Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи

Авторы патента:


Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи
Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи

 


Владельцы патента RU 2406246:

КВЭЛКОММ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для формирования пилотного символа для кадра связи, передаваемого в системе беспроводной связи, такой как система OFDM. Технический результат состоит в упрощении способа и получении минимального отношения пиковой и средней мощности при использовании модуляции QPSK. Для этого генерируют по меньшей мере одну псевдослучайную шумовую последовательность, имеющую по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы. Последовательность символов временной области модулируется по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательностью для создания пилотного символа обнаружения временных соотношений. Модулированный пилотный символ обнаружения дополнительно маскируется до заданного частотного профиля и размещается в кадре для беспроводной передачи. Следовательно, различные системные конфигурации могут передаваться с передатчика в приемник при помощи пилотного символа обнаружения, модулированного посредством соответственно различных псевдослучайных шумовых последовательностей. 5 н. и 35 з.п. ф-лы, 43 ил., 18 табл.

 

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится, в основном, к беспроводной связи, и, более конкретно, к способам и устройству для конфигурирования пилотного символа для использования в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) представляет собой метод широковещательной передачи высокоскоростных цифровых сигналов. В системах OFDM единственный высокоскоростной поток данных разделяется на несколько параллельных низкоскоростных подпотоков, причем каждый подпоток используется для модуляции соответствующей частоты поднесущей. Необходимо отметить, что, хотя настоящее изобретение описывается в свете квадратурной амплитудной модуляции, оно в равной степени применимо к системам модуляции с фазовой манипуляцией.

Метод модуляции, используемый в системах OFDM, упоминается как квадратурная амплитудная модуляция (QAM), в которой модулируются как фаза, так и амплитуда частоты несущей. В модуляции QAM комплексные QAM-символы генерируются из многочисленных битов данных, причем каждый символ включает в себя член действительного числа и член мнимого числа, и каждый символ представляет многочисленные биты данных, из которых он был сгенерирован. Множество QAM-битов передаются вместе в конфигурации, которая графически может быть представлена комплексной плоскостью. Обычно, конфигурация упоминается как «комбинация». Посредством использования модуляции QAM OFDM-система может повысить свою эффективность.

Происходит то, что, когда выполняется широковещательная передача сигнала, он может распространяться к приемнику по более чем одному пути. Например, сигнал от одного передатчика может распространяться по прямой линии к приемнику, и он может также отражаться от физических объектов для распространения по другому пути к приемнику. Кроме того, случается, что, когда система использует так называемый «сотовый» метод широковещательной передачи для повышения спектральной эффективности, сигнал, предназначенный для приемника, может передаваться широковещательно более чем одним передатчиком. Следовательно, один и тот же сигнал будет передаваться в приемник по более чем одному пути. Такое параллельное распространение сигналов, или искусственное (т.е. вызванное широковещательной передачей одного и того же сигнала от более чем одного передатчика), или естественное (т.е. вызванное эхо-сигналами) упоминается как «многолучевое распространение». Можно легко понять, что, хотя сотовое цифровое вещание является спектрально эффективным, должны быть предприняты меры предосторожности, чтобы эффективно учитывать многолучевое распространение.

OFDM-системы, которые используют модуляцию QAM, более эффективны в присутствии условий многолучевого распространения (которые, как указано выше, должны возникать, когда используются методы сотовой широковещательной передачи), чем методы модуляции QAM, в которых используется только одна частота несущей. Более конкретно, в системах QAM с одной несущей должен использоваться сложный эквалайзер для выравнивания каналов, которые имеют эхо-сигналы такие же сильные, что и по основному пути, и такое выравнивание является трудным для выполнения. И наоборот, в OFDM-системах может быть совсем устранена необходимость в сложных эквалайзерах простым введением защитного интервала соответствующей продолжительности в начале каждого символа. Следовательно, OFDM-системы, которые используют модуляцию QAM, предпочтительны, когда ожидаются условия многолучевого распространения.

В типовой схеме решетчатого кодирования поток данных кодируется при помощи сверточного кодера, и затем последовательные биты объединяются в группу битов, которая станет QAM-символом. Несколько битов находятся в группе, причем количество битов в группе определяется целым числом «m» (следовательно, каждая группа упоминается как имеющая «m-ю» размерность). Обычно, значением «m» является четыре, пять, шесть или семь, хотя оно может быть больше или меньше.

После группирования битов в многобитовые символы эти символы перемежаются. Под «перемежением» подразумевается то, что поток символов переупорядочивается в последовательности, тем самым рандомизируя потенциальные ошибки, вызванные ухудшением канала. Чтобы проиллюстрировать, предположим, что должны быть переданы пять слов. Если во время передачи неперемеженного сигнала происходит временная канальная помеха, то в этих условиях все слово может быть потеряно, прежде чем канальная помеха пропадет, и может оказаться трудным, если не невозможным, узнать, какая информация была передана потерянным словом.

И наоборот, если буквы пяти слов последовательно переупорядочиваются (т.е. «перемежаются») перед передачей и имеет место канальная помеха, несколько букв могут быть потеряны, возможно, по одной букве на слово. При декодировании переупорядоченных букв, однако, появятся все пять слов, даже если несколько слов потеряют буквы. Понятно, что при таких условиях цифровому декодеру относительно легко восстановить данные, по существу полностью. После перемежения m-ых символов символы отображаются на комплексные символы, используя отмеченные выше принципы QAM, мультиплексируются в их соответствующие поднесущие каналы и передаются.

Раскрытие изобретения

Согласно аспекту настоящего раскрытия описывается способ формирования пилотного символа обнаружения. Способ включает в себя генерирование по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы и модуляцию последовательности символов временной области при помощи по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения. Способ дополнительно включает в себя маскирование пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль и размещение модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно другому аспекту настоящего раскрытия описывается передатчик для формирования пилотного символа обнаружения и кадра, в котором размещается символ. Передатчик включает в себя генератор псевдослучайной шумовой последовательности, выполненный с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник. Передатчик дополнительно включает в себя модулятор, выполненный с возможностью формирования пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности, блок спектральной маски, выполненный с возможностью маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и блок сборки, выполненный с возможностью размещения модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается процессор для использования в устройстве беспроводной связи. Процессор включает в себя генератор псевдослучайной шумовой последовательности, выполненный с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник; модулятор, выполненный с возможностью формирования пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности, блок спектральной маски, выполненный с возможностью маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и блок сборки, выполненный с возможностью размещения модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается процессор для использования в устройстве беспроводной связи. Процессор включает в себя средство для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы, и средство для модуляции последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения. Кроме того, процессор включает в себя средство для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль и средство для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается машиночитаемый носитель, кодированный при помощи набора инструкций. Инструкции включают в себя инструкцию для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы; инструкцию для модуляции последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения; инструкцию для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и инструкцию для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А изображает перемежитель канала согласно варианту осуществления.

Фиг.1B изображает перемежитель канала согласно другому варианту осуществления.

Фиг.2А изображает кодовые биты турбопакета, размещенные в буфере перемежения, согласно варианту осуществления.

Фиг.2B изображает буфер перемежителя, упорядоченный в матрицу размером N/m строк на m столбцов, согласно варианту осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемеженного чередования согласно варианту осуществления.

Фиг.4 изображает диаграмму формирования каналов согласно варианту осуществления.

Фиг.5 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига из всех единиц, приводящую к длинной серии хороших и плохих оценок канала для конкретного временного интервала, согласно варианту осуществления.

Фиг.6 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига из всех двоек, приводящую к равномерно распределенным чередованиям хороших и плохих оценок канала.

Фиг.7 изображает беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения согласно варианту осуществления.

Фиг.8 изображает блок-схему примерного вычисления контрольной последовательности кадра для пакета физического уровня.

Фиг.9 изображает диаграмму длительности примерного OFDM-символа.

Фиг.10 изображает структуру примерной структуры суперкадра и канала.

Фиг.11 изображает блок-схему примерной обработки пакета пилот-сигнала 1 мультиплексирования с временным разделением (TDM) в передатчике.

Фиг.12 изображает примерный генератор псевдошумовой (PN) последовательности для модуляции поднесущих TDM пилот-сигнала 1.

Фиг.13 изображает примерную комбинацию сигналов для модуляции QPSK (квадратурная фазовая манипуляция).

Фиг.14 изображает блок-схему, иллюстрирующую обработку фиксированной комбинации TDM пилот-сигнала 2/WIC/LIC/FDM пилот-сигнала/TPC/нераспределенных временных интервалов в канале передачи данных/резервированного OFDM-символа в передатчике.

Фиг.15 представляет собой пример распределения временных интервалов в канале идентификации глобальной зоны.

Фиг.16 изображает примерный скремблер битов временного интервала.

Фиг.17 изображает блок-схему распределения n примерных временных интервалов LIC.

Фиг.18 изображает блок-схему примерного распределения временных интервалов TDM пилот-сигнала 2.

Фиг.19 изображает блок-схему, иллюстрирующую обработку пакета физического уровня символа служебной информации (OIS) в передатчике.

Фиг.20 изображает блок-схему примерного кодера канала OIS глобальной зоны/локальной зоны.

Фиг.21 изображает блок-схему примерной архитектуры турбокодера.

Фиг.22 изображает блок-схему процедуры вычисления выходных адресов турбоперемежителя.

Фиг.23 изображает блок-схему примерной операции побитового перемежителя при N=20.

Фиг.24 изображает блок-схему отображения турбокодированных пакетов канала OIS глобальной зоны на буферы временного интервала данных.

Фиг.25 изображает отображение турбокодированных пакетов OIS локальной зоны на буферы временного интервала данных.

Фиг.26 изображает блок-схему, иллюстрирующую процедуру обработки пакетов физического уровня канала передачи данных в передатчике.

Фиг.27 изображает блок-схему примерного кодера канала данных.

Фиг.28 изображает примерное перемежение битов базовой составляющей и составляющей коррекции для заполнения буфера временного интервала для многоуровневой модуляции.

Фиг.29 изображает турбокодированный пакет канала передачи данных, занимающий три буфера временного интервала данных.

Фиг.30 изображает пример мультиплексирования турбокодированных пакетов базовой составляющей и составляющей коррекции, занимающих три буфера временного интервала данных.

Фиг.31 изображает пример турбокодированного пакета канала передачи данных, занимающего 3 буфера временного интервала данных.

Фиг.32 изображает пример распределения временных интервалов для многочисленных логических каналов MediaFLO (MLC) по 3 последовательным OFDM-символам в кадре.

Фиг.33 изображает примерную комбинацию сигналов для модуляции 16-QAM.

Фиг.34 изображает примерную комбинацию сигналов для многоуровневой модуляции.

Фиг.35 изображает диаграмму распределений чередования FDM пилот-сигналам.

Фиг.36 изображает диаграмму распределений чередования временным интервалам.

Фиг.37 изображает блок-схему примерного общего процесса функционирования OFDM.

Фиг.38 изображает диаграмму, иллюстрирующую перекрытие OFDM-символов, обработанных по методу окна, согласно примеру. Фиг.33 изображает примерное сигнальное созвездие для модуляции 16-QAM.

Фиг.39 иллюстрирует пилотный символ обнаружения, используемый в суперкадре 39, когда символ включает в себя последовательность периодических форм волны во временной области.

Фиг.40 изображает примерную структуру суперкадра, включающего в себя OFDM-символ обнаружения.

Фиг.41 изображает примерный передатчик 4100 для формирования и передачи кадра, изображенного на фиг.40.

Фиг.42 изображает блок-схему последовательности операций способа формирования и передачи суперкадра, включающего в себя символ обнаружения, показанного на фиг.40.

Фиг.43 изображает другой пример передатчика для формирования и передачи суперкадра, включающего в себя пилотный символ обнаружения, приведенного в качестве примера на фиг.40.

Подробное описание

В одном варианте осуществления перемежитель канала содержит побитовый перемежитель и перемежитель символов. Фиг.1 изображает два типа схем перемежения канала. Обе схемы используют побитовое перемежение и чередование для достижения максимального канального разнесения.

Фиг.1А изображает перемежитель канала согласно варианту осуществления. Фиг.1Б изображает перемежитель канала согласно другому варианту осуществления. Перемежитель по фиг.1Б использует побитовый перемежитель исключительно для достижения разнесения по m-арной модуляции и использует двухмерную таблицу перемеженного чередования и отображение временного интервала на чередование во время выполнения для достижения разнесения по частоте, которое обеспечивает лучшие рабочие характеристики перемежения без необходимости явного перемежения символов.

Фиг.1А изображает турбокодированные биты 102, вводимые в блок 104 побитового перемежения. Блок 104 побитового перемежения выводит перемеженные биты, которые вводятся в блок 106 отображения на символы комбинации. Блок 106 отображения на символы комбинации выводит отображенные на символы комбинации биты, которые вводятся в блок 108 перемежения символов комбинации. Блок 108 перемежения символов комбинации выводит перемеженные биты символа комбинации в блок 110 формирования каналов. Блок 110 формирования каналов чередует перемеженные биты символа комбинации, используя таблицу 112 чередований, и выводит OFDM-символы 114.

Фиг.1B изображает турбокодированные биты 152, вводимые в блок 154 побитового перемежения. Блок 154 побитового перемежения выводит перемеженные биты, которые вводятся в блок 156 отображения на символы комбинации. Блок 156 отображения на символы комбинации выводит отображенные на символы комбинации биты, которые вводятся в блок 158 формирования каналов. Блок 158 формирования каналов формирует перемеженные биты символов комбинации в каналы, используя таблицу перемеженного чередования и динамическое отображение 160 временного интервала на чередование и выводит OFDM-символы 162.

Побитовое перемежение для разнесения по модуляции

Перемежитель по фиг.1B использует побитовое перемежение 154 для достижения разнесения по модуляции. Кодовые биты 152 турбопакета перемежаются таким образом, что соседние кодовые биты отображаются на различные символы комбинации. Например, для 2m-арной модуляции N-разрядный буфер перемежителя разделяется на N/m блоков. Соседние кодовые биты записываются в соседние блоки последовательно и затем считываются один за одним с начала буфера до конца в последовательном порядке, как показано на фиг.2А (верхняя часть). Это гарантирует, что соседние кодовые биты будут отображаться на различные символы комбинации. Эквивалентно, как изображено на фиг.2B (нижняя часть), буфер перемежителя упорядочен в матрицу с N/m строками и m столбцами. Кодовые биты записываются в буфер столбец за столбцом и считываются строка за строкой. Чтобы исключить то, что соседний кодовый бит отображается, на это же положение бита символа комбинации вследствие того факта, что некоторые биты символа комбинации являются более надежными, чем другие для 16-QAM в зависимости от отображения, например, первый и третий биты являются более надежными, чем второй и четвертый биты, строки должны считываться слева направо и справа налево альтернативно.

Фиг.2А изображает кодовые биты турбопакета 202, размещенные в буфер 204 перемежения согласно варианту осуществления. Фиг.2B представляет собой иллюстрацию операции побитового перемежения согласно варианту осуществления. Кодовые биты турбопакета 250 размещаются в буфере 252 перемежения, как показано на фиг.2B. Буфер 252 перемежения преобразуется перестановкой второго и третьего столбцов, таким образом создавая буфер 254 перемежения, в котором m=4, согласно варианту осуществления. Перемеженные кодовые биты турбопакета 256 считываются из буфера 254 перемежения.

Для простоты может использоваться фиксированное m=4, если наибольший уровень модуляции равен 16 и если длина кодового бита всегда является кратной 4. В данном случае, чтобы улучшить разделение для QPSK, средние два столбца переставляются перед считыванием. Эта процедура описана на фиг.2B (нижняя часть). Для специалиста в данной области будет очевидным, что переставляться могут любые два столбца. Для специалиста в данной области техники также может быть очевидным, что столбцы могут быть размещены в любом порядке. Для специалиста в данной области техники также будет очевидным, что строки могут размещаться в любом порядке.

В другом варианте осуществления, на первом этапе, кодовые биты турбопакета 202 распределяются по группам. Отметьте, что варианты осуществления как по фиг.2А, так и по фиг.2B также распределяют кодовые биты по группам. Однако, чем просто переставлять строки или столбцы, кодовые биты в каждой группе перемешиваются в соответствии с порядком битов группы для каждой данной группы. Таким образом, порядок четырех групп 16 кодовых битов после распределения по группам может быть {1, 5, 9, 13} {2, 6, 10, 14} {3, 7, 11, 15} {4, 8, 12, 16}, используя простое линейное упорядочение групп, и порядок четырех групп из 16 кодовых битов после перемешивания может быть {13, 9, 5, 1} {2, 10, 6, 14} {11, 7, 15, 3} {12, 8, 4, 16}. Отметьте, что перестановка строк или столбцов будет являться обратным случаем этого перемешивания внутри групп.

Перемеженное чередование для разнесения по частоте

Согласно варианту осуществления перемежитель канала использует перемеженное чередование для перемежения символов комбинации с целью достижения разнесения по частоте. Это устраняет необходимость явного перемежения символов комбинации. Перемежение выполняется на двух уровнях:

Перемежение внутри чередования или внутричередованное перемежение: В одном варианте осуществления 500 поднесущих чередования перемежаются с инвертированием битов.

Перемежение между чередованиями или межчередованное перемежение: В одном варианте осуществления восемь чередований перемежаются с инвертированием битов.

Для специалиста в данной области техники является очевидным, что количество поднесущих может быть отличным от 500. Для специалиста в данной области техники также является очевидным, что количество чередований может быть отличным от восьми.

Отметьте, что, так как 500 не является степенью 2, должна использоваться операция инвертирования битов с сокращенным набором согласно варианту осуществления. Нижеследующий код изображает операцию:

где n=500, m представляет собой наименьшее целое число, так что 2m>n, которое равно 8, и bitRev представляет собой обычную операцию инвертирования битов.

Символы последовательности символов комбинации канала передачи данных отображаются на соответствующие поднесущие последовательным линейным образом в соответствии с назначенным индексом временного интервала, определенным формирователем канала, используя таблицу чередований, изображенную на фиг.3, согласно варианту осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемеженных чередований согласно варианту осуществления. Показаны турбопакет 302, символы 304 комбинации и таблица 306 перемеженных чередований. Также показаны чередование 3 (308), чередование 4 (310), чередование 2 (312), чередование 6 (314), чередование 1 (316), чередование 5 (318), чередование 3 (320) и чередование 7 (322).

В одном варианте осуществления одно из восьми чередований используется для пилот-сигнала, например, чередование 2 и чередование 6 используется альтернативно для пилот-сигнала. В результате, формирователь каналов может использовать семь чередований для планирования. Для удобства, формирователь каналов использует временной интервал в качестве единицы планирования. Временной интервал определяется как одно чередование OFDM-символа. Таблица чередований используется для отображения временного интервала на конкретное чередование. Так как используется восемь чередований, то существует тогда восемь временных интервалов. Семь временных интервалов выделяются для использования для формирования каналов и один временной интервал - для пилот-сигнала. Без потери общности, временной интервал 0 используется для пилот-сигнала и временные интервалы 1-7 используются для формирования каналов, как показано на фиг.4, где вертикальная ось представляет собой индекс 402 временного интервала, горизонтальная ось представляет собой индекс 404 OFDM-символа, и элемент жирным шрифтом представляет собой индекс чередования, назначенный соответствующему временному интервалу в момент времени OFDM-символа.

Фиг.4 изображает диаграмму формирования каналов согласно варианту осуществления. Фиг.4 изображает индексы временного интервала, зарезервированные для планировщика 406, и индекс временного интервала, зарезервированный для пилот-сигнала 408. Элементы жирным шрифтом представляют собой номера индексов чередования. Номер в квадрате представляет собой чередование, соседнее пилот-сигналу и, следовательно, с хорошей оценкой канала.

Число, окруженное квадратом, представляет собой чередование, соседнее пилот-сигналу и, следовательно, с хорошей оценкой канала. Так как планировщик всегда назначает порцию смежных временных интервалов и OFDM-символов каналу передачи данных, ясно, что вследствие перемежения между чередованиями, смежные временные интервалы, которые назначаются каналу передачи данных, будут отображаться на непоследовательные чередования. Тогда может достигаться больший выигрыш от разнесения по частоте.

Однако это статическое назначение (т.е. таблица отображения временного интервала на физическое чередование не изменяется во времени, где таблица временных интервалов планировщика не включает в себя временной интервал пилот-сигнала) действительно испытывает одну проблему. Т.е., если блок (предполагается, прямоугольный) назначения канала передачи данных занимает многочисленные OFDM-символы, чередования, назначенные каналу передачи данных, не изменяются во времени, приводя к потере разнесения по частоте. Исправлением является просто циклический сдвиг таблицы чередований планировщика (т.е. исключая чередование пилот-сигнала) от OFDM-символа к OFDM-символу.

Фиг.5 изображает операцию сдвига таблицы чередований планировщика один раз за OFDM-символ. Эта схема успешно ликвидирует проблему статического назначения чередования, т.е. конкретный временной интервал отображается на различные чередования в различные моменты времени OFDM-символа.

Фиг.5 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига всех первых, приводя к длинной серии хороших и плохих оценок канала для конкретного временного интервала 502, согласно варианту осуществления. Фиг.5 изображает индексы временного интервала, зарезервированные для планировщика 506, и индекс временного интервала, зарезервированный для пилот-сигнала 508. Индекс 504 символа временного интервала показан по горизонтальной оси.

Однако отмечается, что временные интервалы назначаются четырем смежным чередованиям с хорошими оценками канала, за которыми следуют длинные серии чередований с плохими оценками канала в противоположность предпочтительным комбинациям коротких серий чередований с хорошими оценками канала и коротких серий чередований с плохими оценками канала. На фигуре чередование, которое является соседним чередованию пилот-сигнала, отмечается квадратом. Решением проблемы длинных серий хороших и плохих оценок канала является использование последовательности сдвига, отличной от последовательности всех первых. Существует много последовательностей, которые могут использоваться для выполнения этой задачи. Простейшей последовательностью является последовательность всех вторых, т.е. таблица чередований планировщика сдвигается дважды вместо одного раза за OFDM-символ. Результат показан на фиг.6, который существенно улучшает комбинацию чередований формирователя каналов. Отметьте, что эта комбинация повторяется каждые 2×7=14 OFDM-символов, где 2 представляет собой период разноса чередований пилот-сигнала, и 7 представляет собой период сдвига чередований формирователя каналов.

Чтобы упростить работу как передатчиков, так и приемников может использоваться простая формула для определения отображения временного интервала на чередование в данный момент времени OFDM-символа

,

где

N=I-1 представляет собой количество чередований, используемых для планирования данных трафика, где I представляет собой общее количество чередований;

i∈{0,1, … I-1}, исключая чередование пилот-сигнала, представляет собой индекс чередования, на который временной интервал s у OFDM-символа t отображается;

t=0,1,…,T-1 представляет собой индекс OFDM-символа в суперкадре, где Т представляет собой общее количество OFDM-символов в кадре 1;

s=1,2,…,S-1 представляет собой индекс временного интервала, где S представляет собой общее количество временных интервалов;

R представляет собой количество сдвигов на OFDM-символ;

ℜ' представляет собой оператор инвертирования битов с сокращенным набором. Т.е. чередование, используемое пилот-сигналом, должно исключаться из операции инвертирования битов.

Пример: В одном варианте осуществления I=8, R=2. Соответствующей формулой отображения временной интервал - чередование становится

,

где ℜ' соответствует следующей таблице:

Эта таблица может генерироваться следующим кодом:

где m=3, и bitRev представляет собой обычную операцию инвертирования битов.

(Примечание - Индекс OFDM-символа в суперкадре вместо в кадре предоставляет дополнительное разнесение кадрам, так как количество OFDM-символов в кадре в текущей конструкции не является делимым на 14.)

Для OFDM-символа t=11 пилот-сигнал использует чередование 6. Отображение между временным интервалом и чередованием становится:

Временной интервал 1 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+1-1)%7}=ℜ{6}=7;

Временной интервал 2 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+2-1)%7}=ℜ{0}=0;

Временной интервал 3 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+3-1)%7}=ℜ{1}=4;

Временной интервал 4 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+4-1)%7}=ℜ{2}=2;

Временной интервал 5 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+5-1)%7}=ℜ{3}=1;

Временной интервал 6 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+6-1)%7}=ℜ{4}=5;

Временной интервал 7 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+7-1)%7}=ℜ{5}=3.

Результирующее отображение согласуется с отображением на фиг.6. Фиг.6 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига всех вторых, приводя к чередованиям с равномерно распределенными хорошими и плохими оценками канала.

Согласно варианту осуществления перемежитель имеет следующие признаки:

Побитовый перемежитель предназначен для того, чтобы воспользоваться преимуществом разнесения по m-арной модуляции посредством перемежения кодовых битов в различные модуляционные символы;

«Перемежение символов», предназначенное для достижения разнесения по частоте посредством перемежения внутри чередования и перемежения между чередованиями;

Дополнительный выигрыш от разнесения по частоте и выигрыш от оценки канала достигается посредством изменения таблицы отображения временной интервал-чередование от OFDM-символа к OFDM-символу. Для достижения этой цели предлагается простая последовательность циклического сдвига.

Фиг.7 изображает беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения согласно варианту осуществления. Беспроводное устройство 702 содержит антенну 704, дуплексор 706, приемник 708, передатчик 710, процессор 712 и память 714. Процессор 712 способен выполнять перемежение согласно варианту осуществления. Процессор 712 использует память 714 для буферов или структур данных для выполнения своих операций.

Последующее описание включает в себя подробности других вариантов осуществления.

Единицей передачи физического уровня является пакет физического уровня. Пакет физического уровня имеет длину 1000 битов. Пакет физического уровня переносит один пакет уровня управления доступом к среде передачи (МАС).

Формат пакета физического уровня

Пакет физического уровня должен использовать следующий формат:

Поле Длина (битов)
Пакет уровня МАС 976
FCS 16
Зарезервировано 2
Концевая комбинация 6

где пакет уровня МАС представляет собой пакет уровня МАС из протокола канала OIS, канала передачи данных или МАС канала управления; FCS представляет собой контрольную последовательность кадра; Зарезервировано представляет собой зарезервированные биты, которые сеть FLO (только прямая линия связи) должна устанавливать в этом поле в ноль, и устройство FLO должно игнорировать это поле; и Концевая комбинация представляет собой биты концевой комбинации кодера, которые должны устанавливаться во все «0».

Нижеследующая таблица иллюстрирует формат пакета физического уровня:

Порядок передачи битов

Каждое поле пакета физического уровня должно передаваться последовательно, так что старший бит (MSB) передается первым, и младший бит (LSB) передается последним. MSB представляет собой самый левый бит на фигурах документа.

Вычисление битов FCS

Вычисление FCS, описанное в данном документе, должно использоваться для вычисления поля FCS в пакете физического уровня.

FCS должна представлять собой циклический избыточный код (CRC), вычисленный с использованием стандартного многочлена генератора CRC-CCITT (Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии):

g(x)=x16+x12+x5+1.

FCS должна быть равна значению, вычисленному согласно нижеописанной процедуре, также изображенной на фиг.8.

Все элементы регистра сдвига инициализируются в «1». Отмечается, что инициализация регистра в единицы вызывает то, что CRC для данных со всеми нулями не равняется нулю.

Переключатели должны быть установлены в верхнее положение.

Регистр должен тактироваться один раз для каждого бита пакета физического уровня, кроме битов FCS, Зарезервировано и Концевая комбинация. Пакет физического уровня должен считываться от MSB к LSB.

Переключатели должны устанавливаться в нижнее положение, так что выходной результат представляет собой сложение по модулю 2 с «0», и последовательные входные сигналы регистра сдвига равны «0».

Регистр должен тактироваться дополнительно 16 раз для 16 битов FCS.

Выводимые биты составляют все поля пакетов физического уровня за исключением полей Зарезервировано и Концевая комбинация.

Требования к сети FLO

Нижеследующий раздел описания определяет требования, характерные для оборудования и принципа действия сети FLO.

Передатчик

Нижеследующие требования должны применяться к передатчику сети FLO. Передатчик должен работать в одной из восьми полос частот шириной 6 МГц, но также может поддерживать полосы частот передачи 5, 7 и 8 МГц. Каждое распределение полосы передачи шириной 6 МГц называется каналом радиочастоты (RF) FLO. Каждый канал RF FLO должен обозначаться индексом j∈{1,2,…8}. Полоса передачи и центральная частота полосы для каждого индекса канала RF FLO должны быть равны тем, которые указаны в таблице 1 ниже.

Таблица 1
Номер канала RF FLO и частоты полосы передачи
Номер канала RF FLO Полоса передачи FLO (МГц) Центральная частота полосы fc (МГц)
1 698-704 701
2 704-710 707
3 710-716 713
4 716-722 719
5 722-728 725
6 728-734 731
7 734-740 737
8 740-746 743

Максимальная разность частоты между фактической частотой несущей передачи и заданной частотой передачи должна быть менее ±2×10-9 от центральной частоты полосы по таблице 1.

Отмечается, что должны определяться спектральные характеристики полосы и внеполосная спектральная маска.

Выходные характеристики по мощности такие, что эквивалентная излучаемая мощность (ERP) передачи должна быть меньше, чем 46,98 дБВт, которые соответствуют 50 кВт.

Модуляционные характеристики OFDM

Модуляция, используемая на воздушной линии связи, представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Наименьший интервал передачи соответствует одному периоду OFDM-символа. OFDM-символ передачи состоит из многочисленных отдельно модулированных поднесущих. Система FLO должна использовать 4096 поднесущих, пронумерованных от 0 до 4095. Эти поднесущие разделены на две отдельные группы.

Первая группа поднесущих представляет собой защитные поднесущие из доступных 4096 поднесущих, 96 должны быть неиспользуемыми. Эти неиспользуемые поднесущие называются защитными поднесущими. По защитным поднесущим не должна передаваться энергия. Поднесущие, пронумерованные от 0 до 47, 2048 и от 4049 до 4095 должны использоваться в качестве защитных поднесущих.

Вторая группа представляет собой активные поднесущие. Активные поднесущие должны представлять собой группу из 4000 поднесущих с индексами k∈{48…2047,2049…4048}. Каждая активная поднесущая должна переносить модуляционный символ.

Что касается шага поднесущих в системе FLO, то 4096 поднесущих должны охватывать полосу частот 5,55 МГц в центре 6-МГц канала RF FLO. Шаг поднесущих (Δf)SC должен определяться:

Что касается частоты поднесущей, то частота поднесущей с индексом i в k-ом канале RF FLO (см. таблицу 1 выше), f SC(k,i), должна вычисляться по следующему уравнению:

,

где f C(k) представляет собой центральную частоту для k-ого канала RF FLO, и (Δf)SC представляет собой шаг поднесущих.

Чередования поднесущих

Активные поднесущие должны подразделяться на 8 чередований, индексированных от 0 до 7. Каждое чередование должно состоять из 500 поднесущих. Поднесущие в чередовании должны быть разнесены на [8×(Δf)SC] Гц друг от друга (за исключением чередования ноль, где две поднесущие в середине этого чередования разделены посредством 16×(Δf)SC, так как поднесущая с индексом 2048 не используется) по частоте, причем (Δf)SC представляет собой шаг поднесущих.

Поднесущие в каждом чередовании должны охватывать 5,55 МГц полосы частот канала RF FLO. Активная поднесущая с индексом i должна распределяться чередованию I j, где j=i mod 8. Индексы поднесущих в каждом чередовании должны распределяться последовательно в возрастающем порядке. Нумерация поднесущих в чередовании должна быть в диапазоне 0, 1, … 499.

Структура кадра и канала

Передаваемый сигнал организуется в суперкадры. Каждый суперкадр должен иметь длительность T SF, равную 1 с, и должен состоять из 1200 OFDM-символов. OFDM-символы в суперкадре должны нумероваться от 0 до 1199. Интервал T S OFDM-символа должен быть равен 833,33… мкс. OFDM-символ состоит из нескольких отсчетов основной полосы частот временной области, называемых OFDM-чипы. Эти чипы должны передаваться со скоростью 5,55×106 в секунду.

Общий интервал T' S OFDM-символа состоит из четырех частей: полезной части с длительностью T U, плоского защитного интервала с длительностью T FGI и двух интервалов обработки по методу окна длительностью T WGI на двух сторонах, как изображено на фиг.9. Должно существовать перекрытие T WGI между последовательными OFDM-символами (см. фиг.9).

Эффективный интервал OFDM-символа должен быть равен T S=T WGI+T FGI+T U,

Общая длительность символа на фиг.9 должна быть равна T' S=T S+T WGI.

Эффективная длительность OFDM-символа должна теперь упоминаться как интервал OFDM-символа. В течение интервала OFDM-символа модуляционный символ должен переноситься по каждой из активных поднесущих.

Каналами физического уровня FLO являются пилотный канал TDM, пилотный канал FDM, канал OIS и канал передачи данных. Пилотный канал TDM, канал OIS и канал передачи данных должны мультиплексироваться с временным разделением каналов по суперкадру. Пилотный канал FDM должен мультиплексироваться с частотным разделением каналов с каналом OIS и каналом передачи данных по суперкадру, как изображено на фиг.10.

Пилотный канал TDM состоит из канала пилот-сигнала 1 TDM, канала идентификации глобальной зоны (WIC), канала идентификации локальной зоны (LIC), канала пилот-сигнала 2 TDM, канала пилот-сигнала перехода и канала пилот-сигнала определения положения (РРС). Каждый из канала пилот-сигнала 1 TDM, WIC, LIC и канала пилот-сигнала 2 TDM должен охватывать один OFDM-символ и появляется в начале суперкадра. Канал пилот-сигнала перехода (ТРС), охватывающий один OFDM-символ, должен предшествовать и следовать за каждой передачей канала передачи данных или канала OIS глобальной зоны и локальной зоны. ТРС, располагающийся по обе стороны от канала глобальной зоны (OIS глобальной зоны или передачи данных глобальной зоны), называется каналом пилот-сигнала перехода глобальной зоны (WTPC). ТРС, располагающийся по обе стороны передачи канала локальной зоны (OIS локальной зоны или канала передачи данных локальной зоны), называется каналом пилот-сигнала перехода локальной зоны (LTPC). WTPC и LTPC каждый должен занимать 10 OFDM-символов и вместе занимать 20 OFDM-символов в суперкадре. РРС должен иметь переменную длительность и его статус (присутствие или отсутствие и длительность) должен сигнализироваться по каналу OIS. Когда он присутствует, он должен охватывать 6, 10 или 14 OFDM-символов в конце суперкадра. Когда РРС отсутствует, два OFDM-символа должны резервироваться в конце суперкадра.

Канал OIS должен занимать 10 OFDM-символов в суперкадре и должен следовать непосредственно за первым OFDM-символом WTPC в суперкадре. Канал OIS состоит из канала OIS глобальной зоны и канала OIS локальной зоны. Каждый из канала OIS глобальной зоны и канала OIS локальной зоны должен иметь длительность 5 OFDM-символов и должен разделяться двумя OFDM-символами TPC.

Канал пилот-сигнала FDM должен охватывать 1174, 1170, 1166 или 1162 OFDM. Эти значения соответствуют или 2 зарезервированным OFDM-символам, или 6, 10 и 14 OFDM-символам PPC, соответственно, присутствующим в каждом символе суперкадра в суперкадре. Отмечается, что эти значения соответствуют или 2 зарезервированным OFDM-символам, или 6, 10 и 14 OFDM-символам РРС, соответственно, присутствующим в каждом суперкадре. Канал пилот-сигнала FDM мультиплексируется с частотным разделением каналов с каналами OIS и передачи данных глобальной зоны и локальной зоны.

Канал передачи данных должен охватывать 1164, 1160, 1156 или 1152 OFDM-символов. Отмечается, что эти значения соответствуют или 2 зарезервированным OFDM-символам, или 6, 10 и 14 OFDM-символам РРС, соответственно, присутствующим в каждом суперкадре. Передача канала передачи данных плюс 16 передач OFDM-символа ТРС, непосредственно предшествующих или следующих за каждой передачей канала передачи данных, делятся на 4 кадра.

Установим параметры кадра, где Р представляет собой количество OFDM-символов в РРС или количество зарезервированных OFDM-символов в случае, когда РРС отсутствует в суперкадре; W представляет собой количество OFDM-символов, связанных с каналом передачи данных глобальной зоны в кадре; L представляет собой количество OFDM-символов, связанных с каналом передачи данных локальной зоны в кадре; и F представляет собой количество OFDM-символов в кадре. Эти параметры кадра затем могут быть связаны следующим набором уравнений:

Фиг.10 иллюстрирует суперкадр и структуру канала в терминах P, W и L. Если РРС отсутствует, каждый кадр должен охватывать 295 OFDM-символов и иметь длительность T F, равную 245,8333 мс. Отмечается, что существует два зарезервированных OFDM-символа в конце каждого суперкадра. Если РРС присутствует в конце суперкадра, каждый кадр должен охватывать переменное количество OFDM-символов, как задано в таблице 3 ниже.

Таблица 3
Длительность кадра для различного числа OFDM-символов РРС
Количество OFDM-символов РРС Длительность (F) кадра в единицах OFDM-символов Длительность кадра в мс
6 294 245
10 293 244,166…
14 292 243,333…

Канал передачи данных в течение каждого кадра должен мультиплексироваться с временным разделением каналов между каналом передачи данных локальной зоны и каналом передачи данных глобальной зоны. Доля кадра, распределенного данным глобальной зоны, равна % и может изменяться от 0 до 100%.

Пакеты физического уровня, передаваемые по каналу OIS, называются пакетами OIS, и пакеты физического уровня, передаваемые по каналу передачи данных, называются пакетами данных.

Составляющие потока и многоуровневая модуляция

Аудио- и видеоконтент, ассоциированный с групповой передачей потока по сети FLO, может посылаться в двух составляющих, т.е. в базовой (В) составляющей, который осуществляет широко распространенный прием, и в составляющей коррекции (Е), которая улучшает аудиовизуальное впечатление, обеспечиваемое базовой составляющей по более ограниченной зоне покрытия.

Пакеты физического уровня базовой составляющей и составляющей коррекции совместно отображаются на модуляционные символы. Данный признак FLO известен как многоуровневая модуляция.

Логический канал MediaFLO

Пакеты данных, передаваемые физическим уровнем, ассоциируются с одним или несколькими виртуальными каналами, называемыми логические каналы MediaFLO (MLC). MLC представляет собой декодируемый компонент услуги FLO, которая представляет интерес независимого приема для устройства FLO. Услуга может посылаться по многочисленным MLC. Однако базовая составляющая и составляющая коррекции аудио- или видеопотока, ассоциированного с услугой, должны передаваться по одному MLC.

Режимы передачи FLO

Комбинация типа модуляции и внутренней скорости кодирования называется «режим передачи». Система FLO должна поддерживать двенадцать режимов передачи, перечисленных в таблице 4, приведенной ниже.

В сети FLO режим передачи фиксируется, когда создается экземпляр MLC, и он нечасто меняется. Это ограничение накладывается для того, чтобы сохранить постоянной зону покрытия для каждого MLC.

Таблица 4
Режимы передачи FLO
Номер режима Модуляция Скорость турбокодирования
0 QPSK 1/3
1 QPSK 1/2
2 16-QAM 1/3
3 16-QAM 1/2
4 16-QAM 2/3
52 QPSK 1/5
6 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 4 1/3
7 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 4 1/2
8 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 4 2/3
9 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 6,25 1/3
10 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 6,25 1/2
11 Многоуровневая модуляция с отношением энергий 6,25 2/3
2 Этот режим используется только для канала OIS.

Временные интервалы FLO

В сети FLO наименьшей единицей полосы частот, распределяемой MLC по OFDM-символу, соответствует группа из 500 модуляционных символов. Эта группа из 500 модуляционных символов называется временным интервалом. Функция планировщика (на уровне МАС) распределяет временные интервалы MLC в течение части данных суперкадра. Когда функция планировщика распределяет полосу частот для передачи на MLC в OFDM-символе, она это делает целочисленными единицами временных интервалов.

Существует 8 временных интервалов в течение каждого OFDM-символа, за исключением канала пилот-сигнала 1 TDM в суперкадре. Эти временные интервалы должны нумероваться от 0 до 7. Каналы WIC и LIC каждый должен занимать 1 временной интервал. Канал пилот-сигнала 2 TDM должен занимать 4 временных интервала. ТРС (глобальная зона и локальная зона) должен занимать все 8 временных интервалов. Канал пилот-сигнала FDM должен занимать 1 временной интервал с индексом 0, и канал передачи данных / OIS может занимать до 7 временных интервалов с индексами 1-7. Каждый временной интервал должен передаваться по чередованию. Отображение временного интервала на чередование изменяется от OFDM-символа к OFDM-символу и описывается более подробно ниже.

Скорости передачи данных FLO

В системе FLO вычисление скоростей передачи данных усложняется тем, что различные MLC могут использовать различные режимы. Вычисление скоростей передачи данных упрощается предположением, что все MLC используют один и тот же режим передачи. Таблица 5 ниже приводит скорости передачи данных физического уровня для различных режимов передачи, предполагая, что используются все 7 временных интервалов данных.

Таблица 5
Режимы передачи FLO и скорости передачи данных физического уровня
Режим передачи Временных интервалов на
пакет физического уровня
Скорость передачи данных физического уровня (Мбит/с)
0 3 2,8
1 2 4,2
2 3/2 5,6
3 1 8,4
4 3/4 11,2
5 5 1,68
6 3 5,6
7 2 8,4
8 3/2 11,2
9 3 5,6
10 2 8,4
11 3/2 11,2

Отмечается, что в таблице 5 выше для значений в столбце, обозначенном «Скорость передачи данных физического уровня», не вычитаются служебные данные из-за канала пилот-сигнала TDM и внешнего кода. Это скорость передачи, с которой данные передаются в течение канала передачи данных. Для режимов 6-11 указанная скорость передачи представляет собой объединенную скорость передачи двух составляющих. Скорость передачи для каждой составляющей равняется половине от этого значения.

Каналы физического уровня FLO

Физический уровень FLO состоит из следующих подканалов: канала пилот-сигнала TDM; канала OIS глобальной зоны; канала OIS локальной зоны; канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны; канала пилот-сигнала FDM локальной зоны; канала передачи данных глобальной зоны; и канала передачи данных локальной зоны.

Канал пилот-сигнала TDM

Канал пилот-сигнала TDM состоит из следующих составных каналов: канала пилот-сигнала 1 TDM; канала идентификации глобальной зоны (WIC); канала идентификации локальной зоны (LIC); канала пилот-сигнала 2 TDM; и канала пилот-сигнала перехода (ТРС).

Канал пилот-сигнала 1 TDM

Канал пилот-сигнала 1 TDM должен охватывать один OFDM-символ. Он должен передаваться с OFDM-символом индекса 0 в суперкадре. Он сигнализирует начало нового суперкадра. Он может использоваться устройством FLO для определения грубых временных соотношений OFDM-символов, границы суперкадра и смещения частоты несущей.

Форма волны пилот-сигнала 1 TDM должна генерироваться в передатчике, используя этапы, изображенные на фиг.11.

Поднесущие пилот-сигнала 1 TDM

OFDM-символ пилот-сигнала 1 TDM должен состоять из 124 ненулевых поднесущих в частотной области, которые равномерно разнесены по активным поднесущим. i-я поднесущая пилот-сигнала 1 TDM должна соответствовать поднесущей с индексом j, определяемой следующим образом:

Отметьте, что канал пилот-сигнала 1 TDM не использует поднесущую с индексом 2048.

Фиксированная информационная комбинация пилот-сигнала 1 TDM

Поднесущие пилот-сигнала 1 TDM должны модулироваться фиксированной информационной комбинацией. Эта комбинация должна генерироваться с использованием регистра сдвига с линейной обратной связью (LFSR) с 20 отводами и с последовательностью генератора h(D)=D20+D17+1 и начальным состоянием «11110000100000000000». Каждый выводимый бит должен получаться следующим образом: если состояние LFSR представляет собой вектор [s20s19s18s17s16s15s14s13s12s11s10s9s8s7s6s5s4s3s2s1], тогда выводимым битом должен быть [s19⊕s4], где ⊕ обозначает сложение по модулю 2, которое соответствует маске, ассоциированной с временным интервалом 1 (см. таблицу 6, которая следует ниже). Структура LFSR должна представлять собой структуру, которая определена на фиг.12.

Фиксированная информационная комбинация должна соответствовать первым 248 выводимым битам. Первыми 35 битами фиксированной комбинации должны быть «11010100100110110111001100101100001», причем «110» появляются первыми.

248-битовая фиксированная комбинация пилот-сигнала 1 TDM называется информационным пакетом пилот-сигнала 1 TDM и обозначается как P1I.

Каждая группа из двух последовательных битов в пакете P1I должна использоваться для генерирования модуляционных QPSK-символов.

Отображение на модуляционные символы

В информационном пакете пилот-сигнала 1 TDM каждая группа из двух последовательных битов P1I(2i) и P1I(2i+1), i=0,1,…123, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ) с D=4, как определено в таблице 6 ниже. Этот коэффициент вычисляется с использованием того факта, что используются только 124 из 4000 доступных несущих. .

Таблица 6
Таблица модуляции QPSK
Вводимые биты Модуляционные символы MS
s1 s0 mI mQ
0 0 D D
0 1 -D D
1 0 D -D
1 1 -D -D

Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение модуляционных символов на поднесущие

i-й модуляционный символ MS(i)=0,1,…,123 должен отображаться на поднесущую с индексом j как определено ранее.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие пилот-сигнала 1 TDM должны подвергаться общему процессу функционирования, который описан ниже.

Канал идентификации глобальной зоны (WIC)

Канал идентификации глобальной зоны (WIC) должен охватывать один OFDM-символ. Он должен передаваться в OFDM-символе с индексом 1 в суперкадре. Он следует за OFDM-символом пилот-сигнала 1 TDM. Это служебный канал, который используется для пересылки информации дифференциатора глобальной зоны в приемники FLO. Все формы волны передачи в глобальной зоне (которая включает в себя каналы локальной зоны, но исключает канал пилот-сигнала 1 TDM и РРС) должны скремблироваться с использованием 4-битового дифференциатора глобальной зоны, соответствующего этой зоне.

Для OFDM-символа WIC в суперкадре должен распределяться только 1 временной интервал. Распределенный временной интервал должен использовать в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Комбинация вводимых битов должна обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14. Обработка не должна выполняться для нераспределенных временных интервалов.

Распределение временных интервалов

WIC должен распределяться временной интервал с индексом 3. Распределенные и нераспределенные временные интервалы в OFDM-символе WIC изображены на фиг.15. Временным интервалом с выбранным индексом является тот интервал, который отображается на чередование 0 для OFDM-символа с индексом 1, который описывается ниже.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для распределенного временного интервала должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0». Буферы для нераспределенных временных интервалов должны оставаться пустыми.

Скремблирование временного интервала

Биты буфера каждого распределенного временного интервала должны подвергаться операции XOR последовательно с выводимыми битами скремблера для рандомизации битов перед модуляцией. Буфер скремблированного временного интервала, соответствующий временному интервалу с индексом i, обозначается как SB(i), где i∈{0,1,…,7}. Последовательность скремблирования, используемая для любого буфера временного интервала, зависит от индекса OFDM-символа и индекса временного интервала.

Битовая последовательность скремблирования должна быть эквивалента последовательности, генерируемой регистром сдвига с линейной обратной связью (LFSR) с 20 отводами при помощи последовательности генератора h(D)=D20+D17+1, как показано на фиг.16. Передатчик должен использовать один LFSR для всех передач.

В начале каждого OFDM-символа LFSR должен инициализироваться в состояние [d3d2d1d0c3c2c1c0b0a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0], которое зависит от типа канала (канала пилот-сигнала TDM или канала глобальной зоны или локальной зоны) и индекса OFDM-символа в суперкадре.

Биты «d3d2d1d0» должны устанавливаться следующим образом. Для всех каналов глобальной зоны (канала WIC, WTPC, OIS глобальной зоны и передачи данных глобальной зоны), каналов локальной зоны (канала LIC, LTPC, OIS локальной зоны и передачи данных локальной зоны) и канала пилот-сигнала 2 TDM и 2 зарезервированных OFDM-символа, когда отсутствует РРС, эти биты должны устанавливаться на 4-битовый дифференциатор глобальной зоны (WID).

Биты «с3с2с1с0» должны устанавливаться следующим образом: для канала пилот-сигнала 2 TDM, канала OIS глобальной зоны, канала передачи данных глобальной зоны, WTPC и WIC эти биты должны устанавливаться в «0000»; для канала OIS локальной зоны, LTPC, LIC и канала передачи данных локальной зоны и 2 зарезервированных OFDM-символа, когда отсутствует РРС, эти биты должны устанавливаться на 4-битовый дифференциатор локальной зоны (LID). Бит b0 представляет собой зарезервированный бит и должен быть установлен в «1». Биты а100 должны соответствовать номеру индекса OFDM-символа в суперкадре, который находится в области значений от 0 до 1199.

Последовательность скремблирования для каждого временного интервала должна генерироваться скалярным произведением по модулю 2 20-битового вектора состояния генератора последовательности и 20-битовой маски, ассоциированной с этим индексом временного интервала, как определено в таблице 7 ниже.

Регистр сдвига должен перегружаться новым состоянием [d3d2d1d0c3c2c1c0b0a10a9a8a7a6a5a4a3a2a1a0] для каждого временного интервала в начале каждого OFDM-символа.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера i-го скремблированного временного интервала SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=3, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с D=2. Отмечается, что значение D выбирается таким, чтобы поддерживать энергию OFDM-символа постоянной, так как используется только 500 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символа WIC должно быть такое, как определено, как описано ниже в данном описании изобретения.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие WIC должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено ниже в данном описании изобретения.

Канал идентификации локальной зоны (LIC)

Канал идентификации локальной зоны (LIC) должен охватывать один OFDM-символ. Он должен передаваться в OFDM-символе с индексом 2 в суперкадре. Он следует за OFDM-символом канала WIC. Он представляет собой служебный канал, который используется для пересылки информации дифференциатора локальной зоны в приемники FLO. Все формы волны передачи локальной зоны должны скремблироваться с использованием 4-битового дифференциатора локальной зоны вместе с дифференциатором глобальной зоны, соответствующим этой зоне.

Для OFDM-символа LIC в суперкадре должен распределяться только один временной интервал. Распределенный временной интервал должен использовать 1000-битовую фиксированную комбинацию в качестве ввода. Эти биты должны быть установлены в ноль. Эти биты должны обрабатываться согласно этапам, изображенным на фиг.14. Обработка не должна выполняться для нераспределенных временных интервалов.

Распределение временных интервалов

LIC должен распределяться временной интервал с индексом 5. Распределенные и нераспределенные временные интервалы в OFDM-символе LIC изображены на фиг.17. Выбранный индекс временного интервала представляет собой индекс временного интервала, который отображается на чередование 0 для индекса 2 OFDM-символа.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для распределенного временного интервала должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0». Буферы для нераспределенных временных интервалов должны оставаться пустыми.

Скремблирование временного интервала

Биты буфера временного интервала LIC должны скремблироваться так, как определено в 0. Буферы скремблированного временного интервала обозначаются посредством SB.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера i-го скремблированного временного интервала SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=5, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с D=2. Значение D выбирается таким, чтобы поддерживать постоянной энергию OFDM-символа, так как используется только 500 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символа LIC должно быть такое, как определено ниже.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие LIC должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено ниже.

Канал пилот-сигнала 2 TDM

Канал пилот-сигнала 2 TDM должен охватывать один OFDM-символ. Он должен передаваться в OFDM-символе с индексом 3 в суперкадре. Он следует за OFDM-символом LIC. Он может использоваться для точных коррекций временных соотношений OFDM-символа в приемниках FLO.

Для OFDM-символа пилот-сигнала 2 TDM в каждом суперкадре должны распределяться только 4 временных интервала. Каждый распределенный временной интервал должен использовать в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Эти биты должны обрабатываться согласно этапам, изображенным на фиг.14. Обработка не должна выполняться для нераспределенных временных интервалов.

На фиг.14 отображение временных интервалов на чередования гарантирует то, что распределенные временные интервалы отображаются на чередования 0, 2, 4 и 6. Поэтому, OFDM-символ пилот-сигнала 2 TDM состоит из 2000 ненулевых поднесущих, которые равномерно распределены по активным поднесущим (см. [00129]. i-я поднесущая пилот-сигнала 2 TDM должна соответствовать поднесущей с индексом j, определенной следующим образом:

Отметьте, что канал пилот-сигнала 2 TDM не использует поднесущую с индексом 2048.

Распределение временных интервалов

Для OFDM-символа пилот-сигнала 2 TDM распределенные временные интервалы должны иметь индексы 0, 1, 2 и 7.

Распределенные и нераспределенные временные интервалы в OFDM-символе пилот-сигнала 2 TDM изображены на фиг.18.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для каждого распределенного временного интервала должен полностью заполняется фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0». Буферы для нераспределенных временных интервалов должны оставаться пустыми.

Скремблирование временного интервала

Биты буферов временного интервала канала пилот-сигнала 2 TDM должны скремблироваться так, как определено, как описано выше. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух соседних битов из буфера i-го скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=0,1,2,7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должны отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с D=1. Значение D выбирается таким, чтобы поддерживать постоянной энергию OFDM-символа, так как используется только 2000 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символа канала пилот-сигнала 2 TDM должно быть такое, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала пилот-сигнала 2 TDM должны подвергаться общему процессу функционирования, который определен в данном документе.

Канал пилот-сигнала перехода (ТРС)

Канал пилот-сигнала перехода состоит из 2 подканалов: канала пилот-сигнала перехода глобальной зоны (WTPC) и канала пилот-сигнала перехода локальной зоны (LTPC). ТРС, располагающийся по обе стороны от канала OIS глобальной зоны и канала передачи данных глобальной зоны, называется WTPC. ТРС, располагающийся по обе стороны от канала OIS локальной зоны и канала передачи данных локальной зоны, называется LTPC. WTPC охватывает 1 OFDM-символ по обеим сторонам каждой передачи канала глобальной зоны за исключением WIC (канала передачи данных глобальной зоны и канала OIS глобальной зоны) в суперкадре. LTPC охватывает 1 OFDM-символ по обеим сторонам каждой передачи канала локальной зоны, за исключением LIC (канала передачи данных локальной зоны и канала OIS локальной зоны). Цель OFDM-символа ТРС является двоякой: предоставить возможность выполнения оценки канала на границе между каналами локальной зоны и глобальной зоны и способствовать синхронизации временных соотношений для первого MLC глобальной зоны (или локальной зоны) в каждом кадре. ТРС охватывает 20 OFDM-символов в суперкадре, которые равномерно разделены между WTPC и LTPC, как изображено на фиг.10. Существует девять случаев, когда передачи WTPC и LTPC происходят прямо друг за другом, и два случая, когда передается только один из этих каналов. Только WTPC передается после канала пилот-сигнала 2 TDM, и только LTPC передается перед каналом пилот-сигнала определения положения (РРС)/зарезервированными OFDM-символами.

Предполагается, что Р представляет собой количество OFDM-символов в РРС или количество зарезервированных OFDM-символов в случае, когда РРС отсутствует в суперкадре, W представляет собой количество OFDM-символов, ассоциированных с каналом передачи данных глобальной зоны в кадре, L представляет собой число OFDM-символов, ассоциированных с каналом передачи данных локальной зоны в кадре, и F представляет собой количество OFDM-символов в кадре.

Значения Р должны быть 2, 6, 10 или 14. Число OFDM-символов канала передачи данных в кадре должно быть F-4. Точное расположение OFDM-символов ТРС в суперкадре должно быть таким, как определено в таблице 8 ниже.

Все временные интервалы в OFDM-символах ТРС используют в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Распределение временных интервалов

OFDM-символ ТРС должен распределяться по всем 8 временным интервалам с индексами 0-7.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для каждого распределенного временного интервала должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала ТРС должны скремблироваться так, как определено ранее. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционный символ

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера i-го скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i, 2k+1), i=0,1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ) так, как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символа ТРС должно быть такое, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в каждом распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие ТРС должны подвергаться общему процессу функционирования, который определен в данном документе.

Канал пилот-сигнала определения положения/зарезервированные символы

Канал пилот-сигнала определения положения (РРС) может появиться в конце суперкадра. Когда он присутствует, он имеет переменную длительность из 6, 10 или 14 OFDM-символов. Когда РРС отсутствует, имеется два зарезервированных OFDM-символа в конце суперкадра. Присутствие или отсутствие РРС и его длительность сигнализируются по каналу OIS.

Канал пилот-сигнала определения положения

Подлежит определению структура РРС, включающая в себя переданную информацию и генерирование форм волны.

Устройство FLO может использовать РРС или автономно, или вместе с сигналом глобальной системы навигации и определения положения (GPS) для определения своего географического положения.

Зарезервированные OFDM-символы

Когда РРС отсутствует, существует два зарезервированных OFDM-символа в конце суперкадра.

Все временные интервалы в резервированных OFDM-символах используют в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Распределение временных интервалов

Зарезервированный OFDM-символ должен распределяться по всем 8 временным интервалам с индексами 0-7.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для каждого распределенного временного интервала должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала зарезервированного OFDM-символа должны скремблироваться так, как определено в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционный символ

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера i-го скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=0,1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для зарезервированных OFDM-символов должно быть так, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временных интервалов на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в каждом распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие зарезервированных OFDM-символов должны подвергаться общему процессу функционирования, который определен в данном документе.

Канал OIS глобальной зоны

Данный канал используется для пересылки служебной информации об активных MLC, ассоциированных с каналом передачи данных глобальной зоны, такой как их запланированные моменты времени передачи и распределения временных интервалов, в текущем суперкадре. Канал OIS глобальной зоны охватывает 5 интервалов OFDM-символа в каждом суперкадре (см. фиг.10).

Пакет физического уровня для канала OIS глобальной зоны должен обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.19.

Кодирование

Пакеты физического уровня канала OIS глобальной зоны должны кодироваться со скоростью кодирования R=1/5. Кодер должен отбрасывать 6-битовое поле Концевая комбинация поступающего пакета физического уровня и кодировать оставшиеся биты при помощи параллельного турбокодера, как определено в данном документе. Турбокодер должен добавлять внутренне генерируемую концевую комбинацию из 6/R (=30) выводимых кодовых битов, так что общее количество турбокодированных битов на выходе равняется 1/R, умноженному на количество битов в вводимом пакете физического уровня.

Фиг.20 иллюстрирует схему кодирования для канала OIS глобальной зоны. Параметры кодера канала OIS глобальной зоны должны быть такими, которые определены в таблице 9 ниже.

Таблица 9
Параметры кодера канала OIS глобальной зоны/локальной зоны
Биты Вводимые биты турбокодера Nturbo Скорость кодирования Выводимые биты турбокодера
1000 994 1/5 5000

Турбокодер

Турбокодер использует два систематических, рекурсивных сверточных кодера, соединенных параллельно, причем перемежитель, турбоперемежитель, предшествует второму рекурсивному сверточному кодеру. Два рекурсивных сверточных кода называются составными кодами турбокода. Выходные результаты составных кодеров прокалываются и повторяются для достижения требуемого числа турбокодированных выводимых битов.

Общий составной код должен использоваться для турбокодов со скоростью 1/5, 1/3, 1/2 и 2/3. Функция передачи для составного кода должна быть следующей:

где d(D)=1+D2+D3, n0(D)=1+D+D3 и n1(D)=1+D+D2+D3.

Турбокодер должен генерировать выходную последовательность символов, которая идентична последовательности, генерируемой кодером, показанным на фиг.20. Первоначально, состояния регистров составного кодера на данной фигуре установлены в ноль. Затем составные кодеры тактируются с переключателями в отмеченном положении.

Кодированные выводимые биты данных генерируются посредством тактирования составных кодеров Nturbo раз с переключателями в верхних положениях и прокалывания выходного результата, как определено в таблице 10, которая показана ниже. В комбинации прокалывания «0» означает, что бит должен быть удален, и «1» означает, что бит должен быть пропущен. Выходные результаты составного кодера для каждого битового периода должны пропускаться в последовательности X, Y0, Y1, X', Y'0, Y'1, причем выходной результат Х первым. Повторение битов не используется при генерировании выводимых битов кодированных данных.

Прокалывание выводимых символов составного кодера для периода концевой комбинации должно быть таким, которое определено в таблице 11, показанной ниже. В комбинации прокалывания «0» означает, что символ должен быть удален, и «1» означает, что символ должен быть пропущен.

Для турбокодов со скоростью 1/5 выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из первых трех периодов концевой комбинации должны прокалываться и повторяться для достижения последовательности XXY0Y1Y1, и выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из последних трех периодов концевых битов должны прокалываться и повторяться для достижения последовательности X'X'Y'0Y'1Y'1.

Отмечается, что в таблице 10 выше таблица прокалывания должна читаться сверху вниз.

Отмечается, что в таблице 11, для турбокодов со скоростью 1/5, таблица прокалывания должна читаться сначала сверху вниз, повторяя X, X', Y1 и Y'1 и затем слева направо.

Турбоперемежитель

Турбоперемежитель, который составляет часть турбокодера, должен перемежать блоки вводимых данных турбокодера, которые подаются на составной кодер 2.

Турбоперемежитель должен быть функционально эквивалентен подходу, где вся последовательность вводимых битов турбоперемежителя записывается последовательно в матрицу с последовательностью адресов, и затем вся последовательность считывается из последовательности адресов, которые определяются посредством процедуры, описанной ниже.

Пусть последовательность адресов ввода будет от 0 до Nturbo-1. Тогда последовательность адресов вывода перемежителя должна быть эквивалентна последовательности, генерируемой процедурой, изображенной на фиг.22 и описанной ниже. Отмечается, что данная процедура эквивалентна процедуре, где значения счетчика записываются в матрицу с 25 строками на 2n столбцов по строкам, строки перемешиваются в соответствии с правилом инвертирования битов, элементы в каждой строке переставляются в соответствии с характерной для строки линейной конгруэнтной последовательностью, и предварительные адреса вывода считываются по столбцам. Правилом линейной конгруэнтной последовательности является x(i+1)=(x(i)+c) mod 2n, где x(0)=c, и с представляет собой характерное для строки значение из таблицы поиска.

Что касается процедуры на фиг.22, процесс включает в себя определение параметра n турбоперемежителя, где n представляет собой наименьшее целое число, такое как Nturbo≤2n+5. Таблица 12, показанная ниже, предоставляет этот параметр для 1000-битового пакета физического уровня. Процесс также включает в себя инициализацию (n+5)-битового счетчика в 0 и извлечение n старших битов (MSB) из счетчика и добавление единицы, формируя новое значение. Затем отбрасывание всех, за исключением n младших битов (LSB) этого значения. Процесс дополнительно включает в себя получение n-битового выходного результата из таблицы поиска, определенной в таблице 13, показанной ниже, при этом адрес считывания равен пяти LSB счетчика. Отметьте, что данная таблица зависит от значения n.

Процесс дополнительно включает в себя умножение значений, полученных на предыдущих этапах извлечения и получения, и затем отбрасывание всех за исключением n LSB. Затем выполняется инвертирование битов пяти LSB счетчика. Затем формируется предварительный адрес вывода, MSB которого равны значению, полученному на этапе инвертирования битов, и LSB которого равны значению, полученному на этапе умножения.

Затем, процесс включает в себя прием предварительного адреса вывода в качестве адреса вывода, если он меньше Nturbo; в противном случае, он отбрасывается. Наконец, счетчик получает приращение, и этапы после этапа инициализации повторяются до тех пор, пока не будут получены все Nturbo адресов вывода перемежителя.

Таблица 12
Параметр турбоперемежителя
Размер пакета физического уровня Размер блока турбоперемежителя Nturbo Параметр n турбоперемежителя
1000 994 5

Побитовое перемежение

Для канала OIS и канала передачи данных побитовое перемежение представляет собой вид поблочного перемежения. Кодовые биты турбокодированного пакета перемежаются таким образом, что соседние кодовые биты отображаются на различные символы комбинации.

Побитовый перемежитель должен переупорядочивать турбокодированные биты согласно следующей процедуре:

а. Для N битов, подлежащих перемежению, матрицей М побитового перемежителя должна быть матрица поблочного перемежителя с 4 столбцами на N/4 строк. N вводимых битов должны записываться в матрицу перемежения последовательно по столбцам. Обозначим строки матрицы М индексом j, где j=0 - N/4-1, и строкой 0 является первая строка.

b. Для каждой строки j с четным индексом (j mod 2 = 0), элементы в 2-ом и 3-ем столбце должны обмениваться.

с. Для каждой строки с нечетным индексом (j mod 2 !=0), элементы в 1-ом и 4-ом столбце должны обмениваться.

d. Обозначим результирующую матрицу посредством . Содержимое должно считываться построчно, слева направо.

Фиг.23 иллюстрирует выходной результат побитового перемежителя для гипотетического случая N=20.

Распределение временных интервалов данных

Для канала OIS глобальной зоны 7 временных интервалов данных должны распределяться на OFDM-символ для передачи турбокодированных пакетов канала OIS. Канал OIS глобальной зоны должен использовать режим 5 передачи. Поэтому он требует 5 временных интервалов данных для размещения содержимого одного турбокодированного пакета. Некоторые турбокодированные пакеты канала OIS глобальной зоны могут охватывать два последовательных OFDM-символа. Распределения временных интервалов данных выполняются на уровне МАС.

Заполнение буфера временного интервала данных

Кодовые биты с побитовым перемежением турбокодированного пакета канала OIS глобальной зоны должны записываться последовательно в 5 последовательных буферов временного интервала данных или в одном, или в двух последовательных OFDM-символах, как показано на фиг.24. Эти буферы временного интервала данных соответствуют индексам 1-7 временного интервала. Размер буфера временного интервала данных должен быть равен 1000 битам. Отмечается, что размер буфера временного интервала данных равен 1000 битам для QPSK и 2000 битам для 16-QAM и многоуровневой модуляции. 7 турбокодированных пакетов (TEP) канала OIS глобальной зоны должны занимать последовательные временные интервалы по 5 последовательным OFDM-символам в канале OIS глобальной зоны (см. фиг.10).

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала должны скремблироваться так, как описано ранее. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение битов на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(2k+1), i=1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символов канала OIS глобальной зоны должно быть таким, которое определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в каждом распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования согласно следующей процедуре:

а. Создать пустой вектор индекса поднесущей (SCIV);

b. Пусть i будет индексом, переменным в диапазоне (i∈{0,511}). Инициализировать i в 0;

с. Представить i его 9-битовым значением ib;

d. Инвертировать биты в ib и обозначить результирующее значение как ibr. Если ibr<500, тогда присоединить ibr к SCIV;

е. Если i<511, тогда увеличить i на 1 и перейти к этапу с; и

f. Отобразить символ с индексом j (j∈{0,499}) во временном интервале данных на поднесущую чередования с индексом SCIV[j], назначенную этому временному интервалу данных.

Отмечается, что индекс SCIV необходимо вычислять только один раз, и он может использоваться для всех временных интервалов данных.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала OIS глобальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, который определен в данном документе.

Канал OIS локальной зоны

Данный канал используется для пересылки служебной информации об активных MLC, ассоциированных с каналом передачи данных локальной зоны, такой как их запланированные моменты времени передачи и распределения временных интервалов, в текущем суперкадре. Канал OIS локальной зоны охватывает 5 интервалов OFDM-символа в каждом суперкадре (см. фиг.10).

Пакет физического уровня для канала OIS локальной зоны должен обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Кодирование

Пакеты физического уровня канала OIS локальной зоны должны кодироваться со скоростью кодирования R=1/5. Процедура кодирования должна быть идентичной процедуре для пакетов физического уровня канала OIS глобальной зоны, как определено в данном документе.

Побитовое перемежение

Турбокодированный пакет канала OIS локальной зоны должен побитово перемежаться, как определено в данном документе.

Распределение временных интервалов данных

Для канала OIS локальной зоны 7 временных интервалов данных должны распределяться на OFDM-символ для передачи турбокодированных пакетов. Канал OIS локальной зоны должен использовать режим 5 передачи. Поэтому он требует 5 временных интервалов данных для размещения содержимого одного турбокодированного пакета. Некоторые турбопакеты OIS локальной зоны могут охватывать два последовательных OFDM-символа. Распределения временных интервалов данных выполняются на уровне МАС.

Заполнение буферов временного интервала данных

Кодовые биты с побитовым перемежением турбокодированного пакета канала OIS локальной зоны должны записываться последовательно в 5 последовательных буферов временного интервала данных или в один, или в два последовательных OFDM-символа, как изображено на фиг.25. Эти буферы временного интервала данных соответствуют индексам 1-7 временного интервала. Размер буфера временного интервала данных должен быть 1000 битов. 7 турбокодированных пакетов (ТЕР) канала OIS локальной зоны должны занимать последовательные временные интервалы по 5 последовательным OFDM-символам в канале OIS локальной зоны (см. фиг.25).

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала должны скремблироваться так, как определено в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение битов на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как указано в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символов канала OIS локальной зоны должно быть такое, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

Эта процедура должна быть идентичной процедуре для канала OIS глобальной зоны, как определено в данном документе.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала OIS локальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Канал пилот-сигнала FDM глобальной зоны

Канал пилот-сигнала FDM глобальной зоны передается вместе с каналом передачи данных глобальной зоны или каналом OIS глобальной зоны. Канал пилот-сигнала FDM глобальной зоны переносит фиксированную битовую комбинацию, которая может использоваться для оценки канала глобальной зоны и других функций устройством FLO.

Для канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны один временной интервал должен распределяться в течение каждого OFDM-символа, который переносит или канал передачи данных глобальной зоны или канал OIS глобальной зоны.

Распределенный временной интервал должен использовать 1000-битовую фиксированную комбинацию в качестве ввода. Эти биты должны быть установлены в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Распределение временных интервалов

Каналу пилот-сигнала FDM глобальной зоны должен распределяться временной интервал с индексом 0 в течение каждого OFDM-символа, который переносит или канал передачи данных глобальной зоны, или канал OIS глобальной зоны.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для временного интервала, распределенного каналу пилот-сигнала FDM глобальной зоны, должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование временного интервала

Биты буфера временного интервала канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны должны скремблироваться так, как определено в данном документе. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=0, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны на чередования должно быть таким, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Канал пилот-сигнала FDM локальной зоны

Канал пилот-сигнала FDM локальной зоны передается вместе с каналом передачи данных локальной зоны или каналом OIS локальной зоны. Канал пилот-сигнала FDM локальной зоны переносит фиксированную битовую комбинацию, которая может использоваться для оценки канала локальной зоны и других функций устройством FLO.

Для канала пилот-сигнала FDM локальной зоны один временной интервал должен распределяться в течение каждого OFDM-символа, который переносит или канал передачи данных локальной зоны, или канал OIS локальной зоны.

Распределенный временной интервал должен использовать 1000-битовую фиксированную комбинацию в качестве ввода. Эти биты должны быть установлены в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Распределение временных интервалов

Каналу пилот-сигнала FDM локальной зоны должен распределяться временной интервал с индексом 0 в течение каждого OFDM-символа, который переносит или канал передачи данных локальной зоны, или канал OIS локальной зоны.

Заполнение буфера пилотного временного интервала

Буфер для временного интервала, распределенного каналу пилот-сигнала FDM локальной зоны, должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование буфера временного интервала

Биты буфера временного интервала пилот-сигнала FDM локальной зоны должны скремблироваться так, как определено, в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=0, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов канала пилот-сигнала FDM глобальной зоны на чередования должно быть таким, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала пилот-сигнала FDM локальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Канал передачи данных глобальной зоны

Канал передачи данных глобальной зоны используется для пересылки пакетов физического уровня, предназначенных для групповой передачи глобальной зоны. Пакеты физического уровня для канала передачи данных глобальной зоны могут ассоциироваться с любым одним из активных MLC, передаваемых в глобальной зоне.

Обработка канала передачи данных глобальной зоны для распределенных временных интервалов

Пакет физического уровня для канала передачи данных глобальной зоны должен обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.26.

Для обычной модуляции (QPSK и 16-QAM) пакет физического уровня турбокодируется и побитово перемежается перед сохранением в буфере (буферах) временного интервала данных. Для многоуровневой модуляции пакет физического уровня базовой составляющей и пакет физического уровня составляющей коррекции турбокодируются и побитово перемежаются независимо перед мультиплексированием в буфер (буферы) временного интервала данных.

Кодирование

Пакеты физического уровня канала передачи данных глобальной зоны должны кодироваться со скоростью кодирования R=1/2, 1/3 или 2/3. Кодер должен отбрасывать 6-битовое поле Концевая комбинация поступающего пакета физического уровня и кодировать оставшиеся биты при помощи параллельного турбокодера, как определено в данном документе. Турбокодер должен добавлять внутренне генерируемую концевую комбинацию из 6/R (=12, 18 или 9) выводимых кодовых битов, так что общее количество турбокодированных битов на выходе в 1/R раз больше количества битов в вводимом пакете физического уровня.

Фиг.27 иллюстрирует схему кодирования для канала передачи данных глобальной зоны. Параметры кодера канала передачи данных глобальной зоны должны быть такими, как определено в таблице 14 ниже.

Таблица 14
Параметры кодера канала передачи данных
Биты Вводимые биты турбокодера Nturbo Скорость кодирования Выводимые биты турбокодера
1000 994 1/2 2000
1000 994 1/3 3000
1000 994 2/3 1500

Турбокодер

Турбокодер, используемый для пакетов физического уровня канала передачи данных глобальной зоны, должен быть таким, как определено в данном документе.

Кодированные выводимые биты данных генерируются посредством тактирования составных кодеров Nturbo раз с переключателями в верхних положениях и прокалывания выходного результата, как определено в таблице 15, показанной ниже. В комбинации прокалывания «0» означает, что бит должен быть удален, и «1» означает, что бит должен пропускаться. Выходные результаты составного кодера для каждого битового периода должны пропускаться в последовательности X, Y0, Y1, X', Y'0, Y'1, причем сначала выводится Х. Повторение битов не используется при генерировании кодированных выводимых символов данных.

Прокалывание выводимых символов составного кодера для периода концевой комбинации должно быть такое, как определено в таблице 16, показанной ниже. В комбинации прокалывания «0» означает, что символ должен быть удален, и «1» означает, что символ должен быть пропущен.

Для турбокодов со скоростью 1/2 выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из первых трех битовых периодов концевой комбинации должны быть XY0, и выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из последних трех битовых периодов концевой комбинации должны быть X'Y'0.

Для турбокодов со скоростью 1/3 выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из первых трех битовых периодов концевой комбинации должны быть XXY0, и выводимые кодовые биты концевой комбинации для каждого из последних трех битовых периодов концевой комбинации должны быть XX'Y'0.

Для турбокодов со скоростью 2/3 выводимые кодовые биты концевой комбинации для первых трех битовых периодов концевой комбинации должны быть XY0, X и XY0, соответственно. Выводимые кодовые биты концевой комбинации для последних трех битовых периодов концевой комбинации должны быть X', X'Y'0 и X', соответственно.

Отмечается, что в таблице 15 выше таблица прокалывания должна читаться сверху вниз.

Отмечается, касательно таблицы 16 выше, для турбокодов со скоростью кодирования 1/2 таблица прокалывания должна читаться сначала сверху вниз, а затем слева направо. Для турбокода со скоростью 1/3 таблица прокалывания должна читаться сверху вниз, повторяя Х и X', и затем слева направо. Для турбокодов со скоростью 2/3 таблица прокалывания должна читаться сначала сверху вниз, а затем слева направо.

Турбоперемежитель

Турбоперемежитель для канала передачи данных глобальной зоны должен быть таким, как определено в данном документе.

Побитовое перемежение

Турбокодированные пакеты канала передачи данных глобальной зоны должны побитово перемежаться, как определено в данном документе.

Распределение временных интервалов данных

Для канала передачи данных глобальной зоны до 7 временных интервалов данных могут распределяться на OFDM-символ для передачи многочисленных турбокодированных пакетов, ассоциированных с одним или несколькими MLC. Для некоторых режимов (2, 4, 8 и 11, см. таблицу 5 выше) турбокодированный пакет занимает долю временного интервала. Однако временные интервалы распределяются MLC таким образом, который исключает совместное использование многими MLC временных интервалов в одном и том же OFDM-символе.

Заполнение буферов временного интервала данных

Кодовые биты с побитовым перемежением турбокодированного пакета канала передачи данных глобальной зоны должны записываться в один или несколько буферов временного интервала данных. Эти буферы временного интервала данных соответствуют индексам 1-7 временного интервала. Размер буфера временного интервала данных должен быть 1000 битов для QPSK и 2000 битов для 16-QAM и многоуровневой модуляции. Для модуляции QPSK и 16-QAM кодовые биты с побитовым перемежением должны последовательно записываться в буфер (буферы) временного интервала. Для многоуровневой модуляции кодовые биты с побитовым перемежением, соответствующие базовой составляющей и составляющей коррекции, должны перемежаться так, как изображено на фиг.28, перед заполнением буфера (буферов) временного интервала.

Фиг.29 иллюстрирует случай, где один турбокодированный пакет охватывает три буфера временного интервала данных.

Фиг.30 иллюстрирует случай, где турбокодированный пакет базовой составляющей со скоростью кодирования 1/3 мультиплексируется с турбопакетом составляющей коррекции (с такой же скоростью кодирования), занимая 3 буфера временного интервала данных.

Фиг.31 иллюстрирует случай, где турбокодированный пакет канала передачи данных занимает долю временного интервала данных и четыре турбокодированных пакета требуется для заполнения целого количества временных интервалов данных.

Три временных интервала на фиг.31 могут охватывать один OFDM-символ или многочисленные последовательные OFDM-символы. В любом случае, распределение временных интервалов данных по OFDM-символу для MLC должно иметь последовательные индексы временных интервалов.

Фиг.32 иллюстрирует снимок распределений временных интервалов пяти различным MLC по трем последовательным OFDM-символам в кадре. На фигуре ТЕР n, m обозначает n-й турбокодированный пакет для m-го MLC. На этой фигуре:

а. MLC 1 использует режим 0 передачи и требует три временных интервала для каждого турбокодированного пакета. Он использует 3 последовательных OFDM-символа для посылки одного турбокодированного пакета.

b. MLC 2 использует режим 1 передачи и использует 2 временных интервала для передачи одного турбокодированного пакета. Он использует OFDM-символы n и n+1 для посылки двух турбокодированных пакетов.

с. MLC 3 использует режим 2 передачи и требует 1,5 временных интервала для передачи одного турбокодированного пакета. Он использует три последовательных OFDM-символа для передачи 6 турбокодированных пакетов.

d. MLC 4 использует режим 1 передачи и требует 2 временных интервала для передачи одного турбокодированного пакета. Он использует 2 последовательных OFDM-символа для посылки двух турбокодированных пакетов.

е. MLC 5 использует режим 3 передачи и требует 1 временной интервал для передачи турбокодированного пакета. Он использует один OFDM-символ для посылки одного турбокодированного пакета.

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала должны скремблироваться так, как определено в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение битов на модуляционные символы

Для канала передачи данных глобальной зоны, в зависимости от режима передачи может использоваться или модуляция QPSK, или модуляция 16-QAM, или многоуровневая модуляция.

Модуляция QPSK

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Модуляция 16-QAM

Каждая группа из четырех последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала данных SB(i,4k), SB(i,4k+1), SB(i,4k+2) и SB(i,4k+3), i=1,2,…7, k=0,1,…,499 должна группироваться и отображаться на комплексный модуляционный символ S(k)=(mI(k), mQ(k)) 16-QAM, k=0,1,…,499, как определено в таблице 17 ниже с . Фиг.33 изображает комбинацию сигналов модулятора 16-QAM, где s0=SB(i,4k), s1=SB(i,4k+1), s2=SB(i,4k+2) и s3=SB(i,4k+3).

Многоуровневая модуляция с базовыми составляющими и составляющими коррекции

Каждая группа из четырех последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала данных SB(i,4k), SB(i,4k+1), SB(i,4k+2) и SB(i,4k+3), i=1,2,…7, k=0,1,…,499 должна группироваться и отображаться на комплексный символ многоуровневой модуляции S(k)=(mI(k), mQ(k)), k=0,1,…,499, как определено в таблице 18 ниже. Если r обозначает отношение энергий между базовой составляющей и составляющей коррекции, тогда α и β должны определяться как и (см. таблицу 4).

Фиг.34 изображает комбинацию сигналов для многоуровневой модуляции, где s0=SB(i,4k), s1=SB(i,4k+1), s2=SB(i,4k+2) и s3=SB(i,4k+3). Необходимо отметить, что процедура для заполнения буфера (буферов) временного интервала гарантирует (см. фиг.28), что биты s0 и s2 соответствуют улучшающему компоненту, и биты s1 и s3 соответствуют базовой составляющей.

Отметьте, что , в вышеупомянутой таблице 18, где r представляет собой отношение энергии базовой составляющей к энергии составляющей коррекции.

Многоуровневая модуляция только с базовой составляющей

2-й и 4-й биты из каждой группы четырех последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,4k+1) и SB(i,4k+3), i=1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должны отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символов канала передачи данных глобальной зоны должно быть такое, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в каждом распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования, используя процедуру, определенную в данном документе.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала передачи данных глобальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, определенному в данном документе.

Обработка канала передачи данных глобальной зоны для нераспределенных временных интервалов

Нераспределенные временные интервалы в канале передачи данных глобальной зоны используют в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Заполнение буфера временного интервала

Буфер для каждого нераспределенного временного интервала канала передачи данных глобальной зоны должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера нераспределенного временного интервала в канале передачи данных глобальной зоны должны скремблироваться так, как определено в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение на модуляционные символы

Каждая группа из двух последовательных битов из i-го буфера скремблированного временного интервала SB(i,2k) и SB(i,2k+1), i=1,2,…7, k=0,1,…,499, которые обозначаются как s0 и s1, соответственно, должна отображаться на комплексный модуляционный символ MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6 с . Фиг.13 изображает комбинацию сигналов для модуляции QPSK.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для нераспределенных временных интервалов в OFDM-символе канала передачи данных глобальной зоны должно быть таким, как определено в 0.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в буфере временного интервала должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Эти модулированные поднесущие OFDM-символа канала передачи данных глобальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Канал передачи данных локальной зоны

Канал передачи данных локальной зоны используется для пересылки пакетов физического уровня, предназначенных для групповой передачи локальной зоны. Пакеты физического уровня для канала передачи данных локальной зоны могут ассоциироваться с любым из активных MLC, передаваемых в локальной зоне.

Обработка канала передачи данных локальной зоны для распределенных временных интервалов

Пакет физического уровня для канала передачи данных локальной зоны должен обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.26.

Для обычной модуляции (QPSK и 16-QAM) пакет физического уровня турбокодируется и побитово перемежается перед сохранением в буфере (буферах) временного интервала данных. Для многоуровневой модуляции пакет физического уровня базовой составляющей и пакет физического уровня составляющей коррекции турбокодируются и побитово перемежаются независимо перед мультиплексированием в буфер (буферы) временного интервала данных.

Кодирование

Пакеты физического уровня канала передачи данных локальной зоны должны кодироваться со скоростями кодирования R=1/3, 1/2 или 2/3. Процедура кодирования должна быть идентичной процедуре для канала передачи данных глобальной зоны, как определено в данном документе.

Побитовое перемежение

Турбокодированный пакет канала передачи данных локальной зоны должен побитово перемежаться, как определено в данном документе.

Распределение временных интервалов данных

Для канала передачи данных локальной зоны распределение временных интервалов должно быть таким, как определено в данном документе.

Заполнение буферов временного интервала данных

Процедура заполнения буфера временного интервала для канала передачи данных локальной зоны должна быть такой, как определено в данном документе.

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера распределенного временного интервала должны скремблироваться так, как определено в данном документе. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение битов временного интервала на модуляционные символы

Для канала передачи данных локальной зоны, в зависимости от режима передачи, может использоваться QPSK, 16-QAM или многоуровневая модуляция.

Модуляция QPSK

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера скремблированного временного интервала должна отображаться на символ модуляции QPSK, как определено в данном документе.

Модуляция 16-QAM

Каждая группа из четырех последовательных битов из буфера скремблированного временного интервала должна отображаться на символ модуляции 16-QAM, как определено в данном документе.

Многоуровневая модуляция с базовыми составляющими и составляющими коррекции

Каждая группа из четырех последовательных битов из буфера скремблированного временного интервала должна отображаться на символ многоуровневой модуляции, как определено в данном документе.

Многоуровневая модуляция только с базовой составляющей

2-й и 4-й биты из каждой группы из четырех последовательных битов из буфера скремблированного временного интервала должны отображаться на символ модуляции QPSK, как определено в данном документе.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для OFDM-символов канала передачи данных локальной зоны должно быть таким, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в каждом распределенном временном интервале должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования, используя процедуру, определенную в данном документе.

Общий процесс функционирования OFDM

Модулированные поднесущие канала передачи данных глобальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Обработка канала передачи данных локальной зоны для нераспределенных временных интервалов

Нераспределенные временные интервалы в канале передачи данных локальной зоны используют в качестве ввода 1000-битовую фиксированную комбинацию, причем каждый бит установлен в ноль. Эти биты должны обрабатываться в соответствии с этапами, изображенными на фиг.14.

Заполнение буферов временного интервала

Буфер для каждого нераспределенного временного интервала канала передачи данных локальной зоны должен полностью заполняться фиксированной комбинацией, состоящей из 1000 битов, причем каждый бит установлен в «0».

Скремблирование временного интервала

Биты каждого буфера нераспределенного временного интервала в канале передачи данных глобальной зоны должны скремблироваться так, как определено в 0. Буфер скремблированного временного интервала обозначается посредством SB.

Отображение модуляционных символов

Каждая группа из двух последовательных битов из буфера скремблированного временного интервала должна отображаться на символ модуляции QPSK, как определено в данном документе.

Отображение временного интервала на чередование

Отображение временных интервалов на чередования для нераспределенных временных интервалов в OFDM-символе канала передачи данных локальной зоны должно быть таким, как определено в данном документе.

Отображение модуляционных символов буфера временного интервала на поднесущие чередования

500 модуляционных символов в буфере временного интервала должны последовательно назначаться 500 поднесущим чередования следующим образом: i-й комплексный модуляционный символ (где i∈{0,1,…499}) должен отображаться на i-ю поднесущую этого чередования.

Общий процесс функционирования OFDM

Эти модулированные поднесущие OFDM-символа канала передачи данных локальной зоны должны подвергаться общему процессу функционирования, как определено в данном документе.

Отображение временных интервалов на чередования

Отображение временного интервала на чередование изменяется от одного OFDM-символа к следующему, как определено в данном разделе. Существует 8 временных интервалов в каждом OFDM-символе. Канал пилот-сигнала FDM должен использовать временной интервал 0. Временной интервал 0 должен назначаться чередованию Ip[j] для OFDM-символа с индексом j в суперкадре следующим образом:

если (j mod 2 = 0), тогда Ip[j]=2.

В противном случае, Ip[j]=6.

Процедура назначения чередования для временного интервала 0 гарантирует, что каналу пилот-сигнала FDM назначается чередование 2 и 6 для четных и нечетных индексов OFDM-символа, соответственно. Остальные 7 чередований в каждом OFDM-символе назначаются временным интервалам 1-7. Это изображено на фиг.35, где P и D обозначают чередования, назначенные временным интервалам, занятым каналом пилот-сигнала FDM и каналом передачи данных, соответственно.

Отображение временного интервала на чередование для временных интервалов 1-7 должно выполняться следующим образом:

а. Пусть i будет равно 3-битовому значению индекса i чередования (i∈{0,7}). Обозначим значение с инвертированным битом i как ibr.

b. Пусть Ij обозначает j-е чередование, как определено ранее в данном документе. Выполним перестановку последовательности чередований {I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7} посредством замены индекса i (i∈{0,7}) в Ii на ibr для генерирования переставленной последовательности PS={I0 I4 I2 I6 I1 I5 I3 I7}.

с. Соберем вместе чередования I2 и I6 в PS для генерирования укороченной последовательности чередований SIS={I0 I4 I2/I6 I1 I5 I3 I7}.

d. Для OFDM-символа с индексом j (j∈{1,1199}) в суперкадре выполним правый циклический сдвиг SIS на этапе 3 на величину, равную (2×j)mod 7 для генерирования переставленной укороченной последовательности чередований PSIS(j).

е. Если (j mod 2 = 0), тогда выберем чередование I6 в PSIS(j). В противном случае, выберем I2 в PSIS[j].

f. Для j-го интервала OFDM-символа в суперкадре k-й временной интервал данных (для k∈{1,…7}) должен назначаться чередованию PSIS(j)[k-1].

Отмечается для этапа с выше, так как чередование 2 и чередование 6 используются альтернативно для пилот-сигнала, остальные семь чередований используются для назначения временным интервалам данных. Кроме того, отмечается, что суперкадр охватывает 1200 интервалов OFDM-символа и что не используется отображение временного интервала на чередование для OFDM-символа с индексом 0. Кроме того, для этапа d выше, отмечается, что циклический сдвиг вправо последовательности s={1 2 3 4 5} на 2 дает последовательность s(2)={4 5 1 2 3}.

Фиг.36 иллюстрирует назначение чередований всем 8 временным интервалам по 15 последовательным интервалам OFDM-символа. Комбинация отображения временных интервалов на чередования повторяется после 14 последовательных интервалов OFDM-символа. Фиг.36 изображает, что все чередования получают назначение после чередования пилот-сигнала примерно в этот же отрезок времени, и рабочие характеристики оценки канала для всех чередований примерно одинаковые.

Общий процесс функционирования OFDM

Этот блок преобразует комплексные модуляционные символы X k,m, ассоциированные с индексом k поднесущей для интервала m OFDM-символа, в радиочастотный (RF) передаваемый сигнал. Процесс функционирования изображен на фиг.37.

Принцип действия обратного преобразования Фурье (IFT)

Комплексные модуляционные символы X k,m, k=0,1,…,4095, ассоциированные с m-ым OFDM-символом, должны быть связаны с непрерывным во времени сигналом x m(t) посредством уравнения обратного преобразования Фурье (IFT). Конкретно,

В вышеупомянутом уравнении (Δf)SC представляет собой шаг поднесущих, тогда как T WGI, T FGI и T' s определяются так, как было описано ранее в данной заявке.

Обработка методом окна

Сигнал x m(t) должен умножаться на оконную функцию w(t), где

Обработанный методом окна сигнал обозначается посредством y m(t), где

В вышеупомянутом T U и T s представляют собой то, что определено ранее в данном документе.

Перекрытие и добавление

Сигнал s BB(t) основной полосы частот должен генерироваться посредством перекрытия непрерывных во времени сигналов, обработанных по методу окна, из последовательных OFDM-символов на T WGI. Это изображается на фиг.38. Конкретно, s BB(t) определяется посредством:

Модуляция несущей

Синфазный и квадратурный сигналы основной полосы частот должны преобразовываться с повышением частоты в RF-частоту и суммироваться для генерирования RF-форм волны s RF(t). На фиг.37 f c(k) представляет собой центральную частоту k-го канала RF FLO (см. таблицу 1).

Альтернативный пилотный символ обнаружения временных соотношений и частоты (TDM1)

В другом примере, отмечается, что структура суперкадра на фиг.10 и, в частности, TDM1 канала пилот-сигнала может модифицироваться, чтобы по-разному оптимизировать обработку суперкадра.

Отмечается, что, как описано ранее в связи с примерами по фиг.10-18, суперкадр включает в себя специальный пилотный OFDM-символ (например, «символ обнаружения» или пилотный символ TDM1), который используется для начального или грубого обнаружения временных соотношений, установления границ кадра и обнаружения смещения частоты несущей аналогично примерам, ранее описанным в данном документе. В качестве предпосылок, отмечается, что в большинстве систем связи OFDM этот специальный пилотный OFDM-символ (т.е. символ обнаружения или канал пилот-сигнала 1 TDM) имеет заданную длительность T, которая передается периодически с заданным периодом P. В таких случаях, специальный пилот-сигнал 3902 (например, символ обнаружения или пилот-сигнал 1 TDM) в кадре или суперкадре 3904 включает в себя последовательность периодических форм 3906 волны во временной области с периодом τ, как изображено на фиг.39. Задержанный коррелятор на стороне приемника тогда обычно выполняется с задержкой, равной периоду τ для обнаружения этой периодичности. Выходной сигнал такого коррелятора идеально состоит из последовательности прямоугольных импульсов 3908, каждый из которых соответствует каждой последовательности форм 3906 волны, как дополнительно показано на фиг.39 с периодичностью P. Чтобы найти границу пилот-сигнала TDM1, необходимо обнаружение прямоугольного фронта, что может быть трудным в присутствии шума. Кроме того, задержанная корреляция требует перемножение двух отсчетов данных с шумами, и, поэтому, страдает от высокого разброса шумов. Таким образом, низкая точность оценки временных соотношений и смещения частоты является неизбежным как следствие. Кроме того, вычисления задержанной корреляции являются очень сложными.

Кроме того, так как приемник выполняет поиск периодических форм волны в принятом сигнале, такие схемы по своей природе подвержены периодическим помехам, таким как гармонические помехи или любая периодическая структура формы волны, присутствующая в принимаемом сигнале. Хотя существуют средства уменьшения влияния периодических помех, часто такие средства сопровождаются значительной дополнительной сложностью.

Вместо использования периодической формы волны для символа обнаружения или TDM1, такого как изображенный на фиг.39, описываемый в настоящий момент пример использует символ обнаружения или пилот-сигнал TDM1, который конфигурируется как последовательность {q[i],i=0,1,…,N-1} QPSK-символов временной области, где последовательность модулируется псевдослучайной шумовой (PN) последовательностью, обозначенной p[n]. Согласно примеру PN-последовательность имеет период L, который больше или равен 2N, где N представляет собой длину OFDM-символа (или размер быстрого преобразования Фурье (FFT)). Эта длительность периода гарантирует, что PN-последовательность является достаточно длинной, чтобы избежать повторения PN-последовательности в течение OFDM-символа с длиной N, так как многократные повторения PN-последовательности, которые имеют следствием многократные повторения одной и той же формы волны в одном символе обнаружения, могут вызывать неоднозначность временных соотношений в приемнике. Также, один период PN-последовательности позволяет приемникам иметь гибкость сжатия спектра только одной части символа обнаружения для сходимости по автоматической регулировке усиления (АРУ), оценки базовой линии шума для адаптивного определения порога и управления задержкой.

Кроме того, модулированный OFDM-символ или символ обнаружения временной области преобразуется в частотную область при помощи быстрого преобразования Фурье (FFT). Когда OFDM-символ временной области, получающийся в результате модуляции последовательности QPSK временной области посредством PN-последовательности p[n], преобразуется при помощи FFT в частотную область, тогда применяется спектральная маска. Применение спектральной маски гарантирует, что форма волны символа обнаружения удовлетворяет требованиям на форму спектра. В самом простом случае, в качестве примера, может использоваться прямоугольная спектральная маска, т.е. тоны обнулены в областях защитного тона, подобно обычному OFDM-символу. Результирующий OFDM-символ затем преобразуется при помощи обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) обратно во временную область.

При формировании кадра или суперкадра отмечается, что к длине N OFDM-символа у символа обнаружения дополнительно присоединяется циклический префикс (СР) и два защитных интервала (W) окна, предшествующий символу обнаружения OFDM и следующий за ним, точно как обычный OFDM-символ. В качестве примера, фиг.40 предоставляет иллюстрацию примерной структуры кадра, который может включать в себя примерный OFDM-символ обнаружения. Как показано, изображенная часть 4000 кадра показывает три OFDM-символа; символ 4002 обнаружения, OFDM-символ 4004, предшествующий или предыдущий символу 4002, и следующий или последующий OFDM-символ 4006.

OFDM-символ 4002 обнаружения временной области представляет собой символ с циклическим префиксом (СР), как показано посредством циклического префикса 4008. Символ 4002 также обрабатывается методом окна в начале и на конце символа, как показано посредством окон (W) 4010 и 4012. Символ 4002 перекрывает соседние символы 4004 и 4006 в окнах 4010 и 4012, соответственно, как изображено. Символ 4002, таким образом, передается как обычный OFDM-символ в кадре или суперкадре.

Отмечается, что можно использовать некоторое количество (обозначаемое посредством С) уникальных PN-последовательностей (т.е. подпоследовательностей), причем каждая уникальная последовательность представляет одну системную конфигурацию (т.е. каждая уникальная последовательность передает информацию системы, такую как системный размер FFT и т.д.), которая может использоваться для определения системы. Одним примером того, как генерировать количество С уникальных PN-последовательностей, является нахождение PN-последовательности максимальной длины с битами с длиной по меньшей мере , где N представляет собой длину OFDM-символа. Совокупная PN-последовательность разделяется на С неперекрывающихся сегментов или подпоследовательностей, причем каждая имеет длину 2N, при этом каждая последовательность p (c)[n], c=1,2,…,C, n=1,2,…,2N представляет одну действительную системную конфигурацию. Другими словами, различные системные конфигурации представляются различными или соответствующими PN-масками.

Примерный передатчик (или процессор для использования в передатчике) 4100, выполненный с возможностью формирования и передачи кадра 4000 по фиг.40, изображен на фиг.41. Передатчик 4100 включает в себя PN-генератор 4102, который генерирует и выводит PN-последовательности 4103 (т.е. одну или несколько последовательностей, включая одну последовательность из С числа последовательностей), используемые для модуляции последовательности QPSK-символов временной области. PN-генератор 4102 может быть реализован с генератором 4104 PN-последовательности, который генерирует PN-последовательности, включая С число последовательностей, как подробно указано ранее. Генератор 4102 также может включать в себя последовательно-параллельный преобразователь 4106 или устройство эквивалентного типа, который преобразует последовательный поток битов от генератора 4102 последовательности в двубитовые символы, в случае модуляции QPSK. Отмечается, что для других методов модуляции (например, М-арной PSK (фазовой манипуляции) или QAM) последовательно-параллельный преобразователь может преобразовывать последовательный поток битов в символы с 3 или более битами.

Передатчик 4100 дополнительно включает в себя модулятор 4108 QPSK, который принимает PN-последовательности 4103 от генератора 4102. Модулятор 4108 QPSK модулирует последовательность QPSK-символов (например, {q[i],i=0,1,…,N-1}) посредством PN-последовательностей 4103. В одном примере, модулятор 4108 модулирует последовательность символов посредством одной из С числа PN-подпоследовательностей, которая устанавливает соотношение с конкретным набором системной информации.

Модулятор 4108 выводит модулированный символ на блок 4110 быстрого преобразования Фурье (FFT), который преобразует символ временной области в символ частотной области. FFT 4110, в свою очередь, подает преобразованный символ частотной области на блок 4112 спектральной маски. Блок 4112 спектральной маски применяет спектральную маску к символу частотной области, чтобы гарантировать, что форма волны символа обнаружения удовлетворяет требованиям на форму спектра, таким как, например, требования FCC (Федеральной комиссии по средствам связи). Как описано ранее, в самом простом случае, прямоугольная спектральная маска может использоваться там, где тоны обнулены в областях защитных тонов, подобно обычному OFDM-символу.

После применения спектральных масок узлом 4110 результирующий маскированный OFDM-символ частотной области затем преобразуется при помощи обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) обратно во временную область посредством узла 4114 IFFT. Преобразованный символ затем вводится в блок 4115 сборки, который вводит символ обнаружения в качестве символа TDM1 в кадр суперкадра таким образом, который изображен на фиг.40. Блок 4115 включает в себя блок 4116 масштабирования для масштабирования символа надлежащим образом до длины N, доступной в кадре. Блок 4115 дополнительно включает в себя блок 4118 снабжения циклическим префиксом (CP) и обработки методом окна, который применяет циклический префикс и окна начала и окончания (см., например, фиг.40) к символу обнаружения. Наконец, блок 4115 включает в себя блок 4120 перекрытия и добавления, который добавляет символ к кадру или суперкадру с надлежащим перекрытием с предыдущим и последующим символом в оконных частях символа, как изображено на фиг.40. Кадр обнаружения от узла 4120 помещается в суперкадр посредством узла 4121 сборки суперкадра. Собранный суперкадр затем вводится в схему 4122 передатчика для беспроводной передачи кадра.

Отмечается, что описанный передатчик 4100 может быть реализован в виде аппаратных средств, программных средств или аппаратно-программных средств в устройстве передатчика. Кроме того, в случае программной реализации, передатчик 4100 может включать в себя интегральную схему, такую как специализированная интегральная схема (специализированная ИС), включающая в себя или взаимодействующая с машиночитаемым носителем, имеющим хранимые на нем инструкции (таким как, например, память 4124), хранимые инструкции, когда они исполняются процессором, вызывают исполнение процессором методологии, описанной ниже в данном описании.

Фиг.42 изображает блок-схему последовательности операций способа формирования и передачи OFDM-символа или символа обнаружения. Процесс 4200 начинается в блоке 4202 и последовательность операций переходит на блок 4204. В блоке 4204 генерируется по меньшей мере одна PN-последовательность. Как описано ранее, по меньшей мере одна PN-последовательность имеет по меньшей мере предварительно определенную длину, такую как 2L, чтобы гарантировать, что не будет повторения последовательности. Отмечается, что процесс блока 4204 может осуществляться PN-генератором 4102, изображенным на фиг.41 и описанным выше, или другим подходящим устройством. Кроме того, процесс блока 4204 может быть реализован, например, посредством генерирования последовательности p[n](c) из С числа последовательностей, причем каждая представляет конкретную системную конфигурацию.

После того как будет сгенерирована PN-последовательность, последовательность операций переходит к блоку 4206, где последовательность временной области, такая как QPSK-символ, модулируется с использованием PN-последовательности во временной области. Этот процесс может осуществляться модулятором 4108, или другим подобным устройством. Модулированный символ затем преобразуется в частотную область, как показано в блоке 4208. В качестве примера, это преобразование может осуществляться посредством узла 4110 FFT или другим подобным устройством для преобразования символов временной области в частотную область.

Как только символ был преобразован в частотную область, последовательность операций переходит на блок 4210, где к символу применяется частотная маска. В описанном примере, обнуляются частоты в модулированном QPSK-символе частотной области, которые не удовлетворяют условиям предварительно определенной частотной маски. Этот процесс 4210 может выполняться посредством спектральной маски 4112, как показано на фиг.41, или любым другим подходящим устройством, чтобы гарантировать требуемый частотный спектр.

После того как символ будет маскирован, маскированный и модулированный QPSK-символ преобразуется обратно во временную область, как изображено в блоке 4212, например, посредством IFFT (например, IFFT 4114). Маскированный и модулированный символ временной области затем размещается в кадре беспроводной связи в качестве символа обнаружения или TDM1, как изображено в блоке 4214. Этот процесс может осуществляться посредством узла 4115 сборки и его составных узлов, как изображено на фиг.41, в качестве примера. Процесс 4200 затем завершается в блоке 4216, и затем может передаваться результирующий кадр сигнала связи.

Фиг.43 иллюстрирует другой пример передатчика 4300 для формирования и передачи кадра или суперкадра, включающего в себя альтернативный пилотный символ обнаружения (TDM1). Передатчик включает в себя средство для генерирования по меньшей мере одной PN-последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину 4302. Средство 4302 выводит PN-последовательность на средство 4304 для модуляции, которое использует PN-последовательность для модуляции QPSK-последовательности или другой подходящей последовательности. Средство 4304 выводит модулированный символ на средство 4306 для средства для преобразования модулированного QPSK-символа в частотную область. Средство 4306 может быть реализовано посредством узла 4110 FFT или эквивалентного устройства для преобразования символа из временной области в частотную область.

Средство 4306 выводит преобразованный модулированный символ на средство для маскирования предварительно определенного набора частот модулированного символа 4308. Это средство может осуществляться посредством спектральной маски или любого другого эквивалентного устройства, чтобы гарантировать требуемый частотный спектр символа связи. После того как символ будет маскирован средством 4306, символ выводится на средство 4310 для преобразования символа во временную область. Оно может осуществляться посредством использования IFFT (например, 4114) или другого эквивалентного устройства.

Символ затем доставляется на средство для сборки кадра беспроводной связи, включающего в себя символ обнаружения, включающий в себя маскированный и модулированный QPSK-символ 4312. Если он собран, кадр или суперкадр может передаваться при помощи средства 4314 для передачи.

Отмечается, что, когда переданный символ обнаружения принимается приемником, например, принятый сигнал может коррелироваться в сравнении с PN-последовательностью модулированных QPSK-символов. В качестве примера, приемник может применять согласованный фильтр, где принятые сигналы проверяются в сравнении с известными PN-последовательностями (например, С число PN-последовательностей). Так как PN-последовательность модулированных QPSK-символов представляет собой последовательность ±1±j, вычисление корреляции может выполняться очень эффективно, и выходной результат корреляции является менее зашумленным, чем задержанная корреляция. Если конкретная тестируемая PN-последовательность порождает совпадение в принятом модулированном PN-сигнале обнаружения или TDM1, приемник затем может извлечь информацию, что настоящая система является системой типа, который является корреляционным этой конкретной PN-последовательности. В случае системы связи, применяющей С число PN-последовательностей, приемники, еще не обнаружившие символ TDM1, будут повторять проверку PN-последовательностей С числа последовательностей до тех пор, пока не будет обнаружено совпадение, или пока не будут исчерпаны все возможные подпоследовательности, указывая, что пилот-сигнал 1 TDM не присутствует в данный момент времени.

В заключение, вышеописанное устройство и способы осуществления альтернативного пилотного символа обнаружения, описанного выше в связи с фиг.40-43, при сравнении с методологией по фиг.39, предоставляют значительное упрощение конструкций как передатчика, так и приемника, а также улучшенные рабочие характеристики. Описанное устройство и способы являются устойчивыми к периодическим помехам, таким как гармонические помехи, так как приемник таких передач не ищет периодичности в принятом сигнале. Кроме того, описанные в настоящее время устройство и способы по фиг.40-43 предоставляют повышенную точность временных соотношений, так как PN-последовательность используется для временных соотношений, и, таким образом, исключается задержка корреляции (например, умножение двух зашумленных отсчетов). Также предоставляется уменьшение сложности (т.е. отсутствие вычисление задержанной корреляции), дружественная АРУ и меньшие задержки посредством использования частичного сжатия спектра. Символ обнаружения имеет минимальное отношение пиковой и средней мощности (PAPR).

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе, могут реализовываться или выполняться при помощи процессора общего назначения, процессора цифровой обработки сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (специализированной ИС), программируемой вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для выполнения функций, описанных в данном документе. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но, в альтернативе, процессором может быть любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров вместе с ядром DSP, или любой другой такой конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе, могут воплощаться непосредственно аппаратными средствами, программным модулем, исполняемым процессором или их комбинацией. Программный модуль может постоянно находиться в памяти оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), флэш-памяти, памяти постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), памяти стираемого программируемого ПЗУ (СППЗУ), памяти электрически стираемого программируемого ПЗУ (ЭСППЗУ), регистрах, на жестком диске, съемном диске, компакт-диске или носителе данных любого другого вида, известного в технике. Примерный носитель данных связывается с процессором, так что процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на него. В альтернативе, носитель данных может быть выполнен как одно целое с процессором. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в специализированной ИС. Специализированная ИС может постоянно находиться в пользовательском терминале. В альтернативе, процессор и носитель данных могут постоянно находиться в качестве дискретных компонентов в пользовательском терминале.

Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предусмотрено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники выполнить или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления легко очевидны для специалиста в данной области техники, и обобщенные принципы, определенные в данном документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отступления от сущности или объема изобретения. Таким образом, не предполагается ограничение настоящего изобретения вариантами осуществления, показанными в данном документе, но оно должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, описанными в данном документе.

Специалист в данной области техники поймет, что информация и сигналы могут представляться с использованием любой из многочисленных различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы, которые могут упоминаться в вышеупомянутом описании, могут представляться напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.

Специалист в данной области техники дополнительно примет во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерных программных средств или их комбинацией. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных и программных средств, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше, в основном, на языке их функциональных возможностей. Реализуется ли такая функциональная возможность в виде аппаратных средств или программных средств, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалист в данной области техники может реализовать описанную функциональную возможность различными путями для каждого конкретного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящего изобретения.

1. Передатчик, содержащий:
генератор псевдослучайной шумовой последовательности, выполненный с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник;
модулятор, выполненный с возможностью формирования пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности,
блок спектральной маски, выполненный с возможностью маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и
блок сборки, выполненный с возможностью размещения модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

2. Передатчик по п.1, в котором последовательность символов временной области, используемая модулятором, представляет собой последовательность QPSK-символов временной области.

3. Передатчик по п.1, в котором генератор псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнен с возможностью генерирования множества псевдослучайных шумовых последовательностей, где каждая из множества псевдослучайных шумовых последовательностей представляет соответствующую информацию системы.

4. Передатчик по п.1, в котором псевдослучайная шумовая последовательность выполнена такой, что имеет длину по меньшей мере в два раза больше длины последовательности временной области.

5. Передатчик по п.1, дополнительно содержащий:
блок быстрого преобразования Фурье, выполненный с возможностью преобразования пилотного символа обнаружения, модулированного модулятором, в частотную область для использования узлом спектральной маски.

6. Передатчик по п.5, дополнительно содержащий:
блок обратного быстрого преобразования Фурье, выполненный с возможностью преобразования пилотного символа обнаружения в частотную область после того, как пилотный символ обнаружения будет обработан узлом спектральной маски.

7. Передатчик по п.1, в котором генератор псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнен с возможностью генерирования С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности, где каждый из С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности представляет различную соответствующую конкретную конфигурацию беспроводной системы из С числа различных конфигураций беспроводной системы.

8. Передатчик по п.7, в котором генератор псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнен с возможностью генерирования С числа последовательностей посредством: установления псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины, имеющей количество битов, определяемое зависимостью где N представляет собой длину последовательности символов временной области, и с представляет одну из С числа последовательностей, причем псевдослучайная шумовая последовательность максимальной длины имеет длину по
меньшей мере ; и
деления псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины на С неперекрывающихся псевдослучайных шумовых сегментов, причем каждый имеет длину 2N.

9. Способ формирования пилотного символа обнаружения, содержащий:
генерирование по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы;
модуляцию последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения;
маскирование пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и
размещение модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

10. Способ по п.9, в котором последовательность символов временной области представляет собой последовательность QPSK-символов временной области.

11. Способ по п.9, в котором генерирование по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя генерирование множества псевдослучайных шумовых последовательностей, где каждая из множества псевдослучайных шумовых последовательностей представляет соответствующую информацию системы.

12. Способ по п.9, в котором псевдослучайная шумовая последовательность выполнена такой, что имеет длину по меньшей мере в два раза больше длины последовательности временной области.

13. Способ по п.9, дополнительно содержащий: преобразование модулированного пилотного символа обнаружения в частотную область посредством быстрого преобразования Фурье перед маскированием.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий: преобразование пилотного символа обнаружения в частотную область, используя обратное быстрое преобразование Фурье после того, как будет маскирован пилотный символ обнаружения.

15. Способ по п.9, в котором генерирование по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя генерирование С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности, где каждый из С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности представляет различную соответствующую конкретную конфигурацию беспроводной системы из С числа различных конфигураций беспроводной системы.

16. Способ по п.9, в котором генерирование С числа псевдослучайных шумовых последовательностей дополнительно включает в себя: установление псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины, имеющей количество битов, определяемое зависимостью , где N представляет собой длину последовательности символов временной области, и с представляет одну из С числа последовательностей, причем псевдослучайная шумовая последовательность максимальной длины имеет длину по меньшей мере ; и
деление псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины на С неперекрывающихся PN-сегментов, причем каждый имеет длину 2N.

17. Процессор для формирования пилотного символа обнаружения для использования в устройстве беспроводной связи, выполненный с возможностью выполнять:
генерирование псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник;
формирование пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности,
маскирование пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и
размещение модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

18. Процессор по п.17, в котором последовательность символов временной области, используемая модулятором, представляет собой последовательность QPSK-символов временной области.

19. Процессор по п.17, в котором генерирование псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя генерирование множества псевдослучайных шумовых последовательностей, где каждая из множества псевдослучайных шумовых последовательностей представляет соответствующую информацию системы.

20. Процессор по п.17, в котором псевдослучайная шумовая последовательность выполнена такой, что имеет длину по меньшей мере в два раза больше длины последовательности временной области.

21. Процессор по п.17, дополнительно выполненный с возможностью выполнять:
преобразование пилотного символа обнаружения, модулированного модулятором, в частотную область для использования узлом спектральной маски.

22. Процессор по п.21, дополнительно выполненный с возможностью выполнять:
преобразование пилотного символа обнаружения в частотную область после того, как пилотный символ обнаружения будет обработан узлом спектральной маски.

23. Процессор по п.17, в котором генерирование псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя генерирование С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности, где, каждый из С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности представляет различную соответствующую конкретную конфигурацию беспроводной системы из С числа различных конфигураций беспроводной системы.

24. Процессор по п.23, в котором генерирование С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно включает в себя:
установление псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины, имеющей количество битов, определяемое
зависимостью , где N представляет собой длину последовательности символов временной области, и с представляет одну из С числа последовательностей, причем псевдослучайная шумовая последовательность максимальной длины имеет длину по меньшей мере ; и
деления псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины на С неперекрывающихся псевдослучайных шумовых сегментов, причем каждый имеет длину 2N.

25. Устройство формирования пилотного символа обнаружения, содержащее:
средство для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы;
средство для модуляции последовательности символов временной области при помощи по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения; средство для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и
средство для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

26. Устройство по п.25, в котором последовательность символов временной области представляет собой последовательность QPSK-символов временной области.

27. Устройство по п.25, в котором средство для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнено с возможностью генерирования множества псевдослучайных шумовых последовательностей, где каждая из множества псевдослучайных шумовых последовательностей представляет соответствующую информацию системы.

28. Устройство по п.25, в котором средство для генерирования псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнено с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей длину по меньшей мере в два раза больше длины последовательности временной области.

29. Устройство по п.25, дополнительно содержащее:
средство для преобразования модулированного пилотного символа обнаружения в частотную область при помощи быстрого преобразования Фурье перед маскированием.

30. Устройство по п.29, дополнительно содержащее:
средство для преобразования пилотного символа обнаружения в частотную область, используя обратное быстрое преобразование Фурье, после того как пилотный символ обнаружения будет маскирован.

31. Устройство по п.25, в котором средство для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности дополнительно выполнено с возможностью генерирования С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности, где каждый из С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности представляет различную соответствующую конкретную конфигурацию беспроводной системы из С числа различных конфигураций беспроводной системы.

32. Устройство по п.31, в котором средство для генерирования псевдослучайных шумовых последовательностей дополнительно выполнено с возможностью генерирования С числа псевдослучайных шумовых последовательностей посредством:
установления псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины, имеющей количество битов, определяемое
зависимостью , где N представляет собой длину последовательности символов временной области, и с представляет одну из С числа последовательностей, причем PN-последовательность максимальной длины имеет длину по меньшей мере ; и
деления PN-последовательности максимальной длины на С неперекрывающихся PN-сегментов, причем каждый имеет длину 2N.

33. Машиночитаемый носитель, кодированный при помощи набора инструкций, причем инструкции содержат:
инструкцию для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы;
инструкцию для модуляции последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения;
инструкцию для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и
инструкцию для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

34. Машиночитаемый носитель по п.33, в котором последовательность символов временной области представляет собой последовательность QPSK-символов временной области.

35. Машиночитаемый носитель по п.33, в котором инструкция для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя инструкцию для генерирования множества псевдослучайных шумовых последовательностей, где каждая из множества псевдослучайных шумовых последовательностей представляет соответствующую информацию системы.

36. Машиночитаемый носитель по п.33, в котором псевдослучайная шумовая последовательность выполнена такой, что имеет длину по меньшей мере в два раза больше длины последовательности временной области.

37. Машиночитаемый носитель по п.33, дополнительно содержащий:
инструкцию для преобразования модулированного пилотного символа обнаружения в частотную область посредством быстрого преобразования Фурье перед маскированием.

38. Машиночитаемый носитель по п.37, дополнительно содержащий:
инструкцию для преобразования пилотного символа обнаружения в частотную область, используя обратное быстрое преобразование Фурье после того, как будет маскирован пилотный символ обнаружения.

39. Машиночитаемый носитель по п.37, в котором инструкция для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности включает в себя инструкцию для генерирования С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности, где каждый из С числа сегментов псевдослучайной шумовой последовательности представляет различную соответствующую конкретную конфигурацию беспроводной системы из С числа различных конфигураций беспроводной системы.

40. Машиночитаемый носитель по п.39, в котором генерирование С числа псевдослучайных шумовых последовательностей дополнительно включает в себя:
инструкцию для установления псевдослучайной шумовой последовательности максимальной длины, имеющей количество битов, определяемое зависимостью , где N представляет собой длину последовательности символов временной области, и с представляет одну из С числа последовательностей, причем PN-последовательность максимальной длины имеет длину по меньшей мере ; и
инструкцию для деления PN-последовательности максимальной длины на С неперекрывающихся PN-сегментов, причем каждый имеет длину 2N.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения типа информации канала в зависимости от того, является ли устройство беспроводной связи назначенным для приема символов.

Изобретение относится к средствам связи и, в частности, к способам определения распределения потока данных, подлежащего передаче через многоканальную систему связи, например, систему связи мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), с множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Изобретение относится к системам беспроводной связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи для формирования диаграммы направленности антенны для системы беспроводной связи. .

Изобретение относится к системам беспроводной связи и может быть использовано для определения временной привязки в системах беспроводной связи. .

Изобретение относится к области техники беспроводной связи и, в частности, к передаче контрольной информации в системе беспроводной связи с ортогональным частотным разделением (OFDMA).

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для обнаружения сигнала в системе беспроводной связи. .

Изобретение относится к системам связи и, в частности, к способам и устройствам определения местоположения в системе связи. .

Изобретение относится к беспроводной связи и может использоваться для передачи контрольной информации

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для назначения и использования ресурсов, соответствующих прерывистым участкам полосы пропускания

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи сигнализации с локализованным расширением спектра

Изобретение относится к беспроводной связи и может быть использовано для синхронизации принятого сигнала

Изобретение относится к функционированию систем связи, а точнее, к способам и устройству для оценки шума и помех в системе связи

Изобретение относится к системам связи, в частности к системам для расширения охвата при широковещании в системе для мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM)

Изобретение относится к области радиосвязи, более конкретно, к структуре пилот-сигнала для беспроводной системы связи

Изобретение относится к технике связи и предназначено для выбора поддиапазона для пилот-тона в системе связи и передаваемые и принимаемые блоки данных, которые включают в себя пилот-тоны
Наверх