自适应调制AMC基本原理.pdfVIP

北京邮电大学硕士论文 MlMO．OFDM系统中的朋订C技术研究 第三章AMC的原理及实现 在移动通信系统中，由于无线衰落信道时变的特点，使通信过程存在大量的 不确定性。一方面，为了提高系统吞吐率，采用传输速率较高的高阶调制和少冗 余纠错码进行通信，这样在无线衰落信道信噪比较理想时系统吞吐率确实得到了 很大的提高，但当信道处于深衰落时则无法保障通信可靠稳定地进行；另一方面， 为了保障通信的可靠性，采用传输速率较低的低阶调制和大冗余纠错码进行通 信，即便在无线信道处于深衰落时能够保障通信可靠稳定地进行，然而当信道信 噪比较高时，由于传输速率较低，制约了系统的吞吐率的提高，从而造成了资源 浪费。 在移动通信技术的发展早期，人们对抗无线衰落信道的时变特性，只能采用 加大发射机发射功率、使用低阶大冗余的调制编码方法来保障系统在信道深衰落 时的通信质量，还无暇考虑如何提高系统的吞吐率。随着科技水平的进步，出现 了一项新兴的无线技术，这种技术可根据信道状态自适应地调节其发射功率、调 制编码方式以及数据的帧长来克服信道的时变特性，从而获得最佳的通信效果， 这种技术被称为链路自适应技术(LA，LinkAdaptati∞)。从无线传输物理层来 看，可供选择的自适应传输参数包括发射功率水平、传输的符号速率、交织参数、 调制方式、信道编码方式和码率，或者是以上参数的任意组合。随着系统可以利 用的无线资源维数的增加，例如时间、频率、空间、码字等，传输参数可以在多 维资源上进行自适应调整，因而自适应技术变得越来越灵活。 M0dulation柚d AMC(AdaptiveCoding，自适应编码调制)技术是一种自适 应技术，其能够根据信道状态自适应地调节的传输参数是调制方式、信道编码方 式和码率，系统根据当前的信道条件，在保证一定系统性能的前提下(如保证 BLER小于某个门限值)来确定发射端各路数据流应使用的调制编码方式，从而 提高系统的吞吐率。 3．1AMC的基本原理 AMC的基本原理是通过信道估计，获得信道的瞬时状态信息，根据无线信 道变化选择合适的调制和编码方式。网络侧根据用户瞬时信道质量状况和目前无 线资源，选择最合适的下行链路调制和编码方式，从而提高频带利用效率，使用 户达到尽量高的数据吞吐率。当用户处于有利的通信地点时(如靠近基站或存在 北京邮电大学硕’仁论文 MIM0-OFI)M系统中的AMc技术研究 视距链路)，用户数据发送可以采用高阶调制和高速率的信道编码方式，例如： 16QAM和3／4编码速率，从而得到高的峰值速率；而当用户处于不利的通信地 点时(如位于小区边缘或者信道深衰落)，网络侧则选取低阶调制方式和低速率 的信道编码方案，例如：QPSK和1／2编码速率，来保证通信质量。 图3．1所示的是在一个OFDM系统中自适应编码调制实现原理框图。在发 射端，输入的信号经过编码、调制、OFDM信号的产生，然后发射出去，经过 时变信道后，在接收端，经过OFDM信号的接收、解调、译码，最后得到所需 要的数据。其中的编码采用的是Turbo码，调制方式采用的是QPSK或16Q√蝴。 框图中的时变信道在自适应技术中指的是慢时变信道，而图中的自适应算法与控 制指的是根据信道估计形成控制指令和如何执行的调度算法，通常是指各种传输 模式之间切换门限的选择等算法。 当前的信道状态信息可以通过信道估计得到，然后通过一定的自适应算法来 控制输入端的编码和调制以及接收端相应的解调和译码。其中编码和译码的自适 应调节参数是Tu加码的码率，码率根据信道状态来自适应地调整。同样调制和 解调的方式也是根据信道状态来确定选择QPSK和16删两种中的一种。 I编码H调制HOFDM信号的产生H!竺竺HOFDM信号的接收H解调小 自 自 适 适 应 菱 囱 应 编 调 I 解 码 制