CN101582751B - 一种正交扩展块传输方法、接收方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正交扩展块传输方法、接收方法及其系统，该传输方法包括步骤：根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数；根据传输参数构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给每个物理层子信道分配扩展码跳变图样；根据传输参数对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；为每路业务分配物理层子信道；根据所传输参数以及跳变图样对调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；对扩展数据块进行基带后处理，并发射。本发明的方法及其系统可以支持物理层子信道的构建和灵活配置，支持多业务的多优先级传输，支持资源灵活分配与调度，支持多小区组网，还可以实现码间分集效果。

Description

一种正交扩展块传输方法、接收方法及其系统

技术领域

本发明涉及数字信息传输技术领域，具体涉及一种正交扩展块传输方法、接收方法及其系统。

背景技术

在数字通信系统中，宽带无线移动传输和宽带地面广播传输的共同目标是：在复杂的宽带无线移动和地面广播传输环境下，充分利用系统可用资源(包括带宽、功率和复杂度等)，根据实际信道条件，满足日益增长的多业务需求。

其核心问题是：如何应对恶劣传输环境的挑战，即如何在复杂的宽带无线移动和地面广播传输环境下，提供高频谱效率、高系统容量、高传输可靠性和多种服务质量(Quality of Service，QOS)等多项保证；以及如何支持多业务传输的挑战，即如何调度系统可用资源，针对实际信道条件，满足多种业务的不同需求，包括不同传输速率、不同覆盖范围、不同多径环境、不同移动速度、不同业务优先级和不同接收端复杂度等。

在宽带无线移动和地面广播传输系统中，上述两个核心问题是对立统一的，将块传输技术与多址技术相结合来应对恶劣传输环境和支持多业务传输是宽带无线移动和地面广播系统发展的一个趋势。

现有的宽带无线移动和地面广播系统在复杂传输环境下支持多业务传输方面，仍然存在如下问题：

1、系统参数灵活配置和系统资源灵活调度问题，存在如何根据环境变化和业务需求的变化重新确定系统物理层参数，如何重新规划可用传输资源的利用等，包括物理层子信道分配、物理层子信道数据块长度和每个物理层子信道的数据块编码调制方式等。

2、业务需求多样性和优先级问题，存在如何设计系统结构和物理层子信道构建和调度算法，以更好的支持多优先级的多样性业务传输。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以支持物理层子信道的构建和灵活配置，支持多业务的多优先级传输，支持资源灵活分配与调度，支持多小区组网，还可以实现码间分集效果的正交扩展块传输方法、接收方法及其系统，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种正交扩展块传输方法，该方法包括步骤：

S1.根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，包括数据块编码调制方式、调制数据块长度，以及扩展级数、扩展码；

S2.根据所述扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给所述每个物理层子信道分配扩展码跳变图样；

S3.根据所述数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；

S4.为每路业务分配物理层子信道；

S5.根据所分配的物理层子信道的扩展码以及跳变图样对所述调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；

S6.对所述扩展数据块进行基带后处理，并发射。

其中，在所述步骤S3中，所述每路业务可独立地编码。

其中，在所述步骤S3中，数据块调制方式为OFDM调制或单载波调制。

其中，在所述步骤S4中，优先级高的业务优先选择高优先级的物理层子信道进行传输。

其中，在所述步骤S4中，为每路业务分配一个或多个物理层子信道。

其中，在所述步骤S5中，所述扩展码的扩展级数为一级扩展或多级扩展。

其中，在所述步骤S5中，扩展码为一级扩展码。

其中，在所述步骤S5中，扩展码包括一级扩展码和二级扩展码，所述二级扩展码的第一级扩展码相互正交，二级扩展码的第二级扩展码与所述一级扩展码正交；或所述二级扩展码的第一级扩展码和所述一级扩展码正交，二级扩展码的第二级扩展码相互正交。

其中，在所述步骤S5中，扩展码为多级扩展码的组合，所述多级扩展码在不同扩展级数上的扩展码保持级间正交或级内正交。

其中，在所述步骤S5中，不同物理层子信道分配的扩展码具有相互正交的性质。

其中，在所述步骤S6中，所有业务的数据使用相同的时间和频率空间。

一种接收上述正交扩展块传输方法发射的数据的方法，该方法包括步骤：

R1.确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、数据块编码调制参数；

R2.根据所述跳变图样，使用所述解扩码对高优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到高优先级物理层子信道解扩展数据块；

R3.根据所述数据块编码调制参数，解调所述高优先级物理层子信道解扩展数据块，得到高优先级物理层子信道数据；

R4.确定所述某路业务所使用的低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块编码调制参数；

R5.根据所述低优先级物理层子信道扩展码跳变图样，使用所述低优先级物理层子信道扩展码解扩码对低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到低优先级物理层子信道解扩展数据块；

R6.根据所述低优先级物理层子信道扩展码数据块编码调制参数以及步骤R3中所述高优先级物理层子信道数据，解调所述低优先级物理层子信道解扩展数据块，得到所述低优先级物理层子信道数据。

其中，接收到的某路业务仅使用了一个物理层子信道进行传输时，仅解调出该物理层子信道内的数据。

其中，步骤R1以及步骤R4中的不同物理层子信道上的解扩码相互正交。

其中，步骤R6中，根据所述高优先级物理层子信道的解调数据的中间或最终结果数据来解调低优先级物理层子信道解扩展数据块。

一种接收上述正交扩展块传输方法发射的数据的方法，该方法包括步骤：

P1.确定接收到的某路业务所使用的解扩码、扩展码跳变图样、数据块编码调制参数；

P2.根据所述扩展码跳变图样，使用所述解扩码对接收到的信号进行数据块解扩展，得到待解调的数据块；

P3.根据所述数据块编码调制参数，解调所述待解调的数据块进行解调，得到所述某路业务的数据。

一种正交扩展块传输系统，该系统包括：资源调度与控制模块，用于根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，包括数据块编码调制方式、调制数据块长度，以及扩展级数、扩展码，并根据所述扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给所述每个物理层子信道分配扩展码跳变图样，为每路业务分配物理层子信道；调制模块，用于根据所述数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；块扩展模块，用于根据所分配的物理层子信道的扩展码以及跳变图样对所述调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；发射模块，对所述扩展数据块进行基带后处理，并发射。

一种接收上述正交扩展块传输系统发射的数据的系统，该系统包括：控制模块，用于确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块编码调制参数；解扩展模块，用于根据所述跳变图样，使用所述解扩码对高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到解扩展数据块；解调模块，用于根据所述数据块编码调制参数，解调所述解扩展数据块，得到所述高优先级物理层子信道以及低优先级物理层信道数据；其中，所述扩展码包括一级扩展码和二级扩展码，所述二级扩展码的第一级扩展码相互正交，二级扩展码的第二级扩展码与所述一级扩展码正交；或所述二级扩展码的第一级扩展码和所述一级扩展码正交，二级扩展码的第二级扩展码相互正交；或者，所述扩展码为多级扩展码的组合，所述多级扩展码在不同扩展级数上的扩展码保持级间正交或级内正交。

本发明提供的技术方案利用正交扩展码对块传输系统进行扩展，并划分出多个相互独立的物理层子信道来支持多路业务的独立传输，每路业务的块调制参数和扩展参数可以根据业务需求和系统可用传输资源灵活改变。其有益效果是：提供了一种灵活支持上、下行多业务的扩展块传输方法，有效地实现了物理层子信道构建、多级传输和优先级控制，并可在物理层子信道内实现分集效果，可以满足多种带宽、多种频谱资源的传输条件，可以满足需求相差巨大的多种业务需求，并且可以根据业务需求灵活配置系统参数、灵活调整系统资源，实现传输信道的最佳利用；其中，不同物理层子信道上的解扩码相互正交。

附图说明

图1为本发明正交扩展块传输方法流程图；

图2为基于本发明的接收方法流程图；

图3为实施例1的正交扩展传输方法及其系统框图；

图4为实施例1的接收方法及其系统框图；

图5为实施例2的正交扩展传输方法及其系统框图；

图6、图7为多级扩展数据块结构；

图8为物理层子信道构建框图；

图9为实施例2的接收方法及其系统框图；

图10为实施例3的正交扩展传输方法及其系统框图；

图11为物理层子信道跳变示意图；

图12为实施例3的接收方法及其系统框图。

具体实施方式

本发明提出的正交扩展块传输方法、接收方法及其系统，结合附图和实施例详细说明如下。

如图1所示，本发明的正交扩展块传输方法，包括步骤：

S1.根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，传输参数包括块调制参数以及扩展参数，块调制参数包括数据块编码调制方式、调制数据块长度等参数；扩展参数用于构建物理层子信道，包括扩展级数、扩展码等参数；

S2.跟据扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及为了获得扩展码跳变分集增益，给每个物理层子信道分配扩展码跳变图样；

S3.根据数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；

S4.根据传输参数为每路业务分配物理层子信道；

S5.根据所分配的物理层子信道扩展码和扩展码跳变图样，对调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块，扩展数据块是调制数据块和扩展码直积的结果；

S6.对扩展数据块进行基带后处理，并发射。

其中，当业务需求(包括业务量、业务种类等)和系统可用传输资源(包括贷款、信道质量、信道容量)发生变化时，各种参数也需要改变，以与新的业务需求和系统可用传输资源相适应。

在步骤S3中，每路业务可独立的选择纠错编码方式、星座映射方式、交织方式以及块调制方式；数据块调制方式可以是OFDM调制，也可以是单载波调制；所述每路业务可独立的选择纠错编码方式、星座映射方式、交织方式以及块调制方式；数据块调制方式为OFDM调制或单载波调制。

步骤S4中，优先级高的重要业务(例如用于同步和信道估计的训练序列等)优先选择高优先级的物理层子信道进行传输，每路业务分配一个或多个物理层子信道。

步骤S5中，扩展码的扩展级数为一级扩展或多级扩展。

步骤S5中，扩展码可以为一级扩展码。

步骤S5中，扩展码可以包括一级扩展码和二级扩展码，二级扩展码的第一级扩展码相互正交，二级扩展码的第二级扩展码与一级扩展码正交；或二级扩展码的第一级扩展码和一级扩展码正交，二级扩展码的第二级扩展码相互正交。

在步骤S5中，扩展码也可以为多级扩展码的组合，多级扩展码在不同扩展级数上的扩展码保持级间正交或级内正交。

步骤S5中，不同物理层子信道分配的扩展码具有相互正交的性质。

步骤S5中，扩展码可以使用Walsh码。

步骤S6中，所有业务的数据使用相同的时间和频率空间。

如图2所示，使用本发明的正交扩展块传输方法发射的数据的接收方法，包括步骤：

R1.确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、数据块调制参数；

R2.根据跳变图样，使用解扩码对高优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到高优先级物理层子信道解扩展数据块；

R3.根据数据块调制参数，解调高优先级物理层子信道解扩展数据块，得到高优先级物理层子信道数据；

R4.确定上述的某路业务所使用的低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块调制参数；

R5.根据跳变图样，使用解扩码对低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到低优先级物理层子信道解扩展数据块；

R6.根据数据块调制参数以及步骤R3中高优先级物理层信道数据，解调低优先级物理层子信道解扩展数据块，得到低优先级物理层子信道数据。

若接收到的某路业务仅使用一个物理层子信道进行传输时，仅需解调出该物理层子信道内的数据。

步骤R1以及R4中的不同物理层子信道上的解扩码相互正交。

步骤S6中，高优先级物理层子信道的数据的中间或最终结果可用于指导解调低优先级物理层子信道的数据。

本发明的一种正交扩展块传输系统包括：资源调度与控制模块，用于根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，包括数据块编码调制方式、调制数据块长度，以及扩展级数、扩展码，并根据扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给每个物理层子信道分配扩展码跳变图样，为每路业务分配物理层子信道；调制模块，用于根据数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；块扩展模块，用于根据所分配的物理层子信道的扩展码以及跳变图样对调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；发射模块，对扩展数据块进行基带后处理，并发射。

本发明的接收上述正交扩展块传输系统发射的数据的接收系统，包括：控制模块，用于确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块调制参数；解扩展模块，用于根据跳变图样，使用解扩码对高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到解扩展数据块；解调模块，用于根据数据块调制参数，解调解扩展数据块，得到高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道数据。

实施例1

本实施例的正交扩展块传输方法及其系统，根据系统可用传输资源(例如物理层子信道带宽、信道质量和信道容量等)和业务需求，可以灵活地控制数据块长度和分配给每路业务的扩展码，每路业务的扩展码根据传输信道特性和业务需求的变化而配置，在满足业务需求和提高频谱效率方面实现最佳折中。

如图3所示，本实施例的系统以及实现方法步骤如下：

A1.资源调度与控制模块根据业务需求和系统可用传输资源(例如信道带宽、信道质量和信道容量等)确定传输参数，包括数据块编码调制方式、数据块长度N等块调制参数和用于数据块扩展的扩展码；

在步骤A1中，每路业务对应一个唯一的扩展码，且扩展码之间相互正交，因此扩展码数量不少于业务数目M，例如当业务量为M＝4时，每路业务扩展码的选择可以如表1所示。

表1

业务	扩展码
		业务1	1   1  1   1
业务2	1  -1  1  -1
		业务3	1   1 -1  -1
业务4	1  -1 -1   1

在步骤A1中，数据块编码调制方式和数据块长度N可以自适应地根据业务需求以及可用传输资源的变化而配置，并且与其采用的扩展码对应。

在步骤A1中，扩展码可以自适应地根据业务需求和可用传输资源的变化而配置，例如在可用传输资源不变的情况下，当业务量减少为M＝2时，为保证频谱效率，扩展码的选择可以调整为如表2所示：

表2

业务	扩展码
		业务1	1   1
业务2	1  -1

A2.根据数据块编码调制方式，每路业务单独进行块传输调制；

根据自身业务需求和所分配的传输资源，每路业务的块传输调制方式既可以是OFDM，也可以是单载波调制。

A3.每路业务使用所分配的扩展码对传输数据块进行扩展；

在步骤A3中，以当前业务量M＝4为例，每路业务使用表1中的扩展码，扩展前后的待传输数据块如表3所示，扩展数据块是发送数据块和扩展码直积的结果。

表3

业务	扩展码	扩展前数据块	扩展后数据块
				业务1	1   1   1   1	A	[AAAA]
业务2	1  -1   1  -1	B	[B-BB-B]
				业务3	1   1  -1  -1	C	[CC-C-C]
业务4	1  -1  -1   1	D	[D-D-DD]

A4.每路业务的数据块在扩展之后，叠加在一起，经基带后处理，然后发射传输。

在步骤A4中，所有业务的数据块使用相同的时间和频率空间。

A5：系统可用传输资源可以反馈到资源调度与控制模块，使资源调度与控制模块可以根据这些信息调整系统参数，当系统可用传输资源不能反馈到资源调度与控制模块时，系统蜕变为使用固定参数的块扩展传输系统。

图4所示为本实施例的接收方法及系统框图，接收端根据第i路业务的扩展码首先对接收信号解扩展，然后进行数据块解调得到发端发送的第i路业务数据，第i路业务接收端的具体工作步骤如下：

B1.第i路业务的控制模块选择解扩码，用于数据块解扩展；

在步骤B1中，业务i的解扩码根据业务i的扩展码确定，该解扩码与其他路业务的扩展码保持正交，与表1中4路业务的扩展码对应的解扩码如表4所示，由表可知，由于扩展码本身保持正交性，通常扩展码的共轭转置可以得到解扩码，因此，在本实施例中每路业务的解扩码和扩展码相同。

表4

业务	解扩码
		业务1	1   1   1   1
业务2	1  -1   1  -1
		业务3	1   1  -1  -1
业务4	1  -1  -1   1

B2.用第i路业务的解扩码对接收信号进行数据块解扩展得到待解调的数据块；

以表3中的扩展数据块为例对数据块解扩展过程进行说明，假设系统没有传输时延扩展，则接收信号数据块为：

[A+B+C+D，A-B+C-D，A+B-C-D，A-B-C+D]

以业务2为例，此时对接收信号数据块解扩展操作如下：

$\frac{1}{4}\×[1\×(A+B+C+D)-1\×(A-B+C-D)+1\×(A+B-C-D)-1\×(A-B-C+D)]=B$

即可得到业务2的待解调数据块B，其他路业务的解扩展过程与此类似。

B3.根据业务i的调制方式等块调制参数对解扩展得到的待解调数据块进行解调，得到第i路业务的数据。

实施例2

本实施例的方法与系统根据系统可用传输资源(例如物理层子信道带宽、信道质量和信道容量等)和业务需求，灵活的控制数据块长度、每路业务的扩展级数和多级扩展码，并且扩展级数和扩展码可以根据传输信道特性和业务量的变化而改变，在满足业务需求和提高频谱效率方面实现最佳折中，一路业务可以使用一个或者多个物理层子信道来完成传输，重要业务可以通过优先级高的物理层子信道进行传输。

如图5所示，该传输方法与传输系统实现步骤如下：

C1.资源调度与控制模块根据业务需求和系统可用传输资源(例如带宽、信道质量和信道容量等)确定系统参数，包括每路业务的数据块长度N_i、扩展级数K_i(i代表的是第i路业务)、扩展码集合和块调制方式；

在步骤C1中，根据自身业务需求和所分配的传输资源，每路业务的块传输调制方式既可以是OFDM，也可以是单载波。

在本实施例中，假设业务量为M＝3，且业务1的扩展级数为K₁＝1，业务2和3的扩展级数为2，即K₂＝K₃＝2。

根据步骤C1中给出的业务需求，表5给出了两种多级扩展码。其中业务1使用一级扩展码，业务2和3使用二级扩展码，扩展码I中二级扩展码的第2级和一级扩展码正交，而二级扩展码的第1级保持相互正交，扩展码II中二级扩展码的第1级和一级扩展码正交，而二级扩展码的第2级保护相互正交。

表5

C2.利用扩展码构建物理层子信道，并对每个物理层子信道设置优先级。

在步骤C2中，基于扩展码构建的物理层子信道分布在时间片和扩展码二维空间。基于表5的扩展码II构建的物理层子信道如图8所示，其中物理层子信道1和2使用相同的扩展码，但是分布在不同的时间片上，而物理层子信道3和4使用相互正交的扩展码，但在时间片空间是重叠的。

在步骤C2中，可以对每个物理层子信道设置不同的优先级。例如可以将图8中的物理层子信道1和2设置成高优先级，而将物理层子信道3和4设置成低优先级。

C3.每路业务选择一个或多个物理层子信道传输数据，重要的业务优先选择高优先级的物理层子信道。

在步骤C3中，高优先级物理层子信道传输的数据可以用来指导低优先级物理层子信道数据的解调。例如用于同步和信道估计的训练序列可以用高优先级物理层子信道来传输。

C4.资源调度与控制模块根据业务需求和系统可用传输资源对扩展码进行调度，并将多级扩展码分配给每路业务，每路业务在所选择的物理层子信道上进行块传输调制，由于每路业务占据着不同的物理层子信道，不同物理层子信道在时间和扩展码二维空间上相互独立，因此不同物理层子信道对应的业务可以独立地选择纠错编码方式、星座映射方式和块调制方式。

C5.每路业务使用所分配的多级扩展码对待传输数据块进行扩展。

在步骤C5中，当使用表5中的扩展码I时，扩展后的数据块如图6所示，其中A、B、C分别是扩展前业务1、2、3的发送数据块，每个用户的发送数据块长度分别为N₁＝2N，N₂＝N₃＝N，由图6可知，扩展数据块是发送数据块和扩展码直积的结果。

当使用表5中的扩展码II时，扩展后的数据块如图7所示，其中A、B、C、D分别是扩展前业务1、2、3、1的发送数据块，每个用户的发送数据块长度分别为N₁＝N₂＝N₃＝N，由图7可知，扩展数据块是发送数据块和扩展码直积的结果。

C6.每路业务的数据块在扩展之后，叠加在一起，经基带后处理，然后发射传输。

在步骤C6中，所有业务的数据块使用相同的时间和频率空间。

C7.系统可用传输资源可以实时反馈到资源调度与控制模块，使资源调度与控制模块可以根据这些信息实时调整系统参数，当系统可用传输资源不能反馈到资源调度与控制模块时，系统蜕变为使用固定参数的块扩展传输系统。

图9为接收方法与接收系统框图，接收端根据第i路业务的多级扩展码首先对高优先级物理层子信道数据进行解扩展，然后进行数据块解调得到高优先级物理层子信道数据，然后可以用解调得到的中间或最终结果来指导低优先级物理层子信道数据的解调。第i路业务接收端的具体工作步骤如下：

D1.第i路业务的控制模块根据该路业务扩展阶数和扩展码选择高优先级物理层子信道多级解扩码，用于高优先级物理层子信道数据块多级解扩展。

在步骤D1中，业务i的多级解扩码根据业务i的多级扩展码确定，与表5的扩展码I和扩展码II相对应的解扩码如表6所示。因为业务1只有1级扩展，因此业务1的第一级解扩码和其他业务(业务2和3)的第一级解扩码保持正交，业务2和业务3的第2级解扩码保持正交。

表6

D2.用第i路业务高优先级物理层子信道的多级解扩码对接收信号进行数据块多级解扩展得到待解调的高优先级物理层子信道数据块。

D3.根据业务i高优先级物理层子信道数据的调制方式和数据块长度对解扩展得到的高优先级物理层子信道待解调数据块进行解调，得到第i路业务的高优先级物理层子信道数据和中间结果。

D5.第i路业务的控制模块根据该路业务低优先级物理层子信道扩展码选择低优先级物理层子信道解扩码，用于低优先级物理层子信道数据块解扩展。

D6.用第i路业务的低优先级物理层子信道解扩码对接收信号进行低优先级物理层子信道数据块解扩展得到低优先级数据块待解调数据块。

D7.根据业务i低优先级物理层子信道数据的调制方式，对解扩展得到的低优先级物理层子信道待解调数据块进行解调，得到第i路业务的低优先级物理层子信道数据。

在步骤D7中，步骤D3得到的业务i的高优先级物理层子信道解调得到的数据或中间结果可以用来辅助解调低优先级物理层子信道数据。

其中，利用表6中的多级解扩码对图6中的多级扩展数据块进行解扩的过程如下：

(1)假设系统没有传输时延扩展，则接收信号数据块为：

[A+[B+C，B-C]，A+[-B-C，-B+C]]

(2)利用第1级解扩码进行第1级解扩，得到业务1的待解调数据块A，以及包含业务2与业务3待解调数据块信息的需要进行第2级解扩的数据：

业务1： $\frac{1}{2}\×[1\×(A+[B+C,B-C\left]\right)+1\×(A+[-B-C,-B+C\left]\right)]=A$

业务2和3： $\frac{1}{2}\×[1\×(A+[B+C,B-C\left]\right)-1\×(A+[-B-C,-B+C\left]\right)]=[B+C,B-C]$

(3)利用第2级解扩码进行第2级解扩，得到业务2和业务3的待解调数据块B和C：

业务2： $\frac{1}{2}\×[1\×(B+C)+1\×(B-C)]=B$

业务3： $\frac{1}{2}\×[1\×(B+C)+1\×(B-C)]=C$

在步骤D2中，利用表6中的多级解扩码对图7中的多级扩展数据块进行解扩的过程如下：

(1)假设系统没有传输时延扩展，则接收信号数据块为：

[A+B+C，A-B-C，D+B-C，D-B+C]

(2)利用第1级解扩码进行第1级解扩，得到业务1的待解调数据块A和D，以及包含业务2与业务3待解调数据块信息的需要进行第2级解扩的数据：

业务1： $\frac{1}{2}\×[1\×(A+B+C)+1\×(A-B-C)]=A$

$\frac{1}{2}\×[1\×(D+B-C)+1\×(D-B+C)]=D$

业务2和3： $\frac{1}{2}\×[1\×(A+B+C)-1\×(A-B-C)]=B+C$

$\frac{1}{2}\×[1\×(D+B-C)-1\×(D-B+C)]=B-C$

(3)利用第2级解扩码进行第2级解扩，得到业务2和业务3的待解调数据块B和C：

业务2： $\frac{1}{2}\×[1\×(B+C)+1\×(B-C)]=B$

业务3： $\frac{1}{2}\×[1\×(B+C)-1\×(B-C)]=C$

实施例3

本实施例与实施例2的方法与系统基本相同，重点说明通过扩展码跳变实现分集效果。根据业务需求，资源调度与控制模块为每个物理层子信道分配一个跳变图样，物理层子信道根据跳变图样为每个时间片选择一个扩展码进行数据块扩展，由于不同时间片上的数据块采用不同的扩展码，从而实现扩展码跳变分集增益。

如图10所示，该方法与传输系统实现步骤如下：

E1.资源调度与控制模块根据业务需求和系统可用传输资源(例如物理层子信道带宽、信道质量和信道容量等)确定块传输参数以及扩展参数，并根据扩展参数，构建物理层子信道，并对每个物理层子信道设置优先级。

E2.为每个物理层子信道设置扩展码跳变图样。

在步骤E2中，相同时间片上的不同物理层子信道使用相互正交的扩展码，相同物理层子信道在不同的时间片上根据跳变图样，可以使用相同的扩展码，也可以使用不同的扩展码。

使用表3给出的扩展码，图11给出了一个物理层子信道扩展码跳变的实例，图中物理层子信道1的扩展码跳变图样为：扩展码1，3，2，4，即在连续的4个时间片上物理层子信道1分别使用扩展码1，3，2和4来进行数据块扩展。图中物理层子信道2的扩展码跳变图样为：扩展码4，2，1，3，物理层子信道3的扩展码跳变图样为：扩展码3，1，4，2。

E3.每路业务选择一个或多个物理层子信道传输数据，重要的业务优先选择高优先级的物理层子信道。

在步骤E3中，扩展码跳变分集增益高的物理层子信道通常设置为高优先级。高优先级物理层子信道传输的数据可以用来指导低优先级物理层子信道数据的解调。例如用于同步和信道估计的训练序列可以用高优先级物理层子信道来传输。

E4.每路业务在所选择的物理层子信道上进行块传输调制。由于每路业务占据着不同的物理层子信道，不同物理层子信道在时间和扩展码二维空间上相互独立，因此不同物理层子信道传输的业务可以独立地选择纠错编码方式、星座映射方式和块调制方式。

在步骤E4中，根据自身业务需求，每路业务的块传输调制方式既可以是OFDM，也可以是单载波。

E5.根据物理层子信道上扩展码图样，每路业务选择所在时间片上的多级扩展码对待传输数据块进行扩展。

E6.每路业务的数据块在扩展之后，叠加在一起，经基带后处理，然后发射传输。

在步骤E6中，所有业务的数据块使用相同的时间和频率空间。

E7.系统可用传输资源可以反馈到控制模块，使控制模块可以根据这些信息调整物理层子信道参数和扩展码跳变图样，以得到更优的系统性能和更高的分级增益。

图12给出了接收方法与接收系统框图，接收端首先根据高优先级物理层子信道跳变图样对数据进行解扩展和解调，然后可以用解调得到的高优先级物理层子信道数据或中间结果来指导低优先级物理层子信道数据的解调。第i路业务接收端的具体工作步骤如下：

F1.第i路业务的控制模块根据该路业务使用的高优先级物理层子信道扩展码跳变图样选择高优先级物理层子信道解扩码，用于高优先级物理层子信道数据块解扩展，确定块调制参数。

F2.用第i路业务的高优先级物理层子信道解扩码对接收信号进行高优先级物理层子信道数据块解扩展得到高优先级物理层子信道待解调数据块。

在步骤F2中，利用高优先级物理层子信道解扩码对高优先级物理层子信道扩展数据块进行解扩的过程与实施例一和二中的数据块解扩类似。

F3.根据业务i高优先级物理层子信道数据的调制方式对解扩展得到的高优先级物理层子信道待解调数据块进行解调得到第i路业务的高优先级物理层子信道数据。

F4.第i路业务的控制模块根据该路业务使用的低优先级物理层子信道扩展码跳变图样选择低优先级物理层子信道解扩码，用于低优先级物理层子信道数据块解扩展，确定块调制参数。

F5.用第i路业务的低优先级物理层子信道解扩码对接收信号进行低优先级物理层子信道数据块解扩展得到低优先级数据块待解调数据块。

在步骤F5中，利用低优先级物理层子信道解扩码对低优先级物理层子信道扩展数据块进行解扩的过程与实施例1、2中的数据块解扩类似。

F6.根据业务i低优先级物理层子信道数据的调制方式，对解扩展得到的低优先级物理层子信道待解调数据块进行解调，得到第i路业务的低优先级物理层子信道数据。

在步骤F6中，步骤F3得到的业务i的高优先级物理层子信道解调数据的中间或最终结果可以用来辅助解调低优先级物理层子信道数据。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (13)

1.一种正交扩展块传输方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，所述传输参数包括：数据块编码调制方式、调制数据块长度，以及扩展级数、扩展码；

S2.根据所述扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给所述每个物理层子信道分配扩展码跳变图样；

S3.根据所述数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；

S4.为每路业务分配物理层子信道；

S5.根据所分配的物理层子信道的扩展码以及跳变图样对所述调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；

S6.对所述扩展数据块进行基带后处理，并发射；

在所述步骤S5中，扩展码包括一级扩展码和二级扩展码，所述二级扩展码的第一级扩展码相互正交，二级扩展码的第二级扩展码与所述一级扩展码正交；或所述二级扩展码的第一级扩展码和所述一级扩展码正交，二级扩展码的第二级扩展码相互正交；

或者，在所述步骤S5中，扩展码为多级扩展码的组合，所述多级扩展码在不同扩展级数上的扩展码保持级间正交或级内正交。

2.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述每路业务可独立地选择数据块编码调制方式。

3.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S3中，数据块调制方式为OFDM调制或单载波调制。

4.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S4中，优先级高的业务优先选择高优先级的物理层子信道进行传输。

5.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S4中，为每路业务分配多个物理层子信道。

6.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述扩展码的扩展级数为多级扩展。

7.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S5中，不同物理层子信道分配的扩展码具有相互正交的性质。

8.如权利要求1所述的正交扩展块传输方法，其特征在于，在所述步骤S6中，所有业务的数据使用相同的时间和频率空间。

9.一种接收如权利要求1-8之任一所述的正交扩展块传输方法发射的数据的方法，其特征在于，该方法包括步骤：

R1.确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、数据块编码调制参数；

R2.根据所述跳变图样，使用所述解扩码对高优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到高优先级物理层子信道解扩展数据块；

R3.根据所述数据块编码调制参数，解调所述高优先级物理层子信道解扩展数据块，得到高优先级物理层子信道数据；

R4.确定所述某路业务所使用的低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块编码调制参数；

R5.根据所述低优先级物理层子信道扩展码跳变图样，使用所述低优先级物理层子信道解扩码对低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到低优先级物理层子信道解扩展数据块；

R6.根据所述低优先级物理层子信道数据块编码调制参数以及步骤R3中所述高优先级物理层子信道数据，解调所述低优先级物理层子信道解扩展数据块，得到所述低优先级物理层子信道数据；

步骤R1以及步骤R4中的不同物理层子信道上的解扩码相互正交。

10.如权利要求9所述的接收方法，其特征在于，步骤R6中，根据所述高优先级物理层子信道的解调数据的中间或最终结果数据来解调低优先级物理层子信道解扩展数据块。

11.一种接收如权利要求1-8之任一所述的正交扩展块传输方法发射的数据的方法，其特征在于，该方法包括步骤：

P1.确定接收到的某路业务所使用的解扩码、扩展码跳变图样、数据块编码调制参数；

P2.根据所述扩展码跳变图样，使用所述解扩码对接收到的信号进行数据块解扩展，得到待解调的数据块；

P3.根据所述数据块编码调制参数，对所述待解调的数据块进行解调，得到所述某路业务的数据。

12.一种正交扩展块传输系统，其特征在于，该系统包括：

资源调度与控制模块，用于根据业务需求以及可用传输资源确定传输参数，包括数据块编码调制方式、调制数据块长度，以及扩展级数、扩展码，并根据所述扩展级数以及扩展码，构建物理层子信道，设置每个物理层子信道的优先级，以及给所述每个物理层子信道分配扩展码跳变图样，为每路业务分配物理层子信道；

调制模块，用于根据所述数据块编码调制方式对每路业务进行数据块调制，获得调制数据块；

块扩展模块，用于根据所分配的物理层子信道的扩展码以及跳变图样对所述调制数据块进行块扩展，得到扩展数据块；

发射模块，对所述扩展数据块进行基带后处理，并发射；

其中，所述扩展码包括一级扩展码和二级扩展码，所述二级扩展码的第一级扩展码相互正交，二级扩展码的第二级扩展码与所述一级扩展码正交；或所述二级扩展码的第一级扩展码和所述一级扩展码正交，二级扩展码的第二级扩展码相互正交；

或者，所述扩展码为多级扩展码的组合，所述多级扩展码在不同扩展级数上的扩展码保持级间正交或级内正交。

13.一种接收如权利要求12所述的正交扩展块传输系统发射的数据的系统，其特征在于，该系统包括：

控制模块，用于确定接收到的某路业务所使用的高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道解扩码、扩展码跳变图样、以及数据块编码调制参数；

解扩展模块，用于根据所述跳变图样，使用所述解扩码对高优先级物理层子信道以及低优先级物理层子信道数据块进行解扩展，得到解扩展数据块；

解调模块，用于根据所述数据块编码调制参数，解调所述解扩展数据块，得到所述高优先级物理层子信道以及低优先级物理层信道数据；

其中，不同物理层子信道上的解扩码相互正交。

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