專利名稱：雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域，尤其涉及一種雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法。
背景技術：
隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，人們對新一代的寬帶無線通信系統(tǒng)MT-Advanced提出了更高的性能要求。協(xié)同通信技術被人們視為未來移動通信系統(tǒng)的關鍵技術之一，因為通過協(xié)同技術可以獲得分集增益，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和增大系統(tǒng)覆蓋范圍。基于網(wǎng)絡編碼的雙向中繼技術的應用使得原本需要四個時隙的傳輸過程減少為兩個時隙就可以完成。第一個時隙，基站和用戶終端同時向中繼發(fā)送信息，中繼得到混疊信息后進行網(wǎng)絡編碼。第二個時隙，中繼將處理好的信號進行廣播，用戶和基站在接收到廣播信號后使用網(wǎng)絡編碼技術對自身信號部分進行干擾抵消，然后可以從余下的信號中解調(diào)出自身需要的信號。因此，在雙向中繼系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡編碼技術，可以大幅提升頻譜效率，增加系統(tǒng)容量。自適應調(diào)制編碼和功率控制是兩種有效的方法來改善系統(tǒng)的性能。一般情況下，人們考慮在功率受限的條件下，定義目標函數(shù)為系統(tǒng)的可達容量，求解出使得容量最大化的功率分配方式。經(jīng)過最優(yōu)化的功率分配以后，鏈路之間的平均信噪比就已經(jīng)確定。所以我們可以認為自適應調(diào)制編碼的平均選擇階數(shù)也是唯一可定的，雖然瞬時信噪比會隨著信道的衰落而變化，但可以認為其平均值是一定的。但是在引入自適應調(diào)制編碼之后，系統(tǒng)的
可達容量出現(xiàn)了一些新的變化。當鏈路的平均信噪比為f [GAi1 ]時，將采用第η階的調(diào)制方式。這樣在信噪比為Y。對應的功率P。與&對應的今,所能達到的系統(tǒng)最大容量是相同的(因為他們采用的是同一種調(diào)制方式)。所以超出部分的功率^ = 是浪費掉的。因此傳統(tǒng)的方法并不能達到最優(yōu)的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法，與傳統(tǒng)的方法相比，提高了系統(tǒng)的容量并降低了系統(tǒng)的功率開銷。一種雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法，基站功率，中繼功率和用戶終端功率在總發(fā)射功率受限的條件下，選擇使得系統(tǒng)容量最大化的發(fā)射功率，然后根據(jù)鏈路的信噪比選擇調(diào)制編碼方式，最后對剩余功率做再分配，具體包括如下步驟:1.1)、在第一個時隙基站發(fā)送信號X1到中繼，同時移動的用戶終端發(fā)送信號X2到中繼；1.2)、在第二個時隙，中繼將接收到的疊加信號73=1131+112&+113進行網(wǎng)絡編碼，這里的網(wǎng)絡編碼過程為信號的疊加，將信號放大后轉(zhuǎn)發(fā)給基站和用戶終端，轉(zhuǎn)發(fā)信號為
x3=ay3沖繼的放大系數(shù)為
權利要求
1.一種雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法，其特征在于:基站功率，中繼功率和用戶終端功率在總發(fā)射功率受限的條件下，選擇使得系統(tǒng)容量最大化的發(fā)射功率，然后根據(jù)鏈路的信噪比選擇調(diào)制編碼方式，最后對剩余功率做再分配，具體包括如下步驟: 1.1)、在第一個時隙基站發(fā)送信號X1到中繼，同時移動的用戶終端發(fā)送信號X2到中繼； 1.2)、在第二個時隙，中繼將接收到的疊加信號y3=hixi+h2x2+n3進行網(wǎng)絡編碼，這里的網(wǎng)絡編碼過程為信號的疊加，將信號放大后轉(zhuǎn)發(fā)給基站和用戶終端，轉(zhuǎn)發(fā)信號為x3=ay3;中繼的放大系數(shù)為
2.根據(jù)權利要求1所述的雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法，其特征在于所述的對功率進行再分配的具體步驟如下: 2.1)、根據(jù)兩條鏈路的信噪比為^和Y2和目標誤碼率的準則，選取對應的調(diào)制編碼，信噪比滿足條件
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙向中繼系統(tǒng)的聯(lián)合自適應調(diào)制編碼和功率分配方法。在基站、中繼和用戶終端在總發(fā)射功率受限的條件下，以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標，得到最優(yōu)化的功率分配。然后依據(jù)信道的狀態(tài)信息選擇最優(yōu)的調(diào)制編碼，為節(jié)省能量，對剩余功率做再分配。本發(fā)明基于網(wǎng)絡編碼的雙向中繼系統(tǒng)具有容量高傳輸準的特點，引入了自適應調(diào)制編碼和功率分配后不僅保留了系統(tǒng)傳統(tǒng)特點，而且減少了功率的浪費，提高了系統(tǒng)的實際吞吐量。
文檔編號H04W52/04GK103117835SQ20121050503
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者方博文, 張昱, 馬習然, 王瑋, 張朝陽 申請人:浙江大學