层分复用技术综述
2022-05-21陈卓叶茂陈强
陈 卓 叶 茂 陈 强
(作者单位:1.重庆广播电视技术中心;2.重庆三峡学院三峡库区地质环境监测与灾害预警重庆市重点实验室)
1 层分复用技术背景
广播电视是人们生活中不可缺少的部分,特别是在这个突发事件频发的年代,能够及时地向大众推送全球突发事件并提供帮助是极为重要的。随着广播电视的日趋发展,无线频率作为一种有限资源,却越来越稀缺。有很多研究院也在寻找新的频率利用方式来满足当前需求。因此层分复用技术(Layered Division Multiplexing,LDM)受到越来越多的研究人员关注。
LDM其实也是一种非正交复用技术,与传统的时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)和频分复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)不同。在原有的数据层中增加了一层数据流,称为B层信号(下层信号LL),但两层的功率差异可以通过功率比来定义(见图1)。

图1 LDM频谱层分复用结构
在一个LDM系统中,采用分层传输结构,可以同时传输多个不同功率级的信号,并且对移动设备、多个高清电视或超高清电视等具有鲁棒性,因此LDM技术也是一种功率域非正交多址技术在广播中的应用。在两层LDM系统中,上层(Upper Layer,UL)具有更高的功率分配,用于向室内、便携式和手持接收端提供移动服务。底层(Lower Layer,LL)设计旨在向固定接收终端提供高数据率服务。LDM的一个优势是,它可以与所有其他新兴的物理层技术(Physical Layer,PHY)共存,如多天线技术、非均匀星座(NU-QAM)、比特交织码调制(BICM)、峰均比(PAPR)降低技术等。
在LDM系统中,数据的传输速率为:

公式(1)中:γ为编码码率;M为调制阶数;Tofdm为单个正交频分复用(OFDM)符号周期;α为有效数据率。……
