CN102752082A - 一种多天线数据的发送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多天线数据的发送方法及系统，其中，所述发送方法包括：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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；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，发送端在进行多天线数据传输时，灵活地调整各层上的数据调制方式，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

一种多天线数据的发送方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种多天线数据的发送方法及系统。
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多天线数据的发送方法及系统，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，本发明提供了一种多天线数据的发送方法，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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；
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，
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：
为将要映射到所述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
进一步地，
在每一OFDM符号内，各子频带上的层数是根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值分配的，空间秩值高的子频带可分配的层数的最大值大于等于空间秩值低的子频带可分配的层数的最大值。
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，所述方法还可包括：
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，所述方法还可包括：
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多天线数据的发送系统，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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；
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：
所述第二装置用于为将要映射到所述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
进一步地，
在每一OFDM符号内，各子频带上的层数是根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值分配的，空间秩值高的子频带可分配的层数的最大值大于等于空间秩值低的子频带可分配的层数的最大值。
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。
采用本发明后，发送端在进行多天线数据传输时，灵活地调整各层上的数据调制方式，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是本发明实施例中多天线数据的发送方法流程图；
图2是本发明具体实施例的示意图。
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，一种多天线数据的发送方法，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(LowDensity 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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；此外，优选地，在一个OFDM符号内，每一个子频带的不同层上采用的调制方式可以相同，也可以不完全相同，即为将要映射到上述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
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(16Quadrature 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，在每一OFDM符号内，发送端可以根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值为相应子频带分配层数，即：可为空间秩值高的子频带分配的最大层数大于等于可为空间秩值低的子频带分配的层数。但最终，各子频带上所采用的层数由上层网元(如基站)来确定。
假设，子频带1的空间秩值为i，子频带2的空间秩值为j，且i＞j，则可为子频带1分配的层数的最大值为i，可为子频带2分配的层数的最大值为.j。
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。
在本发明的另一实施例中，一种多天线数据的发送系统，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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；
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：
所述第二装置用于为将要映射到所述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
较优地，
在每一OFDM符号内，各子频带上的层数是根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值分配的，空间秩值高的子频带可分配的层数的最大值大于等于空间秩值低的子频带可分配的层数的最大值。
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。
下面用一个应用示例对本发明进行进一步说明。
如图2所示，基站向用户发送大小为Ki(i为传输块索引，i＝1，2，......)比特的传输块，经过码率分别为Ri的LDPC码编码后，生成长度为Ni＝Ki/Ri比特的编码后数据。需要说明的是，图2中各方框内的1、2、3分别表示当前子频带内的第1层、第2层及第3层。
将编码后数据调制后映射到第Si个OFDM符号上，OFDM符号可以划分为多个子频带，每个子频带上的层数不完全相同。如图2所示，对于传输块1，编码后的数据占满了1个OFDM符号。其中，[0，f1)个子载波构成一个子频带，该子频带上有3层数据待传输，每层数据都采用256QAM的调制方式；在[f1，f2)子载波构成一个子频带，该子频带上有2层数据待传输，每层数据都采用64QAM的调制方式；在第[f2，f3)子载波构成一个子频带，该子频带上有2层数据待传输，每层数据都采用16QAM的调制方式；在第[f3，f4]子载波构成一个子频带，该子频带上只有1层数据待传输，采用QPSK的调制方式；其中，0、f1、f2、f3、f4都是子载波索引。
每个子频带上的各层传输也可以采用不同的调制方式。如对于传输块2，编码后的数据占满了2个OFDM符号，在频域上第[0，f2)子载波构成一个子频带，该子频带上有2层数据待传输，其中第一层数据采用64QAM的调制方式，第二层数据采用256QAM的调制方式；在频域上第[f2，f4]子载波构成一个子频带，该子频带上有2层数据待传输，其中第一层数据采用QPSK的调制方式，第二层数据采用16QAM的调制方式。
在完成调制及映射后，发送端将包含一个或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 (14)

1.一种多天线数据的发送方法，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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；
将连续的多个OFDM符号组成一个无线帧，发送给接收端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
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：
为将要映射到所述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
在每一OFDM符号内，各子频带上的层数是根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值分配的，空间秩值高的子频带可分配的层数的最大值大于等于空间秩值低的子频带可分配的层数的最大值。
4.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。
5.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。
6.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。
7.如权利要求1、2、5或6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。
8.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。
9.一种多天线数据的发送系统，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，在每一个OFDM符号内，各子频带上的层数不完全相同；
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。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：
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：
所述第二装置用于为将要映射到所述整数个OFDM符号内的待调制的数据选择相应的调制方式后进行调制；其中，为将要映射在同一个OFDM符号内同一个子频带的不同层上的数据采用的调制方式相同或不完全相同。
11.如权利要求9或10所述的系统，其特征在于：
在每一OFDM符号内，各子频带上的层数是根据该OFDM符号中各子频带的空间秩(Rank)的值分配的，空间秩值高的子频带可分配的层数的最大值大于等于空间秩值低的子频带可分配的层数的最大值。
12.如权利要求9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。
13.如权利要求9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。
14.如权利要求9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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