[发明专利]通信装置、通信系统以及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信装置、通信系统以及通信方法，尤其涉及在子载波通信系统中的自适应传输技术，也就是一种在子载波通信系统，特别是无线通信正交频分复用(OFDM)系统中进行自适应调制与编码的通信装置、通信系统以及通信方法。

背景技术

OFDM技术是目前解决高速无线数据传输的主流技术。OFDM技术的原理是将要传输的高速数据用许多个正交的子载波来传输，每个子载波上的数据速率相对较低。与通常的频分复用系统相比，OFDM中子载波的正交性使得系统有更高的频谱利用率。OFDM中将整个信号带宽划分为多个很窄的子载波频带，由于每个子载波带宽小于信道的带宽，从而使平坦衰落。这样，与单载波系统相比，OFDM中的平坦衰落要容易实现的多。目前，OFDM技术已成功应用于非对称用户数据环路(ADSL)、数字视频广播(DVB)以及无线异步传输模式(WATM)系统之中。

为了提高无线系统的频谱利用率，衰落信道的高速无线数据传输要求采用自适应、高频谱利用率的传输技术。在衰落信道中，与固定编码调制相比，自适应调制与编码(AMC)技术可以有效地提高系统的吞吐和误码率(BER)性能。这里所谓的吞吐指的就是系统的频谱利用率，也就是单位频谱带宽在单位时间内传输的信息量。AMC技术的基本思路是根据当前的信道特性自适应地改变发送功率、符号传输速率、星座大小、编码效率和编码机制中的一种或者多种，在信道条件好时多传一些信息，提高频谱利用率，在信道条件差时少传一些信息来保证一定的接收BER要求。

在介绍OFDM中的AMC方法之前，首先简单介绍一下OFDM传输中的信道特性。

图1所示为OFDM的信道特性示例。

其中，两个横轴分别表示时域上OFDM符号和频域上子载波的标号，纵轴为对应OFDM符号和子载波上的信道增益。由于信道在传输中的时域色散和频域色散，使得OFDM的信道在时域和频域上都有波动。

前面提到，AMC的思想是根据当前信道特性变化发送的调制和编码参数。对于OFDM来说，此时的自适应是时域和频域两个域上的自适应。目前从自适应结构上来说，OFDM中的AMC可以分为基于子载波的AMC和基于子带的AMC两种。所谓基于子载波的AMC指的是每个子载波为最小的自适应单位，OFDM每个子载波采用不同的调制和编码方式进行传输。基于子载波的AMC的缺点是实现复杂度过高，另外还有反馈开销过大的问题。一般说来，基于子载波AMC的方法在实际系统中很难实现。OFDM中另外一种自适应结构是目前比较常用的是采用独立编码的子带AMC结构，也即传统的子带自适应方法。

图2所示为传统的子带自适应调制与编码示意图。

在该结构中，将OFDM频域上所有子载波划分为若干子带。所谓子带，指的是由频域上相邻位置的子载波组成的子载波组。比如在图2中，子带总数为N。然后，由相邻若干(图2中，该数值为M)OFDM符号内的同一子带组成一个编码调制块。在图2的传统子带自适应中，每个编码调制块根据各自的信道特性进行编码调制参数的估计、以及独立的编码。图2中每个编码调制块内的数字表示该编码调制块内编码调制参数所属的等级。

一般来说，各编码调制参数等级所对应的编码调制参数在系统初始时就已定好。比如表1作为其中的一个例子示出了等级、编码参数以及调制参数之间的关系。但是本发明并不局限于表1。