CN101465832A - 用于自适应多载波调制的最佳ber调整 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称为用于自适应多载波调制的最佳BER调整,涉及自适应多载波数据传输方案领域。本发明特别涉及一种调节一组副载波的传输参数的方法、一种软件程序产品和一种通信设备。所述调节一组副载波的传输参数的方法包括以下步骤:确定每个副载波的信道质量值;根据信道质量值,建立分配组的顺序,每个分配组包括一个或多个副载波;按照分配组的顺序,为每个分配组分配传输参数,其中为分配组分配传输参数包括为分配组中的所有副载波分配传输参数;以及根据先前分配的一个或多个传输参数计算链路性能值;其中为每个分配组分配传输参数的步骤基于计算的链路性能值。
Description
技术领域
本发明涉及自适应多载波数据传输方案领域。本发明特别涉及调节一组副载波的传输参数的方法、软件程序产品和通信设备。
背景技术
多载波系统(如正交频分复用OFDM和多载波小波调制)通常用于传输信道面临严重的多径效应而导致信道传输功能的严重变化时。在多载波系统中,用于传输的频率范围分为多个较小的频率范围,每个较小的频率范围与一个副载波相关联。在自适应多载波系统中,每个副载波根据指定状况(如取决于信道特征或其它服务的存在)调节其调制。通常,接收器侧的信道估计会为每个OFDM副载波提供信噪比(SNR)。此SNR与阈值对比以分配“最佳的”调制方案。为具有低SNR的副载波分配低调制阶数的强大调制方案(如BPSK或QPSK)。对于具有较高SNR的副载波,分配较高调制阶数的调制方案。SNP不足(即极低)的副载波被标记(notched)(不用于传输数据)。至少对于OFDM,通常使用的调制方案全部是正交调幅(QAM)类型的,并且分配的不同调制方案之间的差别在于不同星座的使用。与非自适应多载波系统相比,副载波调制的自适应大大增加了整体吞吐量。
误比特率缩写为BER。整体BER是由一组副载波如多载波通信设备中的所有副载波提供的BER。整体BER是每个副载波传递的BER的平均值。本领域已知两种达到所需整体BER值(目标BER)的基本方案。在简单解决方案中,对每一个调制方案有专门的SNR范围。图1中示意说明了SNR范围与调制方案的关联。然后,副载波的估算SNR值直接映射到相应的调制方案。使用此简单解决方案,目标BER得以保证(不超越),但达到的整体BER值可能与目标BER相差甚远。在技术上更复杂的解决方案中,对若干或所有副载波取平均值。由此,一些副载波传递相对目标BER稍微增加的误比特率(BER),而其它副载波保持低于目标BER,但整体BER接近目标值。应用交织以提供均匀BER。取平均值实现了更佳的SNR阈值,而这意味着增大的吞吐量(数据率)。但是,即使使用这种改进的解决方案,仍无法以理想的精度达到目标BER。
因此,本发明要解决的问题是提供分配传输参数(如调制方案)给一组副载波的改进方法,以使得能够以高精度达到链路性能值(如BER)并且提供相应的软件程序产品和相应的通信设备。
发明内容
此问题通过调节一组副载波的传输参数的方法解决,所述方法包括以下步骤:确定每个副载波的信道质量值;根据信道质量值,建立分配组的顺序,每个分配组包括一个或多个副载波;按照分配组的顺序,为每个分配组分配传输参数,其中为分配组分配传输参数包括为分配组中的所有副载波分配传输参数;以及根据先前分配的一个或多个传输参数计算链路性能值;其中为每个分配组分配传输参数的步骤基于计算的链路性能值。
有利的是,所述计算链路性能值的步骤在每两次连续分配传输参数给分配组之间执行一次。
有利的是,如果计算的链路性能值高于链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到的传输参数则比之前分配的分配组分配到的传输参数达到的链路性能值更低。
有利的是,如果计算的链路性能值高于链路性能目标值,之前分配的分配组会重新分配到传输参数,重新分配的传输参数是分配给下一个分配的分配组的传输参数。
有利的是,分配的传输参数是预定义的有序集的元素,由此导致较高链路性能值的传输参数排序在导致较低链路性能值的传输参数之前,并且分配给下一个分配的分配组的传输参数在顺序上是之前分配的传输参数的下一个传输参数。
有利的是,如果计算的链路性能值低于链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到与之前分配的传输参数相同的传输参数。
有利的是,根据先前分配的一个或多个传输参数计算链路性能值的步骤包括为一个或多个先前分配的传输参数的每一个计算副载波特定链路性能值;以及对计算的副载波特定链路性能值取平均值以获得链路性能值的步骤。为一个或多个先前分配的传输参数的每一个计算副载波特定链路性能值是指根据分配给副载波的传输参数为相应的一个或多个副载波的每一个计算副载波特定链路性能值。
有利的是,所述一个或多个副载波均为先前已分配传输参数的副载波或均为最后分配到相同传输参数的副载波。
信道质量值有利地对应于、是或基于信噪比。
传输参数有利地是调制阶数或调制方案。
链路性能值有利地对应于、是或基于误比特率。
所述问题还通过一种软件程序产品解决,在由一个或多个处理设备执行时,所述软件程序产品适用于执行根据本发明的调节一组副载波的传输参数的方法。
所述问题还通过一种通信设备解决,所述通信设备包含用于确定一组副载波中每个副载波的信道质量值的信道估计器以及控制器。所述控制器适用于根据信道质量值建立分配组的顺序,每个分配组包括一个或多个副载波;按照分配组的顺序,为每个分配组分配传输参数,其中为分配组分配传输参数包括为分配组的每个副载波分配传输参数;以及根据先前分配的一个或多个传输参数计算链路性能值;其中所述为每个分配组分配传输参数基于计算的链路性能值。
有利的是,所述控制器适用于在每两次连续分配传输参数给分配组之间计算所述链路性能值。
有利的是,如果计算的链路性能值高于链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到的传输参数则比之前分配的分配组分配到的传输参数达到的链路性能值更低。
有利的是,如果计算的链路性能值高于链路性能目标值,所述控制器适用于重新分配传输参数给之前分配的分配组,重新分配的传输参数是分配给下一个分配的分配组的传输参数。
有利的是,分配的传输参数是预定义的有序集的元素,由此导致较高链路性能值的传输参数排序在导致较低链路性能值的传输参数之前,并且分配给下一个分配的分配组的传输参数在顺序上是之前分配的传输参数的下一个传输参数。
有利的是,如果计算的链路性能值低于链路性能目标值,所述控制器适用于给下一个分配的分配组分配与之前分配的传输参数相同的传输参数。
有利的是,所述控制器适用于通过为先前分配的一个或多个传输参数的每一个计算副载波特定链路性能值,并且对计算的副载波特定链路性能值取平均值以获得链路性能值来计算所述链路性能值。
有利的是,所述一个或多个副载波均为之前已分配传输参数的副载波或均为最后分配到相同传输参数的副载波。
信道质量值有利地对应于、是或基于信噪比。
传输参数有利地是调制阶数或调制方案。
链路性能值有利地对应于、是或基于误比特率。
附图说明
图1显示根据现有技术的SNR与调制方案的关联(映射)。
图2显示根据本发明的调节一组副载波的传输参数的方法的第一实施例。
图3显示根据本发明的通信设备的实施例。
图4显示根据本发明的调节一组副载波的传输参数的方法的其它实施例。
图5显示根据调节传输参数的方法的其它实施例的传输参数分配的示例。
图6显示根据调节传输参数的方法的其它实施例在传输参数分配期间达到的整体BER的示例。
具体实施方式
传输参数描述用于传输的方案(传输方案)。例如,用于传输的调制方案就是一种传输参数。传输参数可随意调整(在指定通信系统提供的技术限制内)。传输参数根据信道状况(如SNR)调节。因此,信道状况对传输参数有影响。因此这种影响通过调节机制,可以说是间接的。在本发明中,传输参数描述用于指定副载波上的传输的方案。传输参数可指示副载波根本未用于数据传输。
链路性能值描述根据(至少部分)由传输参数描述的传输方案提供的通信链路的属性。链路性能值的一个示例是BER。信道状况对链路性能值有直接影响。链路性能值只能间接地通过调整一个或多个传输参数来调整。
图2显示根据本发明的调节一组副载波的传输参数的方法的第一实施例。例如,该组副载波可由多载波通信设备的所有副载波指定,如在OFDM副载波上传送和/或接收数据的OFDM通信设备。在下文中,所有副载波/每个副载波指该组副载波中的所有副载波/每个副载波,除非另有说明。
在步骤S2,为该组副载波中的每个副载波确定信道质量值。可单独为每个副载波确定信道质量值,或为一组副载波(如相邻频率的一组副载波)确定公共信道质量值。之后,方法继续进行到步骤S4。
在步骤S4中,根据确定的信道质量值建立分配组的顺序。分配组以下列方式构成。每个分配组包含一个或多个副载波。该组副载波中的每个副载波正好处于一个分配组中。对于任何两个分配组,两个分配组中一个的任何副载波大于或等于两个分配组中另一个的任何副载波。因此,副载波的信道质量指标导致分配组的阶数并且分配组可根据信道质量值排序。
对于每个分配组,可选择一个代表(即副载波)。分配组的顺序由分配组的代表的顺序指定。以下提供了分配组的一个示例。例如,如果c1到c10是副载波并且副载波按c2、c4、c3、c1、c5、c6、c8、c7排序,其中c2排在第一位。然后,可按(c2、c4)、(c3)、(c1、c5)、(c6,c8,c7)形成组并对其进行排序,其中括号中的副载波形成一个组并且组(c2、c4)排在第一位。例如,为了减少计算复杂度和/或在为一组副载波确定公共信道质量值时,可应用分组。但是,即使确定了公共信道质量值,也不需要使用分组。分组可以是无意义的。对于以上示例,无意义分组是(c2)、(c4)、(c3)、(c1)、(c5)、(c6)、(c8)、(c7)。在无意义分组中,每个分配组确切包含一个副载波。在这种情况下,分配组和副载波可视作相同。在根据信道质量值对分配组排序之后,方法继续进行到步骤S8。
在步骤S8,为当前分配组分配传输参数。分配传输参数给分配组包括分配传输参数给分配组中的所有副载波。在此实施例中,传输参数还被排序。在从步骤S4进入步骤S8时,当前分配组是排在第一位的分配组(即以上示例中的(c2、c4))并且分配的传输参数是排在第一位的传输参数。在从步骤S17进入步骤S8时,当前分配组是之前已分配传输参数的分配组的下一个分配组(例如,之前已分配(c1、c5)时,当前分配组为(c6、c8、c7))。为分配组分配传输参数可包括分配特殊传输参数(值),指示分配组的副载波已被标记(即不用于传送数据)。在步骤S8后,方法继续进行到步骤S10。
在步骤S10中,确定是否所有副载波均已分配了传输参数。如是,方法继续进行到步骤S18。如否,方法继续进行到步骤S12以分配传输参数给下一个分配组。
在步骤S12中,根据先前分配的传输参数计算(即估算)链路性能值。例如,链路性能值可以是一些或所有先前副载波的链路性能值的平均值。之后,方法继续进行到步骤S14。
在步骤S14中,对比计算的链路性能值与链路性能目标值,并且确定是否已达到链路性能目标值。如否,方法继续进行到步骤S17。如是,方法继续进行到步骤S16。
在步骤S16中,选择下一个传输参数并且方法继续进行到步骤S17。
在步骤S17中,将下一个分配组设为当前分配组并且方法返回到步骤S8。
通过在步骤S14中确定是否已达到链路性能目标值并据此分配传输参数给下一个分配组,链路性能值可调整为链路性能目标值。
在步骤S18中,根据分配给副载波的传输参数操作多载波通信链路(如OFDM通信链路)。因此,使用各个分配的传输参数配置副载波并且利用配置的副载波操作通信链路。在某个副载波分配有指示副载波已标记的特殊传输参数时,该副载波不用于传送数据。
在上述方法中,重复步骤S8,直至所有分配组均已分配到传输参数。因此,每个分配组均已分配到传输参数。此外,分配按照分配组的顺序进行并且分配基于链路性能目标值和步骤S12中计算的链路性能值。
图3显示包含根据本发明实施例的两个通信设备1-1、1-2的通信系统100。通信设备1-1包含发射单元2-1、接收单元3-1和链路控制器4-1。通信设备1-2包含发射单元2-2、接收单元3-2和链路控制器4-2。通信设备1-1和1-2是相同的。通信设备1-1、1-2均可用作接收器和发射器。在图3中所示的情况下,设备1-1用作发射器,经由通信信道5传送信息(包括用户数据)给用作接收器的通信设备1-2。因为设备1-1和1-2是相同的,它们包含相同的子单元(即发射单元2-1和2-2是相同的,接收单元3-1和3-2是相同的,并且链路控制器4-1和4-2是相同的)。具体地说,接收单元3-1包含为接收单元3-2显示的相同子单元,并且发射单元2-2包含为发射单元2-1显示的相同子单元。通信设备1-1适合执行的所有操作,通信设备1-2也适合执行,反之亦然。然而,根据本发明的通信设备1-2可调节为仅以接收器模式操作,并且仅包含以接收器模式操作所需的子单元。在没有特指通信设备1-1和1-2中的一个或设备1-1和1-2中的子单元时,以下可去掉用于区分接收器和发射器的后缀“-2”和“-1”。
通信设备1可以是任何种类的通信设备。它可以是有线(如电力线通信调制解调器)或无线(如射频无线)通信设备。它可以是固定(如WLAN基站、DSL调制解调器)或非固定(即可携式)(如移动电话)通信设备。图3中所示和下文所述的通信系统100是单输入单输出(SISO)通信系统。但是,多输入多输出(MIMO)系统通常也是可能的。
现在将说明从发射器1-1到接收器1-2的数据传输(包括用户数据)。
在详细说明收发信机1的发明特点之前,先说明多载波收发信机1(如OFDM收发信机1)的一般操作。
在图3的示意框图中,按照信号处理的顺序显示发射单元2-1包含:前向纠错(FEC)编码器6、交织器8、符号映射器10、导频添加器(adder)12、多载波(MC)调制器、保护间隔添加器16及射频单元18。
输入数据(用户数据位或控制数据位)提供给FEC编码器6。编码器6根据编码方法如纠错码对输入数据进行编码。
交织器8根据交织方法交织编码的输入数据位。
符号映射器10根据由链路控制器4-1提供的星座信息(分配信息)将交织的输入数据位映射至符号。符号映射器10的此操作也称为调制(如QAM调制)。这样,符号映射器10(如自适应QAM调制器)根据由链路控制器4-1提供的星座信息指定的调制方法调制交织的输入数据位。链路控制器4-1经由接收单元3-1从接收器1-2接收星座信息。
导频添加器12将导频符号插入从符号映射器10接收的符号中。如本领域已知,导频符号用于信道估计。
MC调制器14对从导频添加器12接收的信号执行多载波调制。例如,在OFDM的情况下,MC调制器14可以是快速傅立叶逆变换器(IFFT)14,对从导频添加器12接收的信号执行快速傅立叶逆变换。保护间隔添加器16插入保护间隔(循环前缀或循环后缀)以提供对不同长度的传播延迟的抗扰性,如本领域已知。射频单元18是电子电路,用于处理(增频转换)信号以使其可在传送路径T上传送。
信号经由通信路径(通信信道)5传送到接收器1-2。
根据信号处理顺序,接收单元3-2包含射频单元20、保护间隔移去器22、多载波(MC)解调器24、信道估计器26、均衡器/解码器28、符号去映射器30、去交织器32及FEC解码器34。均衡器/解码器28在多载波收发信机领域被称作“均衡器”和“解码器”。
射频单元20是电子线路,用于对接收路径R上接收的信号进行降频转换。
保护间隔移去器22从接收的信号中去除保护间隔。
MC解调器24对应MC调制器14对接收信号执行的多载波调制执行多载波解调。例如,在OFDM的情况下,MC解调器24可以是快速傅立叶变换器14,对接收信号执行快速傅立叶变换。
信道估计器26根据接收的信号(如根据导频符号、根据训练突发脉冲(training burst))估计传输信道5的信道特征(包括信道状态信息确定),并且从接收的信号中移去导频符号。
均衡器/解码器28根据由信道估计器26经由链路控制器4-2提供的信道估计信息对(至少部分)接收的信号进行均衡/解码。
符号去映射器30(如自适应QAM解调器)根据由链路控制器4-2提供的星座信息(分配信息)去除包含于从均衡器/解码器28接收的信号中的符号与位的映射,其中星座信息对应用于发射器1-1(符号映射器10)中的星座信息。换句话说,符号去映射器30使用对应用于发射器1-1(符号映射器10)中的调制方法的解调方法解调信号。
去交织器32以对应用于发射器1-1(交织器8)中的交织方法的去交织方法去交织从符号去映射器30接收的位。
FEC解码器34以对应用于发射器1-1(编码器6)中的编码方法的解码方法对去交织的位进行解码并输出接收的数据。在传输成功时,输出数据与输入数据相同。
发射单元2-1和接收单元3-2可能包含未显示的其它单元,可能不包含显示的单元,可能使用另一单元取代显示的单元,并且可能逆转显示的单元顺序。例如,基带传输不要求射频单元18、20,或者在利用射频电磁波之外的另一传输媒体时可使用其它适当单元取代。例如,编码器6和交织器8的顺序以及去交织器32和解码器34的顺序可逆转。例如,在OFDM收发信机领域众所周知的串行至并行转换器、并行至串行转换器、数模转换器和模数转换器的使用没有显示。
反馈信道上经由发射单元2-2和接收单元3-1从接收器1-2到发射器1-1的数据传输可以但并非必须以所述从发射器1-1到接收器1-2的数据传输相同的方式实现。
已经描述了通信设备1的一般操作,现在将描述本发明的传输参数分配模式。
在实施例中,假定调节的传输参数是副载波的调制方案,不同调制方案的区别在于其星座并且星座根据其星座大小排序,链路性能值是BER并且信道质量值是SNR。(调制阶数是星座大小的另一名称。因此,调制方案根据其调制阶数排序。)
首先描述接收器1-2。
信道估计器26配置为根据接收的信号确定每个副载波的信道质量值(SNR)并且将此信息提供给链路控制器4-2。
链路控制器4-2执行每个副载波的传输参数(星座)的分配(即执行上述方法步骤S4到S17)。由此,链路控制器4-2获得描述哪个副载波分配到哪个传输参数(星座)的分配信息。链路控制器4-2控制符号去映射器30以便实施第一分配信息(本地实施)。链路控制器4-2还促使分配信息经由发射单元2-2传送到发射器1-2以提供分配信息的远程实施。
现在描述发射器1-2。
链路控制器4-1配置为经由接收单元3-1从接收器1-2接收分配信息。链路控制器4-1控制符号映射器10以便实施第二分配信息。这样,在接收器1-2和发射器1-1中使用了相同的传输参数。
现在参照图4描述根据本发明的调节传输参数的方法的实施例。所述方法由接收器1-2执行。调节传输参数的方法的实施例包括下述步骤S20到S40。下面另外描述的包括步骤S42的方法是通信方法。如未另行说明,方法步骤均由链路控制器4-2执行。
在步骤S20中,由信道估计器26为一组副载波(如OFDM副载波)中的每个副载波确定SNR(信道质量值)。之后,方法继续进行到步骤S22。
在步骤S22中,根据各个SNR对副载波进行排序。这样就建立了副载波的顺序。在此实施例中,将副载波分组为分配组是无意义的(即每个副载波对应一个分配组)。方法继续进行到步骤S24。
在步骤S24中,选择最高阶次的星座作为当前星座。之后,方法继续进行到步骤S26。
在步骤S26中,当前星座分配给具有最高SNR的其余(即先前未分配的)副载波。之后,方法继续进行到步骤S28。
在步骤S28中,计算平均BER。平均BER是已经分配到星座的一个或多个副载波的平均BER。因此,平均BER的计算基于一个或多个(先前)分配的星座(即传输参数)。此步骤包括计算各个副载波的BER。为此可采用现有技术。例如,可根据每个星座的已知BER性能通过查表确定BER。也就是说,SNR到BER曲线(瀑布曲线)已知并且作为每个调制/星座的查询表提供。或者,可根据SNR到BER曲线(瀑布曲线)的近似公式来确定BER。
在两个互为备用的实施例的第一个中,计算的平均BER是所有先前分配的副载波的平均BER。在这种情况下,平均BER可以但并非必须是由星座大小(调制阶数)加权的加权平均值。在两个互为备用的实施例的第二个中,计算的平均BER只是先前分配到与当前副载波相同星座的那些副载波的平均BER。在这种情况下,平均BER可以但并非必须是算术平均值。在步骤S28后,方法继续进行到步骤S30。
在步骤S30中,确定是否所有副载波均已分配到星座。如是,方法继续进行到步骤S42。如否,方法继续进行到步骤S32。
在步骤S32中,确定计算的平均BER是否低于目标BER。如是,方法返回步骤S26。如否,方法继续进行到步骤S34。
在步骤S34中,确定是否已达到最低星座(即最小星座阶数的星座)。(在步骤S36中最低星座被选择为当前星座时,达到最低星座。)如否,方法继续进行到步骤S36,下一个更低星座(即具有下一个更低星座大小的星座)被选择为当前星座并且返回步骤S26。如是,在步骤S38中将指示其余副载波(即先前未分配的副载波)已标记的特殊传输参数分配给其余副载波,并且方法继续进行到步骤S42。
步骤S40是可选的,如下所述。
在步骤S42中,根据分配给副载波的星座操作多载波通信链路。由此,使用分配的星座配置符号去映射器30并且根据分配给副载波的星座去映射指定副载波携带的符号。在某个副载波分配到指示副载波已标记的特殊传输参数时,该副载波不用于传送数据。当然,在可以根据分配的传输参数操作多载波通信链路之前,分配信息(星座信息)必须传送到发射器1-2,以便它可被远程实施(每个副载波根据分配的星座进行调制),如上所述。
图5说明上述处理。仅出于说明目的,可用调制方案由1024-QAM、256-QAM、64-QAM、16-QAM及QPSK以此顺序给出。技术人员可根据状况选择其它调制方案。
在第一步,具有最高SNR的副载波分配到最高阶调制(1024-QAM),直至达到目标BER。随后,在第二步,具有最高SNR的其余副载波分配到下一个更低的星座(256-QAM),直至达到目标BER。(使用64-QAM、16-QAM及QPSK)重复第二步,直至在第五步,最低阶次星座(即QPSK)的分配期间,达到目标BER。其余副载波对应于在第六步中分配到标记状态的标记副载波。应该注意,在第一到第五步之一中分配到相同星座的副载波组不对应于分配组(可能碰巧在第一到第五步之一中分配到相同星座的副载波组正好包含一个分配组,但通常它可能包含多于一个分配组)。
图6在典型示例中进一步说明上述处理。首先考虑两个互斥实施例中的第一个的情况。图6显示了考虑过的(即先前分配的)副载波的总数对比(计算的)整体BER。虚线对应于目标BER。在每个步骤中,整体BER随相关副载波的数量增大(至少不减小),直至达到目标BER。与目标BER的偏差逐步缩小。可以看到,目标BER可被整体BER超过(例如在不会执行第五步的情况下)。但是,这不是问题,因为副载波的数量通常极大(如今有使用超过一千个副载波的系统),所以与目标BER的偏差小。例如,PLC通信系统通常具有数量极大的小带宽(约20kHz)副载波。此外,必须考虑到整体BER的估计并非精确(即计算的值将偏离真实值)。因此,最好提供安全界限,以防步骤S32中使用的阈值(即目标BER)不同于(低于)对(由)更高网络层(如应用层)保证(请求)的目标BER。然而,还可通过重新分配导致计算的平均BER超过目标BER的副载波的调制方案来解决这个问题。此副载波将(重新)分配到下一个更低的星座。为此副载波(重新)分配下一个更低的星座在图4的可选步骤S40中执行。
在将图6的整体BER视作真实的整体BER(而不是估计/计算的整体BER)时,并且在忽略计算的和真实的整体BER之间的差值时,图6同样适用于两个互斥备选实施例中的第二个。
很显然,提议的(第一和第二备选实施例的)算法允许对整体目标BER进行精确调整并且计算复杂性低。虽然低BER基本上是好的,但低BER的实现代价是低数据率。达到的目标BER越精确,数据率越好。因此,提议的算法提供了保证的BER以及高数据率。
以保证目标BER的方式调整星座大大提高了服务质量,并且提供了对所需应用(如视频、电话、数据等)的灵活适应。在纠错/检错码或其它技术方案需要BER保持低于特定目标BER时,它也是非常有利的。这样,计算的(整体)BER可对应于未编码信道的BER。这对应于信号流程中FEC解码器34之前和符号去映射器30之后的位置。
因为具有较低阶次调制方案的副载波的BER在平均BER中的权重比具有较高阶次调制方案的副载波低,BER可轻松“微调”以便分配过程的结束。因此,先分配较高阶次的调制方案,然后再分配较低阶次的调制方案能够以低计算复杂性精确实现目标BER。
在第二个备选方案中,显然单独为每个星座类型达到目标BER,这是现有技术中未知的。但是,根据上述论证,计算的BER和真实BER大致相同,立即可以看出这对第一个备选方案也有效。
可以看到,在实施例中SNR阈值根据在(整个)多载波符号(如OFDM符号)上的当前SNR分布动态地调整,而现有技术解决方案则使用静态SNR阈值来选择副载波的调制。
提议的传输参数调节可在几个时间点或时机执行。例如,它可以在最初开始时执行。这对于静态信道(PLC信道)是有利的。调节还可以在后台不断执行。这对于变化的信道状况是有利的。要实现这一点,重复所述调节机制。当然,在确定的链路参数未更改时,不需要再次传送它们。此外,可监视真实的整体BER。由此,大于目标BER的真实BER触发调节机制。远远小于(如小于阈值,所述阈值由目标BER和预定值的差值指定)目标BER的真实BER也可触发调节机制。
虽然本文只针对单输入单输出(SISO)自适应系统进行了详细说明,本发明特别还适用于多输入多输出(MIMO)通信系统(如MIMO-OFDM)。此类系统可能要求每个副载波分配一个以上的传输参数(每个独立传输信道一个参数)。例如,用于多个副载波的多个星座称作配合图(tonemap)(OFDM配合图)。对于每个独立传送路径,必须由接收器1-1确定一个配合图,并且必须将配合图传送给发射器1-2。虽然本文中使用OFDM作为示例,本发明和本文所述实施例的理论也适用于其它多载波方案,包括如多载波小波调制。
Claims (23)
1.一种调节一组副载波的传输参数的方法,所述方法包括以下步骤
确定(S20)每个副载波的信道质量值;
根据所述信道质量值,建立(S22)分配组的顺序,每个分配组包括一个或多个副载波;
按照所述分配组的顺序,为每个分配组分配(S26)传输参数,其中为分配组分配传输参数包括为所述分配组中的所有副载波分配传输参数;以及
根据先前分配的一个或多个传输参数,计算(S28)链路性能值;
其中
为每个分配组分配传输参数的步骤(S26)基于计算的链路性能值。
2.如权利要求1所述的方法,其中计算所述链路性能值的步骤(S28)在每两次连续分配传输参数给分配组之间执行一次。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中
如果所述计算的链路性能值高于链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到的传输参数则比之前分配的分配组分配到的传输参数达到的链路性能值更低。
4.如权利要求3所述的方法,其中
如果所述计算的链路性能值高于所述链路性能目标值,之前分配的分配组会重新分配到传输参数,重新分配的传输参数是分配给下一个分配的分配组的传输参数。
5.如权利要求3或4所述的方法,其中
分配的传输参数是预定义的有序集的元素,其中导致较高链路性能值的传输参数排序在导致较低链路性能值的传输参数之前,以及
分配给下一个分配的分配组的传输参数在顺序上是之前分配的传输参数的下一个传输参数。
6.如权利要求3到6中的任一项所述的方法,其中
如果所述计算的链路性能值低于所述链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到与之前分配的传输参数相同的传输参数。
7.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中所述根据先前分配的一个或多个传输参数计算链路性能值的步骤包括以下步骤
为一个或多个先前分配的传输参数的每一个计算(S28)副载波特定链路性能值;以及
对计算的副载波特定链路性能值取平均值(S28)以获得所述链路性能值。
8.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中
所述一个或多个副载波均为先前已分配传输参数的副载波或均为最后分配到相同传输参数的副载波。
9.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中
所述信道质量值对应于、是或基于信噪比。
10.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中
传输参数是调制阶数或调制方案。
11.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中
所述链路性能值对应于、是或基于误比特率。
12.一种软件程序产品,所述软件程序产品在由一个或多个处理设备执行时适用于执行根据以上权利要求的任一项的调节一组副载波的传输参数的方法。
13.一种通信设备(1-2),包括
用于确定一组副载波中每个副载波的信道质量值的信道估计器(26);以及
控制器(4-2),所述控制器适用于
根据所述信道质量值,建立分配组的顺序,每个分配组包括一个或多个副载波;
按照所述分配组的顺序,为每个分配组分配传输参数,其中为分配组分配传输参数包括为所述分配组中的每个副载波分配传输参数;
根据先前分配的一个或多个传输参数,计算链路性能值;
其中
传输参数到每个分配组的所述分配基于所述计算的链路性能值。
14.如权利要求13所述的通信设备(1-2),其中所述控制器(4-2)适用于在每两次连续分配传输参数给分配组之间计算所述链路性能值。
15.如权利要求13或14所述的通信设备(1-2),其中
如果所述计算的链路性能值高于链路性能目标值,下一个分配的分配组分配到的传输参数则比之前分配的分配组分配到的传输参数达到的链路性能值更低。
16.如权利要求15所述的通信设备(1-2),其中
如果所述计算的链路性能值高于所述链路性能目标值,所述控制器(4-2)适用于重新分配传输参数给之前分配的分配组,重新分配的传输参数是分配给下一个分配的分配组的传输参数。
17.如权利要求15或16所述的通信设备(1-2),其中
分配的传输参数是预定义的有序集的元素,其中导致较高链路性能值的传输参数排序在导致较低链路性能值的传输参数之前,以及
分配给下一个分配的分配组的传输参数在顺序上是之前分配的传输参数的下一个传输参数。
18.如权利要求15到17中的任一项所述的通信设备(1-2),其中
如果所述计算的链路性能值低于所述链路性能目标值,所述控制器(4-2)适用于给下一个分配的分配组分配与之前分配的传输参数相同的传输参数。
19.如权利要求13到18中的任一项所述的通信系统(1-2),其中所述控制器(4-2)适用于通过以下步骤计算所述链路性能值:
为一个或多个先前分配的传输参数的每一个计算副载波特定链路性能值;以及
对计算的副载波特定链路性能值取平均值以获得所述链路性能值。
20.如权利要求13到19中的任一项所述的通信设备(1-2),其中
所述一个或多个副载波均为先前已分配传输参数的副载波或均为最后分配到相同传输参数的副载波。
21.如权利要求13到20中的任一项所述的通信设备(1-2),其中所述信道质量值对应于、是或基于信噪比。
22.如权利要求13到21中的任一项所述的通信设备(1-2),其中所述传输参数是调制阶数或调制方案。
23.如权利要求14到22中的任一项所述的通信设备(1-2),其中所述信道性能值对应于、是或基于误比特率。
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