[發明專利]一種分層調制數據傳輸、接收方法及設備

無效

• 申請號: 200710032784.6
• 申請日: 2007-12-21
• 公開（公告）號: CN101465829A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 鄧敏智
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B7/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 郝傳鑫;熊賢卿

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種分層調制數據傳輸、接收方法及設備。

背景技術

隨著無線通信技術的日益成熟及商業化的推廣。蜂窩移動通信，無線局域網，無線城域網等無線通信手段已經廣泛應用在人們生產和生活中的各個領域，為人們進行隨時隨地的溝通和交流提供了越來越方便快捷的手段。移動通信技術，經歷了第一代模擬移動通信(1G)，第二代數字移動通信系統(2G)，再到目前正在高速增長的第三代多媒體移動通信系統(3G)，正在向超3G及4G寬帶移動通信系統發展。

寬帶移動通信系統為設備的帶寬、傳輸速率和延時等指標提出了更高的要求。因此正交頻分復用技術(Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing，OFDM)、多輸入多輸出技術(Multiple?Input?Multiple?Output，MIMO)、中繼技術、高階調制技術等紛紛被引入到新的系統之中，作為提高系統性能的手段。

數字調制是現代通信的一項基本技術，目前常用的數字調制技術包括四相相移鍵控(Quaternary?Phase?Shit?Keying，QPSK)、八相相移鍵控(8?Phase?ShitKeying，8PSK)、十六正交振幅調制(16?Quadrature?Amplitude?Modulation，16QAM)、64QAM等。一般來說，對相同功率發射的信號，調制階數越高，其信號傳播的有效距離越短。但在其有效距離內，調制階數越高的信號其頻譜利用率越高。例如，64QAM能夠提供很高的頻譜利用率，即傳輸速率。但其適用的覆蓋范圍卻比較小；QPSK的頻譜利用率較低，但使用QPSK傳輸能夠覆蓋很大的范圍。因此，使用上述任何一種調制方式，都不能同時帶來頻譜利用率和覆蓋范圍的最大化。

為了解決上述問題，提出了分層調制技術，在分層調制中，待發送的數據被分為基本層數據和增強層數據。其中基本層數據在調制符號的基本層傳輸，增強層數據在調制符號的增強層傳輸。基本層-增強層的組合可以為任意兩種數據調制方式，比如：QPSK-QPSK，QPSK-16QAM，16QAM-QPSK等。并且，增強層的星座圖可以進行一定角度的偏移，以獲得調制碼距的最大化。圖1所示的是一種QPSK-QPSK分層調制星座圖。如圖1所示，發送的數據包括基本層數據和增強層數據。分層調制采用四個比特的信息(比如，abcd)，其中，基本層數據占據ab，增強層數據占據cd。采用分層調制之后，對于距離基站較近的用戶，由于能夠全部解出基本層數據ab和增強層數據cd，因此可以獲得較高的數據速率；而對于距離基站較遠的用戶，由于其接收到信號的質量已經下降，僅能解出基本層的數據ab，因此只能得到較低的數據速率。但是，基本層數據與增強層數據相比，擁有較遠的覆蓋范圍。

多媒體廣播業務的特點是基站采用無線傳輸的方式為覆蓋范圍內的所有終端提供服務，因此基站將為這些終端發送相同的信息。當采用傳統調制方式(如QPSK，16QAM等)時，由于遠端用戶的接收質量較差，因此為了使覆蓋范圍里所有用戶都能夠順利得到服務，不能使用較高階的調制，如64QAM。這樣近端用戶雖然能夠達到較好的接收質量，也只能使用較低的調制階數，如QPSK。這樣，就對頻譜資源造成了一定的浪費。

采用分層調制后，就能很好的解決上述問題。請參見圖2，基站采用廣播方式向覆蓋范圍內的所有終端(包括近端終端和遠端終端)發送經基站分層調制后形成的基本層數據和增強層數據，對近端用戶來說，其能夠從廣播消息中接收基本層和增強層的數據，就能夠享受較好的數據率，相當于使用了高階調制。對遠端用戶來說，只能從廣播消息中接收基本層的數據，數據率降低，相當于使用了低階調制，提高了頻譜利用效率。分層調制在多媒體廣播中有兩種典型應用。一是在基本層和增強層分別傳送不同的業務數據，如不同的電視節目。這樣，近端用戶能夠收看到所有的電視節目，而遠端用戶只能收看部分電視節目；二是在基本層和增強層發送同一個業務的不同數據(如一個電視節目的奇數幀和偶數幀)。這樣，近端用戶能夠收看到高質量的電視節目，而遠端用戶收看的電視節目質量就較低(一半的數據)，但不影響順利觀看。