專利名稱：一種調(diào)制編碼配置的選擇方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各種無線通信系統(tǒng)，具體涉及一種調(diào)制編碼配置的選擇方法和裝置。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，鏈路自適應(yīng)技術(shù)根據(jù)控制信道所反饋的信道質(zhì)量信息 (Channel Quality Indicator, CQI)來選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式與編碼碼率的組合，使得系統(tǒng) 的吞吐量達(dá)到最大，這種技術(shù)被稱為編碼調(diào)制配置(Modulation Coding Scheme, MCS)選 擇。MCS選擇需要采用一種有效信噪比映射方法(Effective SNR Ma卯ing，ESM)預(yù)測(cè)當(dāng)前 信道狀態(tài)下的誤塊率(Block Error Rate, BLER)性能，從而來選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式和編碼 碼率。 無線通信系統(tǒng)中的信道受移動(dòng)速度和多徑的影響，常常具有時(shí)間選擇性和頻率選 擇性。在OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系統(tǒng)中，各子載波上的SNR 值在整個(gè)頻帶內(nèi)變化的非常明顯，終端的高速移動(dòng)以及HARQ重傳都將造成一個(gè)譯碼塊內(nèi) 的SNR的變化。等效SNR映射使得在不同信道下一個(gè)編碼塊內(nèi)變化的符號(hào)SNR值映射成一 個(gè)等效的SNR值，這個(gè)等效SNR與對(duì)應(yīng)BLER的關(guān)系曲線可近似為AWGN信道下的SNR-BLER 的關(guān)系曲線。這樣就可以將各種衰落信道等效為AWGN信道進(jìn)行研究。這個(gè)過程也稱之為 鏈路級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的映射過程。常用的方法有指數(shù)型等效SNR映射(E鄧onential Effective SNR Mapping,EESM)和基于互信息的等效SNR映射(Mutual Information-based Effective SNR Ma卯ing， MIESM)。等效SNR映射過程可以參考圖1所示，其工作過程如下
在系統(tǒng)級(jí)仿真中，頻率選擇性信道經(jīng)過接收端均衡后得到每個(gè)子載波上的信擾比 (SINR)，從而得到每個(gè)子信道上的平均信擾比(); 用EESM方法或者M(jìn)IESM方法，將多個(gè)子信道上的煩&映射為一個(gè)等效SNR值，然 后在AWGN參考曲線上查找與這個(gè)等效SNR值相對(duì)應(yīng)的BLERAWffl ; 系統(tǒng)級(jí)的BLER與BLERAweN有這樣的關(guān)系BLER " BLERAweN。據(jù)此就可預(yù)測(cè)到系統(tǒng) 性能，從而進(jìn)行鏈路層自適應(yīng)、調(diào)度、HARQ等。
等效SNR映射的數(shù)學(xué)表達(dá)式為纖《=①《①(纖")) SNReff表示等效SNR值，SINRn表示第n個(gè)子載波上的SINR值；N為OFDM系統(tǒng)中所
用的子載波個(gè)數(shù)，①( )表示可逆的映射函數(shù)。
EESM方法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
S扁"丫
丁j」 (2 ) 式(2)中13為依賴于調(diào)制方式和碼率以及編碼塊長的優(yōu)化調(diào)整因子。EESM方法 在每個(gè)子載波選擇調(diào)制方式上不夠靈活，并且P調(diào)整比較復(fù)雜。
MIESM方法的數(shù)學(xué)表達(dá)式為
3 纖1#=一/ 111
1 w<formula>formula see original document page 4</formula>
」 (3)
式(3)中，m(n)表示第n個(gè)子載波上的調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)；SI (SINRn，m(n))
表示符號(hào)互信息。 設(shè)M表示調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)個(gè)數(shù)，U表示第n個(gè)子載波上均值為零，分量方 (2SINRn)的復(fù)高斯噪聲，則符號(hào)互信息SI(SINRn，m(n))可以由下面的公式(4)得到
差為L

<formula>formula see original document page 4</formula>
QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制方式下的符號(hào)互信息與SNR的關(guān)系曲線見圖2所示。 1 w
令滅=:5>/0皿 ,("》 、為平均符號(hào)互信息。 "=
(5 )
(4) 由符號(hào)互信息可以得到接收到的每比特平均互信息RBIR(Received Bitlnformation Rate)為 <formula>formula see original document page 4</formula> 由于RBIR與BLER之間的關(guān)系只依賴于編碼所采用的碼率而與調(diào)制方式無關(guān)，所 以根據(jù)不論子載波上的符號(hào)采用哪一種調(diào)制方式，根據(jù)RBIR就直接可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)的BLER 性能，不需要先映射為SNReff再預(yù)測(cè)BLER。 MIESM相對(duì)EESM能夠更為精確的將各種衰落信道等效為AWGN信道，因此用MISEM 進(jìn)行MCS選擇?，F(xiàn)有的選擇方法是根據(jù)平均符號(hào)互信息的大小首先確定調(diào)制方式，然后再 選擇碼率，方法如下 1、根據(jù)一系列子載波上的(…SINRn…h(huán)根據(jù)公式(5)和(6)，對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式 m，分別計(jì)算出MI邁和RBIR邁; 2、在目標(biāo)BLER下，經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的碼率值與該系統(tǒng)的RBIR之間通常存在一個(gè) 偏移量S，并且在不同的碼率下，偏移量S基本保持不變。因此可以通過在步驟l中計(jì)算 得到的RBIRm中減去S ，從而獲取其對(duì)應(yīng)的碼率值RBIRm'，即RBIRm' = RBIRm- S ;
3、設(shè)調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)為M(m)，則對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式，得到一個(gè)MIm'= M(m) RBIR邁'。取^^arg"x(M/J,'即為Mcs所選擇的調(diào)制方式。 對(duì)應(yīng)于m'的碼率集合中，取碼率低于RBIIV '但與RBIRm,'最為接近的碼率作 為MCS所選擇的碼率。如果碼率都高于RBIRm,，則設(shè)置最低碼率為MCS所選擇的編碼碼率。
上述基于MIESM的MCS選擇方法存在缺陷。分析如下 如圖2所示，QPSK、16QAM、64QAM的符號(hào)互信息曲線可以大致分為四個(gè)階段第一 段在5dB之前，QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制的符號(hào)互信息都在上升，QPSK的符號(hào)互信息略高于其他兩種調(diào)制方式；第二段在5dB到10dB之間，該階段16QAM的符號(hào)互信息要略高于64QAM 的符號(hào)互信息，QPSK的符號(hào)互信息最低，處于平臺(tái)2 ;第三段在10dB與20dB之間，64QAM的 符號(hào)互信息繼續(xù)上升，而16QAM的符號(hào)互信息逐漸達(dá)到平臺(tái)4，；第四段在20dB之后，64QAM 的符號(hào)互信息達(dá)到平臺(tái)6。 計(jì)算MI/ = MIm-M S ，實(shí)質(zhì)上拉大了分別在第一段和第二段中符號(hào)互信息最高 的QPSK、16QAM與另外兩種調(diào)制方式的符號(hào)互信息差異，如圖3所示。 由此可以得到這樣一個(gè)結(jié)論比較不同調(diào)制方式的MIm'來確定要選擇的調(diào)制方 式，實(shí)質(zhì)上還是比較不同調(diào)制方式每符號(hào)所攜帶的互信息。這種方法所具有的缺陷是
(1)忽略了系統(tǒng)性能BLER這一限制條件。由于高階調(diào)制的MI/會(huì)高于低階調(diào)制 的MI/ ，例如在第二段從5dB開始，MIwMM'會(huì)高于MI鵬K'，所以會(huì)選擇16QAM調(diào)制。但是 此時(shí)采用16QAM的調(diào)制方式的BLER會(huì)比較高，并不滿足系統(tǒng)對(duì)BLER性能的要求。因此僅 僅比較MI/的大小，常常會(huì)選擇了并不適合當(dāng)前信道狀態(tài)，不滿足系統(tǒng)BLER性能的高階調(diào) 制。 (2)上述方法在唯一確定了調(diào)制方式之后再進(jìn)行碼率的選擇，將選擇調(diào)制方式與 編碼碼率完全分割開來。而往往系統(tǒng)給定的是多種調(diào)制方式與編碼碼率的組合方案。
(3)進(jìn)行MCS選擇的精確度低。由于S是一個(gè)估計(jì)值，不是非常精確。而在圖3 中，常常根據(jù)不同調(diào)制方式之間的微小差異來進(jìn)行調(diào)制方式的選擇。 一旦調(diào)制方式選擇錯(cuò) 誤，進(jìn)一步會(huì)影響碼率的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種MCS的選擇方法和裝置，能夠選擇出適應(yīng)信道狀態(tài) 的調(diào)制方式與碼率，滿足系統(tǒng)對(duì)性能的要求，同時(shí)使得系統(tǒng)吞吐量最大。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
—種調(diào)制編碼配置的選擇方法，包括 預(yù)先針對(duì)每種誤塊率，在各種調(diào)制方式下，保存AWGN信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的 每比特平均互信息RBIR; 對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式m，執(zhí)行如下操作 根據(jù)所有子載波的SINR確定該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并根據(jù)目標(biāo)誤塊率 BLER，確定該調(diào)制方式下，所述AWGN信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;在確定的該調(diào)制方 式下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選擇不大于、且最接近該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm的 RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼率作為該調(diào)制方式的配合碼率； 計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式的配合碼率之積，并 在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配 置的選擇結(jié)果。 較佳地，對(duì)于任一調(diào)制方式，若不存在不大于RBIRm的RBIR，則判斷該調(diào)制方式是 否為最低階調(diào)制方式，若是，則確定該調(diào)制方式下的所有待選碼率中的最小值作為該調(diào)制 方式的配合碼率；否則，確定該調(diào)制方式的配合碼率為0。
較佳地，所述確定調(diào)制方式m當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm為
7^/^ =^~~^-，其中，m(n)表示第n個(gè)子載波上的調(diào)制符號(hào)所攜帶的
比特?cái)?shù)，N為系統(tǒng)中所用的子載波總數(shù)。 —種調(diào)制編碼配置的選擇裝置，包括均衡器、比較器、與各種調(diào)制方式一一對(duì)應(yīng) 的RBIR計(jì)算器、存儲(chǔ)器和碼率選擇器； 均衡器，用于確定所有子載波的SINR，并輸出給所有RBIR計(jì)算器； 任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器，用于針對(duì)每種誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式下，保存AWGH
信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的每比特平均互信息RBIR ; 任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的RBIR計(jì)算器，用于根據(jù)接收的所有子載波的SINR，確定相應(yīng) 調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并輸出給相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器；
任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，用于根據(jù)目標(biāo)誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的 存儲(chǔ)器中提取所述各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;并在提取的各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選 擇不大于、且最接近所述RBIR計(jì)算器輸入的RBIRm的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼 率作為相應(yīng)調(diào)制方式的配合碼率，輸出給所述比較器； 所述比較器，用于計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式對(duì) 應(yīng)的碼率選擇器輸入的配合碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì) 應(yīng)的調(diào)制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。 較佳地，任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，進(jìn)一步用于在不存在不大于RBIRm的 RBIR時(shí)，判斷相應(yīng)調(diào)制方式是否為最低階調(diào)制方式，若是，則確定相應(yīng)調(diào)制方式下的所有待 選碼率中的最小值作為該調(diào)制方式的配合碼率；否則，確定相應(yīng)調(diào)制方式的配合碼率為0。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明中，預(yù)先針對(duì)每種誤塊率，在各種調(diào)制方式下，保存 AWGN信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;然后，對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式m，根據(jù)所有子載波的SINR 確定該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并根據(jù)目標(biāo)誤碼率，確定該調(diào)制方式下，所述各個(gè)待選 碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;在確定的該調(diào)制方式下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選擇不大于、且最 接近該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBI&的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼率作為該調(diào)制方 式的配合碼率；最后，計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式的配合 碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式和碼率作為調(diào) 制編碼配置的選擇結(jié)果。通過上述方式，根據(jù)目標(biāo)BLER要求，在各種調(diào)制方式下選擇最合 適的碼率作為配合碼率，再從所有調(diào)制方式和配合碼率的組合中進(jìn)行MCS選擇，從而能夠 在保證BLER性能的前提下，使得頻譜效率最高，吞吐量最大。


圖1為等效SNR映射過程的示意圖。 圖2為QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制方式下的符號(hào)互信息與SNR的關(guān)系曲線示意圖。 圖3為本發(fā)明中調(diào)制編碼配置的選擇方法的具體流程圖。 圖4為本發(fā)明中調(diào)制編碼配置的選擇裝置的具體結(jié)構(gòu)圖。 圖5是LTE系統(tǒng)中11種組合方案在AWGN信道下的RBIR BLER參考曲線。
6
圖6為LTE系統(tǒng)中11種組合方案在AWGN信道下的SNR與BLER的關(guān)系曲線。
圖7為依照本發(fā)明的方法進(jìn)行MCS選擇時(shí)系統(tǒng)吞吐量與等效SNR的關(guān)系曲線。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)手段和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn) 一步詳細(xì)說明。 本發(fā)明的基本思想是在目標(biāo)BLER下，首先確定各種調(diào)制方式匹配最合適的配合 碼率，再在各種調(diào)制方式與配合碼率中進(jìn)行MCS選擇。 圖3為本發(fā)明中調(diào)制編碼配置的選擇方法的具體流程圖。如圖1所示，該方法包 括 步驟301 ，預(yù)先針對(duì)每種誤塊率，在各種調(diào)制方式下，保存AWGN信道下各個(gè)待選碼 率對(duì)應(yīng)的RBIR。 在每種調(diào)制方式下，都存在一個(gè)碼率集合，其中包括可以與該調(diào)制方式進(jìn)行組合 的所有待選碼率。 本步驟中，預(yù)先為每種誤塊率下的各種調(diào)制方式保存一個(gè)列表，其中記錄AWGN信 道下相應(yīng)調(diào)制方式的碼率集合中各個(gè)待選碼率所對(duì)應(yīng)的RBIR。其中，AWGN信道下各個(gè)待選 碼率所對(duì)應(yīng)的RBIR可以根據(jù)圖5所示的參考曲線獲得。圖5是LTE系統(tǒng)的11種調(diào)制編碼 組合方案在AWGN信道下的RBIR BLER參考曲線，獲得該曲線的仿真參數(shù)為采用Turbo 編碼，Max-Log-MAP譯碼算法，8次迭代。 對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式分別執(zhí)行步驟302 304，確定目標(biāo)BLER下與各種調(diào)制方式最
適合的碼率，即配合碼率，接下來以任一調(diào)制方式m為例進(jìn)行說明 步驟302，根據(jù)所有子載波上的SINR，對(duì)應(yīng)調(diào)制方式m，分別計(jì)算RBIRm。 本步驟中，根據(jù)SINR計(jì)算調(diào)制方式m對(duì)應(yīng)的RBIR的方式與現(xiàn)有方式相同，即可以
利用公式(6)進(jìn)行計(jì)算。 步驟303，根據(jù)目標(biāo)BLER，提取調(diào)制方式m下所保存的各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR。
步驟304，在步驟103中提取的所有RBIR中，選擇不大于、且最接近該調(diào)制方式當(dāng) 前對(duì)應(yīng)的RBIRm的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼率作為該調(diào)制方式的配合碼率CRm。
本步驟中，將步驟302中計(jì)算得到的與步驟303中提取的所有RBIR進(jìn)行比較，選 擇不大于、且最接近該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm的一個(gè)RBIR值，將該RBIR值對(duì)應(yīng)的碼率 即為與調(diào)制方式m最適合的碼率，即調(diào)制方式m的配合碼率。將該調(diào)制方式與配合碼率的 組合作為最終MCS的待選組合。 另外，若本步驟中經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，不存在不大于、且最接近該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的 RBI&的RBIR，則優(yōu)選地，進(jìn)一步判斷調(diào)制方式m是否為最低階調(diào)制方式，若是，則確定該調(diào) 制方式下的所有待選碼率中的最小值作為該調(diào)制方式的配合碼率CRm ;否則，確定該調(diào)制方 式的配合碼率CRm為O 通過上述步驟302 304，選擇每種調(diào)制方式的配合碼率CRm。 步驟305，對(duì)每一調(diào)制方式m，計(jì)算該調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)
制方式的CRm之積。 本步驟中，對(duì)每一調(diào)制方式m，計(jì)算M(m) CRm，其中，為M(m)為調(diào)制方式m下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)。 步驟306，在步驟305得到的所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào) 制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。 至此，本發(fā)明中的MCS選擇方法流程結(jié)束。應(yīng)用上述方式進(jìn)行MCS選擇后，系統(tǒng)吞 吐量的計(jì)算公式為Throughput = M(m) (1-BLER)。 以上即為本發(fā)明中MCS選擇方法的具體實(shí)施方式
，另外，本發(fā)明還提供了一種MCS 選擇裝置，如圖4所示，該裝置包括均衡器、比較器、與各種調(diào)制方式一一對(duì)應(yīng)的RBIR計(jì)算 器、存儲(chǔ)器和碼率選擇器。 在該裝置中，均衡器，用于確定所有子載波的SINR，并輸出給所有RBIR計(jì)算器；
任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器，用于針對(duì)每種誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式下，保存AWGN 信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的每比特平均互信息RBIR ; 任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的RBIR計(jì)算器，用于根據(jù)接收的所有子載波的SINR，確定相應(yīng) 調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并輸出給相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器；
任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，用于根據(jù)目標(biāo)誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的 存儲(chǔ)器中提取所述各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;并在提取的各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選 擇不大于、且最接近所述RBIR計(jì)算器輸入的RBIRm的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼 率作為相應(yīng)調(diào)制方式的配合碼率，輸出給所述比較器； 比較器，用于計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的 碼率選擇器輸入的配合碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的 調(diào)制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。 其中，優(yōu)選地，任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，進(jìn)一步用于在不存在不大于 RBIRm的RBIR時(shí)，判斷相應(yīng)調(diào)制方式是否為最低階調(diào)制方式，若是，則確定相應(yīng)調(diào)制方式下 的所有待選碼率中的最小值作為該調(diào)制方式的配合碼率；否則，確定相應(yīng)調(diào)制方式的配合 碼率為0。 由上述本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)可見，本發(fā)明的方法和裝置能夠根據(jù)信道狀態(tài)信息合理 的選擇調(diào)制方式和編碼碼率，在保證BLER性能的前提下，使得頻譜效率最高，吞吐量最大。
本發(fā)明適用于各種無線通信系統(tǒng)中的鏈路自適應(yīng)技術(shù)，包括3G技術(shù)，LTE， LTE-Advanced， IMT-Advance等；并適用于各種信道編碼方案，例如Turbo碼，LDPC碼、巻積碼等。 以下給出利用本發(fā)明的方法和裝置實(shí)現(xiàn)的3GPP LTE系統(tǒng)在下行鏈路上的MCS選 擇。并與背景技術(shù)中的現(xiàn)有MCS選擇方法進(jìn)行比較。 3GPP LTE協(xié)議中給出了 15種調(diào)制方式與碼率組合的方案，除去CQI = 1，2，3用于 控制信道，以及CQI = 15這四種情況。 如前所述，圖5是11種組合方案在AWGN信道下的RBIR BLER參考曲線，采用 Turbo編碼，Max-Log-MAP譯碼算法，8次迭代。給定的目標(biāo)BLER為0. 1，由該曲線中RBIR 與碼率的關(guān)系可得到S "0.11。按照背景技術(shù)中的現(xiàn)有MCS選擇方法進(jìn)行選擇和本專利 給出的選擇結(jié)果分別如下 在TU信道下，移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)速度為3km/h。根據(jù)在某時(shí)刻上一組子載波的(… SINRn'"}，根據(jù)公式(5)和(6)，計(jì)算得到QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制方式下的MI鵬K二 1. 3759，
8MI16QAM = 1. 6429， MI64QAM = 1. 6628 ;RBIRQPSK = 0. 6880， RBIR16QAM = 0. 4107， RBIR柳艦= 0.2771。 用現(xiàn)有MCS選擇方法進(jìn)行選擇，首先計(jì)算出MI。psK' = 1. 1559，MI16QM' = 1.2029， MI64QAM' = 1.0028 ;然后比較MI,' ，MI16QAM' ，MI柳；，由于MI卿/最大，因此選擇的調(diào) 制方式為16QAM調(diào)制；由于MI，am' /4 = 0. 3007，低于16QAM調(diào)制下的所有碼率，則選擇最 低碼率O. 3691?，F(xiàn)有方法MCS選擇結(jié)果的是16QAM調(diào)制，碼率0. 3691。
用本發(fā)明給出的MCS選擇方法進(jìn)行選擇首先計(jì)算出在QPSK調(diào)制下RBIRQPSK = 0. 6880，并在QPSK調(diào)制的三種碼率中進(jìn)行選擇，選擇結(jié)果為CRQPSK = 0. 5879 ;接下來，計(jì)算 出16QAM調(diào)制下RBIR16QM = 0. 4147，并在16QAM的三種碼率中進(jìn)行選擇，選擇結(jié)果為CR16QAM =0 ;然后，計(jì)算出64QAM調(diào)制下RBIR64QAM = 0. 2771，并在64QAM調(diào)制的五種碼率中進(jìn)行選 擇，得到CR64QAM = 0 ;最后，對(duì)三種調(diào)制方式進(jìn)行比較，確定MCS選擇的結(jié)果是QPSK調(diào)制，碼 率為0. 5879。 比較現(xiàn)有MCS選擇與本發(fā)明的MCS選擇當(dāng)前的信道狀態(tài)，根據(jù)公式(3)，可以得 到等效的信噪比在3dB左右，根據(jù)圖6可見，在QPSK調(diào)制、碼率0. 5789(即曲線603)的情 況下，相應(yīng)的BLER性能在0. 1以下，而在16QAM調(diào)制、碼率0. 3691 (即曲線604)的情況下， 相應(yīng)的BLER性能遠(yuǎn)高于O. l，需要啟動(dòng)重傳，從而導(dǎo)致吞吐量下降。而由圖7所示的采用本 發(fā)明的方法和裝置在上例的11種組合方案中進(jìn)行MCS選擇的系統(tǒng)吞吐量曲線示例可見，本 發(fā)明所提供的MCS選擇方法更為合理，保證了系統(tǒng)的BLER性能，同時(shí)也使得吞吐量最大。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種調(diào)制編碼配置的選擇方法，其特征在于，該方法包括預(yù)先針對(duì)每種誤塊率，在各種調(diào)制方式下，保存AWGN信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的每比特平均互信息RBIR；對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式m，執(zhí)行如下操作根據(jù)所有子載波的SINR確定該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并根據(jù)目標(biāo)誤塊率BLER，確定該調(diào)制方式下，所述AWGN信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR；在確定的該調(diào)制方式下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選擇不大于、且最接近該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼率作為該調(diào)制方式的配合碼率；計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式的配合碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于任一調(diào)制方式，若不存在不大于 RBIRm的RBIR，則判斷該調(diào)制方式是否為最低階調(diào)制方式，若是，則確定該調(diào)制方式下的所 有待選碼率中的最小值作為該調(diào)制方式的配合碼率；否則，確定該調(diào)制方式的配合碼率為 0。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述確定調(diào)制方式m當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm為 <formula>formula see original document page 2</formula>其中，m(n)表示第n個(gè)子載波上的調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)，N為系統(tǒng)中所用的子載波總數(shù)。
4. 一種調(diào)制編碼配置的選擇裝置，其特征在于，該裝置包括均衡器、比較器、與各種調(diào)制方式一一對(duì)應(yīng)的RBIR計(jì)算器、存儲(chǔ)器和碼率選擇器；均衡器，用于確定所有子載波的SINR，并輸出給所有RBIR計(jì)算器； 任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器，用于針對(duì)每種誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式下，保存AWGH信道下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的每比特平均互信息RBIR ;任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的RBIR計(jì)算器，用于根據(jù)接收的所有子載波的SINR，確定相應(yīng)調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并輸出給相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器；任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，用于根據(jù)目標(biāo)誤塊率，在相應(yīng)調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器中提取所述各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR ;并在提取的各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選擇不大于、且最接近所述RBIR計(jì)算器輸入的RBI&的RBIR，并確定所選擇的RBIR對(duì)應(yīng)的碼率作為相應(yīng)調(diào)制方式的配合碼率，輸出給所述比較器；所述比較器，用于計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器輸入的配合碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式和配合碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，任一調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的碼率選擇器，進(jìn)一步 用于在不存在不大于RBI&的RBIR時(shí)，判斷相應(yīng)調(diào)制方式是否為最低階調(diào)制方式，若是，則 確定相應(yīng)調(diào)制方式下的所有待選碼率中的最小值作為該調(diào)制方式的配合碼率；否則，確定 相應(yīng)調(diào)制方式的配合碼率為0。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)制編碼配置的選擇方法，包括對(duì)應(yīng)每種調(diào)制方式m，根據(jù)所有子載波的SINR確定該調(diào)制方式當(dāng)前對(duì)應(yīng)的RBIRm，并根據(jù)目標(biāo)誤碼率，確定該調(diào)制方式下，所述各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR；在確定的該調(diào)制方式下各個(gè)待選碼率對(duì)應(yīng)的RBIR中，選擇該調(diào)制方式的配合碼率；最后，計(jì)算每種調(diào)制方式下調(diào)制符號(hào)所攜帶的比特?cái)?shù)與該調(diào)制方式的配合碼率之積，并在所有乘積結(jié)果中選擇最大值，將該最大值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式和碼率作為調(diào)制編碼配置的選擇結(jié)果。本發(fā)明還提供了一種調(diào)制編碼配置的選擇裝置。應(yīng)用本發(fā)明，能夠在保證BLER性能的前提下，使得頻譜效率最高，吞吐量最大。
文檔編號(hào)H04L1/16GK101764682SQ200810241060
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者張曦林, 鄭辰 申請(qǐng)人:普天信息技術(shù)研究院有限公司