CN117650871B - 内环mcs的计算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内环MCS的计算方法，包括如下步骤：在传输一个数据流的多个物理端口上取得其上的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；将由多个数据流得到的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤处理，得到内在SNR值；依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；并使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的内环MCS的计算方法及装置，具有以下有益效果：较为容易地得到能够兼顾数据传输容量和数据传输的有效性的内环MCS参数。

Description

内环MCS的计算方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种内环MCS的计算方法及装置。
背景技术
在移动通信中，无线信道的时变性使得接收信号的质量成为一个随机变量，这会影响无线通信的数据传输速度和质量。为了避免这一问题，通常使用对调制方式和编码方式进行动态调整的链路自适应技术AMC来应对无线信道的时变特性。AMC是根据信道状况信息选择适合当前信道传输条件的调制和编码方式来传输速率。在现有技术中，根据接收的解调参考信号的信噪比SNR作为链路情况的反映，并依据其采取对应的措施。而信道的时变性，可能会导致数据无法有效传输，也就是说，由于信道状态是实时变化的，可能会存在测量值不稳定存在较大的跳变，现有技术中，AMC的依据本身就具有时变和不稳定的问题。这就使得既要保障容量的最大化，又要保障数据传输的有效性的选择AMC调度内环MCS参数值的选择变得困难和不可靠。即在现有技术中，数据传输容量和数据传输的有效性难于兼顾。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述由于信噪比不稳定而导致的数据传输容量和数据传输的有效性难于兼顾的缺陷，提供一种容易兼顾数据传输容量和数据传输的有效性的内环MCS的计算方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种内环MCS的计算方法，包括如下步骤：
A）在传输一个数据流的多个物理端口上取得各物理端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；并对多个数据流进行同样的处理；
B）将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；
C）对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤处理，得到内在SNR值；
D）依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；并使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。
更进一步地，对所述可用测量SNR值进行数值筛选包括如下步骤：
将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。
更进一步地，所述跳变程度过滤处理包括采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。
更进一步地，所述跳变程度过滤处理具体包括：
设当前时刻为t，则此时的SINR值、SINR1和SINR0为当前可用测量SNR值；其中，SINR、SINR1、SINR0值分别是t、t-1、t-2时刻得到的可用测量SNR值；首次传输时，使得SINR0=SINR1=SINR；
在后续的传输中，如果循环冗余校验码的状态是failure，则进一步判断|SINR1-SINR|是否大于第一门限值且|SINR0-SINR1|大于第二门限值，如果是，则不改变SINR0的值，也不进行内在SNR的修正计算；如果不满足|SINR1-SINR|大于第一门限值且|SINR0-SINR1|大于第二门限值，则对SINR0进行更新，使得SINR0=SINR1，并对前一次采样得到的内在SNR进行迭代；
如果循环冗余校验码的状态是ture，则直接对SINR0进行更新，使得SINR0=SINR1，并对前一次采样得到的内在SNR进行迭代；
然后使得SINR1=SINR并输出当前的SINR0，SINR1和迭代后的内在SNR用于后续的操作。
更进一步地，所述对前一次采样得到的内在SNR进行迭代包括使得SINR_inner=（1-K）*SINR1+K*SINR_inner；其中，等式左边的SINR_inner是当前输出的内在SNR值，而等式右边的SINR_inner是前一时刻的过滤输出的内在SNR值； K是过滤因子；所述过滤因子K是事先设定的常数，取值为0.7-0.9。
更进一步地，所述延迟调节包括在设定的采样周期后将内环的MCS中对应的参数值调整为通过查找SNR值到MCS的映射表得到的参数值。
更进一步地，所述SNR值到MCS的映射表包括单流的SNR值到MCS的映射表和双流的SNR值到MCS的映射表；所述MCS参数包括调制层数和最大调制阶数配置。
本发明还涉及一种实现上述内环MCS计算方法的装置，包括：
SNR取得模块：用于在一个数据流的多个端口上取得各端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；
平均值模块：用于将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；
筛选和过滤模块：用于对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤，得到内在SNR值；
参数取得模块：用于依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；并使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。
更进一步地，所述筛选和过滤模块包括：
筛选单元：用于将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。
更进一步地，所述筛选和过滤单元还包括：
过滤单元：用于采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。
实施本发明的内环MCS的计算方法及装置，具有以下有益效果：由于采用了采集了传输一个数据流的物理端口上的SNR，选择其中最大的SNR，然后将多个数据流上的最大SNR值去平均值，得到可用测量SNR值，然后对得到设定时间内取得的多个可用测量SNR值进行数字筛选和跳变过滤处理，得到内在SNR值，这就使得得到的内在SNR值能够较为准确地反映无线信道当前的状态，从而较为容易地得到能够兼顾数据传输容量和数据传输的有效性的内环MCS参数，实现二者的兼顾。
附图说明
图1是本发明内环MCS的计算方法及装置实施例中MCS参数的计算方法流程图；
图2是所述实施例中跳变过滤处理的具体流程图；
图3是所述实施例中装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。
如图1所示，在本发明的内环MCS的计算方法及装置实施例中，该方法包括如下步骤：
步骤S11取得传输一个数据流的多个物理端口上的信噪比，并选出其中数值最大的一个得到测量SNR：在本步骤中，在传输一个数据流的多个物理端口上取得各物理端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；并对多个数据流进行同样的处理；在本实施例中，终端使用多数据流多端口发送数据，同时也使用多端口接收数据，一个数据流分别使用多个物理端口进行数据发送和数据接收。在本步骤中，对每个数据流分别进行处理，即在多个数据流中的每个数据流的使用的多个接收端口上分别取得该端口的SNR值，然后在每个数据流使用的接收端口上取得的SNR中分别取出最大SNR值作为该数据流的测量SNR，得到多个分别对应于每个数据流的测量SNR。
步骤S12将在多个数据流上得到的信噪比的最大值取平均值，得到可用测量SNR：在本步骤中，将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值。
步骤S13对设定时间内的可用测量SNR进行数值筛选和跳变程度过滤，得到内在SNR：在本步骤中，对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤处理，得到内在SNR值。更为具体地，在本步骤中，首先对上述步骤中得到的可用测量SNR值进行数值筛选，即将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。然后对筛选出来的可用测量SNR值进行跳变程度过滤处理，即采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在满足设定条件或所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前得到的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。值得一提的是，这里所讲的之前得到的内在SNR值和当前的内在SNR值是指在同一采样周期中不同采样时刻得到的内在SNR值。换句话说，上述跳变程度过滤处理实际上是带有设定条件的内在SNR值迭代过程，其目的是在采样周期内得到一个较能反映该采样周期内多个信道时变状态的内在SNR值。
步骤S4使用内在SNR进行查表，得到对应的调制与编码参数：在本步骤中，依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数。在本实施例中，所述SNR值到MCS的映射表包括单流的SNR值到MCS的映射表和双流的SNR值到MCS的映射表；所述MCS参数包括调制层数和最大调制阶数配置。
在本实施例中，配置qam64/qam256/qam64LowSE的单流的SNR值到MCS的映射表结构如下：
而配置qam64/qam256/qam64LowSE的双流的SNR值到MCS的映射表
步骤S15对内环的MCS参数进行延迟调节：在本步骤中，使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。其中，所述延迟调节包括在设定的采样周期后将内环的MCS中对应的参数值调整为上述查表得到的参数值。具体而言，在当前采样周期内进行进行SNR采集、处理和内在SNR迭代，并得到具体的调制与编码参数，而在下一个采样周期使用这些得到的参数对内环的MCS参数进行调节。在本实施例中，上述采样周期是事先设置的，例如，设置一个采样开始时开始计时的定时器，并设置SNRTimer为该计时器的计时值，T为设置的采样周期，当SNRTimer大于等于T时，上报在该时间间隔T内得到的内在SNR值，同时将上述计时器归零，重新开始计时，开始下一个采样周期。上述T值是设定的时间间隔，例如，可以设置为10毫秒，即将采样周期设置为10毫秒。
图2示出了本实施例中一个具体的跳变过滤处理过程，在本实施例中，在数据首次传输或开始进行跳变过滤处理时，设当前时刻为t，则此时的SINR值、SINR1和SINR0为当前可用测量SNR值；其中，SINR、SINR1、SINR0值分别是t、t-1、t-2时刻得到的可用测量SNR值；除此之外，在后续的数据传输过程中，包括如下步骤：
步骤S21循环冗余校验码的状态是failure，如是，执行下一步骤；如否，跳转到步骤S25执行。值得一提的是，在步骤中，如果判断循环冗余校验码的状态不是failure，则其状态只能是ture。
步骤S22 判断SINR1-SINR的绝对值是否大于第一门限值：在本步骤中，由于循环冗余校验码的状态是failure，因此继续判断|SINR1-SINR|是否大于第一门限值，如是，执行下一步骤；否则，跳转到步骤S25。即在上述SINR1-SINR的绝对值小于等于第一门限值的情况下，跳转到步骤S25。
步骤S23 判断SINR0-SINR1的绝对值是否大于第二门限值：在本步骤中，进一步判断是否满足|SINR0-SINR1|大于第二门限值，如果是，则执行下一步；否则，跳转到步骤S25。值得一提的是，在本步骤中，一些情况下也可以用另外一个判断来替代本步骤中的判断，即不用判断SINR0-SINR1的绝对值是否大于第二门限值，而是判断（SINR1-SINR）*(SINR0-SINR1)是否小于等于零，如果是，则执行下一步；如果不是，则跳转到步骤S25。
步骤S24维持SINR0和当前SINR-inner不变：在本步骤中，由于未达到设定的条件（即未满足上述判断条件），判断本次采样得到SNR值不能表示采样时的信道状态，故维持SINR0和当前SINR-inner值不变。也就是不对当前SINR-inner值进行迭代或修正。执行本步骤后，依次直接执行步骤S27。
步骤S25使SINR0=SINR1：本步骤是步骤S21的一个分支，在本步骤中，由于循环冗余校验码的状态是ture或未满足上述步骤中的判断条件，在一定程度上表明当前数据能够正常传输，存在进一步提高数据传输速度的基础。为此，需要对不同时刻的当前可用测量SNR值进行更新，具体来讲就是使使用后一时刻的可用测量SNR替换前一时刻的可用测量SNR值，即使得SINR0=SINR1。
步骤S26使得SINR_inner=(1-K)SINR1+KSINR_inner：在本步骤中，对前一次采样得到的内在SNR进行迭代，使得SINR_inner=（1-K）*SINR1+K*SINR_inner；其中，等式左边的SINR-inner是当前输出的内在SNR值，而等式右边的SINR_inner是前一时刻的过滤输出的内在SNR值； K是过滤因子；所述过滤因子K是事先设定的常数，取值为0.7-0.9。
步骤S27 使SINR1=SINR：在本步骤中，将t-2时刻的可用测量SNR值用t-1时刻的可用测量SNR值替换。换句话说，就是将时刻t向后移动一个采样时间单位，为下次采样做好准备；步骤S25的也是如此，当然，步骤S25还有另外一个作用是为上面的计算做好准备。
步骤S28输出当前SINR0,SINR1和SINR_inner：在本步骤中，输出经过上述步骤后得到的当前SINR0,SINR1和SINR_inner。值得一提的是，如果在上述步骤中没有计算SINR_inner，则在本步骤中输出的是未经迭代或修正（前一时刻得到）的SINR_inner；如果在上述步骤中进行了SINR_inner计算或迭代，则在本步骤中输出的是迭代或修正后的SINR_inner值。
本发明还涉及一种实现上述内环MCS计算方法的装置，图3示出了这种装置的具体结构。在图3中，该装置包括SNR取得模块1、平均值模块2、筛选和过滤模块3、参数取得模块4和调节模块5；其中，SNR取得模块1用于在一个数据流的多个端口上取得各端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；平均值模块2用于将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；筛选和过滤模块3用于对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤，得到内在SNR值；参数取得模块4用于依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；调节模块5用于使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。
此外，在本实施例中，所述筛选和过滤模块3包括筛选单元31和过滤单元32；而筛选单元31用于将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。过滤单元32用于采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种内环MCS的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
A）在传输一个数据流的多个物理端口上取得各物理端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；并对多个数据流进行同样的处理；
B）将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；
C）对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤处理，得到内在SNR值；
D）依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；并使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节；
所述跳变程度过滤处理具体包括：
设当前时刻为t，则此时的SINR值、SINR1和SINR0为当前可用测量SNR值；其中，SINR、SINR1、SINR0值分别是t、t-1、t-2时刻得到的可用测量SNR值；首次传输时，使得SINR0=SINR1=SINR；
在后续的传输中，如果循环冗余校验码的状态是failure，则进一步判断|SINR1-SINR|是否大于第一门限值且|SINR0-SINR1|大于第二门限值，如果是，则不改变SINR0的值，也不进行内在SNR的修正计算；如果不满足|SINR1-SINR|大于第一门限值且|SINR0-SINR1|大于第二门限值，则对SINR0进行更新，使得SINR0=SINR1，并对前一次采样得到的内在SNR进行迭代；
如果循环冗余校验码的状态是ture，则直接对SINR0进行更新，使得SINR0=SINR1，并对前一次采样得到的内在SNR进行迭代；
然后使得SINR1=SINR，并输出当前的SINR0，SINR1和迭代后的内在SNR用于后续的操作；
所述对前一次采样得到的内在SNR进行迭代包括使得SINR_inner=（1-K）*SINR1+K*SINR_inner；其中，等式左边的SINR_inner是当前输出的内在SNR值，而等式右边的SINR_inner是前一时刻的过滤输出的内在SNR值； K是过滤因子；所述过滤因子K是事先设定的常数，取值为0.7-0.9。
2.根据权利要求1所述的内环MCS的计算方法，其特征在于，对所述可用测量SNR值进行数值筛选包括如下步骤：将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。
3.根据权利要求1所述的内环MCS的计算方法，其特征在于，所述跳变程度过滤处理包括采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。
4.根据权利要求1所述的内环MCS的计算方法，其特征在于，所述延迟调节包括在设定的采样周期后将内环的MCS中对应的参数值调整为通过查找SNR值到MCS的映射表得到的参数值。
5.根据权利要求1所述的内环MCS的计算方法，其特征在于，所述SNR值到MCS的映射表包括单流的SNR值到MCS的映射表和双流的SNR值到MCS的映射表；所述MCS参数包括调制层数和最大调制阶数配置。
6.一种实现如权利要求1所述的内环MCS计算方法的装置，其特征在于，包括：
SNR取得模块：用于在一个数据流的多个端口上取得各端口的SNR，选择其中最大一个作为该数据流的可用SNR；
平均值模块：用于将多个数据流的可用SNR取其平均值，得到可用测量SNR值；筛选和过滤模块：用于对设定时间内得到的可用测量SNR值进行数值筛选和跳变程度过滤，得到内在SNR值；参数取得模块：用于依据得到的内在SNR值，通过查找SNR值到MCS的映射表得到其对应的调制与编码参数；并使用得到的调制与编码参数值对内环的MCS参数值进行延迟调节。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述筛选和过滤模块包括：
筛选单元：用于将得到的可用测量SNR值与事先设定的最小SNR值进行比较，并将小于所述最小SNR值的可用测量SNR值丢弃，不参与后续步骤。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述筛选和过滤单元还包括：
过滤单元：用于采用当前得到的可用测量SNR值和之前得到的可用测量SNR值比较，得到之间的差值；使用该差值结合当前循环冗余码状态，在所述当前循环冗余码状态为真时，利用当前的可用测量SNR值对之前的内在SNR值进行修正，得到当前的内在SNR值。
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