专利名称：一种上行多输入多输出自适应配对方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于上行HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest，即混合自动重传请求)的上行ΜΙΜΟ (Multiple Input Multiple Output，多输入多 输出)自适应配对方法及其装置。
背景技术：
MIMO ^^^ OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, lE^i 分多址)系统中物理层的关键技术之一。在MIMO系统中，信号源产生的信号S (k)经过时 空编码后由多根天线发射，经过无线信道之后由接收端的多根天线进行接收，接收端对接 收到的该信号进行时空解码后恢复出原始S(k)信号。MIMO技术通过利用多天线来抑制信道衰落，它将多径天线信道与发射、接收作为 一个整体进行优化，从而提高通信容量和频谱利用率，是一种对信号近于最优的空域和时 域联合分集、干扰对消处理技术。上行MIMO又称虚拟ΜΙΜ0，现有技术中，由于移动台的大小一般无法满足多根天线 的需求，如在2. 5GHz频段，波长为12cm，3个波长为36cm，移动台天线增多会造成成本和功 耗的大量增加，因此，一般在移动台设置一根天线，如需要使用上行MIMO技术，需要通过多 个终端协作来使用上行MIMO技术，如
图1所示，通过两个终端协作使用上行MIMO技术，该 两个终端各自使用一根发射天线，使用完全相同的时频资源，针对每个终端的数据都采用 非MIMO模式对其进行编码、交织、调制以及映射，再将调制后的数据子载波按照协议编码 成对后发送给基站，由基站的多根天线接收该两个终端发送的信号。通过两个或多个终端协作实现上行MIMO技术的方式称为配对方式，自适应配对 指通过自适应的选择合适的多个MS(用户终端)进行配对，目前，配对方式主要为强制性的 选取两个MS，将该选取出的两个MS进行配对，再通过配对后的MS执行上行MIMO技术，现 有技术虽然能够在一定程度上实现配对，但是由于其是通过强制性的进行配对，因此，通过 该种方式，在选取的用于配对的两个MS不合适配对时，使用该两个MS协作执行上行MIMO 技术过程中，可能因信道条件发生恶化时仍然使用该对MS执行上行MIMO技术而导致数据 传输不稳定的问题，如，在数据传输不稳定时，则可能会由于没有及时拆对而导致脱网的问 题；因此，现有技术使用的MS配对方式执行上行MIMO存在以下缺陷MS配对有效性低、链 路稳定性差、数据传输可靠性差以及系统上行吞吐量较低等。HARQ技术是指，在信道条件较好、数据包通过一次传输可成功传输时，不需要重传 该数据包；在信道条件较差时，数据包可能需要重传多次才能成功传输，若数据包重传的次 数超过预先设定的最大重传次数时还未成功传输，则将该数据包丢弃。现有技术中，采用 HARQ机制传输数据包时，评价信道条件好与坏的方式如下统计一个周期内传输成功的数 据包的数量(即通过一次传输成功的数据包数量与所有通过重传传输成功的数据包的数 量之和)，以及统计一个周期内传输成功与不成功的数据包的总数量(该总数量与传输的 总次数成相等)，再将统计得到的传输成功数据包的数量与总数量的比值作为判断信道条件好与坏的依据，如比值越大信道条件越好，反之越差。下面以一个具体的实例来详细描述 如何得到一个周期内传输成功的数据包的数量以及传输的数据包的总数量设定最大重传 次数为4，不考虑数据包的大小，假设一个HARQ统计周期内，通过一次传输成功的数据包的 数量为nl，通过重传一次后传输成功的数据包的数量为π2，通过重传两次后传输成功的数 据包的数量为π3，通过重传三次后传输成功的数据包的数量为π4，通过重传四次后传输成 功的数据包的数量为η5，通过重传四次后传输不成功的数据包的数量为π6，则统计得到传 输成功的数据包数量m (后续称为有效数据包)与传输数据包总数量N2如下N1 = n1+n2+n3+n4+n5式(1)N2 = rii X l+n2 X 2+n3 X 3+n4 X 4+n5 X 5+n6 X 5 式 O)进一步的，为了提高统计结果的准确性，针对上述实例还可考虑数据包的大小， HARQ周期统计结果中，通过一次传输成功的数据包的数量为nl，该数量数据包的大小依次 为ml (1) ,ml (2)... ml (nl)；通过重传一次后传输成功的数据包的数量为n2，该数量数据包 的大小依次为m2 (1) ,m2(2)... m2 (n2)；通过重传两次后传输成功的数据包的数量为n3，该 数量数据包的大小依次为m3(l)、m3(2)...m3(n3)；通过重传三次后传输成功的数据包的 数量为n4，该数量数据包的大小依次为m4(l)、mM2). . . m4(n4)；通过重传四次后传输成功 的数据包的数量为n5，该数量数据包的大小依次为m5 (1) ,m5(2)... m5 (n5)；通过重传四次 后传输不成功的数据包的数量为n6，该数量数据包的大小依次m6 (1) ,m6(2)... m6 (n6)；则 有效包数与总包数如下所示N1 = [m1(1)+m1(2)+. · · +m1(nl)] + [m2(1)+m2(2)+. · · +m2fc2)] + [m3(1)+m3(2)+· · · +m3(n3)] + 式⑶[πι4ω+πι4ω+· · · +m4(n4)] + [m5W+m5(a+· · · +m5(n5)]N2 = [πιιω+πι1β)+· · · +m1(nl)] + [m2W+i%2)+· · · +m2fc2)] X2+[m3⑴+m3⑵+· · · +m3(n3)] X3+式G)
权利要求
1.一种上行多输入多输出MIMO自适应配对方法，其特征在于，包括在接收到用于触发配对的事件后且配对周期到达时，根据各用户终端执行MIMO能力 及其混合自动重传请求HARQ重传信息，确定出待配对终端；根据待配对终端的上行调制编码索引UIUC值及其配对信息，确定出用于与该待配对 终端进行配对的第二待配对终端，并配对；在所述待配对终端配对之后且拆对周期到达时，根据所述待配对终端的HARQ重传信 息，确定是否对所述待配对终端进行拆对处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出待配对终端，具体为若用户终 端为具有执行上行MIMO能力的未配对用户终端，并根据该用户终端的HARQ重传信息确定 出该用户终端在配对周期内发送的数据包总数量超过第一阈值，则确定该用户终端为待配 对终端。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为每个具有执行上行MIMO能力的用户终端 设置有对应的不适合配对列表，所述不适合配对列表用于存储与所述待配对终端不适合配 对的用户终端的标识；确定出用于与所述待配对终端进行配对的第二待配对终端，具体为从其他待配对终 端中选取一个UIUC值与所述待配对终端的UIUC值相等且不在所述待配对终端对应的不适 合配对列表中的待配对终端，并将该待配对终端确定为第二待配对终端；或者，从其他待配 对终端中选取一个UIUC值与所述待配对终端的UIUC值的差值低于设定的波动阈值且不在 所述待配对终端对应的不适合配对列表中的待配对终端，并将该待配对终端确定为所述第 二待配对终端。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定对所述待配对终端进行拆对处理之后， 还包括将所述待配对终端的标识添加至所述第二待配对终端所对应的不适合配对列表 中，并将所述第二待配对终端的标识添加至所述待配对终端所对应的不适合配对列表中。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，还包括接收到用于触发配对的事件后 且不适合配对列表处理周期到达时，将具有执行上行MIMO能力的用户终端所对应的不适 合配对列表中的部分或全部内容删除；所述不适合配对列表处理周期大于所述配对周期。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定是否对所述待配对终端进行拆对 处理，具体为根据所述待配对终端的HARQ重传信息确定所述待配对终端在拆对周期内发送数据包 的总数量高于第二阈值且该待配对终端发送成功的数据包数量与发送数据包的总数量的 比值高于比例阈值，以及，根据所述第二待配对终端的HARQ重传信息确定所述第二待配对 终端在拆对周期内发送数据包总数量高于所述第二阈值且发送成功的数据包数量与发送 数据包的总数量的比值高于所述比例阈值时，则确定不对该待配对终端进行拆对处理；否 则，确定对该待配对终端进行拆对处理。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述待配对终端在拆对周期内发送成 功的数据包数量，通过下式得到M /=1式中，N1为所述待配对终端在拆对周期内发送成功的数据包数量，M为设定的最大传输次数，Hi为所述待配对终端通过i次传输传输成功的数据包数量。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述待配对终端在拆对周期内发送成 功的数据包数量，通过下式得到
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，确定所述待配对终端在拆对周期内发送 数据包的总数量，通过下式得到
10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，确定所述待配对终端在拆对周期内发 送数据包的总数量，通过下式得到
11.一种上行多输入多输出MIMO自适应配对装置，其特征在于，包括时间周期触发模 块、待配对终端确定模块、终端配对模块以及拆对处理模块，其中时间周期触发模块，用于在接收到用于触发配对的事件后且配对周期到达时，启动所 述待配对终端确定模块；以及，在所述终端配对模块对各待配对终端进行配对后且拆对周 期到达时，启动拆对处理模块；待配对终端确定模块，用于根据各用户终端执行MIMO能力及其混合自动重传请求 HARQ重传信息，确定出待配对终端；终端配对模块，用于根据待配对终端的上行调制编码索引UIUC值及其配对信息，确定 出用于与该待配对终端进行配对的第二待配对终端，并配对；拆对处理模块，用于在所述待配对终端配对之后且拆对周期到达时，根据所述待配对 终端的HARQ重传信息，确定是否对所述待配对终端进行拆对处理。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述待配对终端确定模块确定出待配对 终端，具体为若用户终端为具有执行上行MIMO能力的未配对用户终端，并根据该用户终 端的HARQ重传信息确定出该用户终端在配对周期内发送的数据包总数量超过第一阈值， 则确定该用户终端为待配对终端。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，针对每个具有执行上行MIMO能力的用户终端设置有对应的不适合配对列表，所述不适合配对列表用于存储与所述待配对终端不适 合配对的用户终端的标识；所述终端配对模块确定出用于与所述待配对终端进行配对的第二待配对终端，具体 为从其他待配对终端中选取一个UIUC值与所述待配对终端的UIUC值相等的待配对终端， 并将该待配对终端确定为第二待配对终端；或者，从其他待配对终端中选取一个UIUC值与 所述待配对终端的UIUC值的差值低于设定的波动阈值的待配对终端，并将该待配对终端 确定为所述第二待配对终端。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块进一步用于，在确定对 所述待配对终端进行拆对处理之后，将所述待配对终端的标识添加至所述第二待配对终端 所对应的不适合配对列表中，并将所述第二待配对终端的标识添加至所述待配对终端所对 应的不适合配对列表中。
15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，还包括不适合配对表处理模块；所述时间周期触发模块进一步用于，在接收到用于触发配对的事件后且不适合配对列 表处理周期到达时，触发所述不适合配对列表处理模块；不适合配对表处理模块，用于在接收到触发事件时，将具有执行上行MIMO能力的用户 终端所对应的不适合配对列表中的部分或全部内容删除；所述不适合配对列表处理周期大 于所述配对周期。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块确定是否对所述待配 对终端进行拆对处理，具体为根据所述待配对终端的HARQ重传信息确定所述待配对终端在拆对周期内发送数据包 的总数量高于第二阈值且该待配对终端发送成功的数据包数量与发送数据包的总数量的 比值高于比例阈值，以及，根据所述第二待配对终端的HARQ重传信息确定所述第二待配对 终端在拆对周期内发送数据包总数量高于第二阈值且发送成功的数据包数量与发送数据 包的总数量的比值高于所述比例阈值时，则确定不对该待配对终端进行拆对处理；否则，确 定对该待配对终端进行拆对处理。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块确定所述待配对终端 在拆对周期内发送成功的数据包数量，通过下式得到
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块确定所述待配对终端 在拆对周期内发送成功的数据包数量，通过下式得到M
19.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块确定所述待配对终端在拆对周期内发送数据包的总数量，通过下式得到
20.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述拆对处理模块确定所述待配对 终端在拆对周期内发送数据包的总数量，通过下式得到
全文摘要
本发明公开了一种上行多输入多输出MIMO自适应配对方法及装置，以解决现有配对方式的配对有效性差、链路稳定性差以及数据传输可靠性低的问题。该方法包括在接收到用于触发配对的事件后且配对周期到达时，根据各用户终端执行MIMO能力及其混合自动重传请求HARQ重传信息，确定出待配对终端；根据待配对终端的上行调制编码索引UIUC值及其配对信息，确定出用于与该待配对终端进行配对的第二待配对终端，并配对；在所述待配对终端配对之后且拆对周期到达时，根据所述待配对终端的HARQ重传信息，确定是否对所述待配对终端进行拆对处理。采用本发明技术方案，可提高配对有效性与成功率，提高数据传输可靠性。
文档编号H04W76/04GK102045817SQ20091017796
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者刘广, 赖世明 申请人:中兴通讯股份有限公司