前面提到的平坦性衰落信道只针对窄带通信，而高速的通信需要宽带无线信道，并且一般是频率选择性衰落信道。一种将频率选择性衰落宽带无线信道变成与一簇平行的频率平坦性衰落的子信道的方法是OFDM技术。

1.低复杂度和比特分配方案的OFDM

传统的OFDM调制使用固定的星座图大小和对所有子信道按功率进行分配。如果接收端可以提供给发送端一个使用有稳固性的反馈信道的CSI，采用比特/功率分配技术来改善全局输出的性能（见参考文献［Bing90］，［ChCB95］）。考虑应用于无线环境中比特分配技术（见参考文献［Czyl96］），必须注意信道估计效应和在其性能上的CSI更新速率（见参考文献［YeBC02］）。然而，基于注水模型的技术需要一个大的CSI反馈能耗，使它们只适用于静态信道或变化很慢的时变信道。

参考文献［Dard04a］，［Dard04b］提出并分析了一种非常简单的自适应比特分配技术来改善系统性能。在N个子信道中仅仅有K个最可靠的子信道，通过维持整体码元速率和传输能量不变的前提下，我们使用更高阶的调制来补偿子载波利用率的减少。与其他的位下载算法相比，在我们所选的子信道集中我们保持能量级和星座图大小不变，从而大量地降低调制器的硬件复杂度和信令能耗。最佳的K值（最优下载设置）是通过分析得出的，这种设置可以使非相关衰落信道模型的平均误码率降到最小。此外，仿真结果表明在相关衰落信道也可得到相同的结果。对于性能评价，我们从IEEE802.11a物理层参数集中取一些系统参数（见参考文献［IEEE99a］）。在包传输和RS（n=112，k=56，8bit/symbol）编码方案中我们假设信道是不变的。图2.15所示的误包率P_ep与在12Mbit/s模式的信噪比E_b/N₀作用相同（4-QAM）。

欧洲电信标准协会（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）5GHz带宽（典型的开放空间环境）“C”信道模型在参考文献［MeAS98］中讲到。在这种情况下，对K=N/2（即更可靠的子信道和四进制星座大小的一半）有最佳分配的条件。例如，P_ep=0.01，与参考的方案相比（K=N，没有负载），所获得的信噪比大约是5～6dB，距最优Campello的算法（见参考文献［Camp98］）曲线的距离小于2dB。与最优解决方案相比使用非常低的硬件复杂度，好的结果是可以实现的。这一技术的稳健性已在时变信道的非理想CSI更新中阐述了，包括一个更新时间，归一化的多普勒频移，其中CSI更新少于0.1没有很明显的降低系统的性能。

2.MIMO-OFDM链路自适应系统

当一个OFDM方法应用于MIMO系统中的每一根传输天线和每一根接收天线时，频率选择性MIMO信道被转变成了有N个平坦性衰落MIMO信道的集合，在这里N是OFDM算法的FFT块的长度。通过映射信息位到天线和音阶的策略来获得空间和频率的分集是空间-频率编码。空间-频率编码与一个外部的编码器是绑定的。这些编码是我们所知的空间-时间-频率（Space Time Frequency，STF）编码。(www.daowen.com)

在MIMO-OFDM系统链路自适应将在3个域内实施:时间、频率、空间。外部编码器将控制时间域的链路自适应。最常用的外部编码选择是交织编码、Trellis编码和目前提出的LDPC。基于逐个音阶，位和能量分配算法应用于频率域链路自适应，而内部的空间编码是用于空间域的链路自适应。空间-时间编码可被分为3组:如前面所讲的空间时间块编码、基于MIMO信道模式的空间时间编码、传输选择分集。

在文献［GBVM03］和［BGVC03］中，一个2×2的MIMO-OFDM系统的链路编码方案在不同的外部/内部编码选择以及在有/没有链路自适应的系统中被检测。我们看到在方案中，自适应性可很容易地完成对子载波模式调整星座图的尺寸/能量，通过与所选编码相独立的SISO信道的标准分配算法。结果进程不需要在信道模拟中使用奇异值分解（Singular Value Decomposition，SVD）技术，并包含一个与MIMO系统相同子信道的数量的SISO-OFDM系统的注水操作。因此，我们可以采用熟知的SISO多载波系统位/功率分配算法。考虑高性能的无线电大都市的区域网络（High Performance RadioMetropolitan Area Network，HIPERMAN）完善的倡议，我们进行了仿真。完美的CSI和不同的外码选择（64个状态率1/2的二进制卷积码，LDPC码率1/2和随机校验矩阵码）和内码（Alamouti的正交空时分组码（见参考文献［Alam98］），符号预编码通过SVD和选择分集传输装置（Transmission Selection Diversity，TSD））。FFT的顺序是256，不同的发射-接收天线对相关的SISO信道，在统计上是等价的和独立的。大量结果表明，在缺少外部编码的情况下，在一个2×2 MIMO-OFDM系统中位分配可以通过在相同的速率时卸载系统操作带来一个小的优势。当采用外部编码，由于有限数量的星座组，位分配提供了一个可以忽略不计的能量增益。

文献［MuDa04］认为在比特交织编码调制（Bit-Interleaved Coded Modulation，BICM）OFDM系统中，其中一个位选择理想迭代假设在交织编码后进行。发射端的CSI可用于自适应编码（Adaptive Coding，AC）和/或自适应比特分配（Adaptive Bit Load-ing，ABL）和/或自适应功率分配（Adaptive Power Loading，APL）。交错位被映射到一组向量序列，每个包含由一个OFDM符号传达的编码比特。该位向量分成N_sc位元组，其中第k元组的大小为m_k，k=1，…，N_sc，由ABL来选择，受传输速率约束。元组编码的灰度然后映射到复杂的信号上，其中在APL方案中第k个信号用第k个子载波能量的平方根表示，受能量约束。由于前面的理想交织，元组编码比特假设是均匀分布，独立的。发射机的设计取决于给定的传输速率和功率的限制。最后，在一个离散傅里叶变换之后插入一个保护周期间隔，信号反馈到一个天线阵列的N_TX天线以及传输在频率选择性信道中，其中自适应前端结束于发射机和接收机的每个相应的空间特征最强模态的子载波信号。接收机采用了一个DFT迫零频域均衡器（Frequency-domain EQualiser，FEQ），一个硬判决去映射（Hard-Decision Demapping，HDD）分选Viterbi解码器，提供最后的位估计。与以软判决为基础的去映射设计相比，HDD证明对在接收端降低复杂度和性能下降之间是良好的折中。在参考文献［CaTB98］中，采用引入BICM系统中的等效二进制对称信道（Binary Symmetric Channel，BSC）的模型，确切位编码的错误概率（Bit Error Probability，BEP）可以在平行独立的二进制输入信道中被计算，平均BEP P_b结果得出了，就像在参考文献［HuDa03］和［MuDH03］中显示的。由于在非记忆的BSC中编码传输的BEP降低信道转移概率，随后装载程序是基于最小化P_bw.r.t.m_k和e_k。由于ABL，大（或者小）的子信道的增益采用高（或者更低）的调制（见参考文献［MDHF03］）。只要e_k的值已经找到，提供e_k的值，APL可以通过兰伯特的W-函数得到（见考文献［MuDH03］，［MuDa04］）。

图3.47 对SISO和2×2-MIMO系统BICM-OFDM使用不 同的自适应方案时的平均BER

对于从ABL和APL仿真获得的误码率，假设一个瑞利分布的非相关散射信道系数（见参考文献［Hunz02］）。N_sc＞＞1的BICM-OFDM的方案被应用，采用编码率为1/2卷积码用发生器133_oct和171_oct。使用随机数量的发生器，为含有20符号的OFDM符号生成新的信道和比特交织排列。可获得的性能提升如图3.47所示。这个图显示了在解码输出端的平均BER，对统一能量分配（Uniform Power Loading，UPL）、APL、ABL和ABL+APL来说，其平均BER函数为BER，其中在SISO和N_TX×N_RX-MIMO系统中考虑不同的N_TX和N_RX。对于平均BER为10^-6，在ABL SISO系统中最大的关系增益增加5.5dB，在ABL+APL的方案中可以进一步提高。MIMO系统可用于平均SNR进一步减少，其中由于天线数的减少，关系增益也减少。进一步的改进可从自适应编码考虑（见参考文献［MuDD04］），以一个较高的整体系统的复杂度为代价。