CN104518842B

CN104518842B - 一种自适应调整调制编码方式的方法

Info

Publication number: CN104518842B
Application number: CN201310449682.XA
Authority: CN
Inventors: 解芳
Original assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Current assignee: Potevio Institute of Technology Co Ltd
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2018-06-22
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: CN104518842A

Abstract

本申请公开了一种自适应调整调制编码方式的方法，包括：A、基站将用户设备上报的信道质量指示CQI转换为等效信干噪比SINR_eff；B、统计用户设备当前反馈ACK/NACK情况以及连续反馈ACK/NACK的个数，如果当前反馈为ACK，则按照连续反馈ACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长上调SINR_eff；如果当前反馈为NACK，则按照连续反馈NACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长下调SINR_eff；C、将SINR_eff分别与不同MCS等级的解调SINR门限比较，找到SINR_eff高于解调门限的MCS等级作为备选MCS等级集合，从备选MCS等级集合中选择一个传输效率最高的MCS等级分配给该用户设备。本申请方案能够更为快速有效跟踪信道变化，最大化终端吞吐量。

Description

一种自适应调整调制编码方式的方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种自适应调整调制编码方式的方法。

背景技术

无线信道一个很重要的特性就是具有很强时变性，短时间内衰落可以达到十几甚至几十dB，自适应调制和编码(Adaptive Modulation and Coding，AMC)技术就是针对信道时变性，动态地选择适当的调制和编码方式(MCS，Modulation and Coding Scheme)，可以使通信***的传输效率得到极大地提高。其基本原理就是在接收端对数据传输的信道特性进行估计，并反馈给发送端，发送端根据接收端反馈的信道特性来选择相应的MCS进行数据传输，提高***整体的吞吐量和传输效率。

在长期演进项目(LTE)***中，下行链路数据传输中用户设备(UE)被配置反馈周期信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator),基站以UE上报的CQI为UE选择适合的调制编码方式，最大化用户吞吐量。

由于CQI与MCS等级非一一不对应，以及实际无线信道的时变性和用户CQI信息上报不及时等情况，均影响基站对用户设备的MCS选择，因而也影响了用户吞吐量。

发明内容

本申请提供了一种自适应调整调制编码方式的方法，能够更为快速有效跟踪信道变化，最大化终端吞吐量。

本申请实施例提供的一种自适应调整调制编码方式的方法，包括：

A、基站将用户设备上报的信道质量指示CQI转换为等效信干噪比SINR_eff；

B、统计用户设备当前反馈ACK/NACK情况以及连续反馈ACK/NACK的个数，如果当前反馈为ACK，则按照连续反馈ACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长上调SINR_eff；如果当前反馈为NACK，则按照连续反馈NACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长下调SINR_eff；

C、将SINR_eff分别与不同MCS等级的解调SINR门限比较，找到SINR_eff高于解调SINR门限的MCS等级作为备选MCS等级集合，从备选MCS等级集合中选择一个传输效率最高的MCS等级分配给该用户设备。

较佳地，步骤A包括：

初始化新接入用户设备的等效信干噪比SINR_eff为传输采用MCS的解调SINR门限值SINR_{MCS_TH}；

根据用户设备反馈的CQI，按如下方式更新SINR_eff，SINR_eff＝SINR_eff*(1-a)+a*SINR_{CQI_TH}，其中a为滤波因子，SINR_{CQI_TH}为用户设备上报的CQI的解调SINR门限值。

较佳地，所述如果当前反馈为ACK，则按照连续反馈ACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长上调SINR_eff为：

判断连续反馈ACK数目是否大于第一阈值，若是，根据信道变化统计量计算快上调步长；否则，根据信道变化统计量计算慢上调步长；其中，快上调步长大于慢上调步长；然后根据所述所得到的快上调步长或慢上调步长上调SINR_eff；

所述如果当前反馈为NACK，则按照连续反馈NACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长下调SINR_eff为：

判断连续反馈NACK数目是否大于第二阈值，若是，根据信道变化统计量计算快下调步长；否则，根据信道变化统计量计算慢下调步长；其中，快下调步长大于慢下调步长；然后根据所述所得到的快下调步长或慢下调步长下调SINR_eff。

较佳地，所述根据信道变化统计量计算快上调步长/快下调步长包括：

统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+1*b或lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+(-1)*b，其中n表示第n次收到用户反馈ACK/NACK信息，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子；

设置快上调步长为：Δ_{SINR_up}＝max(α,α+lvi_M_n*β)dB；

设置快下调步长为：Δ_{SINR_down}＝max(α,α+abs(lvi_M_n)*β)dB。

较佳地，所述根据信道变化统计量计算慢上调步长/慢下调步长包括：

统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+0*b；其中n表示第n次收到用户反馈ACK/NACK信息的次数，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子；

设置慢下调步长为：Δ_{SINR_down}＝max(α，abs(lvi_M_n)*β)dB；

设置慢上调步长为：其中，bler为链路层所要求的误比特率。

较佳地，所述可调因子α的取值范围为(0，1)。

较佳地，所述可调因子β与用户设备的移动速率相关，并且用户设备的移动速率越高则可调因子β取值越大。

较佳地，所述可调因子β的取值范围为(0.5，2)。

从以上技术方案可以看出，基站将用户设备上报的CQI转换为等效SINR；根据用户设备反馈的ACK/NACK信息调整等效SINR，以及时跟踪信道变化；最后根据调整后的等效SINR用于MCS选择。本申请方案回避了CQI与MCS等级非一一对应的情况，更为快速有效地跟踪信道变化，提高用户设备吞吐量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的自适应调整调制编码方式的方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例提供的一种自适应调整调制编码方式的方法，统一采用等效SINR表示信道质量，根据等效SINR选择MCS。具体地说，一方面，基站将用户设备上报的CQI转换为等效SINR；另一方面，在未能及时准确获得用户设备上报CQI情况下，根据用户设备反馈的ACK/NACK信息调整等效SINR，以及时跟踪信道变化；最后根据调整后的等效SINR用于MCS选择。

根据用户设备反馈的ACK/NACK信息调整等效SINR具体步骤包括：

B、统计用户设备当前反馈ACK/NACK情况以及连续反馈的ACK/NACK个数，如果当前反馈为ACK，则按照连续反馈ACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长上调SINR_eff；如果当前反馈为NACK，则按照连续反馈NACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长下调SINR_eff；

较佳地，统计连续反馈ACK和NACK个数来判断用户设备所处的信道状态——快速变化还是慢速变化，如果连续反馈ACK数目大于第一阈值或者连续反馈NACK数目大于第二阈值，则信道状态为快速变化，针对信道快速变化场景采用大步长跟踪方式，而对于信道慢速变化场景采用小步长跟踪方式。本申请方案回避了CQI与MCS等级非一一对应的情况，更为快速有效地跟踪信道变化，提高用户设备吞吐量。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

本申请实施例提供的自适应调整调制编码方式的方法流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤101：初始化新接入用户设备的等效信干噪比SINR_eff为传输采用MCS的解调SINR门限值SINR_{MCS_TH}，即SINR_eff＝SINR_{MCS_TH}。

步骤102：判断用户设备是否反馈CQI信息，如果是则进入步骤103，否则进入步骤104；

步骤103：根据用户设备反馈CQI，更新其等效信噪比SINR_eff。

上报CQI的解调SINR门限值SINR_{CQI_TH}按如下方式更新，SINR_eff＝SINR_eff*(1-a)+a*SINR_{CQI_TH}，其中a为滤波因子，SINR_{CQI_TH}为用户设备上报的CQI的解调SINR门限值。

步骤104：判断用户设备是否反馈ACK/NACK信息，如果反馈则进入步骤105，否则进入步骤113；

步骤105：判断用户设备是否反馈ACK信息，如果是则进入步骤106，否则进入步骤110；

步骤106：统计连续收到的ACK个数，N_ACK＝N_ACK+1，并对连续NACK个数进行清零N_NACK＝0。

步骤107：比较连续收到ACK个数与最大ACK个数门限N_{up_TH}，如果大于该值则进入步骤108，否则进入步骤109；

步骤108：判定用户处于快变状态，统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+1*b，其中n为第n次收到用户反馈ACK/NACK信息，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子(下同)。设置上调SINR步长Δ_{SINR_up}＝max(α,α+lvi_M_n*β)dB，对等效SINR进行累加SINR_eff＝SINR_eff+Δ_{SINR_up}，同时设置N_ACK＝N_{up_TH}+1，然后执行步骤113。

其中，α,β为可调因子，所述可调因子β与用户设备的移动速率相关，并且用户设备的移动速率越高则可调因子β取值越大。本申请实施例中，所述可调因子α可选的取值范围为(0，1)，可调因子β可选的取值范围为(0.5，2)。

步骤109：判定用户处于慢变状态，统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+0*b，设置上调SINR步长和下调SINR步长，分别为Δ_{SINR_down}＝max(α，abs(lvi_M_n)*β)和(bler为链路层所要求的误比特率)。若接收用户设备反馈信息为ACK则更新等效SINR，SINR_eff＝SINR_eff+Δ_{SINR_up}，若接收用户设备反馈信息为NACK则更新等效SINR，SINR_eff＝SINR_eff-Δ_{SINR_down}。然后执行步骤113。

步骤110：统计连续收到的NACK个数，N_NACK＝N_NACK+1，并对连续ACK个数进行清零N_ACK＝0。

步骤111：比较连续收到NACK个数与最大NACK个数门限N_{down_TH}，如果大于该值则进入步骤112，否则进入步骤109；

步骤112：判定用户处于快变状态，统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+(-1)*b(其中lvi_M_-1＝0)，设置下调SINR步长Δ_{SINR_down}＝max(α,α+abs(lvi_M_n)*β)dB。对等效SINR进行累加SINR_eff＝SINR_eff-Δ_{SINR_down}，同时设置N_NACK＝N_{down_TH}+1。

步骤113：根据等效SINR_eff分别与不同MCS等级的解调SINR门限比较，找到等效SINR_eff高于解调门限的MCS等级，为用户设备选择传输效率最高的MCS等级。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种自适应调整调制编码方式的方法，其特征在于，包括：

C、将SINR_eff分别与不同调制和编码方式MCS等级的解调SINR门限比较，找到SINR_eff高于解调SINR门限的MCS等级作为备选MCS等级集合，从备选MCS等级集合中选择一个传输效率最高的MCS等级分配给该用户设备；

步骤A包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果当前反馈为ACK，则按照连续反馈ACK的个数调整信干噪比变化步长并以此步长上调SINR_eff为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据信道变化统计量计算快上调步长包括：

统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+1*b，其中n表示第n次收到用户反馈ACK/NACK信息，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子；

设置快上调步长为：Δ_{SINR_up}＝max(α,α+lvi_M_n*β)dB；

α,β为可调因子；

所述根据信道变化统计量计算快下调步长包括：

统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+(-1)*b，其中n表示第n次收到用户反馈ACK/NACK信息，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子；

设置快下调步长为：Δ_{SINR_down}＝max(α,α+abs(lvi_M_n)*β)dB；

α,β为可调因子。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据信道变化统计量计算慢上调步长/慢下调步长包括：

统计信道变化统计量lvi_M_n＝lvi_M_n-1*(1-b)+0*b；其中n表示第n次收到用户反馈ACK/NACK信息，lvi_M_-1＝0，b为滤波因子；

设置慢下调步长为：Δ_{SINR_down}＝max(α，abs(lvi_M_n)*β)dB；

设置慢上调步长为：其中，bler为链路层所要求的误比特率。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述可调因子α的取值范围为(0，1)。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述可调因子β与用户设备的移动速率相关，并且用户设备的移动速率越高则可调因子β取值越大。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可调因子β的取值范围为(0.5，2)。