[发明专利]通信系统中进行快速链路自适应的装置与计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明的各个方面一般涉及采用链路反馈的通信系统，尤其涉及快速链 路自适应技术。

背景技术

随着手机、智能手机和平板设备等现代无线通信设备的普及，对流媒体 视频、电视、音乐和用户设备(UE)或移动台(MS)的互联网接入等大量 多媒体数据能力的需求也随之激增。为满足这种日益增长的对更高数据速率 的需求，基于多输入多输出(MIMO)、正交频分多址接入(OFDMA)、和 比特交织编码调制(BICM)等技术的新通信标准正在开发。例如，这些标 准包括第三代合作伙伴计划(3GPP)正在研发的长期演进(LTE)和LTE- Advanced(LTE-A)，电气电子工程师学会(IEEE)维护的802.11和802.16 系列无线宽带标准，WiMAX论坛对IEEE802.11标准的实现方式WiMAX， 以及其他标准。

通过无线通信信道传输的数据质量通常由于介质的易失性而变得复杂， 会受到衰落、来自其他用户的干扰和UE设备之间的变动等因素的影响。众 所周知，根据当前信道条件，对诸如调制编码方案(MCS)或传输功率之类 的系统参数进行自适应可显著提升总体吞吐量。但是，要对通信链路或发射 机与接收机之间的链路进行自适应，发射机需要准确了解链路的当前信道状 态信息(CSI)。

为了满足这一点，如上所述的那些现代通信系统包括某种类型的反馈机 制，以允许发送机之间的链路闭环自适应，发射机可位于基站收发信台或 eNodeB，而接收机可位于MS或者UE上。例如，3GPPLTE和LTE-A标准 包括从一个UE或MS发送回CSI至发射机的规定，其中，CSI用于选择调 制编码方案(MCS)、和/或者预编码矩阵、和/或者秩数等传输参数。LTE包 括几种类型的CSI，包括信道质量指示(CQI)，秩指示(RI)、及预编码矩 阵指示(PMI)。所述CQI是一个介于1和15之间的整数值。笼统地说，每 一个CQI值与29个MCS中的其中一个对应，这29个MCS用于不包括 HARQ重传的下行共享物理信道(PDSCH)上的数据传输。在本方案中， 较高的CQI值对应于较高吞吐量的MCS。此后，CQI和MCS可互换使用。

确定接收机的适当CSI值、发送所述CSI到发射机、并基于接收到的 CSI来修改所述链路的过程称为链路自适应(LA)，通常用于采用MIMO- OFDMA技术的系统中，例如，3GPPLTErel-8中定义的PDSCH。LA的目 的是调整传输参数，如MCS和/或预编码矩阵和/或秩数，这样，在保持块错 误率(BLER)这个在无线和其他通信系统中使用的典型服务质量QoS度量 低于给定阈值的同时，最大程度地提高物理层的平均吞吐量。在移动通信系 统中使用的BLER阈值通常约为0.1，或10％，可根据所期望的QoS来调大 或调小。

在移动通信系统中，链路自适应方案通常是为了实现从一个无线基站到 MS的传输，被称为下行链路(DL)，但也可以用来改善上行链路(UL)传 输。为了实现LA，接收机接收包含数据包的传输数据，并基于所接收的信 号计算链路质量度量(LQM)。然后，接收机确定适当的CSI值并将它们发 送给发射机，这些CSI值用于为随后的数据传输选择链路参数。无线链路是 非常不稳定的介质，因此当计算一个CSI值并发送给发射机用于调整链路参 数时，该链路可能已经发生很大地改变，导致自适应无法达到理想效果。因 此，当使用修改后的传输方案时，接收机应该尝试预测未来的CSI，而不是 仅仅计算当前的CSI值和把其返回给发射机，这样才能提升链路吞吐量。因 此，LA需要根据当前的和过去的信道信息来预测用于下一次的传输最佳 CSI。由于无线链路是不断迅速变化的，用于CSI预测的LA算法必须足够 快地调整，以跟踪这些变化。能够适应这些快速的链路变化的算法被称为快 速链路自适应(FLA)。

FLA可以是一个棘手和具有挑战性的问题。在一个动态和受到各种变化 影响的恶劣环境下，例如，慢速或快速衰落场景、异质网络、干扰和由于运 动、温度和UE之间的变动而引起的UE条件改变，对传输参数做出调整以 最大程度地提升平均吞吐量性能并维持可接受的低BLER会遇到许多困难。 一个理想的FLA技术应该满足一些制约因素，包括以下内容：

为了最大程度地提升平均吞吐量，同时保持BLER低于给定阈值，FLA 应该能够推荐一个适于任何实际的移动环境的MCS/CQI；