無(wú)線自適應(yīng)鏈路功率分配技術(shù)研究.pdf

1、在移動(dòng)通信日益普及、資源日趨緊張的今天，為滿足日益增長(zhǎng)的高速無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，AMC與HARQ等鏈路自適應(yīng)技術(shù)已被廣泛采用，成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不可缺少的一部分。而包括功率分配在內(nèi)的無(wú)線資源分配技術(shù)也必需與鏈路層技術(shù)緊密結(jié)合，以充分利用系統(tǒng)資源及發(fā)揮系統(tǒng)能力。本論文圍繞AMC和HARQ數(shù)據(jù)鏈路的功率分配技術(shù)進(jìn)行了研究，在平均功率約束、誤塊率約束及最大傳輸延時(shí)等約束下，設(shè)計(jì)功率分配算法，實(shí)現(xiàn)提高鏈路傳輸速率的目的。本論文在概率空間中考慮優(yōu)化問(wèn)題，

2、從統(tǒng)計(jì)最優(yōu)的角度設(shè)計(jì)和分析功率分配算法，對(duì)于平均鏈路吞吐率，應(yīng)用凸分析和優(yōu)化理論，在概率空間中求得功率分配最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。
　　研究了MIMO時(shí)變塊衰落信道下，有限長(zhǎng)信道編碼的功率分配。假設(shè)發(fā)射端及接收端均已知信道狀態(tài)信息。目標(biāo)是在滿足平均發(fā)射功率約束下，最大化有限碼長(zhǎng)體系的可實(shí)現(xiàn)速率。利用信道色散分析(dispersion analysis)，給出了可實(shí)現(xiàn)速率的一個(gè)精確近似函數(shù)，該函數(shù)為凸函數(shù)，然后以其作為優(yōu)化目標(biāo)，應(yīng)用凸

3、優(yōu)化找到問(wèn)題的最優(yōu)數(shù)值解，同時(shí)提出一個(gè)解析形式的近似解，據(jù)此提出一種適用于有限編碼長(zhǎng)度的功率分配方法。仿真結(jié)果表明，有限碼長(zhǎng)編碼體系下，相對(duì)經(jīng)典的注水方法，該方法能進(jìn)一步提高可實(shí)現(xiàn)速率，同時(shí)近似解的性能逼近最優(yōu)數(shù)值解，而其計(jì)算復(fù)雜度僅和注水方法相當(dāng)。
　　研究了適用于CC-HARQ的功率分配方法。假定塊衰落信道，且收發(fā)兩端均已知因果信道信息。在CC-HARQ系統(tǒng)中，只要接收端的累積信噪比大于HARQ初始信息速率所需的門限，即可實(shí)現(xiàn)

4、無(wú)誤碼接收。針對(duì)這一點(diǎn)，提出一種功率分配方法，使得HARQ鏈路互信息的數(shù)學(xué)期望達(dá)到最大，同時(shí)累積信噪比能達(dá)到預(yù)定的接收門限。結(jié)果表明，對(duì)于獨(dú)立塊衰落信道，在-5dB到15dB的信噪比區(qū)間內(nèi)，該方法在最大傳輸次數(shù)為4時(shí)，數(shù)據(jù)吞吐率可以接近遍歷容量的75％。
　　研究了適用于IR-HARQ的功率分配。假定塊衰落信道，且收發(fā)兩端均已知因果信道信息。提出一種使得HARQ平均增量信息最大化的功率分配方法。該方法是速率最優(yōu)功率分配的一個(gè)近似次

5、優(yōu)解，證明了在初始速率較大時(shí)，其平均吞吐率可以接近遍歷信道容量。考慮實(shí)際應(yīng)用，分析了發(fā)射信號(hào)峰均比對(duì)性能的影響。并給出了一種在線統(tǒng)計(jì)方法，在信道統(tǒng)計(jì)信息未知時(shí)，利用信道衰落樣本來(lái)實(shí)現(xiàn)功率分配。計(jì)算結(jié)果表明，在鏈路延時(shí)要求不高時(shí)，該功率分配方法可實(shí)現(xiàn)接近遍歷容量的HARQ數(shù)據(jù)吞吐率。而當(dāng)鏈路延時(shí)要求bu較高時(shí)，該方法仍能保證較好的傳輸速率。例如，要求誤塊率為10-2時(shí)，最多傳輸4次的數(shù)據(jù)吞吐率距離遍歷容量約為2dB，最多傳輸8次的吞吐率距