CN105991258B - 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统 - Google Patents

多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105991258B
CN105991258B CN201510050257.2A CN201510050257A CN105991258B CN 105991258 B CN105991258 B CN 105991258B CN 201510050257 A CN201510050257 A CN 201510050257A CN 105991258 B CN105991258 B CN 105991258B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
subcarrier
noise ratio
noise
power
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.)
Active
Application number
CN201510050257.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105991258A (zh
Inventor
陈浩
李磊
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to CN201510050257.2A priority Critical patent/CN105991258B/zh
Priority to JP2016013107A priority patent/JP6662062B2/ja
Priority to US15/007,868 priority patent/US10090954B2/en
Publication of CN105991258A publication Critical patent/CN105991258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105991258B publication Critical patent/CN105991258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
    • H04J11/0026—Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614—Peak power aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H04L5/0046—Determination of how many bits are transmitted on different sub-channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/241—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account channel quality metrics, e.g. SIR, SNR, CIR, Eb/lo
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/34—TPC management, i.e. sharing limited amount of power among users or channels or data types, e.g. cell loading
    • H04W52/346—TPC management, i.e. sharing limited amount of power among users or channels or data types, e.g. cell loading distributing total power among users or channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614—Peak power aspects
    • H04L27/2623—Reduction thereof by clipping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统，其中，所述方法包括：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而提高信号对限幅噪声的容忍度，有效降低误码率。

Description

多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统。
背景技术
多载波调制采用了多个子载波信号。它把数据流分解为若干个子数据流，从而使子数据流具有低得多的传输速率，利用这些数据分别去调制若干个子载波。多载波调制信号具有子载波数据传输速率相对较低，码元周期较长等特点。多载波调制可以通过多种技术途径来实现，如离散多音频(Discrete Multi-tone，DMT)、正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)等。快速傅利叶变换(Fast FourierTransform，FFT)是实现多载波调制的一种有效方法。
多载波调制信号存在的一个问题是其峰均功率比(Peak to Average PowerRatio,PAPR)较高。在实际应用中，发射机输出信号峰值通常是受限的。所以为了提高信号的平均功率，需要降低信号的PAPR。其中一种最常用的方法就是直接对多载波调制信号进行限幅(Clipping)。限幅法在降低PAPR，提高信号平均功率的同时，也引入了信号失真。另一方面，多载波调制信号是由多个子载波信号叠加而成，因此在某些特殊的比特图样下，会出现极高的PAPR，对这些极高PAPR的符号进行限幅操作，会产生很大的信号失真，导致该符号出现突发错误。尽管发生这种突发错误的概率不高、对平均误码率的影响很小，但是这种突发错误会导致前向纠错(Forward Error Correction,FEC)解码的失效，从而使通信失败。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
为了克服背景技术指出的这些问题，本申请实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统，以降低多载波调制信号的突发错误。
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种多载波通信系统中的比特分配方法，该比特分配方法包括：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)余量；以及根据该信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种多载波通信系统中的比特分配装置，该比特分配装置包括：确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及分配单元，其根据该信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种多载波通信系统中的发射机，该发射机包括前述的比特分配装置。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种多载波通信系统中的接收机，该接收机包括前述的比特分配装置。
根据本申请实施例的第五方面，提供了一种多载波通信系统，该系统包括前述的比特分配装置。
根据本申请实施例的其它方面，提供了一种计算机可读程序，其中当在多载波调制信号的比特分配装置中执行该程序时，该程序使得计算机在该比特分配装置中执行前述第一方面所述的方法。
根据本申请实施例的其它方面，提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中该计算机可读程序使得计算机在多载波调制信号的比特分配装置中执行前述第一方面所述的方法。
本申请的有益效果在于：通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而提高信号对限幅噪声的容忍度，降低突发错误，保证FEC(Forward Error Correction，前向纠错)解码的成功。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是实施例1的一个实施方式的多载波调制信号的比特分配方法的流程图；
图2是实施例1的另一个实施方式的多载波调制信号的比特分配方法的流程图；
图3是实施例1中不同噪声功率的CCDF分布示意图；
图4是实施例1中各子载波上原信噪比和新信噪比的对比示意图；
图5是实施例1中采用原信噪比和新信噪比进行比特分配后的误码率对比示意图；
图6是实施例2的一个实施方式的多载波调制信号的比特分配装置的流程图；
图7是实施例2的一个实施方式的比特分配装置的确定单元的流程图；
图8是实施例2的一个实施方式的比特分配装置的分配单元的流程图；
图9是实施例3的发射机的组成示意图；
图10是实施例4的接收机的组成示意图；
图11是实施例5的多载波通信系统的组成示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
本申请实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法。基于传统的比特分配算法，在某些特殊的比特和功率分配图样下，可能产生突发错误而导致FEC(Forward ErrorCorrection，前向纠错)解码的失败。本申请通过预先为限幅噪声设置信噪比余量，从而改变比特和功率分配图样，使得即使发生较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
以下结合附图和具体实施方式对本发明实施例的方法、装置和系统进行说明。
实施例1
本发明实施例提供了一种多载波调制信号的比特分配方法，图1是该方法的流程图，请参照图1，该方法包括：
步骤S101：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；
步骤S102：根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
在步骤S101中，系统能容忍的最大限幅噪声的概率是指，系统中可允许出现的最大限幅噪声(限幅失真)相对应的发生概率。该概率值可以预先设定，但本实施例并不以此作为限制。
在一个实施方式中，步骤S101可以通过图2所示的方法来实现，如图2所示，该方法包括：
步骤S201：根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对时域信号的波形进行限幅操作；
步骤S202：在预先设定的时间窗口内，计算时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；
步骤S203：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从概率分布中读取对应最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为信噪比余量。
通过图2的方法，可以确定信噪比余量。由此，在步骤S102中，可以先根据信噪比余量(读取出的限幅噪声功率)和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；再根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
在本实施方式中，通过计算限幅噪声的概率分布，在考虑了某个概率的限幅噪声的影响的情况下，设置信噪比余量，对由信道直接测得的原始信噪比进行调整，基于该调整后的信噪比进行比特分配，从而改变了子载波的比特和功率分配图样，提高了多载波调制信号对限幅失真的容忍度。这样，即使发生较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误。由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
在步骤S201中，各个子载波上的调制的比特数和功率可以基于传统的比特分配算法进行分配，例如Chow的比特分配算法[P.S.Chow et.al.,“A Practical DiscreteMultitone Transceiver Loading Algorithm for Data Transmission over SpectrallyShaped Channels”,Trans.Comm.,vol 43,no 2,pp 773(1995)]，也可以是其他的比特分配方法。
在比特分配算法中，需要使用各子载波信道的信噪比(各子载波信道的原信噪比)作为参数。可使用在当前各载波信道直接测量得到的信噪比来分配，也可使用例如各子载波信道的信噪比历史均值来分配。信噪比的测量可以通过发送探测信号等方式实现。但本实施方式并不以上述具体实现手段作为限制。
在对比特数和功率进行了分配之后，即可得到时域信号的波形，此时对时域信号的波形进行削去峰值的限幅操作。
在步骤S202中，时间窗口可根据一定的原则和策略设定，一般来说需要取足够长的时间窗口，以使获得的结果具有统计学意义。设定时间窗口后，即可在时间窗口内，计算时域信号的波形的限幅噪声功率，并针对计算出的限幅噪声功率统计限幅噪声功率的概率分布。
统计的概率分布具体可以是CCDF(Complementary Cumulative DistributionFunction，互补累计分布函数)，例如图3所示的CCDF分布图，其中信号功率为1，横轴表示噪声功率的均方根值，纵轴表示统计得到的相应CCDF值。
在步骤S203中，根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率值，从概率分布中读取相应的噪声功率，作为信噪比余量。具体到图3中，例如预先设定的概率值为1E-3，此时与CCDF值1E-3对应的噪声功率均方根值为0.07，因此将Pclip＝0.072作为信噪比余量。
在确定了信噪比余量之后，即可根据该信噪比余量对各个子载波的原信噪比进行调整，获得调整后的新信噪比。其中，各个子载波信道的原信噪比可通过步骤S201中所述的方式获得。
各个子载波的新的信噪比可通过下述公式(1)获得：
其中，i是子载波的编号，设多载波通信系统中共有k个子载波，i＝1,2,…,k，SNRo,i表示第i个子载波的原信噪比，SNRm,i表示第i个子载波的新信噪比，SNRo,i和SNRm,i的单位均是线性单位(非dB)，α为信噪比余量修正系数。信噪比余量修正系数α可根据系统的实际需求进行设置。
图4示出了各子载波上的原信噪比和新信噪比的分布，横轴表示子载波编号，纵轴表示信噪比值(单位为dB)，图中的两条曲线分别表示当限幅噪声概率为1e-3时的各子载波上的原信噪比和调整后的新信噪比，由此能够看出，使用信噪比余量对原信噪比进行调整，得到新信噪比。
图5示出了采用原信噪比和新信噪比进行比特分配后的BER(Bit Error Rate，误码率)对比示意图，由图5可见，采用新信噪比进行比特分配后的BER远远低于采用原信噪比进行比特分配后的BER。
通过本实施例的比特分配方法，即使发生了较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
实施例2
本发明实施例还提供了一种多载波调制信号的比特分配装置，由于该装置解决问题的原理与实施例1的方法类似，因此其具体的实施可以参照实施例1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图6是本实施例的多载波调制信号的比特分配装置的组成示意图，请参照图6，该装置600包括：确定单元601和分配单元602。其中，该确定单元601用于根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；该分配单元602用于根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
在一个实施方式中，如图7所示，该确定单元601包括：波形处理模块701、统计模块702、以及读取模块703。
其中，波形处理模块701用于根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；统计模块702用于在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；读取模块703用于根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量。
在一个实施方式中，如图8所示，该分配单元602包括：确定模块801以及分配模块802。
其中，确定模块801用于根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；分配模块802用于根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
其中，各个子载波的新的信噪比可以为：
其中，i是子载波的编号，设多载波通信系统中共有k个子载波，i＝1,2,…,k，SNRo,i表示第i个子载波的原信噪比，SNRm,i表示第i个子载波的新信噪比，SNRo,i和SNRm,i的单位均是线性单位(非dB)，α为信噪比余量修正系数。
通过本实施例的比特分配装置，即使发生了较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
实施例3
本申请实施例还提供了一种发射机，例如多载波通信系统中的基站，该发射机可以包括实施例2所述的多载波调制信号的比特分配装置。
图9是本实施例的发射机的构成示意图，如图9所示，该发射机900可以包括：中央处理器(CPU)901和存储器902；存储器902耦合到中央处理器901。其中该存储器902可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器901的控制下执行该程序。
在一个实施方式中，实施例2所述的比特分配装置的功能可以被集成到中央处理器901中，其中，中央处理器901可以被配置为：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
可选的，该中央处理器901还可以被配置为：根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量；根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
其中，各个子载波的新的信噪比可以为：
其中，i是子载波的编号，设多载波通信系统中共有k个子载波，i＝1,2,…,k，SNRo,i表示第i个子载波的原信噪比，SNRm,i表示第i个子载波的新信噪比，SNRo,i和SNRm,i的单位均是线性单位(非dB)，α为信噪比余量修正系数。
在另一个实施方式中，如实施例2所述的比特分配装置可以与中央处理器901分开配置，例如可以将比特分配装置配置为与中央处理器901连接的芯片，通过中央处理器901的控制来实现比特分配装置的功能。
此外，如图9所示，发射机900还可以包括：收发机903和天线904等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，发射机900也并不是必须要包括图9中所示的所有部件；此外，发射机900还可以包括图9中没有示出的部件，可以参考现有技术。
本申请实施例的发射机采用了本申请实施例的比特分配装置，通过设置信噪比余量，即使发生了较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
实施例4
本申请实施例还提供了一种接收机，例如多载波通信系统中的用户设备，该接收机可以包括实施例2所述的多载波调制信号的比特分配装置。
图10是本实施例的接收机的构成示意图，如图10所示，该接收机1000可以包括：中央处理器(CPU)1001和存储器1002；存储器1002耦合到中央处理器1001。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
在一个实施方式中，实施例2所述的比特分配装置的功能可以被集成到中央处理器1001中，其中，中央处理器1001可以被配置为：根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
可选的，该中央处理器1001还可以被配置为：根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量；根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
其中，各个子载波的新的信噪比可以为：
其中，i是子载波的编号，设多载波通信系统中共有k个子载波，i＝1,2,…,k，SNRo,i表示第i个子载波的原信噪比，SNRm,i表示第i个子载波的新信噪比，SNRo,i和SNRm,i的单位均是线性单位(非dB)，α为信噪比余量修正系数。
在另一个实施方式中，该比特分配装置可以与中央处理器1001分开配置，例如可以将该比特分配装置配置为与中央处理器1001连接的芯片，通过中央处理器1001的控制来实现该数据收发装置的功能。
如图10所示，该接收机1000还可以包括：通信模块1003、输入单元1004、音频处理单元1005、显示器1006、电源1007。值得注意的是，接收机1000也并不是必须要包括图10中所示的所有部件；此外，接收机1000还可以包括图10中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图10所示，中央处理器1001有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器1001接收输入并控制接收机1000的各个部件的操作。
其中，存储器1002，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存预定义或预配置的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器1001可执行该存储器1002存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。接收机1000的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
本申请实施例的接收机采用了本申请实施例的比特分配装置，通过设置信噪比余量，即使发生了较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
实施例5
本申请实施例还提供了一种多载波通信系统，图11是该系统的构成示意图，如图11所示，该通信系统1100包括发射机1101、接收机1102以及比特分配装置1103，其中，该比特分配装置1103可以通过实施例2的比特分配装置来实现，其内容被合并于此，在此不再赘述。
本申请实施例的多载波通信系统采用了本申请实施例的比特分配装置，通过设置信噪比余量，即使发生了较强的限幅噪声，也不会产生大量的突发错误，由此能够降低多载波通信系统中的突发错误，保证FEC解码的成功。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在比特分配装置中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述比特分配装置中执行实施例1所述的方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在比特分配装置中执行实施例1所述的方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
附记1、一种多载波通信系统中的比特分配装置，所述比特分配装置包括：
确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及
分配单元，其根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
附记2、根据附记1所述的比特分配装置，其中，所述确定单元包括：
波形处理模块，其根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
统计模块，其在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及
读取模块，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量。
附记3、根据附记2所述的比特分配装置，其中，所述分配单元包括：
确定模块，其根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
分配模块，其根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
附记4、根据附记3所述的比特分配装置，其中，各个子载波的新的信噪比为：
其中，i是子载波的编号，i＝1,2,…,k，k为子载波的数量，Pclip为所述信噪比余量，SNRo,i为第i个子载波的原信噪比，SNRm,i为第i个子载波的新的信噪比，α为信噪比余量修正系数。
附记5、一种多载波通信系统中的发射机，其中，所述发射机包括比特分配装置，所述比特分配装置被配置为：
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及
根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
附记6、根据附记6所述的发射机，其中，所述比特分配装置还被配置为：
根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量。
附记7、根据附记6所述的发射机，其中所述比特分配装置还被配置为：
根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
附记8、根附记7所述的发射机，其中，所述各个子载波的新的信噪比为：
其中，i是子载波的编号，i＝1,2,…,k，k为子载波的数量，Pclip为所述信噪比余量，SNRo,i为第i个子载波的原信噪比，SNRm,i为第i个子载波的新的信噪比，α为信噪比余量修正系数。
附记9、一种多载波通信系统中的接收机，其中，所述接收机包括比特分配装置，所述比特分配装置被配置为：
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及
根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率。
附记10、根据附记9所述的接收机，其中，所述比特分配装置还被配置为：
根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量。
附记11、根据附记10所述的接收机，其中，所述比特分配装置还被配置为：
根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
附记12、根据附记11所述的接收机，其中，所述各个子载波的新的信噪比为：
其中，i是子载波的编号，i＝1,2,…,k，k为子载波的数量，Pclip为所述信噪比余量，SNRo,i为第i个子载波的原信噪比，SNRm,i为第i个子载波的新的信噪比，α为信噪比余量修正系数。

Claims (4)

1.一种多载波通信系统中的比特分配装置，所述比特分配装置包括：
确定单元，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及
分配单元，其根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率，
所述确定单元包括：
波形处理模块，其根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
统计模块，其在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及
读取模块，其根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量，
所述分配单元包括：
确定模块，其根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
分配模块，其根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
2.根据权利要求1所述的比特分配装置，其中，所述各个子载波的新的信噪比为：
其中，i是子载波的编号，i＝1,2,…,k，k为子载波的数量，Pclip为所述信噪比余量，SNRo,i为第i个子载波的原信噪比，SNRm,i为第i个子载波的新的信噪比，α为信噪比余量修正系数。
3.一种多载波通信系统，所述多载波通信系统包括比特分配装置，所述比特分配装置被配置为：
根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量；
根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
4.一种多载波通信系统中的比特分配方法，所述比特分配方法包括：
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，确定信噪比余量；以及
根据所述信噪比余量为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率，
所述确定信噪比余量的步骤包括：
根据为多载波调制信号分配的各个子载波上的调制的比特数和功率，得到时域信号的波形，对所述时域信号的波形进行限幅操作；
在预先设定的时间窗口内，计算所述时域信号的波形的限幅噪声功率，并统计限幅噪声功率的概率分布；以及
根据预先设定的系统能容忍的最大限幅噪声的概率，从所述概率分布中读取对应所述最大限幅噪声的概率的限幅噪声功率，作为所述信噪比余量，
所述为多载波调制信号分配各个子载波上的调制的比特数和功率的步骤包括：
根据读取出的所述限幅噪声功率和各个子载波的原信噪比，确定各个子载波的新的信噪比；以及
根据各个子载波的新的信噪比和通信系统速率对应的比特数，为各个子载波分配新的比特数和功率。
CN201510050257.2A 2015-01-30 2015-01-30 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统 Active CN105991258B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510050257.2A CN105991258B (zh) 2015-01-30 2015-01-30 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统
JP2016013107A JP6662062B2 (ja) 2015-01-30 2016-01-27 マルチキャリア変調信号のビット割り当て方法、装置及びシステム
US15/007,868 US10090954B2 (en) 2015-01-30 2016-01-27 Bit allocation method and apparatus for multicarrier modulation signal, and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510050257.2A CN105991258B (zh) 2015-01-30 2015-01-30 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105991258A CN105991258A (zh) 2016-10-05
CN105991258B true CN105991258B (zh) 2019-05-17

Family

ID=56554886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510050257.2A Active CN105991258B (zh) 2015-01-30 2015-01-30 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10090954B2 (zh)
JP (1) JP6662062B2 (zh)
CN (1) CN105991258B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020088814A (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光伝送装置、光伝送システム及び光伝送方法
US11881904B2 (en) * 2022-03-31 2024-01-23 Dell Products, L.P. Power detection in the time domain on a periodic basis with statistical counters

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101272160A (zh) * 2007-03-20 2008-09-24 华为技术有限公司 Dsl参考虚拟噪声的确定方法及装置、配置方法及系统
CN102264124A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 富士通株式会社 比特和功率分配方法、装置以及通信系统
CN104025528A (zh) * 2012-12-20 2014-09-03 华为技术有限公司 一种在线重配置的执行方法、装置和系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798735B1 (en) * 1996-06-12 2004-09-28 Aware, Inc. Adaptive allocation for variable bandwidth multicarrier communication
US6944406B1 (en) * 2000-08-04 2005-09-13 Fujitsu Limited Transport system with tunable channel spacing DWDM
CN101207601B (zh) * 2007-05-24 2012-01-11 北京交通大学 基于博弈论的ofdm比特功率分配方法与系统
US8818284B2 (en) * 2011-08-10 2014-08-26 Raytheon Company Dynamic spectrum access for networked radios
US9509437B2 (en) * 2014-05-13 2016-11-29 Kandou Labs, S.A. Vector signaling code with improved noise margin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101272160A (zh) * 2007-03-20 2008-09-24 华为技术有限公司 Dsl参考虚拟噪声的确定方法及装置、配置方法及系统
CN102264124A (zh) * 2010-05-28 2011-11-30 富士通株式会社 比特和功率分配方法、装置以及通信系统
CN104025528A (zh) * 2012-12-20 2014-09-03 华为技术有限公司 一种在线重配置的执行方法、装置和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105991258A (zh) 2016-10-05
JP2016144209A (ja) 2016-08-08
US20160226613A1 (en) 2016-08-04
US10090954B2 (en) 2018-10-02
JP6662062B2 (ja) 2020-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105634696B (zh) 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统
CN101861720B (zh) 用于ofdm通信网络中自适应峰均功率比降低的方法和系统
US20010031014A1 (en) Method for allocating bits and power in multi-carrier communication system
US20120106680A1 (en) Crest factor reduction in multicarrier transmission schemes
US11329852B2 (en) Method for determining reserved tones and transmitter for performing PAPR reduction using tone reservation
US8548090B2 (en) Transmitting apparatus and method in mobile communications system
HUE025160T2 (en) Equipment and method for reducing peak / average power ratio in orthogonal frequency division multiplex
US7145956B2 (en) Method for achieving a target bit rate in a multi-carrier data communication system
US11374804B2 (en) Method for determining reserved tones and transmitter for performing PAPR reduction using tone reservation
US11804999B2 (en) Method for determining reserved tones and transmitter for performing PAPR reduction using tone reservation
JP2015519808A (ja) トーン毎一定コンステレーションサイズのための調整可能なコードレート
CN105991258B (zh) 多载波调制信号的比特分配方法、装置和系统
CN105245308B (zh) 自适应调制编码方法
WO2013005214A1 (en) Combined power loading and papr reduction for ofdm with erasure decoder
KR20070054132A (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법
KR20200091835A (ko) 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어방법
US9363123B2 (en) Methods and apparatus for signal conditioning in OFDMA systems
CN1968237A (zh) 一种降低正交频分复用系统峰均功率比的装置和方法
CN105393514B (zh) 一种比特处理方法、装置及系统
JP4932652B2 (ja) 通信装置、マルチキャリア伝送システム、通信方法及び通信プログラム
EP3154296B1 (en) Method, device and system for determining and adjusting modulation format and carrier power
CN110336652A (zh) 多子带编码/调制方法、终端、电子设备以及该系统
JP2010093788A (ja) 無線通信装置および無線通信装置の制御方法
Reinoso-Chisaguano et al. Effect of constellation-shaping-based PAPR reduction methods over the capacity of OFDM systems
Son et al. An approach for PAPR reduction based on Tone Reservation method

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant