WO2011017988A1

WO2011017988A1 - 多输入多输出***中信道质量获取方法和接收端

Info

Publication number: WO2011017988A1
Application number: PCT/CN2010/074838
Authority: WO
Inventors: 李儒岳
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2011-02-17
Also published as: CN101630967A; CN101630967B

Description

多输入多输出***中信道质量获取方法和接收端

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种多输入多输出（MIMO ) *** 中信道质量指示符（CQI ) 的计算方法。

背景技术

在无线通信中，如果在发送端（基站 eNB )使用多根天线，则可以釆取空间复用的方式来提高传输速率，即发送端在相同的时频资源上的不同天线位置发射不同的数据。在接收端（用户设备 UE )也使用多根天线，则在单用户的情况下可以将所有天线的资源都分配给同一用户。以上的这传输形式称之为单用户 MIMO ( SU-MIMO )。另外亦可在多用户的情况下将不同天线空间的资源分配给不同用户，这传输形式叫做多用户 MIMO ( MU-MIMO ) 。

上述单用户 MIMO和多用户 MIMO这两种情况，发送端都需要根据各用户的信道信息（ CSI )来分配资源和决定发射的方法。在接收端可以通过信道估计获取出各个收发天线对之间的信道信息，然后将信息反馈给 eNB。

在实际的情况下，由于反馈是需要用***资源的，一般 UE都将信息进行量化才作反馈。在长期演进（Long Time Evolution, LTE ) ***中，量化后的信息的反馈方式，主要包括信道质量指示符（Channel Quality Indicator, CQI ) , 预编码矩阵索引（Precoding Matrix Index, PMI )和秩指示（Rank Indicator, RI )。另外，发送端也可以从其它方式来估计信道信息，例如用信道互易性从上行的信道信息来估计下行的信道信息。

接收端可以通过信道和干扰估计计算出信干噪比（SINR ) , CQI—般就是量化后的 SINR, 以下是在 SU-MIMO空间复用（ Spatial Multiplexing )的场景下，用最小均方误差（MMSE )接收机时 SINR的计算方法。

在发送端和接收端都有 2根天线时，发送端和接收端之间的信道是一个 2x2的矩阵 H , 而在秩为 2的时候，预编码也是一个 2x2的矩阵，预编码处理后的信道则是： ^ = [/i /₂] = ^ 式（1 ) 其中，为第一层的等效信道向量， /₂为第二层的等效信道向量。

接收端收到的信号是一个 2x1的向量， w也是一个 2x1的向量，代表 2 根天线接收的干扰和噪音，而和则分别是在不同码子流的数据符号： y = f_xs_x + f₂s₂ + n 式（ 2 ) 在使用 MMSE接收机情况下，码子流（stream ) 1和码子流 2的信干噪比（SINR )分别是：

stream 1 式（3 ) stream 2 = f₂¾f₂ 式（4 ) 其中，

R„„^ = ∑ H H * +f,f +N_GI , num int表示干 4尤小区的数目；

H,是小区间干扰 ( inter-cell interference ) ；

Η,是 Η,.的转置矩阵； N。I是高斯分布的白噪声；

则 _{nn k}是对于 k流的干扰和噪声协方差矩阵，包括码子流之间的同道干扰。

对于 Release 8( R8 )的 LTE,预编码都是从标准的码本预定，在 SU-MIMO 的情况下， SINR计算时可以准确知道码子流之间的干扰，这样亦能比较准确计算 CQI。但是在 Release 9 ( R9 ) 支持的双流波束赋形（ Beamforming ) 下，预编码是接收端计算出来的，接收端便不能准确知道码子流之间的干扰， CQI 的计算可能与实际发射时会有偏差。在多用户双流 Beamforming场景下，当有两个用户做空间复用时， SINR 的计算方式跟 SU-MIMO秩为 2的时候相比，只是每个码子流是由不同的用户占有，干扰就可以说成多用户的干扰。

在用户 1接收端收到的信号是：

在用户 1用 MMSE接收机时，用户 1的信干噪比（SINR )是：

numlnt

MMSE SINR for User 1 = Α ^¹ , 其中 „„,_k =∑ K + f _k + N₀l 。因为发射端在相同的时频资源上的不同天线位置，向多用户发射不同的数据，各用户都会对其它用户产生干扰。虽然可以用一些方法（例如破零等）来降低各用户的干扰，但在实际的情况下，因为量化和其它各种的误差，在接收端都会有一定的多用户干扰存在。在有多用户干扰的情况下，因为多用户的配对是在发射端进行，接收端一般很难作未来干扰的预测，所以 CQI的准确度一般都较低。

在 MU-MIMO的情况下，虽然接收端不可能准确知道未来多用户的干扰，但是亦可在 CQI计算时粗略考虑多用户带来的干扰。其中一个方法是把所有有可能跟自己配对的预编码都来作一个 SINR的计算，然后作平均。例如在 Release 8中， 2根天线的码本是：

在每个用户秩为 1的时候，有 4个码子的选择。如果发射端容许非正交配对，则每个用户便有 3个码子可作配对，也就是说有 3个不同干扰的可能性。在这个情况下，可以计算每一个可能性然后再作平均：

SINR_MU = 其中 = H!H N。I。

其中 S是码子的数量，即等于 4; ^是干扰的预编码。这样可以将干扰作一个大概的估计，但是这个方法只可以用于***本的情况，如果没***本的话，干扰的预编码可以有很多可能性，那便没法作一个预测。发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于需要提供一种多输入多输出***中信道质量获取方法及接收端，以用于接收端进行信道质量的计算。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多输入多输出***中信道质量获取方法，用于所述多输入多输出***中接收端获取信道质量信息，其包括：所述接收端根据截止到当前的一个时间间隔内的过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息。

优选地，所述估算包括通过公共导频或解调导频来估算。

优选地，所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响的步骤包括：计算所述过往干扰的平均值并根据所述平均值来估算所述信道质量，或者通过对所述时间间隔内的多用户干扰进行过滤来估算所述信道质量。

优选地，所述信道质量信息包括信干噪比或者信道质量指示符。

优选地，在多用户多输入多输出***中，对于 M个用户中的用户 m'，信干噪比 S/NR^,.为：篇 ΜΟΆΊ (k)f (k)*)-X,；

信道质量指示符 C¾^.为：

cu (簾 ,）；

其中，

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

/_m,为层 m'的等效信道向量；

R„„= ∑ H H + N i ; num int表示干扰小区的数目

Η,.表示小区间干扰； H,.*表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

Uk)表示根据所述解调导频得到的经过预编码处理之后的用户 m产生的干扰；

β(χ)表示对 X进行量化运算。

Μ

优选地，所述 τ为 1时，讓„, + ∑ ,f )f— ( )— ,。

m=\,m≠m

优选地，所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息的步骤包括：在多用户双流波束赋形模式下，所述接收端根据公共导频估计信道矩阵并根据所述信道矩阵获得第一层的等效信道向量，根据所述第一层的等效信道向量获得单用户无干扰信道质量指示符 CQ/^ ; 根据所述解调导频计算多用户干扰的平均值，根据所述平均值及获得所述与多用户信道质量指示符的差值；

所述信道质量信息是包括所述与差值。

优选地，所述 = Q(f;R-„ )； f_mt(k)f_mt (k)*)- 'f )。

优选地，该方法还包括：

所述接收端将所述及差值反馈给所述发送端。

优选地，所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息的步骤包括：所述接收端根据所述解调导频估计获得第一层的等效信道向量 ,根据所述第一层的等效信道向量 ^获得有多用户干扰与单用户无干扰的信道质量指示符差值根据所述公共导频估计

Release 8端口 5的发射分集形式的信道质量指示符 Cg/^；

所述信道质量信息是包括所述八^¾/^与 cg/^。优选地，所述 Δί¾/ = ρ(ίί¾ΐ - ίί(έ_{ηη +} f_mt(k)f_mt (k)*) - 。

1 k=t- (T-l)

优选地，该方法还包括：所述接收端将所述八^¾/^与 c /^反馈给所述发送端。

优选地，所述 /_m，等于 Hw_m, , 是通过预编码处理之后的用户 m'的等效信道向量，预编码 w ,基于码本选择。

优选地，该方法还包括：

所述接收端基于码本反馈所述信道质量信息。

优选地，所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息的步骤包括：对于单用户多输入多输出***的双层传输，在公共导频端口的数量不少于发射天线数时，所述接收端根据公共导频估计信道矩阵，根据所述信道矩阵获得第一层的等效信道向量和第二层的等效信道向量，并根据所述解调导频计算层间干扰的平均值；根据所述第一层的等效信道向量、第二层的等效信道向量以及平均值，获得第一层的信道质量指示符和第二层的信道质量指示符。

优选地，第一层的信干噪比 S/NR_OT1为：簾 =f; ∑ f_mt(k)f_mt(k)*)- A,

1 k=t- (T-l)

所述第一层的信道质量指示符 CQI^为：

CQI_su,=Q(SINR_sui); 第二层的信干噪比 sim_sul为：

所述第二层的信道质量指示符 c¾/^₂为： CQI_SU2=Q{SINR_su^, 其中：

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

;为层 i的等效信道向量；

num int

R„„= ∑ H H +N i; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_int (k)表示根据所述解调导频得到的层间干扰；

β(χ)表示对 X进行量化运算。

优选地，所述 Τ为 1时，

簾 ^ = ( )*) ；

簾 2 = f;(A_nn (^ ^。

优选地，该方法还包括：

所述接收端获取所述信道质量信息后，将所述 ί¾/ ^及 ^¾/^₂反馈给所述发送端。

优选地，所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息的步骤包括：对于单用户多输入多输出***的双层传输，在公共导频端口的数量少于发射天线数时，所述接收端根据解调导频获得第一层的等效信道向量和第二层的等效信道向量；并根据所述第一层的等效信道向量获得第一层在没有层间干扰和有层间干扰的第一层信道质量指示符差值，根据所述第二层的等效信道向量获得第二层在没有层间干扰和有层间干扰的第二层信道质量指示符差值。

优选地，所述第一层信道质量指示符差值 ACQ/,为：

1 k=t- (T-1)

所述第二层信道质量指示符差值 Δί¾/₂为： CQI₂ = Q(f Rj₂ -f (R_nn ∑ f_mt(k)f_mt(k)*) ;

1 k=t- (T-1)

其中：

T为所述时间间隔， t为当前时刻；表示根据所述解调导频估算获得的所述第一层的等效信道向量， ₂表示根据所述解调导频估算获得的所述第二层的等效信道向量；

num int

R„„= ∑ H H +N i ; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_int (k)表示根据所述解调导频得到的层间干扰；

β(χ)表示对 X进行量化运算。

优选地，该方法还包括：

所述接收端根据 Release 8 端口 5 的发射分集形式的信道质量指示符 CQI_TXD、所述八^：^及八^^^ , 向所述发送端反馈所述信道质量信息。

优选地，所述接收端向所述发送端反馈所述信道质量信息的步骤包括：所述接收端根据所述 AC /,与 Δί¾/₂获得信道质量指示符平均值 Δί¾/ ,将所述 CQ/^与所述 Δί¾/的差值反馈给所述发送端；或者

所述接收端将所述 C /^与所述的差值，以及所述 C /^与所述 ACQI₂的差值反馈给所述发送端；

其中所述 ACQI = (ACQI, + ACQI₂、11。

本发明还提供一种多输入多输出***中的接收端，其包括信道质量获取模块，该模块设置为：根据截止到当前的一个时间间隔内的过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取信道质量信息。

优选的，所述信道质量信息包括信干噪比或者信道质量指示符，在多用户多输入多输出***中，对于 M个用户中的用户 m' ,所述信干噪比 SINR^ i为：

1 t M

篇 ΜΟΆΊ +^ ∑ ∑ f (k)f (k)*)-X,；所述信道质量指示符 CQI 为： cu (簾 ,）；

其中，

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

/_m,为层 m'的等效信道向量； R„„= ∑ Η Η + ^ΐ ; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_mt∞(k)表示根据所述解调导频得到的经过预编码处理之后的用户 m产生的干扰；

ρ(χ)表示对 X进行量化运算。

与现有技术相比，本发明提出的多输入多输出***中信道质量获取方法，接收端能够在有多层干扰时获得较准确的信道质量信息并反馈给发送端，在没***本情况下也能获得较好的估算效果。附图概述

图 1是本发明第一实施例中第一方式的流程示意图；

图 2是本发明第一实施例中第二方式的流程示意图；

图 3是本发明第二实施例中第四方式的流程示意图；

图 4为本发明第二实施例中第五方式的流程示意图；

图 5是本发明发送端根据接收端反馈的信道质量信息进行传输的流程示意图。本发明的较佳实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明的多输入多输出***中的接收端包括信道质量获取模块，其设置为：根据截止到当前的一个时间间隔内的过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取信道质量信息。所述信道质量信息包括 CQI或 SINR。

本发明中接收端在计算及反馈 CQI或 SINR时，根据过往的干扰来估算当前干 4尤对 CQI或 SINR的影响，比如对过往截止到当前一个 T时间间隔内的干扰进行平均，根据该平均值来估算当前信道质量信息。获取信道质量信息后，将获取的信道质量信息反馈给发送端，发送端根据该信道质量信息进行与接收端的传输。

根据过往干扰来估算当前干扰，其中一种方法是通过导频来测量估算。

LTE的标准中包含一种解调导频（ Demodulation Reference Signal, DMRS ) , 是发射端（eNB )对每个接收端（UE )发射的专用导频，这种导频在发射时需要经过预编码处理，同数据预编码一样。因此只要 UE知道自己的信道位于哪几层，就可得知其它层都是干扰，可以从干扰层的 DMRS实现干扰估计。

以下分为 MU-MIMO和 SU-MIMO分别说明通过 DMRS估算 CQI的计算方法。

对于 MU-MIMO情形

在 MU-MIMO的情况下，如果共有 M个用户，则用户 m '的 CQI及 SINR 分别为：

SINRMu

∑ (k)f (k)*)- ，式（5 )

CU (簾 ,）式（ό ) 其中， t表示当前时间， T表示时间间隔；

= H_{int m} (t)w_{int m} (t) ；其中，丄 Z Z f_{1 m}(k)f_{mt m}(k)*表示 T时间间隔内多用户干扰的平均值。

T

式（6 ) 中的 ρ(χ)表示对 X进行量化运算。 * f_{in m}( = H_intm(t)w_intm(t)是经过预编码处理之后的多用户干扰，可以根据 DMRS得到。对当前时刻到 T时间段之前的这一段时间内的干扰进行平均处理，或者可以用滤波器来过滤当前时刻 T时间段之前的多用户干扰。当然， T也可以等于 1, 即不做平均，只根据当前的 DMRS来做干扰估计，既 T等于 1时式（5)表示为： siU :' + DD)*)— ' 式（5-1)

需要说明的是，通过滤波器进行干扰滤波，以及 T等于 1表示不做平均处理，同样适用于 SU-MIMO情形。

在多用户的场景下，干扰主要是同小区其他用户产生的同道干扰，这些干扰都是经过预编码处理的，所以干扰的大小与变化都取决于 eNB。对于不同 eNB, 釆用不同的配对及预编码处理，从而产生不同的干扰。通过对之前干扰的统计，可以知道 eNB产生干扰的大概强度，从而对 CQI的影响作一个估计。

对于 SU-MIMO情形

在 SU-MIMO的情况下，如果是双层传输的话，第一层的 CQI及 SINR 的计算可以写成：簾 =f;(R_nn ∑ f_mt(k)f_mt(k)*)- ^ 式（ 7 )

1 k=t- (T-1)

CQI_su,=Q{SINR_sui) 式（8) 其中^ )=11 ( ₂ ）。其中，丄 ^ f_mt(k)f_mt(k)*表示 T时间间隔内多用户干扰的平均值。

T k=t— (T-1)

其中， H (t)w₂ (t)是通过预编码处理后的层间干扰，可以从 DMRS来得到。和多用户的场景一样，对当前时刻到 T时间段之前的这一段时间内的干扰进行平均处理，或者可以用滤波器来过滤当前时刻 T时间段之前的多层干扰。

对于第二层，计算方法同第一层一样，即：

双层传输中第二层的信干噪比 SINR^ ₂及信道质量指示符 CQI^ ₂分别为：式（7-1 )

CQI_su =Q、SINR_su ) 式（8-1 ) 其中：

;为层 i的等效信道向量；

num int

R„„= ∑ H H +N i; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

Η,表示 Η,.的转置矩阵；

N 表示高斯分布的白噪声；

ρ(χ)表示对 X进行量化运算；

其中 f_int(t) = H O t) , H (t)w,(t)是通过预编码处理后的层间干扰，可以从 DMRS来得到。其中，丄 f_mt(k)f_mt(k)'表示 Τ时间间隔内多用户干扰的平均值。

T k=t—(T-i)

当然， T也可以等于 1, 即不做平均，只根据当前的 DMRS来做干扰估计，既 T等于 1时式（7)表示为：雄】=f (R_nn+f_mt(t)f_mt(t)*)— 'f, 式（ 7-2 ) 式（7-1 )表示为: 簾 =f;( _nn+f_mt(t)f_mt(t)*)- 'f₂ 式（ 7-3 )

下面利用实施例对说明如何通过解调导频来计算信道盾量。

第一实施例

在 LTE Release 8中，基于单天线端口 5的传输，属于一种单流波束赋形 (Beamforming, BF)技术的应用。为了增强下行的非码本传输方式的性能，在 LTE的增强版本 Release 9中提出了一种新的传输方式，属于一种秩为 2 的非码本空间复用方式，也就是釆用了双流 BF技术的两天线端口的传输。在单用户双流 BF场景下，因为不是基于码本的方式， eNB可以自己决定预编码处理的方法。虽然 eNB—般都使两层的预编码向量正交化，但是由于实际***的各种误差，当信号到达 UE的时候，层间的干扰是很难避免的，

第一层的 CQI是：簾 ∑ f_mt(k)f_mt(k)*)- 'ί 式（ 9 )

k=t-(T-l)

CQI^^QiSINR^) 式（10) 其中^ )=11 )^ ）。第二层的 CQI是：式（11)

CQI_su =Q{SINR_su^ 式（12) 其中^ )=11 (0^ ）。在接收端反馈 SINR或者 CQI时（以反馈 CQI为例进行说明 ) , 包含有以下第一、第二及第三共三种方式：第一方式

UE直接反馈两个 CQI , 即 CQI^和 CQI^。

图 1是在公共导频 CRS ( Common Reference Signal )端口（ port )的数量不少于发射天线数时， SU-MIMO***中接收端反馈信道质量信息给发送端的第一方式的流程示意图。如图 1所示，该流程主要包括如下步骤：

步骤 S110, UE根据公共导频 CRS ( Common Reference Signal )估计信道矩阵 H;

步骤 S120, UE根据该信道矩阵 H获得两个特征向量；

步骤 S130, UE根据该两个特征向量获得第一层的等效信道向量/ i和第二层的等效信道向量/ ₂ ;

步骤 S140, UE根据 DMRS计算层间干扰的平均值；

步骤 S150, UE根据该平均值以及该和 /₂ , 获取第一层信道质量指示符和第二层信道质量指示符；

步骤 S 160 , UE将该 CQI^和反馈给发送端。

第二方式

上述第一方式是基于 UE可以获知所有天线的信道，这需要 CRS port的数量不少于发射天线数，例如在 Release 8中最大 CRS的数量是 4个，如果发送端有 8根天线，此时上述第一方式则不适用。

在 CRS端口（ port ) 的数量少于发射天线数时，用近似 Release 8端口 5 的传输的发射分集形式来反馈 CQI (我们这里用 CQI_TXD来代表），然后基于平均的层间干扰把 CQI调低，根据 DMRS获取第一层的等效信道向量 _；和第二层的等效信道向量 /₂ , 在此分别用和表示根据 DMRS估算出来的第一层的等效信道向量和第二层的等效信道向量/ ₂ , 所以第一层在有层间干扰时的 SINR是：簾 ;(έ_{ηη +} f_mt(k)f_mt(k)*rt 式（13 )

1 k=t-(T-l)

第一层在没有层间干扰和有层间干扰的第一层 CQI差值是：

^ QI_X = Q( - ( ∑ f_mt(k)f_mt(k)*rt) 式（ 14 )

1 k=t-(T-l)

运用与第一层一样的过程，可以获得第二层在没有层间干扰和有层间干扰时的第二层 CQI差值为： CQI₂ = Q(f Rj₂ -f (R_nn ∑ f_mt(k)f_mt(k)*) 式（15 )

1 k=t-(T-l)

计算第一层 CQI差值与第二层 CQI差值的 CQI平均值：

ACQI = (ACQI, + ACQI₂ )12 式（ 16 ) 根据 CQI_TXD及该 CQI平均值获得 CQI估计值：

CQI_E = CQI_TXD - ACQI 式（ 17 ) 接收端将该 CQI估计值 ^¾/反馈给发送端，这样便可把估计出来的层间干扰都反映在 <¾/_s计算过程中。发送端 eNB收到 <¾/后再根据 eNB 自己估计信道的两个特征向量做不同层之间 CQI的调整。图 2为本发明上述第二方式的流程示意图。如图 2所示，该流程主要包括如下步骤：

步骤 S210, UE根据公共导频 CRS估计 Release 8端口 5的发射分集形式的信道质量指示符；

步骤 S220, UE根据 DMRS估计第一层的等效信道向量 ^和第二层的等效信道向量

步骤 S230 , UE根据该计算第一层在没有层间干扰和有层间干扰的第一层 CQI差值 AC^ ;

步骤 S240 , UE根据该计算第二层在没有层间干扰和有层间干扰的第二层 CQI差值 Δ ρ/₂ ;

步骤 S250, 根据该第一层 CQI差值 ACQ/,与第二层 CQI差值 Δί¾/₂获得 CQI平均值 ACQI = (ACQI, + ACQI₂ )12

步骤 S260 , UE 根据该 CQ/^及 CQI 平均值 ACQ/获得 CQI 估计值

CQI_E = CQI_TXD - ACQI反馈给发送端。

第三方式

与前述的第二方式相比，第三方式在获得第一层 CQI差值与第二层 CQI 差值之后，根据第一层 CQI差值与第二层 CQI差值，以及 CQI_TXD获得：第一层 CQI估计值为：

CQI H ACQI 式（18 ) 第二层 CQI估计值为：

CQI_2E = CQI_TXD - ACQI₂ 式（ 19 ) 接收端将该第一层 CQI估计值 ^¾/^及第二层 CQI估计值馈给发送端。第二实施例

双流 BF也可以支持多用户 MIMO, 每一个用户只占一个流（秩为 1 ) 。第一实施例要求单用户信道的秩为 2, 如果信道的秩为 1, 则需要多用户 MIMO来做空间复用。如果信道的秩为 1又没有用户做配对的话，则需要釆用单用户的单流 BF。在这个单流 BF模式，要支持动态单用户单流 BF和多用户 BF的切换，本实施例釆用差分 CQI的反馈方法。

首先计算单流 BF的 CQI:

CQI_SUA = Q(SINR_SU, ) = Q(KR; ) 式（ 20 ) 然后再计算单流 BF和双流 BF之间的差值 t Ql^：

ACQI_SD=CQI_SU,-Q(SINR

= QI_su,-Q(_l( ^ ∑ f_mt(k)f_mt(k)*)— ）式（^{21 )}

T k=t- (τ-1)

接收端将该

eNB后， eNB如果找到两用户做配对的话，可以从 ^和 ACQ/ 计算多用户的 C^^^CQ/^-ACQ/^, 如果没有用户做配对的话就用 CQI^来做单用户的传输。

在接收端反馈 SINR或者 CQI时（以反馈 CQI为例进行说明 ) , 包含有以下第四和第五共两种方式：第四方式

本方式是利用差分的方式反馈 CQI, 支持动态单用户和多用户的切换，例如在秩为 1的情况下，因为只有一层，没有多层的干扰，单用户无干扰的 CQI是：

CQI_SUA = Q(SINR_SU, ) = Q(KR; ) 式（ 22 ) 其与多用户 CQI的差值是：

ACQI^=CQI_SU,-Q(SINR

= CQI_SU, -Qi i ∑ f_mt(k)f_mt(k)*)- ）式（ ²³ )

T k=t- (τ-1)

因为多用户的 CQI是低于单用户的 CQI, 因此八^¾/^是正数，在量化八^¾/^时可以用比 CQI少一点的比特来作反馈，例如 C /_∞1是用 5比特来量化，可以用 3比特来量化。

图 3为本发明上述第四方式的流程示意图。如图 3所示，该流程主要包括如下步骤：

步骤 S310, UE根据公共导频 CRS估计信道矩阵 H;

步骤 S320, UE根据该信道矩阵 H获得一个最强的特征向量；

步骤 S330, UE根据该最强的特征向量获得第一层的等效信道向量 f , 步骤 S340, UE根据 DMRS计算多用户干扰的平均值丄 ^ f_mt(k)f_mt(k)*；

T k=t-(T-i)

步骤 S350, UE根据该，获取单用户无干扰信道质量指示符

步骤 S360， UE根据该平均值以及该，获取该单用户无干扰信道质量指示符 CQI^与多用户 CQI的差值 CQI^；

步骤 S370 , UE将该 CQI^和反馈给发送端。

第五方式

本方式是在 UE无法从 CRS取得第一层的等效信道向量的情况下（比如 CRS port的数量不少于发射天线数），可以根据 DMRS来估计获得第一层的等效信道向量，在此用来表示根据 DMRS估计出来的量，所以与单用户无干扰 C0/_{OT 1}的差值为： CQI_SM = Q(f;R- -f;(R_nn ∑ f_mt(k)f_mt(k)*rt) 式（ 24 )

1 k=t-(T-l)

在这种情况下，接收端向发送端反馈用 Release 8端口 5的传输的发射分集形式的 CQI_TXD以及该 CQl^。

图 4为本发明上述第五方式的流程示意图。如图 4所示，该流程主要包括如下步骤：

步骤 S410, UE根据公共导频 CRS估计 Release 8端口 5的发射分集形式的信道质量指示符；

步骤 S420, UE根据 DMRS估计第一层的等效信道向量；步骤 S430, UE根据该第一层的等效信道向量计算在没有多用户干扰和有多用户干扰的 CQI差值；

步骤 S440 , UE将该 CQI_TXD以及该反馈给发送端。

需要说明的是，上述第一实施例和第二实施例可以混用，图 2即为信道最高秩为 2时，发送端根据接收端反馈的信道质量信息进行传输的流程示意图。如图 2所示，第一实施例和第二实施例混用时，发送端根据接收端反馈的信道质量进行传输主要包括如下步骤：

步骤 S210, 接收端 UE计算信道的秩；

步骤 S220, 判断该信道的秩是否为 1 , 是为 1则转步骤 S230, 否则转步骤 S250;

步骤 S230, UE计算单用户无干扰信道质量指示符；

步骤 S240 , UE计算该单用户无干扰信道质量指示符 C0/_{OT 1}与多用户信道质量指示符的差值 Δί¾/ , 并将该单用户无干扰信道质量指示符以及该差值 ACQ/反馈给发送端 eNB, 转步骤 S260;

步骤 S250, UE计算双层的信道质量，获得第一层信道质量指示符 CQ/^ 以及第二层信道质量指示符 CQ/^₂ ,并将该第一层信道质量指示符 CQ/^以及第二层信道质量指示符 ί¾/^₂反馈给发送端，转步骤 S290;

步骤 S260, 发送端尝试进行多用户配对，并判断配对是否成功，成功则转步骤 S270, 否则转步骤 S280;

步骤 S270, 发送端釆用多用户双流 BF进行信息传输；

步骤 S280, 发送端釆用单用户单流 BF进行信息传输；

步骤 S290, 发送端釆用单用户双流 BF进行信息传输。

第三实施例

LTE的 Release 8的模式 5 , 支持基于码本的多用户 MIMO的传输。在增强长期演进（LTE-Advanced ) 的 Release 10 ( R10 )版本中， UE在反馈 CQI 和 PMI的时候也可以基于码本，但为了增强 MU-MIMO的性能， eNB传输的时候仍然可以支持非码本多用户 MIMO的传输。在这个模式下，因为也是应用 DMRS来解调，所以多用户双流 BF的实施方式，也可以同样釆用 DMRS 来估计干扰。和多用户双流 BF不同之处，主要是可以复用多于两个用户。以下就是当有 M个用户的情况下，用户的 CQI计算方法： SINR_MU = (R_{NN +} - ∑ ∑ f (k)f (k)*)-X, 式（25 )

1

CU (簾 ,）式（26 ) 其中 f_int ) = H_int»_intm(0。

其中 H_intm(t (0是通过预编码处理之后的从用户 _m产生的干扰，可以根据 DMRS获得。把所有用户的干扰加起来，然后再作时间的平均（如式（ 25 ) 中丄 ^ 所示即为时间的平均处理），获得如式（26 ) 所示的信道质量信

T

息。时间的平均是通过现在跟 T以前之间的干扰的估计算一个平均，或者可以用滤波器来过滤之前的多用户干扰。

当然，时间间隔 T为 1时，式（ 25 )为：

= (έ_ηη + f (k)f_mt (k)*) ，式（ 25-1 ) 其中 f_w, = Hw 是通过预编码处理之后的用户的等效信道向量，预编码 w ,是基于码本来选择的。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而釆用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块 /单元可以釆用硬件的形式实现，也可以釆用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。工业实用性与现有技术相比，本发明提出的多输入多输出***中信道质量获取方法，接收端能够在有多层干扰时获得较准确的信道质量信息并反馈给发送端，在没***本情况下也能获得较好的估算效果。

Claims

权利要求书

1、一种多输入多输出***中信道质量获取方法，用于所述多输入多输出 ***中接收端获取信道质量信息，其包括：所述接收端根据截止到当前的一个时间间隔内的过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息。

2、如权利要求 1所述的方法，其中：

所述估算包括通过公共导频或解调导频来估算。

3、如权利要求 2所述的方法，其中：

所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响的步骤包括：计算所述过往干扰的平均值并根据所述平均值来估算所述信道质量，或者通过对所述时间间隔内的多用户干扰进行过滤来估算所述信道质量。

4、如权利要求 2所述的方法，其中：

所述信道质量信息包括信干噪比或者信道质量指示符。

5、如权利要求 4所述的方法，其中：

在多用户多输入多输出***中，对于 M个用户中的用户 m'，所述信干噪比 S/NR^,.为：篇 ΜΟΆΊ (k)f (k)*)-X,；

所述信道质量指示符为：

cu (簾 ,）；

其中，

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

/_m,为层 m'的等效信道向量；

R„„= ∑ H H + N i ; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_mt∞(k)表示根据所述解调导频得到的经过预编码处理之后的用户产生的干扰；

β(χ)表示对 X进行量化运算。

6、如权利要求 5所述的方法，其中：

Μ

所述 Τ为 1时， SINR; ( + ∑ ,f )f— ,。

m=\,m≠m 7、如权利要求 5所述的方法，其中：

所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响 , 获取所述信道质量信息的步骤包括：在多用户双流波束赋形模式下，所述接收端根据公共导频估计信道矩阵并根据所述信道矩阵获得第一层的等效信道向量根据所述第一层的等效信道向量获得单用户无干扰信道质量指示符 CQI^；根据所述解调导频计算多用户干扰的平均值，根据所述平均值及/ ₁ 获得所述与多用户信道质量指示符的差值；

所述信道质量信息是包括所述与所述差值。

8、如权利要求 7所述的方法，其中：

所述 CQ/^^ ^f^^) ;

f_mt(k)f_mt(k)*)- 'f )。

9、如权利要求 7所述的方法，该方法还包括：

所述接收端将所述及差值反馈给所述发送端。

10、如权利要求 5所述的方法，其中：

所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响，获取所述信道质量信息的步骤包括：所述接收端根据所述解调导频估计获得第一层的等效信道向量 ,根据所述第一层的等效信道向量 ^获得有多用户干扰与单用户无干扰的信道质量指示符差值 CQI^；根据所述公共导频估计 Release 8 端口 5的发射分集形式的信道质量指示符 C /^；

所述信道质量信息是包括所述与 CQI_TXD。

11、如权利要求 10所述的方法，其中：所述 Δ^¾^ = ρ(ίί¾ΐ - ίί(έ_{ηη +} f_mt(k)f_mt(km)。

1 k=t- (T-l)

12、如权利要求 10所述的方法，该方法还包括：

所述接收端将所述八^¾/^与 C /^反馈给所述发送端。

13、如权利要求 5所述的方法，其中：

所述 /_m,等于 Hw_m/，是通过预编码处理之后的用户 m'的等效信道向量，预编码 w ,基于码本选择。

14、如权利要求 13所述的方法，该方法还包括：

所述接收端基于码本反馈所述信道质量信息。

15、如权利要求 4所述的方法，其中：

所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响 , 获取所述信道质量信息的步骤包括：对于单用户多输入多输出***的双层传输，在公共导频端口的数量不少于发射天线数时，所述接收端根据公共导频估计信道矩阵，根据所述信道矩阵获得第一层的等效信道向量和第二层的等效信道向量，并根据所述解调导频计算层间干扰的平均值；根据所述第一层的等效信道向量、第二层的等效信道向量以及平均值，获得第一层的信道质量指示符和第二层的信道质量指示符。

16、如权利要求 15所述的方法，其中：

第一层的信干噪比 SINR^ ,为：簾 ,

所述第一层的信道质量指示符为：

CQI_su,=Q(SINR_sui);

第二层的信干噪比 sim_sul为：

所述第二层的信道质量指示符 C2/^₂为：

CQI_su =Q(SINR_su2);

其中：

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

;为层 i的等效信道向量；

num int

R„„ = ∑ H H +N i; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_int (k)表示根据所述解调导频得到的层间干扰；

β(χ)表示对 X进行量化运算。

17、如权利要求 16所述的方法，其中：

所述 Τ为 1时，

簾 ^= ( )*) ；簾 2 =f;(A_nn (^ ^。

18、如权利要求 16所述的方法，该方法还包括：

19、如权利要求 4所述的方法，其中：

所述接收端根据所述过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响 , 获取所述信道质量信息的步骤包括：对于单用户多输入多输出***的双层传输，在公共导频端口的数量少于发射天线数时，所述接收端根据解调导频获得第一层的等效信道向量和第二层的等效信道向量；并根据所述第一层的等效信道向量获得第一层在没有层间干扰和有层间干扰的第一层信道质量指示符差值，根据所述第二层的等效信道向量获得第二层在没有层间干扰和有层间干扰的第二层信道质量指示符差值。

20、如权利要求 19所述的方法，其中：

所述第一层信道质量指示符差值 C _X为：

1 k=t- (T-1)

其中：

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

表示根据所述解调导频估算获得的所述第一层的等效信道向量， ₂表示根据所述解调导频估算获得的所述第二层的等效信道向量；

num int

R„„= ∑ H H +N i ; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

表示 Η,.的转置矩阵；

N。I表示高斯分布的白噪声；

f_int (k)表示根据所述解调导频得到的层间干扰； β(Χ)表示对 X进行量化运算。

21、如权利要求 20所述的方法，其中，该方法还包括：

22、如权利要求 21所述的方法，其中，所述接收端向所述发送端反馈所述信道质量信息的步骤包括：

所述接收端根据所述 Δ ρ/,与 Δί¾/₂获得信道质量指示符平均值 Δί¾/ ,将所述 CQ/^与所述 Δί¾/的差值反馈给所述发送端；或者

其中所述 ACQI = (ACQI, + ACQI₂、11。

23、一种多输入多输出***中的接收端，其包括：

信道质量获取模块，其设置为：根据截止到当前的一个时间间隔内的过往干扰估算当前干扰对信道质量的影响 , 获取信道质量信息。

24、如权利要求 23所述的接收端，其中：所述信道质量信息包括信干噪比或者信道质量指示符，在多用户多输入多输出***中，对于 M个用户中的用户 m ' , 所述信干噪比 SINR^ i为：

t M

篇 ΜΟΆΊ +^ ∑ ∑ f (k)f (k)*)-X,；所述信道质量指示符为：

CU (簾 ,）；其中，

T为所述时间间隔， t为当前时刻；

/_m,为层 m'的等效信道向量；

num int

R„„= ∑ H H +N i ; num int表示干扰小区的数目；

Η,.表示小区间干扰；

Η,表示 Η,.的转置矩阵；

N₀l表示高斯分布的白噪声；

f_mt,_∞(k)表示根据所述解调导频得到的经过预编码处理之后的用户产生的干扰；