CQI/PMI/RI学习报告
1 引言
LTE系统中，eNB进行用户调度和资源分配时，需要知道信道信息。对于上行信道，eNB可以通过测量上行SRS得到每个UE的上行信道信息，而下行信道信息只能通过UE测量后反馈给eNB。为了辅助eNB调度数据传输，UE需要汇报3种信息：
? CQI：Channel Quality Information； ? PMI：Precoding Matrix Index； ? RI：Rank Indicator。
其中，CQI指示调制方式和编码率，PMI指示选择的预编码矩阵，RI表示进行空间复用时可用的传输层数。
1.1 下行传输模式简介
LTE R8中定义了7中传输模式，如表格 1：
表格 1：传输模式
Transmission mode 1 2 3 4 5 6 7 Transmission scheme of PDSCH Single-antenna port, port 0 Transmit diversity Open-loop spatial multiplexing Closed-loop spatial multiplexing Multi-user MIMO Closed-loop Rank=1 precoding Single-antenna port; port 5 不同的传输模式对应了不同的发射方法，比如发射分集、空间复用和单天线端口发射。
1.2 下行物理信道的基本框架
下行物理信道处理流程中，除了调制和预编码两步，其他每步都以及定义好，eNB和UE都知道如何处理，比如如何加扰，如何进行层映射，如何进行资源映射等。因此，eNB进行资源调度时，需要决定的是使用何种调制方式及预编码方案。图 1表示了系统使用CQI/PMI/RI的位置。
图 1：下行物理信道基本框架
2 CQI/PMI/RI定义 2.1 CQI
CQI和其对应的调制编码信息如表格 2。UE通过如下判据选择CQI： 对于一定的RB，这些RB对应的CQI，是指在这些RB上进行数据传输，应用该CQI对应的调制编码方式时，传输块（TB，Transport Block）的接收误块率不超过0.1时，CQI index在0到15之间的最大值。 实际系统中，并不是针对每个RB都计算计算一个CQI，而是针对系统带宽的每个子带计算CQI1，因为如果针对每个RB都计算并反馈一个CQI值，系统开销会很大。
1
详细描述见TS 36.213 7.2.3小节
表格 2：CQI定义
CQI index 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK 16QAM 16QAM 16QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM 64QAM modulation code rate x 1024 out of range 78 120 193 308 449 602 378 490 616 466 567 666 772 873 948 0.1523 0.2344 0.3770 0.6016 0.8770 1.1758 1.4766 1.9141 2.4063 2.7305 3.3223 3.9023 4.5234 5.1152 5.5547 efficiency 2.2 PMI
eNB为UE进行预编码是基于信道信息的，因此UE需要将预编码矩阵信息需要UE反馈给eNB。LTE中采用基于码本的预编码矩阵选择。一般而言，预编码矩阵的选择标准有两种：
? 基于性能指标的选择。即根据信道状态信息，分别计算每一个矩阵的性能指标，选择达到最好指
标的矩阵；
? 基于量化选择。这种情况下，首先对信道矩阵进行SVD分解，然后在码本中选择与其右奇异值矩
阵均方误差最小的矩阵作为预编码矩阵。
2.3 RI
在进行空间复用时，UE需要汇报可用的层数，即汇报RI。
3 CQI/PMI/RI汇报流程
为了辅助eNB的下行资源调度，UE需要周期性地汇报CQI/PMI/RI。在另一些情况下，UE也需要汇报CQI/PMI/RI，比如收到随机接入相应（RAR，Random Access Response）或eNB命令，这种汇报称为非周期汇报。
CQI/PMI/RI汇报参数由RRC层指定，具体如下：
-- ASN1START
CQI-ReportConfig ::=
SEQUENCE {
}
CQI-ReportPeriodic ::= }
-- ASN1STOP
release setup }
CHOICE {
NULL, SEQUENCE {
INTEGER (0.. 1185), INTEGER (0..1023), CHOICE {
NULL, SEQUENCE {
INTEGER (1..4)
cqi-ReportModeAperiodic
ENUMERATED {
rm12, rm20, rm22, rm30, rm31,
spare3, spare2, spare1} OPTIONAL,
-- Need OR
nomPDSCH-RS-EPRE-Offset cqi-ReportPeriodic
INTEGER (-1..6),
-- Need ON
CQI-ReportPeriodic OPTIONAL
cqi-PUCCH-ResourceIndex cqi-pmi-ConfigIndex
cqi-FormatIndicatorPeriodic },
ri-ConfigIndex
widebandCQI subbandCQI }
k
INTEGER (0..1023) OPTIONAL, BOOLEAN
-- Need OR
simultaneousAckNackAndCQI
重要参数介绍如下：
? cqi-ReportModeAperiodic：指示非周期汇报的汇报模式；
? cqi-pmi-ConfigIndex：指示周期性CQI/PMI汇报的两个重要参数Np,NOFFSET,CQI,这两个参数决定了UE在哪个子帧汇报CQI/PMI；
? cqi-FormatIndicatorPeriodic：指示周期性汇报的汇报模式；
? ri-ConfigIndex:指示周期性RI汇报中的两个参数MRI,NOFFSET,RI，这两个参数决定了UE在哪个子帧汇报RI；
? k：用于决定周期性汇报中，宽带CQI/PMI汇报的周期。
3.1 非周期汇报
UE在以下两种情况进行非周期汇报： ? 收到随机接入响应（RAR）；
? 收到DCI format 0， 并且对应的CQI请求位被设置为1，且未被保留。
如果UE是在子帧n收到上述两种信息之一，则应在子帧n?k进行非周期汇报2。 2
k的取值见3GPP TS36.213 7.2.1小节。
表格 3：非周期汇报模式
PUSCH CQI Wideband (wideband CQI) Feedback Type UE Selected (subband CQI) Higher Layer-configured (subband CQI) Mode 3-0 No PMI PMI Feedback Type Single PMI Multiple PMI Mode 2-0 Mode 1-2 Mode 2-2 Mode 3-1 由表格 3可知，PUSCH上的非周期汇报有3种：Wideband、UE selected、Higher Layer-configured，每种对应不同的汇报模式。具体使用哪种汇报模式由上层参数cqi-ReportModeAperiodic指示。
对不同的传输模式，PMI汇报方式不同，传输模式与汇报模式的对应关系如下： Transmission mode 1 : Modes 2-0, 3-0 Transmission mode 2 : Modes 2-0, 3-0 Transmission mode 3 : Modes 2-0, 3-0 Transmission mode 4 : Modes 1-2, 2-2, 3-1 Transmission mode 5 : Mode 3-1 Transmission mode 6 : Modes 1-2, 2-2, 3-1 Transmission mode 7 : Modes 2-0, 3-0
DL/k?子带，子带大小与系统带宽有关，如表格 4： 进行汇报之前，需要将总系统带宽划分为N??NRB表格 4：Subband Size
System Bandwidth Subband Size DLNRB (k) NA 4 4 6 8 6 - 7 8 - 10 11 - 26 27 - 63 64 - 110 下面描述3种非周期汇报（以下均假设系统带宽为25个RB，则每个子带大小为4个RB）：
1. Wideband
模式1-2描述：
? 假设只在每个子带上进行传输，UE为每个子带选择一个预编码矩阵；
? 假设使用该预编码矩阵，UE为每个子带计算出CQI，并为整个系统带宽计算一个CQI。 ? 对传输模式4（闭环空间复用），PMI和CQI的计算要基于上次汇报的RI，对其他传输模式，RI
为1。
CQI-PMI-RI学习报告-v1.4
