[發明專利]用于通信系統的調制編碼集合的設計方法和裝置

有效

• 申請號: 200810131903.8
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101615974A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 周華;田軍;張元濤;薛金銀
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術領域

本發明涉及通信系統的調制編碼集合設計，更具體地說涉及用于通 信系統的調制編碼集合的設計方法和裝置，其使得能夠實現最優的系統 性能，例如系統吞吐量。

背景技術

任何通信系統都必然會受到傳輸介質的影響從而降低傳輸可靠性。 為了提高傳輸可靠性，通常需要在收發兩端設計調制解調、信道編解碼 技術，這一點在無線傳輸系統中尤為突出。

每種調制編碼方案(MCS，Modulation?and?Coding?Scheme)組合都 具有對應的頻譜效率，例如：QPSK調制和碼速率為1/2的卷積碼或者Turbo 碼相結合可以實現1比特/符號的傳輸效率。改變調制階數(QPSK、 M-PSK、16QAM、M-QAM等)以及碼速率(1/2、2/3、3/4等)，可以實 現多個MCS組合。不同的MCS應用于不同的傳輸環境，例如：傳輸條件 好的信道可以用頻譜效率較高的MCS來傳輸更多的信息；相反，傳輸條 件差的信道可以用頻譜效率較低的MCS來傳輸少的信息，從而保證傳輸 質量。

通常，在通信系統中，傳輸條件的好壞可以用接收信干噪比(SINR， Signal?to?Interference?plus?Noise?Ratio)來衡量。當然還可以用其他指標來 表示信道質量。在給定SINR下，為達到某種傳輸要求，比如傳輸差錯率 低于某個門限(比如10％的誤塊率(BLER，Block?Error?Rate))，可以選 擇盡可能高的譜效率的MCS。每種MCS在不同SINR下有不同的BLER， 這可以用BLER-SINR曲線表示。根據不同的接收SINR來選擇不同的MCS 可以盡可能提高系統傳輸吞吐量，這種技術稱為自適應MCS選擇。接收 SINR變化范圍取決于許多因素，比如：系統配置、傳輸介質分布、系統 服務的用戶狀態變化等。以蜂窩移動無線通信系統為例，距離基站較近 的用戶經歷無線信號傳輸衰減較少，接收SINR要大一些，距離基站較遠 的用戶的信號衰減較大，接收SINR就要小一些；對于多基站復用因子為1 的蜂窩系統，位于小區邊緣的用戶受到非服務基站的干擾，SINR比位于 小區中心的用戶的SINR要低一些。總之，系統配置以及用戶狀態等因素 決定了每個用戶接收SINR的大小。從統計意義上來說，用戶接收SINR的 大小可以用概率分布，比如累計概率分布(CDF，Cumulate?Density Function)或者概率密度函數(PDF，Probability?Density?Function)來表 示。從這些分布曲線，我們可以大致知道系統中用戶的SINR變化范圍。

為了盡可能利用系統容量，自適應MCS選擇必須盡可能反映當前傳 輸信道條件，即，在當前接收SINR值下選擇達到BLER要求的盡可能高譜 效率的MCS。當然，接收端還必須把選擇好的MCS通過一定方式通知發 送端以便發送端正確發送。由于發送MCS消息也要占用傳輸信道，系統 可以支持的MCS組合也不能設置的無限多，許多通信標準中都規定了收 發雙方可以支持的MCS組合。比如：IEEE?802.16E標準[1]中規定了以下 11種MCS組合：QPSK¹/₂重復因子6，QPSK¹/₂重復因子4，QPSK¹/₂重 復因子2，QPSK¹/₂，QPSK³/₄，16QAM¹/₂，16QAM³/₄，64QAM¹/₂，64QAM 2/3，64QAM³/₄，64QAM5/6。

目前的研究主要是討論給定譜效率設計MCS的結構，即設計調制方 案以及編碼器的結構使得BLER-SINR曲線更陡峭，也就是說使得給定 SINR下的BLER更小。然而，從系統設計的角度考慮，在給定MCS組合 個數的條件下，如何設計MCS和譜效率級別，即，系統需要支持哪幾種 MCS和譜效率級別，可以使得系統的容量最大化，對于改進通信系統的 整體性能有著非常重要的意義。

以下列出本申請的參考文獻，通過引用將它們并入于此，如同在本 說明書中作了詳盡描述。