[發明專利]基于信道識別和信道分類的多載波系統鏈路自適應方法

有效

• 申請號: 202110258933.0
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113055110B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 任光亮;解全春;丁建;李歡
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B17/382;H04B17/391
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

1.一種基于信道識別和信道分類的多載波系統鏈路自適應方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取蜂窩小區不同信道類型的信道樣本和每個信道樣本的最優調制編碼方式：

(1a)設蜂窩小區包括M種信道H＝{H₁,H₂,...,H_m,...,H_M}，多載波系統包括L種調制編碼方式，其中，M≥2，H_m表示第m種信道，L≥2；

(1b)利用每種信道H_m的信道參數對H_m進行仿真，得到沖激響應集合h＝{h₁,h₂,...,h_m,...,h_M}，并對每個沖激響應h_m進行N次連續采樣，每次采樣G個信道系數，得到樣本集合S＝{s₁,s₂,...,s_m,...,s_M}，其中，h_m表示H_m的沖激響應，N≥100，G≥2，s_m表示H_m的信道樣本子集合，s_m＝{s_m1,s_m2,...,s_mn,...,s_mN}，s_mn表示H_m的第n個信道樣本，表示s_mn的第g個信道系數；

(1c)采用每種調制編碼方式下用多載波系統傳輸W個數據幀，并計算每個信道樣本s_mn傳輸W個數據幀的系統吞吐量Γ，然后將每個信道樣本s_mn下最大吞吐量所對應的調制編碼方式組合成最優調制編碼方式集合B＝{B₁₁,B₁₂,...,B_mn,...,B_MN}，其中，W≥1000，B_mn表示s_mn下的最優調制編碼方式；

(2)獲取子載波信噪比集合和信道參數集合：

(2a)設一個多載波系統傳輸的數據幀由I個符號組成，一個符號由J個子載波組成，多載波系統的接收端接收經信道樣本s_mn傳輸的一個數據幀F_mn后，通過該數據幀F_mn對每個符號內每個子載波上的信道系數和每個子載波的平均信噪比的進行估計，得到信道系數集合和子載波平均信噪比集合其中，I≥1，J≥2，表示從F_mn中估計得到的信道系數子集合，表示從F_mn中估計得到的第i個符號內第j個子載波的信道系數，表示從F_mn中估計得到的第j個子載波的平均信噪比；

(2b)計算每個的方差和極差以及中每個符號內相鄰信道系數差值的方差和均方值得到信道參數集合C＝{c₁₁,c₁₂,...,c_mn,...c_MN}，其中，c_mn表示的信道子參數集合，

(3)獲取信道識別分類器和M個信道分類分類器：

(3a)將信道參數集合C中的每個信道參數子集合c_mn與其對應的信道類型H_m進行組合，得到第一訓練集Q₁＝{{c₁₁,H₁},{c₁₂,H₁},...,{c_mn,H_m},...,{c_MN,H_M}}，同時將子載波信噪比集合SNR和最優調制編碼方式集合B進行組合，得到第二訓練集Q_2-i＝{{SNR_i1,B_i1},{SNR_i2,B_i2},...,{SNR_in,B_in},...,{SNR_iN,B_iN}},i＝1,2,...,M；

(3b)將第一訓練集Q₁輸入到隨機森林模型進行訓練，得到信道識別分類器Ψ₁，將第二訓練集Q_2-i分別輸入到M個隨機森林模型進行訓練,得到M個信道分類分類器Ψ₂＝{Ψ_2-1,Ψ_2-2,...,Ψ_2-i,...Ψ_2-M}，其中，Ψ_2-i表示信道H_i對應的信道分類分類器；

(4)獲取多載波系統鏈路自適應結果：

(4a)多載波系統的接收端在蜂窩小區中每接收到一個數據幀通過該數據幀對每個符號內每個子載波上的信道系數和每個子載波的平均信噪比進行估計，得到信道系數集合和子載波平均信噪比集合SNR′＝{SNR′₁,SNR′₂,...,SNR′_j,...,SNR′_J}，其中，表示從估計得到的第i個符號上第j個子載波的信道系數，SNR′_j表示從估計得到的第j個子載波的平均信噪比；

(4b)計算信道系數集合的方差和極差以及中每個符號內相鄰信道系數差值的方差和均方值并將和輸入到信道識別分類器Ψ₁中進行信道識別，得到信道類型

(4c)將SNR′輸入到相對應的信道分類分類器進行信道分類，得到最優調制編碼方式然后將反饋給發送數據幀的用戶。