Система и способ для разнесения во времени

Система и способ для разнесения во времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

По настоящей заявке на патент испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки № 60/592999, озаглавленной "СПОСОБ ПЕРЕМЕЖЕНИЯ КАНАЛОВ В OFDM-СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ", поданной 29 июля 2004 года, переуступленной патентообладателю настоящей заявки и таким образом явно включенной путем ссылки в настоящее описание.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящие раскрытые варианты осуществления в целом имеют отношение к беспроводной связи и, более определенно, к перемежению каналов в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Уплотнение с ортогональным делением частот (OFDM-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) является технологией для транслирования высокоскоростных цифровых сигналов. В OFDM-системах отдельный высокоскоростной поток данных разделяется на несколько параллельных низкоскоростных подпотоков, причем каждый подпоток используется для модуляции соответствующей поднесущей частоты. Нужно заметить, что, хотя настоящее изобретение описывается на основе квадратурной амплитудной модуляции, оно в равной степени применимо к системам модуляции с фазовой манипуляцией.

Технология модуляции, используемая в OFDM-системах, называется квадратурной амплитудной модуляцией (КАМ), в которой модулируются и фаза, и амплитуда несущей частоты. При КАМ-модуляции комплексные КАМ-символы генерируются из множественных битов данных, причем каждый символ включает в себя вещественную составляющую и комплексную составляющую и каждый символ представляет множественные биты данных, из которых он был сгенерирован. Множество КАМ-битов переносится вместе в модель, которая может быть графически представлена с помощью комплексной плоскости. Как правило, модель называется "группа". С помощью использования КАМ-модуляции OFDM-система может повысить свою эффективность.

Случается, что при транслировании сигнал может распространяться на принимающие устройства посредством более чем одного тракта. Например, сигнал от отдельного передающего устройства может распространяться по прямой на принимающее устройство, а также он может отражаться от физических объектов для распространения на принимающее устройство по другому тракту. Кроме того, случается, что, когда система применяет так называемую "сотовую" технологию транслирования для повышения спектральной эффективности, сигнал, предназначенный для принимающего устройства, может транслироваться более чем одним передающим устройством. Следовательно, один и тот же сигнал будет передаваться на принимающее устройство более чем по одному тракту. Такое параллельное распространение сигналов, или искусственное (т.е. вызванное транслированием одного и того же сигнала более чем от одного передающего устройства), или естественное (т.е. вызванное эхо-сигналами), называется "многолучевым". Нетрудно понять, что несмотря на то, что сотовая цифровая трансляция является спектрально эффективной, должны быть созданы условия для эффективной адресации с учетом многолучевого распространения.

К счастью, OFDM-системы, которые используют КАМ-модуляцию, более эффективны при наличии многолучевого режима (который, как указано выше, должен возникать при использовании технологий сотового транслирования), чем технологии КАМ-модуляции, в которых используется только одна несущая частота. Конкретнее, в КАМ-системах с одной несущей должно применяться сложное корректирующее устройство для выравнивания каналов, которые содержат эхо-сигналы, столь же мощных, как основной тракт, и такое выравнивание трудновыполнимо. Напротив, в OFDM-системах потребность в сложных корректирующих устройствах может быть полностью устранена просто путем вставления охранного интервала соответствующей длины в начало каждого символа. Соответственно, OFDM-системы, которые используют КАМ-модуляцию, являются предпочтительными, если предполагается многолучевой режим.

В типичной схеме решетчатого кодирования поток данных кодируется устройством сверточного кодирования, а затем последовательные биты объединяются в битовую группу, которая станет КАМ-символом. В группе присутствует несколько битов, причем количество битов в группе определяется целым числом "m" (поэтому говорят, что каждая группа имеет «m-ичную» размерность). Как правило, значением "m" является четыре, пять, шесть или семь, хотя оно может быть больше или меньше.

После группирования битов в многобитовые символы символы перемежаются. Под "перемежением" подразумевается, что поток символов последовательно переупорядочивается, чтобы тем самым уравнять вероятности потенциальных ошибок, вызванных ухудшением характеристик канала. Для иллюстрации предположим, что нужно передать пять слов. Пусть во время передачи неперемежающегося сигнала происходит временное искажение канала. При этих условиях целое слово может быть потеряно прежде, чем искажение канала ослабнет, и может быть трудно, если не невозможно, узнать, какая информация была передана потерянным словом.

Напротив, если буквы этих пяти слов последовательно переупорядочены (т.е. "перемежены") перед передачей и происходит искажение канала, могут быть потеряны некоторые буквы, возможно, одна буква в каждом слове. Тем не менее, после декодирования переупорядоченных букв должны обнаружиться все пять слов, хоть некоторые слова и с пропущенными буквами. Будет нетрудно понять, что при этих условиях для цифрового декодирующего устройства было бы относительно легко восстановить данные по существу во всей полноте. После перемежения m-ичных символов символы отображаются в комплексные символы, используя принципы КАМ, упомянутые выше, уплотняются в соответствующие им каналы поднесущей и передаются.

Краткое описание чертежей

Фиг.1а иллюстрирует устройство перемежения каналов в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.1b показывает устройство перемежения каналов в соответствии с другим вариантом осуществления.

Фиг.2а иллюстрирует кодовые биты турбопакета, помещенные в буфер перемежения в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.2b иллюстрирует буфер устройства перемежения, выполненный в виде матрицы с N/m строками и m столбцами в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу чередований с перемежением в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.4 иллюстрирует диаграмму распределения каналов в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.5 иллюстрирует диаграмму распределения каналов с полной единичной последовательностью смещения, дающей в результате длительные периоды хороших и недостаточных оценок канала для конкретного интервала в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.6 иллюстрирует диаграмму распределения каналов с полной, двоичной последовательностью смещения, дающей в результате равномерное рассеяние чередований с хорошими и недостаточными оценками канала.

Фиг.7 иллюстрирует беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.8 иллюстрирует формат пакета физического уровня.

Фиг.9 иллюстрирует вычисление ПКК для пакета физического уровня.

Фиг.10 иллюстрирует продолжительность OFDM-символа.

Фиг.11 иллюстрирует сверхцикл и структуру канала в понятиях Р, W и L.

Фиг.12 иллюстрирует блок-схему обработки пакета пилотного сигнала 1 TDM в передающем устройстве.

Фиг.13 иллюстрирует генератор псевдошумовой последовательности для модуляции поднесущих пилотного сигнала 1 TDM.

Фиг.14 иллюстрирует сигнальную группу для модуляции КФМ.

Фиг.15 иллюстрирует способ обработки на принимающем устройстве постоянной модели Пилотного сигнала 2 TDM/КГИ/КЛИ/Пилотного сигнала TDM/КПСП/Нераспределенных интервалов в канале данных/зарезервированных OFDM-символов.

Фиг.16 иллюстрирует распределение интервалов КГИ.

Фиг.17 иллюстрирует устройство скремблирования битов интервала.

Фиг.18 иллюстрирует распределение интервалов КЛИ.

Фиг.19 иллюстрирует распределенные и нераспределенные интервалы в OFDM-символе пилотного сигнала 2 TDM.

Фиг.20 иллюстрирует способ обработки на принимающем устройстве пакета физического уровня для OIS.

Фиг.21 иллюстрирует схему кодирования для канала глобального OIS.

Фиг.22 иллюстрирует устройство турбокодирования.

Фиг.23 иллюстрирует процедуру вычисления выходного адреса устройства перемежения турбокода.

Фиг.24 иллюстрирует пример функционирования устройства перемежения битов для N=20.

Фиг.25 иллюстрирует отображение турбокодированного пакета канала глобального OIS в буферы интервалов данных.

Фиг.26 иллюстрирует отображение турбокодированного пакета канала локального OIS в буферы интервалов данных.

Фиг.27 иллюстрирует способ обработки на принимающем устройстве пакета физического уровня канала данных.

Фиг.28 иллюстрирует устройство кодирования канала данных.

Фиг.29 иллюстрирует перемежение битов базовой и расширенной составляющих для заполнения буфера интервала при многоуровневой модуляции.

Фиг.30 иллюстрирует турбокодированный пакет канала данных, занимающий три буфера.

Фиг.31 иллюстрирует уплотнение базовой и расширенной составляющих турбокодированных пакетов, занимающих три буфера интервалов данных.

Фиг.32 иллюстрирует турбокодированные пакеты канала данных, занимающие три буфера интервалов данных.

Фиг.33 иллюстрирует распределение интервалов для множественных ЛИК по три последовательным OFDM-символам в цикле.

Фиг.34 иллюстрирует сигнальную группу для 16-КАМ модуляции.

Фиг.35 иллюстрирует сигнальную группу для многоуровневой модуляции.

Фиг.36 иллюстрирует распределение чередований пилотным сигналам FDM.

Фиг.37 иллюстрирует распределение чередований для интервалов.

Фиг.38 иллюстрирует стандартную операцию OFDM.

Фиг.39 иллюстрирует наложение кадрирования OFDM-символов.

Осуществление изобретения

В варианте осуществления устройство перемежения каналов содержит устройство перемежения битов и устройство перемежения символов. Фиг.1 показывает два типа схемы перемежения каналов. Обе схемы используют перемежение битов и чередование для достижения максимального разнесения каналов.

Фиг.1а показывает устройство перемежения каналов в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.1b показывает устройство перемежения каналов в соответствии с другим вариантом осуществления. Устройство перемежения на Фиг.1а использует устройство перемежения битов исключительно для получения с m-ичного модуляционного разнесения и использует двумерную таблицу чередований с перемежением и динамическое отображение интервал-чередование для получения частотного разнесения, которое обеспечивает лучшие характеристики перемежения без необходимости явного перемежения символов.

Фиг.1а показывает турбокодированные биты 102, подающиеся на вход блока 104 перемежения битов. Блок 104 перемежения битов дает на выходе перемеженные биты, которые подаются на вход блока 106 отображения символов группы. Блок 106 отображения символов группы дает на выходе биты, отображающие символы группы, которые подаются на вход блока 108 перемежения символов группы. Блок 108 перемежения символов группы подает перемеженные биты символов группы в блок 110 распределения каналов. Блок 110 распределения каналов чередует перемеженные биты символов группы, используя таблицу 112 чередований, и дает на выходе OFDM-символы 114.

Фиг.1b показывает турбокодированные биты 152, подающиеся на вход блока 154 перемежения битов. Блок 154 перемежения битов дает на выходе перемеженные биты, которые подаются на вход блока 156 отображения символов группы. Блок 156 отображения символов группы дает на выходе биты, отображающие символы группы, которые подаются на вход блока 158 распределения каналов. Блок 158 распределения каналов направляет по каналам перемеженные биты символов группы, используя таблицу чередований с перемежением и динамическое отображение интервал-чередование 160, и дает на выходе OFDM-символы 162.

Перемежение битов для модуляционного разнесения

Устройство перемежения на Фиг.1b использует перемежение 154 битов для получения модуляционного разнесения. Кодовые биты 152 турбопакета перемежаются по такой модели, что смежные кодовые биты отображаются в различные символы группы. Например, для 2 m-ичной модуляции N-битовый буфер устройства перемежения разделяется на N/m блоков. Смежные кодовые биты последовательно записываются в смежные блоки и затем считываются один за другим от начала буфера к концу в последовательном порядке, как показано на Фиг.2а (верхняя часть). Это гарантирует, что смежные кодовые биты будут отображены в различные символы группы. Или, что то же самое, как показано на Фиг.2b (нижняя часть), буфер устройства перемежения выполняется в виде матрицы с N/m строками и m столбцами. Кодовые биты записываются в буфер столбец за столбцом и считываются построчно. Чтобы избежать отображения смежного кодового бита в одну и ту же позицию бита символа группы вследствие того, что определенные биты символа группы более надежны, чем другие, для 16-КАМ, в зависимости от отображения, например, первый и третий биты более надежны, чем второй и четвертый биты, строки должны считываться слева направо и справа налево попеременно.

Фиг.2а показывает кодовые биты турбопакета 202, размещенные в буфере 204 перемежения, в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.2b является иллюстрацией операции перемежения битов в соответствии с вариантом осуществления. Кодовые биты турбопакета 250 размещаются в буфере 252 перемежения, как показано на Фиг.2b. Буфер 252 перемежения преобразуется перестановкой второго и третьего столбцов, таким образом, создавая буфер 254 перемежения, в котором m=4, в соответствии с вариантом осуществления. Перемеженные кодовые биты турбопакета 256 считываются из буфера 254 перемежения.

Для простоты может использоваться фиксированное значение m=4, если высшим уровнем модуляции является 16 и если длина кодового бита всегда кратна 4. В этом случае, чтобы улучшить разделение для КФМ (квадратурная фазовая манипуляция), два средних столбца переставляются перед считыванием. Эта процедура изображена на Фиг.2b (нижняя часть). Для специалистов в данной области техники должно быть очевидно, что любые два столбца могут быть переставлены. Также для специалистов в данной области техники должно быть очевидно, что столбцы могут располагаться в любом порядке. Также для специалистов в данной области техники должно быть очевидно, что строки могут располагаться в любом порядке.

В другом варианте осуществления, в качестве первого этапа, кодовые биты турбопакета 202 распределяются по группам. Заметим, что варианты осуществления и на Фиг.2а, и на Фиг.2b также распределяют кодовые биты по группам. Однако вместо того, чтобы просто переставлять строки или столбцы, кодовые биты в пределах каждой группы перетасовываются согласно порядку битов в группе для каждой данной группы. Таким образом, порядок четырех групп из 16 кодовых битов после распределения по группам может быть {1, 5, 9, 13} {2, 6, 10, 14} {3, 7, 11, 15} {4, 8, 12, 16}, применяя простое линейное упорядочение групп, а порядок четырех групп из 16 кодовых битов после перетасовывания может быть {13, 9, 5, 1} {2, 10, 6, 14} {11, 7, 15, 3} {12, 8, 4, 16}. Заметим, что перестановка строк или столбцов была бы обратным случаем этого внутригруппового перетасовывания.

Чередование с перемежением для частотного разнесения

В соответствии с вариантом осуществления, устройство перемежения каналов использует чередование с перемежением для перемежения символов группы, чтобы получить частотное разнесение. Это устраняет потребность в явном перемежении символов группы. Перемежение выполняется на двух уровнях:

- В пределах, или Перемежение Внутри Чередования: В варианте осуществления 500 поднесущих чередований перемежаются методом инвертирования битов.

- Посреди, или Перемежение Между Чередованиями: В варианте осуществления восемь чередований перемежаются методом инвертирования битов.

Для специалистов в данной области техники должно быть очевидно, что число поднесущих может быть отличным от 500. Также для специалистов в данной области техники должно быть очевидно, что число чередований может быть отличным от восьми.

Заметим, что поскольку 500 не является степенью 2, в соответствии с вариантом осуществления должна использоваться операция инверсии приведенного набора битов. Следующий программный код демонстрирует операцию:

где n=500, m представляет собой самое малое целое число, такое, что 2^m>n, каковым является 8, и bitRev является обычной операцией инверсии битов.

Символы из последовательности символов группы канала данных отображаются в соответствующие поднесущие последовательным линейным методом согласно назначенному индексу интервала, определяемому устройством распределения каналов, используя таблицу чередований, как изображено на Фиг.3, в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу чередований с перемежением в соответствии с вариантом осуществления. Показаны турбопакет 302, символы 304 группы и таблица 306 чередований с перемежением. Также показаны чередование 0 (308), чередование 4 (310), чередование 2 (312), чередование 6 (314), чередование 1 (316), чередование 5 (318), чередование 3 (320) и чередование 7 (322).

В варианте осуществления одно из восьми чередований используется для пилотного сигнала, т.е. Чередование 2 и Чередование 6 используются поочередно для пилотного сигнала. В результате устройство распределения каналов может использовать семь чередований для диспетчеризации. Для удобства устройство распределения каналов использует Интервал в качестве блока диспетчеризации. Интервал определяется как одно чередование OFDM-символа. Таблица чередований используется для отображения интервала в конкретное чередование. Поскольку используются восемь чередований, значит, есть восемь интервалов. Семь интервалов будут предназначены для использования при распределении каналов, а один интервал для пилотного сигнала. Без потери общности, Интервал 0 используется для пилотного сигнала, а Интервалы 1-7 используются для распределения каналов, как показано на Фиг.4, где вертикальная ось представляет собой индекс 402 интервала, горизонтальная ось представляет собой индекс 404 OFDM-символа и выделенный жирным шрифтом элемент представляет собой индекс чередования, назначенный соответствующему интервалу на время OFDM-символа.

Фиг.4 показывает диаграмму распределения каналов в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.4 показывает индексы интервалов, зарезервированные для устройства 406 диспетчеризации, и индекс интервала, зарезервированный для пилотного сигнала 408. Выделенные жирным шрифтом элементы представляют собой номера индексов чередований. Число в клетке является чередованием рядом с пилотным сигналом и, следовательно, с хорошей оценкой канала.

Число, обведенное квадратом, является чередованием рядом с пилотным сигналом и, следовательно, с хорошей оценкой канала. Поскольку устройство диспетчеризации всегда предоставляет каналу данных порцию прилегающих интервалов и OFDM-символов, понятно, что в результате перемежения между чередованиями прилегающие интервалы, которые предоставлены каналу данных, будут отображаться в дискретные чередования. Тогда может быть получено большее усиление частотного разнесения.

Однако это статическое предоставление (т.е. таблица отображения интервала на физическое чередование не изменяется во времени) испытывает одну проблему. А именно, если блок распределения каналов данных (допустим, прямоугольный) занимает множественные OFDM-символы, то чередования, предоставленные каналу данных, не изменяются во времени, приводя к потере частотного разнесения. Средством решения проблемы является простое циклическое смещение таблицы чередований устройства диспетчеризации.(т.е. за исключением чередования пилотных сигналов (Таблица интервалов устройства диспетчеризации не включает в себя интервал пилотного сигнала.)) от OFDM-символа к OFDM-символу.

Фиг.5 изображает операцию смещения таблицы чередований устройства диспетчеризации на один OFDM-символ. Эта схема благополучно аннулирует проблему статического предоставления "чередований, т.е. конкретный интервал отображается на разные чередования в разное время OFDM-символа.

Фиг.6 показывает диаграмму распределения каналов с полной единичной последовательностью смещения, дающей в результате длительные периоды хороших и недостаточных оценок канала, для конкретного интервала 502 в соответствии с вариантом осуществления. Фиг.5 показывает индексы интервалов, зарезервированных для устройства 506 диспетчеризации, и индекс интервала, зарезервированного для пилотного сигнала 508. Индекс 504 символа интервала показан на горизонтальной оси.

Однако заметим, что интервалы предоставляются четырем непрерывным чередованиям с хорошими оценками канала, за которыми следуют длительные периоды чередований с недостаточными оценками канала, в отличие от предпочтительных моделей коротких периодов чередований с хорошими оценками канала и коротких периодов чередований с недостаточными оценками канала. На чертеже чередование, которое является смежным по отношению к чередованию для пилотного сигнала, помечено квадратом. Решением проблемы длительных периодов хороших и недостаточных оценок канала является использование последовательности смещения, отличной от всех последовательностей. Существует много последовательностей, которые могут использоваться для выполнения этой задачи. Самой простой последовательностью является полная двоичная последовательность, т.е. таблица чередований устройства диспетчеризации смещается на два OFDM-символа вместо одного. Результат, показанный на Фиг.6, значительно улучшает модель чередований устройства распределения каналов. Заметим, что эта модель повторяется каждые 2×7=14 OFDM-символов, где 2 является периодом разнесения полос каналов чередования пилотного сигнала, а 7 является периодом смещения чередований устройства распределения каналов.

Для упрощения операции и на передающих устройствах, и на принимающих устройствах может использоваться простая формула для установления отображения интервала на чередование по данному времени OFDM-символа

где

N=I-1 является количеством чередований, используемых для диспетчеризации данных информационного потока, где I является общим количеством чередований;

i ∈ {0,1,…,I-1}, за исключением чередования для пилотного сигнала, является индексом чередования, которое отображает Интервал s на OFDM-символ t;

t=0, 1, …, Т-1 является индексом OFDM-символа в сверхцикле, где Т является общим количеством OFDM-символов в цикле ( Индекс OFDM-символа в сверхцикле, а не в цикле дает дополнительное разнесение по циклам, поскольку число OFDM-символов в цикле в современных разработках не кратно 14.);

s=1, 2, …, S-1 является индексом интервала, где S является общим количеством интервалов;

R является количеством смещений каждого OFDM-символа;

является оператором инверсии приведенного набора битов. Т.е. чередование, используемое пилотным сигналом, должно быть исключено из операции инверсии битов.

Пример: В варианте осуществления 1=8, R=2. Соответствующая формула отображения Интервал-Чередование принимает вид

где соответствует следующей таблице:

x ⇒

0 ⇒ 0

1 ⇒ 4

2 ⇒ 2 или 6

3 ⇒ 1

4 ⇒ 5

5 ⇒ 3

6 ⇒ 7

Эта таблица может быть сгенерирована следующим кодом:

где m=3, и bitRev является обычной операцией инверсии битов.

Для OFDM-символа с индексом t=11 пилотный сигнал использует Чередование 6. Отображение между Интервалом и Чередованием принимает вид:

- Интервал 1 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+1-1)%7}={6}=7;

- Интервал 2 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+2-1)%7}={0}=0;

- Интервал 3 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+3-1)%7}={1}=4;

- Интервал 4 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+4-1)%7}={2}=2;

- Интервал 5 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+5-1)%7}={3}=1;

- Интервал 6 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+6-1)%7}={4}=5;

- Интервал 7 отображается на чередование

{(7-((2×11)%7)+7-1)%7}={5}=3.

Результирующее отображение согласовывается с отображением на Фиг.6. Фиг.6 показывает диаграмму распределения каналов с полной двоичной последовательностью смещения, дающей в результате равномерное рассеяние чередований с хорошими и недостаточными оценками канала.

В соответствии с вариантом осуществления устройство перемежения обладает следующими признаками:

устройство перемежения битов выполнено с возможностью использования m-ичного модуляционного разнесения путем перемежения кодовых битов в различных модуляционных символах;

"Перемежение символа" предназначено для получения частотного разнесения с помощью перемежения внутри чередования и перемежения между чередованиями;

дополнительное усиление частотного разнесения и улучшение оценки канала достигаются изменением таблицы отображения интервал-чередование от OFDM-символа к OFDM-символу. Для достижения этой цели предлагается последовательность чистого вращения.

Фиг.7 показывает беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения в соответствии с вариантом осуществления. Беспроводное устройство 702 содержит антенну 704, антенный переключатель 706, принимающее устройство 708, передающее устройство 710, обрабатывающее устройство 712 и память 714. Обрабатывающее устройство 712 способно выполнять перемежение в соответствии с вариантом осуществления. Обрабатывающее устройство 712 использует память 714 для буферов промежуточного хранения или для структур данных, чтобы выполнять свои операции.

Прилагаемый раздел описывает детали дополнительных вариантов осуществления.

Специалистам в данной области техники понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любых из ряда различных технологий и методов. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементы сигналов, которые могут упоминаться по всему вышеупомянутому описанию, могут быть представлены с помощью напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц, или любой их комбинации.

Специалисты в данной области техники примут во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в настоящем описании, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или их комбинации. Чтобы яснее проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были выше описаны в общем смысле с точки зрения их функционального назначения. Реализованы ли такие функциональные возможности в виде аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, наложенных на систему в целом. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного применения, но такие реализации не должны толковаться как основание для отклонения от объема настоящего изобретения.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в настоящем описании, могут быть реализованы или выполнены с применением обрабатывающего устройства общего назначения, цифрового сигнального процессора (ЦСП), специализированной интегральной схемы (СИС), программируемой вентильной матрицы (ПВМ) или другого программируемого логического устройства, логического элемента на дискретных компонентах или транзисторной логической схемы, отдельных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенных для выполнения функций, изложенных в настоящем описании. Обрабатывающее устройство общего назначения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы, обрабатывающее устройство может быть любым традиционным обрабатывающим устройством, управляющим устройством, микропроцессорным управляющим устройством или конечным автоматом. Также обрабатывающее устройство может быть реализовано в виде комбинации вычислительных устройств, например комбинации ЦСП и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в сочетании с ядром ЦСП, или любой другой подобной конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в настоящем описании, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором, или в их комбинации. Программный модуль может постоянно храниться в памяти ОЗУ, флэш-памяти, памяти ПЗУ, памяти СППЗУ, памяти ЭСППЗУ, регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM или на носителе данных любого другого вида, известного для данной области техники. Иллюстративный носитель данных связывается с обрабатывающим устройством, такое обрабатывающее устройство может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на него. В качестве альтернативы, носитель данных может быть встроенным в обрабатывающее устройство. Обрабатывающее устройство и носитель данных могут являться частью СИС. СИС может являться частью пользовательского терминала. В качестве альтернативы, обрабатывающее устройство и носитель данных могут принадлежать отдельным компонентам пользовательского терминала.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечивает возможность специалисту в данной области техники изготовлять или использовать настоящее изобретение. Специалисты в данной области техники легко увидят различные модификации этих вариантов осуществления, и общие принципы, определенные в настоящем описании, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не подразумевает ограничения вариантами осуществления, показанными в настоящем описании, а соответствует самой широкой области применения, согласующейся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем описании.

5 ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

Этот раздел включает в себя технические требования физического уровня технологии FLO (Forward Link-Only).

5.1 Пакеты физического уровня

5.1.1 Общий обзор

Единицей передачи физического уровня является пакет физического уровня. Пакет физического уровня имеет длину 1000 бит. Пакет физического уровня переносит один пакет МАС-уровня.

5.1.2 Формат пакета физического уровня

Пакет физического уровня должен использовать следующий формат:

Поле	Длина (биты)
Пакет МАС-уровня	976
ПКК	16
Зарезервировано	2
ХВОСТ	6

Пакет МАС-уровня - Пакет МАС-уровня на основании МАС-протокола OIS, данных или канала управления.

ПКК - Последовательность контроля кадров (см. 5.1.4)

Зарезервировано - FLO-сеть присвоит этому полю нулевое значение. FLO-устройство пропустит это поле.

ХВОСТ - Кодовая концевая комбинация битов. Это поле будет заполнено нулями.

Фиг.8 иллюстрирует формат пакета физического уровня.

5.1.3 Порядок передачи бита

Каждое поле пакета физического уровня должно передаваться в такой последовательности, что старший значащий бит (СЗБ) передается первым, а младший значащий бит (МЗБ) передается последним. СЗБ является крайним левым битом на чертежах настоящего документа.

5.1.4 Вычисление битов ПКК

Вычисление ПКК, изложенное в настоящем документе, должно быть использовано для обработки данных поля ПКК в пакете физического уровня.

ПКК должна быть значением CRC, вычисленным с использованием полиномиального генератора, удовлетворяющего стандарту CRC-CCITT:

g(x)=x^l6+x^l2+x⁵+l.

ПКК должна быть равна значению, вычисленному согласно следующей процедуре, которая показана на Фиг.9:

- Все элементы сдвигового регистра должны быть установлены в исходное состояние '1' (Установка в исходное состояние служит для того, чтобы значение CRC для полностью нулевых данных не было нулевым.).

- Переключатели должны быть установлены в верхнее положение.

- Регистр должен синхронизироваться однократно для каждого бита пакета физического уровня, кроме битов ПКК, Зарезервированного и ХВОСТА. Пакет физического уровня должен считываться от СЗБ до МЗБ.

- Переключатели должны быть приведены в нижнее положение так, чтобы на выходе было суммирование с '0' по модулю 2 и последующие входы сдвигового регистра являлись '0'.

- Регистр должен дополнительно синхронизироваться 16 раз для 16 битов ПКК.

- Выходные биты составляют все поля пакетов физического уровня, кроме полей Зарезервировано, и ХВОСТ.

На Фиг.9 показано вычисление ПКК для пакета физического уровня.

5.2 Технические требования для FLO-сети

Этот раздел определяет технические требования, специфические для оборудования и функционирования FLO-сети.

5.2.1 Передающее устройство

Нижеследующие технические требования должны налагаться на передающее устройство FLO-сети.

5.2.1.1 Частотные параметры

5.2.1.1.1 Частота передачи

Передающее устройство должно работать на одной из восьми полос частот шириной 6 МГц (FLO-система также поддерживает полосы пропускания в 5, 7 и 8 МГц (см. 6.1).). Каждое распределение полосы передачи шириной 6 МГц называется высокочастотным FLO-каналом. Каждый высокочастотный FLO-канал будет обозначен индексом j ∈ {1,2,…,8}. Полоса передачи и центральная частота полосы для каждого индекса высокочастотного FLO-канала должны задаваться согласно таблице 5.2.1.1.1-1.

Таблица 5.2.1.1.1-1
Номер высокочастотного FLO-канала и частоты полосы передачи
Номер высокочастотного FLO-канала j	FLO-полоса передачи (МГц)	Центральная частота полосы fc (МГц)
1	698-704	701
2	704-710	707
3	710-716	713
4	716-722	719
5	722-728	725
6	728-734	731
7	734-740	737
8	740-746	743

5.2.1.1.2 Допустимое отклонение частоты

Максимальная разность частот между фактической несущей частотой передачи и заданной частотой передачи должна быть меньше чем ±2xl0^-9 центральной частоты полосы в таблице 5.2.1.1.1-1.

5.2.1.1.3 Спектральные характеристики в полосе частот

Подлежит уточнению.

5 2.1.1.4 Маска спектра внеполосного излучения

Подлежит уточнению.

5.2.1.1.5 Характеристики выходной мощности

Эквивалентная излучаемая мощность передачи должна быть меньше 46,98 дБВт (Это соответствует 50 кВт.) (см. [3]).

5.2.1.2 Характеристики OFDM-модуляции

5.2.1.2.1 Общий обзор

Модуляцией, используемой в беспроводной связи, является Уплотнение с ортогональным делением частот (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Минимальный интервал передачи соответствует одному периоду OFDM-символа. OFDM-передача символа состоит из множества отдельных модулированных поднесущих.

5.2.1.2.2 Поднесущие