[發明專利]基于比特分割復用的自適應傳輸方法及系統

有效

• 申請號: 201410082295.1
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103905150B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 宋健;彭克武;金黃平;黃嘉晨
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院;清華大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司44311
• 代理人: 孔麗霞

技術領域

本發明涉及數字信息傳輸技術領域，特別涉及一種基于比特分割復用（Bit Division Multiplexing，BDM）的自適應傳輸方法及系統。

背景技術

無線數字通信系統中，無線信道在數據傳輸過程中常常具有時變衰落特性，即發射信號功率一定時，信道容量隨時間變化。即使反饋信道反饋了前一時刻的信道狀態，當前時刻的信道狀態也以一定概率分布偏離前一時刻的信道狀態。

在自適應編碼調制系統中，發送端根據對當前時刻信道狀態的預測值，確定相應的編碼調制方式。傳統自適應編碼調制方法中，兩種典型的方法分別是：一、用戶的所有數據采用相同的編碼調制方式，用戶所有數據具有相同的接收門限；二、采用分層調制（Hierarchical modulation）技術支持兩種接收門限的數據。在第一種方法中，由于信道狀態的概率分布，用戶成功接收數據的概率小于1，即，有一定概率接收不到數據，這樣用戶信息的平均傳輸速率降低。在第二種方法中，用戶有一定概率接收不到所有數據，也有一定概率同時接收到兩種接收門限的數據，用戶信息的平均傳輸速率可以得到有效的提升，但是僅僅支持兩種接收門限的數據，并且信道資源分配靈活性很低，星座映射受限。此外，在上述兩種方法中，發送符號的星座映射均是變化的。

所謂星座映射，就是將攜帶數字信息的有限域“比特”序列映射成適于傳輸的“符號”序列。每個符號的取值空間可以是一維實數空間、二維實數空間（即復數空間或復數平面）、或更高維的實數空間。星座映射包含兩個要素，即星座圖和星座點映射方式。星座圖代表星座映射輸出符號的所有取值組成的集合，其中，星座圖的每個點對應輸出符號的一種取值。星座點映射方式代表輸入比特（組）到星座點的特定映射關系，或者星座點到比特（組）的特定映射關系，通常每個星座點與一個比特或多個比特組成的比特組一一對應。目前最為常見以及實用的復數空間的星座圖主要有正交幅度調制(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)、相移鍵控（Phase Shift Keying, PSK）以及幅度相移鍵控(Amplitude-Phase Shift Keying, APSK)調制技術；實數空間的星座圖主要為脈沖幅度調制（Pulse Amplitude Modulation, PAM）。

發明內容

針對上述問題，有必要提供一種基于BDM的自適應傳輸方法，以彌補傳統自適應編碼調制技術中平均傳輸速率較低，信道資源分配靈活性較低和星座圖變化的問題。

另外，還有必要提供一種基于BDM的自適應傳輸系統，以彌補傳統自適應編碼調制技術中平均傳輸速率較低，信道資源分配靈活性較低和星座圖變化的問題。

一種基于比特分割復用的自適應傳輸方法，該方法包括有：

發送端執行的如下步驟：

(a)根據對當前信道狀態的預測值，選擇一種傳輸模式，所述傳輸模式包括比特管道的傳輸模式及編碼調制模式；其中，比特管道是通過將物理層信道在比特層次上進行分割得到，所述物理層信道分割為至少兩個比特管道；

(b)對每個比特管道中的輸入信息比特，獨立進行信道編碼和比特交織得到編碼比特；

(c)對多個比特管道輸出的編碼比特共同進行星座映射得到發送符號，并輸出；

及接收端執行的步驟：

(d)接收所述發送符號；以及

(e)結合當前的信道狀態信息和傳輸模式，對接收到的發送符號進行解調解碼，得到各個比特管道的解調解碼的結果。

一種基于比特分割復用的自適應傳輸系統，包括：

發送端，包括：

傳輸模式確定模塊，用于根據對當前信道狀態的預測值，選擇一種傳輸模式，所述傳輸模式包括比特管道的傳輸模式及編碼調制模式；其中，比特管道是通過將物理層信道在比特層次上進行分割得到，所述物理層信道分割為至少兩個比特管道；

編碼模塊，用于對每個比特管道中的輸入信息比特，獨立進行信道編碼和比特交織得到編碼比特；

星座映射模塊，用于對多個比特管道輸出的編碼比特共同進行星座映射得到發送符號，并輸出；

以及接收端，用于接收所述發送符號，并結合當前的信道狀態信息和傳輸模式，對接收到的發送符號進行解調解碼，得到各個比特管道的解調解碼的結果。