專利名稱：Lte系統中的鏈路自適應方法、基站和終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種LTE (Long TermEvolution，長期演進) 系統中的鏈路自適應方法、基站和終端。
背景技術：
鏈路自適應技術是為了克服無線信道的時變性，有效地利用系統資源而產生的技術。其主要優點是能夠提高通信的可靠性、提高功率資源和頻率利用率、以及提高系統吞吐量。LTE系統中的鏈路自適應主要有AMC和功率控制兩種方式。其中， AMC (AdaptiveModulation and Coding,自適應調制編碼)是指根據信道情況確定信道的容量，并根據信道的容量動態地調整調制編碼方式，它可以最大限度地發送信息，實現較高的數據速率，提高鏈路的頻譜效率，從而提高系統整體吞吐量。下行方向的鏈路自適應技術基于用戶終端(UE)反饋的CQI (Channel Quality hdicator，信道質量指示)，從預定義的CQI表格中具體對應調制編碼方式；為了節省上行控制信道的開銷，CQI反饋與其他上行反饋量PMI (Precoding Matrix hdicator，預編碼矩陣指示)以及RI (Rank Indication，秩指示)組合起來反饋；從時間上可分為周期性反饋和非周期性反饋；反饋可以使用PUCCH(Physical Uplink Control channel，物理上行控制信道)，也可以使用PUSCH(Physical Uplink Shared channel，物理上行共享信道)。上行方向的鏈路自適應技術基于基站測量的上行信道質量，直接確定具體的調制編碼方式。自適應功率控制技術主要有兩種通用的上行功率控制方法第一種是充分利用用戶的功率余量，通過提高發射功率提高用戶的信號質量，盡可能選擇高階的 MCS (Modulation and Coding Scheme，調制編碼方式)，最大化小區吞吐量；第二種則盡量將基站接收到用戶的功率密度控制在一定的水平來抑制小區干擾，提高小區信號環境的穩健性和整個網絡的性能。但是，現有的自適應調制編碼技術應用中，為了實現鏈路自適應，終端需要額外測量下行信道質量(CQI)，在上行傳輸中上報該測量的下行信道質量給基站，基站使用該CQI 在對應的查找表中查找到MCS，這樣，流程較為復雜，并且終端需要專門額外測量CQI，增加了系統的開銷。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種LTE系統中的鏈路自適應方法、基站和終端，以至少解決上述的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種LTE系統中的鏈路自適應方法，包括終端分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；終端將最大的差值上報給基站；基站根據最大的差值，確定終端的調制編碼方式MCS。根據本發明的另一方面，提供了一種基站，包括接收模塊，用于接收終端上報的最大的差值，其中，最大的差值為終端分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值得到的多個差值中的最大值；MCS確定模塊，用于根據最大的差值，確定終端的調制編碼方式MCS。根據本發明的另一方面，提供了一種終端，包括計算模塊，用于分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；發送模塊，用于將最大的差值上報給基站以使得基站根據最大的差值，確定終端的調制編碼方式MCS及其碼率、以及發射功率變化值。通過本發明，由于直接利用現有的測量參數(服務小區和鄰區的RSRP)，只需要終端進行正常的測量，就可以獲取所需的參數，而測量這一過程，是終端必須執行的，無需額外測量CQI，從而不會引入新的系統開銷，簡化了 AMC的流程，使得系統的頻譜效率更高。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據本發明實施例的LTE系統中的鏈路自適應方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例一的LTE系統中的鏈路自適應方法的流程圖；圖3是根據本發明優選實施例的小區的分布示例圖；圖4是根據本發明實施例的基站的示意圖；圖5是根據本發明實施例的終端的示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在LTE系統中包括UE和基站，UE和基站會采用鏈路自適應技術(包括AMC和功率控制)以克服無線信道的時變性，有效地利用系統資源。本發明在此系統中實現。圖1是根據本發明實施例的LTE系統中的鏈路自適應方法的流程圖，包括以下步驟步驟S102,終端分別計算測量到的歸屬服務小區的RSRP(Reference Signal Received Power，參考信號接收功率)與多個鄰區的RSRP的差值；例如，由于終端在接入小區(稱為終端的歸屬服務小區或者服務小區)后，需要不斷測量服務小區和鄰小區的RSRP值，所以終端可以對這些已知的RSRP值進行處理。步驟1 終端根據預先配置的所需要測量的鄰小區的個數n(可以在配置系統的初始化參數時配置η)進行測量，測得各個鄰小區的RSRP值，并保存該這些值。可以將這N個鄰小區的RSRP的值分別記為RSRP1, RSRP2，· · · RSRPN ；步驟2 終端測量服務小區的RSRP值，并保存該值。可以將服務小區的RSRP記為 RSRPO ；步驟3 分別計算RSRPO與RSRP1，RSRP2，· · · RSRPN的差值，分別記為Δ RSRP1， ARSRP2, · · · Δ RSRPn。步驟S104，終端將最大的差值上報給基站；例如，在步驟S102計算得到的ARSRP1，ARSRP2，. . . Δ RSRPn中，選出一個最大值max { Δ RSRPl，Δ RSRP2, · · · Δ RSRPn}，例如最大值記為最大Δ RSRP，則將該最大Δ RSRP上
報給基站。步驟S106，基站根據該最大的差值，確定終端的MCS。例如，基站根據該最大的差值，可以基本確定終端在服務小區中所處的位置，該差值越大，表明終端離服務小區的中心越近，信道質量越好，可以使用越大的MCS;反之，則表明終端可能處在服務小區的邊緣，可以使用越小的MCS。在具體確定時，可以利用一個預先建立的對應關系表將該差值映射到一個調制編碼方式及碼率，該對應關系表可以通過仿真或試驗獲取。相關技術中為了實現鏈路自適應，終端需要專門額外測量CQI，從而導致實現流程較為復雜，并且增加了系統的開銷。由于終端在接入服務小區后，會不斷測量服務小區和鄰區的RSRP，本實施例中終端直接利用這些測量信息，分別計算服務小區的RSRP與多個鄰區的RSRP的差值，并將具有最大值的差值(即，最大ARSRP，該值可以表明終端在服務小區中所處的位置)上報給基站，從而基站可以利用該最大的差值確定合適的MCS分配給終端， 實現了 LTE系統的鏈路自適應技術中的AMC方法。本實施例由于直接利用現有的測量參數(服務小區和鄰區的RSRP)，只需要終端進行正常的測量，就可以獲取所需的參數，而測量這一過程，是終端必須執行的，無需額外測量CQI，從而不會引入新的系統開銷，簡化了流程，使得系統的頻譜效率更高。優選地，在步驟S106中，基站確定終端的MCS的同時，還確定終端的MCS對應的碼率。步驟S104中的最大的差值的大小可以表明終端在服務小區中的大概位置，因此， 基站可以根據該最大的差值基本確定終端在服務小區中所處的位置，該差值越大，表明終端離服務小區的中心越近，信道質量越好，可以使用越大的MCS ；反之，則表明終端可能處在服務小區的邊緣，可以使用越小的MCS。該優選實施例中基站根據表明終端在小區中所處的位置的最大Δ RSRP，來為終端選擇合適的調制編碼方式，并對應到具體的碼率分組中，從而可以使用該對應的碼率分組獲得終端達到該碼率所需使用的最小發射功率，從而為后續的功率控制提供基礎。優選地，基站根據最大的差值，確定終端的MCS及其對應的碼率包括基站在預先建立的對應關系表中，查找到與最大的差值對應的MCS及其碼率(具體為一個碼率組)，其中，該對應關系表保存了各個差值對應的MCS及其碼率。該優選實施例提供了基站根據終端上報的最大的差值，為終端確定合適的MCS以及對應的不同的碼率的具體實施方案。該對應關系表可以通過仿真或者試驗的方式預先獲得。這樣，基站可以較容易地為終端確定合理的MCS及其對應的碼率。顯然，在該對應關系表中，越大的差值對應越高階的MCS和越大的碼率。由于終端上報的最大的差值反映了終端當前在服務小區的位置，該差值最大，表明終端距離服務小區的中心越近，信道質量越好，則根據對應關系表為其選擇的MCS越高階、碼率越大，從而可以提高數據傳輸速率，反之，表明終端距離服務小區的邊緣越近，信道質量越差，則為終端選擇的MCS越低階、碼率越小，從而可以提高系統數據傳輸的可靠性。此外，還可以增加系統吞吐量。實際實施時，在上述的對應關系表中，可以是具有不同區間段的差值區間對應不同的MCS，即一個差值區間對應一個MCS。
優選地，在基站根據最大的差值，確定終端的MCS及其對應的碼率之后，還包括 基站使用MCS及其對應的碼率、終端當前的PHR(Power Headroom Report,功率預留報告)， 確定終端的發射功率變化值，其中，發射功率變化值用于終端調整當前的發射功率。該優選實施例中基站結合終端上報的PHR確定該調制編碼方式的碼率下終端需要調整的發射功率變化值(需要升高的發射功率值或者降低的發射功率值)，終端可以適當調整自己的發射功率，從而實現了鏈路自適應技術中的功率控制，既保證了吞吐率，同時可以降低發送功率，抑制小區干擾及減小終端的能耗。優選地，基站使用MCS及其對應的碼率、終端當前的PHR，確定終端的發射功率變化值包括步驟1，基站使用上述確定的MCS及其對應的碼率，確定終端達到碼率所需的最小發射功率，其包括基站使用MCS及其對應的碼率，確定達到碼率所需的最小信噪比SNR ；確定終端達到該最小SNR所需使用的最小發射功率；步驟2，基站使用終端當前的PHR和最小發射功率，確定終端的發射功率變化值。該優選實施例提供了基站根據確定的終端的MCS及其碼率，得到終端可以使用的最小發射功率，進而結合終端當前的PHR得到終端可以調整的發射功率值(即上述的發射功率變化值)的具體實施方案。本優選實施例只需要對終端測量的RSRP的值進行處理來獲得合適的MCS，就能滿足系統吞吐率，改善小區內用戶的干擾并能節約終端能耗。優選地，在基站確定終端的發射功率變化值之后，還包括基站通過TPCCTransmit Power Control，發射功率控制)命令將發射功率變化值發送給終端。從而，基站可以通過 TPC命令通知終端可以升高或降低的功率值，以使得終端使用該發射功率變化值調整自己的發射功率。仍然使用已有的TPC命令來實現功率控制，不會增加系統的開銷，較容易實現。優選地，步驟S104中，終端通過測量報告將最大的差值上報給基站。這樣，使用已有的測量報告進行最大的差值的上報，可以節省上行控制信道的開銷。顯然，利用上述的方法，UE會不斷地測量服務小區和鄰區的RSRP，并不斷地執行步驟S102至步驟S104，因此，基站可以根據UE上報的新的最大的差值，獲得UE的移動和最新的位置的測量結果的更新，在確定了調制編碼方式和碼率之后，可以知道滿足該要求所需的最小功率值，結合終端上報的PHR，就可以通過TPC命令告知終端功率的調整值，讓終端以達到該碼率要求的最小功率進行發送。這樣既可以保證系統的吞吐率，同時也盡可能的減低了終端的能耗，并減小用戶間的干擾。通過上述流程，可以讓基站給處于不同位置的終端合理分配其調制編碼方式和調整功率值。實施例一如圖2所示，根據本發明實施例的LTE系統中的鏈路自適應方法的具體處理流程包括以下幾個步驟步驟S202，基站配置UE所需測量的鄰小區的個數為n，UE獲取該個數η ；步驟S204，UE測量服務小區的RSRP的值(記為RSRP0)以及這η個鄰小區的RSRP 的值(分別記為 RSRP1，RSRP2, . . . RSRPn)，UE 分別計算 RSRPO 與 RSRP1，RSRP2, . . . RSRPn 的差值，分別記為 ARSRPl, ARSRP2, . . . Δ RSRPn ；
步驟S206，UE在步驟S204計算出的多個差值中選擇一個最大值，記為ARSRPmax， 將Δ RSRPmax上報給基站(可以攜帶在測量報告中進行上報)；步驟S208，在仿真獲得的差值與MCS及其碼率的對應關系表中得到對應該 ARSRPmax的適合該UE位置所取的MCS值及相應的碼率。仿真得到的仿真曲線(以 Δ RSRPmax為橫軸坐標)中，Δ RSRPmax值越大，表明UE距離服務小區的中心越近，對應得到的MCS越高階、碼率越高。這樣，如果UE在服務小區的中心時，就可以被分配越高階的 MCS和越高的碼率，這樣，可以獲得更大的吞吐率；步驟S210，對于該MCS和碼率的配置下，也有對應的適合的SNR和功率值，基站根據步驟S208中得到的MCS和碼率組得到達到該碼率所需的最小SNR，并進而確定終端達到該最小SNR所需使用的最小發射功率，從而可以適當降低或提高終端的發射功率。即保證了系統的吞吐量，又可以抑制小區干擾。實施例二如圖3所示，在1小區內有兩個UE，分別是UEl和UE2。按照本發明實施例的方法的處理方式，它們需要測量服務小區，即1小區的RSRP值，以及其他三個鄰小區O小區、3 小區、和4小區)的RSRP值。由于UEl的位置離小區中心較近，所以其服務小區和鄰小區的RSRP的最大的差值肯定比UE2大。這樣根據對應的仿真曲線或對應關系表，基站可以給UEl分配的MCS和碼率肯定大于UE2的。可以保證給信道質量較好的UEl分配較高階的MCS，提高數據傳輸速率， 而對信道質量相對差一些的UE2，分配較低階的MCS和較低的碼率，可以提高系統傳輸的可靠性。這樣，同時也能夠在相應選擇好的MCS下，保證系統的吞吐量。實施例三如圖3所示，在UE移動的過程中，由于UE會周期地對本小區(即服務小區)和鄰小區的RSRP進行測量，所以基站可以動態地獲取到反映UE的位置的最大的差值，可以靈活地進行MCS的配置以及功率控制。圖4是根據本發明實施例的基站和終端的示意圖，該基站10包括接收模塊102， 用于接收終端20上報的最大的差值，其中，該最大的差值為終端分別計算測量到的歸屬服務小區的RSRP與多個鄰區的RSRP的差值得到的多個差值中的最大值；MCS確定模塊104， 用于根據該最大的差值，確定終端20的MCS。優選地，MCS確定模塊104還用于在確定終端20的MCS的同時，確定終端的MCS對
應的碼率。優選地，MCS確定模塊104根據該最大的差值，確定終端的MCS及其對應的碼率的方式為在預先建立的對應關系表中，查找到與該最大的差值對應的MCS及其碼率，其中， 該對應關系表保存了各個差值對應的MCS及其碼率。優選地，上述的基站還包括變化值確定模塊106，用于使用MCS確定模塊104確定的MCS及其對應的碼率、終端20當前的PHR，確定終端的發射功率變化值，其中，該發射功率變化值用于終端調整當前的發射功率。優選地，變化值確定模塊106包括最小發射功率確定模塊和發射功率變化值確定模塊，其中最小發射功率確定模塊，用于使用MCS確定模塊104確定的MCS及其對應的碼率，確定終端20達到該碼率所需的最小發射功率，其包括第一確定模塊，用于使用MCS確定模塊104確定的MCS及其對應的碼率，確定達到碼率所需的最小SNR ；第二確定模塊， 用于確定終端20達到該最小SNR所需的最小發射功率；發射功率變化值確定模塊，用于使用終端當前的PHR和最小發射功率，確定終端的發射功率變化值。優選地，基站10還包括發送模塊，用于在變化值確定模塊106確定了終端的發射功率變化值之后，通過TPC命令將該發射功率變化值發送給終端20。圖5是根據本發明實施例的終端的示意圖，該終端20包括計算模塊202，用于分別計算測量到的歸屬服務小區的RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；發送模塊204，用于將計算模塊202算得的多個差值中最大的差值上報給基站10以使得基站10根據該最大的差值，確定終端20的調制編碼方式MCS及其碼率、以及發射功率變化值。優選地，發送模塊204通過測量報告將該最大的差值上報給基站10。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果(1)實現了 LTE系統的鏈路自適應技術中的AMC方法和功率控制；(2)由于直接利用現有的測量參數(服務小區和鄰區的RSRP)，只需要終端進行正常的測量，就可以獲取所需的參數，而測量這一過程，是終端必須執行的，無需額外測量 CQI，從而不會引入新的系統開銷，簡化了 AMC的流程，使得系統的頻譜效率更高；(3)既可以保證系統的吞吐率，同時也盡可能的減低了終端的能耗，并減小用戶間的干擾。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種LTE系統中的鏈路自適應方法，其特征在于，包括終端分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；所述終端將最大的所述差值上報給基站；所述基站根據所述最大的差值，確定所述終端的調制編碼方式MCS。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站確定所述終端的MCS的同時，還確定所述終端的所述MCS對應的碼率。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站根據所述最大的差值，確定所述終端的MCS及其對應的碼率包括所述基站在預先建立的對應關系表中，查找到與所述最大的差值對應的MCS及其碼率，其中，所述對應關系表保存了各個差值對應的MCS及其碼率。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基站根據所述最大的差值，確定所述終端的MCS及其對應的碼率之后，還包括所述基站使用所述MCS及其對應的碼率、所述終端當前的功率預留報告PHR，確定所述終端的發射功率變化值，其中，所述發射功率變化值用于所述終端調整當前的發射功率。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站使用所述MCS及其對應的碼率、 所述終端當前的PHR，確定所述終端的發射功率變化值包括所述基站使用所述MCS及其對應的碼率，確定所述終端達到所述碼率所需的最小發射功率，其包括所述基站使用所述MCS及其對應的碼率，確定達到所述碼率所需的最小信噪比SNR ；確定所述終端達到所述最小SNR所需的所述最小發射功率；所述基站使用所述終端當前的PHR和所述最小發射功率，確定所述終端的發射功率變化值。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述基站確定所述終端的發射功率變化值之后，還包括所述基站通過發射功率控制TPC命令將所述發射功率變化值發送給所述終端。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述終端通過測量報告將所述最大的差值上報給所述基站。
8.一種基站，其特征在于，包括接收模塊，用于接收所述終端上報的最大的差值，其中，所述最大的差值為所述終端分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值得到的多個差值中的最大值；MCS確定模塊，用于根據所述最大的差值，確定所述終端的調制編碼方式MCS。
9.根據權利要求8所述的基站，其特征在于，MCS確定模塊還用于在確定所述終端的 MCS的同時，確定所述終端的所述MCS對應的碼率。
10.根據權利要求9所述的基站，其特征在于，還包括變化值確定模塊，用于使用所述MCS確定模塊確定的所述MCS及其對應的碼率、所述終端當前的PHR，確定所述終端的發射功率變化值，其中，所述發射功率變化值用于所述終端調整當前的發射功率。
11.一種終端，其特征在于，包括計算模塊，用于分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；發送模塊，用于將最大的所述差值上報給基站以使得所述基站根據所述最大的差值， 確定所述終端的調制編碼方式MCS及其碼率、以及發射功率變化值。
全文摘要
本發明公開了一種LTE系統中的鏈路自適應方法、基站和終端，其中，方法包括終端分別計算測量到的歸屬服務小區的參考信號接收功率RSRP與多個鄰區的RSRP的差值；終端將最大的差值上報給基站；基站根據最大的差值，確定終端的調制編碼方式MCS。本發明不會引入新的系統開銷，簡化了AMC的流程，使得系統的頻譜效率更高。
文檔編號H04W24/10GK102271354SQ20101019642
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者田豐 申請人:中興通訊股份有限公司