專利名稱：一種按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼方案調(diào)整技術(shù)，特別是指一種根據(jù)用戶在小區(qū)內(nèi)所處位置的不同分配相應(yīng)編碼方案的按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法。
背景技術(shù)：
目前，在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的增強(qiáng)技術(shù)中，提出了一種自適應(yīng)改變調(diào)制編碼方案(AMC)的方法，該方法是將調(diào)制編碼的級(jí)別分為八級(jí)，如表一所示，當(dāng)信道條件發(fā)生改變時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)數(shù)(MCS)的級(jí)別也將根據(jù)信道條件的好壞向上或向下自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，以保證信號(hào)的傳輸性能良好。該方法具體地工作原理就是基站按照用戶反饋的信道信息，對(duì)用戶的調(diào)制編碼方案進(jìn)行選擇，即在信道條件好的地方選擇較高階的調(diào)制編碼方案和較高的編碼速率，在信道條件不好的地方則選擇低階的調(diào)制編碼方案和的較低的編碼速率。表一給出了八級(jí)可供選擇的調(diào)制編碼方案
表一調(diào)制編碼方案
表一編碼方案中的數(shù)字“1/4”表示總共傳輸4比特，其中1比特為信息比特，其余3比特為冗余比特；同理，“1/2”表示共傳2比特，1比特為信息比特，1比特為冗余比特；其它均以此類推。
無論所采用的MCS分為幾級(jí)，都存在一個(gè)調(diào)整的問題，但是在實(shí)際應(yīng)用中，用戶與基站間有若干的影響因素距離、干擾、信道狀況等等，具體應(yīng)該根據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)以及如何進(jìn)行編碼方案的調(diào)整，也就是說，在什么情況下使用何種編碼方案更佳，更能保證用戶信號(hào)的傳輸質(zhì)量，至今還沒有確定的實(shí)現(xiàn)方式。而且，很可能由于測(cè)量的不準(zhǔn)確造成編碼方案頻繁調(diào)整，使傳輸質(zhì)量變差；或在不合適的地點(diǎn)由于信道測(cè)量的誤差采用過高的調(diào)制編碼級(jí)別，在用戶間造成干擾，進(jìn)而使系統(tǒng)容量下降。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法，使用戶能夠根據(jù)所處位置的不同來決定所采用的調(diào)制編碼級(jí)別和傳輸信道，以保證其具有最佳的傳輸質(zhì)量，從而提高系統(tǒng)整體性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法，其至少包括以下的步驟
a.基站將當(dāng)前采用的所有調(diào)制編碼方案(MCS)劃分為一個(gè)以上的MCS組；
b.用戶(UE)端測(cè)量小區(qū)內(nèi)信道的信道質(zhì)量以及路徑損耗，并將該信息傳送給基站；
c.基站根據(jù)所收到的信息更新維護(hù)信道信息表，同時(shí)根據(jù)路徑損耗值計(jì)算該用戶與基站的距離，并根據(jù)用戶與基站的距離確定該用戶所屬的MCS組；
d.根據(jù)該用戶的信道信息表和該用戶對(duì)應(yīng)的MCS組選取適合的信道與MCS組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
e.如果該用戶的位置發(fā)生變化，則返回步驟b。
該方法進(jìn)一步包括基站預(yù)先為每個(gè)用戶設(shè)立一個(gè)信道信息表，該表中包含本小區(qū)當(dāng)前該用戶所有可用信道的信息。該方法還包括基站通過從無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)獲得相關(guān)的空閑可用信道，以及從用戶(UE)端得到在其空閑時(shí)隙內(nèi)獲得的相關(guān)信道質(zhì)量信息，對(duì)信道信息表進(jìn)行更新與維護(hù)。所述可用信道的數(shù)目最大為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)所管轄的一簇小區(qū)內(nèi)可以使用的所有信道數(shù)。
其中，步驟d進(jìn)一步包括基站首先選取該用戶空閑可用信道中的最好信道，與該MCS組的所有MCS建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)通信質(zhì)量變差時(shí)，則順序從該用戶的信道信息表中選取當(dāng)前優(yōu)先級(jí)別最高的信道及其相應(yīng)的MCS組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
該方法進(jìn)一步包括當(dāng)沒有足夠的信道分配給所有區(qū)域的用戶時(shí)，則優(yōu)先將信道分配給與基站距離更近的用戶。
基站在計(jì)算出當(dāng)前用戶位置后，首先要根據(jù)該用戶的信道信息表判斷其是否有空閑信道，如果沒有，則該用戶保持原有MCS及所用信道。
當(dāng)一個(gè)以上用戶所選用的信道發(fā)生沖突時(shí)，優(yōu)先將信道分配給與基站距離更近的用戶。
UE端實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)恼`并將該信息上報(bào)給基站，由基站對(duì)錯(cuò)誤傳輸?shù)拇螖?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)該用戶的同一數(shù)據(jù)塊連續(xù)兩次發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí)，基站重新順序選用當(dāng)前信道與下一個(gè)MCS的組合；如果當(dāng)前信道與每個(gè)MCS的組合均不適用，則順序選取該用戶信道信息表中下一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的信道。
所述MCS組的劃分由路徑損耗原則和發(fā)射功率原則共同確定。位于小區(qū)邊緣的用戶只能采用最高到QPSK 3/4的調(diào)制編碼方案。
由上述方案可以看出，本發(fā)明的關(guān)鍵在于基站通過測(cè)量其本身與用戶端(UE)之間的路徑損耗，計(jì)算出它們之間的距離；然后，通過用戶在小區(qū)中不同的地理位置以及基站按區(qū)域預(yù)先劃分好的調(diào)制編碼組，來確定該用戶可以使用的調(diào)制編碼級(jí)別和相應(yīng)的信道。
在此處理過程中，基站為每個(gè)用戶都存儲(chǔ)了一個(gè)信道信息表，基站通過從無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)獲得相關(guān)的空閑可用信道，以及從UE端得到在其空閑時(shí)隙內(nèi)獲得的其它信道質(zhì)量信息，對(duì)該表進(jìn)行更新與維護(hù)。如此，能夠保證UE在一定的位置得到可用的目前信道質(zhì)量最好的信道和最合適的調(diào)制編碼方案，不僅簡(jiǎn)化了調(diào)制編碼級(jí)別調(diào)整的復(fù)雜性，減小了系統(tǒng)中用戶間的干擾，而且提高了系統(tǒng)性能。
由于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)的特點(diǎn)是用戶分時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)，那么，用戶在其不傳輸?shù)臅r(shí)隙內(nèi)，就可以測(cè)量小區(qū)內(nèi)其它信道的質(zhì)量，因此，本發(fā)明更適合用于TDD系統(tǒng)。
可見，本發(fā)明所提供的按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法，其將所有調(diào)制編碼方案在小區(qū)內(nèi)按照與基站的距離進(jìn)行分組，并根據(jù)用戶距離基站的遠(yuǎn)近對(duì)用戶可以使用的信道和調(diào)制編碼級(jí)別進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，建立信道信息表，使用戶能同時(shí)獲得有關(guān)信道和調(diào)制編碼級(jí)別的信息。采用分區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案，不僅能保證用戶以最好的傳輸路徑進(jìn)行傳輸，同時(shí)可簡(jiǎn)化調(diào)制編碼級(jí)別的調(diào)整過程，降低小區(qū)內(nèi)各個(gè)用戶之間的干擾，進(jìn)而提高系統(tǒng)的性能和信號(hào)的傳輸質(zhì)量，減少錯(cuò)誤調(diào)整的發(fā)生。


圖1為本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
假定移動(dòng)通信系統(tǒng)采用八級(jí)調(diào)整調(diào)制編碼方案；并設(shè)定信道的信道號(hào)為a～h，在實(shí)際應(yīng)用中上該信道數(shù)目可隨機(jī)取，最多不超過RNC所管轄的一簇小區(qū)內(nèi)可以使用的所有信道數(shù)；設(shè)用戶與基站間的距離為D，小區(qū)的半徑為R。
在本實(shí)施例中，基站將調(diào)制編碼方案分為三組A組使用所有的調(diào)制編碼方案，即設(shè)M＝8；B組使用最高到16QAM 3/4調(diào)制編碼方案，即設(shè)N＝6；C組使用最高到QPSK 3/4調(diào)制編碼方案，即設(shè)L＝3。在實(shí)際應(yīng)用中，MCS組的劃分是根據(jù)用戶在實(shí)際環(huán)境中的通信質(zhì)量來考慮的。由于存在路徑損耗問題和發(fā)射功率問題，一般處于小區(qū)邊界的用戶是無法使用64QAM和16QAM這樣高階調(diào)制的，路徑損耗和發(fā)射功率這兩個(gè)原則將確定MCS的分組情況。
基站預(yù)先為每個(gè)用戶都設(shè)立了一個(gè)信道信息表，該表中包含本小區(qū)內(nèi)該用戶當(dāng)前可使用的所有信道的信息，并按信道傳輸性能，即信道好壞排序。至于信道好壞的判別，是由用戶在它不傳數(shù)據(jù)的時(shí)刻測(cè)量信道質(zhì)量并上報(bào)給基站，然后由基站根據(jù)該信息對(duì)可用信道進(jìn)行排序。
那么，參見圖1所示，本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)具體包括以下步驟
1)UE在它不傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)隙里測(cè)量小區(qū)內(nèi)信道的質(zhì)量，同時(shí)UE還需要測(cè)量路徑損耗，該路徑損耗是通過公共控制物理信道(P-CCPCH)和下行導(dǎo)頻信道(DwPTS)來獲得的，并將信道質(zhì)量以及路徑損耗測(cè)量信息傳送回基站。該步驟要在整個(gè)通信過程中不斷進(jìn)行，實(shí)時(shí)檢測(cè)。
2)基站根據(jù)所接收到的數(shù)據(jù)對(duì)該用戶的信道信息表進(jìn)行維護(hù)，即對(duì)小區(qū)內(nèi)可使用的信道進(jìn)行排序；然后，基站根據(jù)UE提供的路徑損耗值，計(jì)算出UE與基站NodeB之間的距離；并根據(jù)用戶距離基站的遠(yuǎn)近做如下的判斷
①當(dāng)用戶處于接近基站處，即D＜1/3R時(shí)，基站從該用戶的信道信息表中選出質(zhì)量最好的一個(gè)空閑信道a分別與A組的MCS相對(duì)應(yīng)，即用質(zhì)量最好的信道與八個(gè)MCS級(jí)一一對(duì)應(yīng)，如表二所示
表二 用戶處于D＜1/3R時(shí)信道a與MCS的對(duì)應(yīng)表
其中，對(duì)應(yīng)的MCS編碼方案的編號(hào)按照表一的編號(hào)。
如果a信道的各個(gè)組合都不能使用，即a信道的各個(gè)MCS級(jí)別都不適合，則中斷該用戶的服務(wù)，或取出另外一個(gè)信道，如次好的b信道重復(fù)執(zhí)行上述操作，如表三所示
表三 用戶處于D＜1/3R時(shí)信道b與MCS的對(duì)應(yīng)表
其中，對(duì)應(yīng)的MCS編碼方案的編號(hào)按照表一的編號(hào)。
如果b信道的各個(gè)MCS級(jí)別也不適用于該用戶的信道，則中斷服務(wù)或再順序選出該用戶信道信息表中下一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并依此類推。其中，所謂信道和MCS不適用是指采用某種信道與MCS的組合傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)生多次傳輸錯(cuò)誤。基站一般按優(yōu)先級(jí)的級(jí)別順序從高到低選取信道與MCS組合，如果不適合，再選取下一個(gè)。
②當(dāng)用戶處于離基站的中間處，即1/3R≤D＜2/3R時(shí)，基站從該用戶的信道信息表中選出最好的一個(gè)空閑信道分別與B組的每一個(gè)MCS相對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)方法與①中相同，如表四所示
表四 用戶處于1/3R≤D＜2/3R時(shí)信道c與MCS的對(duì)應(yīng)表
其中，對(duì)應(yīng)的MCS編碼方案的編號(hào)按照表一的編號(hào)。
如果當(dāng)前信道a為最好信道，信道c為次好信道；而此時(shí)處于D＜1/3處的用戶和處于1/3≤D＜2/3處的用戶都認(rèn)為a是最佳信道的話，則按照優(yōu)先考慮距離基站近的用戶為原則，將信道a優(yōu)先分配給距離基站更近的用戶，而將次好的信道c分配給距離基站相對(duì)遠(yuǎn)的用戶。
③當(dāng)用戶處于遠(yuǎn)離基站處，即D≥2/3R時(shí)，基站從該用戶的信道信息表中選出最好的一個(gè)空閑信道分別與C組的三個(gè)MCS相對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)方法與①中相同。
表五 用戶處于D≥2/3R時(shí)信道d與MCS的對(duì)應(yīng)表
其中，對(duì)應(yīng)的MCS編碼方案的編號(hào)按照表一的編號(hào)。
同樣，如果兩個(gè)用戶同時(shí)認(rèn)為同一個(gè)信道最佳，則將該信道優(yōu)先分配給距離基站更近的用戶，而另一用戶擇其次。
上述三種情況，均是假設(shè)有空閑信道存在，實(shí)際上，當(dāng)基站計(jì)算出用戶位置后，首先要根據(jù)該用戶的信道信息表來判斷其是否有空閑信道？如果沒有，則該用戶維持原通信信道和MCS方案。如果整個(gè)小區(qū)內(nèi)沒有足夠的信道分配給三個(gè)區(qū)域的用戶，則按照最大容量和最小發(fā)射功率的原則，優(yōu)先考慮離基站距離更近的用戶，即基站將當(dāng)前空閑可用信道優(yōu)先分給距離近的用戶。
3)基站根據(jù)用戶上傳的路徑損耗，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶的位置是否發(fā)生變化，如果該用戶在小區(qū)的三個(gè)區(qū)域，即D＜1/3、1/3R≤D＜2/3R、D≥2/3R之間移動(dòng)，也就是說位置發(fā)生變化的話，則返回步驟1)重新執(zhí)行相應(yīng)的操作，否則該用戶保持現(xiàn)有的使用信道及相應(yīng)的MCS級(jí)別。
上述執(zhí)行過程是在用戶數(shù)據(jù)傳輸沒有錯(cuò)誤的情況下進(jìn)行的，實(shí)際上，在步驟1)中，UE側(cè)同時(shí)還監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`并將監(jiān)測(cè)結(jié)果上報(bào)基站，當(dāng)基站收到UE上傳的信息后，其對(duì)錯(cuò)誤傳輸次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息判斷是否同一數(shù)據(jù)連續(xù)兩次傳輸錯(cuò)誤，如果不是，則該用戶保持當(dāng)前使用的信道和MCS；否則，基站從信道信息表中重新選取更適合的信道及MCS來傳輸該數(shù)據(jù)塊，也就是說，順序從該用戶的信道信息表中選出下一個(gè)優(yōu)先級(jí)別最高的可用信道及其相應(yīng)的MCS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如果用戶所處區(qū)域變化且數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)出錯(cuò)，則先根據(jù)用戶位置的變化按步驟2)從新的用戶信道信息表中重新選取新的信道及相應(yīng)的調(diào)制編碼方案進(jìn)行傳輸。
由上述過程分析可見，對(duì)于信道的分配主要遵循三種原則
a.當(dāng)信道數(shù)目不足時(shí)，優(yōu)先考慮距離基站更近的用戶；
b.當(dāng)多個(gè)用戶使用的信道發(fā)生沖突時(shí)，優(yōu)先考慮距離基站更近的用戶；
c.當(dāng)某用戶的同一數(shù)據(jù)塊連續(xù)發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí)，根據(jù)該用戶的信道信息表重新選擇相應(yīng)可用的信道和MCS。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法，其特征在于該方法至少包括以下的步驟
a.基站將當(dāng)前采用的所有調(diào)制編碼方案(MCS)劃分為一個(gè)以上的MCS組；
b.用戶(UE)端測(cè)量小區(qū)內(nèi)信道的信道質(zhì)量以及路徑損耗，并將該信息傳送給基站；
c.基站根據(jù)所收到的信息更新維護(hù)信道信息表，同時(shí)根據(jù)路徑損耗值計(jì)算該用戶與基站的距離，并根據(jù)用戶與基站的距離確定該用戶所屬的MCS組；
d.根據(jù)該用戶的信道信息表和該用戶對(duì)應(yīng)的MCS組選取適合的信道與MCS組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
e.如果該用戶的位置發(fā)生變化，則返回步驟b。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括基站預(yù)先為每個(gè)用戶設(shè)立一個(gè)信道信息表，該表中包含本小區(qū)當(dāng)前該用戶所有可用信道的信息。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該方法還包括基站通過從無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)獲得相關(guān)的空閑可用信道，以及從用戶(UE)端得到在其空閑時(shí)隙內(nèi)獲得的相關(guān)信道質(zhì)量信息，對(duì)信道信息表進(jìn)行更新與維護(hù)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述可用信道的數(shù)目最大為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)所管轄的一簇小區(qū)內(nèi)可以使用的所有信道數(shù)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟d進(jìn)一步包括基站首先選取該用戶空閑可用信道中的最好信道，與該MCS組的所有MCS建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)通信質(zhì)量變差時(shí)，則順序從該用戶的信道信息表中選取當(dāng)前優(yōu)先級(jí)別最高的信道及其相應(yīng)的MCS組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括當(dāng)沒有足夠的信道分配給所有區(qū)域的用戶時(shí)，則優(yōu)先將信道分配給與基站距離更近的用戶。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括基站在計(jì)算出當(dāng)前用戶位置后，首先要根據(jù)該用戶的信道信息表判斷其是否有空閑信道，如果沒有，則該用戶保持原有MCS及所用信道。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括當(dāng)一個(gè)以上用戶所選用的信道發(fā)生沖突時(shí)，優(yōu)先將信道分配給與基站距離更近的用戶。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括UE端實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)恼`并將該信息上報(bào)給基站，由基站對(duì)錯(cuò)誤傳輸?shù)拇螖?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)該用戶的同一數(shù)據(jù)塊連續(xù)兩次發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí)，基站重新順序選用當(dāng)前信道與下一個(gè)MCS的組合；如果當(dāng)前信道與每個(gè)MCS的組合均不適用，則順序選取該用戶信道信息表中下一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的信道。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述調(diào)制編碼方案(MCS)組的劃分由路徑損耗原則和發(fā)射功率原則共同確定。
11、根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的方法，其特征在于位于小區(qū)邊緣的用戶只采用最高到QPSK 3/4的調(diào)制編碼方案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按區(qū)域調(diào)整調(diào)制編碼方案的方法，包括以下步驟(a)基站將當(dāng)前采用的所有調(diào)制編碼方案(MCS)劃分為一個(gè)以上MCS組；(b)用戶端測(cè)量小區(qū)內(nèi)信道的信道質(zhì)量以及路徑損耗，并將該信息傳送給基站；(c)基站根據(jù)所收到的信息更新維護(hù)信道信息表，同時(shí)根據(jù)路徑損耗值計(jì)算該用戶與基站的距離，并根據(jù)用戶與基站的距離確定該用戶所屬的MCS組；(d)根據(jù)該用戶的信道信息表和該用戶對(duì)應(yīng)的MCS組選取適合的信道與MCS組合進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；(e)如果該用戶的位置發(fā)生變化，則返回(b)。采用該方法可使用戶根據(jù)所處位置的不同來決定所采用的調(diào)制編碼級(jí)別和傳輸信道，以保證其具有最佳的傳輸質(zhì)量，從而提高系統(tǒng)整體性能。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1414715SQ0113676
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2001年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者胡灝 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司