CN117614494A - 层数选择方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，公开了一种层数选择方法、装置、系统及存储介质，该方法包括：基于参考信号确定信干燥比；获取误码补偿量，并基于误码补偿量对信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；基于各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；基于目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。本发明通过对基于参考信号确定的信干燥比进行补偿，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比并进行转换，得到目标频谱效率，从而确定MIMO层数，解决了MIMO层数选择准确率低，影响通信系统性，导致无线性能降低或不稳定的问题，提高MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验，提升系统性能。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种层数选择方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
在MIMO系统中需要选择合适的MIMO层数达到最佳的传输性能。目前MIMO层数选择方法大致包括基于信道矩阵的秩(rank)的算法和基于系统性能的算法。目前的两种MIMO层数选择方法中，由于参考信号和业务信道使用的时间和频率资源是不同，所以用于估计信道的参考信号的信道和真正发送数据的业务信道有不同的信道特性，受到的干扰也是不同的，通过参考信号选择的传输业务数据的MIMO层数可能并不合适。另外对于下行链路场景，UE估算信道矩阵秩的方法不是统一的，但是基站使用UE上报的秩时，无法区分UE使用了哪种估算方法，也就无法做差异化处理，导致MIMO选择层数不合适。
也就是说，目前的MIMO层数选择方法存在MIMO层数选择不合适的问题，MIMO层数不合适会影响通信系统性能，导致无线性能降低或者不稳定。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种层数选择方法、装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术MIMO层数选择准确率低，影响通信系统性，导致无线性能降低或不稳定的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种层数选择方法，所述方法包括以下步骤：
基于参考信号确定信干燥比；
获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；
基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；
基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
可选地，所述参考信号包括上行信道探测参考信号；
所述基于参考信号确定信干燥比包括：
响应于接收到的上行信道探测参考信号，获取所述上行信道探测参考信号的周期；
基于所述上行信道探测参考信号的周期进行测量，得到不同MIMO层数发送时的信干燥比。
可选地，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，包括：
将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值；
根据所述调制和编码策略索引值确定各信道矩阵的秩的频谱效率；
获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
可选地，所述基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数，包括：
基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩与目标调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；
判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；
若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引值，并基于更新后的调制和编码策略索引值确定新的误码补偿量；
基于所述新的误码补偿量确定修正后的信道矩阵的秩；
基于所述修正后的信道矩阵的秩确定MIMO层数；
若不满足，则基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
可选地，所述参考信号还包括公共参考信号或信道状态信息参考信号；
所述基于参考信号确定信干燥比，还包括：
获取公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息，所述信干燥比为用户设备根据所述公共参考信号或信道状态信息参考信号测量并反馈得到的；
基于所述信道矩阵秩信息确定信干燥比。
可选地，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，还包括：
将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值，得到信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系；
基于所述信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系确定当前编码策略索引值；
基于当前信道矩阵的秩与当前调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；
判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；
若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引；
基于更新后的目标调制和编码策略索引确定各信道矩阵的秩的频谱效率；
获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
可选地，所述获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比，包括：
获取混合自动重传请求结果；
基于所述混合自动重传请求结果对调制和编码策略索引值进行自适应调整，得到目标调制和编码策略索引值；
基于所述目标调制和编码策略索引值确定目标信干燥比；
基于所述信干燥比和所述目标信干燥比确定误码补偿量；
基于所述信干燥比、所述目标信干燥比以及所述误码补偿量，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种层数选择装置，所述层数选择装置包括：
确定模块，用于基于参考信号确定信干燥比；
补偿模块，用于获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；
转换模块，用于基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；
所述确定模块，还用于基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种层数选择系统，所述层数选择系统包括基站和用户设备，所述基站执行如上文所述的层数选择方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有层数选择程序，所述层数选择程序被处理器执行时实现如上文所述的层数选择方法的步骤。
本发明通过基于参考信号确定信干燥比；获取误码补偿量，并基于误码补偿量对信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；基于各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；基于目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。通过上述方式，通过对基于参考信号确定的信干燥比进行补偿，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比并进行转换，得到目标频谱效率，从而确定MIMO层数，解决了MIMO层数选择准确率低，影响通信系统性，导致无线性能降低或不稳定的问题，提高MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验，提升系统性能。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的层数选择设备的结构示意图；
图2为本发明层数选择方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明层数选择方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明层数选择方法一实施例的上行链路场景的层数选择系统架构图；
图5为本发明层数选择方法一实施例的上行链路场景的层数选择流程图；
图6为本发明层数选择方法第三实施例的流程示意图；
图7为本发明层数选择方法一实施例的下行链路场景的层数选择系统架构图；
图8为本发明层数选择方法一实施例的下行链路场景的层数选择流程图；
图9为本发明层数选择装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的层数选择设备结构示意图。
如图1所示，该层数选择设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对层数选择设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及层数选择程序。
在图1所示的层数选择设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明层数选择设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在层数选择设备中，所述层数选择设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的层数选择程序，并执行本发明实施例提供的层数选择方法。
本发明实施例提供了一种层数选择方法，参照图2，图2为本发明层数选择方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述层数选择方法包括以下步骤：
步骤S10：基于参考信号确定信干燥比。
需要说明的是，本实施例的执行主体为基站，基站是一个通信网络中的设备，用于提供无线通信服务。它是无线通信系统的核心组成部分，起着连接用户设备(如手机、无线终端)与通信网络的桥梁作用，基站也被称为基础站、移动基站、无线基站或无线电发射站，本实施例对此不作具体限制，本实施例以基站为例进行说明。
可以理解的是，信干噪比SINR(Signal to nterference plus Noise Ratio)，指的是系统中信号与干扰和噪声之和的比，其中，信号是指来自设备外部需要通过设备进行处理的电子信号，干扰是指系统本身以及异系统带来的干扰，如同频干扰、多径干扰，噪声是指经过设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号，这种信号与环境有关，不随原信号的变化而变化。信干噪比用于衡量无线通信系统中信号质量的指标，SINR越大，表示信号质量越好，通信质量也越好。
在具体实现中，MIMO层数选择包括上行链路场景和下行链路场景，在上行链路场景中，参考信号为上行信道探测参考信号，在下行链路场景中，参考信号为公共参考信号或信道状态信息参考信号，本实施例对此不作具体限制。
步骤S20：获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比。
需要说明的是，误码补偿量即信干燥比误差，是指信干燥比与目标信干燥比的差值，表示两个状态之间的信号质量变化。
在具体实现中，通过误码补偿量对信干燥比进行补偿，即可信道其他Rank对应的信干燥比。
进一步地，为了提高数据的准确性，所述获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比，包括：获取混合自动重传请求结果；基于所述混合自动重传请求结果对调制和编码策略索引值进行自适应调整，得到目标调制和编码策略索引值；基于所述目标调制和编码策略索引值确定目标信干燥比；基于所述信干燥比和所述目标信干燥比确定误码补偿量；基于所述信干燥比、所述目标信干燥比以及所述误码补偿量，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比。
需要说明的是，调度模块基于当前Rank选择和对应场景的业务信道的混合自动重传请求(HARQ)结果做调制和编码策略(MCS)索引值自适应选择。
可以理解的是，混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ)是一种用于提高通信系统可靠性的协议，HARQ结合了自动重传请求(ARQ)和前向纠错(FEC)两种技术，以最大程度地减少数据传输中的错误。HARQ的具体实现过程包括：发送数据，即发送方发送一帧数据；接收数据，即接收方尝试解码接收到的数据；判断，即如果数据被正确解码，则接收方返回一个确认(ACK)信号，表示数据接收正常，如果存在错误，接收方返回一个否定确认(NACK)信号，指示发端需要重传数据；重传，即发送方在收到NACK后，会选择性地重传仅包含有误比特的那一部分数据，而不是整个帧；组合，即接收方将新接收到的数据与之前的数据进行组合，以进一步提高数据的可靠性。这个过程可以进行多次，直到达到最大的重传次数或者直到数据被正确接收。HARQ通过不断尝试重传并根据反馈进行调整，从而提高了数据传输的可靠性。
在具体实现中，在上行/下行链路场景中，调度模块基于当前Rank选择和上行/下行业务信道的混合自动重传请求(HARQ)结果做调制和编码策略(MCS)自适应选择，记为MCS_Rank(i)，如果混合自动重传请求(HARQ)结果是ACK，则调制和编码策略(MCS)往上调整；如果混合自动重传请求(HARQ)结果是NACK，则调制和编码策略(MCS)往下调整，得到目标调制和编码策略索引值。
值得说明的是，基于仿真结果或者测试经验，把当前Rank的调制和编码策略(MCS)，即目标调制和编码策略索引值，转换成该调制和编码策略(MCS)需要的信道SINR，即SINR_MCS_rank(x)。在典型信道环境下，基于5G协议针对物理上行共享信道(PUSCH)信道可以仿真得到该调制和编码方案(MCS)需要的信道信干燥比(SINR)，即目标信干燥比，计算信干燥比和目标信干燥比的差值，即可得到误码补偿量。
可以理解的是，推算信道其他Rank对应的信干燥比(SINR)：SINR_rank(y)＝SINR_MCS_rank(x)+[SINR_SRS_rank(y)-SINR_SRS_rank(x)+de ltaSINR(x,y)]，其中，SINR_SRS_rank(x)表示当前Rank对应的参考信号的信干燥比，SINR_SRS_rank(y)表示目标Rank对应的SRS SINR，deltaSINR(x,y)是Rank间SINR误码补偿量，初始设置为0dB。
步骤S30：基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率。
需要说明的是，将各信道矩阵的秩对应的信干燥比分别转换为对应的频谱效率，并将最大频谱效率作为目标频谱效率。
步骤S40：基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
需要说明的是，目标频谱效率对应的信道矩阵的秩，即最大频谱效率的Rank，为当前的最优Rank选择值。将当前的最优Rank选择值作为选择的MIMO层数。
本实施例通过基于参考信号确定信干燥比；获取误码补偿量，并基于误码补偿量对信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；基于各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；基于目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。通过上述方式，通过对基于参考信号确定的信干燥比进行补偿，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比并进行转换，得到目标频谱效率，从而确定MIMO层数，解决了MIMO层数选择准确率低，影响通信系统性，导致无线性能降低或不稳定的问题，提高MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验，提升系统性能。
参考图3，图3为本发明层数选择方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，所述参考信号包括上行信道探测参考信号，本实施例层数选择方法中所述步骤S10，包括：
步骤S101：响应于接收到的上行信道探测参考信号，获取所述上行信道探测参考信号的周期。
需要说明的是，当参考信号为上行信道探测参考信号，处于长期演进技术(4G)(LTE)或者5G的上行链路场景。上行信道探测参考信号是在无线通信系统中用于帮助基站检测和跟踪移动终端发射信号的一种信号，用于协助基站在上行链路(移动终端到基站)中进行初始接入、手over和其他关键通信过程。
在具体实现中，基站(BS)初始选择使用Rank1：通过下行控制信道格式(DCI)指示用户设备(UE)初始使用Rank1。即，为用户设备(UE)初始选择较低的层数用于传输，如此可以保证初始链路稳定性。
用户设备(UE)基于高层信令配置周期发送上行信道探测参考信号；基站(BS)收到上行信道探测参考信号(SRS)信号，获取上行信道探测参考信号的周期。
步骤S102：基于所述上行信道探测参考信号的周期进行测量，得到不同MIMO层数发送时的信干燥比。
需要说明的是，信干燥比估计模块基于该上行信道探测参考信号(SRS)信号测量出MIMO使用不同层数发送时的SINR信干燥比(SINR)：SINR_SRS_rank(i)，其中的i表示MIMO层数，MIMO层数例如可以为1、2、3、4等。
值得说明的是，对于上行链路场景，即用户设备(UE)发送、基站(BS)接收的场景，用户设备(UE)发送参考信号，基站(BS)做信道估计和秩估计，并最终决策使用的物理上行共享信道(PUSCH)MIMO层数，然后通过控制信道告知用户设备(UE)发送的物理上行共享信道(PUSCH)MIMO层数。
如图4所示，图4为上行链路场景的层数选择系统架构图，层数选择系统包括用户设备UE和基站BS，基站BS连接多个用户设备UE，基站BS包括上行参考信号接收模块、上行MIMO层数选择模块和上行调度模块，用户设备UE包括上行参考信号发送模块、上行调度信息接收模块和上行业务信道发送模块，上行参考信号发送模块发送信号至上行参考信号接收模块，上行调度模块发送调度信息至上行调度信息接收模块。
进一步地，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，包括：将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值；根据所述调制和编码策略索引值确定各信道矩阵的秩的频谱效率；获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
需要说明的是，基于仿真结果或者测试经验，把物理上行共享信道(PUSCH)各Rank的信干燥比转换成物理上行共享信道的调制和编码策略估计值MCS_rank(x)，再基于协议根据MCS_rank(x)得到各Rank的谱效。基于3GPP38.214协议的MCS index table可以查找各Rank的推测调制和编码策略(MCS)对应物理上行共享信道的频谱效率：x*SErank(x)，并找到最大频谱效率，即为目标频谱效率。
可以理解的是，MCS index table是一种用于无线通信系统的表格，包含了不同的调制和编码策略的索引，MCS用于描述数据在物理层上如何被调制和编码，以便在信道上传输。MCS index table提供了在特定无线通信系统中选择适当的调制和编码方案的依据。不同的MCS index对应于不同的信道条件和性能要求，通信系统可以根据当前的信道状况和需求选择最适合的MCS index，以实现更高的数据传输效率。
进一步地，所述基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数，包括：基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩与目标调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引值，并基于更新后的调制和编码策略索引值确定新的误码补偿量；基于所述新的误码补偿量确定修正后的信道矩阵的秩；基于所述修正后的信道矩阵的秩确定MIMO层数；若不满足，则基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
需要说明的是，最大频谱效率对应的Rank即当前选择的最优Rank，对最优Rank做Rank周期探测，在满足探测条件时指示用户设备使用该最优Rank作为后续物理上行共享信道传输的MIMO层数。
在具体实现中，根据当前选择的Rank i和MCS j确定对应的当前频谱效率SErank(i)MCS(j)，判断SErank(i)MCS(j)是否满足预设条件，其中，预设条件包括第一预设条件和第二预设条件，第一预设条件为SErank(i)MCS(j)≤SErank(i)MCS(Jmax)*0.3，第一预设条件为SErank(i)MCS(j≥SErank(i)MCS(Jmax)*0.7，Jmax是协议支持的最大MCS。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)满足第一预设条件且i大于1阶，则周期试探下降Rank一阶，并持续一段时间获取收敛后的调制和编码策略MCS。基于该MCS转换成SINR_MCS(i-1)，基于此得到新的Rank间的SINR误码补偿量deltaSINR(i,i-1)＝[SINR_MCS(i-1)-SINR_MCS(i)]-[SINR_SRS_rank(i-1)-SINR_SRS_rank(i)]，其中，SINR_MCS(i)是当前Rank下的物理上行共享信道的调制和编码策略(PUSCH MCS)对应的信干燥比、SINR_MCS(i-1)下探Rank一阶后的PUSCH MCS对应的信干燥比、SINR_SRS_rank(i)是当前Rank下的上行信道探测参考信号信干燥比、SINR_SRS_rank(i-1)是下探Rank一阶后的上行信道探测参考信号信干燥比。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)满足第二预设条件且i大于1阶小于MI MO最大层数，则周期试探上升Rank一阶，并持续一段时间获取收敛后的调制和编码策略MCS。基于该MCS转换成SINR_MCS(i+1)，基于此得到新的Rank间SINR误码补偿量deltaSINR(i,i+1)＝[SINR_MCS(i+1)-SINR_MCS(i)]-[SINR_SRS_rank(i+1)-SINR_SRS_rank(i)]，其中SINR_MCS(i)是当前Rank下的PUSCH MCS对应的信干燥比、SINR_MCS(i+1)上探Rank一阶后的PUSCH MCS对应的信干燥比、SINR_SRS_rank(i)是当前Rank下的上行信道探测参考信号信干燥比、SINR_SRS_rank(i+1)是上探Rank一阶后的上行信道探测参考信号信干燥比。
根据新的Rank间SINR误码补偿量对误码补偿量deltaSINR(x,y)进行更新，重新执行基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比的步骤，得到修正过后的最优Rank选择值，修正过后的最优Rank选择值即作为后续物理上行共享信道PUSCH选择的MIMO层数。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)不满足第一预设条件和第二预设条件，下发下行控制信道格式(DCI)通知用户设备UE的上行业务信道物理上行共享信道MIMO层数使用当前选择的最优Rank，如图5所示，图5为上行链路场景的层数选择流程图。
需要说明的是，物理上行共享信道MIMO层数通过上行信道探测参考信号(SRS)信号先估计出不同层数发送时的信干燥比，再结合试探尝试不同MIMO层数得到的实际的调制和编码方策略(MCS)及其需要的信干燥比(，补偿计算得到各MIMO层数对应的信干燥比，最后转换为谱效，可以得到谱效最高的MIMO层数，所以可以在上行信道探测参考信号(SRS)和物理上行共享信道(PUSCH)信道条件差异大的场景提高物理上行共享信道(PUSCH)MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验。
本实施例通过响应于接收到的上行信道探测参考信号，获取所述上行信道探测参考信号的周期；基于所述上行信道探测参考信号的周期进行测量，得到不同MIMO层数发送时的信干燥比。通过上述方式，基于上行信道探测参考信号确定不同MIMO层数发送时的信干燥比，从而确定物理上行共享信道的MIMO层数，提高物理上行共享信道MIMO层数选择准确性。
参考图6，图6为本发明层数选择方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，所述参考信号还包括公共参考信号或信道状态信息参考信号，本实施例层数选择方法中所述步骤S10，还包括：
步骤S101'：获取公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息，所述信干燥比为用户设备根据所述公共参考信号或信道状态信息参考信号测量并反馈得到的。
需要说明的是，当参考信号为公共参考信号或信道状态信息参考信号，处于长期演进技术(4G)(LTE)或者5G的下链路场景。公共参考信号(CRS)是在无线通信系统中用于信道估计和接收端性能提高的关键信号，CRS通常由基站(或接入点)在下行链路中发送，以提供接收设备对信道状况的信息，CRS在无线通信系统中扮演了一个重要的角色，它提供了接收设备所需的信息，以便更有效地接收下行链路中的数据，并且有助于实现高效的系统性能。信道状态信息参考信号(CSI-RS)是在无线通信系统中用于估计和反馈信道状态信息的特定信号，CSI-RS通常在下行链路中由基站(或接入点)发送，以便接收设备能够估计当前通信环境的信道状态，并根据这些信息进行调整。CSI-RS是一种用于优化信道估计和通信系统性能的关键信号。通过利用CSI-RS，无线通信系统能够更好地适应不同的信道条件，提高数据传输的效率和可靠性。
在具体实现中，基站(BS)初始选择使用Rank1：下行业务信道初始使用Rank1；基站(BS)基于高层信令配置周期发送公共参考信号(CRS)或者信道状态信息参考信号(CSI-RS)；用户设备(UE)测量公共参考信号(CRS)或者信道状态信息参考信号(CSI-RS)得到信道矩阵秩信息(RI)，并通过物理信道反馈给基站(BS)。
步骤S102'：基于所述信道矩阵秩信息确定信干燥比。
需要说明的是，基站(BS)根据信道矩阵秩信息估计信干燥比。
值得说明的是，对于下行链路场景，基站(BS)发送参考信号，用户设备(UE)做信道估计和秩估计，然后通过控制信道告知基站(BS)相关秩估计结果，基站(BS)最终决策使用的物理下行共享信道MIMO层数并应用于下行数据信道发送。
如图7所示，图7为下行链路场景的层数选择系统架构图，层数选择系统包括用户设备UE和基站BS，基站BS连接多个用户设备UE，基站BS包括下行参考信号发送模块、下行MIMO层数选择模块和下行调度模块，用户设备UE包括下行参考信号接收测量模块、下行RI测量上报模块、下行调度信息接收模块和下行业务信道发送模块，下行参考信号发送模块发送信号至下行参考信号接收测量模块，下行RI测量上报模块发送RI信息至下行MIMO层数选择模块，下行调度模块发送调度信息至下行调度信息接收模块。
进一步地，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，还包括：将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值，得到信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系；基于所述信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系确定当前编码策略索引值；基于当前信道矩阵的秩与当前调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引；基于更新后的目标调制和编码策略索引确定各信道矩阵的秩的频谱效率；获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
需要说明的是，根据当前选择的Rank i和MCS j确定对应的当前频谱效率SErank(i)MCS(j)，判断SErank(i)MCS(j)是否满足预设条件，其中，预设条件包括第一预设条件和第二预设条件，第一预设条件为SErank(i)MCS(j)≤SErank(i)MCS(Jmax)*0.3或RI＜i，第一预设条件为SErank(i)MCS(j≥SErank(i)MCS(Jmax)*0.7或RI＞i，Jmax是协议支持的最大MCS。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)满足第一预设条件，则周期试探下降Rank一阶，并持续一段时间获取收敛后的下探Rank一阶后的物理下行共享信道的调制和编码策略(PDSCH MCS)，即MCS_Rank(i-1)。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)满足第二预设条件，满足该条件则周期试探上升Rank一阶，并持续一段时间获取收敛后的上探Rank一阶后的物理下行共享信道的调制和编码策略，即MCS_Rank(i+1)。
基于3GPP38.214协议的MCS index table可以查找各Rank的推测MCS对应谱效：x*SErank(x)，并找到最大频谱效率作为目标频谱效率，最大频谱效率的Rank即为最优Rank选择值，该最优Rank选择值即作为后续物理下行共享信道选择的MIMO层数。
若当前频谱效率SErank(i)MCS(j)不满足第一预设条件和第二预设条件，下行业务信道的物理下行共享信道MIMO层数使用最新的最优MIMO层数选择值，且在下行链路使用的下行控制信道格式(DCI)携带该值通知用户设备，用户设备按该模式做MIMO接收，如图8所示，图8为下行链路场景的层数选择流程图。
需要说明的是，物理下行共享信道MIMO层数通过类似通过试探尝试不同MIMO层数得到的实际的调制和编码策略(MCS)，转换谱效得到谱效最高的MIMO层数，所以可以在信道状态信息参考信号(CSI-RS)和物理下行共享信道(PDSCH)的信道条件差异大的场景提高物理下行共享信道MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验。
本实施例通过获取公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息，所述信干燥比为用户设备根据所述公共参考信号或信道状态信息参考信号测量并反馈得到的；基于所述信道矩阵秩信息确定信干燥比。通过上述方式，根据公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息确定信干燥比，从而确定物理下行共享信道的MIMO层数，提高物理下行共享信道MIMO层数选择准确性。
参照图9，图9为本发明层数选择装置第一实施例的结构框图。
如图9所示，本发明实施例提出的层数选择装置包括：
确定模块10，用于基于参考信号确定信干燥比；
补偿模块20，用于获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；
转换模块30，用于基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；
所述确定模块10，还用于基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
本实施例通过基于参考信号确定信干燥比；获取误码补偿量，并基于误码补偿量对信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；基于各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；基于目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。通过上述方式，通过对基于参考信号确定的信干燥比进行补偿，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比并进行转换，得到目标频谱效率，从而确定MIMO层数，解决了MIMO层数选择准确率低，影响通信系统性，导致无线性能降低或不稳定的问题，提高MIMO层数选择准确性，提高用户吞吐率和体验，提升系统性能。
在一实施例中，所述参考信号包括上行信道探测参考信号，所述确定模块10，还用于响应于接收到的上行信道探测参考信号，获取所述上行信道探测参考信号的周期；基于所述上行信道探测参考信号的周期进行测量，得到不同MIMO层数发送时的信干燥比。
在一实施例中，所述转换模块30，还用于将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值；根据所述调制和编码策略索引值确定各信道矩阵的秩的频谱效率；获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
在一实施例中，所述确定模块10，还用于基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩与目标调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引值，并基于更新后的调制和编码策略索引值确定新的误码补偿量；基于所述新的误码补偿量确定修正后的信道矩阵的秩；基于所述修正后的信道矩阵的秩确定MIMO层数；若不满足，则基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
在一实施例中，所述参考信号还包括公共参考信号或信道状态信息参考信号，所述确定模块10，还用于获取公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息，所述信干燥比为用户设备根据所述公共参考信号或信道状态信息参考信号测量并反馈得到的；基于所述信道矩阵秩信息确定信干燥比。
在一实施例中，所述转换模块30，还用于将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值，得到信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系；基于所述信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系确定当前编码策略索引值；基于当前信道矩阵的秩与当前调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引；基于更新后的目标调制和编码策略索引确定各信道矩阵的秩的频谱效率；获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
在一实施例中，所述补偿模块20，还用于获取混合自动重传请求结果；基于所述混合自动重传请求结果对调制和编码策略索引值进行自适应调整，得到目标调制和编码策略索引值；基于所述目标调制和编码策略索引值确定目标信干燥比；基于所述信干燥比和所述目标信干燥比确定误码补偿量；基于所述信干燥比、所述目标信干燥比以及所述误码补偿量，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种层数选择设备，所述层数选择设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的层数选择程序，所述层数选择程序配置为实现如上文所述的层数选择方法的步骤。
由于本层数选择设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种层数选择系统，所述层数选择系统包括基站和用户设备，所述基站执行如上文所述的层数选择方法的步骤。
由于本层数选择系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有层数选择程序，所述层数选择程序被处理器执行时实现如上文所述的层数选择方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的层数选择方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种层数选择方法，其特征在于，所述方法包括：
基于参考信号确定信干燥比；
获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；
基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；
基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号包括上行信道探测参考信号；
所述基于参考信号确定信干燥比包括：
响应于接收到的上行信道探测参考信号，获取所述上行信道探测参考信号的周期；
基于所述上行信道探测参考信号的周期进行测量，得到不同MIMO层数发送时的信干燥比。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，包括：
将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值；
根据所述调制和编码策略索引值确定各信道矩阵的秩的频谱效率；
获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数，包括：
基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩与目标调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；
判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；
若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引值，并基于更新后的调制和编码策略索引值确定新的误码补偿量；
基于所述新的误码补偿量确定修正后的信道矩阵的秩；
基于所述修正后的信道矩阵的秩确定MIMO层数；
若不满足，则基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号还包括公共参考信号或信道状态信息参考信号；
所述基于参考信号确定信干燥比，还包括：
获取公共参考信号或信道状态信息参考信号的信道矩阵秩信息，所述信干燥比为用户设备根据所述公共参考信号或信道状态信息参考信号测量并反馈得到的；
基于所述信道矩阵秩信息确定信干燥比。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率，还包括：
将所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比转换为对应的调制和编码策略索引值，得到信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系；
基于所述信干燥比与调制和编码策略索引值的对应关系确定当前编码策略索引值；
基于当前信道矩阵的秩与当前调制和编码策略索引值确定当前频谱效率；
判断所述当前频谱效率是否满足预设条件；
若满足，则更新所述目标调制和编码策略索引；
基于更新后的目标调制和编码策略索引确定各信道矩阵的秩的频谱效率；
获取所述各信道矩阵的秩的频谱效率中的最大值作为目标频谱效率。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比，包括：
获取混合自动重传请求结果；
基于所述混合自动重传请求结果对调制和编码策略索引值进行自适应调整，得到目标调制和编码策略索引值；
基于所述目标调制和编码策略索引值确定目标信干燥比；
基于所述信干燥比和所述目标信干燥比确定误码补偿量；
基于所述信干燥比、所述目标信干燥比以及所述误码补偿量，得到各信道矩阵的秩对应的信干燥比。
8.一种层数选择装置，其特征在于，所述层数选择装置包括：
确定模块，用于基于参考信号确定信干燥比；
补偿模块，用于获取误码补偿量，并基于所述误码补偿量对所述信干燥比进行补偿，确定各信道矩阵的秩对应的信干燥比；
转换模块，用于基于所述各信道矩阵的秩对应的信干燥比进行转换，得到目标频谱效率；
所述确定模块，还用于基于所述目标频谱效率对应的信道矩阵的秩确定MIMO层数。
9.一种层数选择系统，其特征在于，所述层数选择系统包括基站和用户设备，所述基站执行如权利要求1至7中任一项所述的层数选择方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有层数选择程序，所述层数选择程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的层数选择方法。
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