CN102752073B - 一种数据发送的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据发送的方法及系统，所述方法包括：对待传输的各传输块进行编码；对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用（OFDM）符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端。采用本发明后，发送端可以根据各个子频带上不同的信道条件，灵活地调整各子频带上数据的调制方式，能够有效地保证数据传输的质量，并获得自适应编码调制的增益，从而可以进一步获得更高的吞吐量和峰值速率。

Description

一种数据发送的方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种数据发送的方法及系统。
背景技术
在移动通信系统中，由于无线衰落信道时变的特点，使得通信过程存在大量的不确定性。为了提高系统吞吐量，通常采用传输速率较高的高阶调制和少冗余纠错码进行通信，这样在无线衰落信道信噪比比较理想时系统吞吐量得到了很大的提高，但当信道处于深衰落时则无法     保障通信可靠稳定地进行；而为了保障通信的可靠性，通常采用传输速率较低的低阶调制和大冗余纠错码进行通信，即在无线信道处于深衰落时保障通信可靠稳定的进行，但当信道信噪比较高时，由于传输速率较低，制约了系统吞吐量的提高，从而造成了资源的浪费。
在移动通信技术发展的早期阶段，为对抗无线衰落信道的时变特性，只能采用加大发射机的发射功率并使用低阶大冗余的调制编码方法来保障系统在信道深衰落时的通信质量，还无暇考虑如何提高系统的吞吐量。随着技术水平的不断进步，出现了可根据信道状态自适应地调节发射机的发射功率、调制编码方式以及数据的帧长以克服信道的时变特性从而获得最佳通信效果的技术，该技术被称为自适应技术。
在移动宽带高速发展的今天，无线热点传输技术受到了更广泛的关注。不同于普通的第三代移动通信技术，无线热点传输通常有着更大的传输带宽和更高的数据吞吐量。以IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会） 802.11ac技术为例，其最大传输带宽可以达到160兆，峰值传输速率可以超过3G bps（位/秒），可提供多种室内和热点地区的无线数据通信方案。
虽然室内环境通常比较稳定，但是由于传输带宽大，信道的频率选择性效应仍然不可避免，而在IEEE 802.11ac等技术中却没有考虑这一点。例如，在中IEEE 802.11ac中每个用户的数据都是在全带宽上传输的，没有根据各个频带上信道条件的不同而对数据发送方式做相应的调整。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数据发送方法及系统，以解决现有系统无法根据各个频带上信道条件的不同而对数据发送方式做相应的调整的缺陷。
为解决上述问题，本发明提供了一种数据发送方法，包括：
对待传输的各传输块进行编码；
对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用（OFDM）符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；
将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端。
进一步地，
对待传输的各传输块进行编码，具体包括：
对待传输的各传输块进行固定码率的编码。
进一步地，所述方法还包括：
在进行调制之前，对于每一传输块，若判断出所述待调制的数据在经过调制及映射处理后不足以占满整数个OFDM符号，则在所述待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制及映射处理。
进一步地，所述方法还包括：
在映射到所述整数个OFDM符号上之后，若判断出所述整数个OFDM符号未被占满，则在所述整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，占满所述整数个OFDM符号。
进一步地，
所述对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，具体包括：
根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制，且第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
进一步地，
所述调制方式包括：正交相移键控调制方式、包含16种符号的正交幅度调制方式、包含64种符号的正交幅度调制方式或包含256种符号的正交幅度调制方式。
进一步地，
所述待发送的传输块的大小由介质访问控制层的数据包大小决定。
相应地，本发明还提供了一种数据发送系统，包括：
第一装置，用于对待传输的各传输块进行编码；
第二装置，用于对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用（OFDM）符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；
第三装置，用于将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端。
进一步地，
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行编码，具体包括：
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行固定码率的编码。
进一步地，
所述第二装置还用于在进行调制之前，对于每一传输块，若判断出所述待调制的数据在经过调制及映射处理后不足以占满整数个OFDM符号，则在所述待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制及映射处理。
进一步地，
所述第二装置还用于在映射到所述整数个OFDM符号上之后，若判断出所述整数个OFDM符号未被占满，则在所述整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，占满所述整数个OFDM符号。
进一步地，
所述第二装置用于对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，具体包括：
所述第二装置用于根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制，且第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
采用本发明后，发送端可以根据各个子频带上不同的信道条件，灵活地调整各子频带上数据的调制方式，能够有效地保证数据传输的质量，并获得自适应编码调制的增益，从而可以进一步获得更高的吞吐量和峰值速率。
附图说明
图1是本发明实施例中数据发送方法的流程图；
图2是本发明应用示例一的示意图；
图3是本发明应用示例二的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本发明的实施例中，一种数据发送方法，如图1所示，包括：
a、发送端对待传输的各传输块进行编码；
其中，在进行编码时，可采用固定码率的编码方式；编码方式可采用涡轮码（Turbo code）、卷积码（Convolution code）、低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check code，简称为LDPC）或其他编码方式；
b、对于每一传输块，发送端将对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，然后映射到整数个OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）符号上；其中，在该整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所采用的调制方式不完全相同，即至少为映射到其中一个子频带上的数据选用的调制方式与为映射到其他子频带上的数据所选用的调制方式不同；
c、将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收用户。
在步骤a中，待发送的传输块的大小由MAC（Medium Access Control，介质访问控制层）层的数据包大小决定。
在本发明的另一实施例中，步骤b中，各子频带上的数据可采用的调制方式特指：QPSK（Quadrature Phase Shift Keying，正交相移键控）、16QAM（16 Quadrature Amplitude Modulation，包含16种符号的正交幅度调制）、64QAM（包含64种符号的正交幅度调制）或256QAM（包含256种符号的正交幅度调制）等数字基带调制方式。
在本发明的另一实施例中，在步骤b中，在进行调制时，发送端可以根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式，即：可以为将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选用较高阶的调制方式，为将要映射到信道质量较差的子频带上的待调制的数据选用较低阶的调制方式，也就是说：第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
例如：对于将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据，可选的各调制方式的阶数的最大值为m，则对于将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据，可选的各调制方式的阶数的最大值为n；其中，m≥n。
相应地，各子频带的信道条件是由接收端根据发送端发出的导频信号测量得到的。
在步骤b中，对于每一传输块，发送端若判断出待调制的数据在经过调制、映射后不足以占满整数个OFDM符号，则在待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制、映射处理。
或者，在本发明的另一实施例中，在将该传输块进行编码后得到的数据进行调制且映射到该整数个OFDM符号上之后，若判断出该整数个OFDM符号未被占满，则在该整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，从而占满该整数个OFDM符号。
相应地，本实施例中，一种数据发送系统，包括：
第一装置，用于对待传输的各传输块进行编码；
第二装置，用于对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用（OFDM）符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；
第三装置，用于将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端。
较优地，
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行编码，具体包括：
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行固定码率的编码。
较优地，
所述第二装置还用于在进行调制之前，对于每一传输块，若判断出所述待调制的数据在经过调制及映射处理后不足以占满整数个OFDM符号，则在所述待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制及映射处理。
较优地，
所述第二装置还用于在映射到所述整数个OFDM符号上之后，若判断出所述整数个OFDM符号未被占满，则在所述整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，占满所述整数个OFDM符号。
较优地，
所述第二装置用于对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，具体包括：
所述第二装置用于根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制，且第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
下面用两个应用示例对本发明进行进一步说明。
应用示例一：
如图2所示，基站向用户发送大小为K比特的传输块，经过码率为R的turbo码编码后，生成长度为N= K/R比特的编码后数据。
对编码后数据进行调制后映射到2个OFDM符号上。如图2所示，其中[0，f1）个子载波构成一个子频带，其上的数据采用256QAM的调制方式；在 [f1,f2）子载波构成一个子频带，其上的数据采用64QAM的调制方式；在第[f2,f3）子载波上的数据采用16QAM的调制方式，在第[f3,f4]子载波上的数据采用QPSK的调制方式，其中0、f1、f2、f3、f4都是子载波索引。
在完成调制及映射处理后，发送端将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收用户。
应用示例二：
如图3所示，基站向用户发送大小为Ki（i为用户索引，i=1,2，……）比特的传输块，经过码率分别为Ri的LDPC码编码后，生成长度分别为Ni= Ki/Ri比特的编码后数据；
将编码后数据进行调制后映射到Si个OFDM符号上。如图3所示，对于传输块1，其中[0，f1）个子载波构成一个子频带，映射到其上的数据采用256QAM的调制方式；在 [f1,f2）子载波构成一个子频带，映射到其上的数据采用64QAM的调制方式；映射到第[f2,f3）子载波上的数据采用16QAM的调制方式，映射到第[f3,f4]子载波上的数据采用QPSK的调制方式，其中0、f1、f2、f3、f4都是子载波索引。不足的部分采用了填充比特进行填充后与该传输块1的编码后数据一同进行调制及映射操作，使得传输块1的数据与填充数据占满2个OFDM符号。或者，在对传输块1的数据进行编码、调制及映射后，如判断出传输块1不能占满2个OFDM符号，则在空闲位置添加填充符号，使得填充符号与传输块1的数据占满了2个OFDM符号。
类似地，对于传输块2，其中[0，f2）个子载波构成一个子频带，映射到其上的数据采用64QAM的调制方式；在 [f2,f4）子载波构成一个子频带，映射到其上的数据采用QPSK的调制方式，不足部分采用了填充比特或填充符号，使得传输块2的数据占满了3个OFDM符号。
在完成调制及映射处理后，发送端将包含多个传输块的连续多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收用户。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据发送方法，包括：
对待传输的各传输块进行编码；
对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用OFDM符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；
将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端；
其中，所述对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，具体包括：
根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制，且第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
对待传输的各传输块进行编码，具体包括：
对待传输的各传输块进行固定码率的编码。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在进行调制之前，对于每一传输块，若判断出所述待调制的数据在经过调制及映射处理后不足以占满整数个OFDM符号，则在所述待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制及映射处理。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在映射到所述整数个OFDM符号上之后，若判断出所述整数个OFDM符号未被占满，则在所述整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，占满所述整数个OFDM符号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述调制方式包括：正交相移键控调制方式、包含16种符号的正交幅度调制方式、包含64种符号的正交幅度调制方式或包含256种符号的正交幅度调制方式。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述待发送的传输块的大小由介质访问控制层的数据包大小决定。
7.一种数据发送系统，包括：
第一装置，用于对待传输的各传输块进行编码；
第二装置，用于对于每一传输块，对该传输块进行编码后得到的数据进行调制后，映射到整数个正交频分复用OFDM符号上；其中，在所述整数个OFDM符号内，对映射到各子频带上的数据所使用的调制方式不完全相同；
第三装置，用于将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端；
其中，所述第二装置对该传输块进行编码后得到的数据进行调制，具体包括：
所述第二装置用于根据OFDM符号中各子频带的信道条件为将要映射到该子频带上的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制，且第一阶数的值大于或等于第二阶数的值；其中，第一阶数的值为供将要映射到信道条件较好的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值，第二阶数的值为供将要映射到信道条件较差的子频带上的待调制的数据选择的各调制方式的阶数的最大值。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行编码，具体包括：
所述第一装置用于对待传输的各传输块进行固定码率的编码。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述第二装置还用于在进行调制之前，对于每一传输块，若判断出所述待调制的数据在经过调制及映射处理后不足以占满整数个OFDM符号，则在所述待调制的数据后增加相应位数的填充比特后，再进行后续调制及映射处理。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述第二装置还用于在映射到所述整数个OFDM符号上之后，若判断出所述整数个OFDM符号未被占满，则在所述整数个OFDM符号中填充相应个数的填充符号，占满所述整数个OFDM符号。
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