خلاصة القول: لتحسين أداء نظام الاتصالات OFDM، خوارزمية تعديل على التكيف على أساس تجمع ديناميكية موحد تقريبا. وبالنظر إلى المكاسب شبه الناقل ومستوى الضجيج، ومعدل وعوامل أخرى، ويعرض مجموعة ديناميكية أكثر اكتمالا من قبل الحوامل الجزئية من الحزم نظام OFDM، ومن ثم في وحدات مجموعة تخصيص الموارد على التكيف الاتصالات. وتبين نتائج المحاكاة أن تتم مقارنة المشاريع المقترحة غيرها من طريقة تعديل على التكيف فيشر التقليدية، الخطأ قليلا أداء معدل بالقرب من فرضية، مما يقلل كثيرا من التعقيد الحسابي.
شكل الاقتباس الصيني: تشانغ شياو يو، وسانت تانغ وي، وي تشانغ، وآخرون. نظام OFDM غير موحدة تقريبا حزمة ديناميكية التكيف التحوير خوارزمية التكنولوجيا الالكترونية، 2016،42 (1): 75-78.
الإنجليزية شكل الاقتباس: تشانغ شياو يو تانغ WEISHENG، تشانغ وى، وآخرون. التكيفية خوارزمية تعديل من APPRO الحادي عشر تتزاوج موحد تقسيم subband ديناميكية لنظام OFDM .Application من تقنيات الالكترونية، 2016،42 (1): 75-78.
0 مقدمة
متعامد التردد بالتقسيم (OFDM) التكنولوجيا هي تقنيات الترميز متعددة الناقل، يمكن أن تحسن كثيرا من كفاءة الطيف، فعالة جدا ضد انتقائية تردد يتلاشى والتدخل ضيقة النطاق. في وقت مبكر تقنيات الترميز متعددة الناقل، كل تعديل نظام شبه الناقل باستخدام سعر الصرف الثابت، والمعدل العام نظام الاتصالات بت خطأ (BER) تعتمد على أداء أسوأ الحوامل الجزئية، تعديل التكيف وفقا لحالة الراهنة لقناة (CSI)، تعديل على التكيف انتقال بت عدد من القنوات الفرعية وتعديل نظام لتحسين أداء النظام.
التقليدية طريقة التشكيل على التكيف، استنادا إلى المعيار الأمثل يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات: خوارزمية الجشع على أساس الربح قناة ، والقدرة على قناة كمرجع لخوارزمية ، والأداء نسبة الخطأ بت خوارزمية إشارة .
في نظام الاتصالات اللاسلكية الفعلي، سوف الاعتبار أن يكون أكثر موارد الحوسبة ويشير المحتلة النفقات التي كتبها الخوارزمية. لمزيد من خفض النفقات العامة من الخوارزمية، خوارزمية الباطن تعديل على التكيف على أساس حزمة، مجموعة الباطن كوحدة لتخصيص الموارد، ومع ذلك، فإن القائمة حزمة تجمع خوارزمية أو ثابتة، لا يمكن التكيف مع بيئات الاتصال المختلفة ، أو دينامية التجمع على أساس التبسيط .
هذا ويعرض ورقة رواية، ما يقرب من ديناميكية موحدة تضم تعديل على التكيف، وفقا للمكاسب قناة ومستوى الضجيج ومعدل الترميز تحديدها استنادا إلى تجمع الحيوية، وحدة التكيف من مجموعة من تخصيص الموارد الاتصالات في النظام لضمان أداء نسبة الخطأ في إطار فرضية، والحد بشكل كبير نظام النفقات العامة.
1 تحليل خوارزمية الكلاسيكية
في خوارزمية تعديل التكيفية التقليدية، هيوز Hartogs الخوارزمية الأقرب إلى الحل الأمثل النظري، فإنه يحسب من بداية كل بت قناة فرعية 0، خوارزمية الجشع، ومقابل كل زيادة بنسبة 1 قليلا في الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة للعثور على كافة الفرعية قناة، حتى يتم الانتهاء من جميع تخصيص بعض الشيء. ومع ذلك، فإن عملية حسابية كبيرة جدا.
خوارزمية تشاو هي خوارزمية دون المستوى الأمثل للتعديل على التكيف، وفقا لقدرة قناة كمعيار لعدد البتات من كل تخصيص شبه الناقل، الناقل التهيئة الفرعية وفقا للمعادلة التالية، عدد بت:
SNR (ط)، المنظمة الدولية للتعليم و| مرحبا | 2 دلالة على SNR لط عشر الباطن، وانتقال السلطة، واكتساب القناة، N0 يمثل قوة الضوضاء، وغاما] يمثل فجوة بين النظام والحد شانون، وهو margin من التكرار محدود حصلت على مقربة من عتبة الأمثل.
فيشر خوارزمية أداء نسبة الخطأ كمعيار الأمثل، ونسبة الخطأ للط عشر الباطن تعديل وأعرب عن M-QAM على النحو التالي:
2 موحدة تقريبا ديناميكية التكيف حزمة التحوير خوارزمية
تدفق 2.1 خوارزمية
واقترحت مجموعة ديناميكية تدفق خوارزمية الترميز المتكيف مخطط موحد تقريبا هو مبين في الشكل. ينقسم الخوارزمية إلى ثلاث خطوات: (1) بناء على معلومات القناة تقدير (CSI)، وتحديد عدد من الحزم حيوي، (2) كل الحوامل الجزئية فرز وتقسيم إلى مجموعات من الحوامل الجزئية، (3) مجموعة كوحدة واحدة، تعديل على التكيف، وتخصيص الموارد الاتصالات.
تحديد حيوي عدد من الحزم 2.2
ويمكن اعتبار الصيغة (1)، في إطار فرضية نفس انتقال السلطة، والمكاسب قناة الباطن لكل مضاعفة عدد البتات الباطن allocatable زائد 1، وفقا ل(2) الصيغة، ونسبة الخطأ ليس مضمونا في الحالة التي يكون فيها متغير، ويمكن الحصول على نفس النتيجة. وهكذا، 1 المعلمات الخوارزمية التي تم تجميعها حسب الصيغة (3):
حيث: C1 = 0.2 و c2 = 1.6. من المعادلة (4) يمكن أن يرى، ترتبط نسبة الخطأ قليلا وقوة الضوضاء، وعدد من شبه الناقل موجة قليلا إيجابيا، بينما في قوة الضوضاء مرتفعة نسبيا، لم يوضع على تعديل التكيف تأثير مكاسب خوارزمية أكثر تعقيدا من الواضح، انه ينبغي لذلك أن يكون لتحسين أداء الخوارزمية عن طريق خفض النفقات العامة من الخوارزمية، أي تقليل عدد الحزم. ويستند الخوارزمية على المعلمات حزمة 2 الصيغة التالية:
تخصيص 2.3 الباطن
تخصيص 2.4 التكيف الموارد
التكيف خوارزمية تخصيص الموارد وفقا لمعايير الأداء الأمثل BER، مقارنة مع طريقة فيشر، والتحسينات التالية: في وحدات من مجموعات من حساب قليلا الباطن، قناة الفرق على الحوامل الجزئية كلها مستبعدة، وتعديل البتات المتبقية.
ووصفت خوارزمية تخصيص بعض الشيء خطوات محددة للتنفيذ في هذه الوثيقة:
العائدات إلى الخطوة (5)؛
(5) لتثبيت قيمة ثنائية، BQI = الجولة (مرتين)، ويتم احتساب الخطأ تكميم bi = BQI-ثنائية، فإن العدد الإجمالي للبتات = Rtotal bQi ميل.
(6) ضبط العدد المتبقي من بت: إذا Rtotal = Rtarget، وإنهاء تخصيص بعض الشيء، وإذا Rtotal > Rtarget، تنتقل إلى الخطوة (7)، وإذا Rtotal < Rtarget، العائدات إلى الخطوة (8)؛
(7) إذا Rtotal مي > Rtarget، والعثور على أصغر bi، وتعديل BQI = BQI-1، Rtotal = Rtotal مي، bi = bi + 1، وإذا Rtotal مي < R الهدف، والعثور على أصغر bi، رقم السجل الأول وRtotal-Rtarget، الجبهة Rtotal-Rtarget ناقص الناقل فرعي واحد بت i في المجموعة الأولى من الحوامل الجزئية، ونهاية التخصيص بت؛
(8) إذا Rtotal + ميل < Rtarget، والعثور على أكبر bi، وتعديل BQI = BQI + 1، Rtotal = Rtotal + ميل، bi = bi-1، وإذا Rtotal + ميل > R الهدف، والعثور على أكبر bi، رقم السجل الأول وRtarget-Rtotal، بعد Rtarget-Rtotal داخل ط عشر الباطن الناقل قليلا مجموعة زائد واحد، نهاية تخصيص بعض الشيء.
3 محاكاة وتحليل النتائج
يصف هذا القسم المحاكاة يقترح الخوارزمية، تعديل التكيف والمقاييس من اثنين من خوارزميات: تحليل تعقيد الخوارزمية والخطأ قليلا معدل الأداء للتفوق الخوارزمية.
تحليل التعقيد 3.1 خوارزمية
تعقيد الخوارزمية هو مقياس لخوارزمية تعديل على التكيف ديه مؤشرا هاما على تحليل عملي، نظري في الجدول 1 في الحسابية المعقدة هيوز Hartogs الخوارزمية، الخوارزمية تشو، وهذه الخوارزمية طريقة فيشر.
في الجدول 1، N تمثل العدد الكلي من الحوامل الجزئية، M هو عدد الحزم، يتم تعيين MAXcount إجمالي عدد أقصى من التكرارات تشاو الخوارزمية، تتم إزالة طريقة فيشر لا تفي العدد المطلوب من التكرارات من الحوامل الجزئية، 1، 2، 3 تمثل ثلاثة أنواع خوارزمية لضبط عدد بت ([إبسيلون] (3) أقل من 1 و2). كما يمكن أن يرى، ويرتبط التعقيد الحسابي خوارزمية الجشع مباشرة إلى عدد من البتات Rtarget، وفيشر تشاو خوارزمية والخوارزمية التعقيدات المرتبطة مع العدد الإجمالي للشركات الفرعية N، التعقيد الحسابي جدا انخفاض، والخوارزمية التعقيد الحسابي وعدد الحزم M الارتباط، والحد الأدنى من التعقيد الحسابي. مع الأخذ بعين الاعتبار خصوصا الخطأ قناة تقدير الفعلي في نظام الاتصالات والنفقات العامة الإشارات، والنفقات العامة من الخوارزمية على نظام OFDM كله، هناك تقلص إلى حد كبير.
محاكاة أداء 3.2 BER
هذا القسم من أداء BER التحقق مقارنة المحاكاة. قناة المحاكاة هي قناة رايلي، ونظام تعديل QAM، وهو أعلى ترتيب مخطط 256QAM تعديل، والمحاكاة تفترض هذه الوثيقة تقدير القناة المثالي.
FIG 2 هو الخوارزمية المقترحة وخوارزمية تشو، نسبة الخطأ مقارنة أداء خوارزمية هيوز Hartogs. كما يمكن أن يرى، الخوارزمية في ختام أداء معدل الخطأ إلى خوارزمية الجشع هيوز Hartogs، أفضل قليلا من الخوارزمية تشاو.
الشكل (3) هو المقارنة بين هذه الخوارزمية مع خوارزمية تجميع ثابتة يمكن أن ينظر إليه، الخوارزمية في أفضل أداء BER والخوارزمية على التكيف تحديد عدد من الحزم المستخدمة هنا، وتطبيق خوارزميات أقوى بشكل حيوي.
FIG 4 هو المقارنة بين أداء BER الخوارزمية المقترحة، والمبلغ المحسوب خوارزمية فيشر. كما يمكن أن يرى، وأداء نسبة الخطأ قليلا من الخوارزمية المقترحة هو ما يعادل تقريبا لفيشر الخوارزمية، ولكن فوق الحسابي هو أقل بكثير من خوارزمية فيشر.
النتائج المتكاملة محاكاة يمكن الحصول على ثلاث مزايا الخوارزمية: (1) فيما يتعلق طريقة التشكيل التكيف التقليدي ليس حزمة، الخوارزمية في الظروف ضمان أداء BER، وانخفاض كبير في الحساب، (2) نسبة إلى التكيف الحزم تعديل خوارزمية الثابتة، وتحسين الأداء نسبة الخطأ خوارزمية الحالية، وحساب متوسط كمية أقل، (3) الخوارزمية المقترحة على أساس ديناميكية أفضل تجمع، القدرة على التكيف مع بيئة قناة مختلفة أقوى.
4 خاتمة
هذه الورقة التي أجريت دراسات مكثفة فن لالتكيف نظام تعديل OFDM، وتعديل خوارزمية التكيف موحدة تقريبا حزمة ديناميكية. خوارزمية تحليل التعقيد ونتائج المحاكاة تبين أن الخوارزمية في ختام أداء معدل الخطأ إلى طريقة فيشر، في حين خفض كبير في النفقات العامة نظام، وديناميكية تجميع الخوارزمية، يمكن أن تتكيف مع بيئة الاتصالات أكثر تعقيدا. وفيما يتعلق خوارزمية تعديل التكيفية التقليدية، وأداء خوارزمية أفضل وأكثر عملية.
مراجع
برابو R S، DANESHRAD B.An خوارزمية تعبئة المياه الموفرة للطاقة لأنظمة OFDM .Proceedings للاتصالات (ICC)، 2010 المؤتمر الدولي IEEE في 2010.
HUGHES-HARTOGS D.Ensemble هيكل مودم لوسائط نقل الكمال براءات الاختراع .Google، 198 9.
تشاو P S، M تشوفي J، BINGHAM J.A عملية منفصلة multitone جهاز الإرسال والاستقبال خوارزمية تحميل لنقل البيانات عبر شكل طيفيا قنوات المعاملات .IEEE على الاتصالات، 199 5،43 (234).
WYGLINSKI A M، ابيو F، كابال P.Bit تحميل مع BER-القيد لأنظمة multicarrier .Wireless الاتصالات، المعاملات IEEE على، 2005،4 (4).
FISCHER R F، HUBER J B.A جديدة خوارزمية تحميل لنقل multitone منفصلة .Proceedings للمؤتمر العالمي للاتصالات، 1996 GLOBECOM'96'Communications، 1996.
لاي S K، CHENG R S، K LETAIEF B، وآخرون al.Adaptive تعريشة ترميز MQAM والسلطة الأمثل لنقل OFDM .Proceedings للمؤتمر تكنولوجيا المركبات، 199 9 IEEE 49، 199 9.
LEE S-M، PARK Y-S، بت PARK D-J.Fast وخوارزمية تخصيص القوة لأنظمة OFDM .Proceedings للمؤتمر تكنولوجيا المركبات، 2004.
YE S، BLUM R S، نظم CIMINI JR L J.Adaptive OFDM مع معلومات حالة قناة ناقصة .Wireless الاتصالات، المعاملات IEEE على، 2006،5 (11).
معلومات الكاتب
تشانغ شياو يو 1،2، 1،2 سان تانغ وى، تشانغ وى 1، تونغ زيلي 1
معهد شنغهاي للأمان متقدم وأكاديمية مختبر الطوارئ للعلوم، شنغهاي 201210.
جامعة 2. من الأكاديمية الصينية للعلوم، بكين 100049، الصين
