CN111865380B - 一种利用参考信号进行pmi/ri/mcs选择和反馈的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法，本发明能够根据NR‑SRS或者DMRS参考信号实时评估信道质量，并根据当前信道质量选择最优的PMI/RI/MCS，从而实现动态PMI/RI/MCS的反馈，准确的PMI/RI/MCS能够获得空间分集增益，提高系统吞吐量和传输效率。本发明通过配置参考信号周期和非周期设定实现对参考信号进行PMI/RI/MCS选择，控制基站系统开销，提高基站系统调度效率。

Description

一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法。
背景技术
目前现有大多数技术是用户设备(UE)向基站传输秩指示(RI)值及预编码矩阵指标(PMI)，而无法在信道变化情况下动态反馈RI和PMI以及调制和编码方案(MCS)，系统吞吐量小，传输效率低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法，包括如下步骤：
步骤S101：基站端配置在同一时隙上发送用于进行PMI/RI/MCS估计的参考信号；
步骤S102：遍历所有不同RI和不同天线端口所对应的预编码矩阵，将预编码矩阵与NR-SRS或DMRS以窗为单位估计的信道估计值相乘，得到三维的信道估计值，其中当遍历窗的维度时，抽取其中的一部分窗进行初选，设置窗的间隔为interval，设winNum为窗总量，抽取窗的个数为selWinNum，计算出抽取窗的个数为:
Figure GDA0003096342610000011
步骤S103：设信道估计值为
Figure GDA0003096342610000012
H(j)表示NR-SRS或DMRS第j个窗的信道估计值，W(r,i)表示RI＝r层的第i个预编码矩阵，则三维的信道估计值：
Figure GDA0003096342610000013
设inva(j,r,i)为第j个窗、第i个预编码矩阵所对应信道估计值
Figure GDA0003096342610000021
逆矩阵的对角线元素的倒数之和；
步骤S104：
设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Mrank(r,i)：
Figure GDA0003096342610000022
步骤S105：根据上述公式获得的各RI和各预编码矩阵的平均信道容量值，选择最大的多组的平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S106：根据S105中选择的RI/PMI值，对用户所分配的所有RB，进行步骤S102且设置interval＝1的计算，重新得到信道估计值invb(j,r,i)；
步骤S107：设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Crank(r,i)：
Figure GDA0003096342610000023
步骤S108：根据S107中的平均信道容量值，选取最大的平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S109：根据参考信号选择MCS，结合NR-PUSCH在不同RI以及不同MCS情况下的误码率，制作与之相对应的信道容量门限表，根据NR-SRS或DMRS计算的平均信道容量值选择合适的MCS，制作NR-PUSCH信道容量门限表；
步骤S110：基站端将参考信号所上报的RI/PMI/MCS下发给NR-PUSCH并进行配置。
本发明的有益效果在于：本发明能够根据NR-SRS或者DMRS参考信号实时评估信道质量，并根据当前信道质量选择最优的PMI/RI/MCS，从而实现动态PMI/RI/MCS的反馈，准确的PMI/RI/MCS能够获得空间分集增益，提高系统吞吐量和传输效率；通过配置参考信号周期和非周期设定实现对参考信号进行PMI/RI/MCS选择，控制基站系统开销，提高基站系统调度效率。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1所示，本发明一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法，包括如下步骤：
步骤S101：基站端配置在同一时隙上发送用于进行PMI/RI/MCS估计的参考信号；基站端配置在同一时隙上同时发送NR-PUSCH用于进行PMI/RI/MCS估计的DMRS和NR-SRS参考信号中的至少一种，NR-PUSCH信号在连续时隙上发送，参考信号采用周期性发送，基站端配置参考信号的频域资源位置与NR-PUSCH信号的频域资源位置相同，能够提高PMI/RI/MCS的准确度。在NR-SRS配置发送的情况下，在参考信号的频域资源范围内将固定子载波作为一个窗，即窗为几个子载波的合集，最小的窗为子载波，以窗为单位的信道估计值，调整窗的大小，能够减少处理量。在不发送NR-SRS的情况下，直接采用NR-PUSCH DMRS对PMI/RI/MCS进行估计，以窗为单位对DMRS进行信道估计和SINR估计，同样能够减少处理量；
步骤S102：遍历所有不同RI和不同天线端口所对应的预编码矩阵，将预编码矩阵与NR-SRS或DMRS以窗为单位估计的信道估计值相乘，得到三维的信道估计值，其中当遍历窗的维度时，为了减少计算量，可以只抽取其中的一部分窗进行初选，设置窗的间隔为interval，可以计算出抽取窗的个数为：
Figure GDA0003096342610000041
步骤S103：设信道估计值为
Figure GDA0003096342610000042
H(j)表示NR-SRS或DMRS第j个窗的信道估计值，W(r,i)表示RI＝r层的第i个预编码矩阵，则三维的信道估计值：
Figure GDA0003096342610000043
设inva(j,r,i)为第j个窗、第i个预编码矩阵所对应信道估计值
Figure GDA0003096342610000044
逆矩阵的对角线元素的倒数之和；
当RI＝1时，
Figure GDA0003096342610000045
当RI＝2时，设temp(j,2,i)为RI＝2层、第j个窗、第i个预编码矩阵所对应的信道容量值，且为一个2×2的矩阵；其矩阵的4个元素分别为temp1，1、temp1，2、temp2，1、temp2，2；则
Figure GDA0003096342610000046
Figure GDA0003096342610000047
Figure GDA0003096342610000048
当RI＝3时，设temp(j,3,i)为RI＝3层、第j个窗、第i个预编码矩阵所对应的信道容量值，且为一个3×3的矩阵；其矩阵分割为4个子模块后，分别为aa、bb、cc和dd；invaa,invdd分别为aa和dd矩阵的逆矩阵；设up和down为计算步骤的中间过程参数，设up矩阵的4个元素分别为up1，1、up1，2、up2，1和up2，2；则
Figure GDA0003096342610000049
Figure GDA00030963426100000410
Figure GDA0003096342610000051
cc＝[temp3，1 temp3，2]；
dd＝[temp3，3]；
Figure GDA0003096342610000052
Figure GDA0003096342610000053
up＝aa-bb*invdd*bb；
down＝dd-cc*invaa*bb；
Figure GDA0003096342610000054
当RI＝4时，设temp(j,4,i)为RI＝4层、第j个窗、第i个预编码矩阵所对应的信道容量值，且为一个3×3的矩阵，其矩阵分割为4个子模块后，分别为aa、bb、cc和dd；invaa,invdd分别为aa和dd矩阵的逆矩阵；设up和down为计算步骤的中间过程参数；设up矩阵的4个元素分别为up1，1、up1，2、up2，1和up2，2；down的四个元素分别为down1，1、down1，2、down2，1和down2，2；则
Figure GDA0003096342610000055
Figure GDA0003096342610000056
Figure GDA0003096342610000057
Figure GDA0003096342610000058
Figure GDA0003096342610000059
Figure GDA00030963426100000510
Figure GDA0003096342610000061
up＝aa-bb*invdd*bb；
down＝dd-cc*invaa*bb；
Figure GDA0003096342610000063
该步骤中，当RI＝2、3、4时，还可以对temp矩阵进行cholesky分解，然后将分解后的对角元素相加，从而计算inva(j,r,i)；当RI＝2,3,4时，如果不做简化，还可以通过S106中的公式计算inva(j,r,i)。
步骤S104：
设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Mrank(r,i)：
Figure GDA0003096342610000064
步骤S105：根据上述公式获得的各RI和各预编码矩阵的平均信道容量值，选择最大的M组(M实验值为2，4，6)平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S106：根据S105中选择的RI/PMI值，对用户所分配的所有RB，进行步骤S102且设置interval＝1的计算，重新得到信道估计值invb(j,r,i)，与步骤S102中的最后一个计算公式不同；
当RI＝1时，
Figure GDA0003096342610000065
当RI＝2时：
Figure GDA0003096342610000071
当RI＝3时：
Figure GDA0003096342610000072
当RI＝4时：
Figure GDA0003096342610000073
步骤S107：设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Crank(r,i)：
Figure GDA0003096342610000074
步骤S108：根据S107中的平均信道容量值，选取最大的平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S109：根据参考信号选择MCS，结合NR-PUSCH在不同RI以及不同MCS情况下的误码率，制作与之相对应的信道容量门限表，根据NR-SRS或DMRS计算的平均信道容量值选择合适的MCS，制作NR-PUSCH信道容量门限表。
根据参考信号选择MCS，需结合NR-PUSCH在不同RI以及不同MCS情况下的误码率，制作与之相对应的信道容量门限表，从而根据NR-SRS或DMRS计算的平均信道容量值选择合适的MCS，制作NR-PUSCH信道容量门限表的步骤如下：
固定一组PMI值，遍历所有RI，所有MCS，仿真得到同一RI，不同MCS的NR-PUSCH的传输块出错率曲线，得到相邻两MCS的传输块出错率曲线交点的SNR值，即可获得不同RI，不同MCS的临界SNR点表；遍历上述临界SNR点表，重复步骤S109，获得临界SNR点表对应的信道容量值，作为信道容量门限表。信道容量门限表作为MCS选择的重要指标，通过RI能够对应找到相应的不同MCS的信道容量门限表，根据获得的平均信道容量值，查找信道容量门限表，找到小于门限的最大MCS值。
步骤S110：基站端将参考信号所上报的RI/PMI/MCS下发给NR-PUSCH并进行配置。
进一步的，所述步骤S101中参考信号包括NR-SRS与NR-PUSCH DMRS中的至少一种；所述NR-PUSCH DMRS和NR-SRS参考信号分配在相同或者不同的OFDM符号上。
本发明能够根据NR-SRS或者DMRS参考信号实时评估信道质量，并根据当前信道质量选择最优的PMI/RI/MCS，从而实现动态PMI/RI/MCS的反馈，准确的PMI/RI/MCS能够获得空间分集增益，提高系统吞吐量和传输效率；通过配置参考信号周期和非周期设定实现对参考信号进行PMI/RI/MCS选择，控制基站系统开销，提高基站系统调度效率。
本技术方案除了可以利用上行参考信号进行NR-PUSCH PMI/RI/MCS选择，还可以应用于下行的CSI-RS或者PDSCH DMRS进行PMI/RI/MCS/LI/CQI的估计，供下行PDSCH选择合适的PMI/RI/CQI等合适的参数进行信号传输。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种利用参考信号进行PMI/RI/MCS选择和反馈的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S101：基站端配置在同一时隙上发送用于进行PMI/RI/MCS估计的参考信号；
步骤S102：遍历所有不同RI和不同天线端口所对应的预编码矩阵，将预编码矩阵与NR-SRS或DMRS以窗为单位估计的信道估计值相乘，得到三维的信道估计值，其中当遍历窗的维度时，抽取其中的一部分窗进行初选，设置窗的间隔为interval，设winNum为窗总量，抽取窗的个数为selWinNum，计算出抽取窗的个数为:
Figure FDA0003096342600000011
步骤S103：设信道估计值为
Figure FDA0003096342600000012
H(j)表示NR-SRS或DMRS第j个窗的信道估计值，W(r,i)表示RI＝r层的第i个预编码矩阵，则三维的信道估计值：
Figure FDA0003096342600000013
设inva(j,r,i)为第j个窗、第i个预编码矩阵所对应信道估计值
Figure FDA0003096342600000015
逆矩阵的对角线元素的倒数之和；
步骤S104：设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Mrank(r,i)：
Figure FDA0003096342600000014
步骤S105：根据上述公式获得的各RI和各预编码矩阵的平均信道容量值，选择最大的多组平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S106：根据S105中选择的RI/PMI值，对用户所分配的所有RB，进行步骤S102且设置interval＝1的计算，重新得到信道估计值invb(j，r，i)；
步骤S107：设WZ表示NR-SRS或DMRS频域资源位置上的选择的窗个数，则不同RI和不同天线端口对应多个不同的预编码矩阵在NR-SRS或DMRS分配的频域资源位置上的平均信道容量值为Crank(r,i)：
Figure FDA0003096342600000021
步骤S108：根据S107中的平均信道容量值，选取最大的平均信道容量值所对应的r和i作为选定的RI和PMI；
步骤S109：根据参考信号选择MCS，结合NR-PUSCH在不同RI以及不同MCS情况下的误码率，制作与之相对应的信道容量门限表，根据NR-SRS或DMRS计算的平均信道容量值选择合适的MCS，制作NR-PUSCH信道容量门限表；
步骤S110：基站端将参考信号所上报的RI/PMI/MCS下发给NR-PUSCH并进行配置。
2.根据权利要求1所述一种利用参考信号进行RI/PMI/MCS选择和反馈的方法，其特征在于，所述步骤S101中参考信号包括NR-SRS与NR-PUSCH DMRS中的至少一种；所述步骤S101中参考信号包括NR-SRS与NR-PUSCH DMRS中的至少一种；所述NR-PUSCH DMRS和NR-SRS参考信号分配在相同或者不同的OFDM符号上。
3.根据权利要求1所述一种利用参考信号进行RI/PMI/MCS选择和反馈的方法，其特征在于，所述步骤S109制作NR-PUSCH信道容量门限表的步骤如下：固定一组PMI值，遍历RI、MCS，仿真得到同一RI关于不同MCS的NR-PUSCH的传输块出错率曲线，计算相邻两MCS的传输块出错率曲线交点的SNR值，即可获得不同RI与不同MCS的临界SNR点表，遍历临界SNR点表，重复步骤S109，获得临界SNR点表对应的信道容量值，即为信道容量门限表。
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