专利名称：一种自适应调制编码方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种自适应调制编码方法。
背景技术：
无线信道是一种具有时变和衰落特性的信道，若采用固定的传输参数进行数据传 输必定会使得系统性能不稳定。为了要最大限度的稳定系统的性能，只有使传输参数变为 一个随着信道参数变化的量。这种随着信道的变化改变传输参数的处理过程称为链路自适 应，功率控制和自适应调制编码(AMC，Adaptive Modulation and Coding)技术都属于链路 自适应技术。自适应调制编码技术在B3G和4G技术中得到广泛使用，并被定为提高系统性能 的关键技术之一。自适应调制编码技术的基本原理就是在系统限制的范围内，根据信道质 量的变化情况，自适应的调整数据传输所采用的调制和编码方式。在采用AMC技术的系统 中，处于有利位置的用户会被赋予较高的调制和编码方式，而处于不利位置的用户，会被赋 予较低的调制和编码方式。目前，常用的编码方案为卷积编码和Turbo卷积码，常用的调制 方式为QPSK (正交相移键控调制)、QAM16(16阶正交幅度调制)及QAM64(64阶正交幅度调 制)。在现有的AMC技术的实现中，关注的重点通常都在各种调制编码方式的切换点 上，而常用的算法分为两大类，一是根据用于标识信道条件的CINR(载干噪声功率比)值 作为调整调制编码方式的切换点，这种方式将切换点都设为固定的值，无法适应不同的 通信环境；二是针对第一类方法的缺点，将AMC技术与HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request,混合自动请求重传)技术相结合的方式，通过HARQ技术中终端反馈的ACK/NACK 消息来动态的调整切换点的值。对于以上两种常用的算法，都仅是针对切换点的处理，而没有考虑到在切换点的 范围之内，信道条件的突发性变化给调制编码方式的自适应调整带来的影响，因此需要一 种自适应调制编码的技术方案来解决自适应调整参考量变化不稳定而导致自适应调整过 于频繁或过于缓慢的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应调制编码方法，解决自适应调整参 考量变化不稳定而导致自适应调整过于频繁或过于缓慢的问题。为了解决上述问题，本发明提供了一种自适应调制编码方法，包括网络侧统计收到的标识信道条件的参数值，得到前后两个标识信道条件的参数值 的差值，根据一时间段内得到的所述差值的统计结果对收到的标识信道条件的参数值进行 运算，得到平均的标识信道条件的参数值，并统计得到的平均的标识信道条件的参数值的 个数；所述网络侧判断若统计得到的所述个数达到处理上升统计窗口的初始值，则将得到的所述平均的标识信道条件的参数值逐一与当前调制编码方式高一阶的调制编码方式 的门限值进行比较，统计并判断若高于高一阶的调制编码方式的门限值的平均的标识信道 条件的参数值的个数达到设定的第一界限值，则将调制编码方式向高一阶进行调整。与现有技术相比，应用本发明，解决了自适应调整参考量变化不稳定而导致自适 应调整过于频繁或过于缓慢的问题。
图1是本发明的一种自适应调制编码方法的流程图；图2是本发明涉及的4个统计窗口之间的关系示意图；图3是CINR值波动统计窗口计算方法的示意图；图4是存储平均CINR值的示意图。
具体实施例方式下面结合附图具体说明本发明的具体实施方式
。本发明的主要构思是网络侧统计接收到的标识信道条件的参数值，得到前后两 个标识信道条件的参数值的差值；根据一时间段内得到的所述差值的统计结果对接收到的标识信道条件的参数值 进行运算，得到平均的标识信道条件的参数值，并统计得到的平均的标识信道条件的参数 值的个数；判断若接收到的平均的标识信道条件的参数值的个数达到了处理上升统计窗口 的初始值，则将得到的所述平均的标识信道条件的参数值逐一与当前的调制编码方式高一 阶的调制编码方式的门限值进行比较，统计高于高一阶的调制编码方式的门限值的平均的 标识信道条件的参数值的个数，判断若统计的个数达到了设定的第一界限值，则将调制编 码方式向高一阶进行调整；判断若统计得到的所述平均的标识信道条件的参数值的个数没有达到处理上升 统计窗口的初始值，则将得到的每一个平均的标识信道条件的参数值与当前阶的调制编码 方式的门限值进行比较，统计低于当前阶的调制编码方式的门限值的平均的标识信道条件 的参数值的个数，判断若统计的所述个数达到设定的第二界限值，则将调制编码方式向低
一阶进行调整。其中所述标识信道条件的参数可以为载干噪声功率比的参数。如图1所示，本发明的一种自适应调制编码方法，主要采用统计的流程，包括以下 步骤步骤100、系统设定α (其中0< α <1)的初始值为1/2，并设定CINR值波动统 计窗口、CINR值存储窗口，同时设定处理上升统计窗口的初始值及处理下降统计窗口的初 始值；图2是本发明涉及的4个统计窗口之间的关系示意图，4个窗口的大小为预先设定 的。CINR值波动统计窗口 用于统计CINR值的波动情况。将接收到的瞬时CINR值依 次放入该窗口内。若为第一次接收到的CINR值，则将该窗口中的值均填充为第一次接收到
5的CINR值。对于非第一次接收到的CINR值，则采用压栈的方式从左向右逐一存放，即将该 窗口中最右边的CINR值移出该窗口丢弃，将最新接收到的CINR值放入该窗口的最左边。该 窗口为实际的存储窗口，即独立占用一定的内存空间。平均CINR值存储窗口用于对计算出来的平均CINR值进行存储。该窗口与CINR 波动统计窗口一样均为实际的存储窗口，独立占用一定的内存空间。处理上升统计窗口 在进行调制编码方式向高一阶调整时用到的统计窗口。该窗 口为虚拟窗口，不单独占用内存空间，仅是将平均CINR值存储窗口中最新接收到的CINR值 作为该窗口中的值。因此该窗口的大小要小于等于平均CINR值存储窗口的大小。处理下降统计窗口 在进行调制编码方式向低一阶调整时用到的统计窗口。该窗 口与处理上升统计窗口一样，为虚拟窗口，不单独占用内存空间。窗口内存储的CINR值为 平均CINR值存储窗口内最新接收到的CINR值。因此该窗口的大小要小于等于平均CINR 值存储窗口的大小。一般情况下，处理上升的统计窗口的初始值大于处理下降的统计窗口的初始值。步骤110、系统将接收到的CINR值逐一放到CINR值波动统计窗口，对接收到的 CINR值进行统计，得到前后两个CINR值的差值；如图3所示，系统每接收到一个新的CINR值，通过电平交叉的方式对CINR值进行 统计，即计算接收到的前后两个CINR值的差值，并分别统计正差值与负差值的个数情况。其中，系统对每一次新接收到的CINR值与前一次接收到的CINR值取差值。若差 值大于零，则计数器1加1 ；若差值小于零，则计数器2加1 ；若差值为零，则不做处理。步骤120、系统对一时间段内差值的统计结果进行判断，调整α的值；其中，系统判断若得到的统计结果是正差值与负差值的个数相当，则判定该时间 段内CINR值的波动较严重，此时以设定的步长值减小α的值；系统判断若得到的统计结果 是正差值与负差值的个数相差很多，则判定该时间段内CINR值变化平稳，此时以设定的步 长值增大α的值；步骤130、系统通过调整后的α值对接收到的CINR值进行取平均运算，得到平均 CINR 值；所述运算方法为CINRavg = (1-α) XCINRlast+α XCINRnew ，其中 0 < α <1利用α因子来控制新接收到的CINR值对参考CINR值(即平均CINR值)的影 响。步骤140、系统将计算得到的平均CINR值逐一存放到CINR存储窗口内，对于第一 次接收到的平均CINR值，用该平均CINR值将整个CINR存储窗口填满，之后得到的CINR值 以类似于压栈的方式存入；图4是存储平均CINR值的示意图。若为第一次接收到平均CINR值，则将整个存 储窗口内都填为第一次接收到的平均CINR值；若为第二次接收到平均CINR值，则首先将整 个窗口内的平均CINR值向右移动，将最右边的一个平均CINR值移出窗口丢弃，将新接收到 的平均CINR值放到窗口的最左边，依此类推。步骤150、系统判断新接收到的平均CINR值的个数是否达到了处理上升统计窗口 的初始值；若达到了，则执行步骤160 ；若没有达到，则执行步骤170 ；
步骤160、系统将处理上升统计窗口中平均CINR值逐一与比当前的调制编码方式 高一阶的调制编码方式的门限值进行比较，统计高于高一阶的调制编码方式的门限值的平 均CINR值的个数，判断若统计的个数达到了某预先设定的第一界限值，则将调制编码方式 向高一阶进行调整，将标识为第一次接收到的CINR值置为“ture”，本流程结束；系统将标识为第一次接收到的CINR值置为“ture”，是指对于下一次接收到的 CINR值认为是第一次接收，因此流程重新开始。步骤170、系统将接收到的每一个平均CINR值与当前的阶的调制编码方式的门 限值进行比较，在处理下降的统计窗口内统计低于当前阶的调制编码方式的门限值的平均 CINR值的个数，判断若统计的个数达到某预先设定的第二界限值，则系统将调制编码方式 向低一阶进行调整，本流程结束。下面结合具体实例对本发明作进一步说明。在本实例中，首先设定α的初始值为1/2，调整步长为1/8，CINR值波动统计窗口 大小为N1，平均CINR统计窗口大小为Navg，处理上升统计窗口大小为Nup，处理下降统计窗口 大小为Nd_。处理上升时的切换点为nup，处理下降时的切换点为nd。wn。设定用于进行CINR 波动情况统计的两个边界值分别为Ii1和Ii2，对应于步骤110及步骤120，若正差值与负差值 的个数的差小于H1，则认为正差值与负差值的个数相当，若正差值与负差值的个数的差大 于n2，则认为正差值与负差值的个数相差较大。步骤500、CINR值波动统计窗口中存储的CINR值进行统计。用新接收到的CINR值减去之前接收到的CINR值，即CINRw-CINRi,其中，i = 0， 1，"^N1-L当差值大于0时，计数器加一，当差值小于0时，计数器2加一。步骤510、对计算得到的计数器1与计数器2的值进行判断。判断计数器1与计数器2的差值，若差值小于Ii1，则认为正差值与负差值的个数相 当，即CINR值的波动严重，则对α进行自减操作，即α = α-1/8 ；若差值大于η2，则认为 正差值与负差值的个数相差较大，即CINR值的波动相对稳定，则对α进行自加操作，即α =α +1/8。步骤520、利用调整之后的α值进行CINR的取平均运算。利用公式CINRavg = (1-α) XCINRlast+α XCINRnew ，其中 0 < α <1对接收到的瞬时CINR进行取平均运算。并将计算得到的平均CINR逐一放入平均 CINR值的统计窗口内。步骤530、处理调制编码方式向高阶调整。当接收到的CINR的个数等于Nup时，逐一将处理上升的统计窗口内的CINR值与 高一阶的调制编码方式的门限值进行比较，若CINR值大于门限值，则计数器3加一，若不大 于，则不做上升处理。统计完毕后，判断计数器的值是否大于nup，若大于，则将调制编码方 式向高一阶进行调整，若不大于则不做上升处理。步骤540、处理调制编码方式向低阶调整。将接收到的平均CINR逐一与当前阶调制编码方式的低门限值进行比较，若小于， 则计数器4加一，若不小于则不做处理。之后用计数器4的值与nd_进行比较，若计数器4 的值大于nd_，则将调制编码方式向低一阶进行调整，若不大于则不进行任何处理。
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以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖 在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种自适应调制编码方法，其特征在于，包括网络侧统计收到的标识信道条件的参数值，得到前后两个标识信道条件的参数值的差值，根据一时间段内得到的所述差值的统计结果对收到的标识信道条件的参数值进行运算，得到平均的标识信道条件的参数值，并统计得到的平均的标识信道条件的参数值的个数；所述网络侧判断若统计得到的所述个数达到处理上升统计窗口的初始值，则将得到的所述平均的标识信道条件的参数值逐一与当前调制编码方式高一阶的调制编码方式的门限值进行比较，统计并判断若高于高一阶的调制编码方式的门限值的平均的标识信道条件的参数值的个数达到设定的第一界限值，则将调制编码方式向高一阶进行调整。
2.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧判断若统计得到的所述平均的标识信道条件的参数值的个数没有达到处 理上升统计窗口的初始值，则包括以下步骤，所述网络侧将得到的每一个平均的标识信道条件的参数值与当前阶的调制编码方式 的门限值进行比较，统计低于当前阶的调制编码方式的门限值的平均的标识信道条件的参 数值的个数，判断若统计的所述个数达到设定的第二界限值，则将调制编码方式向低一阶 进行调整。
3.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧是通过电平交叉的方式统计收到的标识信道条件的参数值。
4.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧根据一时间段内得到的所述差值的统计结果对收到的标识信道条件的参 数值进行运算，得到平均的标识信道条件的参数值的步骤，分为以下步骤所述网络侧根据一时间段内差值的统计结果对α值进行调整，其中0 < α < 1 ； 所述网络侧通过调整后的α值对接收到的标识信道条件的参数值进行取平均运算， 得到平均的标识信道条件的参数值。
5.如权利要求4所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧根据一时间段内差值的统计结果对α值进行调整的步骤，分为以下步骤， 所述网络侧判断若所述统计结果是正差值与负差值的个数相当，则判定该时间段内标 识信道条件的参数值波动严重，以设定的步长值减小α的值；所述网络侧判断若所述统计结果是正差值与负差值的个数相差大，则判定该时间段内 标识信道条件的参数值变化平稳，以设定的步长值增大α的值。
6.如权利要求4所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧通过调整后的α值对接收到的标识信道条件的参数值进行取平均运算， 是通过以下公式得到平均的标识信道条件的参数值平均的标识信道条件的参数值=(1-α) X前一个标识信道条件的参数值+ α X当前 标识信道条件的参数值。
7.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧得到平均的标识信道条件的参数值，并统计得到的平均的标识信道条件的 参数值的个数的步骤，分为以下步骤，所述网络侧得到平均的标识信道条件的参数值后，将得到的所述平均的标识信道条件的参数值逐一存放，并统计得到的平均的标识信道条件的参数值的个数。
8.如权利要求7所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧是通过以下方式将得到的所述平均的标识信道条件的参数值逐一存放所述网络侧判断若得到的所述平均的标识信道条件的参数值为第一次得到的平均的 标识信道条件的参数值，则将整个存储窗口内都填为第一次得到的平均标识信道条件的参 数值；判断若得到的所述平均的标识信道条件的参数值为第二次得到的平均的标识信道条 件的参数值，则将整个存储窗口内的平均的标识存储信道条件参数值向右移动，将最右边 的一个平均的标识信道条件的参数值移出窗口丢弃，将新得到的平均的标识信道条件的参 数值放到存储窗口的最左边，依此类推。
9.如权利要求1或2所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述网络侧将调制编码方式进行调整后，还包括所述网络侧将将标识为第一次接收到 的标识信道条件的参数值置为ture的步骤。
10.如权利要求1至8任一所述的自适应调制编码方法，其特征在于，所述标识信道条件的参数为载干噪声功率比的参数。
全文摘要
一种自适应调制编码方法，包括网络侧统计收到的标识信道条件的参数值，得到前后该参数值的差值，根据一时间段内得到的差值的统计结果进行运算，得到平均的标识信道条件的参数值，并统计得到的平均的标识信道条件的参数值的个数；网络侧判断若统计得到的个数达到处理上升统计窗口的初始值，则将得到的平均的标识信道条件的参数值逐一与当前调制编码方式高一阶的调制编码方式的门限值进行比较，统计并判断若高于高一阶的调制编码方式的门限值的平均的标识信道条件的参数值的个数达到设定的第一界限值，则将调制编码方式向高一阶进行调整。应用本发明，解决自适应调整参考量变化不稳定而导致自适应调整过于频繁或过于缓慢的问题。
文档编号H04W28/04GK101932001SQ20091015072
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者刘颖 申请人:中兴通讯股份有限公司