無線自適應鏈路功率分配技術研究.pdf

1、在移動通信日益普及、資源日趨緊張的今天，為滿足日益增長的高速無線數(shù)據(jù)業(yè)務需求，AMC與HARQ等鏈路自適應技術已被廣泛采用，成為無線網(wǎng)絡不可缺少的一部分。而包括功率分配在內(nèi)的無線資源分配技術也必需與鏈路層技術緊密結合，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進行了研究，在平均功率約束、誤塊率約束及最大傳輸延時等約束下，設計功率分配算法，實現(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)化問題，

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

3、優(yōu)化找到問題的最優(yōu)數(shù)值解，同時提出一個解析形式的近似解，據(jù)此提出一種適用于有限編碼長度的功率分配方法。仿真結果表明，有限碼長編碼體系下，相對經(jīng)典的注水方法，該方法能進一步提高可實現(xiàn)速率，同時近似解的性能逼近最優(yōu)數(shù)值解，而其計算復雜度僅和注水方法相當。
　　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，即可實現(xiàn)

4、無誤碼接收。針對這一點，提出一種功率分配方法，使得HARQ鏈路互信息的數(shù)學期望達到最大，同時累積信噪比能達到預定的接收門限。結果表明，對于獨立塊衰落信道，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，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)功率分配的一個近似次

5、優(yōu)解，證明了在初始速率較大時，其平均吞吐率可以接近遍歷信道容量?？紤]實際應用，分析了發(fā)射信號峰均比對性能的影響。并給出了一種在線統(tǒng)計方法，在信道統(tǒng)計信息未知時，利用信道衰落樣本來實現(xiàn)功率分配。計算結果表明，在鏈路延時要求不高時，該功率分配方法可實現(xiàn)接近遍歷容量的HARQ數(shù)據(jù)吞吐率。而當鏈路延時要求bu較高時，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，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