一种多载波通信系统中的自适应多媒体多播资源分配方法

摘要

本发明公开了一种多载波通信系统中的自适应多媒体多播资源分配方法，特征是在多描述编码基础上首先根据各用户在各个子载波上的信道增益状态初步确定子载波分配；然后利用多描述码的特性，计算子载波分配给各多播组最大传输速率，并根据各个子载波在不同的多播组中的最大传输速率来调整子载波分配；最后再在子载波间进行功率分配。本发明由于利用多描述编码灵活的解码特性，将子载波分配给某个多播组时只分配给多播组内部分信道增益较高的用户，进而在子载波调制阶数的选取时，不受限于信道增益最差的用户，从而提高了系统频谱效率；同时本发明方法还能支持多个多播组的应用以及调制阶数为离散值，因而具有很强的实用性。

主权项

1.一种多载波通信系统中的自适应多媒体多播资源分配方法，其特征在于步骤如下：编码步骤I：由发送基站的编码模块使用多描述编码产生小于或等于子载波数的多个描述；子载波分配因子初始化步骤II：发送基站的子载波分配模块根据各个用户在每个子载波上的等效信道增益和各个子载波上均分的功率，在可选的调制阶数下，根据子载波分配公式${\rho }_{g,k,m}^c=\left\{\begin{array}{cc}1& \mathrm{if}{\alpha }_{g,k,m}\ge f\left(c\right)/P_m\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.$确定子载波分配因子；公式中，α_g，k，m是多播组g中第k个用户在子载波m上的等效信道增益，c为调制阶数，f(c)＝2^c-1为使用调制阶数c时接收端所需的等效接收功率，P_m为设定的每个子载波上均分的功率，子载波分配因子${\rho }_{g,k,m}^c=1$时表示在调制阶数为c时将第m个子载波分配给多播组g中的第k个用户，子载波分配因子${\rho }_{g,k,m}^c=0$则表示不分配；最优调制阶数选择步骤III：发送基站的信号调制模块根据子载波分配因子初始化步骤II中得到的子载波分配因子及各个多播组的用户数，根据最优调制阶数公式$c_{g,m}^{*}=\underset{c\in \{c_0,c_1,...,c_L\}}{\arg \max }\left\{c\underset{k=1}{\overset{K_g}{\Sigma }}{\rho }_{g,k,m}^c\right\}$计算各个子载波在各个多播组中在不同调制阶数下的数据速率，并从计算结果中选取使得该速率最大的调制阶数作为最优调制阶数c_g，m^*；式中{c₀，c₁，...，c_L}为可用调制阶数的集合，K_g为多播组g中的总用户数目；最优调制阶数选择步骤IV：发送基站的子载波分配模块根据子载波分配因子初始化步骤III中得到的子载波分配因子ρ_g，k，m^c和最优调制阶数选择步骤IV中得到的最优调制阶数c_g，m^*，根据传输速率公式$B_{g,m}=c_{g,m}^{*}\underset{k=1}{\overset{K_g}{\Sigma }}{\rho }_{g,k,m}^{c_{g,m}^{*}}$计算每个子载波在各个多播组单位符号周期中最大传输比特数，即传输速率B_g，m；子载波分配更新步骤V：发送基站的子载波分配模块通过最大速率选择公式$g_m^{*}=\underset{g\in \{1,···,G\}}{\arg \max }\left\{B_{g,m}\right\},$$\forall m$根据最优调制阶数选择步骤IV中计算得到的子载波在各多播组的传输速率B_g，m选择子载波在各个多播组中最大传输速率的最大值，将该子载波分配给与该最大值对应多播组，并根据该子载波与多播组的分配关系按照子载波分配更新公式${\rho }_{g,k,m}=\left\{\begin{array}{cc}{\rho }_{g_m^{*},k,m}^{c_{g_m^{*},m}^{*}}& \mathrm{if\; g}=g_m^{*}\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.,$$\forall m$更新载波分配因子；上述最大速率选择公式中的G表示系统中多播组数目；功率分配步骤VI：发送基站的功率分配模块根据子载波分配更新步骤V中的得到的子载波分配因子ρ_g，k，m^c，按照现有的多载波系统功率分配方法进行功率的分配。