子载波比特和功率联合分配方法、设备及系统

摘要

本发明实施例提供一种子载波比特和功率联合分配方法、设备及系统。本发明实施例根据非线性功率放大器的硬件参数及信道噪声确定非线性失真下各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，以将非线性放大器产生的非线性失真噪声考虑其中，并根据确定出的在非线性失真下的各子载波的信干扰比以及预设的输入功率，总比特和误码率之间的关系，采用预设的总功率最小迭代算法为各子载波联合分配对应的比特及功率。较现有技术，本发明实施例将非线性功率放大器的非线性失真影响考虑其中，在保证了总功率最小化的同时能更好的满足系统误码率（BER）的需求。

主权项

一种子载波比特和功率联合分配方法，其特征在于，包括：获取非线性功率放大器的硬件参数及信道噪声；根据所述硬件参数及信道噪声，确定非线性失真下各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，其中，所述总功率为预发送OFDM信号中所有子载波的功率之和；根据所述各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，以及预设的子载波的信干扰比、比特和误码率之间的关系，采用预设的总功率最小迭代算法为各子载波联合分配对应的比特及功率；所述硬件参数包括：1dB压缩点输入功率和三阶截止点输入功率；所述信道噪声包括：各子载波的高斯白噪声及信道增益；所述根据所述硬件参数及信道噪声，确定非线性失真下各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，包括：根据所述硬件参数，确定所述非线性功率放大器的非线性失真参数；根据所述非线性失真参数和所述信道噪声，确定所述非线性失真下子各载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系；所述根据所述硬件参数，确定所述非线性功率放大器的非线性失真参数，具体为：根据所述1dB压缩点输入功率和三阶截止点输入功率，采用如下第一表达式和第二表达式确定所述非线性功率放大器的非线性失真参数a₁和a₃：第一表达式：第二表达式：其中，P_1dB为所述1dB压缩点输入功率，P_IP3为所述三阶截止点输入功率，a₁为所述非线性功率放大器的第一非线性失真参数，a₃为所述非线性功率放大器的第二非线性失真参数；所述非线性失真下各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，具体为如下第三表达式：${\mathrm{SINR}}_k=\frac{a_1^2{P}_k^2}{\frac{9a_3^2}{16}·{\left(\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Sigma }}{P}_k^2\right)}^3·(3·T_{2k}+T_{4k})+\frac{N_k}{|H_k{|}^2}}$其中，SINR_k为第k个子载波的信干扰比，k＝1，2，…，N，N为OFDM信号中子载波的个数，a₁和a₃为根据所述硬件参数，确定出的所述非线性功率放大器的非线性失真参数，为第k个子载波的功率，为所述总功率，T_2k为任意两个子载波互调后落在第k个子载波上产生的互调分量的个数，T_4k为任意三个子载波互调后落在第k个子载波上产生的互调分量的个数，N_k为第k个子载波的高斯白噪声，H_k为第k个子载波的信道增益；所述总功率最小迭代算法，具体为：获取预设总功率初值及误码率；在一次迭代中，根据所述子载波的信干扰比、比特和误码率之间的关系，得出各子载波为b_k个比特时，所述误码率对应的第一信干扰比，其中，b_k＝1,2,…R_m，R_m为预设的最大比特；根据各子载波的信干扰比、子载波的功率和总功率之间的关系，得出各子载波为b_k个比特时，所述第一信干扰比及所述总功率初值对应的子载波的功率；根据各子载波依次为1、2、…R_m个比特时子载波的功率，计算各子载波从1个比特开始依次增加预设比特增量后对应的平均每比特功率增量；分别获取各子载波对应的所述平均每比特功率增量最小时各子载波增加到的比特，作为分配给各子载波的比特；根据各子载波的信干扰比、比特和误码率之间的关系，确定分配给各子载波的比特及所述误码率对应的各子载波的第二信干扰比；根据OFDM信号中所有子载波的第二信干扰比，计算总功率；比较所述总功率是否与所述总功率初值相等，若相等，则分别根据各子载波的信干扰比、子载波的功率以及总功率之间的关系，计算各子载波的第二信干扰比和所述总功率对应的子载波的功率，作为分配给各子载波的功率；否则，将所述总功率初值更新为所述总功率，并进入下一次迭代；所述根据各子载波依次为1、2、…R_m个比特时子载波的功率，计算各子载波从1个比特开始依次增加预设比特增量后对应的平均每比特功率增量，具体为：根据各子载波依次为1、2、…R_m个比特时子载波的功率，采用如下第五表达式计算各子载波从1个比特开始依次增加预设比特增量后对应的平均每比特功率增量；${\mathrm{\Delta p}}_{b_k+\Delta b}=\frac{f(b_k+\Delta b)-f\left(b_k\right)}{\Delta b}$其中，b_k为第k个子载波的比特，b_k+△b≤Rm，△b为预设比特增量，△b＝1,2…或Rm‑b_k，为子载波增加到b_k+△b时对应的平均每比特功率增量，f(b_k)为第k个子载波为b_k个比特时的功率。