專利名稱：一種平滑調(diào)整調(diào)制方式的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)的信道調(diào)制技術(shù)，尤其涉及一種平滑調(diào)整調(diào)制方式的方法。

背景技術(shù)：
正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)由于其具備有效對抗多徑干擾及頻譜效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來逐漸發(fā)展成為無線通信領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。目前OFDM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廣播式的音頻、視頻領(lǐng)域和民用通信系統(tǒng)，主要的應(yīng)用包括非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)、ETSI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線局域網(wǎng)(WLAN)等。OFDMA作為OFDM調(diào)制的一種形式，同時作為OFDM技術(shù)的擴(kuò)展，它針對多用戶通信進(jìn)行了優(yōu)化，尤其是對移動通信系統(tǒng)和其它移動通信設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化。當(dāng)前，采用OFDMA技術(shù)為物理層核心技術(shù)的全球微波接入互操作性(WiMAX)系統(tǒng)已經(jīng)成為下一代移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)有力競爭者。
多入多出(MIMO)技術(shù)是無線移動通信領(lǐng)域智能天線技術(shù)之一，該技術(shù)能夠在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，因此成為新一代移動通信系統(tǒng)必須采用的關(guān)鍵技術(shù)。OFDMA+MIMO技術(shù)與第三代移動通信系統(tǒng)的碼分多址(CDMA)技術(shù)相比，具有更高的頻譜利用率、更好的傳輸信道抗衰落性能等技術(shù)優(yōu)勢，因此，OFDMA+MIMO技術(shù)更適合寬帶移動通信系統(tǒng)，因而被公認(rèn)為是下一代移動通信系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。
但是，應(yīng)用OFDMA技術(shù)對載波信號進(jìn)行調(diào)制過程中，當(dāng)OFDMA系統(tǒng)中的信噪比(SNR)發(fā)生突變時容易引起調(diào)制方式的突變，特別是移動終端對傳輸帶寬要求比較高、且移動終端又處在快速運(yùn)動中的情況下，由于信道環(huán)境變化頻度高，因此在很短的一小段時間內(nèi)，信號的波動也會非常大。例如，當(dāng)傳輸信號在瞬間有一個較大的脈沖或衰落變化，若此時根據(jù)瞬間SNR值對調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)整，則可能造成不恰當(dāng)?shù)剡x擇較高階的或較低階的調(diào)制方式，但由于信道只是瞬間維持這種狀況，并且信道狀況的反饋是周期性的，若要重新確定調(diào)制方式需要等下一次信道的狀況上報時才能進(jìn)行，此時就會出現(xiàn)傳輸誤碼現(xiàn)象或影響數(shù)據(jù)吞吐量。
圖1為SNR發(fā)生突變時的信號電平示意圖，如圖所示，反映了移動終端在快速移動的過程中，移動終端進(jìn)入一個視距的區(qū)域內(nèi)，在該時刻的信道條件非常好，此時信號電平較高，但由于路損或者進(jìn)入非視距區(qū)域后，信道可能馬上就衰落，此時信號電平將隨之變低。這種情況將伴隨移動終端的快速運(yùn)動反復(fù)出現(xiàn)。
圖2為SNR發(fā)生突變時移動終端數(shù)據(jù)吞吐量示意圖，如圖所示，如果在信道較好的時刻確定了一個高階的調(diào)制方式，當(dāng)信道突然衰落時，調(diào)制方式的階數(shù)又被迫下降，頻繁的調(diào)整會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，此時終端數(shù)據(jù)傳輸吞吐量容易出現(xiàn)鋸齒現(xiàn)象。這主要是由于SNR發(fā)生突變時，信號無法正常解調(diào)引起一定的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)誤碼，并進(jìn)一步惡化的結(jié)果。
因此，如果根據(jù)信號的波動變化實(shí)時地對調(diào)制方式進(jìn)行頻繁的調(diào)整，將會引起調(diào)制方式的不穩(wěn)定，這必然會引起整個OFDMA系統(tǒng)的不穩(wěn)定。特別是對于移動終端的移動性和帶寬的要求非常高的WiMAX系統(tǒng)，移動終端的快速移動必然帶來信道中的已調(diào)信號的快速變化，但信號的這種變化又很可能只是暫時的，這在空中傳輸信道環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)尤為明顯，所以在信號突變的情況下如何保證移動終端數(shù)據(jù)傳輸吞吐量的穩(wěn)定性就成為WiMAX系統(tǒng)亟待解決的問題。


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平滑調(diào)整調(diào)制方式的自適應(yīng)控制方法，提高通信系統(tǒng)調(diào)制過程的穩(wěn)定性和保證數(shù)據(jù)傳輸速率的平滑過渡，提高用戶的滿意度。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種平滑調(diào)整調(diào)制方式的方法，該方法包括 a、采集信道的信噪比SNR信息，并設(shè)置不同階數(shù)調(diào)制方式下有效幀的統(tǒng)計周期； b、判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，未達(dá)到統(tǒng)計條件時將當(dāng)前統(tǒng)計周期的有效幀數(shù)統(tǒng)計結(jié)果清零，并返回步驟a； c、根據(jù)統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)計算當(dāng)前上升比率或當(dāng)前下降比率，并分別與事先設(shè)定的不同階數(shù)調(diào)制方式下的上升比率閾值或下降比率閾值進(jìn)行比較，若滿足階數(shù)調(diào)整條件，則調(diào)高或降低調(diào)制方式的階數(shù)；否則，維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變。
其中，步驟a所述調(diào)制方式至少包括二進(jìn)制相移鍵控BPSK、四相絕對相移鍵控QPSK、八相絕對相移鍵控8PSK、16態(tài)正交幅度調(diào)制16QAM、64態(tài)正交幅度調(diào)制64QAM以及128態(tài)正交幅度調(diào)制128QAM。
步驟a所述采集信道的SNR信息，具體為采集上行信噪比ULSNR及下行信噪比DLSNR。
步驟a所述采集信道的SNR信息，具體為基站物理層測量到ULSNR值并上報給MAC層作為SNR信息；及終端的物理層測量DLSNR并上報給自身的MAC層，由MAC層將DLSNR組成上行消息傳給自身的物理層，通過空口發(fā)送至基站作為ULSNR信息。
步驟a所述采集信道的SNR信息的方式，具體為采用固定窗口的方式對階數(shù)升高調(diào)制方式的SNR進(jìn)行統(tǒng)計，采用滑動窗口的方式對階數(shù)降低調(diào)制方式的SNR進(jìn)行統(tǒng)計。
步驟a所述設(shè)置統(tǒng)計周期，具體為對于階數(shù)升高情況下的統(tǒng)計周期，周期值為1～200幀；對于階數(shù)降低情況下的統(tǒng)計周期，周期值固定置為1幀。
步驟a進(jìn)一步包括將所采集的SNR信息保存在升階統(tǒng)計數(shù)組或降階統(tǒng)計數(shù)組中。
步驟a進(jìn)一步包括確定不同階數(shù)調(diào)制方式下的周期幀數(shù)及相應(yīng)的有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
步驟b所述判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，具體為判斷統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否大于有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
步驟c所述計算統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)，具體為通過遍歷操作，將升階統(tǒng)計數(shù)組或降階統(tǒng)計數(shù)組內(nèi)的有效幀數(shù)統(tǒng)計出來。
步驟c所述判斷是否滿足階數(shù)調(diào)整條件及是否調(diào)整調(diào)制方式的階數(shù)，包括 c1、設(shè)置不同階數(shù)的調(diào)制方式所對應(yīng)的上升比率閾值RiseRatioFixed及下降比率閾值DropRatioFixed，并根據(jù)有效幀數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果，計算出當(dāng)前上升比率RiseRatioCurrent或當(dāng)前下降比率DropRatioCurrent，然后執(zhí)行步驟c2或c4； c2、將當(dāng)前上升比率RiseRatioCurrent與RiseRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前上升比率大于上升比率閾值，則執(zhí)行步驟c3；否則，執(zhí)行步驟c6； c3、調(diào)高當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期； c4、將當(dāng)前下降比率DropRatioCurrent與DropRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前下降比率大于下降比率閾值，則執(zhí)行步驟c5；否則，執(zhí)行步驟c6； c5、降低當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期； c6、維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期。
其中，步驟c3所述調(diào)高當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)的方式，具體為逐級上升的方式或多級上升的方式。
步驟c5所述降低當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)的方式，具體為逐級下降的方式或多級下降的方式。
本發(fā)明所提供的平滑調(diào)整調(diào)制方式的自適應(yīng)控制方法，具有以下優(yōu)點(diǎn) 1)本發(fā)明通過周期性地對所采集的SNR進(jìn)行有效性判斷，防止了信道瞬時突變引起調(diào)制方式隨之頻繁變動的不利影響，使調(diào)制方式在不同階數(shù)間的調(diào)整起到了緩沖作用，從而改善了移動終端在高速運(yùn)動過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。
2)本發(fā)明中通過對SNR的采集過程設(shè)置不同的工作方式，即對信道傳輸條件較好時采用固定窗口方式和信道傳輸條件較差時采用滑動窗口方式，使用前種方式能迅速提高調(diào)制方式的階數(shù)，使信道的傳輸速率盡可能得到提升；使用后一種方式，起到穩(wěn)定調(diào)制方式階數(shù)的作用，從而盡可能地保持當(dāng)前調(diào)制方式下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。
3)本發(fā)明根據(jù)調(diào)制方式階數(shù)的不同，設(shè)置了不同大小的上升比率閾值及下降比率閾值，通過與當(dāng)前上升比率或與當(dāng)前下降比率對比，選擇逐級/多級升高，或逐級/多級下降的方式，提高了不同信道狀況下調(diào)制方式的階數(shù)調(diào)整的多種選擇方案，提高了本發(fā)明方法的適應(yīng)性。



圖1為SNR發(fā)生突變時的信號電平示意圖； 圖2為SNR發(fā)生突變時移動終端數(shù)據(jù)吞吐量示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中固定窗口數(shù)據(jù)采集方式示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中滑動窗口數(shù)據(jù)采集方式示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中統(tǒng)計與判決過程流程圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)制方式階數(shù)升高和降低情況示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)制方式階數(shù)調(diào)整的過程流程圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的基本思想為通過周期性地對無線傳輸信道的上行信噪比(ULSNR)、下行信噪比(ULSNR)進(jìn)行采集和統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對通信系統(tǒng)的調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，當(dāng)ULSNR及DLSNR滿足一定比率的條件時，調(diào)整各自信道的調(diào)制方式，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制方式能夠根據(jù)信道的變化實(shí)時進(jìn)行調(diào)整。
無線信道環(huán)境下，通信系統(tǒng)所采用的調(diào)制方式直接決定誤碼率的高低及通信質(zhì)量的好壞，特別是在對調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整的時候，通信系統(tǒng)對于低階的調(diào)制方式相對比較寬容，因?yàn)榭梢酝ㄟ^犧牲帶寬的方式來彌補(bǔ)信道條件惡化所帶來的不利影響；而對于較高階調(diào)制方式的階數(shù)的調(diào)高，則應(yīng)該非常慎重，因?yàn)樵诓环€(wěn)定的信道環(huán)境下使用高階的調(diào)制方式會造成較大的誤碼率，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致移動終端脫離網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明實(shí)施例中所采用的調(diào)制方式，按照階數(shù)從低到高依次排列，至少包括有二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、四相絕對相移鍵控(QPSK)、八相絕對相移鍵控(8PSK)、16態(tài)正交幅度調(diào)制(16QAM)、64態(tài)正交幅度調(diào)制(64QAM)以及128態(tài)正交幅度調(diào)制(128QAM)等調(diào)制方式。當(dāng)信道環(huán)境最差時，采用BPSK調(diào)制方式；當(dāng)信道環(huán)境最優(yōu)時，盡可能地選擇高階的調(diào)制方式，如64QAM、128QAM甚至更高階的調(diào)制方式。
在實(shí)際無線通信中，信道的狀況是實(shí)時變化的，采用高階還是低階調(diào)制方式對載波信號進(jìn)行調(diào)制，需要依據(jù)信道的優(yōu)劣狀況而定。通常以采集信道的信噪比(SNR)為指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)制方式的調(diào)整，SNR按信道傳輸方向的不同，分為上行信噪比(ULSNR)和下行信噪比(DLSNR)。參數(shù)ULSNR的采集可以通過基站物理層的基帶處理模塊測量，并將測量結(jié)果上報給媒體訪問控制(MAC)層進(jìn)行進(jìn)一步處理；對于參數(shù)DLSNR的采集則相對復(fù)雜，因?yàn)楦鶕?jù)IEEE802.16e協(xié)議，需要移動終端的物理層測量DLSNR并上報給自身的MAC層，再由MAC層將DLSNR組成上行消息傳給自身的物理層，然后通過空中接口發(fā)送至基站再進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
本發(fā)明對傳輸信道的一定幀數(shù)范圍之內(nèi)每幀的SNR情況進(jìn)行統(tǒng)計，該幀數(shù)范圍被稱為統(tǒng)計周期，也稱為統(tǒng)計窗口，根據(jù)實(shí)際需要，統(tǒng)計窗口值的大小可在1～200個幀之內(nèi)任意選擇，并且統(tǒng)計窗口的值還可在使用中動態(tài)調(diào)整，以滿足根據(jù)SNR的變化動態(tài)調(diào)整通信系統(tǒng)響應(yīng)速度的要求。例如，本發(fā)明實(shí)施例中假設(shè)統(tǒng)計窗口為6個幀的長度。根據(jù)統(tǒng)計窗口的工作方式，分為固定窗口方式和滑動窗口方式兩種，以下分別介紹之。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中固定窗口數(shù)據(jù)采集方式示意圖，如圖3所示，當(dāng)統(tǒng)計SNR的情況時，以周期值為步長依次地對統(tǒng)計窗口內(nèi)的SNR信息進(jìn)行統(tǒng)計并上報，這種方式稱為固定窗口方式。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中滑動窗口數(shù)據(jù)采集方式示意圖，如圖4所示，當(dāng)統(tǒng)計SNR的情況時，以單個幀長度為步長滑動地對統(tǒng)計窗口內(nèi)的SNR信息進(jìn)行統(tǒng)計并上報，這種統(tǒng)計方式稱為滑動窗口方式。
調(diào)制方式的階數(shù)的變化趨勢有兩種，即升高或降低。對于信道條件較好的情況下，應(yīng)該考慮將調(diào)制方式的階數(shù)提高，以提高信道的傳輸速率；對于信道條件較差的情況，就應(yīng)該考慮降低調(diào)制方式的階數(shù)，但不宜立即降低階數(shù)，以保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，避免信道環(huán)境發(fā)生突變時的瞬間SNR值對通信系統(tǒng)所造成的影響。
因此，調(diào)制方式的階數(shù)有升高潛力時即信道狀況改善時，系統(tǒng)對SNR的情況進(jìn)行統(tǒng)計，需采用周期性的統(tǒng)計方式，周期值也可根據(jù)實(shí)際情況動態(tài)調(diào)整，以改變通信系統(tǒng)對SNR變化的響應(yīng)速度，獲取SNR信息相應(yīng)地宜采用如圖3所示的固定窗口方式。
對于調(diào)制方式階數(shù)需降低時即信道條件惡化時的SNR情況進(jìn)行統(tǒng)計，也采用周期性的統(tǒng)計方式，但周期值固定為1幀，即對每幀的SNR均進(jìn)行統(tǒng)計，以保證系統(tǒng)能夠?qū)崟r地掌握信道變化的情況，并及時對調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整，此時獲取SNR信息則相應(yīng)地采用如圖4所示的滑動窗口方式。
前面已經(jīng)提到過，無線信道環(huán)境中對于ULSNR可以通過物理層基帶處理模塊測量，但是DLSNR需要移動終端通過上行信道上報。實(shí)際情況下，包括ULSNR和DLSNR，并不能保證每幀的SNR信息都能夠?qū)崟r上報。因此對有效幀數(shù)進(jìn)行比較和判斷，用來保證信號反饋的實(shí)時性。
通信系統(tǒng)對每幀所采集的SNR的情況進(jìn)行記錄，并判斷統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR是否達(dá)到有效幀數(shù)所規(guī)定的有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以保證信道狀況的變化能夠?qū)崟r反饋給通信系統(tǒng)，系統(tǒng)則根據(jù)判斷結(jié)果及時調(diào)整調(diào)制方式的階數(shù)。所述有效幀數(shù)，是指一個統(tǒng)計周期內(nèi)通信系統(tǒng)收到上報了SNR信息的幀的個數(shù)。所述有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是指達(dá)到統(tǒng)計要求的最低有效幀的個數(shù)。
為了對有效幀數(shù)進(jìn)行判斷，需要定義一個周期幀數(shù)(PeriodEffectiveCheck)，周期幀數(shù)表示在一個統(tǒng)計周期內(nèi)需要進(jìn)行有效性檢查的幀的個數(shù)；設(shè)置一個有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)(FrameNumbereffective)，用于作為統(tǒng)計周期內(nèi)對所統(tǒng)計的有效幀的個數(shù)進(jìn)行判決的最低閾值。在進(jìn)行判決時，系統(tǒng)還需要保存周期有效性檢查的起始幀號(FrameNoStart)、當(dāng)前幀號(FrameNoCurrent)及當(dāng)前有效幀數(shù)(FrameNumberCurrentEffective)。當(dāng)本次判決結(jié)束后，將當(dāng)前幀號即作為下一周期的起始幀號進(jìn)入下一周期的處理過程。
其判決過程如下 如果FrameNoCurrent-FrameNoStart＝PeriodEffectiveCheck時，則表明需要對該周期幀數(shù)范圍內(nèi)的有效幀進(jìn)行有效性檢查；否則，對于小于PeriodEffectiveCheck的情況則不進(jìn)行處理。
所述有效性檢查，是將有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前有效幀數(shù)進(jìn)行比較，如果當(dāng)前有效幀數(shù)值大于有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則表示統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)符合要求；否則，表示該統(tǒng)計周期內(nèi)的采集的SNR沒有達(dá)到有效性檢查的標(biāo)準(zhǔn)，此時該統(tǒng)計周期內(nèi)所采集的SNR均無效，進(jìn)行清零處理，然后在下一個統(tǒng)計周期內(nèi)重新采集和計數(shù)。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中統(tǒng)計與判決過程流程圖，如圖5所示，為了便于描述，引入如下參量 升階統(tǒng)計數(shù)組[統(tǒng)計幀數(shù)](StatArrayForRise[StatFrameNumber])，表示用來采集SNR的數(shù)組，用于調(diào)制方式階數(shù)升高時有效幀數(shù)的統(tǒng)計； 降階統(tǒng)計數(shù)組[統(tǒng)計幀數(shù)](StatArrayForDrop[StatFrameNumber])，表示用來采集SNR的數(shù)組，用于調(diào)制方式階數(shù)降低時有效幀數(shù)的統(tǒng)計； 當(dāng)前上升比率(RiseRatioCurrent)表示在一個統(tǒng)計周期內(nèi)，統(tǒng)計到的有效幀數(shù)比相對某個更高階的調(diào)制方式進(jìn)入門限高的比率。
上升比率閾值(RiseRatioFixed)設(shè)定的定值，表示一個統(tǒng)計周期內(nèi)，某個更高階的調(diào)制方式下有效幀數(shù)的固定比率的門限值；對應(yīng)不同階數(shù)的調(diào)制方式，該上升比率閾值相應(yīng)的不同。
當(dāng)前下降比率(DropRatioCurrent)表示在一個統(tǒng)計周期內(nèi)，統(tǒng)計到的有效幀數(shù)比某個更低階的調(diào)制方式退出門限低的比率。
下降比率閾值(DropRatioFixed)設(shè)定的定值，表示一個統(tǒng)計周期內(nèi)，某個更低階的調(diào)制方式下有效幀數(shù)的固定比率的門限值。對應(yīng)不同階數(shù)的調(diào)制方式，該下降比率閾值相應(yīng)的不同。
具體統(tǒng)計與判決過程如下 步驟501對采集到的SNR信息進(jìn)行統(tǒng)計，得出RiseRatioCurrent和DropRatioCurrent。
所述對SNR信息進(jìn)行統(tǒng)計，主要是對StatArrayForRise[StatFrameNumber]數(shù)組和StatArrayForDrop[StatFrameNumber]數(shù)組進(jìn)行遍歷，相對當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式，與某個更高階或更低階的調(diào)制方式的進(jìn)入門限或退出門限進(jìn)行比較，從而得到RiseRatioCurrent和DropRatioCurrent的值。
步驟502根據(jù)統(tǒng)計的RiseRatioCurrent和DropRatioCurrent，分別與RiseRatioFixed和DropRatioFixed進(jìn)行比較，并做出相應(yīng)的判決。
具體判決過程如下 若RiseRatioCurrent≥RiseRatioFixed，則執(zhí)行步驟503，觸發(fā)調(diào)制方式向更高階調(diào)整；否則，執(zhí)行步驟504，表示不滿足調(diào)制方式的階數(shù)升階的條件，維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變，并等待下一個統(tǒng)計周期的到來，然后進(jìn)入下一統(tǒng)計周期的統(tǒng)計及判決過程； 若DropRatioCurrent≥DropRatioFixed，則則執(zhí)行步驟503，觸發(fā)調(diào)制方式向更低階調(diào)整；否則，執(zhí)行步驟504，表示不滿足調(diào)制方式的階數(shù)降階的條件，維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變，并等待下一個統(tǒng)計周期的到來，然后再進(jìn)入下一統(tǒng)計周期的統(tǒng)計及判決過程。
以上為本發(fā)明根據(jù)統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR對無線信道的調(diào)制方式進(jìn)行階數(shù)調(diào)整的過程介紹。在對調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整的過程中，調(diào)制方式的階數(shù)的升高或降低還可再細(xì)分為如下兩種方式 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)制方式階數(shù)升高和降低情況示意圖，如圖6所示 1)階數(shù)升高的調(diào)制方式 a、逐級上升的方式，相對當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果每次只向更高階升高一個階數(shù)。如圖6中a段所示。
b、多級上升的方式，相對當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果每次盡可能地將調(diào)制方式調(diào)整到最高階。如圖6中b段所示。
2)階數(shù)降低的調(diào)制方式 c、逐級下降的方式，相對當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果每次只向更低階降低一個階數(shù)。如圖6中c段所示。
d、多級下降的方式，相對當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果每次盡可能地將調(diào)制方式調(diào)整到最低階。如圖6中d段所示。
下面以采集下行信道的DLSNR信息，對下行信道調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整的過程為例，在具體實(shí)施例中描述本發(fā)明的應(yīng)用。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)制方式階數(shù)調(diào)整的過程流程圖，如圖所示，該調(diào)整方法包括 步驟701采集下行信道的DLSNR信息，保存在數(shù)組中，相對于當(dāng)前的調(diào)制方式，設(shè)定更高階或更低階的調(diào)制方式下對采集到DLSNR的有效幀進(jìn)行統(tǒng)計的統(tǒng)計周期。
所述采集下行信道的DLSNR信息，具體為移動終端的物理層測量DLSNR并上報給自身的MAC層，再由MAC層將DLSNR組成上行消息傳給自身的物理層，然后通過空中接口發(fā)送至基站，再以相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在存儲器中，本發(fā)明實(shí)施例中采用數(shù)組保存DLSNR信息。
相似地，采集上行信道的ULSNR信息的過程，具體為基站的物理層測量到ULSNR后會上報給基站的MAC層，以相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在存儲器中，本發(fā)明實(shí)施例中采用數(shù)組保存ULSNR信息。
所述有效幀，是指通信系統(tǒng)收到的上報了SNR信息的幀。
所述設(shè)定對采集到DLSNR的幀進(jìn)行統(tǒng)計的統(tǒng)計周期，具體為 下行信道的調(diào)制方式階數(shù)升高情況下的統(tǒng)計周期(PeriodDLRise)，周期值設(shè)置為1～200內(nèi)的任意幀數(shù)值；在需要時，通過遍歷操作，將升階統(tǒng)計數(shù)組[統(tǒng)計幀數(shù)](StatArrayForRise[StatFrameNumber])內(nèi)的有效幀數(shù)統(tǒng)計出來； 下行信道的調(diào)制方式階數(shù)降低情況下的統(tǒng)計周期(PeriodDLDrop)，此周期固定設(shè)置為1，即對統(tǒng)計周期內(nèi)的每幀的DLSNR信息進(jìn)行統(tǒng)計；在需要時，通過遍歷操作，將降階統(tǒng)計數(shù)組[統(tǒng)計幀數(shù)](StatArrayForDrop[StatFrameNumber])內(nèi)的有效幀數(shù)統(tǒng)計出來。
步驟702確定周期幀數(shù)(PeriodEffectiveCheck)，并確定有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，若滿足，則執(zhí)行步驟704；否則，執(zhí)行步驟703。
所述判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，是指周期幀數(shù)內(nèi)的有效幀數(shù)是否大于或等于有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。若大于或等于該有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)即滿足判斷條件，則該統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)入后續(xù)處理過程；否則，若小于該有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，說明該統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR采集沒有達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，故所采集的SNR無效，對采集結(jié)果清零，因而該統(tǒng)計結(jié)果也忽略不計，然后系統(tǒng)進(jìn)入后續(xù)的下一個統(tǒng)計周期重新開始統(tǒng)計。
步驟703，將當(dāng)前統(tǒng)計的有效幀數(shù)的結(jié)果清零，然后返回步驟701，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期。
所述將當(dāng)前統(tǒng)計的有效幀數(shù)的結(jié)果清零，然后進(jìn)入下一統(tǒng)計周期，是指本統(tǒng)計周期的統(tǒng)計結(jié)果未達(dá)到足以影響調(diào)整調(diào)制方式階數(shù)的重要程度，因此忽略本次的統(tǒng)計結(jié)果，在下一統(tǒng)計周期內(nèi)重新進(jìn)行統(tǒng)計。
步驟704設(shè)置不同階數(shù)的調(diào)制方式所對應(yīng)的上升比率閾值(RiseRatioFixed)及下降比率閾值(DropRatioFixed)，并根據(jù)當(dāng)前調(diào)制方式下統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果，計算出當(dāng)前上升比率(RiseRatioCurrent)及當(dāng)前下降比率(DropRatioCurrent)，然后執(zhí)行步驟705或執(zhí)行步驟707。
步驟705將當(dāng)前上升比率(RiseRatioCurrent)與RiseRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前上升比率大于上升比率閾值，則執(zhí)行步驟706；否則，執(zhí)行步驟709。
步驟706將調(diào)制方式的階數(shù)調(diào)高，然后返回步驟701，進(jìn)入下一個周期的處理過程。
步驟707將當(dāng)前下降比率(DropRatioCurrent)與DropRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前下降比率大于下降比率閾值，則執(zhí)行步驟708；否則，執(zhí)行步驟709。
步驟708將調(diào)制方式的階數(shù)降低，然后返回步驟701，進(jìn)入下一周期的處理過程。
步驟709維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變，然后返回步驟701，進(jìn)入下一周期的處理過程。
另外，步驟706中所述調(diào)制方式階數(shù)的升高方式進(jìn)一步分為如下兩種情況即逐級上升的方式和多級上升的方式。如圖6中a段和b段所示。
逐級升高調(diào)制方式階數(shù)的方式，適用于下一個統(tǒng)計周期內(nèi)比當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR增大的速度較緩，或者說上升比率逐級超過當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式下的上升比率閾值的情況；而多級上升的方式，適用于下一個統(tǒng)計周期內(nèi)比當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR急劇增大，或者說上升比率越級超過當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式下的上升比率閾值的情況。
同樣地，步驟708中所述調(diào)制方式階數(shù)的降低方式進(jìn)一步分為如下兩種情況即逐級下降的方式和多級下降的方式。如圖6中c段和d段所示。
逐級降低調(diào)制方式階數(shù)的方式，適用于下一個統(tǒng)計周期內(nèi)比當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR降低的速度較緩，或者說下降比率逐級降至大于當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式下的下降比率閾值的情況；而多級下降的方式，適用于下一個統(tǒng)計周期內(nèi)比當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的SNR急劇變差，或者說下降比率越級降至大于當(dāng)前階數(shù)的調(diào)制方式下的下降比率閾值的情況。
以上是對下行信道調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整的過程，對上行信道的調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行調(diào)整的過程，除了ULSNR的采集過程不同外，處理方法相同，因此，在這里就不再贅述。
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
1.一種平滑調(diào)整調(diào)制方式的方法，其特征在于，該方法包括
a、采集信道的信噪比SNR信息，并設(shè)置不同階數(shù)調(diào)制方式下有效幀的統(tǒng)計周期；
b、判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，未達(dá)到統(tǒng)計條件時將當(dāng)前統(tǒng)計周期的有效幀數(shù)統(tǒng)計結(jié)果清零，并返回步驟a；
c、根據(jù)統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)計算當(dāng)前上升比率或當(dāng)前下降比率，并分別與事先設(shè)定的不同階數(shù)調(diào)制方式下的上升比率閾值或下降比率閾值進(jìn)行比較，若滿足階數(shù)調(diào)整條件，則調(diào)高或降低調(diào)制方式的階數(shù)；否則，維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a所述調(diào)制方式至少包括二進(jìn)制相移鍵控BPSK、四相絕對相移鍵控QPSK、八相絕對相移鍵控8PSK、16態(tài)正交幅度調(diào)制16QAM、64態(tài)正交幅度調(diào)制64QAM以及128態(tài)正交幅度調(diào)制128QAM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a所述采集信道的SNR信息，具體為采集上行信噪比ULSNR及下行信噪比DLSNR。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a所述采集信道的SNR信息，具體為基站物理層測量到ULSNR值并上報給MAC層作為SNR信息；及終端的物理層測量DLSNR并上報給自身的MAC層，由MAC層將DLSNR組成上行消息傳給自身的物理層，通過空口發(fā)送至基站作為ULSNR信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，步驟a所述采集信道的SNR信息的方式，具體為采用固定窗口的方式對階數(shù)升高調(diào)制方式的SNR進(jìn)行統(tǒng)計，采用滑動窗口的方式對階數(shù)降低調(diào)制方式的SNR進(jìn)行統(tǒng)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟a所述設(shè)置統(tǒng)計周期，具體為對于階數(shù)升高情況下的統(tǒng)計周期，周期值為1～200幀；對于階數(shù)降低情況下的統(tǒng)計周期，周期值固定置為1幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a進(jìn)一步包括將所采集的SNR信息保存在升階統(tǒng)計數(shù)組或降階統(tǒng)計數(shù)組中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a進(jìn)一步包括確定不同階數(shù)調(diào)制方式下的周期幀數(shù)及相應(yīng)的有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b所述判斷當(dāng)前統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否達(dá)到統(tǒng)計條件，具體為判斷統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)是否大于有效幀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c所述計算統(tǒng)計周期內(nèi)的有效幀數(shù)，具體為通過遍歷操作，將升階統(tǒng)計數(shù)組或降階統(tǒng)計數(shù)組內(nèi)的有效幀數(shù)統(tǒng)計出來。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c所述判斷是否滿足階數(shù)調(diào)整條件及是否調(diào)整調(diào)制方式的階數(shù)，包括
c1、設(shè)置不同階數(shù)的調(diào)制方式所對應(yīng)的上升比率閾值RiseRatioFixed及下降比率閾值DropRatioFixed，并根據(jù)有效幀數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果，計算出當(dāng)前上升比率RiseRatioCurrent或當(dāng)前下降比率DropRatioCurrent，然后執(zhí)行步驟c2或c4；
c2、將當(dāng)前上升比率RiseRatioCurrent與RiseRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前上升比率大于上升比率閾值，則執(zhí)行步驟c3；否則，執(zhí)行步驟c6；
c3、調(diào)高當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期；
c4、將當(dāng)前下降比率DropRatioCurrent與DropRatioFixed進(jìn)行比較，若當(dāng)前下降比率大于下降比率閾值，則執(zhí)行步驟c5；否則，執(zhí)行步驟c6；
c5、降低當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期；
c6、維持當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)不變，結(jié)束本次統(tǒng)計周期的處理過程，進(jìn)入下一個統(tǒng)計周期。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟c3所述調(diào)高當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)的方式，具體為逐級上升的方式或多級上升的方式。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟c5所述降低當(dāng)前調(diào)制方式的階數(shù)的方式，具體為逐級下降的方式或多級下降的方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平滑調(diào)整調(diào)制方式的方法，在正交頻分多址(OFDMA)通信系統(tǒng)中，通過周期性地對無線信道的上行信噪比(ULSNR)及下行信噪比(DLSNR)進(jìn)行采集和統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對通信系統(tǒng)的調(diào)制方式的階數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，當(dāng)ULSNR及DLSNR滿足一定階數(shù)的調(diào)制方式的比率條件時，調(diào)整各自信道載波的調(diào)制方式，通過該方法有效地解決了因信道條件突變所引起的調(diào)制方式突變對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，保證了數(shù)據(jù)的平滑傳輸，提高用戶滿意度。
文檔編號H04L1/00GK101217343SQ20081005587
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者楓 唐, 魯紹貴, 剛 邱 申請人:中興通訊股份有限公司