CN1783860A

CN1783860A - 无需信令的用于传递特殊信息的发送及检测方法

Info

Publication number: CN1783860A
Application number: CN 200410098020
Authority: CN
Inventors: 仲川; 王海
Original assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2006-06-07

Abstract

一种无需信令的用于传递特定信息的发送方法，包括步骤：在子信道中根据特殊信息的数目划分子载波组；当发送端确定了所需传递的特殊信息后，在其对应的子载波组内进行数据处理，并在这个组内产生一个空载波。本发明在没有额外信息传递的情况下，通过对发送数据的处理，实现了发送端信息的及时传递，如AMC系统中的调制类型信息的传递，而数据信息本身可以实现无损恢复。

Description

无需信令的用于传递特殊信息的发送及检测方法

技术领域

本发明属于正交频分复用(以下简称OFDM)系统中的信息传输领域，涉及OFDM系统中伴随数据信息传递的少量特殊信息的传递方法。

背景技术

OFDM是在信道中进行有效信息传输的一种健全的通信技术。该技术利用多个并行的、传输低速率数据的子载波(子载频)来实现高数据速率的通信。其技术要点是将信道传输带宽划分成若干子频带，在每个子频带上并行地用互相正交的子载波传输数据信息，在接收端利用其各个子载波的正交性，分离出并行传输的数据信息。

OFDM技术已经成功地应用于许多通信系统中，例如，由欧洲电信标准化组织ETSI制定的数字广播(DAB)和数字电视(DVB)采用OFDM技术为空中接口的无线传输标准，此外无线局域网标准IEEE802.11和无线城域网标准IEEE802.16也都采用了OFDM技术。

在通信系统中，在发送端和接收端之间通常要传送少量的特殊信息。例如采用的调制方式，采用的编码率，采用的各种格式等。

在OFDM通信系统中，AMC技术是一个重要的技术分支。实际的无线信道具有两大特点：时变特性和衰落特性。时变特性是由终端、反射体、散射体之间的相对运动或者仅仅是由于传输媒介的细微变化引起的。因此，无线信道的信道容量也是一个时变的随机变量，要最大限度地利用信道容量，只有使发送速率也是一个随信道容量变化的量，也就是使编码调制方式具有自适应特性。自适应调制和编码(AMC)根据信道的情况确定当前信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便最大限度地发送信息，实现比较高的速率。

在现有系统中，发送端通常是通过信令的传输来通知接收端相关特殊信息的。在OFDM通信系统中，当采用了AMC调制方式时，需要获得信道的参数：在FDD方式下，基站可以通过信道的反馈获得下行信道质量；在TDD方式下，基站可以直接通过对上行信道的测量来获得下行信道的质量，从而根据子信道的质量来调整调制参数，使信道得到充分的利用。但是每次调整了参数后，基站都需要通知相应的终端更改成相应的接收方式，随着子信道数目的增加和变化频率的提升，需要传输的控制信息量也就越来越大，造成较大的容量浪费，从而在很大程度上抵消了通过提升调制方式获得的容量增益，在最坏情况下，还可能减小原来的信道容量。

对于一些其他的特殊信息，例如采用的编码率，采用的各种格式等，在传递时也存在上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需信令的用于传递特定信息的发送及检测的方法。

为实现上述目的，一种无需信令的用于传递特定信息的发送方法，包括步骤：

在子信道中根据特殊信息的数目划分子载波组；

当发送端确定了所需传递的特殊信息后，在其对应的子载波组内进行数据处理，并在这个组内产生一个空载波。

本发明在没有额外信息传递的情况下，通过对发送数据的处理，实现了发送端信息的及时传递，如AMC系统中的调制类型信息的传递，而数据信息本身可以实现无损恢复。

附图说明

图1是发明实施例1数据示意图；

图2是发明实施例2数据示意图。

具体实施方式

下面重点说明怎么实现特殊信息的传递。为易于说明，这里假设要传的特殊信息是调制方式。实际上，采用同样的原理，还可以传送很多其他种类的特殊信息，如编码方式等。

假设系统中采用了n种调制方式，每种调制方式的星座图分别有A1，A2，....An个星座点。

那么在子信道划分时，要保证每个子信道所占据的子载波数不小于A1+A2+....+An。

发送端对在子信道内发送的数据进行如下处理。步骤如下：

1，在子信道内划分出N组子载波。每一组内的子载波数目分别等于(或大于)A1，A2，..An。分别对应调制方式1，2，...n。

2，按照所选的调制方式将要发送的数据进行调制并依次放置到子载波上。

3，根据所要传的特殊信息，如所采用的调制方式，选择将要特殊处理的对应组。假设采用有Ak个星座点的调制方式k，则选择对应的有不小于Ak条子载波的那一组，假设其共有Ax条子载波。

4，设3中所选出的组的子载波编号为0，1，....Ax-1(注：编号上无特殊要求，即不要求为升序或降序，只要是约定好的，并有唯一性即可。)。按约定获取其基准子载波的编号，如编号为1。

5，获取基准子载波上的调制数据，即得到原始数据m，令z＝(1+m+y)mod Ak(可以采用“模Ak”算法，“模Ax”算法或其他算法，这里以“模Ak”算法为例！)，其中，’1’是基准子载波的编号，’y’是约定的偏移量，如0到Ax-1之间的一个数，所以z应可以映射为一个子载波编号，即0到Ax-1之间的一个数。

6，将编号为z的子载波上的数据搬移到基准子载波(如4中，子载波1)，上进行传输。

7，编号为z的子载波上将不传输任何数据。

接收端对接收到的符号进行如下处理：

1，将经过信道补偿后的接收数据的每一条载波进行能量检测，找出整个符号中能量最低的子载波，作为判定的空载波的位置。

2，判断空载波的位置属于哪一个组。由于所传的特殊信息，如所采用的调制方式，是和空载波所在的组一一对应，由此可判定所传的特殊信息，如发送端采用的调制方式。

3，将含有空载波的组内的基准子载波，如上面假定的子载波1，上的接收数据搬移到空载波上。

4，空载波的位置z，和组内基准位置(如上面假定的子载波1)的位置差m＝(z-1-y)modAk(假设采用“模Ak”算法；’y’是约定的偏移量)就是基准子载波上原先要传输的数据m。将整个符号解调后，将该数据按相应位置补充到整个数据符号中。

实施例

下面，是一个采用了BPSK，QPSK，QAM16调制的例子，每子信道的载波数设计为2+6+16＝24。

A对24条子载波分成3个部分：

载波0-1为一组，2-7为一组，8-23为一组。长度分别超出了BPSK QPSKQAM16可能的数据数目2 4 16。

在下面的例子里，0，3，10分别被设为调制方式BPSK QPSK QAM16的基准位置。子载波编号方式为顺序编号。

B，根据决定的调制方式，对频域符号数据进行处理。

假设偏移量y＝0。

如果是BPSK调制，找到BPSK基准位置上的数据，该数据应当是{0，1}中的一个，设为A。

将位置(A+BPSK基准位置+0)MOD 2上的数据放置到BPSK基准位置上，位置(A+BPSK基准位置+0)MOD2空闲不传。

如果是QPSK调制，找到QPSK基准位置上的数据，该数据应当是{0，1，2，3}中的一个，设为A。

将位置(A+QPSK基准位置+0)MOD 4的数据放置到QPSK基准位置上，位置(A+QPSK基准位置+0)MOD 4基准位置空闲不传。

如果是QAM16调制，找到QAM16基准位置上的数据，该数据应当是{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15}中的一个，设为A。

将位置(A+QAM16基准位置+0)MOD 16的数据放置到QAM16基准位置上，位置(A+QAM16基准位置+0)MOD 16空闲不传。

这里假设采用了QAM16，QAM16基准位置上的数据为7(0111)。

实施例的原始数据示意图见图1(a)。

而调整后的数据为见图1(b)。

C把调整后的数据正常发送。

D接收端对每个子信道数据进行提取并进行信道补偿后，寻找能量最低的子载波，

根据能量最低的子载波的位置判断调制方式。即，位置为

{0，1}时，则判断为BPSK.

{2-7}时，则判断为QPSK.

{8-23}时，则判断为QAM16.

在这个例子中，我们将检测到能量最低的子载波位置为17，从而判定采用了QAM16调制方式。

E将QAM16基准位置上的数据调到这个能量最低的位置上。

F基准位置上的应传的数据可通过D中的位置信息得到，方法是该数值减去相应的基准位置和偏移量。

在本例中，通过空载波位置9，减去基准位置2，得到数据7。如果得到了负数，则进行取模运算得到对应的正数。

G进行正常的解调。将F中得到的数据放置到对应的基准位置上。就可得到原始的发送数据。

下面再描述一个用于传递常用码率的例子

在通信系统中，常用的编码速率有1/2，2/3，3/4三种。

假设一个系统中固定采用了QPSK调制，在三种码率中选择。

一个子信道中仍然采用22条子载波，假设载波0-3为一组，载波6-9为一组，载波15-18为一组，基准位置都选用组内的第一条载波。当采用1/2编码速率的时候，在第一组内进行产生空载波的处理，当采用2/3编码速率的时候，在第二组内进行产生空载波的处理，当采用3/4编码速率的时候，在第三组内进行产生空载波的处理，在本例中采用了3/4编码速率。

如图2(a)所示，产生空载波的操作发生于第三组。

以下子载波编号均为组内子载波编号。

在基准子载波0上的数据为二进制值’10’，值为2。则把子载波编号2上的数据搬移到子载波0上，然后将对应编号为2的子载波置为空载波，然后可进行传输。

图2(b)为改变后的结果。

在接收端，进行信道补偿后，在子信道内作能量检测，找到能量最低的点，发现是第17条子载波，属于第三组，于是可以做出判断，采用的编码速率为3/4。

然后进行数据还原工作。

将基准子载波上的数据搬移到空载波上。而由空载波和基准位置差值2得到基准子载波上的所要传输的数据。

至此，完成了数据传输和码率信息的传递。

Claims

1.一种无需信令的用于传递特定信息的发送方法，包括步骤：

在子信道中根据特殊信息的数目划分子载波组；

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述特殊信息是调制方式。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于所述每个子载波组中的数目不小于当前所采用的调制方式的可能变化值数目。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所采用的调制方式的星座图的星座点被一一映射到所划分的子载波组内的子载波上，因此，要求子信道内的子载波数目不小于所采用的调制方式的星座点的数目之和。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于产生空载波包括：

得到组内基准子载波上的原始数据m；

通过运算，将对应子载波编号z上的数据搬移到基准子载波上进行传输，而子载波编号z空闲。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，子载波编号z所产生的方法采用以下算法，z＝(b+m+y)MOD Ax，b为组内基准子载波的编号，y为预先设定好的一个偏移值，MOD为取模运算，Ax为组内子载波的数目。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述特殊信息是常用码率。

8.一种接收权利要求1所述方法的方法，包括步骤：

接收端接收数据后，判定空载波的位置；

得到发送端发送的特殊信息后，并根据空载波的位置对发送的数据进行还原。

9.按照权利要求8的方法，其特征在于，所述空载波的位置是能量最低的子载波。

10.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，空载波所在的组对应所传输的特殊信息的值。

11.按照权利要求8所述的方法，其特征在于所述数据还原包括：

将空载波所在组的基准子载波上的接收数据搬移到该空载波上；

空载波和基准子载波的位置编号差值就是原始符号要在基准子载波上传递的数据。