CN1496623A - 一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法 - Google Patents
一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1496623A CN1496623A CNA028064593A CN02806459A CN1496623A CN 1496623 A CN1496623 A CN 1496623A CN A028064593 A CNA028064593 A CN A028064593A CN 02806459 A CN02806459 A CN 02806459A CN 1496623 A CN1496623 A CN 1496623A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coding
- control signals
- code
- modulation
- level control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims description 40
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 6
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 101100545229 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ZDS2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100113084 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) mcs2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100022564 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) mcs4 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100167209 Ustilago maydis (strain 521 / FGSC 9021) CHS8 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0064—Concatenated codes
- H04L1/0066—Parallel concatenated codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
- H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法,其特征是,采用TURBO乘积码完成对高速数据的自适应调制与编码。其中,发射端依据实时信道质量选择适当的编码与调制方式对发送的信息比特进行编码,该编码至少包括TURBO乘积码编码;发射端依据实时信道质量对编码后的比特进行调制;所述的发送的信息比特经所述的编码和所述的调制后生成发送信号,该发送信号与控制信号复用,并经信道传输;接收端对所接收的信号进行解调、译码,该译码至少包括TURBO乘积码译码。
Description
一种用于高速数据传愉的自适应调制与编码方法 技术领域
本发明属于电通信技术领域, 特别涉及一种用于高速数据传输的自适 应调制与编码 (Adaptive Modulation and Coding)的链路自适应技术。 具体的 讲是一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法。
背景技术
任何一种通信系统都是围绕着通信传输的数量和质量两个类型的三种 指标: 有效性、 可靠性和安全性进行不断的优化。 所谓有效性是指占用尽 可能少的信道资源 (如频段、 时隙和功率)传输尽可能多的信源信息, 它 是通信的数量指标; 所谓可靠性, 主要是指在传输中, 抵抗各类客观自然 干扰的能力, 但是在军事通信中它也包含电子对抗, 即抵抗人为设置干扰 的能力; 所谓安全性, 主要是指在传输中的安全保密性能, 即收端防窃 听、 发端防伪造和篡改的能力等。
自适应调制与编码技术(AMC )是提高通信系统有效性的一种方法。 使用自适应调制与编码的增强型 GSM系统可以提供高至 384Kbps的数据 速率, 而如果不用自适应调制与编码, 只能提供 100Kbps的数据速率。 另 夕卜, 1.25M的 CDMA系统使用自适应调制与编码,可以提供高达 5Mbps的 峰值数据速率, 而如果不用自适应调制与编码, 一般来说, 仅可以提供 460Kbps的峰值数据速率。 使用 AMC技术的主要优点有 ( 1 )在信道质量 良好位置的用户可以进行较高速率的数据传输, 从而提高小区的平均吞吐 量; (2 )可以降低干扰变化的影响, 因为 AMC的链路自适应是建立在改 变调制 /编码方案基础上的, 而不是建立在改变传输功率基础上。
自适应调制与编码就是通信系统可以根据信道质量的变化为每个用户 选择适当的调制方式和前向纠错编码方案, 即选择不同级别的
MCS(Modulation and Coding Schemes), 从而使系统在信道质量较高时选择 较高的调制方式和较高码率的编码方案而在信道质量较低时选择较低的调 制方式和较低码率的编码方案。 这样既保证了系统具有较低的误帧率 (即 错误接收的帧在所发送的帧中所占的比率) , 又使系统能达到较高的吞吐 量 (所谓吞吐量是指用户在一段时间内, 如在一个子帧内, 能够正确接收 的信息比特数) 。
具体的讲: 自适应调制与编码系统中, 在信道质量良好位置的用户, 比如说靠近基站的用户, 系统通常会分配较高级别的调制方式和较高码率 的编码方案,即较高级别的 MCS; 而在信道质量较差的用户, 比如说在小 区边缘位置的用户, 系统通常会分配较低级别的调制方式和较低码率的编 码方案, 即较低级别的 MCS。 这样就能够提高系统的平均数据传输速率。
自适应调制与编码也存在缺点。 它对信道估计误差和时延比较敏感。 为了选择合适的调制与编码, 必须准确知道信道质量。 信道估计的错误会 导致系统选择不恰当的调制与编码方案, 从而会出现下列两种情形: 1 )信 道质量较好时却选择了较低级别的 MCS方式, 从而浪费了系统资源; 2 ) 信道质量较低时却选择了较高级别的 MCS方式, 从而增加了系统的误帧 率, 降低了传输可靠性, 也降低了系统的有效性。 在进行信道估计时的时 延也会因为移动信道的不停变化而降低信道质量估计的可靠性。 自适应调 制与编码技术常与自动重传 (ARQ)技术结合在一起, 来改善自适应调制与 编码的性能, 可以有效的提高系统的吞吐量, 增强链路的可靠性, 支持高 速数据速率的要求。
自适应调制与编码技术中的编码技术可以采用多种编码结构。 目前使 用较多的是 3GPP 中采用的并行级联卷积码, 也即: PCCC(Parallel Concatenated Convolutional Codes)编码结构的 Turbo码。 其不同码率可以采 用码率匹配截短 RCPT(Rate Compatible Punctured Turbo)方法实现。 此方法 采用码率 1/M的 Turbo码经过截位(Puncturing ) , 形成一组码率的截短 Turbo码, 来满足自适应调制与编码技术中不同 MCS级别码率的要求。 RCPT的优点是仅需要一个编码器和一个译码器, 可以适应不同 AMC中不 同码率的要求。 目前自适应调制与编码技术中的编码技术除了采用 PCCC 编码结构外, 也有采用其他结构的编码方式, 如 Qualcomm公司的 HDR系 统中采用 SCCC(Serial Concatenated Convolutional Codes)编码结构, 其不同 码率采用 QCTC(Quasi-Complementary Turbo Codes)实现。
乘积码 (Product Coding), 或称 n维乘积码, 是一类由 n个子码(一般 为较简单的分组码)构成的特殊的复合码, 可以看作是对 n个 n- 1 维乘积 码再进行一维编码所获得的码字。 在实际应用中, 乘积码是一类能同时纠 正随机错误和突发错误、 码构造简单的好码, 特别适用于信道干扰复杂的 差错控制系统。 系统可以通过合理地选取子码, 以及对其进行适当地截 短, 获得比较灵活的码率。
在 J. Hagenauer, E. Offer和 L. Papke的文章, "Iterative Decoding of Binary Block and Convolutional Codes," IEEE Trans. Infom. Theory, vol. 42, pp. 429-445, Mar 1996. 中指出, 当码率大于 2 / 3 时, TPC 方案的性能优于 PCCC 方案。 此 夕卜, TPC更适用于短帧结构。
乘积码是香农信息理论提出后第一个在非零码率时可以实现无误码传 输的纠错编码。 当时由于硬件水平所限, 其优越性得不到有效应用。 近年
来, 迭代译码由于其强有力的纠错性能和较低的复杂度得到广泛应用。 迭 代译码是利用软输入值和外部信息值译码并产生软输出值, 根据软输出值 计算出新的外部信息值并反馈到译码器的输入端再次译码。 该过程重复直 到完成预定的迭代次数或达到预定的译码性能时停止。 其中, 软输入值包 含接收序列的硬判决值和可靠值; 软输出值包含译码序列的硬判决值和可 靠值; 外部信息值是译码后译码序列可靠值的变化值, 它表示为软输出值 和软输入值的差值。 随着迭代译码算法的应用, 乘积码由于它独特的优点 再次得到关注。 同理, 更高维数乘积码的译码结构可根据二维乘积码的译 码结构而类推。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方 法, 将 Turbo乘积码 (TPC )应用于自适应调制与编码 (AMC)技术中。 由 于 TPC码所具有的支持高码率、 译码算法复杂度较低等优点, 将 TPC用于 自适应调制与编码各级 MCS的编码方案中, 可以在自适应调制与编码技术 中充分发挥 TPC的优点, 增强自适应调制与编码技术在高速数据传输领域 中的效果。
本发明的技术方案为:
一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法, 其特征是, 采用
TURBO乘积码完成对高速数据的自适应调制与编码。
其中, 发射端依据实时信道质量选择适当的编码与调制方式对发送的 信息比特进行编码, 该编码至少包括 TURBO 乘积码编码; 发射端依据实时 信道质量对编码后的比特进行调制;
所述的发送的信息比特经所述的编码和所述的调制后生成发送信号,
该发送信号与控制信号复用, 并经信道传输;
接收端对所接收的信号进行解调、 译码, 该译码至少包括 TURBO 乘积 码译码。
所述的 TURBO乘积码可为分组码与分组码的级联。
所述的 TURBO乘积码可为卷积码与分组码的级联。
所述的乘积码可为 n维乘积码。
所述的乘积码可为二维乘积码。 码编码。
所述的调制方式可为相移键控调制、 幅度键控调制或者幅度和相位联 合调制。
所述的相移键控调制可为 BPSK , QPSK , DQPSK , 8PSK , D8PS , 16PSK。
所述的幅度调制可为 2ASK, 4AS , 6ASK, 8ASK。
所述的幅度和相位联合调制可为 4QAM, 8QAM , 16QAM , 32QAM ,
64QAM, 16APSK, 16DAPSK, 32APSK, 64APSK, 32DAPSK, 64DAPSK。
所述的控制信号可为 MCS级别控制信号, 所述的 MCS级别控制信号可 根据专用导频信道而测得的信道质量来确定。
所述的 MCS级别控制信号的确定包括: 所述的 MCS级别控制信号可由 移动站进行信道质量测量和计算后得出, 并将所得到的 MCS 级别控制信号 经上行链路发送到基站。
所述的 MCS 级别控制信号的确定包括: 移动站进行信道质量测量, 并 将该信道质量测量的报告经上行链路发送到基站, 基站根据收到的信道质
量测量的报告确定所需的 MCS级别。
所述的 MCS级别控制信号的确定包括: 所述的 MCS级别控制信号可由 高层直接给出。
所述的译码可为 TURBO乘积码迭代译码。
所述的译码可为基于子码伴随式译码的 TURBO乘积码迭代译码。
所述的一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法, 其步骤包 括: 发射端依据实时信道质量对发送的信息比特进行编码, 该编码至少包 括 TURBO乘积码编码;
发射端依据实时信道质量对发送的编码后的比特进行调制;
发送的信息比特经编码和调制后生成发送信号, 该发送信号与控制信 号复用, 并经信道传输;
接收端对控制信号进 4于检测;
接收端对所接收的信号进行解调、 译码, 该译码至少包括 TURBO 乘积 码译码。
所述的一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法, 其步骤可进 一步包括:
发射端依据实时信道质量对发送的信息比特进行编码, 该编码至少包 括 TURBO乘积码编码;
发射端依据实时信道质量对发送的编码后的比特进行调制;
发送的信息比特经编码和调制后生成发送信号, 该发送信号与 MCS 级 别控制信号复用, 并经信道传输;
接收端对 MCS级别控制信号进行检测;
接收端采用与发射端相对应的星座图对所接收的信号进行解调;
接收端采用与发射端相对应的 TURBO乘积码结构进行迭代译码。
所述的一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法, 其具体步骤 包括:
在下行链路的发送端:
步骤 401 , 基站依据反馈回来的 MCS 级别控制信号确定信息帧长度, 并开始信息比特的发送;
步骤 402 , 对发送的信息比特加上 CRC校验位;
步骤 403, 根据 MCS 级别控制信号确定 TURBO 乘积码长度并进行编 码, 根据 MCS级别控制信号确定调制方式;
步骤 404 , 经所述编码和调制后生成业务信号;
步骤 405, 对反馈至基站的 MCS 级别控制信号进行检测后, 对检测到 的 ICS级别控制信号进行差错保护;
步骤 406, 对经过差错保护后的基站检测到的 MCS 级别控制信号进行 调制;
步骤 407, 对调制后的基站检测到的 MCS 级别控制信号进行信道映 射;
步骤 408 , 将业务信号与控制信号进行复用;
步骤 409 , 将业务信号与控制信号进行复用后共同送至码道中; 在下行链路的接收端:
步骤 410, 对接收的信号进行解复;
步骤 411, 步骤 412, 将解复后的信号分成业务信号和控制信号; 步骤 414 , 解复后的业务信号根据检测到的 MCS 级别控制信号选择与 发送端相对应的 MCS 级别, 即相应的调制方式和编码结构, 进行相应的解
调和译码;
步骤 416, 对接收帧进行 CRC校验;
步骤 417 , 对接收帧进行判断;
步骤 418 , 如果接收帧不正确, 则判断重传次数是否小于最大重传次 数;
步骤 419, 如果重传次数小于最大重传次数时, 使用 HARQ进行重传; 步骤 421 , 当重传次数已达最大重传次数时, 放弃该坏帧;
步骤 420, 如果接收帧正确, 则接受此帧;
才艮据步骤 409中码道传送的复用信号:
步骤 413, 在用户端进行信道质量估计;
步骤 415, 依据估计的信道质量产生 MCS 级别控制信号, 并经上行链 路反馈至基站, 用来作为下一帧的 AMC控制信号。
本发明的有益效果为:
本发明提高了通信系统的有效性, 使得在信道质量良好位置的用户可以 进行较高速率的数据传输, 从^提高小区的平均吞吐量; 可以降低干扰变 化的影响, 进而使系统具有较低的误帧率, 并达到较高的吞吐量。 同时可 增强链路的可靠性, 支持高速数据速率的要求。
本发明采用的乘积码是一类能同时纠正随机错误和突发错误、 码构造简 单的好码, 其特别适用于信道干扰复杂的差错控制系统。 将 TPC用于自适 应调制与编码各级 MCS的编码方案中, 可以在自适应调制与编码技术中充 分发挥 TPC的优点, 增强自适应调制与编码技术在高速数据传输领域中的 效果。 本发明采用的迭代译码方案还以尽可能低的系统复杂性获得了尽可 能高的编码增益和传输速率。
附图说明
图 1是二维乘积码的编码器结构框图;
图 2示出了本发明方法所釆用的 TPC的码构造图;
图 3是二维乘积码的译码器结构框图;
图 4是依本发明方法的采用 TPC的 AMC流程图;
图 7是本发明实施例中采用 TPC的 AMC的系统吞吐量仿真结果。 具体实施方式
如图 1 所示, 本发明为一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方 法, 其特征是, 采用 TURBO乘积码完成对高速数据的自适应调制与编码。
其中, 发射端依据实时信道质量选择适当的编码与调制方式对发送的 信息比特进行编码, 该编码至少包括 TURBO 乘积码编码; 发射端依据实时 信道质量对编码后的比特进行调制;
所述的发送的信息比特经所述的编码和所述的调制后生成发送信号, 该发送信号与控制信号复用, 并经信道传输;
接收端对所接收的信号进行解调、 译码, 该译码至少包括 TURBO 乘积 码译码。
在本发明的较佳实施例中, 发射端可采用由行编码器 11和列编码器 12 构成的二维乘积码编码结构对输入的信息比特进行行编码和列编码, 其所 构成的码字是一个矩阵, 由行子码和列子码构成。
如图 2所示, 在本发明的较佳实施例中, 可选用两个系统线性分组码 , dd ^ G ( ¾,A, i¾)作为 TPC子码, G ( ¾, , 4)用来对 亍信息位编
码, G (H,, )用来对 列信息位编码。 由线性分组码的结构可知, TPC 中的 Α行是 G (n2, J2, 的码字, 所有 列是 (n k d^)的码字。
如图 3所示, 在本发明的较佳实施例中, 接收端可采用由行译码器 31、 列译码器 32和判决器 33构成的二维乘积码迭代译码结构。 在迭代译 码的过程中, 行译码器 31和列译码器 32不断交换利用外信息值, 在完成 一定的译码次数或达到预定的译码性能后将所得到的软信息值通过判决器 33输出译码比特。 在本发明的较佳实施例中还可选用一种较好的 TPC译码 方法, 所述的该方法在申请号是 PCT-CN01- 01289, 发明名称为 "基于子码 伴随式译码的级联分组码的迭代译码方法" 中进行了详细的公开。 依据该 TPC译码方法, 能提供一种适用于级联分组码及其特殊形式乘积码的迭代 译码方法, 即将一种减少复杂度的线性块码译码算法应用于乘积码的迭代 译码这种方法能够保证子码产生优化的码字列表, 因而具有良好的译码性 能, 并且在不增加算法复杂度的同时获取较好的译码性能, 并能支持更多 类型的子码。 该方法的选用使本发明方法以尽可能低的系统复杂性获得了 尽可能高的编码增益和传输效率。
如图 4所示, 所述的调制方式可为相移键控调制、 幅度键控调制或者 幅度和相位联合调制。
所述的相移键控调制可为 BPSK , QPSK , DQPSK , 8PS , D8PS , 16PSK。
所述的幅度调制可为 2ASK, 4ASK, 6ASK, 8ASK。
所述的幅度和相位联合调制可为 4QAM , 8QAM , 16QAM , 32QAM , 64QAM, 16APSK, 16DAPSK, 32APSK , 64APSK , 32DAPS , 64DAPS , 在本发 明的较佳实施例中 AMC调制方案可从 QPSK, 16QAM, 64QAM中选择。
积码编码。 在本发明的较佳实施例中, AMC 中编码方式可采用以扩展汉明 码为成员码的 TPC , 其成员码的长度是从(16,1 1)*(8,4) , (16,11)*(16,1 1), (32,26)*(16,11), (32,26)*(32,26), (64,57)*(32,26), (64,57)*(64,57)中选出, 共 从中选出 4级 MCS。 其中, 所述的控制信号可为 MCS级别控制信号, 所述 的 MCS级别控制信号可根据专用导频而测得的信道质量来确定。
所述的 MCS 级别控制信号的确定还可由移动站进行信道质量测量和计 算后得出, 并将所得到的 MCS级别控制信号经上行链路发送到基站。
所述的 MCS 级别控制信号的确定还可包括: 移动站进行信道质量测 量, 并将该信道质量测量的报告经上行链路发送到基站, 基站根据收到的 信道质量测量的报告确定所需的 MCS级别。
所述的 MCS级别控制信号的确定还可包括: 所述的 MCS级别控制信号 可由高层直接给出。
本发明较佳实施例可采用, 移动站 MS根据接收到的下行链路的信号 进行信道质量测量, 然后计算出适当的 MCS级别信号, 进而完成 Turbo乘 积码的自适应调制与编码。
本发明较佳实施例的具体步骤如下:
在下行链路的发送端, 在步骤 401中, 基站 BS依据反馈回来的 MCS 级别的控制信号选择合适的信息帧长度, 开始信息比特的发送; 步骤 402 中, 对发送的信息比特加上 CRC校验位; 之后在步骤 403中, 根据 MCS 级别控制信号选择合适的调制方式和相应的编码方案。 而同时反馈至基站 的 MCS级别控制信号也要进行差错保护步骤 405和调制步骤 406, 所得信 号完成信道映射步骤 407。 然后与编码和调制后的业务信号 404进行复用
步骤 408, 共同送至码道中步骤 409。 在下行链路的接收端, 首先进行信号的解复步骤 410, 解复后的信号分 成业务信号步骤 411和控制信号步骤 412。 解复后的业务信号根据检测到 式和编码结构, 进行相应的解调和译码步骤 414。 然后进行 CRC校验步骤 416, 判断接收帧是否正确步骤 417。 如果不正确则在步骤 418, 进一步判 断重传次数是否小于最大重传次数, 如果重传次数小于最大重传次数时, 使用 HARQ(Hybrid-ARQ)进行重传步骤 419, 当重传次数已达最大重传次 数时, 放弃该坏帧步骤 421。 另外, 根据步骤 409中码道传送的复用信 号, 在用户端进行信道质量估计步骤 413, 依据估计的信道质量产生 MCS 级别控制信号步骤 415经上行链路反馈至基站, 用来作为下一帧的 AMC 控制信号。
TPC码的编码可以由各种分组码 /卷积码进行高维编码完成, 译码可以 由迭代译码完成。
图 5是不同调制方式和编码码率的组合方式下, 在 AWGN信道中仿真 所得到的对应的 BLER ( Block Error Rate ) 。 仿真参数如表 1所示。
码片速率 1.28Mchip/s
MCS级别的变换周期 1 sub-frame(2387 chips)
信道环境 AWGN 编码方式 TPC
TPC译码器的输入 软判决信息
图 6是与图 5相对应的编码与调制的组合方式下, 系统所能达到的吞吐 量性能曲线。 仿真参数仍如表 1所示。 本发明的实例中选择 MCS的原则是 由错误率和吞吐量共同决定。 在特定的信噪比和调制方式下, 依据错误率 尽可能小, 吞吐量尽可能大的原则, 在吞吐量相差不大时选择错误率较小 的 TPC成员码, 在错误率相差不大时选择吞吐量较大的 TPC成员码, 根据 图 5错误率和图 6吞吐量的仿真结果, 选择一组可能的 MCS如下 (但不仅 此一种选择) :
MCS1:以(16,11)*(16,11)扩展汉明码为成员码的 TPC编码; QPSK调 制;
MCS2:以(16,11)*(16,11)扩展汉明码为成员码的 TPC编码; 16QAM调 制;
MCS3:以(32,26)*(16,1 1)扩展汉明码为成员码的 TPC编码; 16QAM调 制;
MCS4:以(32,26)*(32,26)扩展汉明码为成员码的 TPC编码; 64QAM调 制;
选定各级 MCS后, 根据具体的帧结构经过速率匹配后成帧。
图 7是实施例中采用上述四级 MCS后系统吞吐量以及采用 AMC技术 后系统吞吐量的仿真曲线。
在得到采用 AMC技术后系统吞吐量曲线之前, 首先需要从图 7所示的 四种 MCS级别所得到的吞吐量曲线来确定各级 MCS转换的门限值。 所得 到的各级门限值如表 2所示。 最后在采用 AMC技术后, 系统根据此时信 道质量状况和所得到的门限值比较来实时地改变系统的 MCS级别。
表 2
从图 7中可以看出, 采用 AMC技术后, 所得到的系统吞吐量是仅采用 其中某一种 MCS所得到的吞吐量曲线的外包络。 因此, 采用 AMC技术可 以使系统的吞吐量最大化。
本发明提高了通信系统的有效性, 使得在信道质量良好位置的用户可以 进行较高速率的数据传输, 从而提高小区的平均吞吐量; 可以降低干扰变 化的影响, 进而使系统具有较低的误帧率, 并达到较高的吞吐量。 同时可 增强链路的可靠性, 支持高速数据速率的要求。
本发明采用的乘积码是一类能同时纠正随机错误和突发错误、 码构造简 单的好码, 其特别适用于信道干扰复杂的差错控制系统。 将 TPC用于自适 应调制与编码各级 MCS的编码方案中, 可以在自适应调制与编码技术中充 分发挥 TPC的优点, 增强自适应调制与编码技术在高速数据传输领域中的 效果。 本发明釆用的迭代译码方案还以尽可能低的系统复杂性获得了尽可 能高的编码增益和传输速率。
Claims (20)
- 权 利 要 求1. 一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法, 其特征是, 采用 TURBO乘积码完成对高速数据的自适应调制与编码。
- 2. 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于: 发射端依据实时信道质 量选择适当的编码与调制方式对发送的信息比特进行编码, 该编码至少包 括 TURBO 乘积码编码; 发射端依据实时信道质量对编码后的比特进行调 制;所述的发送的信息比特经所述的编码和所述的调制后生成发送信号, 该发送信号与控制信号复用, 并经信道传输;接收端对所接收的信号进行解调、 译码, 该译码至少包括 TURBO 乘积 码译码。
- 3. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的 TURBO乘 积码可为分组码与分组码的级联。
- 4. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的 TURBO乘 积码可为卷积码与分组码的级联。
- 5. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的乘积码可 为 n维乘积码。
- 6. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的乘积码可 为二维乘积码。
- 7. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的编码可为 采用以汉明码或者扩展汉明码为成员码的 TURBO乘积码编码。
- 8. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其特征在于: 所述的调制方式 可为相移键控调制、 幅度键控调制或者幅度和相位联合调制。
- 9. 据权利要求 1或者 2或者 8所述的方法, 其特征在于: 所述的相 移键控调制可为 BPSK, QPSK, DQPS , 8PS , D8PSK, 16PSK。
- 10. 根据权利要求 1或者 2或者 8所述的方法, 其特征在于: 所述的 幅度调制可为 2ASK, 4AS , 6ASK, 8ASK。
- 11. 根据权利要求 1或者 2或者 8所述的方法, 其特征在于: 所述的 幅度和相位联合调制可为 4QAM, 8QA , 16QAM, 32QA , 64QAM, 16APSK , 16DAPS , 32APS , 64APSK , 32DAPS , 64DAPSK。
- 12. 才艮据权利要求 2 所述的方法, 其特征在于, 所述的控制信号可为 MCS 级别控制信号; 所述的 MCS 级别控制信号可由基站根据专用导频而测 得的信道质量来确定。
- 13. 根据权利要求 2 所述的方法, 其特征在于, 所述的控制信号可为 MCS 级别控制信号; 所述的 MCS 级别控制信号可由移动站进行信道质量测 量和计算后得出, 并将所得到的 MCS 级别控制信号经上行链路发送到基 站。
- 14. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述的控制信号可为 CS 级别控制信号; 所述的 MCS 级别控制信号可由移动站进行信道质量测 量, 并将该信道质量测量的报告经上行链路发送到基站, 基站根据收到的 信道质量测量的报告确定所需的 MCS级别。
- 15. 居权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述的控制信号可为MCS级别控制信号; 所述的 MCS级别控制信号可由高层直接给出。
- 16. 根据权利要求 2 所述的方法, 其特征在于: 所述的译码可为 TURBO乘积码迭代译码。
- 17. 根据权利要求 2 所述的方法, 其特征在于: 所述的译码可为基于 子码伴随式译码的 TURBO乘积码迭代译码。
- 18. 根据权利要求 1所述的方法, 其步骤包括:发射端依据实时信道质量对发送的信息比特进行编码, 该编码至少包 括 TURBO乘积码编码;发射端依据实时信道质量对发送的比特进行调制;发送的信息比特经编码和调制后生成发送信号, 该发送信号与控制信 号复用, 并经信道传输;接收端对控制信号进行检测;接收端对所接收的信号进行解调、 译码, 该译码至少包括 TURBO 乘积 码译码。
- 19. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其步骤包括:发射端依据实时信道质量对发送的信息比特进行编码, 该编码至少包 括 TURBO乘积码编码;发射端依据实时信道质量对编码后的比特进行调制;发送的信息比特经编码和调制后生成发送信号, 该发送信号与 MCS 级 别控制信号复用, 并经信道传输;接收端对 MCS级别控制信号进行检测;接收端采用与发射端相对应的星座图对所接收的信号进行解调; 接收端采用与发射端相对应的 TURBO乘积码结构进行迭代译码。
- 20. 根据权利要求 1或者 2所述的方法, 其步骤包括:在下行链路的发送端: 步骤 401 , 基站依据反馈回来的 MCS 级别控制信号确定信息帧长度, 并开始信息比特的发送;步骤 402 , 对发送的信息比特加上 CRC校验位;步骤 403 , 根据 MCS 级别控制信号确定 TURBO 乘积码长度并进行编 码, 根据 MCS级别控制信号确定调制方式;步骤 404, 经所述编码和调制后生成业务信号;步骤 405, 对反馈至基站的 MCS 级别控制信号进行检测后, 对检测到 的 MCS级别控制信号进行差错保护;步骤 406 , 对经过差错保护后的基站检测到的 MCS 级别控制信号进行 调制;步骤 407, 对调制后的基站检测到的 MCS 级别控制信号进行信道映 射;步骤 408 , 将业务信号与控制信号进行复用;步骤 409, 将业务信号与控制信号进行复用后共同送至码道中; 在下行链路的接收端:步骤 410 , 对接收的信号进行解复;步骤 411, 步骤 412 , 将解复后的信号分成业务信号和控制信号; 步骤 414 , 解复后的业务信号根据检测到的 MCS 级别控制信号选择与 发送端相对应的 MCS 级别, 即相应的调制方式和编码结构, 进行相应的解 调和译码;步骤 416 , 对接收帧进行 CRC校验;步骤 417 , 对接收帧进行判断; 步骤 418 , 如果接收帧不正确, 则判断重传次数是否小于最大重传次 步骤 419 , 如果重传次数小于最大重传次数时, 使用 HARQ进行重传; 步骤 421, 当重传次数已达最大重传次数时, 放弃该坏帧;步骤 420 , 如果接收帧正确, 则接受此帧;根据步骤 409中码道传送的复用信号:步骤 413, 在用户端进行信道质量估计;步骤 415 , 依据估计的信道质量产生 MCS 级别控制信号, 并经上行链 路反馈至基站, 用来作为下一帧的 AMC控制信号。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2002/000072 WO2003067802A1 (fr) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Procede de codage et de modulation adaptatifs pour transmission de donnees a grande vitesse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1496623A true CN1496623A (zh) | 2004-05-12 |
Family
ID=27672018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA028064593A Pending CN1496623A (zh) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1496623A (zh) |
AU (1) | AU2002233136A1 (zh) |
WO (1) | WO2003067802A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101292539B (zh) * | 2005-10-21 | 2010-08-11 | 三星电子株式会社 | 数字广播发送和接收系统及其方法 |
US7848439B2 (en) | 2004-11-19 | 2010-12-07 | Panasonic Corporation | Communication apparatus, communication system, and communication method |
CN101174919B (zh) * | 2006-11-01 | 2012-01-25 | 三星电子株式会社 | 用于无线通信的设备和方法 |
CN1808958B (zh) * | 2005-01-21 | 2012-08-08 | 株式会社日立制作所 | 一种无线通信系统及其信号发送台的通信方法 |
CN101615974B (zh) * | 2008-06-27 | 2012-11-14 | 富士通株式会社 | 用于通信系统的调制编码集合的设计方法和装置 |
CN116684041A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-01 | 深圳讯道实业股份有限公司 | 基于5g通讯线缆的数据传输方法及该线缆 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112291039B (zh) * | 2020-10-15 | 2022-03-22 | 天津大学 | 一种基于信道信号周期的数据编码传输方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11298369A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-29 | Kokusai Electric Co Ltd | マルチコード適応変調方法及び送受信機 |
CA2243013A1 (en) * | 1998-07-14 | 2000-01-14 | Mark Bingeman | Parallel concatenated convolutional coding |
GB9911777D0 (en) * | 1999-05-20 | 1999-07-21 | Univ Southampton | Transceiver |
-
2002
- 2002-02-08 AU AU2002233136A patent/AU2002233136A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-08 WO PCT/CN2002/000072 patent/WO2003067802A1/zh not_active Application Discontinuation
- 2002-02-08 CN CNA028064593A patent/CN1496623A/zh active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7848439B2 (en) | 2004-11-19 | 2010-12-07 | Panasonic Corporation | Communication apparatus, communication system, and communication method |
CN1808958B (zh) * | 2005-01-21 | 2012-08-08 | 株式会社日立制作所 | 一种无线通信系统及其信号发送台的通信方法 |
CN101292539B (zh) * | 2005-10-21 | 2010-08-11 | 三星电子株式会社 | 数字广播发送和接收系统及其方法 |
CN101174919B (zh) * | 2006-11-01 | 2012-01-25 | 三星电子株式会社 | 用于无线通信的设备和方法 |
CN101615974B (zh) * | 2008-06-27 | 2012-11-14 | 富士通株式会社 | 用于通信系统的调制编码集合的设计方法和装置 |
CN116684041A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-01 | 深圳讯道实业股份有限公司 | 基于5g通讯线缆的数据传输方法及该线缆 |
CN116684041B (zh) * | 2023-06-20 | 2024-02-06 | 深圳讯道实业股份有限公司 | 基于5g通讯线缆的数据传输方法及该线缆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2002233136A1 (en) | 2003-09-02 |
WO2003067802A1 (fr) | 2003-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI127323B (fi) | Lähetinvastaanotinyksikkö ja menetelmä paketin uudelleenlähettämiseksi matkaviestinjärjestelmässä | |
AU2002301480B2 (en) | Transmitting/receiving apparatus and method for packet retransmission in a mobile communication system | |
CN100393011C (zh) | 在码分多址移动通信系统中发送和接收数据的设备和方法 | |
US7362733B2 (en) | Transmitting/receiving apparatus and method for packet retransmission in a mobile communication system | |
US7131049B2 (en) | Transmission/reception apparatus and method for packet retransmission in a CDMA mobile communication system | |
JP3885078B2 (ja) | Arq送信ダイバーシチ方式のためのコンスタレーションリアレンジメント | |
US6738370B2 (en) | Method and apparatus implementing retransmission in a communication system providing H-ARQ | |
JP3885079B2 (ja) | 送信ダイバーシチ方式のためのコンスタレーションリアレンジメント | |
WO2002033911A1 (en) | Transmitting packet data in mobile communications systems | |
EP1796302B1 (en) | Mobile communications terminal for supporting extended link adaptation techniques and method thereof | |
Tripathi et al. | Reliability-based type II hybrid ARQ schemes | |
Naijoh et al. | ARQ schemes with adaptive modulation/TDMA/TDD systems for wireless multimedia communication services | |
CN1496623A (zh) | 一种用于高速数据传输的自适应调制与编码方法 | |
KR20080086218A (ko) | 무선 네트워크에서 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스를 위한무선통신방법과 무선통신 기지국 | |
KR100834655B1 (ko) | 부호분할다중접속 이동통신시스템에서 비트/심벌간신뢰도를 이용한 데이터 송/수신 장치 및 방법 | |
Ryoo et al. | Hybrid ARQ using rate compatible block turbo codes for mobile satellite systems | |
Riediger et al. | Application of Reed-Solomon codes with erasure decoding to type-II hybrid ARQ transmission | |
Tanaka et al. | Performance of Reed-Solomon coded type-1 hybrid ARQ scheme on fading channels | |
Bosisio et al. | Multilevel type-II HARQ with adaptive modulation control | |
Yu et al. | Comparative analysis on HARQ with turbo codes in Rician fading channel with low Rician factor | |
Sun et al. | DLC strategies with flexible error control in wireless ATM | |
Huang et al. | A novel TCM-based hybrid ARQ for efficient bandwidth utilization | |
Pilipovic et al. | On efficiency of link adaptation mechanisms in H/ARQ systems | |
Oteng-Amoako et al. | Discrete adaptation of type-II hybrid-ARQ in DS-CDMA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |