19、5G通信中的PAPR降低与资源优化

5G通信中的PAPR降低与资源优化

一、5G中滤波器组技术的PAPR降低

1.1 相关技术概述

在5G通信系统中，峰均功率比（PAPR）是一个关键指标，过高的PAPR会导致功率放大器的效率降低，增加系统的功耗和成本。为了降低PAPR，人们提出了多种技术，这些技术可以分为不同的类别，每种类别都有其独特的特点和应用场景。

1.2 各类PAPR降低技术

1.2.1 无失真技术

• 音调预留（Tone Reservation） ：在多载波符号中预留一组子载波用于降低PAPR。这些预留的子载波不携带数据，通过对它们进行特定的调制，使得所有子载波相加后产生低PAPR的信号。具体来说，在S个数据子载波中预留R个音调，以获得一个降低PAPR的信号 ˜S = S + R。不过，定义和最大化预留音调的方法稍微复杂，预留音调的数量决定了该方法的有效性。
• 选择性映射（Selective Mapping，SLM） ：该技术基于从多个创建的数据块中选择PAPR最小的数据块进行传输。在进行快速傅里叶逆变换（IFFT）之前，将不同的相位向量乘以调制符号来生成数据块。同时，与相位向量相关的信息也会被转发到接收器。但这一额外要求会降低系统的频谱效率。需要注意的是，PAPR的降低与相位向量和IFFT的大小成正比。其基本原理是将原始数据流复制成多个并行流，然后与不同的相位U相乘，通过IFFT得到U个单独的多载波信号，最后选择PAPR最小的信号进行传输。输入数据块 an,m 会乘以不同的步长序列 L，pl = [pl0, pl1, …, plN−1]T，其中 p