CN102271354A - Lte系统中的链路自适应方法、基站和终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LTE系统中的链路自适应方法、基站和终端，其中，方法包括：终端分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值；终端将最大的差值上报给基站；基站根据最大的差值，确定终端的调制编码方式MCS。本发明不会引入新的系统开销，简化了AMC的流程，使得系统的频谱效率更高。

Description

LTE系统中的链路自适应方法、基站和终端

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种LTE(Long TermEvolution，长期演进)系统中的链路自适应方法、基站和终端。

背景技术

链路自适应技术是为了克服无线信道的时变性，有效地利用系统资源而产生的技术。其主要优点是能够提高通信的可靠性、提高功率资源和频率利用率、以及提高系统吞吐量。LTE系统中的链路自适应主要有AMC和功率控制两种方式。其中，AMC(AdaptiveModulation and Coding，自适应调制编码)是指根据信道情况确定信道的容量，并根据信道的容量动态地调整调制编码方式，它可以最大限度地发送信息，实现较高的数据速率，提高链路的频谱效率，从而提高系统整体吞吐量。

下行方向的链路自适应技术基于用户终端(UE)反馈的CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)，从预定义的CQI表格中具体对应调制编码方式；为了节省上行控制信道的开销，CQI反馈与其他上行反馈量PMI(Precoding Matrix Indicator，预编码矩阵指示)以及RI(Rank Indication，秩指示)组合起来反馈；从时间上可分为周期性反馈和非周期性反馈；反馈可以使用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)。上行方向的链路自适应技术基于基站测量的上行信道质量，直接确定具体的调制编码方式。

自适应功率控制技术主要有两种通用的上行功率控制方法：第一种是充分利用用户的功率余量，通过提高发射功率提高用户的信号质量，尽可能选择高阶的MCS(Modulation and Coding Scheme，调制编码方式)，最大化小区吞吐量；第二种则尽量将基站接收到用户的功率密度控制在一定的水平来抑制小区干扰，提高小区信号环境的稳健性和整个网络的性能。

但是，现有的自适应调制编码技术应用中，为了实现链路自适应，终端需要额外测量下行信道质量(CQI)，在上行传输中上报该测量的下行信道质量给基站，基站使用该CQI在对应的查找表中查找到MCS，这样，流程较为复杂，并且终端需要专门额外测量CQI，增加了系统的开销。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种LTE系统中的链路自适应方法、基站和终端，以至少解决上述的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种LTE系统中的链路自适应方法，包括：终端分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值；终端将最大的差值上报给基站；基站根据最大的差值，确定终端的调制编码方式MCS。

根据本发明的另一方面，提供了一种基站，包括：接收模块，用于接收终端上报的最大的差值，其中，最大的差值为终端分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值得到的多个差值中的最大值；MCS确定模块，用于根据最大的差值，确定终端的调制编码方式MCS。

根据本发明的另一方面，提供了一种终端，包括：计算模块，用于分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值；发送模块，用于将最大的差值上报给基站以使得基站根据最大的差值，确定终端的调制编码方式MCS及其码率、以及发射功率变化值。

通过本发明，由于直接利用现有的测量参数(服务小区和邻区的RSRP)，只需要终端进行正常的测量，就可以获取所需的参数，而测量这一过程，是终端必须执行的，无需额外测量CQI，从而不会引入新的系统开销，简化了AMC的流程，使得系统的频谱效率更高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的LTE系统中的链路自适应方法的流程图；

图2是根据本发明实施例一的LTE系统中的链路自适应方法的流程图；

图3是根据本发明优选实施例的小区的分布示例图；

图4是根据本发明实施例的基站的示意图；

图5是根据本发明实施例的终端的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在LTE系统中包括UE和基站，UE和基站会采用链路自适应技术(包括AMC和功率控制)以克服无线信道的时变性，有效地利用系统资源。本发明在此系统中实现。

图1是根据本发明实施例的LTE系统中的链路自适应方法的流程图，包括以下步骤：

步骤S102，终端分别计算测量到的归属服务小区的RSRP(Reference Signal Received Power，参考信号接收功率)与多个邻区的RSRP的差值；

例如，由于终端在接入小区(称为终端的归属服务小区或者服务小区)后，需要不断测量服务小区和邻小区的RSRP值，所以终端可以对这些已知的RSRP值进行处理。

步骤1：终端根据预先配置的所需要测量的邻小区的个数n(可以在配置系统的初始化参数时配置n)进行测量，测得各个邻小区的RSRP值，并保存该这些值。可以将这N个邻小区的RSRP的值分别记为RSRP1，RSRP2，...RSRPN；

步骤2：终端测量服务小区的RSRP值，并保存该值。可以将服务小区的RSRP记为RSRP0；

步骤3：分别计算RSRP0与RSRP1，RSRP2，...RSRPN的差值，分别记为ΔRSRP1，ΔRSRP2，...ΔRSRPn。

步骤S104，终端将最大的差值上报给基站；

例如，在步骤S102计算得到的ΔRSRP1，ΔRSRP2，...ΔRSRPn中，选出一个最大值max{ΔRSRP1，ΔRSRP2，...ΔRSRPn}，例如最大值记为最大ΔRSRP，则将该最大ΔRSRP上报给基站。

步骤S106，基站根据该最大的差值，确定终端的MCS。

例如，基站根据该最大的差值，可以基本确定终端在服务小区中所处的位置，该差值越大，表明终端离服务小区的中心越近，信道质量越好，可以使用越大的MCS；反之，则表明终端可能处在服务小区的边缘，可以使用越小的MCS。在具体确定时，可以利用一个预先建立的对应关系表将该差值映射到一个调制编码方式及码率，该对应关系表可以通过仿真或试验获取。

相关技术中为了实现链路自适应，终端需要专门额外测量CQI，从而导致实现流程较为复杂，并且增加了系统的开销。由于终端在接入服务小区后，会不断测量服务小区和邻区的RSRP，本实施例中终端直接利用这些测量信息，分别计算服务小区的RSRP与多个邻区的RSRP的差值，并将具有最大值的差值(即，最大ΔRSRP，该值可以表明终端在服务小区中所处的位置)上报给基站，从而基站可以利用该最大的差值确定合适的MCS分配给终端，实现了LTE系统的链路自适应技术中的AMC方法。本实施例由于直接利用现有的测量参数(服务小区和邻区的RSRP)，只需要终端进行正常的测量，就可以获取所需的参数，而测量这一过程，是终端必须执行的，无需额外测量CQI，从而不会引入新的系统开销，简化了流程，使得系统的频谱效率更高。

优选地，在步骤S106中，基站确定终端的MCS的同时，还确定终端的MCS对应的码率。

步骤S104中的最大的差值的大小可以表明终端在服务小区中的大概位置，因此，基站可以根据该最大的差值基本确定终端在服务小区中所处的位置，该差值越大，表明终端离服务小区的中心越近，信道质量越好，可以使用越大的MCS；反之，则表明终端可能处在服务小区的边缘，可以使用越小的MCS。该优选实施例中基站根据表明终端在小区中所处的位置的最大ΔRSRP，来为终端选择合适的调制编码方式，并对应到具体的码率分组中，从而可以使用该对应的码率分组获得终端达到该码率所需使用的最小发射功率，从而为后续的功率控制提供基础。

优选地，基站根据最大的差值，确定终端的MCS及其对应的码率包括：基站在预先建立的对应关系表中，查找到与最大的差值对应的MCS及其码率(具体为一个码率组)，其中，该对应关系表保存了各个差值对应的MCS及其码率。

该优选实施例提供了基站根据终端上报的最大的差值，为终端确定合适的MCS以及对应的不同的码率的具体实施方案。该对应关系表可以通过仿真或者试验的方式预先获得。这样，基站可以较容易地为终端确定合理的MCS及其对应的码率。显然，在该对应关系表中，越大的差值对应越高阶的MCS和越大的码率。由于终端上报的最大的差值反映了终端当前在服务小区的位置，该差值最大，表明终端距离服务小区的中心越近，信道质量越好，则根据对应关系表为其选择的MCS越高阶、码率越大，从而可以提高数据传输速率，反之，表明终端距离服务小区的边缘越近，信道质量越差，则为终端选择的MCS越低阶、码率越小，从而可以提高系统数据传输的可靠性。此外，还可以增加系统吞吐量。

实际实施时，在上述的对应关系表中，可以是具有不同区间段的差值区间对应不同的MCS，即一个差值区间对应一个MCS。

优选地，在基站根据最大的差值，确定终端的MCS及其对应的码率之后，还包括：基站使用MCS及其对应的码率、终端当前的PHR(Power Headroom Report，功率预留报告)，确定终端的发射功率变化值，其中，发射功率变化值用于终端调整当前的发射功率。

该优选实施例中基站结合终端上报的PHR确定该调制编码方式的码率下终端需要调整的发射功率变化值(需要升高的发射功率值或者降低的发射功率值)，终端可以适当调整自己的发射功率，从而实现了链路自适应技术中的功率控制，既保证了吞吐率，同时可以降低发送功率，抑制小区干扰及减小终端的能耗。

优选地，基站使用MCS及其对应的码率、终端当前的PHR，确定终端的发射功率变化值包括：

步骤1，基站使用上述确定的MCS及其对应的码率，确定终端达到码率所需的最小发射功率，其包括：基站使用MCS及其对应的码率，确定达到码率所需的最小信噪比SNR；确定终端达到该最小SNR所需使用的最小发射功率；

步骤2，基站使用终端当前的PHR和最小发射功率，确定终端的发射功率变化值。

该优选实施例提供了基站根据确定的终端的MCS及其码率，得到终端可以使用的最小发射功率，进而结合终端当前的PHR得到终端可以调整的发射功率值(即上述的发射功率变化值)的具体实施方案。本优选实施例只需要对终端测量的RSRP的值进行处理来获得合适的MCS，就能满足系统吞吐率，改善小区内用户的干扰并能节约终端能耗。

优选地，在基站确定终端的发射功率变化值之后，还包括：基站通过TPC(Transmit Power Control，发射功率控制)命令将发射功率变化值发送给终端。从而，基站可以通过TPC命令通知终端可以升高或降低的功率值，以使得终端使用该发射功率变化值调整自己的发射功率。仍然使用已有的TPC命令来实现功率控制，不会增加系统的开销，较容易实现。

优选地，步骤S104中，终端通过测量报告将最大的差值上报给基站。这样，使用已有的测量报告进行最大的差值的上报，可以节省上行控制信道的开销。

显然，利用上述的方法，UE会不断地测量服务小区和邻区的RSRP，并不断地执行步骤S102至步骤S104，因此，基站可以根据UE上报的新的最大的差值，获得UE的移动和最新的位置的测量结果的更新，在确定了调制编码方式和码率之后，可以知道满足该要求所需的最小功率值，结合终端上报的PHR，就可以通过TPC命令告知终端功率的调整值，让终端以达到该码率要求的最小功率进行发送。这样既可以保证系统的吞吐率，同时也尽可能的减低了终端的能耗，并减小用户间的干扰。

通过上述流程，可以让基站给处于不同位置的终端合理分配其调制编码方式和调整功率值。

实施例一

如图2所示，根据本发明实施例的LTE系统中的链路自适应方法的具体处理流程包括以下几个步骤：

步骤S202，基站配置UE所需测量的邻小区的个数为n，UE获取该个数n；

步骤S204，UE测量服务小区的RSRP的值(记为RSRP0)以及这n个邻小区的RSRP的值(分别记为RSRP1，RSRP2，...RSRPn)，UE分别计算RSRP0与RSRP1，RSRP2，...RSRPn的差值，分别记为ΔRSRP1，ΔRSRP2，...ΔRSRPn；

步骤S206，UE在步骤S204计算出的多个差值中选择一个最大值，记为ΔRSRPmax，将ΔRSRPmax上报给基站(可以携带在测量报告中进行上报)；

步骤S208，在仿真获得的差值与MCS及其码率的对应关系表中得到对应该ΔRSRPmax的适合该UE位置所取的MCS值及相应的码率。仿真得到的仿真曲线(以ΔRSRPmax为横轴坐标)中，ΔRSRPmax值越大，表明UE距离服务小区的中心越近，对应得到的MCS越高阶、码率越高。这样，如果UE在服务小区的中心时，就可以被分配越高阶的MCS和越高的码率，这样，可以获得更大的吞吐率；

步骤S210，对于该MCS和码率的配置下，也有对应的适合的SNR和功率值，基站根据步骤S208中得到的MCS和码率组得到达到该码率所需的最小SNR，并进而确定终端达到该最小SNR所需使用的最小发射功率，从而可以适当降低或提高终端的发射功率。即保证了系统的吞吐量，又可以抑制小区干扰。

实施例二

如图3所示，在1小区内有两个UE，分别是UE1和UE2。按照本发明实施例的方法的处理方式，它们需要测量服务小区，即1小区的RSRP值，以及其他三个邻小区(2小区、3小区、和4小区)的RSRP值。

由于UE1的位置离小区中心较近，所以其服务小区和邻小区的RSRP的最大的差值肯定比UE2大。这样根据对应的仿真曲线或对应关系表，基站可以给UE1分配的MCS和码率肯定大于UE2的。可以保证给信道质量较好的UE1分配较高阶的MCS，提高数据传输速率，而对信道质量相对差一些的UE2，分配较低阶的MCS和较低的码率，可以提高系统传输的可靠性。这样，同时也能够在相应选择好的MCS下，保证系统的吞吐量。

实施例三

如图3所示，在UE移动的过程中，由于UE会周期地对本小区(即服务小区)和邻小区的RSRP进行测量，所以基站可以动态地获取到反映UE的位置的最大的差值，可以灵活地进行MCS的配置以及功率控制。

图4是根据本发明实施例的基站和终端的示意图，该基站10包括：接收模块102，用于接收终端20上报的最大的差值，其中，该最大的差值为终端分别计算测量到的归属服务小区的RSRP与多个邻区的RSRP的差值得到的多个差值中的最大值；MCS确定模块104，用于根据该最大的差值，确定终端20的MCS。

优选地，MCS确定模块104还用于在确定终端20的MCS的同时，确定终端的MCS对应的码率。

优选地，MCS确定模块104根据该最大的差值，确定终端的MCS及其对应的码率的方式为：在预先建立的对应关系表中，查找到与该最大的差值对应的MCS及其码率，其中，该对应关系表保存了各个差值对应的MCS及其码率。

优选地，上述的基站还包括：变化值确定模块106，用于使用MCS确定模块104确定的MCS及其对应的码率、终端20当前的PHR，确定终端的发射功率变化值，其中，该发射功率变化值用于终端调整当前的发射功率。

优选地，变化值确定模块106包括：最小发射功率确定模块和发射功率变化值确定模块，其中：最小发射功率确定模块，用于使用MCS确定模块104确定的MCS及其对应的码率，确定终端20达到该码率所需的最小发射功率，其包括：第一确定模块，用于使用MCS确定模块104确定的MCS及其对应的码率，确定达到码率所需的最小SNR；第二确定模块，用于确定终端20达到该最小SNR所需的最小发射功率；发射功率变化值确定模块，用于使用终端当前的PHR和最小发射功率，确定终端的发射功率变化值。

优选地，基站10还包括：发送模块，用于在变化值确定模块106确定了终端的发射功率变化值之后，通过TPC命令将该发射功率变化值发送给终端20。

图5是根据本发明实施例的终端的示意图，该终端20包括：计算模块202，用于分别计算测量到的归属服务小区的RSRP与多个邻区的RSRP的差值；发送模块204，用于将计算模块202算得的多个差值中最大的差值上报给基站10以使得基站10根据该最大的差值，确定终端20的调制编码方式MCS及其码率、以及发射功率变化值。

优选地，发送模块204通过测量报告将该最大的差值上报给基站10。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

(1)实现了LTE系统的链路自适应技术中的AMC方法和功率控制；

(2)由于直接利用现有的测量参数(服务小区和邻区的RSRP)，只需要终端进行正常的测量，就可以获取所需的参数，而测量这一过程，是终端必须执行的，无需额外测量CQI，从而不会引入新的系统开销，简化了AMC的流程，使得系统的频谱效率更高；

(3)既可以保证系统的吞吐率，同时也尽可能的减低了终端的能耗，并减小用户间的干扰。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (11)

1.一种LTE系统中的链路自适应方法，其特征在于，包括：

终端分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值；

所述终端将最大的所述差值上报给基站；

所述基站根据所述最大的差值，确定所述终端的调制编码方式MCS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站确定所述终端的MCS的同时，还确定所述终端的所述MCS对应的码率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述最大的差值，确定所述终端的MCS及其对应的码率包括：

所述基站在预先建立的对应关系表中，查找到与所述最大的差值对应的MCS及其码率，其中，所述对应关系表保存了各个差值对应的MCS及其码率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基站根据所述最大的差值，确定所述终端的MCS及其对应的码率之后，还包括：

所述基站使用所述MCS及其对应的码率、所述终端当前的功率预留报告PHR，确定所述终端的发射功率变化值，其中，所述发射功率变化值用于所述终端调整当前的发射功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站使用所述MCS及其对应的码率、所述终端当前的PHR，确定所述终端的发射功率变化值包括：

所述基站使用所述MCS及其对应的码率，确定所述终端达到所述码率所需的最小发射功率，其包括：所述基站使用所述MCS及其对应的码率，确定达到所述码率所需的最小信噪比SNR；确定所述终端达到所述最小SNR所需的所述最小发射功率；

所述基站使用所述终端当前的PHR和所述最小发射功率，确定所述终端的发射功率变化值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述基站确定所述终端的发射功率变化值之后，还包括：所述基站通过发射功率控制TPC命令将所述发射功率变化值发送给所述终端。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端通过测量报告将所述最大的差值上报给所述基站。

8.一种基站，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收所述终端上报的最大的差值，其中，所述最大的差值为所述终端分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值得到的多个差值中的最大值；

MCS确定模块，用于根据所述最大的差值，确定所述终端的调制编码方式MCS。

9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，MCS确定模块还用于在确定所述终端的MCS的同时，确定所述终端的所述MCS对应的码率。

10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，还包括：

变化值确定模块，用于使用所述MCS确定模块确定的所述MCS及其对应的码率、所述终端当前的PHR，确定所述终端的发射功率变化值，其中，所述发射功率变化值用于所述终端调整当前的发射功率。

11.一种终端，其特征在于，包括：

计算模块，用于分别计算测量到的归属服务小区的参考信号接收功率RSRP与多个邻区的RSRP的差值；

发送模块，用于将最大的所述差值上报给基站以使得所述基站根据所述最大的差值，确定所述终端的调制编码方式MCS及其码率、以及发射功率变化值。

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