一种出站链路信息速率自适应的方法、装置及系统的制作方法_3

文档序号:9712220阅读:来源:国知局
量报告,获得出站信息速率,并选择相应的出站信息速率发送出站消息,且地面控制中屯、最 终选择的出站信息速率不高于用户设备反馈的出站信道质量报告所获得的出站信息速率。
[0067] 图4是本发明技术提供的用户设备侧出站信号测量单元和出站信道质量预测单元 工作流程示意图,包括W下步骤:
[0068] 步骤101:用户设备出站信号测量单元按fs的采样速率对出站信道进行采样,获得 相应的载噪比C/N,或者信噪比S/N,或者信号功率P的测量序列,测量序列a= [an,n= 1, 2,…N],an可W是载噪比巧慢值(C/N)n,或信噪比测量值(S/N)n,或信号功率测量值Pn,其中 f S的取值满足奈奎斯特采样定理。
[0069] 需要注意的是,用户设备出站信号测量单元仅对公共消息信道进行采样和测量, 而不测量用户专用消息信道的接收功率。运样做的好处是,使得用户设备可W更精确地计 算。
[0070] 需说明的是,公共消息信道用于传输系统信息,所有用户设备都可W接收并解析; 用户专用消息信道用于传输特定用户的数据信息,仅特定用户设备可W解析。
[0071] 步骤102:用户设备的出站信号测量单元对步骤101获得的测量序列a做平滑处理, 得到序列b。具体实现方法:
[0072] 用户设备的出站信号测量单元要根据出站信道相干时间Tcnh选择合适的测量时间 窗口 Tmeas来平滑序列a中的测量值,即Tmeas需要大于TsDh,从而消除快速衰落而不是阴影损耗 的影响(比如云层损耗,建筑物或山丘的遮挡都属于阴影损耗)。
[0073] 举例说明测量时间窗的选择方法:
[0074] 表1用户设备不同移动速度时的信道相干时间和测量时间窗口
[0076]表1中最大多普勒频移计算公式为:
[0078] f为载波频点,假设为2GHz;v是用户设备移动速率;C是光速。多普勒频移由用户设 备的出站信号测量单元测量获得。
[0079] 信道相干时间TcDh是多普勒扩展在时域的表示,用于在时域表示信道频率色散的 时变特性。在现代数字通信中,相干时间的一种普遍的计算为:
[0081 ]测量时间窗口 Tmeas需大于信道相干时间,即:
[0082] Tmeas > Tcoh
[0083] 具体方法是:首先将序列a中的测量值进行平滑,即每Z个测量值做平均,得到测量 时间窗口 Tmeas内的平均测量值,
[0089] 其中,之=「乂.7;,。"1
[0090] 由此得到平滑处理后的序列6=化1瓜,。屯,。化〇 = 1,2^。化其中也可^是载 噪比测量平均值<C/N〉j,或信噪比测量平均值<S/N〉j,或信号功率测量平均值<P〉j。
[0091] 步骤103:用户设备的出站信号测量单元根据载噪比测量序列b,计算k阶自相关系 数。
[0093]归一化后自相关系数为:
[0095] 其中A为序列b的平均值;K可W设为固定值,也可W根据自相关系数自适应选择K 的数值,比如当自相关系数小于某一数值时,对应的K值即为本次计算的最大自相关阶数。
[0096] 步骤104:用户设备出站信道质量预测单元采用线性回归模型计算经k化<K)步转 移到预测时刻化k所处的信道质量预测值bj+k,即,
[0098] 其中Wi为归一化1(1非)阶自相关系数,bj-功测量序列帥k个最新的测量值。
[0099] 图5为本发明提供的出站信道质量报告模式切换单元的工作流程示意图。用户设 备根据出站信道质量报告模式切换单元的指示,决定出站信道质量报告的发送方式。
[0100] 当出站信道质量报告模式切换单元指示为周期性发送出站信道质量报告时,用户 设备按预设周期发送出站信道质量报告。其中,发送周期可W为预先设置的固定值,或用户 设备设置为当前出站信道相干时间Tcnh,或者K倍的出站信道相干时间K ? Tcnh,其中K和Tcnh 由用户设备出站信号测量单元计算或配置得到。
[0101 ]当出站信道质量报告模式切换单元指示为主动触发模式时,只有当预测的出站信 道质量bj+k与最新信道测量平均值bj的差异不小于给定阔值A时,即|b(tj+k)-b(tj)| > A 时,用户设备才向地面控制中屯、发送出站信道质量报告,从而减少入站次数,降低入站拥 塞,其中阔值A可W自行设置。
[0102] 当出站信道质量报告模式切换单元指示为被动触发模式时,用户设备根据地面控 制中屯、的出站指示,发送出站信道质量报告;若地面控制中屯、无指示,则用户设备不发送出 站信道质量报告。
[0103] 进一步,各模式的切换由信道质量状态是否稳定和是否有入站流量抑制共同决 定。当出站信道质量状态在规定时间T内方差小于一定阔值0,即用户设备的出站信号测量 单元测量到的信道质量状态满足下式时,认为信道质量状态比较稳定,此时出站信道质量 报告模式切换单元指示为主动触发模式,
[0105] 其中所述规定时间T可W是预先设置的固定值,或由用户设备设置为K倍的出站信 道相干时间K ? Tcnh,其中K和Tcnh由用户设备出站信号测量单元计算或配置得到。主动触发 模式经常应用于固定的用户设备,或移动速度缓慢且处于开阔地区的用户设备。
[0106] 若出站信道质量状态不稳定,即
.或存在入站流量抑制指示时, 则出站信道质量报告模式切换单元指示为被动触发模式。被动触发模式经常应用于移动速 度较快或处于复杂环境的用户设备,或当前存在入站流量抑制指示。
[0107] 若出站信道质量状态不稳定,即
且不存在入站流量抑制指示 时,则出站信道质量报告模式切换单元指示为周期性发送模式。周期性发送模式经常应用 于移动速度较快或处于复杂环境的用户设备,且当前不存在入站流量抑制指示。
[0108] 用户设备按照出站信道质量报告模式切换单元的指示,发送出站信道质量报告。 表2给出一种出站信道质量报告的电文格式,选择哪一等级的出站专用信息速率(Rb)由用 户设备估算的出站公用信道质量(C/N)cal,公用信道与专用信道功率分配比(Rpwer),用户备 余量(ma;rgin)决定。
[01 09] (C/N)cal+101〇glO Rpower ^ 101〇邑(化)+巧b/N〇)target-Gencode+margin (式8)
[0110] 其中,(Eb/N〇)target是确定误码率要求下的比特信噪比,此为已知值,比如误码率要 求为le-5时,(Eb/No) target为9.6地;Gencode是编码增益,也为已知值,比如若采用卷积码,编码 增益为6地。由式8很容易计算出出站专用信道信息速率化,并将此反馈给地面控制中屯、。
[0111] 表2举例出站信道质量报告电文格式
[0113] 需注意表2仅给出4个不同等级的出站信道质量报告,系统可W根据信道变化范围 的实际情况设置不同数目的出站信道质量等级;此外,出站信道质量电文指示和对应的出 站专用信息速率也可W根据实际情况设置。表2中的具体参数设置不构成对本发明技术的 限制。
[0114] 出站信道质量报告可W通过专口的入站控制消息发送,也可W承载在入站数据业 务中一并发送,从而减少入站次数。
[0115] 图6是本发明提供的地面控制中屯、选择出站信息速率模式的工作流程示意图,包 括W下功能:
[0116] 当地面控制中屯、有发送出站业务需求时,地面控制中屯、先根据业务类型,决定出 站信息速率模式。
[0117] 进一步,出站信息速率模式有巧中,固定出站信息速率模式和可变出站信息速率模 式。当通信模式为广播,组播时,地面控制中屯、采用固定信息速率,所述固定信息速率一般 可设置为最低出站信息速率,确保所有用户设备都能接收到消息;当通信模式为点对点通 信时,地面控制中屯、采用可变信息速率,即地面控制中屯、根据用户设备反馈的出站信道质 量报告,选择相匹配的出站信息速率。
[0118] 在本发明实施例中,通过改进的出站信息速率自适应方法,可W提高信息速率自 适应的准确度,同时降低出站和入站信令的开销,尤其适合容量受限的无线通信系统。
[0119] 本领域普通技术人员可W理解,上述各实施例中的全部或部分步骤可W通过程序 指令相关的硬件来实现,上述的程序可W存储于计算机可读取存储介质中,上述的存储介 质可W是ROM/RAM,磁盘,光盘等。
[0120] W上包含了本发明优
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