CN109819455B - 一种上行选阶方法、用户终端和基站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上行选阶方法、用户终端和基站，所述方法包括：S1、对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；S2、对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER；S3、基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。本发明通过在用户终端调整发射功率从而克服上行车体穿透损耗，改善上行无线信道质量，同时在基站调整SINR值的计算方法，提升高铁用户下的选阶阶数，进而达到了提升高铁用户网络感知的目的。

Description

一种上行选阶方法、用户终端和基站

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地，涉及一种上行选阶方法、用户终端和基站。

背景技术

SINR(Signal to Interference Plus Noise Ratio)反映了用户终端(UE)业务的上行信道质量，LTE系统根据SINR选择上行调度的调制与编码策略(modulation andcoding scheme，MCS)，上行调度用户MCS的选择分为SINR测量、MCS初选和MCS调整三个部分。其中，SINR测量为基站(eNodeB)会周期性的测量当前上行信道的信道质量，通过测量的SINR查表可得到MCS的初始值；MCS初选是主要根据用户带宽上测量的SINR和eNodeB的解调性能进行比较，选择合适的调制编码阶数进行传输；MCS调整是eNodeB完成上行MCS的初选后，会根据小区级SRS子帧(Cell-specific SRS subframes)、随路信令(UL ControlInformation)和UE能力(UE capability)调整用户上行调度的MCS。如果UE调度的上行RB遇到了小区级SRS子帧或随路信令，则系统需要对这两种情况进行MCS的调整。小区级SRS子帧符号发送信道探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)；随路信令占据数据信道资源进行传输，都将导致物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)实际的信道编码率提升，进而导致数据的初始误块率(Initial Block Error Rate，IBLER)升高，因此系统需要对这两种情况进行MCS调整，保证当前调度数据的正确解调。用户上行随路信令包括确认字符ACK、RI(Rank Indication)和CQI(Channel Quality Information)，其MCS的调整策略是与当前调度数据的MCS向下偏置一定阶数。偏置的阶数越大，随路信令的传输可靠性越大，但是随路占用的资源也越多，将导致资源的浪费。如果无线环境非常糟糕且随路信令的误检较高，则可以增加随路信令ACK、RI或CQI的偏置解决误检高的问题。并且由于不同的UE能力(UE capability)支持的最高MCS不一样，所以上述调整后的MCS还要根据UE能力再进行MCS的调整，输出最终选择的MCS。

从整个调制的过程来看，上行SINR的高低直接决定上行MCS选阶的结果，是上行选阶的关键因素。但是，在某些高速移动的场景下，例如：高铁或动车上，由于运行速度快，导致信号易产生波动，从而影响基站测量的SINR与实际信道质量的偏离程度。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种上行选阶方法，根据本发明提供的第一方面，包括：

步骤1、增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

步骤2、将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值。

其中，步骤1包括：

增大SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量中的一项或多项，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度。

根据本发明提供的第二方面，本发明提供一种上行选阶方法，包括：

S1、对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

S2、对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER；

S3、基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

其中，步骤S1包括：

接收用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS；

在预设的时间周期内，对所述提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取每个时间周期内所有测量点的SINR值。

其中，步骤S2包括：

S21、对于任意一个时间周期，对所述所有测量点的SINR值求平均；

S22、对平均后的SINR值进行赋值调整，以使赋值调整后的SINR值收敛于预设的IBLER值。

其中，所述赋值调整包括调整初始测量点和调整步长，所述步长是由测量的IBLER与预设的IBLER的差值确定。

其中，步骤S22具体包括：

若实时测量的平均后的SINR值对应的IBLER大于预设值，则调整初始测量点和/或步长，以使平均后的SINR值对应的IBLER小于等于预设值。

其中，步骤S3具体包括：

基于SINR值和MCS阶数的对应关系，查找所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数；

选择所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数进行传输。

根据本发明提供的第三方面，本发明提供一种用户终端，包括：

发射功率增大模块，用于增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

发送模块，用于将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值。

根据本发明提供的第四方面，本发明提供一种基站，包括：

测量模块，用于对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

调整模块，用于对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER；

选阶模块，用于基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

本发明通过在用户终端调整发射功率从而克服上行车体穿透损耗，改善上行无线信道质量，同时在基站调整SINR值的计算方法，提升高铁用户下的选阶阶数，进而达到了提升高铁用户网络感知的目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种上行选阶方法流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种上行选阶方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种用户终端结构图；

图4是本发明实施例提供的一种基站的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1是本发明实施例提供的一种上行选阶方法流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤1、增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

步骤2、将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值。

现有技术中，尤其是在某些高速环境下，例如：高铁线路上，由于高速车体的运行速度过快，并且车体的穿透损耗远大于公网场景，导致用户在高铁专网中的信号变化快，从而带来以下问题：

高铁线路上的车体损耗一般在28db，而公网一般仅在10-25db，那么根据SINR的计算公式：

上行SINR＝(SRS发射功率*链路损耗)/(邻小区内所有UE的SRS接收功率之和+噪声功率)可知，若车体损耗过大时，测量所得的SINR值将减小，从而降低MCS阶数，影响用户感知。

可以理解的是，针对上述现有技术存在的问题，本发明实施例提供的一种上行选阶方法，针对于高铁专网下无线信道质量的提升，在现有技术的基础上进行了改进。

通过SINR的计算公式可以发现，SINR的值和发送的功率谱密度成正比例关系，那么通过提升功率谱密度，可以提升SINR的值，从而提升上行无线信道质量。

需要说明的是，UE发送SRS所使用的带宽取决于UE的发送功率，小区中发送SRS的UE数目等。使用较大的发送带宽可以获得更为精确的上行信道质量测量，然而在上行路径损耗较大的情况下，UE需要更大的发射功率来维持SRS的发射功率密度。

那么，UE只能采用提高上行发射功率的方法，来提高上行功率谱密度。

在上述实施例的基础上，步骤1包括：

增大SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量中的一项或多项，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度。

可以理解的是，SRS功率计算式如下：

P_SRS(i)＝min{P_CMAX,10log₁₀(M_SRS)+P_{SRS_OFFSET}+P_{0_PUSCH}+a(j)*PL+f(i)}，

其中，P_SRS(i)为SRS发射功率，P_CMAX为UE最大发射功率，M_SRS为SRS的传输带宽，P_{SRS_OFFSET}为SRS相对于PUSCH的功率偏置，P_{0_PUSCH}为PUSCH动态调度时的对应值，α(j)为功率补偿因子，PL为UE估计的下行路径损耗，f(i)为UE的PUSCH发射功率的调整量。

进一步的，P_{SRS_OFFSET}根据MCS格式差异对UE发射功率的影响进行计算，PL是通过RSRP测量值和Cell-specific RS的发射功率获得，f(i)是由PDCCH中的TPC信息映射获得。

通过上述SRS功率的计算式可以知道，在P_CMAX不变的条件下，要提高SRS功率，可以通过提高SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量这几个参数来实现。

那么可以通过增大SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量中的一项或多项，来提高发送给基站的SRS功率，从而提高发送给基站的SRS上行功率谱密度。

具体需要增加哪几项根据实际用户终端的情况进行选取，本发明实施例在此不做具体限定。

本本发明实施例针对高铁专网场景下用户的上行路径损耗进行了充分预估，通过提升上行功率克服上行车体穿透损耗，改善上行无线信道质量，从而提升上行MCS选阶，提升用户感知速率。

图2是本发明实施例提供的另一种上行选阶方法流程图，如图2所示，所述方法包括：

S1、对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

S2、对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER；

S3、基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

现有技术中，尤其是在高速运行的环境下，例如高速行驶的高铁和动车上，列车速度很容易就达到200km/h以上，在这个速度下，信号极易产生波动，而现有的对SINR调整的方法是基于最后一次上报SINR与上行数据的HARQ-ACK/HARQ-NACK反馈数据判断eNodeB测量的SINR与实际信道质量的偏离程度，对SINR进行调整。

现有技术提供的SINR调整方案具体为在一定周期内对SRS中的SINR进行周期测量并上报，用户最终的MCS判定基于周期内最后一次上报SINR进行调整。

这样调整的问题在于，在高速环境下，信号变化极快，以最后一次上报的SINR值来做出判断不能真实反映信道状态，故而在高速环境下现有的SINR调整方法并不适用。

针对上述现有技术存在的问题，本发明实施例提出了一种新的SINR调整方法，从而使用调整后SINR进行选阶，从而提升上行MCS选阶，提升用户感知速率。

具体的，在上述实施例的基础上，步骤S1包括：

接收用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS；

在预设的时间周期内，对所述提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取每个时间周期内所有测量点的SINR值。

可以理解的是，本发明实施例的执行主体是基站，当基站接收到用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS后，对SRS进行测量，测量时采用周期式测量，即周期性的获取SRS中的SINR值。

进一步的，在测量过程中需要选取起始测量点以及测量频率即测量步长，从而获得一个周期内的多个测量点，最后一个周期内所有测量点的SINR进行汇聚。

在上述实施例的基础上，步骤S2包括：

S21、对于任意一个时间周期，对所述所有测量点的SINR值求平均；

S22、对平均后的SINR值进行赋值调整，以使赋值调整后的SINR值收敛于预设的IBLER值。

可以理解的是，区别于现有技术提供的方案，在本发明实施例中对一个时间周期测量的SINR值进行汇总后，计算在这个时间周期内的SINR平均值，再对计算后的SINR平均值进行赋值调整，使得赋值调整后的SINR值收敛于预设的IBLER值。

其中，所述IBLER是初始误块率，基站侧会基于ACK/NACK按照一定公式计算得来。

在上述实施例的基础上，所述赋值调整包括调整初始测量点和调整步长，所述步长是由测量的IBLER与预设的IBLER的差值确定。

可以理解的是，对平均后的SINR值进行赋值调整主要包括调整初始测量点和调整步长两方面，其中，所述初始测量点即初始目标，决定了基站进行周期性测量的起始位置，选用不同的起始位置能够对应调整在一个测量周期获取到的SINR值的总量，从而计算平均值时会产生变化。

同样的，所述步长是由测量的IBLER与预设的IBLER的差值确定，调整步长为调整相临两个测量点之间的时间间隔，可以理解的是，采用不一样的步长所测量到的数据总量以及各个测量点的数据都会发生差异，那么通过调整步长从而可以进一步调整SINR值的平均值大小。

在上述实施例的基础上，步骤S22具体包括：

若实时测量的平均后的SINR值对应的IBLER大于预设值，则调整初始测量点和/或步长，以使平均后的SINR值对应的IBLER小于等于预设值。

一般的，在正常情况下，为了保证信道质量，会设置一个IBLER值，一般的会将IBLER值设为10％，即IBLER大于10％时认为此时信道质量较差，而IBLER小于10％时，认为此时信道质量较好。

那么在本发明实施例中，通过实时测量当前计算的SINR值的条件下，IBLER的值，如果此时SINR值对应的IBLER大于预设值，则继续进行调整，直至平均后的SINR值对应的IBLER小于等于预设值。

在上述实施例的基础上，步骤S3具体包括：

基于SINR值和MCS阶数的对应关系，查找所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数；

选择所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数进行传输。

可以理解的是，通过本发明实施例提供的方案，能够对SINR值进行调整，并且调整后的SINR值理论上是要高于调整前的，那么根据SINR值和MCS阶数的对应关系，在提高SINR值的同时，能够进行MCS升阶，从而提升用户的网络感知。

其中，所述SINR值和MCS阶数的对应关系是现有的可通过查表获得的，二者成正比例关系，即SINR值越大，则对应采用高调制阶数和高速率的MCS，从而提高信道容量和系统吞吐量。

本本发明实施例充分考虑高铁场景下高速用户带来的信号波动，通过增加调整初始值和调整步长对当前信号进行了有效及快速补偿，克服高铁场景下的信号波动，从而提升用户的网络感知。

图3是本发明实施例提供的一种用户终端结构图，如图3所示，所述用户终端包括：发射功率增大模块1和发送模块2，其中：

发射功率增大模块1用于增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

发送模块2用于将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值。

具体的，本发明实施例在用户终端通过用户终端的发射功率增大模块1提供的发射功率增大功能，增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，从而提高发送给基站的SRS上行功率谱密度，再根据提高后的SRS上行功率谱密度，从而使得发送模块2发送给基站的信号的无线信道质量增强。

图4是本发明实施例提供的一种基站的结构图，如图4所示，所述基站包括：测量模块3、调整模块4以及选阶模块5，其中：

测量模块3用于对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

调整模块4用于对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER；

选阶模块5用于基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

具体的，本发明实施例提供的基站的测量模块3根据用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，从而周期性的对SRS中的SINR值进行获取，然后调整模块4对每个周期获取的所有SINR值进行平均，若平均后SINR值不满足条件，则对SINR值进行赋值调整，使得平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER，最后选阶模块5根据调整后的SINR值，进行相应的选阶操作。

需要说明的是，本发明实施例提供的方法在常规状态下都会提高SINR的值，从而使得MCS选阶提高，从而提升用户网络感知。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。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 (8)

1.一种上行选阶方法，其特征在于，包括：

步骤1、增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度，包括：增大SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量中的一项或多项，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

步骤2、将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值，以使基站根据SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值，对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER，并基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上下调制与编码策略MCS选阶。

2.一种上行选阶方法，其特征在于，包括：

S1、对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

S2、对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER，包括：S21、对于任意一个时间周期，对所有测量点的SINR值求平均；S22、对平均后的SINR值进行赋值调整，以使赋值调整后的SINR值收敛于预设的IBLER值；

S3、基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：

接收用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS；

在预设的时间周期内，对所述提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取每个时间周期内所有测量点的SINR值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述赋值调整包括调整初始测量点和调整步长，所述步长是由测量的IBLER与预设的IBLER的差值确定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S22具体包括：

若实时测量的平均后的SINR值对应的IBLER大于预设值，则调整初始测量点和/或步长，以使平均后的SINR值对应的IBLER小于等于预设值。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

基于SINR值和MCS阶数的对应关系，查找所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数；

选择所述平均和赋值调整后的SINR值对应的MCS阶数进行传输。

7.一种用户终端，其特征在于，包括：

发射功率增大模块，用于增大发送给基站的信道探测参考信号SRS的发射功率，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度，包括：增大SRS的传输带宽、SRS相对于物理上行共享信道PUSCH的功率偏置、功率补偿因子或PUSCH发射功率的调整量中的一项或多项，以提高发送给基站的SRS上行功率谱密度；

发送模块，用于将提高上行功率谱密度后的SRS发送给基站，以使基站通过SRS测量获得信号与干扰噪声比SINR值，以使基站根据SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值，对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER，并基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上下调制与编码策略MCS选阶。

8.一种基站，其特征在于，包括：

测量模块，用于对用户终端发送的提高上行功率谱密度后的SRS进行测量，获取一个测量周期内所有的SINR值；

调整模块，用于对所述所有的SINR值进行平均和赋值调整，直至平均和赋值调整后的SINR值收敛于预设的初始误块率IBLER，包括：对于任意一个时间周期，对所有测量点的SINR值求平均；对平均后的SINR值进行赋值调整，以使赋值调整后的SINR值收敛于预设的IBLER值；

选阶模块，用于基于平均和赋值调整后的SINR值，进行上行调制与编码策略MCS选阶。

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