[發(fā)明專利]用于鏈路自適應控制的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210101657.8
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN103369685A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 李強
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04W72/08
• 分類號: H04W72/08;H04W72/12;H04L1/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發(fā)明涉及通信技術領域，具體涉及用于鏈路自適應控制的方法和裝置。

背景技術

現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中通常會采用鏈路自適應技術(link?adaptation)來提高通信網(wǎng)絡中的傳輸效率。鏈路自適應技術是針對無線鏈路的時頻變化特性而設計的。無線通信中，發(fā)射機與接收機之間的無線鏈路條件是隨著時間的推移而發(fā)生變化的，在不同的頻段上，條件也不相同。鏈路條件的好壞決定了可以承載的傳輸數(shù)據(jù)量，如果鏈路條件好，則可以傳輸較多的數(shù)據(jù)，而鏈路條件差則只能傳輸較少的數(shù)據(jù)。鏈路條件的好壞主要由信干噪比(signal?to?interference?and?noise?ratio，SINR)的大小來衡量。SINR是信號能量與干擾噪聲能量的比值，SINR越高，說明信號質(zhì)量越好，可以承載越高速率的數(shù)據(jù)傳輸。

在LTE(long?term?evolution)系統(tǒng)的上行鏈路傳輸中，鏈路自適應過程是采用下面的步驟來實現(xiàn)的：首先，基站測量由用戶到基站的信道系數(shù)，如果是多天線系統(tǒng)，則測量用戶到基站的信道矩陣(channel?matrix)，該測量過程主要是通過對于用戶上傳的參考信號進行信道估計得到的；然后，基站測量干擾和噪聲水平(interference?level?and?noise?level)；基站根據(jù)信道矩陣與干擾水平、噪聲水平估計該用戶與基站之間的信道質(zhì)量，據(jù)此為該用戶分配一定的時頻資源用于這個用戶在上行鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)。在分配資源之后，基站根據(jù)信道矩陣與干擾水平，噪聲水平計算出適合當前鏈路的自適應參數(shù)，該自適應參數(shù)可以包括秩指示(RI，rank?indication)、與編碼矩陣指示(PMI，precodingmatrix?indication)、信道質(zhì)量指示(CQI，channel?quality?indication)；基站將所分配的時頻資源位置，與選擇出來的RI、PMI、CQI信息通過下行鏈路下發(fā)給該用戶；該用戶在接收到該信息之后在指定的時頻資源上，按照基站給出的RI、PMI、CQI信息調(diào)制數(shù)據(jù)，進行發(fā)送；最后，基站接收數(shù)據(jù)。如上所述，可以看出，鏈路自適應技術主要的實現(xiàn)方式是：測量信道矩陣與干擾水平、噪聲水平，以及根據(jù)測量結果選擇合適的RI、PMI、CQI。

在上行鏈路中，鏈路自適應存在一個問題，即測量時間與實際數(shù)據(jù)傳輸時間之間存在延遲。例如在n時刻，基站決定調(diào)度某個用戶終端，并且根據(jù)n時刻測量的信道矩陣與干擾水平、噪聲水平來選擇RI、PMI、CQI。而該用戶終端實際上傳數(shù)據(jù)的時間將是n+j時刻，j可以為若干毫秒。由于測量時間與實際傳輸時間相差若干個毫秒，測量的鏈路質(zhì)量與實際的鏈路質(zhì)量并不不同。

在如上所述的三個系數(shù)中，噪聲水平主要由器件本身引起，隨時間的變化很微小。信道矩陣與用戶的移動速率有關，至少對于低速移動的用戶，信道矩陣在若干毫秒時間內(nèi)的差別也很小。但是干擾水平的差別隨著時間的變化可能會很大，這是因為干擾水平是由周圍的小區(qū)在相同的時頻資源上調(diào)度的用戶發(fā)送的信號所引起的，這些用戶稱為干擾用戶。由于測量時刻的周邊小區(qū)所調(diào)度的干擾用戶與實際發(fā)送時刻調(diào)度的干擾用戶很可能不一樣，所以測量得到的干擾水平與實際傳輸?shù)母蓴_水平可能存在很大差異。例如如圖1所示，假設在某個區(qū)域內(nèi)有兩個基站、三個用戶，其中用戶1由基站1提供服務，而用戶2、3由基站2提供服務。假設在n時刻，基站1對干擾水平進行測量，此時基站2調(diào)度用戶2進行上行鏈路傳輸，則測量到的干擾是由用戶2引起的，基站1根據(jù)測量結果調(diào)度用戶1發(fā)送數(shù)據(jù)。在n+j時刻，用戶1實際發(fā)送數(shù)據(jù)，但此時基站2實際上調(diào)度的是用戶3，實際的干擾是由用戶3引起的，其干擾水平與用戶2可能存在很大的不同，由于測量的干擾水平與實際不匹配，會造成RI，PMI，CQI的選擇不當，導致系統(tǒng)傳輸性能下降。

為了解決上述問題，常用的一種方法是對干擾測量值在時間上進行平滑，例如通過alpha濾波來進行平滑：I(n+1)＝(1-a)I(n)+a?M(n+1)，其中I(n)表示在n時刻的干擾估計，M(n)表示在n時刻測量到的干擾，a(0＜a＜1)為濾波系數(shù)。這樣干擾估計值將會較為平穩(wěn)，如圖2所示。在進行鏈路自適應調(diào)整時，采用平滑后的干擾估計值來選擇RI、PMI、CQI。

但是上述方案并不能準確的預測實際的干擾水平，不適用于干擾水平隨時間變化較大的網(wǎng)絡，尤其是不能適用于通信網(wǎng)絡中的異構網(wǎng)絡。