專利名稱：層間調(diào)制方法和裝置及正交頻分多址接入方法和發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及層間調(diào)制方法和裝置以及相應(yīng)的正交 頻分多址接入方法和發(fā)射機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來，以正交頻分復(fù)用(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing)為代表的多載波傳輸技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。OFDM是多 載波調(diào)制(MCM: Multi-Carrier Modulation)技術(shù)中的 一種，其主要思想是將 載波(信道)分成若干正交子載波，將高速數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成并行的若干路低速 子數(shù)據(jù)流(或者是來自不同用戶的若干路子數(shù)據(jù)流)，然后進(jìn)行編碼并使用諸 如相移4建控(PSK: Phase Shift Keying )或正交幅度調(diào)制(QAM: Quadrature Amplitude Modulation)等符號(hào)調(diào)制方式將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到每個(gè)子載波上進(jìn)行 傳輸，通常將符號(hào)調(diào)制后的載波信號(hào)的一種幅度和/或相位狀態(tài)稱為一個(gè)傳輸 符號(hào)。此外，還可對(duì)各路子數(shù)據(jù)流或信號(hào)進(jìn)行交織以增加信號(hào)的切換。圖1 示意性的給出了 OFDM中某一支路的處理過程。正交信號(hào)可以通過在接收端 采用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分離，這樣可以減少子載波相互之間的信道干擾(ICI: Inter Channel Interference )。由于每個(gè)子載波上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因 此每個(gè)子載波上的衰落可以看成平坦性衰落，從而消除傳輸符號(hào)間干擾。而且 由于每個(gè)子載波的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，因此信道均衡變得相對(duì)容易。
可以在OFDM的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多址，即正交頻分多址接入(OFDMA: Orthogonal Frequency Multiple Access ),使得同 一基站下的不同移動(dòng)臺(tái)能夠在 相同的信道上同時(shí)進(jìn)行通信。
在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究和實(shí)踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前基于 OFDM的系統(tǒng)的頻鐠還沒有得到充分的利用，頻譜利用率還有進(jìn)一步提高的 可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供能夠提高頻譜利用率且保證系統(tǒng)的抗干擾性能的層間 調(diào)制方法和裝置以及相應(yīng)的正交頻分多址接入方法和發(fā)射機(jī)。
一種層間調(diào)制方法，包括將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流， N為大于等于2的整數(shù)；分別使用各層的數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào)調(diào)制；對(duì) 至少一層所述符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移；在上述符號(hào)調(diào) 制的步驟之前或之后，分別對(duì)各層的數(shù)據(jù)流或信號(hào)進(jìn)行交織；將各層經(jīng)過符號(hào) 調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交織后輸出的信號(hào)迭加復(fù)用成串行信號(hào)。
一種層間調(diào)制裝置，包括串并轉(zhuǎn)換單元，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換 為并行的N層數(shù)據(jù)流輸出，N為大于等于2的整數(shù)；N個(gè)符號(hào)調(diào)制單元，分別用 于使用輸入的各層數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào)調(diào)制，輸出符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)； 至少一個(gè)幅度相位調(diào)制單元，用于對(duì)至少一層進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度 調(diào)整和/或相位偏移；N個(gè)交織單元，分別用于對(duì)各層輸入所述符號(hào)調(diào)制單元之 前的數(shù)據(jù)流或者進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行交織；迭加單元，用于將各層經(jīng)過 符號(hào)調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交織后輸出的信號(hào)迭加復(fù)用成串行信 號(hào)輸出。
一種正交頻分多址接入方法，包括以彼此正交的k個(gè)子載波作為載波信 號(hào)，分別使用k路數(shù)據(jù)流中的每一路按照權(quán)利要求l 6任意一項(xiàng)所述的層間調(diào) 制方法進(jìn)行調(diào)制，獲得k路層間調(diào)制后的子載波，k為大于等于l的整數(shù)；對(duì)所 述k路層間調(diào)制后的子載波進(jìn)行正交頻分多址調(diào)制。
一種正交頻分多址發(fā)射機(jī)，包括k個(gè)層間調(diào)制裝置，k為大于等于l的整 數(shù)，采用權(quán)利要求7 11任意一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)；所述k個(gè)層間調(diào)制裝置分別使用 彼此正交的k個(gè)子載波之一作為載波信號(hào)，各自輸入一路數(shù)據(jù)流，輸出一路層 間調(diào)制后的子載波；正交頻分多址調(diào)制器，用于輸入k路層間調(diào)制后的子載波， 進(jìn)行正交頻分多址調(diào)制后輸出。
本發(fā)明實(shí)施例采用分層交織編碼的層間調(diào)制方法，在層間調(diào)制的至少 一層 中，在符號(hào)調(diào)制之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移的方法；由于使用了 分層交織編碼，提高了系統(tǒng)的頻譜利用率；并且由于在層間采用了幅度調(diào)整和
6/或相位偏移，增加了符號(hào)調(diào)制映射中與傳輸符號(hào)對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)的空間距離， 減輕了多層信號(hào)迭加后星座點(diǎn)間的干擾(即層間干擾)，提高了層間調(diào)制系統(tǒng) 的抗干擾性能。


圖1是現(xiàn)有OFDM^t術(shù)的示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的LM方法的基本流程示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的基本邏輯結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置進(jìn)一步的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的信道編碼單元的一種邏輯結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的 一種具體邏輯結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的另 一種具體邏輯結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的又一種具體邏輯結(jié)構(gòu)示意圖9是本發(fā)明實(shí)施例的LM裝置的再一種具體邏輯結(jié)構(gòu)示意圖IO是本發(fā)明實(shí)施例的Layered OFDMA發(fā)射機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例提供一種采用分層交織編碼的層間調(diào)制方法，在層間調(diào)制的 至少一層中，在符號(hào)調(diào)制之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移。本發(fā)明實(shí) 施例還提供相應(yīng)的層間調(diào)制裝置、正交頻分多址接入方法和正交頻分多址發(fā)射 機(jī)。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例的層間調(diào)制方法的基本流程可參考圖2，主要包括步驟 Al、將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流，N為大于等于2的整數(shù)。 基于本實(shí)施例層間調(diào)制(LM: Layered Modulation)方法分層復(fù)用的思想， 需要將串行的數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換變成并行的數(shù)據(jù)流，可以進(jìn)一步在數(shù)據(jù)流進(jìn) 行串并轉(zhuǎn)換之前對(duì)串行數(shù)據(jù)流執(zhí)行信道編碼，或者分別對(duì)串并轉(zhuǎn)換后并行傳輸 的N層數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼。本文中所稱信道編碼是指數(shù)據(jù)流在用于載波信 號(hào)調(diào)制前所進(jìn)行的數(shù)字編碼操作，具體可采用與數(shù)據(jù)內(nèi)容相關(guān)的編碼方式以及 與數(shù)據(jù)格式相關(guān)的編碼方式等，簡(jiǎn)明起見，將前一種稱為第一信道編碼，后一
7種稱為第二信道編碼。第一信道編碼一般為糾錯(cuò)編碼，例如常見的渦輪(Turbo ) 碼、低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC: Low Density Parity Check)碼、巻積碼等；第 二信道編碼一般為重復(fù)編碼或擴(kuò)頻編碼。
所執(zhí)行的信道編碼可任意選擇第一信道編碼和第二信道編碼之一，也可以 同時(shí)包括兩者。
此外，還可以分別在串并轉(zhuǎn)換前后都執(zhí)行信道編碼，對(duì)串行數(shù)據(jù)流執(zhí)行的 信道編碼與分別對(duì)并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流執(zhí)行的信道編碼可以相同也可以不 同，并且各層中分別執(zhí)行的信道編碼可以相同也可以不同。例如，可先對(duì)串行 數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，然后分別對(duì)并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流中的全部或部分進(jìn) 行重復(fù)編碼或擴(kuò)頻編碼，以起到輔助進(jìn)行層間區(qū)分的作用。 A2、分別使用各層的數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào)調(diào)制。 所稱符號(hào)調(diào)制為將數(shù)據(jù)流中的數(shù)字符號(hào)(例如"0"或"1")轉(zhuǎn)換成適合 信道傳輸特性的波形符號(hào)的過程。通常，載波信號(hào)可表示為 S(t) = A(t)cos[cot +小(t)] = A(t)cos())(t)coscot _ A(t)sin())(t)sina)t 其中t表示時(shí)間，A(t)為幅度分量，o為頻率分量，々(t)為相位分量。因此，符 號(hào)調(diào)制可以對(duì)載波信號(hào)的幅度、頻率和相位，或三者之間的聯(lián)合進(jìn)行調(diào)制，在 目前的通信系統(tǒng)中通常使用PSK或QAM,或者二者的變種。通常將載波信號(hào) 被符號(hào)調(diào)制后的一種幅度和/或相位狀態(tài)稱為一個(gè)傳輸符號(hào)，若將A(t)cos(Kt) 稱為同相分量，將A(t)sin小(t)稱為正交分量，分別以同相分量(I軸)和正交 分量(Q軸)為橫軸和縱軸畫出代表傳輸符號(hào)映射的坐標(biāo)點(diǎn)，得到的圖像稱為 調(diào)制矢量圖或星座圖。
各層所使用的符號(hào)調(diào)制可以相同，也可以不同。 A3、對(duì)至少一層符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移。 所稱幅度調(diào)整和/或相位偏移即相當(dāng)于為符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)乘以幅度相位 調(diào)制因子ax^，其中a為幅度調(diào)制因子，cp為角度調(diào)制因子，d為角度基本算 子。幅度調(diào)整和相位偏移可以共同作用也可以分開設(shè)計(jì)，取9 = 0，即表示沒有 相位偏移，此時(shí)只有幅度調(diào)整工作；取&=1，即表示幅度調(diào)整不工作，只有相 位偏移工作。一種較佳的實(shí)現(xiàn)是分別對(duì)各層符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位
偏移，—并且至少兩層使用不同的幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp。在各層 中，a和cp可以隨著輸入的傳輸符號(hào)的變化而變化取值，也可以恒定不變。具體 而言，幅度調(diào)制因子a在各層可選擇使用如下例舉的分配方式
① 為每層的每個(gè)傳輸符號(hào)分配對(duì)應(yīng)的幅度調(diào)制因子a;同一層中的不同傳 輸符號(hào)可使用不同的幅度調(diào)制因子a。
② 為每層分配對(duì)應(yīng)的幅度調(diào)制因子a,該幅度調(diào)制因子a^H亥層的所有傳輸 符號(hào)相同。
由于幅度調(diào)整可以等價(jià)于功率分配(功率為幅度的平方)，因此上述幅度 調(diào)制因子a的分配方式也可描述為如下的功率分配方案
① 符號(hào)級(jí)功率分配每層功率在每個(gè)傳輸符號(hào)上不同。
② 層級(jí)隨機(jī)分配為每層分配一個(gè)功率，所分配的功率對(duì)該層所有傳輸符 號(hào)都是相同的。此功率分配方案簡(jiǎn)單易行，可實(shí)現(xiàn)性好。
與幅度調(diào)整類似，相位偏移也可采用如下分配方式
① 層內(nèi)角度分配每層每傳輸符號(hào)對(duì)應(yīng)的角度調(diào)制因子cp不一定相同。
② 層間角度分配每層對(duì)應(yīng)的角度調(diào)制因子cp不一定相同，但對(duì)于每層中 的每個(gè)傳輸符號(hào)角度調(diào)制因子cp相同。
A4、在上述符號(hào)調(diào)制的步驟之前或之后，分別對(duì)各層的數(shù)據(jù)流或信號(hào)進(jìn) 行交織。
本實(shí)施例在并行的數(shù)據(jù)流中每層分配不同的交織器對(duì)每層進(jìn)行區(qū)分，簡(jiǎn)明 起見，圖2中將此步驟放在符號(hào)調(diào)制和幅度調(diào)整/相位偏移的步驟之后。所稱交 織為按照預(yù)先設(shè)定的交織規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)流中的數(shù)字符號(hào)或載波信號(hào)中的傳輸符 號(hào)進(jìn)行位置擾亂的過程，可視為時(shí)域的重排序，不同層的交織器具有不同的交 織規(guī)則從而區(qū)分不同的數(shù)據(jù)流。交織操作可靈活的安排在各層的處理過程中， 例如，可以在層內(nèi)信道編碼之后符號(hào)調(diào)制之前，或者在符號(hào)調(diào)制之后幅度調(diào)整 /相位偏移之前，或者在幅度調(diào)整/相位偏移之后等等。
A5、將各層經(jīng)過符號(hào)調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交織后輸出的信 號(hào)迭加復(fù)用成串行信號(hào)。至此一路輸入的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成為一路串行信號(hào)輸出，完成LM過程。
在上述實(shí)施例的LM方法中，經(jīng)過LM的分層交織再?gòu)?fù)用后，載波信號(hào)的每 個(gè)傳輸符號(hào)中可包含更多的信息，提高了頻譜效率；并且通過在符號(hào)調(diào)制之后 對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移來減輕層間干擾。LM系統(tǒng)是一個(gè)層間自干 擾(MLI: Multi-Layer Interference)系統(tǒng)，通常其接收機(jī)通過迭代干擾消除方 案進(jìn)行層間干擾消除。迭代干擾消除的性能與初次迭代檢測(cè)性能是直接相關(guān) 的， 一般而言，初次檢測(cè)越準(zhǔn)確，迭代就越有效，最后通過迭代獲得的性能增 益越明顯。這是因?yàn)?，若初次檢測(cè)能夠較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出某層的數(shù)據(jù)，則在后 續(xù)的迭代檢測(cè)中就能夠較為準(zhǔn)確的消除該層數(shù)據(jù)對(duì)其他層數(shù)據(jù)的干擾，以此循 環(huán)，從而提高整個(gè)迭代檢測(cè)的性能。對(duì)于幅度調(diào)整而言，相當(dāng)于采用層間不等 功率分配方案，使得在初次迭代中，迭代接收機(jī)能夠首先將傳輸功率較大層的 數(shù)據(jù)先檢測(cè)出來，提高接收機(jī)的初次迭代檢測(cè)性能，然后在后續(xù)迭代檢測(cè)中， 消除傳輸功率較大層的數(shù)據(jù)對(duì)其他功率較小層的數(shù)據(jù)干擾，從而提高小功率層 的數(shù)據(jù)檢測(cè)性能。從另一個(gè)角度看，幅度調(diào)整可以視為增加星座點(diǎn)空間，因此 能夠減輕干擾，提高檢測(cè)性能。對(duì)于相位偏移而言，相當(dāng)于改變每層的 PSK/QAM星座點(diǎn)位置，同樣可以視為增加星座點(diǎn)空間，能夠提高檢測(cè)性能。
為便于理解，簡(jiǎn)單舉例說明如下假設(shè)N:2，兩層lt據(jù)流均采用二相移 鍵控(BPSK: Binary Phase Shift Keying)調(diào)制方式，數(shù)字符號(hào)"1"調(diào)制為傳 輸符號(hào)"+ l+0j，，(實(shí)部和虛部分別為星座空間的縱、橫坐標(biāo)，簡(jiǎn)明起見，以 下在某部分坐標(biāo)為O時(shí)省略該部分)，數(shù)字符號(hào)"0"調(diào)制為傳輸符號(hào)"-r, 在LM后，輸出的傳輸符號(hào)可能為"+ 2, 0, -2"。在不考慮噪聲的情況下， 接收到傳輸符號(hào)"+ 2"或"-2"時(shí)可以很容易判斷出兩層發(fā)送的數(shù)據(jù)為{1, 1}或{0,0},但是在收到傳輸符號(hào)"0"的情況下，無法判斷兩層發(fā)送的數(shù)據(jù)是 {0, 1}還是{1, 0}。如果在每層中采用不同的相位偏移，第一層數(shù)字符號(hào)"1"
和"o"分別映射為傳輸符號(hào)"+ r和"-r (即保持不變)，第二層數(shù)字符 號(hào)"r和"o"分別映射為傳輸符號(hào)"+j"和"-j，，(相當(dāng)于(p-Ti/2)。那么
LM后的傳輸符號(hào)可能為"l+j, 1-j, - l+j, - 1-j"，通過這4個(gè)星座點(diǎn)(比
相位偏移前增加了l個(gè))，即可準(zhǔn)確的判斷出每層發(fā)送的數(shù)據(jù)。
10下面對(duì)用于執(zhí)行上述LM方法的本發(fā)明實(shí)施例的層間調(diào)制裝置進(jìn)行說明，
其基本邏輯結(jié)構(gòu)參考圖3，主要包括
串并轉(zhuǎn)換單元101,用于將輸入的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行的N層數(shù)據(jù)流輸 出，N為大于等于2的整數(shù)；
N個(gè)符號(hào)調(diào)制單元，可以相同也可以不同，圖3中統(tǒng)一標(biāo)號(hào)為102，分別用 于使用輸入的各層數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào)調(diào)制，輸出符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)；
至少一個(gè)幅度相位調(diào)制單元，用于對(duì)至少一層進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行 幅度調(diào)整和/或相位偏移；當(dāng)然，幅度相位調(diào)制單元可每層均有一個(gè)，分別為 幅度相位調(diào)制單元1 N,圖3中即畫出此種情形，統(tǒng)一標(biāo)號(hào)為103;各層的幅 度相位調(diào)制單元不完全相同，具體幅度調(diào)制因子a與角度調(diào)制因子cp的分配策略 可參照前述方法中的說明，不再贅述；
N個(gè)交織單元1 N,圖3中統(tǒng)一標(biāo)號(hào)為104,分別用于對(duì)各層輸入符號(hào)調(diào)制 單元102之前的數(shù)據(jù)流或者進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行交織；簡(jiǎn)明起見，圖3 中將交織單元l N置于各層的符號(hào)調(diào)制單元102之前，實(shí)際也可在符號(hào)調(diào)制單 元102或幅度相位調(diào)制單元103之后；
迭加單元105,用于將各層經(jīng)過符號(hào)調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交 織后輸出的信號(hào)迭加復(fù)用成串行信號(hào)輸出。
參考圖4，在上述基本邏輯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例的層間調(diào)制裝置 還可進(jìn)一步包括
信道編碼單元106,用于對(duì)輸入串并轉(zhuǎn)換單元101之前的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行信 道編碼。
當(dāng)然，也可以將信道編碼單元置于串并轉(zhuǎn)換單元之后，即使用N個(gè)信道編 碼單元，分別對(duì)并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼。
信道編碼單元106具體可采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)，包括依次作用的第一編碼 單元1061和第二編碼單元1062，當(dāng)然信道編碼單元也可擇一使用該兩個(gè)編碼單 元。所稱第一編碼單元具體可采用糾錯(cuò)編碼器，所稱第二編碼單元具體可采用 重復(fù)編碼器或擴(kuò)頻編碼器。此外，第一編碼單元和第二編碼單元也可以分別位于串并轉(zhuǎn)換單元之前或 之后，或者在串并轉(zhuǎn)換單元之前和之后重復(fù)使用第一編碼單元和/或第二編碼 單元，各種不同的組合變化情況包括但不限于圖6-圖9所示的情形(簡(jiǎn)明起見，
在圖6~圖9中以糾錯(cuò)編碼器代表第一編碼單元，以重復(fù)編碼器代表第二編碼單 元)。圖6中的LM裝置使用一個(gè)糾錯(cuò)編碼器對(duì)串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，然后 使用N個(gè)重復(fù)編碼器分別對(duì)并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流進(jìn)行重復(fù)編碼；圖7中的LM 裝置將圖6中的重復(fù)編碼器從各層中移出放置到串并轉(zhuǎn)換單元之前；圖8中的 LM裝置則將圖6中的糾錯(cuò)編碼器放到各層中；圖9中的LM裝置則省略了重復(fù)編 碼器而在串并轉(zhuǎn)換前后均使用了糾錯(cuò)編碼器。
在上述各種LM裝置中，若各層中設(shè)置有編碼器，則編碼器與交織單元的 位置可互換，編碼器設(shè)置在符號(hào)調(diào)制單元之前即可。
下面對(duì)基于上述LM方法的本發(fā)明實(shí)施例的Layered OFDMA方法以及 Layered OFDMA發(fā)射機(jī)進(jìn)行說明。
前述本發(fā)明實(shí)施例的LM方法作為 一種調(diào)制方式可以與各種其他傳輸技術(shù) 相結(jié)合，例如可與OFDMA技術(shù)相結(jié)合，這種結(jié)合的4支術(shù)可簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ayered OFDMA或者LOFDMA。本發(fā)明實(shí)施例的Layered OFDMA方法是基于前述本發(fā) 明實(shí)施例的LM方法的一種OFDMA方法，其多址方式與通常的OFDMA相同， 只是各路子載波分別作為L(zhǎng)M中的載波信號(hào)采用本發(fā)明實(shí)施例的LM方法進(jìn)行 調(diào)制，然后將k路經(jīng)過LM調(diào)制后的信號(hào)按照與子載波的對(duì)應(yīng)關(guān)系經(jīng)OFDM調(diào)制 映射到OFDM載波上進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明實(shí)施例的Layered OFDMA發(fā)射機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)參考圖10，包括
k個(gè)LM裝置201， k為大于等于l的整數(shù)；該k個(gè)LM裝置分別使用彼此正交 的k個(gè)子載波之一作為載波信號(hào)，各自輸入一路數(shù)據(jù)流，輸出一路LM后的子載 波；各個(gè)LM裝置201可采用前述實(shí)施例中的各種LM裝置的結(jié)構(gòu)，圖10以圖6 中的LM裝置為示例畫出，但將糾錯(cuò)編碼器視為L(zhǎng)M裝置之外并將符號(hào)調(diào)制單元 的調(diào)制方式設(shè)置為PSK/QAM;顯然，若所使用的LM裝置未提供所需要的信道 編碼，則本發(fā)射機(jī)可在各路串行數(shù)據(jù)流輸入LM裝置之前先執(zhí)行相應(yīng)的信道編 碼，例如使用圖10中的糾錯(cuò)編碼器203;OFDM調(diào)制器202,用于輸入k路層間調(diào)制后的子載波，進(jìn)行正交頻分多址 調(diào)制后輸出
觀》X賞通3久個(gè)八貝PJ M^主酐工迎六犯，曰M分，T力U 驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀 存卡者介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括ROM、 RAM、》茲盤或光盤等。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的層間調(diào)制方法和裝置以及相應(yīng)的正交頻分 多址接入方法和發(fā)射機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原 理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法 及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具 體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解 為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種層間調(diào)制方法，其特征在于，包括將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流，N為大于等于2的整數(shù)；分別使用各層的數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào)調(diào)制；對(duì)至少一層所述符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移；在上述符號(hào)調(diào)制的步驟之前或之后，分別對(duì)各層的數(shù)據(jù)流或信號(hào)進(jìn)行交織；將各層經(jīng)過符號(hào)調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交織后輸出的信號(hào)迭加復(fù)用成串行信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的層間調(diào)制方法，其特征在于所述符號(hào)調(diào)制為相 移鍵控調(diào)制或正交幅度調(diào)制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的層間調(diào)制方法，其特征在于分別對(duì)各層符號(hào)調(diào) 制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移，所稱幅度調(diào)整為乘以幅度調(diào)制因子 a,所稱相位偏移為乘以e^，其中ei為角度基本算子，cp為角度調(diào)制因子；至少兩層使用不同的幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的層間調(diào)制方法，其特征在于，所述分別對(duì)各層符 號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移的步驟中采用如下方式為各層分 配幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp:為每層的每個(gè)傳輸符號(hào)分配對(duì)應(yīng)的幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp， 所述傳輸符號(hào)每一個(gè)表示符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)的一種幅度和/或相位狀態(tài)；或者，為每層分配對(duì)應(yīng)的幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp,該幅度調(diào)制因子a 和/或角度調(diào)制因子cp對(duì)該層的所有傳輸符號(hào)相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l-4任意一項(xiàng)所述的層間調(diào)制方法，其特征在于，還包括對(duì)所述串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼，所述信道編碼包括第一和/或第二信道 編碼；或者，分別對(duì)所述并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼；或者， 先對(duì)所述串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行第一信道編碼，然后分別對(duì)所述并行傳輸?shù)腘層 數(shù)據(jù)流進(jìn)行第二信道編碼。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層間調(diào)制方法，其特征在于所述第一信道編碼為糾錯(cuò)編碼，所述第二信道編碼為重復(fù)編碼或擴(kuò)頻編碼。 -
7、 一種層間調(diào)制裝置，其特征在于，包括串并轉(zhuǎn)換單元，用于將輸入的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為并行的N層數(shù)據(jù)流輸出， N為大于等于2的整數(shù)；N個(gè)符號(hào)調(diào)制單元，分別用于使用輸入的各層數(shù)據(jù)流對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行符號(hào) 調(diào)制，輸出符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)；至少一個(gè)幅度相位調(diào)制單元，用于對(duì)至少一層進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行 幅度調(diào)整和/或相位偏移；N個(gè)交織單元，分別用于對(duì)各層輸入所述符號(hào)調(diào)制單元之前的數(shù)據(jù)流或者 進(jìn)行符號(hào)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行交織；迭加單元，用于將各層經(jīng)過符號(hào)調(diào)制、幅度調(diào)整和/或相位偏移以及交織 后輸出的信號(hào)迭加復(fù)用成串行信號(hào)輸出。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層間調(diào)制裝置，其特征在于所述符號(hào)調(diào)制單元 為相移鍵控調(diào)制器或正交幅度調(diào)制器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的層間調(diào)制裝置，其特征在于，所述幅度相位調(diào)制 單元每層一個(gè)，所稱幅度調(diào)整為乘以幅度調(diào)制因子a,所稱相位偏移為乘以e^， 其中d為角度基本算子，cp為角度調(diào)制因子；至少兩個(gè)幅度相位調(diào)制單元使用 不同的幅度調(diào)制因子a和/或角度調(diào)制因子cp 。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7 9任意一項(xiàng)所述的層間調(diào)制裝置，其特征在于，還包括信道編碼單元，包括依次作用的第一編碼單元和/或第二編碼單元，用于 對(duì)輸入所述串并轉(zhuǎn)換單元之前的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼；或者，N個(gè)信道編碼單元，每個(gè)包括依次作用的第一編碼單元和/或第二編碼單 元，分別用于對(duì)所述并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流進(jìn)行信道編碼；或者，第一編碼單元和N個(gè)第二編碼單元；所述第一編碼單元，用于對(duì)輸入所述 串并轉(zhuǎn)換單元之前的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行第一信道編碼；所述N個(gè)第二編碼單元， 分別用于對(duì)所述并行傳輸?shù)腘層數(shù)據(jù)流進(jìn)行第二信道編碼。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的層間調(diào)制裝置，其特征在于所述第一編碼單元為糾錯(cuò)編碼器，所述第二編碼單元—為重復(fù)編碼器或擴(kuò)頻編碼器。
12、 一種正交頻分多址接入方法，其特征在于，包括 以彼此正交的k個(gè)子載波作為載波信號(hào)，分別使用k路數(shù)據(jù)流中的每一路按照權(quán)利要求l -6任意一項(xiàng)所述的層間調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制，獲得k路層間調(diào)制后 的子載波，k為大于等于l的整數(shù)；對(duì)所述k路層間調(diào)制后的子載波進(jìn)行正交頻分多址調(diào)制。
13、 一種正交頻分多址發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括 k個(gè)層間調(diào)制裝置，k為大于等于l的整數(shù)，采用權(quán)利要求7 ll任意一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)；所述k個(gè)層間調(diào)制裝置分別使用彼此正交的k個(gè)子載波之一作為載波 信號(hào)，各自輸入一路數(shù)據(jù)流，輸出一路層間調(diào)制后的子載波；正交頻分多址調(diào)制器，用于輸入k路層間調(diào)制后的子載波，進(jìn)行正交頻分 多址調(diào)制后輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層間調(diào)制方法，以層間調(diào)制技術(shù)為基礎(chǔ)，在層間調(diào)制的至少一層中，在符號(hào)調(diào)制之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)整和/或相位偏移。本發(fā)明還提供相應(yīng)的層間調(diào)制裝置以及基于上述層間調(diào)整方案的正交頻分多址接入方法和發(fā)射機(jī)。本發(fā)明技術(shù)方案使用了基于分層交織編碼的層間調(diào)制技術(shù)，提高了系統(tǒng)的頻譜利用率；并且由于在層間采用了幅度調(diào)整和/或相位偏移，增加了符號(hào)調(diào)制映射中與傳輸符號(hào)對(duì)應(yīng)的星座點(diǎn)的空間距離，減輕了多層信號(hào)迭加后星座點(diǎn)間的干擾(即層間干擾)，提高了層間調(diào)制系統(tǒng)的抗干擾性能。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101447960SQ20071016818
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者梁偉光, 藝 王, 陳大庚 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司