專利名稱：自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法。
背景技術(shù)：
包括視頻、音頻業(yè)務(wù)以及因特網(wǎng)服務(wù)在內(nèi)的寬帶多媒體業(yè)務(wù)將成為未來(lái)移動(dòng)通信承載的主要業(yè)務(wù)，所以未來(lái)移動(dòng)通信對(duì)傳輸速率的要求越來(lái)越高，頻譜業(yè)已成為無(wú)線通信中最為寶貴的資源之一。
傳統(tǒng)通信系統(tǒng)采用的傳輸方案都是針對(duì)信道最惡劣條件的，由于移動(dòng)信道的時(shí)變特性，當(dāng)用戶處于較深衰落區(qū)時(shí)，即使采用糾錯(cuò)編碼也可能會(huì)糾錯(cuò)失敗，導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼性能下降。當(dāng)用戶處于較好信道狀態(tài)時(shí)，所傳送的信息量又會(huì)大大小于信道容量，造成信道資源的浪費(fèi)。
鏈路自適應(yīng)技術(shù)在提高信道頻譜利用率方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。鏈路自適應(yīng)技術(shù)根據(jù)移動(dòng)信道的衰落時(shí)變特性，自適應(yīng)地選擇傳輸參數(shù)。在信道質(zhì)量好的情況下，提高傳輸速率，而在信道質(zhì)量差時(shí)，降低傳輸速率，從而提高抗干擾的健壯性?，F(xiàn)有的功率控制、自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ)、自適應(yīng)編碼調(diào)制(AMC)、自適應(yīng)功率和比特分配等技術(shù)都屬于鏈路自適應(yīng)的范疇。采用鏈路自適應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在維持不同業(yè)務(wù)特定QoS要求的準(zhǔn)則下，能夠提高系統(tǒng)的平均頻帶利用率和傳輸速率，并且提高系統(tǒng)容量。
自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)是鏈路自適應(yīng)技術(shù)的一種，它的主要構(gòu)思在于通過(guò)研究無(wú)線信道的衰落程度等參數(shù)動(dòng)態(tài)地改變調(diào)制方式，在任何時(shí)刻都使信道容量達(dá)到最大或者系統(tǒng)性能達(dá)到最佳，從而有效地提高信息傳輸速率和系統(tǒng)的頻譜利用率。其中一種實(shí)現(xiàn)方式是系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)的信噪比和預(yù)先設(shè)定的信噪比門(mén)限來(lái)選擇調(diào)制方式，發(fā)送信號(hào)的功率是恒定的，這種方式稱為基于判決門(mén)限的自適應(yīng)調(diào)制方式，這是一種粗略的調(diào)整調(diào)制方式的自適應(yīng)調(diào)制方法。另一種實(shí)現(xiàn)方式是系統(tǒng)根據(jù)信道特征自適應(yīng)的進(jìn)行調(diào)制方式選擇和功率分配，它不但調(diào)整調(diào)制方式也對(duì)發(fā)送功率進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整，稱為自適應(yīng)調(diào)制和功率分配。
自適應(yīng)調(diào)制和功率分配存在以下的三種策略，即在一定BER要求下 (1)發(fā)送總功率一定(受限)，如何分配有限的功率使得傳輸?shù)耐掏铝孔畲蟆?br>
(2)平均吞吐量一定，如何分配比特使得發(fā)送功率最小。
(3)平均發(fā)送總功率受限和平均吞吐量一定條件下，如何分配功率和比特使得系統(tǒng)效率更高。
實(shí)際系統(tǒng)往往是第(3)種情況的應(yīng)用。
在基于策略(1)和(2)的方法中，可用調(diào)制方式往往要求相鄰調(diào)制方式每符號(hào)承載的比特增量相等，例如一組(BPSK，QPSK，8PSK，16QAM)中比特增量為1個(gè)比特，又如一組(QPSK，16QAM，64QAM，256QAM)中比特增量為2個(gè)比特，而對(duì)于相鄰調(diào)制方式每符號(hào)承載的比特增量不相等的情況沒(méi)有有效的解決辦法。
本發(fā)明提出的方案是基于更接近實(shí)際的策略(3)的比特和功率分配方法，并且適用于相鄰調(diào)制方式每符號(hào)承載的比特增量不相等的情況，從而使得本方法具有更高的應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有功率和比特分配方案中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種自適應(yīng)調(diào)制和功率分配的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法，所述通信系統(tǒng)包括多個(gè)自適應(yīng)單元，并且每個(gè)所述自適應(yīng)單元包括多個(gè)基本傳輸單元，所述方法包括步驟 (1)根據(jù)信道參數(shù)計(jì)算每個(gè)所述自適應(yīng)單元中包含的基本無(wú)線傳輸單元數(shù)ΔN，并且根據(jù)當(dāng)前時(shí)間段上系統(tǒng)平均吞吐量要求和功率限制，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間段上K個(gè)自適應(yīng)單元傳送的總比特?cái)?shù)Btotal和可用總發(fā)送功率Ptotal； (2)將Btotal個(gè)比特和Ptotal功率在K×ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元上的分配簡(jiǎn)化為<math> <mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 個(gè)比特和<math> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 的功率，以在所述K個(gè)自適應(yīng)單元上進(jìn)行自適應(yīng)分配； (3)在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，通過(guò)迭代分配進(jìn)程選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，并且分配給所述自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率； (4)當(dāng)待分配的傳輸比特B分配完或者待分配的發(fā)射功率P分配完，都結(jié)束所述迭代進(jìn)程，并將剩余未分配的比特或功率轉(zhuǎn)入下一次分配的總比特?cái)?shù)和可用功率上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法，所述通信系統(tǒng)包括多個(gè)自適應(yīng)單元，并且每個(gè)所述自適應(yīng)單元包括多個(gè)基本傳輸單元，所述方法包括步驟 (1)根據(jù)信道參數(shù)計(jì)算每個(gè)所述自適應(yīng)單元中包含的基本無(wú)線傳輸單元數(shù)ΔN，并且根據(jù)當(dāng)前時(shí)間段上系統(tǒng)平均吞吐量要求和功率限制，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間段上K個(gè)自適應(yīng)單元傳送的總比特?cái)?shù)Btotal和可用總發(fā)送功率Ptotal； (2)將Btotal個(gè)比特和Ptotal功率在K×ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元上的分配簡(jiǎn)化為<math> <mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 個(gè)比特和<math> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 的功率，以在所述K個(gè)自適應(yīng)單元上進(jìn)行自適應(yīng)分配； (3)在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，通過(guò)迭代進(jìn)程選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，并且分配給所述自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率； (4)當(dāng)剩余功率不夠任何一個(gè)自適應(yīng)單元用以提高調(diào)制方式，雖然功率和比特都有剩余，但仍結(jié)束所述迭代進(jìn)程，并將剩余未分配的比特和功率轉(zhuǎn)入下一次自適應(yīng)分配的總比特和可用功率上。
根據(jù)本發(fā)明的方法，允許每次分配不同的比特?cái)?shù)，對(duì)所能使用的調(diào)制方式?jīng)]有限制，降低信令開(kāi)銷，從而提高系統(tǒng)性能，使功率效率更高。
圖1示意了單天線單載波自適應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)單元和基本無(wú)線傳輸單元； 圖2示意了單天線多載波自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)單元和基本無(wú)線傳輸單元； 圖3示意了MIMO多載波自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)的自適應(yīng)單元和基本無(wú)線傳輸單元； 圖4示意了本發(fā)明的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用； 圖5示意了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的程序流程圖。
具體實(shí)施例方式 為了清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)方案，首先定義基本無(wú)線傳輸單元和自適應(yīng)單元兩個(gè)概念。
基本無(wú)線傳輸單元是實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)調(diào)制符號(hào)傳輸?shù)淖钚卧?，例如OFDM系統(tǒng)一個(gè)OFDM符號(hào)周期內(nèi)的一個(gè)載波就是該系統(tǒng)的一個(gè)基本無(wú)線傳輸單元。
自適應(yīng)單元是由在時(shí)間、頻率或空間上相鄰的多個(gè)基本無(wú)線傳輸單元組成的傳輸單元組。一個(gè)自適應(yīng)單元內(nèi)的基本無(wú)線傳輸單元經(jīng)歷的信道特性在時(shí)間上小于相干時(shí)間，在頻率上小于相干帶寬，因此信道特性在一個(gè)自適應(yīng)單元上認(rèn)為基本不變，所以在自適應(yīng)單元內(nèi)部的基本無(wú)線傳輸單元上的傳輸參數(shù)恒定不變，而在自適應(yīng)單元之間傳輸參數(shù)是自適應(yīng)可變的。
例如，單載波單天線系統(tǒng)中傳輸參數(shù)只能在時(shí)間維上自適應(yīng)調(diào)整，自適應(yīng)單元可以是一個(gè)時(shí)隙，如圖1所示。OFDM系統(tǒng)中傳輸參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整在時(shí)間維和頻率維上同時(shí)進(jìn)行，自適應(yīng)單元可以是由一段時(shí)間和一段頻率定義的二維單元，如圖2所示。MIMO技術(shù)引入了空間維，此時(shí)自適應(yīng)單元可以是一個(gè)天線上的一段時(shí)間和一段頻率定義的三維單元，但是不同MIMO設(shè)計(jì)方案中自適應(yīng)單元的具體定義不同，如圖3所示。
本發(fā)明的自適應(yīng)調(diào)制和功率分配的方法可廣泛應(yīng)用于MIMO系統(tǒng)、OFDM系統(tǒng)、MIMO-OFDM系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，假設(shè)當(dāng)前時(shí)間段上有多個(gè)基本無(wú)線傳輸單元，可能是OFDM系統(tǒng)中的子載波，也可能是MIMO系統(tǒng)中的發(fā)送天線，或者是MIMO-OFDM系統(tǒng)中的所有發(fā)送天線上的所有子載波的總和。
本發(fā)明的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法的實(shí)現(xiàn)步驟包括 首先，根據(jù)信道參數(shù)計(jì)算每個(gè)自適應(yīng)單元中包含的基本無(wú)線傳輸單元數(shù)ΔN，根據(jù)當(dāng)前時(shí)間段上系統(tǒng)平均吞吐量要求和功率限制計(jì)算當(dāng)前時(shí)間段上K個(gè)自適應(yīng)單元傳送的總比特?cái)?shù)Btotal和可用總發(fā)送功率Ptotal。
接著，將Btotal個(gè)比特和Ptotal功率在K×ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元上的分配簡(jiǎn)化為<math> <mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 個(gè)比特和<math> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 的功率，根據(jù)K個(gè)自適應(yīng)單元上的增益為每個(gè)自適應(yīng)單元選擇合適的調(diào)制方式和發(fā)送功率。
接著，根據(jù)當(dāng)前信道和自適應(yīng)單元增益測(cè)量，通過(guò)門(mén)限判決，找出傳輸特性惡劣的信道，暫且不使用該信道傳輸信息，對(duì)其他可傳輸信息的自適應(yīng)單元通過(guò)下面的步驟選擇合適的調(diào)制方式和發(fā)射功率。
門(mén)限判決的具體方法有多種，例如絕對(duì)增益值判決，相對(duì)增益比判決等。
隨后，在每一次迭代中，在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，根據(jù)該自適應(yīng)單元可使用的與其當(dāng)前調(diào)制階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式的性能，可以采用查表的方式或者實(shí)時(shí)計(jì)算的方法，選擇出在滿足一定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，該數(shù)在每次迭代進(jìn)程中不要求相等，因此本方法可使用的調(diào)制方式不要求相鄰階數(shù)差值相等。同時(shí)分配給該自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率，然后進(jìn)入下一次迭代，直到出現(xiàn)停止迭代的情況。
在迭代分配過(guò)程中，每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前迭代所選擇的臨時(shí)調(diào)制方式和發(fā)射功率隨每次迭代結(jié)果進(jìn)行更新，迭代結(jié)束后該臨時(shí)結(jié)果成為每個(gè)自適應(yīng)單元最終選擇的調(diào)制方式和發(fā)射功率。查表中，表格形式可以多樣，應(yīng)該基于調(diào)制方式的理論性能或試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行構(gòu)造。
最后，在調(diào)制方式選擇和功率分配的迭代進(jìn)程中，當(dāng)待分配的傳輸比特B分配完或者待分配的發(fā)射功率P分配完，都結(jié)束迭代，并將剩余未分配的比特或功率轉(zhuǎn)入下一次分配的總比特?cái)?shù)和可用功率上。
或者，當(dāng)剩余功率不夠任何一個(gè)自適應(yīng)單元用以提高調(diào)制方式，雖然功率和比特都有剩余，但仍結(jié)束迭代，并將剩余未分配的比特和功率轉(zhuǎn)入下一次自適應(yīng)分配的總比特和可用功率上。
在下文中，本發(fā)明將描述一種具體的迭代自適應(yīng)調(diào)制和功率分配方法。
設(shè)當(dāng)前時(shí)間段上包括有K個(gè)自適應(yīng)單元，每個(gè)自適應(yīng)單元中包含ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元。為敘述明確定義如下符號(hào)和結(jié)構(gòu)體*表示變量為地址型變量；*a→b表示取a地址指向結(jié)構(gòu)體中的b變量，調(diào)制方式結(jié)構(gòu)體定義如下 Struct MOD { int M； /*M表示每符號(hào)承載的比特?cái)?shù)*/ float SNR；/*SNR表示調(diào)制方式為M時(shí)達(dá)到BER要求的最小SNR*/ }； 系統(tǒng)所需要的調(diào)制方式結(jié)構(gòu)體存放如表1所示，Ml表示第l種調(diào)制方式每符號(hào)承載的比特?cái)?shù)，其中M1＜M2＜…＜ML。存儲(chǔ)地址每符號(hào)承載 的比特?cái)?shù) 達(dá)到BER要 求的最小SNR1M1SNR12M2SNR2………LMLSNRL 表1 系統(tǒng)為每個(gè)無(wú)線傳輸單元定義兩個(gè)描述當(dāng)前發(fā)送參數(shù)狀況的變量*modk和Pk，*modk表示當(dāng)前第k個(gè)單元選擇的調(diào)制方式的存儲(chǔ)地址，Pk表示當(dāng)前為第k個(gè)單元分配的發(fā)送功率。
同時(shí)，系統(tǒng)為每個(gè)基本無(wú)線傳輸單元定義兩個(gè)預(yù)測(cè)下一步發(fā)送參數(shù)改變情況的變量Δbk和ΔPk，Δbk表示下一步可能增加的比特?cái)?shù)，則Δbk∈{Mj+1-Mj，j＝1，…，L-1，0}，ΔPk表示下一步如果提高到相鄰的更高階調(diào)制方式要達(dá)到BER要求需要增加的功率。
具體的迭代分配方法如下 第一步i＝0，初始化 *modk＝0，Pk＝0，k＝1，2，…，K， p＝0，
k＝1，2，…K。其中g(shù)為一常數(shù)，滿足<math> <mrow> <mfrac> <mrow> <mi>SN</mi> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mrow> <mi>g</mi> <mo>/</mo> <msubsup> <mi>δ</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>></mo> <mi>P</mi> <mo>,</mo> </mrow> </math> α為一個(gè)假定的因子用來(lái)刪除增益一定小的自適應(yīng)單元，被刪除的自適應(yīng)單元不參與自適應(yīng)調(diào)制和功率分配。
Δbk＝(*modk+1)→M，<math> <mrow> <msub> <mi>ΔP</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mmultiscripts> <mi>mod</mi> <mi>k</mi> <none/> <mprescripts/> <none/> <mo>*</mo> </mmultiscripts> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>→</mo> <mi>SNR</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>g</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>/</mo> <msubsup> <mi>δ</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1,2</mn> <mo>,</mo> <mo>·</mo> <mo>·</mo> <mo>·</mo> <mo>,</mo> <mi>K</mi> <mo>,</mo> </mrow> </math> 用來(lái)累計(jì)當(dāng)前已經(jīng)分配出去的功率 第二步i＝i+1，進(jìn)行迭代分配 (當(dāng)前狀態(tài)即將分配第i個(gè)比特) 如果<math> <mrow> <munder> <mi>min</mi> <mi>k</mi> </munder> <mi>Δ</mi> <msub> <mi>P</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>></mo> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mi>p</mi> <mo>,</mo> </mrow> </math> 則表示剩余功率不夠任何一個(gè)單元的調(diào)制方式提高，終止分配，i＝i-1，跳到第三步。
在集合{ΔPk|ΔPk＜P-p}中進(jìn)行比特和功率分配 找到
滿足
(開(kāi)始為
單元分配比特和功率)
(當(dāng)前狀態(tài)已經(jīng)分配完第i個(gè)比特) 如果i＝B，則表示已分配完待傳輸?shù)谋忍?，終止分配，跳到第三步。
(更新每個(gè)單元上的比特和功率的待變化量，為下一次分配做準(zhǔn)備) 對(duì)于集合{Δbk|Δbk≠0}進(jìn)行變量更新
返回到第二步。
第三步終止分配 系統(tǒng)剩余比特B-i個(gè)，剩余功率P-p，剩余的功率資源和比特傳輸任務(wù)轉(zhuǎn)入下一時(shí)間段處理。即下一時(shí)間段需要傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)為B+(B-i)，可用的功率為P+(P-p)。
本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)在于 (1)傳統(tǒng)比特分配方法每次分配的比特?cái)?shù)相等，因此對(duì)所能使用的調(diào)制方式有一定的限制，要求不同調(diào)制方式每個(gè)符號(hào)調(diào)制的比特?cái)?shù)相鄰相差必須相等。本方法打破了上述限制，允許每次分配不同的比特?cái)?shù)，對(duì)所能使用的調(diào)制方式?jīng)]有限制。
(2)本方法中加入了增益判斷因子用來(lái)將增益很小的自適應(yīng)單元舍去不用，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，使功率效率更高。
(3)本方法的分配結(jié)果等價(jià)于每次分配比特?cái)?shù)為1的最優(yōu)比特和功率分配方法。
(4)本方法更適用于實(shí)際通信系統(tǒng)，能夠滿足系統(tǒng)對(duì)功率的限制和對(duì)傳輸信息量的要求。
(5)本方法對(duì)選擇調(diào)制方式限制的打破能夠在不影響系統(tǒng)性能的情況下降低信令開(kāi)銷。
(6)本方法可以基于查表的方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法，所述通信系統(tǒng)包括多個(gè)自適應(yīng)單元，并且每個(gè)所述自適應(yīng)單元包括多個(gè)基本傳輸單元，所述方法包括步驟
(1)根據(jù)信道參數(shù)計(jì)算每個(gè)所述自適應(yīng)單元中包含的基本無(wú)線傳輸單元數(shù)ΔN，并且根據(jù)當(dāng)前時(shí)間段上系統(tǒng)平均吞吐量要求和功率限制，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間段上K個(gè)自適應(yīng)單元傳送的總比特?cái)?shù)Btotal和可用總發(fā)送功率Ptotal；
(2)將Btotal個(gè)比特和Ptotal功率在K×ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元上的分配簡(jiǎn)化為<math> <mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 個(gè)比特和<math> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 的功率，以在所述K個(gè)自適應(yīng)單元上進(jìn)行自適應(yīng)分配；
(3)在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，通過(guò)迭代分配進(jìn)程選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，并且分配給所述自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率；
(4)當(dāng)待分配的傳輸比特B分配完或者待分配的發(fā)射功率P分配完，都結(jié)束所述迭代進(jìn)程，并將剩余未分配的比特或功率轉(zhuǎn)入下一次分配的總比特?cái)?shù)和可用功率上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)自適應(yīng)單元所包含的基本無(wú)線傳輸單元經(jīng)歷的信道特性在時(shí)間上小于相干時(shí)間，在頻率上小于相干帶寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在每個(gè)自適應(yīng)單元所包含的基本無(wú)線傳輸單元上的傳輸參數(shù)恒定不變，而在自適應(yīng)單元之間傳輸參數(shù)是自適應(yīng)可變的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟
根據(jù)當(dāng)前信道特性和自適應(yīng)單元的增益測(cè)量，通過(guò)門(mén)限判決方法，找出傳輸特性惡劣的信道，暫且不使用所述信道傳輸信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述門(mén)限判決的具體方法是絕對(duì)增益值判決方法或者相對(duì)增益比判決方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)采用查表的方式或者實(shí)時(shí)計(jì)算的方式，來(lái)選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每次迭代進(jìn)程中的比特增量并不相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述迭代分配進(jìn)程中，每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前迭代所選擇的臨時(shí)調(diào)制方式和發(fā)射功率隨每次迭代結(jié)果進(jìn)行更新，迭代結(jié)束后的臨時(shí)結(jié)果成為每個(gè)自適應(yīng)單元最終選擇的調(diào)制方式和發(fā)射功率。
9.一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法，所述通信系統(tǒng)包括多個(gè)自適應(yīng)單元，并且每個(gè)所述自適應(yīng)單元包括多個(gè)基本傳輸單元，所述方法包括步驟
(1)根據(jù)信道參數(shù)計(jì)算每個(gè)所述自適應(yīng)單元中包含的基本無(wú)線傳輸單元數(shù)ΔN，并且根據(jù)當(dāng)前時(shí)間段上系統(tǒng)平均吞吐量要求和功率限制，計(jì)算當(dāng)前時(shí)間段上K個(gè)自適應(yīng)單元傳送的總比特?cái)?shù)Btotal和可用總發(fā)送功率Ptotal；
(2)將Btotal個(gè)比特和Ptotal功率在K×ΔN個(gè)基本無(wú)線傳輸單元上的分配簡(jiǎn)化為<math> <mrow> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>B</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 個(gè)比特和<math> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mi>total</mi> </msub> <mi>ΔN</mi> </mfrac> </mrow> </math> 的功率，以在所述K個(gè)自適應(yīng)單元上進(jìn)行自適應(yīng)分配；
(3)在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，通過(guò)迭代進(jìn)程選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，并且分配給所述自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率；
(4)當(dāng)剩余功率不夠任何一個(gè)自適應(yīng)單元用以提高調(diào)制方式，雖然功率和比特都有剩余，但仍結(jié)束所述迭代進(jìn)程，并將剩余未分配的比特和功率轉(zhuǎn)入下一次自適應(yīng)分配的總比特和可用功率上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中每個(gè)自適應(yīng)單元所包含的基本無(wú)線傳輸單元經(jīng)歷的信道特性在時(shí)間上小于相干時(shí)間，在頻率上小于相干帶寬。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在每個(gè)自適應(yīng)單元所包含的基本無(wú)線傳輸單元上的傳輸參數(shù)恒定不變，而在自適應(yīng)單元之間傳輸參數(shù)是自適應(yīng)可變的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括步驟
根據(jù)當(dāng)前信道特性和自適應(yīng)單元的增益測(cè)量，通過(guò)門(mén)限判決方法，找出傳輸特性惡劣的信道，暫且不使用所述信道傳輸信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述門(mén)限判決的具體方法是絕對(duì)增益值判決方法或者相對(duì)增益比判決方法。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過(guò)采用查表的方式或者實(shí)時(shí)計(jì)算的方式，來(lái)選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中每次迭代進(jìn)程中的比特增量并不相等。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述迭代分配進(jìn)程中，每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前迭代所選擇的臨時(shí)調(diào)制方式和發(fā)射功率隨每次迭代結(jié)果進(jìn)行更新，迭代結(jié)束后的臨時(shí)結(jié)果成為每個(gè)自適應(yīng)單元最終選擇的調(diào)制方式和發(fā)射功率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)制方式選擇和功率分配方法，其中在每個(gè)自適應(yīng)單元當(dāng)前選擇的調(diào)制方式和分配的功率基礎(chǔ)上，通過(guò)迭代分配進(jìn)程選擇在滿足預(yù)定性能要求下繼續(xù)增加單位比特傳輸功率效率最好的自適應(yīng)單元，將其調(diào)制方式改為階數(shù)相鄰的更高階調(diào)制方式，并將更高階調(diào)制方式與當(dāng)前調(diào)制方式承載的比特增量標(biāo)記為此次迭代分配出去的比特?cái)?shù)，并且分配給所述自適應(yīng)單元在相應(yīng)更高階調(diào)制方式下滿足性能要求所需的功率；當(dāng)待分配的傳輸比特B分配完或者待分配的發(fā)射功率P分配完，或者剩余功率不夠任何自適應(yīng)單元增加調(diào)制階數(shù)，都結(jié)束所述迭代進(jìn)程，并將剩余未分配的比特或功率轉(zhuǎn)入下一次分配的總比特?cái)?shù)和可用功率上。
文檔編號(hào)H04L27/00GK1571293SQ20041003868
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者李立華, 郭志恒, 張平 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)