1.4 Kỹ thuật đa âm rời rạc (DMT)
1.4.2 Thuật toán rót nước với các bit thông tin rời rạc, [4]
Trong phần trên chúng ta thấy rằng tối ưu rót nước có thể làm cực đại tổng tốc độ bit cho các kênh song song. Với giả sử tối ưu rót nước, phân bổ bit cho mỗi sóng mang trong hệ thống có thể là bất cứ số thực không âm nào.
Tuy nhiên, trong thiết kế các hệ thống thực tế không phát bất cứ bit dữ liệu thực nào. Vì vậy, cần phải làm cực đại tổng tốc độ dữ liệu với số bit dữ liệu rời rạc và thông tin β cho mỗi kênh con. β là đơn vị bit dữ liệu nhỏ nhất cho mỗi kênh con.
Định nghĩa năng lượng ký hiệu Ei(bi) khi bit bi được phân bổ cho sóng mang con thứ i. Độ tăng năng lượng ΔE(bn) là lượng năng lượng ký hiệu cần thiết để thêm β bit dữ liệu vào để năng lượng ký hiệu có bi - β bit. Độ tăng năng lượng được cho bởi:
( ) ( ) ( )
i n i i i i
E b E b E b
(1.65)
Nếu giá trị phân bổ bit bi thỏa mãn điều kiện sau thì sự phân bổ bit có hiệu suất cao với β cho trước.
i
ax i( )i min j( j )
j
m E b E b (1.66) Phân bổ bit hiệu quả là một trong những nguyên nhân làm cho năng lượng bit phát tổng cộng không thể bị giảm khi phân bổ lại các bit. Với sự phân bổ bit cho trước, chúng ta có thể đạt được sự phân bổ bit hiệu quả bằng cách sử dụng thuật toán lặp. Thuật toán tìm kiếm cách phân bổ bit hiệu quả như trong hình 1.6.
Hình 1.14. Sơ đồ khối cho thuật toán phân bổ bit hiệu quả
Trong mỗi vòng lặp, thuật toán tính toán sự phân bổ sóng mang con sử dụng năng lượng ký hiệu nhỏ nhất được yêu cầu để thêm β bit thông tin. Sau đó thuật toán tính toán sự phân bổ sóng mang con sao cho tiết kiệm một lượng năng lượng lớn nhất bằng cách di chuyển β bit thông tin và phân bổ lại β bit thông tin cho kênh con có yêu cầu năng lượng ký hiệu ít nhất. Lặp lại vòng lặp cho đến khi thỏa mãn phương trình (1.66). Ở cuối những vòng lặp sự phân bổ bit là hiệu quả.