Мультиплексирование с частотным разделением для множественных потоков данных в системе беспроводной связи с несколькими несущими

Мультиплексирование с частотным разделением для множественных потоков данных в системе беспроводной связи с несколькими несущими

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к системе связи и более конкретно к способам мультиплексирования множественных потоков данных в системе беспроводной связи с несколькими несущими.

Уровень техники

Система связи с несколькими несущими использует несколько несущих для передачи данных. Эти несколько несущих могут быть обеспечены посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (МОЧР, OFDM), некоторыми другими способами модуляции на нескольких несущих или некоторым другим конструктивным компонентом. OFDM эффективно делит полную полосу частот системы на несколько (N) ортогональных поддиапазонов частот. Эти поддиапазоны обозначают также как тональные сигналы, несущие, элементы дискретизации и частотные каналы. При использовании OFDM каждый поддиапазон связан с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована данными.

Базовая станция в системе связи с несколькими несущими может одновременно передавать несколько потоков данных. Каждый поток данных может быть обработан (например, кодирован и модулирован) отдельно в базовой станции и таким образом может быть восстановлен (например, демодулирован и декодирован) устройством беспроводной связи независимо. Множественные потоки данных могут иметь постоянные или переменные скорости передачи данных и могут использовать одинаковые или различные схемы кодирования и модуляции.

Мультиплексирование множественных потоков данных для одновременной передачи может быть трудным, если эти потоки являются переменными по сути (например, имеют схемы кодирования скоростей передачи данных и модуляции, которые изменяются со временем). В одной простой схеме мультиплексирования множественным потокам данных выделяют различные временные интервалы или интервалы символа с использованием мультиплексирования с временным разделением (МВР, TDM). Для этой схемы TDM в любой заданный момент времени посылают только один поток данных, и этот поток данных использует все поддиапазоны, доступные для передачи данных. Эта схема TDM имеет некоторые нежелательные характеристики. Во-первых, количество данных, которые могут быть посланы в наименьшую единицу времени, выделяемую для данного потока данных, которая может рассматриваться в качестве "степени разбиения" потока данных, зависит от схемы кодирования и модуляции, используемой для потока данных. Различные схемы кодирования и модуляции затем могут быть связаны с различными степенями разбиения, которые могут усложнять выделение ресурсов для потоков данных и могут иметь следствием неэффективное использование ресурсов. Во вторых, если степень разбиения для данной схемы кодирования и модуляции является слишком высокой относительно возможности декодирования, соответствующей устройству беспроводной связи, то в устройстве беспроводной связи может потребоваться большой входной буфер, чтобы хранить принятые символы.

Следовательно, в области техники имеется потребность в способах эффективной мультиплексной передачи множественных потоков данных в системе связи с несколькими несущими.

Сущность изобретения

В документе описаны способы мультиплексной передачи множественных потоков данных с использованием мультиплексирования (FDM) с частотным разделением в системе беспроводной связи с несколькими несущими (например, OFDM). В варианте осуществления М непересекающихся или неперекрывающихся "перемежений" формируют с наличием U поддиапазонов, используемых для передачи, причем M>1 и U>1. Перемежения являются неперекрывающимися в том, что каждый используемый поддиапазон включен только в одно перемежение. Каждое перемежение является отличающимся набором из S поддиапазонов, причем U=M·S. S поддиапазонов в каждом перемежении могут быть выбраны из S' поддиапазонов, которые равномерно распределены по N общим поддиапазонам и равномерно разнесены на М поддиапазонов, причем N=M·S' и S'≥S. Такая перемеженная структура поддиапазонов может обеспечивать частотное разнесение и упрощать обработку в приемнике. Например, приемник может выполнять "частичное" S'-точечное быстрое преобразование (БПФ, FFT) Фурье для каждого рассматриваемого перемежения вместо полного N-точечного FFT. М перемежений могут использоваться для передачи множественных потоков данных способом FDM. В варианте осуществления каждое перемежение используется только одним потоком данных в каждом интервале символа, и в каждом интервале символа могут быть посланы до М потоков данных на М перемежениях.

В варианте осуществления множественным потокам данных выделяют "временные интервалы", причем каждый временной интервал является единицей (блоком) передачи, которая может быть равна одному перемежению в одном интервале символа. Тогда М временных интервалов являются доступными в каждом интервале символа и им могут быть назначены индексы временного интервала, от 1 до М. Каждый индекс временного интервала может быть отображен на одно перемежение в каждом интервале символа на основании схемы отображения "временной интервал - перемежение". Один или несколько индексов временного интервала могут использоваться для пилот-сигнала FDM, а остальные индексы временного интервала могут использоваться для передачи данных. Отображение "временной интервал - перемежение" может быть таким, что перемежения, используемые для передачи пилот-сигнала, имеют изменяющиеся расстояния по отношению к перемежениям, используемым для каждого индекса временного интервала в различные интервалы символов OFDM. Это позволяет всем индексам временного интервала, используемым для передачи данных, достичь сходной характеристики оценки канала.

Каждый поток данных может быть обработан в виде пакетов данных установленного размера. В этом случае могут использоваться различные количества временных интервалов для каждого пакета данных в зависимости от схемы кодирования и модуляции, используемой для пакета данных. В качестве альтернативы, каждый поток данных может быть обработан как пакеты данных с переменным размером. Например, размеры пакета могут быть выбраны так, что целое число пакетов данных посылают в каждом временном интервале. В любом случае, если в данном временном интервале посылают множество пакетов данных, то символы данных для каждого пакета данных могут быть распределены по всем поддиапазонам, используемым для временного интервала, с тем, чтобы достичь частотного разнесения для каждого пакета данных, посылаемого во временном интервале.

Различные аспекты и варианты осуществления изобретения описаны ниже с дополнительными подробностями.

Краткое описание чертежей

Признаки и сущность настоящего изобретения станут более очевидными из сформулированного ниже подробного описания, рассматриваемого вместе с чертежами, на которых одинаковые символы числовых позиций являются соответственной идентификацией по всему документу, и на которых:

Фиг. 1 - блок-схема базовой станции и устройства беспроводной связи;

Фиг. 2 - примерная структура суперкадра;

Фиг. 3 - структура перемеженных поддиапазонов;

Фиг. 4A и 4B - показ соответственно "ступенчатых" (расположенных в шахматном порядке) и "циклически повторяемых" пилот-сигналов FDM;

Фиг. 5 - примерное отображение индексов временных интервалов на перемежения;

Фиг. 6 - иллюстрация кодирования блока данных с помощью внешнего кода;

Фиг. 7A и 7B - передача пакетов для различных режимов;

Фиг. 8A и 8B - разбиение различных количеств пакетов на временные интервалы;

Фиг. 9A - блок-схема процессора передачи (TX) данных;

Фиг. 9B - блок-схема модулятора;

Фиг. 10A - блок-схема демодулятора; и

Фиг. 10B - блок-схема процессора приема (RX) данных.

Подробное описание

Слово "примерный", используемое в документе, означает "служащий в качестве примера, варианта или иллюстрации". Любой вариант осуществления или конструктивное решение, описываемые при этом в качестве "примерных", не должны обязательно рассматриваться предпочтительными или преимущественными по отношению к другим вариантам осуществления или конструктивным решениям.

Способы мультиплексирования, описанные в документе, могут использоваться для различных систем беспроводной связи с несколькими несущими. Эти способы могут также использоваться для нисходящей линии связи, а также для восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от базовых станций на устройства беспроводной связи, и восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи от устройств беспроводной связи на базовые станции. Для ясности эти способы описаны ниже для нисходящей линии связи в системе на основе OFDM.

На Фиг. 1 показана блок-схема базовой станции 110 и устройства 150 беспроводной связи в системе 100 беспроводной связи, которая использует OFDM. Базовая станция 110 обычно является стационарной радиостанцией и может также обозначаться как приемопередатчик (BTS) базовой станции, точка доступа, передатчик или некоторой другой терминологией. Устройство 150 беспроводной связи может быть стационарным или мобильным и может обозначаться также как пользовательский терминал, мобильная станция, приемник или некоторой другой терминологией. Устройство 150 беспроводной связи может также быть портативным устройством, таким как сотовый телефон, переносное устройством, блок беспроводной связи, персональный цифровой ассистент (ПЦА, PDA) и так далее.

В базовой станции 110 TX-процессор 120 данных принимает множество (T) потоков данных (или данные "трафика") и обрабатывает (например, кодирует, осуществляет перемежение и отображение символов) каждый поток данных, чтобы сформировать символы данных. Используемый в документе "символ данных" является символом модуляции для данных трафика, "пилот-символ" является символом модуляции для пилот-сигнала (который является данными, априорно известными и базовой станции, и устройствам беспроводной связи), и символ модуляции является сложным значением для точки (знака) в комбинации сигналов для схемы модуляции (например, М-PSK (фазовая манипуляция, ФМн), М-QAM (квадратурная амплитудная модуляция) и так далее). TX-процессор 120 данных также мультиплексирует символы данных для T потоков данных и пилот-символов на надлежащие поддиапазоны и обеспечивает составной поток символов. Модулятор 130 выполняет модуляцию OFDM над мультиплексированными символами в сложном потоке символов, чтобы сформировать символы OFDM. Блок (TMTR) 132 передатчика преобразует символы OFDM в аналоговые сигналы и далее приводит в нужное состояние (например, усиливает, фильтрует и осуществляет преобразование частоты с повышением) аналоговые сигналы, чтобы сформировать модулированный сигнал. Базовая станция 110 затем передает модулированный сигнал от антенны 134 на устройства беспроводной связи в системе.

В устройстве 150 беспроводной связи переданный сигнал от базовой станции 110 принимается антенной 152 и подается на блок (RCVR) 154 приемника. Блок 154 приемника приводит в нужное состояние (например, фильтрует, усиливает и осуществляет преобразование частоты с понижением) принятый сигнал и переводит в цифровую форму приведенный в нужное состояние сигнал, чтобы сформировать поток входных выборок. Демодулятор 160 выполняет демодуляцию OFDM на входных выборках, чтобы получить принятые символы для одного или нескольких интересующих потоков данных, и далее выполняет детектирование (например, коррекцию или согласованную фильтрацию) принятых символов, чтобы получить детектированные символы данных, которые являются оценками символов данных, посланных базовой станцией 110. RX-процессор 170 данных затем обрабатывает (например, осуществляет обратное преобразование, обращенное перемежение и декодирование символов) детектированных символов данных для каждого выбранного потока данных и обеспечивает декодированные данные для этого потока. Обработка посредством демодулятора 160 и RX-процессора 170 данных является взаимно-дополняющей по отношению к обработке в базовой станции 110, выполняемой соответственно модулятором 130 и TX-процессором 120 данных.

Контроллеры 140 и 180 управляют действием, соответственно, в базовой станции 110 и устройстве беспроводной связи 150. Запоминающие устройства 142 и 182 обеспечивают хранилище программных кодов и данных, используемых контроллерами 140 и 180 соответственно. Контроллер 140 или планировщик 144 могут распределять ресурсы системы для T потоков данных.

Базовая станция 110 может передавать T потоков данных для различных услуг таких, как услуги широковещательной, многоадресной и/или одноадресной передачи. Широковещательную передачу посылают на все устройства беспроводной связи в пределах заданной зоны обслуживания, многоадресную передачу посылают на группу устройств беспроводной связи и одноадресную передачу посылают на конкретное устройство беспроводной связи. Например, базовая станция 110 может осуществлять широковещательную передачу ряда потоков данных для мультимедийных (например, телевидение) программ и для мультимедийного содержимого, такого как видео, аудио, телетекст, данные, видеоклипы и так далее. Одиночную мультимедийную программу можно передавать в виде трех отдельных потоков данных, предназначенных для видео, аудио и данных. Это дает возможность независимого приема устройством беспроводной связи порций видео, аудио и данных для мультимедийных программ.

На Фиг. 2 показана примерная структура 200 суперкадра, которая может использоваться для системы 100. T потоков данных могут быть передаваемыми в виде суперкадров, причем каждый суперкадр имеет заданную длительность времени. Суперкадр может также обозначаться как кадр, временной интервал или некоторой другой терминологией. Для варианта осуществления, показанного на Фиг. 2, каждый суперкадр включает в себя поле 212 для одного или нескольких пилот-сигналов TDM, поле 214 для данных и поле 216 для данных трафика. Пилот-сигнал(ы) TDM может использоваться устройством беспроводной связи для синхронизации (например, обнаружение кадра, оценка ошибок по частоте, вхождение в синхронизм и так далее). Данные могут указывать различные параметры для T потоков данных (например, схемы кодирования и модуляции, используемые для каждого потока данных, конкретное положение каждого потока данных внутри суперкадра и так далее). T потоков данных посылают в поле 216. Хотя на Фиг. 2 не показано, каждый суперкадр может быть разделен на несколько (например, четыре) кадров равного размера, чтобы содействовать передаче данных. Другие структуры кадра также могут использоваться для системы 100.

На Фиг. 3 показана структура 300 перемеженных поддиапазонов, которая может использоваться для системы 100. Система 100 использует структуру OFDM, имеющую N общих поддиапазонов. U поддиапазонов могут использоваться для передачи данных и пилот-сигнала и называются "используемыми" поддиапазонами, причем UN. Остальные G поддиапазонов не используются и называются "защитными" поддиапазонами, причем N=U+G. В качестве примера, система 100 может использовать структуру OFDM с N=4096 общим количеством поддиапазонов, U=4000 используемых поддиапазонов и G=96 защитных поддиапазонов.

U используемых поддиапазонов могут быть сгруппированы в М перемежений или непересекающихся наборов поддиапазонов. М перемежений являются непересекающимися или неперекрывающимися в том, что каждый из U используемых поддиапазонов принадлежит только одному перемежению. Каждое перемежение содержит S используемых поддиапазонов, причем U=M·S. Каждое перемежение может быть связано с отличающейся группой из S'=N/M поддиапазонов, которые равномерно распределены по N общим поддиапазонам так, что последовательные поддиапазоны в группе разнесены на М поддиапазонов. Например, группа 1 может содержать поддиапазоны 1, М и так далее, группа 2 может содержать поддиапазоны 2, M+2, 2M+2 и так далее, и группа может содержать поддиапазоны М, 2M, 3M и так далее. Для каждой группы S поддиапазонов из S' являются используемыми поддиапазонами, и остальные S'-S поддиапазонов являются защитными поддиапазонами. Каждое перемежение тогда может содержать S используемых поддиапазонов в группе, связанной с перемежением. Для примерной структуры OFDM, описанной выше, могут быть сформированы M=8 перемежений, причем каждое перемежение содержит S=500 используемых поддиапазонов, выбранных из числа S'=512 поддиапазонов, равномерно разнесенных на M=8 поддиапазонов. S используемых поддиапазонов в каждом перемежении являются, таким образом, перемеженными S используемыми поддиапазонами в каждом из остальных M-1 перемежений.

В общем, система может использовать любую структуру OFDM с любым количеством для общих, используемых и защитных поддиапазонов. Любое количество перемежений также может быть сформировано. Каждое перемежение может содержать любое количество используемых поддиапазонов и любой из U используемых поддиапазонов. Перемежения могут также содержать одинаковое или различные количества используемых поддиапазонов. Для простоты нижеследующее описание предназначено для структуры перемеженных поддиапазонов, показанной на Фиг. 3, с наличием М перемежений и каждое перемежение содержит S равномерно распределенных используемых поддиапазонов. Эта структура перемеженных поддиапазонов обеспечивает несколько преимуществ. Во-первых, достигается частотное разнесение, поскольку каждое перемежение содержит используемые поддиапазоны, взятые по всей полосе частот системы. Во-вторых, устройство беспроводной связи может восстанавливать посылаемые на заданном перемежении символы данных/пилот-символы посредством выполнения частичного S'-точечного FFT вместо полного N-точечного FFT, что может упростить обработку устройством беспроводной связи.

Базовая станция 110 может передавать пилот-сигнал FDM на одном или нескольких перемежениях, чтобы давать возможность устройствам беспроводной связи выполнять различные функции, такие как, например, оценка канала, отслеживание частоты, отслеживание времени и так далее. Базовая станция 110 может передавать пилот-сигнал FDM и данные трафика различным образом.

На Фиг. 4A показана схема 400 передачи данных и пилот-сигнала со "ступенчатым" пилот-сигналом FDM. В этом примере M=8, одно перемежение используется для пилот-сигнала FDM в каждом интервале символа и остальные семь перемежений используются для данных трафика. Пилот-сигнал FDM посылают на двух обозначенных перемежениях чередующимся образом, так что пилот-символы посылают на одном перемежении (например, перемежении 3) в нечетно-нумерованных интервалах символа и на другом перемежении (например, перемежении 7) в четно-пронумерованных интервалах символа. Эти два перемежения, используемые для пилот-сигнала FDM, являются разнесенными или смещенными на M/2=4 перемежения. Это разнесение дает возможность устройствам беспроводной связи наблюдать отклик канала для большего количества поддиапазонов, что может улучшить рабочую характеристику.

На Фиг. 4B показана схема 410 передачи данных и пилот-сигнала с "циклически повторяемым" пилот-сигналом FDM. В этом примере M=8, одно перемежение используется для пилот-сигнала FDM в каждом интервале символа и остальные семь перемежений используются для данных трафика. Пилот-сигнал FDM пересылают на всех восьми перемежениях циклически повторяемым образом, так что символы пилот-сигнала посылают на различном перемежении в течение продолжительности каждого М-символьного интервала. Например, пилот-сигнал FDM может быть послан на перемежении 1 в интервале 1 символа, затем перемежении 5 в интервале 2 символа, затем перемежении 2 в интервале 3 символа и так далее, затем перемежении 8 в интервале 8 символа, затем вновь перемежении 1 в интервале 9 символа и так далее. Такое циклическое действие дает возможность устройствам беспроводной связи наблюдать отклик канала для всех используемых поддиапазонов.

В общем, пилот-сигнал FDM может быть послан на любом количестве перемежений, и на любом из М перемежений в каждом интервале символа. Пилот-сигнал FDM также может быть послан с использованием любой схемы, две из которых показаны на Фиг. 4A и 4B.

Базовая станция 110 может передавать T потоков данных на М перемежениях различным образом. В первом варианте осуществления каждый поток данных посылают на том же одном или нескольких перемежениях в каждом интервале символа, в котором посылают поток данных. Для этого варианта осуществления перемежения статически назначают каждому потоку данных. Во втором варианте осуществления каждый поток данных может быть послан на различных перемежениях в различные интервалы символа, в которые посылают поток данных. Для этого варианта осуществления перемежения назначают динамически каждому потоку данных, что может улучшить частотное разнесение, а также обеспечить то, что качество оценки канала является независимым от индекса или индексов временного интервала, назначенных потоку данных. Второй вариант осуществления может рассматриваться в виде скачкообразного изменения частоты и описан ниже с дополнительными подробностями.

Чтобы вычислять среднее значение оценки канала и характеристики детектирования для всех T потоков данных, может использоваться схема 410 передачи для первого варианта осуществления со статически назначаемыми перемежениями, и либо схема 400, либо схема 410 передачи могут использоваться для второго варианта осуществления с динамически назначаемыми перемежениями. Если пилот-сигнал FDM посылают на том же одном перемежении (который называют перемежением пилот-сигнала) в каждом интервале символа и используют, чтобы получать оценки канала для всех М перемежений, то оценка канала для перемежения, которое ближе к перемежению пилот-сигнала, обычно лучше оценки канала для перемежения, которое находится дальше от перемежения для пилот-сигнала. Характеристика детектирования для потока данных может ухудшиться, если потоку единообразно распределяют перемежения, которые находятся далеко от перемежения пилот-сигнала. Распределение перемежений с изменяющимися расстояниями (или разносом, или смещением) относительно перемежения пилот-сигнала может избежать этого ухудшения характеристики вследствие смещения оценки канала.

Для второго варианта осуществления М временных интервалов могут быть заданы для каждого интервала символа, и каждый временной интервал может быть отображен на одно перемежение в одном интервале символа. Временной интервал, используемый для данных трафика, называют также временным интервалом данных, а временной интервал, используемый для пилот-сигнала FDM, называют также временным интервалом пилот-сигнала. М временным интервалам в каждом интервале символа могут быть заданы индексы от 1 до М. Индекс временного интервала со значением 1 может использоваться для пилот-сигнала FDM, и индексы временного интервала со значениями от 2 до М могут использоваться для передачи данных. T потокам данных могут быть выделены временные интервалы с индексами от 2 до М в каждом интервале символа. Использование временных интервалов с фиксированными индексами может упростить выделение временных интервалов для потоков данных. М индексов временного интервала могут быть отображены на М перемежений в каждом интервале символа на основании любой схемы отображения, которая может достигать требуемых частотного разнесения и характеристики оценки канала.

В первой схеме отображения "временной интервал - перемежение" индексы временного интервала отображают на перемежения способом перестановки. Для схемы 400 передачи с M=8 и одним временным интервалом пилот-сигнала и семью временными интервалами данных в каждом интервале символа, отображение может быть выполнено, как изложено ниже. Эти восемь перемежений могут быть обозначены согласно исходной последовательности {I₁, I₂, I₃, I₄, I₅, I₆, I₇, I₈}. Перестановочная последовательность может быть сформирована в виде {I₁, I₅, I₃, I₇, I₂, I₆, I₄, I₈}. i-е перемежение в исходной последовательности помещают в i_br-ю позицию в перестановочной последовательности, причем i{1...8}, i_br{1...8} и (i_br-1) является битово-инвертированным индексом для (i-1). Для i и i_br используется смещение -1, поскольку эти индексы начинаются с 1, а не с 0. В качестве примера для i=7 (i-1)=6, битовым представлением является '110', битово-инвертированным индексом является '011', (i_br-1)=3 и i_br=4. 7-е перемежение в исходной последовательности, таким образом, помещают в 4-ю позицию в перестановочной последовательности. Эти два перемежения, используемые для пилот-сигнала FDM, затем объединяют в перестановочную последовательность, чтобы сформировать сокращенную последовательность перемежений {I₁, I₅, I_3/7, I₂, I₆, I₄, I₈}. k-й индекс временного интервала, используемый для передачи данных (или k-й индекс временного интервала данных), для k{2...8}, затем отображают на (k-1)-ое перемежение в сокращенной последовательности перемежений. После этого для каждого интервала передачи символа сокращенную последовательность перемежений циклически сдвигают вправо на две позиции и переносят влево. k-й индекс временного интервала данных вновь отображают на (k-1)-ое перемежение в циклически сдвинутой сокращенной последовательности перемежений.

На Фиг. 5 показано отображение индексов временного интервала на перемежения для первой схемы отображения, описанной выше. Соответствующий временному интервалу индекс 1, который используется для пилот-сигнала FDM, отображают на перемежения 3 и 7 на чередующиеся интервалы символа для схемы 400 передачи. Соответствующие временному интервалу данных индексы 2-8 отображают на эти семь перемежений в сокращенной последовательности перемежений {I₁, I₅, I_3/7, I₂, I₆, I₄, I₈} для первого интервала передачи символа на сдвигаемую по кругу или циклически сокращенную последовательность {I₄, I₈, I₁, I₅, I_3/7, I₂, I₆} перемежений для второго интервала передачи символа и так далее. Как показано на Фиг. 5, каждый индекс временного интервала данных отображен на семь различных перемежений в семи последовательных интервалах символа, причем одно из этих семи перемежений является либо перемежением 3, либо 7. Все семь индексов временного интервала данных должны затем достичь подобной характеристики.

В второй схеме отображения "временной интервал - перемежение" индексы временного интервала отображены на перемежения псевдослучайным образом. Может использоваться генератор псевдослучайных чисел (PN), чтобы формировать числа PN, которые используются, чтобы отображать индексы временного интервала на перемежения. Генератор PN может быть осуществлен с помощью линейного регистра (ЛРСОС, LFSR) сдвига с обратными связями, который реализует конкретный порождающий многочлен, например, g(x)=x¹⁵+x¹⁴+1. Для каждого интервала j передачи символа LFSR обновляется и V младших битов (LSB) в LFSR могут быть обозначены в виде PN(j), причем j=1, 2... и V=log₂M. k-й индекс временного интервала данных для k={2...М} может быть отображен на перемежения [(PN(j)+k)mod М]+1, если это перемежение не используется для пилот-сигнала FDM, и на перемежения [(PN(j)+ k+1)mod М] +1 в противном случае.

В третьей схеме отображения "временной интервал - перемежение" индексы временного интервала отображены на перемежения по кругу. Для каждого интервала j передачи символа k-й индекс временного интервала данных, для k{2...М}, может быть отображен на перемежения [(j+k) mod M]+1, если это перемежение не используется для пилот-сигнала FDM, и перемежения [(j+k+1) mod М]+1 в противном случае.

М индексов временного интервала, таким образом, могут быть отображены на М перемежений различными способами. Некоторые примерные схемы отображения "временной интервал - перемежение" был описаны выше. Другие схемы отображения также могут использоваться, и это находится в рамках объема изобретения.

Временные интервалы могут быть распределены T потокам данных различным образом. В первой схеме распределения временных интервалов каждому потоку данных выделяют достаточное число временных интервалов в каждом кадре, чтобы передавать неотрицательное целое число пакетов данных (то есть нуль или несколько пакетов данных). Для этой схемы пакеты данных могут быть заданы имеющими фиксированный размер (то есть заданное число информационных битов), что для пакетов данных может упростить кодирование и декодирование. Каждый пакет данных фиксированного размера может быть кодирован и модулирован, чтобы сформировать кодированный пакет, имеющий переменный размер, который зависит от схемы кодирования и модуляции, используемой для пакета. Количество временных интервалов, необходимое для передачи кодированного пакета, тогда зависит от схемы кодирования и модуляции, используемой для пакета.

Во второй схеме распределения временных интервалов каждому потоку данных может быть выделено неотрицательное целое число временных интервалов в каждом кадре, и целое число пакетов данных может быть послано в каждом выделенном временном интервале. Может использоваться одинаковая схема кодирования и модуляции для всех пакетов данных, посылаемых в любом заданном временном интервале. Каждый пакет данных может иметь размер, который зависит (1) от числа пакетов данных, посылаемых во временном интервале и (2) схемы кодирования и модуляции, используемой для этого временного интервала. Для этой схемы пакеты данных могут иметь переменные размеры.

Временные интервалы также могут быть распределены потокам данных другими способами. Для ясности, нижеследующее описание предполагает, что система использует первую схему распределения временных интервалов.

Каждый поток данных может быть кодирован различным образом. В варианте осуществления каждый поток данных кодирован с помощью каскадного кода, составленного из внешнего кода и внутреннего кода. Внешний код может быть блочным кодом, таким как код Рида-Соломона (RS) или некоторым другим кодом. Внутренний код может быть турбо-кодом, сверточным кодом или некоторым другим кодом.

На Фиг.6 показана примерная схема внешнего кодирования, использующая внешний код Рида-Соломона. Поток данных разбит на пакеты данных. В варианте осуществления каждый пакет данных имеет фиксированный размер и содержит заданное число информационных битов, или L информационных байтов (например, 1000 битов, или 125 байтов). Пакеты данных для потока данных записаны в строки памяти, один пакет на (одну) строку. После того как K_rs пакетов данных были записаны в K_rs строк, выполняют постолбцовое блочное кодирование, по одному столбцу за раз. В варианте осуществления каждый столбец содержит K_rs байтов (один байт на одну строку), и кодирован с помощью (N_rs, K_rs) кода Рида-Соломона для формирования соответствующего кодового слова, которое содержит N_rs байтов. Первые K_rs байтов кодового слова являются байтами данных (которые также называют систематическими байтами)? и последние N_rs-K_rs байтов являются байтами четности (которые могут быть использованы устройством беспроводной связи для исправления ошибок). Кодирование кодом Рида-Соломона формирует N_rs-K_rs байтов четности для каждого кодового слова, которые записывают в памяти в строки от N_rs-K_rs до N_rs после K_rs строк данных. Блок RS содержит K_rs строк данных и N_rs-K_rs строк четности. В варианте осуществления N_rs=16 и K_rs является изменяемым параметром, например K_rs{12,14,16}. Код Рида-Соломона отключают, если K_rs=N_rs. Каждый пакет данных/четности (или каждая строка) блока RS затем кодируют посредством внутреннего Турбо кода, чтобы сформировать соответствующий кодированный пакет. Блок кода содержит N_rs кодированных пакетов для N_rs строк блока RS.

N_rs кодированных пакетов для каждого блока кода могут быть посланы различными способами. Например, каждый блок кода может быть переданным в одном кадре. Каждый суперкадр может быть разбит на несколько (например, четыре) кадров. Каждый блок кода затем может быть разбит на несколько (например, четыре) подблоков, и каждый подблок блока кода может быть послан в одном кадре суперкадра. Передача каждого блока кода в виде многих частей по всему суперкадру может обеспечивать временное разнесение.

Каждый поток данных может быть передан с использованием иерархического кодирования или без него, причем термин "кодирование" в этом контексте относится предпочтительнее к канальному кодированию, чем к кодированию данных в передатчике. Поток данных может быть составлен из двух потоков, которые называют основным потоком и потоком расширения. Основной поток может нести основную информацию и может быть послан на все устройства беспроводной связи в пределах зоны обслуживания базовой станции. Поток расширения может нести дополнительную информацию и может быть послан на устройства беспроводной связи, наблюдающие лучшие состояния канала. С помощью иерархического кодирования основной поток кодируют и модулируют, чтобы сформировать первый поток символов модуляции, и поток расширения кодируют и модулируют, чтобы сформировать второй поток символов модуляции. Одинаковые или различные схемы кодирования и модуляции могут использоваться для основного потока и потока расширения. Два потока символов модуляции затем могут быть масштабированы и объединены, чтобы получить один поток символов данных.

В Таблице 1 показан примерный набор из восьми "режимов", которые могут быть поддержаны системой 100. Этим восьми режимам заданы индексы от 1 до 8. Каждый режим связан с конкретной схемой модуляции (например, QPSK или 16-QAM) и конкретной внутренней кодовой скоростью (например, 1/2 или 2/3). Первые пять режимов предназначены для "регулярного" кодирования только основного потока, и три последних режима предназначены для иерархического кодирования основного потока и потока расширения. Для простоты используют одинаковые схему модуляции и внутреннюю кодовую скорость и для основного потока, и для потока расширения для каждого режима иерархического кодирования.

Таблица 1
Режим	Схема модуляции	Внутренняя кодовая скорость	Число временных интервалов/пакетов
1	QPSK	1/3	3
2	QPSK	1/2	2
3	16-QAM	1/3	1,5
4	16-QAM	1/2	1
5	16-QAM	2/3	0,75
6	QPSK/QPSK	1/3	3
7	QPSK/QPSK	1/2	2
8	QPSK/QPSK	2/3	1,5

Четвертый столбец Таблицы 1 указывает число временных интервалов, необходимых для передачи одного пакета данных фиксированного размера для каждого режима. В Таблице 1 предполагается, что размер пакета данных соответствует 2·S информационным битам, и в одном временном интервале S используемых поддиапазонов (например, S=500). Каждый временной интервал имеет емкость S символов данных, поскольку временной интервал отображают на одно перемежение с наличием S используемых поддиапазонов, и каждый поддиапазон может нести один символ данных. Для режима 1 пакет данных с 2·S информационными битами кодируют со скоростью 1/3 внутреннего кода, чтобы сформировать 6·S битов кода, которые затем отображают на к 3·S символов данных, используя QPSK. 3·S символов данных для пакета данных могут быть посланы в трех временных интервалах, причем каждый временной интервал несет S символов данных. Подобная обработка может быть выполнена для каждого из остальных режимов из Таблицы 1.

В Таблице 1 показано примерное конструктивное решение. Пакеты данных, имеющие другие размеры (например, 500 информационных битов, 2000 информационных битов и так далее), могут также использоваться. Могут также использоваться несколько размеров пакета, например, с тем, чтобы каждый пакет мог быть послан в целом числе временных интервалов. Например, размер пакета, соответствующий 1000 информационных