專利名稱：空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法及裝置。
背景技術(shù)：
在基于分布式發(fā)射天線結(jié)構(gòu)的Alamouti STBC(Space-Time Block Coding，空時(shí)分組碼)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)鏈路中， 由于各個(gè)分布發(fā)射天線本地晶振間的差異以及多個(gè)多普勒頻移的存在，導(dǎo)致各分布發(fā)射天線到接收機(jī)間具有不同的載波頻偏，從而造成子載波間干擾，并引起性能惡化。理論研究表明在基于分布式發(fā)射天線結(jié)構(gòu)的無線通信鏈路中，利用接收機(jī)反饋信息進(jìn)行發(fā)射功率分配能夠有效對抗大尺度衰落，從而顯著提高鏈路性能。因此，發(fā)射功率分配技術(shù)對基于分布式發(fā)射天線結(jié)構(gòu)的Alamouti STBC-0FDM鏈路至關(guān)重要。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)在分布發(fā)射天線鏈路中，由于各個(gè)分布發(fā)射天線本地晶振間的差異以及多個(gè)多普勒頻移的存在，導(dǎo)致各分布發(fā)射天線到接收機(jī)間的鏈路具有不同的載波頻偏，造成頻率同步困難，即存在殘余頻偏，現(xiàn)有技術(shù)的天線功率分配方案是假設(shè)各分布發(fā)射天線的鏈路頻率理想同步，但實(shí)際的分布式發(fā)射天線鏈路中頻率同步比較困難，殘余頻偏存在會(huì)對天線功率分配造成影響，增加各分布發(fā)射天線的鏈路的誤比特率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法及裝置， 以抑制殘余頻偏對天線功率分配的影響。所述技術(shù)方案如下一方面，提供了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法，所述方法包括獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與所述鏈路平均誤比特率下界巧的對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子
α opt ；根據(jù)所述功率分配因子α。pt為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率。另一方面，提供了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配裝置，所述裝置包括獲取模塊，用于獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與所述確定模塊確定的所述鏈路平均誤比特率下界Λ的對應(yīng)關(guān)系；確定模塊，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取到的對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α。pt ；分配模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的功率分配因子α。pt為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是通過確定使鏈路平均誤比特率下界最小化的功率分配因子，并根據(jù)該功率分配因子為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率，可以抑制殘余頻偏的影響，提高鏈路誤比特率性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配的方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的基于分布式發(fā)射天線結(jié)構(gòu)的AlamoutiSTBC-OFDM鏈路模型示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配的方法流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的第一種仿真結(jié)果示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的第二種仿真結(jié)果示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例二提供的第三種仿真結(jié)果示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例二提供的第四種仿真結(jié)果示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例三提供的空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例三提供的另一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例三提供的又一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一參見圖1，本實(shí)施例提供了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法，該方法流程具體如下101 獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與鏈路平均誤比特率下界ζ的對應(yīng)關(guān)系；102 根據(jù)對應(yīng)關(guān)系確定使鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α。pt ；103 根據(jù)功率分配因子α。pt為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率。通過確定使鏈路平均誤比特率下界最小化的功率分配因子，并根據(jù)該功率分配因子為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率，不僅可以對抗大尺度衰落，還可以抑制殘余頻偏的影響，并進(jìn)一步提高鏈路誤比特率性能。實(shí)施例二 本實(shí)施例提供了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法，為了便于說明，本實(shí)施例以圖2所示的包含2根分布發(fā)射天線和1根接收天線的Alamouti STBC-0FDM 鏈路模型示意圖為例，并以信道為多徑瑞利衰落，接收機(jī)使用Cholesky (喬列斯基)判決反饋檢測算法為例，對本實(shí)施例提供的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。顯然這樣的舉例是為了便于理解但不用于限定本發(fā)明。如圖2所示，待發(fā)射信息符號經(jīng)過Alamouti空時(shí)編碼后進(jìn)行OFDM調(diào)制，再通過光纜或同軸電纜送到遠(yuǎn)端的分布式發(fā)射天線，經(jīng)分布式發(fā)射天線發(fā)射到無線電傳播介質(zhì)中。鏈路在連續(xù)兩個(gè)OFDM符號周期內(nèi)并行傳送K個(gè)Alamouti空時(shí)分組碼塊，其中，K為 OFDM信號子載波個(gè)數(shù)。令< (i = 1,2)為子載波k(0彡k彡K-1)的待發(fā)射信息符號。經(jīng)過Alamouti空時(shí)編碼后，對于子載波k，在第1個(gè)OFDM符號周期內(nèi)，發(fā)射天線1和發(fā)射天線 2分別發(fā)送<知α丨；在第2個(gè)OFDM符號周期內(nèi)，發(fā)射天線1和2分別發(fā)送和< ,定義R1 ΧΗ = Κ( 其中，為第m(m= 1，2)根發(fā)射天線的第k個(gè)子載波在第1 (1 = 1,2)個(gè)OFDM符號周期內(nèi)傳送的數(shù)據(jù)符號。令Pm為發(fā)射天線m的發(fā)射功率，且P1和p2分別為P1 = α ρτ(2)ρ2= (1-α) ρτ (3)其中，ρτ為總發(fā)射功率；α為發(fā)射天線間的功率分配因子，并滿足O彡α ( 1。通過上述分析可知，在總發(fā)射功率已知的情況下，如果得到發(fā)射天線間的功率分配因子，即可實(shí)現(xiàn)對各個(gè)發(fā)射天線的功率分配。然而，考慮兩根發(fā)射天線到接收機(jī)之間存在不同的頻率偏移，如果鏈路采用接收機(jī)先估計(jì)出發(fā)射天線1和2到接收機(jī)間的頻率偏移并將它們反饋給發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)根據(jù)反饋值調(diào)整對應(yīng)發(fā)射天線的載波頻率，達(dá)到頻偏補(bǔ)償?shù)哪康?。由于頻偏的時(shí)變特性以及存在反饋延遲，頻偏補(bǔ)償仍無法完全消除頻偏，兩分布發(fā)射天線到接收機(jī)間的信道仍存在不同的殘余頻偏，形成分布式殘余頻偏信道。為此，本實(shí)施例提供的方法針對基于分布式發(fā)射天線結(jié)構(gòu)的Alamouti STBC-0FDM鏈路，通過最小化殘余頻偏下鏈路的平均誤比特率下界來獲得發(fā)射天線間最優(yōu)功率分配因子，從而解決分布式殘余頻偏信道中Alamouti STBC-0FDM鏈路的功率分配問題，以對抗大尺度衰落，抑制殘余頻偏的影響。參見圖3，下面結(jié)合公式理論推導(dǎo)來對本實(shí)施例進(jìn)行說明，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本實(shí)施例提供的一個(gè)方法流程如下301 檢測第一發(fā)送信號和第二發(fā)送信號；具體地，發(fā)射機(jī)對符號序列二進(jìn)行K點(diǎn)快速傅里葉反變換后插入CP(Cylic Prefix,循環(huán)前綴)，在第1個(gè)OFDM符號周期內(nèi)的離散時(shí)刻n，發(fā)射天線m上的時(shí)域信號為
權(quán)利要求
1.一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法，其特征在于，所述方法包括 獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與鏈路平均誤比特率下界巧的對應(yīng)關(guān)系； 根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子a。pt ； 根據(jù)所述功率分配因子α。pt為發(fā)射天線分配發(fā)射功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道中發(fā)射天線間的功率分配因子 α與鏈路平均誤比特率下界巧的對應(yīng)關(guān)系為-~02_+ αρτξ, + (1-α)ρτξ^f_1 ‘ (σ + αρτξχθ + (1- a)p^2s)(al + αρτξ^ + (1 -α)ρτξ2α)其中，ξ m為發(fā)射天線m到接收機(jī)間的平均信道功率增益，σ 2為噪聲功率，5=乂《/3,4 為殘余頻偏的方差，c = (g+s(l-g))，g為調(diào)制方式參數(shù)，&為總發(fā)射功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α。pt，包括根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α 其中α __(厶奶.+ σ2 )(ξχξ2ρτο-ξ么pTs + ξχσ2η -ξ2σ2η)_.2，，、 2 Pt (dPTsc + ξ溶PtSC + 2ξλξ2σ2η - ξ -《22σ> -拉ξ2ρ—2 - ξ^Ρτ^)，當(dāng)α 2 e
時(shí)，確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α。pt =α 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子a。pt，包括根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α2，其中__(^PT + ^n )(ξ^ Ρτ^ -+ ξχσ2 — ξ2^η )_ .2 Pt+ ^iPtsc + 2^2ση€ ~ ^aIs ~ ξ _《“Ρ”2 — ξ溶PrS2)，當(dāng)6^
、且F(O) >F(1)時(shí)，F(xiàn)(a) =巧，確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子a。pt = 1。
6.一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配裝置，其特征在于，所述裝置包括 獲取模塊，用于獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與鏈路平均誤比特率下界巧的對應(yīng)關(guān)系；確定模塊，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取到的對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α。pt ；分配模塊，用于根據(jù)所述確定模塊確定的功率分配因子α。pt為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括 獲取單元，用于獲取所述對應(yīng)關(guān)系，所述對應(yīng)關(guān)系為
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括確定單元，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取到的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α2，其中
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括確定單元，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取到的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到使所述鏈路平均誤比特率下界Λ最小化的功率分配因子α2，其中
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括確定單元，用于根據(jù)所述獲取模塊獲取到的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得到使所述鏈路平均誤比特率下界巧最小化的功率分配因子α2，其中
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空時(shí)分組碼正交頻分復(fù)用鏈路的功率分配方法及裝置，屬于通信領(lǐng)域。所述方法包括獲取信道中發(fā)射天線間的功率分配因子α與鏈路平均誤比特率下界的對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系確定使所述鏈路平均誤比特率下界最小化的功率分配因子αopt；根據(jù)所述功率分配因子αopt為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率。所述裝置包括獲取模塊、確定模塊和分配模塊。本發(fā)明通過確定使鏈路平均誤比特率下界最小化的功率分配因子，并根據(jù)該功率分配因子為每個(gè)發(fā)射天線分配發(fā)射功率，可以抑制殘余頻偏的影響，提高鏈路的誤比特率性能。
文檔編號H04L1/06GK102404083SQ201010281180
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者孫科, 張佳胤, 王藝 申請人:華為技術(shù)有限公司