用于无线通信系统中增强型慢速链路自适应的方法和装置的制造方法_3

文档序号:9476522阅读:来源:国知局
64] 图3示出了基于ESLA的CQI上报技术的方块图300。小区参考信号(CRS)306,比 如导频符号,都是从接收信号302提取304,然后信道估计器308为FLA处理312的输入计 算信道估计310。基于ESLA的CQI方案300包括三种链路自适应处理:FLA 312处理接收 信道估计310,并产生初始CQI推荐314 ;第一阶段ESLA处理316进一步改善初始CQI推荐 314以产生第一阶段CQI估计(CQI-SLA1) 318 ;第二阶段ESLA处理320提供第一阶段CQI 估计318的进一步滤波,并产生最终的推荐CQI (CQI-SLA2) 322,其中所述最终的推荐CQI 322可返回至发射器,例如eNodeB (没有示出),以用于在发射器上修改MCS等链路参数。当 RBIR相关值326低于预定的阈值时,表明信道环境正在迅速改变,并且需要激活第二阶段 ESLA320以过滤第一阶段CQI估计CQI-SLA1318。第二阶段ESLA处理320由RBIR处理324 生成的CQI过滤标志(CFF) 330激活(或者去激活)。RBIR处理324接收来自FLA处理312 的RBIR相关值信号326,并产生CFF 330,其中CFF 330作为输入提供给第二阶段ESLA处 理320。第二阶段ESLA处理320也接收包含在接收信号302中的状态和控制信息,其中所 述状态和控制信息包括在接收信号302传输过程中使用的ACK/NAK信息334以及CQI和RI 336。正如下文即将进一步阐述的,第一阶段ESLA处理316和第二阶段ESLA处理320包括 状态值和参数;在特定情况下,例如当传输信号的秩发生改变的时候,这些状态值和参数需 要被重置。为了加快第一阶段ESLA处理316和第二阶段ESLA处理320的复位,RI后处理 340接收来自FLA处理312的RI值342,并产生SLA复位标志328,其中所述SLA复位标志 提供给第一阶段ESLA处理316和第二阶段ESLA处理320。所述RI后处理340也生成最终 的推荐RI估计346,在特定实施例中,所述最终的推荐RI估计346被返回给发射器(没有 示出)。使用恒定的BLER目标值并非总是提供最佳结果,因此,示例性的基于ESLA的CQI 上报技术300包括BLER目标值跟踪处理332,其中所述BLER目标值跟踪处理332从第二阶 段ESLA处理320接收长期和短期CQI统计348,并且为第一阶段ESLA处理316生成BLER 目标值338。可选的,所述BLER目标值跟踪处理332可生成自己的CQI统计,因此不需要再 从第二阶段ESLA处理320接收CQI统计348。为了帮助理解,ESLA处理300可分成如下六 步处理:
[0065] FLA处理312,用于产生初始CQI估计314 ;
[0066] 第一阶段ESLA 316,用于改善初始CQI估计314 ;
[0067] 第二阶段ESLA 320,用于当RBIR相关值326低于预定的阈值时,提高链路吞吐 量;
[0068] BLER跟踪处理332,用于修改第一阶段ESLA处理316使用的BLER目标值338 ;
[0069] RBIR处理324,用于使用RBIR相关值信号以基于RBIR相关值信号326生成CFF 330 ;
[0070] RI后处理340,用于基于来自FLA处理312的RI推荐342控制第一阶段ESLA处 理316和第二阶段ESLA处理320的复位。
[0071] 需要注意的是,上述ESLA处理300分成六步子处理是为了帮助理解,本领域的技 术人员在不偏离公开实施例的精神与范围的情况下,可补充处理与功能的各种组合与遗 漏。需要注意的是,本发明的剩余部分将会参照图3中的流程,但是处理编号没有具体参照 图3。
[0072] 图4示出了适合用于上述ESLA处理300的FLA处理312的示例性FLA算法400的 方块图。所述FLA算法400依赖于RBIR,其有时候也被称为标准的每比特交互信息;作为链 路性能指标,它很好地实现了性能和复杂程度之间的协调。可选的,其他FLA方法依赖于其 他性能指标,比如指数有效SINR映射(EESM)和每比特平均交互信息(MMIB),也可以方便采 用其他合适的FLA技术。所阐述的FLA算法400包括一组秩处理402-1、402-2、直至402-L, 其中每一个考虑到的秩指标假设都有一个单独的秩处理402-n。在所阐述的FLA算法400 中,L是考虑到的秩指标假设的数量。每一个秩处理402-1、402-2、直至402-L都接收信道 估计418。所述信道估计418可由任何适当的技术生成,比如使用线性最小均方差(LMMSE) 估计的导频符号辅助的信道估计。所述FLA算法400产生CSI,在所阐述的LTE实施例中, CSI包括RI 422、PMI 424、CQI 426、以及其他信息,例如SLA复位标志(SRF)328和RBIR相 关值326,在一些实施例中,这些其他信息用于控制下行ESLA处理。对于每个秩假设,所有 的秩处理402都是一样的,包括为每个秩假设产生一组选取的CQI 404-1、404-2、和404-L 的若干步骤。每个秩处理402开始于基于接收的信道估计418实现的SINR和RBIR的计 算408,基于SINR和RBIR计算408的结果实现PMI选取410。包含以前RBIR信息的缓存 或者库通过使用从信道估计418计算410出的当前RBIR数据进行更新412。预估下一个 RBIR预测值414,其中所述下一个RBIR预测值用于为特定的秩假设选择最佳CQI 416。每 个秩处理402-1、402-2、402-L为每个秩假设404-1、404-2、直至404-L选取CQI,RI选择处 理406利用选取的CQI选择最大化链路总吞吐量的RI 342。RI选择处理406也选择关联 的PMI 424和CQI 314。RI后处理340利用选取的RI 342生成SRF328和最终的推荐RI 估计346。然后,RBIR处理428利用选取的RI 422和CQI 426生成RBIR相关值326。
[0073] 对于每个秩指标(RI)假设,RBIR的计算是相同的,可描述如下。子载波k的0FDM 符号η处的接收信号可用等式(eq. 1)表达:
[0075] 其中xk,n= (xk,n(l),xk,n(2),…,x k,n(L))T且是包括传输数据符号的LX1向量, ~"是复杂的协方差矩阵为σ 21的零均值高斯噪声的NRX1向量,是接收数据符号的 NRX1向量,Hkin是通过小区参考信号(CRS)估计的NRXNjt道矩阵,其中小区参考信号也 称为导频符号或者导频。\n是可能包括预编码器、循环时延分集矩阵、以及大容量时延分 集矩阵在内的NTX L有效预编码矩阵,对于给定的传输模式和PMI,NTX L有效预编码矩阵在 接收端是已知的。这里的L指层数,NT指发送天线数,NR指接收天线数。传输符号xk, n可通 过等式(eq. 2)中示出的标准LMMSE滤波器估计:
[0077] 在等式(eq. 2)中,diag(·)运算生成对角矩阵,其中相同的主对角线元素作为原 始矩阵,剩余其他元素置零,上标Η代表厄米特转置,上标T代表正常转置。对于每一个传 输符号(1),其中的1代表层编号,并且1 (〇〈1 < L),等式(eq. 2)的估算可被重新写成 等式(eq. 3):
[0079] 噪声项吸收滤波器噪声和数据符号之间的剩余空间干扰,假定在不 同层之间相互独立。假设每一个传输符号Xk,n(l)的功率统一规定为1(1),信道可以通过单 独SINR定性定量,如等式(eq. 4)所示:
[0081] 对于子帧内的每个不同符号和子载波的组合,SINRYtn(l)可映射到代表信道质 量的单标量SINR值。
[0082] 层1的RBIR通过等式(eql5)计算:
[0084] 在等式(eq. 5)中,I (·)是一个将SINR映射到标准的RBIR的函数,因调制类型不 同而不同。所述映射函数Ι(·)可以近似于J函数,表1列举了部分调制类型的映射函数 I (·):正交相移键控调制(QPSK)、16符号正交幅度调制(16QAM)、以及64符号QAM(64QAM)。
[0087] 常量&1、a2、a3和b p b2、b3可通过数值模拟获得,并且J函数由等式(eq. 6)定义:
[0089] 每种RI假设可能会有多种不同的PMI选择,不同的PMI选择映射到不同的预编码 矩阵\n。不同的CQI值也可能会有不同的调制方案。因此,对于每个PMI、每种调制方案、 以及每种RI假设下的每层,RBIR都需要分开计算。
[0090] 为了实现最佳性能,同时选择最佳的PMI、RI、以及CQI是最有效的。但是这很复 杂,也不能一直在UE中执行。因此,在某些实施例中,首先选择最佳的PMI,然后再选择最佳 的CQI和RI。
[0091] 一旦RBIR根据公式(eq. 5)获得,需要生成最终的输出RBIR。当通常位于UE中的 接收器处于开环空间复用(0LSM)模式时,不需要上报PMI,对不同PMI的RBIR求平均值,从 而为每层以及每种调制方案产生最终的输出RBIR。当接收器处于闭环空间复用(CLSM)模 式时,选择在所有层提供最大RBIR总和的PMI作为每种RI假设的最佳PMI,并且选择每层 以及每种调制方案的最佳PMI的对应RBIR作为输出RBIR。
[0092] LTE允许每次传输一个或者两个码字,每一个码字可以在传输过程中映射到多个 层。此处每两个码字指的是码字0和码字1。一旦选择了 PMI,对应相同码字的不同层上的 RBIR相加计算总和形成单一的RBIR输出值。然后,每个码字和每个调制方案的RBIR都用 于更新每种RI假设的RBIR缓存。
[0093] 上报CQI并且在传输过程中使用CQI存在反馈时延,因此,需要使用预测的RBIR 来降低CQI反馈时延的影响,而不是使用当前计算的RBIR。通过一组独立的预测处理,为每 种RI假设下的各种调制方案以及各个码字生成预测。需要注意的是,在某些实施例中,每 种预测处理也许并非完全独立,可能会使用同样的处理步骤但是操作独立的数据组,其中 数据可包括状态以及模型参数。
[0094] 对于之前的N个子帧,每种调制方案和各个码字的RBIR值都存储在RBIR缓存中, 用于基于LMMSE准则形成预测。RBRI缓存包括一组RBIR值
其中i 是代表调制方案的指标,例如表1中列举的调制方案,c是代表码字的指标(c = 0或1),m 是代表当前子帧的指标,
代表子帧(m-n)的RBIR,其中子帧(m-n)是当前子 帧之前的第η子帧。对于特定的CQI反馈时延δ delay,RBIR预测的目标是生成与会出现在 子帧m+ δ delay中的RBIR接近的RBIR值,其中m是当前子帧的指标。这种预测可通过等式 (eq. 7)估算:
[0096](等式 7)
[0097] 在等式(eq. 7)中,w(p)代表维纳系数的向量,其中所述维纳系数可通过等式 (eq. 8)计算得出:
[0099] (等式 8)
[0100] 每个带有时延Δη的RBIR相关值r(m, Δη)都可通过等式(eq. 9)计算得出:
[0102] (等式 9)
[0103] 图5示出了由离线仿真生成的RBIR与BLER的典型映射关系的图表500,其中仿真 是在附加高斯白噪声(AGWN)信道环境中进行。图表500中,纵轴502代表BLER,横轴504 代表RBIR。每一个CQI都有明确的编码速率、调制方案、以及传输块大小(TBS),允许每个 CQI的预测吞吐量可基于预测BLER计算。图表500展示不同编码速率下RBIR与BLER的映 射关系,其中不同编码速率如图例506所列举。为每种RI假设下的各个CQI指标和各个码 字预测各个CQI的BLER。然后,选择将吞吐量最大化的RI作为输出RI 422,选择将吞吐量 最大化的CQI指标作为各个码字的FLA算法400的CQI 426。
[0104] 与FLA相比,SLA基于更长期的信道环境统计。因此,当信道发生重大变化,比如 秩的改变,SLA算法需要被重置以在新的信道环境中开始工作。公开的ESLA实施例中使用 的两个标志用于指示信道环境的变化,这种信道环境的变化在第一阶段ESLA处理316和第 二阶段ESLA处理320中需要考虑。如图3所示,CQI滤波标志(CFF) 330基于标准的RBIR 相关值结果326生成,SLA复位标志(SRF) 328基于RI 342变化生成。
[0105] 所述CFF 330基于RBIR相关值326r (m,δ delay)生成,其中所述RBIR相关值
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