专利名称：调整数据发送速率的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，具体而言，涉及一种调整数据发送速率的方法和装置。
背景技术：
波束赋形(Beam Forming, BF)是基于自适应天线原理，利用天线阵列通过先进的信号处理算法分别对各天线单元加权处理的一种技术，如图1所示，发送端通过天线单元发送数据时，将对待发送的数据乘以权值W后再发送给对应的目标接收端。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)是在发送端和接收端分别安置多个天线的通信系统，它包括空间分集(Spatial Diversity, SD)和空间复用 (Spatial Multiplexing, SM)，其中，空间分集可以提高链路的稳定性，空间复用可以在不增加带宽的情况下提高系统的吞吐量。波束赋形和MIMO相结合，形成具有两种特点的多输入多输出波束赋形技术，其中一种多输入多输出波束赋形系统的示意图如图2所示，该系统将天线分成η个子阵列，每个子阵列形成一个波束，即一根虚拟天线，多根虚拟天线间构成一个MIMO结构。另一种多输入多输出波束赋形系统的示意图如图3所示，该系统中整个天线阵列形成η个波束，波束间构成MIMO结构。当波束赋形与空间分集相结合时，该系统的数据发送模式叫空间分集波束赋形，用SD+BF表示；当波束赋形与空间复用相结合时，该系统的数据发送模式叫叫空间复用波束赋形，用SM+BF表示。发送端的数据发送速率V由数据发送模式和调制编码方式决定，其中，数据发送模式有空间分集波束赋形或者空间复用波束赋形，调制编码方式包括调制方式、编码速率、 编码重复次数；据发送速率V = αΧΜΧΡ + R，其中，α为常数，M表示调制阶数，P表示编码速率，是比特(bit)级的信道编码速率，比如1编码成111，那么编码速率为1/3 ；R表示编码重复次数。常数α >0为多输入多输出波束赋形的编码速率，空间分集波束赋形一般要在空间维引入信号冗余，其取值一般不大于1，空间复用波束赋形一般不同的虚拟天线上发送不同的信号，其值一般等于虚拟天线的个数。一般来说，信道条件比较好时，可以用较大的数据发送速率，比如用空间复用波束赋形和高价的调制编码方式；信道条件比较差时，可用较小的数据发送速率，比如空间分集波束赋形和低阶的调制编码方式。而无线信道是不断变化的，为了实现链路的稳定和吞吐量的提高，需要根据信道条件，自适应地选择数据发送速率来适应信道的变化。相关技术中有两种方式，一种方式由于分别独立地调整调制编码方式和调整数据发送模式造成系统的数据发送速率与信道条件不匹配，进而影响了系统链路的稳定性和吞吐量。另一种方式由于发送端不能得到空间分集波束赋形和空间复用波束赋形两种模式下的信噪比，从而不能在数据发送模式调整后准确地调整调制编码方式， 因此也造成系统的数据发送速率与信道条件不匹配，进而影响了系统链路的稳定性和吞吐量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种调整数据发送速率的方法和装置，以至少解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供了一种调整数据发送速率的方法，包括在数据发送速率的调整周期内，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势；根据数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式；发送端使用确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。根据本发明的另一方面，提供了一种调整数据发送速率的装置，包括趋势判断模块，用于在数据发送速率的调整周期内，根据信道状态信息判断数据发送速率趋势；确定模块，用于根据数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式；数据发送模块，用于使用确定模块确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。通过本发明，采用根据系统信道状态信息确定数据发送速率的趋势，并根据确定的趋势确定数据发送模式和调制编码方式来发送数据，解决了数据发送速率与信道条件不匹配的问题，增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的波束赋形模式的系统结构示意图；图2是根据相关技术的一种多输入多输出波束赋形系统的示意图；图3是根据相关技术的另一种多输入多输出波束赋形系统的示意图；图4是根据本发明实施例一的调整数据发送速率的方法流程图；图5是根据本发明实施例二的调整数据发送速率的方法流程图；图6是根据本发明实施例三的调整数据发送速率的方法流程图；图7是根据本发明实施例四的调整数据发送速率的方法流程图；图8是根据本发明实施例五的调整数据发送速率的方法流程图；图9是根据本发明实施例六的调整数据发送速率的方法流程图；图10是根据本发明实施例七的调整数据发送速率的方法流程图；图11是根据本发明实施例八的调整数据发送速率的方法流程图；图12是根据本发明实施例九的调整数据发送速率的方法流程图；图13是根据本发明实施例十的调整数据发送速率的方法流程图；以及图14是根据本发明实施例十一的调整数据发送速率的装置结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。无线通信系统包括发送端和接收端，本发明实施例中的发送端是用于发送数据或者信息的设备，比如宏基站，微基站等；接收端是用于接收数据或者信息的各类终端，如移动台、手持设备或数据卡等。下面介绍本发明的各个实施例都以该无线通信系统为基础予以实施。实施例一
图4示出了根据本发明实施例的调整数据发送速率的方法流程图，包括以下步骤步骤S402，在数据发送速率的调整周期内，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势；其中，无线通信系统的信道状态信息包括错发率，或者当前数据发送模式下的信噪比CINR，或接收功率Power ；错发率可以是误比特率(Bit Error Rate，BER)，即传输错误的比特和总传输比特的比值；也可以是误突发率(Burst Error Rate, BER)，指传输错误的突发个数和总传输的突发个数的比值；本发明实施例将两者统一为错发率BER ；信噪比CINR可以是通常意义的信噪比(Signal to Noise feitio，SNR)，也可以是信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio，SINR)，还可以是载干噪比(Carrier to Interference plus Noise Ratio, CINR)；本发明实施例统一用 CINR表示包括SNR、SINR 在内的各类信噪比；接收功率Power可以是接收端反馈给发送端的，或者可以是发送端根据测量接收端发送的上行功率估计出的值；步骤S404，发送端根据数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式；其中，本发明实施例中的数据发送模式包括空间分集波束赋形和空间复用波束赋，调制编码方式包括QPSK(Quadrature Phase ShiftKeying，四相相移键控)、 QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交调幅)、16QAM、64QAM，编码速率包括 1/2、 2/3、3/4、5/6 ；因发送速率V= α XMXP + R，其中，α为常数，M表示调制阶数，P表示编码速率；R表示编码重复次数，所以根据数据发送速率趋势可以确定数据发送速率；根据数据发送速率确定数据发送模式和调制编码方式。以适应当前的信道条件；其中，数据发送速率与数据发送模式和调制编码方式的对应关系可以预先配置；发送端可以根据当前数据发送速率和判断出的数据发送速率趋势找到对应的数据发送模式和调制编码方式；步骤S406，发送端使用确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。本实施例根据信道状态信息确定数据发送速率趋势，根据确定的数据发送速率趋势自适应调整数据发送模式和调制编码方式，以适应不断变化的信道条件，从而增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。实施例二本发明提供了一种调整数据发送速率的方法，本实施例中的信道状态信息为错发率BER，本实施例中的发送端以基站为例进行说明，该基站下面服务了多个用户。该基站上预先配置有速率表，配置速率表的过程如下将使用空间分集波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率和使用空间复用波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率进行排序，形成速率表，并规定传输速率增大的方向为速率上升的方向，而传输速率减小的方向为速率下降的方向。上述速率表的具体形式可以参见表1，表格中的每一行可包括数据发送模式、调制编码方式、发送速率和唯一的索引IDandex)。表1中，按发送速率从小到大排列，编码重复次数R= 1，空间分集波束赋形时a = 1，空间复用波束赋形时a = 2。
表 权利要求
1.一种调整数据发送速率的方法，其特征在于，包括在数据发送速率的调整周期内，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势；根据所述数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式；所述发送端使用所述确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括错发率BER，根据信道状态信息判断数据发送速率趋势包括将所述调整周期划分为多个指定周期，在每个所述指定周期内计算所述错发率BER，统计所述调整周期内BER ( BER0或I-BER彡BER0的次数Ns，所述BERtl为错发率门限值；如果Ns < N1,则确定所述数据发送速率趋势为下降，所述N1为第一门限值；如果 Ns ^ N2，则确定所述数据发送速率趋势为上升，所述N2为第二门限值；如果N1 < Ns < N2，则确定所述数据发送速率趋势为不变。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在每个所述指定周期内计算所述错发率 BER包括计算BER = Mrep/Mt。tal，其中，Mtotal为在所述指定周期内的突发总个数，Mrep为在所述指定周期内的混合自动重传HARQ或者自动重传AQR的第一重传的突发数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在每个所述指定周期内计算所述错发率 BER包括计算BER = BMP/Bt。tal，其中，Bt。tal为在所述指定周期内的突发总个数Mt。tal对应的比特数，Brep为在所述指定周期内混合自动重传HARQ或者自动重传AQR的第一重传的突发数Mrep 对应的比特数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR ；根据信道状态信息判断数据发送速率趋势包括在所述调整周期内设置多个判决时刻，依次在每个判决时刻上获得当前数据发送模式下的CINR ；并统计所述调整周期内CINR彡CINR0的次数Ns，所述CINRtl为信噪比门限值；如果Ns < N1,则确定所述数据发送速率趋势为下降，所述N1为第一门限值；如果 Ns ^ N2，则确定所述数据发送速率趋势为上升，所述N2为第二门限值；如果N1 < Ns < N2，则确定所述数据发送速率趋势为不变。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道状态信息包括接收功率Power， 所述接收功率Power是接收端反馈给所述发送端的，或者是所述发送端根据测量接收端发送的上行功率估计出的值；根据信道状态信息判断数据发送速率趋势包括在所述调整周期内设置多个判决时刻，依次在每个判决时刻上获得当前的接收功率 Power ；并统计所述调整周期内Power ^ Power0的次数Ns，所述Power。为接收功率门限值或上一次获得的接收功率值；如果Ns < N1,则确定所述数据发送速率趋势为下降，所述N1为第一门限值；如果 Ns ^ N2，则确定所述数据发送速率趋势为上升，所述N2为第二门限值；如果N1 < Ns < N2，则确定所述数据发送速率趋势为不变。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，根据所述数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式包括根据所述数据发送速率趋势确定数据发送速率；根据所述数据发送速率确定数据发送模式和调制编码方式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据发送模式包括空间分集波束赋形和空间复用波束赋形，还包括将使用空间分集波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率和使用空间复用波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率进行排序， 形成速率表；根据所述数据发送速率趋势确定数据发送速率包括如果所述数据发送速率趋势为上升，在所述速率表中当前数据发送速率和最大发送速率间选择一个数据发送速率；如果所述数据发送速率趋势为下降，在所述速率表中当前数据发送速率和最小发送速率间选择一个数据发送速率；如果所述数据发送速率趋势为不变，保持当前的数据发送速率不变；根据所述数据发送速率确定数据发送模式和调制编码方式包括在所述速率表中查找所述数据发送速率对应的数据发送模式和调制编码方式，以查找到的数据发送模式和调制编码方式作为发送数据使用的数据发送模式和调制编码方式。
9.一种调整数据发送速率的装置，其特征在于，包括趋势判断模块，用于在数据发送速率的调整周期内，根据信道状态信息判断数据发送速率趋势；确定模块，用于根据所述数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式；数据发送模块，用于使用所述确定模块确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信道状态信息包括错发率BER，所述趋势判断模块包括第一计算单元，用于将所述调整周期划分为多个指定周期，在每个所述指定周期内计算所述错发率BER ；第一趋势判断单元，用于统计所述调整周期内BER彡BER0或I-BER彡BER0的次数Ns， 所述BERtl为错发率门限值；如果Ns SN1，所述数据发送速率趋势为下降的，所述N1为第一门限值；如果Ns ^队，所述数据发送速率趋势为上升的，所述队为第二门限值；如果N1 < Ns < N2，所述数据发送速率趋势为不变。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括第一计算子单元或第二计算子单元；所述第一计算子单元，用于计算BER = Mrep/Mt。tal，其中，Mt。tal为在所述指定周期内的突发总个数，Mrep为在所述指定周期内的混合自动重传HARQ或者自动重传AQR的第一重传的突发数；所述第二计算子单元，用于计算BER = Brep/Bt。tal，其中，Btotal为在所述指定周期内的突发总个数Mtotal对应的比特数，Brep为在所述指定周期内混合自动重传HARQ或者自动重传 AQR的第一重传的突发数Mrep对应的比特数。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信道状态信息包括当前数据发送模式下的信噪比CINR ；所述趋势判断模块包括信噪比获取单元，用于在所述调整周期内设置多个判决时刻，依次在每个判决时刻上获得当前数据发送模式下的CINR ；第二趋势判断单元，用于统计所述调整周期内CINR彡CINRtl的次数Ns，所述CINRci* 信噪比门限值；如果Ns ^ N1，所述数据发送速率趋势为下降的，所述N1为第一门限值；如果 Ns ^队，所述数据发送速率趋势为上升的，所述队为第二门限值；如果N1 < Ns <队，所述数据发送速率趋势为不变。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述信道状态信息包括接收功率Power， 所述趋势判断模块包括接收功率获取单元，用于在所述调整周期内设置多个判决时刻，依次在每个判决时刻上获得当前的接收功率Power ；第三趋势判断单元，用于统计所述调整周期内Power ^ Power0的次数Ns，所述Power。 为接收功率门限值或上一次获得的接收功率值；如果Ns ( N1,所述数据发送速率趋势为下降的，所述N1为第一门限值；如果Ns >队，所述数据发送速率趋势为上升的，所述队为第二门限值；如果N1 < Ns <队，所述数据发送速率趋势为不变。
14.根据权利要求9-13任一所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括速率确定单元，用于根据所述数据发送速率趋势确定数据发送速率；选择单元，用于根据所述数据发送速率确定数据发送模式和调制编码方式。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述数据发送模式包括空间分集波束赋形和空间复用波束赋形，所述装置还包括速率表建立模块，用于将使用空间分集波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率和使用空间复用波束赋形时不同调制编码方式对应的数据发送速率进行排序，形成速率表；所述速率确定单元包括第一速率选择子单元，用于如果所述数据发送速率趋势为上升，在所述速率表中当前数据发送速率和最大发送速率间选择一个数据发送速率；第二速率选择子单元，用于如果所述数据发送速率趋势为下降，在所述速率表中当前数据发送速率和最小发送速率间选择一个数据发送速率；第三速率选择子单元，用于如果所述数据发送速率趋势为不变，保持当前的数据发送速率不变；所述选择单元用于在所述速率表中查找所述数据发送速率对应的数据发送模式和调制编码方式，以查找到的数据发送模式和调制编码方式作为发送数据使用的数据发送模式和调制编码方式。
全文摘要
本发明公开了一种调整数据发送速率的方法和装置，其中，所述方法包括在数据发送速率的调整周期内，发送端根据信道状态信息判断数据发送速率趋势，根据所述数据发送速率趋势确定数据发送模式和调制编码方式，发送端使用所述确定的数据发送模式和调制编码方式发送数据。根据本发明，解决了数据发送速率与信道条件不匹配的问题，增加了链路的稳定性和提高了系统的吞吐量。
文档编号H04B7/06GK102237971SQ201010158009
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者刘锟, 张万帅, 朱登魁, 肖华华, 贾晓山, 鲁照华 申请人:中兴通讯股份有限公司