预编码矩阵索引测量装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种预编码矩阵索引测量装置和方 法。
【背景技术】
[0002] 在长期演进化ongTermEvolution,简称LTE)系统中，下行需支持多用户多入多 出（MultiUserMultipleI吨utMultiple0u1:put，简称MU-MIM0)传输模式和单用户多 入多出（SingleUserMultipleI吨utMultiple0u1:put，简称SU-MIM0)传输模式，其中， MU-MIM0传输模式是多天线系统中下行发射的重要特性，通过在相同的时频资源上采用空 间维度复用传输不同用户的数据流，提高系统容量。然而，空分传输不同用户的数据流，需 要用户（UserEquipment,简称肥)设备能够向演进型基站（evolvedNodeB,简称eNB)上报 精确的预编码矩阵索引（PrecodingMatrixIndex,简称PMI)，W使eNB精确计算各个数据 流的发射波束权值，从而减少UE间的干扰，提升UE性能。
[0003] 现有技术中，对于处于SU-MIM0传输模式和MU-MIM0传输模式的肥，统一米用如下 方案确定PMI;首先对信道矩阵执行奇异值分解运算，W生成波束成形矩阵，并计算该波束 成形矩阵的第一列向量与码本中的每个码本向量的内积，确定取值最大的内积对应的码本 向量，将取值最大的内积对应的码本向量的序号作为Pffl上报给eNB,然而由于该方案确定 的PMI的量化误差大，在肥处于MU-MIM0传输模式时会带来严重的肥间干扰，使肥性能 显著恶化。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量装置和方法，用于在确定当前的传输 模式是MU-MIM0传输模式的情况下，通过计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值， 并根据该比值确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，从而解决了UE处于MU-MIM0传输模 式时造成严重的肥间干扰，使肥性能显著恶化的问题，降低了肥处于MU-MIM0传输模式 时UE间的干扰，提高了UE的性能。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量装置，包括：
[0006] 第一确定模块，用于确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIM0传输模 式；
[0007] 计算模块，用于若所述第一确定模块确定当前的传输模式为MU-MIM0传输模式， 则计算信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值；
[0008]第二确定模块，用于根据所述计算模块计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误 差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引PMI，W使所述基站根据所述Pffl计算 发射波束权值并将所述发射波束权值加权到数据流上进行发射。
[0009] 在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述计算模块，具体用于根据信道矩 阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正交基向量集中的第 i个向量表示为di，所述H为MXN维信道矩阵，M表示接收天线数，N表示发射天线数， 1《i《min(M，N)，min(M，N)表示取M与N中的最小值；根据所述正交基向量集中的 min(M，N)个向量，确定矩阵Q，所述Q为NXmin(M，N)维矩阵；根据码本集合中的B个 码本向量中的第j个码本向量Cj.到所述H的转置矩阵的列向量空间的投影，确定对应所述 cj的量化误差最小的等效信道的方向向量hf和所述Cj.与所述hf的量化误差犯j.，其中，
所述Cj为NX1维向量，为NX1维向量，qh为所述Q的 hf 共辆转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所述码本集合中的码本向量的个 数；根据所述Cj.、所述hf和所述犯j.，计算第j个信号与所述Cj.对应的所述H的量化误差和 噪声的比值S犯NRj，其中
0 2为接收天线的噪声。
[0010] 根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第二 确定模块，具体用于根据所述计算模块计算得到的所述第j个信号与所述Cj.对应的所述 H的量化误差和噪声的比值S犯NRj，确定取值最大的比值max(S犯NRP;确定与所述max (S犯NRj.)对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号j，并将所述j作为上报给 基站的PMI。
[0011] 根据第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第 H种可能的实现方式中，所述计算模块，还用于在所述根据计算得到的所述信号与信道矩 阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引Pffl之后，根据所述hf， 计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所需的接收合并向量nij.， 其中，
巧为所述H的共辆转置矩阵，化tfr为化扔的逆矩阵，
的共辆转置矩阵；根据计算的所述nij.，对接收的所述 基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流进行MIM0译码。
[0012] 根据第一方面、第一方面的第一种至第H种可能的实现方式中的任意一种，在第 四种可能的实现方式中，所述确定模块，具体用于根据接收的基站发送的指令信息，确定当 前的传输模式是否为MU-MIM0传输模式，或者，根据检测算法确定当前的传输模式是否为 MU-MIM0传输模式。
[0013] 第二方面，本发明实施例提供一种预编码矩阵索引测量方法，包括：
[0014] 确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIM0传输模式；
[0015] 若确定当前的传输模式为MU-MIM0传输模式，则计算信号与信道矩阵的量化误差 和噪声的比值；
[0016] 根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站 的预编码矩阵索引PMI，W使所述基站根据所述Pffl计算发射波束权值并将所述发射波束 权值加权到数据流上进行发射。
[0017]在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述计算信号与信道矩阵的量化误差和 噪声的比值，包括：
[001引根据信道矩阵H，确定所述H的转置矩阵的列向量空间的一正交基向量集，所述正 交基向量集中的第i个向量表示为di，所述H为MXN维信道矩阵，M表示接收天线数，N表 示发射天线数，1《i《min(M,N),min(M,N)表示取M与N中的最小值；
[0019] 根据所述正交基向量集中的min(M，N)个向量，确定矩阵Q，所述Q为NXmin(M， N)维矩阵；
[0020] 根据码本集合中的B个码本向量中的第j个码本向量Cj.到所述H的转置矩阵的列 向量空间的投影，确定对应所述Cj.的量化误差最小的等效信道的方向向量hff和所述cj与
所述tff的量化误差犯j.，其中， 所述Cj.为NX1维向量， hj hj 为NX1维向量，为所述Q的共辆转置矩阵，j为大于等于1且小于等于B的整数，B为所 述码本集合中的码本向量的个数；
[0021] 根据所述Cj.、所述hff和所述犯j.，计算第j个信号与所述Cj.对应的所述H的量化 误差和噪声的比值S犯NRj.，其中，
0 2为接收天线的噪声。
[0022] 根据第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据 计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的比值，确定上报给基站的预编码矩阵 索引PMI，包括：
[0023]根据计算得到的所述第j个信号与所述Cj.对应的所述H的量化误差和噪声的比 值S犯NRj，确定取值最大的比值max(S犯NRj);
[0024] 确定与所述max(S犯NRP对应的所述B个码本向量中的第j个码本向量的序号 j，并将所述j作为上报给基站的PMI。
[0025] 根据第二方面、第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第 H种可能的实现方式中，在所述根据计算得到的所述信号与信道矩阵的量化误差和噪声的 比值，确定上报给基站的预编码矩阵索引Pffl之后，还包括：
[0026]根据所述hf，计算接收所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据流所 需的接收合并向量nij.，其中：
巧为所述H的共辆转置矩阵，化rfyi 为（HH?)的逆矩阵： 的共辆转置矩阵；
[0027] 根据计算的所述nij.，对接收的所述基站发送的采用所述发射波束权值加权的数据 流进行MIM0译码。
[0028] 根据第二方面、第二方面的第一种至第H种可能的实现方式中的任意一种，在第 四种可能的实现方式中，所述确定当前的传输模式是否为多用户多入多出MU-MIM0传输模 式，包括：
[0029] 根据接收的基站发送的指令信息，确定当前的传输模式是否