专利名称：一种分层调制数据传输、接收方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种分层调制数据传输、接收方法及 设备。
背景技术：
随着无线通信技术的日益成熟及商业化的推广。蜂窝移动通信，无线局域 网，无线城域网等无线通信手段已经广泛应用在人们生产和生活中的各个领域， 为人们进行随时随地的沟通和交流提供了越来越方便快捷的手段。移动通信技
术，经历了第一代才莫拟移动通信(1G)，第二代数字移动通信系统(2G),再 到目前正在高速增长的第三代多媒体移动通信系统(3G),正在向超3G及4G 宽带移动通信系统发展。
宽带移动通信系统为设备的带宽、传输速率和延时等指标提出了更高的要 求。因》匕正交步贞分复用4支术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)、多输入多输出4支术(Multiple Input Multiple Output, MIMO)、中继 技术、高阶调制技术等纷纷被引入到新的系统之中，作为提高系统性能的手段。 数字调制是现代通信的一项基本技术，目前常用的数字调制技术包括四相相 移键控(Quaternary Phase Shit Keying, QPSK)、八相相移键控(8 Phase Shit Keying, 8PSK)、十六正交振幅调制(16 Quadrature Amplitude Modulation, 16QAM) 、 64QAM等。 一般来说，对相同功率发射的信号，调制阶数越高，其 信号传播的有效距离越短。但在其有效距离内，调制阶数越高的信号其频谱利 用率越高。例如，64QAM能够提供很高的频谱利用率，即传输速率。但其适用 的覆盖范围却比较小；QPSK的频谱利用率较低，但使用QPSK传输能够覆盖很 大的范围。因此，使用上述任何一种调制方式，都不能同时带来频谱利用率和 覆盖范围的最大化。
为了解决上述问题，提出了分层调制技术，在分层调制中，待发送的数据 被分为基本层数据和增强层数据。其中基本层数据在调制符号的基本层传输，增强层数据在调制符号的增强层传输。基本层-增强层的组合可以为任意两种数
据调制方式，比如QPSK-QPSK, QPSK-16QAM, 16QAM-QPSK等。并且，
增强层的星座图可以进行一定角度的偏移，以获得调制码距的最大化。图1所 示的是一种QPSK-QPSK分层调制星座图。如图1所示，发送的数据包括基本 层数据和增强层数据。分层调制采用四个比特的信息(比如，abcd),其中，基 本层数据占据ab，增强层数据占据cd。采用分层调制之后，对于距离基站较近 的用户，由于能够全部解出基本层数据ab和增强层数据cd,因此可以获得较高 的数据速率；而对于距离基站较远的用户，由于其接收到信号的质量已经下降， 仅能解出基本层的数据ab，因此只能得到较低的数据速率。但是，基本层数据 与增强层数据相比，拥有较远的覆盖范围。
多媒体广播业务的特点是基站采用无线传输的方式为覆盖范围内的所有终 端提供服务，因此基站将为这些终端发送相同的信息。当采用传统调制方式(如 QPSK, 16QAM等)时，由于远端用户的接收质量较差，因此为了使覆盖范围 里所有用户都能够顺利得到服务，不能使用较高阶的调制，如64QAM。这样近 端用户虽然能够达到较好的接收质量，也只能使用较低的调制阶数，如QPSK。 这样，就对频谱资源造成了一定的浪费。
采用分层调制后，就能很好的解决上述问题。请参见图2，基站采用广播方 式向覆盖范围内的所有终端(包括近端终端和远端终端)发送经基站分层调制 后形成的基本层数据和增强层数据，对近端用户来说，其能够从广播消息中接 收基本层和增强层的数据，就能够享受较好的数据率，相当于4吏用了高阶调制。 对远端用户来说，只能从广播消息中接收基本层的数据，数据率降低，相当于 使用了低阶调制，提高了频谱利用效率。分层调制在多媒体广播中有两种典型 应用。 一是在基本层和增强层分别传送不同的业务数据，如不同的电视节目。 这样，近端用户能够收看到所有的电视节目，而远端用户只能收看部分电视节 目；二是在基本层和增强层发送同一个业务的不同数据(如一个电视节目的奇 数帧和偶数帧)。这样，近端用户能够收看到高质量的电视节目，而远端用户 收看的电视节目质量就较低(一半的数据)，但不影响顺利观看。
尽管分层调制能够大大提高基站覆盖范围内的整体频谱利用率，然而对于 小区边缘用户来说，由于只能接收到基本层发送的数据，因此不能得到较好的 服务。为了提高小区边缘用户的服务质量，引入中继站来协助基站工作。中继站的作用主要是先接收基站或者终端发出的信号，然后将接收到的数据转发给 终端或基站。基站通过中继站为终端进行服务，可以提高服务质量，扩大覆盖 范围。对于小区边缘的用户来说，如果附近有中继站，则数据速率能够得到提 高。对于基站覆盖范围之外的用户来说，中继站起到一个数据桥梁的作用，相 当于扩大了基站的覆盖范围。
图3是目前所采用通过中继增强的分层调制传输方法原理图，如图3所示， 在基站覆盖边缘的中继站接收基站发送的基本层和增强层数据，并将接收到的 基本层和增强层数据转发给其服务的终端；其中，终端只接收中继站转发的数
据，不接收基站发送的分层调制数据。该现有技术，通过设置在基站和终端间 的中继站转发数据，使远端用户能享受高质量的服务，但是，基站中采用较低 阶数调制的基本层数据拥有很广的覆盖范围，用户可以直接接收从基站发送的 基本层数据，而现有技术方案中终端仅接收中继站的数据，致使基站的该部分 基本层数据被浪费，造成了频谱资源的浪费。
发明内容
鉴于此，本发明实施例提供了一种分层调制数据传输、接收方法及设备。 可使基站覆盖范围内距离基站较远的终端，能同时接收到经基站分层调制处理 后形成的基本层数据和增强层数据，节省了频谱资源。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了 一种分层调制数据传输方法， 该包括
从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据； 从所述经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据中提取所述增强 层数据；
向终端发送所述提取的增强层数据。
相应的，本发明实施例提供了一种分层调制数据接收方法，该方法包括 从中继站处接收第一分层调制数据，所述第一分层调制数据至少包括经基 站分层调制后形成的增强层lt据；
从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。
相应的，本发明实施例提供了一种中继站，该中继站包括
接收单元，用于从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据；
提取单元，用于从所述经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据 中提取所述增强层数据；
发送单元，用于向终端发送所述提取的增强层数据。
相应的，本发明实施例提供了一种终端，该终端包括
第二接收单元，用于从中继站处接收第一分层调制数据，所述第一分层调 制数据至少包括经基站分层调制后形成的增强层数据；
第三接收单元，用于从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。
本发明实施例在基站覆盖范围内且距离基站较远处的终端从中继站处接收 经基站分层调制处理后形成的增强层数据，从基站处接收经基站分层调制处理 后形成的基本层数据，可使基站覆盖范围内距离基站较远的终端，能同时接收 到经基站分层调制处理后形成的基本层数据和增强层数据，节省了频语资源。
图1为QPSK-QPSK分层调制星座图2为现有的分层调制数据传输方法示意图3为现有的通过中继站增强的分层调制数据传输方法示意图4是本发明的移动通信系统的 一 个实施例结构示意图5是本发明的分层调制数据传输的一个实施例流程示意图6是本发明的移动通信系统的另 一个实施例结构示意图7是本发明的分层调制数据传输的另一个实施例流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发 明实施例进一步详细说明。
本发明实施例在基站覆盖范围内距离基站较远处的终端，从中继站处接收 经基站分层调制处理后形成的增强层数据，从基站处接收经基站分层调制处理 后形成的基本层数据，可使基站覆盖范围内距离基站较远的终端，能同时接收 到经基站分层调制处理后形成的基本层数据和增强层数据，节省了频镨资源。 本发明实施例的分层调制数据发送、传输、接收方法及相应的设备可应用于多
7媒体广播业务、多^某体组播业务，也可以应用于单播业务。
图4是本发明的移动通信系统的一个实施例结构示意图；如图4所示，本 实施例的移动通信系统包括基站10、中继站12以及终端13 (距离基站较远)， 其中，
基站IO釆用分层调制方法为其覆盖范围内的终端提供多媒体广播服务。基 站IO可采用QPSK-QPSK调制(即基本层数据采用QPSK调制，增强层数据采 用QPSK调制)，当然也可以釆用其他调制组合，如QPSK-8PSK， QPSK-16QAM, 16QAM-QPSK等。而且，在基本层和增强层可分别传送不同的业务数据，如不 同的电视节目；或者在基本层和增强层发送同一个业务的不同数据(如一个电 视节目的奇数帧和偶数帧)。本实施例中的基站10的结构为现有技术内容，因 此在此不重复描述。
中继站12乂人基站IO处接收经基站IO分层调制后形成的增强层数据和基本 层数据，提取所述增强层数据，并向终端13发送所述提取到的增强层数据。仍 参考图4,中继站12进一步包括第一接收单元120、第一提取单元121以及第 一发送单元122,其中，第一接收单元120用于从基站IO处接收经基站分层调 制后形成的增强层数据和基本层数据；第一提取单元121用于从第一接收单元 120接收到的数据中提取所述增强层数据；第一发送单元122用于向终端13发 送所述提取到的增强层数据。
终端13从中继站12处接收经基站10分层调制后形成的增强层数据(第一 分层调制数据)，并从基站10处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。仍 参考图4,终端13进一步包括第二接收单元130和第三接收单元131,其中， 第二接收单元130从中继站12处接收经基站分层调制后形成的增强层数据；第 三接收单元131从基站IO处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。现有技 术中，距离基站较远的终端只接收中继站转发的数据，不接收基站发送的分层 调制数据，致使基站的基本层数据被浪费，造成了频谱资源的浪费。而本实施 例的终端13从中继站12处接收经基站分层调制后形成的增强层数据，从基站 10处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。避免了基站10的基本层数据的 浪费，节约了频谱资源。
图5是本发明的分层调制数据传输的一个实施例流程示意图；该图简要示 出了基站覆盖范围内且距离基站较远处的终端接收分层调制数据的方法，结合
8图5，本实施例的分层调制数据传输的具体步骤描述如下
中继步骤，中继站从基站处接收经基站分层调制后形成的增强层数据和基 本层数据，提取其中的增强层数据，并向终端发送所述提取到的增强层数据。
接收步骤，终端从中继站处接收经基站分层调制后形成的增强层数据(第 一分层调制数据)，并从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。
本实施例的分层调制数据传输方法中终端从中继站接收经基站分层调制后 形成的增强层数据，从基站接收经基站分层调制后形成的基本层数据，避免了 基站的基本层数据的浪费，节约了频语资源。
图6是本发明的移动通信系统的另一个实施例结构示意图；如图6所示， 本实施例的移动通信系统包括基站30、中继站32以及终端33(距离基站较远)， 其中，
基站30采用分层调制方法为其覆盖范围内的终端提供多媒体广播服务。基 站30可采用QPSK-QPSK调制(即基本层数据采用QPSK调制，增强层数据采 用QPSK调制)，当然也可以采用其他调制组合，如QPSK-8PSK，QPSK-16QAM, 16QAM-QPSK等。而且，在基本层和增强层可分别传送不同的业务数据，如不 同的电视节目。或者在基本层和增强层发送同一个业务的不同数据(如一个电 视节目的奇数帧和偶数帧)。本实施例中的基站30的结构为现有技术内容，因 此在此不重复描述。
中继站32从基站30处接收经基站30分层调制后形成的增强层数据和基本 层数据，并向所述终端33发送所述增强层数据和基本层数据。仍参考图6，中 继站32进一步包括第一接收单元320和第一发送单元322,其中，第一接收单 元320从基站30处接收经基站分层调制后形成的增强层数据和基本层数据；第 一发送单元322向终端33发送所述接收到的增强层数据和基本层数据。
终端33用于从中继站32处接收经基站30分层调制后形成的增强层数据和 基本层数据(第一分层调制数据)，并同时从基站30处接收经基站分层调制后 形成的基本层数据。仍参考图6，终端33进一步包括第二接收单元330、第三 接收单元331以及分集合并处理单元332，其中，第二接收单元330从中继站 32处接收经基站30分层调制后形成的增强层数据和基本层数据；第三接收单元 331从基站30处接收经基站分层调制后形成的基本层数据；分集合并处理单元 332对第二接收单元330接收到的经基站30分层调制后形成的基本层数据和第三接收单元331接收到的基本层数据进行合并处理以达到接收分集的有益效 果。常用的分集方法包括空间分集(多天线)、时间分集、频率分集等；合并方 法可以为选择性合并、最大比合并、等增益合并等。本实施例中的分集则是一 种广义的分集，基站和中继站发送的凄t据可能经过了不同的空间、时间或者频 率等，即通过不同的传播路径到达终端，终端再对这两路不同信号进行合并。 终端将从中继站接收的基本层数据和从基站接收的基本层数据进行合并后得到 新的基本层数据。通过分集合并处理得到的基本层数据的效率更高。现有技术 中，距离基站较远的终端只接收中继站转发的数据，不接收基站发送的分层调 制数据。致使基站的基本层数据被浪费，造成了频i普资源的浪费。而本实施例 的终端33从中继站32处接收所述经基站分层调制后形成的增强层数据和基本 层数据，从基站30处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。避免了基站30 的基本层数据的浪费，节约了频i普资源。
图7是本发明的分层调制数据传输的另一个实施例流程示意图；该图简要 示出了基站覆盖范围内且距离基站较远处的终端接收分层调制数据的方法，结 合图7，本实施例的分层调制数据传输的具体步骤描述如下
中继步骤，中继站从基站处接收经基站分层调制后形成的增强层数据和基 本层数据，并向终端发送所述接收到的增强层数据和基本层数据。具体实现中， 为进一步提高频谱利用率，中继站还可对所述接收到的增强层数据和基本层数 据进行分层调制处理后再发送。
接收步骤，终端从中继站处接收经基站分层调制后形成的增强层数据和基 本层数据(第一分层调制数据)，从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层 数据，并对从中继站处接收到的基本层数据和来自基站的基本层数据进行接收 分集合并处理，获得基本层数据。常用的分集方法包括空间分集(多天线)、时 间分集、频率分集等；合并方法可以为选择性合并、最大比合并、等增益合并 等。本实施例中的分集则是一种广义的分集，基站和中继站发送的数据可能经 过了不同的空间、时间或者频率等，即通过不同的传播路径到达终端，终端再 对这两路不同信号进行合并。终端将从中继站接收的基本层数据和从基站接收 的基本层数据进行合并后得到新的基本层数据。通过分集合并处理得到的基本 层数据的效率更高。
本实施例的分层调制数据传输方法中终端从中继站接收经基站分层调制后
10形成的增强层数据和基本层数据，从基站接收经基站分层调制后形成的基本层 数据，避免了基站的基本层数据的浪费，节约了频谱资源。
以上所列举的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明 之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范 围。
权利要求
1、一种分层调制数据传输方法，其特征在于，包括从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据；从所述经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据中提取所述增强层数据；向终端发送所述提取的增强层数据。
2、如权利要求1所述的分层调制数据传输方法，其特征在于，所述终端为 距离所述基站较远处的终端，同时，该终端能够从所述基站处接收到经基站分 层调制后形成的所述基本层数据。
3、 一种分层调制数据接收方法，其特征在于，包括从中继站处接收第一分层调制数据，所述第一分层调制数据至少包括经基 站分层调制后形成的增强层数据；从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。
4、 如权利要求3所述的分层调制数据接收方法，其特征在于，所述第一分 层调制数据为经基站分层调制后形成的增强层数据。
5、 如权利要求3所述的分层调制数据接收方法，其特征在于，所述的第一 分层调制数据包括经基站分层调制后形成的增强层数据和基本层数据。
6、 如权利要求5所述的分层调制数据接收方法，其特征在于，该方法还包括对接收到的第 一分层调制数据中经基站分层调制后形成的基本层数据和来 自基站的经基站分层调制后形成的基本层数据进行接收分集合并处理。
7、 一种中继站，其特征在于，包括接收单元，用于从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据和增强 层数据；提取单元，用于从所述接收单元接收到的经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据中提取所述增强层数据；发送单元，用于向终端发送所述提取的增强层数据。
8、 如权利要求7所述的中继站，其特征在于，还包括 分层调制单元，用于对所述接收单元接收到的经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据进行分层调制处理。
9、 一种终端，其特征在于，包括第二接收单元，用于从中继站处接收第一分层调制数据，所述第一分层调 制数据至少包括经基站分层调制后形成的增强层数据；第三接收单元，用于从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据。
10、 如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述第一分层调制数据包括 经基站分层调制后形成的增强层数据和基本层数据，该终端还包括分集合并处理单元，用于对接收到的所述第一分层调制数据中经基站分层 调制后形成的基本层数据和来自基站的经基站分层调制后形成的基本层数据进 行接收分集合并处理。
全文摘要
本发明实施例公开了分层调制数据传输、接收方法及设备。其中，分层调制数据的传输方法包括从基站处接收经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据；从所述经基站分层调制后形成的基本层数据和增强层数据中提取所述增强层数据；向终端发送所述提取的增强层数据。本发明实施例在基站覆盖范围内且距离基站较远处的终端从中继站处接收经基站分层调制处理后形成的增强层数据，从基站处接收经基站分层调制处理后形成的基本层数据，可在实现基站覆盖范围内且距离基站较远的终端同时接收到经基站分层调制处理后形成的基本层数据和增强层数据的同时，节省频谱资源。
文档编号H04L27/26GK101465829SQ20071003278
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者邓敏智 申请人:华为技术有限公司