[发明专利]无线光CDMA系统总功率约束下的多用户功率分配方法

说明书

技术领域

本发明属于无线光通信的技术领域，涉及一种基于CDMA多点多用户无线光通信在所有接入点总功率约束下的功率分配方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们对生活的品质的要求也越来越高，在通信领域，开始追求一种“绿色的”和“高速率的”通信技术，所以无线光通信技术逐渐成为科学家们研究的热点问题。无线光通信技术利用激光器件或者白光LED器件，通过对光照强度的调制来实现信息高速传输，实现了日常工作照明的同时，也满足了人们对信息高速传输的要求，而且具有丰富频谱资源、高保密性、绿色安全等诸多优点，正好弥补了传统无线通信技术的缺点。无线光通信技术可以分为两种，一种是室外自由光通信技术，另一种是室内可见光通信技术。因使用光而非无线调频传输信号，可见光通信技术的成本仅为Wi-Fi的十分之一。另外，可见光通信技术可安全地用于飞机上;整合进医疗设备中以及可用于禁止Wi-Fi使用的医院内;甚至还可用于Wi-Fi的表现并不是那么好的水下，对应于Wi-Fi，无线光通信在业界也称为Li-Fi类通信技术。

CDMA技术是多用户系统重要的多址接入技术之一，广泛用于3G移动通信系统中，抗干扰能力强，系统容量大。而且在无线光通信系统中很容易利用LED阵列系统实现CDMA扩频调制，如果每个码道是二进制调制，那么可以利用LED阵列系统中的每个LED使用OOK调制发送每个码道数据，最后通过光的空间合成产生基于CDMA扩频调制的多码道数据流，如果每个码道是多进制调制，那么可以给每个码道分配多个LED，最后同样可以利用光的空间合成多码道数据流。这种实现方案不仅简单，而且使得多码道数据流分离，大大降低了系统的峰均比，对功率放大器的线性度要求大大降低。另外CDMA技术给系统引入了一个新的正交码域，使得系统能够容纳更多的用户。另外CDMA系统各个码分用户在时间上是复用，所以可以给不同的用户分配不同的功率。更值得一提的是，在无线光通信系统中，可以利用扩频增益来提高系统抗遮挡能力。

目前，在无线光CDMA多接入点多用户系统中所有接入点总功率约束下，没有方法对系统功率资源利用效率进行提升，通常是对所有的用户分配相同的功率资源，但在无线光CDMA多接入点多用户系统中用户在时域上是复用的，所以可以根据用户不同的信道环境来给不同的用户分配不同功率资源，这样就可以提升功率资源利用效率和系统容量。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种可以使得无线光多用户通信系统容量最大化，无线光CDMA通信系统在所有接入点总功率约束下的多用户功率分配优化方法。

技术方案：本发明的无线光CDMA系统总功率约束下的多用户功率分配方法，包括以下步骤：

1）系统参数初始化：将所有LED接入点对所有用户的功率分配初始化为零；

2）根据下式，对所有LED接入点分别进行功率分配优化：

pki=σi2pEξi2Ski2,]]>

其中p_E表示所有LED接入点的总功率约束，p_ki为经过总功率约束p_E归一化后，第k个LED接入点分配给第i个用户的归一化功率，ξ_i为过渡变量，根据如下公式计算得到：