自適應調製編碼的一種門限切換判決方法
2023-05-03 00:36:36
專利名稱：自適應調製編碼的一種門限切換判決方法
技術領域：
本發明涉及自適應調製編碼技術，是一種利用實時反饋所得到的信噪比參數及不 同調製編碼模式下誤碼率估計結果對調製編碼方案進行逐級比較判決調整的方法。
背景技術：
新一代超高速無線區域網可以通過採用鏈路自適應技術來實現物理層數據速率 的大幅提高。在無線區域網技術的領域，當前主流的技術中802. lla/g/n協議採用了 OFDM 技術，其中，802. lla/g針對單天線，802. Iln針對多天線。在室內通信環境下，由於受多徑 影響，會使無線區域網物理層性能的提高受到限制，為了克服信道的噪聲和頻率選擇性衰 落的影響，可在物理層採用鏈路自適應技術。鏈路自適應技術分為自適應編碼、自適應調製 等技術。通過採用鏈路自適應技術，無線區域網可以在實現複雜度增加有限的情況下，使物 理層的性能和數據速率得到顯著提高。在實際應用中，基於信噪比區間的門限判決方法主要採用的是基於最大化吞吐量 方法來確定信噪比的切換門限。雖然單純的根據這種方法確定的信噪比門限進行調製編碼 方式判決的時候能夠最大化系統的吞吐量，但是這種方法並沒有考慮最大誤碼率指標的限 制，當系統指定的最大誤碼率數值比較低，達到10_5以上的時候，在某些信噪比區間內如果 單純採用相對應的調製編碼模式對數據進行編碼和調製，在實際數據傳輸的過程中，往往 會出現達不到系統指定誤碼率指標的現象，系統的數據傳輸質量也就無法得到保證。
發明內容
發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供自適應調製編碼的一種 門限切換判決方法，在固定信噪比門限判決的基礎上引入誤碼率性能的預比較，根據逐級 比較的結果調整選擇所要使用的調製編碼模式，使系統在追求最大化吞吐量的同時保證系 統誤碼率小於目標誤碼率，進而提高系統的整體性能。技術方案為實現上述目的，本發明採用的技術方案為自適應調製編碼的一種門限切換判決方法，根據最大化吞吐量準則獲得信噪比判 決區間之後，在進行自適應判決的過程中，首先按照預先得到的信噪比判決區間進行調製 編碼模式的判決和切換，並對調製編碼模式按優選等級排序；再在當前信噪比數值下，對各 優選等級調製編碼模式對應的各自誤碼率預估計值與最大誤碼率指標值進行比較；最後根 據系統對最大吞吐量要求和誤碼率要求選擇調製編碼模式進行數據的編碼和調製。所述系統對最大吞吐量要求和誤碼率要求，按如下方式確定調製編碼模式判斷 最優等級調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值是否小於最大誤碼率指標值若判斷結 果為是，則確定使用該最優等級調製編碼模式進行數據的編碼和調製；若判斷結果為否，則 判斷次優調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值是否小於最大誤碼率指標值，直至得到 的一個調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值小於最大誤碼率指標值，並確定該調製編 碼模式進行數據的編碼和調製。
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我們在下述表1中，給出了基於超高速無線區域網技術所採用的10級可供選擇的 調製編碼方案，在表1的編碼方案中數字「1/2」是表示總共傳輸2比特，其中1比特為信息 比特，剩餘另外一個必特為冗餘比特；同理，「3/4」表示總共傳輸4比特，3比特為信息比特， 1比特為冗餘比特；其它均以此類推。表 權利要求
自適應調製編碼的一種門限切換判決方法，其特徵在於根據最大化吞吐量準則獲得信噪比判決區間之後，在進行自適應判決的過程中，首先按照預先得到的信噪比判決區間進行調製編碼模式的判決和切換，並對調製編碼模式按優選等級排序；再在當前信噪比數值下，對各優選等級調製編碼模式對應的各自誤碼率預估計值與最大誤碼率指標值進行比較；最後根據系統對最大吞吐量要求和誤碼率要求選擇調製編碼模式進行數據的編碼和調製。
2.根據權利要求1所述的自適應調製編碼的一種門限切換判決方法，其特徵在於所 述系統對最大吞吐量要求和誤碼率要求，按如下方式確定調製編碼模式判斷最優等級調 制編碼模式對應的當前誤碼率預估計值是否小於最大誤碼率指標值若判斷結果為是，則 確定使用該最優等級調製編碼模式進行數據的編碼和調製；若判斷結果為否，則判斷次優 調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值是否小於最大誤碼率指標值，直至得到的一個調 制編碼模式對應的當前誤碼率預估計值小於最大誤碼率指標值，並確定該調製編碼模式進 行數據的編碼和調製。
3.根據權利要求1所述的自適應調製編碼的一種門限切換判決方法，其特徵在於所 述方法具體包括如下步驟(1)根據最大化吞吐量準則，利用相鄰級別的調製編碼模式吞吐量性能曲線交點將整 個信噪比範圍劃分為和調製編碼模式相對應的信噪比判決區間；(2)發送端獲得接收端反饋的當前信噪比數值信息，所述當前信噪比數值在信噪比判 決區間範圍內；在當前信噪比數值下，根據誤碼率上界計算公式或者鏈路仿真環境下的誤 碼率統計數據，通過計算或者搜索查找的方法獲得各優選等級調製編碼模式對應的各自當 前誤碼率預估計值；(3)按照如下步驟對預先得到的信噪比判決區間進行調製編碼模式的判決和切換，並 對調製編碼模式按優選等級排序(3a)判斷當前信噪比數值是否高於上一次自適應調製編碼模式的信噪比判決區間(3b)若判斷結果為是，則執行由低級調製編碼模式向高級調製編碼模式切換；(3c)若判斷結果為否，則執行由高級調製編碼模式向低級調製編碼模式切換；(4)判斷最優等級調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值是否小於最大誤碼率指標 值若判斷結果為是，則確定使用該最優等級調製編碼模式進行數據的編碼和調製；(5)若步驟(4)中的判斷結果為否，則判斷次優調製編碼模式對應的當前誤碼率預估 計值是否小於最大誤碼率指標值，直至得到的一個調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計 值小於最大誤碼率指標值，並確定該調製編碼模式進行數據的編碼和調製。
4.根據權利要求3所述的自適應調製編碼的一種門限切換判決方法，其特徵在於所 述步驟(3)中，設定上一次信噪比判決區間為[SNRi, SNRi+1)，則步驟(3b)中，低級調製編碼 模式向高級調製編碼模式切換流程具體包括如下步驟(3b-l)確定當前信噪比數值在最大吞吐量方法下的切換區間[SNRi+h，SNRi+h+1)，其中h > 0，且 SNRi+h 彡 SNRcurr < SNRi+h+1, SNRcurr 表示當前信噪比數值；(3b-2)在當前信噪比數值下，計算調製編碼模式MCSi+h對應的誤碼率估計數值BERi+h， 並判斷其是否小於等於最大誤碼率指標值，若判斷結果為是，則將調製編碼模式MCSi切換 為調製編碼模式MCSi+h ；若判斷結果為否，則計算低一級的調製編碼模式MCSiI1對應的誤碼率估計數值BERi^，並判斷其是否小於等於最大誤碼率指標值，若判斷結果為是，則將調 制編碼模式MCSi切換為調製編碼模式MCSiI1 ；若判斷結果為否，則計算再低一級的調製編 碼模式對應的誤碼率估計數值，直至得到一個調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值小 於等於最大誤碼率指標值，並將調製編碼模式MCSi切換為該得到的調製編碼模式；若當前 信噪比數值下，所有高於MCSi級別的調製編碼模式對應的誤碼率估計值都大於最大誤碼率 指標值，則放棄對調製編碼模式MCSi的切換；步驟(3c)中，高級調製編碼模式向低級調製編碼模式切換流程具體包括如下步驟 (3c-l)確定當前信噪比數值在最大吞吐量方法下的切換區間[SNRi+ SNRi_k+1)，其中 k彡0，且SNRi_k ( SNRcurr < SNRi^1, SNRcurr表示當前信噪比數值；(3c-2)在當前信噪比數值下，計算調製編碼模式MCSi_k對應的誤碼率估計數值BERi+ 並判斷其是否小於等於最大誤碼率指標值，若判斷結果為是，則將調製編碼模式MCSi切換 為調製編碼模式MCSi_k ；若判斷結果為否，則計算低一級的調製編碼模式MCSi^對應的誤 碼率估計數值BERi^，並判斷其是否小於等於最大誤碼率指標值，若判斷結果為是，則將調 制編碼模式MCSi切換為調製編碼模式MCSi^ ；若判斷結果為否，則計算再低一級的調製編 碼模式對應的誤碼率估計數值，直至得到一個調製編碼模式對應的當前誤碼率預估計值小 於等於最大誤碼率指標值，並將調製編碼模式MCSi切換為該得到的調製編碼模式；若當前 信噪比數值下，所有低於MCSi級別的調製編碼模式對應的誤碼率估計值都大於最大誤碼率 指標值，則將調製編碼模式MCSi切換為最低一級調製編碼模式MCS。。
全文摘要
本發明公開了自適應調製編碼的一種門限切換判決方法。根據最大化吞吐量準則獲得信噪比判決區間之後，在進行自適應判決的過程中，首先按照預先得到的信噪比判決區間進行調製編碼模式的判決和切換，並對調製編碼模式按優選等級排序；再在當前信噪比數值下，對各優選等級調製編碼模式對應的各自誤碼率預估計值與最大誤碼率指標值進行比較；最後根據系統對最大吞吐量要求和誤碼率要求選擇調製編碼模式進行數據的編碼和調製。本發明提供的方法，在最大化吞吐量判決的基礎上對相應調製編碼模式下的誤碼率進行預估計和比較，逐級比較將要採用的調製編碼模式的誤碼率性能，使系統在追求高吞吐量的同時有效保證系統小的誤碼率，以提高系統的整體性能。
文檔編號H04L25/03GK101969418SQ20101050529
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月11日 優先權日2010年10月11日
發明者吳名, 夏瑋瑋, 孫元凱, 沈丹萍, 沈連豐, 王欣, 鮑楠 申請人:東南大學