ПЕРВЫЙ РАДИОУЗЕЛ, ВТОРОЙ РАДИОУЗЕЛ И СПОСОБЫ В НИХ ДЛЯ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ПЕРЕДАЧИ И ДЕКОДИРОВАНИЯ СИГНАЛА, СОДЕРЖАЩЕГО КОДИРОВАННЫЕ СИМВОЛЫ ДАННЫХ
FIRST RADIO NODE, SECOND RADIO NODE AND METHODS THEREIN FOR RESPECTIVELY TRANSMITTING AND DECODING SIGNAL COMPRISING ENCODED DATA SYMBOLS

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления в данном документе, в общем, относятся к первому радиоузлу, второму радиоузлу и к способам в них. В частности, варианты осуществления относятся к соответствующей передаче и декодированию сигнала, содержащего кодированные символы данных.
Уровень техники
Устройства связи, такие как терминалы или беспроводные устройства, также известны, например, как абонентские устройства (UE), мобильные терминалы, беспроводные терминалы и/или мобильные станции. Такие терминалы оснащены возможностями обмениваться данными в беспроводном режиме в системе беспроводной связи или в сети сотовой связи, иногда также называемой "системой сотовой радиосвязи" или "сотовыми сетями". Связь может выполняться, например, между двумя беспроводными устройствами, между беспроводным устройством и обычным телефоном и/или между беспроводным устройством и сервером через сеть радиодоступа (RAN) и возможно через одну или более базовых сетей, содержащихся в сети беспроводной связи.
Вышеуказанные терминалы или беспроводные устройства дополнительно могут называться "мобильными телефонами", "сотовыми телефонами", "переносными компьютерами" или "планшетными компьютерами с поддержкой беспроводной связи", только в качестве некоторых дополнительных примеров. Терминалы или беспроводные устройства в настоящем контексте, например, могут представлять собой портативные, карманные, переносные, включенные в компьютер или установленные в транспортном средстве мобильные устройства, оснащенные возможностями обмениваться речью и/или данными, через RAN, с другим объектом, таким как другой терминал или сервер.
Сеть сотовой связи покрывает географическую область, которая разделена на сотовые зоны, при этом каждая сотовая зона обслуживается посредством узла доступа, такого как базовая станция, например, базовая радиостанция (RBS), которая иногда может называться, например, "eNB", "усовершенствованным узлом B", "узлом B (NodeB)", "узлом B (B node)" или "BTS (базовой приемо-передающей станцией)", в зависимости от используемой технологии и терминологии. Базовые станции могут иметь различные классы, такие как, например, усовершенствованный макроузел B, собственный усовершенствованный узел B или базовая пикостанция, на основе мощности передачи и в силу этого также размера соты. Сота представляет собой географическую область, в которой покрытие радиосвязью предоставляется посредством базовой станции в узле базовой станции. Одна базовая станция, расположенная в узле базовой станции, может обслуживать одну или несколько сот. Дополнительно, каждая базовая станция может поддерживать одну или несколько технологий связи. Базовые станции обмениваются данными по радиоинтерфейсу, работающему на радиочастотах, с терминалами или беспроводными устройствами в пределах дальности базовых станций. В контексте этого раскрытия сущности, выражение "нисходящая линия связи (DL)" используется для тракта передачи из базовой станции в мобильную станцию. Выражение "восходящая линия связи (UL)" используется для тракта передачи в противоположном направлении, т.е. из мобильной станции в базовую станцию.
Универсальная система мобильной связи (UMTS) представляет собой сеть связи третьего поколения, которая является развитием глобальной системы мобильной связи (GSM) второго поколения (2G). Наземная сеть радиодоступа UMTS (UTRAN) по существу представляет собой RAN с использованием широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA) и/или высокоскоростного пакетного доступа (HSPA) для абонентского устройства. На форуме, известном как партнерский проект третьего поколения (3GPP), поставщики услуг связи предлагают и согласуют стандарты для сетей третьего поколения и выше и проводят исследования по повышенной скорости передачи данных и пропускной способности радиосвязи. В некоторых RAN, например, аналогично UMTS, несколько сетевых радиоузлов могут соединяться, например, посредством наземных линий или микроволн, с контроллерным узлом, таким как контроллер радиосети (RNC) или контроллер базовой станции (BSC), который контролирует и координирует различные действия нескольких сетевых радиоузлов, соединенных с ним. Этот тип соединения иногда называется "транзитным соединением". RNC и BSC типично соединяются с одной или более базовых сетей.
Спецификации для усовершенствованной системы с пакетной коммутацией (EPS), также называемой "сетью четвертого поколения (4G)", завершены в 3GPP, и эти работы продолжаются в предстоящих версиях 3GPP, например, чтобы указывать сеть пятого поколения (5G). EPS содержит усовершенствованную сеть универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN), также известную как сеть радиодоступа по стандарту долгосрочного развития (LTE) и усовершенствованное ядро пакетной коммутации (EPC), также известное как базовая сеть по стандарту развития архитектуры системы (SAE). E-UTRAN/LTE представляет собой разновидность 3GPP-сети радиодоступа, в которой сетевые радиоузлы непосредственно соединяются с базовой EPC-сетью, а не с RNC. В общем, в E-UTRAN/LTE функции RNC распределяются между сетевыми радиоузлами, например, усовершенствованными узлами B в LTE и базовой сетью. В связи с этим, RAN EPS имеет по существу "плоскую" архитектуру, содержащую сетевые радиоузлы, соединенные непосредственно с одной или более базовых сетей, т.е. они не соединяются с RNC. Чтобы компенсировать это, спецификация E-UTRAN задает прямой интерфейс между сетевыми радиоузлами, причем этот интерфейс обозначается как X2-интерфейс.
В 3GPP LTE, базовые станции, которые могут называться "усовершенствованными узлами B" или даже "eNB", могут непосредственно соединяться с одной или более базовых сетей.
3GPP LTE-стандарт радиодоступа написан для того, чтобы поддерживать высокие скорости передачи битов и низкую задержку для трафика восходящей и нисходящей линии связи. Вся передача данных в LTE управляется посредством базовой радиостанции.
Многоантенные технологии могут значительно повышать скорости передачи данных и надежность системы беспроводной связи. Производительность, в частности, повышается, если как передающее устройство, так и приемное устройство оснащаются несколькими антеннами, что приводит к каналу связи со многими входами и многими выходами (MIMO). Такие системы и/или связанные технологии обычно называются "MIMO-системами".
Передача с одной несущей означает то, что одна радиочастотная (RF) несущая используется для того, чтобы переносить данные, которые должны передаваться. Следовательно, данные в форме битов переносятся посредством одной отдельной RF-несущей. Модуляция с одной несущей представляет собой модуляцию, в которой данные модулируются на одной радиочастотной (RF) несущей частоте. Модуляции с одной несущей типично демонстрируют низкое отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR), и это свойство обеспечивает возможность недорогих и эффективных по мощности реализаций передающего устройства, поскольку нет необходимости использовать усилители мощности с высокими требованиями по линейности, и нет необходимости осуществлять откат по мощности усилителя мощности. Модуляции с одной несущей зачастую используются в сетях связи с низкими и средними скоростями передачи данных, таких как Bluetooth или ZigBee, но также используются в сетях связи с высокими скоростями передачи данных, таких как восходящая LTE-линия связи. Модуляции с одной несущей также представляют интерес в новых широкополосных беспроводных технологиях, таких как связь в диапазоне видимого света (VLC), снова вследствие низкого PAPR, а также своей простоты реализации.
Многие технологии широкополосной беспроводной связи и технологии беспроводной связи на основе стандарта Интернета вещей (IoT) включают улучшения покрытия в качестве существенных признаков, чтобы расширять свою привлекательность и применимость. Например, IEEE 802.11ax-стандарт, IEEE 802.11ah-стандарт, стандарт дальней Bluetooth-связи (BLR), узкополосный IoT (NB-IoT) и GSM с расширенным покрытием (EC-GSM) предоставляют режимы с расширенным покрытием. Коды с повторениями легко реализовывать в качестве средства для того, чтобы улучшать другие канальные коды, и иногда они представляют собой необходимые компоненты цепочки связи, предназначенной для того, чтобы предоставлять расширенное покрытие. Под выражением "расширенное покрытие" при использовании в этом раскрытии сущности подразумевается то, что предпринимаются меры для того, чтобы обеспечивать возможность устройству обмениваться данными с сетью при более низких уровнях принимаемого сигнала, чем в нормальном покрытии (т.е. то, как система первоначально спроектирована с возможностью работать). Например, при поставке устройств в расширенном покрытии, одна стандартная мера, которую следует предпринимать, заключается в том, чтобы позволять передающему устройству вслепую повторять передаваемую информацию без ожидания подтверждения приема из приемного устройства. Если процедура касательно того, как выполнены повторения, известна для приемного устройства, оно может использовать эти сведения, чтобы максимизировать выигрыш при обработке и повышать вероятность декодирования передаваемой информации. Кроме того, повторения могут быть полезными для передающих устройств с низким уровнем мощности, таких как устройства, содержащиеся, например, в радиостанциях с обратным рассеянием.
Временная дисперсия в радиоканале, а также в фильтрах как в передающем устройстве, так и в приемном устройстве вызывает межсимвольные помехи (ISI), что означает то, что принимаемая выборка представляет собой взвешенную сумму нескольких передаваемых символов. ISI традиционно обрабатывается посредством частотного корректора, который пытается разрешать, например, извлекать, передаваемые символы. Альтернативно, может использоваться некогерентная модуляция/демодуляция. Радиоканалы с временной дисперсией иногда называются "дисперсивными во времени радиоканалами" или просто "дисперсивными во времени каналами".
Как упомянуто выше, частотный корректор может использоваться для того, чтобы обрабатывать ISI и извлекать передаваемые символы. Тем не менее, частотная коррекция обычно заключает в себе высокую вычислительную сложность. Субоптимальные алгоритмы частотной коррекции существуют с более низкой сложностью за счет уменьшенной производительности. Дополнительно, до частотной коррекции, необходима оценка импульсного отклика канала, что требует того, что определенное число последовательных обучающих символов необходимо в передаваемых данных. Поскольку число обучающих символов не масштабируется с числом полезных символов данных, служебная информация может быть значительной, если требуется небольшое число полезных символов данных (что обеспечивает большее число повторений за идентичный период времени). Частотная коррекция с низкой сложностью зачастую представляет собой требование в IoT-устройствах низкого уровня, в которых низкие затраты и низкое энергопотребление являются очень важными.
Некогерентные технологии модуляции оптимально подходят для приемных устройств с низкой сложностью, поскольку процесс частотной коррекции значительно упрощается, но цена не представляет собой пренебрежимо малые потери в производительности линии связи.
Сущность изобретения
Согласно разработкам сетей беспроводной связи, требуются улучшенные способы модуляции и демодуляции для повышения производительности сети беспроводной связи.
Цель вариантов осуществления в данном документе заключается в том, чтобы разрешать, по меньшей мере, некоторые недостатки в предшествующем уровне техники и повышать производительность в сети беспроводной связи. Например, цель заключается в том, чтобы предоставлять способы модуляции и демодуляции, подходящие для расширенного покрытия в сети беспроводной связи с одной несущей, причем способы модуляции и демодуляции предоставляют хорошую производительность линии связи с низкой вычислительной сложностью.
Согласно одному аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством способа, осуществляемого посредством первого радиоузла для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, во второй радиоузел. Первый радиоузел и второй радиоузел работают в сети беспроводной связи.
0
1
k-1
Первый радиоузел повторяет n раз последовательность символов S, S, ..., S данных, которые должны передаваться, при этом k является кратным n.
0
1
k-1
Дополнительно, первый радиоузел кодирует n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов.
0
1
k-1
0
1
k-1
Кроме того, первый радиоузел передает, во второй радиоузел, сигнал, содержащий соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных и необязательный соответствующий аффикс для разделения двух кодированных последовательностей символов S, S, ..., S данных.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством первого радиоузла для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, во второй радиоузел. Первый радиоузел и второй радиоузел выполнены с возможностью работать в сети беспроводной связи.
0
1
k-1
Первый радиоузел выполнен с возможностью повторять n раз последовательность символов S, S, ..., S данных, которые должны передаваться, при этом k является кратным n.
0
1
k-1
Дополнительно, первый радиоузел выполнен с возможностью кодировать n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов.
0
1
k-1
0
1
k-1
Кроме того, первый радиоузел выполнен с возможностью передавать, во второй радиоузел, сигнал, содержащий соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных и необязательный соответствующий аффикс для разделения двух кодированных последовательностей символов S, S, ..., S данных.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством способа, осуществляемого посредством второго радиоузла для декодирования и извлечения символов данных из сигнала, принимаемого из первого радиоузла. Второй радиоузел и первый радиоузел работают в сети беспроводной связи.
Второй радиоузел принимает сигнал из первого радиоузла и удаляет аффикс из принимаемого сигнала, что приводит к n последовательностей k принимаемых выборок.
Дополнительно, второй радиоузел накапливает n последовательностей k принимаемых выборок.
Кроме того, второй радиоузел декодирует накопленные n последовательностей k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Для каждой кодовой последовательности, второй радиоузел умножает каждую из n последовательностей k принимаемых выборок на один из n кодовых элементов кодовой последовательности. Второй радиоузел затем суммирует умноженные последовательности принимаемых выборок. Декодирование приводит к n различных декодированных последовательностей выборок длины k, причем каждая декодированная последовательность выборок соответствует одной из n применяемых кодовых последовательностей.
0
1
k-1
Еще дополнительно, второй радиоузел извлекает последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством второго радиоузла для декодирования и извлечения символов данных из сигнала, принимаемого из первого радиоузла. Второй радиоузел и первый радиоузел выполнены с возможностью работать в сети беспроводной связи.
Второй радиоузел выполнен с возможностью принимать сигнал из первого радиоузла и удалять аффикс из принимаемого сигнала, что приводит к n последовательностей k принимаемых выборок.
Дополнительно, второй радиоузел выполнен с возможностью накапливать n последовательностей k принимаемых выборок.
Кроме того, второй радиоузел выполнен с возможностью декодировать накопленные n последовательностей k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Для каждой кодовой последовательности, второй радиоузел выполнен с возможностью умножать каждую из n последовательностей k принимаемых выборок на один из n кодовых элементов кодовой последовательности. Второй радиоузел выполнен с возможностью затем суммировать умноженные последовательности принимаемых выборок. Декодирование приводит к n различных декодированных последовательностей выборок длины k, причем каждая декодированная последовательность выборок соответствует одной из n применяемых кодовых последовательностей.
0
1
k-1
Еще дополнительно, второй радиоузел выполнен с возможностью извлекать последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством компьютерной программы, содержащей инструкции, которые, при выполнении, по меньшей мере, на одном процессоре, инструктируют, по меньшей мере, одному процессору выполнять способ, осуществляемый посредством первого радиоузла.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством компьютерной программы, содержащей инструкции, которые, при выполнении, по меньшей мере, на одном процессоре, инструктируют, по меньшей мере, одному процессору выполнять способ, осуществляемый посредством второго радиоузла.
Согласно другому аспекту вариантов осуществления в данном документе, цель достигается посредством несущей, содержащей компьютерную программу, при этом передающая среда представляет собой одно из электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя хранения данных.
0
1
k-1
Поскольку первый радиоузел передает повторяющиеся n раз последовательности символов S, S, ..., S данных, которые кодированы с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, и поскольку второй радиоузел использует n ортогональных кодовых последовательностей при извлечении передаваемых символов данных, межсимвольные помехи разрешаются без необходимости частотной коррекции и оценки канала. За счет этого предоставляя упрощенную процедуру. Это приводит к повышенной производительности в сети связи.
Таким образом, преимущество для вариантов осуществления в данном документе состоит в том, что потребность в частотной коррекции исключается, обеспечивая возможность приемного устройств с низкой сложностью, но сохраняя производительность приемных устройств с использованием вычислительно сложной когерентной частотной коррекции и демодуляции.
Другое преимущество для вариантов осуществления в данном документе состоит в том, что число обучающих символов может уменьшаться, обеспечивая меньший объем служебной информации и повышая эффективность использования спектра.
Краткое описание чертежей
Ниже подробнее описываются примеры вариантов осуществления в данном документе в отношении прилагаемых чертежей, на которых:
;
Фиг. 1 схематично иллюстрирует варианты осуществления сети беспроводной связи
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций, схематично иллюстрирующей варианты осуществления способа, осуществляемого посредством первого радиоузла;
Фиг. 3 является блок-схемой, схематично иллюстрирующей варианты осуществления первого радиоузла;
Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций, схематично иллюстрирующей варианты осуществления способа, осуществляемого посредством второго радиоузла;
Фиг. 5 является блок-схемой, схематично иллюстрирующей варианты осуществления второго радиоузла;
Фиг. 6 схематично иллюстрирует вектор с символами данных, которые должны передаваться, и кодовую матрицу;
Фиг. 7 является матрицей, схематично иллюстрирующей повторяющиеся символы данных;
Фиг. 8 является матрицей, схематично иллюстрирующей кодированные символы данных;
Фиг. 9 является матрицей, схематично иллюстрирующей циклический префикс, добавляемый в кодированные символы данных;
Фиг. 10 является вектором, схематично иллюстрирующим передаваемую последовательность символов;
Фиг. 11 схематично иллюстрирует принимаемый сигнал, содержащий задержанные версии передаваемой последовательности символов;
Фиг. 12 схематично иллюстрирует принимаемые выборки после удаления циклического префикса;
Фиг. 13 является матрицей, схематично иллюстрирующей накопленные принимаемые выборки;
Фиг. 14A показывает матрицу и вектор, схематично иллюстрирующие результат после декодирования с первым кодовым словом;
Фиг. 14B показывает матрицу и вектор, схематично иллюстрирующие результат после декодирования со вторым кодовым словом;
Фиг. 14C показывает матрицу и вектор, схематично иллюстрирующие результат после декодирования с третьим кодовым словом;
Фиг. 14D показывает матрицу и вектор, схематично иллюстрирующие результат после декодирования с четвертым кодовым словом;
Фиг. 15 показывает матрицы и векторы, схематично иллюстрирующие результат после сортировки декодированных последовательностей; и
Фиг. 16 схематично иллюстрирует комбинирование с максимальным отношением.
Подробное описание изобретения
Согласно разработкам сетей беспроводной связи, требуются улучшенные способы модуляции и частотной коррекции для повышения производительности сети беспроводной связи.
В силу этого, цель вариантов осуществления в данном документе заключается в том, как предоставлять повышенную производительность в сети беспроводной связи.
В вариантах осуществления раскрытый в данном документе, ортогональный код применяется, посредством передающего устройства, к символам повторяющейся передачи. Под термином "ортогональный код" при использовании в этом раскрытии сущности подразумевается то, что каждое кодовое слово является ортогональным ко всем другим кодовым словам, т.е. то, что скалярное произведение между любыми двумя кодовыми словами равно нулю. Дополнительно, различные кодовые последовательности применяются к различным повторениям передачи. Аффикс, например, циклический префикс, может добавляться в каждое повторение, и повторения передаются последовательно. На стороне приемного устройства, код используется при комбинировании повторяющихся блоков. Различные кодовые последовательности используются для того, чтобы извлекать различные передаваемые символы. Межсимвольные помехи должны разрешаться в процессе декодирования, и в силу этого потребность в частотной коррекции и оценке многоотводного канала исключается. Из процесса декодирования, одна ветвь разнесенного приема для каждого канального отвода в дисперсивном во времени канале получается при условии, что число канальных отводов не превышает число кодированных повторений. Чтобы комбинировать ветви разнесенного приема, может использоваться комбинирование с максимальным отношением (MRC).
В этом раскрытии сущности, "канальный отвод" иногда называется "канальным коэффициентом", и следует понимать, что термины "канальный отвод" и "канальный коэффициент" могут использоваться взаимозаменяемо.
Следует отметить, что хотя терминология из 3GPP LTE используется в этом раскрытии сущности для того, чтобы примерно иллюстрировать варианты осуществления в данном документе, это не должно рассматриваться в качестве ограничения объема вариантов осуществления в данном документе только вышеуказанной системой. Другие беспроводные системы, такие как, например, 5G, широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA), стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX), стандарт сверхширокополосной связи для мобильных устройств (UMB) и GSM, также могут извлекать выгоду из использования идей, охватываемых в пределах этого раскрытия сущности.
В этом разделе, варианты осуществления в данном документе проиллюстрированы подробнее посредством определенного числа примерных вариантов осуществления. Следует отметить, что эти варианты осуществления не являются взаимоисключающими. Может предполагаться, что компоненты из одного варианта осуществления должны присутствовать в другом варианте осуществления, и специалистам в данной области техники должно быть очевидным то, как эти компоненты могут использоваться в других примерных вариантах осуществления.
Дополнительно, описание часто ссылается на беспроводные передачи в нисходящей линии связи, но варианты осуществления в данном документе являются в равной степени применимыми в восходящей линии связи.
Фиг. 1 иллюстрирует пример сети 100 беспроводной связи, в которой могут реализовываться варианты осуществления в данном документе. Сеть 100 беспроводной связи представляет собой сеть беспроводной связи, такую как сеть на основе нового стандарта радиосвязи (NR), 5G-сеть, GSM/EDGE-сеть радиодоступа (GERAN), LTE-сеть, WCDMA-сеть, GSM-сеть, к примеру, GSM с расширенным покрытием (EC), любую сотовую 3GPP-сеть, WiMAX-сеть, беспроводную локальную вычислительную сеть (WLAN), сеть Bluetooth-связи, к примеру, сеть связи на основе стандарта дальней Bluetooth-связи (BLR), сеть NB-IoT-связи либо любую беспроводную или сотовую сеть/систему.
Сеть 100 беспроводной связи может представлять собой сеть беспроводной связи, предоставляющую расширенное покрытие.
Некоторые варианты осуществления раскрывают способы модуляции и демодуляции для сети беспроводной связи на основе модуляции с одной несущей, работающей в режиме с расширенным покрытием. Таким образом, сеть 100 беспроводной связи может представлять собой сеть беспроводной связи, работающую в режиме с расширенным покрытием и применяющую модуляцию с одной несущей.
Некоторые варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут применяться к любой сети беспроводной связи с использованием линейных или линеаризуемых модуляций с одной несущей, таких как гауссова частотная манипуляция (GFSK), гауссова манипуляция с минимальным сдвигом (GMSK) или квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом (OQPSK), используемых в Bluetooth, DECT, GSM и ZigBee.
Дополнительно, следует понимать, что некоторые варианты осуществления могут применяться в новых и появляющихся областях техники сетей беспроводной связи, к примеру, в сети световой связи. Таким образом, сеть 100 беспроводной связи может представлять собой сеть световой связи.
Базовая сеть 102 может содержаться в сети 100 беспроводной связи. Базовая сеть 102 представляет собой беспроводную базовую сеть, такую как базовая NR-сеть, базовая 5G-сеть, базовая GERAN-сеть, базовая LTE-сеть, например, усовершенствованное ядро пакетной коммутации (EPC); базовая WCDMA-сеть; базовая GSM-сеть; любая базовая 3GPP-сеть; базовая WiMAX-сеть; либо любая беспроводная или сотовая базовая сеть.
Базовый сетевой узел 104 может работать в базовой сети 102. Базовый сетевой узел 104 может представлять собой усовершенствованный обслуживающий центр определения местоположения мобильных станций (E-SMLC), центр коммутации мобильной связи (MSC), объект управления мобильностью (MME), узел управления и обслуживания (OandM), обслуживающий шлюз (S-GW), обслуживающий узел поддержки общей службы пакетной радиопередачи (GPRS) (SGSN) и т.д.
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 работают в сети 100 беспроводной связи. В этом раскрытии сущности, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выступает в качестве передающего устройства, например, в качестве передающего узла, а второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выступает в качестве приемного устройства, например, в качестве приемного узла. Тем не менее, следует понимать, что второй радиоузел может представлять собой передающее устройство, и что первый радиоузел может представлять собой приемное устройство. Таким образом, первый и второй радиоузлы могут быть сконфигурированы с такой функциональностью, что они выступают в качестве как передающего устройства, так и приемного устройства. В случае если первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 представляет собой базовую станцию, например, eNB 108-1 или WLAN AP 108-2, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 представляет собой беспроводное устройство 110, и наоборот.
Первый радиоузел 108-1, 108-2 может обслуживать второй радиоузел 110 при нахождении в пределах зоны, например, первой зоны 108a-1, 108a-2 обслуживания. Первый радиоузел 108-1, 108-2 может представлять собой точку приема-передачи, например, узел сети радиодоступа, к примеру, точку доступа к беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN) или станцию-точку доступа (AP STA), контроллер доступа, базовую станцию, например, базовую радиостанцию, к примеру, узел B, усовершенствованный узел B (eNB, усовершенствованный узел B), базовую приемо-передающую станцию, удаленный радиомодуль, базовую станцию точки доступа, маршрутизатор базовой станции, компоновку передачи базовой радиостанции, автономную точку доступа либо любой другой сетевой модуль, допускающего обмен данными с беспроводным устройством в пределах зоны обслуживания, обслуживаемой посредством точки доступа, например, в зависимости от используемой первой технологии радиодоступа и терминологии. Первый радиоузел 108 может называться "обслуживающим узлом радиосети" и обменивается данными с беспроводным устройством с помощью передач по нисходящей линии связи (DL) в беспроводное устройство и передач по восходящей линии связи (UL) из беспроводного устройства. Другие примеры первого радиоузла 108 представляют собой узлы с поддержкой нескольких стандартов радиосвязи (MSR), такие как MSR BS, сетевые контроллеры, контроллеры радиосети (RNC), контроллеры базовой станции (BSC), ретрансляторы, управляющий ретранслятор донорных узлов, базовые приемо-передающие станции (BTS), точки доступа (AP), точки передачи, узлы передачи, удаленные радиоблоки (RRU), удаленные радиоголовки (RRH), узлы в распределенной антенной системе (DAS) и т.д. В случае связи между устройствами, первый радиоузел может представлять собой беспроводное устройство.
Второй радиоузел 110 может представлять собой беспроводное устройство, такое как мобильная станция, STA-не-точка доступа (не-AP), STA, абонентское устройство (UE) и/или беспроводной терминал, которое обменивается данными через одну или более сетей доступа (AN), например, RAN, с одной или более базовых сетей (CN).
Специалисты в данной области техники должны понимать, что "беспроводное устройство" представляет собой неограничивающий термин, который означает любой терминал, устройство связи, терминал беспроводной связи, абонентское устройство, устройство машинной связи (MTC), терминал или узел связи между устройствами (D2D), например, смартфон, переносной компьютер, мобильный телефон, датчик, ретранслятор, мобильные планшетные компьютеры, устройство с поддержкой стандарта Интернета вещей (IoT), например, устройство с поддержкой стандарта сотового IoT (CIoT) или даже небольшую базовую станцию, обменивающуюся данными в пределах зоны обслуживания.
В этом раскрытии сущности, термины "устройство связи", "терминал", "беспроводное устройство" и "UE" используются взаимозаменяемо. Обратите внимание на то, что термин "абонентское устройство", используемый в этом документе, также охватывает другие беспроводные устройства, такие как межмашинные (M2M) устройства, даже если они не имеют пользователей.
Способы, например, для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, в сети 100 беспроводной связи, осуществляются посредством первого радиоузла 108-1, 108-2; 110. Дополнительно, способы, например, для декодирования и извлечения символов данных из сигнала, принимаемого из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110, осуществляются посредством второго радиоузла 110; 108-1, 108-2. В качестве альтернативы, распределенный узел (DN) и функциональность, например, содержащаяся в облаке 106, как показано на фиг. 1, могут использоваться для осуществления или частичного осуществления способов.
Ниже описываются примеры способов, осуществляемых посредством первого радиоузла 108-1, 108-2; 110 для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2, со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа, проиллюстрированную на фиг. 2. Как упомянуто выше, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 работают в сети 100 беспроводной связи. Таким образом, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выступает в качестве передающего устройства, и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выступает в качестве приемного устройства. Тем не менее, следует понимать, что второй радиоузел может представлять собой передающее устройство, и что первый радиоузел может представлять собой приемное устройство. В случае если первый радиоузел представляет собой базовую станцию, например, eNB 108-1 или WLAN AP 108-2, второй радиоузел представляет собой беспроводное устройство 110, и наоборот.
Этап 201
0
1
k-1
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 повторяет n раз последовательность символов S, S, ..., S данных, которые должны передаваться, при этом k является кратным n. Повторение проводится, чтобы получать расширенное покрытие посредством передачи последовательности символов S, S, ..., S данных несколько раз, т.е. n раз; k должен быть кратным n, чтобы обеспечивать то, что межсимвольные помехи из циклического префикса являются ортогональными к передаваемой последовательности данных.
0
1
k-1
Символы S, S, ..., S данных могут представлять собой символы данных из символьного созвездия линейной модуляции или нелинейной модуляции.
Линейная модуляция может представлять собой фазовую манипуляцию (PSK), такую как двоичная PSK (BPSK), квадратурная PSK (QPSK) или 8PSK, или квадратурную амплитудную модуляцию (QAM), такую как 16QAM, 32QAM или 64QAM, только в качестве некоторых примеров.
Нелинейная модуляция может представлять собой одно из гауссовой манипуляции с минимальным сдвигом (GMSK), гауссовой частотной манипуляции (GFSK) и манипуляции с минимальным сдвигом (MSK), только в качестве некоторых примеров.
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, один или более символов S, S, ..., S данных представляют собой обучающие символы. Например, это может иметь место, когда требуется опорная фаза/амплитуда, относительно которой переносящие информацию символы данных интерпретируются (демодулируются), и в силу этого когерентная демодуляция достигается.
0
1
k-1
,
0
1
k-1
0
1
k-1
Варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть реализованы с использованием матриц. В таких вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110, при повторении n раз последовательности символов S, S, ..., S данныхформирует матрицу nxk, при этом каждая строка является копией последовательности символов S, S, ..., S данных, при этом n является числом повторений последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
1
7
Фиг. 6 схематично иллюстрирует вектор с символами S, S, ..., S данных, которые должны передаваться, и кодовую матрицу. Ниже подробнее описывается фиг. 6.
0
1
7
Фиг. 7 является матрицей, схематично иллюстрирующей повторяющиеся n=4 раза символы S, S, ..., S данных. Ниже подробнее описывается фиг. 7.
Этап 202
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 кодирует n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов.
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 кодирует n последовательностей символов S, S, ..., S данных посредством поэлементного умножения одной кодовой последовательности из n ортогональных кодовых последовательностей на повторяющийся n раз символ Si данных, содержащийся в n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом i∈ [0, 1, ..., k-1].
0
1
k-1
0
1
k-1
i
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 кодирует n последовательностей символов S, S, ..., S данных посредством многократного использования n ортогональных кодовых последовательностей для кодирования n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом n ортогональных кодовых последовательностей используются по k/n раз для кодирования (каждого) повторяющегося n раз символа S, содержащегося в n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом i ∈ [0, 1, ..., k-1].
N ортогональных кодовых последовательностей могут содержать действительные значения. В некоторых вариантах осуществления, n ортогональных кодовых последовательностей содержатся в матрице Адамара nxn. Альтернативно, n ортогональных кодовых последовательностей содержат комплексные значения.
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 кодирует n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых слов посредством кодирования сформированной матрицы nxk посредством выполнения поэлементного матричного умножения с использованием повторяющейся k/n раз ортогональной кодовой матрицы nxn, содержащей n ортогональных кодовых последовательностей, при этом кодирование приводит к кодированной матрице nxk.
Фиг. 8 является матрицей, схематично иллюстрирующей кодированные символы данных. В этом примере, символы данных кодированы с использованием кодовой матрицы по фиг. 6. Ниже подробнее описывается фиг. 8.
Этап 203
0
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 может предоставлять соответствующий аффикс перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 предоставляет соответствующий аффикс посредством вставки соответствующего циклического префикса перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных, при этом соответствующий циклический префикс содержит один или более последних n-1 символов данных соответствующей кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
0
1
k-1
В некоторых альтернативных вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 предоставляет соответствующий аффикс посредством предоставления соответствующего защитного периода времени перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
0
1
k-1
.
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 предоставляет соответствующий аффикс посредством вставки циклического префикса перед кодированной матрицей nxk, причем этот циклический префикс содержит один или более последних n-1 столбцов кодированной матрицы nxk, при этом вставка приводит к матрице nx(x+k), при этом x является числом столбцов вставленного циклического префикса. Альтернативно, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 предоставляет соответствующий аффикс посредством предоставления соответствующего защитного периода времени перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных
Фиг. 9 является матрицей, схематично иллюстрирующей циклический префикс, добавляемый в кодированные символы данных. В этом примере, циклический префикс соответствует последним n-1 (n=4)=3 столбцам матрицы, показанной на фиг. 8. Ниже подробнее описывается фиг. 9.
Этап 204
0
1
k-1
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 передает, во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2, сигнал, содержащий соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных и необязательный соответствующий аффикс для разделения двух кодированных последовательностей символов S, S, ..., S данных.
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых альтернативных вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 передает соответствующий аффикс и соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных последовательно с использованием одной несущей. Альтернативно, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 передает соответствующий аффикс и соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных параллельно с использованием соответствующей поднесущей в сигнале с несколькими несущими.
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 передает соответствующую последовательность символов S, S, ..., S данных посредством дополнительного выполнения одного или более из следующего: формирование импульсов; цифро-аналоговое преобразование; преобразование с повышением частоты до радиочастоты; и усиление мощности.
0
1
k-1
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 передает соответствующий аффикс и соответствующую последовательность символов S, S, ..., S данных посредством передачи по строкам соответствующего аффикса и символов S, S, ..., S данных, содержащихся в матрице nx(x+k).
Фиг. 10 является вектором, схематично иллюстрирующим пример передаваемой последовательности символов. Подчеркнутые символы соответствуют символам циклического префикса. Ниже подробнее описывается фиг. 10.
Чтобы осуществлять способ для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 может содержать компоновку, проиллюстрированную на фиг. 3. Как упомянуто выше, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнены с возможностью работать в сети 100 беспроводной связи. Таким образом, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выступает в качестве передающего устройства, и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выступает в качестве приемного устройства. Тем не менее, следует понимать, что второй радиоузел может представлять собой передающее устройство, и что первый радиоузел может представлять собой приемное устройство. В случае если первый радиоузел представляет собой базовую станцию, например, eNB 108-1 или WLAN AP 108-2, второй радиоузел представляет собой беспроводное устройство 110, и наоборот.
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 через интерфейс 300 ввода/вывода выполнен с возможностью обмениваться данными с одним или более вторых радиоузлов 110; 108-1, 108-2. Интерфейс 300 ввода/вывода может содержать беспроводное приемное устройство (не показано) и беспроводное передающее устройство (не показано).
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью принимать, например, посредством приемного модуля 301, выполненного с возможностью принимать, передачи из одного или более вторых радиоузлов 110; 108-1, 108-2. Приемный модуль 301 может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 307 первого радиоузла 108-1, 108-2; 110. Ниже подробнее описывается процессор 307.
0
1
k-1
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью передавать, например, посредством передающего модуля 302, выполненного с возможностью передавать, передавать, во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 сигнал, содержащий соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных и необязательный соответствующий аффикс для разделения двух кодированных последовательностей символов S, S, ..., S данных. Передающий модуль 302 может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 307 первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
0
1
k-1
Как упомянуто выше, символы S, S, ..., S данных могут представлять собой символы данных из символьного созвездия линейной модуляции или нелинейной модуляции.
Линейная модуляция может представлять собой PSK, такую как BPSK, PSK, QPSK или 8PSK, или QAM, такую как 16QAM, 32QAM или 64QAM, только в качестве некоторых примеров.
Нелинейная модуляция может представлять собой одно из GMSK, GFSK и MSK, только в качестве некоторых примеров.
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, один или более символов S, S, ..., S данных представляют собой обучающие символы.
0
1
k-1
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью передавать сигнал, содержащий соответствующий аффикс и соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных,за счет дополнительного выполнения с возможностью передавать соответствующий аффикс и соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных последовательно с использованием одной несущей; или передавать соответствующий аффикс и соответствующую кодированную последовательность символов S, S, ..., S данных параллельно с использованием соответствующей поднесущей в сигнале с несколькими несущими.
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 дополнительно может быть выполнен с возможностью передавать в соответствующую последовательность символов S, S, ..., S данных за счет дополнительного выполнения с возможностью выполнять одно или более из следующего: формирование импульсов; цифро-аналоговое преобразование; преобразование с повышением частоты до радиочастоты; и усиление мощности.
0
1
k-1
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью передавать соответствующий аффикс и соответствующую последовательность символов S, S, ..., S данных за счет выполнения с возможностью передавать по строкам соответствующий аффикс и символы S, S, ..., S данных, содержащиеся в матрице nx(x+k).
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью повторять, например, посредством модуля 303 повторения, выполненного с возможностью повторять, n раз последовательность символов S, S, ..., S данных, которые должны передаваться, при этом k является кратным n. Модуль 303 повторения может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 307 первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
0
1
k-1
0
1
k-1
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью повторять n раз последовательность символов S, S, ..., S данных посредством выполнения с возможностью формировать матрицу nxk, при этом каждая строка является копией последовательности символов S, S, ..., S данных, при этом n является числом повторений последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью кодировать, например, посредством модуля 304 кодирования, выполненного с возможностью кодировать, n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Модуль 304 кодирования может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 507 первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью кодировать n последовательностей символов S, S, ..., S данных за счет дополнительного выполнения с возможностью поэлементно умножать одну кодовую последовательность из n ортогональных кодовых последовательностей на повторяющийся n раз символ Si данных, содержащийся в n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом i∈ [0, 1, ..., k-1].
0
1
k-1
0
1
k-1
i
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью кодировать n последовательностей символов S, S, ..., S данных за счет дополнительного выполнения с возможностью многократно использовать n ортогональных кодовых последовательностей для кодирования n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом n ортогональных кодовых последовательностей используются по k/n раз для кодирования (каждого) повторяющегося n раз символа S, содержащегося в n последовательностей символов S, S, ..., S данных, при этом i ∈ [0, 1, ..., k-1].
Как упомянуто выше, n ортогональных кодовых последовательностей могут содержать действительные значения. В некоторых вариантах осуществления, n ортогональных кодовых последовательностей содержатся в матрице Адамара nxn. Альтернативно, n ортогональных кодовых последовательностей содержат комплексные значения.
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью кодировать n последовательностей символов S, S, ..., S данных с использованием n ортогональных кодовых слов посредством кодирования сформированной матрицы nxk посредством выполнения поэлементного матричного умножения с использованием повторяющейся k/n раз ортогональной кодовой матрицы nxn, содержащей n ортогональных кодовых последовательностей, при этом кодирование приводит к кодированной матрице nxk.
0
0
1
k-1
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 может быть выполнен с возможностью предоставлять, например, посредством модуля 305 предоставления, выполненного с возможностью предоставлять, соответствующий аффикс перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных. Модуль 305 предоставления может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 507 первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
0
0
1
k-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью предоставлять соответствующий аффиксза счет дополнительного выполнения с возможностью вставлять соответствующий циклический префикс перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных, при этом соответствующий циклический префикс содержит один или более последних n-1 символов данных соответствующей кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
0
1
k-1
В некоторых альтернативных вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью предоставлять соответствующий аффикс за счет дополнительного выполнения с возможностью предоставлять соответствующий защитный период времени перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных.
0
0
1
k-1
.
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выполнен с возможностью предоставлять соответствующий аффикс за счет выполнения с возможностью вставлять циклический префикс перед кодированной матрицей nxk, причем этот циклический префикс содержит один или более последних n-1 столбцов кодированной матрицы nxk, при этом вставка приводит к матрице nx(x+k), при этом x является числом столбцов вставленного циклического префикса. Альтернативно, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 может быть выполнен с возможностью предоставлять соответствующий аффикс посредством выполнения с возможностью предоставлять соответствующий защитный период времени перед первым символом S данныхкаждой кодированной последовательности символов S, S, ..., S данных
Первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 также может содержать средство для сохранения данных. В некоторых вариантах осуществления, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 содержит запоминающее устройство 306, выполненное с возможностью сохранять данные. Данные могут представлять собой обработанные или необработанные данные и/или информацию, связанную с ними. Запоминающее устройство 306 может содержать один или более запоминающих блоков. Дополнительно, запоминающее устройство 306 может представлять собой компьютерное устройство хранения данных или полупроводниковое запоминающее устройство, такое как компьютерное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, энергозависимое запоминающее устройство или энергонезависимое запоминающее устройство. Запоминающее устройство выполнено с возможностью использоваться для того, чтобы сохранять полученную информацию, данные, конфигурации, решения по диспетчеризации и приложения и т.д., чтобы осуществлять способы в данном документе при выполнении в первом радиоузле 108-1, 108-2; 110.
Варианты осуществления в данном документе для передачи сигнала, содержащего кодированные символы данных, во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 могут реализовываться через один или более процессоров, к примеру, через процессор 307 в компоновке, проиллюстрированной на фиг. 3, вместе с компьютерным программным кодом для выполнения функций и/или этапов способа вариантов осуществления в данном документе. Программный код, упомянутый выше, также может предоставляться в качестве компьютерного программного продукта, например, в форме носителя/передающей среды данных, переносящего компьютерный программный код для выполнения вариантов осуществления в данном документе при загрузке в первый радиоузел 108-1, 108-2; 110. Одна такая передающая среда может иметь форму электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя хранения данных. Машиночитаемый носитель хранения данных может представлять собой CD-ROM-диск или карту памяти в формате Memory Stick.
Кроме того, компьютерный программный код может предоставляться в качестве программного кода, сохраненного на сервере, и загружаться в первый радиоузел 108-1, 108-2; 110.
Специалисты в данной области техники также должны принимать во внимание, что вышеприведенные интерфейс 300 ввода-вывода, приемный модуль 301, передающий модуль 302, модуль 303 повторения и модуль 304 кодирования и модуль 305 предоставления могут означать комбинацию аналоговых и цифровых схем и/или одного или более процессоров, сконфигурированных с программным обеспечением и/или микропрограммным обеспечением, например, сохраненным в запоминающем устройстве 306, которое, при выполнении посредством одного или более процессоров, к примеру, посредством процессоров в первом радиоузле 108-1, 108-2; 110, работает так, как описано выше. Один или более этих процессоров, а также других цифровых аппаратных средств, могут быть включены в одну специализированную интегральную схему (ASIC), либо несколько процессоров и различных цифровых аппаратных средств могут быть распределены по нескольким отдельным компонентам, в отдельном корпусе либо собранным во внутрикристальную систему (SoC).
Ниже описываются примеры способов, осуществляемых посредством второго радиоузла 110; 108-1, 108-2 для декодирования и извлечения символов данных из сигнала, принимаемого из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110, со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа, проиллюстрированную на фиг. 4. Как упомянуто выше, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 работают в сети 100 беспроводной связи. Таким образом, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выступает в качестве передающего устройства, и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выступает в качестве приемного устройства. Тем не менее, следует понимать, что второй радиоузел может представлять собой передающее устройство, и что первый радиоузел может представлять собой приемное устройство. В случае если первый радиоузел представляет собой базовую станцию, например, eNB 108-1 или WLAN AP 108-2, второй радиоузел представляет собой беспроводное устройство 110, и наоборот.
Способы содержат один или более следующих этапов. Таким образом, один или более этапов могут быть необязательными. Следует понимать, что этапы могут осуществляться в любом подходящем порядке, и что некоторые этапы могут комбинироваться.
Этап 401
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 принимает сигнал из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110. Сигнал может представлять собой взвешенную сумму задержанных версий сигнала, передаваемого из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
Для принимаемого сигнала, втором радиоузле 110; 108-1, 108-2 может выполнять обработку сигналов, такую как одно или более из следующего: аналоговая фильтрация, преобразование с понижением частоты в полосу модулирующих частот, аналого-цифровое преобразование и цифровая фильтрация.
Фиг. 11 схематично иллюстрирует пример принимаемого сигнала, содержащего задержанные версии передаваемой последовательности символов. Ниже подробнее описывается фиг. 11.
Этап 402
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 удаляет возможный аффикс из принимаемого сигнала, что приводит к n последовательностей k принимаемых выборок. Как упомянуто выше, аффикс является необязательным, и в силу этого принимаемый сигнал может не содержать аффикс, и в силу этого второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 не должен удалять аффикс. Если принимаемый сигнал содержит аффикс, аффикс используется для того, чтобы разделять последовательности принимаемых выборок, и не составляет часть последовательностей принимаемых выборок, которые должны декодироваться, и в силу этого аффикс должен удаляться.
Принимаемая выборка представляет собой взвешенную сумму нескольких символов данных вследствие ISI плюс возможный шум и помехи.
Фиг. 12 схематично иллюстрирует пример принимаемых выборок после удаления циклического префикса. Ниже подробнее описывается фиг. 12.
Этап 403
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 накапливает n последовательностей k принимаемых выборок. Причина накопления n последовательностей k принимаемых выборок состоит в том, чтобы совмещать принимаемые выборки, соответствующие идентичным передаваемым символам, за счет этого упрощая последующую обработку, выполняемую в расчете на позицию символа (последующее суммирование, которое описывается на нижеприведенном этапе 404).
Как упомянуто выше, варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть реализованы с использованием матриц. В таких вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 накапливает n последовательностей k принимаемых выборок посредством накопления n последовательностей k принимаемых выборок в первую матрицу nxk.
Фиг. 13 является матрицей, схематично иллюстрирующей пример накопленных принимаемых выборок. Ниже подробнее описывается фиг. 13.
Этап 404
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 декодирует накопленные n последовательностей k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Дополнительно, для каждой кодовой последовательности, каждая из n последовательностей k принимаемых выборок умножается на один из n кодовых элементов кодовой последовательности, и умноженные последовательности принимаемых выборок затем суммируются. В силу этого, декодирование приводит к n различных декодированных последовательностей выборок длины k, при этом каждая декодированная последовательность выборок соответствует одной из n применяемых кодовых последовательностей.
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 декодирует накопленные последовательности k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей посредством декодирования первой матрицы nxk с использованием ортогональной кодовой матрицы nxn, содержащей n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Декодирование приводит ко второй матрице nxk.
Фиг. 14A-14D показывают матрицы и векторы, схематично иллюстрирующие результат после декодирования с первым кодовым словом, вторым кодовым словом, третьим кодовым словом и четвертым кодовым словом, соответственно. Ниже подробнее описываются фиг. 14A-14D.
Этап 405
В некоторых вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 переупорядочивает n различных декодированных последовательностей выборок и возможно перемещаемых элементов между n различных декодированных последовательностей выборок, чтобы получать n различных декодированных и переупорядоченных последовательностей выборок.
Фиг. 15 показывает матрицы и векторы, схематично иллюстрирующие результат после сортировки декодированных последовательностей. Ниже подробнее описывается фиг. 15.
Этап 406
0
1
k-1
0
1
k-1
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 извлекает последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок. Извлеченная последовательность символов S, S, ..., S данныхпредставляет собой последовательность символов данных, идентичную последовательности символов данных, которая должна передаваться посредством первого радиоузла 108-1, 108-2; 110 на вышеприведенном этапе 201. Таким образом, сигнал, принимаемый посредством второго радиоузла 110; 108-1, 108-2 успешно декодирован, и корректная последовательность символов данных извлечена.
0
1
k-1
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 извлекает последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок посредством извлечения последовательности символов S, S, ..., S данныхиз второй матрицы nxk.
Этап 407
0
1
n-1
0
1
k-1
В некоторых вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 оценивает n канальных коэффициентов h, h, ..., h, при этом каждая из n различных декодированных последовательностей выборок соответствует последовательности символов S, S, ..., S данных, умноженной на соответствующий канальный коэффициент.
Каждый канальный коэффициент является комплексным числом, соответствующим усилению и сдвигу фаз для одной из задержанных версий передаваемой последовательности символов (как проиллюстрировано на фиг. 11). Канальные коэффициенты могут оцениваться, если один или несколько из символов данных представляют собой обучающие символы. Использование обучающих символов и их позиций типично должно составлять предварительно определенную часть используемой схемы передачи. Альтернатива использованию обучающих символов заключается в том, чтобы использовать дифференциальную модуляцию. Дифференциальная модуляция означает то, что изменения относительной фазы (и возможно амплитуды) между последовательными передаваемыми символами определяются посредством информационных битов, которые должны передаваться, в силу этого приводя к необязательности абсолютной опорной фазы/амплитуды.
Этап 408
В некоторых вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 комбинирует n различных декодированных последовательностей выборок посредством выполнения комбинирования с максимальным отношением (MRC), за счет чего увеличивается отношение "сигнал-шум". Под термином "сигнал" при использовании здесь подразумеваются n переупорядоченных последовательностей, т.е. строки матрицы в средней части по фиг. 15. Таким образом, посредством выполнения MRC отношение между интенсивностью сигнала n переупорядоченных последовательностей и шумом увеличивается.
Фиг. 16 схематично иллюстрирует комбинирование с максимальным отношением. Ниже подробнее описывается фиг. 16.
0
1
k-1
Этапы 407 и 408, описанные выше, в некоторых вариантах осуществления могут рассматриваться в качестве одного возможного способа выполнения этапа 406, описанного выше. Таким образом, извлечение последовательности символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок может выполняться посредством MRC-комбинирования строк матрицы. Тем не менее, следует понимать, что могут существовать другие возможные способы, такие как просто выбор одной строки и извлечение символов из этой строки (оценка только канального коэффициента, соответствующего этой строке).
Чтобы осуществлять способ для декодирования и извлечения символов данных из принимаемого сигнала, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может содержать компоновку, проиллюстрированную на фиг. 5. Как упомянуто выше, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнены с возможностью работать в сети 100 беспроводной связи. Таким образом, первый радиоузел 108-1, 108-2; 110 выступает в качестве передающего устройства, и второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выступает в качестве приемного устройства. Тем не менее, следует понимать, что второй радиоузел может представлять собой передающее устройство, и что первый радиоузел может представлять собой приемное устройство. В случае если первый радиоузел представляет собой базовую станцию, например, eNB 108-1 или WLAN AP 108-2, второй радиоузел представляет собой беспроводное устройство 110, и наоборот.
В некоторых вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 через интерфейс 500 ввода/вывода выполнен с возможностью обмениваться данными с одним или более первых радиоузлов 108-1, 108-2; 110. Интерфейс 500 ввода/вывода может содержать беспроводное приемное устройство (не показано) и беспроводное передающее устройство (не показано).
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью принимать, например, посредством приемного модуля 501, выполненного с возможностью принимать, передачи из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110. Приемный модуль 501 может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2. Ниже подробнее описывается процессор 511.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью принимать сигнал из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110. Как упомянуто выше, сигнал может представлять собой взвешенную сумму задержанных версий сигнала, передаваемого из первого радиоузла 108-1, 108-2; 110.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью принимать сигнал за счет дополнительного выполнения с возможностью выполнять обработку сигналов, такую как одно или более из аналоговой фильтрации, преобразования с понижением частоты в полосу модулирующих частот, аналого-цифрового преобразования и цифровой фильтрации.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью передавать, например, посредством передающего модуля 502, выполненного с возможностью передавать, передачу в первый радиоузел 108-1, 108-2; 110. Передающий модуль 502 может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью удалять, например, посредством модуля 503 удаления, выполненного с возможностью удалять, возможный аффикс из принимаемого сигнала, что приводит к n последовательностей k принимаемых выборок. Модуль 503 удаления может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Как упомянуто выше, принимаемая выборка представляет собой взвешенную сумму нескольких символов данных (вследствие ISI) плюс возможный шум и помехи.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью накапливать, например, посредством модуля 504 накопления, выполненного с возможностью накапливать, n последовательностей k принимаемых выборок. Модуль 504 накопления может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть реализованы с использованием матриц. В таких вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью накапливать n последовательностей k принимаемых выборок за счет выполнения с возможностью накапливать n последовательностей k принимаемых выборок в первую матрицу nxk.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью декодировать, например, посредством модуля 505 декодирования, выполненного с возможностью декодировать, последовательности принимаемых выборок. Модуль 505 декодирования может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью декодировать накопленные n последовательностей k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Дополнительно, для каждой кодовой последовательности, каждая из n последовательностей k принимаемых выборок умножается на один из n кодовых элементов кодовой последовательности. Умноженные последовательности принимаемых выборок затем суммируются, и декодирование приводит к n различных декодированных последовательностей выборок длины k, причем каждая декодированная выборка соответствует одной из n применяемых кодовых последовательностей.
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью декодировать накопленные последовательности k принимаемых выборок с использованием n ортогональных кодовых последовательностей посредством выполнения с возможностью декодировать первую матрицу nxk с использованием ортогональной кодовой матрицы nxn, содержащей n ортогональных кодовых последовательностей, при этом каждая кодовая последовательность содержит n кодовых элементов. Декодирование приводит ко второй матрице nxk.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью переупорядочивать, например, посредством модуля 506 переупорядочения, выполненного с возможностью переупорядочивать, декодированные последовательности выборок. Модуль 506 переупорядочения может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью переупорядочивать n различных декодированных последовательностей выборок и возможно перемещаемых элементов между n различных декодированных последовательностей выборок, чтобы получать n различных декодированных и переупорядоченных последовательностей выборок.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью извлекать, например, посредством модуля 507 извлечения, выполненного с возможностью извлекать, последовательность символов данных. Модуль 507 извлечения может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
0
1
k-1
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью извлекать последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок.
0
1
k-1
0
1
k-1
В вариантах осуществления, реализованных с использованием матриц, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 выполнен с возможностью извлекать последовательность символов S, S, ..., S данныхиз n различных декодированных последовательностей выборок посредством выполнения с возможностью извлекать последовательность символов S, S, ..., S данныхиз второй матрицы nxk.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью оценивать, например, посредством модуля 508 оценки, выполненного с возможностью оценивать, один или более канальных коэффициентов. Модуль 508 оценки может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
0
1
n-1
0
1
k-1
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью оценивать n канальных коэффициентов h, h, ..., h, при этом каждая из n различных декодированных последовательностей выборок соответствует последовательности символов S, S, ..., S данных, умноженной на соответствующий канальный коэффициент.
Как упомянуто выше, каждый канальный коэффициент является комплексным числом, соответствующим усилению и сдвигу фаз для одной из задержанных версий передаваемой последовательности символов (как проиллюстрировано на фиг. 11). Канальные коэффициенты могут оцениваться, если один или несколько из символов данных представляют собой обучающие символы. Использование обучающих символов и их позиций типично должно составлять предварительно определенную часть используемой схемы передачи. Как упомянуто выше, альтернатива использованию обучающих символов заключается в том, чтобы использовать дифференциальную модуляцию.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью комбинировать, например, посредством модуля 509 комбинирования, выполненного с возможностью комбинировать, декодированные последовательности выборок. Модуль 509 комбинирования может реализовываться посредством или размещаться с поддержкой связи с процессором 511 второго радиоузла 110; 108-1, 108-2.
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 может быть выполнен с возможностью комбинировать n различных декодированных последовательностей выборок посредством выполнения комбинирования с максимальным отношением (MRC), за счет чего увеличивается отношение "сигнал-шум".
Второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 также может содержать средство для сохранения данных. В некоторых вариантах осуществления, второй радиоузел 110; 108-1, 108-2 содержит запоминающее устройство 510, выполненное с возможностью сохранять данные. Данные могут представлять собой обработанные или необработанные данные и/или информацию, связанную с ними. Запоминающее устройство 510 может содержать один или более запоминающих блоков. Дополнительно, запоминающее устройство 510 может представлять собой компьютерное устройство хранения данных или полупроводниковое запоминающее устройство, такое как компьютерное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, энергозависимое запоминающее устройство или энергонезависимое запоминающее устройство. Запоминающее устройство выполнено с возможностью использоваться для того, чтобы сохранять полученную информацию, данные, конфигурации, решения по диспетчеризации и приложения и т.д., чтобы осуществлять способы в данном документе при выполнении во втором радиоузле 110; 108-1, 108-2.
Варианты осуществления в данном документе для декодирования и извлечения символов данных из принимаемого сигнала могут реализовываться через один или более процессоров, к примеру, через процессор 511 в компоновке, проиллюстрированной на фиг. 5, вместе с компьютерным программным кодом для выполнения функций и/или этапов способа вариантов осуществления в данном документе. Программный код, упомянутый выше, также может предоставляться в качестве компьютерного программного продукта, например, в форме носителя/передающей среды данных, переносящего компьютерный программный код для выполнения вариантов осуществления в данном документе при загрузке во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2. Одна такая передающая среда может иметь форму электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя хранения данных. Машиночитаемый носитель хранения данных может представлять собой CD-ROM-диск или карту памяти в формате Memory Stick.
Кроме того, компьютерный программный код может предоставляться в качестве программного кода, сохраненного на сервере, и загружаться во второй радиоузел 110; 108-1, 108-2.
Специалисты в данной области техники также должны принимать во внимание, что вышеприведенные интерфейс 500 ввода-вывода, приемный модуль 501, передающий модуль 502, модуль 503 удаления, модуль 504 накопления, модуль 505 декодирования, модуль 506 переупорядочения, модуль 507 извлечения, модуль 508 оценки и модуль 509 комбинирования могут означать комбинацию аналоговых и цифровых схем и/или одного или более процессоров, сконфигурированных с программным обеспечением и/или микропрограммным обеспечением, например, сохраненным в запоминающем устройстве 510, которое, при выполнении посредством одного или более процессоров, к примеру, посредством процессоров во втором радиоузле 110; 108-1, 108-2, работает так, как описано выше. Один или более этих процессоров, а также других цифровых аппаратных средств, могут быть включены в одну специализированную интегральную схему (ASIC), либо несколько процессоров и различных цифровых аппаратных средств могут быть распределены по нескольким отдельным компонентам, в отдельном корпусе либо собранным во внутрикристальную систему (SoC).
Примерный вариант осуществления
В этом разделе, приводится и иллюстрируется пошаговое описание одного варианта осуществления схемы кодированных повторений.
Введение
Последовательность символов данных, которые должны передаваться, проиллюстрирована на фиг. 6. Кроме того, кодовая матрица предоставляется на фиг. 6. На фиг. 6 оттенки серого используются для того, чтобы иллюстрировать четыре кодовых слова, например, строки, кодовой матрицы. В примере, кодовая матрица является матрицей Адамара 4×4, но может использоваться любой ортогональный действительно- или комплекснозначный код nxn. Размер n кодовой матрицы должен быть равен числу кодированных повторений, которые должны передаваться. Кодовым словам (строкам) кодовой матрицы предоставлены различные оттенки серого в качестве иллюстрации. Число символов данных произвольно выбирается равным k=8, но может быть любым кратным n. Символы данных могут извлекаться из символьного созвездия любой линейной модуляции. Также могут использоваться нелинейные модуляции, такие как GFSK и GMSK, но нижеприведенное описание предполагает линейную модуляцию для простоты. Ниже подробнее поясняются нелинейные модуляции. Некоторые символы данных могут представлять собой обучающие символы.
Один или более этапов, связанных с повторением, кодированием, циклическим префиксом и передачей, упомянутых ниже, выполняются посредством первого радиоузла 108-1, 108-2; 110, выступающего в качестве передающего устройства.
Повторение
Символы данных повторяются n=4 раза. Это проиллюстрировано в качестве четырех строк в матрице по фиг. 7.
Это относится к этапу 201, описанному выше.
Кодирование
Матрица кода Адамара по фиг. 6 применяется посимвольно, многократно. Каждый столбец, т.е. повторяющийся символ, в матрице умножается (поэлементно) на кодовое слово, например, на строку, кодовой матрицы. Оттенки серого на фиг. 8 схематично иллюстрируют кодовые слова, используемые для каждого столбца.
Это относится к этапу 202, описанному выше.
Циклический префикс
0
1
k-1
.
Как упомянуто выше, необязательный аффикс может добавляться, чтобы разделять две кодированных последовательности символов S, S, ..., S данныхВ этом примере, циклический префикс добавляется. Последние n-1 столбцов матрицы на фиг. 8 добавляются перед матрицей, как схематично проиллюстрировано на фиг. 9. Поскольку n=4 в этом примере, добавляются три последних столбца матрицы на фиг. 9.
Это относится к этапу 203, описанному выше.
Передача
Символы передаются последовательно, построчно в матрице, как схематично проиллюстрировано на фиг. 10. Передача может заключать в себе формирование импульсов и одну или более других регулярных функций передающего устройства.
Это относится к этапу 204, описанному выше.
Один или более этапов, связанных с приемом, кодированием, удалением циклического префикса, накоплением, декодированием, сортировкой и MRC, упомянутых ниже, выполняются посредством второго радиоузла 110; 108-1, 108-2, выступающего в качестве приемного устройства.
Прием
i
Как упомянуто выше, вследствие межсимвольных помех в фильтрах, например, в фильтре передающего устройства и/или в фильтре приемного устройства и вследствие межсимвольных помех в канале, принимаемый сигнал должен представлять собой взвешенную сумму задержанных версий сигнала, как схематично проиллюстрировано на фиг. 11. Весовые коэффициенты представляют собой комплекснозначные канальные отводы h. Здесь предполагается, что полная длина канала составляет n. Помимо этого, добавляется шум (не проиллюстрирован).
Это относится к этапу 501, описанному выше.
Удаление циклического префикса
Циклический префикс удаляется, и n последовательностей принимаемых выборок извлекаются.
Блоки в нижнем конце по фиг. 12 схематично иллюстрируют n=4 последовательности по k=8 выборок. Как упомянуто выше, каждая выборка представляет собой сумму задержанных версий сигнала вследствие ISI.
Это относится к этапу 502, описанному выше.
Накопление
N последовательностей k принимаемых выборок накапливаются в матрицу. Это схематично иллюстрируется на фиг. 13, причем этот чертеж иллюстрирует матрицу 4×8.
Это относится к этапу 503, описанному выше.
Декодирование
Кодовые слова применяются по строкам, и строки суммируются. Фиг. 14A схематично иллюстрирует результат, когда первое кодовое слово +1, +1, +1, +1 применяется. Строки умножаются на +1, +1, +1, +1, соответственно, и суммируются. Сумма показывается в нижней части по фиг. 14A. Только символы, первоначально кодированные с первым кодовым словом, присутствуют, тогда как другие отменяются. Следует отметить, что ISI удаляется или иным образом разрешается, поскольку каждый ISI-отвод канала представляется посредством различной выборки.
Аналогично, второе, третье и четвертое кодовые слова применяются, чтобы извлекать оставшиеся символы данных, как проиллюстрировано на фиг. 14B-14D.
Это относится к этапу 504, описанному выше.
Сортировка
N=4 различных декодированных последовательностей, проиллюстрированных на верхней части на фиг. 15, сортируются в матрицу, как показано в средней части по фиг. 14. Повторяющийся n=4 раза сигнал, передаваемый по каналу с ISI в четыре символа, преобразован в n=4 сигнала без ISI, как схематично проиллюстрировано в нижней части по фиг. 15, причем каждый из них имеет выигрыш при обработке в n=4 раза.
Это относится к этапу 505, описанному выше.
Извлечение
0
1
7
Символы S, S, ..., S данных извлекаются из сигнала без ISI, схематично проиллюстрированного в нижней части по фиг. 15.
Это относится к этапу 506, описанному выше.
Комбинирование с максимальным отношением (MRC)
i
При присутствии аддитивного белого гауссова шума (AWGN), SNR комбинированного сигнала максимизируется, если n сигналов комбинируются с использованием MRC. Это означает то, что сигналы должны когерентно комбинироваться после того, как масштабированы с квадратным корнем SNR отдельного сигнала. Поскольку энергия шумов является идентичной во всех n сигналов, это является эквивалентным умножению на сопряженную величину для канального коэффициента h каждого сигнала. Это схематично иллюстрируется на фиг. 16. Канальные коэффициенты могут оцениваться, если один или несколько из символов данных представляют собой обучающие символы. Поскольку ISI удален, оценка канала является простой.
Это относится к этапам 507 и 508, описанным выше.
Другие аспекты
Схема является применимой для любой линейной модуляции, такой как BPSK, 8PSK, 16QAM и т.д. Поскольку дифференциально кодированная GMSK, GFSK или MSK может приблизительно или точно описываться в качестве линейной модуляции, схема также может применяться к этим модуляциям. Умножения с кодом (+1, -1) затем заменяется посредством подвергания битов операции XOR. Проще всего добавлять Rx-разнесение антенн в схему. Rx-ветви обрабатываются отдельно в приемном устройстве и комбинируются с использованием MRC. MRC между Rx-ветвями выполняется аналогично MRC между ветвями разнесенного приема, созданными посредством схемы кодированных повторений. Кодированное повторение может комбинироваться с традиционными слепыми передачами и I/Q-комбинированием.
Примерное формальное описание некоторых вариантов осуществления
Ниже используется следующая система обозначений:
обозначает транспонирование вектора (или матрицы) a.
обозначает сопряженное транспонирование вектора (или матрицы) a.
обозначает (поэлементную) сопряженную величину вектора (или матрицы) a.
Этапы первого радиоузла 108-1, 108-2; 110, например, передающего устройства
С учетом k символов данных  и кодовой матрицы nxn  с ортогональными столбцами, где k является целым кратным n, передающее устройство выполняет следующие этапы:
Формирование матрицы R nxk, в которой каждая строка является копией  .
Это относится к этапу 201, описанному выше.
Кодирование
Формирование матрицы nxk:
где  , т.е. R умножается поэлементно на повторяющуюся версию кодовой матрицы C. E может также записываться следующим образом:
.
Это относится к этапу 202, описанному выше.
Циклический префикс: Формирование матрицы
Иными словами,  последних столбцов  конкатенируются с  .
Это относится к этапу 203, описанному выше.
Передача
Передача символов P по строкам, в качестве последовательности  из  символов, с использованием регулярных функций передающего устройства (формирования импульсов, цифро-аналогового преобразования, преобразования с повышением частоты до радиочастоты, усиления мощности и т.д.)
Это относится к этапу 204, описанному выше.
Этапы второго радиоузла 110; 108-1, 108-2, например, приемного устройства
Прием
После регулярных функций приемного устройства (аналоговой фильтрации, преобразования с понижением частоты в полосу модулирующих частот, аналого-цифрового преобразования, цифровой фильтрации и т.д.), принимаемый сигнал представляется посредством  комплексных выборок  с символьным разнесением. Здесь предполагается, что комбинированный эффект фильтрации в передающем устройстве, временной дисперсии в канале и фильтрации в приемном устройстве может выражаться как  , где  являются канальными отводами, и  является вектором с шумовыми выборками.
Это относится к этапу 501, описанному выше.
Накопление (включающее в себя удаление возможного циклического префикса)
Накопление подпоследовательностей  в матрицу nxk:
Иными словами, n последовательностей k выборок помещаются в строки F, пропуская n-1 первых выборок, n-1 последних выборок и n-1 выборок между каждой сохраненной подпоследовательностью  . Следует отметить, что вследствие циклического префикса,  , где  является каналом, E является кодированными символами, N является матрицей AWGN-выборок с дисперсией  , и  обозначает построчную циклическую свертку.
Это относится к этапам 502 и 503, описанным выше.
Декодирование
Умножение F на транспонированную кодовую матрицу C слева, что приводит к матрице nxk:
где  является матрицей AWGN-выборок с дисперсией  .
Это относится к этапу 504, описанному выше.
Переупорядочение
Формирование матрицы X nxk посредством переупорядочения элементов в D:
где  является переупорядоченной версией  .
Можно отметить, что сигнал, принимаемый в дисперсивном во времени канале, разделен на n сигналов без ISI (представленных посредством строк в X).
После этого, последовательность символов данных может извлекаться. Один возможный способ проведения извлечения поясняется посредством этапа "MRC-комбинирования", который требует канальных коэффициентов из этапа "оценки канала".
Это относится к этапам 505 и 506, описанным выше.
Оценка канала
Оценка канального вектора  . Поскольку каждый канальный отвод оказывает влияние на только одни из n сигналов, оценка канала является простой. Использование весовых коэффициентов  подразумевает то, что n сигналов когерентно комбинируются, т.е. они суммируются конструктивно. Дополнительно, абсолютная величина весовых коэффициентов максимизирует SNR комбинированного сигнала. Канальные коэффициенты могут оцениваться, если один или несколько из символов  данных представляют собой обучающие символы.
Это относится к этапу 507, описанному выше.
MRC-комбинирование
Вычисление:
где  является вектором AWGN-выборок с дисперсией  . Следует отметить, что извлеченный сигнал является вектором передаваемых символов  , плюс шум. При условии, что  имеет единичную энергию, отношение "сигнал-шум" составляет  , т.е. n раз отношение "сигнал-шум" принимаемого сигнала. Достигнут выигрыш при обработке в n раз.
Это относится к этапу 508, описанному выше.
Сокращения
AWGN - аддитивный белый гауссов шум
ISI - межсимвольные помехи
MRC - комбинирование с максимальным отношением
SNR - отношение "сигнал-шум"
При использовании слова "содержать" или "содержащий", оно должно интерпретироваться как неограничивающее, т.е. означающее "состоять, по меньшей мере, из".
Модификации и другие разновидности описанного варианта(ов) осуществления должны быть очевидными для специалистов в данной области техники с применением преимущества идей, представленных в вышеприведенных описаниях и на ассоциированных чертежах. Следовательно, необходимо понимать, что вариант(ы) осуществления в данном документе не должны быть ограничены конкретными раскрытыми примерами, и что модификации и другие варианты осуществления имеют намерение включения в пределы объема этого раскрытия сущности. Хотя конкретные термины могут использоваться в данном документе, они применяются только в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения.