[发明专利]MU-MIMO系统下信道质量指示值的反馈方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及长期演进LTE系统下信道反馈方法，可以用于LTE系统中信号的反馈。

背景技术

按照LTE系统协议第9版本中规定，现有的多用户多入多出系统MU-MIMO，首先由客户端依据公用导频以信道状态信息估计信道后在单用户多入多出SU-MIMO模式下从码本中选择预编码矩阵指示值PMI。再由用户为该PMI计算此时的信干噪比SINR作为信道质量指示值CQI；最后由用户在SU-MIMO模式下，将PMI和相应的CQI指示值反馈回基站。

在基站端需要对单用户多入多出SU-MIMO与多用户多入多出MU-MIMO模式之间的动态转换进行判断并负责用户之间的调度。如果基站选择SU-MIMO模式，则由PMI反馈选择的预编码矩阵和CQI反馈来决定调制编码方式-水平MCS-level，且所有的反馈都假设是精确的。如果选择MU-MIMO模式，则基站需找到2个用户配对后计算其预编码矩阵，之后由基站传输已被预编码矩阵编码过的用户数据符号。

由上在MU-MIMO模式下客户端反馈使用的是单用户CQI，并未考虑小区内其它用户对它的干扰，但实际上这种干扰是存在且不能被忽略的，所以对于MU-MIMO模式，不论PMI还是CQI都不是最优的。

目前解决该问题的方法之一是引入额外的CQI反馈。例如，Pantech公司在3GPP第61b次会议上提出的提案号R1-103615的提案：CQIfeedback for Downlink MU-MIMO，该提案中提出多用户小区中在显式反馈情况下引入小区内干扰能量来修正MU-MIMO系统中多用户CQI值的反馈精度，虽然这种方法提高了反馈的精度和系统的传输性能，但是这种方法又由于反馈所需的系统开销过大，降低了系统的容量，且无法辅助基站进行SU-MIMO与MU-MIMO的切换。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种新的MU-MIMO系统下系统信道质量指示值的反馈方法，以在不增加额外开销和不降低系统容量的情况下，进行SU-MIMO与MU-MIMO的切换。

为实现上述目的，本发明包括如下步骤：

(1)第一个用户测量信道矩阵H₁，根据信道矩阵H₁在码本中挑选出与信道矩阵特性最接近的预编码矩阵W₁，并测量出该用户的小区间干扰能量加平均噪声值P₁；

(2)利用已测量出的预编码矩阵W₁在第一个用户处预测与其配对的第二个用户的预编码矩阵预编码矩阵W₂；

(3)第一个用户端使用预编码矩阵W₁和预编码矩阵W₂先计算出第一个用户端的有用信号和小区内干扰能量的比值：并对该比值进行量化，得到一个量化值M；再使用小区间干扰能量加平均噪声值P1计算出SU-MIMO情况下的信道质量指示值CQI值：并对该信道质量指示值CQI值量化，得到一个量化值N；然后将这两个量化值M与N反馈回基站，式中表示将信道矩阵H₁进行厄米转置，表示将第一个用户的预编码矩阵W₁进行厄米转置，和表示对矩阵乘积取F范数后的平方值；

(4)在基站端查找比值量化值M与信道质量指示值CQI量化值N对应的信干噪比区间，并分别取这两个区间的均值M′与N′；

(5)基站将均值M′作为基站端恢复出有用信号和小区内干扰能量的比值，将均值N′作为单用户CQI值，代入到MU-CQI的计算公式计算出多用户信道质量指示值：

(6)基站端根据得到的单用户CQI值N′、小区内有用信号和小区内干扰能量的比值M′和多用户CQI值这三个数据，判断下行信道使用的调制编码方式，并辅助基站在SU-MIMO和MU-MIMO模式之间实现动态转换。

本发明与现有技术相比具有的优点：

本发明由于本发明是在MU-MIMO模式下的加强型CQI反馈方案的基础上进行改进，在用户端考虑了小区内干扰对CQI计算的影响且测量了平均噪声加小区间干扰能量，并将它们加入到一种新的CQI计算中，使其计算结果较精确，减少了反馈会基站所需的系统开销，增大了系统容量；同时由于本发明在最后的反馈过程中提出了有用信号与小区内干扰比的概念，故在判断SU-MIMO和MU-MIMO模式的判断上加强了基站判据，从而强化了MU-MIMO的总体性能。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式