[发明专利]一种基于功率分配的分布式天线系统中高能效自适应调制方法

说明书

本发明公开一种基于功率分配的分布式天线系统中高能效自适应调制方法，本发明以分布式天线系统的能量效率最大化作为优化目标，以分布式天线系统各个远程天线的功率和信号的调制方式作为优化变量，利用调制方式近似误比特率公式得到自适应调制切换门限，然后给出了功率分配的一般形式，并以此对每种调制方式进行查找，从而找出最优的调制方式及其功率分配。本发明所提出的方法不仅可以有效得出各个远程天线功率的最优分配和信号调制方式的最优设置，而且算法流程简单，无需复杂的函数计算。

技术领域：

本发明属于移动通信领域，涉及移动通信系统的物理层传输方案设计，尤其是涉及一种基于功率分配的分布式天线系统中高能效自适应调制方法。

背景技术：

随着移动通信技术的不断发展，移动通信设备的数目和用户的数目迅猛增加，移动通信系统所消耗的能源也呈指数型增长。面对全球能源日益紧张的局面，国内外研究机构正不断地寻求有着更高能量效率(EE,Energy Efficiency)的信息传输技术，“绿色通信”也成为人们广泛关注的话题。找到一种能有效提高系统能量效率的传输技术正成为未来无线通信的趋势。

分布式天线系统(DAS,Distributed Antenna System)是一种将多个发送天线布置在小区不同位置的通信系统，系统中的每个发送天线通过光纤、同轴电缆或无线链路与小区的中央处理器相连。研究表明，DAS解决方案可以提高频谱效率，降低信号传输的成本。相较于传统集中式天线系统，DAS系统在容量、能耗和覆盖范围方面有着巨大的优势。在相同频谱效率下,分布式天线系统能有效地减少移动台所需的接入距离，即扩大基站的覆盖范围，降低系统发送端的发射功率。分布式天线系统不论在提高系统容量、降低发射功率、提高分集度，还是在减少切换次数，降低中断概率等方面都显出了传统蜂窝系统不可比拟的优势，被认为是传统蜂窝系统的理想替代方案之一。

功率分配一直是分布式天线系统的研究热点之一。由于用户到各个发送天线之间的距离不等，因此每个天线到用户之间的信道条件也不一样。为提高能量效率，DAS系统的天线不一定都用来发送信号给用户，可以有选择的让用户和若干个发送天线进行通信，即根据每个天线到用户的信道情况，分配给每个天线不同的发送功率。这样能提高系统整体的能量效率，减少不必要的功率开销。文献1(Xin Chen,Xiaodong Xu,XiaofengTao.Energy efficient power allocation in generalized distributed antennasystem[J].IEEE Communications Letters,2012,16(7):1022-1025.)把该问题当作分式规划问题，用一般的优化求解方法得到了一个迭代算法。文献2(Heejin Kim,Sang-RimLee,Changick Song,Kyoung-Jae Lee,Inkyu Lee,Optimal power allocation schemefor energy efficiency maximization in distributed antenna systems[J].IEEETransactions on Communications,2015,63(2):431-440.)则利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件求得了功率分配问题的闭式形式，并根据朗伯函数给出了闭式解。