專利名稱：高速移動場景下的無線收發(fā)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，特別涉及高速移動場景下無線信號的收發(fā)技術(shù)。
背景技術(shù)：
多維度分層復(fù)用技術(shù)起源于多用戶信息論，或者是多維度互信息理論。目前， 相關(guān)方法在新一代移動通信領(lǐng)域開始受到前所未有的重視，不斷有令人耳目一新的方法 和提案呈現(xiàn)在人們的眼前。事實上，從全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communication,簡稱"GSM")開始， 一直到時分同步碼分多址(Time Division Synchronous Code Division MultipleAccess，簡稱"TD-SCDMA")或者寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access,簡稱"WCDMA")等系統(tǒng)，人們一直沒有停止過在這方面的研 究和開發(fā)，相繼出現(xiàn)了一些比較成功的案例，例如使用在GSM系統(tǒng)中的單天線干擾抵消 (Single Antenna Interference Cancellation,簡稱"SAIC，，)技術(shù)，個人手持電話系統(tǒng) (Personal Handyphone System,簡稱"PHS")中的空分多址(Space Division Multiple Access,簡稱"SDMA")技術(shù)，TD-SCDMA中的合檢測(Joint Detection,簡稱"JD")技術(shù)，等 等。顯然，通過不斷挖掘多維度互信息理論與實際系統(tǒng)相互結(jié)合所產(chǎn)生的應(yīng)用潛力，人們不 僅僅能夠獲得前所未有的維度擴張和頻譜效率的提升，以同樣的無線資源服務(wù)于更多的用 戶；同時，還能夠提升終端和基站系統(tǒng)的檢測性能，抑制數(shù)量日益增多的同頻干擾。
在許多場合下，信道信息的統(tǒng)計特性是可以預(yù)先獲知的。 一旦發(fā)送端提取到這些 信息，無論維度上信噪比有多大，都要力爭以現(xiàn)有的調(diào)制和編碼技術(shù)通過適當(dāng)?shù)奶幚磉_(dá)到 香農(nóng)容限。 但是在終端高速移動的場景中(例如高速火車中的手機)，信道變化很快，即時 的信道信息變得不準(zhǔn)確了。對于高速移動的多天線分集鏈路，現(xiàn)有技術(shù)采用針對最差情況 (worst case)進(jìn)行保守設(shè)計，這樣做可以提高傳輸?shù)目煽啃?，但信道容量被犧牲?，頻譜效 率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高速移動場景下的無線收發(fā)方法及設(shè)備，可以提高高 速運動場景下無線傳輸?shù)念l譜效率。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種高速移動場景下的無線發(fā)送 方法，包括以下步驟 生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，N大于l，其中信噪比水平最高的一層為基 本層，基本層的信噪比水平使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目標(biāo)；
將N層數(shù)據(jù)累加后映射到指定的無線資源發(fā)射； 接收來自接收端設(shè)備的反饋，根據(jù)該反饋重發(fā)接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的實施方式還提供了一種高速移動場景下的無線接收方法，包括以下步 驟
從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號，并估計當(dāng)前信噪比； 對接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這
些層承載的數(shù)據(jù)； 向發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。 本發(fā)明的實施方式還提供了一種高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，包括 層生成單元，用于生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，N大于l，其中信噪比水
平最高的一層為基本層，基本層的信噪比水平使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目
標(biāo)； 累加單元，用于將層生成單元所得的N層數(shù)據(jù)累加； 映射單元，用于將累加單元輸出的信號映射到指定的無線資源； 發(fā)射單元，用于發(fā)射經(jīng)映射單元處理的信號； 接收單元，用于接收來自接收端設(shè)備的反饋； 重發(fā)控制單元，用于根據(jù)接收單元收到的反饋，控制層生成單元、累加單元、映射 單元和發(fā)射單元重發(fā)接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。 本發(fā)明的實施方式還提供了一種高速移動場景下的接收端設(shè)備，包括 接收單元，用于從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號； 信噪比估計單元，用于根據(jù)接收單元所接收的無線信號估計當(dāng)前信噪比； 多層解調(diào)譯碼單元，用于對單元所接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比
的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這些層承載的數(shù)據(jù)； 發(fā)射單元，用于向發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。
本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于 將數(shù)據(jù)映射在具有不同信噪比水平的多個層上發(fā)射，映射到基本層上的數(shù)據(jù)應(yīng)是 接收端能夠以預(yù)設(shè)質(zhì)量接收和解調(diào)的，而映射到增強層上的數(shù)據(jù)則可依據(jù)分集信道的衰落 情況有條件地接收和解調(diào)，從而在發(fā)送端無法確切知道信道信息的高速移動場景中，達(dá)到 盡可能高的傳輸速率。 假設(shè)鏈路的接收信噪比為30dB，采用傳統(tǒng)方法(如64QAM)最高能夠獲得6bps/Hz 的效率。然而，采用分層復(fù)用方法就可以提升到10bps/Hz左右。另外，注意到因為無法獲 得確切的信道信息，高速移動場景下通常采用的是較為保守的調(diào)制和編碼方式，例如，調(diào)制 方式16QAM(甚至是QPSK)，信道編碼的碼率1/2，那么，當(dāng)接收信噪比也能夠到達(dá)30dB時， 傳統(tǒng)方法僅能夠獲得(1 2)bps/Hz的效率，而分層復(fù)用辦法仍然能夠達(dá)到10bps/Hz，其 i:曾益達(dá)至lj 8bps/Hz以上。上文中QAM表示正交i周巾畐(QuadratureAmplitude Modulation), QPSK表示正交轉(zhuǎn)換相鍵(Quadrature PhasesshiftKeying)。 進(jìn)一步地，接收端可以只對成功接收到的各層中信噪比水平最低的一層進(jìn)行反 饋，以節(jié)約反饋的通信量。因為信噪比水平較低的層的接收是依賴于信噪比水平較高的層 的，如果信噪比水平較高的層接收失敗，則該層以下的各層通常很難正確接收，所以只需要 反饋代表一層的信息，發(fā)送端就可以知道哪幾層需要重傳了 。 進(jìn)一步地，同一數(shù)據(jù)在重發(fā)時使用比上一次發(fā)送具有更高信噪比水平的層，可以 提高重發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送成功的概率，確保數(shù)據(jù)不會因為過多次的重發(fā)而產(chǎn)生過長的延遲。
進(jìn)一步地，層數(shù)可參考較長時間測定的信道信息統(tǒng)計值，這樣可以根據(jù)接收端的信道狀況決定最適合該接收端的層數(shù)。雖然在高速運動的場景下，接收端的即時信道信息 可能變化很快，發(fā)送端無法獲得接收端準(zhǔn)確的即時信道信息，但是如果統(tǒng)計周期較長，信道 信息的統(tǒng)計值還是可以反映信道的平均狀況的。 進(jìn)一步地，由接收端上報信道信息統(tǒng)計值，發(fā)送端決定層數(shù)，可以減少接收端的計
算量。接收端通常為終端，發(fā)送端通常是網(wǎng)絡(luò)，由發(fā)送端決定層數(shù)有利于統(tǒng)一用于決定層數(shù)
的策略，當(dāng)策略有修改時，只要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備一次性地修改一下就可以了。 進(jìn)一步地，由接收端向發(fā)送端建議層數(shù)，可以減少上報的信息量，并減少發(fā)送端的
計算量。


圖1是本發(fā)明第一實施方式中高速移動場景下的無線發(fā)送方法流程示意圖； 圖2是本發(fā)明第一實施方式中關(guān)于多層通信原理的幾種示例圖； 圖3是本發(fā)明第四實施方式中高速移動場景下的無線接收方法流程示意圖； 圖4是本發(fā)明第四實施方式中對各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼的優(yōu)選實現(xiàn)方式流程示意 圖； 圖5是本發(fā)明第五實施方式中高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明第六實施方式中高速移動場景下的接收端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施 方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 本發(fā)明第一實施方式涉及一種高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其流程如圖1所
示。本實施方式中，發(fā)送端設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備，接收端設(shè)備是移動終端。當(dāng)然，在本發(fā)明中，
發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備只要是相對可以移動的就可以了 ，并不要求其中的一端一定是固
定的或移動的，例如發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備也可以都是對等的移動終端。 在步驟101中，對待發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機化處理。隨機化處理可以有多種實現(xiàn)方式，例
如交織、加擾等等。 此后進(jìn)入步驟102，將同一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分成N路，N大于1。在本發(fā)明的另一些 例子中，各層的數(shù)據(jù)可以分別屬于不同的數(shù)據(jù)流，這種情況下就不需要數(shù)據(jù)流分路的步驟 了。步驟101與步驟102的順序也可以交換，即先進(jìn)行分路，然后對經(jīng)各路數(shù)據(jù)分別進(jìn)行隨 機化。 此后進(jìn)入步驟103，生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，其中信噪比水平最高的 一層為基本層，其它各層為增強層，基本層的信噪比水平應(yīng)當(dāng)能夠使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá) 到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目標(biāo)。例如基本層的信噪比水平可以使90%的用戶收到。各層之間的信 噪比水平差距由以下因素之一或其任意組合確定發(fā)射功率、編碼方式、調(diào)制方式、分集等。
本實施方式中，步驟103還可以包括以下子步驟
對N路數(shù)據(jù)分別獨立地進(jìn)行編碼和調(diào)制； 將經(jīng)編碼和調(diào)制的N路數(shù)據(jù)分別乘以該路的權(quán)重系數(shù)，生成N層具有不同信噪比 水平的數(shù)據(jù)，其中各路的權(quán)重系數(shù)代表各路之間相對的發(fā)射功率大小。
在上述子步驟中可以通過以下因素之一或其任意組合控制每一層的信噪比水平
編碼的碼率大小、調(diào)制的調(diào)制方式、代表相對發(fā)射功率大小的權(quán)重系數(shù)。 此后進(jìn)入步驟104，將N層數(shù)據(jù)進(jìn)行累加。 此后進(jìn)入步驟105，將經(jīng)累加的信號映射到指定的無線資源。 此后進(jìn)入步驟106，在指定的無線資源上進(jìn)行發(fā)射。 此后進(jìn)入步驟107，接收來自接收端設(shè)備的反饋，回到步驟101進(jìn)行下一輪的處 理。如果反饋指示所有層均被正確接收，則下一輪發(fā)送全新的數(shù)據(jù)，如果反饋指示有部分層 的數(shù)據(jù)沒有被正確接收，則在下一輪中重發(fā)這些未被正確接收的數(shù)據(jù)，剩余的容量發(fā)送新 的數(shù)據(jù)。 本實施方式中，接收端可以只對成功接收到的各層中信噪比水平最低的一層進(jìn)行 反饋，以節(jié)約反饋的通信量。因為信噪比水平較低的層的接收是依賴于信噪比水平較高的 層的，如果信噪比水平較高的層接收失敗，則該層以下的各層通常很難正確接收，所以只需 要反饋代表一層的信息，發(fā)送端就可以知道哪幾層需要重傳了 。 具體地說，發(fā)送端設(shè)備如果收到表示接收端設(shè)備成功接收第M層數(shù)據(jù)的反饋，其 中M〈N，則在重發(fā)的步驟中重發(fā)信噪比水平低于第M層的各層數(shù)據(jù)。如果收到表示接收端 成功接收第N層的反饋，則說明各層數(shù)據(jù)都被成功接收，無需重發(fā)。 表示接收端設(shè)備成功接收第M層數(shù)據(jù)的反饋可以有多種表示形式，例如，可以用 第M層的層號表示，也可以用第M+l層的層號表示(含義是第M+l層沒有成功收到，相當(dāng)于 第M層成功收到)等等。 可以理解，除了反饋成功接收的信噪比水平最低的層信息外，本發(fā)明的其它實施 方式中還可以使用其它的反饋方式，例如可以反饋接收失敗的最信噪比水平最高的層信 息，或者反饋所有層的接收情況等等。 此后進(jìn)入步驟108，根據(jù)該反饋重發(fā)接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。作為一種優(yōu) 選的例子，重發(fā)的數(shù)據(jù)映射在比上次發(fā)送具有更高信噪比水平的層發(fā)射。例如，第1至第3 層的信噪比水平依次遞減，第1層為基本層，初次發(fā)送時，某數(shù)據(jù)包在先第3層發(fā)射，第一次 重發(fā)改為在第2層發(fā)射，第二次重發(fā)時改為在第1層發(fā)射。 同一數(shù)據(jù)在重發(fā)時使用比上一次發(fā)送具有更高信噪比水平的層，可以提高重發(fā)數(shù)
據(jù)發(fā)送成功的概率，確保數(shù)據(jù)不會因為過多次的重發(fā)而產(chǎn)生過長的延遲。 在本發(fā)明的其它一些例子中，也可以在重發(fā)時仍使用上一次發(fā)送所用的層，或者
在重發(fā)時隨機選擇所用的層。 本實施方式中，將數(shù)據(jù)映射在具有不同信噪比水平的多個層上發(fā)射，映射到基本 層上的數(shù)據(jù)應(yīng)是接收端能夠以預(yù)設(shè)質(zhì)量接收和解調(diào)的，而映射到增強層上的數(shù)據(jù)則可依據(jù) 分集信道的衰落情況有條件地接收和解調(diào)，從而在發(fā)送端無法確切知道信道信息的高速移 動場景中，達(dá)到盡可能高的傳輸速率。 假設(shè)鏈路的接收信噪比為30dB，采用傳統(tǒng)方法(如64QAM)最高能夠獲得6bps/Hz 的效率，然而，采用分層復(fù)用方法就可以提升到10bps/Hz左右。另外，注意到因為無法獲得確切的信道信息，高速移動場景下通常采用的是較為保守的調(diào)制和編碼方式，例如，調(diào)制方 式16QAM(甚至是QPSK)，信道編碼的碼率1/2，那么，當(dāng)接收信噪比也能夠到達(dá)30dB時，傳 統(tǒng)方法僅能夠獲得(l 2)bps/Hz的效率，而分層復(fù)用辦法仍然能夠達(dá)到10bps/Hz，其增益 達(dá)到8bps/Hz以上。 下面結(jié)合圖2對本實施方式中多層通信的原理進(jìn)行舉例說明。圖2(a)表明在正 交頻分多址接入(Orthogonal Frequency Multiple Access，簡稱"OFDMA，，)通信方式 下，每個時頻格點都可以被單獨調(diào)度，并且每個時頻格點有多層數(shù)據(jù)疊加。圖2(b)表明 在多子帶的正交頻分復(fù)用多址(Multi-Band Orthogonal Frequency Multiple Access, 簡稱"MB-OFDMA")方式下，系統(tǒng)在頻域劃分成兩個子帶，并且在每個子帶上有多層數(shù)據(jù)疊 加。圖3(c)表明在單載波頻分多址接入(Single Carrier-Frequency DivisionMultiple Access,簡稱"SC-FDMA")方式下頻域信號位于一個子帶中，并且在這個子帶上有多層數(shù)據(jù) 疊加。圖2中舉例列出了三層傳輸，實際中可以有更多的層，也可以只有兩層。需要傳輸?shù)?信息數(shù)據(jù)經(jīng)過隨機化之后進(jìn)行分路，分路到每個層的數(shù)據(jù)要分別編碼，然后調(diào)制，并映射到 指定的層。每個層在傳輸過程中工作在不同的SNR水平上，即工作在信道容量的不同信噪 比(Signal Noise Ratio,簡稱"SNR")工作點上?？傮w說來，這些SNR工作點會小于只有 一層傳輸時的SNR工作點。通過降低SNR工作點，同時增加傳輸層數(shù)，系統(tǒng)能在每個復(fù)自由 度上傳送多層數(shù)據(jù)，大大增加了系統(tǒng)容量和頻譜效率。 本發(fā)明第二實施方式涉及一種高速移動場景下的無線發(fā)送方法。第二實施方式在 第一實施方式的基礎(chǔ)上增加了動態(tài)確定層數(shù)的步驟，即在第一實施方式的各步驟之前，還 包括以下步驟 在統(tǒng)計周期內(nèi)對接收端設(shè)備的信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)該信道信息的統(tǒng)計結(jié)果確 定N的值，其中統(tǒng)計周期達(dá)到或超過預(yù)定的最低統(tǒng)計時長。換句話說，確定層數(shù)時可參考較 長時間測定的信道信息統(tǒng)計值，這樣可以根據(jù)接收端的信道狀況決定最適合該接收端的層 數(shù)。雖然在高速運動的場景下，接收端的信道信息可能變化很快，發(fā)送端無法獲得接收端準(zhǔn) 確的即時信道信息，但是如果統(tǒng)計周期足夠長，信道信息的統(tǒng)計值還是可以反映信道的平 均狀況的。 當(dāng)然，在本發(fā)明的一些另例子中，發(fā)射層數(shù)也可以是固定的，這種方案的好處在于 比較簡單。 在本實施方式中，對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計并確定N的步驟具體包括以下子步驟 接收端設(shè)備對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，將統(tǒng)計結(jié)果上報發(fā)送端設(shè)備。 發(fā)送端設(shè)備根據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果決定N的值，并將N的值通知接收端設(shè)備。 由接收端上報信道信息統(tǒng)計值，發(fā)送端決定層數(shù)，可以減少接收端的計算量。接收
端通常為終端，發(fā)送端通常是網(wǎng)絡(luò)，由發(fā)送端決定層數(shù)有利于統(tǒng)一用于決定層數(shù)的策略，當(dāng)
策略有修改時，只要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備一次性地修改一下就可以了。 本發(fā)明第三實施方式涉及一種高速移動場景下的無線發(fā)送方法。第三實施方式與 第二實施方式基本相同，區(qū)別主要在于對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計并確定N的步驟的實現(xiàn)方式不 同。 本實施方式中，對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計并確定N的步驟包括以下子步驟 接收端設(shè)備對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果確定N的建議值，將該建議值上報發(fā)送端設(shè)備。 發(fā)送端設(shè)備根據(jù)建議值最終確定N的值，并將最終確定的N值通知接收端設(shè)備(通過廣播信道或?qū)Ｓ眯诺?。 由接收端向發(fā)送端建議層數(shù)，可以減少上報的信息量，并減少發(fā)送端的計算量。
本發(fā)明第四實施方式涉及一種高速移動場景下的無線接收方法，本實施方式是接收方法，與第一至第三實施方式的發(fā)送方法相對應(yīng)，本實施方式的流程如圖3所示。
在步驟301中，接收端設(shè)備從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號。
此后進(jìn)入步驟302，根據(jù)所接收的無線信號估計當(dāng)前信噪比。 此后進(jìn)入步驟303，對接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這些層承載的數(shù)據(jù)。 此后進(jìn)入步驟304，向發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。 此后進(jìn)入步驟305，將各層數(shù)據(jù)合為一路。如果某些層的數(shù)據(jù)沒有成功接收，暫時
無法進(jìn)行合路，則可以將已成功接收的各層數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，待將來收到經(jīng)重發(fā)的數(shù)據(jù)后再
進(jìn)行合路。本實施方式中各層數(shù)據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流，在本發(fā)明的其它實施方式中，各層數(shù)據(jù)
可以屬于不同的數(shù)據(jù)流，這種情況下就不需要合路步驟了。 此后進(jìn)入步驟306，對經(jīng)合路的數(shù)據(jù)進(jìn)行去隨機化。該操作是第一實施方式中隨機化過程的逆過程。 作為一個效果較好的優(yōu)選例子，可以使用串行干擾相消的方式對各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼。具體地說，如圖4所示，步驟303可以進(jìn)一步包括以下子步驟 在步驟401中，判斷當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的信噪比水平是否
低于當(dāng)前信噪比，如果是則進(jìn)入子步驟402，否則結(jié)束對各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼的步驟。 在步驟402中，對當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和譯
碼，得到第X層數(shù)據(jù)，X為當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的序號。 此后進(jìn)入步驟403，對第X層數(shù)據(jù)采用與發(fā)送端設(shè)備相同的方式進(jìn)行編碼調(diào)制，得
到第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)。 此后進(jìn)入步驟404，從當(dāng)前待處理信號中減去第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)后作為下一次遞歸的待處理信號，回到子步驟401。 在本發(fā)明的其它一些例子中，也可以采用其它的方法對各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，例如直接對信噪比水平低于當(dāng)前信噪比的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，不利用信噪比水平較高的各層的解調(diào)譯碼結(jié)果。 本發(fā)明的方法實施方式可以以軟件、硬件、固件等等方式實現(xiàn)。不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實現(xiàn)，指令代碼都可以存儲在任何類型的計算機可訪問的存儲器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可是換的介質(zhì)等等)。同樣，存儲器可以例如是可編程陣列邏輯(Programmable ArrayLogic,簡稱"PAL")、隨機存取存儲器(Random Access Memory,簡稱"RAM")、可編程只讀存儲器(Programmable Read Only Memory,簡稱"P匪，，)、只讀存儲器(Read-Only Memory,簡稱"ROM")、電可擦除可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable ROM，簡稱"EEPROM")、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc,簡稱"DVD")等等。
本發(fā)明第五實施方式涉及一種高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。該發(fā)送端設(shè)備包括 隨機化單元，用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機化。
分路單元，用于將隨機化單元輸出的一個數(shù)據(jù)流分為N路，每路由一個層承載。在本發(fā)明的另一些例子中，各層也可以承載不同的數(shù)據(jù)流，這種情況下可以不需要分路單元。
層生成單元，用于生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，N大于l，其中信噪比水平最高的一層為基本層，基本層的信噪比水平使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目標(biāo)。 累加單元，用于將層生成單元所得的N層數(shù)據(jù)累加。 映射單元，用于將累加單元輸出的信號映射到指定的無線資源。 發(fā)射單元，用于發(fā)射經(jīng)映射單元處理的信號。 接收單元，用于接收來自接收端設(shè)備的反饋。 重發(fā)控制單元，用于根據(jù)接收單元收到的反饋，控制層生成單元、累加單元、映射單元和發(fā)射單元重發(fā)接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。在一個效果較佳的例子中，重發(fā)控制單元通過以下方式實現(xiàn)根據(jù)反饋重發(fā)數(shù)據(jù) 如果收到表示接收端設(shè)備成功接收第M層數(shù)據(jù)的反饋，其中M < N，則重發(fā)信噪比水平低于第M層的各層數(shù)據(jù)。 重發(fā)控制單元在控制重發(fā)時，重發(fā)的數(shù)據(jù)映射在比上次發(fā)送具有更高信噪比水平的層發(fā)射。 在本發(fā)明的一個較效較佳的例子中，層生成單元進(jìn)一步包括以下子單元 N個編碼調(diào)制單元，用于對N路數(shù)據(jù)分別獨立地進(jìn)行編碼和調(diào)制。 加權(quán)單元，用于對經(jīng)各編碼調(diào)制單元處理的N路數(shù)據(jù)分別乘以該路的權(quán)重系數(shù)，
生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，其中各路的權(quán)重系數(shù)代表各路之間相對的發(fā)射功率大小。 在編碼調(diào)制單元和加權(quán)單元中，通過以下因素之一或其任意組合控制每一層的信噪比水平編碼的碼率大小、調(diào)制的調(diào)制方式、代表相對發(fā)射功率大小的權(quán)重系數(shù)。
第一實施方式是與本實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實施方式中。 本發(fā)明第六實施方式涉及一種高速移動場景下的接收端設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。該接收端設(shè)備包括 接收單元，用于從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號。 信噪比估計單元，用于根據(jù)接收單元所接收的無線信號估計當(dāng)前信噪比。 多層解調(diào)譯碼單元，用于對單元所接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比
的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這些層承載的數(shù)據(jù)。 發(fā)射單元，用于向發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。 合路單元，用于將多層解調(diào)譯碼單元輸出的N個層的數(shù)據(jù)合為一路。 去隨機化單元，用于對經(jīng)解調(diào)和譯碼的數(shù)據(jù)去隨機化。
上述多層解調(diào)譯碼單元進(jìn)一步包括
單層解調(diào)譯碼單元，用于對當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層數(shù)據(jù)進(jìn)行解
調(diào)和譯碼，得到第X層數(shù)據(jù)，X為當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的序號。 干擾抵消單元，用于對單層解調(diào)譯碼單元輸出的第X層數(shù)據(jù)采用與發(fā)送端相同的
方式進(jìn)行編碼調(diào)制，得到第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)，并從當(dāng)前待處理信號中減去第X層的編碼
調(diào)制數(shù)據(jù)作為下一次遞歸的待處理信號。 控制單元，用于控制單層解調(diào)譯碼單元和干擾抵消單元進(jìn)行遞歸處理，直至當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的信噪比水平高于當(dāng)前信噪比。 多層解調(diào)譯碼單元可以有不同的結(jié)構(gòu)，例如，單元解調(diào)譯碼單元和干擾抵消單元可以各為一個，控制單元通過反復(fù)調(diào)用這兩個單元實現(xiàn)遞歸處理。又如，單層解調(diào)譯碼單元為N個，干擾抵消單元為N-l個，在控制單元的控制下，每個單層解調(diào)譯碼單元分別為一個層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，每個干擾抵消單元分別對最后一層之外的一個層進(jìn)行處理。
第四實施方式是與本實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可與第四實施方式互相配合實施。第四實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第四實施方式中。 需要說明的是，本發(fā)明各設(shè)備實施方式中提到的各單元都是邏輯單元，在物理上，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)，這些邏輯單元本身的物理實現(xiàn)方式并不是最重要的，這些邏輯單元所實現(xiàn)的功能的組合是才解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題的關(guān)鍵。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本發(fā)明上述各設(shè)備實施方式并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，這并不表明上述設(shè)備實施方式并不存在其它的單元。 雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明自，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
1權(quán)利要求
一種高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，包括以下步驟生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，N大于1，其中信噪比水平最高的一層為基本層，基本層的信噪比水平使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目標(biāo)；將所述N層數(shù)據(jù)累加后映射到指定的無線資源發(fā)射；接收來自接收端設(shè)備的反饋，根據(jù)該反饋重發(fā)接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，在所述接收 來自接收端設(shè)備的反饋的步驟中，如果收到表示所述接收端設(shè)備成功接收第M層數(shù)據(jù)的反 饋，其中M < N，則在所述重發(fā)的步驟中重發(fā)信噪比水平低于第M層的各層數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，在所述重發(fā) 的步驟中，重發(fā)的數(shù)據(jù)映射在比上次發(fā)送具有更高信噪比水平的層發(fā)射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，所述各層之 間的信噪比水平差距由以下因素之一或其任意組合確定發(fā)射功率、編碼方式、調(diào)制方式、分集。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于， 還包括以下步驟在統(tǒng)計周期內(nèi)對所述接收端設(shè)備的信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)該信道信息的統(tǒng)計結(jié)果確 定所述N的值，其中所述統(tǒng)計周期達(dá)到或超過預(yù)定的最低統(tǒng)計時長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，所述對信道 信息進(jìn)行統(tǒng)計并確定N的步驟包括以下子步驟所述接收端設(shè)備對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，將統(tǒng)計結(jié)果上報發(fā)送端設(shè)備； 發(fā)送端設(shè)備根據(jù)該統(tǒng)計結(jié)果決定N的值，并將N的值通知所述接收端設(shè)備。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，所述對信道 信息進(jìn)行統(tǒng)計并確定N的步驟包括以下子步驟所述接收端設(shè)備對信道信息進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果確定N的建議值，將該建議值上 報發(fā)送端設(shè)備；所述發(fā)送端設(shè)備根據(jù)所述建議值最終確定N的值，并將最終確定的N值通知所述接收 端設(shè)備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，所述生成N層 具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)的步驟包括以下子步驟對N路數(shù)據(jù)分別獨立地進(jìn)行編碼和調(diào)制；將經(jīng)所述編碼和調(diào)制的N路數(shù)據(jù)分別乘以該路的權(quán)重系數(shù)，生成N層具有不同信噪比 水平的數(shù)據(jù)，其中各路的權(quán)重系數(shù)代表各路之間相對的發(fā)射功率大?。辉谏鲜鲎硬襟E中通過以下因素之一或其任意組合控制每一層的信噪比水平所述編碼的碼率大小、所述調(diào)制的調(diào)制方式、代表相對發(fā)射功率大小的所述權(quán)重系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，在所述生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)的步驟之前還包括以下步驟將同一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分成N路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在于，在所述編碼和調(diào)制的步驟之前還包括對數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機化處理的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的高速移動場景下的無線發(fā)送方法，其特征在 于，所述發(fā)送端設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備，接收端設(shè)備是移動終端。
12. —種高速移動場景下的無線接收方法，其特征在于，包括以下步驟 從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號，并估計當(dāng)前信噪比； 對所述接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這些層承載的數(shù)據(jù)；向所述發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的高速移動場景下的無線接收方法，其特征在于，所述對各 層進(jìn)行解調(diào)和譯碼的步驟進(jìn)一步包括以下子步驟A判斷當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的信噪比水平是否低于所述當(dāng)前信噪 比，如果是則進(jìn)入子步驟B，否則結(jié)束對各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼的步驟；B對當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到第X層數(shù)據(jù)， X為當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的序號；C對第X層數(shù)據(jù)采用與發(fā)送端設(shè)備相同的方式進(jìn)行編碼調(diào)制，得到第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)；D從當(dāng)前待處理信號中減去第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)作為下一次遞歸的待處理信號，回 到子步驟A。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的高速移動場景下的無線接收方法，其特征在于，所述各層 數(shù)據(jù)屬于同一數(shù)據(jù)流，所述方法還包括將所述指定的各層數(shù)據(jù)合成一路的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的高速移動場景下的無線接收方法，其特征在于，所述對各 層進(jìn)行解調(diào)和譯碼的步驟之后還包括以下步驟對所得的各層數(shù)據(jù)進(jìn)行去隨機化處理。
16. —種高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其特征在于，包括層生成單元，用于生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，N大于1，其中信噪比水平最高 的一層為基本層，基本層的信噪比水平使基本層數(shù)據(jù)的接收達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的覆蓋目標(biāo)； 累加單元，用于將所述層生成單元所得的N層數(shù)據(jù)累加； 映射單元，用于將所述累加單元輸出的信號映射到指定的無線資源； 發(fā)射單元，用于發(fā)射經(jīng)所述映射單元處理的信號； 接收單元，用于接收來自接收端設(shè)備的反饋；重發(fā)控制單元，用于根據(jù)所述接收單元收到的反饋，控制所述層生成單元、累加單元、 映射單元和發(fā)射單元重發(fā)所述接收端設(shè)備沒有收到的各層數(shù)據(jù)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其特征在于，所述重發(fā)控 制單元通過以下方式實現(xiàn)根據(jù)反饋重發(fā)數(shù)據(jù)如果收到表示所述接收端設(shè)備成功接收第M層數(shù)據(jù)的反饋，其中M < N，則重發(fā)信噪比 水平低于第M層的各層數(shù)據(jù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其特征在于，所述重發(fā)控 制單元在控制重發(fā)時，重發(fā)的數(shù)據(jù)映射在比上次發(fā)送具有更高信噪比水平的層發(fā)射。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其特征在于，所述層生成單元進(jìn)一步包括以下子單元N個編碼調(diào)制單元，用于對N路數(shù)據(jù)分別獨立地進(jìn)行編碼和調(diào)制；加權(quán)單元，用于對經(jīng)各所述編碼調(diào)制單元處理的N路數(shù)據(jù)分別乘以該路的權(quán)重系數(shù)，生成N層具有不同信噪比水平的數(shù)據(jù)，其中各路的權(quán)重系數(shù)代表各路之間相對的發(fā)射功率大??；在所述編碼調(diào)制單元和加權(quán)單元中，通過以下因素之一或其任意組合控制每一層的信噪比水平所述編碼的碼率大小、所述調(diào)制的調(diào)制方式、代表相對發(fā)射功率大小的所述權(quán)重系數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的高速移動場景下的發(fā)送端設(shè)備，其特征在于，還包括隨機化單元，用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機化；分路單元，用于將從隨機化單元輸入的數(shù)據(jù)流分為N路，輸出到所述層生成單元。
21. —種高速移動場景下的接收端設(shè)備，其特征在于，包括接收單元，用于從指定的無線資源接收來自發(fā)送端設(shè)備的無線信號；信噪比估計單元，用于根據(jù)所述接收單元所接收的無線信號估計當(dāng)前信噪比；多層解調(diào)譯碼單元，用于對所述單元所接收的無線信號中信噪比水平低于當(dāng)前信噪比的各層進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到這些層承載的數(shù)據(jù)；發(fā)射單元，用于向所述發(fā)送端設(shè)備反饋表示各層接收情況的信息。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的高速移動場景下的接收端設(shè)備，其特征在于，所述多層解調(diào)譯碼單元進(jìn)一步包括單層解調(diào)譯碼單元，用于對當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)和譯碼，得到第X層數(shù)據(jù)，X為當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的序號；干擾抵消單元，用于對所述單層解調(diào)譯碼單元輸出的第X層數(shù)據(jù)采用與發(fā)送端相同的方式進(jìn)行編碼調(diào)制，得到第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)，并從當(dāng)前待處理信號中減去第X層的編碼調(diào)制數(shù)據(jù)作為下一次遞歸的待處理信號；控制單元，用于控制所述單層解調(diào)譯碼單元和干擾抵消單元進(jìn)行遞歸處理，直至當(dāng)前待處理信號中信噪比水平最高的一層的信噪比水平高于所述當(dāng)前信噪比。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的高速移動場景下的接收端設(shè)備，其特征在于，還包括合路單元，用于將所述多層解調(diào)譯碼單元輸出的N個層的數(shù)據(jù)合為一路；去隨機化單元，用于對經(jīng)解調(diào)和譯碼的數(shù)據(jù)去隨機化。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，公開了一種高速移動場景下的無線收發(fā)方法及設(shè)備。本發(fā)明中，將數(shù)據(jù)映射在具有不同信噪比水平的多個層上發(fā)射，映射到基本層上的數(shù)據(jù)應(yīng)是接收端能夠以預(yù)設(shè)質(zhì)量接收和解調(diào)的，而映射到增強層上的數(shù)據(jù)則可依據(jù)分集信道的衰落情況有條件地接收和解調(diào)，從而在發(fā)送端無法確切知道信道信息的高速移動場景中，達(dá)到盡可能高的傳輸速率。接收端可以只對成功接收到的各層中信噪比水平最低的一層進(jìn)行反饋，以節(jié)約反饋的通信量。
文檔編號H04L1/00GK101719817SQ200810043830
公開日2010年6月2日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者吳濤, 張小東 申請人:展訊通信(上海)有限公司