[發(fā)明專利]混合載波系統(tǒng)的近似最小誤碼率功率分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710147332.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN107070623B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅林;王震鐸;王曉魯;沙學(xué)軍;李勇;張乃通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué);中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): H04L5/00
• 分類號(hào): H04L5/00;H04W72/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 劉士寶

混合載波系統(tǒng)的近似最小誤碼率功率分配方法，涉及混合載波系統(tǒng)的近似最小誤碼率功率分配技術(shù)。本發(fā)明是為了提升混合載波系統(tǒng)BER性能，以及為了提升了系統(tǒng)的可達(dá)速率。本發(fā)明在發(fā)射端，對(duì)每一個(gè)頻帶上的數(shù)據(jù)進(jìn)行α階的加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換，得到頻域的數(shù)據(jù)；在頻域，對(duì)步驟一獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率分配操作，并對(duì)分配后的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT變換，將數(shù)據(jù)變換到時(shí)域，并發(fā)送到信道；在接收端，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，將數(shù)據(jù)變換回頻域；在頻域進(jìn)行信道均衡；均衡后，在頻域進(jìn)行功率分配的逆操作；并進(jìn)行?α階的分?jǐn)?shù)傅里葉變換解調(diào)，并輸出。本發(fā)明適用于無線通信中的功率分配場(chǎng)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合載波系統(tǒng)的近似最小誤碼率功率分配技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們也不在局限于語音傳輸，視頻資源的快速傳輸也逐漸成為人們的追求目標(biāo)。因此，通信鏈路中的負(fù)載也越來大，將來的無線通信系統(tǒng)就需要更好的準(zhǔn)則來精確地控制資源。資源分配策略也就成為了無線通信網(wǎng)絡(luò)中的核心部分，它包括一系列的功能，例如調(diào)度、速率控制、功率控制、帶寬預(yù)留等。目前很多技術(shù)都是依據(jù)信道的特征來提升系統(tǒng)的性能的，比如功率分配技術(shù)和比特分配技術(shù)等。

功率分配技術(shù)是一項(xiàng)兼容性很強(qiáng)的技術(shù)，既適用于LTE系統(tǒng)的上下行鏈路，也適用于非正交多址等5G中新型的多址方案。功率分配的度量目標(biāo)一般包括系統(tǒng)可達(dá)速率(Achievable Rate，AR)、誤碼率和公平性等。通常我們研究的是LTE系統(tǒng)下行的OFDM系統(tǒng)的功率分配方法，包括最大可達(dá)速率分配和最小誤碼率分配等。

此外，在未來的5G系統(tǒng)中將考慮更加復(fù)雜的場(chǎng)景和需求，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就需要靈活的波形方案來實(shí)現(xiàn)多性能目標(biāo)的聯(lián)合優(yōu)化問題。而混合載波系統(tǒng)恰恰符合了5G的這種需求，它把LTE系統(tǒng)下行的OFDM和上行的SC系統(tǒng)相融合，通過靈活可調(diào)的參數(shù)，得到更加適用于場(chǎng)景需求的系統(tǒng)。

文獻(xiàn)[1](N.Wang和S.D.Blostein于2003年公開的《Power loading for CP-OFDMover frequency-selective fading channels》)研究了CP-OFDM系統(tǒng)的功率分配方法并給出了不同功率分配的表達(dá)式，包括最小誤碼率功率分配、逼近的最小誤碼率功率分配、等增益功率分配以及最小均方誤差(MMSE)功率分配。此外，文獻(xiàn)[1]指出，可以通過拉格朗日乘數(shù)法求得OFDM系統(tǒng)的最小誤碼率功率分配的表達(dá)式。

文獻(xiàn)[2](N.Wang和S.D.Blostein于2005年公開的《Comparison of CP-basedsingle carrier and OFDM with power allocation》)把文獻(xiàn)[1]提出的幾種多載波分配方法和單載波頻域迫零(ZF)均衡的系統(tǒng)性能進(jìn)行了比較。對(duì)于OFDM系統(tǒng)，逼近的最小誤碼率功率分配的誤碼率性能要優(yōu)于MMSE功率分配；單載波ZF均衡的性能和OFDM系統(tǒng)等增益功率分配的性能是一致的。

文獻(xiàn)[3](D.Zanatta Filho,L.F′ety和M.Terr′e于2007年公開的《A hybridsingle carrier/multicarrier transmission scheme with power allocation》)對(duì)于單載波ZF均衡和MMSE均衡系統(tǒng)的功率分配方法進(jìn)行了分析，提出了單載波的最優(yōu)功率分配方法，對(duì)于單載波而言，由于各個(gè)子載波上的信噪比一樣，所以最大容量策略等于最小誤碼率策略。但是，對(duì)于OFDM系統(tǒng)二者就不相同。