[发明专利]用于链路自适应控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及用于链路自适应控制的方法和装置。

背景技术

现有的通信系统中通常会采用链路自适应技术(link adaptation)来提高通信网络中的传输效率。链路自适应技术是针对无线链路的时频变化特性而设计的。无线通信中，发射机与接收机之间的无线链路条件是随着时间的推移而发生变化的，在不同的频段上，条件也不相同。链路条件的好坏决定了可以承载的传输数据量，如果链路条件好，则可以传输较多的数据，而链路条件差则只能传输较少的数据。链路条件的好坏主要由信干噪比(signal to interference and noise ratio，SINR)的大小来衡量。SINR是信号能量与干扰噪声能量的比值，SINR越高，说明信号质量越好，可以承载越高速率的数据传输。

在LTE(long term evolution)系统的上行链路传输中，链路自适应过程是采用下面的步骤来实现的：首先，基站测量由用户到基站的信道系数，如果是多天线系统，则测量用户到基站的信道矩阵(channel matrix)，该测量过程主要是通过对于用户上传的参考信号进行信道估计得到的；然后，基站测量干扰和噪声水平(interference level and noise level)；基站根据信道矩阵与干扰水平、噪声水平估计该用户与基站之间的信道质量，据此为该用户分配一定的时频资源用于这个用户在上行链路发送数据。在分配资源之后，基站根据信道矩阵与干扰水平，噪声水平计算出适合当前链路的自适应参数，该自适应参数可以包括秩指示(RI，rank indication)、与编码矩阵指示(PMI，precodingmatrix indication)、信道质量指示(CQI，channel quality indication)；基站将所分配的时频资源位置，与选择出来的RI、PMI、CQI信息通过下行链路下发给该用户；该用户在接收到该信息之后在指定的时频资源上，按照基站给出的RI、PMI、CQI信息调制数据，进行发送；最后，基站接收数据。如上所述，可以看出，链路自适应技术主要的实现方式是：测量信道矩阵与干扰水平、噪声水平，以及根据测量结果选择合适的RI、PMI、CQI。

在上行链路中，链路自适应存在一个问题，即测量时间与实际数据传输时间之间存在延迟。例如在n时刻，基站决定调度某个用户终端，并且根据n时刻测量的信道矩阵与干扰水平、噪声水平来选择RI、PMI、CQI。而该用户终端实际上传数据的时间将是n+j时刻，j可以为若干毫秒。由于测量时间与实际传输时间相差若干个毫秒，测量的链路质量与实际的链路质量并不不同。

在如上所述的三个系数中，噪声水平主要由器件本身引起，随时间的变化很微小。信道矩阵与用户的移动速率有关，至少对于低速移动的用户，信道矩阵在若干毫秒时间内的差别也很小。但是干扰水平的差别随着时间的变化可能会很大，这是因为干扰水平是由周围的小区在相同的时频资源上调度的用户发送的信号所引起的，这些用户称为干扰用户。由于测量时刻的周边小区所调度的干扰用户与实际发送时刻调度的干扰用户很可能不一样，所以测量得到的干扰水平与实际传输的干扰水平可能存在很大差异。例如如图1所示，假设在某个区域内有两个基站、三个用户，其中用户1由基站1提供服务，而用户2、3由基站2提供服务。假设在n时刻，基站1对干扰水平进行测量，此时基站2调度用户2进行上行链路传输，则测量到的干扰是由用户2引起的，基站1根据测量结果调度用户1发送数据。在n+j时刻，用户1实际发送数据，但此时基站2实际上调度的是用户3，实际的干扰是由用户3引起的，其干扰水平与用户2可能存在很大的不同，由于测量的干扰水平与实际不匹配，会造成RI，PMI，CQI的选择不当，导致系统传输性能下降。

为了解决上述问题，常用的一种方法是对干扰测量值在时间上进行平滑，例如通过alpha滤波来进行平滑：I(n+1)＝(1-a)I(n)+a M(n+1)，其中I(n)表示在n时刻的干扰估计，M(n)表示在n时刻测量到的干扰，a(0＜a＜1)为滤波系数。这样干扰估计值将会较为平稳，如图2所示。在进行链路自适应调整时，采用平滑后的干扰估计值来选择RI、PMI、CQI。

但是上述方案并不能准确的预测实际的干扰水平，不适用于干扰水平随时间变化较大的网络，尤其是不能适用于通信网络中的异构网络。