[发明专利]一种基于不完全估计信息的分布式天线系统跨层设计方法

摘要

本发明公开了一种基于不完全估计信息的分布式天线系统跨层设计方法。在服务质量即目标误包率的约束条件下，联合物理层自适应调制与数据链路层自动重传请求协议，给出分布式天线系统中基于不完全信道估计信息时的跨层设计方案，该方案可实现高的频谱效率(SE)，而且考虑实际中路经损耗和瑞利衰落以及不完全反馈信息，有着好的实用性。基于此，利用数值分析和计算，给出系统在复合瑞利衰落信道下平均误包率(PER)和平均SE的计算方法，可实现对有着不完全估计信息时分布式天线系统进行性能有效评估，系统的PER和SE性能将随着估计误差或者路径损耗的增大而逐渐变差。而且所给方法也可用于完全信道信息下系统PER和SE性能有效评估。

主权项

1.一种基于不完全估计信息的分布式天线系统跨层设计方法，其特征在于/n步骤1：给出单小区分布式天线系统模型，建立复合衰落信道模型；考虑到分布式天线系统中小尺度衰落变化较快，发送端得到的估计信道状态信息CSI将存在误差，为此建立不完全估计模型，根据反馈的不完全CSI，进行联合物理层自适应调制AM和数据链路层的自动重传请求ARQ跨层优化设计；/n步骤2：根据步骤1反馈的不完全CSI，物理层发射端进行天线选择，确立最好的远程发送天线，即选取有效信噪比最大的远程天线来发送信号，实现性能提高，由此一步得到最大估计信噪比的累积分布函数的计算方法：/n /n其中L_q＝t_q(N_r-1)，N_t，N_r分别表示RA天线数以及移动终端接收天线数，表示估计误差；/n步骤3：根据步骤1反馈的不完全CSI，物理层发送端通过自适应切换门限选取相应的调制方式进行信号调制，给出自适应调制设计方案，然后通过步骤2选择的天线进行传输；/n步骤4：链路层ARQ生成器根据步骤1得到的不完全CSI，在保证系统服务质量的情况下决定最大重传次数和链路层目标丢包率，从而获得目标误包率PER，并联合步骤3中的物理层AM方案给出分布式天线系统跨层设计方法；/n步骤5：在步骤1至步骤4的跨层设计基础上，给出系统平均PER的计算方法，系统平均PER为平均不正确接收的数据包数与平均总的发送数据包数的比值，其计算方法为其中，R_n＝log₂(M_n)，N为系统调制方式的总数目，M_n是离散调制方式M-QAM星座尺寸大小；表示采用第n种调制方式的平均PER，其计算方法为其中符号“～”表示表达式中不包含“p＝i”这一项，B1_n，B2_n，B3_n分别为：/n /n /n /n其中：γ_n表示AM第n个调制方式门限值，{a_n，g_n，γ_pn}是与第n个调制方式有关的系数；是物理层的平均频谱效率SE，为N个信噪比区间内数据传输速率与相应区间选中概率的乘积之和；借助最大估计信噪比的累积分布函数得出的计算方法为：式中为信噪比位于第n个区间的概率；/n步骤6：根据系统的平均PER，每个包的平均传输次数为表示给定的最大重传次数；当时，对应于仅采用AM的情况，相应地，物理层的平均SE即系统的平均SE；/n步骤7：计算系统的总体平均SE，根据步骤5中获得的系统平均PER和物理层SE以及步骤6中平均传输次数可获得系统的总体平均SE计算方法，即为：/n