自适应调制编码获取方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种自适应调制编码获取方法及装置，其中自适应调制编码获取方法包括接收端根据参考信号的SINR测量值和业务信号的循环冗余校验结果，获得对参考信号的SINR进行测量的测量误差；接收端根据SINR测量值以及预测的发送端发送参考信号时的SINR预测值，获得SINR预测值的预测误差；接收端根据SINR预测值与测量误差之和，以及预测误差，查询发送端需要采用的调制编码方式MCS；由于接收端在为发送端选择MCS时，在对发送端发送参考信号的SINR进行预测时，考虑到了接收端在接收到业务信号时的测量误差，接收端与发送端之间信道情况的变化，使得接收端能够为发送端选择较优的MCS，有效地提高到了AMC技术的自适应性能。
【专利说明】自适应调制编码获取方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种自适应调制编码获取方法及装置。
【背景技术】
[0002]在无线通信系统中，发送端采用高阶的调制编码方式和低冗余的纠错码与接收端 进行通信的情况下，若发送端与接收端之间的信道条件较好，则通信过程中能够获得较高 的吞吐率；若发送端与接收端之间的信道条件较差，则两者之间无法实现可靠的通信。发送 端采用低阶的调制编码方式和高冗余的纠错码进行通信的情况下，即使发送端与接收端之 间的信道条件较差，依然能够实现两者之间可靠的通信；但是当发送端与接收端之间的信 道条件较好时，则会使得两者之间进行通信的吞吐率无法达到较优的水平，从而造成对通 信资源的浪费。
[0003]无线通信系统中信道的衰落具有时变性，因此可以采用自适应调制编码 (Adaptive Modulation and Coding, AMC)技术,根据发送端与接收端之间信道的状态，自 适应地对发送端所采用的调制编码方式进行调整，以尽量获得较优的吞吐率。
[0004]在目前的AMC技术中，基站在与终端进行通信的过程中测量上行的信号与干扰加 噪声比(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR),根据测量的上行 SINR 以及 SINR滤波值的历史数据，获得上行SINR的滤波平滑值；进而根据上行SINR的滤波平滑值， 以及上行SINR与上行调制编码方式之间的对应关系，查询出上行需要采用的调制编码方 式(Modulation and Coding Scheme, MCS)。
[0005]此外，基站中还设置有误块率(BLock Error Rate, BLER)许可范围。基站在与终 端进行通信的过程中，判断上行BLER的数值是否在该BLER许可范围的取值范围内。若是， 则不需要对上行的MCS进行调整；若否，则需要根据调整策略，增大或减小上行的MCS。
[0006]BLER许可范围是一个相对固定的取值范围，并不一定适用于各种不同的应用场 景。由于无线通信系统具有时变性，应用场景较多，无法针对全部应用场景分别设置相应的 BLER许可范围，也就使得在面对不同的应用场景时，目前的AMC技术在自适应性能方面仍 存在不足。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供一种自适应调制编码获取方法及装置，用于解决目前的AMC技 术在自适应性能方面的不足。
[0008]本发明实施例的第一个方面是提供一种自适应调制编码获取方法，包括:
[0009]接收端根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余 校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；
[0010]所述接收端根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR 预测值，获得所述SINR预测值的预测误差；
[0011]所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。
[0012]结合第一个方面提供的自适应调制编码获取方法，在第一种可能的实现方式中， 所述接收端根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余校验 结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差包括:
[0013]所述接收端利用信噪比SNR-误块率BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR 测量值进行处理，再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR 进行测量的测量误差。
[0014]结合第一个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述接 收端根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得所 述SINR预测值的预测误差包括:
[0015]所述接收端根据所述SINR测量值以及所述SINR预测值，获得所述SINR预测值的 预测误差的均值或方差；
[0016]相应地，所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误 差，查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS包括:
[0017]所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均 值或方差，查询所述发送端需要采用的MCS。
[0018]本发明实施例的第二个方面是提供一种接收端，包括:
[0019]第一处理单元，用于根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信 号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；
[0020]第二处理单元，用于根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号 时的SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差；
[0021]查询单元，用于根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差， 查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。
[0022]结合第二个方面提供的接收端，在第一种可能的实现方式中，所述第一处理单元 还用于:
[0023]利用信噪比SNR-误块率BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR测量值进行 处理，再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的
测量误差。
[0024]结合第二个方面或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第 二处理单元还用于:
[0025]根据所述SINR测量值以及所述SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差的 均值或方差；
[0026]相应地，所述查询单元还用于:
[0027]根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均值或方差，查 询所述发送端需要采用的MCS。
[0028]本发明各实施例提供的自适应调制编码获取方法及装置，接收端根据参考信号的 SINR测量值和业务信号的循环冗余校验结果，获得对参考信号的SINR进行测量的测量误 差，根据SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得SINR预 测值的预测误差，进而根据SINR预测值与测量误差之和，以及预测误差，查询发送端需要采用的MCS ;由于接收端在为发送端选择MCS时，在对发送端发送参考信号时的SINR进行 预测时，不仅考虑到了预测误差，还考虑到了接收端在接收到业务信号时的测量误差，通过 预测误差和测量误差能够反映出接收端与发送端之间信道情况的变化，以及接收端感知信 道质量的能力，从而在面对不同的应用场景时，接收端均能够为发送端选择较优的MCS，以 提高两者之间进行通信的吞吐率，有效地提高到了 AMC技术的自适应性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施例提供的自适应调制编码获取方法的流程图；
[0030]图2为本发明实施例提供的另一自适应调制编码获取方法的流程图；
[0031]图3为本发明实施例提供的接收端的结构示意图；
[0032]图4为本发明实施例提供的另一接收端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]为了弥补目前的AMC技术在自适应性能方面的不足，本发明各实施例对目前的 AMC技术进行了改进。本发明各实施例可以应用在长期演进(Long Time Evolution, LTE) 系统以及通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)等多 种类型的通信系统中。
[0034]本发明各实施例可以应用在由发送端和接收端组成的多种应用场景中，以下具体 以由终端和基站组成的无线通信场景进行说明。其中，终端为发送端，基站为接收端，并且 在上行传输和下行传输过程中均可以采用本发明各实施例中所述的方法。
[0035]图1为本发明实施例提供的自适应调制编码获取方法的流程图，如图1所示，该方 法包括:
[0036]101、接收端根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环 冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差。
[0037]具体的，基站能够从终端接收到已知序列的参考信号，以及携带实际业务数据的 业务信号。基站对接收到的参考信号的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference and Noise Ratio，SINR)进行测量，获得参考信号的SINR测量值。基站对接收到的业务信号进 行解调和译码，获得业务信号的循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)结果。若 基站对业务信号译码正确，则业务信号的CRC等于0 ;若基站对业务信号译码错误，则业务 信号的CRC等于I。
[0038]进而基站利用业务信号的循环冗余校验结果，对参考信号的SINR测量值进行校 准，获得对参考信号的SINR进行测量的测量误差。
[0039]102、接收端根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR 预测值，获得所述SINR预测值的预测误差。
[0040]具体的，基站根据计算出的SINR测量值能够预测终端发送该参考信号时的SINR 的大小，即SINR预测值。进而，基站在对应的接收时刻根据计算出的SINR测量值和之前得 到的SINR预测值，能够计算出对终端发送该参考信号时的SINR进行预测的预测误差。
[0041]103、接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询 所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。[0042]具体的，基站中预先存储有MCS的二维映射表，基站可以根据查询条件从两个维度唯一定位出对应的MCS。
[0043]基站在计算出终端发送该参考信号时的SINR预测值、预测误差以及基站对该参考信号的SINR进行测量的测量误差之和，利用SINR预测值与测量误差之和作为一个维度， 利用预测误差作为另外一个维度，将查询出的MCS作为终端需要采用的MCS。
[0044]其中，步骤101-103所示的步骤可以为循环的过程，基站通过上述方法定期或不定期地对终端需要采用MCS进行选择和/或调整。
[0045]进而，基站将查询出的MCS告知终端，以使终端采用该MCS所代表的调制编码方式进行上行数据的传输。针对基站与终端之间不同的信道条件，在选择了合适的MCS的情况下，能够使得两者之间的吞吐率最大化。由于利用预测误差和测量误差对SINR预测值进行校准的过程，将信道条件的影响考虑在其中了，因此终端采用基站经过预测误差和测量误差的校准之后为其选择的MCS，能够使得基站与终端在通信过程中具有较优的吞吐率。
[0046]本发明各实施例提供的自适应调制编码获取方法，接收端根据参考信号的SINR 测量值和业务信号的循环冗余校验结果，获得对参考信号的SINR进行测量的测量误差，根据SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得SINR预测值的预测误差，进而根据SINR预测值与测量误差之和，以及预测误差，查询发送端需要采用的 MCS ;由于接收端在为发送端选择MCS时，在对发送端发送参考信号时的SINR进行预测时， 不仅考虑到了预测误差，还考虑到了接收端在接收到业务信号时的测量误差，通过预测误差和测量误差能够反映出接收端与发送端之间信道情况的变化，以及接收端感知信道质量的能力，从而在面对不同的应用场景时，接收端均能够为发送端选择较优的MCS，以提高两者之间进行通信的吞吐率，有效地提高到了 AMC技术的自适应性能。
[0047]图2为本发明实施例提供的另一自适应调制编码获取方法的流程图，如图2所示， 该方法包括:
[0048]201、接收端利用信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)-BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR测量值进行处理，再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差。
[0049]具体的，可以参见步骤101中所述的实现方式。
[0050]在此基础上，一种可选的计算测量误差的方法为，所述测量误差 An=(fi(y W + A^-CRCJ -U+An^1 ;其中，An为对第n个参考信号的SINR进行测量的测量误差，Y (n)为所述第n个参考信号的SINR测量值，An^1为对第n_l个参考信号的SINR 进行测量的测量误差，?)为SNR-BLER译码曲线函数，测量误差的初始值Aci为零，CRCn 为第n个业务信号的循环冗余校验结果，y为预测发送端发送参考信号的SINR预测值时的滤波器系数变化步长。
[0051]202、接收端根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR 预测值，获得所述SINR的预测误差的均值或方差。
[0052]具体的，基站可以利用如下方法预测发送端发送该参考信号时的SINR预测值。
[0053]—种为采用最小方差(Least mean square, LMS)自适应滤波算法实现预测。
[0054]第n个参考信号的在发送端被发送时的SINR预测值外,)为，M = W；r(?)。 其中，滤波器系数1为，Wn=(w(n)，w(n-1)，…，w(n-K-l))T，K是滤波器阶数，r (n) = ( y (n), y (n-1), --?，y (n-K-l))T,ffn+1=ffn+2 u ? e (n_p) r (n), u 是滤波器系数变化步长，P是预测步长。进而，基站得到的预测误差e(n)为，e{n)=y{n + p)-f{n),
[0055]另一种为采用阿 尔法(alpha)滤波器实现预测。
[0056]第n个参考信号的在发送端被发送时的SINR预测值外/)为， f(t>) = (l-?o )fin-1)+a0r(n)。其中，a0 是滤波系数。
[0057]此外，基站还可以采用现有技术中的其他形式的滤波器获得SINR预测值。
[0058]基站对第n个参考信号的预测误差5 (n)为，5(")=外?)-?-夕)。第n个参考
信号的平滑的预测误差的方差办)为，蜘) = (1-卬)?冷-1)+I办或者，第n个
参考信号的预测误差的均值.?)为，#/)=(1-^)-^(/7-1)+^。其中，a:是滤波系数。
[0059]基站根据SINR测量值和SINR预测值，计算出预测误差的均值或方差的方法，可以采用与现有技术中类似的实现方式，此次不再赘述。
[0060]203、接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均值或方差，查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。
[0061]具体的，可以参见步骤103中所述的实现方式。SINR预测值与测量误差之和为 f{n)+A?，预测误差的均值或方差为#?)，基站利用这两个的数值可以通过离线的方式，通过查询MCS的映射表格，查找到对应的MCS。
[0062]本发明各实施例所述的方法也可以应用在LTE的物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)多用户多输入多输出(Mult1-User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO)的应用场景中。
[0063]当基站与各终端分别完成配对之后，基站与各终端之间均可以采用本发明各实施例中所述的方法实现自适应调制编码。
[0064]此外，在本发明各实施例所提供的方法的基础上，基站获得的业务信号的循环冗余校验结果的方法可以是自行计算，也可以由终端进行计算，并有终端将计算出的循环冗余校验结果发送给基站；基站获得参考信号的SINR测量值的方法可以是自行计算，也可以由终端将当前参考信号的SINR测量值与前一个参考信号的SINR测量值的差值发送给基站，由基站根据该差值以及已知的前一个参考信号的SINR测量值计算出当前参考信号的 SINR测量值。
[0065]图3为本发明实施例提供的接收端的结构示意图，如图3所示，该接收端包括:
[0066]第一处理单元11，用于根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；
[0067]第二处理单元12，用于根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差；
[0068]查询单元13，用于根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。
[0069]进一步地，所述第一处理单元11还用于:[0070]利用信噪比SNR-误块率BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR测量值进行 处理，再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的
测量误差。
[0071]进一步地，所述第二处理单元12还用于:
[0072]根据所述SINR测量值以及所述SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差的 均值或方差；
[0073]相应地，所述查询单元13还用于:
[0074]根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均值或方差，查 询所述发送端需要采用的MCS。
[0075]图4为本发明实施例提供的另一接收端的结构示意图，如图4所示，该接收端包 括:
[0076]处理器21、存储器22、总线23和通信接口 24。处理器21、存储器22和通信接口 24之间通过总线23连接并完成相互间的通信。
[0077]处理器21可能为单核或多核中央处理单元(Central Processing Unit, CPU),或 者为特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit, ASIC),或者为被配置成 实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
[0078]存储器22可以为高速RAM存储器，也可以为非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
[0079]存储器22用于存放程序221。具体的，程序221中可以包括程序代码，所述程序代 码包括计算机操作指令。
[0080]处理器21运行程序221，以执行:
[0081]根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余校验结 果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；
[0082]根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获 得所述SINR预测值的预测误差；
[0083]根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询所述发送端 需要采用的调制编码方式MCS。
[0084]具体的，本发明各实施例中提供的接收端实现自适应调制编码的方法，可以参见 上述对应的方法实施例中所述的操作步骤，此处不再赘述。
[0085]本发明各实施例提供的接收端，根据参考信号的SINR测量值和业务信号的循环 冗余校验结果，获得对参考信号的SINR进行测量的测量误差，根据SINR测量值以及预测的 发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得SINR预测值的预测误差，进而根据SINR 预测值与测量误差之和，以及预测误差，查询发送端需要采用的MCS ;由于接收端在为发送 端选择MCS时，在对发送端发送参考信号时的SINR进行预测时，不仅考虑到了预测误差，还 考虑到了接收端在接收到业务信号时的测量误差，通过预测误差和测量误差能够反映出接 收端与发送端之间信道情况的变化，以及接收端感知信道质量的能力，从而在面对不同的 应用场景时，接收端均能够为发送端选择较优的MCS，以提高两者之间进行通信的吞吐率， 有效地提高到了 AMC技术的自适应性能。
[0086]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0087]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种自适应调制编码获取方法，其特征在于，包括:接收端根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余校验 结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；所述接收端根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测 值，获得所述SINR预测值的预测误差；所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询所述 发送端需要采用的调制编码方式MCS。
2.根据权利要求1所述的自适应调制编码获取方法，其特征在于，所述接收端根据参 考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述 参考信号的SINR进行测量的测量误差包括:所述接收端利用信噪比SNR-误块率BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR测量 值进行处理，再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行 测量的测量误差。
3.根据权利要求1或2所述的自适应调制编码获取方法，其特征在于，所述接收端根 据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的SINR预测值，获得所述SINR 预测值的预测误差包括:所述接收端根据所述SINR测量值以及所述SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测 误差的均值或方差；相应地，所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差， 查询所述发送端需要采用的调制编码方式MCS包括:所述接收端根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均值或 方差，查询所述发送端需要采用的MCS。
4.一种接收端，其特征在于，包括:第一处理单元，用于根据参考信号的信号与干扰加噪声比SINR测量值和业务信号的 循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量误差；第二处理单元，用于根据所述SINR测量值以及预测的发送端发送所述参考信号时的 SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差；查询单元，用于根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差，查询 所述发送端需要采用的调制编码方式MCS。
5.根据权利要求4所述的接收端，其特征在于，所述第一处理单元还用于:利用信噪比SNR-误块率BLER译码曲线函数对所述参考信号的SINR测量值进行处理， 再根据所述业务信号的循环冗余校验结果，获得对所述参考信号的SINR进行测量的测量 误差。
6.根据权利要求4或5所述的接收端，其特征在于，所述第二处理单元还用于:根据所述SINR测量值以及所述SINR预测值，获得所述SINR预测值的预测误差的均值 或方差；相应地，所述查询单元还用于:根据所述SINR预测值与所述测量误差之和，以及所述预测误差的均值或方差，查询所 述发送端需要采用的MCS。
【文档编号】H04L1/00GK103609051SQ201380000829
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】秦一平, 唐志华, 黄永华 申请人:华为技术有限公司