專利名稱：信道質量反饋信息的簡化表征方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種通信技術領域的方法，具體涉及一種用于寬帶OFDM系統(tǒng)中的信道質量反饋信息的簡化表征方法。
背景技術：
隨著無線傳輸技術的不斷發(fā)展，無線數(shù)據(jù)業(yè)務的種類不斷增加，包括無線互聯(lián)網，無線視頻傳輸，VoIP等，所有種種，無不對無線數(shù)據(jù)的傳輸速率提出了更高的要求。為滿足上述要求，在cdma2000系統(tǒng)(1xEV-DV和1x-EV-Do)和HighSpeed Downlink Packet Data Access(HSPDA)系統(tǒng)中都使用了帶有信道質量信息檢測(Channel Quality Information Measurement)和反饋的高速無線數(shù)據(jù)傳輸技術。這種技術首先在受控端檢測無線信道的傳輸質量，隨后將該信息反饋至主控端進行無線資源分配和其他相關的自適應處理。在上述檢測與反饋的過程中，一個主要的問題是反饋信息將占用大量的反向鏈路帶寬，在OFDM系統(tǒng)中，該問題尤其明顯。
經對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，在3GPP組織的技術報告(3GPP TR 25.814V0.3.1(2005-10)，“Physical Layer Aspects for Evolved UTRA)中，采用了基于子載波塊(chunk)的方法。在這些方法中，基站端需要獲取信道質量的頻域傳輸特性，而這些特性是通過以OFDM系統(tǒng)頻域的子載波塊為單位進行反饋得到的，其不足在于用戶參與自適應處理的子載波塊越多，需要的反饋信息量也就越多。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提出一種信道質量反饋信息的簡化表征方法。使其能夠極大地降低反饋信息量的開銷。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明在通信的端與端之間進行信道質量反饋時，利用信道傳輸特性中的準靜態(tài)特性，用時域的多徑抽頭表征整個頻域的信道質量信息；同時，通過對功率百分比系數(shù)的調整達到控制反饋精度和反饋數(shù)據(jù)量以適應系統(tǒng)用戶個數(shù)變化和資源占用變化的目的。
以下對本發(fā)明作進一步的說明，包括以下步驟1)在通信系統(tǒng)的主控端進行參數(shù)設定，即功率百分比系數(shù)η的初值為0.8；2)在受控端獲得信道傳輸函數(shù)的時域表示形式h(n)或頻域表示形式H(k)；3)對時域表示形式h(n)，直接進入步驟4)；對頻域表示形式H(k)，進行IFFT變換，得到時域信道沖擊響應h(n)；4)利用P^est=Σl=0N-1g^h^(n)2(l)]]>得到信道多徑抽頭系數(shù)的總功率，其中 分別對應h(n)的N個抽頭系數(shù)的模，N為大于等于1的整數(shù)，1為大于等于0小于N的整數(shù)；5)對 進行由大到小的排序以形成一個抽頭系數(shù)序列 P^MST=Σl=0J-1g^h^(n)′2(l)]]>為所選J條多徑的抽頭系數(shù)功率和，其中參數(shù)J為大于等于1小于N的整數(shù)；6)依次由小到大選取不同的參數(shù)J，比較P^MST>η·P^est]]>是否成立，選擇使該不等式成立時參數(shù)J的最小取值，即滿足J=argmin0<J≤N{P^MST>η·P^est};]]>7)根據(jù)抽頭系數(shù)序列 中前J個抽頭的信息，得到 序列中與其對應的抽頭系數(shù)，進而得到h(n)中對應的復數(shù)抽頭系數(shù)和多徑延遲位置作為反饋信息，并利用上行數(shù)據(jù)反饋信道傳輸至基站端；8)主控端根據(jù)系統(tǒng)中用戶的承載情況確定η的增減情況，并更新該值。
主控端根據(jù)上行鏈路的用戶承載情況確定η值的增減情況，在系統(tǒng)中用戶個數(shù)少時增大參數(shù)η的取值，從而提高參數(shù)J的取值，增大反饋信息量，提高信道描述的精確度。
主控端根據(jù)上行鏈路的用戶承載情況確定η值的增減情況，在系統(tǒng)中用戶個數(shù)多時減少參數(shù)η的取值，從而降低參數(shù)J的取值，減少反饋信息量，降低系統(tǒng)處理反饋信息的開銷。
本發(fā)明所適用的通信系統(tǒng)包括各種無線通信和移動通信系統(tǒng)，主控端與受控端的通信包括系統(tǒng)中的用戶與用戶之間，用戶與基站之間，以及任何需要進行信息傳輸?shù)脑O備之間的通信。
本發(fā)明在提取信道質量的反饋信息時，利用信道傳輸函數(shù)的準靜態(tài)特性，用時域的多徑抽頭表征整個頻域的信道質量信息，使信道質量信息與多徑抽頭的個數(shù)成正比而不是與頻域子載波塊的個數(shù)成正比。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在帶有反饋單元的自適應處理中，能夠極大地降低反饋信息量的開銷；同時，可以通過對功率百分比系數(shù)的調整達到控制反饋精度以適應系統(tǒng)用戶個數(shù)變化和資源占用變化的目的。
具體實施例方式
本發(fā)明利用信道傳輸函數(shù)的準靜態(tài)特性，用時域的多徑抽頭表征整個頻域的信道質量信息。首先，對于受控端通過某種參考信號獲得的信道傳輸函數(shù)結果進行分類，兩種情況分別為頻域信道沖擊響應H(k)和時域信道沖擊響應h(n)。對于頻域的信道沖擊響應，對其進行IFFT變換，得到時域信道沖擊響應h(n)；對于時域的信道沖擊響應，直接進入后續(xù)的操作。根據(jù)功率百分比系數(shù)η確定進行反饋的多徑個數(shù)J，滿足J=argmin0<J≤N{P^MST>η·P^est}---(1)]]>其中P^est=Σl=0N-1g^h^(n)2(l)]]>為信道多徑抽頭系數(shù)的總功率， 分別對應h(n)的N個抽頭系數(shù)的模，P^MST=Σl=0J-1g^h^(n)′2(l)]]>為所選J條多徑的抽頭系數(shù)功率和， 是對 進行由大到小的排序后，形成的一個抽頭系數(shù)序列。
本發(fā)明中反饋系數(shù)與所選擇多徑的個數(shù)成正比。功率百分比系數(shù)η可以起到調節(jié)反饋信息精度的作用，由主控端負責該值的設置。隨后根據(jù)系統(tǒng)中用戶的個數(shù)進行調整。當系統(tǒng)中用戶個數(shù)少時，η值可增大，在增加反饋信息量的基礎上，使信道質量的表征更準確；當系統(tǒng)中用戶個數(shù)多時，η值可減小以降低反饋信息量的開銷。
為更好地理解本發(fā)明的技術方案，以下提供實施例作進一步描述1)在移動通信系統(tǒng)的基站端設置功率百分比系數(shù)η的初值為0.8，并通過某種下行數(shù)據(jù)廣播信道傳送至接收端；2)在移動通信系統(tǒng)的移動臺獲取其它單元估計得到的信道傳輸函數(shù)時域表示形式h(n)或頻域表示形式H(k)；3)根據(jù)信道傳輸函數(shù)的形式確定后續(xù)操作對時域表示形式h(n)，直接進入下一步驟，對于頻域表示形式H(k)，進行IFFT變換得到其時域表示形式；4)利用P^est=Σl=0N-1g^h^(n)2(l)]]>得到信道多徑抽頭系數(shù)的總功率，其中 分別對應h(n)的N個抽頭系數(shù)的模，N為大于等于1的整數(shù)，l為大于等于0小于N的整數(shù)；5)對 進行由大到小的排序以形成一個抽頭系數(shù)序列 P^MST=Σl=0J-1g^h^(n)′2(l)]]>為所選J條多徑的抽頭系數(shù)功率和，其中參數(shù)J為大于等于1小于N的整數(shù)；6)依次由小到大選取不同的參數(shù)J，比較P^MST>η·P^est]]>是否成立，選擇使該不等式成立時參數(shù)J的最小取值，即滿足J=argmin0<J≤N{P^MST>η·P^est};]]>7)根據(jù)抽頭系數(shù)序列 中前J個抽頭的信息，得到 序列中與其對應的抽頭系數(shù)，進而得到h(n)中對應的復數(shù)抽頭系數(shù)和多徑延遲位置作為反饋信息，并利用上行數(shù)據(jù)反饋信道傳輸至基站端。
8)基站端根據(jù)上行鏈路的用戶承載情況確定η值的增減情況，并在基站端更新每個用戶的η值。
根據(jù)上述的實施步驟，本發(fā)明與采用傳統(tǒng)頻域信道反饋的的方案相比，可極大地減少反饋信息量。傳統(tǒng)的頻域信道反饋方案，對頻域的信道沖擊響應進行逐一反饋，當寬帶OFDM系統(tǒng)中子載波個數(shù)較多時，為在發(fā)送端進行資源分配，需要準確獲得每個子載波上的信道增益值，即需要傳輸與子載波數(shù)成正比的反饋信息。而本發(fā)明只需要反饋與多徑條數(shù)成正比的信道信息，同時可通過功率百分比系數(shù)調整所需反饋的多徑條數(shù)，起到了降低反饋信息量的作用。
權利要求
1.一種信道質量反饋信息的簡化表征方法，其特征在于，在通信的端與端之間進行信道質量反饋時，利用信道傳輸特性中的準靜態(tài)特性，用時域的多徑抽頭表征整個頻域的信道質量信息；同時，通過對功率百分比系數(shù)的調整達到控制反饋精度和反饋數(shù)據(jù)量以適應系統(tǒng)用戶個數(shù)變化和資源占用變化的目的。
2.根據(jù)權利要求1所述的信道質量反饋信息的簡化表征方法，其特征是，包括以下步驟1)在通信系統(tǒng)的主控端進行參數(shù)設定，即功率百分比系數(shù)η的初值為0.8；2)在受控端獲得信道傳輸函數(shù)的時域表示形式h(n)或頻域表示形式H(k)；3)對時域表示形式h(n)，直接進入步驟4)；對頻域表示形式H(k)，進行IFFT變換，得到時域信道沖擊響應h(n)；4)利用P^est=Σl=0N-1g^h^(n)2(l)]]>得到信道多徑抽頭系數(shù)的總功率，其中 分別對應h(n)的N個抽頭系數(shù)的模，N為大于等于1的整數(shù)，1為大于等于0小于N的整數(shù)；5)對 進行由大到小的排序以形成一個抽頭系數(shù)序列 P^MST=Σl=0J-1g^h^(n)′2(l)]]>為所選J條多徑的抽頭系數(shù)功率和，其中參數(shù)J為大于等于1小于N的整數(shù)；6)依次由小到大選取參數(shù)J，比較P^MST>η·P^est]]>是否成立，選擇使該不等式成立時參數(shù)J的最小取值，即滿足J=argmin0<J≤N{P^MST>η·P^est};]]>7)根據(jù)抽頭系數(shù)序列 中前J個抽頭的信息，得到 序列中與其對應的抽頭系數(shù)，進而得到h(n)中對應的復數(shù)抽頭系數(shù)和多徑延遲位置作為反饋信息，并利用上行數(shù)據(jù)反饋信道傳輸至基站端；8)主控端根據(jù)系統(tǒng)中用戶的承載情況確定η的增減情況，并更新該值。
3.根據(jù)權利要求2所述的信道質量反饋信息的簡化表征方法，其特征是，主控端根據(jù)上行鏈路的用戶承載情況確定η值的增減情況，在系統(tǒng)中用戶個數(shù)少時增大參數(shù)η的取值，從而提高參數(shù)J的取值，增大反饋信息量，提高信道描述的精確度。
4.根據(jù)權利要求1或者2所述的信道質量反饋信息的簡化表征方法，其特征是，所適用的通信系統(tǒng)包括各種無線通信和移動通信系統(tǒng)，主控端與受控端的通信包括系統(tǒng)中的用戶與用戶之間，用戶與基站之間，以及任何需要進行信息傳輸?shù)脑O備之間的通信。
5.根據(jù)權利要求2或者3所述的信道質量反饋信息的簡化表征方法，其特征是，主控端根據(jù)上行鏈路的用戶承載情況確定η值的增減情況，在系統(tǒng)中用戶個數(shù)多時減少參數(shù)η的取值，從而降低參數(shù)J的取值，減少反饋信息量，降低系統(tǒng)處理反饋信息的開銷。
全文摘要
一種信道質量反饋信息的簡化表征方法，屬于通信技術領域。本發(fā)明在通信的端與端之間進行信道質量反饋時，利用信道傳輸特性中的準靜態(tài)特性，用時域的多徑抽頭表征整個頻域的信道質量信息；同時，通過對功率百分比系數(shù)的調整達到控制反饋精度和反饋數(shù)據(jù)量以適應系統(tǒng)用戶個數(shù)變化和資源占用變化的目的。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明只需要反饋與多徑條數(shù)成正比的信道信息，同時可通過功率百分比系數(shù)調整所需反饋的多徑條數(shù)，起到了降低反饋信息量的作用。
文檔編號H04L27/26GK1809048SQ20061002390
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月16日 優(yōu)先權日2006年2月16日
發(fā)明者甘小鶯, 牟大維, 徐友云, 張海濱 申請人:上海交通大學