专利名称：：一种无线通信信道质量的监控方法及系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及无线通信
技术领域：
，具体涉及无线通信信道质量的监控方法及系统。
背景技术：
：为了提高用户的数据传输速率以及系统吞吐量，3GPP标准化组织针对上下行数据业务不对称的需求引入了高速下行分组接入(HSDPA，HighSpeedDownlinkPackageAccess)技术。HSDPA采用了高阶调制，通过自适应调制编码(AMC，AdaptiveModulationCode)，混合自动请求重传(HARQ,HybridAutomaticRepeatRequest)和快速调度等技术达到提高系统吞吐量的目的。自适应调制和编码AMC技术作为HSDPA的关4建技术之一，是一种能够通过自适应地调整传输数据的调制和编码方式，来补偿由于信道变化对接收信号所造成的衰落影响,从而提高信号的信噪比性能的物理层链路自适应(LinkAdaptation)技术。自适应调制与编码(AMC)的基本原理就是改变调制和编码的格式并使其在系统限制范围内和信道条件相适应，而信道条件则可以通过发送反馈来估计。在AMC系统中，一般用户在理想信道条件下用较高阶的调制方式和较高的编码速率，而在不太理想的信道条件下则用较低阶的调制编码方式。采用AMC技术，可使处于有利位置的用户具有更高的数据速率，由此提高蜂窝平均吞吐量；在链路自适应过程中，通过调整调制编码方案可以降低干扰的影响。但是，AMC对测量误差和延迟比较敏感，为了选择适合的调制方式，必须首先知道信道的质量，对信道估测的错误可能会使系统选择错误的数据传输数据率，使传输功率过高，浪费系统容量或者因功率太低而出现误码率升高；由于移动信道的时变特性，信道测量报告的延迟降低了信道质量估计的可靠性；另外，干扰的变化也增加测量的误差。在3GPP中要求仅采用AMC技术时数据的误块率不超过0.1。AMC通过改变调制方式和信道编码率来调整传输速率，HSDPA中(R5版本)调制分为QPSK和16QAM两种。在有利位置的用户(如离基站较近的用户)会被分配较高的调制等级和较高的编码速率(例如16QAM和R=3/4的Turbo编码率)，而在不利位置的用户(接近小区边缘的用户)会被分配较低的调制等级和编码速率(例如QPSK和R=l/2的Turbo编码率)。在采用AMC技术的系统中，移动终端计算信道质量，并将信道质量指示(CQI,ChannelQualityIndicator)和数据的确认(ACK)或非确认(NACK:信息(接收数据的CRC)消息反馈给基站(NodeB)。NodeB根据移动终端反馈的信道质量指示和其它信息如物理资源等确定下一次数据的编码调制等级(MCS，Modulationandcodingsets)值(数据块长度和调制方式)。现有技术中，AMC性能对于测量误差和延迟比较敏感。移动终端反馈测量信息能否准确、实时地反应信道条件对编码调制等级(MCS)的正确选择有很大影响。同样，信道测量结果报告迟延也会降低信道质量估计的可靠性，造成迟延的主要原因是移动终端的处理时间、基站(NodeB)处理时间及复用和调度等时延，此处迟延指的是移动终端获得信道条件到基站(NodeB)选择MCS之间的时间。仅仅通过移动终端反馈的信道质量指示来确定MCS时，由于信道质量指示反馈时延的影响，使得信道质量指示的准确性降低，由于实际环境的复杂性使得信道质量指示的测量不准确。这些都会使得数据的误块率(BLER，BlockErrorRatio)超过O.l的目标要求，从而降低了系统的性能。此外，在信道质量高于NodeB所能指示的MCS时，仍然保持共享信道的发射功率不变，将会带来不必要的干扰。
发明内容鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种无线通信信道质量的监控方法及系统，以提高系统效率。根据本发明提供的一种无线通信信道质量的监控方法，包括基站接收用户终端根据接收信号的信噪比SNR与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；基站接收用户终端反馈的对数据进行解码的结果；基站根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式，并相应地调整发送给用户终端的数据块大'J、或/和发射功率。所述反馈解码结果的步骤具体包括当解码结果正确，向基站反馈确认ACK消息；如果解码错误，则向基站反馈未确认NACK消息。当基站接收到确认ACK消息时，将CQI值偏移量降低预定量值△CQI;当基站接收到未确认NACK消息时，将CQI值偏移量增加预定量值5cQi;其中Acq广K承5cq,，K=(l-BLERTar)/BLERTar，BLERTar为接收数据块的目标值。更适宜地，预先为CQI值偏移量设定范围，所述CQI值偏移量在该范围内进行调整。K的初始取值为((l-BLERTar)/BLERTar),当BLER>BLERTar,K值上调一个步长Le;当BLER<BLERTar，K值下调一个步长La。所述调制方式包括QPSK调制和16QAM调制，当所述SNR值低于预定值时采用QPSK，当所述SNR值高于预定值时采用16QAM。根据编码率R以及可用的物理资源调整所述凄t据块大小TBS，其中编码率R与信道质量指示值相关。当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量5TBS。所述传送数据块减小预定量值ATBS为所述传送数据块增加预定量5tbs的K4咅，K的取丫直为((l-BLERTar)/BLERTar)。当基站接收到确认ACK消息，则将功率偏移量降低预定量值Ap;当基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5P。所述功率偏移量降低的预定量值Ap为所述功率偏移量增加预定量值5p的K倍，K的取值为((]-BLERTar)/BLERTar)。当发送数据的编码率达到可用的最大编码率时，基站的发射功率由最大可用功率发送和功率偏移量确定，发射功率小于最大可用功率。所发送数据的编码率未达到可用的最大编码率，基站按照最大可用功率发送数据。根据本发明还提供一种无线通信信道质量的监控系统，包括测算单元，用于测算接收信号的信噪比SNR，并根据该信噪比与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；发送单元，用于将所得到的CQI值发送给基站；数据处理单元，用于对接收的数据进行解码，并将解码结果反馈给基站；设置及调整单元，根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式，并相应地调整发送给UE的数据块大小或/和发射功率。当解码结果正确，向基站反馈确认ACK消息；如果解码错误，则向基站反4t未确^人NACK消息。当基站接收到确认ACK消息时，将CQI值偏移量降低预定量值△CQI;当基站接收到未确认NACK消息时，将CQI值偏移量增加预定量值5cq1°当基站接收到确认ACK消息，则将功率偏移量降低预定量值Ap;当基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5p。当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量5TBS。所述传送数据块减小预定量值△TBS为所述增加预定量5TBS的K倍，K的取值为((l-BLERTar)/BLERTar)。综上所述，本发明根据所述信道质量指示值和由解码确定ACK/NACK消息确定的CQI值偏移量对用户终端反^t的信道质量指示值进行修正，调整发送给UE的数据块大小或/和发射功率，实现无线通信信道质量的监控，能够减小信道质量指示反馈时延并削弱实际环境的复杂性对信道质量指示的影响，从而能够有效的控制采用AMC技术时数据块的误块率，同时根据信道环境对发射功率进行调整，能够降低干扰，提高系统效率。图1为本发明实施例的无线通信信道质量的监控流程图；图2为本发明实施例的无线通信信道质量的监控系统构成示意图。具体实施方式本发明的核心思想是用户终端对接收的数据进行解码，并将解码结果通过ACK/NACK消息反馈给基站，从而对用户终端反馈的信道质量指示值进行修正，并相应地根据信道环境对数据块大小、发射功率进行调整。由于直接将接收信号的SNR映射到信道质量指示不及时准确反映信道质量指示反馈时延和实际环境的复杂性对信道质量指示的影响，而ACK/NACK信息(接收数据的CRC校验结果)和信道质量指示反馈时延和实际环境的复杂性对信道质量指示的影响直接相关，因此，本发明利用ACK/NACK信息对用户终端反馈的信道质量指示进行修正，可较准确地反映信道质量指示，从而在失用AMC技术时可有效控制数据块的误块率，并且能够提高系统效率。用户终端通过上行控制信道，如HSDPA系统中的HS-DSCH共享信息信道(HS-SICH)，反馈相关的上行信息，主要包括ACK/NACK信息和信道质量指示(CQI)，用户终端反馈的信道质量指示CQI包括推荐传输块大小(RTBS,RecommendedTransmissionBlockSize)和推荐调制格式(RMF,RecommendedModificationFormat),其中RTBS根据编码率R以及可用的物理资源确定。假设可用的物理资源为Ndata个比特，那么RTBS=R*Ndata，SNR与编码率R的映射关系可以通过仿真确定一个SNR和R的对应关系曲线。每一个SNR值通过该曲线可以查到相应的唯一R值。在具体应用中，为了简化起见，可以预定义一些离散的RTBS值。如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>此时，可以用0到63的编号来指示这些具体的数据块长度值。针对用户终端UE反馈的CQI可能存在一定的误差，为了消除或减小反馈CQI与实际CQ1偏差，需进行相应调整。为使本发明的原理、特性及优点更加清楚，下面以HSDPA系统为例对本发明的具体实现方案予以详细描述。为了提高下行的数据发送速率，3GPPRelease5引入了HSDPA技术。HSDPA是一种链路自适应技术，当用户接近基站节点时，信道条件好，系统以很高的速率传输数据；而当用户远离基站节点时，信道条件差，系统采用较低的速率。这种链路自适应技术主要是利用用户终端反馈信道质量指示，基站根据信道质量指示确定发送数据的编码调制等级(MCS)。MCS由多组RTBS和RMF构成，RMF包含QPSK调制和16QAM调制方式，当SNR值较低时采用QPSK调制，而SNR的值较高时采用16QAM调制。参照图1，本发明按照解码校验结果修正信道质量指示值，根据所述信道质量指示值和由解码结果确定的CQI值偏移量调整发送给UE的数据块大小或/和发射功率，实现无线通信信道质量的监控方法，具体步骤如下步骤S01，UE根据接收的高速下行共享信道HS-DSCH数据计算信噪比SNR，并且根据SNR与CQI的映射曲线得到反馈的CQI值，并把CQ1上报给基站。对于QPSK调制，SNR可以采用如下的方法计算假设n;是解调后的软比特，求y的模KI,求的均值^=ff。；和方差软比特为软解调得到的对数似然比(LLR,Log-LikelihoodRatio),似然比是接收信号向0的概率与向1的概率的比值，并取对数(log)。步骤S02,UE对接收的HS-DSCH数据进行解码，如果解码正确，向基站反馈ACK消息；如果解码错误反馈NACK消息。步骤S03，基站计算出HSDPA的最大可用功率，并增加一个功率偏移量作为HS-PDSCH的发射功率。编码率是有效信息比特和信道上传输的比特的比值。最大编码率不超过l。编码率越高需要的功率相应地也越高，这种对应关系就是由SNR到CQI对应关系确定的。如果所发送数据的编码率未达到可用的最大编码率，HS-PDSCH按照最大可用功率发送；如果所发送数据的编码率已经达到可用的最大编码率，HS-PDSCH的发射功率由最大可用功率发送和功率偏移量决定。其中功率偏移量可预先设定，HS-PDSCH的发射功率不能超过HS-PDSCH最大可用功率。如果所发送数据的编码率已经达到可用的最大编码率，且该数据块被正确译码，即基站接收到确认ACK消息，将功率偏移量降低预定量值Ap;如果所发送数据的编码率已经达到可用的最大编码率，且该数据块被错误译码，即基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5)p。所述功率偏移量降低的预定量值Ap为所述功率偏移量增加预定量值5p的K倍，K的取值为((l-BLERTar)/BLERTar)，BLERTar为接收数据块的目标值。为了达到10%的误块率(BLER，BlockErrorRatio)目标要求。所述功率偏移量降低的预定量值Ap为所述功率偏移量增加预定量值5p的九倍。步骤S04，基站根据UE反馈的CQI消息和由ACK/NACK消息得到的CQI偏移量，确定发送给UE的HS-DSCH数据的数据块大小和调制方式。如果所发送数据在首次发送中被正确译码，即基站接收到确认ACK消息，将CQI值偏移量降低预定量值△CQI;如果所发送数据首次发送中被错误译码，即基站接收到未确认NACK消息，将CQI值偏移量增加预定量值5CQI。其中△CQ1=((l-BLERTar)/BLERTar)*5CQI,BLERTar为接收数据块的目标值。为了达到10%的BLER目标要求，即当目标BLERTar=0.1时，将所述CQI值偏移量降低的预定量值Ac^设置为所述增加预定量值5CQ1的九倍。预先为CQI值偏移量设定范围，即预先设定CQI偏移量的最大值和最小值，所述CQI值偏移量在该范围内进行调整。△CQI为所述增加预定量值5cqi的K倍,K的初始取值为((l-BLERTar)/BLER^)，根据初始数据块BLER的统计结果对K进行调整，每次调整时，当BLER>BLERTar,K值上调一个步长LB;当BLER<BLERTar，K值下调一个步长LB，步长LB可根据具体要求设定。当CQI偏移量达到最大值时不再增加，低于最小值时不再减小。例如，收到初始发送数据块的ACK,CQI累积量上调一个步长step,收到初始发送数据块的NACK,CQI累积量下调9个step。假设step=0.1如果初始发送BLER=0.1，那么UE反馈的ACK数量等于9倍的NACK，那么CQI的累积量基本为0。相对于UE上报的CQI，NodeB确定的MCS(CQI)基本一致；如果初始发送BLERO.l，那么UE反馈的ACK数量大于9倍的NACK，CQI调整累积量大于O。相对于UE上报的CQI，NodeB确定的MCS(CQI)会上调，BLER会提高到0.1达到平衡；如果初始发送BLER>0.1,那么UE反馈的ACK数量小于9倍的NACK，CQI调整累积量小于O。相对于UE上报的CQI，NodeB确定的MCS(CQI)会下调，BLER会降低到0.1达到平衡。所述调制方式包括QPSK调制和16QAM调制，当所述SNR值低于预定值时采用QPSK，当所述SNR值高于预定值时采用16QAM。根据编码率R以及可用的物理资源调整所述传输数据块大小(TBSTransmissionBlockSize)，其中编码率R与信道质量指示值相关。当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量值ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量值5TBS-所述传送lt据块减小预定量值ATBS为所述传送数据块增加预定量5孺的K倍，K的取值为((l-BLERTar)/BLERTar)，BLERTar为接收数据块的目标值。为了达到10%的BLER目标要求，所述传送数据块减小预定量值AiBs为所述传送数据块增加预定量值5TBS的九倍。为便于描述，在此定义一些变量RTBSadd是计算下一次发送数据的TBS增量；Max是RTBS^不发生改变的上限；Min是RTBSadd不发生改变的下限，Fi是数据块i的重传标志位，如果F广1表示重传；F广O表示初始发送。是数据块i的编码率，是数据块i可能的最大编码率。假设Si是NodeB发送的第i个数据块(包含重发数据块)，相应的ACK7NAC消息是CRCi。根据本发明的CQI修正方法具体实现如下在i时刻，当有CQL输入时；if(Fi==0)如果是首次发送if((CRCi==l)&&(RTBSadd>Min))数据块被错误接收且RTBSadd大于MinRTBSadd=RTBSadd-9*step;RTBS累积量降9个步长，较好的step可以取O.l。Elseif((CRCi==0)&&(RTBSadd<Max))数据块被正确接收且RTBSadd<MaxRTBSadd=RTBSadd+step;RTBS累积量上升1个步长。eridifendifif(RTBSin+Round(RTBSadd)〉0)如果RTBSin+Round(RTBSadd)〉0CQIout=(RTBSin+Round(RTBSadd)、RMFin)Round(x)表示对x{故四舍五入ElseCQIout=(RTBSin、RMFin)最终CQI输出为(RTBSin、RMFin)endifStep的建议值为0.1,Max等于3,Min=-3。仿真验证，当CQI作为下一次发送数据MCS的指示值能够有效的改善系统性能。根据本发明的功率调整方法具体如下当CQI反馈的编码速率已经达到最大编码速率时，RTBSadd仍然继续上升，此时降低HS-DSCH信道的发射功率。lf((Fi==())M(4。,))如果是首次发送且编码率为能够选取的最大编码率(或者是UE可以发送的最大数据块)if((CRCi==1))如果错误接收数据块Padd=Padd+9*Pstep;功率累积量上升9个步长Elseif((CRCi==0))如果数据块被错误接收Padd=Padd-Pstep;功率累积量下降9个步长If((s)&&(Padd<0))如果编码率为能够选取的最大编码率且是功率累积量小于0P=PHS-DSCH+Padd输出功率为修正前分配给HS-DSCH信道的功率加上功率累积量。根据本发明还提供一种无线通信信道质量的监控系统，参照图2,该系统包括测算单元，设置在用户终端，用于测算接收信号的信噪比SNR，并根据该信噪比与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；发送单元，用于将所得到的CQI值发送给基站；数据处理单元，设置在用户终端，用于对接收的数据进行解码，并将解码结果反馈给基站；设置及调整单元，设置在基站，根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式，并相应地调整发送给UE的数据块大小或/和发射功率。当解码结果正确，向基站反馈确认ACK消息；如果解码错误，则向基站反馈未确认NACK消息。当基站接收到确认ACK消息时，将CQI值偏移量降低预定量值△CQI;当基站接收到未确认NACK消息时，将CQI值偏移量增加预定量值5CQl。当基站接收到确认ACK消息，则将功率偏移量降低预定量值Ap;当基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5P。当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量5TBS。所述传送数据块减小预定量值厶tbs为所述增加预定量5tbs的K倍，K的取V直为((l-BLERTar)/BLERTar)。上述实施例是用于说明和解释本发明的原理的。可以理解，本发明的具体实施方式不限于此。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的实质和范围的前提下进行的各种变更和修改均涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求1、一种无线通信信道质量的监控方法，其特征在于，包括基站接收用户终端根据接收信号的信噪比SNR与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；基站接收用户终端反馈的对数据进行解码的结果；基站根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式，并相应地调整发送给用户终端的数据块大小或/和发射功率。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈的解码结果具体包括当解码结果正确，向基站反馈确认ACK消息；如果解码错误，则向基站反馈未确认NACK消息。3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，将CQI值偏移量降低预定量值△CQI;当基站接收到未确认NACK消息，将CQI值偏移量增加预定量值5CQ1;其中ACQI=K*5CQ1,K=(1-BLERTar)/BLERTar，BLERTar为接收数据块的目标值。4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，预先为CQI值偏移量设定范围，所述CQI值偏移量在该范围内进行调整。5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，K的初始取值为((l-BLERTar)/BKERTar)，当BLER>BLERTar，K^f直上i周一个步长LB;当BIJER<BUERTar,K值下调一个步长LB。6、如权利要求2所述的方法，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量5tbs。7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述传送数据块减小预定量但Atbs为所述传送数据块增加预定量5TBs的K倍，K的取值为((1-BLERTa,.)/BLERTar)。8、如权利要求2所述的方法，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，则将功率偏移量降低预定量值Ap;当基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5P。9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述功率偏移量降低的预定量值Ap为所述功率偏移量增加预定量值5p的K倍，K的取值为((l-BLERTar)/BLERTar)。10、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当发送数据的编码率达到可用的最大编码率时，基站的发射功率由最大可用功率发送和功率偏移量确定，发射功率小于最大可用功率。11、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所发送数据的编码率未达到可用的最大编码率，基站按照最大可用功率发送数据。12、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制方式包括QPSK调制和16QAM调制，设定SNR的预定值，当所述SNR值低于该预定值时采用QPSK,当所述SNR值高于该预定值时采用16QAM。13、如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据编码率R以及可用的物理资源调整所述^:据块大小TBS,其中编码率R与信道质量指示值相关。14、一种无线通信信道质量的监控系统，其特征在于，包括测算单元，用于测算接收信号的信噪比SNR,并根据该信噪比与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；发送单元，用于将所得到的CQI值发送给基站；数据处理单元，用于对接收的数据进行解码，并将解码结果反馈给基站；设置及调整单元，根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式，并相应地调整发送给UE的数据块大小或/和发射功率。15、如权利要求14所述的系统，其特征在于，当解码结果正确，向基站反馈确认ACK消息；如果解码错误，则向基站反馈未确认NACK消息。16、如权利要求15所述的系统，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，将CQI值偏移量降低预定量值AcQ"当基站接收到未确认NACK消息，将CQI值偏移量增加预定量值5CQ1。17、如权利要求15所述的系统，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，则将功率偏移量降低预定量值Ap;当基站接收到未确认NACK消息，则将功率偏移量增加预定量值5p。18、如权利要求15所述的系统，其特征在于，当基站接收到确认ACK消息，则将传送数据块减小预定量ATBs;当基站接收到未确认NACK消息，则将传送数据块增加预定量5TB19、如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述传送数据块减小预定量值ATBS为所述传送数据块增加预定量5的K倍，K的取值为((l-BLERTar)/BLERTar)。全文摘要本发明公开了一种无线通信信道质量的监控方法及系统，该方法包括基站接收用户终端根据接收信号的信噪比与信道质量指示CQI值的映射关系得到传送信道的CQI值；基站接收用户终端反馈的数据解码结果；基站根据所述CQI值和由解码结果确定的CQI值偏移量，确定调制方式、调整发送给用户终端的数据块大小或/和发射功率。本发明还提供一种无线通信信道质量的监控系统，包括测算单元，用于获取传送信道的CQI值；设置及调整单元，根据所述CQI值及其偏移量，确定调制方式、调整发送数据块大小及发射功率。根据本发明能够减小信道质量指示反馈时延和实际环境的复杂性对信道质量指示的影响，从而能够有效的控制数据块的误块率，降低干扰提高系统的效率。文档编号H04B7/005GK101132227SQ200610112580公开日2008年2月27日申请日期2006年8月23日优先权日2006年8月23日发明者周海军,胡金玲申请人:大唐移动通信设备有限公司