CN104901787B - 信号传输装置以及多载波通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种信号传输装置、以及多载波通信系统。该信号传输装置包括：第一接收单元，用于接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；第一处理单元，用于根据所述探测信号探测信道信噪比；第一确定单元，用于根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；第一发送单元，用于将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。通过本发明实施例，提高了非线性信道信噪比探测的准确性，保证了通信系统的可靠性和稳定性。

Description

信号传输装置以及多载波通信系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输装置以及多载波通信系统。
背景技术
多载波通信系统是基于多载波调制的通信系统，由于其高传输速率、高频谱效率及抗多径与频域衰落等优点，目前被广泛应用于无线、接入网络，并作为未来更高速、复杂网络通信的一项重要的方案被普遍关注和研究。
信道信噪比探测技术是多载波通信系统一项重要的必需技术。图1是多载波通信系统中的信道探测阶段一示意图，如图1所示，其主要功能是在实际传输之前，用探测信号收集信道信息，估计出实传阶段的信道各子载波信噪比，然后根据信噪比选择出推荐的实传信号配置，如舍弃条件恶劣的信道子载波，对可用子载波或自适应优化或直接指定地选择实传阶段采用的调制格式和功率分配，从而提高传输速率或性能。可见，在实际传输前利用探测信号得到与实际传输中一致的信噪比是成功传输的关键。因为，首先，只有得到准确的实际传输中的信道信噪比才能得到最优的传输配置，最大化传输效率；其次，只有在实际传输前准确地得到实传时的信噪比才能准确地估计传输的性能，为系统设计服务，比如避免不满足业务要求的无效传输等。
目前信道各子载波信噪比探测的方法比较简单直接，图2是现有技术中信道各子载波信噪比探测方法一示意图，如图2所示，即预先设定的探测信号从发射端产生并发出，经过信道传输和接收端处理，再与原探测信号对比就得到了各子载波信噪比，然后基于一个重要的假设——探测信号的信噪比可以表征实传信号的信噪比，就直接得到了实传阶段的信道各子载波信噪比。例如IEEE802.16e是IEEE为宽带无线城域网通信制定的标准，其中运用的可扩展正交频分多址（Scalable Orthogonal Frequency Division MultipleAccess）的自适应调制技术就是基于这种信道信噪比探测方法来决定不同信道条件下的信号调制的。
下面列出了对于理解本发明和常规技术有益的文献，通过引用将它们并入本文中，如同在本文中完全阐明了一样。
【参考文献1】John A.C.Bingham,ADSL,VDSL,and Multicarrier Modulation,5thchapter,2000
【参考文献2】IEEE P802.16e,IEEE standard for local and metropolitanarea networks,2005
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
但是，发明人发现上述现有技术中，当信道为线性时，上述假设是成立的；但是对于非线性显著的信道，由于探测信号和实传信号的带宽、功率谱等有所不同，信噪比也不同，所以上述假设会出现偏差。
而受限于硬件工艺和成本，实际系统中通常有非线性。非线性会使在探测阶段测得的信道信噪比无法准确的表征实际传输阶段的信噪比，而基于探测阶段得到的不准确的信噪比所得出的传输配置也不是最优的，其影响的直接体现是在实传阶段的误码越界的概率大大增加，极大的影响传输系统的稳定性。现有的系统和应用中对抗这种偏差的方法是以牺牲系统的效率为代价，人为的预留充分的性能冗余。但是，对未来高速率、高密度、低成本的通信应用而言，人为的预留充分性能冗余的方法将明显不再适用。
本发明实施例提供一种信号传输装置以及多载波通信系统。目的在于不仅可以减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差，提高非线性信道信噪比探测的准确性，还可以根据准确的信噪比和推荐的信号配置来准确预测实传阶段的传输性能，为灵活的系统自适应控制接收提供支持，保证了通信系统的可靠性和稳定性。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种信号传输装置，所述装置包括：
第一接收单元，用于接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；
第一处理单元，用于根据所述探测信号探测信道信噪比；
第一确定单元，用于根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
第一发送单元，用于将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
根据本发明实施例的另一个方面，还提供一种信号传输装置，所述装置包括：
第二处理单元，用于根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；
第二接收单元，用于接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；
第三发送单元，用于根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
根据本发明实施例的另一个方面，还提供一种多载波通信系统，所述系统包括：
接收机，接收发射机发送的探测信号，并根据所述探测信号探测信道信噪比；以及根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置和信号传输性能，并将所述传输信号配置和信号传输性能发送给所述发射机；
发射机，生成并发送所述探测信号，其中，所述探测信号根据所述接收机前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置特征产生；以及接收所述接收机所发送的所述传输信号配置和信号传输性能，并根据所述传输信号配置和信号传输性能发送实际的传输信号。
本发明的有益效果在于：通过基于多次递归的方式探测信道信噪比，不仅可以减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差，提高非线性信道信噪比探测的准确性，还可以根据准确的信噪比和推荐的信号配置来准确预测实传阶段的传输性能，为灵活的系统自适应控制接收提供支持，保证了通信系统的可靠性和稳定性。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
图1是多载波通信系统中的信道探测阶段一示意图；
图2是是现有技术中信道各子载波信号传输方法一示意图；
图3是本发明实施例1的信号传输装置的构成一示意图；
图4是本发明实施例2的信号传输装置的构成一示意图；
图5是本发明实施例2中第三确定单元4032的构成一示意图；
图6是本发明实施例2中DMT传输系统构成一示意图；
图7是现有技术中的信号传输方法与实传阶段的信噪比曲线对比一示意图；
图8是现有技术中预设的探测信号与实传信号的功率谱对比一示意图；
图9是本发明实施例基于多次递归的信道各子载波信噪比探测方法一示意图；
图10是本发明实施例2中第二次探测的信号谱与实传信号谱的对比一示意图；
图11是本发明实施例2两次递归后探得的信噪比曲线与实传的信噪比曲线对比一示意图；
图12是现有探测方法测得的信噪比作为输入得到的传输信号调制格式与本发明实施例探测的信噪比作为输入得到的传输信号调制格式对比一示意图；
图13是本发明实施例2中DMT传输系统构成一示意图；
图14是本发明实施例2中预测的传输性能和实传的传输性能的对比一示意图；
图15是本发明实施例2中预测的传输性能和实传的传输性能的对比一示意图；
图16是本发明实施例3的信号传输方法的一流程图；
图17是本发明实施例3中步骤1403的一种实施方式方法一流程图；
图18是本发明实施例4中接收机的构成一示意图；
图19是本发明实施例5中信号传输装置的构成一示意图；
图20是本发明实施例6中信号传输方法的一流程图；
图21是本发明实施例7中发射机的构成一示意图；
图22是本发明实施例8中多载波通信系统及传输方案构成一示意图；
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本发明实施例1提供一种信号传输装置，图3是本发明实施例的信号传输装置的一构成示意图，如图3所示，信号传输装置300包括：
第一接收单元301，用于接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；
第一处理单元302，用于根据所述探测信号探测信道信噪比；
第一确定单元303，用于根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
第一发送单元304，用于将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
在本实施例中，该推荐的信号配置特征可以为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；上述特征全部或部分地体现实传阶段信号的非线性噪声对信噪比的贡献，从而更有利用减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差。例如，该功率分配特征可以是各子载波上功率分配亦满足推荐配置的功率分配关系，该比特分配特征可以是各子载波的调制格式等，本实施例并不限制于此。
在本实施例中，第一次探测的预设探测信号的配置可以采用现有技术确定，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该信噪比探测次数，即信噪比探测递归次数可以为预先设定的任意值，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该传输信号配置可以包括信号的功率分配、比特分配、带宽等配置信息，传输性能可以包括确定信号的误比特率和Q值冗余等性能，本实施例并不限制于此。
在本实施例中，该信号传输装置还可以包括预处理单元（图中未示出），该预处理单元用于对第一接收单元301接收到的探测信号进行预处理，第一处理单元302根据预处理单元处理后的探测信号进行信噪比探测，其中该预处理可以包括均衡处理等，本实施例并不限制于此。
通过上述信号传输装置，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
实施例2
本发明实施例2提供一种信号传输装置，图4是本发明实施例的信号传输装置的构成一示意图，如图4所示，信号传输装置400包括：第一接收单元401、第一处理单元402、第一确定单元403、第一发送单元404，其实施方式与实施例1中上述第一接收单元301、第一处理单元302、第一确定单元303、第一发送单元304相同，此处不再重复。
在本实施例中，如图4所示，为了使发射端生成包含了更多的实传信号的全部或部分特征的探测信号，减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差，该信号传输装置400还可以包括：
第一生成单元405，用于根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；
第二发送单元406，用于将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
在一个实施方式中，该第一确定单元403还包括：
第二确定单元4031，用于在所述第一处理单元402探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；
第三确定单元4032，用于根据所述第一处理单元402最终探测的信道信噪比和所述第二确定单元4031确定的传输信号配置确定所述信号传输性能。
在本实施例中，第二确定单元4031具体用于在所述第一处理单元402探测信噪比的次数达到第一阈值后探得的信道信噪比作为最终信道信噪比，利用最终信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。
其中，利用信噪比进行自适应调制分配来得到传输信号配置的方法可采用现有技术。例如，设定自适应调制分配的误码率目标为1e-3，分配准则是速率最优等，另外该第一阈值可以根据需要任意设定，此处仅是示例性的说明，本实施例并不以此作为限制。
图5是本发明实施例中第三确定单元4032的一种实施方式一示意图，如图5所示，该第三确定单元4032可以包括：
第一计算单元501，用于根据各子载波上的信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配和比特分配下的第一信噪比冗余值；
第二计算单元502，用于根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
第三计算单元503，用于根据所述第一计算单元501计算的第一信噪比冗余值和所述第二计算单元502计算的第二信噪比冗余值计算所述信号传输性能。
通过本发明实施例可知，通过根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的额外的信噪比冗余值，提高的传输性能预测的准确性。
下面以一个光离散多音频调制（discrete multi-tone modulation，DMT）传输系统为例说明本发明实施例的信号传输装置，图6是该DMT传输系统构成示意图，该DMT传输系统中的子载波数目可根据需要设置数字信号采样率为64Gsa/s，激光器为低端器件，所以存在较大的非线性。
图7是现有技术中的信噪比探测方法与实传阶段的信噪比曲线对比一示意图；如图7所示，通过现有技术探得的信噪比曲线比实传的信噪比曲线高2dB，即现有技术探测阶段高估了信道的信噪比，会导致实传误码性能变差甚至传输失败，而这种信噪比的差异来源于探测阶段和实传阶段的发射信号谱特征不同，所以非线性噪声不同。
图8是现有技术中预设的探测信号与实传信号的功率谱对比一示意图，如图8所示，由于实传信号的谱特征是由比特功率分配算法所决定的，其中有舍弃子载波和功率优化等操作，所以实传信号谱与预设的探测信号谱有明显的不同。
图9是本发明实施例基于多次递归的信道各子载波信噪比探测方法一示意图；通过本发明上述实施例中的信号传输装置，如图9所示，假设预设的信噪比探测递归次数是2，第一次探测的预设探测信号配置是数据源为已知的伪随机序列，所有子载波的功率相同且调制格式为QPSK，递归的第一次探测信号与现有方法探测的探测信号相同；根据第一次探测得到的信噪比一，给出推荐信号配置一，根据配置一，挑选出全部或部分特征，生成探测信号二，例如，第二次探测信号的可用子载波采用第一次探测的推荐信号配置的可用子载波，各子载波上功率分配亦满足推荐配置的功率分配关系，各子载波的调制格式均为QPSK等，并根据探测信号二计算信噪比二，此时，由于探测信号二包含了更多的实传信号的全部或部分特征，因此信噪比二比信噪比一更接近实传阶段的非线性噪声，即信噪比的探测更为准确。
图10是本发明实施例1中第二次探测的信号谱与实传信号谱的对比一示意图；图11是本发明实施例两次递归后探得的信噪比曲线与实传的信噪比曲线对比一示意图；如图10和11所示，通过本发明上述实施例的信号传输装置，在非线性显著的情况下，仍然能够准确地探测实传阶段的信噪比。
基于本发明实施例信号传输装置探得的准确的信噪比，进而得到最优的传输信号配置；图12是现有探测方法测得的信噪比作为输入得到的传输信号调制格式与本发明实施例探测的信噪比作为输入得到的传输信号调制格式对比一示意图。如图12所示，由于准确地估计了信噪比，基于本发明实施例探测信噪比的推荐调制比特，比现有方法信噪比的推荐调制比特在大部分子载波上小了1比特，这就避免了现有方法实际传输可能的误码率变差甚至传输失败的危险，保证了通信系统的可靠性和稳定性。以上仅示例性的说明了本发明实施例确定信号调制格式的传输信号配置，此外例如确定信号的功率分配配置或带宽配置的方法可以采用现有技术，此处不再赘述。
基于本发明实施例信号传输装置探得的准确的信噪比和最优的传输信号配置能够信号传输的性能；例如，设实传阶段的信号配置的符号如下表1所示，其中n为子载波序号，N为可用的子载波数。
表1
含义 取值以变量表示为 单位
各子载波上的功率 P1，P2，...，Pn，... 瓦
各子载波上的调制比特 b1，b2，...，bn，... 比特
探得的各子载波上的信噪比 g1，g2，...，gn，... 1
误符号率目标 SERtrgt 1
预测实传性能的具体步骤如下：需要说明的是，以下公式仅为第一计算单元501、第二计算单元502、第三计算单元503的一种实施方式，本发明实施例并不限于此。
首先，第一计算单元501使用公式（1）根据探得的各子载波上的信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配和调制比特分配下，拥有的信噪比冗余，记为SNRmargin：
第二计算单元502使用公式（2）计算由误符号率与误比特率定义的差异引入的对误比特率的额外的信噪比冗余，记为addmargin：
第三计算单元503根据公式（1）和公式（2）计算的信噪比冗余，使用公式（3）和公式（4）计算实传阶段的误比特率和Q值冗余，分别记为estimateBER和QdBmargin：
QdBmargin=QdB(estimateBE R)-QdB(SERtrgt),其中
图13是本发明实施例线性信道的DMT仿真系统框图，用来说明上述误码率预测方法的性能，该DMT系统中的子载波数目可根据需要设置、数据采样率64Gsa/s，实传容量固定为107Gbps，误符号率目标为1e-3。
图14和图15是以该DMT方针系统为例说明本发明实施例中预测的传输性能和实传的传输性能的对比一示意图，如图14和15所示，预测的误码率和Q值冗余与实传的误码率和Q值冗余十分接近，即通过本发明的上述实施例，基于探测的准确的信噪比及最优的实传信号配置，能够提高实传性能预测的准确性。
实施例3
本发明实施例提供一种信号传输方法，对应于实施例1或2中的信号传输装置，相同的内容不再赘述。
图16是本发明实施例的信号传输方法的一流程图，如图16所示，所述信号传输方法包括：
步骤1601，接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；
步骤1602，根据所述探测信号探测信道信噪比；
步骤1603，根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
步骤1604，将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
通过上述信号传输方法，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
在本实施例中，该推荐的信号配置特征可以为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；上述特征全部或部分地体现实传阶段信号的非线性噪声对信噪比的贡献，从而更有利用减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差。在本实施例中，第一次探测的预设探测信号的配置可以采用现有技术确定，本实施例并不以此作为限制。
例如，该功率分配特征可以是各子载波上功率分配亦满足推荐配置的功率分配关系，该比特分配特征可以是各子载波的调制格式等，本实施例并不限制于此。
在本实施例中，第一次探测的预设探测信号的配置可以采用现有技术确定，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该信噪比探测次数，即信噪比探测递归次数可以为预先设定的任意值，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该传输信号配置可以包括信号的功率分配、比特分配、带宽等配置信息，传输性能可以包括确定信号的误比特率和Q值冗余等性能，本实施例并不限制于此。
在本实施例中，该信号传输方法还可以包括（图中未示出）：根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；并将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
在一个实施方式中，步骤1603在探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；并根据最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能。
其中，在探测信噪比的次数达到第一阈值后，可以利用最终探测的信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。其具体实施方式与实施例2类此，此处不再重复。
图17是本发明实施例中步骤1603中根据最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能的一种实施方式方法的一流程图；其中，该方法可以包括：
步骤1701，根据所述信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配、比特分配下的第一信噪比冗余值；
步骤1702，根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
步骤1703，根据所述第一信噪比冗余值和所述第二信噪比冗余值计算所述传输性能。
其中，步骤1701-1703的具体实施方式与实施例2中第一计算单元501、第二计算单元502、第三计算单元503相同，其内容被合并于此，此处不再重复。
在本实施例中，通过根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的额外的信噪比冗余值，提高的传输性能预测的准确性。
在本实施例中，在步骤1602之前，该信号传输方法还可以包括预处理步骤（图中未示出），即对该探测信号进行预处理，其中该预处理可以包括均衡处理等，本实施例并不限制于此。
实施例4
本发明实施例4提供了一种接收机，该接收机可以包括如实施例1或2所述的信号传输装置，相同的内容不再赘述。
在本实施例中，该接收机的具体实施方式可参考上述实施例3中的方法，重复之处不再赘述。
图18是本发明实施例的接收机1800构成的一示意框图。在本实施例中，如图18所示，该接收机1800可以包括中央处理器1801和存储器1840；存储器1840耦合到中央处理器1801。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现通信功能或其他功能。
在一个实施方式中，信号传输装置的功能可以被集成到中央处理器1801中。其中，中央处理器1801可以被配置为：接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；根据所述探测信号探测信道信噪比；根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
中央处理器1801还可以被配置为：推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征。
中央处理器1801还可以被配置为：根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
中央处理器1801还可以被配置为：在探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；根据所述第一处理单元最终探测的信道信噪比和所述第二确定单元确定的传输信号配置确定所述信号传输性能。
中央处理器1801还可以被配置为：在探测信噪比的次数达到第一阈值后，利用最终探测的信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。
中央处理器1801还可以被配置为：根据所述信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配、比特分配下的第一信噪比冗余值；
根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
根据所述第一信噪比冗余值和所述第二信噪比冗余值计算所述传输性能。
中央处理器1801还可以被配置为：其中所述第二信噪比冗余值根据以下公式计算：
其中，addmargin表示第二信噪比冗余值，SERtrgt表示误符号率目标，bn表示各子载波上的调制比特，n为子载波序号，N为可用的子载波数。
在另一个实施方式中，信号传输装置可以与中央处理器1801分开配置，例如可以将信号传输装置配置为与中央处理器1801连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现信号传输装置的功能。
如图18所示，该接收机1800还可以包括：收发机1820和天线1830等。值得注意的是，接收机1800也并不是必须要包括图18中所示的所有部件；此外，接收机1800还可以包括图18中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图18所示，中央处理器1801有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置。
其中，存储器1840，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述迭代多次的信噪比和信号配置，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器1801可执行该存储器1840存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。接收机1800的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
通过上述接收机，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
实施例5
本发明实施例5提供一种信号传输装置，图19是本发明实施例的信号传输装置的一构成示意图，如图19所示，信号传输装置1900包括：
第二处理单元1901，用于根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；
第二接收单元1902，用于接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；
第三发送单元1903，用于根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
在本实施例中，该推荐的信号配置特征可以为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；上述特征全部或部分地体现实传阶段信号的非线性噪声对信噪比的贡献，从而更有利用减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差。在本实施例中，第一次探测的预设探测信号的配置可以采用现有技术确定，本实施例并不以此作为限制。
例如，该功率分配特征可以是各子载波上功率分配亦满足推荐配置的功率分配关系，该比特分配特征可以是各子载波的调制格式等，即根据功率分配特征、比特分配特征、带宽特征生成用于信噪比探测的探测信号，本实施例并不限制于此。其中，该第二处理单元1901的具体实施方式可参考实施例2，此处不再重复。
在本实施例中，该信号传输装置1900还可以包括：
第三接收单元1904，用于接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。
在本实施例中，该第三接收单元1904为可选单元。
通过上述信号传输装置，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
实施例6
本发明实施例6提供一种信号传输方法，对应于实施例5的信号传输装置，相同的内容不再赘述。
图20是本发明实施例的信号传输方法的一流程图，如图20所示，所述信号传输方法包括：
步骤2001，根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；
步骤2002，接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；
步骤2003，根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
在本实施例中，该推荐的信号配置特征可以为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；其具体实施方式与实施例2类似，此处不再重复。上述特征全部或部分地体现实传阶段信号的非线性噪声对信噪比的贡献，从而更有利用减小后一次递归探得的信噪比与实传阶段的信噪比的偏差。在本实施例中，第一次探测的预设探测信号的配置可以采用现有技术确定，本实施例并不以此作为限制。
其中，步骤2001的具体实施方式可参考实施例2，其内容被合并于此，此处不再重复。
在本实施例中，该信号传输方法还可以包括：接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。其中该步骤为可选步骤。
通过上述信号传输方法，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
实施例7
本发明实施例7提供了一种发射机，该发射机可以包括如实施例5所述的信号传输装置，相同的内容不再赘述。
在本实施例中，该发射机的具体实施方式可参考上述实施例6中的方法，重复之处不再赘述。
图21是本发明实施例的发射机2100构成的一示意框图。在本实施例中，如图21所示，该发射机2100可以包括中央处理器2101和存储器2140；存储器2140耦合到中央处理器2101。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现通信功能或其他功能。
在一个实施方式中，信号传输装置的功能可以被集成到中央处理器2101中。其中，中央处理器2101可以被配置为：根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
中央处理器2101还可以被配置为：接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。
在另一个实施方式中，信号传输装置可以与中央处理器2101分开配置，例如可以将信号传输装置配置为与中央处理器2101连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现信号传输装置的功能。
如图21所示，该发射机2100还可以包括：收发机2120和天线2130等。值得注意的是，发射机2100也并不是必须要包括图21中所示的所有部件；此外，发射机2100还可以包括图21中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图21所示，中央处理器2101有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置。
其中，存储器2140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述迭代多次的信噪比和信号配置，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器2101可执行该存储器2140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。发射机2100的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
通过上述发射机，每次探测信噪比时，使用的探测信号不同，即多次递归后探得的非线性噪声是更接近实传阶段的非线性噪声的，从而提高非线性信道信噪比探测的准确性，基于上述准确的信噪比，进而能够得到最优的传输信号配置和信号传输性能，最后产生的最优配置的实传信号，最优配置的实传信号不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息。保证了通信系统的可靠性和稳定性。
实施例8
本发明实施例还提供一种多载波通信系统，该多载波通信系统包括：
接收机，接收发射机发送的探测信号，并根据所述探测信号探测信道信噪比；以及根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置和信号传输性能，并将所述传输信号配置和信号传输性能发送给所述发射机；
发射机，生成并发送所述探测信号，其中，所述探测信号根据所述接收机前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置特征产生；以及接收所述接收机所发送的所述传输信号配置和信号传输性能，并根据所述传输信号配置和信号传输性能发送实际的传输信号。
在本实施例的一种实施方式中，该接收机的实施方式可参考实施例4，该发射机的实施方式可参考实施例7，相同的内容不再赘述。
图22是本发明实施例8中多载波通信系统及其传输方案一示意图；如图22所示，发射机产生预设的探测信号，经过通信信道，传输给接收机，接收机接收到该探测信号后进行信号处理将处理后的接收信号与原探测信号逐子载波对比，计算得到信噪比一，根据该信噪比一给出推荐信号配置一并反馈给发射机；发射机接收该配置一并从该配置一中选择全部或部分特征，产生新的探测信号二，从发射机产生并发送该探测信号二；经过信道，在接收机进行信号处理，接收机信号处理后的探测信号二与原探测信号二逐子载波对比，计算信噪比二，并根据信噪比二，给出推荐的信号配置二，经过多次递归后，获得最终探测的信道信噪比，接收机根据该最终信噪比确定实际传输的最优信号配置并预测传输性能，同时将确定的信号配置和传输性能发送给发射机，发射机根据该信号配置和传输性能产生最优配置的实传信号，并进行传输，以便接收机准确地估计实际传输的性能，从而能够为系统设计服务，比如避免不满足业务要求的无效传输等。
根据本发明实施例提供的多载波通信系统的传输方案，基于多次递归探测的准确的信噪比，产生的最优配置的实传信号，不仅包含信道探测阶段提供的传输数据的最优信号配置，还包含根据预测的传输性能对自适应模块等可控模块的配置信息，保证了通信系统的可靠性和稳定性。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在接收机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述接收机中执行如实施例3所述的信号传输方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在接收机中执行如实施例3所述的信号传输方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在发射机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述发射机中执行如实施例6所述的信号传输方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在发射机中执行如实施例6所述的信号传输方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
附记1、一种信号传输装置，其中，所述信号传输装置包括：
第一接收单元，用于接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；
第一处理单元，用于根据所述探测信号探测信道信噪比；
第一确定单元，用于根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
第一发送单元，用于将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
附记2、根据附记1所述的信号传输装置，其中所述推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征。
附记3、根据附记1所述的信号传输装置，所述信号传输装置还包括：
第一生成单元，用于根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；
第二发送单元，用于将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
附记4、根据附记1所述的信号传输装置，其中，所述第一确定单元还包括：
第二确定单元，用于在所述第一处理单元探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；
第三确定单元，用于根据所述第一处理单元最终探测的信道信噪比和所述第二确定单元确定的传输信号配置确定所述信号传输性能。
附记5、根据附记4所述的信号传输装置，其中，所述第二确定单元具体用于在所述第一处理单元探测信噪比的次数达到第一阈值后，利用最终探测的信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。
附记6、根据附记4所述的信号传输装置，其中，所述第三确定单元还包括：
第一计算单元，用于根据各子载波上的信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配和比特分配下的第一信噪比冗余值；
第二计算单元，用于根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
第三计算单元，用于根据所述第一计算单元计算的第一信噪比冗余值和所述第二计算单元计算的第二信噪比冗余值计算所述信号传输性能。
附记7、根据附记6所述的信号传输装置，其中所述第二计算单元根据以下公式计算所述第二信噪比冗余值：
其中，addmargin表示第二信噪比冗余值，SERtrgt表示误符号率目标，bn表示各子载波上的调制比特，n为子载波序号，N为可用的子载波数。
附记8、一种信号传输装置，其中，所述信号传输装置包括：
第二处理单元，用于根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；
第二接收单元，用于接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；
第三发送单元，用于根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
附记9、根据附记8所述的信号传输装置，其中，所述信号传输装置还包括：
第三接收单元，用于接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。
附记10、一种多载波通信系统，所述多载波通信系统包括：
接收机，接收发射机发送的探测信号，并根据所述探测信号探测信道信噪比；以及根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置和信号传输性能，并将所述传输信号配置和信号传输性能发送给所述发射机；
发射机，生成并发送所述探测信号，其中，所述探测信号根据所述接收机前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置特征产生；以及接收所述接收机所发送的所述传输信号配置和信号传输性能，并根据所述传输信号配置和信号传输性能发送实际的传输信号。
附记11、一种信号传输方法，其中，所述信号传输方法包括：
接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；
根据所述探测信号探测信道信噪比；
根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
附记12、根据附记11所述的信号传输方法，其中所述推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征。
附记13、根据附记11所述的信号传输方法，所述信号传输方法还包括：
根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；
将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
附记14、根据附记11所述的信号传输方法，其中，根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能还包括：
在探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；
根据最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能。
附记15、根据附记14所述的信号传输方法，其中，在探测信噪比的次数达到第一阈值后，利用最终探测的信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。
附记16、根据附记14所述的信号传输方法，其中，根据最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能还包括：
根据各子载波上的信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配和比特分配下的第一信噪比冗余值；
根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
根据所述第一信噪比冗余值和所述第二信噪比冗余值计算所述信号传输性能。
附记17、根据附记16所述的信号传输方法，其中根据以下公式计算所述第二信噪比冗余值：
其中，addmargin表示第二信噪比冗余值，SERtrgt表示误符号率目标，bn表示各子载波上的调制比特，n为子载波序号，N为可用的子载波数。
附记18、一种信号传输方法，其中，所述信号传输方法包括：
根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；
接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；
根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
附记19、根据附记18所述的信号传输方法，其中，所述信号传输方法还包括：
接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。
附记20、一种接收机，其包含附记1-7中任意一项附记所述的信号传输装置。
附记21、一种发射机、其包含附记8-9中任意一项附记所述的信号传输装置。
附记22、一种计算机可读程序，其中当在发射机中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述发射机中执行如附记18至附记19中任一项所述的信号传输方法。
附记24、一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在接收机中执行如附记11至17中任一项所述的信号传输方法。

Claims (8)

1.一种信号传输装置，用于多载波通信系统，其中，所述信号传输装置包括：
第一接收单元，用于接收发射端发送的探测信号，其中所述探测信号根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征而产生；其中所述推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；所述功率分配特征是各子载波上功率分配关系，所述比特分配特征是各子载波的调制格式；
第一处理单元，用于根据所述探测信号探测信道信噪比；
第一确定单元，用于根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置以及信号传输性能；
第一发送单元，用于将所述传输信号配置以及信号传输性能发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号；
其中，所述第一确定单元还包括：
第二确定单元，用于在所述第一处理单元探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；
第三确定单元，用于根据所述第一处理单元最终探测的信道信噪比和所述第二确定单元确定的传输信号配置确定所述信号传输性能。
2.根据权利要求1所述的信号传输装置，所述信号传输装置还包括：
第一生成单元，用于根据每次探测所获得的信道信噪比生成所述推荐信号配置；
第二发送单元，用于将所述推荐信号配置发送给所述发射端，使得所述发射端根据所述推荐信号配置的特征产生并发送所述探测信号。
3.根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述第二确定单元具体用于在所述第一处理单元探测信噪比的次数达到第一阈值后，利用最终探测的信道信噪比进行自适应调制分配来确定所述传输信号配置。
4.根据权利要求1所述的信号传输装置，其中，所述第三确定单元还包括：
第一计算单元，用于根据各子载波上的信噪比和误符号率目标，计算在给定的功率分配和比特分配下的第一信噪比冗余值；
第二计算单元，用于根据误符号率与误比特率定义的差异，计算对误比特率的第二信噪比冗余值；
第三计算单元，用于根据所述第一计算单元计算的第一信噪比冗余值和所述第二计算单元计算的第二信噪比冗余值计算所述信号传输性能。
5.根据权利要求4所述的信号传输装置，其中所述第二计算单元根据以下公式计算所述第二信噪比冗余值：
其中，addmargin表示第二信噪比冗余值，SERtrgt表示误符号率目标，bn表示各子载波上的调制比特，n为子载波序号，N为可用的子载波数。
6.一种信号传输装置，用于多载波通信系统，其中，所述信号传输装置包括：
第二处理单元，用于根据前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置的特征产生用于探测信道信噪比的探测信号；其中所述推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；所述功率分配特征是各子载波上功率分配关系，所述比特分配特征是各子载波的调制格式；
第二接收单元，用于接收接收端所发送的传输信号配置以及信号传输性能；其中，所述接收端在探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；根据所述最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能；
第三发送单元，用于根据所述传输信号配置以及信号传输性能发送实际的传输信号。
7.根据权利要求6所述的信号传输装置，其中，所述信号传输装置还包括：
第三接收单元，用于接收所述接收端发送的根据每次探测所获得的信道信噪比而生成的所述推荐信号配置。
8.一种多载波通信系统，所述多载波通信系统包括：
接收机，接收发射机发送的探测信号，并根据所述探测信号探测信道信噪比；以及根据多次信噪比探测后获得的最终信道信噪比确定传输信号配置和信号传输性能，并将所述传输信号配置和信号传输性能发送给所述发射机；
发射机，生成并发送所述探测信号，其中，所述探测信号根据所述接收机前一次或多次信噪比探测得出的推荐信号配置特征产生；以及接收所述接收机所发送的所述传输信号配置和信号传输性能，并根据所述传输信号配置和信号传输性能发送实际的传输信号；
其中所述推荐信号配置的特征为以下特征中的一个或一个以上：功率分配特征、比特分配特征、带宽特征；所述功率分配特征是各子载波上功率分配关系，所述比特分配特征是各子载波的调制格式；
其中，所述接收机在探测信噪比的次数达到第一阈值后，根据最终探测的信道信噪比确定所述传输信号配置；根据所述最终探测的信道信噪比和所述传输信号配置确定所述信号传输性能。
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