发明内容
本发明解决的技术问题在于提供了一种链路自适应传输方法及设备,用以在TD-SCDMA***中,使UE在支持HSDPA业务时准确、高效,并且实现简单。
本发明实施例中提供了一种链路自适应传输方法,包括如下步骤:
对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算,获得解调后的比特信噪比并生成混合自动重传请求HARQ信息;
查询与UE能力等级相对应的CQI映射表,获得该比特信噪比对应的等效编码速率和调制方式;所述CQI映射表是预先根据多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比构造而成;
上报CQI信息和所述HARQ信息,用于网络侧在下一个传输时间间隔内提供HS-DSCH信道数据;
其中,预先构造所述CQI映射表,具体为:
对多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据进行联合检测;
利用联合检测输出的复数符号序列,计算所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比;
对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行统计平均处理;
根据统计平均处理结果,构造所述CQI映射表。
较佳地,在获得所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比后,进一步包括:
对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行平滑滤波处理。
较佳地,对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行平滑滤波处理,具体为:
将第一个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比,确定为平滑滤波的初始值;
从第二个传输时间间隔开始,将当前传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比与比特信噪比的历史累加值进行平滑滤波,得到平滑滤波后的当前值。
较佳地,根据等效编码速率和当前分配的物理资源数,计算RTBS;
将RTBS与RMF合成为所述CQI信息。
较佳地,网络侧提供的HS-DSCH信道数据包括:QPSK和16QAM调制方式的HSDPA信道数据。
本发明实施例中还提供了一种TD-SCDMA移动通信***中的UE,包括:
测量模块,用于对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算,获得解调后的比特信噪比并生成混合自动重传请求HARQ信息;
查询模块,用于查询与UE能力等级相对应的CQI映射表,获得该比特信噪比对应的等效编码速率和调制方式;所述CQI映射表是预先根据多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比构造而成;
上报模块,用于上报CQI信息和所述HARQ信息,用于网络侧在下一个传输时间间隔内提供HS-DSCH信道数据;
检测模块,用于对多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据进行联合检测;
计算模块,用于利用联合检测输出的复数符号序列,计算所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比;
统计平均模块,用于对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行统计平均处理;
构造模块,用于根据统计平均处理结果,构造所述CQI映射表。
较佳地,进一步包括:
平滑滤波模块,用于对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行平滑滤波处理。
较佳地,所述平滑滤波模块包括:
初始化单元,用于将第一个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比,确定为平滑滤波的初始值;
运算单元,用于从第二个传输时间间隔开始,将当前传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比与比特信噪比的历史累加值进行平滑滤波,得到平滑滤波后的当前值。
较佳地,所述上报模块包括:
计算单元,用于根据等效编码速率和当前分配的物理资源数,计算RTBS;
合成单元,用于将RTBS与RMF合成为所述CQI信息。
本发明实施中还提供了一种TD-SCDMA移动通信***,包括:
网络侧设备,用于提供HS-DSCH信道数据;
前述的UE。
本发明实施例有益效果如下:
本发明实施例提供了适用于TD-SCDMA***中UE支持HSDPA业务时的准确高效并且实现简单的链路自适应传输方案,在UE执行链路自适应过程时,能够自适应地调整编码速率和调制方式,从而保证了较高的***吞吐率。
进一步的,由于通过基于解调后的比特信噪比测量,构造与UE能力等级相对应的CQI映射表,因而建立了比特信噪比与CQI映射表之间的正确索引关系。
进一步的,由于采用平滑滤波的方法,改善比特信噪比测量值的平稳性,从而保证CQI上报信息的准确性。
具体实施方式
针对上述现有TD-SCDMA***中HSDPA链路自适应传输方法所存在的问题和不足,本发明实施例提供了适用于TD-SCDMA***中UE支持HSDPA业务时的准确高效并且实现简单的链路自适应传输方案,下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1为在TD-SCDMA移动通信***提供HSDPA业务时的链路自适应传输方法实施流程示意图,如图所示,在进行自适应传输时可以包括如下步骤:
步骤101、对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算,获得解调后的比特信噪比;
本步骤中,网络侧提供的HS-DSCH信道数据可以包括:QPSK和16QAM调制方式的HSDPA信道数据。
步骤102、查询与UE能力等级相对应的CQI映射表,获得该比特信噪比对应的数据传输参数;
本步骤中的CQI映射表是预先根据多个传输时间间隔HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比构造而成;
步骤103、上报所述数据传输参数,用于网络侧在下一个传输时间间隔内提供HS-DSCH信道数据。
下面对上述步骤的具体实施方式进行说明。
一、CQI映射表的构造。
图2为构造CQI映射表的实施流程示意图,如图所示,在预先构造步骤102中的CQI映射表时,可以包括如下步骤:
步骤201、对多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据进行联合检测;
步骤202、利用联合检测输出的复数符号序列,计算所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比;
步骤203、对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行统计平均处理;
步骤204、根据统计平均处理结果,构造所述CQI映射表。
具体实施中,可以基于解调后的比特信噪比测量,构造与UE能力等级相对应的CQI映射表。
在TD-SCDMA***中,假设JD(Joint Detector,联合检测器)输出的复数符号序列为{r(n)|1≤n≤N},其中含有真正的有用信号分量为{s(n)|1≤n≤N},加性噪声分量为{z(n)|1≤n≤N},N为复数符号序列的长度,则r(n)可表示为:
r(n)=s(n)+z(n)----公式1
通过对JD输出符号的实部和虚部的绝对值进行求和平均,得到平均幅度Mean_Amp,则有用信号的功率与平均幅度Mean_Amp之间的关系满足:
----公式2
引入复数符号的硬判决函数slice(·),对于QPSK调制符号的硬判决结果为{±1±j},对于16QAM调制符号的硬判决结果为{a+jb|a=±1,±3;b=±1,±3},则在无噪声的条件下,有用信号与硬判决结果的关系为:
------公式3
则噪声功率的计算方法为:
----公式4
对于M进制调制(对于QPSK,M=4;对于16QAM,M=16),解调后的比特信噪比可表示为:
---公式5
移动终端在产生CQI报告时,需要以由网络侧给定的HS-DSCH资源集合作为参考,但是需要注意的是,UE在得到CQI信息时,并不局限仅在上述给定的参考资源上进行测量。CQI报告所用的参考资源是移动终端在一个传输时间间隔中所接收到的HS-DSCH资源集合,包含一个完整的传输块。
参照3GPP英文协议规范TS25.102:UE transmission and reception(TDD)中给定的QPSK和16QAM调制方式的HSDPA参考测量信道,作为网络侧给定的HS-DSCH资源集合,设定等效编码速率的取值范围为1/3~1,对于某个固定的等效编码速率,通过计算机仿真得到BLER为10%时所对应的、解调后的比特信噪比测量值,由此构造与UE能力等级相对应的CQI映射表,如表1所示。
表1:TD-SCDMA***中传输HSDPA业务时的CQI映射表
比特信噪比(dB) |
等效编码速率 |
调制方式 |
0.009595 |
0.333333 |
QPSK |
0.024263 |
0.340000 |
QPSK |
0.048604 |
0.350000 |
QPSK |
0.075601 |
0.360000 |
QPSK |
0.105085 |
0.370000 |
QPSK |
0.136887 |
0.380000 |
QPSK |
0.170837 |
0.390000 |
QPSK |
0.206765 |
0.400000 |
QPSK |
0.244503 |
0.410000 |
QPSK |
0.283881 |
0.420000 |
QPSK |
0.324729 |
0.430000 |
QPSK |
0.366878 |
0.440000 |
QPSK |
0.410159 |
0.450000 |
QPSK |
0.454403 |
0.460000 |
QPSK |
0.499439 |
0.470000 |
QPSK |
0.545099 |
0.480000 |
QPSK |
0.591213 |
0.490000 |
QPSK |
0.637612 |
0.500000 |
QPSK |
0.684198 |
0.510000 |
QPSK |
0.731161 |
0.520000 |
QPSK |
0.778763 |
0.530000 |
QPSK |
0.827266 |
0.540000 |
QPSK |
0.876931 |
0.550000 |
QPSK |
0.928020 |
0.560000 |
QPSK |
0.980795 |
0.570000 |
QPSK |
1.035518 |
0.580000 |
QPSK |
1.092451 |
0.590000 |
QPSK |
1.151855 |
0.600000 |
QPSK |
1.213929 |
0.610000 |
QPSK |
1.278617 |
0.620000 |
QPSK |
1.345803 |
0.630000 |
QPSK |
1.415366 |
0.640000 |
QPSK |
1.487190 |
0.650000 |
QPSK |
1.561157 |
0.660000 |
QPSK |
1.637146 |
0.670000 |
QPSK |
1.715042 |
0.680000 |
QPSK |
1.794725 |
0.690000 |
QPSK |
1.876077 |
0.700000 |
QPSK |
1.958990 |
0.710000 |
QPSK |
2.043397 |
0.720000 |
QPSK |
2.129241 |
0.730000 |
QPSK |
2.216465 |
0.740000 |
QPSK |
2.305012 |
0.750000 |
QPSK |
2.394824 |
0.760000 |
QPSK |
2.485844 |
0.770000 |
QPSK |
2.578016 |
0.780000 |
QPSK |
2.671282 |
0.790000 |
QPSK |
2.765586 |
0.800000 |
QPSK |
2.861347 |
0.810000 |
QPSK |
2.960897 |
0.820000 |
QPSK |
3.067044 |
0.830000 |
QPSK |
3.182595 |
0.840000 |
QPSK |
3.310360 |
0.850000 |
QPSK |
3.453145 |
0.860000 |
QPSK |
3.613760 |
0.870000 |
QPSK |
3.795013 |
0.880000 |
QPSK |
3.999712 |
0.890000 |
QPSK |
4.139829 |
0.450000 |
16QAM |
4.195977 |
0.460000 |
16QAM |
4.251349 |
0.470000 |
16QAM |
4.305830 |
0.480000 |
16QAM |
4.359304 |
0.490000 |
16QAM |
4.411656 |
0.500000 |
16QAM |
4.462818 |
0.510000 |
16QAM |
4.512910 |
0.520000 |
16QAM |
4.562098 |
0.530000 |
16QAM |
4.610550 |
0.540000 |
16QAM |
4.658432 |
0.550000 |
16QAM |
4.705910 |
0.560000 |
16QAM |
4.753153 |
0.570000 |
16QAM |
4.800327 |
0.580000 |
16QAM |
4.847598 |
0.590000 |
16QAM |
4.895133 |
0.600000 |
16QAM |
4.943129 |
0.610000 |
16QAM |
4.991901 |
0.620000 |
16QAM |
5.041791 |
0.630000 |
16QAM |
5.093146 |
0.640000 |
16QAM |
5.146307 |
0.650000 |
16QAM |
5.201621 |
0.660000 |
16QAM |
5.259430 |
0.670000 |
16QAM |
5.320079 |
0.680000 |
16QAM |
5.383911 |
0.690000 |
16QAM |
5.451272 |
0.700000 |
16QAM |
5.522391 |
0.710000 |
16QAM |
5.597041 |
0.720000 |
16QAM |
5.674884 |
0.730000 |
16QAM |
5.755579 |
0.740000 |
16QAM |
5.838786 |
0.750000 |
16QAM |
5.924165 |
0.760000 |
16QAM |
6.011376 |
0.770000 |
16QAM |
6.100079 |
0.780000 |
16QAM |
6.189934 |
0.790000 |
16QAM |
6.280602 |
0.800000 |
16QAM |
6.372358 |
0.810000 |
16QAM |
6.467940 |
0.820000 |
16QAM |
6.570705 |
0.830000 |
16QAM |
6.684005 |
0.840000 |
16QAM |
6.811197 |
0.850000 |
16QAM |
6.955635 |
0.860000 |
16QAM |
7.120673 |
0.870000 |
16QAM |
7.309667 |
0.880000 |
16QAM |
7.525971 |
0.890000 |
16QAM |
7.772940 |
0.900000 |
16QAM |
8.053928 |
0.910000 |
16QAM |
8.372291 |
0.920000 |
16QAM |
8.731383 |
0.930000 |
16QAM |
9.134558 |
0.940000 |
16QAM |
9.585173 |
0.950000 |
16QAM |
10.086580 |
0.960000 |
16QAM |
10.642135 |
0.970000 |
16QAM |
11.255194 |
0.980000 |
16QAM |
11.929109 |
0.990000 |
16QAM |
12.667237 |
1.000000 |
16QAM |
二、平滑滤波的实施
采用平滑滤波的方法,可以改善比特信噪比测量值的平稳性。即,在获得解调后的比特信噪比后,进一步包括:
对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行平滑滤波处理。
图3为平滑滤波实施流程示意图,如图所示,平滑滤波流程在具体实施时,可以包括如下步骤:
步骤301、将第一个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比,确定为平滑滤波的初始值;
步骤302、从第二个传输时间间隔开始,将当前传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比与比特信噪比的历史累加值进行平滑滤波,得到平滑滤波后的当前值。
在构造与UE能力等级相对应的CQI映射表时,计算机仿真是通过对多个传输时间间隔内得到的比特信噪比测量值进行统计平均的方法,达到降低估计偏差的目的,从而保证CQI映射表的准确性。然而UE在真实的移动环境中获取CQI信息时,在一个传输时间间隔内得到的比特信噪比测量值会因为干扰、噪声及衰落的影响而可能产生较大的波动,为此,可以采用平滑滤波的方法,改善比特信噪比测量值的平稳性。
在步骤301中,在第一个接收到HS-DSCH资源集合的传输时间间隔内,测量解调后的比特信噪比,得到平滑滤波的初始值:X(k)(k=1);
在步骤302中,从第二个接收到HS-DSCH资源集合的传输时间间隔开始,将当前传输时间间隔内测量得到的解调后的比特信噪比X(k)(k≥2),与比特信噪比的历史累加值Y(k-1)(k≥2)进行平滑滤波,得到平滑滤波后的当前值Y(k)(k≥2),具体关系可以表述如下:
Y(k)=α·X(k)+(1-α)·Y(k-1),k≥2
Y(k)=X(k),k=1----公式6
式中,α为遗忘因子,取值范围是[0,1],可以通过计算机仿真确定,在***实现时可以由软件灵活配置。
三、UE执行链路自适应过程。
在步骤101对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算时,还可以进一步包括:生成HARQ信息;
步骤103中的数据传输参数可以包括:等效编码速率和调制方式;
则上报所述数据传输参数时,可以进一步包括:
根据等效编码速率和当前分配的物理资源数,计算RTBS;
将RTBS与RMF合成为CQI信息;
将CQI信息与HARQ信息一并上报至网络侧。
图4为UE执行链路自适应实施流程示意图,如图所示,UE执行链路自适应过程可以分为以下步骤:
步骤401、UE根据网络侧下发的资源指示信息,在规定的传输时间间隔内接收HS-DSCH信道上的数据,并生成HARQ信息(ACK/NACK);同时通过测量和计算,得到平滑滤波后的比特信噪比;
步骤402、UE利用表1,通过查表的方式确定该比特信噪比所对应的等效编码速率和调制方式;
步骤403、UE根据等效编码速率和当前分配的物理资源数计算出RTBS,与相应的RMF合成CQI信息,和HARQ信息(ACK/NACK)一起上报到网络侧。
UE根据网络侧更新后下发的资源指示信息,重复步骤401~步骤403,直至HSDPA业务传输完毕。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种TD-SCDMA移动通信***中的UE、一种TD-SCDMA移动通信***,由于设备解决问题的原理与提供HSDPA业务时的链路自适应传输方法相同,因此设备实施时可以参考方法的实施,重复之处不再赘述。
图5为TD-SCDMA移动通信***中的UE结构示意图,如图所示,UE中可以包括:
测量模块501,用于对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算,获得解调后的比特信噪比;
查询模块502,用于查询与UE能力等级相对应的CQI映射表,获得该比特信噪比对应的数据传输参数;所述CQI映射表是预先根据多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比构造而成;
上报模块503,用于上报所述数据传输参数,用于网络侧在下一个传输时间间隔内提供HS-DSCH信道数据。
为了建立比特信噪比与CQI映射表之间的正确索引关系,UE中还可以进一步包括:
检测模块504,用于对多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据进行联合检测;
计算模块505,用于利用联合检测输出的复数符号序列,计算所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比;
统计模块506,用于对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行统计平均处理;
构造模块507,用于根据统计平均处理结果,构造所述CQI映射表。
为了改善比特信噪比测量值的平稳性,从而保证CQI上报信息的准确性,UE中还可以进一步包括:
平滑滤波模块508,用于对所述多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比进行平滑滤波处理。
具体实施中,平滑滤波模块可以包括:
初始化单元,用于将第一个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比,确定为平滑滤波的初始值;
运算单元,用于从第二个传输时间间隔开始,将当前传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比与比特信噪比的历史累加值进行平滑滤波,得到平滑滤波后的当前值。
具体实施中,UE中的测量模块可以进一步用于生成HARQ信息;
数据传输参数中可以包括:等效编码速率和调制方式;
则上报模块中可以包括:
计算单元,用于根据等效编码速率和当前分配的物理资源数,计算RTBS;
合成单元,用于将RTBS与RMF合成为CQI信息;
上报单元,用于将CQI信息与HARQ信息一并上报至网络侧。
图6为TD-SCDMA移动通信***结构示意图,如图所示,***中可以包括:
网络侧设备601,用于提供HS-DSCH信道数据;
UE602,用于对当前传输时间间隔内网络侧提供的HS-DSCH信道数据进行测量和计算,获得解调后的比特信噪比;查询与UE能力等级相对应的CQI映射表,获得该比特信噪比对应的数据传输参数;所述CQI映射表是预先根据多个传输时间间隔内HS-DSCH信道数据解调后的比特信噪比构造而成;上报所述数据传输参数,用于网络侧在下一个传输时间间隔内提供HS-DSCH信道数据。
按上述的本发明实施例中提供的技术方案进行仿真测试结果如下:
仿真条件:
在HSDPA***中对HS-DSCH进行吞吐量(Throughput)仿真统计;
统计次数设为3200,即3200个独立的传输块,每个传输块的最大重传次数为4;
冗余版本参数取值为:{0,0,0,0}(QPSK调制)和{6,2,1,5}(16QAM调制);
平滑滤波过程中的遗忘因子α取值为:0.9;
采用3GPP 25.102协议所规定的、2.2Mbps等级终端可变参考测量信道,其参数配置如表2所示;
表2:2.2Mbps等级终端可变参考测量信道测试参数
多径衰落信道模型:PA3(步行环境,移动速度为3公里/小时)和VA30(车载环境,移动速度为30公里/小时),其参数配置如表3所示。
表3:多径衰落信道模型参数配置(PA3和VA30)
仿真结果:
图7和图8分别为PA3(步行环境3公里/小时)和VA30(车载环境30公里/小时)两种多径衰落信道环境下,采用固定参考信道配置方法与采用本发明所提出的链路自适应方法的吞吐量性能比较。可以看出,无论在PA3或者VA30信道环境下,按照本发明实施例中所提出的链路自适应方案进行高速数据业务传输时,可以获得比采用固定参考信道配置方法高得多的***吞吐量;而且与现有算法相比,本发明实施例所提出的链路自适应方案不仅准确高效,而且实现简单,能够很好地适应TD-SCDMA***中传输HSDPA高速数据的要求。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。