTE-A系统。

附图说明

图1为本发明实施例自适应CQI选择的方法流程示意图；

图2为本发明实施例另一自适应CQI选择的方法流程示意图；

图3为本发明实施例自适应CQI选择的装置组成结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值，构建等效SNR值与CQI的映射关系表，确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值，并依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。

其中，本发明实施例所用信道模型为：Y=HWS+N，

即

其中，Y为接收信号，H为信道矩阵（元素h_ij为从发射天线j到接收天线i的信道增益），W为预编码矩阵，S为传输信号，N为高斯白噪声，N_Tx为发射天线数，N_Rx为接收天线数，N_L为信号层数。

图1为本发明实施例自适应CQI选择的方法流程示意图，如图1所示，本实施例自适应CQI选择的方法流程包括：

步骤101：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值；

这里，3GPP技术规范为LTE系统定义了16种MCS组合方式，对于每一种MCS可仿真出一条SNR与BLER的关系曲线，依据16种不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，可确定16种不同MCS中最大BLER允许值（3GPP技术规范要求最大BLER需小于等于0.1）对应的SNR值，基于该SNR点可获得不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；

基于此，本步骤具体包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，仿真计算出不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

进一步的，所述确定不同MCS对应的等效SNR值之前，该方法还包括：获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；其中，

所述SINR均值的计算公式为：

所述SINR方差的计算公式为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

进一步的，所述获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差之前，该方法还包括：计算不同MCS对应的每个子载波上SINR；

这里，每个子载波上SINR的计算方法分为单发射天线端口（Single-antennaport）、发射分集（TxD，Transmission Diversity）和空分复用（Spatial Multiplexing）三种情况，以下具体说明：

（1）单发射天线端口；

子载波k上SINR计算公式为：

其中，N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（2）发射分集；

2天线发射分集，子载波k上SINR计算公式为：

4天线发射分集，子载波k上SINR计算公式为：

${\mathrm{SINR}}_{k,0}=\underset{i=0,j=0}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0,$

${\mathrm{SINR}}_{k,1}=\underset{i=0,j=1}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0;$

其中，SINR_k,0计算公式中j取0、2两个值，SINR_k,1计算公式中j取1、3两个值；N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（3）空分复用；

针对每个可能的码本W_m，按照下式分别计算子载波k上每层信号的SINR：

$G={(\frac{{W_m}^H{H_k}^H{H}_k{W}_m}{N_0}+I)}^{-1}=\left(\begin{array}{cccc}{g}_{00,k}& g_{01,k}& ...& g_{0j,k}\\ g_{10,k}& g_{11,k}& ...& g_{1j,k}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ g_{i0,k}& g_{i1,k}& ...& g_{\mathrm{ij},k}\end{array}\right),$

${\mathrm{SINR}}_{i,k}=\frac{1}{g_{\mathrm{ii},k}}-1;$

上式中，W_m为N_Tx×N_L预编码矩阵，H_k为N_Rx×N_Tx信道估计值，I为单位矩阵，()^H表示求矩阵的共轭转置，()^-1表示求矩阵的逆矩阵，N_L为信号层数，SINR_i,k为子载波k上第i层信号的SINR，g_ii,k为矩阵G对角线上的元素，i=0,1,...,N_L-1。

进一步的，所述计算每个子载波上SINR之前，该方法还包括：依据不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值。

步骤102：构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

这里，所述等效SNR值为依据等效SNR与SINR均值和SINR方差及调整因子之间的关系，确定的3GPP技术规范中的16种不同MCS对应的等效SNR值；

由于3GPP技术规范中的16种MCS组合方式可由CQI值0-15表示，因此，可依据获得的不同MCS的等效SNR值，建立等效SNR值与CQI值的对应关系，所述等效SNR值与CQI的映射关系表，如下表1所示。

表1

步骤103：确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

这里，所述指定带宽指协议中规定的宽度或子带；

本步骤具体包括：计算下行子帧指定带宽内每个码字的SINR均值和SINR方差，依据所述SINR均值和SINR方差计算下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR值；进一步的，依据所述等效SNR值计算下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

这里，计算SINR均值、SINR方差、以及等效SNR值的方法与步骤101中所述计算方法相同；

下行子帧i指定带宽内码字m的等效SNR均值计算方法为： $\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}\left(i\right)=(1-\mathrm{\α})\·\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}(i-1)+\mathrm{\α}\·{\mathrm{effSNR}}_m\left(i\right);$ 其中，

所述α为常数，由仿真得到；effSNR_m(i)为下行子帧i指定带宽内码字m计算得到的等效SNR值。

步骤104：依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值；

本步骤具体包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

图2为本发明实施例另一自适应CQI选择的方法流程示意图，如图2所示，本实施例自适应CQI选择的方法流程包括：

步骤201：依据不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值；

这里，3GPP技术规范为LTE系统定义了16种MCS组合方式，对于每一种MCS可仿真出一条SNR与BLER的关系曲线，依据16种不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，可确定16种不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值；其中，取BLER等于0.1是由于根据3GPP技术规范要求，最大BLER需小于等于0.1。

步骤202：依据不同MCS对应的SNR值，计算不同MCS对应的每个子载波上SINR；

这里，每个子载波上SINR的计算方法分为单发射天线端口、发射分集和空分复用三种情况，以下具体说明：

（1）单发射天线端口；

子载波k上SINR计算公式为：

其中，N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（2）发射分集；

2天线发射分集，子载波k上SINR计算公式为：

4天线发射分集，子载波k上SINR计算公式为：

${\mathrm{SINR}}_{k,0}=\underset{i=0,j=0}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0,$

${\mathrm{SINR}}_{k,1}=\underset{i=0,j=1}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0,$

其中，SINR_k,0计算公式中j取0、2两个值，SINR_k,1计算公式中j取1、3两个值；N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（3）空分复用；

针对每个可能的码本W_m，按照下式分别计算子载波k上每层信号的SINR：

$G={(\frac{{W_m}^H{H_k}^H{H}_k{W}_m}{N_0}+I)}^{-1}=\left(\begin{array}{cccc}{g}_{00,k}& g_{01,k}& ...& g_{0j,k}\\ g_{10,k}& g_{11,k}& ...& g_{1j,k}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ g_{i0,k}& g_{i1,k}& ...& g_{\mathrm{ij},k}\end{array}\right),$

${\mathrm{SINR}}_{i,k}=\frac{1}{g_{\mathrm{ii},k}}-1;$

上式中，W_m为N_Tx×N_L预编码矩阵，H_k为N_Rx×N_Tx信道估计值，I为单位矩阵，()^H表示求矩阵的共轭转置，()^-1表示求矩阵的逆矩阵。N_L为信号层数，SINR_i,k为子载波k上第i层信号的SINR，g_ii,k为矩阵G对角线上的元素，i=0,1,...,N_L-1。

步骤203：依据所述不同MCS对应的每个子载波上SINR，计算不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；

这里，所述SINR均值的计算公式为：

所述SINR方差的计算公式为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

步骤204：计算不同MCS对应的等效SNR值；

这里，所述计算不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR值与SINR均值和SINR方差及调整因子之间的关系式：

effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，

仿真计算出3GPP技术规范中16种不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

步骤205：构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

这里，所述等效SNR值为依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定的3GPP技术规范中的16种MCS对应的等效SNR值；

由于3GPP技术规范中的16种MCS组合方式可由CQI值0-15表示，因此，可建立等效SNR值与CQI值的对应关系，所述等效SNR值与CQI的映射关系表，如表1所示。

步骤206：计算下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

本步骤具体包括：计算下行子帧指定带宽内每个码字的SINR均值和SINR方差，依据所述SINR均值和SINR方差计算下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR值，依据所述等效SNR值确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

这里，计算SINR均值、SINR方差、以及等效SNR值的方法与步骤203、步骤204中所述计算方法相同；

下行子帧i指定带宽内码字m的等效SNR均值计算方法为： $\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}\left(i\right)=(1-\mathrm{\α})\·\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}(i-1)+\mathrm{\α}\·{\mathrm{effSNR}}_m\left(i\right);$ 其中，

所述α为常数，由仿真得到；effSNR_m(i)为下行子帧i指定带宽内码字m计算得到的等效SNR值。

步骤207：依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值；

本步骤具体包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

图3为本发明实施例自适应CQI选择的装置组成结构示意图，如图3所示，本实施例自适应CQI选择的装置组成结构包括：等效SNR获取模块31、构建模块32及CQI选择模块33；其中，

所述等效SNR获取模块31，用于依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值，以及确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

所述构建模块32，用于构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述CQI选择模块33，用于依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值；

这里，3GPP技术规范为LTE系统定义了16种MCS组合方式，对于每一种MCS可仿真出一条SNR与BLER的关系曲线，依据16种不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，可确定16种不同MCS中最大BLER允许值（3GPP技术规范要求最大BLER需小于等于0.1）对应的SNR值，基于该SNR点可获得不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；

所述等效SNR获取模块31依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，确定不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数；

所述等效SNR值为依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定的3GPP技术规范中的16种MCS对应的等效SNR值；由于3GPP技术规范中的16种MCS组合方式可由CQI值0-15表示，因此，所述构建模块32可依据获得的不同MCS的等效SNR值，建立SNR值与CQI值的对应关系；

所述等效SNR获取模块31确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值包括：等效SNR获取模块31依据下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR值确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

这里，下行子帧i指定带宽内码字m的等效SNR均值计算方法为： $\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}\left(i\right)=(1-\mathrm{\α})\·\stackrel{\‾}{{\mathrm{effSNR}}_m}(i-1)+\mathrm{\α}\·{\mathrm{effSNR}}_m\left(i\right);$ 其中，

所述α为常数，由仿真得到；effSNR_m(i)为下行子帧i指定带宽内码字m计算得到的等效SNR值；

所述CQI选择模块33依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值包括：CQI选择模块33依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

进一步的，所述构建模块32，还用于存储等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述等效SNR获取模块31，还用于计算每个子载波上SINR；每个子载波上SINR计算方法分单发射天线端口、发射分集和空分复用三种情况，以下具体说明；

（1）单发射天线端口；

子载波k上信干噪比计算公式为：其中，

N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（2）发射分集；

2天线发射分集，子载波k上信噪比计算公式为：

4天线发射分集，子载波k上信噪比计算公式为：

${\mathrm{SINR}}_{k,0}=\underset{i=0,j=0}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=2}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0,$

${\mathrm{SINR}}_{k,1}=\underset{i=0,j=1}{\overset{i=N_{\mathrm{Rx}}-1,j=3}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_{\mathrm{ij},k,l}\right|}^2/{2N}_0;$ 其中，

SINR_k,0计算公式中j取0、2两个值，SINR_k,1计算公式中j取1、3两个值；N_Rx为终端的接收天线数，h_ij,k,l表示第l个OFDM符号上第k个子载波的i-j天线对上的信道估计值，N₀为噪声功率。

（3）空分复用；

针对每个可能的码本W_m，按照下式分别计算子载波k上每层信号的SINR：

$G={(\frac{{W_m}^H{H_k}^H{H}_k{W}_m}{N_0}+I)}^{-1}=\left(\begin{array}{cccc}{g}_{00,k}& g_{01,k}& ...& g_{0j,k}\\ g_{10,k}& g_{11,k}& ...& g_{1j,k}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ g_{i0,k}& g_{i1,k}& ...& g_{\mathrm{ij},k}\end{array}\right),$

${\mathrm{SINR}}_{i,k}=\frac{1}{g_{\mathrm{ii},k}}-1;$

上式中，W_m为N_Tx×N_L预编码矩阵，H_k为N_Rx×N_Tx信道估计值，I为单位矩阵，()^H表示求矩阵的共轭转置，()^-1表示求矩阵的逆矩阵。N_L为信号层数，SINR_i,k为子载波k上第i层信号的SINR，g_ii,k为矩阵G对角线上的元素，i=0,1,...,N_L-1。

进一步的，所述等效SNR获取模块31，还用于获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；具体的，所述等效SNR获取模块31通过以下公式获得不同MCS对应的SINR均值和SINR方差：

所述SINR均值的计算公式为：

所述SINR方差的计算公式为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

进一步的，所述等效SNR获取模块31还包括处理单元311，用于依据不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值；

本发明实施例中，所述等效SNR获取模块31、构建模块32及CQI选择模块33在实际应用过程中，既可以由软件实现，也可以通过单片机、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或数字信号处理器（DigitalSignal Processor，DSP）实现。

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 (10)

1.一种自适应信道质量指示CQI选择的方法，其特征在于，所述方法包括：

依据等效信噪比SNR与信干噪比SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同调制和编码方式MCS对应的等效SNR值；

构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定不同MCS对应的等效SNR值之前，所述方法还包括：获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；其中，

所述SINR均值为：

所述SINR方差为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差之前，所述方法还包括：依据不同MCS的SNR和误块率BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值，基于所述SNR点获得不同MCS对应的SINR均值和SINR方差。

4.根据权利要求1至3任一项所述方法，其特征在于，所述依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，确定不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

5.根据权利要求1至3任一项所述方法，其特征在于，所述依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。

6.一种自适应CQI选择的装置，其特征在于，所述装置包括：等效SNR获取模块、构建模块及CQI选择模块；其中，

所述等效SNR获取模块，用于依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值，以及确定下行子帧指定带宽内每个码字的等效SNR均值；

所述构建模块，用于构建等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述CQI选择模块，用于依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值。

7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述构建模块，还用于存储等效SNR值与CQI的映射关系表；

所述等效SNR获取模块，还用于获取不同MCS对应的SINR均值和SINR方差；其中，

所述SINR均值的计算公式为：

所述SINR方差的计算公式为：

其中，meanSINR_m(i)和varSINR_m(i)分别为第i子帧码字m的SINR均值和SINR方差，SINR_l,k,m为子载波k上码字m第l层的SINR，Λ为下行子帧中指定带宽内用于计算SINR均值和SINR方差的子载波集合，N为码字m所有层的SINR总个数。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述等效SNR获取模块还包括处理单元，用于依据不同MCS的SNR和BLER的仿真关系曲线，确定不同MCS中BLER等于0.1时的SNR值。

9.根据权利要求6至8任一项所述装置，其特征在于，所述依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系，确定不同MCS对应的等效SNR值包括：依据等效SNR与SINR均值、SINR方差及调整因子之间的关系式effSNR_m(i)=meanSINR_m(i)-β*varSINR_m(i)，确定不同MCS对应的等效SNR值；其中，effSNR_m(i)为第i个下行子帧码字m的等效SNR值，β为调整因子，所述调整因子为一个仿真得到的常数。

10.根据权利要求6至8任一项所述装置，其特征在于，所述依据所述等效SNR均值和所述映射关系表获取对应的CQI值包括：依据所述等效SNR均值查找等效SNR值与CQI的映射关系表中所述等效SNR均值所处对应位置，当等效SNR均值大于等于等效SNR值T_M，且小于等于等效SNR值T_N时，确定所述等效SNR均值的下限T_M对应的CQI值为需要向基站发送的CQI值。