宽带无线移动通信系统链路自适应方法、系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种宽带无线移动通信系统链路自适应方法，对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化；如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是，则采用正交频分多址方式进行信号发射。本发明专利技术同时公开了一种宽带无线移动通信系统及装置。应用本发明专利技术所述的方法、系统和装置，能够在高速移动场景下，提高系统的频谱利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及宽带无线移动通信技术，特别涉及一种宽带无线移动通信系 统链路自适应方法、系统和装置。
技术介绍
当前，宽带无线移动通信已成为移动通信的主要发展方向。在国际电信联盟(ITU , International Communication Union ) 的国际高级移动通信 (IMT-Advanced, Advanced International Telecommunications )系统中,无线移 动通信的最大带宽可达100MHz,最大传输速率可达lGbps，能够满足用户对 于无线移动通信的极大需求。通过宽带无线移动通信，用户可以享受高速的数 据下载、网上购物、移动视频聊天以及手机电视等众多的无线移动服务。在宽带无线移动通信的蜂窝移动通信系统中，无线信道是一个多径时变信 道，包括传播损耗、快衰落、慢衰落以及干扰的变化等，因此接收信号的质量 也是一个受信道条件影响的时变量。在实际应用中，为提高系统容量和频谱利 用率， 一般会在通信过程中采用链路自适应技术，该技术已经被广泛的认作是 宽带无线移动通信系统中有效提高频谱利用率的重要手段之一。链路自适应技 术根据获取得到的信道状态信息，如时间、频率或空间上的一些特征信息，进 行发射参数的有效调整，以实现自适应传输。因此，信道状态信息需要能够准 确的反映信道的实际状态。通常，信道状态信息由用户终端(UE， User Equipment)进行测量并反馈 到基站。但是对于作高速移动的UE而言，比如，高速铁路目前已经能达到 250Km/h的速度，而磁悬浮列车更可达到400Km/h的速度，在这些场景下，信 道状态变化相对较快，很多情况下，基站在接收到UE反馈的信道状态信息的同时，实际信道状态已经发生了新的变化，也就是说，基站接收到的信道状态 信息与实际信道状态之间会存在测量误差。因此，在高速移动的场景下使用链路自适应技术反而会得到更差的性能，特别是对于时分双工模式(TDD, Time Division Duplexing )系统，反馈时延较大，对链路自适应技术的影响会更为显 著。举例说明，现有链路自适应技术通常是指自适应功率控制或自适应编码调 制(AMC， Adaptive Modulation and Coding )等技术。以AMC为例，该技术对 测量误差和时延都比较敏感，因此，UE是否能够准确、实时地反馈信道状态信 息，会对AMC中调制编码方案(MCS, Coding and Modulation Scheme )的正 确选择有很大影响。而MCS作为AMC中调制和编码的一个重要指标，其选择 的正确与否会对AMC的性能产生很大的影响，特别是在中低信噪比的信道中。 同时，测量结果报告有时延(指UE获得信道状态信息到基站选择MCS之间的 时间)也会降低信道估计的可靠性，这里所提到的时延主要是指UE的处理时 间、基站的处理时间以及复用和调度等造成的时延。为了克服由于AMC对测量误差和时延敏感而对系统性能造成的影响，长 期演进技术(LTE， Long Term Evolution)中提出的解决方法是将AMC与混合 自动重传请求(HARQ, Hybrid Automatic Retransmission Request) 4支术相结合。 HARQ是一种将自动重传i青求(ARQ, Automatic Retransmission Request)与前 向纠错(FEC， Forward Error Correction )相结合的纠错方式，能够在纠错能力 范围内对接收到的数据进行自动纠错，超出纠错范围的话则要求发送端重新发 送数据。该方法既能增加系统的可靠性，又能提高系统的传输效率。将HARQ 与AMC技术相结合后，可利用HARQ的编码和重传合并功能，降低由于传输 速率大于信道容量所造成的错误率增加对系统性能的影响。但是，对于高速变化的信道环境，引入AMC和HARQ结合的技术方案后， 会带来一系列问题，比如l)信道状态信息不准确，造成MCS选择不准确，而MCS选择不准确又10会引起数据多次重传，进而导致传输时延增加，对于时间敏感的业务来说，这种时延是不能容忍的；2) HARQ技术会对收发端存储设备提出更高的要求对于接收端来说，接 收端需要对译码错误数据进行緩存，直到接收到重传数据并且译码正确，才会 将緩存的数据释放，如果重传数据较多，需要占用的緩存空间就会非常大；同 样，对于发送端来说，需要对没有进行确认的数据进行緩存，直到接收到接收 端发出的译码正确确认消息后，才能将緩存的数据释放；3) 数据编码和译码过程复杂；4) 降低了系统的频谱利用率由于数据重传占用了系统时频资源，所以导 致系统容量降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术主要目的在于提供一种宽带无线移动通信系统链路自 适应方法，能够在高速移动场景下，提高系统的频谱利用率。本专利技术另一个目的在于提供一种宽带无线移动通信系统，能够在高速移 动场景下，提高系统的频谱利用率。本专利技术又一个目的在于提供一种宽带无线移动通信装置，能够在高速移 动场景下，提高系统的频谱利用率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种宽带无线移动通信系统链路自适应方法，该方法包括对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化；如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是，则采用正交频分多址方式进行信号发射。一种宽带无线移动通信系统，该系统包括基站和用户终端；所述用户终端，用于对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子，ii并上报给所述基站；所述基站，用于根据接收到的信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化，如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是， 则采用正交频分多址方式进行信号发射。一种宽带无线移动通信装置，该装置包括计算单元、判断单元以及发 射单元；所述计算单元，用于根据获取到的信道状态信息计算得到信道变化因子；所述判断单元，用于根据所述信道变化因子判断当前信道状态是否作剧 烈变化；所述发射单元，用于当所述判断单元的判断结果为当前信道状态作剧烈 变化时，采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；否则，采用正交频分 多址方式进行信号发射。可见，采用本专利技术的技术方案，对信道状态信息进行分析，计算得到信 道变化因子，根据计算出的信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变 化；如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是，则 采用正交频分多址方式进行信号发射。与现有技术相比，本专利技术所述方案可 根据不同的应用场景，采用不同的策略进行链路自适应调度，从而提高了系 统的频谱利用率。附图说明图1为本专利技术宽带无线移动通信系统链路自适应方法实施例的流程图。 图2为本专利技术宽带无线移动通信系统实施例的组成结构示意图。 图3为本专利技术宽带无线移动通信装置实施例的组成结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种新的宽带无线移动通信 系统链路自适应方法，根据不同的信道状态，选择不同的信号发射方式，以实现在高速移动场景下提高系统容量和频谱利用率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带无线移动通信系统链路自适应方法，其特征在于，该方法包括：　对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化；　如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是，则 采用正交频分多址方式进行信号发射。

【技术特征摘要】
1、一种宽带无线移动通信系统链路自适应方法，其特征在于，该方法包括对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化；如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是，则采用正交频分多址方式进行信号发射。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道变化因子为信 干噪比序列的平均变化率；所述计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化包括在预先设置的时间窗内，统计信干噪比序列的平均变化率； 判断所述信干噪比序列的平均变化率是否大于预先设置的阈值，如果是，则确定当前信道状态作剧烈变化。3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道变化因子为导 频间相关系数的倒数；所述计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态 是否作剧烈变化包括计算导频间相关系数y,所述r^(&,^Cw)，其中，所述// 《+1>为通 过信道估计得到，分别表示第m和第m+l个正交频分复用符号上第k个子 载波的导频信道响应，所述E()表示求期望值；判断所述导频间相关系数^的倒数是否大于预先设置的阈值，如果是，则确定当前信道状态作剧烈变化。4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道变化因子为信干噪比序列的平均变化率与导频间相关系数的倒数的组合；所述计算得到信道变化因子，根据所述信道变化因子确定当前信道状态是否作剧烈变化包括在预先设置的时间窗内，统计信干噪比序列的平均变化率； 计算导频间相关系数z,所述,=五(//^《+1,4),其中，所述/z一，/d通过信道估计得到，分别表示第m和第m+l个正交频分复用符号上第k个子载波的导频信道响应，所述E ()表示求期望值；判断将所述信干噪比序列的平均变化率与所述导频间相关系数z的倒数进行组合后的结果是否大于预先设置的阈值，如果是，则确定当前信道状态作剧烈变化。5、 根据权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述统计信干噪比 序列的平均变化率包括在所述预先设置的时间窗内，测量得到信干噪比序列a。，a一2，……, ，测量间隔为r秒；计算所述信干噪比序列的变化率序列……，/V'，其中，所述 A Ja'-a'l，,' = 0,i,...,jv_i;计算信干噪比序列的平均变化率=。6、 根据权利要求2、 3或4所述的方法，其特征在于，所述采用块重复正交频分多址方式进行信号发射包括根据用户终端所处信道状态进行分组，将具有相似信道状态的用户终端 分在同一组中；确定每组用户终端对应的块重复因子以及块重复图样，每组内的用户终端使用相同的块重复因子和块重复图样；按照所确定的块重复因子以及块重复图样进行信号发射。7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据用户终端所处 信道状态进行分组包括统计各用户终端对应的信道变化因子和路损数值；根据所述路损数值对各用户终端进行排序，找出具有相近路损数值的用户终端；将所述具有相近路损数值的用户终端按照信道变化因子大小进行排序， 从中找出具有相近的路损数值和信道变化因子的用户终端，分为一组。8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定每组用户终端 对应的块重复因子包括根据每组用户终端对应的信道变化因子确定块重复因子，信道变化因子 越大，所确定的块重复因子越大。9、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定每组用户终端 对应的块重复图样包括预先设置一种以上分别适用于不同场景的块重复图样；判断每组用户终 端对应的信道变化因子是否大于预先设置的阈值，如果是，则选择所述预先 设置的块重复图样中适用于高速移动场景的块重复图样；否则，选择所述预 先设置的块重复图样中适用于非高速移动场景的块重复图样；或者，预先设置一种以上分别适用于不同场景的块重复图样；根据统计 出的误块率对当前使用的块重复图样进行调整，如果误块率大于预先设置的 阁值，则将当前所使用的块重复图样调整为适用场景与其相反的块重复图 样。10、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用块重复正交频 分多址方式进行信号发射过程中进一步包括采用自适应编码调制方式对信 号发射过程中的信号编码调制方式进行调整。11、 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述采用自适应编码调制方式对信号发射过程中的信号编码调制方式进行调整包括获取用户终 端所在信道的信噪比，根据所述信噪比确定自适应编码调制中所需的调制编码方案；所迷获取信噪比，根据所述信噪比确定自适应编码调制中所需的调制编 码方案包括测量得到信噪比，在预先设置的 一个时间窗内计算所述测量得到的信噪比的平均值，根据所述平均值确定自适应编码调制中所需的调制编码方案； 或者，计算用户终端所在信道的信干噪比平均值，根据所述平均值确定自适 应编码调制中所需的调制编码方案。12、 一种宽带无线移动通信系统，其特征在于，该系统包括基站和用 户终端；所述用户终端，用于对信道状态信息进行分析，计算得到信道变化因子， 并上报给所述基站；所述基站，用于根据接收到的信道变化因子确定当前信道状态是否作剧 烈变化，如果是，则采用块重复正交频分多址方式进行信号发射；如果不是， 则采用正交频分多址方式进行信号发射。13、 根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述用户终端包括计算 单元以及上报单元；所述计算单元，用于在预先设置的时间窗内，测量得到信干噪比序列 a。,a,，A,……, ，测量间隔为r秒；计算所述信干噪比序列的变化率序列……,Av—,,其中，所述/ ,J'+'—'人...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，孙韶辉，王映民，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]