專利名稱：一種移動通信傳輸信號的自適應(yīng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信傳輸信號調(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)共同對移動通信傳輸信號進行自適應(yīng)調(diào)整的方法。
目前，最常用的信號調(diào)整方法有對調(diào)制編碼級數(shù)(MCS)的級別進行調(diào)整；或利用功率控制技術(shù)對發(fā)送功率進行調(diào)整。
在第三代移動通信系統(tǒng)的增強技術(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)制編碼的級別分為八級，如表一所示，當信道條件發(fā)生改變時，調(diào)制編碼級數(shù)(MCS)的級別也將根據(jù)信道條件的好壞向上或向下自動進行調(diào)整，以保證信號的傳輸性能良好。表一給出了八級可供選擇的調(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。
另一種信號調(diào)整方法--發(fā)送功率控制(TPC)，是移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一。在上行鏈路中，如果保持同一小區(qū)內(nèi)所有移動臺發(fā)射功率相同的話，由于基站與移動臺之間距離的不同，移動臺接收到信號的強弱也不同，會產(chǎn)生以強壓弱現(xiàn)象，稱為“遠近效應(yīng)”，該功率控制技術(shù)的主要目的就是為了克服信號的遠近效應(yīng)，在實際傳輸中，通過發(fā)射功率大小的調(diào)整來保證距離遠近不同的移動臺所收到的有用信號功率相等或信號的信干比相等。實際上，該技術(shù)也是對信道變化的一種自適應(yīng)方案，它與AMC技術(shù)所實現(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)方案單獨使用時，只能單從信號功率或編碼方式角度對傳輸信號加以調(diào)整，不能全面考慮影響信號傳輸?shù)母鞣N因素，使信號達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)信號傳輸時實際測量的SIR值來判定當前信道條件或通話質(zhì)量的好壞，進而通過AMC自動調(diào)整編碼的級別，但該方法對功率不進行調(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雜，因此單純以上行或下行信道的SIR測量值作為測量量的本身不夠準確，比較容易造成AMC的錯誤調(diào)整，導致系統(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通信傳輸信號的自適應(yīng)調(diào)整方法，使其能在精確估計信道當前狀況后對編碼進行調(diào)整，進而提高編碼調(diào)整的準確性以及系統(tǒng)的整體性能。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種移動通信傳輸信號的自適應(yīng)調(diào)整方法，適用于時分雙工(TDD)系統(tǒng)，該方法至少包括以下的步驟a.移動臺測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)送給其對應(yīng)的基站，基站接收移動臺發(fā)來的SIR下值，同時測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SIR下與SIR上值進行加權(quán)運算，得到處理后的接收信號信干比值SIRest，其中，該門限差值是預先設(shè)定的，范圍在3dB～5dB之間；c.移動臺對所接收到的數(shù)據(jù)塊進行循環(huán)冗余校驗(CRC)，如果傳輸正確，則移動臺向基站返回成功應(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)果對調(diào)制編碼級別或發(fā)射功率進行調(diào)整，返回步驟a。
該方法進一步包括預先計算基準信干比參考值SIRtar，該值是由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)對其所管轄的各個基站計算所得到的CRC校驗結(jié)果進行宏分集合并而得出的。
其中，步驟d進一步包括d1.當SIRest＞SIRtar且收到ACK時，調(diào)制編碼級別保持不變，降低發(fā)射功率；d2.當SIRest＞SIRtar且收到NACK時，調(diào)制編碼級別降低一級，發(fā)射功率不變；d3.當SIRest＜SIRtar且收到ACK時，調(diào)制編碼級別升高一級，發(fā)射功率不變；d4.當SIRest＜SIRtar且收到NACK時，調(diào)制編碼級別保持不變，提高發(fā)射功率；d5.當未收到ACK或NACK時，調(diào)制編碼級別和發(fā)射功率均保持不變。
該方法還進一步包括如果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的實際測量值確定當前信道條件后，按照自適應(yīng)調(diào)制編碼方案對編碼級別進行調(diào)整。
步驟b中的加權(quán)運算是指接收信號信干比值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、下行信道測量所得兩個信干比SIR的加權(quán)合并值與基準信干比參考值的比較結(jié)果，結(jié)合移動臺對所接收數(shù)據(jù)塊CRC校驗的結(jié)果，共同來決定是否改變以及如何改變調(diào)制編碼級別和發(fā)射功率。
雖然無線信道條件的變化情況復雜，難以保證信道測量的準確度，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，因此可通過同時考慮上、下行信道估計值來達到提高對信道狀況估計的準確度。
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，對上行信道SIR上值和下行信道SIR下值分別進行測量，并根據(jù)測量結(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信道狀況后再進行調(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，進而保證傳輸信號的質(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校驗及反饋結(jié)果信息的功能。同時預先設(shè)定以下的參數(shù)1)SIR下為移動臺側(cè)估計的下行信道的信干比；2)SIR上為基站側(cè)估計的上行信道的信干比；3)SIRest為基站側(cè)加權(quán)形成的接收信號的信干比；4)SIRtar為基站NodeB端外環(huán)功控形成的目標信干比，該值由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)預先計算得到，即將RNC對其所管轄的各個基站計算所得到的CRC校驗結(jié)果進行宏分集合并而得出的。由于該值變化很慢，可以作為基準信干比參考值。其中，外環(huán)是指基站與移動交換中心之間的環(huán)路；5)ACK/NACK為用戶設(shè)備(UE)端經(jīng)CRC校驗后反饋的數(shù)據(jù)包傳輸是否成功的標志，ACK表示成功，NACK表示失敗。
參見圖1所示，本發(fā)明方法的具體實現(xiàn)過程至少包括以下的步驟(1)移動臺測量到下行信道的信干比值SIR下＝a，移動臺通過消息信令將SIR下值a發(fā)送給基站。
(2)基站接收到移動臺傳送來的SIR下值a，同時測量到上行信道的信干比值SIR上＝b。
(3)基站對得到的兩個值a和b進行比較，如果a與b的差值大于門限差值，則進入步驟(4)進行處理；否則進入步驟(5)進行處理，其中，上下行信干比的門限差值是預先設(shè)定的，該值范圍在3～5dB左右。該門限差值大小的設(shè)定是相對當前傳輸信道信干比的實際情況而言，比如信干比值在20dB左右時，則門限差值設(shè)為3dB。
(4)如果兩個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傳輸信號進行調(diào)整單獨采用TPC；或是結(jié)合使用AMC和TPC，即以實際測量的SIR值來判定當前信道條件或通話質(zhì)量的好壞，進而通過AMC調(diào)整編碼級別。
(5)如果兩個值相差較小，說明信道的狀況較好、衰落慢，則基站對接收到的SIR下和SIR上進行加權(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，在實際應(yīng)用中，α和β的取值越接近越好，本實施例中，α和β的值均選定為0.5，則SIRest＝a×0.5+b×0.5SIRest計算得到后，基站按如下規(guī)則對調(diào)制編碼進行調(diào)整a)SIRest＞SIRtar且收到ACK時，MCS級別保持不變，發(fā)射功率降低1dB；b)SIRest＞SIRtar且收到NACK時，MCS級別降低一級，發(fā)射功率不變；c)SIRest＜SIRtar且收到ACK時，MCS級別升高一級，發(fā)射功率不變；d)SIRest＜SIRtar且收到NACK時，MCS級別保持不變，發(fā)射功率提高1dB；e)當未收到ACK或NACK時，MCS級別和發(fā)射功率均保持不變。
在上述調(diào)整規(guī)則中，對于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，此時可以適當降低發(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級別升高一級同時保持發(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，分別采用移動臺和基站測量得到的兩個SIR值判斷信道狀況，并按照兩個SIR測量值的加權(quán)值作為判別準則，同時結(jié)合CRC校驗的結(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
1.一種移動通信傳輸信號的自適應(yīng)調(diào)整方法，適用于時分雙工(TDD)系統(tǒng)，其特征在于該方法至少包括以下的步驟a.移動臺測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)送給其對應(yīng)的基站，基站接收移動臺發(fā)來的SIR下值，同時測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SIR下與SIR上值進行加權(quán)運算，得到處理后的接收信號信干比值SIRest；c.移動臺對所接收到的數(shù)據(jù)塊進行循環(huán)冗余校驗(CRC)，如果傳輸正確，則移動臺向基站返回成功應(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)果對調(diào)制編碼級別或發(fā)射功率進行調(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一步包括預先計算基準信干比參考值SIRtar，該值是由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)對其所管轄的各個基站計算所得到的CRC校驗結(jié)果進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進一步包括d1.當SIRest＞SIRtar且收到ACK時，調(diào)制編碼級別保持不變，降低發(fā)射功率；d2.當SIRest＞SIRtar且收到NACK時，調(diào)制編碼級別降低一級，發(fā)射功率不變；d3.當SIRest＜SIRtar且收到ACK時，調(diào)制編碼級別升高一級，發(fā)射功率不變；d4.當SIRest＜SIRtar且收到NACK時，調(diào)制編碼級別保持不變，提高發(fā)射功率；d5.當未收到ACK或NACK時，調(diào)制編碼級別和發(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的實際測量值確定當前信道條件后，按照自適應(yīng)調(diào)制編碼方案對編碼級別進行調(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一步包括預先設(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)運算是指接收信號信干比值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分雙工系統(tǒng)的移動通信傳輸信號的自適應(yīng)調(diào)整方法，該方法至少包括以下的步驟a.移動臺測量下行信道的信干比SIR
文檔編號H04W52/24GK1407816SQ01142008
公開日2003年4月2日 申請日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者胡灝 申請人:華為技術(shù)有限公司