通信系统中进行快速链路自适应的装置与计算机程序产品制造方法及图纸

一种收发信机，用于为通信系统中的快速链路自适应选择信道状态信息。所述收发信机包括与处理装置耦合的射频单元及存储器。所述处理装置用于：基于接收到的数据信号，生成信道和噪声协方差估计值和循环冗余校验结果；基于估计值生成一组链路质量度量(LQM)；缓存所述生成的一组LQM；基于所述缓存的一组LQM和所述一组CRC结果，使用高斯过程(GP)系统模型更新模型参数；基于生成的一组LQM，使用更新后的模型参数与GP系统模型为支持的一组CSI中的每一个CSI预测误块率(BLER)；从所述支持的一组CSI中选择具有最大吞吐量的CSI和低于阈值的预测BLER。

Apparatus and computer program product for fast link adaptation in a communication system

A transceiver for selecting channel state information for fast link adaptation in a communication system. The transceiver comprises a radio frequency unit coupled with a processing device and a memory. The processing device for data based on a received signal, and generates a channel noise covariance estimation and cyclic redundancy check results; the estimated value of generating a set of link quality metrics based on a set of LQM (LQM); the cache generation; a group of LQM of the cache and the group of CRC based on the results. Using the Gauss process (GP) model to update the model parameters; a group of LQM generation based on the model parameters and model of GP system using the updated for a group of CSI support for each CSI in the prediction of the block error rate (BLER); a group of CSI support from the selected has the maximum throughput CSI and BLER lower than the predicted threshold.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的各个方面一般涉及采用链路反馈的通信系统，尤其涉及快速链路自适应技术。
技术介绍
随着手机、智能手机和平板设备等现代无线通信设备的普及，对流媒体视频、电视、音乐和用户设备(UE)或移动台(MS)的互联网接入等大量多媒体数据能力的需求也随之激增。为满足这种日益增长的对更高数据速率的需求，基于多输入多输出(MIMO)、正交频分多址接入(OFDMA)、和比特交织编码调制(BICM)等技术的新通信标准正在开发。例如，这些标准包括第三代合作伙伴计划(3GPP)正在研发的长期演进(LTE)和LTE-Advanced(LTE-A)，电气电子工程师学会(IEEE)维护的802.11和802.16系列无线宽带标准，WiMAX论坛对IEEE802.11标准的实现方式WiMAX，以及其他标准。通过无线通信信道传输的数据质量通常由于介质的易失性而变得复杂，会受到衰落、来自其他用户的干扰和UE设备之间的变动等因素的影响。众所周知，根据当前信道条件，对诸如调制编码方案(MCS)或传输功率之类的系统参数进行自适应可显著提升总体吞吐量。但是，要对通信链路或发射机与接收机之间的链路进行自适应，发射机需要准确了解链路的当前信道状态信息(CSI)。为了满足这一点，如上所述的那些现代通信系统包括某种类型的反馈机制，以允许发送机之间的链路闭环自适应，发射机可位于基站收发信台或eNodeB，而接收机可位于MS或者UE上。例如，3GPPLTE和LTE-A标准包括从一个UE或MS发送回CSI至发射机的规定，其中，CSI用于选择调制编码方案(MCS)、和/或者预编码矩阵、和/或者秩数等传输参数。LTE包括几种类型的CSI，包括信道质量指示(CQI)，秩指示(RI)、及预编码矩阵指示(PMI)。所述CQI是一个介于1和15之间的整数值。笼统地说，每一个CQI值与29个MCS中的其中一个对应，这29个MCS用于不包括HARQ重传的下行共享物理信道(PDSCH)上的数据传输。在本方案中，较高的CQI值对应于较高吞吐量的MCS。此后，CQI和MCS可互换使用。确定接收机的适当CSI值、发送所述CSI到发射机、并基于接收到的CSI来修改所述链路的过程称为链路自适应(LA)，通常用于采用MIMO-OFDMA技术的系统中，例如，3GPPLTErel-8中定义的PDSCH。LA的目的是调整传输参数，如MCS和/或预编码矩阵和/或秩数，这样，在保持块错误率(BLER)这个在无线和其他通信系统中使用的典型服务质量QoS度量低于给定阈值的同时，最大程度地提高物理层的平均吞吐量。在移动通信系统中使用的BLER阈值通常约为0.1，或10％，可根据所期望的QoS来调大或调小。在移动通信系统中，链路自适应方案通常是为了实现从一个无线基站到MS的传输，被称为下行链路(DL)，但也可以用来改善上行链路(UL)传输。为了实现LA，接收机接收包含数据包的传输数据，并基于所接收的信号计算链路质量度量(LQM)。然后，接收机确定适当的CSI值并将它们发送给发射机，这些CSI值用于为随后的数据传输选择链路参数。无线链路是非常不稳定的介质，因此当计算一个CSI值并发送给发射机用于调整链路参数时，该链路可能已经发生很大地改变，导致自适应无法达到理想效果。因此，当使用修改后的传输方案时，接收机应该尝试预测未来的CSI，而不是仅仅计算当前的CSI值和把其返回给发射机，这样才能提升链路吞吐量。因此，LA需要根据当前的和过去的信道信息来预测用于下一次的传输最佳CSI。由于无线链路是不断迅速变化的，用于CSI预测的LA算法必须足够快地调整，以跟踪这些变化。能够适应这些快速的链路变化的算法被称为快速链路自适应(FLA)。FLA可以是一个棘手和具有挑战性的问题。在一个动态和受到各种变化影响的恶劣环境下，例如，慢速或快速衰落场景、异质网络、干扰和由于运动、温度和UE之间的变动而引起的UE条件改变，对传输参数做出调整以最大程度地提升平均吞吐量性能并维持可接受的低BLER会遇到许多困难。一个理想的FLA技术应该满足一些制约因素，包括以下内容：为了最大程度地提升平均吞吐量，同时保持BLER低于给定阈值，FLA应该能够推荐一个适于任何实际的移动环境的MCS/CQI；所述FLA技术应该有一个“快速”自适应率，因此它能够紧密跟踪信道质量的变化；在不同信道条件下，参数和/或查找表(LUT)必须保持较小数量，计算的复杂性必须保持恒定；该FLA技术应该能够成功应对线性和非线性信道均衡器，不完美信道和噪声协方差的知识，以及射频(RF)缺陷。许多针对FLA问题的解决方案已经提出，每个解决方案都有其优点和缺点。经典的方法是使用带有或不带有校准与校正的链路质量度量(LQM)，如平均交互信息每编码比特映射(MMIBM)。在这种方法中，通过利用采用的均衡器的一组后处理信号干扰噪声比(SINR)，获得一个标量链路质量度量(LQM)。然而，只有线性最小均方误差(LMMSE)类型的均衡器才了解闭合形式后处理SINR。对于其他类型的均衡器，如最大似然(ML)型均衡器，需要一些近似估计。在获得各个传输参数的如MCS之类的标量LQM后，经典经典的方法是从LQM到BLER的映射中找到对应的BLER，该映射通常是离线创建的。该离线映射或查找表(LUT)是在加性高斯白噪声(AWGN)信道条件下MCS分别获得的，以及考虑到的传输块大小。此后，推荐一个适当的频谱效率最高的MCS方案，这样考虑到的MCS方案的预测BLER就低于期望的阈值。预测的BLER阈值通过模拟获得，这样，平均BLER可以满足期望的QoS要求的约束条件。这种“经典”的方法在文献中进行了实证研究，并在一个经校准的设置中有良好的表现。不巧地是，为每一个需要的MCS和信道条件找到校准和校正因子需要进行漫长而枯燥的模拟。不同的传输大小需要若干LUT，因此，基于LTE/LTE–A系统就无法使用这种方法。当使用非线性或ML型均衡器时，也很难找到合适的校正因子。在实际系统中，射频(RF)缺陷是不可避免的，会对性能产生负面影响，因为无法调整校正因子来适应所有类型的现实世界中的变化和缺陷。基于支持向量机(SVM)的FLA技术也得以确立。这些方法使用SVM为实时或在线的每个候选MCS获知均值或有序后处理的SINR和BLER之间的映射。这种获知的映射会定期更新，并用于预测各组支持的MCS方案...

【技术保护点】
一种用于选择通信链路的信道状态信息(CSI)的收发信机(700)，其特征在于，所述收发信机(700)包括：接收机(706)，用于接收来自所述通信链路的通信信号(102)，并产生一个接收到的数据信号；处理装置(702)，与所述接收机(706)耦合，用于接收所述数据信号；存储器(704)，与所述处理装置(702)耦合，其中，所述处理装置(702)用于：基于接收到的数据信号(102)，生成信道估计值(111)、噪声协方差估计值(113)和一组循环冗余校验(CRC)结果(120)；基于信道估计值(111)和噪声协方差估计值(113)，生成一组链路质量度量(LQM)(209)；缓存所述生成的一组LQM(209)；基于所述缓存的一组LQM(209)和所述一组CRC结果(120)，使用高斯过程(GP)系统模型更新GP系统模型(302)的模型参数；基于生成的一组LQM(209)，使用更新后的模型参数与GP系统模型为一组支持的CSI中的每一个CSI预测(124)、(214)、(304)，误块率(BLER)(211)；从所述一组支持的CSI中选择(210)具有最大吞吐量的CSI(220)和低于阈值的预测BLER。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于选择通信链路的信道状态信息(CSI)的收发信机(700)，
其特征在于，所述收发信机(700)包括：
接收机(706)，用于接收来自所述通信链路的通信信号(102)，并产生
一个接收到的数据信号；
处理装置(702)，与所述接收机(706)耦合，用于接收所述数据信号；
存储器(704)，与所述处理装置(702)耦合，
其中，所述处理装置(702)用于：
基于接收到的数据信号(102)，生成信道估计值(111)、噪声协方差估
计值(113)和一组循环冗余校验(CRC)结果(120)；
基于信道估计值(111)和噪声协方差估计值(113)，生成一组链路质
量度量(LQM)(209)；
缓存所述生成的一组LQM(209)；
基于所述缓存的一组LQM(209)和所述一组CRC结果(120)，使用
高斯过程(GP)系统模型更新GP系统模型(302)的模型参数；
基于生成的一组LQM(209)，使用更新后的模型参数与GP系统模型为
一组支持的CSI中的每一个CSI预测(124)、(214)、(304)，误块率
(BLER)(211)；
从所述一组支持的CSI中选择(210)具有最大吞吐量的CSI(220)和
低于阈值的预测BLER。
2.根据权利要求1所述的收发信机(700)，其特征在于，使用GP系统
模型来更新模型参数包括：
基于所述生成的一组CRC结果(120)，所述缓存的一组LQM(209)
和训练数据字典，更新模型参数；
基于所述缓存的一组LQM(209)，生成的CRC结果(120)和所述接
收到的数据信号的CSI，更新所述训练数据字典。
3.根据权利要求2所述的收发信机(700)，其特征在于，所述训练数
据字典包括多组缓存的LQM，与每组LQM关联的至少一组CRC结果，以
及关联一组CSI。
4.根据权利要求3所述的收发信机(700)，其特征在于，所述训练数
据字典通过以下方式增强：
当为当前CSI生成的CRC结果为通过，所述支持的一组CSI中的所有
低吞吐量CSI与所述CRC通过结果关联；
当为当前CSI生成的CRC结果为通过，所述支持的一组CSI中的所有
低吞吐量CSI与所述CRC通过结果关联。
5.根据上述权利要求1至4任意一项所述的收发信机(700)，其特征
在于，所述GP系统模型是一种非递归GP系统模型。
6.根据权利要求1至4所述的收发信机(700)，其特征在于，所述GP
系统模型是一种递归系统模型。
7.根据上述权利要求1至6任意一项所述的收发信机(700)，其特征
在于，所述LQM...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙希·康德，巴苏基·恩达·帕里延多，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44