CN102694617B - 一种数据编码调制的方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种数据编码调制方法、装置和系统,该方法包括:首先,从接收端以及发射端获取计算发射端功耗的参数;然后,根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗;最后,选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制。本发明实施例提供的方法、装置和系统节约发射端的功耗,极大地提高了具有数字处理单元的无线设备的能量利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据处理的方法、装置和系统,特别涉及一种数据编码调制的方法、装置和系统。
背景技术
目前,无线传输设备中的数字处理单元主要包括基带和模数(A/D)/数模(D/A)转换设备。在无线传输设备的发射端和接收端之间的数据通信过程中,数据以数字信号或模拟信号的方式传输,因此往往要进行数字信号和模拟信号之间的转换,以基站为发射端,无线终端为接收端为例,数字处理单元处理信号的过程为:基站的基带对数字信号进行处理后,再由数模转换设备将处理后的数字信号转换为模拟信号发送给无线终端。
基带对数字信号的处理主要是指数据编码调制。基带的组成部分包括:中央处理器(CPU)、信道编码器、数字信号处理器、调制/解调器和接口模块。数据编码调制过程为:首先,CPU控制接口模块接收数字信号后由信道编码器对数据进行编码得到某个特定编码格式的编码数据,然后数字信号处理器从信道编码器获取编码数据,按照不同的调制方式控制调制/解调器对编码数据进行数据调制。由于需要处理的无线业务数据量正在以指数的方式倍增,数字处理单元的功耗在整个基站总功耗中所占的比重逐渐上升,预计在长期演进后续(LTE-A)系统中,数字处理单元的功耗将占整个基站功耗的30%以上。因此,如何降低数字处理单元的功耗将成为提高基站能效的重要课题。
如图1所示,现有技术采用的固定位宽方式的数据编码调制方法流程图,固定位宽的数据编码调制方法的步骤如下:
步骤001、对一个无线终端,基带的数字信号处理器从信道编码器中获取该无线终端发送的M比特数据;
本步骤中,信道编码器一次输出的数据位宽由编码速率确定,信道编码器一次输出的数据位宽以比特数表示,数字处理单元进行一次调制所需数据的量也以比特数表示;M为信道编码器一次输出的数据位宽和数字处理单元进行一次调制所需数据量两者的公倍数;
步骤002、数字信号处理器根据无线终端的数据调制方式,判断无线终端的数据调制方式是否是基站的数字处理单元支持的调制方式之一,如果是进行步骤004,如果不是,进行步骤003,丢弃该数据;
本步骤中,无线终端的数据调制方式可以从无线终端获取,或者由所述M比特数据携带的报文信息获取。
步骤004、计算参数a和b;
本步骤中,a为按照无线终端的数据调制方式进行一次调制所需要的比特数;根据无线终端的数据调制方式得到a后,计算参数b=M/a;
步骤005、将步骤001中读取的M比特数据分成b等分,然后对各份数据分别进行数据调制。
本步骤中,每种调制位宽分别对应的调制阶数在基站中预先设定,数字处理单元以调制位宽a,其对应的调制阶数和编码速率对各份数据进行数据编码调制。
对于无线终端作为接收端,基站作为发射端的无线传输设备,在如何合理利用数字处理单元的问题上,现有技术不能很好解决数字处理单元利用率低下的问题。这是由于数字处理单元在数据编码调制时,只能根据无线终端的数据调制方式确定一个固定位宽,以固定位宽对应的调制阶数和编码速率控制数字处理单元进行数据编码调制,而对信号质量要求不高的无线终端只需接收基站发送的小位宽低阶调制的信号就可以满足其通信需求;对于基站而言,小位宽的低阶调制有利于降低发射端的功耗。此外,无线终端的支持位宽的精度很可能远小于基站的固定位宽,因此,当基站发送以固定位宽、调制阶数和编码速率对发送给无线终端的数据进行数据编码调制时,既无法改善无线终端的信号质量又加大了基站的功耗,造成了现有数字处理单元的位宽“过”设计。
发明内容
本发明实施例提供一种频域基站发射端的方法、装置和系统,能够降低发射端数字处理单元功耗。
本发明的实施例具体是这样实现的:
一种数据编码调制的方法,该方法包括:
从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数;
根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗;
选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制。
所述参数包括:所述接收端反馈的支持位宽和所述发射端的位宽特性。
根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗为:
根据所述接收端的支持位宽确定位宽上限;计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,选择多个发射端可用位宽,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗。
所述接收端的支持位宽是所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值。
所述选择多个发射端可用位宽是根据发射端的位宽特性选择的。
所述参数还包括:所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比、检测的信道质量和由所述接收端的调度结果所得的所述接收端的业务需求量,以及所述发射端反馈的所述发射端支持的最大发射功率。
所述计算发射端可用位宽下的发射端功耗为:发射端的发射功率和传输时间的乘积,其中,
所述发射端的发射功率为发射端支持的最小发射信噪比乘以所述量化噪声与白噪声的和所得的乘积;
所述最小发射信噪比是所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比除以所述检测的信道质量所得的商;
所述传输时间是所述接收端的业务需求量除以对应的所述调制阶数和编码速率乘积所得的商。
所述计算得到发射端的量化噪声过程为:
根据所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和所述检测的信道质量、以及所述发射端支持的最大发射功率计算得到。
所述进行数据编码调制的过程还包括:
将所述选择的最小发射端功耗对应的位宽进行补齐,补齐达到后续时域调制时设定的位宽,采用所述补齐后的位宽、所述调制阶数和所述编码速率对发送给接收端的数据进行调制。
一种数据编码调制系统,该系统包括:发射端和接收端;
所述发射端,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗,选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述接收端,用于接收所述发射端发送的编码调制后数据。
所述发射端包括无线资源管理单元和数字处理单元;
所述无线资源管理单元,还包括无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择最小发射端功耗,将所述选择的最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据无线资源管理子单元发送的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元;以最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
所述接收端还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽发送到所述无线资源管理子单元。
一种数据编码调制发射端装置,该装置包括:
无线资源管理单元和数字处理单元;
所述无线资源管理单元,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下的发射端功耗;
选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述数字处理单元,用于以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
所述无线资源管理单元,还包括:无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据所述数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据所述无线资源管理子单元发送的所述位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,还用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元。
所述无线资源管理子单元,还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽。
由上述的技术方案可见,本发明实施例提出的一种数据编码调制方法、装置和系统,针对接收端,通过计算发射端支持的所有调制阶数和编码速率组合下的发射端功耗,选择最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和调制速率进行数据编码调制,从而极大地提高了数字处理单元的能量利用率,降低了数据编码调制发射端的功耗。
附图说明
图1为现有技术的数据编码调制方法流程图;
图2为本发明实施例数据编码调制方法的步骤流程图;
图3为本发明实施例基于全球移动通信系统的数据编码调制方法的步骤流程图;
图4为本发明实施例基于全球移动通信系统的数据编码调制系统装置图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图对本发明实施例进一步详细说明。
如图2所示,一种数据编码调制的方法,该方法包括:
步骤101、从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数;
步骤102、根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗;
步骤103、选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制。
为了进一步减小计算量,还可以获取接收端反馈的支持位宽和发射端的位宽特性。
进一步计算发射端功耗步骤为:
首先,根据接收端的支持位宽确定位宽上限;计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
其中,接收端的支持位宽是所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值;多个发射端可用位宽是根据发射端的位宽特性选择的。在满足了接收端对接收数据的信噪比要求的前提下,尽可能缩小发射端的可用位宽范围,减小了后续计算发射端功耗的计算量,缩短了计算时间。
接着,在位宽上限和位宽下限的范围内,选择多个发射端可用位宽,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗。
计算发射端可用位宽下的发射功耗所需的参数还包括:接收端反馈的所支持的最小接收信噪比、检测的信道质量和由接收端的调度结果所得的接收端的业务需求量,以及发射端反馈的所述发射端支持的最大发射功率。
具体计算发射端可用位宽下的发射端功耗的方法为:计算发射端的发射功率和传输时间的乘积;
其中,发射端的发射功率为发射端支持的最小发射信噪比乘以量化噪声与白噪声的和所得的乘积;
发射端支持的最小发射信噪比是接收端反馈的所支持的最小接收信噪比除以信道质量所得的商;
传输时间是所述接收端的业务需求量除以对应的所述调制阶数和编码速率乘积所得的商。
计算得到发射端的量化噪声是根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到。
本发明实施例进行数据编码调制的过程还包括:
将选择的最小发射端功耗对应的位宽进行补齐,补齐达到后续时域调制时设定的位宽,采用补齐后的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
基于上述本发明实施例提出的数据编码调制方法,本发明实施例提出了一种数据编码调制系统,该系统包括:发射端和接收端;
所述发射端,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗,选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述接收端,用于接收所述发射端发送的调制后数据。
本发明实施例提出的数据编码调制系统中,所述发射端包括无线资源管理单元和数字处理单元;其中,
所述无线资源管理单元,进一步还包括无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择最小发射端功耗,将所述选择的最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据无线资源管理子单元发送的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元;以最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
所述接收端还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽发送到所述无线资源管理子单元。
一种数据编码调制发射端装置,该装置包括:
无线资源管理单元和数字处理单元;
所述无线资源管理单元,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下的发射端功耗;
选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述数字处理单元,用于以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
所述无线资源管理单元,还包括:无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据所述数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据所述无线资源管理子单元发送的所述位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,还用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元。
所述无线资源管理子单元,还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽。
本发明实施例提出的数据编码调制方法、装置和系统可见,该方法、装置和系统,针对接收端,通过计算发射端支持的所有调制阶数和编码速率组合下的发射端功耗,选择最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率进行数据编码调制。在计算发射端功耗的过程中,对发射端支持的每个调制阶数和编码速率组合,一方面从接收端反馈的支持位宽确定发射端的位宽上限,另一方面根据接收端的最小接收信噪比和信道质量,计算发射端的量化噪声,以量化噪声对应的位宽作为位宽下限,在位宽的上下限范围内,根据发射端的位宽特性,接收端的业务需求量和信道质量,计算发射端支持的不同可用位宽对应的发射端功耗。该方法克服了现有技术中根据接收端的调制方式控制发射端选择对应的固定位宽、调制接收和编码速率进行数据编码调制的功耗过大,位宽“过”设计的缺点。
具体实施例一:
下面结合如图4所示的本发明基于全球移动通信系统(GSM)的数据编码调制系统的装置图,详细说明如图3所示的本发明基于GSM的数据编码调制方法,具体步骤如下:
步骤201、无线资源管理单元301获取无线终端304的相关信息;
本步骤中,对于GSM,发射端就是基站302,接收端是无线终端304。具体来说,由无线资源管理单元301的无线资源管理子单元3011获取无线终端304的相关信息;无线终端304的相关信息包括:无线终端304的支持位宽和接收灵敏度;其中,支持位宽是无线终端304的数字处理单元的基带位宽、模数(A/D)转换支持的位宽和数模(D/A)转换支持的位宽三者中的最小值。
本步骤中,获取无线终端304的相关信息有多重实现方式,包括:
实现方式一、当无线终端304在基站302注册时,增加信令告知无线资源管理单元301当前无线终端304采用的相关信息。
实现方式二、基站302在发送相关业务之前,对无线终端304进行询问,无线终端304根据询问上报其采用的相关信息到无线资源管理单元301。
实现方式三、预先在无线资源管理单元301中设置默认相关信息,无线资源管理单元301控制基站302向所有无线终端304广播当前设置的默认相关信息后,由无线终端304判断其当前相关信息是否符合默认相关信息,如果符合则不反馈任何信息,如果不符合则反馈无线终端304当前相关信息到无线资源管理单元301。需要注意的是,对不反馈相关信息的无线终端304设备,按照无线资源管理单元301中设置的默认相关信息作为无线终端304的相关信息进行后续步骤。
由于无线终端304的支持位宽和灵敏度在传输过程中完全不会改变,可以通过无线终端304开机注册时的信令流程加以记录,因此获取无线终端304的支持位宽和灵敏度不会显著增加无线设备的系统负担。
此外,本步骤中,无线终端304的支持位宽和灵敏度的获取时间和周期,与现有技术中定位无线终端304位置或获取无线终端304的通信方式时采用的时间和周期相同、不再赘述。
步骤202、无线资源管理单元301获取基站302的数字处理单元303的位宽特性;
本步骤中,由无线资源管理子单元3011获取基站302的数字处理单元303的位宽特性;
基站302的数字处理单元303位宽特性是基站302所支持的多个调制位宽W的值,其是基站302的固有信息,位于基站302的数字处理单元303中;具体实现方式是,将基站302的数字处理单元303的位宽特性预先存储在数字处理单元303的存储单元中,无线资源管理单元301可以根据需要从存储单元中读取基站302的数字处理单元303位宽特性。
步骤203、无线资源管理单元301获取无线终端304的业务需求量和信道质量;
本步骤中,由无线资源管理子单元3011获取无线终端304的业务需求量和信道质量;
无线终端304的业务需求量C可以从基站302的调度结果中得出,由无线资源管理子单元3011直接获取业务需求量C的数据量和无线终端304反馈的信道质量,具体的获取方式、时间、周期等均为现有技术,不再赘述。
需要说明的是,步骤201、步骤202和步骤203的顺序可以任意组合,三个步骤并没有先后顺序的差别,并不局限于本实施例的排列。
步骤204、无线资源管理子单元3011计算基站302的功耗,选择最小功耗对应的调制位宽、调制阶数和编码速率,作为进行数据编码调制的位宽、调制阶数和编码速率;
本步骤中,由无线资源管理单元301中的无线资源管理子单元3011,根据步骤201到步骤203的输入结果,计算得出基站302中数字处理单元303的功耗;
计算基站302的功耗的具体过程如下:
首先,由于无线终端的最小接收信噪比与基站的调制阶数Q和编码速率R相关,因此对基站302中调制阶数Q和编码速率R的每种组合,分别计算其对应的无线终端304的最小接收信噪比;其中,无线终端304的最小接收信噪比可以由步骤201所得的接收端灵敏度计算得出,或者由不同调制阶数Q和编码速率R的组合对应的每比特最小接收信噪比估算得到。
然后,根据最小接收信噪比与最小发射信噪比和信道质量之间的关系,计算每种调制阶数Q和编码速率R的组合对应的最小发射信噪比。
具体地,最小发射信噪比=最小接收信噪比/信道质量,其中,信道质量=长期路损×阴影衰落×即时信道条件,以上三个参数可以通过终端测量和反馈机制从接收端获取,不再赘述;接着,将基站的最大发射功率除以最小发射信噪比得到量化噪声;其中,基站的最大发射功率可以由基站302反馈获取。量化噪声和调制位宽W的对应关系可以根据量化的方式从现有技术的相关文献中得到,例如,在均匀量化的情况下,量化噪声=1/(12×Delta^2),这里的Delta指的是量化精度,例如,对于调制位宽W是12比特(bit)的量化,量化精度Delta=信号的范围/2^12。在每种调制阶数Q和编码速率R的组合下,都可将上述量化噪声对应的调制位宽作为调制位宽的下限Wmin,以无线终端304的支持位宽作为调制位宽W的上限Wmax,从而确定调制位宽W的范围;
在调制位宽上限Wmax和下限Wmin的范围内,找出满足步骤202的无线基站基站302的数字处理单元303位宽特性的一个或多个调制位宽作为可用位宽,最后分别计算每个调制阶数Q和编码速率R的组合对应的可用位宽条件下,基站302的数字处理单元303的功耗;
例如,对一种调制阶数Q1和编码速率R1的组合,如果对应多个调制位宽W1、W2和W3,则要分别计算调制阶数Q1、编码速率R1与每个调制位宽W1、W2和W3组合条件下,基站302的数字处理单元303的功耗,其具体方法如下:
基站302的数字处理单元303功耗等于基站302的数字处理单元303发射功率与传输时间的乘积:
P(Q,R,W)*T(C,Q,R)
其中,P(Q,R,W)为基站302的数字处理单元303发射功率,P(Q,R,W)是最小发射信噪比×(量化噪声+白噪声);其中,白噪声的测量是现有技术,不再赘述;
T(C,Q,R)是传输时间,计算公式为:
T(C,Q,R)=C/(Q*R)
其中,C:业务需求量,Q:调制阶数,R:编码速率;
按照上述调度方法,计算得出进一步计算所有不同调制阶数Q和编码速率R的组合下,例如,调制阶数Q2编码速率R2,调制阶数Q3编码速率R3的组合,基站302的数字处理单元303发射功耗,最后选择基站302的数字处理单元303发射功耗的最小值对应的位宽、调制阶数和编码速率作为频域数据编码调制的位宽、调制阶数和编码速率;
无线资源管理子单元3011将所得的位宽、调制阶数和编码速率发送到无线资源管理单元301的位宽控制子单元3012中,由位宽控制子单元3012控制基站302的数字处理单元303,将数字处理单元303调节到位宽、调制阶数和编码速率。
后续步骤还包括:基站302的数字处理单元303按照位宽、调制阶数和编码速率对数据进行数据编码调制,得到调制后数据,将调制后数据发送到无线终端304,以及无线终端304对接收的调制后数据的解调等步骤。
至此,对本发明具体实施例一的基于GSM的数据编码调制方法的步骤执行完毕。
需要注意的是,在本实施例中,无线资源管理单元301和数字处理单元303一起位于基站302中。此外,无线资源管理单元301还可以位于基站302的控制端,由控制端和基站302共同组成发射端。
具体实施例二
在基带数据编码调制过程中,为了满足不同需求,需要将数据转换到频域或时域进行分析处理,其中,时域是数据的数据对时间的函数,频域是数据的数据对频率的函数,可以根据数据的类型通过数学的积分变换方法实现频域和时域之间的转换。下面说明本发明实施例提出的长期演进(LTE)等基于正交分频复用(OFDMA)系统的数据编码调制方法,具体步骤如下。
由于基带在傅里叶变换(FFT)和傅里叶反变换(IFFT)操作时输入的最大位宽需求决定了该运算单元需求,因此,数据编码调制在从频域到时域转化时,需要补齐数据的位宽。本实施例在采用与具体实施一相同的步骤进行频域的数据编码调制之后,还要在进行时域的数据编码调制步骤之前,将“0”加在选择的最小发射端功耗对应的位宽进行位宽补齐,达到时域调制设定的位宽,以统一位宽输入IFFT模块后,采用补齐后的位宽、频域数据编码调制时的调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行调制。
由以上实施例可以得出,本发明不依赖物理层的特殊制式,对于各种蜂窝网络制式、多天线系统等均可以使用,应用范围广。同时,本发明不影响发射端发送和接收端的接收过程,对接收端的兼容性很强,不会影响接收端的任何性能。
一种数据编码调制的方法、装置和系统,该方法、装置和系统能够根据接收端的支持位宽、最小发射信噪比,业务量需求量和信道质量,基于发射端的最大发射功率和数字处理单元的位宽特性,选择发射端支持的最小功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率,对发送给接收端的数据进行数据编码调制,从而节约发射端的功耗,极大地提高了具有数字处理单元的无线设备的能量利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种数据编码调制方法,其特征在于,该方法包括:
从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数;
根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗;
选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述参数包括:所述接收端反馈的支持位宽和所述发射端的位宽特性;
根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗为:
根据所述接收端的支持位宽确定位宽上限;计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,选择多个发射端可用位宽,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;
所述接收端的支持位宽是所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述选择多个发射端可用位宽是根据所述发射端的位宽特性选择。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述参数还包括:所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比、检测的信道质量和由所述接收端的调度结果所得的所述接收端的业务需求量,以及所述发射端反馈的所述发射端支持的最大发射功率。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算发射端可用位宽下的发射端功耗为:发射端的发射功率和传输时间的乘积,其中,
所述发射端的发射功率为发射端支持的最小发射信噪比乘以所述量化噪声与白噪声的和所得的乘积;
所述最小发射信噪比是所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比除以所述检测的信道质量所得的商;
所述传输时间是所述接收端的业务需求量除以对应的所述调制阶数和编码速率乘积所得的商。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述计算得到发射端的量化噪声过程为:
根据所述接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和所述检测的信道质量、以及所述发射端支持的最大发射功率计算得到。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述进行数据编码调制的过程还包括:
将所述选择的最小发射端功耗对应的位宽进行补齐,补齐达到后续时域调制时设定的位宽,采用所述补齐后的位宽、所述调制阶数和所述编码速率对发送给接收端的数据进行调制。
7.一种数据编码调制系统,其特征在于,该系统包括:发射端和接收端;
所述发射端,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算所述发射端支持的调制阶数与编码速率的各个组合下的发射端功耗,选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述接收端,用于接收所述发射端发送的编码调制后数据;
所述发射端包括无线资源管理单元和数字处理单元;
所述无线资源管理单元,还包括无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择最小发射端功耗,将所述选择的最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据无线资源管理子单元发送的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元;以最小发射端功耗对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述接收端还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽发送到所述无线资源管理子单元。
9.一种数据编码调制发射端装置,其特征在于,该装置包括:
无线资源管理单元和数字处理单元;
所述无线资源管理单元,用于从接收端以及发射端获取计算所述发射端功耗的参数,根据所述参数计算发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下的发射端功耗;
选择发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给所述接收端的数据进行编码调制;
所述数字处理单元,用于以所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率对发送给接收端的数据进行编码调制。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,
所述无线资源管理单元,还包括:无线资源管理子单元和位宽控制子单元;
所述无线资源管理子单元,用于在发射端支持的调制阶数和编码速率的各个组合下,根据接收端的支持位宽确定位宽上限,根据接收端反馈的所支持的最小接收信噪比和检测的信道质量、以及发射端支持的最大发射功率计算得到发射端的量化噪声,将所述量化噪声对应的位宽作为位宽下限;
在位宽上限和位宽下限的范围内,根据所述数字处理单元发送的发射端的位宽特性,选择多个发射端可用位宽,根据接收端的业务需求量和信道质量,分别计算多个发射端可用位宽下的发射端功耗;从所述多个发射端可用位宽下的发射端功耗中,选择所述发射端功耗最小时对应的位宽、调制阶数和编码速率发送到所述位宽控制子单元;
所述位宽控制子单元,用于根据所述无线资源管理子单元发送的所述位宽、调制阶数和编码速率,控制所述数字处理单元调节到所述位宽、调制阶数和编码速率;
所述数字处理单元,还用于将所述发射端的位宽特性发送到所述无线资源管理子单元。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,所述无线资源管理子单元,还用于将所述接收端的基带位宽、模数转换支持的位宽和数模转换支持的位宽中的最小值作为所述接收端的支持位宽。
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