Мультиплексирование и передача нескольких потоков данных в системе радиосвязи с несколькими несущими

Мультиплексирование и передача нескольких потоков данных в системе радиосвязи с несколькими несущими

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится, в основном, к связи, и более конкретно к способам мультиплексирования и передачи нескольких потоков данных в системе радиосвязи с несколькими несущими.

Уровень техники

Система связи с несколькими несущими использует для передачи данных несколько несущих. Эти несколько несущих могут быть обеспечены мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), некоторыми другими способами модуляции нескольких несущих или некоторой другой структурой. OFDM эффективно разбивает полный диапазон рабочих частот системы на несколько ортогональных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также определяют, как тональные сигналы, несущие, поднесущие, бины и частотные каналы. При OFDM каждый поддиапазон ассоциирован с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована данными.

Базовая станция в системе с несколькими несущими может одновременно передавать несколько потоков данных для услуг широковещания, многопунктовой (многоадресной) передачи и/или однонаправленной передачи. Поток данных является потоком данных, прием которого составляет отдельный интерес для устройства радиосвязи. Широковещание передается всем устройствам радиосвязи внутри обозначенной зоны обслуживания, многопунктовая передача передается группе устройств радиосвязи, и однонаправленная передача передается определенному устройству радиосвязи. Например, базовая станция может осуществлять широковещание некоторого количества потоков данных для мультимедийных программ (например, телевидения) через наземную линию радиосвязи для приема устройствами радиосвязи. Эта система может использовать стандартную схему мультиплексирования и передачи, например, такую как Наземное Цифровое Видео Широковещание (DVB-T, Н-ЦВШ) или Наземное Цифровое Широковещание с Комплексными Услугами (ISDB-T, Н-ЦШКУ). Такая схема сначала должна мультиплексировать все потоки данных, которые должны быть переданы, в единый составной высокоскоростной поток, и затем обрабатывать (например, кодировать, модулировать и преобразовывать с повышением частоты) составной поток для формирования модулированного сигнала для широковещания через линию радиосвязи.

Устройство радиосвязи внутри зоны обслуживания базовой станции может быть заинтересовано в приеме только одного или малого количества определенных потоков данных из нескольких потоков данных, которые несет составной поток. Устройство радиосвязи должно обработать (например, преобразовать с понижением частоты, демодулировать и декодировать) принятый сигнал для получения высокоскоростного декодированного потока данных и затем демультиплексировать этот поток для получения одного или малого количества определенных потоков данных, представляющих интерес. Этот вид обработки не может быть проблемой для блоков приемника, предназначенных для постоянного питания, таких как используют в домашних условиях. Однако многие устройства радиосвязи являются переносными и питаются от внутренних батарей. Непрерывная демодуляция и декодирование составного высокоскоростного потока для восстановления только одного или малого количества потоков данных, представляющих интерес, потребляют существенное количество энергии. Это может существенно сократить время "ВКЛЮЧЕНИЯ" для устройств радиосвязи, что является нежелательным.

Следовательно, в технике существует потребность в способах передачи нескольких потоков данных в системе с несколькими несущими так, чтобы они могли приниматься устройствами радиосвязи с минимальным потреблением энергии.

Сущность изобретения

Здесь описаны способы мультиплексирования и передачи нескольких потоков данных таким образом, чтобы способствовать эффективному в отношении мощности и надежному приему отдельных потоков данных устройствами радиосвязи. Каждый поток данных обрабатывают отдельно на основе схемы кодирования и модуляции (например, внешнего кода, внутреннего кода и схемы модуляции), выбранной для этого потока, для формирования соответствующего потока символов данных. Это обеспечивает возможность независимого восстановления потоков данных устройствами радиосвязи. Каждому потоку данных также выделяют некоторое количество ресурсов для передачи этого потока. Выделенные ресурсы задают на временно - частотной плоскости в "элементах передачи", причем каждый элемент передачи соответствует одному поддиапазону в периоде одного символа и может использоваться для передачи одного символа данных. Символы данных для каждого потока данных отображают непосредственно на выделенные потоку элементы передачи. Это обеспечивает возможность независимого восстановления устройствами радиосвязи каждого потока данных, без необходимости обрабатывать другие потоки данных, передаваемые одновременно.

В варианте осуществления передача нескольких потоков данных происходит в "суперкадрах", с каждым суперкадром, имеющим заданную длительность (например, порядка секунды или нескольких секунд). Каждый суперкадр дополнительно разделен на несколько (например, два, четыре или некоторое другое количество) кадров. Для каждого потока данных каждый блок данных обрабатывают (например, внешне кодируют (кодируют внешним кодом)) для формирования соответствующего кодового блока. Каждый кодовый блок разбивают на несколько субблоков, и каждый субблок обрабатывают дополнительно (например, внутренне кодируют (кодируют внутренним кодом) и модулируют) для формирования соответствующего субблока символов модуляции. Каждый кодовый блок передают в одном суперкадре, и несколько субблоков для кодового блока передают в нескольких кадрах суперкадра, один субблок на кадр. Разбиение каждого кодового блока на несколько субблоков, передача этих субблоков по нескольким кадрам и использование блочного кодирования по субблокам кодового блока обеспечивают выполнение надежного приема в медленно изменяющихся во времени каналах с замираниями.

Каждому потоку данных может быть "выделено” переменное количество элементов передачи в каждом суперкадре в зависимости от полезной нагрузки потока в суперкадре, доступности элементов передачи в суперкадре и, возможно, других факторов. Каждому потоку данных также "назначают” определенные элементы передачи внутри каждого суперкадра с использованием схемы назначения, которая осуществляет попытку (1) по возможности более эффективной упаковки элементов передачи для всех потоков данных (2) сокращения времени передачи для каждого потока данных, (3) обеспечения адекватного временного разнесения и (4) минимизации количества сигнализации для указания определенных элементов передачи, назначенных для каждого потока данных. Дополнительная служебная сигнализация для различных параметров потоков данных (например, кодирования и схемы модуляции, используемых для каждого потока данных, определенных элементов передачи, назначенных каждому потоку данных, и так далее) может передаваться до каждого суперкадра и также может быть внедрена внутрь полезной нагрузки данных каждого потока данных. Это обеспечивает возможность определения устройством радиосвязи временно-частотного местоположения каждого требуемого потока данных в наступающем суперкадре. С использованием внедренной дополнительной служебной сигнализации устройство радиосвязи может включаться только, когда передается требуемый поток данных, и вследствие этого минимизируется расход энергии.

Ниже более подробно описаны различные аспекты и варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

Признаки и сущность настоящего изобретения станут более очевидны из подробного описания, изложенного ниже, рассматриваемого совместно с чертежами, в которых использованы подобные ссылочные позиции.

Фиг.1 изображает систему радиосвязи с несколькими несущими.

Фиг.2 изображает возможную структуру суперкадра.

Фиг.3A и фиг.3B иллюстрируют передачу одного блока данных и нескольких блоков данных, соответственно, на канале физического уровня (PLC,КФУ) в суперкадре.

Фиг.4 изображает структуру кадра в частотно-временной плоскости.

Фиг.5A изображает схему импульсного TDM (МВР) (мультиплексирования с временным разделением).

Фиг.5B изображает схему циклического TDM.

Фиг.5C изображает схему импульсивного TDM/FDM (МЧР) (мультиплексирования с частотным разделением).

Фиг.6 изображает структуру чередуемых поддиапазонов.

Фиг.7A изображает назначение временных интервалов для каналов PLC в прямоугольных шаблонах.

Фиг.7B изображает назначение временных интервалов для каналов PLC в "зигзагообразных" сегментах.

Фиг.7C изображает назначение временных интервалов двум присоединенным PLC в прямоугольных шаблонах.

Фиг.8 иллюстрирует кодирование блока данных внешним кодом.

Фиг.9A и фиг.9B изображают назначение временных интервалов для одного блока данных с использованием одной группы поддиапазонов и максимально допустимое количество групп поддиапазонов, соответственно.

Фиг.9C изображает назначение временных интервалов для шести блоков данных.

Фиг.9D и фиг.9E изображают назначение временных интервалов двум присоединенным PLC прямоугольными шаблонами, состыкованными горизонтально и вертикально, соответственно.

Фиг.10 изображает процесс широковещания нескольких потоков данных.

Фиг.11 изображает блок-схему базовой станции.

Фиг.12 изображает блок-схему устройства радиосвязи.

Фиг.13 изображает блок-схему процессора данных передачи (TX), объединителя каналов и модулятора OFDM в базовой станции.

Фиг.14 изображает блок-схему диаграмма процессора потоков данных для одного потока данных.

Осуществление изобретения

Слово "возможный" используется здесь в значении "служащий в качестве возможного варианта, образца или иллюстрации". Любой вариант осуществления или проект, описанный здесь как "возможный", не должен обязательно рассматриваться как предпочтительный или имеющий преимущество перед другими вариантами осуществления или проектами.

Описанные здесь способы мультиплексирования и передачи могут использоваться для различных систем радиосвязи с несколькими несущими. Эти способы могут также использоваться для услуг широковещания, многопунктовой передачи и однонаправленной передачи. Для ясности эти способы описаны для возможной широковещательной системы с несколькими несущими.

Фиг.1 изображает широковещательную систему 100 радиосвязи с несколькими несущими. Система 100 содержит несколько базовых станций 110, которые распределены по системе. Базовая станция, в основном, является стационарной станцией и может быть определена также, как точка доступа, передатчик или с использованием некоторой другой терминологии. Соседние базовые станции могут осуществлять широковещание идентичного или различного содержимого. Устройства 120 радиосвязи располагаются по всей зоне обслуживания системы. Устройство радиосвязи может быть стационарным или мобильным и может быть определено также, как терминал пользователя, мобильная станция, оборудование пользователя или с использованием некоторой другой терминологии. Устройство радиосвязи также может быть переносным блоком, таким как сотовый телефон, карманное устройство, блок радиосвязи, персональный цифровой ассистент (PDA) и так далее.

Каждая базовая станция 110 может осуществлять широковещание нескольких потоков данных одновременно в устройства радиосвязи внутри зоны обслуживания. Эти потоки данных могут быть потоками для мультимедийного содержимого, такого как видеосигнал, звуковой сигнал, телетекст, данные, видео/звуковые клипы и так далее. Например, единая мультимедийная (например, телевизионная) программа может передаваться в трех отдельных потоках данных для видеосигнала, звукового сигнала и данных. Единая мультимедийная программа также может иметь несколько потоков звуковых данных, например, на различных языках. Для простоты, каждый поток данных передают на отдельном канале физического уровня (PLC). Соответственно, существует взаимно-однозначная зависимость между потоками данных и каналами PLC. PLC может также называться каналом передачи данных, каналом трафика или с использованием некоторой другой терминологии.

Фиг.2 изображает возможную структуру суперкадра, которая может использоваться для широковещательной системы 100. Передача данных происходит в блоках суперкадров 210. Каждый суперкадр имеет заданную длительность, которая может быть выбрана на основе различных факторов, например, таких как требуемое статистическое мультиплексирование для потоков данных, требуемое количество временного разнесения, время захвата для потоков данных, требования для буфера для устройств радиосвязи и так далее. Больший размер суперкадра обеспечивает большее временное разнесение и лучшее статистическое мультиплексирование передаваемых потоков данных, так что может требоваться меньшая буферизация для отдельных потоков данных в базовой станции. Однако больший размер суперкадра также приводит к более длительному времени захвата для нового потока данных (например, при включении питания или при переключении между потоками данных), требует больших буферов в устройствах радиосвязи и также имеет более длительное время ожидания или задержку декодирования. Размер суперкадра приблизительно в одну секунду может обеспечивать хороший компромисс между различными факторами, описанными выше. Однако также могут использоваться другие размеры суперкадра (например, в четверть, половину, две или четыре секунды). Каждый суперкадр дополнительно разделен на несколько кадров 220 равного размера. Для варианта осуществления, изображенного на фиг.2, каждый суперкадр разделен на четыре кадра.

Поток данных для каждого PLC кодируют и модулируют на основе схемы кодирования и модуляции, выбранной для этого PLC. В основном, схема кодирования и модуляции содержит все из различных видов кодирования и модуляции, которые должны выполняться на потоке данных. Например, схема кодирования и модуляции может содержать определенную схему кодирования и определенную схему модуляции. Схема кодирования может содержать кодирование с обнаружением ошибок (например, контроль циклическим избыточным кодом (CRC)), кодирование с прямым исправлением ошибок и так далее или их комбинацию. Схема кодирования может также указывать определенную скорость кодирования основного кода. В варианте осуществления, который описан ниже, поток данных для каждого PLC кодируют каскадным кодом, составленным из внешнего кода и внутреннего кода, и дополнительно модулируют на основе схемы модуляции. Как здесь принято, "режим" относится к комбинации скорости внутреннего кода и схемы модуляции.

Фиг.3A иллюстрирует передачу блока данных на PLC в супер-кадре. Поток данных, который должен передаваться на PLC, обрабатывают в блоках данных. Каждый блок данных содержит определенное количество информационных битов и сначала кодируется с использованием внешнего кода для получения соответствующего кодового блока. Каждый кодовый блок разбивают на четыре субблока, и биты в каждом субблоке дополнительно кодируют с использованием внутреннего кода и затем отображают на символы модуляции на основе режима, выбранного для PLC. Затем четыре субблока символов модуляции передают в четырех кадрах одного суперкадра, один субблок на кадр. Передача каждого кодового блока по четырем кадрам обеспечивает временное разнесение и выполнение надежного приема в медленно изменяющемся во времени канале с замираниями.

Фиг.3B иллюстрирует передачу нескольких (N_bl) блоков данных на PLC в суперкадре. Каждый из N_bl блоков данных кодируют отдельно с использованием внешнего кода для получения соответствующего кодового блока. Каждый кодовый блок дополнительно разбивают на четыре субблока, которые кодируют внутренним кодом и моделируют на основе режима, выбранного для PLC, и затем передают в четырех кадрах одного суперкадра. Для каждого кадра N_bl субблоков для N_bl кодовых блоков передают в части кадра, которая была выделена PLC.

Каждый блок данных может быть кодирован и модулирован различным образом. Ниже описана возможная схема каскадного кодирования. Для упрощения выделения и назначения ресурсов для каналов PLC каждый кодовый блок может быть разделен на четыре субблока равного размера, которые затем передают в одной части или местоположении четырех кадров в одном суперкадре. В этом случае выделение суперкадра каналам PLC эквивалентно выделению кадра каналам PLC. Следовательно, ресурсы могут выделяться каналам PLC один раз каждый суперкадр.

Каждый PLC может передаваться непрерывным или прерывистым образом в зависимости от характера потока данных, который несет этот PLC. Соответственно, в любом заданном суперкадре может передаваться PLC или может не передаваться PLC. Для каждого суперкадра "активным" PLC является PLC, который передается в этом суперкадре. Каждый активный PLC может нести одни или несколько блоков данных в суперкадре.

Вновь, согласно фиг.2, каждому суперкадру 210 предшествует секция 230 пилот-сигнала или дополнительной служебной сигнализации. В варианте осуществления секция 230 содержит (1) один или большее количество символов OFDM пилот-сигнала, используемых устройствами радиосвязи для синхронизации кадров, захвата частоты, захвата синхронизации, оценки канала и так далее, и (2) один или большее количество символов OFDM дополнительной служебной сигнализации, используемых для переноса информации дополнительной служебной сигнализации для ассоциированного (например, непосредственно следующего) суперкадра. Информация дополнительной служебной сигнализации указывает, например, определенные каналы PLC, передаваемые в ассоциированном суперкадре, определенную часть суперкадра, используемую для передачи блока(ов) данных для каждого PLC, скорость внешнего кода и режим, используемые для каждого PLC и так далее. Символ(ы) OFDM дополнительной служебной сигнализации несут дополнительную служебную сигнализацию для всех PLC, передаваемых в суперкадре. Передача пилот-сигнала и информации дополнительной служебной сигнализации, мультиплексированными с временным разделением (TDM), обеспечивает возможность обработки устройствами радиосвязи этой секции с минимальным временем ВКЛЮЧЕНИЯ. Дополнительно, информация дополнительной служебной сигнализации, имеющая отношение к передаче каждого PLC в следующем суперкадре, может быть внедрена в один из передаваемых блоков данных PLC в текущем суперкадре. Внедренная информация дополнительной служебной сигнализации обеспечивает возможность восстановления устройством радиосвязи передачи PLC в следующем суперкадре без необходимости проверки символа(ов) OFDM дополнительной служебной сигнализации, передаваемого в этом суперкадре. Соответственно, устройства радиосвязи первоначально могут использовать символы дополнительной служебной сигнализации для определения временно-частотного местоположения каждого требуемого потока данных, и следовательно, с использованием внедренной дополнительной служебной сигнализации могут включаться только в течение времени передачи требуемого потока данных. Эти способы сигнализации могут обеспечивать существенную экономию потребляемой мощности и обеспечивают возможность приема содержимого устройствами радиосвязи с использованием стандартных батарей. Так как скорость внешнего кода и режим, используемые для каждого PLC, обычно не изменяются на основе суперкадра, скорость внешнего кода и режим могут передаваться на отдельном канале управления и не требуется их передача в каждом суперкадре.

Фиг.2 изображает определенную структуру суперкадра. В основном, суперкадр может быть определен, как имеющий произвольную длительность, и может быть разделен на произвольное количество кадров. Информация пилот-сигнала и дополнительной служебной сигнализации также может передаваться другим образом, отличным от изображенного на фиг.2. Например, информация дополнительной служебной сигнализации может передаваться на выделенных поддиапазонах с использованием мультиплексирования с частотным разделением (FDM).

Фиг.4 изображает структуру одного кадра на частотно-временной плоскости. Горизонтальная ось представляет время, и вертикальная ось представляет частоту. Каждый кадр имеет заданную длительность, которая задана в единицах периодов символа OFDM (или просто, периодов символа). Каждый период символа OFDM является длительностью передачи одного символа OFDM (описано ниже). Определенное количество периодов символа на кадр (N_spf) определяется длительностью кадра и длительностью периода символа, которые в свою очередь определяются различными параметрами, такими как полный диапазон рабочих частот системы, общее количество поддиапазонов (N_tsb) и длина циклического префикса (описано ниже). В варианте осуществления каждый кадр имеет длительность в 297 периодов символа (или N_spf = 297). Каждый кадр также охватывает N_tsb поддиапазонов в целом, которым заданы индексы от 1 до N_tsb.

При OFDM один символ модуляции может передаваться на каждом поддиапазоне в каждом периоде символа, т.е. в каждом элементе передачи. Из N_tsb поддиапазонов в целом, N_dsb поддиапазонов может использоваться для передачи данных и определены как поддиапазоны "данных", N_pSb поддиапазонов могут использоваться для пилот-сигнала и определены как поддиапазоны "пилот-сигнала", и оставшиеся N_gsb поддиапазонов могут использоваться как "защитные" поддиапазоны (т.е. не для передачи данных или пилот-сигнала), где N_tsb = N_dsb + N_psb + N_gsb. Количество "используемых" поддиапазонов равно количеству поддиапазонов данных и пилот-сигнала, или N_usb, = N_dsb + N_psb. В варианте осуществления широковещательная система 100 использует структуру OFDM, имеющую 4096 поддиапазонов в целом (N_tsb = 4096), 3500 поддиапазонов данных (N_dsb = 3500), 500 поддиапазонов пилот-сигнала (N_psb = 500) и 96 защитных поддиапазонов (N_gsb = 96). Могут использоваться также другие структуры OFDM с другим количеством поддиапазонов в целом, поддиапазонов данных, пилот-сигнала, используемых поддиапазонов. В каждом периоде символа OFDM N_dsb символов данных могут передаваться на N_dsb поддиапазонах данных, N_psb символов пилот-сигнала могут передаваться на N_psb поддиапазонах пилот-сигнала, и N_gsb защитных символов передаются на N_gsb защитных поддиапазонах. Как здесь принято, "символ данных" является символом модуляции для данных, "символ пилот-сигнала" является символом модуляции для пилот-сигнала, и "защитный символ" является нулевым значением сигнала. Символы пилот-сигнала известны устройствам радиосвязи априорно. N_dsb символов данных в каждом символе OFDM могут быть символами для одного или нескольких PLC.

В основном, в каждом суперкадре может передаваться любое количество PLC. Для заданного суперкадра каждый активный PLC может нести один или несколько блоков данных. В одном варианте осуществления используют определенный режим и определенную скорость внешнего кода для каждого активного PLC, и все блоки данных для PLC кодируют и модулируют в соответствии с этими скоростью внешнего кода и режимом для формирования соответствующих кодовых блоков и субблоков символов модуляции, соответственно. В другом варианте осуществления каждый блок данных может быть кодирован и модулирован в соответствии с определенными скоростью внешнего кода и режимом для формирования соответствующего кодового блока и субблоков символов модуляции, соответственно. В любом случае каждый кодовый блок содержит определенное количество символов данных, которое определено режимом, используемым для этого кодового блока.

Каждому активному PLC в заданном суперкадре выделяют определенное количество ресурсов для передачи этого PLC в этом суперкадре. Количество ресурсов, выделенных каждому активному PLC, зависит (1) от количества кодовых блоков, которые должны передаваться на PLC в суперкадре, (2) от количества символов данных в каждом кодовом блоке и (3) от количества кодовых блоков, совместно с количеством символов данных на кодовый блок, которое должно передаваться на других PLC. Ресурсы могут выделяться различным образом. Ниже описаны две возможные схемы выделения.

Фиг.5A изображает схему выделения импульсного TDM. Для этой схемы каждому активному PLC выделяют все N_dsb поддиапазонов данных в одном или большем количестве периодов символа OFDM. Для возможного варианта, изображенного на фиг.5A, PLC 1 выделяют все поддиапазоны данных в периодах символа с 1 по 3, PLC 2 выделяют все поддиапазоны данных в периодах символа 4 и 5, и PLC 3 выделяют все поддиапазоны данных в периодах символа с 6 по 9. Для этой схемы каждый символ OFDM содержит символы данных только для одного PLC. Пачки импульсов символов OFDM для различных PLC являются мультиплексированными с временным разделением внутри кадра.

Если каждому активному PLC назначают последовательные символы OFDM, то импульсное TDM может минимизировать время передачи для каналов PLC. Однако малое время передачи для каждого PLC также приводит к меньшему временному разнесению. Так как весь символ OFDM выделяют одному PLC, крупность разбиения выделения ресурсов (т.е. наименьший элемент, который может быть выделен PLC) для каждого кадра составляет один символ OFDM. Количество информационных битов, которые могут передаваться в одном символе OFDM, зависит от режима, используемого для обработки информационных битов. Тогда для импульсного TDM крупность разбиения выделения зависит от режима. Крупность разбиения больше для режимов более высокого порядка, которые обеспечивают возможность переноса большего количества информационных битов на символ данных. В основном, большая крупность разбиения неблагоприятно влияет на эффективность упаковки, которая относится к доле кадра, которая фактически используется для переноса данных. Если активный PLC не требует емкости, переносящей данные, всего символа OFDM, то избыточная емкость теряется впустую и уменьшает эффективность упаковки.

Фиг.5B изображает схему выделения циклического TDM. Для этой схемы активные PLC в суперкадре организуются в L групп, где L > 1. Кадр также разделяют на L секций, и каждой группе PLC назначают соответствующую секцию кадра. Для каждой группы каналы PLC в группе зацикливаются, и каждому PLC выделяют все N_dsb поддиапазонов данных в одном или большем количестве периодов символа OFDM в назначенной секции. Для возможного варианта, изображенного на фиг.5B, PLC 1 выделяют все поддиапазоны данных в периоде 1 символа, PLC 2 выделяют все поддиапазоны данных в периоде 2 символа, PLC 3 выделяют все поддиапазоны данных в периоде 3 символа, PLC 1 выделяют все поддиапазоны данных в периоде 4 символа и так далее. По сравнению с импульсным TDM схема циклического TDM может обеспечить большее временное разнесение, снизить требования на буферизацию приемника и пиковую скорость декодирования, но увеличить время включенного состояния приемника для приема заданного PLC.

Фиг.5C изображает схему выделения импульсного TDM/FDM. Для этой схемы каждому активному PLC выделяют один или большее количество поддиапазонов данных в одном или большем количестве периодов символа. Для возможного варианта, изображенного на фиг.5C, PLC 1 выделяют поддиапазоны данных с 1 по 3 в периодах символа с 1 по 8, PLC 2 выделяют поддиапазоны данных 4 и 5 в периодах символа с 1 по 8 и PLC 3 выделяют поддиапазоны данных с 6 по 9 в периодах символа с 1 по 8. Для схемы импульсного TDM/FDM каждый символ OFDM может содержать символы данных для нескольких PLC. Пачки импульсов символов данных для различных PLC мультиплексируют с временным и частотным разделением внутри кадра.

Так как полезная нагрузка каждого PLC может быть распределена по времени, а также по частоте, схема импульсного TDM/FDM может увеличить время передачи для PLC. Однако, это также обеспечивает большее временное разнесение. Время передачи для каждого PLC может быть уменьшено посредством выделения большего количества поддиапазонов PLC. Для схемы импульсного TDM/FDM, крупность разбиения выделения ресурсов может быть выбрана на основе компромисса между эффективностью упаковки и дополнительной служебной сигнализацией. В основном, меньшая крупность разбиения приводит к лучшей эффективности упаковки, но также требует большего количества дополнительной служебной сигнализации для указания ресурсов, выделенных каждому PLC. При большей крупности разбиения, в основном, верно обратное. В описании, приведенном ниже, предполагается, что используется схема импульсного TDM/FDM.

В варианте осуществления N_usb используемых поддиапазонов разделяют на N_gr группы используемых поддиапазонов. Тогда одна из N_gr групп может содержать поддиапазоны пилот-сигнала. Для оставшихся групп, крупность разбиения выделения ресурсов определяется количеством поддиапазонов данных в одной группе. N_usb используемых поддиапазонов могут быть организованы в N_gr групп различным образом. В одной схеме группирования поддиапазонов каждая группа содержит N_spg последовательных используемых поддиапазонов, где N_usb = N_gr * N_spg. В другой схеме группирования поддиапазонов каждая группа содержит N_spg используемых поддиапазонов, которые распределены псевдослучайным образом по N_usb используемым поддиапазонам. В еще одной схеме группирования поддиапазонов каждая группа содержит N_spg используемых поддиапазонов, которые расположены равномерно по N_usb используемым поддиапазонам.

Фиг.6 изображает структуру чередуемых поддиапазонов, которая может использоваться для схемы импульсного TDM/FDM. N_usb используемых поддиапазонов организованы в N_gr непересекающихся групп, которые помечены, как группы поддиапазонов с 1 по N_gr. N_gr групп поддиапазонов не пересекаются в том смысле, что каждый из N_usb используемых поддиапазонов принадлежит только одной группе. Каждая группа поддиапазонов содержит N_spg используемых поддиапазонов, которые равномерно распределены по N_usb используемым поддиапазонам в целом так, что последовательные поддиапазоны в группе расположены разделенными N_sp поддиапазонами. В варианте осуществления 4000 используемых поддиапазонов (N_usb = 4000) организованы в восемь групп (N_gr = 8), каждая группа содержит 500 используемых поддиапазонов (N_spg = 500), и используемые поддиапазоны для каждой группы расположены разделенными восьмью поддиапазонами (N_sp = 8). Соответственно, используемые поддиапазоны в каждой группе чередуются с используемыми поддиапазонами в других N_gr - 1 группах. Каждая группа поддиапазонов также определена как "чередующаяся".

Структура чередуемых поддиапазонов обеспечивает различные преимущества. Во-первых, достигается лучшее частотное разнесение, так как каждая группа содержит используемые поддиапазоны из всего диапазона рабочих частот системы. Во-вторых, устройство радиосвязи может восстанавливать символы данных, передаваемые на каждой группе поддиапазонов, посредством выполнения "частичного" (например, 512-точечного) быстрого преобразования Фурье (FFT, БПФ) вместо полного (например, 4096-точечного) FFT, что может уменьшить расход энергии устройством радиосвязи. Способы выполнения частичного FFT описаны в заявке на патент США, регистрационный номер 10/775.719, называемой "Subband-Based Demodulator for an OFDM-based Communication System", зарегистрированной 9 февраля 2004 г. В последующем описании предполагается, что используется структура чередуемых поддиапазонов, изображенная на фиг.6.

Каждому PLC могут быть выделены ресурсы на суперкадре на основе суперкадра. Количество ресурсов, которое должно быть выделено каждому PLC в каждом суперкадре, зависит от полезной нагрузки PLC для этого суперкадра. PLC может нести поток данных постоянной скорости или поток данных переменной скорости. В варианте осуществления для каждого PLC используется идентичный режим, даже если изменяется скорость передачи данных потока данных, который переносится этим PLC. Это гарантирует, что зона обслуживания для потока данных остается приблизительно постоянной независимо от скорости передачи данных, так что выполнение приема не зависит от скорости передачи данных. Переменный характер скорости потока данных обрабатывается посредством изменения количества ресурсов, выделяемых PLC в каждом суперкадре.

Каждому активному PLC выделяют ресурсы из частотно-временной плоскости, как изображено на фиг.4. Выделенные ресурсы для каждого активного PLC могут быть заданы в единицах "временных интервалов передачи" (или просто "временных интервалов"). Временной интервал соответствует одной группе (например, 500) поддиапазонов данных или, эквивалентно, одной группе символов модуляции в одном периоде символа. В каждом периоде символа доступны N_gr временных интервалов и им могут быть назначены индексы временного интервала с 1 по N_gr. Каждый индекс временного интервала может быть отображен на одну группу поддиапазонов в каждом периоде символа на основе схемы отображения временного интервала на чередование. Один или большее количество индексов временного интервала может использоваться для FDM пилот-сигнала, и оставшиеся индексы временного интервала могут использоваться для каналов PLC. Отображение временного интервала на чередование может быть таким, что группы поддиапазонов (или чередования), используемые для FDM пилот-сигнала, имеют изменяющиеся расстояния до группы поддиапазонов, используемых для индекса каждого временного интервала. Это обеспечивает возможность достижения подобного выполнения для всех индексов временного интервала, используемых для каналов PLC.

Каждому активному PLC выделяют по меньшей мере один временной интервал в суперкадре. Каждому активному PLC также назначают определенный временной интервал(ы) в суперкадре. Процесс "выделения" обеспечивает каждый активный PLC количеством ресурсов, в то время как процесс "назначения" обеспечивает каждый активный PLC определенными ресурсами внутри суперкадра. Для ясности, выделение и назначение могут рассматриваться, как отдельные процессы. Практически, выделение и назначение, обычно, выполняют совместно, так как назначение может воздействовать на выделение и наоборот. В любом случае, назначение может выполняться так, чтобы достигать следующих целей:

1. Минимизировать время передачи для каждого PLC, чтобы уменьшить время ВКЛЮЧЕНИЯ и расход энергии устройством радиосвязи на восстановление PLC.

2. Максимизировать временное разнесение для каждого PLC, чтобы обеспечить выполнение надежного приема.

3. Ограничить каждый PLC в пределах определенной максимальной скорости передачи битов.

4. Минимизировать требования на буферизацию для устройств радиосвязи.

Максимальная скорость передачи битов указывает максимальное количество информационных битов, которые могут передаваться в каждом символе OFDM для одного PLC. Максимальная скорость передачи битов обычно устанавливается возможностями декодирования и буферизации устройств радиосвязи. Ограничение каждого PLC в пределах максимальной скорости передачи битов гарантирует, что PLC может восстанавливаться устройствами радиосвязи, имеющими заданные возможности декодирования и буферизации.

Некоторые из целей, перечисленных выше, находятся в противоречии друг с другом. Например, цели 1 и 2 противоречивы, и цели 1 и 4 противоречивы. Схема выделения/назначения ресурсов пытается достичь согласования между находящимися в противоречии целями и может обеспечивать гибкость в установке приоритета.

Каждому активному PLC в суперкадре выделяют некоторое количество временных интервалов на основе полезной нагрузки PLC. Различным каналам PLC могут быть выделены различные количества временных интервалов. Определенные временные интервалы для назначения каждому активному PLC могут быть определены различным образом. Ниже описаны некоторые возможные схемы назначения временных интервалов.

Фиг.7A изображает назначение временных интервалов каналам PLC в прямоугольных шаблонах, в соответствии с первой схемой назначения временных интервалов. Каждому активному PLC назначают временные интервалы, организованные в двумерном (2-D) прямоугольном шаблоне. Размер прямоугольного шаб