專利名稱：多輸入多輸出模式切換方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種MIMO (Multple input Multple Output,多輸入多輸出)才莫式切換方法和裝置。
背景技術(shù)：
MIMO (Multple input Multple Output,多輸入多輸出)技術(shù)在發(fā)射端和 接收端分別采用多根天線進(jìn)行發(fā)送和接收，從而大大提高系統(tǒng)的傳輸性能和容量。
一般對(duì)應(yīng)于固定的應(yīng)用場(chǎng)所，基站發(fā)送端會(huì)采用固定的MIMO模式，常見(jiàn) 的模式有SDM( Space Division Multiplexing,空分復(fù)用)、STBC ( Spacetime Block Codes,空時(shí)分組碼)和BF ( Beamforming，波束賦形)等幾種。其中， SDM模式適用于信道相關(guān)性小、角度擴(kuò)展大的場(chǎng)景，能同時(shí)發(fā)送幾個(gè)不相關(guān) 的數(shù)據(jù)流，從而提高容量；STBC模式和BF模式是用于信道相關(guān)性大、角度 擴(kuò)展小的場(chǎng)景，僅能同時(shí)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)流，但能保證接收端的SNR(信噪比)。
由于終端的移動(dòng)、信道狀況并不是恒定不變的，而由于終端位置的改變， 信道狀況也會(huì)隨著發(fā)生改變，因此，如果采用固定的MIMO模式將不能適用于 場(chǎng)景的變化。通過(guò)自適應(yīng)多天線技術(shù)，對(duì)發(fā)送端模式進(jìn)行自適應(yīng)切換是解決 該問(wèn)題的比較好的解決方法，該方法可以實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)不同的信道狀況采用不同 的發(fā)送模式。
具體的實(shí)現(xiàn)方式是通過(guò)接收端向發(fā)射端反饋信道質(zhì)量信息，發(fā)射端依據(jù) 該信道質(zhì)量信息，按照一定的準(zhǔn)則選擇最合適的MIMO模式來(lái)發(fā)射數(shù)據(jù)。例如， 在信噪比比較低的時(shí)候，選擇BF模式，信噪比比較高時(shí)，選擇SDM模式。
現(xiàn)有的MIMO模式切換方法一般以歐拉距離、Demmel條件數(shù)、接收端口 SNR、平均有效容量作為信道質(zhì)量信息，由接收端反饋給接收端，接收端根 據(jù)該信道質(zhì)量信息選擇合適的MIMO模式發(fā)射數(shù)據(jù)。
下面介紹幾種現(xiàn)有的方案
1、最大最小歐拉距離準(zhǔn)則^ACn力,<<^幽，then MIMO—mode=SDM;
else MIMO—mode=BF;其中《n為接收端空時(shí)/頻編碼的最小歐拉距離。 也就是說(shuō)，比較SDM模式和BF模式下的最小歐拉距離，BF模式下最小歐
拉距離小于SDM模式下最小歐拉距離時(shí)，采用SDM模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射，否貝'J，
采用BF模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射。
2、 Demmel條件數(shù)準(zhǔn)則 z/^"二w"二幽then MIMO_mode=SDM; else MIMO—mode=BF;
其中&為Demmel條件數(shù)，《in為發(fā)射端的空時(shí)/頻編碼的最小歐拉距離。 也就是說(shuō)，BF模式與SDM模式下發(fā)射端的空時(shí)/頻編碼的最小歐拉距離的
比值小于預(yù)設(shè)的Demmel條件數(shù)時(shí)，采用SDM模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射，否則，采
用BF模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射。
3、 4妻口端口SNR準(zhǔn)貝'J
if sm :c.〉sa^咖c'c曙orsw jf .〉smt加c(c駆，MIMO mode=SDM;
if 5/w ，'.<5/v/r#ec'c M or5/w g:'.<5/vr,'c ，MIMO mode=BF;
其中、 sw i^' 、 sa^拳w分別為BF沖莫式下的^妻收端口有效SNR， SDM模式下的接收端口有效SNR和切換點(diǎn)測(cè)得的接收端口有效SNR門卩艮值。
也就是說(shuō)，BF模式或者SDM模式下的接收端口有效SNR大于接收端口有 效SNR門限值時(shí)，采用SDM模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射；BF模式或者SDM模式下的接 收端口有效SNR小于接收端口有效SNR門限值時(shí)，采用BF模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā) 射。
4、 信道容量準(zhǔn)則
利用BF模式和SDM模式吞吐量相等時(shí)的SNR作EESM ( Exponential
Effective SINR Mapping,指數(shù)有效SINR映射)映射得到的有效信噪比
SNRf ，分別統(tǒng)計(jì)SDM模式、BF模式下的容量均值 C篇=t 、 (1 +纖=";
=1^2(1 +纖，"； 通過(guò)對(duì)多個(gè)塊進(jìn)行平均得到兩個(gè)切換門限c，'如和Cf w ，根據(jù)接收端得 到的兩種模式瞬時(shí)容量值可以有如下切換方法
if c層> cf"如oW > cfcto, MIMO—mode = SDM;else MIMO—mode = BF;
也就是說(shuō)，SDM模式或者BF下接收端得到的瞬時(shí)容量值大于對(duì)應(yīng)的切換 門限時(shí)，采用SDM模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射；否則，采用BF模式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)射。 但是，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述方案至少存在以下問(wèn)
題
上述的方案1和2所采用的信道信息在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，如果在短期內(nèi) 要得到準(zhǔn)確的值，計(jì)算的復(fù)雜度會(huì)非常高。
方案3和4雖然能夠?qū)崟r(shí)對(duì)MIMO模式進(jìn)行切換，而且能夠得到較好的效 果，但是都需要預(yù)先得到兩種模式切換臨界點(diǎn)時(shí)的SNR，并通過(guò)仿真或者測(cè) 量得到某些參數(shù)(如容量、接收端口SNR)作為比較門限值。在不同的信道 環(huán)境下，這些參數(shù)都不相同，因此需要隨環(huán)境不斷改變，靈活性較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種多輸入多輸出模式切換方法和裝置，以解決 現(xiàn)有技術(shù)由于在不同環(huán)境下需要隨環(huán)境改變參數(shù)，并由此帶來(lái)的靈活性差的 問(wèn)題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種多輸入多輸出MIMO模式切換方法，包括 確定不同的MIMO模式的信道質(zhì)量指示CQI; 根據(jù)該CQI計(jì)算得出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；
比較各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量，確定其中容量最大的MIMO模式，并在 當(dāng)前模式為MIMO其他模式的時(shí)候，將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。
優(yōu)選的，還包括
如果當(dāng)前模式為所述容量最大的MIMO模式，則維持當(dāng)前模式不變。 優(yōu)選的，所述用于比較的各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量為預(yù)設(shè)周期內(nèi)的平均 容量。
優(yōu)選的，按照以下步驟確定不同的MIMO模式的CQI:
獲取包含導(dǎo)頻的上行數(shù)據(jù)；根據(jù)該導(dǎo)頻估計(jì)得到上行信道估計(jì)結(jié)果，并依據(jù)信道對(duì)稱性估計(jì)下行信
道；
利用下行信道估計(jì)結(jié)果和各種模式下的預(yù)編碼矢量對(duì)各種模式下的有效 信道進(jìn)行估計(jì)，依據(jù)所述有效信道估計(jì)結(jié)果及上行的噪聲干擾，通過(guò)確定對(duì)
應(yīng)的CQI。
優(yōu)選的，確定不同MIMO模式的CQI由以下方式實(shí)現(xiàn) 對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，在下行數(shù)據(jù)中插入導(dǎo)頻，進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送； 接收端在接收到所述下行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的導(dǎo)頻對(duì)下行有效信道進(jìn)行 估計(jì)，并依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI，并反饋； 根據(jù)接收端的反饋信息確定不同MIMO模式的CQI。 優(yōu)選的，所述MIMO模式包含空分復(fù)用SDM模式或波束賦形BF模式。 本發(fā)明同時(shí)還公開(kāi)了一種多輸入多輸出MIMO模式切換裝置，包括 信道質(zhì)量指示CQI確定單元，用于確定不同的MIMO模式的信道質(zhì)量指
示；
容量計(jì)算單元，用于獲取各MIMO模式對(duì)應(yīng)的CQI,根據(jù)該CQI計(jì)算得 出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；
比較單元，比較各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；
確定單元，根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果，確定各MIMO模式中容量最 大的MIMO模式；
第一處理單元，在判斷出當(dāng)前模式不是所述容量最大的MIMO模式時(shí)， 將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。
優(yōu)選的，所述用于比較的各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量為預(yù)設(shè)周期內(nèi)的平均容量。
優(yōu)選的，所述CQI確定單元包括 第一獲取單元，用于獲取包含導(dǎo)頻的上行數(shù)據(jù)；
第二處理單元，用于根據(jù)該導(dǎo)頻估計(jì)得到上行信道估計(jì)結(jié)果，并依據(jù)信 道對(duì)稱性估計(jì)下行信道；
第三處理單元，用于利用下行信道估計(jì)結(jié)果和各種模式下的預(yù)編碼矢量 對(duì)各種模式下的有效信道進(jìn)行估計(jì)，依據(jù)所述有效信道估計(jì)結(jié)果及上行的噪 聲干擾，通過(guò)確定對(duì)應(yīng)的CQI。優(yōu)選的，所述CQI確定單元包括
第四處理單元，用于對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，在下行數(shù)據(jù)中插入導(dǎo)頻，進(jìn) 行預(yù)編碼后發(fā)送；接收端在接收到所述下行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的導(dǎo)頻對(duì)下行 有效信道進(jìn)行估計(jì)，并依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI，并反饋； 第五處理單元，用于根據(jù)接收端的反饋信息確定不同MIMO模式的CQI。 從上述的技術(shù)方案可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例至少具有 以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)
1、 將容量作為比較準(zhǔn)則，由于不同模式的香農(nóng)容量值可以通過(guò)CQI估計(jì) 計(jì)算得出，不需復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。
2、 發(fā)送端進(jìn)行模式切換只需要知道下行真實(shí)信道情況，而真實(shí)信道是 TDD系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)預(yù)編碼本就必須知道的信息，因此不需要額外的反饋信道；
3、 本發(fā)明實(shí)施例不需要門限值的比較操作，因此信道環(huán)境無(wú)關(guān)，可以應(yīng) 用于各種變化的信道環(huán)境，并且無(wú)需預(yù)先進(jìn)行仿真或測(cè)量。


圖1為本發(fā)明一種多輸入多輸出模式切換方法的實(shí)施例的流程圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中，確定各MIMO模式的CQI的流程圖1; 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中，確定各MIMO模式的CQI的流程圖2; 圖4為AS二15時(shí)的BF模式和SDM模式的吞吐量曲線圖； 圖5為AS二8時(shí)的BF模式和SDM模式的吞吐量曲線圖； 圖6為利用本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行模式切換后的結(jié)果示意圖1; 圖7為利用本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行;漠式切換后的結(jié)果示意圖2; 圖8為可用于實(shí)現(xiàn)上述一些方法實(shí)施例的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為圖8所示裝置中CQI確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖1; 圖10為圖8所示裝置中CQI確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖2。
具體實(shí)施例方式
為了解決現(xiàn)有技術(shù)由于環(huán)境的變化，需要進(jìn)行重新確定某些參數(shù)作為比 較門限，從而帶來(lái)的靈活性較差的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種新的解決方案，為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好理解該方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
請(qǐng)參考圖1,為本發(fā)明一種多輸入多輸出模式切換方法的實(shí)施例的流程圖。
具體包括以下步驟
步驟S101、確定各MIMO模式的CQI。 步驟S102、根據(jù)香農(nóng)公式計(jì)算得出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量。 步驟S103、對(duì)各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量進(jìn)行比較，確定其中容量最大的 MIMO模式。
步驟S104、判斷當(dāng)前模式是否為該容量最大的MIMO模式，若是，進(jìn)入 步驟S105;否則，進(jìn)入步驟S106;
步驟S105、將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。 步驟S106、保持當(dāng)前模式。
假設(shè)存在兩種MIMO模式BF模式和SDM模式，則模式切換的過(guò)程如
下
首先，發(fā)送端(基站)分別確定BF模式和SDM模式的CQI。 假設(shè)BF模式的CQI為5TW :f; SDM模式的CQI為57Vi =")e 。 其次，根據(jù)香農(nóng)公式計(jì)算得到相應(yīng)的容量。 C層=2log2 (1 + 5"濯:)；
片l '
CSF ^10g2(l + S廁溫f);
然后，比較兩種模式的容量大小，確定其中容量較大的模式為當(dāng)前MIMO 模式
y.c層〉, then MIMO_mode=SDM; else MIMO—mode =BF;
也就是說(shuō)，當(dāng)SDM模式對(duì)應(yīng)的容量大于BF模式對(duì)應(yīng)的容量時(shí)，如果發(fā) 送端當(dāng)前模式為BF模式，則將SDM模式切換為當(dāng)前模式，如果發(fā)送端當(dāng)前 模式為SDM模式，則保持當(dāng)前模式不變。同樣的，當(dāng)SDM模式對(duì)應(yīng)的容量小于BF模式對(duì)應(yīng)的容量時(shí)，如果發(fā)送端當(dāng)前模式為BF模式，則保持當(dāng)前模 式不變，如果發(fā)送端當(dāng)前模式為SDM模式，則將BF模式切換為當(dāng)前模式。
需要說(shuō)明的是，確定各MIMO模式的CQI的方式可以由圖2所示流程實(shí)
現(xiàn)，具體包括步驟
步驟S201、終端(接收端)在上行數(shù)據(jù)中插入公共導(dǎo)頻。
步驟S202、基站接收該上行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的公共導(dǎo)頻對(duì)上行信道進(jìn)
行估計(jì)。
步驟S203、根據(jù)對(duì)上行信道的估計(jì)結(jié)果，依據(jù)信道對(duì)稱性估計(jì)下行信道。 基站根據(jù)對(duì)尚興信道的估計(jì)結(jié)果，利用TDD (Time Division Duplex，時(shí)
分雙工)信道對(duì)稱性近似估計(jì)完整下行信道，得出信道估計(jì)結(jié)果H。
步驟S204、利用所述下行信道估計(jì)結(jié)果H和各模式的預(yù)編碼矢量Fi對(duì)各
模式下的有效信道進(jìn)行估計(jì)。
假設(shè)該有效信道估計(jì)結(jié)果為Hf ,則Hf = H * F,。
步驟S205、利用該有效信道估計(jì)結(jié)果估計(jì)出不同模式的CQI。
基站根據(jù)上行的噪聲干擾和所述有效信道Hf,通過(guò)EESM映射得到的
不同模式的有效信噪比57W f,例如SDM模式的有效信噪比為57^=,
BF模式的有效信噪比為5TW 〗f 。
確定各MIMO模式的CQI的方式還可以由圖3所示流程實(shí)現(xiàn)，具體包括
步驟
步驟S301、對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，基站在下行數(shù)據(jù)中插入專用導(dǎo)頻，進(jìn) 行預(yù)編碼后發(fā)送。
步驟S302、終端根據(jù)其中的專用導(dǎo)頻對(duì)下行有效信道進(jìn)行估計(jì)。 具體方法與上述步驟S204相同。
步驟S303、終端依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI后反饋。 計(jì)算的方式與上述步驟S205相同。
步驟S304、基站根據(jù)終端反饋信息確定不同MIMO模式的CQI。 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)MIMO模式的切換可以是快切換，也可 以是慢切換。如果采用快切換方式，則可在每發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)都進(jìn)行容量的計(jì)算和
比較，也就是說(shuō)，每次都需要執(zhí)行上述步驟S101-步驟S106。此方式能夠保 證每次數(shù)據(jù)發(fā)送都采用最合適的MIMO模式進(jìn)行，但是加重了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
如果采用慢切換方式，則在可以計(jì)算預(yù)設(shè)周期內(nèi)容量的平均值，并根據(jù) 該容量的平均值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果決定是否進(jìn)行MIMO模式切換。此 方式可以減小系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，另外，所述預(yù)設(shè)周期可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行情況或 者用戶需求進(jìn)行調(diào)整，具有靈活性。
本發(fā)明上述實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、將容量作為比較準(zhǔn)則，由于不同模式的香農(nóng)容量值可以通過(guò)CQI估計(jì) 計(jì)算得出，不需復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。
本發(fā)明實(shí)施例之所以將容量作為比較準(zhǔn)則，是因?yàn)楦鶕?jù)容量作為比較準(zhǔn) 則進(jìn)行模式切換得到的系統(tǒng)吞吐量較高。
下面以 一個(gè)實(shí)例進(jìn)4亍il明
一個(gè)8x2天線陣列在URBANMACRO環(huán)境中采用不同角度擴(kuò)展(AS ) 得到的BF模式和SDM模式的吞吐量曲線如圖4和圖5所示，其中，圖4為 AS-15時(shí)的BF模式和SDM模式的吞吐量曲線圖，圖5為AS=8時(shí)的BF模 式和SDM模式的吞吐量曲線圖。
圖中，橫坐標(biāo)為SNR,縱坐標(biāo)為吞吐量，A為SDM模式的吞吐量曲線， B為BF模式的吞吐量曲線。
其進(jìn)行切換之后的曲線分別如圖6和圖7中的C所示。
可以看出，通過(guò)容量比較準(zhǔn)則的模式切換，得到的系統(tǒng)吞吐量在任意SNR 下都高于單一模式的吞吐量，而且在不同的信道環(huán)境中都能得到理想的模式
切換結(jié)果。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明具有廣泛的適用性，不僅適用于8x2 MIMO下SDM 與BF之間的切換。只要CQI估計(jì)準(zhǔn)確，得到的不同模式的容量值較為準(zhǔn)確， 該方法可以適用于任何天線配置下，任意MIMO模式之間的切換，比如STBC 和SDM之間的切4奐。
另外，還需要說(shuō)明的是，由于目前上行發(fā)射天線較少，此切換方案主要 適用于下行。如果今后上行也使用多天線，同樣可以利用此方案進(jìn)行模式切 換。2、 發(fā)送端進(jìn)行模式切換只需要知道下行真實(shí)信道情況，而真實(shí)信道是
TDD系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)預(yù)編碼本就必須知道的信息，因此不需要額外的反饋信道；
3、 本發(fā)明實(shí)施例不需要門限值的比較操作，因此信道環(huán)境無(wú)關(guān)，可以應(yīng) 用于各種變化的信道環(huán)境，并且無(wú)需預(yù)先進(jìn)行仿真或測(cè)量。
圖8示出了可用于實(shí)現(xiàn)上述一些方法實(shí)施例的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 該裝置包括CQI確定單元100、容量計(jì)算單元200、比較單元300、確 定單元400和第一處理單元500。 其中
所述CQI確定單元100用于確定不同的MIMO模式的CQI。
所述容量計(jì)算單元200用于獲取所述CQI確定單元100的確定的各 MIMO模式對(duì)應(yīng)的CQI，根據(jù)香農(nóng)公式計(jì)算得出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量。
所述比較單元300用于獲取所述容量計(jì)算單元200的計(jì)算結(jié)果，比較各 MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量。
所述確定單元400用于根據(jù)所述比較單元300的比較結(jié)果，確定各MIMO 模式中容量最大的MIMO模式。
所述第一處理單元500用于在判斷出當(dāng)前模式不是所述容量最大的 MIMO模式時(shí)，將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式；在判斷出當(dāng)前 模式是所述容量最大的MIMO模式時(shí)，保持當(dāng)前模式。
假設(shè)存在兩種MIMO模式BF模式和SDM模式。
首先，由所述CQI確定單元100分別確定BF模式和SDM模式的CQI。 假設(shè)BF模式的CQI為57W ，', SDM模式的CQI為SM ;-:「。
其次，由容量計(jì)算單元200根據(jù)香農(nóng)公式計(jì)算得到相應(yīng)的容量。
C歷=》og2 (1 + 5"遭;:)；
CBF =log2(l + 57V《cftve);
確定單元400獲取上述結(jié)果，比較兩種模式的容量大小，確定其中容量 較大的模式。
所述第一處理單元500用于在判斷出當(dāng)前模式不是所述容量最大的 MIMO模式時(shí)，將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式；在判斷出當(dāng)前模式是所述容量最大的MIMO模式時(shí)，保持當(dāng)前模式。也就是說(shuō)，當(dāng)SDM模 式對(duì)應(yīng)的容量大于BF模式對(duì)應(yīng)的容量時(shí)，如果基站當(dāng)前模式為BF模式，則 將SDM模式切換為當(dāng)前模式，如果基站當(dāng)前模式為SDM模式，則保持當(dāng)前 模式不變。同樣的，當(dāng)SDM模式對(duì)應(yīng)的容量小于BF模式對(duì)應(yīng)的容量時(shí)，如 果基站當(dāng)前模式為BF模式，則保持當(dāng)前模式不變，如果基站當(dāng)前模式為SDM 模式，則將BF模式切換為當(dāng)前模式。
需要說(shuō)明的是，所述確定單元400依據(jù)的容量可以為某次發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)計(jì) 算得出的容量，也可以是預(yù)設(shè)周期內(nèi)的平均容量。具體是什么可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò) 實(shí)際運(yùn)行情況或者用戶需求而定。
圖9示出了裝置中CQI確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖1。
所述CQI確定單元100包括第一獲取單元111、第二處理單元112和 第三處理單元113。
終端在上行數(shù)據(jù)中插入公共導(dǎo)頻，所述第 一獲取單元111用于獲取所述 上行數(shù)據(jù)。
所述第二處理單元112利用TDD系統(tǒng)中信道對(duì)稱性近似估計(jì)完整下行信 道，得出信道估計(jì)結(jié)果H。
所述第三處理單元113利用所述下行信道估計(jì)結(jié)果H和各模式的預(yù)編碼 矢量Fi得到各模式下的有效信道，假設(shè)該有效信道為Hf,則11;#=11*巧，根 據(jù)上行的噪聲干擾和所述有效信道Hf ，通過(guò)EESM映射得到的不同模式的 有效信噪比S7W^f 、例如SDM模式的有效信噪比為SM^;，， BF模式的有 效4言p桑比為SiV7^，一。
圖10示出了裝置中CQI確定單元的結(jié)構(gòu)示意圖2。
所述CQI確定單元100包括第四處理單元114和第五處理單元115。
所述第四處理單元114用于對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，在下行數(shù)據(jù)中插入專 用導(dǎo)頻，進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送。終端在接收到所述下行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的專 用導(dǎo)頻對(duì)下行有效信道進(jìn)行估計(jì)，并依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI， 并反饋。
所述第五處理單元115用于根據(jù)接收端的反饋信息，直接確定不同MIMO 模式的CQI。具有上述裝置的基站設(shè)備同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇，該基站設(shè)備與現(xiàn) 有基站設(shè)備的不同之處在于，其具有上述裝置。
另外，具有該裝置的通信系統(tǒng)也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇，該該系統(tǒng)包括
網(wǎng)絡(luò)和終端側(cè)，終端側(cè)包含有多個(gè)UE,網(wǎng)絡(luò)側(cè)包含多個(gè)基站設(shè)備，各基站設(shè)
備包含上述裝置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以使用許多不同的工藝和技術(shù)中的任意一 種來(lái)表示信息、消息和信號(hào)。例如，上述說(shuō)明中提到過(guò)的消息、信息都可以 表示為電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁性粒子、光場(chǎng)或以上任意組合。
專業(yè)人員還可以進(jìn)一步應(yīng)能意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的 各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái) 實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能 一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái) 執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每 個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為 超出本發(fā)明的范圍。
結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、 處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存
儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可4察除可 編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的 任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用 本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易 見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下， 在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例， 而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1、一種多輸入多輸出MIMO模式切換方法，其特征在于，包括確定不同的MIMO模式的信道質(zhì)量指示CQI；根據(jù)該CQI計(jì)算得出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；比較各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量，確定其中容量最大的MIMO模式，并在當(dāng)前模式為MIMO其他模式的時(shí)候，將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括 如果當(dāng)前模式為所述容量最大的MIMO模式，則維持當(dāng)前模式不變。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于比較的各MIMO模 式對(duì)應(yīng)的容量為預(yù)設(shè)周期內(nèi)的平均容量。
4、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，按照以下步驟確定 不同的MIMO模式的CQI:獲取包含導(dǎo)頻的上行數(shù)據(jù)；根據(jù)該導(dǎo)頻估計(jì)得到上行信道估計(jì)結(jié)果，并依據(jù)信道對(duì)稱性估計(jì)下行信道；利用下行信道估計(jì)結(jié)果和各種模式下的預(yù)編碼矢量對(duì)各種模式下的有效 信道進(jìn)行估計(jì)，依據(jù)所述有效信道的估計(jì)結(jié)果及上行的噪聲干擾，通過(guò)確定 對(duì)應(yīng)的CQI。
5、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，確定不同MIMO模 式的CQI由以下方式實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，在下行數(shù)據(jù)中插入導(dǎo)頻，進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送； 接收端在接收到所述下行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的導(dǎo)頻對(duì)下行有效信道進(jìn)行 估計(jì)，依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI,并反饋； 根據(jù)接收端的反饋信息確定不同MIMO模式的CQI。
6、 如權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于，所述MIMO模式包 含空分復(fù)用SDM模式或波束賦形BF模式。
7、 一種多輸入多輸出MIMO模式切換裝置，其特征在于，包括信道質(zhì)量指示CQI確定單元，用于確定不同的MIMO模式的信道質(zhì)量指示；容量計(jì)算單元，用于獲取各MIMO模式對(duì)應(yīng)的CQI，根據(jù)該CQI計(jì)算得 出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；比較單元，比較各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；確定單元，根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果，確定各MIMO模式中容量最 大的MIMO模式；第一處理單元，在判斷出當(dāng)前模式不是所述容量最大的MIMO模式時(shí)， 將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述用于比較的各MIMO模 式對(duì)應(yīng)的容量為預(yù)設(shè)周期內(nèi)的平均容量。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述CQI確定單元包括 第一獲取單元，用于獲取包含導(dǎo)頻的上行數(shù)據(jù)；第二處理單元，用于根據(jù)該導(dǎo)頻估計(jì)得到上行信道估計(jì)結(jié)果，并依據(jù)信 道對(duì)稱性估計(jì)下行信道；第三處理單元，用于利用下行信道估計(jì)結(jié)果和各種模式下的預(yù)編碼矢量 對(duì)各種模式下的有效信道進(jìn)行估計(jì)，依據(jù)所述有效信道估計(jì)結(jié)果及上行的噪 聲干擾，通過(guò)確定對(duì)應(yīng)的CQI。
10、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述CQI確定單元包括 第四處理單元，用于對(duì)應(yīng)各種MIMO模式，在下行數(shù)據(jù)中插入導(dǎo)頻，進(jìn)行預(yù)編碼后發(fā)送；接收端在接收到所述下行數(shù)據(jù)后，根據(jù)其中的導(dǎo)頻對(duì)下行 有效信道進(jìn)行估計(jì)，依據(jù)該下行有效信道估計(jì)結(jié)果計(jì)算CQI，并反饋；第五處理單元，用于根據(jù)接收端的反饋信息確定不同MIMO模式的CQI。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多輸入多輸出模式切換方法，包括確定不同的MIMO模式的信道質(zhì)量指示CQI；根據(jù)該CQI計(jì)算得出各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量；比較各MIMO模式對(duì)應(yīng)的容量，確定其中容量最大的MIMO模式，并在當(dāng)前模式為MIMO其他模式的時(shí)候，將該容量最大的MIMO模式切換為當(dāng)前模式。本發(fā)明同時(shí)還公開(kāi)了一種多輸入多輸出模式切換裝置。本發(fā)明不需復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，不需要額外的反饋信道，另外，不需要門限值的比較操作，因此信道環(huán)境無(wú)關(guān)，可以應(yīng)用于各種變化的信道環(huán)境，并且無(wú)需預(yù)先進(jìn)行仿真或測(cè)量。
文檔編號(hào)H04W88/10GK101562904SQ200810104218
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者侯云哲, 吳群英, 陳文洪 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司