專利名稱：一種td－cdma系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及TD-CDMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
作為UMTS空中接口增強(qiáng)技術(shù)，3GPP的R5版本提出了高速下行分組接入(HSDPA)方案。作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一的時(shí)分雙工碼分多址(TDD-CDMA)系統(tǒng)同樣需要支持未來以IP分組為傳輸形式的各類業(yè)務(wù)承載。TDD-HSDPA是TDD模式與HSDPA技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其系統(tǒng)中各關(guān)鍵技術(shù)與頻分雙工(FDD)系統(tǒng)類似，但TDD系統(tǒng)特有的物理層幀結(jié)構(gòu)及傳輸特性使TDD-HSDPA獨(dú)具特色，如TDD系統(tǒng)的上下行信道互易性更有利于智能天線技術(shù)的引入，從而提高無線鏈路質(zhì)量，進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐量，但同時(shí)也增加了無線資源管理的復(fù)雜度。
智能天線的原理是將無線電的信號(hào)導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對(duì)準(zhǔn)用戶信號(hào)到達(dá)方向DOA(Direction of Arrival)，旁瓣或零陷對(duì)準(zhǔn)干擾信號(hào)到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動(dòng)用戶信號(hào)并刪除或抑制干擾信號(hào)的目的。同時(shí)，智能天線技術(shù)利用各個(gè)移動(dòng)用戶間信號(hào)空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)在同一信道上接收和發(fā)射多個(gè)移動(dòng)用戶信號(hào)而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號(hào)的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的需要。智能天線技術(shù)需要較為及時(shí)的用戶位置和信道信息反饋，進(jìn)一步加大了TDD-HSDPA系統(tǒng)上行信息反饋在資源占用和信息反饋有效性方面的要求。
在CDMA系統(tǒng)(TDD或FDD方式)中，采用智能天線和波束賦形技術(shù)，能夠大大改善通信系統(tǒng)的性能提高基站接收機(jī)的靈敏度、基站發(fā)射機(jī)的等效發(fā)射功率，降低系統(tǒng)的干擾，增加CDMA系統(tǒng)的容量，改進(jìn)小區(qū)的覆蓋，降低無線基站的成本。
采用智能天線后，應(yīng)用波束賦形技術(shù)可顯著提高基站的接收靈敏度和等效發(fā)射功率，能夠大大降低系統(tǒng)內(nèi)部的干擾和相鄰小區(qū)之間的干擾，從而使系統(tǒng)容量擴(kuò)大一倍以上；同時(shí)也可以使業(yè)務(wù)高密度的市區(qū)和郊區(qū)所需的基站數(shù)目減少。
當(dāng)前，傳統(tǒng)HSDPA系統(tǒng)有關(guān)信道質(zhì)量信息反饋只是簡(jiǎn)單的周期性反饋信道質(zhì)量指示(CQI，Channel Quality Indicator)并觸發(fā)性反饋混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)技術(shù)所需確認(rèn)正確/不正確(ACK/NAK)指示。這只能滿足信道質(zhì)量信息反饋的基本要求，可通過在這種簡(jiǎn)單反饋基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在某些情況下增加有效而及時(shí)的“附加反饋”，進(jìn)一步提高信道質(zhì)量信息反饋有效性和及時(shí)性。
在文獻(xiàn)“Study of channel quality feedback in UMTS HSDPA”，IEEEproceeding 14thPIMRC，2003以及“Efficient channel quality feedbackschemes for adaptive modulation and coding of packet data”，Vehicular Technology Conference，2004.VTC2004-Fall.2004 IEEE60thVolume 2中，對(duì)基于UMTS標(biāo)準(zhǔn)的HSDPA方案中信道質(zhì)量反饋進(jìn)行了較為全面而深入的研究，文中提出信道質(zhì)量反饋性能與周期是一對(duì)矛盾。采用短周期反饋雖然可以為高速下行信息調(diào)度和傳輸提供更為及時(shí)而有效的信息，但將增大上行傳輸?shù)拇a間干擾，從而影響反饋信息傳輸?shù)目煽啃?；采用長(zhǎng)周期反饋雖然上行碼間干擾小但不能及時(shí)提供信道狀況的變化，將產(chǎn)生較多的MCS誤選擇，體現(xiàn)為調(diào)制方式和傳輸塊大小的組合，導(dǎo)致出錯(cuò)，增加重傳次數(shù)，降低系統(tǒng)吞吐量。因此如何合理選擇反饋周期就成了有待解決的核心問題。
如前所述，智能天線技術(shù)更容易在TDD-CDMA系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，而且智能天線已作為必要選項(xiàng)列入TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。雖然智能天線可以較大程度上提高發(fā)射增益并在一定程度上抑制小區(qū)內(nèi)外多用戶間干擾，但需要較大的信令和反饋信息為代價(jià)，以保障上行DoA估計(jì)和下行波束賦形(Beamforming)的準(zhǔn)確性。
在電路交換業(yè)務(wù)為主的TDD-CDMA系統(tǒng)中，這些信息主要是由物理幀結(jié)構(gòu)中與數(shù)據(jù)比特時(shí)分復(fù)用的Midamble碼來實(shí)現(xiàn)的。這是因?yàn)殡娐方粨Q業(yè)務(wù)通常對(duì)上下行無線資源的要求基本相等，相同頻帶上傳輸?shù)纳舷滦墟溌烽g存在信道互易特性或稱為較強(qiáng)的信道相關(guān)性，并且電路交換業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸是連續(xù)的，網(wǎng)絡(luò)側(cè)能夠?qū)崟r(shí)獲知用戶的位置信息，得到較高的DoA估計(jì)和波束賦型精度。但是在TDD-HSDPA系統(tǒng)中分組交換業(yè)務(wù)的上下行資源要求嚴(yán)重不對(duì)稱，而且分組數(shù)據(jù)的傳輸具有突發(fā)性，因此需要以時(shí)分共享調(diào)度方式而非固定分配方式管理有限的無線資源，此時(shí)上下行信道均為非連續(xù)傳輸，相關(guān)性較弱，給TDD-HSDPA后向兼容智能天線技術(shù)帶來了難度。只有通過及時(shí)而有效的反饋方式提供智能天線技術(shù)所需信息，才能使TDD-HSDPA實(shí)現(xiàn)智能天線波束賦型成為可行。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種TD-CDMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法，在周期反饋的基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)反饋的周期，以及時(shí)、有效地反饋所需的信道質(zhì)量指示信息，增大用戶方位信息更新頻率，并且有效降低系統(tǒng)上行干擾和負(fù)荷，提高系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角估計(jì)和下行波束賦形的精度。
本發(fā)明提供的一種TD-CDMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法，包括步驟周期性地測(cè)量下行物理信道質(zhì)量并反饋信道質(zhì)量指示信息CQI，反饋移動(dòng)終端UE所接收到的數(shù)據(jù)正確與否的信息ACK/NAK，并反饋智能天線波束賦形所需Midamble碼信息；根據(jù)用戶信道的相關(guān)性和/或智能天線波束賦形所需Midamble碼精度，動(dòng)態(tài)調(diào)整所述反饋的周期設(shè)置第一預(yù)定反饋周期T1，當(dāng)用戶終端處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默期，以該第一預(yù)定周期T1進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；設(shè)置第二預(yù)定反饋周期T2，當(dāng)用戶終端在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送期間，以該周期T2進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；其中T2＜T1。
該方法進(jìn)一步包括設(shè)置上行Midamble碼反饋因子(Midamble反饋的最小時(shí)間間隔，為TTI的整數(shù)倍)增大用戶方位信息更新頻率，提高系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角估計(jì)和下行波束賦形的精度。
其中所述用戶信道的相關(guān)性包括信道環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、干擾因素，其特征在于，當(dāng)信道環(huán)境越差和/或網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越重和/或干擾越大時(shí)，將第一預(yù)定反饋周期T1的值設(shè)置得越小。
所述T1和T2的值均可動(dòng)態(tài)調(diào)整，且為傳輸時(shí)間間隔TTI的整數(shù)倍。
當(dāng)數(shù)據(jù)誤塊率BLER大于預(yù)定的門限值時(shí)，減小所述第二預(yù)定反饋周期T2的值，當(dāng)數(shù)據(jù)誤塊率BLER小于預(yù)定的門限值時(shí)，增大所述第二預(yù)定反饋周期T2的值。
當(dāng)下行信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)時(shí)，加大上行信道反饋CQI信息的頻率。
若下行數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，則隨接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤指示信息NAK在上行加傳信道質(zhì)量指示信息。
綜上所述，本發(fā)明通過將周期性和觸發(fā)性信道質(zhì)量指示(CQI)反饋相結(jié)合并通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)Midamble碼信息反饋頻率來保障TDD系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角(DoA)估計(jì)和下行波束賦形所需信息的有效性。
利用本發(fā)明的方法，可在不增加軟硬件要求和物理層信令開銷基礎(chǔ)上，以盡可能小的上行無線資源利用來保障信道質(zhì)量反饋的及時(shí)性和有效性。同時(shí)，本發(fā)明通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)Midamble碼反饋速率來支持TD-CDMA系統(tǒng)所廣泛采用的智能天線技術(shù)，靈活地調(diào)節(jié)了TD-CDMA系統(tǒng)中傳統(tǒng)CQI反饋信息保障和信道質(zhì)量惡化時(shí)調(diào)整反饋頻率與增加“附加反饋”的傳輸，實(shí)現(xiàn)同時(shí)獲得下行高吞吐量和上行低碼間干擾的目的。很好地解決了上行聯(lián)合檢測(cè)/下行波束賦型精度要求與分組數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)特性之間的矛盾，增強(qiáng)TD-CDMA系統(tǒng)空中接口方案的后向兼容能力，更好地發(fā)揮TDD系統(tǒng)與智能天線技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐量、傳輸正確率，降低傳輸時(shí)延。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)性能優(yōu)化方法中的信道質(zhì)量信息反饋具體流程圖；圖2A、2B分別是為全向天線、智能天線下所得歸一化系統(tǒng)BLER仿真結(jié)果；圖3A、3B分別為全向天線、智能天線下所得小區(qū)吞吐量曲線仿真結(jié)果為；圖4A、4B分別為全向天線、智能天線下所得反饋周期的比例分布的仿真結(jié)果；圖5A、5B分別為全向天線、智能天線下所得資源利用情況的仿真結(jié)果；圖6為根據(jù)本發(fā)明的TDD-HSDPA上行信息反饋示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)，下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明的主要思想是通過動(dòng)態(tài)調(diào)整高速下行分組接入HSDPA中上行信息反饋的頻率，及時(shí)有效地反饋信道質(zhì)量信息，以反映高速下行物理信道HS-DSCH上的數(shù)據(jù)傳輸情況，以及依據(jù)上行Midamble碼反饋因子，即Midamble反饋的最小時(shí)間間隔，為TTI的整數(shù)倍，及時(shí)反饋上行信息，提高系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角(DoA)估計(jì)和下行波束賦形精度，以提供更為精確的用戶方位信息。反饋的信道質(zhì)量信息包括周期性下行物理信道質(zhì)量測(cè)量反饋，即通常所說的CQI反饋；用于指示移動(dòng)終端UE所接收到的HS-DSCH數(shù)據(jù)正確與否的確認(rèn)ACK/未確認(rèn)NAK信息反饋，該反饋為觸發(fā)性反饋；用于實(shí)現(xiàn)TDD系統(tǒng)中智能天線技術(shù)而進(jìn)行的Midamble碼反饋。本發(fā)明通過將周期性和觸發(fā)性信道質(zhì)量指示(CQI)反饋相結(jié)合并通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)Midamble碼信息反饋頻率來保障TDD系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角(DoA)估計(jì)和下行波束賦形的有效性。
在高速分組碼分多址接入系統(tǒng)中，通常周期性地測(cè)量下行物理信道質(zhì)量并反饋信道質(zhì)量指示信息CQI。高層(相對(duì)于物理層)信令對(duì)所有已通過分組接入的移動(dòng)臺(tái)根據(jù)其處理能力確定一個(gè)CQI反饋頻率，一般為傳輸時(shí)間間隔(TTI)的整數(shù)倍，并為其指定相應(yīng)的上行信道化碼。移動(dòng)臺(tái)則依據(jù)此頻率進(jìn)行CQI信息反饋；快速混合自動(dòng)重傳(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)是指接收方在解碼失敗的情況下，保存接收到的數(shù)據(jù)，并要求發(fā)送方重傳數(shù)據(jù)；接收方將重傳的數(shù)據(jù)和先前接收到的數(shù)據(jù)在解碼之前進(jìn)行組合?；旌献詣?dòng)重傳技術(shù)可顯著地提高系統(tǒng)性能，并可靈活地調(diào)整有效碼元速率，還可解決由于采用鏈路適配所帶來的誤碼問題。因此在高速分組碼分多址接入系統(tǒng)中，通常采用HARQ技術(shù)。為支持混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ，)技術(shù)，移動(dòng)臺(tái)UE在接收到HS-DSCH上的傳輸數(shù)據(jù)后，根據(jù)其采用的HARQ類型對(duì)其進(jìn)行解碼/合并判決本次傳輸是否正確，并產(chǎn)生ACK/NAK指示信息，并在下一可用HS-SICH上反饋該信息。該類反饋為觸發(fā)性反饋，反饋信息為ACK/NAK，只有當(dāng)該反饋與CQI反饋在時(shí)間片上重合時(shí)才會(huì)同時(shí)傳輸這兩類信息。
本發(fā)明中涉及的有關(guān)UMTS-HSDPA的現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容參見文獻(xiàn)Study ofchannel quality feedback in UMTS HSDPA，IEEE proceeding 14thPIMRC，2003以及“Efficient channel quality feedback schemes for adaptivemodulation and coding of packet data”，Vehicular TechnologyConference，2004.VTC2004-Fall.2004 IEEE 60thVolume 2。
為了更為及時(shí)、有效地支持高速下行分組業(yè)務(wù)接入，在考慮到不增加軟硬件設(shè)備并不影響當(dāng)前其他規(guī)范的基礎(chǔ)上，在周期性地反饋CQI的基礎(chǔ)上引入觸發(fā)CQI反饋機(jī)制，并且為支持智能天線技術(shù)引入了Midamble碼反饋保障機(jī)制，本發(fā)明提出了一種自適應(yīng)調(diào)整信道質(zhì)量信息反饋頻率的方案，該方案按如下步驟執(zhí)行根據(jù)用戶信道的相關(guān)性和/或智能天線波束賦形所需要Midamble碼信息精度，設(shè)置第一預(yù)定周期T1，當(dāng)用戶終端處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默期，以該第一預(yù)定周期T1進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；在數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默(IDLE)時(shí)期，以T1為周期進(jìn)行反饋。該參數(shù)的設(shè)置主要考慮用戶信道的相關(guān)性與波束賦形所需要Midamble碼信息的精度以及上行資源的合理分配，T1值的具體設(shè)置與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷和信道環(huán)境密切相關(guān)，如在惡劣信道環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷較重、干擾較重的情況下，則需要將該值設(shè)置較小。具體的T1值需要依據(jù)不同的情況靈活調(diào)整，需要在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化過程中對(duì)該值進(jìn)行仿真結(jié)合實(shí)際測(cè)試結(jié)果獲得最優(yōu)解。
設(shè)置第二預(yù)定周期T2，當(dāng)用戶終端在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送期間，以該周期T2進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；其中T2＜T1；對(duì)于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的用戶，則以T2為周期進(jìn)行CQI信息反饋，然后每N個(gè)TTI更新一次T2的值。更新方法如下如果N個(gè)TTI內(nèi)的BLER(誤塊率)大于BLER門限Threshold，則減小T2的值，否則增大T2的值，并且T2值增減幅度亦可調(diào)節(jié)。T2的最小值可為1，即每個(gè)TTI均反饋，以提高信道質(zhì)量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最高精度并提高更為準(zhǔn)確的用戶方位信息；若下行(HS-DSCH信道)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)，則在上行HS-SICH信道加傳CQI信息，以及時(shí)反饋有關(guān)信息。由于CQI信息和Midamble碼所承載信息可以隨著NACK一起反饋，并不占用多余資源；對(duì)于CQI信息只包含MCS(Modulation and Coding Set)建議方案的情況，當(dāng)本次MCS與上次發(fā)送的MCS方案一致時(shí)不進(jìn)行反饋，數(shù)據(jù)傳輸仍按照原CQI信息建議的MCS方案進(jìn)行。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)性能優(yōu)化方法中的信道質(zhì)量信息反饋具體流程圖。
在上述方案中，將T1、T2、T3均設(shè)置為TTI的整數(shù)倍。該方案綜合考慮了分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸?，結(jié)合前者以減少上行資源利用為目的，從而降低上行干擾并保證反饋信息傳輸可靠性；后者則主要考慮保障反饋信息的及時(shí)性以保障下行數(shù)據(jù)發(fā)送所選MCS的正確性。該方案對(duì)系統(tǒng)的性能優(yōu)化主要表現(xiàn)為首先，相對(duì)于傳統(tǒng)方案，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默(IDLE)時(shí)期以較小的頻率進(jìn)行反饋，可以顯著降低反饋的頻率，從而可以降低上行干擾，在數(shù)據(jù)傳輸開始后，由于基站側(cè)需要獲得較精確的CQI信息，需要加大信道質(zhì)量的反饋頻率，以及時(shí)地提供用戶信道質(zhì)量信息，為下行的自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC)、分組調(diào)度等技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供更為精確的信息。特別的，考慮由于無線信道質(zhì)量波動(dòng)比較厲害，在方案中，當(dāng)誤塊率大于一定的門限，表明基站側(cè)用戶的信道質(zhì)量信息不夠精確，數(shù)據(jù)的傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，就需要加大反饋頻率，以提供更為精確的用戶信道質(zhì)量信息。當(dāng)誤塊率降低到一定門限以下后，表明數(shù)據(jù)傳輸較準(zhǔn)確，基站側(cè)的用戶信息較為準(zhǔn)確，即可以降低CQI的反饋頻率，這樣可以顯著降低上行干擾，保障信道質(zhì)量信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。如果先后兩次反饋的CQI信息一致的話，可以不需要反饋，這樣可以減少反饋的數(shù)據(jù)量，降低系統(tǒng)上行負(fù)載和干擾。
智能天線的應(yīng)用依賴于上行DoA估計(jì)和下行波束賦型技術(shù)，基站首先使用訓(xùn)練序列(Midamble碼)估計(jì)出各個(gè)天線陣元上的信道特性，然后依據(jù)各個(gè)天線陣元上的信道信息，使用DoA估計(jì)算法測(cè)算出用戶信號(hào)的來波方向，從而確定用戶的方位，產(chǎn)生加權(quán)矩陣，調(diào)節(jié)各個(gè)天線陣元激勵(lì)的幅度和相位值，產(chǎn)生下行波束賦型。
智能天線系統(tǒng)中用戶的位置移動(dòng)，特別是在高速情況下，會(huì)嚴(yán)重影響上行DoA估計(jì)和下行波束賦型的準(zhǔn)確度，從而使系統(tǒng)BLER變大，該問題在用戶數(shù)據(jù)傳輸停止一段時(shí)間后重新開始新的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)最為嚴(yán)重。通過增加用于DoA估計(jì)和波束賦型的Midamble碼反饋頻率以提供更為精確的用戶的方位信息即可解決此問題。
為了對(duì)上述方案性能與可行性進(jìn)行評(píng)估，搭建了一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行了仿真研究，表1所示為一種典型例子的有關(guān)設(shè)置，給出了該典型例子下的本自適應(yīng)方案的性能優(yōu)化結(jié)果。

反饋信息是否及時(shí)且正確與否將主要體現(xiàn)為MCS選擇是否合適如果MCS選擇過高，則會(huì)導(dǎo)致傳輸出錯(cuò)可能性加大，系統(tǒng)BLER將增大，所以評(píng)價(jià)該方案的主要性能指標(biāo)是系統(tǒng)BLER，另外考慮到上行干擾和上行資源利用情況，反饋周期的PDF也需要進(jìn)行重點(diǎn)分析對(duì)比，以下是仿真結(jié)果系統(tǒng)BLER圖2A、2B分別是為全向天線、智能天線下所得歸一化系統(tǒng)BLER仿真結(jié)果。傳統(tǒng)反饋方案T＝3、4、5、10和自適應(yīng)方案相對(duì)于T＝1這種最理想方案的歸一化系統(tǒng)BLER，從圖中可看出，自適應(yīng)方案性能與T＝4的傳統(tǒng)反饋方案性能類似，而且在系統(tǒng)負(fù)載較大時(shí)，由于干擾加劇，BLER將增大，這樣自適應(yīng)方案處于T＝1或者T＝4的概率加大，這樣使得其性能相比用戶數(shù)少時(shí)更接近T＝1的傳統(tǒng)反饋方案性能。
小區(qū)平均吞吐量圖3A、3B分別為全向天線、智能天線下所得小區(qū)吞吐量曲線仿真結(jié)果。從上圖的小區(qū)吞吐量曲線可看出，自適應(yīng)方案性能與T＝4的傳統(tǒng)反饋方案性能相近；智能天線下由于天線增益和干擾消除的作用使得各方案性能差別不大。
反饋周期的比例分布圖4A、4B分別為全向天線、智能天線下所得反饋周期的比例分布的仿真結(jié)果。隨著用戶數(shù)增加，系統(tǒng)負(fù)載加大，自適應(yīng)方案中選擇T＝30的比例降低，選擇T＝4和1的比例上升。隨系統(tǒng)負(fù)載增大，系統(tǒng)干擾加劇，這樣傳輸?shù)挠行缘貌坏奖Ｕ希珺LER加大將導(dǎo)致選擇T＝1的概率加大。由于智能天線引入的天線增益和干擾消除作用使得智能天線下傳輸有效性和可靠性升高，相比全向天線而言，其反饋周期為4和30的概率要大。反饋周期為4的概率大是因?yàn)閭鬏數(shù)目煽啃愿?，而反饋周期?0概率較大是因?yàn)閭鬏斢行愿呤沟脭?shù)據(jù)很快就能夠被傳輸結(jié)束，從而進(jìn)入到IDLE狀態(tài)的時(shí)間增多。
資源利用情況圖5A、5B分別為全向天線、智能天線下所得資源利用情況的仿真結(jié)果。
從圖5可看出，自適應(yīng)方案在系統(tǒng)負(fù)載較大時(shí)(每小區(qū)21.1個(gè)用戶)其資源占用仍相當(dāng)于T＝12的傳統(tǒng)反饋方案的資源占用情況。該方案減少上行反饋的頻率，可顯著降低上行干擾，確保CQI信息的正確性。同樣由于智能天線所帶來的系統(tǒng)性能增益，即使是在重負(fù)荷情況下，其資源占用相當(dāng)于T＝18的傳統(tǒng)反饋方案的資源占用情況。
從上述典型例子的仿真結(jié)果來看在輕度和重度負(fù)荷下，該方案以大約低于傳統(tǒng)反饋方案3-4倍的資源利用獲得了相應(yīng)的性能。即使是在超重負(fù)荷下，該方案的資源利用也低于傳統(tǒng)反饋方案，這一點(diǎn)說明本方案可以以較低資源利用保證反饋信息的及時(shí)性和有效性。另外正是由于降低了資源利用從而降低了反饋頻率，從而顯著降低了上行干擾以確保反饋信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。本方案相比于傳統(tǒng)方案而言，可以獲得明顯的性能優(yōu)化。
由于一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸可靠性變差，該方案立即提高反饋頻率，這樣可顯著提高關(guān)于用戶方位的更精確信息，從而使得下行波束賦型的精度更高。而且由于資源利用大大降低，可通過加傳Midamble信息增大用戶方位信息更新頻率。為此我們?cè)O(shè)定了一個(gè)剩余Midamble碼反饋因子Mf，該因子的設(shè)定主要依據(jù)下行波束賦型所需上行反饋Midamble碼的精度，具體做法是如果某個(gè)處于業(yè)務(wù)激活狀態(tài)的用戶在連續(xù)Mf個(gè)TTI沒有任何上行信息反饋，則加傳一次上行反饋，已提供用于DoA估計(jì)和波束賦型的Midamble碼信息，從而獲得用戶最新的方位信息。最終方案的做法可以參見圖6。
圖6中 表示依據(jù)傳統(tǒng)方案需要反饋的CQI反饋信息，包括Midamble碼； 表示ACK的反饋剛好和傳統(tǒng)反饋CQI重合， 表示由于傳輸出錯(cuò)而反饋NACK，與此同時(shí)加傳CQI給Node-B，以便重傳改變MCS以便更好的適應(yīng)當(dāng)前的信道情況。 表示反饋ACK，但并不是用戶CQI反饋的時(shí)間，所以僅僅反饋ACK。 表示沒有任何反饋信息。需要注意的是，圖中每個(gè)用戶周期性反饋的反饋頻率不固定，需要依據(jù)下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腂LER來調(diào)整，用戶1可能處在數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默期，其反饋周期為8，而用戶4可能信道變化比較劇烈，數(shù)據(jù)傳輸可靠性較差，其反饋周期為1。用戶1由于很長(zhǎng)時(shí)間沒有上行反饋信息，其加傳了一次Midamble信息(圖中 所示，剩余Midamble碼反饋因子Mf設(shè)為5)。
以上所述僅為本發(fā)明的示范性實(shí)施例，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、更改等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種TD-CDMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟周期性地測(cè)量下行物理信道質(zhì)量并反饋信道質(zhì)量指示信息CQI，反饋移動(dòng)終端UE所接收到的數(shù)據(jù)正確與否的信息ACK/NAK，以及智能天線波束賦形所需Midamble碼；根據(jù)用戶信道的相關(guān)性和/或智能天線波束賦形所需Midamble碼精度，動(dòng)態(tài)調(diào)整所述反饋的周期設(shè)置第一預(yù)定反饋周期T1，當(dāng)用戶終端處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默期，以該第一預(yù)定周期T1進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；設(shè)置第二預(yù)定反饋周期T2，當(dāng)用戶終端在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送期間，以該周期T2進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；其中T2＜T1。
2.如權(quán)利要求1所述的性能優(yōu)化方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括設(shè)置上行Midamble碼反饋因子，增大用戶方位信息更新頻率，提高系統(tǒng)中智能天線上行到達(dá)角估計(jì)和下行波束賦形的精度。
3.如權(quán)利要求1所述的性能優(yōu)化方法，其中所述用戶信道的相關(guān)性包括信道環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、干擾因素，其特征在于，當(dāng)信道環(huán)境越差和/或網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越重和/或干擾越大時(shí)，將第一預(yù)定反饋周期T1的值設(shè)置得越小。
4.如權(quán)利要求1或2所述的性能優(yōu)化方法，其特征在于，所述T1和T2的值均可動(dòng)態(tài)調(diào)整，且為傳輸時(shí)間間隔TTI的整數(shù)倍。
5.如權(quán)利要求1所述的性能優(yōu)化方法，其特征在于，當(dāng)數(shù)據(jù)誤塊率BLER大于預(yù)定的門限值時(shí)，減小所述第二預(yù)定反饋周期T2的值，當(dāng)數(shù)據(jù)誤塊率BLER小于預(yù)定的門限值時(shí)，增大所述第二預(yù)定反饋周期T2的值。
6.如權(quán)利要求5所述的性能優(yōu)化方法，其特征在于，當(dāng)下行信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出錯(cuò)時(shí)，加大上行信道反饋CQI信息的頻率。
7.如權(quán)利要求1所述的性能優(yōu)化方法，其特征在于，若下行數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，則隨接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤指示信息NAK在上行加傳信道質(zhì)量指示信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TD－CDMA系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法，包括周期性地測(cè)量下行物理信道質(zhì)量并反饋信道質(zhì)量指示信息CQI，反饋移動(dòng)終端所接收的數(shù)據(jù)正確與否的信息ACK/NAK以及智能天線波束賦形所需上行信息；根據(jù)用戶信道的相關(guān)性和/或智能天線波束賦形所需Midamble碼精度，動(dòng)態(tài)調(diào)整反饋周期，當(dāng)用戶終端處于數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵o默期，以預(yù)定周期T1進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；當(dāng)用戶終端在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送期間，以預(yù)定周期T2進(jìn)行信道質(zhì)量指示信息反饋；其中T2＜T1。本發(fā)明通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)Midamble碼信息反饋頻率來保障智能天線上行到達(dá)角(DoA)估計(jì)和下行波束賦形所需信息的有效性，更好地發(fā)揮TD－CDMA系統(tǒng)與智能天線技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)吞吐量、傳輸正確率，降低傳輸時(shí)延。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101060389SQ200610076419
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者彭濤, 堵久輝, 陳書平, 王文博 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司