自適應調制編碼方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信技術，尤其涉及一種自適應調制編碼方法。
【背景技術】
[0002] 在數字通信系統中，由于信道的衰落和時變特性，使得通信過程中存在很多的不 確定性。為了提高通信系統的吞吐率，通常采用高階調制方式和小冗余的糾錯碼進行通信， 采用高階調制方式在信道的信噪比理想時能夠提高通信系統的吞吐率，但是，當信道處于 深度衰落時則無法保證通信的可靠性。為了保證通信的可靠性，可以采用低階調制方式和 大冗余的糾錯碼進行通信，低階調制方式的傳輸速率較低，制約了通信系統吞吐率的提高， 從而造成了頻譜資源的浪費。
[0003] 自適應調制編碼（Adaptive Coding and Modulation,簡稱ACM)技術能夠在保證 通信系統可靠性的前提下，又能夠提高通信系統的吞吐率，得到了廣泛的應用。現有技術 中，應用于無線通信系統的ACM技術主要是根據信道的時變性選擇調制參數，常用的方法 有頻率特定ACM和頻率統一 ACM，頻率特定ACM中，每個子載波采用與信道質量相匹配的調 制方式，每個信道的頻譜利用率都達到最高，通信系統的吞吐率也最高。頻率統一 ACM中， 所有子載波采用統一的調制方式，發射機與接收機之間的不需要傳遞調制參數，減少傳輸 信令開銷。但是，基于無線通信系統的ACM技術并不適用于基于同軸電纜的寬帶OFDM通信 系統，基于同軸電纜的寬帶OFDM通信系統具有信道帶寬大、子載波數多且信道具有選擇性 衰落的特性，若采用頻率特定ACM方法，接收機需要向發射機反饋每一個子載波的信道質 量，且發射機需要告之接收機每一個子載波的調制方式，這些信息的反饋和傳遞需要占用 通信系統的信令幀通道，導致信令開銷較大，若采用頻率統一 ACM方法則不能完全適應信 道的選擇性衰落特性，無法充分利用信道資源提高吞吐量。
【發明內容】
[0004] 本發明實施例提供一種自適應調制編碼方法，不僅能夠提高通信系統的吞吐率， 還能夠減少信令開銷。
[0005] 本發明提供一種用于有線信道的自適應調制編碼方法，包括：
[0006] 發射機接收接收機發送的信道估計結果，所述信道估計結果中包括N個子載波的 信噪比，其中，N為正整數，所述N個子載波被劃分為多個載波組，所述每個載波組包括至少 兩個子載波；
[0007] 所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載波組的最優調制階數；
[0008] 所述發射機將所述每個載波組的最優調制階數設置為所述每個載波組的當前調 制階數，并將所述每個載波組的當前調制階數發送給所述接收機，以使所述接收機根據所 述當前調制階數解調數據。
[0009] 如上所述的方法，其中，所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載 波組的最優調制階數，包括：
[0010] 所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載波組內的各子載波的調 制階數；
[0011] 所述發射機根據所述每個載波組內的各子載波的調制階數確定所述每個載波組 內調制階數被使用次數最多的調制階數；
[0012] 所述發射機將所述每個載波組內調制階數被使用次數最多的調制階數作為所述 每個載波組的最優調制階數。
[0013] 如上所述的方法，其中，所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載 波組的最優調制階數，包括：
[0014] 所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載波組內的各子載波的調 制階數；
[0015] 所述發射機根據所述每個載波組內的各子載波的調制階數計算所述每個載波組 的平均調制階數；
[0016] 所述發射機對所述每個載波組的平均調制階數向上取整或向下取整得到所述每 個載波組的最優調制階數。
[0017] 如上所述的方法，其中，所述發射機根據所述各子載波的信噪比確定所述每個載 波組內的各子載波的調制階數，包括：
[0018] 所述發射機根據所述各子載波的信噪比和各調制階數對應的信噪比門限值范圍 確定所述每個載波組內的各子載波的調制階數。
[0019] 如上所述的方法，其中，發射機接收接收機發送的信道估計結果之前，所述方法還 包括：
[0020] 所述發射機將所述N個子載波劃分為所述多個載波組。
[0021] 如上所述的方法，其中，所述每個載波組包含的子載波的個數相等。
[0022] 如上所述的方法，其中，所述每個載波組包含的子載波的個數不相等，所述方法還 包括：
[0023] 所述發射機向所述接收機同步所述每個載波組的分組信息。
[0024] 如上所述的方法，其中，所述每個載波組包含的子載波的個數滿足以下條件： p 其中，P為載波組內包含的子載波的個數，Bc為所述各子載波對應的信道的相干 帶寬，fc子載波間隔。
[0025] 本發明的方法，發射機通過將系統的子載波劃分為多個載波組，根據各子載波的 信噪比確定每個載波組的最優調制階數，將所述每個載波組的最優調制階數設置為所述每 個載波組的當前調制階數，下次發送數據時使用該最優調制方式對信號進行調制，并將每 個載波組的當前調制階數發送給接收機，以使接收機根據當前調制階數解調數據。由于每 個載波組的最優調制方式都是根據該載波組的子載波的信噪比確定的，因此，能夠針對不 同的信道采用合適的調制方式，從而提高了整個系統的吞吐率，另外，本發明中發射機只需 要通知每個載波組的調制階數，從而能夠減少發射機和接收機之間的信令開銷。
【附圖說明】
[0026] 圖1為OFDM系統的結構示意圖；
[0027] 圖2為本發明提供的一種自適應調制編碼方法的流程圖；
【具體實施方式】
[0028] 本發明的方法可以應用在寬帶正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡稱OFDM)系統中，如圖1所示，圖1為OFDM系統的結構示意圖，該OFDM系 統的工作流程如下：發射機采用OFDM技術發射信號，信號經過信道到達接收機，本發明中 發送機和接收機直接的信道為有線信道，例如同軸電纜。接收機接收到的信號受到了多徑 和噪聲的影響，接收機完成信號的解調并根據接收的信號進行信道估計，接收機向發射機 反饋的各子載波的信道估計結果，信道估計結果包括各子載波的信噪比。本發明中，發射機 將OFDM系統的子載波劃分為多個載波組，根據接收機返回的各子載波的信噪比確定每個 載波組的最優調制階數，將該最優調制階數作為下一次數據發送時的調制階數，并且需要 在下一次數據發送之前將該最優調制階數通知接收機，以使接收機在接收到發射機發送的 下一次數據時根據該最優調制階數解調數據。以下將通過具體實施例對本發明的方案進行 詳細說明。
[0029] 圖2為本發明提供的一種自適應調制編碼方法的流程圖，如圖2所示，本實施例的 方法可以包括以下步驟：
[0030] 步驟101、發射機接收接收機發送的信道估計結果，信道估計結果中包括N個子載 波的信噪比，其中，N為正整數，N個子載波被劃分為多個載波組，每個載波組包括至少兩個 子載波。
[0031] 寬帶OFDM系統總共包含N個子載波，發射機將N個子載波劃分為多個載波組，每 個載波組包括至少兩個子載波，可選地，每個載波組包含的子載波的個數可以相等，也可以 不相等，本發明并不對此進行限制。當每個載波組的個數不相等時，發射機在將N個子載波 劃分為多個載波組后，還需要向接收機同步每個載波組的分組信息，分組信息包括每個載 波組包含的子載波的個數，以及每個載波組包含的子載波的頻率等。當每個載波組包含的 子載波的個數相等時，發射機不需要向接收機同步各載波組的分組信息，在發射機和接收 機端可以預先約定好每個載波組的個數，可以減少發射機和接收機之間的信令開銷。
[0032] 發射機接收接收機發送的信道估計結果，該信道估計結果包括各子載波的信噪 t匕，信道估計結果是接收機在各子載波上發送的信號估計得到的，信道估計可以采用現有 的任意一種信道估計方法，這里不再一一列舉。
[0033] 需說明的是，本發明中，每個載波組內包含的子載波的個數需滿足以下條件： p < Bc/fc，其中，P為載波組內包含的子載波的個數，Bc為信道的相干帶寬，fc子載波間 隔。也就是說，本發明中每個載波組內包括的各子載波對應的信道的帶寬之和不大于OFDM 系統所使用的有線信道的相干帶寬。本發發明中，Bc主要是指有線信道的相干帶寬。
[0034] 步驟102、發射機根據各子載波的信噪比確定每個載波組的最優調制階數。
[0035] 發射機具體可以通過以下三種方式確定每個載波組的最優調制階數：
[0036] 第一種方式、首先，發射機根據各子載波的信噪比確定每個載波組內的各子載波 的調制階數；首先，發射機根據每個載波組內的各子載波的調制階數確定每個載波組內調 制階數被使用次數最多的調制階數；最后，發射機將每個載波組內調制階數被使用次數最 多的調制階數作為每個載波組的最優調制階數。
[0037] 第二種方式、首先，發射機根據各子載波的信噪比確定每個載波組內的各子載波 的調制階數；然后，發射機根據每個載波組內的各子載波的調制階數計算每個載波組的平 均調制階數；最后，發射機對每個載波組的平均調制階數向下取整