CN115801506A - 5g小基站设备计算tpmi和ri的方法和装置 - Google Patents

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CN115801506A CN202310094919.0A CN202310094919A CN115801506A CN 115801506 A CN115801506 A CN 115801506A CN 202310094919 A CN202310094919 A CN 202310094919A CN 115801506 A CN115801506 A CN 115801506A
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Abstract

本发明涉及5G小基站设备计算TPMI和RI的方法和装置，包括计算最终信噪比和最终信道估计的步骤，依据最终信噪比和最终信道估计和三种传输模式的预编码矩阵计算SINR的步骤，和依据SINR计算信道容量近似值K，通过判断K的最大值来自哪个传输模式，来确定TPMI和RI。本发明可以依据最终信噪比和最终信道估计和3GPP协议规定的预编码矩阵，通过简单的计算步骤即可获得TPMI和RI，无需UE发送TPMI和RI，提高了系统吞吐量和传输性能。

Description

5G小基站设备计算TPMI和RI的方法和装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及5G小基站设备计算TPMI和RI的方法和装置。
背景技术
探测参考信号SRS（Sounding Reference Signal），是用于探测上行信道质量的一种信号。当有多个发射通道时，用户终端UE可以通过多天线技术进行上行信号的传输，从而获得多天线处理增益。5G系统NR上行PUSCH的多天线技术包括基于码本的传输和非码本传输两种方案。
基于码本的传输基本流程为：UE向基站发送SRS；基站测量UE发送的SRS，对UE进行资源调度，将PUSCH的资源分配和相应的预编码矩阵索引TPMI/轶索引RI端口指示信息等通知给UE；UE根据基站指示的MCS对数据进行调制编码，并利用TPMI和RI确定数据发送时使用的预编码矩阵和传输层数，进而对数据进行预编码传输。
基于非码本的传输基本流程为：UE测量下行参考信号，通过对估计出的信道获得候选的上行预编码向量，利用所获得的多个预编码向量分别对SRS进行预编码后发送SRS给基站；基站测量UE发送的SRS，对UE进行资源调度，将PUSCH的资源分配和相应的预编码矩阵索引TPMI/轶索引RI端口指示信息等通知给UE；UE根据基站发送的MCS对数据进行调制编码，并利用SRI确定数据的预编码和传输层数，对数据进行预编码后发送。
可以看出，无论是基于码本还是基于非码本的传输方案，都需要基站对SRS信号进行测量，并向UE指示预编码矩阵索引TPMI/轶索引RI等信息。然而，现有技术存在的问题是：对于5G小基站设备，是需要UE向基站传输预编码矩阵索引TPMI和轶索引RI，5G小基站设备本身无法测得TPMI和RI的值，基于UE反馈TPMI和RI的方式需占用系统资源，从而导致系统吞吐量小，传输性能低。
因此，亟需提出一种能够让5G小基站设备自身获得TPMI和RI的方法和装置，以提高系统传输性能和吞吐量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供5G小基站设备计算TPMI和RI的方法和装置，以提高系统传输性能和吞吐量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，包括以下步骤：
S1.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_1
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_2
；依据SRS测量信号
Figure SMS_3
和本地SRS发生序列
Figure SMS_4
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure SMS_5
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线，p为发送天线端口索引；
S2.依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure SMS_6
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure SMS_7
，两层两端口模式的
Figure SMS_8
；其中，
Figure SMS_9
，单层单端口模式的
Figure SMS_10
，M为一个数值；单层两端口和两层两端口模式的
Figure SMS_11
；其中，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure SMS_12
；
S3. 依据所述三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，所述单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；所述两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
更进一步的，所述单层单端口模式包括1个预编码矩阵W=1，映射的TPMI=0；
所述单层两端口模式包括6个预编码矩阵分别是：
Figure SMS_13
，映射的TMPI0=0；
Figure SMS_14
，映射的TMPI1=1；
Figure SMS_15
，映射的TMPI2=2；
Figure SMS_16
，映射的TMPI3=3；
Figure SMS_17
，映射的TMPI4=4；
Figure SMS_18
，映射的TMPI5=5；其中，j为复数；
所述两层两端口模式包括3个预编码矩阵分别是：
Figure SMS_19
，映射的TMPI0=0；
Figure SMS_20
，映射的TMPI1=1；
Figure SMS_21
，映射的TMPI2=2。
更进一步的，所述步骤S1进一步包括：
S101.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_22
；
S102.根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_23
；
S103.依据所述SRS测量信号
Figure SMS_24
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_25
，基于最小二乘估计算法计算得到粗信道估计
Figure SMS_26
；
S104.对所述粗信道估计
Figure SMS_27
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到中间信道估计
Figure SMS_28
；
S105.利用所述中间信道估计
Figure SMS_29
进行时偏估计，得到时偏值TA；
S106.依据所述时偏值TA对所述中间信道估计
Figure SMS_30
和所述SRS测量信号
Figure SMS_31
进行时偏补偿，得到补偿信道估计
Figure SMS_32
和补偿测量信号
Figure SMS_33
；
S107.依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计
Figure SMS_34
进行插值滤波处理，得到不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)及MMSE矩阵Φ(k')；
S108.依据所述协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)和所述补偿信道估计
Figure SMS_35
计算出最终信道估计
Figure SMS_36
；
S109.依据所述最终信道估计
Figure SMS_37
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_38
计算频带上的信号功率Pu；依据所述补偿测量信号
Figure SMS_39
，所述最终信道估计
Figure SMS_40
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_41
计算出频带上的噪声功率Ni；
S110.依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_42
，确定中间信噪比SNR′；
S111.根据所述中间信噪比SNR′和所述协方差矩阵
Figure SMS_43
，得到新的MMSE矩阵
Figure SMS_44
；然后，返回所述步骤S108进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S110依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比SNRest。
更进一步的，所述步骤S103进一步包括：所述粗信道估计
Figure SMS_45
=
Figure SMS_46
；
所述步骤S104进一步包括：所述中间信道估计
Figure SMS_47
；
所述步骤S105进一步包括：所述时偏值TA=
Figure SMS_48
；
其中，
Figure SMS_49
；
Figure SMS_50
为4096，若为两梳分，则L=2×
Figure SMS_51
，若为四梳分，则L=4×
Figure SMS_52
，angle为反正切函数；
所述步骤S106进一步包括：所述补偿信道估计
Figure SMS_53
；所述补偿测量信号
Figure SMS_54
=
Figure SMS_55
。
所述步骤S107进一步包括：所述协方差矩阵
Figure SMS_56
；
其中，
Figure SMS_57
为信道传播最大时延量，
Figure SMS_58
为载波空间，为整个带宽的载波索引值，
Figure SMS_59
为SRS载波索引值；
所述MMSE矩阵
Figure SMS_60
；其中，SNR0为初始信噪比；
在所述步骤S111中，所述新的MMSE矩阵
Figure SMS_61
。
更进一步的，所述步骤S108进一步包括：
S108a.依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)对所述补偿信道估计
Figure SMS_62
进行RE级插值运算，得到所述最终信道估计
Figure SMS_63
；
其中，所述权值
Figure SMS_64
；所述最终信道估计
Figure SMS_65
；其中，T表示矩阵转置。
更进一步的，所述步骤S108进一步包括：
S108b.依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)对所述补偿信道估计
Figure SMS_66
进行RE级插值运算得到插值信道估计
Figure SMS_67
，再将插值信道估计
Figure SMS_68
进行归一化处理，得到所述最终信道估计
Figure SMS_69
；
其中，所述权值
Figure SMS_70
；
所述插值信道估计
Figure SMS_71
；
所述最终信道估计
Figure SMS_72
。
更进一步的，所述步骤S109进一步包括：所述频带上的信号功率Pu
Figure SMS_73
；其中，所述
Figure SMS_74
，所述
Figure SMS_75
为
Figure SMS_76
的转置共轭；
所述频带上的噪声功率Ni
Figure SMS_77
；其中，
Figure SMS_78
，所述
Figure SMS_79
是
Figure SMS_80
的转置共轭。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种5G小基站设备计算TPMI和RI的装置，包括信道估计与信噪比计算单元，SINR计算单元和TPMI/RI单元；
所述信道估计与信噪比计算单元用于从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_81
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_82
；依据SRS测量信号
Figure SMS_83
和本地SRS发生序列
Figure SMS_84
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure SMS_85
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线，p为发送天线端口索引；
所述SINR计算单元用于依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure SMS_86
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure SMS_87
，两层两端口模式的
Figure SMS_88
；其中，
Figure SMS_89
，单层单端口模式的
Figure SMS_90
，M为一个数值；单层两端口和两层两端口模式的
Figure SMS_91
；其中，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure SMS_92
；
所述TPMI/RI单元用于依据所述三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，所述单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；所述两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
更进一步的，所述信道估计与信噪比计算单元包括第一信号单元，第二信号单元，第一运算单元，第二运算单元，时偏单元，信道估计单元和信噪比计算单元；
所述第一信号单元从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_93
；以及依据所述时偏单元生成的时偏值TA，将所述SRS测量信号
Figure SMS_94
进行时偏补偿，得到补偿测量信号
Figure SMS_95
；其中，k为接收到的SRS信号子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线；
所述第二信号单元根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_96
；其中，p为发送天线端口索引；
所述第一运算单元用于依据最终信道估计
Figure SMS_97
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_98
计算频带上的信号功率Pu；
所述信道估计单元用于计算所述最终信道估计
Figure SMS_100
；所述最终信道估计
Figure SMS_104
依据权值w(k,l;k′,l′) 和补偿信道估计
Figure SMS_108
计算得到；所述权值w(k,l;k′,l′) 依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k' )计算得到；所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k' )依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计
Figure SMS_102
进行插值滤波处理得到；所述补偿信道估计
Figure SMS_105
依据所述时偏值TA对中间信道估计
Figure SMS_109
进行时偏补偿得到；所述中间信道估计
Figure SMS_112
通过对粗信道估计
Figure SMS_99
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理得到；所述粗信道估计
Figure SMS_103
依据所述测量信号
Figure SMS_107
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_111
，基于最小二乘估计算法，计算得到；其中，所述
Figure SMS_101
，
Figure SMS_106
是SRS的端口数；Nu是用户数，
Figure SMS_110
所述第二运算单元用于依据所述补偿测量信号
Figure SMS_113
，所述最终信道估计
Figure SMS_114
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_115
计算出频带上的噪声功率Ni；
所述时偏单元用于利用所述中间信道估计
Figure SMS_116
进行时偏估计，得到所述时偏值TA；
所述信噪比计算单元用于依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_117
，确定中间信噪比SNR′，将中间信噪比SNR′输出到所述第一运算单元；再接收所述第一运算单元输出的新的频带上的信号功率Pu，和所述第二运算单元输出的新的频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_118
，得到最终信噪比SNRest；
所述信道估计单元还用于根据所述中间信噪比SNR′和所述协方差矩阵矩阵
Figure SMS_119
，得到新的MMSE矩阵
Figure SMS_120
；再依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵矩阵θ(k)和所述新的MMSE矩阵Φ(k' )计算得到新的权值w(k,l;k′,l′)，再依据新的权值w(k,l;k′,l′) 和所述补偿信道估计
Figure SMS_121
进行再次运算得到新的最终信道估计
Figure SMS_122
；
所述第一运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure SMS_123
和所述本地发生序列
Figure SMS_124
计算得到新的频带上的信号功率Pu，再输出给所述信噪比计算单元；
所述第二运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure SMS_125
，所述补偿测量信号
Figure SMS_126
和所述本地SRS发生序列
Figure SMS_127
，计算出新的频带上的噪声功率Ni。
更进一步的，所述最终信道估计
Figure SMS_128
，依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure SMS_129
进行RE级插值运算得到；或者，通过对插值信道估计
Figure SMS_130
进行归一化处理得到，所述插值信道估计
Figure SMS_131
依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure SMS_132
进行RE级插值运算得到。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明可以依据最终信噪比和最终信道估计和3GPP协议规定的预编码矩阵，通过简单的计算步骤即可获得TPMI和RI，无需UE发送TPMI和RI，提高了系统吞吐量和传输性能。
附图说明
图1是本发明实施例的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法步骤图；
图2是本发明实施例的5G小基站设备计算TPMI和RI的装置结构框图;
图3是本发明实施例的5G小基站设备计算TPMI和RI的装置结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便按本发明实施例以外的其他顺序实施。
如图1所示，本发明实施例的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，包括以下步骤：
S1.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_133
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_134
；依据SRS测量信号
Figure SMS_135
和本地SRS发生序列
Figure SMS_136
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure SMS_137
。
S2.依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure SMS_138
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR。
单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure SMS_139
，两层两端口模式的
Figure SMS_140
。
三种传输模式的M计算公式为：
Figure SMS_141
。其中，单层单端口模式的
Figure SMS_142
，M为一个数值。单层两端口和两层两端口模式的
Figure SMS_143
，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M为2*2的矩阵，其中，M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure SMS_144
。
Figure SMS_145
是
Figure SMS_146
的转置共轭。
S3. 依据这三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
如图2所示，本发明实施例的步骤S1，包括以下步骤：
S101.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_147
；其中，k为收到的SRS信号的子载波索引，根据协议的规定，k为偶数，可以是0,2,4,8…等，也可以是0,4,8,12…等。l为OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）符号，r为接收天线。
S102.根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_148
；其中，p为发送天线端口索引。
3GPP TS38.211协议规定了产生天线端口
Figure SMS_149
的SRS序列
Figure SMS_150
的生成公式：
Figure SMS_151
其中：
Figure SMS_152
，
Figure SMS_153
∈{1,2,4}个连续的OFDM符号；
Figure SMS_154
，
Figure SMS_155
；i是天线端口的索引值。
Figure SMS_156
表示 SRS 在频域占用的 RB 个数，可参考3GPP TS38.211协议的Table6.4.1.4.3-1表格设置。令b=BSRS，BSRS∈{0,1,2,3}，CSRS∈{0,1,...,63}是SRS带宽配置索引。均由上层参数freqHopping设置，以此确定
Figure SMS_157
的取值。
Figure SMS_158
是传输梳的数量，取值2或4，包含在高层参数transmissionComb中。
Figure SMS_159
。
天线端口
Figure SMS_160
的循环移位
Figure SMS_161
根据如下公式获得：
Figure SMS_162
Figure SMS_163
Figure SMS_164
其中，
Figure SMS_165
包含在高层参数transmissionComb中，协议规定，
Figure SMS_166
。
Figure SMS_167
为低峰均比系列，由以下公式产生：
Figure SMS_168
其中,
Figure SMS_169
是基序列，
Figure SMS_170
是序列长度，
Figure SMS_171
是每个RB的载波个数，j为复数，
Figure SMS_172
是循环移位，通过不同的
Figure SMS_173
和
Figure SMS_174
，可以从单个基序列上产生多个序列。
基序列
Figure SMS_175
分成多个组，其中u∈{0,1,...,29}是组号，v是序列内的基序列号，当一个组只包含一个基序列（v=0）时，每个基序列的长度时
Figure SMS_176
，其中
Figure SMS_177
。此时用此配置，一个组只包含一个基序列。
基序列
Figure SMS_178
的定义依赖于长度
Figure SMS_179
。当基序列长度大于等于36，即
Figure SMS_180
，基序列
Figure SMS_181
由以下公式定义：
Figure SMS_182
Figure SMS_183
其中：
Figure SMS_184
，
Figure SMS_185
NZC×(u+1)/31+1/2+v×
Figure SMS_186
长度NZC是满足NZC＜MZC的最大质数。
当基序列长度小于36时，分为以下两种情况：
对于MZC=30，
Figure SMS_187
对于MZC∈{6,12,18,24}，
Figure SMS_188
Figure SMS_189
由3GPP TS38.211协议5.2.2节的4个表格定义，分别对应MZC等于6/12/18和24共4种情况，在此不再赘述。
S103.依据测量信号
Figure SMS_190
和本地SRS发生序列
Figure SMS_191
，基于最小二乘估计算法，计算得到粗信道估计
Figure SMS_192
。即
Figure SMS_193
。
S104.对粗信道估计
Figure SMS_194
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到中间信道估计
Figure SMS_195
。
即，
Figure SMS_196
。
其中，
Figure SMS_197
，
Figure SMS_198
是SRS的端口数，Nu是用户数，
Figure SMS_199
S105.利用所述中间信道估计
Figure SMS_200
进行时偏估计，得到时偏值TA。
具体的，时偏值TA=
Figure SMS_201
；
其中，
Figure SMS_202
；
Figure SMS_203
为4096，若为两梳分，则L=2×
Figure SMS_204
，若为四梳分，则L=4×
Figure SMS_205
，angle为反正切函数。
S106.依据所述时偏值TA对中间信道估计
Figure SMS_206
和SRS测量信号
Figure SMS_207
进行时偏补偿，得到补偿信道估计
Figure SMS_208
和补偿测量信号
Figure SMS_209
。
具体的，补偿信道估计
Figure SMS_210
；
补偿测量信号
Figure SMS_211
=
Figure SMS_212
。
S107.依据MMSE均衡算法对中间信道估计
Figure SMS_213
进行插值滤波处理，得到不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)及MMSE矩阵Φ(k')。
对于SRS信道估计，由于只需配置单符号，因此只需考虑频域插值，时域插值可以忽略，因此，协方差矩阵
Figure SMS_214
；MMSE矩阵
Figure SMS_215
。
其中，
Figure SMS_216
为信道传播最大时延量，
Figure SMS_217
为载波空间，可配置为30kHz，为整个带宽的载波索引值，
Figure SMS_218
为SRS载波索引值；SNR0为初始信噪比，可设置为30dB。
S108.依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据权值w(k,l;k′,l′)和补偿信道估计
Figure SMS_219
计算得到最终信道估计
Figure SMS_220
；
在一实施例中，步骤S108包括：
S108a.依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure SMS_221
进行RE级插值运算，得到最终信道估计
Figure SMS_222
。
权值
Figure SMS_223
。
最终信道估计
Figure SMS_224
；其中，T表示矩阵转置。
在另一实施例中，步骤S108包括：
S108b.依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据权值w(k,l;k′,l′)对补偿信道估计
Figure SMS_225
进行RE级插值运算得到插值信道估计
Figure SMS_226
，再将插值信道估计
Figure SMS_227
进行归一化处理，得到最终信道估计
Figure SMS_228
；
其中，权值
Figure SMS_229
；
插值信道估计
Figure SMS_230
；
最终信道估计
Figure SMS_231
。
S109.依据最终信道估计
Figure SMS_232
和本地SRS发生序列
Figure SMS_233
计算频带上的信号功率Pu，依据补偿测量信号
Figure SMS_234
，最终信道估计
Figure SMS_235
和本地SRS发生序列
Figure SMS_236
计算出频带上的噪声功率Ni。
频带上的信号功率Pu
Figure SMS_237
；其中，
Figure SMS_238
，
Figure SMS_239
为
Figure SMS_240
的转置共轭。
Figure SMS_241
表示
Figure SMS_242
Figure SMS_243
乘以自身的转置共轭，可将其转换为实数，即信号功率。
频带上的噪声功率Ni
Figure SMS_244
；其中，
Figure SMS_245
，
Figure SMS_246
是
Figure SMS_247
的转置共轭。
Figure SMS_248
表示在SRS的OFDM符号上，所有上的噪声值，此噪声值为复数，
Figure SMS_249
表示
Figure SMS_250
乘以自身的转置共轭，可将其转换为实数，即噪声功率。
mean是指计算平均值。
S110.依据频带上的信号功率Pu和频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_251
，确定中间信噪比SNR′；
S111.根据中间信噪比SNR′和协方差矩阵
Figure SMS_252
，得到新的MMSE矩阵
Figure SMS_253
；然后，返回步骤S108进行再一次依序逐步计算，直到步骤S110依据信噪比计算公式得到最终信噪比SNRest。
具体的，本步骤S111中新的MMSE矩阵
Figure SMS_254
。
在一实施例中，返回步骤S108a，计算新的权值
Figure SMS_258
，将步骤S111计算得出的新的MMSE矩阵
Figure SMS_261
输入权值计算公式
Figure SMS_265
，得到新的权值
Figure SMS_257
，再将新的权值
Figure SMS_262
输入最终信道估计的计算公式
Figure SMS_266
，得到新的最终信道估计
Figure SMS_268
；再执行步骤S109，将新的最终信道估计
Figure SMS_255
输入频带上的信号功率的计算公式Pu
Figure SMS_259
，
Figure SMS_263
，得到新的频带上的信号功率Pu；将新的最终信道估计
Figure SMS_267
输入频带上的噪声功率的计算公式Ni
Figure SMS_256
；
Figure SMS_260
，得到新的频带上的噪声功率Ni；再执行步骤S110，将新的频带上的信号功率Pu和新的频带上的噪声功率Ni输入信噪比计算公式SNR
Figure SMS_264
，得到最终信噪比SNRest。
在另一实施例中，返回步骤S108b，计算新的权值
Figure SMS_275
，将步骤S111计算得出的新的MMSE矩阵
Figure SMS_271
输入权值计算公式
Figure SMS_279
，得到新的权值
Figure SMS_276
，再将新的权值
Figure SMS_283
输入插值信道估计的计算公式
Figure SMS_277
；得到新的插值信道估计
Figure SMS_284
，再将新的插值信道估计
Figure SMS_274
代入最终信道估计的计算公式
Figure SMS_285
，得到新的最终信道估计
Figure SMS_269
再执行步骤S109，将新的最终信道估计
Figure SMS_280
输入频带上的信号功率的计算公式Pu
Figure SMS_270
，
Figure SMS_278
，得到新的频带上的信号功率Pu；将新的最终信道估计
Figure SMS_273
输入频带上的噪声功率的计算公式Ni
Figure SMS_282
；
Figure SMS_272
，得到新的频带上的噪声功率Ni；再执行步骤S110，将新的频带上的信号功率Pu和新的频带上的噪声功率Ni输入信噪比计算公式SNR
Figure SMS_281
，得到最终信噪比SNRest。
在步骤S2中，根据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure SMS_286
和预编码矩阵W，计算单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式的SINR。具体包括步骤：
S201.根据公式
Figure SMS_287
，
Figure SMS_288
，计算单层单端口模式的M和SINR。
在单层单端口模式中，
Figure SMS_289
，预编码矩阵W=1，因此，单层单端口模式的M和SINR为一个数值。
S202.根据公式
Figure SMS_290
，
Figure SMS_291
，计算单层两端口模式的M和SINR。
在单层两端口模式中，
Figure SMS_292
；预编码矩阵W有6个，如表1所示，分别是
Figure SMS_293
，映射的TMPI0=0；
Figure SMS_294
，映射的TMPI1=1；
Figure SMS_295
，映射的TMPI2=2；
Figure SMS_296
，映射的TMPI3=3；
Figure SMS_297
，映射的TMPI4=4；
Figure SMS_298
，映射的TMPI5=5；其中，j为复数。
因此，在单层两端口模式中， SINR有6个，分别为SINR0-SINR5。
表1
Figure SMS_299
S203. 根据公式
Figure SMS_300
，
Figure SMS_301
，计算单层两端口模式的M和SINR。
在两层两端口模式中，
Figure SMS_302
；预编码矩阵W有3个，如表2所示，分别是：
Figure SMS_303
，映射的TMPI0=0；
Figure SMS_304
，映射的TMPI1=1；
Figure SMS_305
，映射的TMPI2=2；其中，j为复数。由于W为2*2的矩阵，因此计算出来的M也为2*2矩阵，共有3个2*2矩阵M，每个矩阵M的第一对角元素为M11第二对角元素为M22，因此可以计算出三对
Figure SMS_306
和
Figure SMS_307
。
表2
Figure SMS_308
在步骤S3中，依据三种传输模式的SINR计算相应的信道容量近似值K，具体包括步骤：
S301.根据公式K=1+SINR，计算单层单端口模式的信道容量近似值K。在单层单端口模式中，SINR仅有1个数值，因此，单层单端口模式的信道容量近似值K也仅有1个。
S302.根据公式K=1+SINR，计算单层两端口模式的信道容量近似值K。在单层两端口模式中，SINR有6个数值分别为SINR0-SINR5，因此，单层两端口模式的信道容量近似值K也有6个
S303.根据公式K=(1+SINR1)(1+SINR2)，计算两层两端口模式的信道容量近似值K。在两层两端口模式中，有3对
Figure SMS_309
和
Figure SMS_310
，因此，两层两端口模式的信道容量近似值K也有3个。
通过判断这10个K的最大值是属于哪个模式的来确定最终的TPMI和RI。假设，K的最大值是来自单层两端口，并且是基于SINR3计算出来的，则RI为1，映射的TPMI为TPMI3=3。
如图3所示，本发明实施例5G小基站设备计算TPMI和RI的装置，包括信道估计与信噪比计算单元，SINR计算单元和TPMI/RI单元。
信道估计与信噪比计算单元用于从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_311
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_312
；依据SRS测量信号
Figure SMS_313
和本地SRS发生序列
Figure SMS_314
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure SMS_315
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线，p为发送天线端口索引。
SINR计算单元用于依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure SMS_316
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure SMS_317
，两层两端口模式的
Figure SMS_318
；其中，
Figure SMS_319
，单层单端口模式的
Figure SMS_320
，M为一个数值；单层两端口和两层两端口模式的
Figure SMS_321
；其中，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure SMS_322
。
TPMI/RI单元用于依据三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
其中，信道估计与信噪比计算单元包括第一信号单元，第二信号单元，第一运算单元，第二运算单元，时偏单元，信道估计单元和信噪比计算单元。
第一信号单元从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure SMS_323
；以及依据时偏单元生成的时偏值TA，将SRS测量信号
Figure SMS_324
进行时偏补偿，得到补偿测量信号
Figure SMS_325
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引， l为OFDM符号， r为接收天线。
第二信号单元根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure SMS_326
；其中，p为发送天线端口索引。
第一运算单元用于依据最终信道估计
Figure SMS_327
和本地SRS发生序列
Figure SMS_328
计算频带上的信号功率Pu。
信道估计单元用于计算最终信道估计
Figure SMS_330
；最终信道估计
Figure SMS_334
依据权值w(k,l;k′,l′) 和补偿信道估计
Figure SMS_339
计算得到；权值w(k,l;k′,l′) 依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k' )计算得到；不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k' )依据MMSE均衡算法对补偿信道估计
Figure SMS_332
进行插值滤波处理得到；补偿信道估计
Figure SMS_335
依据时偏值TA对中间信道估计
Figure SMS_338
进行时偏补偿得到；中间信道估计
Figure SMS_342
通过对粗信道估计
Figure SMS_329
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理得到；粗信道估计
Figure SMS_333
依据测量信号
Figure SMS_337
和本地SRS发生序列
Figure SMS_341
，基于最小二乘估计算法计算得到；其中，
Figure SMS_331
，
Figure SMS_336
是SRS的端口数；Nu是用户数，
Figure SMS_340
具体的，粗信道估计
Figure SMS_343
=
Figure SMS_344
。
中间信道估计
Figure SMS_345
。
协方差矩阵
Figure SMS_346
；其中，
Figure SMS_347
为信道传播最大时延量，
Figure SMS_348
为载波空间，可配置为30kHz，为整个带宽的载波索引值，
Figure SMS_349
为SRS载波索引值。
MMSE矩阵
Figure SMS_350
；其中，SNR0为初始信噪比，可设置为30dB。
权值
Figure SMS_351
。
在一实施例中，最终信道估计
Figure SMS_352
依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure SMS_353
进行RE级插值运算得到。具体的，最终信道估计
Figure SMS_354
；其中，T表示矩阵转置。
在另一实施例中，最终信道估计
Figure SMS_355
通过对插值信道估计
Figure SMS_356
进行归一化处理得到。插值信道估计
Figure SMS_357
依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure SMS_358
进行RE级插值运算得到。
具体的，插值信道估计
Figure SMS_359
；
最终信道估计
Figure SMS_360
。
第二运算单元用于依据补偿测量信号
Figure SMS_361
，最终信道估计
Figure SMS_362
和本地SRS发生序列
Figure SMS_363
计算出频带上的噪声功率Ni。
时偏单元用于利用中间信道估计
Figure SMS_364
进行时偏估计，得到时偏值TA。
具体的，时偏值TA=
Figure SMS_365
；
其中，
Figure SMS_366
；
Figure SMS_367
为4096，若为两梳分，则L=2×
Figure SMS_368
，若为四梳分，则L=4×
Figure SMS_369
，angle为反正切函数；
补偿信道估计
Figure SMS_370
；
补偿测量信号
Figure SMS_371
=
Figure SMS_372
。
信噪比计算单元用于依据频带上的信号功率Pu和频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_373
，确定中间信噪比SNR′，将中间信噪比SNR′输出到第一运算单元；再接收第一运算单元输出的新的频带上的信号功率Pu，和第二运算单元输出的新的频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure SMS_374
，得到最终信噪比SNRest。
信道估计单元还用于根据中间信噪比SNR′和协方差矩阵
Figure SMS_375
，得到新的MMSE矩阵
Figure SMS_376
；再依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和新的MMSE矩阵Φ(k' )计算得到新的权值w(k,l;k′,l′)，再依据新的权值w(k,l;k′,l′) 和补偿信道估计
Figure SMS_377
进行再次运算得到新的最终信道估计
Figure SMS_378
。
其中，新的MMSE矩阵
Figure SMS_379
。
第一运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure SMS_380
和本地SRS发生序列
Figure SMS_381
计算得到新的频带上的信号功率Pu，再输出给信噪比计算单元。
具体的，频带上的信号功率Pu
Figure SMS_382
；其中，
Figure SMS_383
。
第二运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure SMS_384
，补偿测量信号
Figure SMS_385
和本地SRS发生序列
Figure SMS_386
，计算出新的频带上的噪声功率Ni。
具体的，频带上的噪声功率Ni
Figure SMS_387
；其中，
Figure SMS_388
，
Figure SMS_389
是
Figure SMS_390
的转置共轭。
综上所述，本发明可以依据最终信噪比和最终信道估计和3GPP协议规定的预编码矩阵，通过简单的计算步骤即可获得TPMI和RI，无需UE发送TPMI和RI，提高了系统吞吐量和传输性能。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure QLYQS_1
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure QLYQS_2
；依据SRS测量信号
Figure QLYQS_3
和本地SRS发生序列
Figure QLYQS_4
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure QLYQS_5
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线，p为发送天线端口索引；
S2.依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure QLYQS_6
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure QLYQS_7
，两层两端口模式的
Figure QLYQS_8
；其中，
Figure QLYQS_9
，单层单端口模式的
Figure QLYQS_10
，M为一个数值；单层两端口和两层两端口模式的
Figure QLYQS_11
；其中，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure QLYQS_12
；
S3. 依据所述三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，所述单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；所述两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
2.如权利要求1所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，所述单层单端口模式包括1个预编码矩阵W=1，映射的TPMI=0；
所述单层两端口模式包括6个预编码矩阵分别是：
Figure QLYQS_13
，映射的TMPI0=0；
Figure QLYQS_14
，映射的TMPI1=1；
Figure QLYQS_15
，映射的TMPI2=2；
Figure QLYQS_16
，映射的TMPI3=3；
Figure QLYQS_17
，映射的TMPI4=4；
Figure QLYQS_18
，映射的TMPI5=5；其中，j为复数；
所述两层两端口模式包括3个预编码矩阵分别是：
Figure QLYQS_19
，映射的TMPI0=0；
Figure QLYQS_20
，映射的TMPI1=1；
Figure QLYQS_21
，映射的TMPI2=2。
3.如权利要求1所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
S101.从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure QLYQS_22
；
S102.根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure QLYQS_23
；
S103.依据所述SRS测量信号
Figure QLYQS_24
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_25
，基于最小二乘估计算法计算得到粗信道估计
Figure QLYQS_26
；
S104.对所述粗信道估计
Figure QLYQS_27
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到中间信道估计
Figure QLYQS_28
；
S105.利用所述中间信道估计
Figure QLYQS_29
进行时偏估计，得到时偏值TA；
S106.依据所述时偏值TA对所述中间信道估计
Figure QLYQS_30
和所述SRS测量信号
Figure QLYQS_31
进行时偏补偿，得到补偿信道估计
Figure QLYQS_32
和补偿测量信号
Figure QLYQS_33
；
S107.依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计
Figure QLYQS_34
进行插值滤波处理，得到不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)及MMSE矩阵Φ(k')；
S108.依据所述协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)和所述补偿信道估计
Figure QLYQS_35
计算出最终信道估计
Figure QLYQS_36
；
S109.依据所述最终信道估计
Figure QLYQS_37
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_38
计算频带上的信号功率Pu；依据所述补偿测量信号
Figure QLYQS_39
，所述最终信道估计
Figure QLYQS_40
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_41
计算出频带上的噪声功率Ni；
S110.依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure QLYQS_42
，确定中间信噪比SNR′；
S111.根据所述中间信噪比SNR′和所述协方差矩阵
Figure QLYQS_43
，得到新的MMSE矩阵
Figure QLYQS_44
；然后，返回所述步骤S108进行再一次依序逐步计算，直到所述步骤S110依据所述信噪比计算公式得到最终信噪比SNRest。
4.如权利要求3所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，所述步骤S103进一步包括：所述粗信道估计
Figure QLYQS_45
=
Figure QLYQS_46
；
所述步骤S104进一步包括：所述中间信道估计
Figure QLYQS_47
；
所述步骤S105进一步包括：所述时偏值TA=
Figure QLYQS_48
；
其中，
Figure QLYQS_49
；
Figure QLYQS_50
为4096，若为两梳分，则L=2×
Figure QLYQS_51
，若为四梳分，则L=4×
Figure QLYQS_52
，angle为反正切函数；
所述步骤S106进一步包括：所述补偿信道估计
Figure QLYQS_53
；所述补偿测量信号
Figure QLYQS_54
=
Figure QLYQS_55
，
所述步骤S107进一步包括：所述协方差矩阵
Figure QLYQS_56
；
其中，
Figure QLYQS_57
为信道传播最大时延量，
Figure QLYQS_58
为载波空间，为整个带宽的载波索引值，
Figure QLYQS_59
为SRS载波索引值；
所述MMSE矩阵
Figure QLYQS_60
；其中，SNR0为初始信噪比；
在所述步骤S111中，所述新的MMSE矩阵
Figure QLYQS_61
。
5.如权利要求4所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，所述步骤S108进一步包括：
S108a.依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)对所述补偿信道估计
Figure QLYQS_62
进行RE级插值运算，得到所述最终信道估计
Figure QLYQS_63
；
其中，所述权值
Figure QLYQS_64
；所述最终信道估计
Figure QLYQS_65
；其中，T表示矩阵转置。
6.如权利要求4所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，所述步骤S108进一步包括：
S108b.依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k')计算权值w(k,l;k′,l′)，再依据所述权值w(k,l;k′,l′)对所述补偿信道估计
Figure QLYQS_66
进行RE级插值运算得到插值信道估计
Figure QLYQS_67
，再将插值信道估计
Figure QLYQS_68
进行归一化处理，得到所述最终信道估计
Figure QLYQS_69
；
其中，所述权值
Figure QLYQS_70
；
所述插值信道估计
Figure QLYQS_71
；
所述最终信道估计
Figure QLYQS_72
。
7.如权利要求3所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的方法，其特征在于，
所述步骤S109进一步包括：所述频带上的信号功率Pu
Figure QLYQS_73
；其中，所述
Figure QLYQS_74
，所述
Figure QLYQS_75
为
Figure QLYQS_76
的转置共轭；
所述频带上的噪声功率Ni
Figure QLYQS_77
；其中，
Figure QLYQS_78
，所述
Figure QLYQS_79
是
Figure QLYQS_80
的转置共轭。
8.一种5G小基站设备计算TPMI和RI的装置，其特征在于，包括信道估计与信噪比计算单元，SINR计算单元和TPMI/RI单元；
所述信道估计与信噪比计算单元用于从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure QLYQS_81
，并根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure QLYQS_82
；依据SRS测量信号
Figure QLYQS_83
和本地SRS发生序列
Figure QLYQS_84
，计算出最终信噪比SNRest和最终信道估计
Figure QLYQS_85
；其中，k为接收到的SRS信号的子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线，p为发送天线端口索引；
所述SINR计算单元用于依据最终信噪比SNRest，最终信道估计
Figure QLYQS_86
和3GPP协议规定的单层单端口，单层两端口和两层两端口三种传输模式各自对应的预编码矩阵W，计算三种传输模式的SINR；其中，单层单端口模式和单层两端口模式的
Figure QLYQS_87
，两层两端口模式的
Figure QLYQS_88
；其中，
Figure QLYQS_89
，单层单端口模式的
Figure QLYQS_90
，M为一个数值；单层两端口和两层两端口模式的
Figure QLYQS_91
；其中，单层两端口的M为一个数值，两层两端口模式的M11是指矩阵M的第一对角元素，SINR1是指第一流的SINR，M22是指矩阵M的第二对角元素，SINR2是指第二流的SINR，
Figure QLYQS_92
；
所述TPMI/RI单元用于依据所述三种传输模式的SINR，计算相应的信道容量近似值K，判断信道容量近似值K的最大值来自哪种传输模式，若来自单层单端口，则RI=1，TPMI=0；若来自单层两端口，则RI为1，TPMI为最大值的K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；若来自两层两端口，则RI为2，TPMI为最大值K所对应的预编码矩阵W所映射的TPMI；其中，所述单层单端口模式和单层两端口模式的信道容量近似值K=1+SINR；所述两层两端口的信道容量近似值K=(1+SINR1)(1+SINR2)。
9.如权利要求8所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的装置，其特征在于，所述信道估计与信噪比计算单元包括第一信号单元，第二信号单元，第一运算单元，第二运算单元，时偏单元，信道估计单元和信噪比计算单元；
所述第一信号单元从接收到的频域数据中提取出SRS测量信号
Figure QLYQS_93
；以及依据所述时偏单元生成的时偏值TA，将所述SRS测量信号
Figure QLYQS_94
进行时偏补偿，得到补偿测量信号
Figure QLYQS_95
；其中，k为接收到的SRS信号子载波索引，l为OFDM符号，r为接收天线；
所述第二信号单元根据3GPP协议生成本地SRS发生序列
Figure QLYQS_96
；其中，p为发送天线端口索引；
所述第一运算单元用于依据最终信道估计
Figure QLYQS_97
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_98
计算频带上的信号功率Pu；
所述信道估计单元用于计算所述最终信道估计
Figure QLYQS_101
；所述最终信道估计
Figure QLYQS_105
依据权值w(k,l;k′,l′) 和补偿信道估计
Figure QLYQS_108
计算得到；所述权值w(k,l;k′,l′) 依据不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和MMSE矩阵Φ(k' )计算得到；所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵θ(k)和所述MMSE矩阵Φ(k' )依据MMSE均衡算法对所述补偿信道估计
Figure QLYQS_100
进行插值滤波处理得到；所述补偿信道估计
Figure QLYQS_104
依据所述时偏值TA对中间信道估计
Figure QLYQS_107
进行时偏补偿得到；所述中间信道估计
Figure QLYQS_111
通过对粗信道估计
Figure QLYQS_99
进行连续Nm子载波平滑去干扰处理得到；所述粗信道估计
Figure QLYQS_103
依据所述测量信号
Figure QLYQS_109
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_112
，基于最小二乘估计算法计算得到；其中，所述
Figure QLYQS_102
，
Figure QLYQS_106
是SRS的端口数；Nu是用户数，
Figure QLYQS_110
所述第二运算单元用于依据所述补偿测量信号
Figure QLYQS_113
，所述最终信道估计
Figure QLYQS_114
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_115
计算出频带上的噪声功率Ni；
所述时偏单元用于利用所述中间信道估计
Figure QLYQS_116
进行时偏估计，得到所述时偏值TA；
所述信噪比计算单元用于依据所述频带上的信号功率Pu和所述频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure QLYQS_117
，确定中间信噪比SNR′，将中间信噪比SNR′输出到所述第一运算单元；再接收所述第一运算单元输出的新的频带上的信号功率Pu，和所述第二运算单元输出的新的频带上的噪声功率Ni，基于信噪比计算公式
Figure QLYQS_118
，得到最终信噪比SNRest；
所述信道估计单元还用于根据所述中间信噪比SNR′和所述协方差矩阵矩阵
Figure QLYQS_119
，得到新的MMSE矩阵
Figure QLYQS_120
；再依据所述不同时刻不同子载波间协方差矩阵矩阵θ(k)和所述新的MMSE矩阵Φ(k' )计算得到新的权值w(k,l;k′,l′)，再依据新的权值w(k,l;k′,l′) 和所述补偿信道估计
Figure QLYQS_121
进行再次运算得到新的最终信道估计
Figure QLYQS_122
；
所述第一运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure QLYQS_123
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_124
计算得到新的频带上的信号功率Pu，再输出给所述信噪比计算单元；
所述第二运算单元还用于依据新的最终信道估计
Figure QLYQS_125
，所述补偿测量信号
Figure QLYQS_126
和所述本地SRS发生序列
Figure QLYQS_127
，计算出新的频带上的噪声功率Ni。
10.如权利要求8所述的5G小基站设备计算TPMI和RI的装置，其特征在于，所述最终信道估计
Figure QLYQS_128
，依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure QLYQS_129
进行RE级插值运算得到；或者，通过对插值信道估计
Figure QLYQS_130
进行归一化处理得到，所述插值信道估计
Figure QLYQS_131
依据权值w(k,l;k′,l′)对中间信道估计
Figure QLYQS_132
进行RE级插值运算得到。
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