单载波频分多址链路自适应装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单载波频分多址链路自适应装置，包括：传输模式控制装置，根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k，选择系统将要采用的编码调制方式和正交变换模式。编码调制装置，受传输模式控制装置的控制进行各子带统一编码调制或各子带独立的编码调制。K点正交变换装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式。本发明专利技术还公开了所述单载波频分多址链路自适应装置的实现方法。本发明专利技术通过变更收发两端的正交变换模式和编码调制方式，既能够满足系统覆盖和小区边缘用户性能，又能提高小区内用户的频谱效率，在同等条件下本方案能取得明显优于单一传输模式的吞吐量结果。

【技术实现步骤摘要】
单载波频分多址链路自适应装置及其实现方法
本专利技术涉及一种无线通信领域中链路自适应传输技术。
技术介绍
随着移动产业的发展，人们对移动数据业务的需求不断增长，对移动通信的速率保证要求也越来越高。于是在3G(第三代移动通信)还没有大规模商用之前，就已经开始了对下一代移动通信系统的研究和开发工作。其中比较典型的是3GPP(3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划)启动的LTE(LongTermEvolution，长期演进)项目。经过广泛讨论，LTE项目决定采用SC-FDMA(Single-carrierFDMA，单载波频分多址)技术作为上行链路的多址接入(multipleaccess)技术。上行SC-FDMA信号可以用“频域”和“时域”两种方法生成，频域生成方法称为DFT-S-OFDM(DFT-SpreadOFDM，离散傅立叶变换扩展正交频分复用)技术；时域生成方法称为IFDMA(interleavedFDMA，交织频分多址)技术。LTE-A(LTE-Advanced)项目是LTE项目的演进，也是4G(第四代移动通信)标准的一个候选方案。考虑到与LTE项目的兼容性，LTE-A项目采用的上行链路的多址接入技术的候选方案有clusteredDFT-SOFDM(分簇离散傅立叶变换扩展正交频分复用，也称clusteredSC-FDMA，分簇单载波频分多址)和NxSC-FDMA(多离散傅立叶变换的单载波频分多址)等，这两种技术都是DFT-S-OFDM技术的衍生。与NxSC-FDMA技术相比，clusteredDFT-SOFDM技术由于其灵活的资源分配方式能获得更高的平均吞吐量，但其不允许对各簇(Cluster)的数据进行独立的链路自适应。而NxSC-FDMA技术虽然允许对单个用户占用的多个子频带分别采用独立的链路自适应、混合重传机制和多天线增强技术提高小区内用户的频谱效率，但是其峰均比(PAPR，PeaktoAveragepowerratio，峰值平均功率比)较高又在一定程度上降低了它的优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单载波频分多址链路自适应的装置，以最大化频谱效率为目标。为此，本专利技术还要提供所述单载波频分多址链路自适应的装置的实现方法。为解决上述技术问题，本专利技术单载波频分多址链路自适应装置包括：——传输模式控制装置，根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k(k＝1，2，......，K，K为子带的数目)，选择系统将要采用的编码调制方式和正交变换模式；所述编码调制方式和正交变换模式分为两种：F模式和I模式；——编码调制装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式，从而对传输信息进行不同的处理；在F模式下，编码调制装置对各子带的数据进行统一的信道编码，并且进行统一的星座调制；在I模式下，编码调制装置对各子带的数据分别进行独立的信道编码，并且进行独立的星座调制；——K点正交变换装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式；在F模式下，K点正交变换装置执行离散傅立叶变换；在I模式下，K点正交变换装置执行恒等变换，即对K点输入不做任何处理原样输出。所述单载波频分多址链路自适应装置的实现方法包括下列步骤：第1步，传输模式控制装置根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k(k＝1，2，......，K，K为子带的数目)，计算F模式下的总体有效信干噪比SINRF，计算式为第2步，依据SINRI_k选取满足FER＜10-1的I模式下第k个子带的最优调制和编码方式MCSI_k_OPT，计算式为依据SINRF选取满足FER＜10-1的F模式下的最优调制和编码方式MCSF_OPT，计算式为其中，函数表示当f(x)取得最大值时x的取值，MCSF_m是F模式下满足FER＜10-1的M1种调制和编码方式的集合，MCSI_k_m(k＝1，2，......，K)是I模式下第k个子带满足FER＜10-1的M2种调制和编码方式的集合，M1、M2均为自然数；MF_m为F模式下对应于MCSF_m所承载的信息比特数目，MI_k_m为I模式下第k个子带对应于MCSI_k_m所承载的信息比特数目；进一步确定F模式下最优调制编码方式MCSF_OPT所对应的误帧率FERF，I模式下第k个子带的最优调制和编码方式MCSI_k_OPT(k＝1，2，……，K)所对应的误帧率FERI_k(k＝1，2，……，K)；第3步，分别计算F模式下的频谱效率EF和I模式下的频谱效率EI，计算式为EF＝MF_OPT×(1-FERF)当EF≥EI时选择F模式，当EF＜EI时选择I模式；其中，MF_OPT为F模式下最优调制编码方式MCSF_OPT所承载的信息比特数目。MI_k_OPT(k＝1，2，......，K)I模式下第k个子带的最优调制和编码方式MCSI_k_OPT(k＝1，2，......，K)所承载的信息比特数目。本专利技术提出一种基于正交变换模式和调制编码方式联合切换的链路自适应传输方案。该方案以最大化频谱效率为目标，依据信道有效信干噪比改变正交变换模式和调制编码方式。与现有的clusteredDFT-SOFDM和NxSC-FDMA技术相比，本专利技术通过变更收发两端的正交变换模式，既能够满足系统覆盖和小区边缘用户性能，又能提高小区内用户的频谱效率，在同等条件下本方案能取得明显优于单一传输模式的吞吐量结果。当正交变换采用离散傅里叶变换时，特别是采用频域频谱成型处理后，发射端能够有效地降低发射信号的峰均比，有利于提高发射端的功放效率，同时还可以保持clusteredDFT-SOFDM技术的非连续资源灵活分配优势，从而提高系统覆盖和小区边缘用户性能。当正交变换采用恒等变换时，允许系统对单个用户占用的多个子带分别采用独立的链路自适应，混合重传机制和多天线增强技术提高小区内用户的频谱效率。附图说明图1是本专利技术单载波频分多址链路自适应装置的应用示意图；图2是F模式下编码调制装置的等效示意图；图3是I模式下编码调制装置的等效示意图；图4是本专利技术与类似方案的吞吐量比较示意图。图中附图标记说明：01为传输模式控制装置；02为编码调制装置；021、0211、0212为信道编码模块；022、0221、0222为符号映射模块；023为串并转换模块；03为K点正交交换装置；041、042为串并转换模块；051、052为D点DFT模块；06为子载波映射模块；07为N点IFFT模块。具体实施方式请参阅图1，本专利技术单载波频分多址链路自适应的装置包括：传输模式控制装置01，根据系统反馈的各子带有效信干噪比(SignaltoInterferenceplusNoiseRatio，信号与干扰加噪声比，简称为信干噪比或信扰噪比)SINRI_k(k＝1，2，......，K，K为子带的数目)，选择系统将要采用的编码调制方式和正交变换模式。所述编码调制方式和正交变换模式分为两种：F模式和I模式。通信系统包括发射端和接收端两部分，本专利技术单载波频分多址链路自适应的装置应用于发射端，而各子带有效信干噪比SINRI_k可由接收端得到，并反馈给发射端。编码调制装置02，受传输模式控制装置01的控制进入F模式或I模式，从而对传输信息进行不同的处理：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单载波频分多址链路自适应装置，其特征是，包括：——传输模式控制装置，根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k，选择系统将要采用的编码调制方式和正交变换模式；所述编码调制方式和正交变换模式分为两种：F模式和I模式；所述k取小于或等于K的自然数，K为子带的数目；——编码调制装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式，从而对传输信息进行不同的处理；在F模式下，编码调制装置对各子带的数据进行统一的信道编码，并且进行统一的星座调制；在I模式下，编码调制装置对各子带的数据分别进行独立的信道编码，并且进行独立的星座调制；——K点正交变换装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式；在F模式下，K点正交变换装置执行离散傅立叶变换；在I模式下，K点正交变换装置执行恒等变换，即对K点输入不做任何处理原样输出。

【技术特征摘要】
1.一种单载波频分多址链路自适应装置，其特征是，包括：——传输模式控制装置，根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k，选择系统将要采用的编码调制方式和正交变换模式；所述编码调制方式和正交变换模式分为两种：F模式和I模式；所述k取小于或等于K的自然数，K为子带的数目；——编码调制装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式，从而对传输信息进行不同的处理；在F模式下，编码调制装置对各子带的数据进行统一的信道编码，并且进行统一的星座调制；在I模式下，编码调制装置对各子带的数据分别进行独立的信道编码，并且进行独立的星座调制；——K点正交变换装置，受传输模式控制装置的控制进入F模式或I模式；在F模式下，K点正交变换装置执行离散傅立叶变换；在I模式下，K点正交变换装置执行恒等变换，即对K点输入不做任何处理原样输出。2.如权利要求1所述的单载波频分多址链路自适应装置的实现方法，其特征是，包括下列步骤：第1步，传输模式控制装置根据系统反馈的各子带有效信干噪比SINRI_k，计算F模式下的总体有效信干噪比SINRF，计算式为第2步，依据SINRI_k选取满足FER＜10-1的I模式下第k个子带的最优调制和编码方式MCSI_...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明齐，田攀，田金凤，彭绯，
申请(专利权)人：上海中科高等研究院，
类型：发明
国别省市：