CN1933609A - 一种确定调制编码方式的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定调制编码方式的方法，该方法包括：计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率和频谱效率；建立每一种滚降因子及调制编码方式与所计算出的可支配功率和频谱效率四者之间的对应关系；在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的调制编码方式；将所选择的调制编码方式确定为终端当前通信使用的调制编码方式。本发明在确定信道所采用的调制编码方式时，不仅考虑了使系统具有较高的频谱效率，同时还利用滚降因子来降低功放回退的影响，从而在最大程度上提高了系统无线信号的覆盖范围。

Description

一种确定调制编码方式的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种确定调制编码方式的方法。

背景技术

在移动通信系统中，频谱效率表示在无线传输信道上在单位时间内单位带宽所传送的信息量。因此，频谱效率是衡量无线通信系统性能好坏的一个重要标准。

频谱效率＝(R_c*log₂M)bps/Hz，其中，R_c表示信道编码的速率，M表示信道所采用的调制方式的阶数，由此可见，频谱效率的高低取决于信道所采用的调制方式和编码方式。因此，为了确保系统能够具有较高的频谱效率，目前通常采用的调制和编码技术为自适应调制编码(AMC)技术。在采用AMC技术时，通过研究各种调制和编码的组合，可以确定出在各种信干比条件下使频谱效率最高的调制编码方式。

但是，在采用AMC技术来确定信道使用的调制编码方式时，现有技术仅仅考虑了如何使系统具有较高的频谱效率。为了得到较高的频谱效率，往往采用高阶的调制方式，而高阶的调制方式会导致信号的峰均比(PAPR)变大，而PAPR与终端的功放回退成正比，PAPR的变大则会导致功放回退的变大，从而导致系统无线信号覆盖范围减小。

可见，现有技术在确定信道使用的调制编码方式时，仅仅考虑提高频谱效率的做法往往会导致系统无线信号的覆盖范围变小，从而大大影响了系统的容量和性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种确定调制编码方式的方法，以便在保证系统具有较高频谱效率的同时，最大程度地提高系统无线信号的覆盖范围。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种确定调制编码方式的方法，该方法包括：

A、计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率和频谱效率；

B、建立每一种滚降因子及调制编码方式与根据该种滚降因子及调制编码方式所计算出的可支配功率和频谱效率四者之间的对应关系；

C、获取终端当前的可支配功率；

D、在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的调制编码方式；

E、将所选择的调制编码方式确定为终端当前通信使用的调制编码方式。

在步骤A中，所述调制编码方式是根据无线通信环境的要求将不同的编码方式与调制方式进行组合得到的。

在步骤A中，所述计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率的步骤包括：

A1、获取每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的E_b/N₀的值；

A2、获取每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的功放回退的值；

A3、将所获取的每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的E_b/N₀的值与功放回退的值相加，得到每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的可支配功率。

所述步骤A1包括：根据每一种调制编码方式仿真得出每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的E_b/N₀的值。

在步骤A中，所述计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率的步骤包括：

分别计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率，其中，β为滚降因子，R_c为信道编码的速率，M为调制编码方式中调制方式的阶数。

所述步骤C包括：根据终端的最大发射功率、当前传播损耗、用户数据速率以及干扰和热噪的功率谱密度得到终端当前的可支配功率。

所述步骤C包括：通过计算式E_b-N₀+P_bo＝P-R_b-P_L-N₀，计算E_b-N₀+P_bo的值，得到终端当前的可支配功率，其中，P_bo为功放回退，P为终端的最大发射功率，R_b为用户数据速率，P_L为当前传播损耗，N₀为干扰和热噪的功率谱密度。

在步骤C之后进一步包括：在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的滚降因子；将所选择的滚降因子确定为终端发射成形滤波器的滚降因子。

其中，由网络侧执行所述的计算、建立、获取、选择和确定的步骤。

其中，由终端执行所述的计算、建立、获取、选择和确定的步骤。

由此可见，本发明在确定信道所采用的调制编码方式时，不仅考虑了使系统具有较高的频谱效率，同时还利用滚降因子来降低功放回退的影响，从而在最大程度上提高了系统无线信号的覆盖范围，提高了系统的容量，改善了系统的性能。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图。

图2是在本发明实施例中计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率的流程图。

图3是在本发明实施例中将滚降因子、调制编码方式、终端的可支配功率以及频谱效率四者之间的对应关系设置为数据表时的示意图。

具体实施方式

由于现有技术在确定调制编码方式时，仅仅考虑了提高频谱效率，而忽略了功放回退的问题，从而导致没有最大程度地扩展无线信号的覆盖范围。而目前降低功放回退影响的一个有效方法就是利用滚降因子。因此，结合上述特点，本发明提出了一种确定调制编码方式的方法，其核心思想是：

在本发明中，确定调制编码方式的过程可以是由终端进行也可以是由网络侧进行。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例的流程图。参见图1，以在网络侧进行确定调制编码方式的过程为例，本发明方法的具体实现过程包括：

步骤101：在网络侧设置调制编码方式。

本步骤的具体实现过程为：根据无线通信环境的要求，将不同的编码方式与调制方式两两进行组合，形成各种不同的调制编码方式，所形成的调制编码方式可以举例为：π/4 QPSK 1/3码率、π/4 QPSK 2/3码率和16QAM 1/3码率等。

步骤102：计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率。

这里以及以下所述的可支配功率表示的是可供终端侧调制参数支配的功率。所述的每一种滚降因子以及调制编码方式是指将每一个不同的滚降因子与每一个不同的调制编码方式进行两两任意组合后得到的。并且，所述滚降因子的值的范围为从0到1。

另外，图2是在本发明实施例中计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率的流程图。参见图2，本步骤102的具体实现过程包括以下步骤：

步骤2A：计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的E_b/N₀的值。

这里，由于E_b/N₀的值只取决于所采用的调制方式，与滚降因子和编码方式无关，所以只需根据调制编码方式来得到比如仿真出对应的E_b/N₀的值，从而也就得到了在每一种滚降因子下，所设置的各种调制编码方式所对应的E_b/N₀的值。比如，在调制编码方式为π/4 QPSK 1/3码率时，可计算出E_b/N₀的值为0.35，在调制编码方式为16QAM 1/3码率时，可计算出E_b/N₀的值为2.35，这样，每一种不同的滚降因子和调制编码方式π/4 QPSK 1/3码率所对应的E_b/N₀的值均为0.35，每一种不同的滚降因子和调制编码方式16QAM1/3码率所对应的E_b/N₀的值均为2.35，从而最终得到每一种滚降因子下以及调制编码方式所对应的E_b/N₀的值。需要说明的是，在本步骤中所计算出的E_b/N₀的值为对数值。

步骤2B：获取每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的功放回退的值。

这里，由于功放回退的值取决于所采用的调制方式和滚降因子的大小，所以根据每一种滚降因子以及调制编码方式中的调制方式均可分别确定出一个功放回退的值，从而最终得到每一种滚降因子下以及调制编码方式所分别对应的功放回退的值。

步骤2C：将所得到的每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的Eb/N0的值与功放回退的值相加，得到每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的可支配功率。

需要说明的是，如果E_b、N₀和功放回退的值分别为线性域的值，则可支配功率＝(E_b/N₀)×功放回退；如果(E_b/N₀)和功放回退的值分别为分贝(db)值，则可支配功率＝(E_b/N₀)+功放回退；如果E_b、N₀和功放回退的值均为分贝(db)值，则可支配功率＝E_b-N₀+功放回退。

在本步骤2C中，由于所得到的每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的E_b/N₀的值与功放回退的值分别为db值，所以可支配功率为两者的和值。

步骤103：计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率。

这里，可以采用计算式： $\frac{R_c*{\log }_{2}M}{1+\mathrm{\β}}\mathrm{bps}/\mathrm{Hz}$ 来分别计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率，其中，β为滚降因子，R_c为信道编码的速率，M为信道所采用的调制方式的阶数。

通过本步骤103的过程可以看出，在本发明中，在计算每一种调制编码方式对应的频谱效率时，还同时利用了滚降因子来进行计算，从而可以通过引入滚降因子降低PARP的影响，即降低功放回退的影响，从而在保证系统具有较高频谱效率的同时，最大程度地提高了系统无线信号的覆盖范围。

步骤104：在网络侧建立滚降因子、调制编码方式、终端的可支配功率以及频谱效率四者之间的对应关系。

这里，在建立所述的对应关系时，是将在一种滚降因子以及调制编码方式下所计算出的终端的可支配功率以及频谱效率，与该种滚降因子以及调制编码方式四者之间建立对应关系。图3是在本发明实施例中将滚降因子、调制编码方式、终端的可支配功率以及频谱效率四者之间的对应关系设置为数据表时的示意图。参见图3，比如，滚降因子0、调制编码方式π/4 QPSK 1/3码率、终端的可支配功率的值5.88、以及频谱效率0.67四者之间存在对应关系；滚降因子0.1、调制编码方式π/4 QPSK 2/3码率、终端的可支配功率的值7.9、以及频谱效率1.21四者之间存在对应关系等。

步骤105：当终端开始通信时，网络侧获取该终端的最大发射功率、当前传播损耗P_L、用户数据速率R_b以及干扰和热噪的功率谱密度N₀。

这里，对于每一个终端来说，其最大发射功率是一个定值，所以网络侧可以通过通信过程获取该终端的最大发射功率。并且，网络侧获取当前传播损耗P_L、用户数据速率R_b以及干扰和热噪的功率谱密度N₀的过程是现有技术，此处不再详细描述。

步骤106：网络侧根据所获取的终端的最大发射功率、当前传播损耗P_L、用户数据速率R_b以及干扰和热噪的功率谱密度N₀，计算出对应于该终端的当前可支配功率。

这里，由于终端的最大发射功率P满足关系式：P＝R_b*E_b*P_bo*P_L，其中，R_b为数据速率；E_b为解调每比特所需的能量；P_bo为功放回退；P_L为传播损耗(包括阴影)，将所述关系式对应到对数域为：E_b-N₀+P_bo＝P-R_b-P_L-N₀，由于网络侧已获取了P、R_b、P_L和N₀的值，所以可计算出(E_b-N₀+P_bo)的值，从而也就得到了对应于该终端的当前可支配功率的值。

步骤107：网络侧在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的调制编码方式。

这里，比如，终端当前的可支配功率的值为5.8，在所建立的对应关系中，与当前的可支配功率的值5.8存在对应关系的频谱效率、调制编码方式和滚降因子有两组，第一组的频谱效率为0.56，调制编码方式为π/4 QPSK1/3码率，且滚降因子为0.3；第二组的频谱效率为0.71，调制编码方式为π/4 QPSK 2/3码率，且滚降因子为0.4，那么，在本步骤中，由于第二组中的频谱效率大于第一组的频谱效率，因此，选择第二组中的调制编码方式。

步骤108：网络侧使用所选择的调制编码方式作为当前信道所使用的调制编码方式。

步骤109：网络侧将所选择的调制编码方式发送至终端，终端将接收到的该调制编码方式作为当前通信信道所使用的调制编码方式。

另外，较佳地，网络侧还可以进一步在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的滚降因子，并且，将所选择的滚降因子确定为终端发射成形滤波器的滚降因子，从而进一步提高系统无线信号的覆盖范围。

在针对每一个终端确定所采用的调制编码方式时，本发明均可采用上述图1所示的过程来实现，因此，可以在保证系统的频谱效率最高时，大大提高系统无线信号的覆盖范围。

在上述图1所示的过程中，是由网络侧来进行本发明的确定调制编码方式的过程，从而在保证系统具有较高频谱效率的同时，最大程度地提高系统无线信号的覆盖范围。需要说明的是，在本发明中，也可以由终端来进行本发明的确定调制编码方式的过程，其具体实现的过程与上述图1所示过程的原理完全相同，也就是说，是由终端执行上述步骤101至步骤108的过程，并在步骤109中，由终端将所选择的调制编码方式发送至网络侧，网络侧将接收到的该调制编码方式作为当前通信信道所使用的调制编码方式。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1、一种确定调制编码方式的方法，其特征在于，该方法包括：

A、计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率和频谱效率；

B、建立每一种滚降因子及调制编码方式与根据该种滚降因子及调制编码方式所计算出的可支配功率和频谱效率四者之间的对应关系；

C、获取终端当前的可支配功率；

D、在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的调制编码方式；

E、将所选择的调制编码方式确定为终端当前通信使用的调制编码方式。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述调制编码方式是根据无线通信环境的要求将不同的编码方式与调制方式进行组合得到的。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的可支配功率的步骤包括：

A1、获取每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的E_b/N₀的值；

A2、获取每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的功放回退的值；

A3、将所获取的每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的E_b/N₀的值与功放回退的值相加，得到每一种滚降因子以及调制编码方式所对应的可支配功率。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤A1包括：根据每一种调制编码方式仿真得出每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的E_b/N₀的值。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中，所述计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率的步骤包括：通过计算式 分别计算每一种滚降因子以及调制编码方式所分别对应的频谱效率，其中，β为滚降因子，R_c为信道编码的速率，M为调制编码方式中调制方式的阶数。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：根据终端的最大发射功率、当前传播损耗、用户数据速率以及干扰和热噪的功率谱密度得到终端当前的可支配功率。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：通过计算式E_b-N₀+P_bo＝P-R_b-R_L-N₀，计算E_b-N₀+P_bo的值，得到终端当前的可支配功率，其中，P_bo为功放回退，P为终端的最大发射功率，R_b为用户数据速率，P_L为当前传播损耗，N₀为干扰和热噪的功率谱密度。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤C之后进一步包括：在所建立的对应关系中，选择出对应于终端当前的可支配功率以及最高频谱效率的滚降因子；将所选择的滚降因子确定为终端发射成形滤波器的滚降因子。

9、根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，由网络侧执行所述的计算、建立、获取、选择和确定的步骤。

10、根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，由终端执行所述的计算、建立、获取、选择和确定的步骤。

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