[发明专利]一种用于无线广播组播分层调制的功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及无线广播组播分层调制技术中的功率分配方法。

背景技术

无线通信在过去几年取得的巨大成就和未来所蕴含的巨大发展潜力无人质疑。随着3G、4G等技术的飞速发展，无线通信不仅对纯文本低速率的消息传输有了更高的要求，也对高速率多媒体数据业务的需求日益增长。无线广播组播业务，如手机上网、移动电视等，因其低廉的应用成本和对带宽的高效利用率而使得专门针对提高多媒体广播组播服务质量的研究逐步成为无线通信发展的主流。

在现有的普通广播系统中，发射机的发射功率以及调制编码方式均是以覆盖区域内的最差用户为基准，这样才能保证所有用户都能享受到所提供的多媒体服务。但是，这样不仅会降低近端用户的服务质量，而且会造成很大时延。

发明人于2010年12月27日提出的申请号为201010606067.0的发明专利申请《一种无线广播组播传输方法》，将机会多播优化应用到分层信源编码的技术方案。在该专利申请提出的机会多播中：

一方面，在机会多播中，基站信号的发射速率是根据某个中间信道条件的用户而定的，每次发射保证有p(0＜p＜100％)的用户能够接收到广播消息。在这种情况下，基站信号的发射速率会远大于传统广播的发射速率，同时每次基站发射有p的用户能够接收到广播消息，基站将消息重发若干次就能够让所有用户都接收到广播消息，所有用户都接收到广播消息的系统时延将会大大减小。

另一方面，为提高频谱利用效率及保证传输质量，基于多媒体业务的分层信源编码方案成为现在的研究热点。如图1所示，分层信源编码的主要原理是将原始的视频信息编码为基本层信息流(基本流)和增强层信息流(增强流)。基本流考虑的是覆盖内的所有用户，可以保证最差用户(如离基站端BS最远的用户端U2)也能得到最基本的视频观赏效果，而增强流是面向信道状况较好的用户的，只有那些信道较好的用户(如离基站端BS较近的用户端U1)才能正确解码，从而得到更加精细的视频享受，这样就实现了对不同用户的不同服务等级，对信道状况较好的用户提供了更好的服务，充分地利用了信道状况较好的用户的信道资源。此外，传输时，要求基本流的时延越小越好，而要求增强流的吞吐量越大越好，使用分层信源编码可以尽量满足对不同数据流的期望目标。

在上述发明申请中，通过将机会多播优化应用到分层信源编码的技术方案，为不同的层分配不同的速率，从而使得基本流时延尽可能小且增强流的吞吐量尽可能大。但是，在上述专利申请中，未提及如何合理地分配功率分配因子的情况下，为各个层分别分配速率，以进一步在使得基本流时延尽可能小且使得增强流的吞吐量尽可能大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种无线广播组播传输方法分层调制功率分配方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于无线广播组播分层调制的功率分配方法，在该方法中：

发送端将功率λP分配给基本流，将(1-λ)P分配给增强流，以及每次以第一用户选择比例p_b发送所述基本流以及以第二用户选择比例p_e发送所述增强流，直到推定为收到所述基本流的用户比例大于等于预定比例H时的发完时刻为止，λ表示功率分配因子，0＜λ≤1，P为用于发送所述基本流和所述增强流的总功率，其特征在于，包括：

确定步骤，将λ的值确定为使得最大时λ的取值，其中，C_u为发完时刻增强流的吞吐量，K_B为发完时刻的系统时延，以及C_u和K_B均为λ的表达式，H大于等于90％，以及

所述第一用户选择比例p_b是根据小区中用户端的信道状况推定为每次发送时能够成功接收到所发送的基本流消息的用户端占所有要接收消息的用户端的比例，所述第二用户选择比例p_e是根据小区中用户端的信道状况推定为每次发送时能够接收到所发送的增强流消息的用户端占所有要接收消息的用户端的比例。

根据本发明另一方面的用于无线广播组播分层调制的功率分配方法，