12.1 引言在线视频

同学们大家好

今天我们讲

第12章

链路自适应技术

这一章内容我们分6个方面

首先我们简单介绍一下

链路自适应的基本概念

然后我们分两个方面来介绍

第一方面

我们先讲一下功率控制

第二个方面我们讲一下速率控制

在功率控制和速率控制之间

我们再给大家讲一讲

无线资源管理

最优分配的一些基本概念

最后我们介绍一下

OFDM系统当中的

内容

自适应方法

好

我们先看一下

链路自适应的基本概念

同学们回忆一下

我们在第一章

给大家讲

各代

移动通信技术特点的时候

曾经已经提到过

在第三代移动通信

也就是3G技术当中

它的一个最重要的

代表性的技术

其实就是自适应

要进行自适应编码

自适应调制

这个地方所谓的自适应

它是要适应无限性到的

动态变化的特点

那么信道条件好呢

我们就可以高速传输

多传一些数据

信道条件差

我们就低速传输

多加一些冗余

保证它的可靠性

所以这就是一个

最基本的自适应的概念

总而言之

自适应

还是要适配

信道的

时变特征的

也就是适配

信道的

动态变化

这就是它的主要目的

从第三代移动通信体系之后

自适应技术

成为移动通信的一个标准技术

第4代第5代

以及未来的一种通信

都会有广泛的应用到的

链路自适应技术

既然链路自身也是适配性大的

我们就先得要看一下

信道本身的特性

请大家回忆一下

第二章

我们讲信无线信道

信道本身特性的时候提到过

其实信道的特性

主要有两方面构成

一方面就是慢时变性

我们在前面第二章n讲过

它有阴影衰落

阴影衰落

它是信号的中指

所以这时间

慢变也就是慢时变

另外一个是空间上

我们要进行衰落

因为它信号的角度会进行扩散

也就导致慢速的平坦衰落

除掉前面我们提到过的

信道的时变特性以外

那么在无线链路传输过程当中

他的信号经过的地理环境呢

也是在变化的

这也就是说

传输环境本身也存在一些差异

我们在第二章

给大家做个归纳总结

比如说在移动通信的上行链路

当中

存在的远近效应

那么各个移动台

或者各个用户之间的相互干扰

那么距离基站比较近的

强用户的信号

干扰

或者是抑制在小区边缘处的

弱的用户信号这就远近下行

另外一类效应是下行

或者前项链路含有角效应

换句话讲

移动台在小区边缘处

所接收到的

他的服务基站的信号会比较弱

能明显的感受到

临小区

干扰基站的信号

对它的干扰

所以这就是所谓的角效应

那么这些特征

它都是

随着用户的传播

环境的变化而变化

它是有差异的

为了能够适应这两类的变化

我们刚才提到过

链路的时变特性

另外一方面是传播环境的差异性

我们有必要的采用链路自适应

这类关键的技术

我们刚才归纳了一下

链路自适应

他的目的

是要克服信道的识别

和地理环境的差异

具体而言

我们如何去克服呢

可以把链路自适应的技术

我们归纳为两个方面

一方面就是所谓的功率控制

另外一方面就是速率控制

或者我们更通俗的来讲

可以认为是功率自适应

和速率自适应

前者功率自适应的

它主要是通过调整

发射信号的功率

来适应的

信道是状态的变化

后者这个速率

自适应

是通过我们调整的编码调制的

速率

可以去适应信道的变化

提高数据传输的效率

所以我们可以看一下

链路自适应整体结构

大家看胶片上给的

这就是一个自适应传输的物理模型

一般而言

我们考虑的是两种双工方式

也就是频分双工

FDD

等时分双工TDD两种方式

那么下面给这个模型

主要针对的是频分双工方式

也就是FDD

请大家看这个模型当中

实际上存在两条链路

那么上面链路从输入

道输出

这个是我们的主链路

也就是传输信息的链路

那么下面还有一条内容

是从这个输出反馈到的输入

大家注意

这个链路我们称为是反馈链路

在频分双工体制当中

这两条链路是工作在不同频段的

或者不同载波的

这也就是频分的含义

假如说要是十分伤功的话

有时候反馈电路

我们可以不用存在

那么TDD相对于FDD

可以减少反馈电路的开销

还有一定的优势

在第14章

我们讲TDD系统的时候

再深入给大家介绍

我们重点来看

这样的一个自适应传输的模型

在主链路当中大家观察

其实有两大类参数是可以调整的

一类编码和调制的效率

是可以或者是它的调制

或者编码的模式

我们可以来进行调整

这就是自适应编码

自适应调制

我们把它缩写为叫自适应

调制编码简称叫AMC也就

那么还有一大类参数

大家看

也就是你功率有power

我们可以通过调整发射机的功率

来去适应的现代的衰落或者变化

这也就是自适应功率控制

那么通过发射机调整

编码调制的模式

发射的功率

也就适应了时变性到的动态变化

而接收端

可以来进行解调和译码

发射机这一端

依据什么来进行

调制的阶数

编码的码率

还有发射功率的选择

它就需要从接收机这一端

从接收信号里面提取出来

导频进行信道估计

把信道的状态要估计出来

估计出信道状态

通过反馈信到反馈到发送端

那么发送端

在大家看在下面

有一个

算法单元

也就是调度和分配算法

那么在发设计的单元当中

它依据与反馈的信道信息

来自信的去选择

匹配当前信道状态的

编码的解 编码的码率

调制的阶数 发射的功率

从而我们看

前项

主链路

和反向的反馈电路

这实质上讲

构成了一个闭环

这是一个反馈机制

对吧

通过这样的一个反馈

环路

就能够实现前项链路

或者说我们整个系统的链路

自适应

从而能够

让整个系统

适应信道动态变化

达到系统传输效率的最优

这就是我们整个的系统模型

在后面具体讲

细节内容之前

我们还要补充说明一点

大家注意反馈电路反馈的是什么

东西

针对3G之后的

移动通信体制

一般而言

我们分反馈的是两大类

两大类参数

一类参数

我们称为是信道质量信息

或者信道质量标识

叫CQI CQI的含义

实际上量化的信干燥比

SMR

也就是说

接收器这一端

依据以导频

可以估计出来的信干燥比

然后把它量化以后

反馈到发送端

这也就剩CQI的含义

在4G之后的系统当中

我们不仅仅要考虑到

信干燥比的时变

还要考虑到空间

信道

响应在空间的时变

这样的话

我们还要增加空间质量参数的

反馈

也就是所谓的

PMI和RI参数的反馈

我们在第11章讲

MIMO信号处理的时候

曾经提到过

PMI和RI也就是码本的序号

还有秩标识

也就是它流速标识

PMI和RI主要

它反映的是

MIMO信到响应的时变

或者信道的状态变化

那么这两大类参数

在4G和5G系统当中

进行链路反馈的时候

都是有必要要用到的