一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法技术

本发明专利技术公开一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法，该方法包括：S1.根据系统参数和各业务的第一业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号为划分单元，将物理层信道进行分割，得到一个或多个符号级物理层子信道；S2.根据各业务的第二业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号中的比特为划分单元，将符号级物理层子信道进行分割，得到一个或多个比特级物理层子信道；S3.利用每个比特级物理层子信道携载对应的业务的信息；S4.发射所有符号级物理层子信道的星座映射符号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，人们在通信的需求上呈现出越来越多的移动性、个性化和多样性等多业务特征。然而，通信尤其是无线通信领域的可用频谱资源极其有限。因此，未来通信系统的核心问题之一就是如何更有效地利用系统可用频谱资源来支持不同环境下多种业务的传输，以满足日益增长的多业务传输需求。目前数字电视地面多媒体广播（DigitalTelevisionTerrestrialMultimediaBroadcasting，DTMB）采用基于传输流（transportstream，TS）层次复用的多业务传输技术，即将来自于不同业务的TS流以TS包为单位复用得到一个包含多个业务的TS流。复用后的TS流采用相同的编码、交织、调制方式进行处理，并且用同样的时频资源进行传输。在接收端，接收信号经过解调、解交织、解码等处理后得到全部TS流，解复用器通过每个TS流的包识别符（PackageIdentifier，PID）提取出不同业务的数据。基于TS流层复用的多业务传输技术具有明显的缺陷，由于所有业务采用相同的编码调制方式进行处理，业务之间的需求差异难以兼顾，尤其是在需要传输的多个业务具有不同服务质量要求、移动性能要求、实时性要求、覆盖范围要求的情况下，难以针对多种类型业务的需求给出一个适合各业务的高效编码调制方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是面向单天线或多天线发射系统的满足不同业务需求的多业务传输。为此目的，本专利技术提出一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法，该方法包括：S1.根据系统参数和各业务的第一业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号为划分单元，将物理层信道进行分割，得到一个或多个符号级物理层子信道；S2.根据各业务的第二业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号中的比特为划分单元，将符号级物理层子信道进行分割，得到一个或多个比特级物理层子信道；S3.利用每个比特级物理层子信道携载对应的业务的信息；S4.发射所有符号级物理层子信道的星座映射符号。其中，在步骤S1中，所述第一业务需求包括移动性、实时性、服务质量、业务传输速率、最小解码门限和接收端复杂度，所述系统参数包括信道条件和系统频谱效率。其中，所述第一业务需求与第二业务需求不相同、相同或者部分相同。其中，在步骤S1中，所述星座映射符号采用OFDM调制；所述星座映射符号在经过后续处理后占用时域数据块上的某个子载波，其中，不同时域数据块具有相同的子载波间隔或者不同的子载波间隔。其中，同一符号级物理层子信道中的星座映射符号占用的时域数据块的子载波间隔相同。其中，所述步骤S2基于比特的非均等保护程度特征分割符号级物理层子信道，所述比特的比特级信道容量越大，其保护程度越高。其中，在步骤S4中，同一符号级物理层子信道中的所有星座映射符号在经过后续处理后采用单天线发射、多天线分集发射或者多天线复用发射，其中，单天线发射和多天线分集发射的星座映射符号为标量复数符号，多天线复用发射的星座映射符号为矢量复数符号，所述多天线复用发射的矢量复数符号的每个维度采用的调制方式相同或者不同，每个维度的平均功率相同或者不同。其中，步骤S1中，每个符号级物理层子信道包含所述物理层信道的部分星座映射符号或全部星座映射符号。其中，步骤S2中，每个比特级物理层子信道包含其所在的符号级物理层子信道的部分比特或全部比特。其中，每个符号级物理层子信道独立选择传输参数，所述传输参数包括符号交织和星座映射，每个比特级物理层子信道独立选择传输参数，所述传输参数包括编码和比特交织。相比于现有技术，本专利技术提供的方法的有益效果是：本专利技术充分利用不同子载波间隔和不同天线配置的星座映射符号，结合同一星座映射符号内非均等保护程度的比特，以比特为最小资源颗粒灵活划分物理层子信道，最大限度地利用物理层信道的时频资源和天线资源，提升系统传输效率，同时满足不同业务对移动性能、服务质量、传输速率等业务需求的要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法流程图；图2示出了实施例2中的复帧结构及符号级物理层子信道分割示意图；图3示出了实施例2中的系统物理层信道资源示意图。图4示出了实施例2中所述16阶Gray-QAM中各个比特的比特级信道容量随信噪比变化曲线；图5示出了实施例2中所述第1物理层子信道和第2物理层子信道的比特分割图；图6示出了实施例2中所述64阶Gray-APSK星座映射图；图7示出了实施例2中所述64阶Gray-QAM在单天线发射时各个比特的比特级信道容量随信噪比变化曲线；图8示出了实施例2中所述64阶Gray-APSK在单天线发射时各个比特的比特级信道容量随信噪比变化曲线；图9示出了实施例2中所述第3物理层子信道和第4物理层子信道的比特分割示意图；图10示出了实施例3中的复帧结构及符号级物理层子信道分割示意图；图11示出了实施例3中所述第2物理层子信道和第3物理层子信道的比特分割示意图；图12示出了实施例3中所述256阶Gray-APSK星座映射图；图13示出了实施例3中所述第4物理层子信道、第5物理层子信道和第6物理层子信道的比特分割示意图。具体实施方式本专利技术实施例采用数字基带等效系统模型。其中，发射信号是由发射符号组成的数字基带信号，接收信号是由接收符号组成的数字基带信号。发射端与接收端之间的过程等效为一个离散符号信道，即本专利技术讨论的物理层信道，其输入与输出均为星座映射符号，即发射符号与接收符号。在OFDM系统中，所述星座映射符号在信道传输时占用某个时域数据块上的某个子载波；在单载波系统中，所述星座映射符号在信道传输时占用某个时域符号。本专利技术实施例所述的基于物理层子信道划分的多业务传输方法可同时面向单天线或多天线发射的传输系统，星座映射符号在经过后续处理后采用单天线发射、多天线分集发射或者多天线复用发射。单天线发射的星座映射符号为标量复数符号；多天线分集发射的星座映射符号为标量复数符号，由多天线的某一天线确定，其他天线所发射的符号均由该天线发射的符号经过一定的变换得到；多天线复用发射的星座映射符号为矢量复数符号，其维度为独立发送信号的天线个数，所述多天线复用发射的矢量复数符号的每个维度采用的调制方式相同或者不同，每个维度的平均功率相同或者不同。本专利技术实施例的主要思想是：面向单天线或多天线发射的系统，提出一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法。首先在时域、频域和空间域上，以星座映射符号为划分单元，将物理层信道进行分割，得到符号级物理层子信道，其中星座映射符号为标量复数符号或矢量复数符号；考虑到矢量复数符号不同维度内可能采用不同的调制方式，以及高阶调制下同一星座映射符号中不同位置的比特具有非均等保护程度特征，进一步以比特为划分单元，将符号级物理层子信道中的星座映射符号在比特级上进行分割，得到比特级物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法，其特征在于，该方法包括：S1.根据系统参数和各业务的第一业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号为划分单元，将物理层信道进行分割，得到一个或多个符号级物理层子信道；S2.根据各业务的第二业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号中的比特为划分单元，将符号级物理层子信道进行分割，得到一个或多个比特级物理层子信道；S3.利用每个比特级物理层子信道携载对应的业务的信息；S4.发射所有符号级物理层子信道的星座映射符号。

【技术特征摘要】
1.一种基于物理层子信道划分的多业务传输方法，其特征在于，该方法包括：S1.根据系统参数和各业务的第一业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号为划分单元，将物理层信道进行分割，得到一个或多个符号级物理层子信道；S2.根据各业务的第二业务需求，在时域、频域和空间域上，以星座映射符号中的比特为划分单元，将符号级物理层子信道进行分割，得到一个或多个比特级物理层子信道；S3.利用每个比特级物理层子信道携载对应的业务的信息；S4.发射所有符号级物理层子信道的星座映射符号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一业务需求包括移动性、实时性、服务质量、业务传输速率、最小解码门限和接收端复杂度，所述系统参数包括信道条件和系统频谱效率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一业务需求与第二业务需求不相同、相同或者部分相同。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述星座映射符号采用OFDM调制；所述星座映射符号在经过后续处理后占用时域数据块上的某个子载波，其中，不同时域数据块具有相同的子载波间隔或者不同的子载波间隔。5.根据权利要求4所述的方法，同一符号级物理层子信道中...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭克武，颜克茜，杨昉，金黄平，宋健，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11