一种自适应调整信道质量指示CQI上报周期的方法与流程

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及自适应编码调制技术内的一种自适应调整信道质量指示CQI上报周期的方法。

背景技术：

随着无线通信的发展，人们对移动通信提出了越来越高的要求，高速率，高频谱效率，高系统容量的性能要求不断地促进无线通信技术的发展。自适应编码调制(AMC)技术能根据信道的时变状况，动态地改变调制编码方式(MCS)来提高频谱效率，达到最大吞吐量。对于应用于长期演进(LTE)系统中AMC，用户设备根据数据传输的信道条件进行估计，以CQI的形式反馈给发送端，发送端根据反馈的CQI进行MCS的选择以匹配当前的无线信道环境。目前的LTE系统中，CQI的反馈分为周期性和非周期性上报。现有的CQI上报周期由基站确定，无法根据信道时变程度来自适应地调整CQI的上报周期。在快信道时变情况下，周期间隔需要设置较小，频繁的周期上报给基站提供准确的信道信息，增加了上报开销，但提高AMC调整精度。若信道时变较慢，可以设置较长的上报周期，降低信令开销，同时对AMC调整精度影响不大。因此，时变信道环境下，固定的上报周期不仅会造成信令资源的浪费，也可能使得AMC调整MCS的精度不够理想。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种自适应调整信道质量指示CQI上报周期的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案具体包括以下步骤：

步骤1、根据LTE标准中提供的15种CQI对应的调制编码方式,分别在高斯白噪声条件下，仿真获得误码率等于10％时所对应的信噪比：γ1,γ2,γ3…γ15，获得系统可容忍的各CQI对应的信噪比值，以此用来计算时变信道下信噪比矢量SNR和SNR间隔。

步骤2、计算当前帧内的信噪比矢量，为评估无线信道的时变程度提供样本。通过信道估计获得信道参数h以及噪声方差N0。在时变信道条件下当前帧内的信噪比矢量为：

SNR＝h²/N0

其中，h＝[h(0) h(1) … h(N-1)]，SNR＝[SNR(0) SNR(1) … SNR(N-1)]。

步骤3、评估当前帧内无线信道的时变程度来预测SNR误差量。利用方差α来表示衡量无线信道的时变程度，即：

其中，为当前帧内N个信噪比均值，α为当前帧信噪比时变度。

步骤4、利用线性预测方法来评估预测SNR误差量，使得SNR误差量在当前可允许的SNR误差范围内。假定每帧的时间为Ts,预测未来K帧信噪比误差αKTs，使得这个K帧对应的信噪比误差要小于当前信噪比点γAWGN上的SNR间隔。其中，此SNR间隔为当前信噪比点与当前CQI相邻的前后两个CQI对应的阈值相比，较小的差值即为SNR间隔。

αKTs＜min[|γAWGN-γq-1|,|γAWGN-γq+1|]

其中，γq-1，γq+1分别为与当前CQI相邻的前后两个CQI对应的阈值，K即为调整的CQI上报周期。

根据信道参数估计值来评估信道的时变程度，来线性预测未来几帧的信道预测误差，通过在AWGN条件下仿真得到系统可以容忍的CQI误差值。最后根据未来几帧的预测SNR误差量在当前可允许的SNR误差范围内，来自适应调整CQI的上报周期。

本发明的有益效果如下：

可以利用当前帧内的信噪比变化程度来预测未来帧的信噪比误差，以此获得在误差范围内的未来帧数，以达到自适应调整CQI上报周期，合理利用上报信令资源和达到理想的AMC调整精度。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为LTE标准中15种CQI对应的调制编码方式。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1和2所示，一种自适应调整信道质量指示CQI上报周期的方法，具体包括以下步骤：

步骤1，根据LTE标准中提供的15种CQI对应的调制编码方式(MCS),分别在高斯白噪声条件下，仿真获得误码率等于10％时所对应的信噪比：γ1,γ2,γ3…γ15，获得系统可容忍的各CQI对应的信噪比值，以此用来计算时变信道下信噪比矢量和SNR间隔。

步骤2，计算当前帧内的信噪比矢量，为评估无线信道的时变程度提供样本。通过信道估计获得信道参数h以及噪声方差N0，在时变信道条件下当前帧内的信噪比矢量为：

SNR＝h²/N0

其中，h＝[h(0) h(1) … h(N-1)]，SNR＝[SNR(0) SNR(1) … SNR(N-1)]。

步骤3，评估当前帧内无线信道的时变程度来预测SNR误差量。本发明利用方差α来表示衡量无线信道的时变程度，即：

其中，为当前帧内N个信噪比均值，α为当前帧信噪比时变度。

步骤4，利用线性预测方法来评估预测SNR误差量，使得SNR误差量在当前可允许的SNR误差范围内。假定每帧的时间为Ts,预测未来K帧信噪比误差αKTs，使得这个K帧对应的信噪比误差要小于当前信噪比点γAWGN上的SNR间隔。其中，此SNR间隔为当前信噪比点与当前CQI前后两个CQI对应的阈值相比，较小的差值即为SNR间隔。

αKTs＜min[|γAWGN-γq-1|,|γAWGN-γq+1|]

γq-1，γq+1分别为当前CQI前后两个CQI对应的阈值，K即为调整的CQI上报周期。

本发明根据信道参数估计值来评估信道的时变程度，来线性预测未来几帧的信道预测误差，通过在AWGN条件下仿真得到系统可以容忍的CQI误差值。最后根据未来几帧的预测SNR误差量在当前可允许的SNR误差范围内，来自适应调整CQI的上报周期。