CN103117982A - 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法 - Google Patents

一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103117982A
CN103117982A CN2013100795748A CN201310079574A CN103117982A CN 103117982 A CN103117982 A CN 103117982A CN 2013100795748 A CN2013100795748 A CN 2013100795748A CN 201310079574 A CN201310079574 A CN 201310079574A CN 103117982 A CN103117982 A CN 103117982A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subcarrier
channel gain
base station
user
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100795748A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103117982B (zh
Inventor
唐岚
李多一
张兴敢
柏业超
朱鹏程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University
Original Assignee
Nanjing University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University filed Critical Nanjing University
Priority to CN201310079574.8A priority Critical patent/CN103117982B/zh
Publication of CN103117982A publication Critical patent/CN103117982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103117982B publication Critical patent/CN103117982B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,包括如下步骤:基站向接收端发送一组只含有导频信号的信息,接收端利用这些信息对导频子载波的信道增益进行估计和量化;接收端将估计和量化后的信道增益反馈给基站,基站基于最小化均方误差的插值准则,利用反馈所得信道增益对未知的信道增益进行插值;基站利用信道增益信息进行子载波组和传输功率的分配,用户的数据流被分配到不同子载波组上传输。本发明能够减少基站端的计算复杂度和用户反馈量。

Description

一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法
技术领域
本发明涉及一种通信领域的数据传输方法,具体涉及一种基于子载波分组的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统(简称“系统”)的数据传输方法,更具体涉及一种基于子载波分组的多用户OFDM系统的数据传输方法,能降低系统复杂度和反馈量。
背景技术
OFDM是一种高速数据传输技术,该技术的基本原理是将高速串行数据流变换成多路相对低速的并行数据流,并对不同载波进行调制。这种并行传输体制大大扩展了符号的脉冲宽度,提高了信号抗多径衰落等恶劣传输条件的性能。
目前,多用户OFDM系统中的资源分配问题已经得到了广泛研究,包括在速率约束条件下最小化发送功率的子载波、速率和功率分配方法,在功率约束条件下最大化系统吞吐量的子载波、速率和功率分配方法,基于公平性的在功率约束条件下最大化加权容量的资源分配方法等。以上方案均以单个子载波为基本单位进行资源分配。然而为降低基站的计算复杂度和用户反馈量,在实际系统中,OFDM的子载波常被组合为子载波组进行资源分配,即将子载波组作为最小单位分配给不同用户,每个子载波组内的所有子载波只能被分配给同一个用户。由于相邻子载波的信道增益具有较大关联性,因此在资源分配当中若干相邻子载波可以看作一个整体被分配给同一个用户。
第一文献研究了一种在反馈量和相干时间一定的情况下最大化系统容量的资源分配方法。该方案在进行资源分配时将子载波和用户分别进行分组以减小运算复杂度。文中比较了在顺序反馈和竞争反馈两种反馈方案下系统吞吐量的大小。第二文献实现了有误码率和传输功率限制的基于子载波分组的最大化容量OFDM资源分配。此方案中若干相邻子载波被组合成为一个子载波组,每个子载波组的平均误码率需达到设定的限制要求,同一个子载波组中的每个子载波上分配的传输功率相等。第三文献列举了一些有反馈量限制的最大化系统容量的OFDM资源分配方案,并对它们的性能进行了比较。第四文献将反馈方案结合在资源分配方案当中,实现了有传输功率限制的基于公平性的最大化系统加权和容量的OFDM资源分配方案。
但是上述现有资源分配方案,都没有考虑将系统的反馈方案与子载波分组的资源分配方法结合起来。所有子载波的信道增益都需要被反馈给基站,当子载波数目比较多时,需要反馈的信道增益数据量可能会很大,浪费网络传输资源。
发明内容
发明目的:针对上述现有技术存在的问题和不足,本发明的目的是提供一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,能够减少基站端的计算复杂度和用户反馈量。
技术方案:为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,包括如下步骤:
(1)基站向接收端发送一组只含有导频信号的信息,接收端利用这些信息对导频子载波的信道增益进行估计和量化;
(2)接收端将估计和量化后的信道增益反馈给基站,基站基于最小化均方误差的插值准则,对反馈所得信道增益进行插值获得未知的信道增益;
(3)基站利用完整的信道增益信息进行子载波组和传输功率的分配,用户的数据流被分配到不同子载波组上传输;
(4)对数据流先进行QAM(Quadrature Amplitude Modulation,正交幅度调制)调制,再做逆傅里叶变换,生成待发送的信号序列;
(5)在待发送的信号序列前面加循环前缀,该循环前缀的长度大于无线信道的最大时延扩展;
(6)将加了循环前缀的信号序列经过无线信道后去掉循环前缀,接着对其做傅里叶变换,然后进行QAM解调,最后将每个用户的传输数据输出。
进一步地,所述步骤(6)中,在傅里叶变换后,每个用户抽取部分子载波的信道增益进行反馈,基站通过对反馈的信道增益进行插值获得用户其余子载波的信道增益;继续步骤(3)。
进一步地,对信道增益的量化采用基于最小化均方误差的标量量化方法。
进一步地,所述步骤(3)包括如下步骤:
1)定义拉格朗日乘子                                                
Figure 167061DEST_PATH_IMAGE001
和子载波组的分配因子
Figure 816348DEST_PATH_IMAGE002
的初始值,在初始条件下,所有
Figure 681536DEST_PATH_IMAGE003
均为0;
2)将
Figure 758077DEST_PATH_IMAGE004
的初始值代入所有
Figure 279188DEST_PATH_IMAGE005
,用二分法解出
Figure 794483DEST_PATH_IMAGE006
,式中,
Figure 451860DEST_PATH_IMAGE007
是用户
Figure 761619DEST_PATH_IMAGE008
的容量加权值,m是某个子载波组内子载波的序号,M是每个子载波组所含子载波的个数,
Figure 770026DEST_PATH_IMAGE009
是分配给第k个用户的第n个子载波组中的第m个子载波的信噪比,
Figure 823433DEST_PATH_IMAGE010
是在这种条件下每个子载波组中的每个子载波上分配的功率;
3)将代入
Figure 81556DEST_PATH_IMAGE011
=
Figure 577259DEST_PATH_IMAGE012
,将子载波组分配给令
Figure 800747DEST_PATH_IMAGE011
最大的用户,即该
4)计算
Figure 768200DEST_PATH_IMAGE015
的值,式中,K是OFDM系统的用户数,N是子载波组的个数,
Figure 582572DEST_PATH_IMAGE002
是子载波组的分配因子,若
Figure 336859DEST_PATH_IMAGE016
,式中,
Figure 603892DEST_PATH_IMAGE017
表示OFDM系统传输的最大功率,则减小
Figure 740475DEST_PATH_IMAGE001
的值,若
Figure 347037DEST_PATH_IMAGE018
,则增大
Figure 340401DEST_PATH_IMAGE001
的值,并重复步骤2)和步骤3),直到
Figure 94730DEST_PATH_IMAGE019
,结束资源分配。
有益效果:本发明将子载波分组技术应用于OFDM系统资源分配和信道增益的反馈方法当中,在资源分配中兼顾了用户的公平性。系统以子载波组为最小单位进行资源分配,可以大大减小资源分配的计算复杂度。在进行信道增益反馈时,每个子载波组只反馈部分子载波的信道增益,能够有效减少系统整体的反馈量。
附图说明
图1为本发明实施例中OFDM系统的示意图;
图2为本发明实施例中资源分配方法的流程图;
图3为本发明实施例中第一仿真结果示意图;
图4为本发明实施例中第二仿真结果示意图;
图5为本发明实施例中第三仿真结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明实施例提供了一种基于子载波分组的、有传输功率限制的最大化加权信道容量的OFDM资源分配系统。
系统传输框图请参阅图1。首先,基站向接收端发送一组只含有导频信号的信息,利用这些信息接收端对导频子载波的信道增益进行估计和量化。接收端将这些信道增益反馈给基站,基站基于最小化均方误差的插值准则,利用反馈所得信道增益对未知的信道增益进行插值。系统传输数据的流程可以概括为:基站利用完整的信道增益信息进行子载波组和传输功率的分配,用户的数据流被分配到不同子载波组上传输,接着对比特流进行QAM调制,再做逆傅里叶变换。为了对抗OFDM符号之间的干扰,要在发送信号序列的前面加循环前缀(CP),循环前缀的长度大于无线信道的最大时延扩展。传输数据经过无线信道后去掉循环前缀,接着对其做傅里叶变换,并进行QAM解调,最后将每个用户的传输数据输出。
信道增益量化法则:
由于反馈链路速率受限,在实际系统中,通常将信道增益量化后进行反馈。在本发明中,我们采用基于MMSE(最小化均方误差)的标量量化方法,所有子载波采用相同码本。
本发明实施例对信道增益进行R比特量化,
Figure 769425DEST_PATH_IMAGE020
为信道增益的量化阶数,设
Figure 292810DEST_PATH_IMAGE021
是信道增益
Figure 660338DEST_PATH_IMAGE022
处于
Figure 839646DEST_PATH_IMAGE023
范围内时的标量量化后的值,
Figure 114770DEST_PATH_IMAGE024
表示量化门限值,下标k表示第k个用户。由最小化均方误差准则可以得到关于
Figure 695924DEST_PATH_IMAGE021
Figure 968773DEST_PATH_IMAGE024
的以下两个等式
                    
Figure 697695DEST_PATH_IMAGE025
                         (1)
          
Figure 714193DEST_PATH_IMAGE026
             (2)
信道增益量化门限的计算方法可以简述为:
Figure 212170DEST_PATH_IMAGE027
,给定一个
Figure 859183DEST_PATH_IMAGE028
的初始值,将
Figure 809822DEST_PATH_IMAGE029
Figure 630010DEST_PATH_IMAGE028
的值带入方程(2)算出
Figure 982494DEST_PATH_IMAGE030
,再由(1)算出
Figure 862725DEST_PATH_IMAGE031
,再将
Figure 238343DEST_PATH_IMAGE030
Figure 658960DEST_PATH_IMAGE031
带入方程(2),可以求得
Figure 69213DEST_PATH_IMAGE032
的值,再由(1)算出,以此类推,直到求出
Figure 45576DEST_PATH_IMAGE034
的值,若
Figure 269884DEST_PATH_IMAGE035
不趋近于正无穷,则调整
Figure 286642DEST_PATH_IMAGE028
的初始值,并进行下面的一系列计算和调整,直到
Figure 570993DEST_PATH_IMAGE035
趋近于正无穷为止。
基站插值算法
为减少反馈量,每个用户抽取部分子载波的信道增益进行反馈,基站通过对已知的信道增益进行插值获得其余子载波的信道增益。即未知的信道增益可以利用频域上距离该未知子载波最近的两个已知子载波信道增益的量化反馈值插值计算出来。
设需要插值计算的信道增益量化值为
Figure 921203DEST_PATH_IMAGE036
,其中
Figure 949202DEST_PATH_IMAGE037
为信道增益的量化阶数,
Figure 68468DEST_PATH_IMAGE036
的估计值表示为
Figure 258140DEST_PATH_IMAGE038
,其中是频域上距离
Figure 901108DEST_PATH_IMAGE036
最近的两个已知的信道增益,
Figure 261683DEST_PATH_IMAGE041
Figure 586485DEST_PATH_IMAGE042
分别为线性插值的系数。
由公式
Figure 956286DEST_PATH_IMAGE043
可以算出
Figure 784565DEST_PATH_IMAGE044
 ,其中,为第m1个子载波和第m2个子载波的信道增益的相关系数,E(·)表求示均值,
Figure 128139DEST_PATH_IMAGE046
表示第m1个子载波的信道增益,
Figure 239314DEST_PATH_IMAGE047
表示第m2个子载波的信道增益的共轭,上标*表示共轭,
Figure 249995DEST_PATH_IMAGE048
为系统总带宽,
Figure 155635DEST_PATH_IMAGE049
为系统的相干带宽。
设信道增益的二阶矩
Figure 251767DEST_PATH_IMAGE050
Figure 901054DEST_PATH_IMAGE051
Figure 703925DEST_PATH_IMAGE036
在频域上前一个已知的信道增益量化值,
Figure 842782DEST_PATH_IMAGE052
在频域上后一个已知的信道增益量化值。令
Figure 613609DEST_PATH_IMAGE053
Figure 846324DEST_PATH_IMAGE055
,可以求得
Figure 854731DEST_PATH_IMAGE056
Figure 908138DEST_PATH_IMAGE057
。将
Figure 685601DEST_PATH_IMAGE041
代入
Figure 390526DEST_PATH_IMAGE058
的表达式,可获得第L个子载波信道增益的估计值。
资源分配算法优化模型
在本发明中,OFDM系统中有
Figure 247623DEST_PATH_IMAGE059
个用户,个子载波,所有子载波被分为个个子载波组,每个子载波组包含
Figure 514154DEST_PATH_IMAGE062
个子载波。每个子载波组中的每个子载波上分配的功率是相等的,记为
Figure 847046DEST_PATH_IMAGE063
Figure 395839DEST_PATH_IMAGE064
表示被分配给第个用户的第个子载波组中的第
Figure 825181DEST_PATH_IMAGE065
个子载波的传输速率,依据香农公式可以表示为
Figure 228480DEST_PATH_IMAGE066
,其中
Figure 425106DEST_PATH_IMAGE067
表示信噪比,
Figure 117119DEST_PATH_IMAGE068
代表第
Figure 791814DEST_PATH_IMAGE013
个子载波组中的第
Figure 315199DEST_PATH_IMAGE065
个子载波对于用户
Figure 682726DEST_PATH_IMAGE008
的信道增益系数,代表归一化信道噪声。表示系统传输的最大功率。考虑到资源分配的公平性,本发明实施例以加权和容量为优化准则,
Figure 780629DEST_PATH_IMAGE007
是用户
Figure 53479DEST_PATH_IMAGE008
的容量加权值。则
Figure 720084DEST_PATH_IMAGE017
都是已知系统参数。本发明的主要工作之一是实现一个有传输功率限制的最大化加权信道容量的OFDM系统,该优化问题可以用下述数学模型来进行表示:
        
Figure 234559DEST_PATH_IMAGE070
                   (3)
上式中, 表示子载波组的分配因子,
Figure 894527DEST_PATH_IMAGE071
只能取0和1两个值,
Figure 714715DEST_PATH_IMAGE014
表示第
Figure 67199DEST_PATH_IMAGE013
个子载波组被分配给第
Figure 941571DEST_PATH_IMAGE008
个用户,由于每个子载波组只能分配给一个用户,所以对每个子载波组
Figure 379506DEST_PATH_IMAGE013
来说有
Figure 210376DEST_PATH_IMAGE073
为分配给第
Figure 995929DEST_PATH_IMAGE008
个用户的第
Figure 921160DEST_PATH_IMAGE013
个子载波的传输速率,因此
Figure 83151DEST_PATH_IMAGE074
Figure 410227DEST_PATH_IMAGE075
表示任意的。
优化问题的解决:
由于(3)中的优化变量
Figure 632261DEST_PATH_IMAGE003
为整数,因此(3)是一个组合优化问题。可以放松(3)中对变量的整数约束,将分数结果取整得到(3)的可行解.。
放松(3)中的整数约束,利用拉格朗日乘子法,(3)可转化为如下不带约束的优化问题:
Figure 982471DEST_PATH_IMAGE076
     (4)
式中,
Figure 682574DEST_PATH_IMAGE001
Figure 864156DEST_PATH_IMAGE077
分别为拉格朗日乘子。对
Figure 257091DEST_PATH_IMAGE078
分别关于
Figure 156914DEST_PATH_IMAGE063
Figure 660708DEST_PATH_IMAGE071
求导可得
Figure 696797DEST_PATH_IMAGE079
 (5)
                            (6)
明显
Figure 647753DEST_PATH_IMAGE081
对于是一个单调递减函数,因此对于给定的
Figure 783516DEST_PATH_IMAGE001
,用二分法可以将中的解出。
由于
Figure 238265DEST_PATH_IMAGE078
Figure 248946DEST_PATH_IMAGE071
的一次函数,且
Figure 216902DEST_PATH_IMAGE083
,因此令
Figure 250717DEST_PATH_IMAGE078
最大的
Figure 696742DEST_PATH_IMAGE084
只能是0或1, 可得
Figure 765192DEST_PATH_IMAGE085
        (7)
Figure 835873DEST_PATH_IMAGE086
。将二分法解出的
Figure 419302DEST_PATH_IMAGE082
的值代入
Figure 606700DEST_PATH_IMAGE087
,则对于任意一个子载波组
Figure 591974DEST_PATH_IMAGE013
,它应该被分配给最大的用户。
Figure 910140DEST_PATH_IMAGE087
是关于
Figure 901230DEST_PATH_IMAGE001
递减的函数,因此可以先给出
Figure 678693DEST_PATH_IMAGE001
的初值,计算出
Figure 159353DEST_PATH_IMAGE088
,如果
Figure 389477DEST_PATH_IMAGE016
,则减小
Figure 246574DEST_PATH_IMAGE001
的值,从而
Figure 878544DEST_PATH_IMAGE087
增大,会有更多的子载波组被分配给各个用户,直到最终
Figure 530105DEST_PATH_IMAGE089
资源分配算法描述
    本发明实施例中资源分配算法的框图请参阅图2,该算法可以描述为
A.定义
Figure 513105DEST_PATH_IMAGE001
Figure 908314DEST_PATH_IMAGE090
的初始值。在初始情况下,所有
Figure 394790DEST_PATH_IMAGE084
均为0;
B.将
Figure 482832DEST_PATH_IMAGE001
的初始值代入所有
Figure 687548DEST_PATH_IMAGE005
,用二分法解出
C.将
Figure 227431DEST_PATH_IMAGE006
带入
Figure 486374DEST_PATH_IMAGE011
,将子载波组分配给令
Figure 915398DEST_PATH_IMAGE011
最大的用户
Figure 438784DEST_PATH_IMAGE008
,即该
Figure 540732DEST_PATH_IMAGE014
D.计算
Figure 720040DEST_PATH_IMAGE015
的值,若,则减小
Figure 576318DEST_PATH_IMAGE001
的值,若,则增大
Figure 578089DEST_PATH_IMAGE001
的值,并重复步骤B、C,直到结束资源分配。
仿真
系统仿真时,用户数,每个用户的信道容量加权系数分别为
Figure 313405DEST_PATH_IMAGE092
Figure 2013100795748100002DEST_PATH_IMAGE093
Figure 757155DEST_PATH_IMAGE094
Figure 2013100795748100002DEST_PATH_IMAGE095
Figure 911056DEST_PATH_IMAGE096
Figure 2013100795748100002DEST_PATH_IMAGE097
;OFDM系统仿真参数参见表1;信道增益分布满足表2:
表1 OFDM系统仿真参数表
OFDM符号周期 1/15毫秒
系统总带宽 10MHz
系统相干带宽 387.6KHz
采样频率 15.36MHz
子载波数 1024(实际使用子载波数600,其余预留)
傅里叶变换阶数 1024
表2 Extended Vehicular A model (EVA)信道模型
Excess tap delay(时间采样间隔)[ns] Relative power(相对功率)[dB]
0 0.0
30 -1.5
150 -1.4
310 -3.6
370 -0.6
710 -9.1
1090 -7.0
1730 -12.0
2510 -16.9
其中,EVA可参考国际标准文件3GPP TS 36.211 V8.0.0 (2007-09)。
仿真1:在每个用户的反馈比特数一定的条件下比较准确反馈所有子载波信道增益、反馈所有信道增益的量化值和反馈部分信道增益量化值这三种反馈方案在不同发送功率下的加权和容量。
第一种反馈方案是将用户所有信道增益的准确值反馈给基站,基站利用这些信道增益进行子载波组和功率分配。这种方案所获得的吞吐量可以作为其他反馈方案所获得吞吐量的上界。本仿真中,每个子载波组包含子载波数目为12,发送功率从10dB到30dB变化。
第二种反馈方案是对用户的信道增益进行L比特标量量化后反馈给基站,基站利用此量化值进行子载波组和功率分配。本仿真中,信道增益的量化比特数为4,每个用户的信道增益反馈量为2400比特,每个子载波组包含子载波数目为12,发送功率从10dB到30dB变化。
第三种反馈方案是对用户的信道增益进行L比特标量量化后,抽取部分量化值反馈给基站,基站通过对反馈的信道增益进行插值获得用户其余子载波的信道增益,最后利用此完整的信道增益进行子载波组和功率分配。本仿真中,信道增益的量化比特数为4,每个用户的信道增益反馈量为800比特,每个子载波组包含子载波数目为12,发送功率从10dB到30dB变化。
仿真结果曲线图如图3所示。从图中可以看出,三种反馈方案下,系统的加权和容量随着发送功率的增大而增大,即系统的发送功率越大可以传输的信息量越大。由于EVA信道的相关带宽较大,在发送功率相同的条件下,三种反馈方案的加权和容量差别不大。可见,用户仅对部分信道信息进行量化反馈,不会对系统的吞吐量造成明显损失。
仿真2:系统发送功率及反馈信道增益的量化比特数一定的条件下,比较反馈量不同时系统的加权和容量。
本仿真中,每个子载波组包含子载波数目为12,发送功率为25dB。图4为信道增益量化比特数分别为2、3、4、5比特,反馈量不同时系统加权和容量的变化曲线图。每个用户的反馈量等于反馈信道增益的量化比特数和反馈信道个数的乘积。
从以上仿真结果可以看出,在信道增益的量化比特数一定的情况下,增加用户反馈信道的个数能显著提高系统的加权和容量,但当每个用户反馈的信道个数达到一定数目后,增加子载波信道增益的反馈个数并不能显著提高系统的加权和容量。从图中可以看出,当信道增益的量化比特数一定时,用户所需反馈的信道增益的个数。
仿真3:系统发送功率、每个用户子载波信道增益的反馈个数一定时,比较不同信道增益量化比特数情况下系统的加权和容量。
本仿真中,每个子载波组包含子载波数目为12,发送功率为25dB。图5为每个用户子载波信道增益的反馈个数分别为50、100、200、300时,不同量化比特数情况下系统加权和容量的变化曲线图。
从以上仿真结果可以看出,在用户子载波信道增益的反馈个数一定的情况下,增加信道增益的量化比特数能够显著提高系统的加权和容量。

Claims (4)

1.一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,包括如下步骤:
(1)基站向接收端发送一组只含有导频信号的信息,接收端利用这些信息对导频子载波的信道增益进行估计和量化;
(2)接收端将估计和量化后的信道增益反馈给基站,基站基于最小化均方误差的插值准则,对反馈所得信道增益进行插值获得未知的信道增益;
(3)基站利用完整的信道增益信息进行子载波组和传输功率的分配,用户的数据流被分配到不同子载波组上传输;
(4)对数据流先进行QAM调制,再做逆傅里叶变换,生成待发送的信号序列;
(5)在待发送的信号序列前面加循环前缀,该循环前缀的长度大于无线信道的最大时延扩展;
(6)将加了循环前缀的信号序列经过无线信道后去掉循环前缀,接着对其做傅里叶变换,然后进行QAM解调,最后将每个用户的传输数据输出。
2.根据权利要求1所述一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,其特征在于:所述步骤(6)中,在傅里叶变换后,每个用户抽取部分子载波的信道增益进行反馈,基站通过对反馈的信道增益进行插值获得用户其余子载波的信道增益;继续步骤(3)。
3.根据权利要求1所述一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,其特征在于:对信道增益的量化采用基于最小化均方误差的标量量化方法。
4.根据权利要求1所述一种基于子载波分组的OFDM系统的数据传输方法,其特征在于:所述步骤(3)包括如下步骤:
1)定义拉格朗日乘子                                                
Figure 386237DEST_PATH_IMAGE001
和子载波组的分配因子
Figure 336875DEST_PATH_IMAGE002
的初始值,在初始条件下,所有
Figure 157064DEST_PATH_IMAGE003
均为0;
2)将
Figure 509548DEST_PATH_IMAGE004
的初始值代入所有,用二分法解出
Figure 827714DEST_PATH_IMAGE006
,式中,
Figure 248331DEST_PATH_IMAGE007
是用户
Figure 652724DEST_PATH_IMAGE008
的容量加权值,m是某个子载波组内子载波的序号,M是每个子载波组所含子载波的个数,是分配给第k个用户的第n个子载波组中的第m个子载波的信噪比,
Figure 629088DEST_PATH_IMAGE010
是在这种条件下每个子载波组中的每个子载波上分配的功率;
3)将
Figure 853395DEST_PATH_IMAGE006
代入
Figure 852575DEST_PATH_IMAGE011
=,将子载波组
Figure 487136DEST_PATH_IMAGE013
分配给令
Figure 515135DEST_PATH_IMAGE011
最大的用户,即该
4)计算
Figure 661580DEST_PATH_IMAGE015
的值,式中,K是OFDM系统的用户数,N是子载波组的个数,
Figure 227690DEST_PATH_IMAGE002
是子载波组的分配因子,若,式中,
Figure 827616DEST_PATH_IMAGE017
表示OFDM系统传输的最大功率,则减小
Figure 152418DEST_PATH_IMAGE001
的值,若
Figure 522219DEST_PATH_IMAGE018
,则增大
Figure 350498DEST_PATH_IMAGE001
的值,并重复步骤2)和步骤3),直到
Figure 147553DEST_PATH_IMAGE019
,结束资源分配。
CN201310079574.8A 2013-03-13 2013-03-13 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法 Expired - Fee Related CN103117982B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310079574.8A CN103117982B (zh) 2013-03-13 2013-03-13 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310079574.8A CN103117982B (zh) 2013-03-13 2013-03-13 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103117982A true CN103117982A (zh) 2013-05-22
CN103117982B CN103117982B (zh) 2015-06-10

Family

ID=48416257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310079574.8A Expired - Fee Related CN103117982B (zh) 2013-03-13 2013-03-13 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103117982B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109792341A (zh) * 2016-07-05 2019-05-21 Gogo有限责任公司 无线多载波通信系统中的子载波功率分配

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090304105A1 (en) * 2004-04-13 2009-12-10 Shmuel Levy Method and apparatus to select coding mode
CN102868662A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 河北工业大学 用于pdm-co-ofdm系统的信道估计方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090304105A1 (en) * 2004-04-13 2009-12-10 Shmuel Levy Method and apparatus to select coding mode
CN102868662A (zh) * 2012-09-21 2013-01-09 河北工业大学 用于pdm-co-ofdm系统的信道估计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LAN TANG;YAN WANG;XIAOHU YOU: "Pseudo-Gray Coding for Beamforming Systems", 《COMMUNICATIONS,2008.ICC"08》, 23 May 2008 (2008-05-23) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109792341A (zh) * 2016-07-05 2019-05-21 Gogo有限责任公司 无线多载波通信系统中的子载波功率分配
CN109792341B (zh) * 2016-07-05 2021-08-13 高高商务航空有限责任公司 无线多载波通信系统中的子载波功率分配

Also Published As

Publication number Publication date
CN103117982B (zh) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108770382B (zh) 使用正交时间频率空间调制的多路存取的方法
KR101100209B1 (ko) 다수의 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 장치 및 방법
CN105530217B (zh) 基于加权分数傅里叶变换的gfdm系统的信号发射和接收方法
CN102017485A (zh) 无线通信系统以及用于该系统的发送设备
CN101652947A (zh) 发送方法、发送装置、接收方法以及接收装置
CN105191237A (zh) Ofdm系统中的块时域信道估计
CN101057474B (zh) 在正交频分多址无线通信系统中处理数字信号的装置和方法
CN101827060A (zh) 基于分数阶傅里叶变换的自适应调制解调方法
CN103595679B (zh) 降低lte上行单载波频分多址信号峰均比的方法
CN102355672A (zh) 认知正交频分复用系统中的自适应资源分配方法
CN101765123B (zh) 多用户mimo-ofdm上行链路资源分配方法
Al-jzari et al. Effect of variable cyclic prefix length on OFDM system performance over different wireless channel models
CN101272372B (zh) 一种ofdm自动闭环发送分散导频插入控制方法
CN100477651C (zh) 一种基于组合导频的高性能ofdm信道估计方法
CN107222446A (zh) 一种大规模mimo‑ofdm的峰均功率比降低系统及其方法
CN101605117B (zh) 导频分配方法及系统
CN102255707A (zh) 针对sc-fdma mu- mimo系统的基于互信息的空间频率调度方法
CN103685093A (zh) 一种显式反馈方法及设备
CN105162745A (zh) 一种用于无线局域网通信系统的短训练序列设计方法
CN104052568A (zh) 针对定时同步互易性误差的协作多点传输预编码算法
WO2007081291A1 (en) Method and device for transmitting data between a communication network unit and a plurality of communication devices
CN105939541B (zh) 多用户时频编码分集mt-cdma的等效子载波分配系统及方法
CN105119856B (zh) 基于子块分析的单载波频域均衡方法
CN103117982B (zh) 一种基于子载波分组的ofdm系统的数据传输方法
CN103532671B (zh) 基于延时信道状态信息的mimo-ofdm系统比特分配方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150610

Termination date: 20160313