CN112838907B - 一种自适应调制编码方法、基站及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自适应调制编码方法、基站及终端，终端接收基站发送的当前上下行调制编码信息，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；并将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站；基站根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式，并将当前上下行调制编码信息发送给终端。本发明能够抑制快速跳变，从而最大化地利用无线信道的传输能力。

Description

一种自适应调制编码方法、基站及终端

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种自适应调制编码方法、基站及终端。

背景技术

自适应调制与编码技术，是在发送功率合理的情况下，通过调整无线链路传输的调制方式与编码方式，确保链路的传输质量。当信道条件低于当前工作调制方式所需要的最低值时，选择条件要求较低的调制方式与编码方式(速率较低)；当信道条件较好时(高于当前工作调制方式所需要的最低值时)，选择速率较高的调制方式，但相应的解调门限也越高，从而最大化了传输速率。在调整过程中，系统总是希望传输的数据速率与信道变化的趋势一致，从而最大化地利用无线信道的传输能力。

现有技术中，自适应编码方式在基站侧实现，需要终端反馈信道质量；需要终端提供上下行的误码率，并且调制与编码策略容易快速跳变，导致丢包率较高。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术中调制与编码策略容易快速跳变，导致丢包率较高的情况，提供了一种自适应调制编码方法，包括：

终端接收基站发送的当前上下行调制编码信息，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站；

基站根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式，并将当前上下行调制编码信息发送给终端。

所述调制编码信息包括：调制方式、编码码率；

根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息；

所述调制编码方式上调计数为本周期丢包率小于或等于丢包率低门限的连续次数。

当判定丢包率≥丢包率高门限时：当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；

当判定丢包率<丢包率高门限时，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息。

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式、编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数＝调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式、编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

可选的，所述上下行调制编码信息为调制编码方式MCS索引号；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系。

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息；

所述MCS索引上调计数为本周期丢包率≤丢包率低门限的连续次数。

本发明提供了一种终端，包括：

确定模块，根据基站发送的当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

发送模块，将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站。

进一步的，所述确定模块包括：

计算模块，用于计算本周期丢包率；

判断模块，用于根据计算模块得到的本周期丢包率和丢包率高门限、丢包率低门限进行比较；将调制编码方式上调计数和调制编码方式上调计数门限进行比较；

确定模块，用于根据判断模块的比较结果确定确定下一周期上下行调制编码信息。

具体的，所述确定模块用于：

当判断模块判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；

当判断模块判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式，编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判断模块判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数＝调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判断模块判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式，编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

可选的，所述上下行调制编码信息为调制编码方式MCS索引号；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系；

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息。

一种基站，包括：

接收模块，用于接收终端发送的下一周期上下行调制编码信息；

确认模块，用于根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式；

发送模块，用于将当前上下行调制编码信息发送给终端。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

1.本发明提出了一种自适应调制编码方法及装置，相较于现有技术中在基站侧实现自适应编码方式，本发明中在终端侧实现自适应调制编码，通过本周期丢包率来进行调制编码方式阶数判决，不需要终端反馈信道质量，无须提供上下行误码率等参数；

2.本发明针对调制编码方式阶数快速跳变，增加了调制编码方式上调计数，在调制编码方式满足上调条件时，进一步观察连续满足上调条件的次数，来判断是否进行调制阶数或编码码率上调，能够抑制快速跳变，从而最大化地利用无线信道的传输能力。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明提供的自适应调制编码方法流程图；

图2是实施例一提供的终端在下行周期里收到基站发送的CQI调度帧结构图；

图3是实施例二提供的终端确定下一周期MCS索引号的流程图；

图4是实施例三提供的自适应调制编码装置中的终端组成框图；

图5是实施例三提供的自适应调制编码装置中的基站组成框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

实施例一

自适应调制编码是根据信道质量情况，通过调整无线链路传输的调制方式与编码速率，来确保链路的传输质量，本发明中终端测确定下一周期的调制编码信息，并反馈给基站；无须误码率等参数，本发明通过本周期丢包率来进行调制编码方式阶数判决；本发明中针对调制编码方式阶数快速跳变，增加了调制编码方式上调计数，在调制编码方式满足上调条件时，进一步观察连续满足上调条件的次数，来判断是否进行调制阶数或编码码率上调，能够抑制快速跳变，从而最大化地利用无线信道的传输能力。

对于频分双工(Frequency Division Duplex)FDD系统或时分双工(TimeDivision Duplex)TDD系统，本发明中的调制编码方法均适用，本实施例中以时分双工TDD系统为例说明；

本实施例提供了一种自适应调制编码方法，如图1所示，包括：

S11.终端接收基站发送的当前上下行调制编码信息，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

如图2所示，终端在下行周期里收到基站发送的CQI调度；在收到CQI调度后触发本算法，确定下一周期上下行调制编码信息；

S12.将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站。

S13.基站根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式，并将当前上下行调制编码信息发送给终端。

其中，基站首次下发的当前上下行调制编码信息为基站设置的上下行调制编码信息初始值；

所述调制编码信息包括：调制方式、编码码率；

进一步的，终端根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息；

所述调制编码方式上调计数为本周期丢包率满足上调条件的连续次数，其中上调条件为：丢包率小于或等于丢包率低门限的连续次数；

调制编码方式上调计数用于调制编码方式频繁上调，当达到调制编码方式上调计数门限时，调制编码方式上调一级；

示范性的，调制编码方式上调计数初始值为0，第一次本周期丢包率满足上调条件：丢包率≤丢包率低门限时，调制编码方式上调计数为1，第二次本周期丢包率满足上调条件时，调制编码方式上调计数为2，第三次丢包率不满足上调条件，调制编码方式上调计数为0。

调制编码方式上调计数门限为3，当调制编码方式上调计数为3时，调制编码方式上调一级；

所述调制编码方式上调一级为：当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高。

具体的，当判定丢包率≥丢包率高门限时：当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；调制编码方式上调计数为0；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，进一步根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息，

具体的，当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式、编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数达到调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式、编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

实施例二

本实施例提供了一种自适应调制编码方法，包括：

S21.终端接收基站发送的当前调制编码方式MCS索引号，根据当前调制编码方式MCS索引号、本周期丢包率确定下一周期MCS索引号；

S22.将所述下一周期MCS索引号发送给基站；

S23.基站根据终端发送的下一周期MCS索引号，确认当前上下行调制编码方式，并将当前MCS索引号发送给终端；

其中，基站首次下发的当前MCS索引号为基站设置的MCS索引号初始值；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系；

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息；MCS索引号上调计数初始值为0；

示范性的，预设调制编码表如表1所示：

MCS索引号	调制方式	编码码率
			0	BPSK	1/2
1	QPSK	1/2
			2	QPSK	3/4
3	16-QAM	1/2
			4	16-QAM	5/8
5	16-QAM	3/4
			6	16-QAM	7/8
7	64-QAM	2/3
			8	64-QAM	3/4
9	64-QAM	5/6

表1

表1中每一个MCS索引号对应相应的调制方式和编码码率；上述表1所示的对应关系是为了方便理解而例举出的一个MCS索引号、调制方式和编码码率的对应关系，但本发明实施例并不仅限于此。

所述MCS索引上调计数为本周期丢包率满足MCS索引上调条件的连续次数，其中MCS索引上调条件为：丢包率≤丢包率低门限的连续次数。

具体的，步骤S21确定下一周期MCS索引号，如图2所示，包括：

S21a.计算本周期数据包总数，计算本周期数据丢包数：

其中，本周期数据包数＝当前总数据包数-上个算法调度时间点的总数据包数+当前总失败数据包数-上个算法调度时间点的总失败数据包数；

丢包数＝当前总的失败数据包数-上个算法调度时间点的总的失败数据包数；

当本周期数据包总数>0，更新参数并存储，包括：

上个算法调度时间点的总失败数据包数＝当前总失败数据包数；

上个算法调度时间点的总数据包数＝当前总数据包数。

S21 b.当本周期数据包总数>0时，计算本周期数据丢包率，并进行进一步判断：

1)当本周期数据包数≥预设的本周期数据包门限时，进行MCS阶数调整：

当判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前MCS索引号下调一阶，MCS索引上调计数为0；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，进一步根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期上下行调制编码信息：

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且MCS索引号上调计数<MCS索引号上调计数门限时，当前MCS索引号保持不变，MCS索引上调计数加1；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且MCS索引号上调计数＝MCS索引号上调计数门限时，当前MCS索引号上调一阶，MCS索引上调计数为0；

当判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前MCS索引号保持不变；MCS索引号上调计数为0。

2)当本周期数据包数<预设的本周期数据包门限时：

当判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前MCS索引号下调一阶，MCS索引上调计数为0；

终端通过步骤S21a-S21 b确定下一周期MCS索引号，并在本帧的上行阶段反馈给基站；

基站通过预设调制编码表确定下一周期MCS索引号对应调制方式、编码码率，并将MCS索引号发送给终端。

实施例三

本实施例提供了一种终端300，如图4所示，包括：

确定模块310，根据基站发送的当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

发送模块320，将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站；

接收模块330，接收基站发送的当前上下行调制编码信息。

所述确定模块310包括：

计算单元311，用于计算本周期丢包率、本周期数据包总数；

判断单元312，用于根据计算单元得到的本周期丢包率和丢包率高门限、丢包率低门限进行比较；将调制编码方式上调计数和调制编码方式上调计数门限进行比较；

确定单元313，用于根据判断单元312的比较结果确定确定下一周期上下行调制编码信息。

确定单元313具体用于：

当判断单元312判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；

当判断单元312判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式，编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判断单元312判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数＝调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判断单元312判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式，编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

可选的，所述上下行调制编码信息为调制编码方式MCS索引号；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系；

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息。

一种基站400，如图5所示，其特征在于，包括：

配置模块410，用于设置首次发送的上下行调制编码信息初始值；

所述配置模块410，还用于配置信道质量指示(Channel Quality Indicator)CQI周期，读取配置参数，设置定时器；

基站在预设的时间周期内读取配置参数，所述时间周期可以设置为50ms；

基站设置定时器的时间，所述定时器用于限定基站向终端下发指令的时间；示例性的，定时器的时间设置为50ms；

接收模块420，用于接收终端发送的下一周期上下行调制编码信息；

确认模块430，用于根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式；

发送模块440，用于当定时器定时时间到时向终端下发指令，将当前上下行调制编码信息发送给终端；

所述配置模块410，还用于预先设置参数门限值，所述参数门限包括：

丢包率低门限，用于根据本周期丢包率和丢包率低门限的比较，确定调制编码方式上调计数；

丢包率高门限，用于根据本周期丢包率和丢包率高门限的比较，将调制方式，和/或编码方式下调；

调制编码方式上调计数门限，为丢包率满足上调条件的连续次数门限值。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (8)

1.一种自适应调制编码方法，其特征在于，包括：

终端接收基站发送的当前上下行调制编码信息，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站；

所述调制编码信息包括：调制方式、编码码率；

根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息；

所述调制编码方式上调计数为本周期丢包率小于或等于丢包率低门限的连续次数；

当判定丢包率≥丢包率高门限时，当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；

当判定丢包率<丢包率高门限时，根据当前上下行调制编码信息、本周期丢包率、调制编码方式上调计数确定下一周期上下行调制编码信息；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式、编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数＝调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式、编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

2.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，

基站根据终端发送的下一周期上下行调制编码信息，确认当前上下行调制编码方式，并将当前上下行调制编码信息发送给终端。

3.如权利要求1所述的自适应调制编码方法，其特征在于，

所述上下行调制编码信息为调制编码方式MCS索引号；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系。

4.如权利要求3所述的自适应调制编码方法，其特征在于，

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息；

所述MCS索引号上调计数为本周期丢包率小于或等于丢包率低门限的连续次数。

5.如权利要求4所述的自适应调制编码方法，其特征在于，确定下一周期MCS索引号，包括：

当判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前MCS索引号下调一阶，MCS索引上调计数为0；

当判定丢包率<丢包率高门限时，根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期上下行调制编码信息。

6.如权利要求5所述的自适应调制编码方法，其特征在于，

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且MCS索引号上调计数<MCS索引号上调计数门限时，当前MCS索引号保持不变，MCS索引上调计数加1；

当判定丢包率≤丢包率低门限时，且MCS索引号上调计数＝MCS索引号上调计数门限时，当前MCS索引号上调一阶，MCS索引上调计数为0；

当判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前MCS索引号保持不变；MCS索引号上调计数为0。

7.一种终端，其特征在于，包括：

确定模块，根据基站发送的当前上下行调制编码信息、本周期丢包率确定下一周期上下行调制编码信息；

发送模块，将所述下一周期上下行调制编码信息发送给基站；

所述确定模块包括：

计算模块，用于计算本周期丢包率；

判断模块，用于根据计算模块得到的本周期丢包率和丢包率高门限、丢包率低门限进行比较；将调制编码方式上调计数和调制编码方式上调计数门限进行比较；

确定模块，用于根据判断模块的比较结果确定确定下一周期上下行调制编码信息；

所述确定模块用于：

当判断模块判定本周期丢包率≥丢包率高门限时，当前调制方式下调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率降低；和/或，当前调制方式下调一阶，编码码率降低；

当判断模块判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数<调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式，编码码率保持不变，调制编码方式上调计数加1；

当判断模块判定丢包率≤丢包率低门限时，且调制编码方式上调计数＝调制编码方式上调计数门限时，当前调制方式上调一阶，编码码率保持不变；和/或，当前调制方式不变，编码码率提高；和/或，当前调试方式上调一阶，编码码率提高；

当判断模块判定丢包率低门限<丢包率<丢包率高门限时，当前调制方式，编码码率保持不变；调制编码方式上调计数为0。

8.如权利要求7所述的终端，其特征在于，

所述上下行调制编码信息为：调制编码方式MCS索引号；

预设调制编码表，包括MCS索引号与调制方式、编码方式的对应关系；

根据当前MCS索引号、本周期丢包率、MCS索引号上调计数确定下一周期MCS索引号；根据下一周期MCS索引号及所述预设调制编码表确定下一周期调制编码信息。