專利名稱：一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)的鏈路的 鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)是指根據(jù)當(dāng)前的無(wú)線信道響應(yīng)以及物理鏈路的發(fā)射接收技術(shù)來(lái) 估計(jì)信息在當(dāng)前無(wú)線信道情況下，采取當(dāng)前的發(fā)射接收技術(shù)的數(shù)據(jù)塊錯(cuò)誤概率。鏈路錯(cuò)誤 率預(yù)測(cè)是與動(dòng)態(tài)錯(cuò)誤仿真相對(duì)的一種技術(shù)，主要用于通信系統(tǒng)級(jí)別的仿真，通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方 法，而非蒙特卡洛方法，來(lái)預(yù)測(cè)鏈路錯(cuò)誤率，能夠大大的降低通信系統(tǒng)級(jí)別仿真的時(shí)間復(fù)雜 度，同時(shí)，能夠取得較高的精度。預(yù)測(cè)鏈路的錯(cuò)誤率主要用于無(wú)線通信的科學(xué)研究的系統(tǒng)仿 真中，系統(tǒng)仿真是從一個(gè)系統(tǒng)的角度來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的某些性能的評(píng)估和研究，通常會(huì)涉及到 大量的物理鏈路，如果每條鏈路都實(shí)際發(fā)射信息并經(jīng)過(guò)發(fā)射、無(wú)線物理信道以及接收的處 理的話，時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，無(wú)法在有效的時(shí)間內(nèi)得到仿真結(jié)果，因此，采用鏈路的錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)的 方法來(lái)縮短系統(tǒng)仿真時(shí)間。由于鏈路的錯(cuò)誤率的預(yù)測(cè)針對(duì)的是信息的發(fā)射、無(wú)線物理信道 和接收三個(gè)方面的作用，因此，不同類型的發(fā)射和接收技術(shù)，會(huì)有不同的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)的 方法，一般的計(jì)算思路是根據(jù)無(wú)線物理信道和具體的接收技術(shù)計(jì)算得到信干噪比，然后根 據(jù)信干噪比來(lái)查表獲得錯(cuò)誤率，其中的查詢的表是可以重用的，在計(jì)算前通過(guò)大量的仿真 得到的一個(gè)一般性的表)混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求是一種將前向糾錯(cuò)編碼和自動(dòng)重傳請(qǐng)求相結(jié)合的差錯(cuò)控制方 法，其運(yùn)用綜合了前向糾錯(cuò)編碼和自動(dòng)重傳請(qǐng)求的優(yōu)勢(shì)，可以自適應(yīng)地基于無(wú)線信道條件 提供精確的編碼速率調(diào)節(jié)，并補(bǔ)償由于采用鏈路適配所帶來(lái)的誤碼以提高系統(tǒng)性能?；旌?自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)是一種通過(guò)無(wú)線通信協(xié)議的媒體介入控制層和物理層的聯(lián)合作用來(lái)實(shí) 現(xiàn)的一種自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)，已經(jīng)在第三代合作伙伴組織(3GPP)的長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Time Evolution, LTE)協(xié)議和IEEE的WiMAX協(xié)議中得到了運(yùn)用?；旌献詣?dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)的應(yīng)用 大大的提升了系統(tǒng)的性能。在當(dāng)前的通信相關(guān)技術(shù)的研究中，尤其在LTE和WiMAX的進(jìn)一步研究以及 LTE-A (LTE Advanced)和WiMAX的后續(xù)版本802. 16m的標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，需要針對(duì)具有混 合自動(dòng)重傳請(qǐng)求技術(shù)的鏈路進(jìn)行鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)，因此，產(chǎn)生了一些針對(duì)這種鏈路的鏈路 錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，如文獻(xiàn)“Krishna Sayana，Jeff Zhuang, Ken Stewart Link Performance Abstract ion based on Mean Mutual Information per Bit (MMIB) of the LLR Channel IEEE C802. 16m-07/0972007-05-03”提到的比特平均互信息有效信干噪比(signal to interference noise ratio, SINR)映身寸(Mean Mutual Information per Bit Effective SINR Mapping, MMIB-ESM)方法，雖然此方法能夠用于混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)， 但方法復(fù)雜度很高，且文獻(xiàn)沒(méi)有給出具體的應(yīng)用方法；另夕卜，文獻(xiàn)"Brian Classon，Philippe SartoriiYufei Blankenship，Kevin Baum, Robert Love, Yakun Sun Efficient OFDM-混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求 System Evaluation Usinga Recursive EESM Link Error Prediction”給出了一種使用迭代形式的指數(shù)有效信干噪 比映射(Exponential Effective SINR Mapping, EESM)的方法，此方法給出了針對(duì)混合自 動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路預(yù)測(cè)的混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求合并的表達(dá)式，并采取迭代的方法來(lái)對(duì)鏈路的錯(cuò) 誤率進(jìn)行預(yù)測(cè)，但由于指數(shù)有效信干噪比映射算法本身的局限性，無(wú)法對(duì)自適應(yīng)的混合自 動(dòng)重傳請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，文獻(xiàn)給出的方法無(wú)法作為一種有效的通用的混合自動(dòng)重傳鏈 路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)，其給出了具備較強(qiáng)通用 性和較低復(fù)雜度的混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)的解決流程，同時(shí)，定義了各個(gè)步驟 的具體操作，通過(guò)此方法，可以快速、有效的對(duì)多種混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路的錯(cuò)誤率進(jìn)行預(yù) 測(cè)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供的一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，通過(guò)計(jì)算信道條件和接 收機(jī)約束的信干噪比，將調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為比特信干噪比，然后通過(guò)去速率匹配將 比特信干噪比轉(zhuǎn)化為相同的碼率，進(jìn)行有效信干噪比映射并查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù) 測(cè)的錯(cuò)誤率。所述方法，包括下列步驟步驟100，獲取當(dāng)前的物理信道響應(yīng)，根據(jù)所述物理信道響應(yīng)和鏈路的接收機(jī)，計(jì) 算當(dāng)前各個(gè)信息符號(hào)的信干噪比；步驟200.將不同調(diào)制方式下的調(diào)制符號(hào)的符號(hào)信干噪比根據(jù)自身的調(diào)制方式映 射為一個(gè)或者多個(gè)比特信干噪比；步驟300.將不同數(shù)據(jù)編碼速率下的比特信干噪比根據(jù)自身的數(shù)據(jù)速率映射為相 同的數(shù)據(jù)速率；步驟400.將本次傳輸?shù)谋忍匦鸥稍氡群蜕洗蝹鬏數(shù)谋忍匦鸥稍氡群喜?，并將?并后的比特信干噪比映射為有效信干噪比；步驟500.根據(jù)所述有效信干噪比來(lái)查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。步驟200中，所述映射方法是采用錯(cuò)誤概率相等等價(jià)方法，如根據(jù)公式
權(quán)利要求
1.一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，其特征在于，計(jì)算信道條件和接收機(jī)約束的信干噪比，將 調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為比特信干噪比，然后通過(guò)去速率匹配將比特信干噪比轉(zhuǎn)化為相同 的碼率，進(jìn)行有效信干噪比映射并查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述方法，包括下列步驟步驟100，獲取當(dāng)前的物理信道響應(yīng)，根據(jù)所述物理信道響應(yīng)和鏈路的接收機(jī)，計(jì)算當(dāng) 前各個(gè)信息符號(hào)的信干噪比；步驟200.將不同調(diào)制方式下的調(diào)制符號(hào)的符號(hào)信干噪比根據(jù)自身的調(diào)制方式映射為 一個(gè)或者多個(gè)比特信干噪比；步驟300.將不同數(shù)據(jù)編碼速率下的比特信干噪比根據(jù)自身的數(shù)據(jù)速率映射為相同的 數(shù)據(jù)速率；步驟400.將本次傳輸?shù)谋忍匦鸥稍氡群蜕洗蝹鬏數(shù)谋忍匦鸥稍氡群喜?，并將合并?的比特信干噪比映射為有效信干噪比；步驟500.根據(jù)所述有效信干噪比來(lái)查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟200中，所述映射方法是采用概率相等等價(jià)方法，根據(jù)公式/ μ) = Pj2μ) = W)，其中λ表示符號(hào)信干噪比，將QPSK的調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為BPSK的符號(hào)信干噪比。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟300中，所述映射方 法，采用的是LTE接收的時(shí)候進(jìn)行的去速率匹配的方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟400中，采用公式(ι N \Yeff=-^ ΤΤΣ^，其中Y代表信干噪比，進(jìn)行映射。 Vyv k=\ 乂
6.一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算信道條件和接收機(jī)約束 的信干噪比，將調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為比特信干噪比，然后通過(guò)去速率匹配將比特信干 噪比轉(zhuǎn)化為相同的碼率，進(jìn)行有效信干噪比映射并查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)，包括符號(hào)信干噪比計(jì)算單元，用于獲取當(dāng)前的物理信道響應(yīng)，根據(jù)所述物理信道響應(yīng)和鏈 路的接收機(jī)，計(jì)算當(dāng)前各個(gè)信息符號(hào)的符號(hào)信干噪比；調(diào)制方式歸一化單元，用于將不同調(diào)制方式下的調(diào)制符號(hào)的符號(hào)信干噪比根據(jù)自身的 調(diào)制方式映射為一個(gè)或者多個(gè)比特信干噪比；數(shù)據(jù)速率歸一化單元，用于將不同數(shù)據(jù)編碼速率下的比特信干噪比根據(jù)自身的數(shù)據(jù)速 率映射為相同的數(shù)據(jù)速率；有效信干噪比計(jì)算單元，用于將本次傳輸?shù)谋忍匦鸥稍氡群蜕洗蝹鬏數(shù)谋忍匦鸥稍氡?合并，并將合并后的比特信干噪比映射為有效信干噪比；錯(cuò)誤率匹配單元，用于根據(jù)有效信干噪比來(lái)查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制方式歸一化單元采用概率相等等價(jià)方法，根據(jù)公式^= ^2(幻= G(VI)，其中λ表示符號(hào)信干噪比，將QPSK的調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為BPSK的符號(hào)信干噪比。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)速率歸一化單 元采用LTE接收的時(shí)候進(jìn)行的去速率匹配的方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述有效信干噪比計(jì)算單元采用公式
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)方法和系統(tǒng)。所述方法，通過(guò)計(jì)算信道條件和接收機(jī)約束的信干噪比，將調(diào)制符號(hào)信干噪比映射為比特信干噪比，然后通過(guò)去速率匹配將比特信干噪比轉(zhuǎn)化為相同的碼率，進(jìn)行有效信干噪比映射并查詢錯(cuò)誤率曲線，獲得最終預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤率。其給出了具備較強(qiáng)通用性和較低復(fù)雜度的混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路錯(cuò)誤率預(yù)測(cè)的解決流程，同時(shí)，定義了各個(gè)步驟的具體操作，通過(guò)此方法，可以快速、有效的對(duì)多種混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求鏈路的錯(cuò)誤率進(jìn)行預(yù)測(cè)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102123012SQ20111008495
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者關(guān)娜, 周一青, 孫剛, 李玉鳳, 田霖, 石晶林, 黃伊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所