一種基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自適應(yīng)調(diào)制編碼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在多小區(qū)環(huán)境下、用戶之間同頻干擾比較嚴(yán)重的場合，所采用的 自適應(yīng)調(diào)制編碼方法，具體涉及一種基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自適應(yīng)調(diào)制編碼方法，屬 于新一代移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)中，無線信道會(huì)由于信號(hào)的傳播損耗、衰落等因素而體現(xiàn)時(shí)變性， 如何適應(yīng)信道的時(shí)變性而在有限的帶寬內(nèi)極大地提高數(shù)據(jù)傳輸速率與頻帶利用率，則逐漸 成為通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。LTE(LongTermEvolution，長期演化）中鏈路自適應(yīng)技術(shù)就是 在接收端，根據(jù)測量的信道質(zhì)量信息，自適應(yīng)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)來匹配信道狀態(tài)，進(jìn)而能 夠提高數(shù)據(jù)傳輸速率。
[0003] 鏈路自適應(yīng)技術(shù)中的自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)是在接收端根據(jù)獲得的信道狀態(tài)信息， 在保證一定的差錯(cuò)率條件下調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制方式和編碼速率，其系統(tǒng)模型圖如圖1所 示。當(dāng)信道條件較好時(shí)，就采用高階的調(diào)制編碼方案，此時(shí)抗干擾和糾錯(cuò)能力較低，但數(shù)據(jù) 傳輸速率較高；當(dāng)信道條件較差時(shí)，就采用低階的調(diào)制編碼方案，此時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率較低， 但抗干擾和糾錯(cuò)能力強(qiáng)。自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)無疑會(huì)帶來系統(tǒng)吞吐量的提高，其中信道質(zhì) 量測量的準(zhǔn)確性、對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻信道質(zhì)量預(yù)測的準(zhǔn)確性、調(diào)制編碼方案門限劃分粒度都 是影響自適應(yīng)調(diào)制編碼性能有效發(fā)揮的關(guān)鍵因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自 適應(yīng)調(diào)制編碼方法，本發(fā)明能夠更加精確地模擬用戶在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻所受的同頻干擾，從 而對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻信道質(zhì)量的預(yù)測更加準(zhǔn)確，據(jù)此選擇的調(diào)制編碼方案更能適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸 時(shí)刻的信道狀態(tài)，有效提高系統(tǒng)傳輸性能。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明的一種基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自適應(yīng)調(diào)制編碼方法，包括以下幾個(gè)步 驟：（1)計(jì)算用戶信道質(zhì)量；（2)預(yù)測用戶信道質(zhì)量；（3)在當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻，所有基站基于輪 循調(diào)度算法調(diào)度每個(gè)基站下的所有用戶，并為所有用戶分配資源塊，從而得到所有基站所 得的資源調(diào)度列表；根據(jù)得到的資源調(diào)度列表，計(jì)算當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻被調(diào)度的所有用戶的信 干噪比；（4)根據(jù)信干噪比和調(diào)制編碼方案之間的映射準(zhǔn)則，為用戶選擇調(diào)制編碼方案。
[0007] 步驟（3)中，所有基站基于輪循調(diào)度算法調(diào)度每個(gè)基站下的所有用戶，并為所有 用戶分配資源塊，計(jì)算當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻被調(diào)度的所有用戶的信干噪比，其方法如下：
[0008] (3-1)為所有基站編號(hào)，且為每個(gè)基站下所有用戶編號(hào)；初始化調(diào)度時(shí)刻TTI= 1 ; 從編號(hào)最小的基站和用戶開始將其作為研究對(duì)象；
[0009] (3-2)調(diào)度器按照輪循調(diào)度算法調(diào)度用戶，根據(jù)最近一次測得的用戶信道質(zhì)量 信息，在剩下的資源塊中選擇最適合該用戶的資源塊，即最適合該用戶選擇的頻段分配給 它；
[0010] (3-3)判斷用戶編號(hào)是否為對(duì)應(yīng)基站的最大值，如果是，設(shè)置研究基站用戶編號(hào)為 最小值，然后跳到步驟（3-4)處，否則直接跳到步驟（3-4)處；
[0011] (3-4)判斷此調(diào)度時(shí)刻資源是否已分配完，如果分配完，記錄該基站已分到資源塊 的編號(hào)數(shù)，并形成該基站資源調(diào)度列表，然后跳到步驟（3-6)處，否則用戶編號(hào)增1，跳到步 驟（3-5)處；
[0012] (3-5)判斷此時(shí)研究的用戶是否在該調(diào)度時(shí)刻已被調(diào)度，如果已調(diào)度，則跳到步驟 (3-6)處，否則跳到步驟（3-2)處；
[0013] (3-6)判斷基站編號(hào)是否為最大值，如果是，則聯(lián)合所有基站調(diào)度列表計(jì)算當(dāng)前 時(shí)刻被調(diào)度的所有用戶信干燥比，并進(jìn)入下一個(gè)調(diào)度周期，此時(shí)則先讀取每個(gè)基站上一個(gè) 調(diào)度時(shí)刻最后被分到資源塊的用戶編號(hào)，然后從編號(hào)增1后的用戶開始調(diào)度，即跳到步驟 (3-2)處；否則基站編號(hào)增1，用戶編號(hào)為最小值，跳到步驟（3-2)處。
[0014] 步驟（3-6)中，信干噪比計(jì)算公式如下：
[0015] Ci.-l .21=1
[0016] 其中1^表示基站c下用戶探測信號(hào)的平均發(fā)射功率，表示接收天 線j上基站c中用戶i的子載波k的增益表示接收天線j上基站c中用戶i的子載 波k的小尺度衰落增益，吃,為干擾項(xiàng)因子，當(dāng)cl=c，il=i時(shí)，被，UE_NUM為每一 個(gè)基站所布置的用戶數(shù)，S_NUM為基站數(shù)
戌匕表示 cl-1 i'1-l 基站C中用戶i受到不同基站中其他用戶的同頻上行干擾之和，N表示基站C內(nèi)扇區(qū)S中 用戶i受到的白噪聲功率，N= N。為熱噪聲頻譜密度，Wsub_bandwldth為子載波帶 寬。
[0017] 步驟⑷中，所述信干噪比和調(diào)制編碼方案之間的映射準(zhǔn)則如下：
[0018] 1234 2 Rk=rk ?log2Mk (4) 3 其中MCSseW^最后選擇的調(diào)制編碼方案，、為用戶數(shù)據(jù)傳輸速率，M#所選擇 的第k種調(diào)制編碼方案對(duì)應(yīng)的調(diào)制等級(jí)，rk為所選擇的第k種調(diào)制編碼方案對(duì)應(yīng)的編碼速 率，n為實(shí)際測得的信干噪比值，rk(n)為當(dāng)使用第k種調(diào)制編碼方案所測得的信干噪比 值為n時(shí)所估計(jì)到的誤塊率值，，為所規(guī)定的目標(biāo)誤塊率值，M為總共的調(diào)制編碼方案個(gè) 數(shù)，k為選擇的調(diào)制編碼方案索引號(hào)，Tk為當(dāng)選擇第k種調(diào)制編碼方案時(shí)的數(shù)據(jù)吞吐量。 4 本發(fā)明的基站按照輪循調(diào)度算法為每個(gè)用戶分配資源時(shí)，先不為其選擇調(diào)制編碼 方案，而是等所有基站下的用戶都分配到資源塊后再根據(jù)資源分配結(jié)果重新計(jì)算用戶的信 道質(zhì)量，據(jù)此為每個(gè)用戶選擇最終調(diào)制編碼方案，此時(shí)選擇的調(diào)制編碼方案將更加適合數(shù) 據(jù)傳輸時(shí)刻的信道狀態(tài)。聯(lián)合資源分配結(jié)果進(jìn)行的自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)可以更好地估計(jì)數(shù) 據(jù)傳輸時(shí)刻用戶的干擾情況，從而對(duì)用戶信道質(zhì)量進(jìn)行更加準(zhǔn)確地測量，最終能提高整個(gè) 系統(tǒng)的吞吐量。本發(fā)明的方法在多小區(qū)多用戶環(huán)境下效果會(huì)更加明顯。
【附圖說明】
[0023] 圖1為現(xiàn)有的自適應(yīng)調(diào)制編碼系統(tǒng)模型圖；
[0024] 圖2為現(xiàn)有的資源調(diào)度關(guān)鍵模塊圖；
[0025] 圖3為多小區(qū)用戶間同頻干擾場景圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明的資源調(diào)度關(guān)鍵模塊圖；
[0027] 圖5為本發(fā)明的基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自適應(yīng)調(diào)制編碼方法工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0029] 本發(fā)明的基站為用戶分配資源塊時(shí)，先不根據(jù)其預(yù)測的用戶信道質(zhì)量為對(duì)應(yīng)用戶 選擇調(diào)制編碼方案，而是在當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻等所有基站按照輪循調(diào)度算法調(diào)度完所有用戶、 并為所有用戶分配完資源塊后，再根據(jù)資源塊分配結(jié)果來重新計(jì)算各用戶在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻 所受干擾情況，并對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻的信道質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，再據(jù)此為各用戶選擇數(shù)據(jù)傳輸時(shí) 刻的調(diào)制編碼方案。
[0030] 本發(fā)明的實(shí)施例是在多小區(qū)、多用戶場景下，為用戶選擇最適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻信 道狀態(tài)的調(diào)制編碼方案。在此場景下用戶間的同頻干擾不容小覷。用戶間同頻干擾的計(jì)算 是用戶信道質(zhì)量測量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從而影響后續(xù)調(diào)制編碼方案的選擇。
[0031] 現(xiàn)有的用戶數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻的調(diào)制編碼方案是基站最近一次基于用戶探測導(dǎo)頻信 號(hào)測得的信道質(zhì)量信息來選擇的，如圖2所示，（1)計(jì)算用戶信道質(zhì)量；（2)預(yù)測用戶信道質(zhì) 量；（3)資源分配；（4)選擇調(diào)制編碼方案；假設(shè)此時(shí)獲得的信道質(zhì)量中的同頻干擾源是圖 3中的UE2i1，UE3i1，而在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻，由于系統(tǒng)調(diào)度后用戶接入/退出機(jī)制的作用，用 戶可能受到的干擾源為該圖中的UE2i2,UE3i3,從而實(shí)際的信道質(zhì)量與預(yù)測的信道質(zhì)量將有 一定的誤差。當(dāng)該誤差較大時(shí)，原先選擇的調(diào)制編碼方案就不能適應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻的信道 狀態(tài)，從而會(huì)減小系統(tǒng)的吞吐量。
[0032] 參見圖4,考慮到用戶在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)刻的同頻干擾受其它用戶所占用的資源塊情 況影響，所以本發(fā)明是基站基于輪循調(diào)度算法為所有基站下的用戶分配完資源塊后，再根 據(jù)分配結(jié)果進(jìn)行用戶信干噪比計(jì)算，最后才完成用戶對(duì)應(yīng)的調(diào)制編碼方案更新。
[0033] 參見圖5,本發(fā)明的基于輪循調(diào)度的多小區(qū)聯(lián)合自適應(yīng)調(diào)制編碼方法，具體實(shí)現(xiàn)步 驟如下：
[0034] 1.為所有基站編號(hào)，且為基站下所有