论文研究-TD-LTE系统中AMC算法研究与改进 .pdf

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TD-LTE系统中AMC算法研究与改进,马啸天,,无线信道具有时变特性和衰落特性,AMC(自适应调制和编码)技术因具有与信道状态相适应的特性,而成为TD-LTE系统中的关键技术。本文
山国武花论文在丝 对数 对应的编码效率 )获得最低等级。将減得到 将带入式,得到。若 与不相等,则为最低等级,否则继续,直到找到与不等。 )由等级确定。 这种算法相对比较复杂,但是对于快速变化的信道,尤其是较差的信道,性能非 常好。算法则提供了一种非常简使的算法。 算法 参考文献给出一和根据误块率动态调整的算法。这是一种相对比较简单 的算法,结合了 和 在 系统中,当信道变化较慢时,可以利用基 站实时检测链路传输的误块率,然后根据误块率通过一定的规则来调整下行传输使用的 ,实现自适应调制编码方式。调整的规则是:如果误块率过大一般取.,则下调 ,如果误块率过小一般取,则上调该算法的实现如下 )站实时地检测用户传来的 在 统计长度内般取个无线唢 下面所述的统计范围均指个无线帧,将用户反馈回米的存在一个列表中,关于生 成用户反馈的 列表。 )根据基站记录的下行传输列表,计算下行链路的误块率。由如下公式 )根据误块率来适当调整 当 值不小于常选取的高门限,则 将下降一级;当 值小于常设置的低门限,则将上升一级;否 则,保持不变 可以看到这种算法实现起来相对简单,没有复杂的运算步骤,对系统负担较小,也能够 满足通信质量( )的要求。但是对」信道质量变化剧烈场景支持较差。 两种算法的比较 从这两种算法来看,算法能够较为准确的佔计信道质量,进而精准的调整等级 实现 尤其是在信道变化较快时,效果较好。但是算法相对比较复杂,当信道质量变 化较慢时,大量的计算浪费了系统的资源。与之相对,算法则较为简单,信道质量变化较 慢时,相较于算法对于系统吞吐量的提升,并没有质的差别,却能够节省系统资源。 算法改进 对于算法来说,虽然可以较准确的估计等级,进而提高 系统吞吐量 但是复杂的算法对于系统是一个不小的负担。而算法对于系统一样可以提高吞吐量的作 用,同时对于系统的负担也较小,如果能通过一些改进,达到提高吞吐量的日的,同时能够 增强该算法的性能,对于工程实现有很大的意义。 在算法中,通过计算一段时间内的误块率来估算信道质量,从而调整但是我 们更希望获知的是当前吋间点信道的状态,所以需要减弱历史信道状态对于当前信道状态的 影响,使计算出的误块率更为貞实的反应当前信道的状态。这里引入遗忘因了算法。改进之 后算法流程如图。 山国武技论文在丝 记录统计时间内 反馈的传输结果 根据记录列表和 遗忘因子计算误 块率 调整MCS 图改进算法步骤 有如下公式 (1 p).HARQ 其中, 为当前帧的误块率 前一帧的误块率;卩为遗忘因子;而 代表 系统接收到的反馈有如下表小 在得到当前帧的误块率之后,就可以根据误块率动态的调整 值不小 将下降一级;当值小于,则将上升一级;否则,保持 不变。 仿真 仿真条件 为∫分析算法的性能,我们使用 搭建∫一个发送接收系统。模拟∫接收端接 收到不同信道质量下 反馈,会根据不冋的算法计算出误块率,近而调整发送端 等级的过程。遺忘因子p取值 整个系统参数为:系统带宽 ,载波频率 长度 长度,每 个 符号数为。采用的等级如表所示。 表可供选取的等级 等级调制方式编鸺速率 仿真条件 图为我们改进的算法和不使用时,系统吞吐量相对于的变化。不适 用时,我们使用了两种固定的等级仿真,一种为等级,命名为 另一种为等级,命名为 而我们的改进算法命名为最终得到图的 仿真结果 可以看到,改进算法对于系统吞吐量提升明显,尤其是在信道质量不好, 值较低 山国武花论文在丝 时,加入我们改进的算法之后,相较于使用高等级的算法具有极大的提升,接近 。而在信道质量较好 值较髙时,改进算法相较于低等级的算法也有 昋吐量上的提升,使整个系统在各种信道状态下都保持一个较高的吞吐量。 AMC、MCS1、MCS7吞吐量比较 MCS1 动·AMC 信噪比(dB) 图 等级 等级、改进算法比较 图我们比较了改进算法和算法、的性能。其中,算法用 表示,算法用 表示,算法用 表示。得到如图的仿真结果。 可以看到,虽然改进算法相较于算法没有优势,但是比算法在吞吐量上还是有一定 旳提升。但是,考虑到系统实现的复杂度,改进算法比算法更有优势。尤其是在信道质量 较好的情况下,改进算法的综合实用性更高 AMC1、AMC2、AMC3吞吐量比较 AMC1 AMC2 E营牌 5.AMC3 信噪比(dB) 图算法、算法、改进算法比较 结论 由于无线信道的时变性,自适应调制和编码技术在 系统中所起的作用愈发关 键。本文总结了两种现冇的两种算法,并在这两种算法的基础之上,综合考虑了算法 复杂度和算法性能,提岀了一种改进方法。仿真结果表明,改进算法具有提升系统吞吐量的 作用,同时也没有很高的复杂度,降低了系统资源的占用。在未来的工作中,我们将考虑对 改进算法进行进一步优化,在保证较低的复杂度的前提下,提升算法性能。同时,我们会将 算法在模拟 中实现,考量算法在接近模拟环境下的表现。 参考文献 工映民,孙韶辉等 技术原理与系统设计.北京:人民邮电大学出版社, 陈发堂徐炽云 系统中一种 方案的研究电子技术应 用报术 陈发堂孙鹏徐炽云等 系统中简单易行的方案研究电视技术 张金宝郑洪明谈振辉等 物理层抽象技术通信学 汪海明艾萨·图玛拉多载波通信系统仿真中的 方法电讯技

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