專利名稱：用于cdma通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法及其實現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，也涉及用來實現(xiàn)該方法的關(guān)鍵設(shè)備，屬于移動通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在移動通信中，多徑干擾信號將會導(dǎo)致接收信號產(chǎn)生嚴(yán)重的幅度衰落和時延擴(kuò)展，造成誤碼性能惡化。克服幅度衰落的有效方法就是增加發(fā)射功率，充分預(yù)留余量。這種做法在信道條件惡劣時可取得較好的傳輸性能，但在信道條件較好時卻造成了資源浪費。另外一種做法就是以犧牲無線信道的頻譜利用率為代價來換取系統(tǒng)傳輸性能。但是這種做法將會在信道條件較好時降低系統(tǒng)的容量。這兩種不足之處(資源浪費和系統(tǒng)容量的降低)都不是系統(tǒng)設(shè)計者所希望看到的，他們希望在有限的信道帶寬上獲取盡可能高的數(shù)據(jù)傳輸率，即使系統(tǒng)的頻譜利用率達(dá)到最佳。
鏈路自適應(yīng)技術(shù)就是針對這種需求而提出的，它在減少資源浪費和提高信道頻譜利用率方面有很強的優(yōu)勢?，F(xiàn)有的自適應(yīng)編碼調(diào)制(AMC)、自動請求重發(fā)(ARQ)、混合重傳反饋(HARQ)、快速調(diào)度、快速功率控制等都屬于鏈路自適應(yīng)技術(shù)范疇。鏈路自適應(yīng)技術(shù)的優(yōu)越性在于可以在維持不同業(yè)務(wù)QoS要求的原則下，提高系統(tǒng)的頻譜利用率，降低信道環(huán)境變化對系統(tǒng)頻譜利用率的影響。
自適應(yīng)編碼調(diào)制的基本構(gòu)想就是改變調(diào)制方式和編碼格式，使其與信道條件相適應(yīng)。在信道質(zhì)量好的情況下，用具有較高的傳信率的MCS(編碼調(diào)制方案)進(jìn)行通信；而在信道質(zhì)量差的情況下，用具有較低傳信率的MCS進(jìn)行通信。SINR(信干比)可以有效地反映信道質(zhì)量，因此在許多具有AMC配置的無線通信系統(tǒng)中(HSDPA、HIPERLAN、802.11a、802.16等)將其作為MCS變更的依據(jù)。當(dāng)SNIR高于某個門限時，選擇高傳信率的MCS；當(dāng)SNIR低于某個門限時，選擇低傳信率的MCS。自適應(yīng)編碼調(diào)制通過調(diào)整調(diào)制方式和編碼格式，在不調(diào)整發(fā)射功率的情況下就可以有效地降低蜂窩系統(tǒng)干擾水平，因此在GPRS、EDGE、HSDPA、WCDMA、CDMA2000、EVDO、HIPERLAN、802.11a和802.16等無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中廣泛被采納。
在自適應(yīng)編碼調(diào)制方法中，為了使接收方能夠正確解調(diào)當(dāng)前的接收符號，每當(dāng)發(fā)送方變更MCS時需要向接收方發(fā)出變更通知，并傳達(dá)變更后的MCS，這樣勢必會增加發(fā)送信令控制量的數(shù)量，占用有限的頻帶資源。
在申請?zhí)枮?2107877.7，題為“自適應(yīng)調(diào)制方法及無線裝置控制并移動通信系統(tǒng)”的專利申請中，公開了一種降低控制信令發(fā)送數(shù)量的方法。該方法適用于TDMA(時分多址)無線通信系統(tǒng)中，其主要思想就是讓一幀內(nèi)的各個時隙分別與一種調(diào)制方式一一對應(yīng)。這樣以來，發(fā)送方只要事先將幀內(nèi)各時隙的調(diào)制方式發(fā)送給接收方，接收方就可以按照該調(diào)制方式對接收信號進(jìn)行處理。由于發(fā)送方只向接收方發(fā)送一次調(diào)制方式的配置情況，因此可以降低發(fā)送控制信令的數(shù)量。但存在一個問題，那就是幀內(nèi)各時隙的調(diào)制方式相對固定，調(diào)制方式不能完全有效地隨信道變化實現(xiàn)自適應(yīng)。
在申請?zhí)枮?00510059500.3，題為“使用自適應(yīng)調(diào)制方式的無線通信方法及無線裝置”的專利申請中，公開了一種滿足TDD(時分雙工)和FDD(頻分雙工)使用的AMC實施方法。該方法在幀結(jié)構(gòu)設(shè)計開辟了上專用控制信道用于承載的測量報告，有效地實現(xiàn)了上下行鏈路的AMC。這種方法的優(yōu)點也是它的缺點，那就是需要開辟專門用于承載測量報告的控制信道，從而降低了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的吞吐量。
LAS-CDMA系統(tǒng)是由李道本教授提出的，其核心就是采用了具有零干擾窗的LS序列和LA序列。LS序列的功能與CDMA2000中的Walsh序列相同；LA序列的功能與CDMA2000中的PN序列相同。所謂零干擾窗是指碼序列的自相關(guān)函數(shù)是理想的，互相關(guān)函數(shù)在一定范圍內(nèi)也是理想的，干擾副峰出現(xiàn)在固定的相位偏移上。
圖1與圖2顯示了LS序列的基本特點。LS序列為正交互補序列，具有零干擾窗。所謂零干擾窗是指碼序列的自相關(guān)函數(shù)是理想的，互相關(guān)函數(shù)在一定范圍內(nèi)也是理想的，干擾副峰出現(xiàn)在固定的相位偏移上。圖1給出了LS序列的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)特性曲線。我們稱距離原點最近的一對副峰區(qū)間為零干擾窗(用IFW表示)，副峰位置稱為窗欞。可見凡是落在零干擾窗內(nèi)的多徑信號都不會產(chǎn)生干擾；落在窗欞位置的多徑信號會產(chǎn)生干擾。LS序列是LAS-CDMA的信道擴(kuò)頻碼，其功能與CDMA2000中的Walsh序列相同。由于LS序列存在IFW，因此對多徑信號具有較強的抑制能力，IFW大小不同對多徑信號的抑制能力也不同，IFW越大的碼組對多徑信號的抑制能力越強。圖2給出了一種合成方式下碼長為64Chips的LS序列相互間零干擾窗大小分布規(guī)律，其中IFW＝4表示序列互相關(guān)零干擾窗為(-3，3)碼片；IFW＝8表示序列互相關(guān)零干擾窗為(-7，7)碼片。由圖可見，LS序列在使用上具有分組特性。組內(nèi)任意兩LS序列互相關(guān)特性的IFW較組間兩LS序列互相關(guān)特性的IFW大。碼組內(nèi)LS序列間的IFW越大，使用這樣的碼組抗多徑干擾的能力越強，但這種碼組中的LS序列數(shù)量越少。
在以PN碼為信道擴(kuò)頻碼的CDMA無線通信系統(tǒng)中，單獨的SINR可以作為變更MCS的判斷條件，但在以LS碼為信道擴(kuò)頻碼的LAS-CDMA無線通信系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)吞吐量，單獨的SINR不足以作為變更MCS的判斷條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，該方法解決了由于傳送控制信令和測量報告占用信道資源的問題，彌補了LAS-CDMA無線通信系統(tǒng)中為了提高系統(tǒng)吞吐量，單獨SINR不足以作為變更MCS的判斷條件的問題。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種用于實現(xiàn)該方法的無線通信設(shè)備。
為此，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案一種用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于在發(fā)送端，通過在數(shù)據(jù)包中插入指示值來通知接收方當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組；在接收端，首先根據(jù)指示值進(jìn)行判斷，根據(jù)指示值確定所述數(shù)據(jù)包的信息，從而指導(dǎo)對數(shù)據(jù)包的其它處理工作。
其中，承載所述指示值的業(yè)務(wù)信道為固定碼道，在傳送時，所述指示值位于數(shù)據(jù)幀的固定位置，并采用低階調(diào)制方式。
業(yè)務(wù)信道碼道為具有零干擾窗或低相關(guān)窗的擴(kuò)頻序列。
根據(jù)當(dāng)前信道環(huán)境在以SINR和多徑復(fù)雜度構(gòu)成的二維空間中的位置確定當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組。
在發(fā)送端，對所述指示值的處理方式與當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制方式是相互獨立的。
由基站/終端測量信道質(zhì)量和信道多徑分布，并由此變更數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組。
基于下行同步信道對下行鏈路進(jìn)行多徑分布測量，基于導(dǎo)頻信道對信道質(zhì)量進(jìn)行測量。
基于導(dǎo)頻信道對上行鏈路多徑分布和信道質(zhì)量進(jìn)行測量。
一種用于實現(xiàn)CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法的無線通信設(shè)備，該設(shè)備包含基站和終端兩部分，其特征在于所述基站和終端包括發(fā)送部分、接收部分和鏈路自適應(yīng)控制單元，所述發(fā)送部分包括數(shù)據(jù)分割單元，下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元、下行同步信息處理單元、第一TDD幀控制單元、發(fā)送RF、第一收發(fā)轉(zhuǎn)換單元和發(fā)送天線；接收部分包括接收天線、第二收發(fā)轉(zhuǎn)換單元、接收RF、第一TDD幀控制單元、上行同步信息處理單元、上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元和數(shù)據(jù)合并單元。
一種用于實現(xiàn)CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法的無線通信設(shè)備，該設(shè)備包含基站和終端兩部分，其特征在于所述基站和終端包括發(fā)送部分、接收部分和鏈路自適應(yīng)控制單元，所述發(fā)送部分包括數(shù)據(jù)分割單元，下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元、下行同步信息處理單元、成幀單元、發(fā)送RF、第一共用器和發(fā)送天線；接收部分包括接收天線、第二共用器、接收RF、解幀單元、上行同步信息處理單元、上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元和數(shù)據(jù)合并單元。
本發(fā)明所提供的方法及其設(shè)備基于自適應(yīng)編碼調(diào)制和動態(tài)調(diào)整業(yè)務(wù)信道擴(kuò)頻碼道數(shù)與碼組來提高系統(tǒng)吞吐量。該方法適用于CDMA無線通信系統(tǒng)，系統(tǒng)工作模式可以是TDD，也可以是FDD。本發(fā)明所提供的鏈路自適應(yīng)方法可以避免因發(fā)送控制信令和測量報告而占用信道開銷，提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量。


圖1是LS序列的自相關(guān)互相關(guān)特性曲線，圖中給出了IFW對應(yīng)的區(qū)間范圍；圖2是一種合成方式下碼長為64Chips的LS序列相互間零干擾窗大小分布規(guī)律；圖3是實施本發(fā)明的鏈路參數(shù)配置表；圖4是實施本發(fā)明所建立的二維坐標(biāo)；圖5是實施本發(fā)明選擇編碼調(diào)制配置和碼組的操作流程圖；圖6是基站/終端發(fā)送端多碼道業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理流程圖；圖7是TDD工作模式下實施本發(fā)明的基站/終端信號處理流程圖；圖8是圖7所示系統(tǒng)的操作時序圖；
圖9是FDD工作模式下實施本發(fā)明的基站/終端信號處理流程圖；圖10是圖9所示系統(tǒng)的操作時序圖；具體實施方式
前已述及，本發(fā)明是一種根據(jù)信道環(huán)境中的多徑分布，通過自適應(yīng)編碼調(diào)制和動態(tài)分配業(yè)務(wù)信道擴(kuò)頻碼數(shù)與碼組來提高CDMA無線通信系統(tǒng)吞吐量的鏈路自適應(yīng)方法。該方法適用于所有的CDMA無線通信系統(tǒng)，包括LAS-CDMA，TD-SCDMA等，系統(tǒng)工作模式可以是TDD，也可以是FDD。提供的鏈路自適應(yīng)方法可以避免因發(fā)送控制信令和測量報告而占用信道開銷，提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量。
本發(fā)明的實現(xiàn)思路是這樣的如果我們能夠測定當(dāng)前信道中的多徑分布，我們就可以選擇符合該條件下的LS碼組，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)信道擴(kuò)頻碼道數(shù)與碼組隨信道變化而變化的鏈路自適應(yīng)。測定信道的多徑分布在CDMA系統(tǒng)中是可行的，CDMA系統(tǒng)中RAKE接收機的支路延遲就是隨著多徑信號與主徑信號的相對延遲變化而變化的。當(dāng)信道環(huán)境不存在多徑信號時，鏈路自適應(yīng)控制模塊選擇IFW＝1的LS碼組；當(dāng)信道環(huán)境存在多徑信號時，鏈路自適應(yīng)控制模塊選擇具有較大IFW的LS碼組。顯然，在相同的MCS下，較多的碼道數(shù)承載的數(shù)據(jù)包越大，系統(tǒng)的傳信率也就越高。
為此，如圖3所示，系統(tǒng)MCS的選擇基于圖3所示的表格進(jìn)行，選定一種MCS后，發(fā)送端需要將對應(yīng)該MCS的指示(Indicator)值插入到當(dāng)前數(shù)據(jù)包特定位置發(fā)送給接收方。MCS的變更以當(dāng)前接收信號的SINR為依據(jù)。例如參見圖3，當(dāng)V1≤SINR＜V2時，鏈路自適應(yīng)控制模塊選擇MCS(2)作為當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼配置方式，同時將2這個值經(jīng)過調(diào)制后插入到當(dāng)前數(shù)據(jù)包特定位置發(fā)送給接收方；當(dāng)SINR＜V1時，鏈路自適應(yīng)控制模塊選擇MCS(1)，同時將1這個值插入到當(dāng)前數(shù)據(jù)包特定位置發(fā)送給接收方。
圖3中MCS的配置包括編碼效率、編碼方式、交織方式、調(diào)制方式和擴(kuò)頻因子等因素。任何一個因素的變化均可能導(dǎo)致MCS的變化，因此MCS的配置方式比較多。比如就編碼效率和調(diào)制方式來講，若系統(tǒng)設(shè)計的編碼效率包括1/2、2/3和3/4；調(diào)制方式包括BPSK、QPSK、16QAM和64QAM，則可以組合出12種MCS。若在考慮編碼方式和擴(kuò)頻因子的影響，則得到的MCS會更多。實際上圖3中MCS是從上述多種配置中挑選出來的，挑選的依據(jù)是在相同的SINR條件下，系統(tǒng)吞吐量最大，且相鄰兩種MCS對應(yīng)的SINR門限值間隔需大于等于SINR算法的估計精度。
為了清楚起見，在圖3所示的實施例中，僅給出了Indicator值與MCS的對應(yīng)的關(guān)系。另外，為了降低控制參數(shù)的傳送，在實施本發(fā)明時，Indicator值的改變包括2個參量，一個是MCS的改變，另外一個是載業(yè)務(wù)所使用碼組的改變。
圖4是實施本發(fā)明所建立的二維坐標(biāo)，其橫坐標(biāo)表示接收信號的SINR，縱坐標(biāo)表示信道中多徑分布復(fù)雜度。所謂多徑分布復(fù)雜度是指滿足該多徑環(huán)境的LS碼組中相互間的IFW大小，IFW越大表明多徑環(huán)境復(fù)雜度越高，IFW越小表明多徑環(huán)境復(fù)雜度越小。IFW越大，使用這樣的碼組抗多徑干擾的能力越強。因此可以通過測量信道的多徑分布來動態(tài)選擇LS碼組，實現(xiàn)LS碼組隨信道多徑變化而變化的鏈路自適應(yīng)。圖4中縱坐標(biāo)對應(yīng)的任意一行編碼配置方式由圖3決定，且不同LS碼組下對應(yīng)的MCS相同。圖5給出了基于圖3和圖4確定編碼調(diào)制方式和碼組的操作流程圖。圖5所示工作在圖7和圖9所示實例中鏈路自適應(yīng)控制單元中完成。見圖5，鏈路自適應(yīng)控制單元首先在501中判定當(dāng)前多徑分布是否滿足O～A1，若滿足則跳轉(zhuǎn)到502，選擇相應(yīng)的LS碼組；若不滿足則跳轉(zhuǎn)到511，依次進(jìn)行。一旦選中了LS碼組，接下來就需要確定MCS。503給出了確定MCS的具體流程，該MCS是根據(jù)SINR值確定的。513、516和518的展開與503所示流程完全一致。
圖6是基站/終端發(fā)送端多碼道業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理流程圖。數(shù)據(jù)分割單元601根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元要求的業(yè)務(wù)碼道數(shù)對發(fā)送數(shù)據(jù)包進(jìn)行分割，分割后的數(shù)據(jù)分別送給602、611、616等單元作CRC處理。為簡單起見，下面以一路信號處理為例進(jìn)行闡述。602對輸入數(shù)據(jù)加上CRC后，送給信道編碼603。603根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元的要求對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，將結(jié)果送給交織604，交織后的數(shù)據(jù)送給調(diào)制映射605。605根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元的要求對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的數(shù)據(jù)送給606。606將調(diào)制后的Indicator值插在605送出數(shù)據(jù)的前面，形成新數(shù)據(jù)包，送給信道碼擴(kuò)頻607。607根據(jù)指定的擴(kuò)頻因子和LS信道碼對606送來的數(shù)據(jù)作擴(kuò)頻處理，并將結(jié)果送給碼道合并621。621將所有業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)作碼片級求和處理，并將結(jié)果送給圖7所示的TDD幀控制704和TDD幀控制804，圖9所示的成幀904和成幀1004。為了保證Indicator值傳送的可靠性，Indicator值的編碼方式與發(fā)送數(shù)據(jù)包的編碼方式不同，其采用低階調(diào)制，比如BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制，單獨在調(diào)制映射609中完成。
圖7是應(yīng)用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的第1實施例的信號處理結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)包含基站700和終端800兩部分，且利用上下行鏈路實現(xiàn)雙向通信，系統(tǒng)的工作模式為TDD。由于各終端800的構(gòu)成相同，因此圖7中只給出了1個基站和1個終端的信號處理流程圖。
基站700包括發(fā)送系統(tǒng)、接收系統(tǒng)和鏈路自適應(yīng)控制單元3部分。簡單來說，發(fā)送部分包括數(shù)據(jù)分割701，下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理702、下行同步信息處理703、TDD幀控制704、發(fā)送RF705、收發(fā)轉(zhuǎn)換706和發(fā)送天線707等幾部分組成；接收部分包括接收天線707、收發(fā)轉(zhuǎn)換706、接收RF708、TDD幀控制704、上行同步信息處理709、上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元710和數(shù)據(jù)合并711等幾部分組成。
基站信號處理流程說明如下在發(fā)送端，數(shù)據(jù)分割701依據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元輸出將發(fā)送數(shù)據(jù)分割到相應(yīng)的業(yè)務(wù)碼道上，以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元702的展開為圖6所示的業(yè)務(wù)信息處理過程，包括CRC、信道編碼、交織、調(diào)制映射、擴(kuò)頻和碼道合成幾個環(huán)節(jié)。經(jīng)編碼擴(kuò)頻處理后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到下行同步信息處理703后面，插入的具體位置由圖8所示的幀結(jié)構(gòu)決定，也就是說，下行同步信息處理模塊703輸出數(shù)據(jù)占據(jù)幀結(jié)構(gòu)中Dssf的位置；下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊702輸出占據(jù)幀結(jié)構(gòu)DL-DATA的位置。下行同步信息處理模塊703主要完成下行同步信號的生成。終端利用該同步信號可完成開機搜索、小區(qū)選擇、幀邊界檢測等工作。TDD幀控制模塊704完成對下行同步信息數(shù)據(jù)703和下行業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)702的成幀處理，成幀后的數(shù)據(jù)送入發(fā)送RF705處理模塊。發(fā)送RF705具有頻率變換和功率放大的作用。發(fā)送RF705將704送出的成幀信號作載波調(diào)制，將其頻率變換到下行鏈路的空中接口使用的無線頻率。同時將信號放大到規(guī)定的發(fā)送功率。放大后的信號經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換706送給發(fā)送天線707，使之發(fā)送給終端800。
在接收端，接收天線707將上行信號低噪聲放大后經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換706送給接收處理模塊RF708。RF708具有放大和頻率變換的功能，它將來自706的信號頻率變換到系統(tǒng)中頻或者基帶所要求的頻率，同時將信號放大到系統(tǒng)期望的接口電平。TDD幀控制模塊704將接收RF708的數(shù)據(jù)按圖8所示的成幀規(guī)律將接收信號分成上行同步數(shù)據(jù)字段Ussf和上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)字段UL-DATA兩部分，同時將Ussf送給上行同步信息處理單元709，將UL-DATA送給上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元710。上行同步信息處理單元709主要對Ussf進(jìn)行處理，判定當(dāng)前是否有終端發(fā)出上行同步請求。若存在終端發(fā)送上行同步請求，則上行同步處理模塊709計算出該終端上行同步信號到達(dá)基站時的功率和終端與基站的距離，并將該參數(shù)送給下行鏈路以消息的方式發(fā)送給該終端，以完成該終端的上行同步處理。上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊710完成對上行業(yè)務(wù)信息的解擴(kuò)、信道估計與補償、符號軟硬判決、信道解碼、解交織、解CRC等工作。為了提高系統(tǒng)工作性能，710模塊對業(yè)務(wù)信息的處理可采用RAKE接收方式。由于終端發(fā)送上來的數(shù)據(jù)包中包含有該數(shù)據(jù)包的MCS配置，且對應(yīng)該配置的Indicator值插在固定碼道固定符號位置上，因此基站可以正確有效地解出本包數(shù)據(jù)。值得注意的是，Indicator值和數(shù)據(jù)包中其他信息符號的判決、信道解碼、解交織等工作是分開進(jìn)行，基站先對Indicator值作判決工作，獲得Indicator值，以指導(dǎo)數(shù)據(jù)包中其他符號的判決、信道解碼、解交織等工作的正常進(jìn)行。基站除了正確解譯上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包外，還需從上行信號中提取當(dāng)前信道質(zhì)量和多徑分布。這項工作由鏈路自適應(yīng)控制單元712來完成。鏈路自適應(yīng)控制單元712中包含信道質(zhì)量監(jiān)控模塊、多徑分布監(jiān)控模塊和鏈路參數(shù)配置控制模塊。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊完成對信道質(zhì)量的測量。對信道質(zhì)量的描述存在多種理解方法，比如系統(tǒng)受干擾影響大小，信號傳播損失大小等。當(dāng)信號傳播損失較小時，接收信號強度(RSSI)較高時稱為信道質(zhì)量好；當(dāng)信號受干擾影響較小，接收信號信干比(SINR)較大時也稱為信道質(zhì)量好。需要指出的是，本發(fā)明以SINR作為衡量信道質(zhì)量好差的標(biāo)準(zhǔn)，但并不排除使用RSSI來衡量信道質(zhì)量好差。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊的輸出直接提供給鏈路參數(shù)配置控制模塊。多徑分布監(jiān)控模塊完成信道多徑分量及相互間相位時延的測量，測量結(jié)果也直接送給鏈路參數(shù)配置控制模塊。鏈路參數(shù)配置控制模塊將2個入口參數(shù)按照圖5所示的流程選擇出滿足該信道條件下的MCS和碼組，以提供給緊鄰的下行鏈路DL-DATA使用，如圖8所示。
終端信號處理流程與基站的信號處理流程相當(dāng)，闡述如下在發(fā)送端，數(shù)據(jù)分割801根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元812的要求對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，將分割后的數(shù)據(jù)送給上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元802，802完成對數(shù)據(jù)包的CRC、信道編碼、交織、調(diào)制映射、擴(kuò)頻和碼道合成等工作的處理。上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元802的展開為圖6所示的處理結(jié)構(gòu)。802將編碼擴(kuò)頻處理后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)送給TDD幀控制單元804。上行同步處理模塊803主要完成上行同步信號的生成。當(dāng)終端需要與基站通信時，終端需要向基站發(fā)送該上行同步信號，基站接收該同步信號且測量出信號的功率和基站與終端的距離，并通過消息告知終端，終端基于該信息做功率控制和同步調(diào)整。803的輸出結(jié)果也送給TDD幀控制模塊804。TDD幀控制模塊804完成對上行同步信息處理單元803的數(shù)據(jù)和上行業(yè)務(wù)信息處理單元802的數(shù)據(jù)作成幀處理。具體做法就是，根據(jù)幀控制信號將上行同步信息處理模塊803輸出數(shù)據(jù)放在圖8所知的幀結(jié)構(gòu)中Ussf位置，上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊802輸出放在圖8所示的幀結(jié)構(gòu)UL-DATA位置。成幀后的數(shù)據(jù)送入發(fā)送RF805處理模塊。發(fā)送RF805具有頻率變換和功率放大的作用。發(fā)送RF805將804送出的成幀信號作載波調(diào)制，將其頻率變換到下行鏈路的空中接口使用的無線頻率。同時將信號放大到規(guī)定的發(fā)送功率。放大后的信號經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換806送給發(fā)送天線807，使之發(fā)送給基站700。
在接收端，接收天線807將下行信號經(jīng)過低噪聲放大后經(jīng)收發(fā)轉(zhuǎn)換806送給接收RF808處理模塊。接收RF808具有放大和頻率變換的功能，他將來至806的信號頻率變換到系統(tǒng)中頻或者基帶所要求的頻率，同時將信號放大到系統(tǒng)期望的接口電平。TDD幀控制模塊804將接收RF808的數(shù)據(jù)結(jié)果按圖8所示的成幀規(guī)律將接收信號分成下行同步數(shù)據(jù)字段Dssf和下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)字段DL-DATA兩部分，同時將Dssf送給下行同步信息處理單元809，將DL-DATA送給下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元810。下行同步信息處理單元809主要對Dssf進(jìn)行處理，完成開機檢測、幀邊界檢測、小區(qū)搜索、多徑搜索、載波捕獲等工作。下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊810完成對下行業(yè)務(wù)信息的解擴(kuò)、信道估計與補償、符號軟硬判決、信道解碼、解交織、解CRC等工作。為了提高系統(tǒng)工作性能，810模塊對業(yè)務(wù)信息的處理可采用RAKE接收方式。由于基站發(fā)送來的數(shù)據(jù)包中包含有該數(shù)據(jù)包的MCS配置，且對應(yīng)該配置的Indicator值插在固定碼道固定符號位置上，因此終端對Indicator值和數(shù)據(jù)包中其他信息符號的判決、信道解碼、解交織等工作分開處理。終端首先對Indicator值作判決工作，獲得Indicator值；然后根據(jù)提取的Indicator值指導(dǎo)數(shù)據(jù)包中其他符號的判決、信道解碼、解交織等工作的進(jìn)行。終端除了正確解譯下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包和下行同步信息外，還需從下行信號中提取當(dāng)前的信道質(zhì)量和信道的多徑分布。這項工作由鏈路自適應(yīng)控制單元812來完成。鏈路自適應(yīng)控制單元812中包含信道質(zhì)量監(jiān)控模塊、多徑分布監(jiān)控模塊和鏈路參數(shù)配置控制模塊。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊完成對信道質(zhì)量的測量。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊的輸出直接提供給鏈路參數(shù)配置控制模塊。多徑分布監(jiān)控模塊完成信道多徑分量及相互間相位時延的測量，測量結(jié)果也直接送給鏈路參數(shù)配置控制模塊。鏈路參數(shù)配置控制模塊將2個入口參數(shù)按照圖5所示的流程選出滿足該信道條件下的MCS和碼組，以提供給緊鄰的下行鏈路UL-DATA使用，如圖8所示。
圖9是應(yīng)用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的第2實施例的信號處理結(jié)構(gòu)框圖。該系統(tǒng)由包含基站900和終端1000兩部分，且利用上下行鏈路實現(xiàn)雙向通信，系統(tǒng)的工作模式為FDD。由于各終端1000的構(gòu)成相同，因此圖9中只給出了1個基站和1個終端的信號處理流程圖?；?00信號處理流程如下在發(fā)送端，數(shù)據(jù)分割901根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元913的配置結(jié)果將發(fā)送數(shù)據(jù)分割到913配置的業(yè)務(wù)信道上去，以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元902的展開為圖6所示的業(yè)務(wù)信息處理過程，包括CRC、信道編碼、交織、調(diào)制映射、擴(kuò)頻和碼道合成幾個環(huán)節(jié)。902將輸出結(jié)果送給成幀904，904按照圖10所示的幀結(jié)構(gòu)將902輸出數(shù)據(jù)插在DL-DATA字段。下行同步信息處理模塊903主要完成下行同步信號的生成。終端利用該同步信號可完成開機搜索、小區(qū)選擇、幀邊界檢測等工作。903將輸出結(jié)果送給成幀904，904按照圖10所示的幀結(jié)構(gòu)將902輸出數(shù)據(jù)插在Dssf字段。成幀后的數(shù)據(jù)由904直接送給發(fā)送RF905。發(fā)送RF905具有頻率變換和功率放大的作用。發(fā)送RF905將904送出的成幀信號作載波調(diào)制，將其頻率變換到下行鏈路的空中接口使用的無線頻率。同時將信號放大到規(guī)定的發(fā)送功率。放大后的信號經(jīng)共用器906送給發(fā)送天線907，使之發(fā)送給終端1000。
在接收端，接收天線907將上行信號經(jīng)過低噪聲放大后經(jīng)共用器906送給接收RF908處理模塊。接收RF908具有放大和頻率變換的功能，他將來至906的信號頻率變換到系統(tǒng)中頻或者基帶所要求的頻率，同時將信號放大到系統(tǒng)期望的接口電平。解幀909將接收RF908的數(shù)據(jù)結(jié)果按圖10上行UL所示的成幀規(guī)律將接收信號分成上行同步數(shù)據(jù)字段Ussf和上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)字段UL-DATA兩部分，同時將Ussf送給上行同步信息處理單元910，將UL-DATA送給上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元911。上行同步信息處理單元910主要對Ussf進(jìn)行處理，判定當(dāng)前是否有終端發(fā)出上行同步請求。若存在終端發(fā)送上行同步請求，則上行同步處理模塊910計算出該終端上行同步信號到達(dá)基站時的功率和終端與基站的距離，并將該參數(shù)送給下行鏈路以消息的方式發(fā)送給該終端，以完成該終端的上行同步處理。上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊911完成對上行業(yè)務(wù)信息的解擴(kuò)、信道估計與補償、符號軟硬判決、信道解碼、解交織、解CRC等工作。為了提高系統(tǒng)工作性能，911模塊對業(yè)務(wù)信息的處理可采用RAKE接收方式。由于終端發(fā)送上來的數(shù)據(jù)包中包含有該數(shù)據(jù)包的MCS配置，且對應(yīng)該配置的Indicator值插在固定碼道固定符號位置上，因此基站可以正確有效地解出本包數(shù)據(jù)。值得注意的是，Indicator值和數(shù)據(jù)包中其他信息符號的判決、信道解碼、解交織等工作是分開進(jìn)行，基站先對Indicator值作判決工作，獲得Indicator值，以指導(dǎo)數(shù)據(jù)包中其他符號的判決、信道解碼、解交織等工作的正常進(jìn)行?；境苏_解譯上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包外，還需從上行信號中提取當(dāng)前的信道質(zhì)量和信道的多徑分布。這項工作由鏈路自適應(yīng)控制單元913來完成。913中包含信道質(zhì)量監(jiān)控模塊、多徑分布監(jiān)控模塊和鏈路參數(shù)配置控制模塊。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊完成對信道質(zhì)量的測量。對信道質(zhì)量的描述存在多種理解方法，比如系統(tǒng)受干擾影響大小，信號傳播損失大小等。當(dāng)信號傳播損失較小時，接收信號強度(RSSI)較高時稱為信道質(zhì)量好；當(dāng)信號受干擾影響較小，接收信號信干比(SINR)較大時也稱為信道質(zhì)量好。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊的輸出直接提供給鏈路參數(shù)配置控制模塊。多徑分布監(jiān)控模塊完成信道多徑分量及相互間相位時延的測量，測量結(jié)果也直接送給鏈路參數(shù)配置控制模塊。鏈路參數(shù)配置控制模塊將2個入口參數(shù)按照圖5所示的流程選出滿足該信道條件下的MCS和碼組，以提供給緊鄰的下行鏈路DL-DATA使用，如圖10所示。
終端信號處理流程與基站的信號處理流程相當(dāng)，闡述如下在發(fā)送端，數(shù)據(jù)分割1001根據(jù)鏈路自適應(yīng)控制單元1013的配置結(jié)果將發(fā)送數(shù)據(jù)分割到1013配置的業(yè)務(wù)信道上去，上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元1002完成對分割后數(shù)據(jù)包的CRC、信道編碼、交織、調(diào)制映射、擴(kuò)頻和碼道合成等工作的處理。上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元1002的展開為圖6所示的處理結(jié)構(gòu)。1002將編碼擴(kuò)頻處理后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)送給成幀1004。上行同步處理模塊1003主要完成上行同步信號的生成。當(dāng)終端需要與基站通信時，終端需要向基站發(fā)送該上行同步信號，基站接收該同步信號且測量出信號的功率和基站與終端的距離，并通過消息告知終端，終端基于該信息做功率控制和同步調(diào)整。1003的輸出結(jié)果也送給成幀1004。1004按照圖10所示的UL幀結(jié)構(gòu)完成對上行同步信息處理單元1003的數(shù)據(jù)和上行業(yè)務(wù)信息處理單元1002的數(shù)據(jù)作成幀處理。具體做法就是，根據(jù)將上行同步信息處理模塊1003輸出數(shù)據(jù)放在圖10所知的幀結(jié)構(gòu)中Ussf位置，將上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊1002輸出放在圖10所示的幀結(jié)構(gòu)UL-DATA位置。成幀后的數(shù)據(jù)送入發(fā)送RF1005處理模塊。發(fā)送RF1005具有頻率變換和功率放大的作用。發(fā)送RF1005將1004送出的成幀信號作載波調(diào)制，將其頻率變換到下行鏈路的空中接口使用的無線頻率。同時將信號放大到規(guī)定的發(fā)送功率。放大后的信號經(jīng)共用器1006送給發(fā)送天線1007，使之發(fā)送給基站900。
在接收端，接收天線1007將捕獲來的下行信號經(jīng)過低噪聲放大后經(jīng)共用器1006送給接收RF1008處理模塊。接收RF1008具有放大和頻率變換的功能，他將來至1006的信號頻率變換到系統(tǒng)中頻或者基帶所要求的頻率，同時將信號放大到系統(tǒng)期望的接口電平。解幀1009將接收RF1008的數(shù)據(jù)結(jié)果按圖10下行DL所示的成幀規(guī)律將接收信號分成下行同步數(shù)據(jù)字段Dssf和下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)字段DL-DATA兩部分，同時將Dssf送給下行同步信息處理單元1010，將DL-DATA送給下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元1011。下行同步信息處理單元1010主要對Dssf進(jìn)行處理，完成開機檢測、幀邊界檢測、小區(qū)搜索、多徑搜索、載波捕獲等工作。下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理模塊1011完成對下行業(yè)務(wù)信息的解擴(kuò)、信道估計與補償、符號軟硬判決、信道解碼、解交織、解CRC等工作。為了提高系統(tǒng)工作性能，1011模塊對業(yè)務(wù)信息的處理可采用RAKE接收方式。由于基站發(fā)送來的數(shù)據(jù)包中包含有該數(shù)據(jù)包的MCS配置，且對應(yīng)該配置的Indicator值插在固定碼道固定符號位置上，因此終端應(yīng)該對Indicator值和數(shù)據(jù)包中其他信息符號的判決、信道解碼、解交織等工作分開進(jìn)行。終端首先對Indicator值作判決工作，獲得Indicator值；然后根據(jù)提取的Indicator值去指導(dǎo)數(shù)據(jù)包中其他符號的判決、信道解碼、解交織等工作的正常進(jìn)行。終端除了正確解譯下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包和下行同步信息外，還需從下行信號中提取當(dāng)前的信道質(zhì)量和信道的多徑分布。這項工作由鏈路自適應(yīng)控制單元1013來完成。1013中包含信道質(zhì)量監(jiān)控模塊、多徑分布監(jiān)控模塊和鏈路參數(shù)配置控制模塊。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊完成對信道質(zhì)量的測量。信道質(zhì)量監(jiān)控模塊的輸出直接提供給鏈路參數(shù)配置控制模塊。多徑分布監(jiān)控模塊完成信道多徑分量及相互間相位時延的測量，測量結(jié)果也直接送給鏈路參數(shù)配置控制模塊。鏈路參數(shù)配置控制模塊將2個入口參數(shù)按照圖5所示的流程選擇出滿足該信道條件下的MCS和碼組，以提供給緊鄰的下行鏈路UL-DATA使用，如圖10所示。
上面雖然通過實施例描繪了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，所附的權(quán)利要求將包括這些變形和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于在發(fā)送端，通過在數(shù)據(jù)包中插入指示值來通知接收方當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組；在接收端，首先根據(jù)指示值進(jìn)行判斷，根據(jù)指示值確定所述數(shù)據(jù)包的信息，從而指導(dǎo)對數(shù)據(jù)包的其它處理工作。
2.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于承載所述指示值的業(yè)務(wù)信道為固定碼道，在傳送時，所述指示值位于數(shù)據(jù)幀的固定位置，并采用低階調(diào)制方式。
3.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于業(yè)務(wù)信道碼道為具有零干擾窗或低相關(guān)窗的擴(kuò)頻序列。
4.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于根據(jù)當(dāng)前信道環(huán)境在以SINR和多徑復(fù)雜度構(gòu)成的二維空間中的位置確定當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組。
5.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于在發(fā)送端，對所述指示值的處理方式與當(dāng)前數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制方式是相互獨立的。
6.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于由基站/終端測量信道質(zhì)量和信道多徑分布，并由此變更數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組。
7.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于基于下行同步信道對下行鏈路進(jìn)行多徑分布測量，基于導(dǎo)頻信道對信道質(zhì)量進(jìn)行測量。
8.如權(quán)利要求1所述的用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法，其特征在于基于導(dǎo)頻信道對上行鏈路多徑分布和信道質(zhì)量進(jìn)行測量。
9.一種用于實現(xiàn)CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法的無線通信設(shè)備，該設(shè)備包含基站和終端兩部分，其特征在于所述基站和終端包括發(fā)送部分、接收部分和鏈路自適應(yīng)控制單元，所述發(fā)送部分包括數(shù)據(jù)分割單元，下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元、下行同步信息處理單元、第一TDD幀控制單元、發(fā)送RF、第一收發(fā)轉(zhuǎn)換單元和發(fā)送天線；接收部分包括接收天線、第二收發(fā)轉(zhuǎn)換單元、接收RF、第一TDD幀控制單元、上行同步信息處理單元、上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元和數(shù)據(jù)合并單元。
10.一種用于實現(xiàn)CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法的無線通信設(shè)備，該設(shè)備包含基站和終端兩部分，其特征在于所述基站和終端包括發(fā)送部分、接收部分和鏈路自適應(yīng)控制單元，所述發(fā)送部分包括數(shù)據(jù)分割單元，下行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元、下行同步信息處理單元、成幀單元、發(fā)送RF、第一共用器和發(fā)送天線；接收部分包括接收天線、第二共用器、接收RF、解幀單元、上行同步信息處理單元、上行多碼道業(yè)務(wù)信息處理單元和數(shù)據(jù)合并單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于CDMA通信系統(tǒng)的鏈路自適應(yīng)方法及其實現(xiàn)設(shè)備?；?終端單方面測定信道質(zhì)量，并變更數(shù)據(jù)包的編碼調(diào)制配置和承載數(shù)據(jù)的碼組。變更編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用的碼組通知對方的過程可簡單將對應(yīng)配置方式的指示值插入當(dāng)前發(fā)送的數(shù)據(jù)包中發(fā)送給對方即可。數(shù)據(jù)包編碼調(diào)制配置和承載業(yè)務(wù)所使用碼組的確定取決于以SINR和多徑復(fù)雜度構(gòu)成的二維空間。本發(fā)明解決了由于傳送控制信令和測量報告占用信道資源的問題，彌補了LAS－CDMA無線通信系統(tǒng)中為了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量，單獨SINR不足以作為變更編碼調(diào)制配置方式判斷條件的問題。
文檔編號H04J13/02GK1992575SQ200510048878
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者陳實如 申請人:方正通信技術(shù)有限公司