[發(fā)明專(zhuān)利]一種多跳協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信的正交頻分復(fù)用動(dòng)態(tài)編碼的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010129995.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111343123B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永平;黎成中;黨舒平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西華南通信股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/26
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/26;H04L1/00;H04L25/02
• 代理公司: 南寧東之智專(zhuān)利代理有限公司 45128
• 代理人: 戴燕桃;汪治興

本發(fā)明公開(kāi)一種多跳協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信的正交頻分復(fù)用動(dòng)態(tài)編碼的方法，包括以下步驟：（1）計(jì)算出每跳鏈路總的可用正交子載波數(shù)為N；對(duì)于每跳鏈路將從N個(gè)正交子載波中選擇K個(gè)來(lái)啟動(dòng)，形成子載波啟動(dòng)模式；（2）選取一跳鏈路，根據(jù)信道增益的大小對(duì)該跳信道增益進(jìn)行升序排列；（3）得到升序排列的子載波啟動(dòng)狀態(tài)向量；（4）根據(jù)該重量大小對(duì)該跳子載波啟動(dòng)模式進(jìn)行升序排列；（5）依序截取步驟（4）的最前面?zhèn)€子載波啟動(dòng)模式，形成該跳動(dòng)態(tài)編碼簿；（6）對(duì)每一跳鏈路重復(fù)步驟（1）?步驟（4）的過(guò)程，直至生成全部的動(dòng)態(tài)編碼簿。本發(fā)明增強(qiáng)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提供更好的通信傳輸、服務(wù)質(zhì)量，計(jì)算復(fù)雜度較低，信令開(kāi)銷(xiāo)較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智慧城市服務(wù)支撐技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多跳協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信的正交頻分復(fù)用動(dòng)態(tài)編碼的方法。

背景技術(shù)

自從4G通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的定型，正交頻分復(fù)用作為4G通信網(wǎng)絡(luò)和核心調(diào)制方案，被廣泛采納，并應(yīng)用到各種多載波通信場(chǎng)景中。但隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)新的服務(wù)指標(biāo)的提出，相比于4G通信網(wǎng)絡(luò)，各項(xiàng)指標(biāo)都計(jì)以十倍地提高，傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用逐漸難以支撐，尤其是對(duì)頻譜效率和吞吐量的要求。而且，傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用由于各個(gè)正交子載波的中心頻段滿(mǎn)足特殊的數(shù)值規(guī)律，在多個(gè)正交子載波同時(shí)啟動(dòng)并加載符號(hào)時(shí)，其輸出疊加信號(hào)存在較高的峰均比，當(dāng)發(fā)送端或接收端硬件容限不足時(shí)，容易造成非線(xiàn)性輸出與失真，導(dǎo)致較差的系統(tǒng)性能，影響多載波通信系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量。為滿(mǎn)足下一代通信系統(tǒng)的服務(wù)指標(biāo)，并解決高峰均比的問(wèn)題，正交頻分復(fù)用索引調(diào)制應(yīng)運(yùn)而生。具體來(lái)說(shuō)，正交頻分復(fù)用索引調(diào)制在每一次進(jìn)行多載波傳輸時(shí)，并不像傳統(tǒng)的正交頻分復(fù)用那樣啟動(dòng)所有的子載波并調(diào)制、加載相應(yīng)的字符，而是從中選取給定數(shù)量的一個(gè)子集的子載波來(lái)調(diào)制、加載相應(yīng)的字符，同時(shí)，每一次選取的子集鑒于其獨(dú)特性，可以表達(dá)為一個(gè)特定的子載波啟動(dòng)模式，從而也可以用來(lái)調(diào)制附加的信息比特。這樣一來(lái)，調(diào)制域就從傳統(tǒng)的二維調(diào)制域(符號(hào)相角、幅值)上升為三維調(diào)制域(符號(hào)相角、幅值和子載波啟動(dòng)模式)了。與此同時(shí)，信息比特流可以分為兩部分進(jìn)行分別調(diào)制，一部分稱(chēng)為索引比特流，由子載波的啟動(dòng)模式來(lái)表征、調(diào)制，另一部分稱(chēng)為符號(hào)比特流，由被啟動(dòng)的子載波利用傳統(tǒng)的方式調(diào)制為符號(hào)，并加載到子載波所在頻段上。如此，正交頻分復(fù)用由于一次性啟動(dòng)全部子載波而導(dǎo)致的高峰均比的缺點(diǎn)即可被很好地克服，同時(shí)在一定的系統(tǒng)設(shè)置與環(huán)境下，正交頻分復(fù)用索引調(diào)制還可以達(dá)到更高的系統(tǒng)吞吐量與頻譜效率。

雖然正交頻分復(fù)用索引調(diào)制有很多優(yōu)點(diǎn)，但正交頻分復(fù)用索引調(diào)制作為索引調(diào)制的一種特例，相比于其姐妹調(diào)制方案空間調(diào)制來(lái)說(shuō)，存在傳輸能效相對(duì)較低的問(wèn)題。因?yàn)檎活l分復(fù)用索引調(diào)制一般都是用于單天線(xiàn)、多載波系統(tǒng)的調(diào)制，因此無(wú)法利用多天線(xiàn)進(jìn)行波束賦形，將傳輸能量集中到某一特定方向，增大傳輸能效，減少同頻干擾。為解決這一問(wèn)題，可以引入多跳協(xié)同傳輸網(wǎng)絡(luò)模型輔助正交頻分復(fù)用索引調(diào)制，利用轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行多跳引導(dǎo)直至信宿。由于一個(gè)長(zhǎng)距離傳輸場(chǎng)景被分割為多個(gè)短距離傳輸場(chǎng)景，由弗里斯無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸模型易知，在給定通信服務(wù)要求的前提下，總的所需傳輸能量將大為減少，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸能效的提升。與此同時(shí)，如果假設(shè)信源與信宿以及轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)物理位置在一個(gè)傳輸時(shí)段內(nèi)相對(duì)保持靜止，那么各跳信道參數(shù)保持隨機(jī)且獨(dú)立分布，那么信道的參數(shù)作為信道狀態(tài)信息的一個(gè)重要方面，可以被進(jìn)一步用來(lái)優(yōu)化各跳的比特流-子載波啟動(dòng)模式映射關(guān)系，從而形成逐跳動(dòng)態(tài)編碼方案，獲得更大的編碼增益，從而提升通信系統(tǒng)性能與通信服務(wù)質(zhì)量。但由于正交頻分復(fù)用索引調(diào)制采用了動(dòng)態(tài)子載波啟動(dòng)模式來(lái)調(diào)制額外信息，不能像傳統(tǒng)正交頻分復(fù)用那樣簡(jiǎn)單地采用子載波重置的方式來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)編碼方案的設(shè)計(jì)，且各子載波互相之間存在一定關(guān)聯(lián)性，共同決定了索引比特流的解碼，這造成設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)編碼方案存在困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)為進(jìn)一步提升正交頻分復(fù)用索引調(diào)制的系統(tǒng)性能和通信服務(wù)質(zhì)量，針對(duì)多跳協(xié)同正交頻分復(fù)用索引調(diào)制的動(dòng)態(tài)編碼方案設(shè)計(jì)所存在的困難的技術(shù)問(wèn)題；提出一種多跳協(xié)同網(wǎng)絡(luò)通信的正交頻分復(fù)用動(dòng)態(tài)編碼的方法，該方法為基于信道參數(shù)與子載波啟動(dòng)模式重量排序的多跳協(xié)同正交頻分復(fù)用索引調(diào)制的逐跳動(dòng)態(tài)編碼，增強(qiáng)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提供更好的通信傳輸、服務(wù)質(zhì)量，計(jì)算復(fù)雜度較低，信令開(kāi)銷(xiāo)較小。