无线收发方法及其设备的制作方法

专利名称：无线收发方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别涉及时频资源的共享技术。
背景技术：
无线通信技术给人们带来了移动性的便利，不过无线通信相对于有线通 信来说， 一个主要的问题是无线资源有限，随着人们对高带宽的多媒体应用 的需求日益高涨，如何充分利用有限的无线资源的问题也日益突出。
为了能够用更少的资源传更多的信息，近年来出现了正交频分多址接入
(Orthogonal Frequency Multiple Access,简称"OFDMA，，)、单载波频 分多址才妄入(Single Carrier國Frequency Division Multiple Access, 简称
"SC-FDMA")、以及多子带的正交频分复用多址(Multi-Band Orthogonal Frequency Multiple Access,简称"MB-OFDMA")等系统。这些系统中， 系统资源被划分为时频资源块，待传输信息经过编码调制后分配到这些时频 资源块中。接收端收到指定的时频资源块后，通常会从中取出导频信息，然 后进行相干解调/信道译码等处理得到传送的数据信息。在这些系统中，在指 定的时频资源块上只传送 一 路数据，称为单层传输系统。
图1示出了传统的单层传输系统中时频资源划分原理，其中，整个时频 域被划分成许多时频格点。图1(a)表明在OFDMA通信方式下，每个时频格 点都可以被单独调度。图1(b)表明在MB-OFDMA方式下，系统在频域划分 成两个子带。图1(c)表明在SC-FDMA方式下频域信号位于一个子带中。这 里，每个时频点对应着一个复数自由度。
从图1中可以看出，传统的通信系统中每个复数自由度上只传送一路信号，又称为一个自由度。在高信噪比(Signal Noise Ratio,筒称"SNR")
情况下，这种单层传输方式工作在信道容量的高SNR工作点，每增加单位 SNR能得到的容量增量很少，没有能充分利用宝贵的无线资源。

发明内容
本发明的目的在于提供一种无线收发方法及其设备，可以利用同样的时 频资源提供更高的信道容量。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无线发送方法，包 括以下步骤
生成N层具有不同信噪比水平的数据，其中N为大于1的整数； 将N层数据累加；
将累加结果映射到指定的时频资源后发射。
本发明的实施方式还提供了 一种无线接收方法，包括以下步骤
A从指定的时频资源接收信号作为第 一 次递归的待处理信号；
B对当前待处理信号中信噪比最好的一层数据进行解调和译码，得到第 X层数据，X为当前信噪比最好的一层的序号；
C对第X层数据采用与发送端相同的方式进行编码调制，得到第X层 的编码调制数据；
D从当前待处理信号中减去第X层的编码调制数据作为下一次递归的 待处理信号；
对步骤D所得的待处理信号递归执行上述步骤B、 C和D，直到获得指 定的各层数据。
本发明的实施方式还提供了一种无线发送设备，包括层生成单元，用于生成N层具有不同信噪比水平的数据，其中N为大于
1的整数；
累加单元，用于将层生成单元所生成的N层数据进行累加；
映射单元，用于将累加单元输出的累加结果映射到指定的时频资源；
发射单元，用于发射经映射单元映射的信号。
本发明的实施方式还提供了一种无线接收设备，包括
时频数据接收单元，用于从指定的时频资源接收信号作为第 一 次递归的 待处理信号；
分层解调排序单元，用于根据各层的信噪比确定各层解调译码的顺序；
解调译码单元，用于对当前待处理信号中第X层的数据进行解调和译码， 得到第X层数据，其中X是分层解调排序单元所确定的当前信噪比最好的一 层的序号；
干扰抵消单元，用于对解调译码单元输出的第X层数据采用与发送端相 同的方式进行编码调制，得到第X层的编码调制数据，并从当前待处理信号 中减去第X层的编码调制数据作为下 一 次递归的待处理信号；
控制单元，用于控制解调译码单元和干扰^J氐消单元进行递归处理，直到 获得指定的各层数据。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于
在发送端通过将多路数据承载在信噪比水平不同的层中，在接收端以串 行干扰抵消方式进行接收，在同样的时频资源下可以传更多的信息，从而充 分利用信道容量，提升传输效率。
进一步地，通过对编码的码率、调制方式和发射功率大小进行控制，可 以实现不同层所需要的信噪比水平，这些因素控制起来较为方便，可以较为容易地将每一层的信噪比水平控制在需要的程度。
进一步地，不同层的数据可以属于同一用户设备的不同数据流，从而可 以利用分层的方式实现复用。
进一步地，重要的数据可以由信噪比最好的一层或多层承载，从而减少 重要数据出错的概率，实现服务质量的多样化。
进一步地，不同层的数据可以属于不同的用户设备，从而可以利用分层 的方式实现多址接入。
进一步地，只支持单层传输的老式用户设备的数据可以在信噪比最好的 一层中传输，从而使系统可以兼容老式的用户设备，减少用户的升级成本。
进一步地，不同层的数据可以由同一数据流分路而得，从而可以利用有 限的时频资源获得更高的传输速度。
进一步地，通过对数据进行随机化，可以大大降低数据序列中出现连续 0或连续1的概率，从而降低不同层的数据之间连续出现相同数据的概率， 使接收端能够更为有效地进行串行干扰低消。
进一步地，通过对信噪比最高的一层或多层以纠错码进行编码，可以在 信噪比最高的一层或多层发生少量错误时仍可通过纠错得到正确的结果，进 而使这些层可以被较为有效地抵消，使信噪比较低的各层在随后的解调译码 中可以得到更为正确的结果，减少重传次数，提升整个系统的通信效率。
进一步地，分层的复用或多址方式可以和频分、码分、时分、空分等其 它的复用或多址方式相结合，以获得更高的传输效率。


图1是现有的单层传输系统中时频资源划分原理图2是本发明实施方式中多层通信系统时频资源划分原理图；图3是本发明第一实施方式中无线发送方法流程示意图； 图4是本发明第三实施方式中无线发送方法流程示意图； 图5是本发明第四实施方式中无线接收方法流程示意图； 图6是本发明第六实施方式中无线接收方法流程示意图； 图7是本发明第七实施方式中无线发送设备结构示意图； 图8是本发明第九实施方式中无线发送设备结构示意图； 图9是本发明第十实施方式中无线接收设备结构示意图； 图10是本发明第十二实施方式中无线接收设备结构示意图。
具体实施例方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细 节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于 以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保
护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发 明的实施方式作进一步地详细描述。
先说明本发明各实施方式中关于多层通信的原理。
如图2所示，图2(a)表明在OFDMA通信方式下，每个时频格点都可以 被单独调度，并且每个时频格点有多层数据叠加。图2(b)表明在MB-OFDMA 方式下，系统在频域划分成两个子带，并且在每个子带上有多层数据叠加。 图3(c)表明在SC-FDMA方式下频域信号位于一个子带中，并且在这个子带 上有多层数据叠加。图2中举例列出了三层传输，实际中可以有更多的层， 也可以只有两层。需要传输的信息数据经过随机化之后进行分路，分路到每个层的数据要分别编码，然后调制，并映射到指定的层。每个层在传输过程
中工作在不同的SNR水平上，即工作在信道容量的不同SNR工作点上。总 体说来，这些SNR工作点会小于只有一层传输时的SNR工作点。通过降低 SNR工作点，同时增加传输层数，系统能在每个复自由度上传送多层数据， 大大增加了系统容量和频谱效率。
在接收端，接收机在接收到指定的时频资源块后，取出每一层对应的导 频信号，然后按照导频的强弱或者根据发送机指定的顺序解调译码每一层数 据。在解调第一层数据时，把其余层的数据视为干扰；在解调出第一层数据 后，重新编码调制恢复第一层的接收信号，然后从总的接收信号中去除此恢 复信号。然后解调第二层数据，以此类推，直到所有层的数据均被解调译码 出来。
这种分层传输方式可以用在点对点复用传输中，也可以用在点对多点的 复用传输中，也可以用在多点对点的接入传输中。
本发明的第一实施方式涉及分层复用的无线发送方法。其流程图如图3 所示。
在步骤301中，对N路数据分别进行随机化，其中N为大于1的整数。 其中N路数据分别属于同一用户设备的不同数据流，从而实现多个数据流的 复用。在本发明的一个例子中，共有5路数据，对应5个层，分别属于同一 用户设备的5个信道。在本发明的另一个例子中，共有3路数据，对应3个 层，其中1路数据属于第一个数据流，另2路数据为第二个数据流分路而成。
随机化的目的是降低数据序列中出现连续0或连续1的概率，采用的方 法有多种，在本发明的一个例子中采用将数据序列与扰码相乘的方式，每一 路数据乘以不同的扰码，扰码是可以预先设定的伪随机序列；在本发明的另 一个例子中，采用对数据序列分段交织的方式，可以取若干个数据为一段， 以预先设定的顺序将这段数据的顺序重新排列，每一路数据采用不同的交织模式。本发明的实施方式中，每一路数据对应一个层，可以理解，通过随机 化可以降低不同层的数据之间连续出现相同数据的概率，使接收端能够更为 有效地进行串行干扰低消。
此后进入步骤302，对N路数据分别独立地进行编码和调制。在编码时 可以对信噪比最高的 一 层或多层以纠错码进行编码，以便在信噪比最高的一 层或多层发生少量错误时仍可通过纠错得到正确的结果，有利于接收端更为 有效地进行串行干扰低消。
此后进入步骤303，将经编码和调制的N路数据分别乘以该路的权重系 数，生成N层具有不同信噪比水平的数据。N路数据分别有N个权重系数与 其对应，各路权重系数代表各路之间相对的发射功率大小。
此后进入步骤304，将N层数据相累加。经编码和调制的数据是归一化 的，通过乘以权重系数使不同的层在累加结果中的比重不同，将来在空中接 口发送时在发射功率中的比重也不同。
不同的层之间的主要区别在于信噪比水平不同，在步骤302与303中， 可以通过以下因素之一或其任意组合控制每一层的信噪比水平
编码的码率大小、调制方式、代表相对发射功率大小的权重系数。
这些因素控制起来较为方便，可以较为容易地将每一层的SNR水平控 制在需要的程度。
在本发明的一个例子中，各层的编码码率和调制方式是一样的，但权重 系数不同。此时，权重系数大的层有较高的信噪比水平，权重系数小的层有 较低的信噪比水平。
在本发明的另一个例子中，共有3层数据，各层权重系数相同(本例子 中步骤303可以省略)，第1层的编码码率为1/4F、调制方式为BPSK，第 2层的编码码率为1/4F、调制方式为QPSK，第3层的编码码率为1/2F、调制方式为QPSK。其中F代表特定的码率，BPSK表示二进制移相键控(Binary Phase Shift Keying ) ， QPSK表示正交转换相4建(Quadrature Phase shift Keying)。其中编码码率越低，编码增益越高，等价的解调译码后BPSK传 输数据的信噪比高于QPSK传输数据的信噪比。因此尽管3层的发射功率相 同，但因为编码码率和调制方式不同，第1层至第3层的工作点信噪比依次 递减。
此后进入步骤305，将累加结果映射到指定的时频资源。时频资源可以 是时频块，也可以是子带。
此后进入步骤306，为经映射的数据插入导频，再变换成时域信号。可 以采用逆向快速傅立叶变换(Inverse Fast Transform,简称"IFFT")将含
导频的数据变换成时域信号。
此后进入步骤307，在空中接口发射时域信号。
因为各层数据具有不同的信噪比，而信噪比较高的数据出错的概率较 低，可以将重要的数据由信噪比最好的一层或多层承载，从而减少重要数据 出错的概率，实现服务质量的多样化。在本发明的一个例子中，各路数据属 于可视电话业务，其中可视电话业务的语音数据流在信噪比最好的一层中传 输，可视电话业务的视频数据流在信噪比最好的一层之外的其它各层中传输。 在本发明的另一个例子中，系统中包括控制信道和数据信道，其中控制信道 的数据在信噪比最好的一层中传输，数据信道的数据在信噪比最好的一层之 外的其它各层中传输。
当然，各层数据也可以不区分重要性， 一视同仁。
如同时分复用与频分复用的结合那样，分层的复用方式可以和频分、码 分、时分、空分等其它的复用方式相结合，以获得更高的传输效率。不同的 层可以成为复用的一个维度。例如，不同的时频块、不同的扩频码和不同的 层的不同组合分别可以承载不同的数据流。本发明的第二实施方式涉及分层多址接入的无线发送方法。第二实施方
式与第一实施方式大致相同，区别主要在于第一实施方式的N路数据分别 属于同一用户设备的不同数据流，而第二实施方式的N路数据分别属于不同 的用户设备，从而实现了多址接入。在本发明的一个例子中，共有4路数据， 对应4个层，分别属于4个用户设备。在本发明的另一个例子中，共有3路 数据，对应3个层，其中1路数据属于第一个用户设备，另2路数据属于第 二个用户设备的两个数据流。
对于只支持单层传输的老式用户设备，其数据可以在信噪比最好的一层 中传输，从而使具有多层传输功能的系统可以兼容老式的用户设备，减少用 户的升级成本。
如同时分多址与频分多址的结合那样，分层的多址方式可以和频分、码 分、时分、空分等其它的多址方式相结合，以获得更高的传输效率。不同的 层可以成为实现多址的一个维度。例如，不同的时频块、不同的扩频码和不 同的层的不同组合分别可以承载不同用户设备的数据。
本发明的第三实施方式涉及点对点的无线发送方法，其流程如图4所示。 第三实施方式是与第一实施方式相对应的接收方法。
步骤401与第一实施方式中的步骤301在随机化的方式上相同，但在随 机化的对象上不同。步骤401中对一个数据流进行随机化，而不象在步骤301 中分别对N路数据进行随机化。
此后进入步骤402，将一个数据流分为N路。可以是均分，也可以按某 种比例关系进行分路。通过将同一数据流分为N路，分别在N个层中传输， 可以利用有限的时频资源获得更高的传输速度。
此后的步骤403至408分别与第一实施方式中的步骤302至307相同，
此处不在赘述。
本发明的第四实施方式涉及分层复用的无线接收方法。其流程如图5所一用户设备的不同数据流。第四实施方式是与第一实施方式相对应的接收方 法。
在步骤501中，从空中接口接收时域信号，并将时域信号变换成频域信 号。可以用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,简称"FFT")将时
域信号变换成频域信号。
此后进入步骤502，从指定的时频资源接收信号。本实施方式使用递归 的方式进行处理，从指定的时频资源接收到的信号作为第 一 次递归的待处理 信号。
此后进入步骤503，对当前待处理信号中信噪比最好的一层数据进行解 调和译码，得到第X层数据，X为当前信噪比最好的一层的序号。假定第一 层的信噪比最高，第二层居次，第三层再次，……，那么，在第一次执行步 骤503时，得到第 一层数据，第二次执行步骤503时，得到第二层数据，……， 以此类推。在解调第X层时，当前还没有解出的其它层的数据都被视为干扰。
在本发明的一个例子中，根据各层的导频强弱确定信噪比最好的一层。 导频可以从步骤502所获得的信号中提取。这种做法的好处是接收端是自适 应的，不需要从发送端接收额外的辅助信息。
在本发明的另 一 例子中，根据发送端指定的顺序确定信噪比最好的一 层。发送端可以事先向接收端发送一个信令，其中包括表示信噪比从高到低 的各层顺序的信息。这种做法的好处是省去了接收端分析导频的工作。
如果在发送端对信噪比最高的一层或多层以纠错码进行编码，则在接收 端译码时也要进行相应的纠错译码，使用纠错码可以使信噪比最高的 一层或 多层在发生少量错误时仍可通过纠错得到正确的结果，进而使这些层可以被 较为有效地抵消，信噪比较低的各层在随后的解调译码中可以得到更为正确 的结果，减少重传次数，从而提升整个系统的通信效率。此后进入步骤504,判断是否指定的各层数据均已得到，如果均已得到 则进入步骤507,否则进入步骤505。在本实施方式中，因为各层数据是属 于同一用户设备的不同数据流，所以各层通常都要解出，也就是说只有当所 有的层都被解调和译码之后才可以进入步骤507。
在步骤505中，对刚被解出的第X层数据采用与发送端相同的方式进行 编码调制，得到第X层的编码调制数据。
此后进入步骤506,从当前待处理信号中减去第X层的编码调制数据作 为下一次递归的纟寺处理信号。此后回到步骤503，进4于下一轮的递归处理。 每次递归的处理方式是相同的，但待处理信号是不同的，每次递归都会从当 前的待处理信号中消除信噪比最大的 一 层的影响。
在步骤507中，对解出的各层数据进行去随机化的处理。去随机化是步 骤301中随机化的逆过程，用于消除随机化的影响。
接收端以串行干扰抵消方式进行接收，在同样的时频资源下可以传更多 的信息，充分利用信道容量，提升传输效率。
本发明的第五实施方式涉及多址接入的无线接收方法。第五实施方式是 与第二实施方式相对应的接收方法。第五实施方式与第四实施方式大致相同， 主要区别为第 一实施方式的N路数据分别属于同 一用户设备的不同数据流， 而第二实施方式的N路数据分别属于不同的用户设备，从而实现了多址接入。
在第四实施方式的步骤504中，通常需要得到所有层的数据才能结束解 调和译码，而在第五实施方式中，因为一个用户设备在N层中可能只拥有一 层或几层，所以只要该用户设备所拥有的一层或几层都被解出了就可以进入 步骤507 了 。
特别的，对于不具有复杂接收能力的用户设备，可以只接收信噪比最好 的第一层数据，不使用干扰抵消功能。其他具有复杂接收能力的用户设备可 以在另外几层上传输数据。本发明的第六实施方式涉及点对点的无线接收方法，其流程如图6所示。 第六实施方式是与第三实施方式相对应的接收方法。第六实施方式中指定的 各层数据属于同 一数据流。
步骤601至步骤606与步骤501至步骤506相同，此处不再赘述。
在步骤607中，将已解出的指定的各层数据合路。因为指定的多个层承 载的是同 一数据流的不同部分，所以解调和译码之后的各路结果要合为一路。
在步骤608，对经合路的数据进行去随机化处理。
本发明的方法实施方式可以以软件、硬件、固件等等方式实现。不管本 发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型 的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易 失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可是换的介质等等)。同样，存 储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,简称 "PAL")、随机存取存储器(Random Access Memory,简称"RAM")、 可编程只读存4诸器(Programmable Read Only Memory,简称"PROM")、 只读存储器(Read-Only Memory,简称"ROM")、电可擦除可编程只读 存储器(Electrically Erasable Programmable ROM,筒称"EEPROM")、 磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc,筒称"DVD")等等。
本发明的第七实施方式涉及一种分层复用的无线发送设备，其结构如图 7所示。该设备包括
发送控制单元701,用于对整个设备的发送过程进行控制。
随机化单元702,用于对N路数据进行随机化后输出到编码调制单元 704。本实施方式中，N路数据属于同一用户设备的不同数据流。
编码调制单元704，有N个，分别用于对N路数据独立地进行编码和调制。加权累加单元705，用于对经各编码调制单元704处理的N路数据分别 乘以该路的权重系数，生成N层具有不同信噪比水平的数据再进行累加，其 中各路的权重系数代表各路之间相对的发射功率大小。加权累加单元705可 以在一个物理单元中实现，也可以分在两个物理单元中实现，在本发明的一 个例子中，加权累加单元705被分为加权单元和累加单元两个部分，加权单 元完成权重系数的乘法功能，累加单元对加权单元输出的N层数据进行累加。
映射单元706，用于将加权累加单元705输出的累加结果映射到指定的 时频资源。
时域信号生成单元707，用于对映射单元706的输出结果进行IFFT变 换生成时域信号送到发射单元708。
发射单元708，用于在空中接口发射信号。
导频生成单元709，用于为各层生成导频，并与加权累加单元705的输 出结果一起由映射单元706映射到指定的时频资源。
本实施方式所涉及的i殳备可以用于完成第 一 实施方式中提到的方法流 程。因此在第一实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效， 为了减少重复，这里不再贅述。
本发明的第八实施方式涉及一种分层多址接入的无线发送设备。第八实 施方式与第七实施方式大致相同，区别主要在于第七实施方式中输入随机 化单元702的N路数据分别属于同一用户设备的不同数据流，而第八实施方 式的N路数据分别属于不同的用户设备，从而实现了多址接入。
本实施方式所涉及的设备可以用于完成第二实施方式中提到的方法流 程。因此在第二实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效， 为了减少重复，这里不再赘述。
本发明的第九实施方式涉及一种点对点的无线发送设备，其结构如图8所示。该发送设备中，单元801、 804-809，分别与第七实施方式中单元701、 704-709相同。
随机化单元802用于对输入的一个数据流进行随机化处理。
分路单元803用于将随机化单元802输出一路数据分为N路，每路分 别输出到一个编码调制单元804。
本实施方式所涉及的设备可以用于完成第三实施方式中提到的方法流
为了减少重复，这里不再赘述。
本发明的第十实施方式涉及一种分层复用的无线接收设备。第十实施方 式是与第七实施方式相对应的接收设备。该接收设备包括
控制单元901,用于对整个接收过程进行控制，特别是控制解调译码单 元907和干扰抵消单元906进行递归处理，直到获得指定的各层数据。
时域信号接收单元902,用于接收时域信号，并通过FFT变换将收到的 时域信号转换成频域信号，输出到时频数据接收单元903;
时频数据接收单元903,用于从指定的时频资源接收信号作为第一次递 归的待处理信号。
导频提取单元904，用于从时频数据接收单元903收到的信号中提取导 频信号，输出到解调译码单元907，供解调译码单元907在解调和译码时使用。
分层解调排序单元905,用于根据各层的信噪比确定各层解调译码的顺 序。该单元可以根据各层的导频强弱确定确定各层解调译码的顺序，或者根 据发送端指定的顺序确定各层解调译码的顺序。
干扰抵消单元906，用于对解调译码单元907输出的第X层数据采用与 发送端相同的方式进行编码调制，得到第X层的编码调制数据，并从当前待处理信号中减去第X层的编码调制数据作为下 一 次递归的待处理信号。
解调译码单元907，用于对当前待处理信号中第X层的数据进行解调和 译码，得到第X层数据，其中X是分层解调排序单元905所确定的当前信噪 比最好的一层的序号。
去随机化单元909,用于对解调译码单元907输出的各路数据进行去随 才几4b处理。
在本发明的一个例子中，虚线框910内，解调译码单元907为N个， 干扰抵消单元906为N-1个，在控制单元901的控制下，每个解调译码单元 907分别为一个层进行解调和译码，每个干扰抵消单元906分别对最后一层 之外的一个层进行处理。这种实现方式的好处是每个解调译码单元907和干 扰抵消单元906只对一层进行处理，可以通过流水线的方式提高处理的效率。
在本发明的另一个例子中，虚线框910内，解调译码单元907和干扰抵 消单元906各为一个，控制单元901通过反复调用这两个单元实现递归处理。 这种实现方式的好处是硬件成本较低，而且可以方便地适应层数不同的情况。
本实施方式所涉及的设备可以用于完成第四实施方式中4是到的方法流 程。因此在第四实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效， 为了减少重复，这里不再赘述。
本发明的第十一实施方式涉及一种分层多址接入的无线接收设备。第十 一实施方式是与第八实施方式相对应的接收设备。
本发明的第十一实施方式涉及一种分层多址接入的无线发送设备。第十 一实施方式与第十实施方式大致相同，区别主要在于第十实施方式中解调 译码单元907输出的N路数据分别属于同一用户设备的不同数据流，而第十 一实施方式的N路数据分别属于不同的用户设备，从而实现了多址接入。
本实施方式所涉及的设备可以用于完成第五实施方式中提到的方法流程。因此在第五实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效， 为了减少重复，这里不再赘述。
本发明的第十二实施方式涉及一种点对点的无线接收设备。第十二实施 方式是与第九实施方式相对应的接收设备。该接收设备的结构如图10所示，
其中单元1001-1007分别与901-907相同，此处不再赘述。 该接收设备还包括
合路单元1008,用于将解调译码单元1007输出的N个层的数据合为一 路。因为在本实施方式中，N个层的数据是同一用户设备的同一数据流分出 来的，所以在接收端需要将各层的数据合路。
去随机化单元1009，用于对合路单元1008输出的一路数据进行去随机 化处理。
本实施方式所涉及的设备可以用于完成第六实施方式中提到的方法流 程。因此在第六实施方式中提到的所有技术细节在本实施方式中依然有效， 为了减少重复，这里不再赘述。
需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元， 在物理上， 一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一 部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方 式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提 出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和 描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各 种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种无线发送方法，其特征在于，包括以下步骤生成N层具有不同信噪比水平的数据，其中N为大于1的整数；将所述N层数据累加；将累加结果映射到指定的时频资源后发射。
2. 根据权利要求1所述的无线发送方法，其特征在于，所述生成N层 具有不同信噪比水平的数据的步骤包括以下子步骤对N路数据分别独立地进行编码和调制；将经所述编码和调制的N路数据分别乘以该路的权重系数，生成N层 具有不同信噪比水平的数据，其中各路的权重系数代表各路之间相对的发射 功率大小；在上述子步骤中通过以下因素之一或其任意组合控制每一层的信噪比 水平所述编码的码率大小、所述调制的调制方式、代表相对发射功率大小的 所述权重系数。
3. 根据权利要求2所述的无线发送方法，其特征在于，所述各路数据 分別属于同 一用户设备的不同数据流。
4. 根据权利要求3所述的无线发送方法，其特征在于，所述各路数据 中最为重要的 一路在信噪比最好的 一层中传输。
5. 根据权利要求2所述的无线发送方法，其特征在于，所述各路数据 分别属于不同的用户设备。
6. 根据权利要求5所述的无线发送方法，其特征在于，只支持单层传 输的用户设备的数据在信噪比最好的 一 层中传输。
7. 根据权利要求2所述的无线发送方法，其特征在于，在所述生成N 层具有不同信噪比水平的数据的步骤之前还包括以下步骤将同一数据流的数据分成N路。
8. 根据权利要求3至7中任一项所述的无线发送方法，其特征在于， 在所述编码和调制的步骤之前还包括对数据进行随机化的步骤。
9. 根据权利要求8所述的无线发送方法，其特征在于，在所述将累加 结果映射到时频资源的步骤之后还包括以下步骤为经映射的数据插入导频，再进行逆向快速傅立叶变换生成时域信号。
10. 根据权利要求9所述的无线发送方法，其特征在于，对信噪比较 高的M层数据以纠错码进行编码，其中0<M<N。
11. 一种无线接收方法，其特征在于，包括以下步骤A从指定的时频资源接收信号作为第 一 次递归的待处理信号；B对当前待处理信号中信噪比最好的一层数据进行解调和译码，得到 第X层数据，X为当前信噪比最好的一层的序号；C对第X层数据采用与发送端相同的方式进行编码调制，得到第X层 的编码调制数据；D从当前待处理信号中减去第X层的编码调制数据作为下一次递归的 待处理信号；对步骤D所得的待处理信号递归执行上述步骤B、 C和D,直到获得指 定的各层数据。
12. 根据权利要求11所述的无线接收方法，其特征在于，所述步骤B 中，根据各层的导频强弱确定当前信噪比最好的一层，或者根据发送端指定 的顺序确定当前信噪比最好的一层。
13. 根据权利要求12所述的无线接收方法，其特征在于，得到指定的 各层数据之后，所述方法还包括对指定的各层数据进行去随机化的步骤；在从指定的时频资源接收信号之前，还包括对收到的时域信号进行快速 傅里叶变换的步骤。
14. 根据权利要求13所述的无线接收方法，其特征在于，所述指定的 各层数据属于同一数据流，所述方法还包括将所述指定的各层数据合成一路 的步骤。
15. —种无线发送设备，其特征在于，包括层生成单元，用于生成N层具有不同信噪比水平的数据，其中N为大 于1的整数；累加单元，用于将所述层生成单元所生成的N层数据进行累加；映射单元，用于将所述累加单元输出的累加结果映射到指定的时频资源；发射单元，用于发射经所述映射单元映射的信号。
16. 根据权利要求15所述的无线发送设备，其特征在于，所述层生成 单元进一步包括以下子单元N个编码调制单元，用于对N路数据分别独立地进行编码和调制；加权单元，用于对经各所述编码调制单元处理的N 4^数据分别乘以该 路的权重系数，生成N层具有不同信噪比水平的数据，其中各路的权重系 数代表各路之间相对的发射功率大小；在所述编码调制单元和加权单元中，通过以下因素之一或其任意组合控 制每一层的信噪比水平所述编码的码率大小、所述调制的调制方式、代表相对发射功率大小的 所述权重系数。
17. 根据权利要求16所述的无线发送设备，其特征在于，还包括随机化单元，用于对数据进行随机化后输出到所述编码调制单元；导频生成单元，用于为各层生成导频，并与所述累加单元的输出结果一 起由所述映射单元映射到指定的时频资源；时频信号生成单元，用于对所述映射单元的输出结果进行逆向快速傅立 叶变换生成时域信号送到所述发射单元。
18. 根据权利要求17所述的无线发送设备，其特征在于，还包括分路单元，用于将输入的一个数据流分为N路，每路输出到一个所述 编码调制单元。
19. 一种无线接收设备，其特征在于，包括时频数据接收单元，用于从指定的时频资源接收信号作为第 一 次递归的 待处理信号；分层解调排序单元，用于根据各层的信噪比确定各层解调译码的顺序；解调译码单元，用于对当前待处理信号中第X层的数据进行解调和译 码，得到第X层数据，其中X是所述分层解调排序单元所确定的当前信噪 比最好的一层的序号；干扰抵消单元，用于对所述解调译码单元输出的第X层数据采用与发 送端相同的方式进行编码调制，得到第X层的编码调制数据，并从当前待处 理信号中减去第X层的编码调制数据作为下 一 次递归的待处理信号；控制单元，用于控制所述解调译码单元和干扰抵消单元进行递归处理， 直到获得指定的各层数据。
20. 根据权利要求19所述的无线接收设备，其特征在于，所述分层解 调排序单元根据各层的导频强弱确定各层解调译码的顺序，或者根据发送端 指定的顺序确定各层解调译码的顺序。
21. 根据权利要求20所述的无线接收设备，其特征在于，还包括时域信号接收单元，用于接收时域信号，并通过快速傅立叶变换将收到 的时域信号转换成频域信号，输出到所述时频数据接收单元；导频提取单元，用于从所述时频数据接收单元收到的信号中提取导频信 号，输出到所述解调译码单元，供所述解调译码单元在解调和译码时使用；去随机化单元，用于对经解调和译码的数据去随机化。
22. 根据权利要求21所述的无线接收设备，其特征在于，还包括 合路单元，用于将所述解调译码单元输出的N个层的数据合为一路。
23. 根据权利要求22所述的无线接收设备，其特征在于，所述解调译 码单元和干扰抵消单元各为一个，所述控制单元通过反复调用这两个单元实 现所述递归处理。
24. 根据权利要求22所述的无线接收设备，其特征在于，所述解调译 码单元为N个，所述干扰抵消单元为N-1个，在所述控制单元的控制下， 每个所述解调译码单元分别为一个层进行解调和译码，每个所述干扰抵消单 元分别对最后一层之外的一个层进行处理。
全文摘要
本发明涉及无线通信领域，公开了一种无线收发方法及其设备，可以利用同样的时频资源提供更高的信道容量。本发明中，在发送端通过将多路数据承载在信噪比水平不同的层中，在接收端以串行干扰抵消方式进行接收。通过对编码的码率、调制方式和发射功率大小进行控制，可以实现不同层所需要的信噪比水平。不同层的数据可以属于同一用户设备的不同数据流以实现复用，也可以属于不同的用户设备以实现多址接入，还可以由同一数据流分路而得。对需要分层传输的数据可先进行随机化。
文档编号H04L1/06GK101594223SQ20081004342
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者涛 吴, 张小东, 简相超, 垚 陈 申请人:展讯通信(上海)有限公司