[發(fā)明專利]無線光CDMA系統(tǒng)總功率約束下的多用戶功率分配方法

有效

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• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103648154A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁霄;陳春艷;王家恒;趙春明
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24;H04W52/34
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線光通信的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于CDMA多點多用戶無線光通信在所有接入點總功率約束下的功率分配方法。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對生活的品質(zhì)的要求也越來越高，在通信領(lǐng)域，開始追求一種“綠色的”和“高速率的”通信技術(shù)，所以無線光通信技術(shù)逐漸成為科學家們研究的熱點問題。無線光通信技術(shù)利用激光器件或者白光LED器件，通過對光照強度的調(diào)制來實現(xiàn)信息高速傳輸，實現(xiàn)了日常工作照明的同時，也滿足了人們對信息高速傳輸?shù)囊螅揖哂胸S富頻譜資源、高保密性、綠色安全等諸多優(yōu)點，正好彌補了傳統(tǒng)無線通信技術(shù)的缺點。無線光通信技術(shù)可以分為兩種，一種是室外自由光通信技術(shù)，另一種是室內(nèi)可見光通信技術(shù)。因使用光而非無線調(diào)頻傳輸信號，可見光通信技術(shù)的成本僅為Wi-Fi的十分之一。另外，可見光通信技術(shù)可安全地用于飛機上;整合進醫(yī)療設(shè)備中以及可用于禁止Wi-Fi使用的醫(yī)院內(nèi);甚至還可用于Wi-Fi的表現(xiàn)并不是那么好的水下，對應(yīng)于Wi-Fi，無線光通信在業(yè)界也稱為Li-Fi類通信技術(shù)。

CDMA技術(shù)是多用戶系統(tǒng)重要的多址接入技術(shù)之一，廣泛用于3G移動通信系統(tǒng)中，抗干擾能力強，系統(tǒng)容量大。而且在無線光通信系統(tǒng)中很容易利用LED陣列系統(tǒng)實現(xiàn)CDMA擴頻調(diào)制，如果每個碼道是二進制調(diào)制，那么可以利用LED陣列系統(tǒng)中的每個LED使用OOK調(diào)制發(fā)送每個碼道數(shù)據(jù)，最后通過光的空間合成產(chǎn)生基于CDMA擴頻調(diào)制的多碼道數(shù)據(jù)流，如果每個碼道是多進制調(diào)制，那么可以給每個碼道分配多個LED，最后同樣可以利用光的空間合成多碼道數(shù)據(jù)流。這種實現(xiàn)方案不僅簡單，而且使得多碼道數(shù)據(jù)流分離，大大降低了系統(tǒng)的峰均比，對功率放大器的線性度要求大大降低。另外CDMA技術(shù)給系統(tǒng)引入了一個新的正交碼域，使得系統(tǒng)能夠容納更多的用戶。另外CDMA系統(tǒng)各個碼分用戶在時間上是復(fù)用，所以可以給不同的用戶分配不同的功率。更值得一提的是，在無線光通信系統(tǒng)中，可以利用擴頻增益來提高系統(tǒng)抗遮擋能力。

目前，在無線光CDMA多接入點多用戶系統(tǒng)中所有接入點總功率約束下，沒有方法對系統(tǒng)功率資源利用效率進行提升，通常是對所有的用戶分配相同的功率資源，但在無線光CDMA多接入點多用戶系統(tǒng)中用戶在時域上是復(fù)用的，所以可以根據(jù)用戶不同的信道環(huán)境來給不同的用戶分配不同功率資源，這樣就可以提升功率資源利用效率和系統(tǒng)容量。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明提供了一種可以使得無線光多用戶通信系統(tǒng)容量最大化，無線光CDMA通信系統(tǒng)在所有接入點總功率約束下的多用戶功率分配優(yōu)化方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的無線光CDMA系統(tǒng)總功率約束下的多用戶功率分配方法，包括以下步驟：

1）系統(tǒng)參數(shù)初始化：將所有LED接入點對所有用戶的功率分配初始化為零；

2）根據(jù)下式，對所有LED接入點分別進行功率分配優(yōu)化：

pki=σi2pEξi2Ski2,]]>

其中p_E表示所有LED接入點的總功率約束，p_ki為經(jīng)過總功率約束p_E歸一化后，第k個LED接入點分配給第i個用戶的歸一化功率，ξ_i為過渡變量，根據(jù)如下公式計算得到：