[发明专利]混合载波系统的近似最小误码率功率分配方法

说明书

混合载波系统的近似最小误码率功率分配方法，涉及混合载波系统的近似最小误码率功率分配技术。本发明是为了提升混合载波系统BER性能，以及为了提升了系统的可达速率。本发明在发射端，对每一个频带上的数据进行α阶的加权分数傅里叶变换，得到频域的数据；在频域，对步骤一获得的数据进行功率分配操作，并对分配后的数据进行IFFT变换，将数据变换到时域，并发送到信道；在接收端，对接收到的数据进行FFT变换，将数据变换回频域；在频域进行信道均衡；均衡后，在频域进行功率分配的逆操作；并进行‑α阶的分数傅里叶变换解调，并输出。本发明适用于无线通信中的功率分配场合。

技术领域

本发明涉及混合载波系统的近似最小误码率功率分配技术。

背景技术

近年来，随着通信技术的飞速发展，人们也不在局限于语音传输，视频资源的快速传输也逐渐成为人们的追求目标。因此，通信链路中的负载也越来大，将来的无线通信系统就需要更好的准则来精确地控制资源。资源分配策略也就成为了无线通信网络中的核心部分，它包括一系列的功能，例如调度、速率控制、功率控制、带宽预留等。目前很多技术都是依据信道的特征来提升系统的性能的，比如功率分配技术和比特分配技术等。

功率分配技术是一项兼容性很强的技术，既适用于LTE系统的上下行链路，也适用于非正交多址等5G中新型的多址方案。功率分配的度量目标一般包括系统可达速率(Achievable Rate，AR)、误码率和公平性等。通常我们研究的是LTE系统下行的OFDM系统的功率分配方法，包括最大可达速率分配和最小误码率分配等。

此外，在未来的5G系统中将考虑更加复杂的场景和需求，因此在设计时就需要灵活的波形方案来实现多性能目标的联合优化问题。而混合载波系统恰恰符合了5G的这种需求，它把LTE系统下行的OFDM和上行的SC系统相融合，通过灵活可调的参数，得到更加适用于场景需求的系统。

文献[1](N.Wang和S.D.Blostein于2003年公开的《Power loading for CP-OFDMover frequency-selective fading channels》)研究了CP-OFDM系统的功率分配方法并给出了不同功率分配的表达式，包括最小误码率功率分配、逼近的最小误码率功率分配、等增益功率分配以及最小均方误差(MMSE)功率分配。此外，文献[1]指出，可以通过拉格朗日乘数法求得OFDM系统的最小误码率功率分配的表达式。

文献[2](N.Wang和S.D.Blostein于2005年公开的《Comparison of CP-basedsingle carrier and OFDM with power allocation》)把文献[1]提出的几种多载波分配方法和单载波频域迫零(ZF)均衡的系统性能进行了比较。对于OFDM系统，逼近的最小误码率功率分配的误码率性能要优于MMSE功率分配；单载波ZF均衡的性能和OFDM系统等增益功率分配的性能是一致的。

文献[3](D.Zanatta Filho,L.F′ety和M.Terr′e于2007年公开的《A hybridsingle carrier/multicarrier transmission scheme with power allocation》)对于单载波ZF均衡和MMSE均衡系统的功率分配方法进行了分析，提出了单载波的最优功率分配方法，对于单载波而言，由于各个子载波上的信噪比一样，所以最大容量策略等于最小误码率策略。但是，对于OFDM系统二者就不相同。