LTE-CQI计算说明和公式映射

LTECQI计算说明1.CQI定义CQI是信道质量指示，英文全称channelqualityindication，CQI由UE测量所得，所以一般是指下行信道质量。2.CQI引入原因LTE的下行物理共享信道（PDSCH）支持三种编码方式：QPSK、16QAM和64QAM，依次需要的信道条件也不相同，编码方式越高依赖的信道条件需要越好。下行调度是由eNodeB决定，而eNodeB作为发射端，并不清楚信道条件如何，信道质量衡量由UE来完成。UE反馈信道质量，协议把信道质量量化成0~15的序列（4bit数来承载），并定义为CQI，eNodeB根据上报的CQI来决定编码方式。CQI的选取准则是UE接收到的传输块的误码率不超过10％。因此，UE上报的CQI不仅与下行参考信号的SINR有关，还与UE接收机的灵敏度有关。3.UE将信道质量映射成CQIUE将信道质量如何映射成CQI呢？协议上说找一对最接近于选择的CQIindex对应的Coderate的调制方式和TBS。CQIindex可以通过BLER-SINR表得到，但是UE通过CRS得到的是每个子载波的SINR，而CQI对应的是一个RBGroup的信道质量，怎样从多个子载波的SINR换算成一个RBGroup的SINR呢？解决方法：对于EESM（指数有效信噪比映射）模型中beta（和调制编码方式相关）值对应的各种MCS，做一个循环，对每种MCS用相应的beta值拟合每个载波的SINR算出对应的等效SINR，然后利用该等效SINR找到最接近目标BLER，一般目标BLER可以是10%，再通过BLER找到对应的MCS等级，找到了MCS等级通过查表就能得出CQI值。如果有多个MCS符合条件，选择码率最大的那个（对应MCS最大），因为能够满足BLER小于10%的最大的MCS，这个MCS以下的肯定都满足BLER≤10%。至于EESM如何拟合，BLER如何对到MCS在进一步到CQI，都是各终端厂家自己的实现，协议没有具体说明和统一规定，不清楚具体细节。SINR对应到BLER示意图4.UE对CQI的处理UE量化信道质量为4bit的数0~15，并通过CQI上报给eNodeB，如下表等效SNR阈值（BLER=10%）CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency0outofrange-6.711QPSK780.1523-5.112QPSK1200.2344-3.153QPSK1930.3770-0.874QPSK3080.60160.715QPSK4490.87702.5296QPSK6021.17584.606716QAM3781.47666.431816QAM4901.91418.326916QAM6162.406310.31064QAM4662.730512.221164QAM5673.322314.011264QAM6663.902315.811364QAM7724.523417.681464QAM8735.115219.611564QAM9485.5547efficency是频谱利用效率，是给出来的不是算出来的，意思是informationbitsperresourceelement。比如一个RE能承载的信息为5.554，其余为Turbo冗余比特（使用64QAM，每个RE的信道比特或者说物理比特为6），这样就是efficency=5.554。这个值通常是仿真或试验出来的。eNodeB能够配置时域上CQI的上报周期和频域上的CQI颗粒度。时域上，支持周期和非周期CQI上报。周期CQI上报使用PUCCH，非周期上报使用PUSCH，eNodeB可以指示UE再上行数据传输中插入CQI上报。CQI上报的频率颗粒度是由定义的子带数N决定，每个子带宽度由k个连续的PRB构成，k值的大小取决于考虑的CQI上报类型,通常取8。在每种情况下，子带宽度跨整个系统带宽数量由N=[NDLRB/k]得到，其中NDLRB是系统带宽上下行RB的个数。CQI类型可以是宽带CQI、eNodeB配置子带CQI或者UE选择的子带CQI来反馈。5.eNodeB对CQI的处理CQI主要用于调制阶数选择，协议映射的ITBS表格有27个区间段（0~26），对应的TBSize大小不一样，也唯一对应一种编码方式以及一个阶数。UE上报的CQI只有0~15，因此还需要某种算法来映射，这个映射由设备商自己的算法保障，即4bit转5bit，然后查找下表选择对应阶数。MCSIndexModulationOrderTBSIndex0201212223234245256267278289291049114101241113412144131541416415176151861619617206182161922620236212462225623266242762528626292reservedCQI与MCS对应算法各厂家实现不一样，我们是根据下表，通过CQI确定MCS，根据MCS查上表确定调制方式和TBSize，就得到发送速率。比如CQI=2,选定确定MCS=0，进而确定采用QPSK调制，并且选择TBSindex=0，再查3GPPTS36.213table7.1.7.2.1-1，得到20M小区带宽下TBS=2792，速率就定了。MCS等级CQI等级频谱效率020.234410.3057230.37730.4893440.601650.7393650.87771.0264861.175891.3262101.32621171.4766121.69541381.9141142.16021592.4063162.5684172.568418102.7305193.026420113.3223213.612322123.9023234.212924134.5234254.819326145.1152275.33528155.55476.附录LTE_EESM_MIESM映射LTE_EESM_MIESM映射.pdfSINR与调制方式和速率对应关系等效SINR阈值（BLER=10%条件下）CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency-6.711QPSK780.1523-5.112QPSK1200.2344-3.153QPSK1930.3770-0.874QPSK3080.60160.715QPSK4490.87702.5296QPSK6021.17584.606716QAM3781.47666.431816QAM4901.91418.326916QAM6162.406310.31064QAM4662.730512.221164QAM5673.322314.011264QAM6663.902315.811364QAM7724.523417.681464QAM8735.115219.611564QAM9485.5547