Оптимальная маршрутизация, когда два или более сетевых элемента объединены в один элемент

Оптимальная маршрутизация, когда два или более сетевых элемента объединены в один элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для приема и синхронизации в системе прямого цифрового спутникового вещания, в которой используется прием только со спутника в пределах линии прямой видимости (ЛПВ) или прием в условиях ЛПВ с переизлучением на Земле.

Предпосылки изобретения

Существенное влияние на работу приемников в существующих системах, которые представляют наземные и/или спутниковые цифровые аудиорадиоуслуги (ЦАРУ (DARS)), оказывает блокирование, затенение и многолучевое распространение, в результате которых происходит труднопреодолимое ухудшение качества сигнала, такое как замирание сигнала и межсимвольная интерференция (МСИ (ISI)), вызываемые многолучевым распространением. Такое влияние на каналы передачи информации на приемники может зависеть от местоположения и частоты, в частности, в городских условиях или в определенных географических областях с высокими перепадами уровня местности, где блокирование зоны прямой видимости прохождения сигналов от спутников является преобладающим.

Блокирование сигналов в портативных и мобильных приемниках может происходить из-за возникновения физических препятствий между передатчиком и приемником. Прием на мобильные приемники может быть, например, затруднен физически, когда они движутся через туннели или перемещаются вблизи к зданиям или деревьям, которые препятствуют приему сигнала со спутника в зоне прямой видимости. Перерывы в предоставлении услуг также могут происходить при существенно высоком уровне отклонения приема сигналов из-за отражений при многолучевом распространении требуемого сигнала.

В местах, расположенных непосредственно под спутником (далее называются как подспутниковая точка), по существу, присутствуют самые высокие углы возвышения ЛПВ, в то время как в местах, расположенных на удалении от подспутниковой точки, по существу, углы возвышения ЛПВ убывают и, соответственно, повышается вероятность блокирования и затенения. Места, расположенные за пределами помещений вблизи к подспутниковой точке, фактически обеспечивают неблокируемый прием ЛПВ. При этом необходимость наземного переизлучения потенциально заблокированных сигналов ЛПВ будет минимальной. Однако когда угол возвышения ЛПВ по отношению к спутнику будет меньше, чем приблизительно 85 градусов, блокирование высокими зданиями или геологическими возвышенностями (то есть высотой порядка 30 метров) становится существенным. При этом требуется наземное переизлучение для заполнения пробелов сигнала и обеспечения удовлетворительной зоны приема мобильных радиоприемников, а также неподвижных и портативных радиоприемников. В областях, где высота зданий или геологических препятствий относительно невелика (то есть менее 10 метров), блокирование будет несущественным, если только расстояние от подспутниковой точки не превышает 1400 км, когда снижение угла возвышения ЛПВ доходит до уровня менее 75 градусов. Для расстояния 6300 км от подспутниковой точки угол возвышения падает до уровня ниже 25°, и это значительно повышает необходимость использования наземного переизлучения сигнала спутника.

Таким образом, в местах, расположенных на средних и высоких широтах, в зоне охвата одного или нескольких вещательных спутников требуется использовать наземное переизлучение для обеспечения соответствующего качества приема радиосигнала. Для успешного осуществления приема с помощью мобильного радиоприемника прямых спутниковых сигналов на ЛПВ и при их комбинировании с теми же сигналами, повторно излучаемыми на Земле, требуется обеспечить в месте приема близкую относительную синхронизацию и комбинирование непосредственных спутниковых сигналов на ЛПВ с сигналами, повторяемыми в наземной сети. Кроме того, в местах приема требуется обеспечить близкую синхронизацию между сигналами, повторно излучаемыми различными наземными станциями.

Краткое описание изобретения

Вышеописанные недостатки могут быть устранены, и обеспечивается возможность реализации множества преимуществ благодаря комбинированию сигналов с временным разделением, передаваемых непосредственно со спутника в условиях ЛПВ, или сигналов с временным и пространственным разделением, передаваемых непосредственно со спутника в условиях ЛПВ, с переизлучаемыми сигналами с наземным разделением, которые генерируются на основе принятых на наземной станции сигналов, передаваемых непосредственно со спутника в условиях ЛПВ, которые переизлучаются в виде земной радиоволны в городе и его окрестностях. Благодаря этому сигналы, непосредственно принимаемые со спутника в условиях ЛПВ, с временным разделением или временным и пространственным разделением могут приниматься вместе с сигналами наземного переизлучения, которые представляют собой соответствующим образом задержанный сигнал со спутника, непосредственно принимаемый в условиях ЛПВ, для обеспечения приема со спутниковым/наземным разделением. С помощью этого можно обеспечить перемещение мобильного приемника в областях, где преобладает непосредственный прием спутниковых сигналов в условиях ЛПВ или в городе и в прилегающих к нему районах, где, в основном, преобладают наземные переизлучаемые сигналы, или обеспечить переход между двумя типами областей без прерывания приема. Для обеспечения достаточного качества непрерывности время прихода спутниковых сигналов в зоне прямой видимости и переизлучаемых наземных сигналов синхронизируют в пределах 10 миллисекунд.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения центры зон вещания определены для групп наземных станций переизлучения. Сигналы, излучаемые каждой из ряда наземных станции переизлучения, корректируют таким образом, чтобы скомпенсировать разность расстояний между соответствующими наземными станциями переизлучения и приблизительным центром зоны вещания.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения сигналы спутника, переизлучаемые с наземной станции, корректируют так, чтобы скомпенсировать разности времени прихода более раннего сигнала от спутника и соответствующих сигналов наземных станций переизлучения.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения сигналы, излучаемые с наземных станций переизлучения, корректируют таким образом, чтобы скомпенсировать задержку, возникающую при генерировании сигнала наземной станции с использованием сигнала спутника на наземной станции переизлучения.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения символы в потоке мультиплексированных данных с временным разделением, поступающим на наземную станцию переизлучения, совмещают с многочастотными модулированными символами в многочастотном модулированном сигнале/мультиплексированном сигнале с временным разделением.

В соответствии с еще одним вариантом воплощения настоящего изобретения, по меньшей мере, один приблизительный центр зоны вещания определяется для выбранного количества указанных географически разделенных наземных станций переизлучения. Определяют соответствующие разности расстояний между каждой из выбранного количества наземных станций переизлучения и приблизительным центром зоны вещания. Затем производят корректирование наземного сигнала для компенсации различного времени прихода наземного сигнала, передаваемого выбранным количеством наземных станций переизлучения, на терминал пользователя из-за разности расстояний между соответствующими из выбранного количества наземных станций переизлучения и приблизительным центром зоны вещания.

В соответствии с еще одним вариантом воплощения настоящего изобретения устройство для использования в наземных станциях переизлучения принимает мультиплексированный поток данных с временным разделением, содержащий символы, причем каждый из указанных символов соответствует выбранному количеству битов в потоке данных. Устройство обработки, подключенное к приемному устройству, определяет местоположение преамбулы главного кадра в потоке данных. Устройство обработки преобразует символы в потоке мультиплексированных данных с временным разделением (данных МВР (TDM)) в соответствующие поднесущие, мультиплексированные с ортогональным делением частоты (МОДЧ (OFDM)) для генерирования мультиплексированного сигнала с временным разделением/многочастотного модулированного сигнала (МВР-МЧМ (МСМ)), который содержит многочастотно-модулированные символы, каждый из которых имеет выбранное количество поднесущих, которые транспортируют последовательные по времени символы сигнала МВР. Устройство обработки иногда обозначают как преобразователь уплотнения сигнала МВР в МЧМ. В устройстве обработки используется преамбула главного кадра МВР или в качестве альтернативы уникальный код, распределенный по всему кадру МВР, для синхронизации символов в потоке данных с соответствующей одной из поднесущих в соответствующих многочастотно-модулированных символах.

В соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения каждый передатчик переизлучения передает сигнал МВР-МЧМ высокой мощности с использованием распространения земной радиоволны в городе, или с вершины холма, или вдоль дороги через антенны, установленные на башнях на достаточной высоте для обеспечения расстояния передачи от 1 до 20 км в соответствии с необходимостью.

Краткое описание чертежей

Различные аспекты, преимущества и новые свойства настоящего изобретения будут более понятными при чтении следующего подробного описания совместно с прилагаемыми чертежами, на которых

фиг.1А и 1B изображают систему вещания с использованием одного спутника для передачи сигналов с временным разделением, выполненную в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.2 - вещательная система, в которой используются два спутника для передачи сигналов с временным и пространственным разделением, выполненная в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.3 - график, иллюстрирующий длительность затухания, по которой определяют величину задержки для оптимизации приема с временным разделением;

фиг.4 - одночастотная наземная сеть МВР-МЧМ (SFN), выполненная в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.5 - синхронизация символов МВР с поднесущими МЧМ в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.6 - модуляция символа МВР в поднесущую МЧМ в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.7 - вычисление разности задержки между спутником и наземной станцией переизлучения в условиях ЛПВ, а также разности задержек между наземными станциями переизлучения и центром вещания одночастотной сети в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.8 - преобразование горизонтального расстояния в расстояние ЛПВ для использования при синхронизации кадра МВР-МЧМ, изображенного на фиг.7;

фиг.9 - разделение кадра МВР на кадры МЧМ в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.10 - совмещение кадров МВР-МЧМ, излучаемых множеством станций в одночастотной сети, имеющих выбранный диаметр размещения, в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения;

фиг.11 - максимальный диаметр размещения наземных станций переизлучения в одночастотной сети, в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

В спутниковых системах передачи данных может использоваться временное разделение сигналов, или комбинированное временное и пространственное разделение сигналов для уменьшения нежелательных эффектов блокирования, затенения, затухания при многолучевом распространении. Например, система передачи данных с временным разделением позволяет передавать ранний и поздний сигналы со спутника (то есть один сигнал передается с задержкой на выбранный временной интервал по отношению к другому сигналу) в одном прямом потоке данных в условиях ЛПВ. В качестве альтернативы в системе передачи данных с временным разделением производится передача раннего и позднего сигналов по соответственно двум прямым потокам данных ЛПВ. Длительность временного интервала между ранним и поздним сигналами определяется на основании длительности перерывов предоставления услуги из-за блокирования, которое требуется устранить. Требуемая величина задержки определяется на основании экспериментальных данных. Кроме того, два прямых потока данных ЛПВ могут передаваться соответственно через два разнесенных в пространстве спутника для осуществления пространственного разделения, а также временного разделения. В обоих случаях канал без задержки получает задержку в наземном передатчике переизлучения и/или в приемнике так, что ранний и поздний каналы могут быть конструктивно скомбинированы.

Оба вышеуказанных варианта воплощения непосредственного спутникового разнесения в условиях ЛПВ могут быть скомбинированы с сетью наземных станций переизлучения для предотвращения блокирования зданиями, мостами и туннелями, которое проявляется как в населенных пунктах, так и в крупных городах, где прямой прием по ЛПВ со спутников не всегда доступен. Наземная сеть может содержать от одной до произвольного количества станций в соответствии с необходимостью обеспечения требуемой зоны вещания. Для использования наземного переизлучения прямых спутниковых сигналов в настоящем изобретении предусмотрено преобразование сигнала МВР спутника в сигнал с многочастотной модуляцией, который, по существу, является устойчивым и надежным при использовании в условиях окружающей среды, в которой возникает многолучевое распространение радиоволн при распространении земной радиоволны в центральных деловых районах и крупного города и пригородных районах. В настоящем изобретении используется средство синхронизации и комбинирования прямых сигналов в условиях ЛПВ спутника с повторением сигнала спутника через наземную сеть переизлучения для обеспечения непрерывного постоянного приема при перемещении в областях, в которых обеспечена зона вещания только со спутника, в областях зоны вещания с городским ландшафтом, а также при переходе между двумя типами областей.

Для генерирования наземного сигнала поток символов данных МВР, принимаемый со спутника, преобразуется в сигнал с многочастотной модуляцией. Это выполняется с помощью преобразования ОБПФ (IFFT) (обратное быстрое преобразование Фурье), при котором символы потока данных МВР синхронно и точно назначаются отдельным поднесущим МВР-МЧМ одинаково для всех наземных станций переизлучения наземной одночастотной сети. Сигнал МВР-МЧМ известен как сигнал, устойчивый к помехам многолучевого распространения радиоволн, и обеспечивает надежный прием в областях, где прием в пределах прямой видимости в существенной степени заблокирован.

1. Прием на мобильный приемник со спутников в пределах зоны прямой видимости

Ниже описана передача сигнала с использованием электромагнитных волн непосредственно между передатчиками спутника и мобильными приемниками. Как указано выше, блокирование сигнала на приемнике может возникнуть из-за появления физического препятствия между передатчиком и приемником. Кроме того, перерывы в предоставлении услуги могут происходить из-за затухания сигнала, непринятия сигнала и нарушения фазы несущей. Мобильные приемники, например, могут быть заблокированы физическими препятствиями, когда они перемещаются в туннелях, или рядом со зданиями, или деревьями, которые представляют собой помеху для приема сигнала в пределах прямой видимости (ЛПВ). Перерывы в предоставлении услуг могут возникать, с другой стороны, из-за непринятия сигналов, затухания или нарушений фазы несущей при достаточно высоком уровне отражений при многолучевом распространении сигнала по сравнению с требуемым сигналом.

В спутниковых системах передачи данных может использоваться только временное разделение сигналов, только пространственное разделение сигналов или временное и пространственное разделение сигналов совместно для снижения влияния нежелательных эффектов блокирования связи в пределах прямой видимости, затенения и затухания из-за многолучевого распространения. Например, как показано на фиг.1А, в системе 10 спутниковой передачи данных с использованием только временного разделения могут передаваться ранняя и поздняя версии одного и того же сигнала в одном прямом потоке 12 данных в условиях ЛПВ через спутник 14 (то есть поздний сигнал представляет собой точную копию раннего сигнала, но с задержкой на выбранный интервал времени). В качестве альтернативы, как показано на фиг.1B, в системе 10 передачи данных, в которой используется только временное разделение, через спутник 14 может передаваться один поток 18 данных в условиях ЛПВ, в котором передаются только ранние сигналы, и другой поток данных ЛПВ, в котором передаются только поздние сигналы.

Спутниковая система передачи данных, в которой комбинируется пространственное и временное разделение, показана на фиг.2. Два прямых потока 16 и 18 данных в условиях ЛПВ могут передаваться соответственно через два спутника 14 и 20, которые разнесены в пространстве на расстояние, достаточное для осуществления пространственного разделения. Временное разделение осуществляется либо путем передачи смешанного сигнала из раннего и позднего сопутствующих сигналов в каждом потоке данных, или путем передачи всех ранних сигналов в одном потоке данных и всех поздних сигналов в другом потоке данных.

Для любой из конфигураций системы по фиг.1А, фиг.1B или фиг.2 сигнал без задержки (то есть ранний спутниковый сигнал) получает задержку в приемнике 22 так, что он может быть синхронно скомбинирован с поздним сопутствующим сигналом в один сигнал. Метод максимального правдоподобия для осуществления такого комбинирования описан ниже.

Сигналы, представленные на фиг.1А, фиг.1B и фиг.2 предпочтительно представляют собой сигналы вещательных каналов (ВК), по которым передаются отдельные вещательные программы. Отдельные вещательные программы назначаются вещательным каналам. По одному вещательному каналу передается вещательная программа без задержки (и, следовательно, называется ранней). По второму каналу передается такая же вещательная программа за исключением того, что она проходит с задержкой (и, следовательно, называется поздней). Эти ранний и поздний вещательные каналы могут рассматриваться как передающие сопутствующие сигналы, при этом один канал передается на одной из несущих, и другой канал одновременно передается на противоположной транспортной несущей.

Для сигнала спутника, обозначенного на фиг.1А позицией 12, приемник 22 в системе 10, в которой используется только один прямой поток в условиях ЛПВ с одного спутника 14 для обеспечения временного разделения, принимает только одну мультиплексированную несущую с временным разделением (МВР) для воплощения такого режима работы. С этой целью в приемнике используется один радиочастотный блок, с помощью которого осуществляется прием несущей МВР. В этой ситуации для каждой мобильной вещательной программы производится передача двух прямых вещательных каналов прямого мобильного приема в условиях ЛПВ в одном и том же потоке МВР. Символы в каждом вещательном канале мультиплексированы 33 с временным разделением в пределах кадров несущей МВР вместе с другими вещательными каналами. По одному вещательному каналу проходит ранний сигнал, и по другому вещательному каналу проходит поздний сигнал. Этот процесс обеспечивает временное разделение в приемнике 22, которое улучшает возможность непрерывного постоянного приема в случаях динамического блокирования, которые могут возникать в транспортном средстве, передвигающемся, например, по дороге.

Как показано на фиг.1B, с помощью сигналов 16 и 18 спутника в системе 10 формируются два потока 27 МВР и производится демультиплексирование и декодирование соответствующих вещательных каналов из этих потоков МВР, при этом приемник 22 содержит оборудование, предназначенное для приема и обработки двух спутниковых несущих МВР. С этой целью в приемнике 22 имеется радиочастотный (РФ) блок, который позволяет принимать две спутниковые несущие МВР. При этом может использоваться один радиочастотный блок, имеющий достаточную полосу пропускания для приема двух радиочастотных несущих МВР. Такая конструкция является в особенности предпочтительной, когда спектры несущих МВР расположены непрерывно по отношению друг к другу. Однако в некоторых случаях две несущие не могут быть расположены в непосредственной близости и должны быть разделены по спектру так, что невозможно использовать один радиочастотный блок. В этой ситуации для приема двух несущих частот в приемнике соответствующим образом размещены и установлены два отдельных и независимых радиочастотных блока. Компоновка с одним радиочастотным блоком будет обозначаться как одноканальный спутниковый приемник, и компоновка с двумя радиочастотными секциями будет обозначаться как двухканальный спутниковый приемник.

Продолжительность временного интервала между ранним и поздним сигналами определяется по длительности перерыва в предоставлении услуги, который следует предотвратить. Длительность перерыва в предоставлении услуги определяется по распределению и размеру блокирующих помех. В городах блокирующие помехи чаще всего представляют собой здания различной высоты, расположенные на различном удалении от улиц. В сельскохозяйственных районах блокирующие помехи вероятнее всего представляют собой деревья, окаймляющие и нависающие над шоссе или над проселочной дорогой. В обоих случаях следует также учитывать мосты и туннели. Документированное исследование, которое дает основание для соответствующего выбора величины задержки для городов и шоссе, описано ниже со ссылкой на фиг.3. Временная задержка между ранним и поздним сигналами предпочтительно представляет собой системный параметр, который является функцией физического распределения блокирующих предметов в условиях ЛПВ и скорости транспортного средства. Значение этой величины задержки для транспортных средств, перемещающихся вдоль обычных сельских дорог при типичных величинах скоростей (от 30 до 60 миль в час (48-96 км/час)), выбирают достаточно длинным для перекрытия распределения блокирующих предметов. Величину задержки выбирают такой, чтобы она была предпочтительно достаточно длительной для устранения предпочтительно от 97% до 99% блокирующих предметов, но не настолько длительной, чтобы существенно усложнить конструкцию приемника (например, настолько, чтобы сложность и/или стоимость приемника стали бы коммерчески неприемлемыми). В качестве примера рассмотрим длительность такого блокирования для автомобиля, проходящего под мостом шириной 50 футов (15 м) со скоростью 30 миль в час (48 км/час). Условия ЛПВ со спутника блокируются при этом на 1,136 секунды, и задержка позднего сигнала должна быть, по меньшей мере, равной этому значению.

Измерения условий блокирования были проведены для сельских дорог и описаны в публикации авторов Лутс и др. (Lutz et al.) "Наземная мобильная передача данных со спутника - модель канала, модуляция и контроль ошибок" ("Land Mobile Satellite Communication - Channel Model, Modulation and Error Control"), Proceedings ICDSC-7, Международная конференция по цифровой спутниковой передаче данных, 12-16 мая 1986 года. Используя данные этой публикации, был построен график зависимости доли наблюдаемого блокирования от доступной глубины границы замирания для смешанных препятствий, таких как мосты, структуры, установленные вдоль дороги, здания и деревья. Эти данные, представленные на фиг.3, показывают, что для глубины границы замираний 12 дБ, время задержки находится в пределах от 2 до 8 секунд. Глубина границы замирания представляет собой разность между уровнем сигнала, поступающего со спутника, и уровнем неприемлемого приема сигнала. Так, например, если сигнал со спутника будет достаточно сильным для обеспечения границы замирания 12 дБ, на фиг.3 можно видеть, что максимальное использование приема с временным разделением обеспечивается при задержке от 6 до 8 секунд.

Другим средством улучшения приема сигнала со спутника в мобильной ситуации является устройство перемежения. Такое устройство перемежения предназначено для борьбы с выбросами в отдельных битах или ошибками символов, которые могут происходить в результате случайно изменяющихся условий передачи из-за амплитудных замираний, вызванных многолучевым распространением радиоволн, и/или блокирования в течение довольно длительного периода для компенсации преднамеренных действий по исправлению ошибок в случае использования комбинации кодирующих устройств 30 прямого исправления ошибок и дополняющих их декодеров 28 максимального правдоподобия. Такое перемежение выполняется путем переупорядочения временной последовательности битов или символов сообщения в передатчике для случайного и равномерного распределения их по временному окну, равному длительности перемежения. В результате этого соседние биты или символы входящего сообщения разделяются как можно дальше друг от друга. Если в перемежающихся битах или символах сообщения появляется всплеск ошибки при их передаче на приемник, действие взаимодополняющего обращенного устройства перемежения в приемнике для восстановления исходного порядка приведет к рассеиванию битов или символов с ошибкой по всему временному окну устройства перемежения, в результате чего они проявятся в декодере прямого исправления ошибок (ПИО) в виде случайно распределенных коротких выбросов битов с ошибками. Декодер (ПИО (FEC)) (прямого исправления ошибок) легко корректирует такие ошибки. Предполагается, что использование таких устройств перемежения в комбинации с кодирующими устройствами и декодерами ПИО составляет часть обработки, используемой при сквозной передаче сообщений или сигналов, пересылаемых в описываемой системе. Устройства перемежения, по существу, установлены после кодирующих устройств 30 ПИО в передатчике 24 и перед декодерами 28 ПИО в приемнике 22. Длительность временного окна таких устройств может выбираться в диапазоне от одного до нескольких кадров МВР.

Устройства перемежения также могут использоваться в форме перекрестных устройств перемежения. Перекрестное устройство перемежения содержит пару устройств перемежения, которые работают с парой битовых потоков сообщения так, что каждое устройство перемежения работает приблизительно с половиной битов каждого потока сообщения. Биты потока сообщений разделены и упорядочены псевдослучайно и равномерно. Например, на вход устройства перемежения приходит пара потоков сообщений. Перекрестное устройство перемежения воздействует на биты так, что генерируются два выходных поперечно перемежающихся потока. Устройство перемежения разделяет биты каждого входного потока сообщения по псевдослучайному закону, подавая их в виде двух выходных перекрестно-перемежающихся потоков. При этом биты разделены друг от друга как можно дальше в каждой паре перекрестно-перемежающихся потоков. Каждый из перекрестно-перемежающихся потоков транспортирует половину содержания каждого входного сообщения. Каждый поток передается по различным путям. При использовании в комбинации с исходным сверточным кодером, выход которого разделен на два потока сообщения, для формирования входных сигналов для прекрестного перемежения, и декодером Витерби (например, с использованием сверточного декодера, соответствующего исходному кодеру) поток битов сообщения, который представлял собой входной поток для исходного сверточного кодера, повторно кодируется по методу максимального правдоподобия на выходе декодера Витерби. Этот процесс позволяет устранить ошибки битов при передаче, возникающие в виде всплесков, вызванные блокированием, затенением и замираниями в результате многолучевого распространения, которые возникают при использовании путей непосредственного приема в зоне прямой видимости со спутника на мобильные приемники.

Для оптимизации мобильного приема поздний вещательный сигнал и задержанный ранний вещательный сигнал совмещают как можно более точно так, чтобы их соответствующие символы совпадали. Такое совмещение обеспечивается благодаря задержке принятого раннего вещательного сигнала на ту же величину, что и задержка позднего вещательного сигнала, которую он получил в передатчике 24. На фиг.1А и 1B показаны соответствующие принципы сквозной передачи данных. В приемнике 22 посимвольное совмещение двух вещательных сигналов выполняется как можно более точно с использованием фиксированной задержки 26, с помощью которой производится совмещение раннего сигнала в пределах менее половины периода кадра вещательного сигнала, после чего производится переменная задержка, регулировка которой позволяет синхронизировать преамбулы заголовков управления услугами (ЗУУ) (SCH) до символа в раннем и позднем вещательных сигналах. ЗУУ описаны в заявке на американский патент, регистрационный номер 09/112,349, поданной 8 июля 1998 года, которая полностью приводится здесь в качестве ссылки. Такое совмещение символов для раннего и позднего вещательных сигналов позволяет осуществлять комбинирование с максимальным правдоподобием символов раннего и позднего сигналов, поступающих в декодер 28 Витерби приемника.

Комбинирование с максимальным правдоподобием раннего и позднего сигналов осуществляется в передатчике 24 путем получения их с выхода сверточного кодера 30 и разделения его выходного сигнала на ранний и поздний сигналы. Разделение завершает процесс известный, как передавание, обозначенный позицией 32. Предпочтительно передавание включает выбор половины битов, прошедших исходное сверточное кодирование для раннего сигнала, и другой половины битов для позднего сигнала. Производится точный выбор битов, составляющих каждую половину, таким образом, оптимизируется общая характеристика коррекции битовых ошибок для сквозной передачи данных. В приемнике рекомбинация соответствующим образом синхронизированных ранних и поздних частей вещательного потока с использованием декодера Витерби, реализующего алгоритм «мягкого решения», обеспечивает оптимизированное комбинирование с максимальным правдоподобием. При такой рекомбинации используются оценки отношения сигнал-шум для каждого рекомбинируемого бита для создания комбинированного результата с максимальным правдоподобием.

В качестве альтернативы вместо комбинирования с максимальным правдоподобием может использоваться простое переключение раннего и позднего вещательных сигналов. В этом случае в приемнике 22 производится переключение между ранним и поздним вещательными сигналами. На выход приемника 22 предпочтительно поступает поздний вещательный сигнал, пока этот поздний вещательный сигнал не будет заблокирован. В случае, когда он заблокирован, приемник 22 переключается на ранний вещательный сигнал с задержкой. Совмещение с использованием соответствующей величины задержки обеспечивает отсутствие разрыва по времени в момент переключения приемника 22 между поздним и ранним вещательными сигналами. Совмещение должно производится в пределах 10 миллисекунд или меньше для исключения слышимых разрывов. Сигнал будет потерян только в случае, когда ранний и поздний вещательные сигналы будут заблокированы одновременно. Это случается только, если длительность одновременного блокирования превышает время задержки между ранним и поздним сигналами. Однако комбинирование с максимальным правдоподобием по алгоритму Витерби имеет существенное преимущество в отношении сигнал-шум, составляющее приблизительно 4,5 дБ по сравнению с простым переключением.

1.1 Воплощение способа с использованием только временного разделения с двумя непосредственными потоками МВР в условиях ЛПВ с одного спутника

Два потока МВР, предназначенные для мобильного приема, передают с одного и того же спутника 14. Один поток МВР несет символы раннего вещательного сигнала, и другой поток МВР несет символы позднего вещательного сигнала. Вещательные сигналы предпочтительно содержат множество вещательных каналов (ВК). Количество вещательных каналов ВК, предназначенных для мобильного приема с разделением, может изменяться от одного до всех доступных каналов. Вещательные каналы ВК, не используемые для мобильного приема с разделением, могут использоваться для передачи обычных услуг без разделения в условиях ЛПВ, предоставляемых на стационарные, неподвижные и портативные радиоприемники. Ранний и поздний вещательные каналы ВК обеспечивают временное разделение на мобильном приемнике, что улучшает возможность непрерывного приема в условиях динамичного блокирования, которое возникает в движущемся транспортном средстве. Время 34 задержки между ранним и поздним каналами ВК, по которым передаются два потока МВР, представляет собой системный параметр, который определяют таким же образом, как описано выше, для раннего и позднего вещательных каналов ВК, по которым проходит один и тот же поток МВР.

В приемнике 22 пару вещательных каналов ВК, один из которых представляет собой поздний поток МВР и другой является задержанным ранним потоком МВР, обрабатывают таким же образом, как поздний и ранний вещательные сигналы, описанные выше со ссылкой на фиг.1А. Приемник 22 принимает две несущих МВР для воплощения этого режима работы.

1.2 Воплощение временного и пространственного разделения с использованием двух непосредственных потоков МВР в условиях прямой видимости, поступающих от двух пространственно разделенных спутников

Производится передача двух потоков МВР, предназначенных для непосредственного мобильного приема со спутника в условиях ЛПВ, то есть по одному потоку 16 производится передача поздних сигналов и по другому потоку 18 производится передача ранних сигналов. Потоки 16 и 18 поступают соответственно от двух пространственно разнесенных спутников 14 и 20, как изображено на фиг.2. Это позволяет осуществлять прием с пространственным разделением, а также временным разделением. Два спутника 14 и 20 в достаточной степени разнесены друг от друга в пространстве для обеспечения двух различных путей передачи потоков МВР. Таким образом, обеспечивается возможность приема с пространственным разделением, поскольку если один из путей будет заблокирован, маловероятно, что другой путь также будет заблокирован. По одному потоку 16 МВР поступают поздние вещательные каналы ВК, и по другому потоку 18 МВР поступают ранние вещательные каналы ВК для обеспечения временного разделения на приемнике 22 и улучшения обеспечения непрерывного приема в условиях динамического блокирования, которые возникают в движущемся транспортном средстве. Время 34 задержки между ранним и поздним потоками МВР представляет собой системный параметр, который определяется, как описано выше, для раннего и позднего вещательных сигналов демультиплексированных из одного сигнала МВР.

1.3 Воплощение временного и пространственного разделения с использованием двух прямых вещательных каналов в условиях прямой видимости, каждый из которых поступает через один из двух пространственно разнесенных спутников

Два вещательных канала (то есть один вещательный канал ВК, по которому поступает информация позднего сигнала, и другой вещательный канал ВК, по которому поступает информация раннего сигнала), предназначенные для непосредственного мобильного приема со спутника в условиях ЛПВ, передаются каждый со своего из двух пространственно разнесенных спутников 14 и 20, как изображено на фиг.2. Потоки 16 и 18 МВР не обязательно предназначены для всех ранних или всех поздних сигналов, но скорее каждый из них позволяет передавать комбинацию из двух сигналов. Это позволяет осуществлять прием с пространственным разделением, а также с временным разделением. Два спутника 14 и 20 в достаточной степени разнесены друг от друга в пространстве для обеспечения двух различных путей поступления потоков МВР. При этом обеспеч