CN103813455B - 长期演进系统参数优化分配方法及基站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种长期演进系统参数优化分配方法及基站，方法包括：基站根据由接收的SINR和调度机制仿真的结果确定可用的MCS等级和PRB的数量的组合；确定各组合所对应的接收机灵敏度；根据各组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的MCS等级和PRB的数量的组合为MCS等级和PRB的数量的优选组合；基站将确定的MCS等级和PRB的数量的优选组合通知给移动台，以便移动台按照MCS等级和PRB的数量的优选组合进行传输。本发明中基站在符合可用条件的MCS等级和PRB数量的组合中通过比较对应的接收机灵敏度，找出使得接收机灵敏度最低的可用组合作为优选组合，然后通知给移动台，以便移动台按照该优选组合进行传输，从而获得更大的网络覆盖范围。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种长期演进（Long TermEvolution，简称LTE）系统参数优化分配方法及基站。
背景技术
在移动通信系统中，接收机灵敏度直接决定了网络的覆盖能力。接收机灵敏度越高，意味着接收机需要更高的信噪比才能够正确解调信号，网络覆盖距离越近；相反，接收机灵敏度越低，意味着接收机无需更高的信噪比即可正确解调信号，网络覆盖距离越远。在LTE系统之前，接收端的信干噪比（Signal to Interference plus Noise Ratio，简称SINR）与调制编码机制（Modulation and Coding Scheme，简称MCS）共同决定网络接收机灵敏度。
随着科技的发展，无线网络技术发展到LTE系统。LTE是第三代伙伴计划（3Generation Partner Project，简称3GPP）组织制定的网络演进标准。LTE大大提高了物理层传输能力，降低了系统复杂度。
在LTE系统中由于OFDM技术的引入，频域资源，即物理资源块（Physical ResourceBlock，简称PRB）分配的数量，和SINR与MCS等级共同决定网络接收机灵敏度。同时，选择的MCS等级和分配的PRB数量也决定了可达到的数据速率。
在现有LTE系统的资源分配与调度机制上，MCS等级的选择与PRB数量的分配是相互独立的。MCS等级基于接收SINR来选择，而分配的PRB数量更多的是基于系统的调度机制。在系统可以选择的MCS等级与PRB数量组合中，确定的一些组合并不能获得更好的接收机灵敏度，从而影响了网络的覆盖。
发明内容
本发明的目的是提出一种长期演进系统参数优化分配方法及基站，能够优化MCS等级和PRB数量组合，增强网络覆盖能力。
为实现上述目的，本发明提供了一种长期演进系统参数优化分配方法，包括：
基站根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合；
所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度；
所述基站根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合；
所述基站将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合发送给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
进一步的，所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度的操作具体为：
所述基站根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合计算长期演进系统的接收机灵敏度。
进一步的，所述长期演进系统的接收机灵敏度的计算公式为：
Sensitivity=SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数。
进一步的，所述热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数。
进一步的，所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度的操作具体为：
所述基站对预存的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合与接收机灵敏度的映射表进行查询，确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
为实现上述目的，本发明提供了一种实现长期演进系统参数优化分配的基站，包括：
可用组合确定单元，用于根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合；
灵敏度确定单元，用于确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度；
优选组合确定单元，用于根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合；
移动台通知单元，用于将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合通知给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
进一步的，所述灵敏度确定单元具体为：
灵敏度计算单元，用于根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合计算长期演进系统的接收机灵敏度。
进一步的，所述长期演进系统的接收机灵敏度的计算公式为：
Sensitivity=SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数。
进一步的，所述热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数。
进一步的，还包括：
映射表存储单元，用于对调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合与接收机灵敏度的映射表进行预存；
灵敏度确定单元具体为：
灵敏度查表单元，用于通过查询所述映射表存储单元，确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
基于上述技术方案，本发明中基站在符合可用条件的MCS等级和PRB数量的组合中通过比较对应的接收机灵敏度，找出使得接收机灵敏度最低的可用组合作为优选组合，然后通知给移动台，以便移动台按照该优选组合进行传输，从而获得更大的网络覆盖范围。
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为本发明LTE参数优化分配方法的一实施例的流程示意图。
图2为本发明LTE参数优化分配方法实施例中仿真结果的示意图。
图3本发明实现LTE参数优化分配的基站的一实施例的结构示意图。
图4为本发明实现LTE参数优化分配的基站的另一实施例的结构示意图。
图5为本发明实现LTE参数优化分配的基站的又一实施例的机构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，为本发明LTE参数优化分配方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，LTE参数优化分配方法具体包括：
步骤101、基站根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合；
步骤102、所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度；
步骤103、所述基站根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合；
步骤104、所述基站将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合发送给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
在本实施例中，可用的MCS等级和PRB的数量的组合可以基于基站的接收SINR和调度机制通过仿真手段预先进行确定。基站可以针对于各个MCS等级和PRB的数量的组合采用计算或者查表的方式确定对应的接收机灵敏度。
基站根据各个MCS等级和PRB的数量的组合计算LTE系统的接收机灵敏度，可采用的计算公式如下：
Sensitivity=SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数。所述热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数，公式中的180k中的k实际为1000的简写。
从上述公式可以看出，对于特定的数据速率，随着MCS等级的增加，虽然所需SNRRequired随之增加，但是所需的PRB数量随之减少，导致相应的噪声减少；反之情况类似，随着MCS等级的降低，虽然所需SNRRequired随之降低，但是所需的PRB数量随之增加，导致相应的噪声增多。因此，对于特定的数据速率，虽然存在多种满足数据速率要求的MCS等级和PRB数量的组合，而不同的组合对于的接收机灵敏度也不同。因此需要从可用的MCS等级和PRB数量组合中选择一种可以获得最低接收机灵敏度的组合，从而增强网络覆盖能力。
图2给出了一种各种组合对应的接收机灵敏度（Sensitivity）的仿真结果示意图。从图2中可以看出，可用的MCS等级和PRB数量的组合MP(i)有六组，分别为MP(1)=MCS2/10PRB，MP(2)=MCS3/7PRB，MP(3)=MCS4/6PRB，MP(4)=MCS5/5PRB，MP(5)=MCS6/4PRB，MP(6)=MCS8/3PRB。不同的MCS等级和PRB数量的组合MP(i)所对应的接收机灵敏度S(i)都有所不同，通过对接收机灵敏度S(i)进行排序，可确定S(i)最低的-107.71dBm对应着MP(5)，因此选择MCS 6级和分配4个PRB的方案。
在查表方式确定接收机灵敏度的另一种实施例中，基站可以预先计算出各个可用MCS等级和PRB数量的组合所对应的接收机灵敏度，并建立映射表，这样基站就可以非常迅速的查表来确定各个可用MCS等级和PRB数量的组合所对应的接收机灵敏度。
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。
如图3所示，本发明实现LTE参数优化分配的基站的一实施例的结构示意图。在本实施例中，基站包括：可用组合确定单元1、灵敏度确定单元2、优选组合确定单元3和移动台通知单元4。其中，可用组合确定单元1负责根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合。灵敏度确定单元2负责确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
优选组合确定单元3负责根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合。移动台通知单元4负责将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合通知给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
在本实施例中，灵敏度确定单元可采用计算方式或者查表方式来确定各个MCS等级和PRB的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
如图4所示，为本发明实现LTE参数优化分配的基站的另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例采用的是计算方式来确定各个MCS等级和PRB的数量的组合所对应的接收机灵敏度，其中灵敏度确定单元具体为灵敏度计算单元21，可以根据各个MCS等级和PRB的数量的组合计算LTE系统的接收机灵敏度，计算公式为：
Sensitivity=SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数。热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数，公式中的180k中的k实际为1000的简写。
如图5所示，为本发明实现LTE参数优化分配的基站的又一实施例的机构示意图。与上一实施例相比，本实施例采用的是查表方式来确定各个MCS等级和PRB的数量的组合所对应的接收机灵敏度，其中基站还包括映射表存储单元5，该单元负责对调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合与接收机灵敏度的映射表进行预存。而灵敏度确定单元具体为灵敏度查表单元22，负责通过查询所述映射表存储单元5来确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
通过前面所描述的多个方法及系统实施例，本发明基站在符合可用条件的MCS等级和PRB数量的组合中通过比较对应的接收机灵敏度，找出使得接收机灵敏度最低的可用组合作为优选组合，然后通知给移动台，以便移动台按照该优选组合进行传输，从而获得更大的网络覆盖范围。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种长期演进系统参数优化分配方法，包括：
基站根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合；
所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度；
所述基站根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合；
所述基站将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合通知给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
2.根据权利要求1所述的长期演进系统参数优化分配方法，其中所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度的操作具体为：
所述基站根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合计算长期演进系统的接收机灵敏度。
3.根据权利要求2所述的长期演进系统参数优化分配方法，其中所述长期演进系统的接收机灵敏度的计算公式为：
Sensitivity＝SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数，k为1000的简写。
4.根据权利要求3所述的长期演进系统参数优化分配方法，其中所述热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数。
5.根据权利要求2所述的长期演进系统参数优化分配方法，其中所述基站确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度的操作具体为：
所述基站对预存的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合与接收机灵敏度的映射表进行查询，确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
6.一种实现长期演进系统参数优化分配的基站，包括：
可用组合确定单元，用于根据由接收的信干噪比和调度机制仿真的结果确定符合可用条件的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合；
灵敏度确定单元，用于确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度；
优选组合确定单元，用于根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度确定最小的接收机灵敏度对应的调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合为调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合；
移动台通知单元，用于将确定的所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合通知给移动台，以便所述移动台按照所述调制编码机制等级和物理资源块的数量的优选组合进行传输。
7.根据权利要求6所述的实现长期演进系统参数优化分配的基站，其中所述灵敏度确定单元具体为：
灵敏度计算单元，用于根据所述各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合计算长期演进系统的接收机灵敏度。
8.根据权利要求7所述的实现长期演进系统参数优化分配的基站，其中所述长期演进系统的接收机灵敏度的计算公式为：
Sensitivity＝SNRRequired+K0+10*log(#RB*180k)+NF
其中，SNRRequired为调制编码机制等级所需要的解调门限；K0为热噪声功率谱密度；#RB为所分配的物理资源块的数量，NF为接收机噪声系数，k为1000的简写。
9.根据权利要求8所述的实现长期演进系统参数优化分配的基站，其中所述热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，所述接收机噪声系数为常数。
10.根据权利要求6所述的实现长期演进系统参数优化分配的基站，其中还包括：
映射表存储单元，用于对调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合与接收机灵敏度的映射表进行预存；
灵敏度确定单元具体为：
灵敏度查表单元，用于通过查询所述映射表存储单元，确定各个调制编码机制等级和物理资源块的数量的组合所对应的接收机灵敏度。
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