自适应通信发展背景

背景

随着Internet的膨胀发展和对各种类型无线业务需求的激动人心的连续增长，移动通信系统必须提供更高的用户容量、支持具有更大数据速率和QoS范围的不同种类的业务。概括地讲，宽带移动无线通信系统支持的业务包括以话音、短消息、E-Mail、传真和电话会议等为代表的低速率业务：以文件传输、Internet接入、基于分组和电路的高速网络接入、高质量视频会议等为代表的中、高速率业务和用于支持先进的交互应用的实时多媒体业务。因此，未来的无线移动通信系统必须是能与业务自适应匹配的智能系统^[1]  。

 

由于路径损耗、阴影效应、多径衰落和用户与周围物体的移动等因素，接收到的无线电信号随着变化的信道而起伏。为了适应无线移动信道的时变特性，在信道质量较差的条件下仍能高效、可靠地实现信息的传递，在不具有自适应能力的移动通信系统的设计中留有固定的链路冗余。由于这些系统是针对最恶劣或平均信道条件而设计的，没有充分利用无线移动信道的容量。无线移动通信的发展趋势之一是提供更高速率的业务，未来的宽带移动无线系统的目标是支持速率高达100Mb/p的甚高速多媒体业务。鉴于快速增长的移动通信需求以及有限的频谱资源和尽可能低的功耗要求，在未来的无限通信中频谱效率高的通信技术是十分重要的。在慢时变的无线环境下，提高频谱效率的方案之一是实时地根据信道状态调整发射功率、符号传输速率、星座图、编码速率与方案及上述参数的任意组合，实现通信系统与时变的无线信道的实时匹配，从而更有效地利用信道容量。这就是自适应信息传输系统的基本思想。事实上，无线通信系统体系结构和算法的适应性是实现有效无线通信的关键。为了在无线网络中有效、可靠地传输信息，需要终端设备、基站甚至网络布局等具有自适应能力^[1]  。