СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СЕТЕВЫХ ИДЕНТИФИКАТОРОВ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE TO TRANSFER NETWORK IDENTIFIERS IN COMMUNICATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится, в общем, к беспроводной связи и более конкретно к системе для передачи сообщений (например, для передачи и получения) сетевых идентификаторов (ID) в системе беспроводной связи, такой как система беспроводной связи с мультиплексированием с ортогональным разделением частот (OFDM).
Уровень техники
Мультиплексирование с ортогональным разделением частот (OFDM) представляет собой методику для широковещательной передачи высокоскоростных цифровых сигналов. В системах OFDM единственный высокоскоростной поток данных разделяют на несколько параллельных низкоскоростных подпотоков, где каждый подпоток используется для модулирования соответствующей поднесущей частоты. Следует отметить, что хотя настоящее изобретение описано в отношении квадратурной амплитудной модуляции, оно в одинаковой степени применимо к системам модуляции с фазовой манипуляцией.
Методика модуляции, используемая в системах OFDM, упоминается как квадратурная амплитудная модуляция (QAM), в которой модулируются и фаза, и амплитуда несущей. В модуляции QAM комплексные символы QAM генерируются из множества информационных битов, где каждый символ включает в себя член вещественного числа и член мнимого числа, и где каждый символ представляет множество информационных битов, из которых он был сгенерирован. Множество битов QAM передаются вместе в кодовой комбинации, которая графически может быть представлена комплексной плоскостью. Как правило, кодовая комбинация упоминается как «совокупность». Благодаря использованию модуляции QAM, система OFDM может улучшать свою эффективность.
Случается так, что когда сигнал транслируется, он может распространяться к приемнику больше чем по одному тракту. Например, сигнал от единственного передатчика может распространяться к приемнику по прямой линии, и он также может отражаться от физических объектов, распространяясь к приемнику по другому тракту. Кроме того, случается, что когда система использует так называемый метод широковещательной передачи «сотовой связи», чтобы увеличивать спектральную эффективность, сигнал, предназначенный для приема, может транслироваться больше чем одним передатчиком. Следовательно, один и тот же сигнал будет передаваться к приемнику больше чем по одному тракту. Такое параллельное распространение сигналов, является ли оно искусственным (то есть вызванным выполнением широковещательной рассылки одного и того же сигнала больше чем от одного передатчика) или естественным (то есть вызванным эхо-сигналом), упоминается как «многолучевое распространение». Можно легко оценить, что хотя цифровая широковещательная рассылка сотовой связи обладает спектральной эффективностью, требуется обеспечение, чтобы эффективно направлять рассматриваемое многолучевое распространение.
К счастью, системы OFDM, которые используют модуляцию QAM, являются более эффективными при наличии условий многолучевого распространения (которые, как заявлено выше, должны возникать при использовании методов широковещательной передачи сотовой связи), чем методы модуляции QAM, в которых используется только единственная несущая частота. Более конкретно, в системах QAM с единственной несущей должен использоваться комплексный выравниватель, чтобы выравнивать каналы, которые имеют эхо-сигналы такие же сильные, как в первичном тракте, и такое выравнивание трудно выполнять. В противоположность этому, в системах OFDM необходимость в комплексных выравнивателях может быть полностью устранена посредством простого введения защитного интервала соответствующей длины в начале каждого символа. Соответственно, когда ожидаются условия многолучевого распространения, системы OFDM, использующие модуляцию QAM, являются предпочтительными.
В обычной схеме решетчатого кодирования поток данных кодируется с помощью сверточного кодера и затем последовательные биты объединяются в группу битов, которая становится символом QAM. В группе находится несколько битов с количеством битов на группу, определяемым целым числом «m» (следовательно, каждая группа упоминается как имеющая «m-мерную» размерность). Обычно величина «m» представляет собой четыре, пять, шесть или семь, хотя она может быть больше или меньше.
После группирования битов в многоразрядные символы эти символы подвергаются перемежению. Под термином «перемежение» подразумевается, что поток символов переупорядочивается в последовательности, чтобы таким образом расставить потенциальные ошибки, вызываемые ухудшением характеристик канала, случайным образом. В качестве примера предположим, что должны быть переданы пять слов. Если во время передачи неперемеженного сигнала возникают временные помехи в канале. При этих обстоятельствах может быть потеряно целое слово прежде, чем помехи в канале уменьшатся, и может быть трудно, если не невозможно, узнать, какая информация была передана с помощью потерянного слова.
В противоположность этому, если до передачи буквы из этих пяти слов последовательно переупорядочены (то есть «подвергнуты перемежению») и в канале возникают помехи, могут быть потеряны несколько букв, возможно, одна буква на слово. Однако после декодирования переупорядоченных букв могут проявиться все пять слов, хотя и с несколькими из слов, у которых пропущены буквы. Можно легко оценить, что при этих обстоятельствах для цифрового декодера будет относительно просто, по существу, полностью восстановить данные. После перемежения m-мерных символов символы отображаются в комплексные символы, с использованием отмеченных выше принципов QAM, мультиплексированные в их соответствующие каналы поднесущих, и передаются.
Раскрытие изобретения
В соответствии с одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт способ передачи сетевых идентификаторов в системе связи. Способ включает в себя передачу первого символа, сконфигурированного для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени; передачу второго символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети; и передачу третьего символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети.
В соответствии с другим аспектом настоящего раскрытия, раскрыт способ определения сетевых идентификаторов в системе связи в приемопередатчике. Способ включает в себя обработку первого принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации согласования во времени приемопередатчику. Способ дополнительно включает в себя обработку второго принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Наконец, способ включает в себя обработку по выбору третьего принятого символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети, когда приемопередатчик селективно сконфигурирован для приема данных от второй сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт процессор, предназначенный для использования в передатчике. Процессор сконфигурирован так, чтобы передавать первый символ, сконфигурированный для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени, и передавать второй символ, сконфигурированный для передачи первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Дополнительно, процессор сконфигурирован так, чтобы передавать третий символ, сконфигурированный для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт процессор, предназначенный для использования в приемопередатчике. Процессор сконфигурирован так, чтобы обрабатывать первый принятый символ, сконфигурированный для сообщения первой информации согласования во времени приемопередатчику, и обрабатывать второй принятый символ, сконфигурированный для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Процессор дополнительно сконфигурирован так, чтобы селективно обрабатывать третий принятый символ, сконфигурированный для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети, когда приемопередатчик селективно сконфигурирован для приема данных от второй сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт процессор, предназначенный для использования в передатчике, причем процессор имеет средство для передачи первого символа, сконфигурированного для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени. Процессор также включает в себя средство для передачи второго символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети, и средство для передачи третьего символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт процессор, предназначенный для использования в приемопередатчике. Процессор включает в себя средство для обработки первого принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации согласования во времени приемопередатчику, и средство для обработки второго принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Процессор также включает в себя средство для селективной обработки третьего принятого символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети, когда приемопередатчик селективно сконфигурирован для приема данных от второй сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыта машиночитаемый носитель, закодированный набором команд. Команды включают в себя команду для передачи первого символа, сконфигурированного для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени, команду для передачи второго символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети, и команду для передачи третьего символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего раскрытия, раскрыт машиночитаемый носитель, закодированный набором команд. Команды включают в себя команду для обработки первого принятого символа, сконфигурированного для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени приемопередатчику, команду для обработки второго принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети, и команду для селективной обработки третьего принятого символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети, когда приемопередатчик селективно сконфигурирован для приема данных от второй сети.
Краткое описание чертежей
Фиг.1а иллюстрирует перемежитель каналов в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.1b иллюстрирует перемежитель каналов в соответствии с другим вариантом осуществления.
Фиг.2a иллюстрирует биты кода пакета быстрого режима, помещенного в буфер перемежения, в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.2b иллюстрирует буфер перемежителя, сгруппированный в матрицу размерностью N/m строк на m столбцов, в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемежаемых чередований в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.4 иллюстрирует схему формирования каналов в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.5 иллюстрирует схему формирования каналов с последовательностью смещения всех единиц, приводящей к продолжительным периодам хороших и плохих оценок каналов для конкретного отрезка времени, в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.6 иллюстрирует схему формирования каналов с последовательностью смещения всех двоек, приводящей к равномерно распределенным чередованиям хороших и плохих оценок каналов.
Фиг.7 иллюстрирует беспроводное устройство, сконфигурированное для реализации перемежения в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.8 иллюстрирует блок-схему примерного вычисления контрольной последовательности кадров для пакета физического уровня.
Фиг.9 иллюстрирует схему продолжительности примерного символа OFDM.
Фиг.10 иллюстрирует структуру примерного суперкадра и структуру канала.
Фиг.11 иллюстрирует блок-схему примерной обработки пакетов пилот-сигнала 1 TDM (мультиплекирования с временным разделением каналов) в передатчике.
Фиг.12 иллюстрирует примерный генератор PN (псевдошумовой) последовательности для модулирования поднесущих пилот-сигнала 1 TDM.
Фиг.13 иллюстрирует примерную совокупность сигналов для модуляции QPSK (квадратурной фазовой манипуляции).
Фиг.14 иллюстрирует блок-схему, иллюстрирующую обработку фиксированной кодовой комбинации пилот-сигнала 2 TDM/WIC/LIC/ пилот-сигнала FDM/TPC/невыделенных отрезков времени в канале передачи данных/зарезервированном символе OFDM в передатчике.
Фиг.15 представляет пример назначения отрезков времени в канале идентификации глобальной сети.
Фиг.16 иллюстрирует примерный скремблер битов отрезков времени.
Фиг.17 иллюстрирует блок-схему примерного назначения n отрезков времени LIC.
Фиг.18 иллюстрирует блок-схему примерного назначения отрезка времени пилот-сигнала 2 TDM.
Фиг.19 иллюстрирует блок-схему, иллюстрирующую обработку пакетов физического уровня OIS в передатчике.
Фиг.20 иллюстрирует блок-схему примерного кодера каналов OIS глобальной сети/локальной сети.
Фиг.21 иллюстрирует блок-схему примерной архитектуры кодера быстрого режима.
Фиг.22 иллюстрирует блок-схему процедуры для вычисления адресов выходных сигналов перемежителя быстрого режима.
Фиг.23 иллюстрирует блок-схему примерной операции перемежителя битов, где N=20.
Фиг.24 иллюстрирует блок-схему отображения закодированных в быстром режиме пакетов канала OIS глобальной сети для буферов отрезков времени данных.
Фиг.25 иллюстрирует отображение закодированных в быстром режиме пакетов канала OIS локальной сети для буферов отрезков времени данных.
Фиг.26 иллюстрирует блок-схему, иллюстрирующую процедуру для обработки пакетов физического уровня канала передачи данных в передатчике.
Фиг.27 иллюстрирует блок-схему примерного кодера канала передачи данных.
Фиг.28 иллюстрирует примерное перемежение битов базовых и расширяющих компонентов для заполнения буфера отрезка времени для многоуровневой модуляции.
Фиг.29 иллюстрирует закодированный в быстром режиме пакет канала передачи данных, занимающий три буфера отрезков времени данных.
Фиг.30 иллюстрирует пример мультиплексирования закодированных в быстром режиме пакетов базовых и расширяющих компонентов, занимающих три буфера отрезков времени данных.
Фиг.31 иллюстрирует пример закодированного в быстром режиме пакета канала передачи данных, занимающего три буфера отрезков времени данных.
Фиг.32 иллюстрирует и пример назначения отрезков времени для множества каналов MLC через три последовательных символа OFDM в кадре.
Фиг.33 иллюстрирует примерную совокупность сигналов для модуляции 16-QAM (квадратурной амплитудной модуляции с 16 значащими позициями амплитуды и фазы).
Фиг.34 иллюстрирует примерную совокупность сигналов для многоуровневой модуляции.
Фиг.35 иллюстрирует диаграмму назначений чередований для пилот-сигналов FDM (мультиплексирование с частотным разделением каналов).
Фиг.36 иллюстрирует диаграмму назначений чередований для отрезков времени.
Фиг.37 иллюстрирует блок-схему примерной обычной операции OFDM.
Фиг.38 иллюстрирует диаграмму, иллюстрирующую наложение взвешенных с использованием финитной функции символов OFDM в соответствии с примером.
Фиг.39 иллюстрирует примерную преамбулу кадра, включающую в себя TDM 1, TDM 2 и TDM 3 символов.
Фиг.40 иллюстрирует диаграмму назначений чередований для каналов пилот-сигналов WOI в TDM 2 символа на фиг.39.
Фиг.41 иллюстрирует диаграмму назначений чередований для каналов пилот-сигналов WOI и LOI в TDM 3 символа на фиг.39.
Фиг.42 иллюстрирует примерный период выборки символов по меньшей мере для одного из TDM 2 и TDM 3 символов на фиг.39.
Фиг.43 иллюстрирует диаграмму, иллюстрирующую примерный приемопередатчик для приема символов фиг.39.
Фиг.44 иллюстрирует примерную блок-схему способа передачи беспроводным образом символов (например, TDM1, TDM2 и TDM3) для сообщения информации приемопередатчику для получения согласования во времени.
Фиг.45 иллюстрирует примерную блок-схему способа (для способа) определения сетевых идентификаторов в системе связи в приемопередатчике.
Фиг.46 иллюстрирует примерную блок-схему аппаратуры, предназначенной для передачи беспроводным образом символов, таких как показаны на фиг.39.
Фиг.47 иллюстрирует примерную блок-схему аппаратуры, предназначенной для приема беспроводным образом символов, таких как показаны на фиг.39.
Осуществление изобретения
В варианте осуществления перемежитель каналов содержит перемежитель битов и перемежитель символов. На фиг.1 показаны два типа схем перемежения каналов. Обе схемы используют перемежение и чередование битов для достижения максимального разнесения каналов.
На фиг.1а изображен перемежитель каналов в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.1b иллюстрирует перемежитель каналов в соответствии с другим вариантом осуществления. Перемежитель по фиг.1b использует исключительно перемежитель битов для выполнения разнесения m-мерной модуляции и использует таблицу двухмерных перемежаемых чередований и отображение отрезка времени выполнения в чередование, чтобы достигнуть частотного разнесения, которое обеспечивает лучшую эффективность перемежения без необходимости в явном перемежении символов.
Фиг.1а иллюстрирует закодированные биты 102 быстрого режима, вводимые в блок 104 перемежения битов. Блок 104 перемежения битов выводит подвергнутые перемежению биты, которые вводятся в блок 106 отображения символов совокупности. Блок 106 отображения символов совокупности выводит отображенные в символы совокупности биты, которые вводятся в блок 108 перемежения символов совокупности. Блок 108 перемежения символов совокупности выводит подвергнутые перемежению символыов совокупности биты в блок 110 формирования каналов. Блок 110 формирования каналов чередует подвергнутые перемежению символов совокупности биты, используя таблицу 112 чередований, и выводит символы 114 OFDM.
Фиг.1b иллюстрирует закодированные в быстром режиме биты 152, вводимые в блок 154 перемежения битов. Блок 154 перемежения битов выводит подвергнутые перемежению биты, которые вводятся в блок 156 отображения символов совокупности. Блок 15 отображения символов совокупности выводит отображенные в символы совокупности биты, которые вводятся в блок 158 формирования каналов. Блок 158 формирования каналов разделяет на каналы подвергнутые перемежению символов совокупности биты, используя таблицу перемежаемых чередований и отображение 160 динамических отрезков времени в чередования, и выводит символы 162 OFDM.
Перемежение битов для разнесения модуляции
Перемежитель фиг.1b использует перемежение 154 битов, чтобы достичь разнесения модуляции. Биты 152 кода из пакета быстрого режима подвергаются перемежению в такой кодовой комбинации, что смежные биты кода отображаются в различные символы совокупности. Например, для 2m-мерной модуляции буфер перемежителя на N битов разделен на N/m блоков. Смежные биты кода последовательно записываются в смежные блоки и затем считываются один за другим с начала буфера до конца в последовательном порядке, как показано на фиг.2a (сверху). Это гарантирует, что смежные биты кода будут отображаться в разные символы совокупности. Эквивалентно этому, как иллюстрируется на фиг.2b (снизу), буфер перемежителя сгруппирован в матрицу размерностью N/m строк на m столбцов. Биты кода записываются в буфер столбец за столбцом и считываются оттуда строка за строкой. Чтобы избегать отображения смежного бита кода в ту же самую позицию двоичного разряда символа совокупности вследствие того, что некоторые биты символов совокупности для 16QAM являются более достоверными, чем другие, в зависимости от отображения, например, первый и третий биты являются более достоверными, чем второй и четвертый биты, строки должны считываться поочередно слева направо и справа налево.
Фиг.2a иллюстрирует биты кода пакета 202 быстрого режима, помещенные в буфер 204 перемежения, в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.2b представляет собой иллюстрацию операции перемежения битов в соответствии с вариантом осуществления. Биты кода пакета 250 быстрого режима помещаются в буфер 252 перемежения, как показано на фиг.2b. Буфер 252 перемежения преобразуется посредством перестановки второго и третьего столбцов, таким образом создавая буфер 254 перемежения, в котором m=4, в соответствии с вариантом осуществления. Подвергнутые перемежению биты кода пакета 256 быстрого режима считываются из буфера 254 перемежения.
Для простоты, можно использовать фиксированное m=4, если самый высокий уровень модуляции представляет собой 16 и если длина в битах кода всегда кратна 4. В этом случае, чтобы улучшить разделение для QPSK, средние два столбца меняют местами прежде, чем выполнять считывание. Эта процедура изображена на фиг.2b (снизу). Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что могут быть переставлены любые два столбца. Специалистам в данной области техники также должно быть очевидно, что столбцы могут быть размещены в любом порядке. Специалистам в данной области техники также должно быть очевидно, что строки могут быть размещены в любом порядке.
В другом варианте осуществления, в качестве первого этапа, биты кода пакета 202 быстрого режима распределяются в группы. Следует отметить, что варианты осуществления и фиг.2a, и фиг.2b также распределяют биты кода в группы. Однако скорее не просто выполняется перестановка строк или столбцов, а биты кода в пределах каждой группы перетасовываются в соответствии с порядком битов группы для каждой данной группы. Таким образом, порядок четырех групп из 16 битов кода после распределения в группы может быть следующим: {1, 5, 9, 13} {2, 6, 10, 14} {3, 7, 11, 15} {4, 8, 12, 16} при использовании простого линейного упорядочивания групп, и порядок четырех групп из 16 битов кода после перетасовывания может быть следующим: {13, 9, 5, 1} {2, 10, 6, 14} {11, 7, 15, 3} {12, 8, 4, 16}. Следует отметить, что перестановка строк или столбцов была бы обратным случаем этого перетасовывания внутри групп.
Перемежаемое чередование для частотного разнесения
В соответствии с вариантом осуществления, перемежитель каналов использует перемежаемое чередование для перемежения символов совокупности, чтобы достигнуть частотного разнесения. Это устраняет необходимость в явном перемежении символов совокупности. Перемежение выполняется на двух уровнях:
В пределах или внутри чередуемого перемежения: в варианте осуществления 500 поднесущих чередования подвергаются перемежению способом инвертирования битов.
Между или среди чередуемого перемежения: в варианте осуществления восемь чередований подвергаются перемежению способом инвертирования битов.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что количество поднесущих может быть иным, чем 500. Специалистам в данной области техники также должно быть очевидно, что количество чередований может отличаться от восьми.
Следует отметить, что поскольку 500 не является степенью 2, в соответствии с вариантом осуществления должна использоваться операция инвертирования битов сокращенного набора. Следующий код иллюстрирует эту операцию:
m
где n=500, m - наименьшее целое число, такое что 2>n, которое составляет 8, а bitRev представляет собой регулярную операцию инвертирования битов.
Символы из последовательности символов совокупности канала передачи данных отображаются в соответствующие поднесущие последовательным линейным способом в соответствии с назначенным индексом отрезка времени, определяемым устройством формирования каналов с использованием таблицы чередований, как изображено на фиг.3, в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемежаемых чередований в соответствии с вариантом осуществления. Показаны пакет 302 быстрого режима, символы 304 совокупности и таблица 306 перемежаемых 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 варианте осуществления, одно из этих восьми чередований используется для пилот-сигнала, то есть чередование 2 и чередование 6 поочередно используются для пилот-сигнала. В результате, устройство формирования каналов для планирования может использовать семь чередований. Для удобства устройство формирования каналов использует отрезок времени как единицу планирования. Отрезок времени определяется как одно чередование символа OFDM. Таблица чередований используется для того, чтобы отображать отрезок времени в конкретное чередование. Поскольку используются восемь чередований, поэтому имеется восемь отрезков времени. Семь отрезков времени будут отложены для использования в формировании каналов, а один отрезок времени - для пилот-сигнала. Без потери общности отрезок времени 0 используется для пилот-сигнала, а отрезки времени 1-7 используются для формирования каналов, как показано на фиг.4, где вертикальная ось представляет собой индекс 402 отрезков времени, горизонтальная ось - индекс 404 символов OFDM, а позиции, выполненные жирным шрифтом, представляют собой индексы чередований, назначенные для соответствующего отрезка времени в течение символов OFDM.
Фиг.4 иллюстрирует диаграмму формирования каналов в соответствии с вариантом осуществления. На фиг.4 показаны индексы отрезков времени, зарезервированные для планировщика 406, и индекс отрезка времени, зарезервированный для пилот-сигнала 408. Выполненные жирным шрифтом позиции представляют собой номера индексов чередований. Номер с квадратом представляет собой чередование, смежное с пилот-сигналом, и, следовательно, с хорошей оценкой канала.
Номер, окруженный квадратом, представляет собой чередование, смежное с пилот-сигналом, и, следовательно, с хорошей оценкой канала. Поскольку планировщик всегда назначает участок непрерывных отрезков времени и символов OFDM для канала передачи данных, ясно, что из-за перемежения между чередованиями непрерывные отрезки времени, которые назначаются для канала передачи данных, будут отображены в прерывные чередования. Тогда может быть достигнут больший коэффициент усиления при частотном разнесении.
Однако это статическое назначение (то есть таблица отображения отрезков времени в физические чередования не изменяется со временем, где таблица отрезков времени планировщика не включает в себя отрезок времени пилот-сигнала) страдает от одной проблемы. А именно, если блок назначения каналов передачи данных (предположим, прямоугольный) занимает множество символов OFDM, чередования, назначаемые для канала передачи данных, не изменяются со временем, приводя к потере частотного разнесения. Мера заключается в простом циклическом сдвиге таблицы чередований планировщика (то есть исключая чередование пилот-сигнала) от символа OFDM к символу OFDM.
Фиг.5 изображает операцию смещения таблицы чередований планировщика по одному разу на символ OFDM. Эта схема успешно ликвидирует проблему статического назначения чередований, то есть конкретный отрезок времени отображается в отличающиеся чередования в разные моменты времени символов OFDM.
Фиг.5 иллюстрирует диаграмму формирования каналов с последовательностью смещения из всех единиц, приводящей к продолжительным периодам хороших и плохих оценок канала для конкретного отрезка 502 времени, в соответствии с вариантом осуществления. На фиг.5 показаны индексы отрезков времени, зарезервированные для планировщика 506, и индексы отрезков времени, зарезервированные для пилот-сигнала 508. Индекс 504 символа отрезка времени показан на горизонтальной оси.
Однако следует обратить внимание на то, что отрезки времени назначаются для четырех непрерывных чередований с хорошими оценками канала, сопровождаемых продолжительными периодами чередований с плохими оценками канала, в отличие от предпочтительных кодовых комбинаций коротких периодов чередований хороших оценок канала и коротких периодов чередований с плохими оценками канала. На чертеже чередование, которое является смежным с чередованием пилот-сигнала, отмечено квадратом. Решение проблемы продолжительных периодов хороших и плохих оценок каналов состоит в том, чтобы использовать последовательность смещений, отличающуюся от последовательности из всех единиц. Существует много последовательностей, которые можно использовать для выполнения этой задачи. Самая простая последовательность представляет собой последовательность из всех двоек, то есть таблица чередований планировщика сдвигается дважды, вместо одного раза, на символ OFDM. Результат показан на фиг.6, который значительно улучшает кодовую комбинацию чередований устройства формирования каналов. Следует отметить, что эта кодовая комбинация повторяется каждые 2×7=14 символов OFDM, где 2 - период разнесения боковых полос канала связи чередований пилот-сигнала, а 7 - период смещения чередований устройства формирования каналов.
Чтобы упростить операцию и в передатчиках, и в приемниках, можно использовать простую формулу для определения отображения из отрезка времени в чередование в данный момент времени символов OFDM
где N=I-1 - количество чередований, используемых для планирования данных потока обмена информацией, где I - общее количество чередований;
i ∈ {0,1,...I - 1}, исключая чередование пилот-сигнала, является индексом чередования, которое отображает отрезок времени s при символе t OFDM;
t = 0,1,...T - 1 - индекс символа OFDM в кадре высшего качества, где T - общее количество символов OFDM в кадре;
s = 0, 1,...S - 1, s - индекс отрезка времени,
где S - общее количество отрезков времени;
R - количество сдвигов на символ OFDM;
ℜ' - оператор инвертирования битов сокращенного набора. То есть чередование, используемое пилот-сигналом, должно быть исключено из операции инвертирования битов.
Пример: В варианте осуществления, I=8, R=2. Соответствующая формула отображения чередований отрезков времени становится следующей:
где ℜ' соответствует следующей таблице:
Эта таблица может быть сгенерирована следующим кодом:
где m=3, а bitRev - регулярная операция инвертирования битов.
Для символов OFDM t=11, пилот-сигнал использует чередование 6. Отображение между отрезком времени и чередованием становится следующим:
Отрезок времени 1 отображается в чередование
Отрезок времени 2 отображается в чередование
Отрезок времени 3 отображается в чередование
Отрезок времени 4 отображается в чередование
Отрезок времени 5 отображается в чередование
Отрезок времени 6 отображается в чередование
Отрезок времени 7 отображается в чередование
Результирующее отображение согласовывается с отображением на фиг.6.
Фиг.6 иллюстрирует диаграмму формирования каналов с последовательностью смещения всех двоек, приводящей к чередованиям равномерно распределенных хороших и плохих оценок канала.
В соответствии с вариантом осуществления, перемежитель имеет следующие характерные особенности.
Перемежитель битов предназначен для того, чтобы извлекать выгоды от разнесения m-мерной модуляции посредством перемежения битов кода в различные символы модуляции.
«Перемежение символов» предназначено для того, чтобы достигать частотного разнесения посредством перемежения внутри чередований и перемежения между чередованиями.
Дополнительное усиление частотного разнесения и усиление оценки канала достигнуты благодаря изменению таблицы отображения отрезков времени в чередования от символа OFDM к символу OFDM. Чтобы достигнуть этой цели, предложена простая последовательность вращений.
Фиг.7 иллюстрирует беспроводное устройство, сконфигурированное для реализации перемежения в соответствии с вариантом осуществления. Беспроводное устройство 702 содержит антенну 704, дуплексер 706, приемник 708, передатчик 710, процессор 712 и запоминающее устройство 714. Процессор 712 способен выполнять перемежения в соответствии с вариантом осуществления. Процессор 712 использует запоминающее устройство 714 для буферов или структур данных, чтобы выполнять свои операции.
Последующее описание включает в себя подробности дополнительных вариантов осуществления.
Блок передачи данных физического уровня представляет собой пакет физического уровня. Пакет физического уровня имеет длину, соответствующую 1000 битам. Пакет физического уровня несет один пакет уровня MAC (протокола управления доступом к передающей среде).
Формат пакета физического уровня
Пакет физического уровня должен использовать следующий формат:
Поле
Длина (битов)
Пакет уровня MAC
976
FCS
16
Зарезервировано
2
TAIL
6
где пакет уровня MAC представляет собой пакет уровня MAC от протокола OIS (учрежденческой информационной системы), данных или MAC канала управления; FCS представляет собой контрольную последовательность кадра. Зарезервировано - зарезервированные биты, которые сеть FLO (устройства локализации неисправностей) должна установить в этом поле на нуль, и устройство FLO должно игнорировать это поле; а TAIL - биты хвоста кодера, которые все должны быть установлены на '0'-и.
Следующая таблица иллюстрирует формат пакета физического уровня:
|← Пакет физического уровня (1000 битов) |→
Пакет уровня MAC 976 битов
FCS 16 битов
Зарезервировано 2 бита
TAIL 6 битов
Порядок передачи битов
Каждое поле пакета физического уровня должно быть передано в такой последовательности, чтобы самый старший значащий бит (MSB) передавался первым, а самый младший значащий бит (LSB) передавался последним. MSB является самым левым битом на чертежах документа.
Вычисление битов FCS
Вычисление FCS, описанное в данном описании, должно использоваться для вычисления поля FCS в пакете физического уровня.
FCS должна быть вычислена с помощью CRC (контроля циклическим избыточным кодом) с использованием стандартного порождающего многочлена CRC-CCITT (Консультативный комитет по международной телеграфной и телефонной связи):
16
12
5
g(x) = x + x + x + 1.
FCS должна быть равна значению, вычисленному в соответствии со следующей описанной процедурой, также иллюстрируемой на фиг.8.
Все элементы сдвигового регистра должны быть инициализированы на ′1′-цы. Следует отметить, что инициализация регистра на единицы заставляет CRC для всех нулевых данных быть ненулевыми.
Переключатели должны быть установлены в верхнее положение.
Регистр должен быть синхронизирован один раз для каждого бита из пакета физического уровня за исключением битов FCS, зарезервированных и TAIL. Пакет физического уровня должен считываться от MSB до LSB.
Переключатели должны быть установлены в нижнее положение так, чтобы выходные данные представляли собой добавление по модулю 2 с '0' и последующие входные данные сдвигового регистра представляли собой '0'-ли.
Регистр должен быть синхронизирован дополнительно 16 раз для 16 битов FCS.
Выводимые биты составляют все поля пакетов физического уровня кроме полей Зарезервировано и TAIL.
Требования сети FLO
Следующий раздел обсуждения определяет требования, специфические для оборудования и функционирования сети FLO.
Передатчик
К передатчику сети FLO должны применяться следующие требования. Передатчик должен работать в одной из восьми полос частот шириной 6 МГц, но также может поддерживать полосы пропускания, составляющие 5, 7 и 8 МГц. Каждое выделение полосы передачи шириной 6 МГц называется RF (радиочастотным) каналом FLO. Каждый RF канал FLO должен быть обозначен индексом j ∈ {1, 2,.. 8}. Полоса передачи и средняя частота полосы для каждого индекса RF канала FLO должны быть такими, как определено в Таблице 1 ниже.
Таблица 1.Номер RF канала FLO и частоты полосы передачи
Номер RF канала FLO j
Полоса передачи FLO (МГц)
Средняя частота полосы f<sub>C</sub> (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
-9
Максимальный сдвиг частоты между фактической несущей частотой передачи и определенной частотой передачи будет меньше чем ±2×10 от средней частоты в Таблице 1.
Следует отметить, что должны быть определены спектральные характеристики в пределах полосы частот и комбинация разрядов спектра вне полосы частот.
Характеристики выходной мощности являются такими, чтобы ERP (эквивалентная излучаемая мощность) передачи была меньше, чем 46,98 dBW (децибелов, отсчитываемых относительно уровня 1 Вт), что соответствует 50 кВт.
Модуляционные характеристики OFDM
Модуляция, используемая на линии связи по воздуху, представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Наименьший интервал передачи соответствует одному периоду символов OFDM. Символ передачи OFDM состоит из множества 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 поднесущие защитного интервала из доступных 4096 поднесущих, где 96 должны быть неиспользованными. Эти неиспользованные поднесущие называются поднесущими защитного интервала. На поднесущих защитного интервала энергия не должна передаваться. Поднесущие, пронумерованные 0-47, 2048 и 4049-4095, должны использоваться как поднесущие защитного интервала.
Вторая группа представляет собой активные поднесущие. Активные поднесущие должны быть группой из 4000 поднесущих с индексами k ∈ {48..2047, 2049..4048}. Каждая активная поднесущая должна нести символ модуляции.
SC
Относительно разноса поднесущих в системе FLO, эти 4096 поднесущих должны перекрывать ширину полосы частот 5,55 МГц в центре 6 МГц RF канала FLO. Разнос поднесущих, (Δf), должен задаваться как
SC
Относительно частоты поднесущей, частота поднесущей с индексом i в k-ом RF канале FLO (см. Таблицу 1 выше), f(k,i), должна вычисляться в соответствии со следующим уравнением:
C
SC
где f(k) - средняя частота для k-го канала RF FLO, а (Δf) - разнос поднесущих.
Чередования поднесущих
SC
SC
SC
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 x (Δf)] Гц друг от друга (за исключением нулевого чередования, где две поднесущие в середине этого чередования отделены по частоте на 16 x (Δf), поскольку поднесущая с индексом 2048 не используется), с (Δf), являющейся разносом поднесущих.
j
Поднесущие в каждом чередовании должны перекрывать 5,55 МГц ширины полосы частот RF канала FLO. Активная поднесущая с индексом i должна быть выделена для чередования I, где j = i mod 8. Индексы поднесущих в каждом чередовании должны быть расположены последовательно в порядке возрастания. Нумерация поднесущих в чередовании должна быть в диапазоне 0, 1,...499.
Структура кадров и каналов
SF
S
6
Передаваемый сигнал упорядочивается в суперкадры. Каждый суперкадр должен иметь длительность T, равную 1 с, и должен состоять из 1200 символов OFDM. Символы OFDM в суперкадре должны быть пронумерованы от 0 до 1199. Интервал T символов OFDM должен составлять 833,33... мкс. Символ OFDM состоит из некоторого количества выборок основной полосы временной области, называемых элементарными сигналами OFDM. Эти элементарные сигналы должны передаваться со скоростью 5,55×10 в секунду.
S
U
FGI
WGI
WGI
Полный интервал T' символов OFDM состоит из четырех частей: полезной части с продолжительностью T, неструктурированного защитного интервала с продолжительностью T и двух интервалов, взвешенных с использованием финитной функции, продолжительностью T с двух сторон, как иллюстрируется на фиг.9. Между последовательными символами OFDM должно быть наложение T (см. фиг.9).
S
WGI
FGI
U
Эффективный интервал символов OFDM должен составлять T = T + T + T,
S
S
WGI
Полная продолжительность символов на фиг.9 должна быть равна T' = T + T.
Эффективная продолжительность символов OFDM впредь будет упоминаться как интервал символов OFDM. В течение интервала символов OFDM символ модуляции должен переноситься на каждой из активных поднесущих.
Каналы физического уровня FLO представляют собой канал пилот-сигнала TDM, канал пилот-сигнала FDM, канал OIS и канал передачи данных. Канал пилот-сигнала TDM, канал OIS и канал передачи данных должны быть мультиплексированы с временным разделением каналов по суперкадру. Канал пилот-сигнала FDM должен быть мультиплексирован с частотным разделением каналов с каналом OIS и каналом передачи данных по суперкадру, как иллюстрируется на фиг.10.
Канал пилот-сигнала TDM состоит из канала пилот-сигнала 1 TDM, канала идентификации глобальной сети (WIC), канала идентификации локальной сети (LIC), канала пилот-сигнала 2 TDM, канала пилот-сигнала трансформации (TPC) и канала пилот-сигнала позиционирования (PPC). Каждый из канала пилот-сигнала 1 TDM, WIC, LIC и канала пилот-сигнала 2 TDM будет охватывать один символ OFDM и появляться в начале суперкадра. Канал пилот-сигнала трансформации (TPC), охватывающий один из символов OFDM, должен предшествовать и следовать за каждой передачей канала данных глобальной сети и локальной сети или OIS. TPC, располагающийся по бокам канала глобальной сети (OIS глобальной сети или данных глобальной сети), называется каналом пилот-сигнала трансформации глобальной сети (WTPC). TPC, располагающийся по бокам передачи канала локальной сети (канала OIS локальной сети или передачи данных локальной сети), называется каналом пилот-сигнала трансформации локальной сети (LTPC). Каждый из WTPC и LTPC должен занимать 10 символов OFDM и вместе занимать 20 символов OFDM в суперкадре. PPC должен иметь переменную продолжительность, и его состояние (присутствие или отсутствие и продолжительность) должно сообщаться по каналу OIS. Когда он присутствует, он должен охватывать 6, 10 или 14 символов OFDM в конце суперкадра. Когда PPC отсутствует, в конце суперкадра должны быть зарезервированы два символа OFDM.
Канал OIS должен занимать 10 символов OFDM в суперкадре и должен следовать непосредственно за первым символом OFDM WTPC в суперкадре. Канал OIS состоит из канала OIS глобальной сети и канала OIS локальной сети. Каждый из канала OIS глобальной сети и канала OIS локальной сети будет иметь продолжительность, составляющую 5 символов OFDM, и они должны быть отделены двумя символами OFDM TPC.
Канал пилот-сигнала FDM должен охватывать 1174, 1170, 1166 или 1162 OFDM. Эти значения соответствуют 2 зарезервированным символам OFDM, либо 6, 10 и 14 символам OFDM PPC, соответственно присутствующим в каждых символах суперкадра в суперкадре. Следует отметить, что эти значения соответствуют либо 2 зарезервированным символам OFDM, либо 6, 10 и 14 символам OFDM PPC, соответственно присутствующим в каждом суперкадре. Канал пилот-сигнала FDM является мультиплексированным с частотным разделением каналов с каналами OIS и передачи данных глобальной сети и локальной сети.
Канал передачи данных должен охватывать 1164, 1160, 1156 или 1152 символов OFDM. Следует отметить, что эти значения соответствуют либо 2 зарезервированным символам OFDM, либо 6, 10 и 14 символам OFDM PPC, соответственно присутствующим в каждом суперкадре. Передача канала передачи данных плюс передачи 16 символов OFDM TPC, непосредственно предшествующих или следующих за каждой передачей канала передачи данных, разделены на 4 кадра.
Предположим, параметры кадра установлены, где P - количество символов OFDM в PPC или количество зарезервированных символов OFDM в случае, в котором PPC в суперкадре отсутствует; W - количество символов OFDM, связанных с каналом передачи данных глобальной сети в кадре; L - количество символов OFDM, связанных с каналом передачи данных локальной сети в кадре; и F - количество символов OFDM в кадре. Тогда эти параметры кадра могут быть связаны следующей системой уравнений:
F
Фиг.10 иллюстрирует суперкадр и структуру канала на основе P, W и L. Когда PPC отсутствует, каждый кадр должен охватывать 295 символов OFDM и иметь продолжительность T, равную 245,8333 мс. Следует отметить, что в конце каждого суперкадра имеются два зарезервированных символа OFDM. Когда PPC присутствует в конце суперкадра, каждый кадр должен охватывать переменное количество символов OFDM, как определено в Таблице 3 ниже.
Таблица 3.Продолжительность кадра для различных количеств символов OFDM PPC
Количество символов OFDM PPC
Продолжительность кадра (F) в единицах символов OFDM
Продолжительность кадра, мс
6
294
245
10
293
244,166...
14
292
243,333...
Канал передачи данных в течение каждого кадра должен быть мультиплексирован с временным разделением каналов между каналом передачи данных локальной сети и каналом передачи данных глобальной сети. Доля кадра, выделенная для данных глобальной сети, составляет  и может изменяться от 0 до 100 %.
Пакеты физического уровня, передаваемые по каналу OIS, называются пакетами OIS, а пакеты физического уровня, передаваемые по каналу передачи данных, называются пакетами данных.
Компоненты потока и многоуровневая модуляция
Содержание звуковой или видеоинформации, связанное с многоадресной рассылкой потока по сети FLO, может быть отправлено в двух компонентах, то есть в базовом (B) компоненте, который пользуется преимуществами широко распространенного приема, и в расширяющем (E) компоненте, который улучшает впечатление от звуковой-визуальной информации, обеспечиваемой базовым компонентом, через более ограниченную зону обслуживания.
Пакеты физического уровня базового и расширяющего компонентов совместно отображаются в символы модуляции. Эта характерная особенность FLO известна как многоуровневая модуляция.
Логический канал MediaFLO
Пакеты данных, передаваемые физическим уровнем, связаны с одним или больше виртуальными каналами, называемыми логическими каналами MediaFLO (MLC). MLC представляет собой декодируемый компонент услуги FLO, которая имеет преимущество независимого приема для устройства FLO. Услуга может посылаться по множеству каналов MLC. Однако базовый и расширяющий компоненты потока звуковой или видеоинформации, связанного с услугой, должны быть переданы по единственному каналу MLC.
Режимы передачи FLO
Комбинация типа модуляции и скорости внутреннего кода называется «режимом передачи». Система FLO должна поддерживать двенадцать режимов передачи, перечисленных в Таблице 4, представленной ниже.
В сети FLO режим передачи является фиксированным, когда MLC подвергается обработке и изменяется нечасто. Это ограничение наложено для того, чтобы поддерживать постоянную зону обслуживания для каждого MLC.
Таблица 4.Режимы передачи FLO
Номер режима
Модуляция
Скорость кода быстрого режима
0
QPSK
1/3
1
QPSK
1/2
2
16-QAM
1/3
3
16-QAM
1/2
4
16-QAM
2/3
5<sup>2</sup>
QPSK
1/5
6
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 4
1/3
7
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 4
1/2
8
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 4
2/3
9
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 6,25
1/3
10
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 6,25
1/2
11
Многоуровневая модуляция с соотношением энергии 6,25
2/3
<sup>2</sup> этот режим используется только для канала OIS
Отрезки времени FLO
В сети FLO наименьший блок ширины полосы частот, выделяемый для MLC через символ OFDM, соответствует группе из 500 символов модуляции. Эта группа из 500 символов модуляции называется отрезком времени. Функция планировщика (на уровне MAC) выделяет отрезки времени для каналов MLC в течение участка данных суперкадра. Когда функция планировщика выделяет полосу пропускания для MLC для передачи в символе OFDM, она делает это в целочисленных единицах отрезков времени.
Существует 8 отрезков времени в течение каждого символа OFDM за исключением канала пилот-сигнала 1 TDM в суперкадре. Эти отрезки времени должны быть пронумерованы 0-7. Каждый из каналов WIC и LIC будет занимать 1 отрезок времени. Канал пилот-сигнала 2 TDM будет занимать 4 отрезка времени. Канал TPC (глобальной сети и локальной сети) будет занимать все 8 отрезков времени. Канал пилот-сигнала FDM должен занимать 1 отрезок времени с индексом 0, а канал OIS/передачи данных может занимать до 7 отрезков времени с индексами 1-7. Каждый отрезок времени должен передаваться после чередования. Отображение из отрезка времени в чередование изменяется от символа OFDM к символу OFDM и описано более подробно ниже.
Скорости передачи данных FLO
В системе FLO вычисление скоростей передачи данных усложняется из-за того, что разные каналы MLC могут использовать различные режимы. Вычисление скоростей передачи данных упрощается с помощью предположения, что все каналы MLC используют один и тот же режим передачи. Ниже Таблица 5 дает скорости передачи данных физического уровня для различных режимов передачи, предполагая, что используются все 7 отрезков времени данных.
Таблица 5.Режимы передачи FLO и скорости передачи данных физического уровня
Режим передачи
Отрезки времени 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
Следует отметить, что в приведенной выше Таблице 5 для значений в столбце, помеченном как «Скорость передачи данных физического уровня», служебные данные, обусловленные каналом пилот-сигнала TDM и внешним кодом, не вычтены. Это представляет собой скорость, с которой данные передаются во время канала передачи данных. Для режимов 6-11 приводимая скорость представляет собой объединенную скорость этих двух компонентов. Скорость для каждого компонента будет составлять половину этого значения.
Каналы физического уровня FLO
Физический уровень FLO состоит из следующих подканалов: канала пилот-сигнала TDM; канала OIS глобальной сети; канала OIS локальной сети; канала пилот-сигнала FDM глобальной сети; канала пилот-сигнала FDM локальной сети; канала передачи данных глобальной сети и канала передачи данных локальной сети
Канал пилот-сигнала TDM
Канал пилот-сигнала TDM состоит из следующих составляющих каналов: канала пилот-сигнала 1 TDM; канала идентификации глобальной сети (WIC); канала идентификации локальной сети (LIC) и канала пилот-сигнала 2 TDM; канала пилот-сигнала трансформации (TPC)
Канал пилот-сигнала 1 TDM
Канал пилот-сигнала 1 TDM должен охватывать один символ OFDM. Он должен передаваться при индексе 0 в символе OFDM в суперкадре. Это сообщает о начале нового суперкадра. Это может использоваться устройством FLO для определения грубого согласования во времени символов OFDM, границы суперкадра и сдвига несущей частоты.
Форма сигнала пилот-сигнала 1 TDM должна генерироваться в передатчике, используя этапы, иллюстрируемые на фиг.11.
Поднесущие пилот-сигнала 1 TDM
Символ OFDM пилот-сигнала 1 TDM должен состоять из 124 ненулевых поднесущих в частотной области, которые однородно разнесены среди активных поднесущих. i-я поднесущая пилот-сигнала 1 TDM должна соответствовать индексу j поднесущей, определяемому следующим образом:
Следует отметить, что канал пилот-сигнала 1 TDM не использует поднесущую с индексом 2048.
Фиксированная кодовая комбинация информации
пилот-сигнала 1 TDM
20
17
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
l9
4
Поднесущие пилот-сигнала 1 TDM должны модулироваться фиксированной кодовой комбинацией информации. Эта кодовая комбинация должна генерироваться с использованием линейного сдвигового регистра с обратной связью с 20 отводами (LFSR), с последовательностью генератора h (D) = D + D + 1 и начальным состоянием '11110000100000000000'. Каждый выводимый бит должен быть получен следующим образом: если состояние LFSR представляет собой вектор [ssssssssssssssssssss], тогда выводимый бит должен быть [s ⊕ s], где ⊕ обозначает добавление по модулю 2, которое соответствует комбинации разрядов, связанной с отрезком времени 1 (см. Таблицу 6, которая следует ниже). Структура LFSR должна быть такой, как определена на фиг.12.
Фиксированная кодовая комбинация информации должна соответствовать первым 248 выводимым битам. Первые 35 битов фиксированной кодовой комбинации должны быть следующими: '11010100100110110111001100101100001', с '110', появляющимися первыми.
Фиксированная кодовая комбинация пилот-сигнала 1 TDM из 248 битов называется пакетом информации пилот-сигнала 1 TDM и обозначается как P1I.
Каждая группа из двух последовательных битов в пакете P1I должна использоваться для генерирования символов модуляции QPSK.
Отображение символов модуляции
0
1
В пакете информации пилот-сигнала 1 TDM каждая группа из двух последовательных битов, P1I(2i) и P1I(2i+1), i = 0, 1,... 123, которые помечены как s и s соответственно, будет отображена в комплексный символ модуляции MS = (mI, mQ), с D = 4, как определено в Таблице 6 ниже. Этот коэффициент рассчитан с использованием факта, что использованию подлежат только 124 из 4000 доступных несущих.
Таблица 6.Таблица модуляции QPSK
Вводимые биты
Символы модуляции MS
S<sub>1</sub>
S<sub>0</sub>
m<sub>I</sub>
m<sub>Q</sub>
0
0
D
D
0
1
-D
D
1
0
D
-D
1
1
-D
-D
Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение символов модуляции в поднесущие
i-й символ модуляции MS(i), i = 0, 1,..., 123, должен быть отображен в поднесущую с индексом j, как было определено прежде.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие пилот-сигнала 1 TDM должны подвергаться обычным операциям, как будет обсуждаться позже.
Канал идентификации глобальной сети (WIC)
Канал идентификации глобальной сети (WIC) должен охватывать один символ OFDM. Он должно быть передан при индексе 1 символа OFDM в суперкадре. Он следует за символом OFDM пилот-сигнала 1 TDM. Это - канал служебных данных, который используется для передачи информации дифференциатора глобальной сети в приемники FLO. Все передаваемые формы сигнала в пределах глобальной сети (которые включают в себя каналы локальной сети, но исключают канал пилот-сигнала 1 TDM и PPC) должны быть подвергнуты скремблированию с использованием 4-битового дифференциатора глобальной сети, соответствующего этой области.
Для символа OFDM WTC в суперкадре должен быть выделен только 1 отрезок времени. Выделенный отрезок времени должен использовать в качестве входных данных 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию с каждым битом, установленным на нуль. Входная кодовая комбинация битов должна быть обработана в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14. Обработка не должна выполняться для невыделенных отрезков времени.
Выделение отрезков времени
Для WIC должен быть выделен отрезок времени с индексом 3. Выделенные и невыделенные отрезки времени в символе OFDM WIC иллюстрируются на фиг.15. Выбранный индекс отрезка времени представляет собой индекс, который отображается в чередование 0 для индекса 1 символа OFDM, который будет обсуждаться позже.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для выделенного отрезка времени должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'. Буферы для невыделенных отрезков времени должны быть оставлены пустыми.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера выделенного отрезка времени должны быть последовательно подвергнуты операции «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (XOR) с выводимыми битами скремблера, чтобы рандомизировать биты до модуляции. Буфер подвергнутого скремблированию отрезка времени, соответствующий индексу i отрезка времени, обозначен как SB(i), где i ∈ {0, 1,..., 7}. Последовательность скремблирования, используемая для любого буфера отрезка времени, зависит от индекса символа OFDM и индекса отрезка времени.
20
17
Последовательность битов скремблирования должна быть эквивалентна последовательности, генерируемой линейным сдвиговым регистром с обратной связью с 20 отводами (LFSR) с последовательностью генератора h(D) = D + D + 1, как показано на фиг.16. Передатчик должен использовать единственный LFSR для всех передач.
3
2
1
0
3
2
1
0
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
В начале каждого символа OFDM, LFSR должен быть инициализирован к состоянию [ddddccc cbaaaaaaaaaaa], которое зависит от типа канала (канал пилот-сигнала TDM или канал глобальной сети, или локальной сети), и индекса символа OFDM в суперкадре.
3
2
1
0
Биты 'dddd' должны быть установлены следующим образом. Для всех каналов глобальной сети (WIC, WTPC, OIS глобальной сети и канала передачи данных глобальной сети) каналы локальной сети (LIC, LTPC, OIS локальной сети и канал передачи данных локальной сети) и канал пилот-сигнала 2 TDM и 2 зарезервированных символов OFDM, когда PPC отсутствует, эти биты должны быть установлены на 4-битовый дифференциатор глобальной сети (WID).
3
2
1
0
0
10
0
Биты 'cccc' должны быть установлены следующим образом: для канала пилот-сигнала 2 TDM, канала OIS глобальной сети, канала передачи данных глобальной сети, WTPC и WIC эти биты должны быть установлены '0000'; для канала OIS локальной сети, LTPC, LIC и канала передачи данных локальной сети и 2 зарезервированных символов OFDM, когда PPC отсутствует, эти биты должны быть установлены на 4-битовый дифференциатор локальной сети (LID). Бит b является зарезервированным битом и должен быть установлен на '1'. Биты a-a должны соответствовать номеру индекса символа OFDM в суперкадре, который находится в пределах 0-1199.
Последовательность скремблирования для каждого отрезка времени должна формироваться скалярным произведением по модулю 2 20-битового вектора состояния генератора последовательности и 20-битовой комбинации разрядов, связанной с этим индексом отрезка времени, как определено в Таблице 7 ниже.
Таблица 7.
Комбинация разрядов, связанная с различными отрезками времени
Сдвиговый регистр должен перезагружаться с новым состоянием
3
2
1
0
3
2
1
0
0
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
[ddddccccbaaaaaaaaaaa] для каждого отрезка времени в начале каждого символа OFDM.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB (i, 2k+1), i=3, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=2. Следует отметить, что значение D выбирается так, чтобы сохранять энергию символов OFDM постоянной, поскольку используются только 500 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символа OFDM WIC должно быть таким, как определено, как будет обсуждаться позже в этом описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие WIC должны подвергаться обычным операциям, как определено позже в этом описании.
Канал идентификации локальной сети (LIC)
Канал идентификации локальной сети (LIC) должен охватывать один символ OFDM. Он должен быть передан при индексе 2 символа OFDM в суперкадре. Он следует за символом OFDM канала WIC. Это представляет собой канал служебных данных, который используется для передачи информации дифференциатора локальной сети в приемники FLO. Все формы сигнала передачи локальной сети должны быть подвергнуты скремблированию с использованием 4-битового дифференциатора локальной сети с дифференциатором глобальной сети, соответствующим этой области.
Для символа OFDM LIC в суперкадре должен быть выделен только единственный отрезок времени. Выделенный отрезок времени должен использовать 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию в качестве входных данных. Эти биты должны быть установлены на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14. Для невыделенных отрезков времени никакая обработка выполняться не должна.
Выделение отрезков времени
Для LIC должен быть выделен отрезок времени с индексом 5. Выделенные и невыделенные отрезки времени в символе OFDM LIC иллюстрируются на фиг.17. Выбранный индекс отрезка времени представляет собой индекс, который отображается в чередование 0 для индекса 2 символа OFDM.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для выделенного отрезка времени должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'. Буферы для невыделенных отрезков времени должны быть оставлены пустыми.
Скремблирование отрезка времени
Биты буфера отрезка времени LIC должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=5, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=2. Значение D выбирается так, чтобы сохранять энергию символов OFDM постоянной, поскольку используются только 500 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символа OFDM LIC должно быть таким, как определено, как обсуждается позже.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие LIC должны подвергаться обычным операциям, как определено, как обсуждается позже.
Канал пилот-сигнала 2 TDM
Канал пилот-сигнала 2 TDM должен охватывать один символ OFDM. Он должен быть передан при индексе 3 символа OFDM в суперкадре. Он следует за символом OFDM LIC. Это может использоваться для коррекций точного согласования во времени символов OFDM в приемниках FLO.
Для символа OFDM пилот-сигнала 2 TDM в каждом суперкадре должны быть выделены только 4 отрезка времени. Каждый выделенный отрезок времени будет использоваться в качестве входных данных 1000-битовой фиксированной кодовой комбинации, с каждым битом, установленным на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14. Для невыделенных отрезков времени никакая обработка выполняться не должна.
На фиг.14 отображение отрезков времени в чередования гарантирует, что выделенные отрезки времени отображаются в чередования 0, 2, 4 и 6. Поэтому символ OFDM пилот-сигнала TDM 2 состоит из 2000 ненулевых поднесущих, которые однородно разнесены среди активных поднесущих (см. [00138]). i-я поднесущая пилот-сигнала 2 TDM должна соответствовать индексу j поднесущей, определяемой следующим образом:
Следует отметить, что канал пилот-сигнала 2 TDM не использует поднесущую с индексом 2048.
Выделение отрезков времени
Для символа OFDM пилот-сигнала 2 TDM выделенные отрезки времени должны иметь индексы 0, 1, 2 и 7.
Выделенные и невыделенные отрезки времени в символе OFDM пилот-сигнала 2 TDM иллюстрируются на фиг.18.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для каждого выделенного отрезка времени должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'. Буферы для невыделенных отрезков времени должны быть оставлены пустыми.
Скремблирование отрезков времени
Биты буферов отрезков времени канала пилот-сигнала 2 TDM должны быть подвергнуты скремблированию, как определено, как обсуждалось выше. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух смежных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=0, 1, 2, 7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1. Значение D выбирается так, чтобы сохранять энергию символов OFDM постоянной, поскольку используются только 2000 из 4000 доступных поднесущих. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символа OFDM канала пилот-сигнала 2 TDM должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени в
поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала контрольного сигнал 2 TDM должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал пилот-сигнала трансформации (TPC)
Канал пилот-сигнала трансформации состоит из 2 подканалов: канала пилот-сигнала трансформации глобальной сети (WTPC) и канала пилот-сигнала трансформации локальной сети (LTPC). TPC, располагающийся по бокам OIS глобальной сети и канала передачи данных глобальной сети, называется WTPC. TPC, располагающийся по бокам OIS локальной сети и канала передачи данных локальной сети, называется LTPC. WTPC охватывает 1 символ OFDM с обеих сторон от каждой передачи канала глобальной сети за исключением WIC (канала передачи данных глобальной сети и канала OIS глобальной сети) в суперкадре. LTPC охватывает 1 символ OFDM с обеих сторон от каждой передачи канала локальной сети за исключением LIC (канала передачи данных локальной сети и канала OIS локальной сети). Назначение у символов OFDM TPC двойное: обеспечивать возможность оценки канала на границе между каналами локальной сети и глобальной сети и облегчать синхронизацию согласования во времени для первого MLC глобальной сети (или локальной сети) в каждом кадре. TPC охватывает 20 символов OFDM в суперкадре, которые одинаково разделены между WTPC и LTPC, как иллюстрируется на фиг.10. Существует девять примеров, где передачи LTPC и WTPC происходят непосредственно рядом друг с другом, и два примера, где передача выполняется только по одному из этих каналов. Передача выполняется только по WTPC после канала пилот-сигнала 2 TDM, и передача выполняется только по LTPC до канала пилот-сигнала позиционирования (PPC)/зарезервированных символов OFDM.
Предположим, что P - количество символов OFDM в PPC или количество зарезервированных символов OFDM в случае, когда PPC в суперкадре отсутствует, W - количество символов OFDM, связанных с каналом передачи данных глобальной сети в кадре, L - количество символов OFDM, связанных с каналом передачи данных локальной сети в кадре, а F - количество символов OFDM в кадре.
Значения P должны быть 2, 6, 10 или 14. Количество символов OFDM канала передачи данных в кадре должно быть равно F-4. Точные расположения символов OFDM TPC в суперкадре должны быть такими, как определено в Таблице 8 ниже.
Таблица 8.Индексы расположений TPC в суперкадре
Канал пилот-сигнала трансформации
Индекс для символа OFDM WTPC
Индекс для символа OFDM LTPC
Канал пилот-сигнала 2 TDM → Канал OIS глобальной сети
4
---
Канал OIS глобальной сети → Канал OIS локальной сети
10
11
Канал OIS локальной сети → Канал передачи данных глобальной сети
18
17
Канал передачи данных глобальной сети → Канал передачи данных локальной сети
19 + W + F x i, {i = 0,l,2,3}
20 + W + F х i, {i = 0,l,2,3}
Канал передачи данных локальной сети → Канал передачи данных глобальной сети
18 + F x i,{i = 1,2,3}
17 + F x i,{i = 1,2,3}
Канал передачи данных локальной сети → PPC/Зарезервированные символы
---
1199-P
Все отрезки времени в символах OFDM TPC используются в качестве входных данных 1000-битовой фиксированной кодовой комбинации, с каждым битом, установленным на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Выделение отрезков времени
Для символа OFDM TPC должны быть выделены все 8 отрезков времени с индексами 0-7.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для каждого выделенного отрезка времени должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера выделенного отрезка времени TPC должны быть подвергнуты скремблированию, как было определено прежде. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=0, 1, 2,...7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символов OFDM TPC должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие TPC должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал пилот-сигнала позиционирования/зарезервированные
символы
Канал пилот-сигнала позиционирования (PPC) может появляться в конце суперкадра. Когда он присутствует, то имеет переменную продолжительность 6, 10 или 14 символов OFDM. Когда PPC отсутствует, в конце суперкадра существует два зарезервированных символа OFDM. О присутствии или отсутствии PPC и его продолжительности сообщается по каналу OIS.
Канал пилот-сигнала позиционирования
Структура PPC, включающая в себя передаваемую информацию и генерирование формы сигнала, представляет собой TBD.
Устройство FLO может использовать PPC либо автономно, либо вместе с сигналом GPS (глобальная система навигации и определения положения), чтобы определять его географическое расположение.
Зарезервированные символы OFDM
Когда PPC отсутствует, в конце суперкадра существуют два зарезервированных символа OFDM.
Все отрезки времени в зарезервированных символах OFDM используются в качестве входных данных 1000-битовой фиксированной кодовой комбинации, с каждым битом, установленным на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Выделение отрезков времени
Для зарезервированного символа OFDM должны быть выделены все 8 отрезков времени с индексами 0-7.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для каждого выделенного отрезка времени должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого выделенного буфера отрезка времени зарезервированных символов OFDM должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=0, 1, 2,...7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для зарезервированных символов OFDM должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие зарезервированных символов OFDM должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал OIS глобальной сети
Этот канал используется для передачи информации служебных данных об активных MLC, связанных с каналом передачи данных глобальной сети, такой как их намеченные периоды времени передачи и выделения отрезков времени, в текущем суперкадре. Канал OIS глобальной сети охватывает 5 интервалов символов OFDM в каждом суперкадре (см. фиг.10).
Пакет физического уровня для канала OIS глобальной сети должен быть обработан в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.19.
Кодирование
Пакеты физического уровня канала OIS глобальной сети должны быть закодированы со скоростью кодирования R=1/5. Кодер должен отбрасывать 6-битовое поле TAIL входящего пакета физического уровня и кодировать остающиеся биты с помощью параллельного кодера быстрого режима, как определено в данном описании. Кодер быстрого режима должен добавлять сформированный внутри хвост 6/R (= 30) выводимых битов кода так, чтобы общее количество закодированных в быстром режиме битов при выводе составляло 1/R от количества битов во вводимом пакете физического уровня.
Фиг.20 иллюстрирует схему кодирования канала OIS глобальной сети. Параметры кодера канала OIS глобальной сети должны быть такими, как определено в Таблице 9 ниже.
Таблица 9.Параметры кодера канала OIS глобальной сети/локальной сети
Биты
Вводимые биты кодера быстрого режима N<sub>turbo</sub>
Скорость кодирования
Выводимые биты кодера быстрого режима
1000
994
1/5
5000
Кодер быстрого режима
Кодер быстрого режима использует два систематических, рекурсивных, сверточных кодера, соединенных параллельно, с перемежителем, перемежителем быстрого режима, предшествующим второму рекурсивному сверточному кодеру. Два рекурсивных сверточных кода называются составляющими кодами кода быстрого режима. Выходные данные составляющих кодеров прокалываются и повторяются, чтобы получить требуемое количество закодированных в быстром режиме выходных битов.
Единый составляющий код должен использоваться для кодов быстрого режима со скоростями 1/5, 1/3, 1/2 и 2/3. Функция преобразования для составляющего кода должна быть следующей:
где d(D) = 1 + D2 + D3, n 0 (D) = 1 + D + D3, и n1(D) = 1 + D + D2 + D3.
Кодер быстрого режима должен генерировать последовательность выходных символов, которая идентична последовательности, генерируемой кодером, показанным на фиг.20. Вначале состояния регистров составляющих кодеров на этом чертеже установлены на нуль. Затем составляющие кодеры синхронизируются с переключателями в отмеченной позиции.
turbo
0
1
0
1
Закодированные выводимые биты данных генерируются посредством синхронизирования времени составляющих кодеров N с переключателями в верхних позициях и прокалывания выходных данных, как определено в Таблице 10, которая показана ниже. В кодовой комбинации прокалывания '0' означает, что бит должен быть удален, а '1' означает, что бит должен быть пропущен. Выходные данные составляющих кодеров в течение каждого периода битов должны быть пропущены в последовательности X, Y, Y, X', Y', Y', с выводом X первым. В генерировании выходных битов закодированных данных повторение битов не используется.
Прокалывание выходных символов составляющих кодеров в течение периода хвоста должно быть таким, как определено в Таблице 11, показанной ниже. В кодовой комбинации прокалывания '0' означает, что символ должен быть удален, а '1' означает, что символ должен быть пропущен.
0
1
1
Для кодов быстрого режима со скоростью 1/5 выводимые биты кода хвоста в течение каждого из первых трех периодов хвоста должны быть проколоты и повторены, чтобы получить последовательность XXY0Y1Y1, и выводимые биты кода хвоста в течение каждого из последних трех периодов битов хвоста должны быть проколоты и повторены, чтобы получить последовательность X'X'Y'Y'Y'.
Таблица 10. Кодовые комбинации прокалывания для периодов битов данных для канала OIS
Следует отметить, что в приведенной выше Таблице 10 таблица прокалывания должна считываться сверху вниз.
Таблица 11. Кодовые комбинации прокалывания для периодов битов хвоста для канала OIS
Следует отметить, что в Таблице 11 для кодов быстрого режима скорости 1/5 таблица прокалывания должна считываться сначала сверху вниз, повторяя X, X, Y1 и Y1, а затем слева направо.
Перемежитель быстрого режима
Перемежитель быстрого режима, который является частью кодера быстрого режима, должен выполнять перемежение блоков входных данных кодера быстрого режима, которые подаются в составляющий кодер 2.
Перемежитель быстрого режима должен быть функционально эквивалентен подходу, в котором вся последовательность входных битов перемежителя быстрого режима последовательно записывается в массив в последовательности адресов, и затем вся последовательность считывается из последовательности адресов, которые определены процедурой, описанной ниже.
turbo
Предположим, что последовательность входных адресов представляет собой последовательность от 0 до N - 1. Тогда, последовательность выходных адресов перемежителя должна быть эквивалентна последовательности, сгенерированной посредством процедуры, иллюстрируемой на фиг.22 и описанной ниже. Следует отметить, что эта процедура эквивалентна той, где значения счетчика записываются в массив из 25 строк на 2n столбцов по строкам, строки перетасовываются в соответствии с правилом инвертирования битов, элементы в пределах каждой строки переставляются в соответствии с определенной для строки линейной конгруэнтной последовательностью, и предварительные выходные адреса считываются по столбцам. Правило линейной конгруэнтной последовательности представляет собой: x(i + 1) = (x(i) + c) mod 2n, где x(0)=c, а c - определенное для строки значение из поисковой таблицы.
turbo
Относительно процедуры на фиг.22, процесс включает в себя определение параметра перемежителя быстрого режима, n, где n - такое наименьшее целое число, чтобы N ≤ 2n + 5. Показанная ниже Таблица 12 дает этот параметр для 1000-битового пакета физического уровня. Процесс также включает в себя инициализацию (n+5)-битового счетчика на 0 и извлечение n старших значащих битов (MSB) из счетчика и добавление одного, чтобы образовать новое значение. Затем отбрасывание всех кроме n наименьших значащих битов (LSB) этого значения. Процесс дополнительно включает в себя получение n-битовых выходных данных поисковой таблицы, определенной в показанной ниже Таблице 13, с адресом считывания, равным пяти LSB счетчика. Следует отметить, что эта таблица зависит от значения n.
Процесс дополнительно включает в себя перемножение значений, полученных на предыдущих этапах извлечения и получения, и затем отбрасывание всех кроме n LSB. Далее выполняется инвертирование битов для пяти LSB счетчика. Затем формируется предварительный выводимый адрес, который имеет свои MSB, равные значению, полученному на этапе инвертирования битов, и его LSB равняются значению, полученному на этапе перемножения.
turbo
turbo
Далее, процесс включает в себя принятие предварительного выводимого адреса в качестве выводимого адреса, если он меньше, чем N; иначе он отбрасывается. Наконец, счетчик получает приращение, и этапы после этапа инициализации повторяются до тех пор, пока не будут получены все выводимые адреса перемежителя N.
Таблица 12.Параметр перемежителя быстрого режима
Размер пакета физического уровня
Размер блока перемежителя быстрого режимаN<sub>turbo</sub>
Параметр перемежителя быстрого режимаn
1.000
994
5
Таблица 13.Определение поисковой таблицы перемежителя быстрого режима
Индекс таблицы
n=5 элементам
Индекс таблицы
n=5 элементам
0
27
16
21
1
3
17
19
2
1
18
1
3
15
19
3
4
13
20
29
5
17
21
17
6
23
22
25
7
13
23
29
8
9
24
9
9
3
25
13
10
15
26
23
11
3
27
13
12
13
28
13
13
1
29
1
14
13
30
13
15
29
31
13
Перемежение битов
Для канала OIS и канала передачи данных перемежение битов представляет собой форму перемежения блоков. Биты кода, закодированного в быстром режиме пакета, подвергаются перемежению с помощью такой кодовой комбинации, что смежные биты кода отображаются в разные символы совокупности.
Перемежитель битов должен переупорядочить закодированные в быстром режиме биты в соответствии со следующей процедурой:
a) для N битов, подлежащих перемежению, матрица M перемежителя битов должна быть перемежителем блоков из 4 столбцов на N/4 строк. N вводимых битов должны записываться в массив перемежения последовательно столбец за столбцом. Строки матрицы M следует обозначать индексом j, где j = 0 - N/4-1, и строка 0 является первой строкой;
b) для каждой строки j с четным индексом (j mod 2 = 0) элементы во 2-ом и 3-ем столбце должны быть переставлены;
c) для каждой строки с нечетным индексом (j mod 2! = 0) элементы в 1-ом и 4-ом столбце должны быть переставлены;
d) обозначим полученную в результате матрицу как  Содержимое  должно считываться построчно, слева направо.
Фиг.23 иллюстрирует выходные данные перемежителя битов для гипотетического случая N = 20.
Выделение отрезков времени данных
Для глобальной сети канала OIS должны быть выделены 7 отрезков времени данных на символ OFDM для передачи закодированных пакетов канала OIS быстрого режима. Канал OIS глобальной сети должен использовать режим 5 передачи. Поэтому это требует, чтобы 5 отрезков времени данных вмещали содержание единственного закодированного в быстром режиме пакета. Некоторый закодированные пакеты канала OIS глобальной сети быстрого режима могут охватывать два последовательных символа OFDM. Выделения отрезков времени данных делаются на уровне MAC.
Заполнение буфера отрезка времени данных
Биты подвергнутого перемежению битов кода, закодированного в быстром режиме пакета канала OIS глобальной сети, должны один за другим записываться в 5 последовательных буферов отрезков времени данных либо в одном, либо в двух последовательных символах OFDM, как иллюстрируется на фиг.24. Эти буферы отрезков времени данных соответствуют индексам 1-7 отрезков времени. Размер буфера отрезка времени данных должен быть равен 1000 битам. Следует отметить, что размер буфера отрезка времени данных составляет 1000 битов для QPSK и 2000 битов для 16-QAM и многоуровневой модуляции. 7 закодированных в быстром режиме пакетов канала OIS глобальной сети (TEP) должны занять последовательные отрезки времени через 5 последовательных символов OFDM в канале OIS глобальной сети (см. фиг.10).
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера выделенного отрезка времени должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в таблице. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение битов в символы модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(2k+1), i=1, 2,...7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символов OFDM канала OIS глобальной сети должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований в соответствии со следующей процедурой:
a) создать пустой вектор индекса поднесущей (SCIV);
b) допустим, что I является индексом, изменяющимся в диапазоне (i ∈ {0,511}). Инициализировать i на 0;
b
c) представить i его 9-битовым значением i;
b
br
br
br
d) выполнить инвертирование битов i и обозначить результирующее значение как i. Если i<500, то присоединить i к SCIV;
e) если i<511, то увеличить i на 1 и перейти к этапу c; и
f) отобразить символ с индексом, j (j ∈ {0,499}), в отрезке времени данных в поднесущую чередования с индексом SCIV [j], назначенным для этого отрезка времени данных.
Следует отметить, что индекс SCIV должен быть вычислен только однажды и может использоваться для всех отрезков времени данных.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала OIS глобальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал OIS локальной сети
Этот канал используется для передачи информации служебных данных относительно активных каналов MLC, связанных с каналом передачи данных локальной сети, такой как их намеченные периоды времени передачи и выделения отрезков времени, в текущем суперкадре. Канал OIS локальной сети охватывает 5 интервалов символов OFDM в каждом суперкадре (см. фиг.10).
Пакет физического уровня для канала OIS локальной сети должен быть обработан в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Кодирование
Пакеты физического уровня канала OIS локальной сети должны быть закодированы со скоростью кодирования R=1/5. Процедура кодирования должна быть идентичной процедуре кодирования для пакетов физического уровня канала OIS глобальной сети, как определено в данном описании.
Перемежение битов
Закодированный в быстром режиме пакет канала OIS локальной сети должен быть подвергнут перемежению битов, как определено в данном описании.
Выделение отрезков времени данных
Для канала OIS локальной сети 7 отрезков времени данных должны быть выделены на символ OFDM для передачи закодированных в быстром режиме пакетов. Канал OIS локальной сети должен использовать режим 5 передачи. Поэтому он требует, чтобы 5 отрезков времени данных вмещали содержание единственного закодированного в быстром режиме пакета. Некоторые пакеты быстрого режима OIS локальной сети могут охватывать два последовательных символа OFDM. Выделения отрезков времени данных делаются на уровне MAC.
Заполнение буферов отрезков времени данных
Биты подвергнутого перемежению битов кода, закодированного в быстром режиме пакета канала OIS локальной сети, должны записываться один за другим в 5 последовательных буферов отрезков времени данных либо в одном, либо в двух последовательных символах OFDM, как иллюстрируется на фиг.25. Эти буферы отрезков времени данных соответствуют индексам 1-7 отрезков времени. Размер буфера отрезка времени данных должен составлять 1000 битов. 7 закодированных в быстром режиме пакетов канала OIS локальной сети (TEP) должны занять последовательные отрезки времени через 5 последовательных символов OFDM в канале OIS локальной сети (см. фиг.25).
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера выделенного отрезка времени должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение битов в символы модуляции
0
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=1, 2,...7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символов OFDM канала OIS локальной сети должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Эта процедура должна быть идентичной процедуре для канала OIS глобальной сети, как определено в данном описании.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала OIS локальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал пилот-сигнала FDM глобальной сети
Канал пилот-сигнала FDM глобальной сети передается вместе с каналом передачи данных глобальной сети или каналом OIS глобальной сети. Канал пилот-сигнала FDM глобальной сети несет фиксированную кодовую комбинацию битов, которая может использоваться устройством FLO для оценки канала глобальной сети и других функций.
Для канала пилот-сигнала FDM глобальной сети должен быть выделен единственный отрезок времени в течение каждого символа OFDM, который несет либо канал передачи данных глобальной сети, либо канал OIS глобальной сети.
Выделенный отрезок времени должен использовать 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию в качестве входных данных. Эти биты должны быть установлены на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Выделение отрезков времени
Для канала пилот-сигнала FDM глобальной сети должен быть выделен отрезок времени с индексом 0 в течение каждого символа OFDM, который несет либо канал передачи данных глобальной сети, либо канал OIS глобальной сети.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для отрезка времени, выделенного каналу пилот-сигнала FDM глобальной сети, должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с битом, установленным на '0'.
Скремблирование отрезков времени
Биты буфера отрезка времени канала пилот-сигнала FDM глобальной сети должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в данном описании. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=0, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени канала пилот-сигнала FDM глобальной сети в чередования должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,... 499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала пилот-сигнала FDM глобальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал пилот-сигнала FDM локальной сети
Канал пилот-сигнала FDM локальной сети передается вместе с каналом передачи данных локальной сети или каналом OIS локальной сети. Канал пилот-сигнала FDM локальной сети несет фиксированную кодовую комбинацию битов, которая может использоваться устройством FLO для оценки канала локальной сети и других функций.
Для канала пилот-сигнала FDM локальной сети должен быть выделен единственный отрезок времени в течение каждого символа OFDM, который несет либо канал передачи данных локальной сети, либо канал OIS локальной сети.
Выделенный отрезок времени должен использовать 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию в качестве входных данных. Эти биты должны быть установлены на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Выделение отрезков времени
Для канала пилот-сигнала FDM локальной сети должен быть выделен отрезок времени с индексом 0 в течение каждого символа OFDM, который несет либо канал передачи данных локальной сети, либо канал OIS локальной сети.
Заполнение буфера отрезка времени пилот-сигнала
Буфер для отрезка времени, выделенного каналу пилот-сигнала FDM локальной сети, должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'.
Скремблирование буфера отрезка времени
Биты буфера отрезка времени пилот-сигнала FDM локальной сети должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=0, k=0, 1,... 499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени канала пилот-сигнала FDM глобальной сети в чередования должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,... 499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала пилот-сигнала FDM локальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал передачи данных глобальной сети
Канал передачи данных глобальной сети используется для того, чтобы нести пакеты физического уровня, предназначенные для многоадресной рассылки глобальной сети. Пакеты физического уровня для канала передачи данных глобальной сети могут быть связаны с любым из активных каналов MLC, передаваемых в глобальной сети.
Обработка канала передачи данных глобальной сети для
выделенных отрезков времени
Пакет физического уровня канала передачи данных для глобальной сети должен быть обработан в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.26.
Для регулярной модуляции (QPSK и 16-QAM) пакет физического уровня подвергается кодированию в быстром режиме и перемежению битов перед сохранением в буфере (буферах) отрезков времени данных. Для многоуровневой модуляции пакет физического уровня базовых компонентов и пакет физического уровня расширяющих компонентов независимо подвергаются кодированию в быстром режиме и перемежению битов перед мультиплексированием в буфер (буферы) отрезков времени данных.
Кодирование
Пакеты физического уровня канала передачи данных глобальной сети должны быть закодированы со скоростью кодирования R = 1/2, 1/3 или 2/3. Кодер должен отбрасывать 6-битовое поле TAIL (хвоста) поступающего пакета физического уровня и кодировать остающиеся биты с помощью параллельного кодера быстрого режима, как определено в данном описании. Кодер быстрого режима должен добавлять сформированный внутри хвост 6/R (= 12, 18 или 9) выводимых битов кода так, чтобы общее количество закодированных в быстром режиме битов при выводе составляло 1/R от количества битов во входном пакете физического уровня.
Фиг.27 иллюстрирует схему кодирования глобальной сети канала передачи данных. Параметры кодера канала передачи данных глобальной сети должны быть такими, как определено в Таблице 14 ниже.
Таблица 14Параметры кодера канала передачи данных
Биты
Вводимые биты кодера быстрого режимаN<sub>turbo</sub>
Скорость кодирования
Выводимые биты кодера быстрого режима
1000
994
½
2000
1000
994
1/3
3000
1000
994
2/3
1500
Кодер быстрого режима
Кодер быстрого режима, используемый для пакетов физического уровня канала передачи данных глобальной сети, должен быть таким, как определено в данном описании.
turbo
Закодированные выводимые биты данных генерируются, синхронизируя периоды времени N составляющих кодеров с переключателями в верхних положениях и прокалывая выходные данные, как определено в Таблице 15, показанной ниже. В кодовой комбинации прокалывания '0' означает, что бит должен быть удален, а '1' означает, что бит должен быть пропущен. Выходные данные составляющих кодеров для каждого периода битов должны быть пропущены в последовательности X, Y0, Y1, Х, Y0, Y1, с X, выводимым первым. В генерировании закодированных выходных символов данных повторение битов не используется.
Прокалывание выводимых символов составляющих кодеров в течение периода хвоста должно быть таким, как определено в Таблице 16, показанной ниже. В кодовой комбинации прокалывания '0' означает, что символ должен быть удален, а '1' означает, что символ должен быть пропущен.
0
Для кодов быстрого режима со скоростью 1/2 выводимые биты кода хвоста для каждого из первых трех периодов битов хвоста должны быть XY, а выводимые биты кода хвоста для каждого из последних трех периодов битов хвоста должны быть XY0.
0
Для кодов быстрого режима со скоростью 1/3 выводимые биты кода хвоста для каждого из первых трех периодов битов хвоста должны быть XXY, а выводимые биты кода хвоста для каждого из последних трех периодов битов хвоста должны быть XXY0.
0
0
Для кодов быстрого режима со скоростью 2/3 выводимые биты кода хвоста для первых трех периодов битов хвоста должны быть XY, X и XY соответственно. Выводимые биты кода хвоста для последних трех периодов битов хвоста должны быть X..XY0 и X.. соответственно
Таблица 15. Кодовые комбинации прокалывания для периодов битов данных
Следует отметить, что в приведенной выше Таблице 15 таблица прокалывания должна считываться сверху вниз.
Таблица 16. Кодовые комбинации прокалывания для периодов битов хвоста
Следует отметить относительно приведенной выше Таблицы 16, что для кодов быстрого режима со скоростью 1/2 таблица прокалывания должна считываться сначала сверху вниз, а затем слева направо. Для кода быстрого режима со скоростью 1/3 таблица прокалывания должна считываться сверху вниз, повторяя X и X′, а затем слева направо. Для кодов быстрого режима со скоростью 2/3 таблица прокалывания должна считываться сначала сверху вниз, а затем слева направо.
Перемежитель быстрого режима
Перемежитель быстрого режима для канала передачи данных глобальной сети должен быть таким, как определено в данном описании.
Перемежение битов
Закодированные в быстром режиме пакеты канала передачи данных глобальной сети должны быть подвергнуты перемежению битов, как определено в данном описании.
Выделение отрезков времени данных
Для канала передачи данных глобальной сети может быть выделено до 7 отрезков времени данных на символ OFDM для передачи множества закодированных в быстром режиме пакетов, связанных с одним или больше каналами MLC. Для некоторых режимов (2, 4, 8 и 11, см. Таблицу 5 выше) закодированный в быстром режиме пакет занимает часть отрезка времени. Однако отрезки времени выделяются каналам MLC способом, который избегает ситуации, когда множество каналов MLC совместно используют отрезки времени в пределах одного и того же символа OFDM.
Заполнение буферов отрезков времени данных
Биты подвергнутого перемежению битов кода, закодированного в быстром режиме пакета канала передачи данных глобальной сети, должны быть записаны в один или больше буферов отрезков времени данных. Эти буферы отрезков времени данных соответствуют индексам 1-7 отрезков времени. Размер буфера отрезка времени данных должен составлять 1000 битов для QPSK и 2000 битов для 16-QAM и многоуровневой модуляции. Для QPSK и 16-QAM модуляции биты подвергнутого перемежению битов кода должны последовательно записываться в буфер (буферы) отрезков времени. Для многоуровневой модуляции биты подвергнутого перемежению битов кода, соответствующие базовым и расширяющим компонентам, должны быть подвергнуты перемежению, как иллюстрируется на фиг.28, до заполнения буфера (буферов) отрезков времени.
Фиг.29 иллюстрирует случай, где единственный закодированный в быстром режиме пакет охватывает три буфера отрезков времени данных.
Фиг.30 иллюстрирует случай, где закодированный в быстром режиме пакет базового компонента со скоростью 1/3 кодирования мультиплексирован с пакетом быстрого режима расширяющего компонента (с такой же скоростью кодирования), занимая 3 буфера отрезков времени данных.
Фиг.31 иллюстрирует случай, где закодированный в быстром режиме пакет канала передачи данных занимает часть отрезка времени данных, и требуется четыре закодированных в быстром режиме пакета, чтобы заполнить целое количество отрезков времени данных.
Эти три отрезка времени на фиг.31 могут охватывать один символ OFDM или множество последовательных символов OFDM. В любом случае назначение отрезка времени данных через символ OFDM для MLC должно иметь последовательные индексы отрезков времени.
Фиг.32 иллюстрирует моментальный снимок выделений отрезков времени для пяти разных каналов MLC через три последовательных символа OFDM в кадре. На чертеже, TEP n,m обозначает n-й закодированный в быстром режиме пакет для m-го MLC. На этом чертеже:
a. MLC 1 использует режим передачи 0 и требует три отрезка времени для каждого закодированного в быстром режиме пакета. Он использует 3 последовательных символа OFDM, чтобы послать один закодированный в быстром режиме пакет.
b. MLC 2 использует режим передачи 1 и использует 2 отрезка времени для передачи единственного закодированного в быстром режиме пакета. Он использует символы n и n+1 OFDM, чтобы послать два закодированных в быстром режиме пакета.
c. MLC 3 использует режим передачи 2 и требует 1,5 отрезка времени для передачи одного закодированного в быстром режиме пакета. Он использует три последовательных символа OFDM, чтобы передать 6 закодированных в быстром режиме пакетов.
d. MLC 4 использует режим передачи 1 и требует 2 отрезка времени для передачи единственного закодированного в быстром режиме пакета. Он использует 2 последовательных символа OFDM, чтобы послать два закодированных в быстром режиме пакета.
e. MLC 5 использует режим передачи 3 и требует 1 отрезок времени для передачи закодированного в быстром режиме пакета. Он использует один символ OFDM, чтобы послать закодированный в быстром режиме пакет.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера выделенного отрезка времени должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение битов в символы модуляции
Для канала передачи данных глобальной сети, в зависимости от режима передачи, может использоваться либо QPSK, 16-QAM, либо многоуровневая модуляция.
Модуляция QPSK
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=1, 2,...7, k=0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должны быть отображены в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Модуляция 16-QAM
Каждая группа из четырех последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени 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 быть сгруппирована и отображена в комплексный символ модуляции 16-QAM S(k) = (mI(k), mQ(k)), k=0, 1,...499, как определено в Таблице 17 ниже, с А=1/√10. Фиг.33 иллюстрирует совокупность 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).
Таблица 17. Таблица модуляции 16-QAM
Многоуровневая модуляция с базовыми и расширяющими компонентами
Каждая группа из четырех последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени 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 быть сгруппирована и отображена в комплексный символ многоуровневой модуляции S(k)=(mI(k), mQ(k)), k=0, 1,... 499, как определено в Таблице 18 ниже. Если r обозначает соотношение энергии между базовым компонентом и расширяющим компонентом, то α и β должны быть заданы как:
(см. Таблицу 4).
0
2
1
3
Фиг.34 иллюстрирует совокупность 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). Следует отметить, что процедура заполнения буфера (буферов) отрезков времени гарантирует (см. фиг.28), что биты s и S соответствуют расширяющему компоненту, а биты s и S соответствуют базовому компоненту.
Таблица 18. Таблица многоуровневой модуляции
Отметим, что
в вышеупомянутой Таблице 18, где r - отношение энергии базового компонента к энергии расширяющего компонента.
Многоуровневая модуляция только с базовым компонентом
0
1
2-й и 4-й биты из каждой группы из четырех последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 4k+1) и SB(i, 4k+3), i=1, 2,...7, k = 0, 1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должны быть отображены в комплексный символ модуляции MS = (mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символов OFDM канала передачи данных глобальной сети должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований, используя процедуру, определенную в данном описании.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала передачи данных глобальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Обработка канала передачи данных глобальной сети для невыделенных отрезков времени
Невыделенные отрезки времени в канале передачи данных глобальной сети используют в качестве входных данных 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию, с каждым битом, установленным на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Заполнение буфера отрезка времени
Буфер для каждого невыделенного отрезка времени канала передачи данных глобальной сети должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера невыделенного отрезка времени в канале передачи данных глобальной сети должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
0
1
Каждая группа из двух последовательных битов из i-го подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени, SB(i, 2k) и SB(i, 2k+1), i=1, 2,...7, k = 0,1,...499, которые помечены как s и s соответственно, должна быть отображена в комплексный символ модуляции MS=(mI, mQ), как определено в Таблице 6, с D=1/√2. Фиг.13 иллюстрирует совокупность сигналов для модуляции QPSK.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для невыделенных отрезков времени в символе OFDM канала передачи данных глобальной сети должно быть таким, как определено в 0.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени
в поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,...499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Эти модулированные поднесущие символов OFDM канала передачи данных глобальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Канал передачи данных локальной сети
Канал передачи данных локальной сети используется для того, чтобы нести пакеты физического уровня, предназначаемые для многоадресной рассылки локальной сети. Пакеты физического уровня для канала передачи данных локальной сети могут быть связаны с любым одним из активных каналов MLC, передаваемых в локальной сети.
Обработка канала передачи данных локальной сети для
выделенных отрезков времени
Пакет физического уровня для канала передачи данных локальной сети должен быть обработан в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.26.
Для регулярной модуляции (QPSK и 16-QAM) пакет физического уровня подвергается кодированию в быстром режиме и перемежению битов перед сохранением в буфере (буферах) отрезков времени данных. Для многоуровневой модуляции пакет физического уровня базового компонента и пакет физического уровня расширяющего компонента независимо подвергаются кодированию в быстром режиме и перемежению битов перед мультиплексированием в буфер (буферы) отрезков времени данных.
Кодирование
Пакеты физического уровня канала передачи данных локальной сети должны быть закодированы со скоростями кодирования R = 1/3, 1/2 или 2/3. Процедура кодирования должна быть идентична процедуре кодирования для канала передачи данных глобальной сети, как определено в данном описании.
Перемежение битов
Закодированный в быстром режиме пакет канала передачи данных локальной сети должен быть подвергнут перемежению битов, как определено в данном описании.
Выделение отрезков времени данных
Для канала передачи данных локальной сети выделение отрезков времени должно быть таким, как определено в данном описании
Заполнение буферов отрезков времени данных
Процедура заполнения буфера отрезка времени для канала передачи данных локальной сети должна быть такой, как определена в данном описании.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого выделенного буфера отрезка времени должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в данном описании. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение битов отрезков времени в символы модуляции
Для канала передачи данных локальной сети, в зависимости от режима передачи, может использоваться QPSK, 16-QAM или многоуровневая модуляция.
Модуляция QPSK
Каждая группа из двух последовательных битов из подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени должна быть отображена в символ модуляции QPSK, как определено в данном описании.
Модуляция 16-QAM
Каждая группа из четырех последовательных битов из подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени должна быть отображена в символ модуляции 16-QAM, как определено в данном описании.
Многоуровневая модуляция с базовыми и расширяющими компонентами
Каждая группа из четырех последовательных битов из подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени должна быть отображена в многоуровневый символ модуляции, как определено в данном описании.
Многоуровневая модуляция только с базовым компонентом
2-й и 4-й биты из каждой группы, состоящей из четырех последовательных битов, из подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени должны быть отображены в символ модуляции QPSK, как определено в данном описании.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для символов OFDM канала передачи данных локальной сети должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции отрезков времени в
поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований, используя процедуру, определенную в данном описании.
Обычная операция OFDM
Модулированные поднесущие канала передачи данных глобальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Обработка канала передачи данных локальной сети для
невыделенных отрезков времени
Невыделенные отрезки времени в канале передачи данных локальной сети используют в качестве входных данных 1000-битовую фиксированную кодовую комбинацию, с каждым битом, установленным на нуль. Эти биты должны быть обработаны в соответствии с этапами, иллюстрируемыми на фиг.14.
Заполнение буферов отрезков времени
Буфер для каждого невыделенного отрезка времени канала передачи данных локальной сети должен быть полностью заполнен фиксированной кодовой комбинацией, состоящей из 1000 битов, с каждым битом, установленным на '0'.
Скремблирование отрезков времени
Биты каждого буфера невыделенного отрезка времени в канале передачи данных глобальной сети должны быть подвергнуты скремблированию, как определено в 0. Подвергнутый скремблированию буфер отрезка времени обозначается SB.
Отображение символов модуляции
Каждая группа из двух последовательных битов из подвергнутого скремблированию буфера отрезка времени должна быть отображена в символ модуляции QPSK, как определено в данном описании.
Отображение отрезков времени в чередования
Отображение отрезков времени в чередования для невыделенных отрезков времени в символе OFDM канала передачи данных локальной сети должно быть таким, как определено в данном описании.
Отображение символов модуляции буферов отрезков времени в
поднесущие чередований
Для 500 символов модуляции в каждом выделенном отрезке времени должны быть последовательно назначены 500 поднесущих чередований следующим образом: i-й комплексный символ модуляции (где i ∈ {0, 1,... 499}) должен быть отображен в i-ю поднесущую этого чередования.
Обычная операция OFDM
Эти модулированные поднесущие символов OFDM канала передачи данных локальной сети должны подвергаться обычным операциям, как определено в данном описании.
Отображение отрезков времени в чередования
p
Отображение отрезков времени в чередования изменяется от одного символа OFDM к следующему, как определено в этом разделе. В каждом символе OFDM имеется 8 отрезков времени. Канал пилот-сигнала FDM должен использовать отрезок времени 0. Отрезок времени 0 должен быть назначен для чередования I[j] для индекса j символа OFDM в суперкадре следующим образом:
p
(если (j mod 2 = 0), то I[j] = 2.
p
Иначе, I[j] = 6)
Процедура назначения чередования для отрезка времени 0 гарантирует, что каналу пилот-сигнала FDM назначается чередование 2 и 6 для четных и нечетных индексов символов OFDM соответственно. Остальные 7 чередований в каждом символе OFDM назначаются для отрезков времени 1-7. Это иллюстрируется на фиг.35, где P и D обозначают чередования, назначенные для отрезков времени, занятых каналом пилот-сигнала FDM и каналом передачи данных соответственно.
Отображение отрезков времени в чередования для отрезков времени 1-7 должно быть следующим:
br
a) допустим, что i представляет собой 3-битовое значение индекса i чередования (i ∈ {0, 7}). Обозначим значение i с инвертированием битов как i;
j
0
1
2
3
4
5
6
7
i
br
0
4
2
6
1
5
3
7
b) допустим, что I обозначает j-е чередование, как определено ранее в данном описании. Переставить последовательность чередований {I I I I I I I I}, заменяя индекс i (i ∈ {0, 7}) в I на i, чтобы генерировать переставленную последовательность, PS = {I I I I I I I I};
2
6
0
4
2
6
1
5
3
7
c) собрать вместе чередования I и I в PS, чтобы генерировать сокращенную последовательность чередований, SIS = {I I I/I I I I I};
d) для символа OFDM с индексом j (j ∈ {1,1199}) в суперкадре выполнить циклический сдвиг вправо на SIS на этапе 3 на величину, равную (2×j) mod 7, чтобы генерировать переставленную сокращенную последовательность чередований PSIS(j);
6
2
e) если (j mod 2 = 0), то выбрать перемежение I в PSIS(j). Иначе, выбрать I в PSIS[j];
f) для j-ого интервала символов OFDM в суперкадре, k-ому отрезку времени данных (для k ∈ {1,...7}) должно быть назначено чередование PSIS(j)[k-1].
Для представленного выше этапа следует отметить, что поскольку чередования 2 и чередование 6 используются поочередно для пилот-сигнала, остальные семь чередований используются для назначения для отрезков времени данных. Дополнительно следует отметить, что суперкадр охватывает 1200 интервалов символов OFDM и что отображение отрезка времени в чередование для индекса 0 символа OFDM не используется. Кроме того, для представленного выше этапа d следует отметить, 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 для всех 8 отрезков времени через 15 последовательных интервалов символов OFDM. Кодовая комбинация отображения из отрезков времени в чередования повторяется после 14 последовательных интервалов символов OFDM. Фиг.36 иллюстрирует, что все чередования получаются при назначении возле чередования пилот-сигнала, около той же самой части времени, и эффективность оценки канала для всех чередований является примерно такой же.
Обычная операция OFDM
k,m
Этот блок преобразовывает комплексные символы модуляции X, связанные с индексом k поднесущей для интервала m символов OFDM, в RF передаваемый сигнал. Эти операции иллюстрируются на фиг.37.
Операция IFT
k,m
m
Комплексные символы модуляции X, k=0, 1,...4095, связанные m-ым символом OFDM, должны быть связаны с непрерывным во времени сигналом x(t) с помощью уравнения обратного преобразования Фурье (IFT). А именно,
SC
WGI
FGI
S
В приведенном выше уравнении (Δf) представляет разнос поднесущих, в то время как T, T и T' определены так, как обсуждалось прежде в этой заявке.
Взвешивание с использованием финитной функции
m
Сигнал x(t) должен быть умножен на взвешивающую функцию w(t), где
m
Взвешенный с использованием финитной функции сигнал обозначается как y(t), где
m
m
y(t) = x(t)w(t).
U
S
В приведенном выше выражении, T и T такие, как определено в данном описании выше.
Наложение и присоединение
BB
WGI
BB
Модулирующий сигнал s(t) должен быть сгенерирован посредством наложения взвешенных с использованием финитной функции, непрерывных во времени сигналов из последовательных символов OFDM с помощью T. Это иллюстрируется на фиг.38. А именно, s(t) задается выражением:
RF
C
Синфазный и квадратурный модулирующие сигналы должны быть преобразованы с повышением частоты к RF частоте и суммированы, чтобы генерировать RF форму сигнала s(t). На фиг.37 f(k) - средняя частота k-го RF канала FLO (см. Таблицу 1).
Прогрессивная передача и прием преамбулы
В другом примере раскрытая система связи может включать в себя передачу и соответствующий прием прогрессивных преамбул, предназначенных для использования в идентификации и распознавании сети. Следует отметить, что, как обсуждалось прежде в связи с примерами фиг.10-18, могут использоваться сетевые идентификаторы (ID), чтобы идентифицировать или распознавать глобальные сети и локальные сети. В этих примерах в преамбуле были выделены четыре (4) символа OFDM для канала пилот-сигнала TDM, которые включали в себя канал пилот-сигнала 1 TDM, канал идентификации глобальной сети (WIC), канал идентификации локальной сети (LIC) и канал пилот-сигнала 2 TDM. В предыдущих примерах, даже если пользователь мобильного приемника желает, например, принимать только содержание глобальной сети, приемник обрабатывает каналы и WIC, и LIC.
В настоящем примере ID операционной инфраструктуры глобальной сети (ID WOI) и ID операционной инфраструктуры локальной сети (ID LOI) передаются в отдельных символах OFDM, где мобильный приемопередатчик должен приобрести только ID WOI в одном символе OFDM, для приема данных WOI, когда требуются, например, только данные (WOI) глобальной сети, тогда как для приема данных (LOI) локальной сети необходимы и ID WOI, и ID LOI в обоих символах OFDM.
При реализации настоящий пример использует три выделенных символа OFDM для получения согласования во времени и частоты и получения сетевого ID. Иллюстрация участка 3900 из части преамбулы кадра, такого как суперкадр, с использованием этой методологии иллюстрируется на фиг.39. Как показано, в иллюстрируемой части преамбулы размещены три специальные структуры символов TDM 1 (3902), TDM 2 (3904) и TDM 3 (3906).
Первый из этих трех символов, TDM 1 (3902), используется для получения грубого согласования во времени, установления границ кадра и получения сдвига несущей частоты, подобно примерам, предварительно описанным в данном описании (например, пилот-сигнала 1 TDM).
Символ TDM 2 (3904) используется для передачи информации ID WOI, включенной в пилот-сигнал. Фиг.40 иллюстрирует более детализированное изображение данных в символе TDM 2 (3902). TDM 2 сконфигурирован так, что включает в себя либо четыре четных, либо нечетных частотных интерфейса, зарегистрированных с каналами пилот-сигналов WOI, которые являются контрольными сигналами, подвергнутыми скремблированию посредством PN последовательностей, выделенных из ID WOI. Как показано на фиг.40, символ 3902 включает в себя четыре четных чередования частот (0, 2, 4, 6), помеченных соответственно ссылочными позициями 4000, 4002, 4004 и 4006, которые заполнены каналами пилот-сигналов WOI. Остающиеся отрезки времени 4008 нечетных чередований заполнены нулями. При использовании либо нечетных, либо четных чередований частот, получающаяся в результате форма сигнала символов OFDM состоит из двух повторяющихся копий одной и той же формы сигнала во временной области, когда выполнено преобразование БПФ (быстрое преобразование Фурье) из частотной области. Поскольку согласование во времени на основании TDM 1 представляет собой только грубое согласование во времени, наличие двух копий формы сигнала, добытых из TDM 2, гарантирует, что может быть получена полная копия формы сигнала, даже если формы сигнала рано или поздно встречаются в выборочном периоде времени взвешивания, как иллюстрируется на фиг.42, которая будет описана ниже. Это можно различить на примерах, описанных выше в связи с фиг.10-18, поскольку точное согласование во времени может быть достигнуто при использовании TDM 2, без информации, включенной в символ TDM 3. В противоположность этому, раскрытые прежде примеры требуют информации из канала пилот-сигнала 1 TDM, канала WIC, канала LIC и канала пилот-сигналов 2 TDM, чтобы достигнуть точного согласования во времени.
Фиг.41 иллюстрирует конфигурацию символа 3906 TDM 3, который используется для передачи включенной информации пилот-сигнала ID WOI и LOI. Либо четыре четных, либо нечетных чередования (например, 0, 2, 4, 6) заполнены контрольными сигналами WOI и LOI, такими как четные чередования 4100, 4102, 4104 и 4106, как иллюстрируется. Подобно TDM 2, каналы пилот-сигналов в TDM 3 подвергнуты скремблированию PN последовательностями, но выделяются с комбинацией ID WOI и ID LOI. Тогда выполнение нечетного или четного чередования создает две копии одной и той же формы сигнала во временной области. Следует отметить, что информация ID LOI, которая выделена в каналах пилот-сигналов, зависит от ID WOI. Например, если предположить, что ID WOI может быть выбран из группы из 16 возможных идентификаторов ID WOI, и аналогичным образом, что ID LOI может быть выбран из другой группы из 16 возможных идентификаторов ID LOI, схемам обработки или программному обеспечению в приемопередатчике потребуется оперативно обработать 256 различных комбинаций (16 x 16) ID WOI и ID LOI, чтобы определить надлежащую комбинацию ID WOI и ID LOI, необходимую для приема данных LOI. Однако в представленном примере каждое из чередований 4100, 4102, 4104 и 4106 в TDM 3 включает в себя информацию ID LOI, которая связана или основана на ID WOI, выделенном в TDM 2. Таким образом, в этом конкретном примере приемопередатчику потребуется обработать только 16 возможных идентификаторов ID WOI, чтобы получить информацию точного согласования во времени от TDM 2, и затем обработать комбинацию обнаруженного ID WOI и дополнительных 16 возможных идентификаторов ID LOI с общим количеством, составляющим 32 операции обработки.
При операции получение согласования во времени в соответствии с описываемым теперь примером начинается с получения TDM 1 (например, 3902) для грубого согласования во времени и частоты, как описано в данном описании выше, например, относительно фиг.10-18.
k
После того как получено грубое согласование во времени из TDM 1 (3902), делается выборка из TDM 2 (например, 3904), начинаясь после прохождения четверти (1/4) времени символа. В качестве иллюстрации фиг.42 иллюстрирует примерную форму сигнала 4200 символа. Начало символа, обозначенное линией 4202, определено грубым согласованием во времени, полученным из TDM 1. После прохождения 1/4 времени символа, как обозначено линией 4204, производится выборка символа длиной в половину (1/2) символа, которая заканчивается на линии 4206. Предположим, N - общее количество выборок в символе, взятие выборки из TDM 2 выполняется для 1 - N/2 выборок {p, k = 1, 2,..., N/2}. Следует отметить, что такое же взятие выборок происходит для формы сигнала символа для TDM 3, если этот символ используется в случае, где требуется содержание локальной сети.
2
2
В определении N/2 выборок из выборок определяется оценка шумовой базовой линии. В соответствии с одним примером шумовая базовая линия может быть оценена посредством определения дисперсии профиля энергии канала |p| для количества k выборок (например, N/2). В частности, дисперсия σ для p может быть определена, используя количественное соотношение, данное ниже в Уравнении (1).
(1)
k
1
N/2
1
2
N/2
2
Более точно, после того, как получено грубое согласование во времени из TDM1 для начала TDM2, первые N/4 выборки пропускаются. Затем выбираются следующие выборки в количестве N/2 (например, см. фиг.42). Профили энергии (|p|) от каждой из этих N/2 выборок используются в Уравнении (1) выше (то есть, p - первая выборка из N/2 выборок, а p - последняя из N/2 выборок). Таким образом, пока ошибка согласования во времени TDM1 находится в пределах (-N/4, +N/4), будет гарантироваться, что выборки (p, p, P), используемые для уравнения (1), всегда будут содержать законченную копию формы сигнала.
k
k
k
2
Те же самые выборки {p, k=1, 2,..., N/2} затем преобразуются в частотную область, используя быстрое преобразование Фурье (БПФ). После использования БПФ для преобразования выборок в частотную область символы пилот-сигнала подвергаются дескремблированию с использованием PN последовательностей, связанных с m-м ID WOI из числа M возможных ID WOI. Подвергнутые дескремблированию символы пилот-сигнала преобразуются обратно во временную область с помощью обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), чтобы получить оценки c канала для каждой из выборок от 1 до N/2, (то есть, {c, k = 1, 2,..., N/2}). Вычисляется показатель E обнаружения, используя предварительно вычисленную шумовую базовую линию σ, как представлено в следующем уравнении (2):
(2),
где m представляет собой ID WOI, а η - предварительно определенный коэффициент, который может использоваться для изменения требуемого шумового порога. Показатель обнаружения E рассчитывается для всего количества M идентификаторов ID WOI. После вычисления для всего количества M идентификаторов ID WOI обнаруженный ID WOI должен быть идентификатором с самым большим показателем обнаружения, который указывает, что этот ID WOI наиболее вероятно является требуемым ID WOI, поскольку он обладает самой большой энергией активности канала выше шумового порога.
Описанное выше определение также может быть повторено для определения ID LOI из количества L идентификаторов LOI. Однако, следует отметить, что если мобильный приемопередатчик установлен только для того, чтобы принимать данные WOI, для получения точного согласования во времени WOI с помощью обнаруженного ID WOI дескремблированию должен быть подвергнут только символ TDM2. Получение точного согласования во времени может быть выполнено с помощью некоторого количества известных способов получения согласования во времени в системе связи. Пример такого способа, который может использоваться, описан в находящейся в процессе одновременного рассмотрения патентной заявке США №11/303485, зарегистрированной 15 декабря 2005 г. под названием «Способы и устройство для определения согласования во времени в системе беспроводной связи», переуступленной ее правопреемнику и явно включенной здесь путем ссылки.
Как упомянуто выше, если мобильный приемопередатчик установлен так, чтобы также принимать данные LOI, та же самая процедура, что описана выше, повторяется для обнаружения ID LOI. Обнаружение ID LOI из TDM 3 использует комбинацию обнаруженного ID WOI и всех возможных идентификаторов ID LOI. После обнаружения WOI и идентификаторов ID LOI символ TDM3 подвергается дескремблированию с помощью обнаруженных идентификаторов ID WOI и ID LOI и затем используется для получения точного согласования во времени LOI, используя любое количество известных способов получения согласования во времени, упомянутых в предыдущем параграфе. В противоположность этому, предварительно раскрытые в данном описании примеры не обеспечивают таких механизмов точного получения согласования во времени LOI. Недостаток таких механизмов потенциально может ставить под угрозу эффективность приема данных LOI.
Фиг.43 представляет собой блок-схему примерного приемопередатчика 4300, который может использовать аппаратуру для осуществления описанной выше методологии для приема символов TDM 1, TDM 2 и TDM 3 и получения точного согласования во времени на основании либо TDM2, в случае, где требуются только данные WOI, либо TDM 3, когда требуются данные WOI и LOI. Как иллюстрируется, приемопередатчик 4300 включает в себя антенну 4302, чтобы принимать передаваемую беспроводным образом информацию, которая включает в себя, например, TDM 1, TDM 2 и TDM 3 в преамбуле суперкадра. Антенна 4302 поставляет информацию радиосигнала в аналого-цифровой (A/D) преобразователь 4304, который преобразовывает аналоговый радиосигнал в цифровой сигнал 4306. Затем A/D преобразователь 4304 выводит цифровой сигнал 4306 в дискретизатор 4308 или аналогичное подходящее устройство. Функционально, дискретизатор 4308 представляет собой участок приемопередатчика 4300, который выполняет взвешивание с использованием финитной взвешивающей функции согласования во времени для взятия выборок поднесущих в цифровом сигнале 4306. Выходные данные дискретизатора 4310 вводятся и в процессор 4312 и в БПФ 4314. Следует отметить, что процессор 4312 может быть реализован посредством ПЦС или любого другого подходящего процессора.
БПФ 4314 сконфигурирован так, чтобы преобразовывать выборки от дискретизатора 4308 в частотную область и передавать частотную область в дешифратор псевдослучайных последовательностей или декодер 4316, который использует PN последовательности, связанные с m-м ID WOI из M возможных идентификаторов ID WOI для дескремблирования символов пилот-сигналов, подвергнутых скремблированию посредством PN последовательностей.
Процессор 4314 дополнительно может включать в себя оценку канала/оценку согласования во времени 4318 и обратное БПФ (ОБПФ) 4320. Как иллюстрируется, ОБПФ 4320 принимает подвергнутые дескремблированию символы пилот-сигнала в частотной области и преобразовывает их обратно во временную область для использования модулем 4318 оценки канала/оценки согласования во времени, чтобы получать оценки канала. Процессор 4314 также может определять показатель обнаружения, как описано выше в связи с уравнением (2), и затем обнаруживать ID WOI, основываясь на определении самого большого показателя обнаружения.
Дополнительно, участок оценки согласования во времени модуля 4318 может использовать данные из TDM 1, чтобы сначала получать и устанавливать согласование во времени для взятия выборок TDM 2, начиная после прохождения 1/4 времени символа для 1/2 длины символа, как обсуждалось выше. Дополнительно, участок оценки согласования во времени модуля 4318 затем получает получение точного согласования во времени, используя данные, подвергнутые дескремблированию с помощью обнаруженного WOI, для получения точного согласования во времени. Модуль 4318 оценки канала/оценки согласования во времени, в свою очередь, выводит данные согласования во времени 4322 в дискретизатор 4308 для установления согласования во времени интервала времени при стробировании дискретизатора 4308.
Кроме того, если процессор 4312 запрограммирован или принимает команды для приема данных локальной сети (LOI), процессор 4312 может выполнять описанную выше дополнительную обработку для TDM 3. Иначе, процессор 4312 сконфигурирован так, чтобы распознавать ситуацию, когда данные в TDM 3 не обрабатывать.
Следует отметить, что модуль 4318 получения оценки канала/оценки согласования во времени может быть реализован как аппаратные обеспечение, программное обеспечение или встроенное программное обеспечение в аппаратуре приемопередатчика, такого как приемопередатчик 300. Дополнительно, в случае реализации программного обеспечения, приемопередатчик 300 может включать в себя интегральную схему, такую как интегральная схема прикладной ориентации (ИСПО), включающую в себя или взаимодействующую с пригодной для чтения компьютером средой, хранящейся в ней (такой как, например, запоминающее устройство 4324), где хранящиеся команды, при выполнении процессором (например, процессором 4312), заставляют процессор выполнять методологию, описанную в этом раскрытии. В качестве другого примера процессор 4312 может быть реализован посредством процессора цифровых сигналов (ПЦС) 316 в приемопередатчике 300 или в виде комбинации ПЦС и аппаратных средств.
Как показано на фиг.43, после дескремблирования или демодуляции получаемый в результате подвергнутый дескремблированию сигнал выводится как поток последовательных битов, предназначенный для использования устройством подвижной связи, в котором размещен приемопередатчик, таким, например, как устройство мобильного телефона или электронный секретарь.
Фиг.44 иллюстрирует блок-схему способа передачи беспроводным образом символов, таких как символы OFDM, имеющие три различных символа (например, TDM1, TDM2 и TDM3), чтобы сообщать информацию приемопередатчику для получения согласования во времени. Как иллюстрируется, способ 4400 начинается в блоке 4402, где процесс 4400 инициализируется. Затем последовательность операций переходит к блоку 4402, в котором передается первый символ, сконфигурированный для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени (например, TDM 1).
От блока 4402 последовательность операций переходит к блоку 4404, где передается второй символ, сконфигурированный для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети, сконфигурированный для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети). Примером этой части является процедура, которая представляет собой передачу TDM 2.
После того как блок 4404 выполнен, последовательность операций переходит к блоку 4406, где передается третий символ, сконфигурированный для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети. Сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети. Пример такой передачи представляет собой передачу TDM 3.
Затем последовательность переходит к блоку 4408, где процесс 4400 завершается. Следует отметить, что процесс 4400 может выполняться передатчиком (не показан) или подобным устройством. Способ, которым соответствующие приемопередатчики конфигурируют для приема и обработки передаваемых символов, иллюстрируется на фиг.45.
Как показано, фиг.45 раскрывает процесс 4500 приема и определения сетевых идентификаторов, таких как сетевые идентификаторы, передаваемые способом фиг.44. Этот процесс может быть реализован посредством приемопередатчика, такого как приемопередатчик 4400.
Процесс 4500 начинается в блоке 4502 начала и переходит к блоку 4504. В блоке 4504 обрабатывается первый принятый символ, сконфигурированный для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени. В качестве примера реализации этой процедуры приемопередатчик 4300 на фиг.43 может принимать, например, TDM 1 и определять грубое согласование во времени из TDM 1 символа. После блока 4504 последовательность операций переходит к блоку 4506, где обрабатывается второй принятый символ, сконфигурированный для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Этот процесс в блоке 4506 может быть реализован посредством приемопередатчика 4300, и более конкретно, посредством дискретизатора 4308, процессора 4312 и модуля 4318 оценки канала/оценки согласования во времени.
После того как блок 4506 завершен, последовательность операций переходит к блоку 4508 принятия решений. Здесь делается определение, требуются ли данные локальной сети (данные LOI) или нет. Если нет, последовательность операций переходит к блоку 4510, где приобретается согласование во времени, используя только данные первой сети (например, ID WOI). После получения точного согласования во времени в блоке 4510 последовательность операций переходит к блоку 4512 завершения.
В качестве альтернативы, в блоке 4508 принятия решений, если требуются данные второй сети (например, данные LOI), последовательность операций переходит к блоку 4514. В блоке 4514 процедура обрабатывает третий принятый символ, сконфигурированный для сообщения второй информации (например, ID LOI), включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети (то есть LOI), причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети (то есть обнаружение ID LOI основано на объединении обнаруженных данных WOI, обработанных в блоке 4506). После того как процесс блока 4514 завершен, последовательность операций переходит к блоку 4516, где получение точного согласования во времени основано на обнаруженной первой и второй сетевой идентифицирующей информации (то есть на идентификаторах ID WOI и ID LOI). После получения согласования во времени последовательность операций переходит к блоку 4512 завершения.
Фиг.46 иллюстрирует пример процессора, предназначенного для использования в передатчике в соответствии с настоящим раскрытием. Как иллюстрируется, передатчик или процессор, используемый в передатчике 4600, включает в себя средство 4602 для передачи первого символа. Первый символ сконфигурирован для сообщения по меньшей мере информации согласования во времени, которая может использоваться приемником для получения грубого согласования во времени. Раскрытый ранее пример первого символа представляет собой TDM 1 символа OFDM. Процессор 4600 также включает в себя средство 4604 для передачи второго символа, который сконфигурирован для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Примеры второго символа включают в себя обсуждавшееся выше TDM 2, которое включает в себя информацию WOI ID относительно сети WOI.
Процессор 4600 также включает в себя средство 4606 для передачи третьего символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети. Сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети также включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети. Пример такого третьего символа включает в себя TDM 3, которое характеризует информацию ID LOI, основанную на информации ID WOI, где ID LOI используется для получения доступа к сети LOI.
Процессор 4600 также включает в себя схемы передачи или средство 4608, предназначенное для компоновки символов от средств 4062, 4604 и 4608 в кадр или суперкадр, например такой, как иллюстрируется на фиг.39. Затем кадр или суперкадр передается беспроводным образом через антенну 4610.
Фиг.47 иллюстрирует примерный приемопередатчик или процессор в приемопередатчике 4700, который сконфигурирован так, чтобы принимать сигналы беспроводной связи. Как иллюстрируется, процессор 4700 находится в связи с антенной 4702, которая принимает сигналы беспроводной связи, размещенные в кадре, таком как иллюстрируется на фиг.39. Сигналы поставляются, например, в средство 4704 для обработки первого принятого символа, причем первый принятый символ сконфигурирован для сообщения первой информации согласования во времени приемопередатчику или процессору 4700. Эта информация может быть подобна TDM 1 символа, обсуждавшемуся выше, и использоваться, например, для выполнения получения грубого согласования во времени, как также было описано прежде. Дополнительно, процессор 4700 включает в себя средство 4706, находящееся в связи со средством 4704, причем средство 4706 предназначено для обработки второго принятого символа, сконфигурированного для сообщения первой информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно первой сети. Этим вторым принятым символом может быть, например, TDM 2, которое сообщает ID WOI относительно сети WOI.
Процессор 4700 дополнительно включает в себя средство 4708, находящееся в связи со средством 4706, где средство 4708 предназначено для селективной обработки третьего принятого символа, сконфигурированного для сообщения второй информации, включающей в себя сетевую идентифицирующую информацию относительно второй сети, причем сетевая идентифицирующая информация относительно второй сети включает в себя по меньшей мере часть сетевой идентифицирующей информации относительно первой сети, когда приемопередатчик селективно сконфигурирован для приема данных от второй сети. Примером этого третьего символа может быть, например, TDM 3, сообщающее ID LOI, основанный на ID WOI, как описано в данном описании выше.
Процессор 4700 также включает в себя схемы обработки, находящиеся в связи со средствами 4706 и 4708, помимо всего прочего, для получения согласования во времени либо данных WOI, либо данных WOI и LOI, в зависимости от того, требуются ли данные LOI. Следует отметить, что средства 4704, 4706, 4708 и 4710 могут быть осуществлены посредством некоторых или всех компонентов, иллюстрируемых, например, на фиг.43.
Раскрытые прежде примеры в связи с фиг.39-47, характеризующие прогрессивное или селективное использование символов в преамбуле кадра, предоставляют возможность лучшего использования ресурсов обработки, особенно если требуются только данные WOI, поскольку необходима обработка только двух кадров (то есть TDM1 и TDM2). Кроме того, благодаря использованию третьего символа для получения точного согласования во времени приема данных LOI, который использует комбинацию ID WOI и всех возможных идентификаторов ID LOI, ресурсы обработки являются оптимизированными, когда требуются данные LOI. Благодаря тому, что требуется меньшее количество ресурсов обработки, могут быть добыты меньшие размеры элементарных сигналов или программ обработки.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном описании вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (ПЦС), интегральной схемы прикладной ориентации (ИСПО), программируемой пользователем вентильной матрицы (ППВМ) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной схемы или транзисторных логических схем, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном описании функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в качестве альтернативы, процессором может быть любой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации ПЦС и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или больше микропроцессоров вместе с ядром ПЦС или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном описании вариантами осуществления, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, выполняемом процессором, или в комбинации и того, и другого. Программный модуль может постоянно находиться в памяти ОЗУ (оперативного запоминающего устройства), флэш-памяти, памяти ПЗУ (постоянного запоминающего устройства), памяти ППЗУ (программируемого ПЗУ), памяти ЭСППЗУ (электрически стираемого ППЗУ), регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM (неперезаписываемом компакт-диске) или любой другой форме носителя данных, известной в технике. Примерный носитель данных подсоединен к процессору, такому как процессор, который может считывать информацию с этого носителя данных и записывать на него информацию. В качестве альтернативы, носитель данных может быть объединен с процессором. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в ИСПО. ИСПО может постоянно находиться в терминале пользователя. В качестве альтернативы, процессор и носитель данных могут постоянно находиться в виде дискретных компонентов в терминале пользователя.
Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники выполнять или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов осуществления специалистам в данной области техники будут очевидны, а универсальные принципы, определяемые в данном описании, можно применять к другим вариантам осуществления, не выходя при этом за рамки объема или сущности изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для того, чтобы быть ограниченным вариантами осуществления, показанными в данном описании, но должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном описании.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из ряда различных технологий и способов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут упоминаться по всему вышеупомянутому описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любой их комбинацией.
Специалисты в данной области техники должны оценить, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном описании вариантами осуществления, могут быть реализованы как электронное аппаратное обеспечение, программное обеспечение или комбинация и того, и другого. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного обеспечения и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше в общем в терминах их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратное обеспечение или программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалисты в данной области техники могут реализовывать описанные функциональные возможности изменяющимися способами для каждого конкретного применения, но такие решения выполнения не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящего изобретения.