[发明专利]一种正交频分复用系统中实现自适应调制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正交频分复用(OFDM)无线通信系统，尤其涉及一种在OFDM系统中实现自适应调制的方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，用户对于大容量的数据发射以及快速的数据传输提出了较高的要求，因此，需要有效利用无线通信系统资源，提高无线通信系统的性能与效率。

OFDM系统将一个实际的具有频率选择性衰落的宽带信道划分为若干个平坦的窄带子信道，其优势在于能够根据各个窄带子信道的实际传输情况灵活地分配发送功率以及信息比特，从而更加有效地利用无线资源。自适应调制就是这样一种分配技术，也就是系统在知道所有子载波上的信道状态信息的前提下，为每个子载波合理地分配可以传输的比特数。

本发明的自适应调制的目标是为每个子载波找到一种合适的调制方式，使得平均误比特率小于目标误比特率，而且最大限度地接近目标误比特率。

中国专利CN200510000082(一种用于OFDM系统自适应调制的比特和功率分配算法)公布了一种自适应调制方法，首先，根据系统应用环境，以及系统采用的自适应分配处理器的数目，确定子信道的分组数目N_U，以及每个分组中的子信道簇包含的子信道数目L；其次，对所有的N_C个需要分配比特和功率的子信道，按照它们在频谱中的位置，进行等间隔划分，分成N_U个分组，每个分组中包含相同数目的子信道；然后，在每个分组中分别进行比特和功率的分配；在每个分组中进行比特和功率的分配时，首先按照子信道增益的幅度的大小，对该分组中的子信道按从小到大或者从大到小的顺序进行排序；然后在每个分组中，将排序后的子信道，按连续划分的方式，分成N_S个子信道簇(N_S＝N_C/(LN_U))，每个子信道簇中包含的子信道数目均为L；接下来为每个子信道簇生成一个采样子信道，生成采样子信道的方案可以选择“最小增益”方案或“倒数平均”方案；接着在所有采样子信道上按贪婪分配的方法进行比特分配，按贪婪分配的方法进行比特分配时，实际所需分配的比特数为R_b/(LN_U)；比特分配完后，将各采样子信道上分配的比特数目，复制给对应的子信道簇中的各个子信道，最后分别计算每个子信道所需要的信号功率。

上述方法采用了贪婪算法来分配比特，因此非常适用于固定数据速率的OFDM系统。但是，在实际的OFDM系统中，用户所处的信道环境时常会发生变化，在这种情况下，上述方法就显得心有余而力不足。如果继续采用固定数据率，则会导致系统资源的巨大浪费。此外，上述方法在分配比特以前需要对子信道进行分组，并且对子载波的分配方式有严格限制，这样在实际处理过程中就相对增加了系统的复杂度。

因而，在实际OFDM系统中，完全可以不依赖于子载波的分配方式而自适应地根据信道的变化来调节调制方式，分配合适的比特数，进而实现数据率的最大化，已经成为业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种正交频分复用系统中实现自适应调制的方法，以克服现有技术在进行OFDM系统自适应调制时对于子载波分配方式的依赖以及子信道的分组等缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在正交频分复用系统中实现自适应调制的方法，包括如下步骤：

(1)利用各个子载波对应信道的信噪比，计算各个子载波在所有可能调制方式下的误比特率；

(2)选择最高调制级别对应的所有误比特率，计算平均误比特率；

(3)如果所述平均误比特率不高于目标误比特率，则将该最高级别调制方式选作最终的调制方式；否则转入步骤(4)；

(4)如果步骤(1)中计算出的误比特率中，最小的误比特率都超过了目标误比特率，则对所有子载波不分配任何比特，直接结束；否则转入步骤(5)；

(5)在步骤(1)计算出的所有误比特率中，针对每一个子载波，分别选择一个小于峰值误比特率的误比特率，并根据选出的各个子载波在不同调制方式下的误比特率组合，计算出平均误比特率；

(6)如果所述步骤(5)中计算得到的平均误比特率小于目标误比特率，则增加峰值误比特率，并再次转入步骤(5)，直至所计算出来的平均误比特率大于目标误比特率时，转入步骤(7)；