[发明专利]基站及其自适应调制控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应控制调制方案和编码方案的基站，其中所述基站基于所述调制方案和编码方案来连接到无线终端，特别地，本发明涉及用于这种基站的节能。

背景技术

对于发送器与接收器之间的信道质量关于时间和地点变化的无线通信系统而言，已知基于信道质量自适应改变调制方案的技术。该技术被称为自适应调制并且已经广泛地用于移动通信系统和无线局域网。自适应调制的理论为人所知并且详细地描述在例如非专利文献1中。

如同自适应调制，作为根据信道质量自适应地改变编码方案的技术的自适应编码也为人所知。非专利文献1中也描述了自适应编码的理论。此外，还已知被称为自适应调制编码的技术，其中结合了自适应调制和自适应编码。从基于信道质量来选择方案并且发送功率基于选择的方案而改变发送功率的观点来看，自适应编码和自适应调制编码可以基本上以相同的方式进行处理。接下来，将会主要描述自适应调制。然而，如果没必要将自适应编码区别于自适应调制编码，则假定术语“自适应调制”包括“自适应编码”和“自适应调制编码”的概念。在该情况下，假定术语“调制方案”包括“编码方案”以及“调制方案”与“编码方案”的组合。

图1为示出了实现以下将描述的自适应调制的通信系统的模型的示意图。在图1中，当发送信号输入到发送器2000时，发送器适当地选择调制方案和编码率并且基于选择的调制方案和编码率来调制并编码发送信号。此时，发送器2000基于信道质量的估计结果选择调制方案和编码率，该信道质量是通过反馈信道2030从接收器2020获得的。该信道质量称为CQI(信道质量指示)。此外，发送器2000选择调制方案和编码率使得满足希望的信号干扰噪声比(SINR)或信号噪声比(SNR)。

当信号到达接收器2020时，将随着时间变化的功率增益、噪声和干扰波加到通过信道2010从发送器2000发送的信号上，接收器2020将从发送器2000接收的信号进行解调和解码，从而从接收信号中提取原始信号。此外，接收器2020对接收信号执行信道估计并且将获得的信道质量的信息通过反馈信道2030发送到发送器2000。

在通常实施在无线通信中的自适应调制中，调制方案选择为使得信道容量变得最大。换言之，选择具有每个符号最大信息传输量(调制阶数)的调制方案。

例如，假定每个符号的信息传输量是2比特的QPSK调制所需的SNR是Z1(dB)，每个符号的信息传输量是4比特的16QAM调制所需的SNR是Z2(dB)，并且每个符号的信息传输量是6比特的64QAM调制所需的SNR是Z3(dB)，则满足关系Z1＜Z2＜Z3。

如果信道2010的SNR等于或大于Z3，则可以应用QPSK调制、16QAM调制和64QAM调制的任意一种。此时，如果应用16QAM调制，则可以获得是QPSK调制两倍的信道容量；如果应用64QAM，则可以获得是QPSK三倍的信道容量。因此，一般选择64QAM。如果SNR良好，则通过增加取决于调制方案和编码率的调制阶数，可以提高平均吞吐量。

当SNR良好时，虽然通过增加调制阶数，平均吞吐量提高，但是通过减少调制阶数，发送功率可以减少。例如，如果应用16QAM调制或QPSK调制代替64QAM调制，则发送功率可以分别减少Z3-Z2[dB]或Z3-Z1[dB]。结果，可以实现无线通信的节能。

专利文献1中公开了实施自适应调制以实现基站的节能的技术。在专利文献1中公开的技术中，如果有待传递的数据量小于预定的阈值或如果可以用于运送数据的无线电资源的量等于或大于预定的值，则通过减少调制阶数而实现节能。

此外，专利文献1中描述了通过部分地停止除忙碌时区之外的时区中的发送部分和接收部分中的任一个或两者，实现了节能。此外，专利文献1描述了如果被转发的数据的量等于或大于预定的阈值，则通过增加调制阶数，信道容量被增加。

另一方面，非专利文献2公开了一种技术，该技术根据IEEE 802.16标准自适应地改变无线通信系统的上行链路信道上的调制和编码方案(MCS)的水平(MCS水平)，以便控制节能。这些MCS水平符合调制方案和编码方案。

非专利文献2描述了如果信道容量的使用率(也就是，上行链路上发送的子帧的使用率)低，则在扩展方案和替代方案的两个阶段中控制节能。

首先，在扩展方案中，发送功率可以尽可能地减小的移动终端被依次地从多个移动终端中选择。此后，改变选择的移动终端的MCS水平，然后应用通过其使移动终端的发送功率变得最小的调制阶数。扩展方案中的节能控制持续直到信道容量变满或直到所有的移动终端的MCS水平都被改变。此后，在替代方案中执行节能控制。