专利名称：一种数据速率控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种数据速率控制方法及装置。
背景技术：
随着移动通信技术和互联网技术的不断发展，移动通信和互联网逐渐相 互融合，如人们通过移动终端接入互联网享受多种服务。为了能满足迅速增 长的对于高速移动数据服务，特别是移动互联网业务的需求，在第三代合作
计划(3GPP， 3rd Generation Partnership Project)第5版中提出了高速下行分 组接入(HSDPA， High Speed Downlink Packet Access)技术。在HSDPA技
术中，为了提供高速率的数据传输，必须改变传统的信道适应技术，因此提 出了自适应调制编码(AMC， Adaptive Modulation and Coding)技术。
AMC技术属于一种链路自适应技术，通过改变传输参数来补偿信道条件 的变化。AMC技术的基本原理是在系统限制范围内，根据信道质量状况的改 变调整调制和编码方式，信道质量状况由接收机的反馈而获得。在一个应用 了 AMC技术的通信系统中，处于有利位置的用户会被赋予较高的调制与编 码方式；而处于不利位置的用户，则会被赋予较低的调制与编码方式。如对 于距离基站很近的用户，会采用64状态的正交幅度调制(64QAM， 64 Quadrature Amplitude Modulation)方式，而对于处于小区边界的用户，却采 用正交移相键控调制方式。AMC技术的应用，使得处于有利位置的用户可以 获得更高的数据速率，从而增加小区的吞吐率。另外，在链路自适应过程中， 由于不是通过调整发射功率，而是通过调整调制与编码方式来进行信道适应， 降低了系统中的干扰。
但是，目前的AMC技术仍然存在不足，在信道质量劣化的情况下，改变 信道编码也无法达到相应的误码率(BER， Bit Error Rate)要求时，通信系统 的调制方式将从64QAM降为16状态的正交幅度调制(16QAM, 16 Quadrature Amplitude Modulation),如果仍然无法达到相应的BER，则进一步降为4状态
相移键控(4PSKP， 4 Phase-Shift-Keying)。改变调制方式虽然能够满足系统 要求的误码率，但它会造成系统数据速率的降低，假设系统采用64QAM调制 方式，并且没有经过调整子载波间隔的方法时的数据速率是100。/。，如果降为 16QAM调制方式，则系统数据速率降为初始速率的66.67%。由此可见，该技 术为了满足误码率的要求，不断改变调制方式，造成信号速率下降的很快。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据速率控制方法，使系统在信道质量劣化 的情况下减缓数据速率的下降速度，并保持相对较高的数据速率。
基于上述目的，本发明的实施方式提供了一种数据速率控制方法，包括 根据系统要求的数据速率将输入数据分成一个以上的组； 对分组后的多组数据进行压縮重复； 对压縮与重复后的多组数据进行调制后输出。
本发明的实施方式还提供了一种数据速率控制装置，包括分组模块、 压縮重复模块和调制模块；其中，
分组模块，用于根据系统要求的数据速率将输入数据分成一个以上的组； 压縮重复模块，用于对每组数据进行压縮重复； 调制模块，用于对压縮重复后的数据进行调制。
从上面所述可以看出，本发明的实施方式提供的一种速率控制方法及装 置，在信道质量劣化的情况下，对该数据进行分组和压縮重复，并结合现有 的AMC调制技术，达到减缓数据速率的下降速度，并保持相对较高的数据 速率的效果。
图l为本发明速率控制的系统结构框图2为本发明速率控制方法的实施步骤流程图3为本发明具体实施例中在频域中用户信号分组与不分组的波形对照 示意图4为本发明基于交织频分多址接入(IFDMA， Interleaved Frequency Division Multiple Access)技术的速率控制方法的仿真曲线图； 图5为本发明一较佳实施例中速率控制的系统结构框图。
具体实施例方式
本发明的思路在于在信道劣化或者输入系统的数据速率过大时，根据系 统要求的数据速率将输入数据分成一个以上的组；对分组后的多组数据进行 压縮重复；对压縮与重复后的多组数据进行调制后输出，从而实现减缓系统 中实际数据速率的下降速度，同时保持相对较高的数据速率的目的。 下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步的详细说明。 本发明实施例中速率控制的装置结构框图如图1所示。 该装置包括数据流量控制模块101、分组模块102、压縮重复模块103、 调制模块104。
数据流量控制模块101用于控制进入当前通信系统后的数据速率。 分组模块102用于将输入数据分成多组，使分组后的每组数据的速率降 低，以满足系统要求的数据速率。
压縮重复模块103用于对分组模块102分组后的每组数据进行压縮重复，
使压縮重复后的每组数据满足系统要求的数据速率。
调制模块104用于对压縮重复模块103压縮重复后的每组数据进行调制，
调制后的每组数据的速率由于采用的调制方法不同而不同，从而尽可能地满 足系统要求的数据速率。
数据流量控制模块101获取原始用户信号序列...d(3)d(2)d(1)d(Q)，分组模块 102对该信号序列进行分组，得到用户信号序列...d"dW和用户信号序 列…d②d⑨，通过压縮重复模块103分别对这两组用户信号序列进行压縮与重 复，通过调制模块104对压縮重复后的用户信号序列进行调制。
基于上述的装置，提出本发明方法实施方式的具体实施步骤，具体参见 图2所示
步骤201，获取需要发送的原始用户信号序列。当系统需要降低数据速 率时，可以通过数据流量控制模块降低原始用户信号序列的流量，从而减少 子载波数来满足系统的要求。
步骤202，根据系统要求的数据速率对原始用户信号序列进行分组。
假定原始用户信号序列为[^w， J",...， c/q-":T,对应图1中
的...^^^1^^，将原始用户信号序列按照奇偶均匀分成两组用户信号序列l: "]T，对应图1中的... )。
用户信号序列2: [/V2)，...^-2)]T，对应图1中的... 。 如果用户数目不是偶数，在用户信号序列2的末位补0。当系统当前数
据速率为系统原有速率的N倍时，将原始用户信号序列按賠、0,1,2,...,N均匀 分成N组，如果用户数目不是N的整数倍，在相应的用户信号序列的空缺位
上补o。
由于系统信道劣化情况的不断变化，导致系统数据速率要求也随之变化， 为了满足不断变化的系统数据速率要求，在考虑系统中其它数据速率控制方 法的同时，选择合适的分组数，将原始用户信号序列分成多组。
步骤203，对用户信号序列1和用户信号序列2分别进行压縮重复，根 据系统要求选择压縮重复的系数为2，压縮重复后得到户信号序列d和C2。 其中，
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图3为采用本发明被分成两组的用户信号序列和采用IFDMA技术但没有 被分组的用户信号序列在频域上的对比示意图。图中宽箭头以上是压縮重复 前用户信号序列的频率波形图，在每个频率波形图的横坐标箭头上端分别标 有用户l、用户2、用户3和用户4。图中宽箭头以下是根据IFDMA技术和本发 明方法对原始用户信号序列处理后的频率波形图。从图中可以看出，根据本 发明方法对原始用户信号序列分组后的各用户信号序列子载波间的间距比未 进行分组的IFDMA技术下的各用户信号序列子载波间的间距明显增大。
从而可以看出，与现有技术中单独通过改变调制方式的方案相比，本实 施例采用分组方式，降低了每个信道上的数据率，在信道劣化时，无需改变 调制方式，就可以满足劣化后的信道对系统速率的要求，将信道劣化对系统 的影响降低到最小；而且由于子载波间的间距增大，还可以减轻相邻子载波 间的干扰。
步骤204，采用AMC技术对压縮重复后得到的用户信号序列Q和用户信
号序列C2进行有选择性调制，得到X,和X2。
本发明调制过程选用的AMC调制技术包括改变信道编码和改变调制方 式两种技术。如果改变信道编码无法满足系统要求的误码率时，则采用改变
调制方式，调制方法包括64QAM， 16QAM, QPSK， PSK等。
图4为本发明基于IFDMA技术的速率控制方法的仿真曲线图。图中纵坐 标为通信量，单位为百分比，通信量表示系统中实际数据速率与系统最大数 据速率的比值；横坐标为信噪比，单位为分贝；粗实线为基于本发明的数据 速率下降曲线，细实线为基于现有AMC技术的数据速率下降曲线。
系统采用64QAM调制方式并且没有经过调整子载波间隔的方法时的数 据速率是100%。随着子载波数目减少，比如从11个降到10个，最大用户子载 波数为16，数据速率从68.75%降到62.50%。但这时如果把调制方式降为 16QAM，同时最大用户子载波数仍为16，则系统数据速率降为初始速率的 66.67%。因为66.67%大于62.50%，所以在这种情况下，为满足相应的服务质 量要求(QoS， Quality of Service)需求，同时保持相对较高的数据速率，可 以选择降低调制级别，而不选择减少子载波数的数据速率控制方法。
从仿真曲线图中可以看出，在没有信道编码的情况下，本发明将改变调 制级别和改变子载波数相结合，使数据速率下降速度变得更加平缓。 以下是本发明根据不同的情况所采用的速率控制方法 在基于IFDMA技术的数据速率控制系统中，设定一个子载波频率带宽为 /6，相邻子载波中心频率间的间隔为a/;在没有对数据速率进行任何调整的情 况下，a/=《，此时，系统支持的最大数据传送速率为R。
情况l:送入数据流量控制模块的数据速率与系统支持的最大数据速率相 同，但由于系统中发射天线数的要求，需要对数据进行分组，假设分为2组， 则分组后的每组数据速率变成原数据速率的1/2，每组数据的相邻子载波间的
频差a/^2/6。
为了使分组后的每组数据的相邻子载波间的频差a/^/6，可以通过压縮重
复模块对每组数据压縮重复2倍来实现。
情况2:输入数据流量控制模块的数据速率为系统支持的最大数据速率的n倍。
为了满足系统支持的最大数据传送速率要求，将所获取数据分成n组，从 而使分组后的每组数据速率减小为系统支持的最大数据速率。
情况3:当信道质量劣化时，需要调整数据速率，通过加大子载波间隔来
满足系统QoS。
在情况3中，可以通过数据流量控制模块在时域中降低原数据速率来满足 系统要求。具体为，数据流量控制模块降低数据的流量，从原先一定时间内 输入Q个数据符号降为输入Q—1个数据符号，使得相邻子载波中心频率间的 间隔变成a/ =#仏，a/比原a/大^力，因此可以将这段频率间隔作为保护 间隔，用于减少相邻子载波间的干扰，提高系统的稳定性。另外，此时的数 据传输速率也被提高到#TR。
根据以上三种情况，提出本发明的另一较佳实施例，参见图5所示
图5所示的装置是一种自动实现数据速率控制的装置。该装置是在图l所 示装置的基础上增加检测模块501和数据速率控制模块502。
检测模块501用于检测经过数据流量控制模块101、分组模块102、压縮重 复模块103、调制模块104改变后的数据速率是否满足系统数据速率的要求， 如果不满足，检测模块501将发送反馈信息给数据速率控制模块502;否则， 检测模块501不动作。
数据速率控制模块502根据检测模块501反馈的信息，分别对数据流量控 制模块IOI、分组模块102、压縮重复模块103、调制模块104进行控制，调整 系统中数据的实际速率，以满足系统要求的数据速率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本 发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种数据速率控制方法，其特征在于，包括根据系统要求的数据速率将输入数据分成一个以上的组；对分组后的多组数据进行压缩重复；对压缩与重复后的多组数据进行调制后输出。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述将输入数据分成一个 以上的组后得到的每组数据包括的数据符号数相同。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述根据系统要求的数据 速率将输入数据分成一个以上的组之前进一步包括根据系统要求的数据速 率，调整输入数据的流量。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整输入数据的流量 为改变单位时间内输入数据符号的个数。
5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述对分组后的多组数据 进行压缩与重复进一步包括根据输入数据所分组数，选择压縮与重复的系 数。
6. —种数据速率控制装置，其特征在于，包括分组模块、压縮重复模 块和调制模块；其中，分组模块，用于根据系统要求的数据速率将输入数据分成一个以上的组； 压縮重复模块，用于对每组数据进行压縮重复； 调制模块，用于对压縮重复后的数据进行调制。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括数据 流量控制模块，该模块用于根据系统要求的数据速率调整输入数据的流量。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述压縮重复模块根据输入数据所分组数选择压縮重复系数进行压縮重复。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括-检测模块，用于检测系统中的实际数据速率是否满足系统要求的数据速率；如果不满足，检测模块将发送反馈信息给数据速率控制模块；否则，检 测模块不动作；数据速率控制模块，用于根据检测模块反馈的信息分别控制数据流量控 制模块、分组模块、压縮重复模块和调制模块调整系统中的实际数据速率。
全文摘要
本发明公开了一种数据速率控制方法在现有的交织频分多址接入技术的基础上，对信号数据进行流量控制、分组、压缩重复和调制。同时还公开了一种数据速率控制装置，包括数据流量控制模块、分组模块、压缩重复模块和调制模块。本发明根据系统的要求，通过对信号数据进行流量控制、分组、压缩重复和调制，使系统在相同信道质量的情况下始终保持相对较高的数据速率，并达到减缓数据速率下降速度的目的。
文档编号H04B7/005GK101207418SQ20061016877
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月18日 优先权日2006年12月18日
发明者毅 包 申请人:华为技术有限公司