專利名稱：一種移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的自適應(yīng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信傳輸信號(hào)調(diào)整技術(shù)，尤指一種結(jié)合自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)和功率控制技術(shù)共同對(duì)移動(dòng)通信傳輸信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整的方法。
目前，最常用的信號(hào)調(diào)整方法有對(duì)調(diào)制編碼級(jí)數(shù)(MCS)的級(jí)別進(jìn)行調(diào)整；或利用功率控制技術(shù)對(duì)發(fā)送功率進(jìn)行調(diào)整。
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。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”是表示總共傳輸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”表示總共傳輸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。
另一種信號(hào)調(diào)整方法--發(fā)送功率控制(TPC)，是移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一。在上行鏈路中，如果保持同一小區(qū)內(nèi)所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率相同的話，由于基站與移動(dòng)臺(tái)之間距離的不同，移動(dòng)臺(tái)接收到信號(hào)的強(qiáng)弱也不同，會(huì)產(chǎn)生以強(qiáng)壓弱現(xiàn)象，稱為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，該功率控制技術(shù)的主要目的就是為了克服信號(hào)的遠(yuǎn)近效應(yīng)，在實(shí)際傳輸中，通過發(fā)射功率大小的調(diào)整來保證距離遠(yuǎn)近不同的移動(dòng)臺(tái)所收到的有用信號(hào)功率相等或信號(hào)的信干比相等。實(shí)際上，該技術(shù)也是對(duì)信道變化的一種自適應(yīng)方案，它與AMC技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，只是采用的途徑不同而已。但是，上述兩種自適應(yīng)方案單獨(dú)使用時(shí)，只能單從信號(hào)功率或編碼方式角度對(duì)傳輸信號(hào)加以調(diào)整，不能全面考慮影響信號(hào)傳輸?shù)母鞣N因素，使信號(hào)達(dá)不到最好的傳輸狀態(tài)。
故此，現(xiàn)有技術(shù)中也有將自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)和發(fā)送功率控制(TPC)技術(shù)結(jié)合使用的，其是以SIR作為AMC的調(diào)整依據(jù)，具體地說就是根據(jù)信號(hào)傳輸時(shí)實(shí)際測(cè)量的SIR值來判定當(dāng)前信道條件或通話質(zhì)量的好壞，進(jìn)而通過AMC自動(dòng)調(diào)整編碼的級(jí)別，但該方法對(duì)功率不進(jìn)行調(diào)整。而且，采用該方法存在以下的問題由于信道狀況比較復(fù)雜，因此單純以上行或下行信道的SIR測(cè)量值作為測(cè)量量的本身不夠準(zhǔn)確，比較容易造成AMC的錯(cuò)誤調(diào)整，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降。
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的自適應(yīng)調(diào)整方法，使其能在精確估計(jì)信道當(dāng)前狀況后對(duì)編碼進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而提高編碼調(diào)整的準(zhǔn)確性以及系統(tǒng)的整體性能。
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)的一種移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的自適應(yīng)調(diào)整方法，適用于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)，該方法至少包括以下的步驟a.移動(dòng)臺(tái)測(cè)量下行信道的信干比值SIR下，并通過消息信令將SIR下值發(fā)送給其對(duì)應(yīng)的基站，基站接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的SIR下值，同時(shí)測(cè)量上行信道的信干比值SIR上；b.基站比較SIR下和SIR上，如果SIR下與SIR上的差值小于門限差值，則基站對(duì)SIR下與SIR上值進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，得到處理后的接收信號(hào)信干比值SIRest，其中，該門限差值是預(yù)先設(shè)定的，范圍在3dB～5dB之間；c.移動(dòng)臺(tái)對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，如果傳輸正確，則移動(dòng)臺(tái)向基站返回成功應(yīng)答消息ACK，否則，返回失敗應(yīng)答消息NACK；d.基站根據(jù)SIRest與基準(zhǔn)信干比參考值SIRtar的比較結(jié)果以及所收到的應(yīng)答結(jié)果對(duì)調(diào)制編碼級(jí)別或發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整，返回步驟a。
該方法進(jìn)一步包括預(yù)先計(jì)算基準(zhǔn)信干比參考值SIRtar，該值是由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)對(duì)其所管轄的各個(gè)基站計(jì)算所得到的CRC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行宏分集合并而得出的。
其中，步驟d進(jìn)一步包括d1.當(dāng)SIRest＞SIRtar且收到ACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別保持不變，降低發(fā)射功率；d2.當(dāng)SIRest＞SIRtar且收到NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別降低一級(jí)，發(fā)射功率不變；d3.當(dāng)SIRest＜SIRtar且收到ACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別升高一級(jí)，發(fā)射功率不變；d4.當(dāng)SIRest＜SIRtar且收到NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別保持不變，提高發(fā)射功率；d5.當(dāng)未收到ACK或NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別和發(fā)射功率均保持不變。
該方法還進(jìn)一步包括如果SIR下與SIR上的差值大于等于門限差值，則采用快衰落信道處理方法調(diào)整編碼級(jí)別或發(fā)射功率。該快衰落信道處理方法為發(fā)送功率控制(TPC)法，或者為自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)與發(fā)送功率控制(TPC)結(jié)合法。所述的AMC與TPC結(jié)合法是指系統(tǒng)根據(jù)信干比SIR的實(shí)際測(cè)量值確定當(dāng)前信道條件后，按照自適應(yīng)調(diào)制編碼方案對(duì)編碼級(jí)別進(jìn)行調(diào)整。
步驟b中的加權(quán)運(yùn)算是指接收信號(hào)信干比值SIRest等于SIR下與SIR上分別乘上加權(quán)因子α、β后的和，該加權(quán)因子α與β之和為1。
由上述方案可以看出，本發(fā)明的關(guān)鍵在于利用上、下行信道測(cè)量所得兩個(gè)信干比SIR的加權(quán)合并值與基準(zhǔn)信干比參考值的比較結(jié)果，結(jié)合移動(dòng)臺(tái)對(duì)所接收數(shù)據(jù)塊CRC校驗(yàn)的結(jié)果，共同來決定是否改變以及如何改變調(diào)制編碼級(jí)別和發(fā)射功率。
雖然無線信道條件的變化情況復(fù)雜，難以保證信道測(cè)量的準(zhǔn)確度，但在TDD系統(tǒng)中，由于上、下行信道處于同一頻段上，上、下行鏈路具有相關(guān)性，因此可通過同時(shí)考慮上、下行信道估計(jì)值來達(dá)到提高對(duì)信道狀況估計(jì)的準(zhǔn)確度。
本發(fā)明正是充分利用了TDD系統(tǒng)上下行鏈路的相關(guān)性，對(duì)上行信道SIR上值和下行信道SIR下值分別進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果判別信道狀況，做出相應(yīng)的調(diào)整。通過該方法可以在精確地估計(jì)信道狀況后再進(jìn)行調(diào)整，如此，能夠更好地調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的功率分配，保證編碼調(diào)整的可靠性，進(jìn)而保證傳輸信號(hào)的質(zhì)量，提高系統(tǒng)的容量和性能。


圖1為本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)的流程圖。
假定該無線通信系統(tǒng)采用多調(diào)制編碼方案，且具有CRC校驗(yàn)及反饋結(jié)果信息的功能。同時(shí)預(yù)先設(shè)定以下的參數(shù)1)SIR下為移動(dòng)臺(tái)側(cè)估計(jì)的下行信道的信干比；2)SIR上為基站側(cè)估計(jì)的上行信道的信干比；3)SIRest為基站側(cè)加權(quán)形成的接收信號(hào)的信干比；4)SIRtar為基站NodeB端外環(huán)功控形成的目標(biāo)信干比，該值由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)預(yù)先計(jì)算得到，即將RNC對(duì)其所管轄的各個(gè)基站計(jì)算所得到的CRC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行宏分集合并而得出的。由于該值變化很慢，可以作為基準(zhǔn)信干比參考值。其中，外環(huán)是指基站與移動(dòng)交換中心之間的環(huán)路；5)ACK/NACK為用戶設(shè)備(UE)端經(jīng)CRC校驗(yàn)后反饋的數(shù)據(jù)包傳輸是否成功的標(biāo)志，ACK表示成功，NACK表示失敗。
參見圖1所示，本發(fā)明方法的具體實(shí)現(xiàn)過程至少包括以下的步驟(1)移動(dòng)臺(tái)測(cè)量到下行信道的信干比值SIR下＝a，移動(dòng)臺(tái)通過消息信令將SIR下值a發(fā)送給基站。
(2)基站接收到移動(dòng)臺(tái)傳送來的SIR下值a，同時(shí)測(cè)量到上行信道的信干比值SIR上＝b。
(3)基站對(duì)得到的兩個(gè)值a和b進(jìn)行比較，如果a與b的差值大于門限差值，則進(jìn)入步驟(4)進(jìn)行處理；否則進(jìn)入步驟(5)進(jìn)行處理，其中，上下行信干比的門限差值是預(yù)先設(shè)定的，該值范圍在3～5dB左右。該門限差值大小的設(shè)定是相對(duì)當(dāng)前傳輸信道信干比的實(shí)際情況而言，比如信干比值在20dB左右時(shí)，則門限差值設(shè)為3dB。
(4)如果兩個(gè)值相差大于等于門限值，即|SIR上-SIR下|≥門限差值，說明信道處于快衰落狀態(tài)，可以采取兩種方式對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)整單獨(dú)采用TPC；或是結(jié)合使用AMC和TPC，即以實(shí)際測(cè)量的SIR值來判定當(dāng)前信道條件或通話質(zhì)量的好壞，進(jìn)而通過AMC調(diào)整編碼級(jí)別。
(5)如果兩個(gè)值相差較小，說明信道的狀況較好、衰落慢，則基站對(duì)接收到的SIR下和SIR上進(jìn)行加權(quán)處理得到SIRest，如下式所示SIRest＝SIR下×α+SIR上×β其中，α和β為加權(quán)因子且α、β之和為1，在實(shí)際應(yīng)用中，α和β的取值越接近越好，本實(shí)施例中，α和β的值均選定為0.5，則SIRest＝a×0.5+b×0.5SIRest計(jì)算得到后，基站按如下規(guī)則對(duì)調(diào)制編碼進(jìn)行調(diào)整a)SIRest＞SIRtar且收到ACK時(shí)，MCS級(jí)別保持不變，發(fā)射功率降低1dB；b)SIRest＞SIRtar且收到NACK時(shí)，MCS級(jí)別降低一級(jí)，發(fā)射功率不變；c)SIRest＜SIRtar且收到ACK時(shí)，MCS級(jí)別升高一級(jí)，發(fā)射功率不變；d)SIRest＜SIRtar且收到NACK時(shí)，MCS級(jí)別保持不變，發(fā)射功率提高1dB；e)當(dāng)未收到ACK或NACK時(shí)，MCS級(jí)別和發(fā)射功率均保持不變。
在上述調(diào)整規(guī)則中，對(duì)于a情況來說，SIRest＞SIRtar且收到ACK說明發(fā)射功率較大，但是信道條件較好，此時(shí)可以適當(dāng)降低發(fā)送功率；b情況收到NACK說明信道條件不是很好，此時(shí)不能降低發(fā)射功率；c情況說明信道條件較好，因此可將MCS級(jí)別升高一級(jí)同時(shí)保持發(fā)射功率不變；d情況則說明信道條件不好，提高發(fā)射功率即可。
(6)重新回到步驟(1)開始新的處理過程。
本發(fā)明是通過利用TDD系統(tǒng)上、下行信道的相關(guān)性，分別采用移動(dòng)臺(tái)和基站測(cè)量得到的兩個(gè)SIR值判斷信道狀況，并按照兩個(gè)SIR測(cè)量值的加權(quán)值作為判別準(zhǔn)則，同時(shí)結(jié)合CRC校驗(yàn)的結(jié)果來決定是否改變MCS和功率，從而能夠更精確地反映信道狀況，并做出更精確地調(diào)整決定，最終達(dá)到更有效控制系統(tǒng)功率，提高系統(tǒng)容量和性能的目的。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的自適應(yīng)調(diào)整方法，適用于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)，其特征在于該方法至少包括以下的步驟a.移動(dòng)臺(tái)測(cè)量下行信道的信干比值SIR下，并通過消息信令將SIR下值發(fā)送給其對(duì)應(yīng)的基站，基站接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的SIR下值，同時(shí)測(cè)量上行信道的信干比值SIR上；b.基站比較SIR下和SIR上，如果SIR下與SIR上的差值小于門限差值，則基站對(duì)SIR下與SIR上值進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算，得到處理后的接收信號(hào)信干比值SIRest；c.移動(dòng)臺(tái)對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，如果傳輸正確，則移動(dòng)臺(tái)向基站返回成功應(yīng)答消息ACK，否則，返回失敗應(yīng)答消息NACK；d.基站根據(jù)SIRest與基準(zhǔn)信干比參考值SIRtar的比較結(jié)果以及所收到的應(yīng)答結(jié)果對(duì)調(diào)制編碼級(jí)別或發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)整，返回步驟a。
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)一步包括預(yù)先計(jì)算基準(zhǔn)信干比參考值SIRtar，該值是由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)對(duì)其所管轄的各個(gè)基站計(jì)算所得到的CRC校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行宏分集合并而得出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟d進(jìn)一步包括d1.當(dāng)SIRest＞SIRtar且收到ACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別保持不變，降低發(fā)射功率；d2.當(dāng)SIRest＞SIRtar且收到NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別降低一級(jí)，發(fā)射功率不變；d3.當(dāng)SIRest＜SIRtar且收到ACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別升高一級(jí)，發(fā)射功率不變；d4.當(dāng)SIRest＜SIRtar且收到NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別保持不變，提高發(fā)射功率；d5.當(dāng)未收到ACK或NACK時(shí)，調(diào)制編碼級(jí)別和發(fā)射功率均保持不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括如果SIR下與SIR上的差值大于或等于門限差值，則采用快衰落信道處理方法調(diào)整編碼級(jí)別或發(fā)射功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的快衰落信道處理方法為發(fā)送功率控制(TPC)法，或者為自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)與發(fā)送功率控制(TPC)結(jié)合法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的AMC與TPC結(jié)合法是指系統(tǒng)根據(jù)信干比SIR的實(shí)際測(cè)量值確定當(dāng)前信道條件后，按照自適應(yīng)調(diào)制編碼方案對(duì)編碼級(jí)別進(jìn)行調(diào)整。
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)一步包括預(yù)先設(shè)定上下行信干比的門限差值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或7所述的方法，其特征在于所述門限差值的范圍為3dB～5dB。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b中所述的加權(quán)運(yùn)算是指接收信號(hào)信干比值SIRest等于SIR下與SIR上分別乘上加權(quán)因子α、β后的和。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的加權(quán)因子α與β之和為1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于時(shí)分雙工系統(tǒng)的移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的自適應(yīng)調(diào)整方法，該方法至少包括以下的步驟a.移動(dòng)臺(tái)測(cè)量下行信道的信干比SIR
文檔編號(hào)H04W52/24GK1407816SQ01142008
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者胡灝 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司