[發明專利]無線光CDMA系統總功率約束下的多用戶功率分配方法

有效

• 申請號: 201310689449.9
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103648154A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 梁霄;陳春艷;王家恒;趙春明
• 申請（專利權）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所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明屬于無線光通信的技術領域，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

隨著社會經濟的不斷發展，人們對生活的品質的要求也越來越高，在通信領域，開始追求一種“綠色的”和“高速率的”通信技術，所以無線光通信技術逐漸成為科學家們研究的熱點問題。無線光通信技術利用激光器件或者白光LED器件，通過對光照強度的調制來實現信息高速傳輸，實現了日常工作照明的同時，也滿足了人們對信息高速傳輸的要求，而且具有豐富頻譜資源、高保密性、綠色安全等諸多優點，正好彌補了傳統無線通信技術的缺點。無線光通信技術可以分為兩種，一種是室外自由光通信技術，另一種是室內可見光通信技術。因使用光而非無線調頻傳輸信號，可見光通信技術的成本僅為Wi-Fi的十分之一。另外，可見光通信技術可安全地用于飛機上;整合進醫療設備中以及可用于禁止Wi-Fi使用的醫院內;甚至還可用于Wi-Fi的表現并不是那么好的水下，對應于Wi-Fi，無線光通信在業界也稱為Li-Fi類通信技術。

CDMA技術是多用戶系統重要的多址接入技術之一，廣泛用于3G移動通信系統中，抗干擾能力強，系統容量大。而且在無線光通信系統中很容易利用LED陣列系統實現CDMA擴頻調制，如果每個碼道是二進制調制，那么可以利用LED陣列系統中的每個LED使用OOK調制發送每個碼道數據，最后通過光的空間合成產生基于CDMA擴頻調制的多碼道數據流，如果每個碼道是多進制調制，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據流。這種實現方案不僅簡單，而且使得多碼道數據流分離，大大降低了系統的峰均比，對功率放大器的線性度要求大大降低。另外CDMA技術給系統引入了一個新的正交碼域，使得系統能夠容納更多的用戶。另外CDMA系統各個碼分用戶在時間上是復用，所以可以給不同的用戶分配不同的功率。更值得一提的是，在無線光通信系統中，可以利用擴頻增益來提高系統抗遮擋能力。

目前，在無線光CDMA多接入點多用戶系統中所有接入點總功率約束下，沒有方法對系統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中用戶在時域上是復用的，所以可以根據用戶不同的信道環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容量。

發明內容

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

技術方案：本發明的無線光CDMA系統總功率約束下的多用戶功率分配方法，包括以下步驟：

1）系統參數初始化：將所有LED接入點對所有用戶的功率分配初始化為零；

2）根據下式，對所有LED接入點分別進行功率分配優化：

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，根據如下公式計算得到：