CN102299761B - 用于多天线技术的amc调整方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多天线技术的自适应调制编码调整方法和基站，所述方法包括：基站确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；根据增益做AMC判决。本发明解决了调整延迟导致可靠性降低的问题，进而提供了高可靠性、高性能的多天线通信系统。

Description

用于多天线技术的AMC调整方法和基站

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于多天线技术的AMC(adaptivemodulationandcoding，自适应调制编码)调整方法和基站无线通信系统。

背景技术

无线信道的一个很重要的特点就是具有很强的时变性，短时间的瑞利衰落可以达到十几个甚至几十个dB。对这种时变特性进行自适应跟踪会给系统性能的改善带来很大的好处。一些无线通信系统如Wimax，LTE等都引入AMC方式，使得系统能够通过改变编码方式和调制阶数对链路变化进行自适应跟踪：当信道条件较好时，就会使用相对高阶的调制编码方式进行数据发送，以提高吞吐量；当信道条件较差时，就会使用相对低阶的调制编码方式来进行数据发送，以保证传输的质量。

图1示出了相关技术的Wimax系统的AMC处理过程，包括：

步骤S102，终端接入Wimax系统，终端接收基站发送的DLBurst(下行突发)，并进行相应的下行信号测量得到下行CINR(CarrierInterferenceNoiseRatio，载波干扰噪声比)，终端周期性地将得到的CINR测量值通过FFB(快速反馈)信道或者通过消息通知基站。

步骤S104，基站根据终端上报的下行CINR，为终端选择当前帧下行应该使用的MCS(调制编码方式)，并在DLMAP(下行帧映射表)中，将分配给该终端的Burst的DIUC(DownlinkIntervalUsageCode，下行间隔使用码)指定为选定的MCS。

步骤S106，终端如果不退出网络，则反复执行上述步骤S102、S104。

随着系统处理能力的提高，新一代的无线通信系统(如Wimax和LTE等)都广泛地使用多天线技术，通过适当的发射信号形式和接收机设计，多天线技术可以在不显著增加无线通信系统成本的同时，提高系统容量。

当从一种多天线技术切换到另外一种多天线技术时或是从多天线技术切到非多天线技术时，终端的CINR会有一个跳变，如从单天线切换到双天线MIMOA时，下行会有3个左右dB的增益，如果从MIMOA切到MIMOB，会获得复用增益，但是MIMOA的3个dB的增益就没有了。

然而发明人发现，由于下行需要终端反馈信道信息，而且一般是周期反馈，所以有一定的延迟。AMC是一个后验的处理，为了防止乒乓效应，CINR变化后经过一定的时间，MCS才会相应变化。切换多天线技术后，即使是使用FFB这种较快的反馈的方式，一般都需要40帧才能选择出一个适用于新的信道条件的MCS。例如一个移动终端(MobileStation，MS)从MIMOA切换到MIMOB，尽管吞吐量提高了，但是CINR下降了，原来下行是使用64QAM传输的，按切换后的CINR只能用16QAM来传输，按现有的AMC来做MCS来切换的话，要至少40帧才能切换到16QAM，而前面40帧的数据由于用64QAM来传输，误码率就大大地提高了，使系统的传输可靠性降低，影响性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于多天线技术的AMC调整方法和基站，以至少解决上述的调整延迟导致可靠性降低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于多天线技术的AMC调整方法，包括：基站确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；根据增益做AMC判决。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于多天线技术的基站，包括：判决器，用于确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；增益信息收集器，用于获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；AMC判决器，用于根据增益做AMC判决。

本发明的用于多天线技术的基站和AMC调整方法，因为直接根据增益做AMC判决，而不再等待移动终端周期性地上报CINR，所以解决了调整延迟导致可靠性降低的问题，进而提供了高可靠性、高性能的多天线通信系统。

附图说明

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是现有技术的下行AMC调整流程图；

图2示出了根据本发明实施例的用于多天线技术的AMC调整方法的流程图；

图3示出了根据本发明优选实施例的用于多天线技术的AMC调整方法的流程图；

图4示出了根据本发明优选实施例的获取增益步骤的流程图；

图5示出了根据本发明实施例的用于多天线技术的基站的方框图；

图6示出了根据本发明优选实施例的用于多天线技术的基站的方框图；

图7示出了根据本发明优选实施例的用于多天线技术的AMC调整方法的流程图。

具体实施方式

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。

图2示出了根据本发明实施例的用于多天线技术的AMC调整方法的流程图，包括：

步骤S10，基站确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；

步骤S20，获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；

步骤S30，根据增益做AMC判决。

相关技术中，根据移动终端周期性地上报的CINR来做AMC判决，而本实施例直接根据增益做AMC判决，不再等待移动终端周期性地上报CINR，所以解决了调整延迟导致可靠性降低的问题，进而提供了高可靠性、高性能的多天线通信系统。

优选地，步骤S10包括：基站确定移动终端是从单天线通信切换至多天线通信，或是从一种多天线通信切换到另一种多天线通信，或是从多天线通信切换到单天线通信。通过对以上各种切换方式的判断，该实施例可以应用于绝大多数场景。显然，从多天线通信切换到单天线通信意味着增益可以是负增益。

优选地，在上述的方法中，从预设值获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。通过预设值可以进一步缩短AMC判决的时间。

优选地，步骤S20包括：以预设值作为增益的初始值；在发生切换之后，以对移动终端切换前后的实际测量得到的测量值作为增益。该实施例不但利用预设值进一步缩短AMC判决的时间，同时也利用实际测量值来进一步调整AMC判决，从而使精度也能提高。

优选地，预设值包括：MIMOA多天线通信对于单通信天线的增益为2.5dB；MIMOB多天线通信对于单通信天线的增益为0dB；Beamforming多天线通信对于单通信天线的增益为4～5dB；Beamforming+Sounding多天线通信对于单通信天线的增益为7～8dB。下表示出了所设的预设值：

下行多天线技术对于单发的增益(设MS为2收)

MIMO A增益	MIMO B增益	Beamforming增益	Beamforming+Sounding增益
				2.5dB	0dB	4～5dB	7～8dB

MS为2收，即具有2根接收天线。以上预设值是发明人根据经验或者理论计算来设置，通过反复实践验证，具有最优的效果。

优选地，在上述的方法中，通过对移动终端切换前后的实际测量获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。基站可以为每个终端建立相应的表项，并对实际测量值进行维护更新，用于AMC判决，这有利于提高调整精度。下表是一个维护实施例。

各个MS对下行多天线技术的对应增益

MS	MIMO A对于单天线增益(dB)	Beamforming对于单天线增益(dB)	Beamforming+Sounding对于单天线的增益(dB)	Beamforming对于MIMO A增益(dB)	…
						MS1	2	4	7	2	…
MS2	3	5	8	2	…
						MS3	2.5	4.5	7.5	2	…
…	…	…	…	…	…

图4示出了根据本发明优选实施例的获取增益步骤的流程图，包括：

步骤S402，终端接入Wimax系统。

步骤S404，为此终端建立相应的表项，初始值为预设的理论值。

步骤S406，判断接入的移动终端是发生关于多天线通信的切换，如果为否，则进行步骤S410；

步骤S408，如果判断为是，则根据终端切换前后所使用的多天线技术，更新此终端的实际增益信息。

步骤S410：终端是否脱网或是退网，是则流程结束，否则转至步骤S406。

在系统运行过程中由于终端的接收能力或是处理能力不同，对于两个不同的MS尽管切换前后的场景是一样的，但对于两个MS所带来的增益的变化的差值是不一样的。本实施例为使系统获得最佳性能，可以对不同的MS可以按实际情况来做自适应调整，按实际测量值对不同MS的多天线技术增益的变化的差值进行调整，即基站为每个支持多天线技术的MS维护上表。

优选地，上述的方法还可以结合现有技术，还包括：基站确定接入的移动终端没有发生关于多天线通信的切换；基站接受终端周期性上报的下行CINR；基站根据下行CINR做AMC判决。该优选实施例可以兼容现有技术，从而获得更大的应用范围。

图3示出了根据本发明优选实施例的用于多天线技术的AMC调整方法的流程图，其结合了相关技术的AMC调整流程，包括：

步骤S302，终端接入Wimax系统。

步骤S304，基站判断接入的移动终端是否发生关于多天线通信的切换，如果判断没有发生关于多天线通信的切换，则直接进入步骤S308。

步骤S306，如果判断为是，则获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息，根据增益做AMC判决，然后进入步骤S308。

步骤S308，终端接收基站发送的DLBurst3，并进行相应的下行信号测量得到下行CINR3，终端周期性地将得到的CINR测量值通过FFB信道或者通过消息通知基站。

步骤S310，基站根据终端上报的下行CINR，为终端选择当前帧下行应该使用的MCS，并在DLMAP中，将分配给该终端的Burst的DIUC指定为选定的MCS。

步骤S312，终端如果不退出网络或脱网，则反复执行上述步骤S304-310。

该优选实施例中，当没有发生多天线技术切换时，AMC按现有技术的根据测量得到的CINR值进行MCS调整，这部分是AMC根据链路变化后而做的反应，这与现有的AMC技术是一致的。当发生多天线技术切换时，如从单天线与多天线之间的切换，或是从一种多天线技术切换到另外一种多天线技术，或是从多天线切换到单天线，AMC与基站做的多天线切换决策同时反应，根据切换的多天线技术增益的变化的差值来直接做MCS的切换判决，而不是通过一段时间的CINR检测后再来做MCS切换判决，以减少由于反馈时延，CINR和MCS不匹配而造成的影响。

图5示出了根据本发明实施例的用于多天线技术的基站的方框图，包括：

判决器10，用于确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；

增益信息收集器20，用于获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；

AMC判决器30，用于根据增益做AMC判决。

该实施例解决了调整延迟导致可靠性降低的问题，进而提供了高可靠性、高性能的多天线通信系统。

优选地，增益信息收集器用于从预设值获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。通过预设值可以进一步缩短AMC判决的时间。

优选地，增益信息收集器用于通过对移动终端切换前后的实际测量获取关于移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。基站可以为每个终端建立相应的表项，并对实际测量值进行维护更新，用于AMC判决，这有利于提高调整精度。

优选地，增益信息收集器包括：第一模块，用于以预设值作为增益的初始值；第二模块，用于在发生切换之后，以对移动终端切换前后的实际测量得到的测量值作为增益。该实施例不但利用预设值进一步缩短AMC判决的时间，同时也利用实际测量值来进一步调整AMC判决，从而使精度也能提高。

图6示出了根据本发明优选实施例的用于多天线技术的基站的方框图，包括：

BS信令处理模块101，处理与终端的交互信令，并分发从终端接收到的信息到相应的模块；

AMC判决器102，没有做多天线技术切换时，根据终端的信道情况做AMC判决，选择适合的调制编码方式，如果做多天线技术切换就根据多天线增益信息收集器104中的终端增益做AMC的预判。多天线技术切换包括单天线到多天线的切换，一种多天线技术到另一种多天线技术的切换，多天线到单天线的切换等。

组帧模块103，按照终端调整编码方式及数据组帧。

多天线增益信息收集器104，根据维护每个终端的各种多天线增益信息，终端刚接入时，多天线增益信息初始值为理论值，当终端启用多天线技术时，以实际测量值来更新终端的增益信息。

下面以图6的基站详细介绍本发明用于多天线技术的AMC调整的具体实施步骤，以下行为例，如图7所示：

步骤S702：终端105接入网络。

步骤S704：终端是否需要切换多天线技术，是则转至步骤S716，否则转至步骤S706。

步骤S706：终端105周期性向基站上报下行CINR。

步骤S708：BS信令处理模块101将终端的CINR等信道信息发送给AMC判决器102。

步骤S710：AMC判决器102根据终端的CINR等信道信息作出AMC判决。

步骤S712：组帧模块103根据AMC的判决结果进行组帧。

步骤S714：终端是否脱网或是退网，是则流程结束，否则转至步骤S704。

步骤S716：BS信令处理模块101通知AMC判决器102终端105要做多天线切换。

步骤S718：AMC判决器102从增益信息收集器104获得终端105的增益信息。

步骤S720：AMC判决器102根据相应的增益信息作出AMC判决，转至步骤S704。

从以上的描述中，可以看出，本发明可以减少由于多天线技术引起的CINR突变而引起的MCS切换的时延，保证系统的传输可靠性，提高系统性能。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于多天线技术的自适应调制编码调整方法，其特征在于，包括：

基站确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；

获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；

根据所述增益做自适应调制编码AMC判决；

当发生多天线技术切换时，所述AMC与所述基站所做的多天线切换决策同时反应，根据切换的所述增益的变化的差值直接做MCS的切换判决。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换包括：

所述基站确定所述移动终端是从单天线通信切换至多天线通信，或是从一种多天线通信切换到另一种多天线通信，或是从多天线通信切换到单天线通信。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从预设值获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息包括：

以预设值作为所述增益的初始值；

在发生所述切换之后，以对所述移动终端切换前后的实际测量得到的测量值作为所述增益。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预设值包括：

MIMOA多天线通信对于单通信天线的增益为2.5dB；

MIMOB多天线通信对于单通信天线的增益为0dB；

Beamforming多天线通信对于单通信天线的增益为4～5dB；

Beamforming+Sounding多天线通信对于单通信天线的增益为7～8dB。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对所述移动终端切换前后的实际测量获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述基站确定所述接入的移动终端没有发生关于多天线通信的切换；

所述基站接受所述终端周期性上报的下行CINR；

所述基站根据所述下行CINR做AMC判决。

8.一种用于多天线技术的基站，其特征在于，包括：

判决器，用于确定接入的移动终端发生关于多天线通信的切换；

增益信息收集器，用于获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息；

AMC判决器，用于根据所述增益做AMC判决；

当发生多天线技术切换时，所述AMC与所述基站所做的多天线切换决策同时反应，根据切换的所述增益的变化的差值直接做MCS的切换判决。

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述增益信息收集器用于从预设值获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。

10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述增益信息收集器用于通过对所述移动终端切换前后的实际测量获取关于所述移动终端切换到多天线通信所产生的增益的信息。

11.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述增益信息收集器包括：

第一模块，用于以预设值作为所述增益的初始值；

第二模块，用于在发生所述切换之后，以对所述移动终端切换前后的实际测量得到的测量值作为所述增益。