无线广播系统的多级传输方案详细
在无线广播系统中，位于不同地点的用户的无线链路质量是大不相同的，一些用户与发射台之间的信道条件相对较好，而另一些则十分恶劣。为了保证服务区内所有用户的服务质量，系统通常按照在最恶劣情况下仍能保证一定服务质量的条件进行传输参数的设计，这就使得很多信道条件较好的用户只能和信道条件恶劣的用户得到相同速率的数据，造成系统整体的传输速率较低。此外，在未来的广播系统中将会有各种不同类型的接收设备，它们的使用条件各不相同，接收能力也有很大的差别。例如，高质量的室内接收机应能接收高速率的数据，而小型的便携设备只需接收较低速率的数据。为了充分利用信道的传输能力并满足不同用户和不同接收设备的要求，需要设计一种多级传输的系统。多级传输的概念最早由Cover[1]提出，他指出分级传输方案能够兼顾不同信道条件用户的需要，获得更高的传输效率。欧洲数字电视广播标准(DVB-T)中提出了两级的编码调制方案[2]。文献[3]讨论了多级编码调制和多级译码等技术带来的不同的差错保护特性，文献[4]分析了未编码系统中多级调制方案的性能。近年来随着通信技术的发展，高效的编解码方法不断出现，为设计更好的广播传输方案提供了条件。本文提出了一种用于数字无线广播系统的多级传输方案，该方案使用低密度奇偶校验码（LDPC）对广播数据进行分级编码，并结合多级编码与多分辨率调制技术，为不同优先级的数据提供不同的差错保护，使得每个用户可以根据自身传输信道的质量或者接收设备的能力，获得不同的数据传输率，提高了系统整体的传输效率。
多级传输系统
多级传输系统是指把要传输的数据根据不同的重要性或者内容分成不同的优先级，在发射端的编码调制过程中对各个优先级的数据进行单独的处理，使得不同优先级的数据获得不同的差错保护，高优先级数据的解码门限较低，解码相对容易，低优先级数据的解码门限较高，解码相对困难。在接收端，用户根据收到的信号质量或者接收设备的处理能力选择只解调高优先级数据，或者解调所有的数据。这样既保证了网络的基本覆盖，又能使信道条件好或接收能力较强的用户获得更多的数据，从而提高了系统的平均传输速率。
多级传输系统主要由编码调制、信道传输、解调解码3个部分组成。如图1所示为多级传输系统的框图，要传输的数据按照优先级的不同分成并行的多路数据流，进入多级编码器。不同的编码器分别对各路数据进行独立编码，编码之后的码符号首先进行集分割和星座图映射，然后经过OFDM调制进入无线信道传输。在接收端，先根据接收到的信号进行信道估计，再进行解调和分级解码得到各个优先级的数据。
图1多级传输系统
2.1多级编码
要实现多级传输首先就要对数据进行多级编码。不同的编码器对各个优先级的数据进行单独的编码，称为分量码。分量码能够方便地调整各优先级数据的编码速率，为各路数据提供不同的差错保护。目前常用的分量码编码方式有RS码、卷积码、Turbo码、LDPC码等。
