一种无线通信系统中的符号交织深度优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无线通信系统符号交织深度优化方法，属于无线通信技术领域。本发明专利技术针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度。采用该方法确定的符号交织深度，可以获得最优的误包率性能。

Symbol interleaving depth optimization method in wireless communication system

The invention discloses a method for optimizing the symbol interleaving depth of a wireless communication system, belonging to the field of wireless communication technology. In the present invention, the optimal symbol interleaving depth is obtained by numerical calculation and interval compression, in the light of the selected parameter sets of different modulation modes and frame lengths and symbol interleaving depths. The best error rate performance can be obtained by the symbol interleaving depth determined by this method.

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信系统中的符号交织深度优化方法
本专利技术涉及一种无线通信系统中的符号交织深度优化方法，属于无线通信系统

技术介绍
虽然在OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)通信系统中采用LDPC(LowDensityParityCheck，LDPC)编码可以抵抗突发性错误，但是仍然无法抵抗频率选择性衰落，特别是采用高阶调制时，一个LDPC码字的编码比特数小于一个OFDM符号的编码比特数，使得一个LDPC码字只需要一个OFDM符号的一部分子载波传输。无线通信系统中为解决上述问题采用了符号交织方法，但是没有一种较好的符号交织深度参数优化方法能够尽可能地提升系统的性能。
技术实现思路
专利技术目的：对于现有技术中存在的问题与不足，本专利技术针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度。采用该方法确定的符号交织深度，可以获得最优符号交织深度、达到最优的误包率性能，从而提高系统的性能。技术方案：一种无线通信系统中的符号交织深度优化方法：无线通信系统中的符号交织深度优化方法，包括如下步骤：步骤1：设置所有MCS集合，记为M＝{1,2,…,m}，其中m为MCS的种类个数，计算交织深度可选的参数集合Α＝{a1,…,ak}，其中ai为数据子载波数NSD的因数，并且满足NCBPS表示每OFDM符号编码比特数，LCW表示LDPC编码码字长度；步骤2：利用计算交织深度参数集C，其中，K为集合A的元素个数，NCBPS为每OFDM符号编码比特数，NSD为数据子载波数，LCW为LDPC编码码字长度；步骤3：判断集合C的元素个数，如果元素个数是1，转到步骤4；如果集合C的元素个数大于1，则令pmin＝0，在区间中使用二分法更新p值，使得计算得到的交织深度参数集C元素个数为1；如果元素个数小于1则令pmax＝1，在区间中使用二分法更新p值，使得计算得到的交织深度参数集C元素个数为1；步骤4：选取C中唯一元素为最优符号交织深度。步骤2中交织深度参数集的生成方法描述如下：步骤2.1：首先对i∈M，通过仿真计算交织深度可选的参数集合A中不同交织深度ai的性能曲线在误包率为10％时的将这些按从小到大排列，将最小SNR对应的交织深度加入集合Bi。再将满足下式的SNR所对应的交织深度加入集合Bi：其中，|·|表示取绝对值，为交织深度为ai的性能曲线在误包率为10％时的信噪比，ac为最小SNR对应的交织深度，为无符号交织的性能曲线在误包率为10％时的信噪比。步骤2.2：针对M中所有的元素，按照步骤2.1计算出所有MCS对应的集合，即{B1,…,Bm}，计算C＝B1∩B2∩…∩Bm，得到集合C。步骤3中二分法寻找p的过程描述如下：步骤3.1：令计算交织深度参数集C；步骤3.2：对交织深度参数集C元素个数进行判断，如果元素个数是1，转到步骤4；如果元素个数大于1，则令pmax＝p，返回执行步骤3.1；如果元素个数小于1则令pmin＝p，返回执行步骤3.1。有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的无线通信系统发送端和接收端符号交织深度优化方法，采用该方法，可以确定无线通信系统的最优符号交织深度。本专利技术具有兼容性强、实现简单、应用范围广泛等特点。仿真结果表明，本专利技术选取的最优符号交织深度，尽可能地提高了无线通信系统的性能。以毫米波无线局域网(802.11aj)中1080MHz带宽下采用64QAM(QuadratureAmplitudeModulation，QAM)调制，帧长为4096字节为例，系统性能最大可提高2dB。附图说明图1为毫米波无线局域网(802.11aj)中540MHz带宽下交织深度为8时的符号交织实现图；图2为540MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用16QAM调制，帧长为252字节；图3为540MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用64QAM调制，帧长为252字节；图4为540MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用64QAM调制，帧长为4096字节；图5为1080MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用16QAM调制，帧长为252字节；图6为1080MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用64QAM调制，帧长为252字节；图7为1080MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用16QAM调制，帧长为4096字节；图8为1080MHz带宽下不同符号交织深度得到的性能增益图，采用64QAM调制，帧长为4096字节。具体实施方式下面以毫米波无线局域网(802.11aj)中540MHz带宽和1080MHz带宽为例，结合附图对本专利技术无线通信系统中的符号交织深度优化方法的具体实施方式作进一步详细说明。步骤1：设置所有MCS集合，记为M＝{1,2,…,4}，其中MCS＝1对应调制方式为1080MHz带宽下64QAM调制，帧长为4096字节；MCS＝2对应调制方式为1080MHz带宽下16QAM调制，帧长为252字节；MCS＝3对应调制方式为1080MHz带宽下64QAM调制，帧长为252字节；MCS＝4对应调制方式为1080MHz带宽下16QAM调制，帧长为4096字节。数据子载波数NSD所有因数中满足不小于NCBPS/LCW＝336×6/672＝3且小于NSD＝336的因数组成交织深度可选的参数集合A＝{3,4,6,7,8,12,14,16,21,24,28,42,48,56,84,112,168}；步骤2：计算交织深度的集合C：对MCS＝1，图8给出了1080MHz带宽下64QAM调制和帧长为4096字节时不同符号交织深度的性能增益图，表4给出了仿真所使用的参数。对比A中不同交织深度在误包率为10％时的SNR，首先将最小SNR对应的交织深度DTM＝4加入B1。集合A元素个数K＝17，计算得选取集合B1的观察图8中各曲线在误包率为10％时的性能增益：因为所以DTM＝3被选入较优的交织深度参数集合B1，同理，DTM＝6也被选入B1中，由于p的限制，没有其他符号交织深度参数被选入B1中，所以1080MHz带宽下64QAM调制和帧长为4096字节时的较优的交织深度参数集合B1＝{4,3,6}。对MCS＝2，图5给出了1080MHz带宽下16QAM调制和帧长为252字节时不同符号交织深度的性能增益图，按照如上步骤可计算得B2＝{2,4,7,6}；对MCS＝3，图6给出了1080MHz带宽下64QAM调制和帧长为252字节时不同符号交织深度的性能增益图，按照如上步骤可计算得B3＝{3,7,14,4}；对MCS＝4，图7给出了1080MHz带宽下16QAM调制和帧长为4096字节时不同符号交织深度的性能增益图，按照如上步骤可计算得B4＝{2,4,6}。表2给出了1080MHz带宽下较优的符号交织深度集合。计算C＝B1∩B2∩…∩B4，得到交织深度的最优参数集C＝{4}。步骤3：获得最优的DTM：如步骤2所得，1080MHz带宽下的集合C＝{4}，集合C元素个数为1，所以取DTM＝4为1080MHz带宽下的最优符号交织深度。针对毫米波无线局域网(802.11aj)中540MHz带宽，设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信系统符号交织深度优化方法，其特征在于：针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度；针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度的具体步骤为：步骤1：设置所有MCS集合，记为M＝{1,2,…,m}，其中m为MCS的种类个数，计算交织深度可选的参数集合A＝{a

【技术特征摘要】
1.一种无线通信系统符号交织深度优化方法，其特征在于：针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度；针对不同调制方式和帧长计算符号交织深度的待选参数集，通过数值计算和区间压缩获得最优的符号交织深度的具体步骤为：步骤1：设置所有MCS集合，记为M＝{1,2,…,m}，其中m为MCS的种类个数，计算交织深度可选的参数集合A＝{a1,…,ak}，其中ai为数据子载波数NSD的因数，并且满足NCBPS表示每OFDM符号编码比特数，LCW表示LDPC编码码字长度；步骤2：设定变量p为选择交织深度参数的阈值，初始值计算交织深度参数集C，其中，K为集合A的元素个数，NCBPS为每OFDM符号编码比特数，NSD为数据子载波数，LCW为LDPC编码码字长度；步骤3：判断集合C的元素个数，如果元素个数是1，转到步骤4；如果集合C的元素个数大于1，则令pmin＝0，在区间中使用二分法更新p值，使得计算得到的交织深度参数集C元素个数为1；如果元素个数小于1则令pmax＝1，在区间中使用二分法更新p值，使得计算得到的交织深度参数集C元素个数为1；步骤4：选取C中唯一元素为最优符号交织深度。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世文，王海明，黄永明，李长庚，闫文，
申请(专利权)人：江苏中兴微通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32