[发明专利]一种MMSE检测下的链路级仿真到系统级仿真的接口方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及链路级仿真与系统级仿真，尤其涉及了一种MMSE检测下的链路级仿真到系统级仿真的接口方法。

背景技术

系统级仿真是对整个系统的规划方案以及底层算法性能的检验手段，主要考虑实际系统与用户的行为，包括用户终端的呼叫、小区的切换、传输环境的改变等，对诸如频谱效率、吞吐率等系统参数的影响。该仿真通过研究各种资源调度算法对整个网络性能的影响，对实际系统的设计规划提供参考与支持。因此，系统级仿真是一种多点对多点的仿真，需要点对点之间的链路性能作为数据基础，然而在系统仿真中对链路性能进行测量的开销十分巨大，因此引入了一种链路级仿真到系统级仿真(Link to System，L2S)的接口方法，将链路仿真与系统仿真分离。链路级仿真为系统级仿真提供误块率(Block Error Rate，BLER)与信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)的关系。这样系统级仿真仅需要提供发射功率、调制编码方式等上层数据，就可以知晓相应方案下的链路性能，以供系统级仿真调用，从而减少仿真时间。

在OFDM系统中，一个编码数据包传输时的信道通常是频率选择性信道，每个子载波上的符号的信道增益不尽相同，因此接收端的接收信噪比也会不同。另外一方面，即使在同一子载波上传输的符号，也会因为信道的时变性使得在接收端的接收信噪比不同。如果简单的对这些接收信噪比进行统计平均，那么当某一子载波上的输出信噪比远低于平均值时，虽然该子载波上传输的符号极大可能出错，但计算得到的整个OFDM符号的错误概率却不会有太大变化，这显然是不合理的。因为只要一个调制符号出错，那么整个OFDM符号也被认为是错误的。故简单的平均值接口方法在OFDM系统中并不适用，需要一种更准确的接口算法，即有效信噪比映射算法。其中，指数有效信噪比映射(Exponential Effective SNR Mapping，EESM)算法与互信息量有效信噪比映射(Mutual Information Effective SNR Mapping，MIESM)算法的应用最为广泛，它们通过将各子载波上的信噪比映射为一个有效值来预测链路的性能；由于系统级仿真往往更加关注某一关键区域的预测性能，在使用传统方法优化待定参数时，由于非关键区域预测误差的存在，会导致关键区域的算法性能无法达到最优。

发明内容

发明目的：为了解决EESM算法中高阶调制下算法误差偏大的问题，本发明提供了一种MMSE检测下的链路级仿真到系统级仿真的接口方法，提高了系统级仿真中关键区域的算法准确度。

技术方案：为实现上述目的，本发明针对最小均方误差(Minimum Mean Square Error，MMSE)检测下的无线通信系统仿真，提供一种MMSE检测下的链路级仿真到系统级仿真的接口方法，该方法包括以下步骤：

(1)在理想信道估计以及MMSE检测的条件下，计算最佳的接收矩阵G，表达式如下：

G＝(H^HH+σ²I)^-1H^H

式中，H表示信道矩阵，H^H表示矩阵H的共轭转置，σ²表示噪声功率，I表示单位阵；

(2)利用步骤(1)中的信道矩阵H和接收矩阵G计算出信噪比γ_ik，表达式如下：