CN101094031A - 一种数据传输方法及装置 - Google Patents

一种数据传输方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101094031A
CN101094031A CNA200610093109XA CN200610093109A CN101094031A CN 101094031 A CN101094031 A CN 101094031A CN A200610093109X A CNA200610093109X A CN A200610093109XA CN 200610093109 A CN200610093109 A CN 200610093109A CN 101094031 A CN101094031 A CN 101094031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
code word
basic
trellis coding
corresponding relation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA200610093109XA
Other languages
English (en)
Inventor
李安新
王明曙
李祥明
加山英俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to CNA200610093109XA priority Critical patent/CN101094031A/zh
Priority to EP20070011600 priority patent/EP1871063A2/en
Priority to JP2007162979A priority patent/JP2008005502A/ja
Priority to US11/821,197 priority patent/US20080013641A1/en
Publication of CN101094031A publication Critical patent/CN101094031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/186—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual signal points belong, e.g. coset coding or related schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0054—Maximum-likelihood or sequential decoding, e.g. Viterbi, Fano, ZJ algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0059—Convolutional codes
    • H04L1/006—Trellis-coded modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法，该方法选取8个相互正交的基本码字，每个基本码字组成一个基本码字子集，设置4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同；之后，数据发送端对串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，将这4路数据均分为两组；对其中一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出选择一个基本码字子集；对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用该编码后的输出选择一个相位子集，利用该组数据中的另一个数据选择一个相位值；再利用所述相位值对所述基本码字子集中的码字进行旋转得到输出码字，并将所述输出码字发送给数据接收端。本发明同时还公开了另外一种数据传输方法及两种数据传输装置。

Description

一种数据传输方法及装置
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体是涉及一种可以应用于任何采用补码键控(CCK，Complementary Code Keying)技术的网络的数据传输方法及装置。
背景技术
CCK技术是一种基于补码序列的软扩频(Soft Spreading)技术，具有非常灵活的扩频因子。由于补码序列具有许多非常好的特性，比如，具有对称性、良好的自相关特性和互相关特性，且补码序列为多进制扩频序列，在同样码片长度下，补码序列的个数要远远大于实扩频序列的个数，因此，基于补码序列的CCK技术能够提供较高的数据传输速率，并且具有较好的对抗信道衰落和噪声的能力。
CCK技术由于其所具有的优良特性，受到了人们的广泛关注。目前，CCK技术已被无线局域网标准IEEE 802.11b采用，且很可能会被应用于未来的移动泛在网络(Mobile Ubiquitous Network)。
对于目前应用于IEEE 802.1b标准的CCK技术来说，该技术采用了码片长度为8的补码序列，每个码片可以取4个值，即{±1，±j}。将未经旋转的补码序列组成的集合称为基本码字集合，将基本码字经过不同相位(phase)的旋转得到的码字所组成的集合称为全码字集合。则IEEE 802.11b标准所采用的基本码字集合为利用公式(1)计算得到的补码序列的集合。
f(φ1，φ2，φ3)＝{c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8}    (1)
＝{ej(φ1+φ2+φ3)，ej(φ2+φ3)，ej(φ1+φ3)，-ej(φ3)，ej(φ1+φ2)，ej(φ2)，-ej(φ1)，1}
其中，φ1，φ2，φ3为输入参数，由于这三个输入参数均有4种取值可能，即{0，π/2，π，3π/2}，因此该基本码字集合包含4×4×4＝64个码字。将该基本码字集合记为CCK64。
为得到IEEE 802.11b标准所采用的全码字集合，需要使用phase对CCK64中的每个基本码字进行旋转。由于phase有4种取值可能，即{0，π/2，π，3π/2}，因此全码字集合所包含的码字个数为CCK64的4倍，即包含4×64＝256个码字。将该全码字集合记为CCK256。图1给出了CCK64和CCK256的关系，图2则给出了这两个集合的码字产生方法。
基于上述基本码字集合和全码字集合，IEEE 802.11b标准提供了两种CCK传输方案，分别用于实现5.5Mbps和11Mbps的数据传输速率。以下将这两种方案简称为CCK 5.5Mbps方案和CCK 11Mbps方案，并分别对这两个方案进行详细描述。
对于CCK 5.5Mbps方案来说，该方案需要通过发射机得到最终需要输出的码字，该码字属于全码字集合。该发射机的结构如图4所示，其具体工作过程为：首先，对输入的串行信息进行串并转换，得到4路并行的输入d0、d1、d2和d3；其次，利用d2和d3，按照公式(2)计算得到φ1，φ2，φ3；第三，再利用d0和d1，查表1得到phase的取值；再根据φ1，φ2，φ3的值按照公式(1)计算出用于本次发送的基本码字；最后，利用得到的phase值对计算出的基本码字进行旋转，得到最终的输出码字。
φ 1 = ( d 2 × π ) + π / 2 φ 2 = 0 φ 3 = d 3 × π - - - ( 2 )
    d0d1     phase
    00     0
    01     π/2
    10     π
    11     3π/2
表1 d0d1到phase取值的映射
该CCK 5.5Mbps方案中的发射机需要根据得到的φ1，φ2，φ3值按照公式(1)计算出用于本次发送的基本码字。从公式(2)可以看出基本码字共有4个，即组成了该方案的基本码字集合，对这4个基本码字分别用4种相位进行旋转，可以得到16个码字，这16个码字即组成了该方案的全码字集合。该方案所采用的基本码字集合和全码字集合分别为CCK64和CCK256的子集，其关系如图3所示。
对于CCK 11Mbps方案来说，图5给出了得到最终输出码字的发射机的结构。该发射机的具体工作过程为：首先，对输入的串行信息进行串并转换，得到8路并行的输入d0～d7；其次，将d0～d7分为4组，即d0d1，d2d3，d4d5和d6d7，并按照表2得到phase、φ1、φ2和φ3的取值；之后，根据φ1、φ2和φ3的值，按照公式(1)计算用于本次发送的基本码字；最后，再利用phase值对该基本码字进行旋转，得到最终的输出码字。
    didi+1   phase或φ
    00     0
    01     π/2
    10     π
    11     3π/2
表2  串行信息比特到phase和φ1，φ2，φ3取值的映射
该CCK 11Mbps方案中的发射机同样需要根据得到的φ1，φ2，φ3值按照公式(1)计算出用于本次发送的基本码字，由于φ1，φ2，φ3各有4种取值，因此计算出的基本码字有64个，即组成的基本码字集合为CCK64，对这64个基本码字分别用4种相位进行旋转，可以得到256个码字，即组成的全码字集合为CCK256。
对于上述两种方案来说，CCK 5.5Mbps方案中的基本码字集合是正交的，即基本码字的相关矩阵仅在对角线上有非零元素，而CCK 11Mbps方案中的基本码字集合是非正交的，即基本码字的相关矩阵在非对角线上也存在非零元素，这两种方案的相关矩阵情况如图6所示。相对于CCK 5.5Mbps方案来说，由于CCK 11Mbps方案中发射端基本码字的非正交性，导致了***具有较小的欧氏距离——CCK 5.5Mbps方案中***的最小欧氏距离为16，而CCK11Mbps方案中***的最小欧氏距离只有8。由于最小欧氏距离决定了***的误码率性能，所以CCK 11Mbps方案的误码率性能远远低于CCK 5.5Mbps方案的误码率性能。
为了提高CCK 11Mbps方案的性能，即降低***的误码率，业界提出了结合格型编码的补码键控(TCCS，Trellis-coded CCK Spreading technique)技术。该TCCS技术有两个关键思想：对码字集合进行正交的分割，以及对发射机采用格型编码的扩频结构。
首先描述一下对码字集合的分割。TCCS技术将CCK 11Mbps方案的基本码字集合，即CCK64，分割为8个基本码字子集，每个基本码字子集包含8个互相正交的码字。通过对分割得到的每个基本码字子集进行4个phase的旋转，可得到TCCS的全码字子集。由此可以看出，TCCS技术包含8个全码字子集，每个全码字子集对应一个基本码字子集，每个基本码字子集中包含8个正交的码字，因此每个全码字子集包含32个码字，且TCCS技术的全码字集合共包括256个码字。TCCS和CCK 11Mbps方案的码字集合关系如图7所示。
再描述一下采用格型编码扩频结构的发射机。该发射机的结构如图8所示，可以看出，其在产生码字时采用了经典的格型编码调制结构，即“格型编码+子集选择+子集中的码字选择”。该发射机的工作过程为：首先，对输入的串行信息进行串并转换，得到3路并行的数据流，即d5、d2d3d4和d0d1；其次，对d5进行格型编码，即卷积编码，并利用编码器的输出选择一个全码字子集Ψ；之后，根据d2d3d4和d0d1对码字执行的处理都将针对该全码字子集Ψ中的码字进行，具体来说，根据d2d3d4从Ψ包含的基本码字子集中选择一个基本码字，根据d0d1从4个phase值{0，π/2，π，3π/2}中选择一个值，并利用此phase值对根据d2d3d4所选择的基本码字进行旋转，从而得到最后的输出码字。
TCCS方案之所以能够提高***性能，是因为：该方案通过对基本码字集合进行正交分割，使得每个基本码字子集内的码字相互正交，从而保证了子集内码字的欧氏距离大于一定的门限；该方案又通过将格型编码和补码键控结合在一起，使得在不同发送时刻所采用的码字之间引入了相关性，从而增加了不同发送序列之间的欧氏距离。由于发射端增大了***的欧氏距离，使得接收端在进行序列检测时，通过采用基于格型的维特比(Viterbi)译码算法能够充分利用该欧氏距离，因此提高了***性能，即降低了误码率。
然而，相比于CCK 11Mbps方案，虽然TCCS方案能够提高***性能，但该方案却由于引入格形编码而降低了数据速率。比如，如果TCCS方案采用编码速率为1/3的格型编码，则***数据率会下降为8.25Mbps。与CCK11Mbps方案提供的11Mbps的数据率相比，TCCS方案的数据率下降了25％。其中，该数据率可以通过公式(3)计算得到。
Figure A20061009310900121
另外，由于TCCS方案采用的是通过分割基本码字集合得到正交的基本码字子集的方案，而CCK 5.5Mbps方案中的基本码字集合已经是正交的了，因此该TCCS方案无法提高CCK 5.5Mbps方案的性能。
综上所述，目前的CCK 5.5Mbps方案、CCK 11Mbps方案均不能最大限度地提高***性能，而TCCS方案虽然能够解决CCK 11Mbps中***性能较低的问题，但却降低了***的数据率。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的主要问题在于提供一种数据传输方法，在提高***性能的同时，不降低数据传输的速率。
本发明同时还提供了一种数据传输装置。
为解决以上问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明的一种数据传输方法，
选取8个相互正交的基本码字，每个基本码字组成一个基本码字子集，并设置格型编码输出与基本码字子集的对应关系；
设置4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同，并设置格型编码输出与相位子集的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与相位子集中相位值的对应关系；
该方法进一步包括以下步骤：
a.数据发送端对输入的串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，并将这4路数据均分为两组；
b.对其中一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；并对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所有相位子集中选择一个相位子集，利用该组数据中的另一个数据以及所设置的对应关系，从所选出的相位子集中选择一个相位值；
c.利用所选出的相位值对所选出的基本码字子集中的码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字发送给数据接收端。
所述选取8个相互正交的基本码字为：从CCK 64中任意选取8个正交的基本码字。
所述选取8个相互正交的基本码字，且每个基本码字组成一个基本码字子集的处理包括：将CCK 64分割为8个子集，从分割得到的所述8个子集中选择一个子集，并将该子集中的8个基本码字分割为8个基本码字子集。
所述设置4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同的处理包括：设置8值的相位集合，且所述相位集合中的相位值互不相同，之后对所述相位集合进行分割，得到4个相位子集。
所述每个相位子集中的两个相位值之间的差值为π。
所述8值的相位集合为：{0，π/4，π，π/2，3π/4，π，5π/4，3π/2，7π/4}。
该方法还可以进一步包括：
d.数据接收端将所述码字和相位的格型等效为一个虚拟格型，所等效出的虚拟格型中的状态能够表示所述码字和相位的格型的所有状态的组合，且所等效出的虚拟格型中的分支能够表示所述码字和相位的格型的所有状态转移，并基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测。
所述步骤d中，所述数据接收端基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测包括：通过计算得到所等效出的虚拟格型中的所有分支的分支度量；
所述步骤d进一步包括：标识出等效的虚拟格型中所需计算的64个分支，且只计算该64个分支的度量，之后通过该64个分支的度量得到其余分支的度量。
本发明的一种数据传输装置，该装置中设有8个基本码字子集，每个基本码字子集中包括一个基本码字，且该8个基本码字子集中的所有基本码字相互正交，并设有格型编码输出与基本码字子集的对应关系；该装置中还设有4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同，并设有格型编码输出与相位子集的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与相位子集中相位值的对应关系；
该装置还包括发射机，所述发射机进一步包括：数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块，其中，
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，将所述并行数据均分成两组发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对其中一组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值；还用于将所选出的基本码字子集以及相位值输出给码字处理模块；
码字处理模块，用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字子集中的码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
所述嵌套式格型编码模块包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的其中一组数据，对该组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及将所选出的基本码字子集输出给码字处理模块；
内部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的另一组数据，对该组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值，还用于将所选出的相位值输出给码字处理模块。
本发明的另一种数据传输方法，设置4值的相位集合；
并设置一个以上的码字集合，每个码字集合中包含256个码字，所有集合中的码字均不相同，且每个集合均能进行基本码字集合的分割，并设置码字集合与格型编码输出的对应关系，码字集合分割得到的基本码字子集与格型编码输出的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与基本码字子集中的基本码字的对应关系；
该方法进一步包括以下步骤：
A.数据发送端对输入的串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将其中一个数据作为第一组数据，将其余的7个数据作为第二组数据；
B.对第一组中的数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合；并对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所选出的码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；利用第二组中剩余五个数据中的三个数据以及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字；并利用第二组中的最后两个数据以及所设置的对应关系，从所设置的4值相位集合中选择一个相位；
C.利用所选出的相位对所选出的基本码字进行旋转，得到最后的输出码字，并将该输出码字发送给数据接收端。
所述4值的相位集合为：{0，π/2，π，3π/2}。
所述设置一个以上的码字集合为：设置4个码字集合。
所设置的码字集合通过以下两个公式得到：
码字＝{c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8}
＝ej×phase{ej(φ1+φ2+φ3)，ej(φ2+φ3)，ej(φ1+φ3)，-ej(φ3)，ej(φ1+φ2)，ej(φ2)，-ej(φ1)，1}
G0＝{c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 c8}
G3＝{c1 c2 c3 -c4 c5 -c6 -c7 -c8}
G1＝{c1 c2 c3 -c4 c5 c6 -c7 c8}
G2＝{c1 c2 c3 c4 c5 -c6 c7 -c8}
其中，φ1，φ2，φ3，phase为输入参数。
该方法可以进一步包括：
D.数据接收端将所述码字和相位的格型等效为一个虚拟格型，所等效出的虚拟格型中的状态能够表示所述码字和相位的格型的所有状态的组合，且所等效出的虚拟格型中的分支能够表示所述码字和相位的格型的所有状态转移，并基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测。
所述步骤D中，所述数据接收端基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测包括：通过计算得到所等效出的虚拟格型中的所有分支的分支度量；
所述步骤D进一步包括：标识出所等效出的虚拟格型中所需计算的1024个分支，且只计算该1024个分支的度量，之后通过该1024个分支的度量得到其余分支的度量。
本发明的另一种数据传输装置，该装置中设有4值的相位集合，还设有一个以上的码字集合，每个码字集合中包含256个码字，所有集合中的码字均不相同，且每个集合均能进行基本码字集合的分割，并设***字集合与格型编码输出的对应关系，码字集合分割得到的基本码字子集与格型编码输出的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与基本码字子集中的基本码字的对应关系；
该装置还包括发射机，所述发射机进一步包括：数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块，其中，
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将其中一个数据作为第一组数据，将其余的7个数据作为第二组数据，并将所述两组数据发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对第一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合；以及对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所选出的码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据以及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字；以及利用第二组中的最后两个数据及所设置的对应关系从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的基本码字及相位发送给码字处理模块；
码字处理模块，用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
所述嵌套式格型编码模块包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的第一组数据，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合，并将所选出的码字集合发送给内部格型编码模块；
内部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的第二组数据，以及外部格型编码模块发送来的码字集合；并对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所述码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字，以及利用第二组中的最后两个数据以及所设置的对应关系，从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的相位及基本码字输出给码字处理模块。
为验证本发明所提方案的有效性，本发明对所提出的两种传输方案进行了仿真，并将该仿真结果与现有传输方案的仿真结果进行比较。
本发明方案的仿真设置为：采用瑞利(Rayleigh)块衰落信道，即信道响应在每个数据分组上保持不变，在不同数据分组上随机变化；媒体控制子层负载的长度包括数据分组负载长度和控制分组负载长度，数据分组负载长度为8000比特，控制分组负载长度为160比特；采用与IEEE 802.11b标准中相同的分组结构，即包括前导码、物理层包头和媒体控制子层负载，其中，前导码长144比特，物理层包头长48比特；从误包率和频谱效率两个指标进行仿真分析。
图16和17为对IEEE 802.11b标准中的CCK 5.5Mbps方案和本发明方案(一)这两种方案的误包率性能的仿真结果。其中，图16比较了数据分组的误包率性能，从仿真结果可以看出，本发明方案(一)能获得约3～4dB的性能增益，即能够获得更优的性能；图17比较了控制分组的误包率性能，从仿真结果可以看出，本发明方案(一)对于控制分组也能获得约3～4dB的性能增益。
图18为对IEEE 802.11b标准中的CCK 5.5Mbps方案和本发明方案(一)这两种方案的频谱效率的仿真结果。图18具体是比较了采用数据分组时两个方案的频谱效率，从仿真结果可以看出，本发明方案(一)能够获得更高的频谱效率。频谱效率与数据率的关系如下面公式所示，因为传输带宽由chip速率决定，对于CCK 5.5Mbps方案和本发明方案(一)这两种方案来说，其传输带宽均为11MHz，所以频谱效率越高，意味着***的有效数据率越高。
Figure A20061009310900181
图19和20为对IEEE 802.11b标准中的CCK 11Mbps方案、TCCS方案和本发明方案(二)这两种方案的误包率性能的仿真结果。其中，图19比较了数据分组的误包率性能，图20比较了控制分组的误包率性能。从图19和图20的仿真结果可以看出，与CCK 11Mbps方案相比，本发明方案(二)能够获得约3～4dB的性能增益，与TCCS方案相比，本发明方案(二)能够获得与TCCS方案非常相似的性能。
图21为对CCK 11Mbps方案、TCCS方案和本发明方案(二)这两种方案的频谱效率的仿真结果。图21具体是比较了采用数据分组时这三种方案的频谱效率，从仿真结果可以看出，本发明方案(二)能够获得最高的频谱效率，也即意味着本发明方案(二)具有最高的有效数据率。
附图说明
图1为目前的CCK64和CCK256的关系；
图2为目前的补码序列产生示意图；
图3为目前的CCK 5.5Mbps方案所采用的基本码字集合和全码字集合与CCK64和CCK256的关系示意图；
图4为目前的CCK 5.5Mbps方案所采用的发射机的结构示意图；
图5为目前的CCK 11Mbps方案所采用的发射机的结构示意图；
图6a为目前的CCK 5.5Mbps方案的相关矩阵示意图；
图6b为目前的CCK 11Mbps方案的相关矩阵示意图；
图7为目前的TCCS方案所采用的基本码字集合和全码字集合与CCK64和CCK256的关系示意图；
图8为目前的TCCS方案所采用的发射机结构示意图；
图9为本发明方案(一)中基本码字集合的选择和分割的示意图；
图10为本发明方案(一)中相位集合的选择和分割的示意图；
图11为本发明方案(一)中所采用的发射机结构示意图；
图12a为本发明方案(一)中外部码字格型的示意图；
图12b为本发明方案(一)中内部相位格型的示意图；
图13为等效图12a和12b所示两个格型后得到的格型示意图；
图14为本发明方案(二)中所采用的发射机结构示意图；
图15a为本发明方案(二)中外部码字格型的示意图；
图15b为本发明方案(二)中内部码字格型的示意图；
图16为目前的CCK 5.5Mbps方案与本发明方案(一)针对数据分组的误包率性能比较示意图；
图17为目前的CCK 5.5Mbps方案与本发明方案(一)针对控制分组的误包率性能比较示意图；
图18为目前的CCK 5.5Mbps方案与本发明方案(一)针对数据分组的频谱效率比较示意图；
图19为目前的CCK 11Mbps方案、TCCS方案与本发明方案(二)针对数据分组的误包率性能比较示意图；
图20为目前的CCK 11Mbps方案、TCCS方案与本发明方案(二)针对控制分组的误包率性能比较示意图；
图21为目前的CCK 11Mbps方案、TCCS方案与本发明方案(二)针对数据分组的频谱效率比较示意图。
具体实施方式
通过公式(4)的计算可知，IEEE 802.11b标准中的CCK 5.5Mbps方案所采用的码字的最小欧氏距离为16，该距离即为***的欧氏距离。而CCK5.5Mbps方案所采用的补码序列的长度为8，通过公式(5)的计算可知，长度为8的补码序列所能达到的欧氏距离最多为32。由此可见，CCK 5.5Mbps方案中码字集合的欧氏距离并没有达到其所能达到的最大值。
d E 2 = min i , j = 1 , . . . , 16 | | cck i - cck j | | 2 = 16 - - - ( 4 )
seq1＝{1 1 1 1 1 1 1 1}
seq2＝{-1-1-1-1-1-1-1-1}    (5)
d E 2 = | | seq 1 - seq 2 | | 2 = Σ i = 1 8 | 1 - ( - 1 ) | 2 = 32
因此，本发明方案(一)的主要思想在于：通过在发射端设计新的传输方案来增大欧氏距离，并由接收端采用Viterbi算法进行序列检测，以此提高数据率为5.5Mbps的***的性能。且根据欧氏距离的特性，可以通过在码字之间引入负相关性来增大码字之间的欧氏距离。
下面结合附图及具体实施例对本发明方案(一)的实现方案进行详细描述。
为保证***的欧氏距离达到32，首先需要选取并合理分割基本码字子集和相位子集。
对于基本码字子集来说，要选取8个相互正交的基本码字，每个基本码字组成一个基本码字子集。下面提出一种具体的基本码字子集的选取和分割方法：首先从CCK64中选取8个相互正交的基本码字，这8个基本码字组成一个集合，该选取方法可以是从CCK64中任意选取8个正交的基本码字；还可以是对CCK64进行分割，由于分割出的每个子集中的基本码字都相互正交，因此可以从分割出的子集中任意选择一个，然后对所选取出的集合进行分割，分割为8个基本码字子集，这样，每个基本码字子集中仅包含一个码字，如图9所示。由于该集合中的所***字都是相互正交的，因此分割后不同基本码字子集之间的最小欧氏距离不小于16。在获得基本码字的8个基本码字子集后，还需设置该8个基本码字子集与编码器的格型编码输出的对应关系，以便于发射机根据编码器的输出选择一个基本码字子集。该处理可以增大并行分支之间的欧氏距离。
对于相位子集来说，要设置4个相位子集，每个相位子集中应包括两个不同的相位值，且所有相位子集还应各不相同。该处理也可以增大并行分支之间的欧氏距离。下面提出一种具体的相位子集的选取和分割方法为：目前的CCK 5.5Mbps方案中采用了4值的相位集合，即{0，π/2，π，3π/2}，本方案则将该集合增大到8值的相位集合，比如为{0，π/4，π，π/2，3π/4，π，5π/4，3π/2，7π/4}，之后，对该8值的相位集合进行分割，分割为4个子集，每个子集包含2个相位值，且这两个相位值之间的差值应为π，如图10所示。其中，该相位集合还可以为其它相位值的集合，只要各个子集互不相同，能够被分割为4个子集，且每个子集中两个相位值不同即可，当然，如果每个子集中两个相位值之间的差值能够达到π，由于两个相差为π的相位旋转同一个码字可以得到最强负相关性的两个码字，而两个具有负相关性的码字之间的欧氏距离比不相关和正相关时要大，因此该处理能够更好地增大并行分支之间的欧氏距离。在获得相位的4个子集后，还需设置该4个相位子集与编码器输出的对应关系，以便于发射机根据编码器的格型编码输出选择一个相位子集。还需设置相位子集中相位值与串并转换得到的并行数据的对应关系，以便发射机根据并行数据选择一个相位值。
为充分得到上述基本码字集合和相位集合分割带来的好处，本发明方案(一)还设计了嵌套的格型编码补码键控的发射机结构，如图11所示。该发射机可以包括内部格型编码结构和外部格型编码结构，内部格型编码结构用于相位选择，外部格型编码结构用于基本码字选择。
下面详细描述数据发送端中发射机的处理流程：
步骤A、发射机对输入的串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，将d0d1作为一组，d2d3作为一组。
步骤B、对d2d3进行格型编码，并利用编码器的输出从之前所设置的基本码字子集与编码器输出的对应关系中选择一个基本码字子集Ψ。
由于每个基本码字子集仅包含了一个基本码字，因此在选择一个基本码字子集后，也就选定了基本码字。
且由于对于不同发送时刻所发送的基本码字子集由对d2d3编码后的输出决定的，而由于格型编码的编码器具有记忆性，因此在不同发送时刻发送出去的码字之间具有相关性。该相关性可以增大码字序列之间的欧氏距离。
步骤C、对d0进行格型编码，并利用编码器的输出从之前所设置的编码器输出与相位子集的对应关系中选择一个相位子集Θ。
步骤D、根据d1以及之前所设置的并行数据与相位值的对应关系，从所选定的相位子集Θ中选择一个相位值。
步骤E、利用步骤D中所选择的相位值对步骤B中所选择的基本码字子集Ψ中的基本码字进行旋转，得到最后的输出码字，并将该输出码字发送给数据接收端。
如图11所示，该装置中包括的发射机具体可以通过数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块来实现上述处理。具体来说，这几个模块分别执行以下处理：
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，将所述并行数据均分成两组发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对其中一组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值；还用于将所选出的基本码字子集以及相位值输出给码字处理模块；
码字处理模块，则用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字子集中的码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
从图11中可以看出，上述嵌套式格型编码模块具体还可以包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的其中一组数据，对该组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及将所选出的基本码字子集输出给码字处理模块；
内部格型编码模块，则用于接收数据接收模块发送来的另一组数据，对该组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值，还用于将所选出的相位值输出给码字处理模块。
数据接收端在收到数据发送端发送来的输出码字后，采用Viterbi算法对其进行检测。但由于Viterbi算法只适合单个的格型检测，而本发明方案(一)的码字和相位对应两个格型，因此接收端在检测之前，需要对嵌套的格型进行等效。
具体来说，本方案的码字和相位对应的两个格型如图12所示，外部码字格型为一个8状态的格型，并行分支数为1，即每条线表示一条并行的分支，内部相位格型为一个4状态的格型，并行分支数为2，本发明方案(一)中的接收端将这两个格型进行合并，表示为一个等效的虚拟格型，即1)等效虚拟格型中的状态能表示出所有可能的两个格形上的状态的组合；2)等效虚拟格形的分支能表示出所有可能的两个格型上所发生的状态转移。具体做法如下：用字母a表示外部码字格型的状态，用字母b表示内部相位格型的状态，用字母a和b的组合来表示等效格型的状态，然后采用分支将所有可能发生状态转移的状态相连，即可得到等效的格型。该等效格型如图13所示，为一个包含32个状态的格型，且其并行分支数为2。
基于图13所示的等效格型，即可利用Viterbi算法进行信号检测。
另外，在图13所示的等效格型中，分支总数的计算如公式(6)所示：
状态数×从每个状态能够转移至的状态数×并行分支数＝32×8×2＝512(6)
从公式(6)的计算结果可以看出，利用Viterbi算法进行检测时，需要计算这512个分支的分支度量，计算复杂度很大。实际上，该方案中基本码字只有8个，相位取值也只有8个，因此码字总数只有8×8＝64个，也就是说，在利用Viterbi算法进行检测时，实际只需要计算64个分支的分支度量，其它512-64＝448个分支的度量并不需要计算，这448个分支的度量可以通过这64个分支度量值直接得到。因此，本发明方案(一)中的数据接收端还可以标识出这64个需要计算的分支，并只计算这64个分支的分支度量，其它分支的度量可以直接通过这64个分支的度量得到，从而大大降低Viterbi算法进行检测时的计算复杂度。
本发明方案(一)中的欧氏距离可以基于格型进行计算，该欧氏距离等于格型上“并行分支的最小欧氏距离”和“路径的最小欧氏距离”中的较小者。其中，并行分支的最小欧氏距离为：起始于同一出发状态、并到达同一目的状态的不同分支之间的最小欧氏距离；路径的最小欧氏距离为：起始于同一出发状态并到达同一目的状态的不同路径之间的最小欧氏距离。本发明方案(一)中，格型上并行分支及路径的最小欧氏距离均为32，因此本发明方案(一)的最小欧氏距离为32。相对于目前的CCK 5.5Mbps方案中最小欧氏距离为16来说，本发明方案(一)的最小欧氏距离增加了一倍。
由于目前的CCK 5.5Mbps方案与本发明方案(一)都是每输入4个数据比特后输出一个CCK码字，因此可以看出，本发明方案(一)在增大欧氏距离的同时，没有降低数据率。本发明方案(一)之所以能够不降低数据率，主要是因为本发明方案(一)增大了码字集合，比如，目前的CCK5.5Mbps方案中的码字集合共包含16个码字，而对于本发明方案(一)，其码字集合共包含64个码字，码字集合的增大补偿了因为格形编码引入冗余造成的数据率降低。
上述本发明方案(一)实现了在保证***数据率为5.5Mbps的同时，增大了最小欧氏距离，从而提高了***的性能。下面再描述一下本发明方案(二)，该方案用以在保证***数据率为11Mbps的同时，增大***的最小欧氏距离。
通过分析目前TCCS技术降低数据率的原因可以得知：TCCS技术引入了对数据率造成影响的格型编码，并且所采用的全码字集合只包含256个码字。而由于增大码字集合可以使码字携带的信息量增大，从而可以增大数据率，因此本发明方案(二)提出了增大码字集合，并采用嵌套的格型编码补码键控的解决办法。下面对本发明方案(二)的具体实现方案进行详细描述。
本发明方案(二)中的相位集合仍然采用CCK 11Mbps中的4值相位集合，即{0，π/2，π，3π/2}。本发明方案(二)还需要设计一个以上的码字集合，每个码字集合中都要包含256个码字，所有集合中的码字均不相同，且每个集合均能进行如图7所示的基本码字集合的分割，即分割得到的每个集合都包含一个基本码字集合，基本码字集合包含64个码字，且此64个码字可以分割为8个子集，每个子集中包含8个互相正交的码字。具体来说，可以设计4个码字集合，即G0，G1，G2，G3。
可以采用任何方法得到上述码字，只要能满足上述要求即可。本发明方案(二)提出了一种设计方案，即采用公式(7)计算所要采用的码字，并按照公式(8)生成4个码字集合。
码字＝{c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8}                                                (7)
＝ej×phase{ej(φ1+φ2+φ3)，ej(φ2+φ3)，ej(φ1+φ3)，-ej(φ3)，ej(φ1+φ2)，ej(φ2)，-ej(φ1)，1}
G0＝{c1 c2 c3  c4  c5  c6  c7  c8}
G3＝{c1 c2 c3 -c4 c5 -c6 -c7 -c8}    (8)
G1＝{c1 c2 c3 -c4 c5 c6 -c7 c8}
G2＝{c1 c2 c3 c4 c5 -c6 c7 -c8}
除此之外，还需要设置码字集合与编码器的格型编码输出的对应关系，以便发射机根据编码器的输出选择一个码字集合；以及编码器的格型编码输出与各个码字集合分割得到的基本码字子集的对应关系，以便于发射机根据编码器的输出选择一个基本码字子集；以及串并转换得到的并行数据与基本码字子集中的基本码字的对应关系。还需要设置串并转换得到的并行数据与相位值的对应关系。
本发明方案(二)还设计了嵌套的格型编码补码键控的发射机结构，如图1 4所示。该发射机可以包括外部格型编码结构和内部格型编码结构，外部格型编码结构用于选择设计的码字集合G0，G1，G2，G3，内部格型编码结构用于选择码字集合中的码字。
下面详细描述该发射机的处理流程：
步骤A、发射机对输入的串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将d7作为一组，d0～d6作为另一组。
步骤B、对d7进行格型编码，并利用编码器的输出及之前所设置的码字集合与编码器输出的对应关系从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合Ψ。
在选定了码字集合后，后续的处理都将在该码字集合Ψ中进行。
步骤C、对d0～d6中的d2d3进行格型编码，并利用编码器的输出及之前所设置的基本码字集合与编码器输出的对应关系从所选出的码字集合Ψ中选择一个基本码字子集Ξ，并利用d4d5d6及之前所设置的基本码字与并行数据的对应关系从该基本码字子集Ξ中选择一个基本码字，利用d0d1及之前所设置的相位与并行数据的对应关系从相位集合{0，π/2，π，3π/2}中选择一个相位。
步骤D、利用步骤C中所选择的相位对步骤C中所选择的基本码字进行旋转，得到最后的输出码字，并将该输出码字发送给数据接收端。
如图14所示，该装置中包括的发射机具体可以通过数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块来实现上述处理。具体来说，这几个模块分别执行以下处理：
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将其中一个数据作为第一组数据，将其余的7个数据作为第二组数据，并将所述两组数据发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对第一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合；以及对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所选出的码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据以及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字；以及利用第二组中的最后两个数据及所设置的对应关系从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的基本码字及相位发送给码字处理模块；
码字处理模块，用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
从图14可以看出，上述嵌套式格型编码模块具体还可以包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的第一组数据，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合，并将所选出的码字集合发送给内部格型编码模块；
内部格型编码模块，则用于接收数据接收模块发送来的第二组数据，以及外部格型编码模块发送来的码字集合；并对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所述码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字，以及利用第二组中的最后两个数据以及所设置的对应关系，从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的相位及基本码字输出给码字处理模块。
数据接收端在收到数据发射端发送来的输出码字后，采用Viterbi算法对其进行检测。与本发明方案(一)类似，由于Viterbi算法只适合单个的格型检测，而本发明方案(二)有嵌套的两个格型，即外部码字格型和内部码字格型，因此接收端在检测之前，需要对该嵌套的两个格型进行等效。
具体来说，本发明的外部码字格型和内部码字格型如图15所示，外部码字格型为一个8状态的格型，并行分支数为32，即每条线表示32个并行的分支，内部码字格型为一个4状态的格型，并行分支数为1。为了采用Viterbi算法对接收信号进行检测，本发明方案(二)中的接收端需要将这两个格型等效为一个虚拟的格型表示，即1)等效虚拟格型中的状态能表示出所有可能的两个格形上的状态的组合；2)等效虚拟格形的分支能表示出所有可能的两个格型上所发生的状态转移。具体做法如下：用字母a表示外部码字格型的状态，用字母b表示内部相位格型的状态，用字母a和b的组合来表示等效格型的状态，然后采用分支将所有可能发生状态转移的状态相连，即可得到等效的格型。该等效格型如图13所示，为一个包含32个状态的格型，且其并行分支数为32，即图13中的每条线表示32条并行的分支。
基于图13所示的等效格型，即可利用Viterbi算法进行信号检测了。
另外，在本发明方案(二)得到的等效格型中，同样存在计算量非常大的问题。从公式(9)的计算结果可以看出，利用Viterbi算法需要计算8192个分支的分支度量，计算复杂度非常大。
状态数×从每个状态能够转移到的状态数×并行分支数＝32×8×32＝8192(9)
实际上，该方案中码字集合的个数为4，每个集合中的码字个数为256，因此码字的总数为4×256＝1024。显然，在这8192个分支中存在大量的重复分支，即有很多分支是对应于同一个码字的。因此可以利用这一点来降低复杂度。比如，在利用Viterbi算法进行检测时，只需计算1024个分支的分支度量，其它8192-1024＝7168个分支的度量并不需要计算，而是可以直接得到。因此，本发明方案(二)还可以标识出这1024个需要计算的分支，并只计算这1024个分支的分支度量，从而大大降低Viterbi算法进行检测时的计算复杂度。
本发明方案(二)中的欧氏距离同样可以基于格型进行计算，该欧氏距离等于格型上“并行分支的最小欧氏距离”和“路径的最小欧氏距离”中的一个较小者。且本发明方案(二)中并行分支和路径的最小欧氏距离均为16，因此本发明方案(二)的最小欧氏距离为16。相对于目前的CCK 11Mbps方案中最小欧氏距离为8来说，本发明方案(二)的最小欧氏距离增加了一倍。
本发明方案(二)在增大最小欧氏距离的同时，没有降低数据率。具体分析如下：由图8可以看出，TCCS方案每输入6个数据比特输出一个CCK码字，由图5可以看出，目前的CCK 11Mbps方案每输入8个数据比特输出一个CCK码字，而由图14可以看出，本发明方案(二)也是每输入8个数据比特输出一个CCK码字。因此TCCS方案降低了数据率，而本发明方案(二)没有降低数据率。如前所述，本发明方案(二)之所以能够不降低数据率，主要是因为本发明方案(二)增大了码字集合。对于目前的CCK11Mbps方案和TCCS方案，其码字集合共包含256个码字，而对于本发明方案(二)，其码字集合共包含1024个码字，码字集合的增大补偿了因为格形编码引入冗余而造成的数据率降低。
表3比较了本发明所提出的方案(一)和方案(二)及现有传输方案的欧氏距离。由表3所示的欧氏距离对比可以看出，本发明提出的这两个方案增大了欧氏距离。
  5.5Mbps   11Mbps
  IEEE802.11b 16 8
  TCCS     -     16
  本发明方案     32     16
表3  欧氏距离的对比
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种数据传输方法，其特征在于，
选取8个相互正交的基本码字，每个基本码字组成一个基本码字子集，并设置格型编码输出与基本码字子集的对应关系；
设置4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同，并设置格型编码输出与相位子集的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与相位子集中相位值的对应关系；
该方法进一步包括以下步骤：
a.数据发送端对输入的串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，并将这4路数据均分为两组；
b.对其中一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；并对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所有相位子集中选择一个相位子集，利用该组数据中的另一个数据以及所设置的对应关系，从所选出的相位子集中选择一个相位值；
c.利用所选出的相位值对所选出的基本码字子集中的码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字发送给数据接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取8个相互正交的基本码字为：从CCK 64中任意选取8个正交的基本码字。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取8个相互正交的基本码字，且每个基本码字组成一个基本码字子集的处理包括：将CCK 64分割为8个子集，从分割得到的所述8个子集中选择一个子集，并将该子集中的8个基本码字分割为8个基本码字子集。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同的处理包括：设置8值的相位集合，且所述相位集合中的相位值互不相同，之后对所述相位集合进行分割，得到4个相位子集。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述每个相位子集中的两个相位值之间的差值为π。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述8值的相位集合为：
{0，π/4，π，π/2，3π/4，π，5π/4，3π/2，7π/4}。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
d.数据接收端将所述码字和相位的格型等效为一个虚拟格型，所等效出的虚拟格型中的状态能够表示所述码字和相位的格型的所有状态的组合，且所等效出的虚拟格型中的分支能够表示所述码字和相位的格型的所有状态转移，并基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤d中，所述数据接收端基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测包括：通过计算得到所等效出的虚拟格型中的所有分支的分支度量；
所述步骤d进一步包括：标识出等效的虚拟格型中所需计算的64个分支，且只计算该64个分支的度量，之后通过该64个分支的度量得到其余分支的度量。
9.一种数据传输装置，其特征在于，该装置中设有8个基本码字子集，每个基本码字子集中包括一个基本码字，且该8个基本码字子集中的所有基本码字相互正交，并设有格型编码输出与基本码字子集的对应关系；该装置中还设有4个相位子集，每个相位子集中包括两个不同的相位值，且所有相位子集各不相同，并设有格型编码输出与相位子集的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与相位子集中相位值的对应关系；
该装置还包括发射机，所述发射机进一步包括：数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块，其中，
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到4路并行的数据，将所述并行数据均分成两组发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对其中一组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及对另一组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值；还用于将所选出的基本码字子集以及相位值输出给码字处理模块；
码字处理模块，用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字子集中的码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述嵌套式格型编码模块包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的其中一组数据，对该组数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及将所选出的基本码字子集输出给码字处理模块；
内部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的另一组数据，对该组数据中的一个数据进行格型编码，利用所述格型编码输出及所设置的对应关系从所有相位子集中选择一个相位子集，以及利用另一个数据及所设置的对应关系从所选出的相位子集中选择一个相位值，还用于将所选出的相位值输出给码字处理模块。
11.一种数据传输方法，其特征在于，设置4值的相位集合；
并设置一个以上的码字集合，每个码字集合中包含256个码字，所有集合中的码字均不相同，且每个集合均能进行基本码字集合的分割，并设置码字集合与格型编码输出的对应关系，码字集合分割得到的基本码字子集与格型编码输出的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与基本码字子集中的基本码字的对应关系；
该方法进一步包括以下步骤：
A.数据发送端对输入的串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将其中一个数据作为第一组数据，将其余的7个数据作为第二组数据；
B.对第一组中的数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合；并对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所选出的码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；利用第二组中剩余五个数据中的三个数据以及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字；并利用第二组中的最后两个数据以及所设置的对应关系，从所设置的4值相位集合中选择一个相位；
C.利用所选出的相位对所选出的基本码字进行旋转，得到最后的输出码字，并将该输出码字发送给数据接收端。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述4值的相位集合为：{0，π/2，π，3π/2}。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述设置一个以上的码字集合为：设置4个码字集合。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所设置的码字集合通过以下两个公式得到：
码字＝{c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8}
＝ej×phase{ej(φ1+φ2+φ3)，ej(φ2+φ3)，ej(φ1+φ3)，-ej(φ3)，ej(φ1+φ2)，ej(φ2)，-ej(φ1)，1}
G0＝{c1 c2 c3  c4  c5  c6  c7  c8}
G3＝{c1 c2 c3  -c4 c5  -c6 -c7 -c8}
G1＝{c1 c2 c3  -c4 c5  c6  -c7 c8}
G2＝{c1 c2 c3  c4  c5  -c6 c7  -c8}
其中，φ1，φ2，φ3，phase为输入参数。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
D.数据接收端将所述码字和相位的格型等效为一个虚拟格型，所等效出的虚拟格型中的状态能够表示所述码字和相位的格型的所有状态的组合，且所等效出的虚拟格型中的分支能够表示所述码字和相位的格型的所有状态转移，并基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，所述数据接收端基于所等效出的虚拟格型，利用维特比算法对所收到的码字进行检测包括：通过计算得到所等效出的虚拟格型中的所有分支的分支度量；
所述步骤D进一步包括：标识出所等效出的虚拟格型中所需计算的1024个分支，且只计算该1024个分支的度量，之后通过该1024个分支的度量得到其余分支的度量。
17.一种数据传输装置，其特征在于，该装置中设有4值的相位集合，还设有一个以上的码字集合，每个码字集合中包含256个码字，所有集合中的码字均不相同，且每个集合均能进行基本码字集合的分割，并设***字集合与格型编码输出的对应关系，码字集合分割得到的基本码字子集与格型编码输出的对应关系，以及串并转换得到的并行数据与基本码字子集中的基本码字的对应关系；
该装置还包括发射机，所述发射机进一步包括：数据接收模块、嵌套式格型编码模块和码字处理模块，其中，
数据接收模块，用于接收串行信息，对所述串行信息进行串并转换，得到8路并行的数据，将其中一个数据作为第一组数据，将其余的7个数据作为第二组数据，并将所述两组数据发送给嵌套式格型编码模块；
嵌套式格型编码模块，用于接收两组数据，对第一组数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合；以及对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系从所选出的码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集；以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据以及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字；以及利用第二组中的最后两个数据及所设置的对应关系从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的基本码字及相位发送给码字处理模块；
码字处理模块，用于利用接收到的相位值对接收到的基本码字进行旋转，得到输出码字，并将所述输出码字输出到数据接收端。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述嵌套式格型编码模块包括：外部格型编码模块和内部格型编码模块，其中，
外部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的第一组数据，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所***字集合中选择一个作为本次传输的码字集合，并将所选出的码字集合发送给内部格型编码模块；
内部格型编码模块，用于接收数据接收模块发送来的第二组数据，以及外部格型编码模块发送来的码字集合；并对第二组中的两个数据进行格型编码，利用该编码后的输出以及所设置的对应关系，从所述码字集合分割出的所有基本码字子集中选择一个基本码字子集，以及利用第二组中剩余五个数据中的三个数据及所设置的对应关系，从所选出的基本码字子集中选择一个基本码字，以及利用第二组中的最后两个数据以及所设置的对应关系，从所设置的4值相位集合中选择一个相位；还用于将所选出的相位及基本码字输出给码字处理模块。
CNA200610093109XA 2006-06-21 2006-06-21 一种数据传输方法及装置 Pending CN101094031A (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA200610093109XA CN101094031A (zh) 2006-06-21 2006-06-21 一种数据传输方法及装置
EP20070011600 EP1871063A2 (en) 2006-06-21 2007-06-13 Data transmission with trellis coding
JP2007162979A JP2008005502A (ja) 2006-06-21 2007-06-20 データ伝送方法及び装置
US11/821,197 US20080013641A1 (en) 2006-06-21 2007-06-21 Data transmission method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA200610093109XA CN101094031A (zh) 2006-06-21 2006-06-21 一种数据传输方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101094031A true CN101094031A (zh) 2007-12-26

Family

ID=38521716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200610093109XA Pending CN101094031A (zh) 2006-06-21 2006-06-21 一种数据传输方法及装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080013641A1 (zh)
EP (1) EP1871063A2 (zh)
JP (1) JP2008005502A (zh)
CN (1) CN101094031A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101730143B (zh) * 2008-10-31 2012-10-03 财团法人工业技术研究院 具排列架构的无线通讯方法及***
CN102739589A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 中国科学院微电子研究所 一种用于无线局域网通信***的补码键控调制装置及方法
CN105763236A (zh) * 2016-04-15 2016-07-13 南京邮电大学 一种基于预编码的计算前传方法
CN112838879A (zh) * 2021-01-11 2021-05-25 中国科学院国家授时中心 一种分类映射并行组合编码方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8311003B2 (en) 2008-06-18 2012-11-13 Broadcom Corporation Selecting a transmission mode between a subscriber and a base station
US7907070B2 (en) * 2008-09-12 2011-03-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for providing unequal error protection using embedded coding
US9020057B2 (en) * 2012-01-30 2015-04-28 Fujitsu Limited Precoding for wireless signals
JP6229206B2 (ja) * 2015-09-28 2017-11-15 日本電信電話株式会社 無線通信システム及び無線通信方法
EP3572805A4 (en) * 2017-01-19 2020-09-16 Shimadzu Corporation ANALYSIS METHOD FOR ANALYSIS DATA AND ANALYSIS DEVICE FOR ANALYSIS DATA

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0836305B1 (en) * 1991-03-28 2004-06-23 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company TCM scheme with fractional bit rates, framing signals and constellation shaping
CA2185847A1 (en) * 1996-09-18 1998-03-19 Jean-Paul Chaib Method and apparatus for encoding and decoding digital signals
US6654928B1 (en) * 2000-07-20 2003-11-25 Nokia Mobile Phones Limited Hybrid dimensional, spherical space-time coding and decoding apparatus, and associated method, for a communication system
US6882679B2 (en) * 2000-12-29 2005-04-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Extension of wireless local area network communication system to accommodate higher data rates while preserving legacy receiver features
US6882692B2 (en) * 2000-12-29 2005-04-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Fast transform system for an extended data rate WLAN system
US7200192B2 (en) * 2002-12-26 2007-04-03 Zydas Technology Corporation Method and apparatus for decoding orthogonal codes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101730143B (zh) * 2008-10-31 2012-10-03 财团法人工业技术研究院 具排列架构的无线通讯方法及***
CN102739589A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 中国科学院微电子研究所 一种用于无线局域网通信***的补码键控调制装置及方法
CN102739589B (zh) * 2011-04-08 2015-10-28 中国科学院微电子研究所 一种用于无线局域网通信***的补码键控调制装置及方法
CN105763236A (zh) * 2016-04-15 2016-07-13 南京邮电大学 一种基于预编码的计算前传方法
CN112838879A (zh) * 2021-01-11 2021-05-25 中国科学院国家授时中心 一种分类映射并行组合编码方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1871063A2 (en) 2007-12-26
US20080013641A1 (en) 2008-01-17
JP2008005502A (ja) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101094031A (zh) 一种数据传输方法及装置
Blum Some analytical tools for the design of space-time convolutional codes
CN101471689B (zh) 在通信***中传送数据的方法、通信装置及通信***
EP1437852B1 (en) Data transmission/reception apparatus and method for archieving both multiplexing gain and diversity gain in a mobile communication system using space-time trellis code
CN101521514A (zh) 结合重复累积码的多元编码调制方法及装置
CN110677182B (zh) 基于上行链路分层空时结构scma码本的通信方法
US7218683B2 (en) Channel encoding/decoding method and multiple-antenna communication transmitting/receiving system performing the same
CN105959082A (zh) 基于多进制编码与高阶调制的联合编码调制方法、装置
CN101286773B (zh) 一种多入多出空时分组编码调制的数据发送装置及方法
CN101908947B (zh) 基于ldpc码和星座旋转准正交空时码的级联编码和译码方法
Zhang et al. Const: Exploiting spatial-temporal correlation for multi-gateway based reliable lora reception
CN101534267A (zh) 预编码方法和装置
CN101262306B (zh) 一种网格编码调制码的译码方法及装置
CN104104418A (zh) 一种高传输速率和带宽利用率的MIMO Multi-h CPM无线通信方法
US7680204B2 (en) Method and system of convolutive coding for the transmission of space-time block codes according to the technique termed Golden Code
JP5586504B2 (ja) 復号装置
CN1269315C (zh) 一种提高串行级连空时编码***性能的方法
CN101527613A (zh) 发送、处理数据的方法、通信***及通信设备
Park et al. Diversity analysis of bit-interleaved coded multiple beamforming
CN104868976A (zh) 一种网络编码方法
Shin et al. Upper bound on the error probability for space-time codes in fast fading channels
Sidhu et al. A review on the performance of multilevel linear block codes
Bhadouria et al. Comparative study of space time trellis code using two transmitter and various receiver anteena using rayleigh fading scenario
Narayanan et al. A general construction of space-time trellis codes for PSK signal sets
Bhadouria et al. Performance of space time trellis code with Rayleigh fading scenario

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication