Совместное подавление помех в канале передачи пилот-сигналов, в канале передачи служебных сигналов и в канале трафика

Совместное подавление помех в канале передачи пилот-сигналов, в канале передачи служебных сигналов и в канале трафика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится, в общем случае, к системам беспроводной связи и, в частности, к подавлению помех трафика в системах беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Система связи может обеспечивать связь между базовыми станциями и терминалами доступа. Термины " прямая линия связи" или "нисходящая линия связи" относятся к передаче из базовой станции в терминал доступа. Термины " обратная линия связи" или "восходящая линия связи" относятся к передаче из терминала доступа в базовую станцию. Каждый терминал доступа в данный момент времени может поддерживать связь с одной или с большим количеством базовых станций по прямой и обратной линиям связи в зависимости от того, является ли терминал доступа активным и находится ли терминал доступа в состоянии "мягкой " передачи обслуживания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки, сущность и преимущества настоящей заявки на изобретение могут стать более очевидными из изложенного ниже подробного описания при его рассмотрении совместно с чертежами. Одинаковые или аналогичные объекты могут быть обозначены одинаковыми номерами позиций и одинаковыми символами.

На Фиг.1 проиллюстрирована система беспроводной связи с базовыми станциями и терминалами доступа.

На Фиг.2 проиллюстрирован пример структуры передатчика и/или способа, который может быть реализован в терминале доступа из Фиг.1.

На Фиг.3 проиллюстрирован пример структуры приемника и/или способа, который может быть реализован в базовой станции из Фиг.1.

На Фиг.4 проиллюстрирован другой вариант осуществления структуры приемника базовой станции или выполняемого в нем способа.

На Фиг.5 проиллюстрирован общий пример распределения мощности для трех абонентов в системе из Фиг.1.

На Фиг.6 показан пример одинакового распределения сдвига по времени для подавления помех в кадрах асинхронного трафика (потока информационного обмена) для абонентов с одинаковой мощностью передачи.

На Фиг.7 проиллюстрирована структура чередования, используемая для пакетов данных, передаваемых по обратной линии связи, и для канала автоматического запроса на повторную передачу в прямой линии связи.

На Фиг.8 проиллюстрировано запоминающее устройство, которое целиком вмещает пакет длиной 16 временных интервалов (16 slots).

На Фиг.9A проиллюстрирован способ подавления помех потока информационного обмена для примера последовательного подавления помех, ППП (SIC), без декодирования с задержкой.

На Фиг.9Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.9A.

На Фиг.10 проиллюстрирован имеющийся в приемнике буфер для выборок после поступления последовательных подпакетов из перемеженной последовательности с подавлением помех от декодированных подпакетов.

На Фиг.11 проиллюстрирована структура каналов передачи служебных сигналов.

На Фиг.12A проиллюстрирован способ, в котором сначала выполняют подавление помех (ПП) от пилот-сигналов (контрольных сигналов), ППК (PIC), а затем совместно выполняют ПП от служебных сигналов, ППС (OIC), и ПП потока информационного обмена, ППИ (TIC).

На Фиг.12Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.12A.

На Фиг.13A проиллюстрирован видоизмененный вариант способа из Фиг.12A.

На Фиг.13Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.13A.

На Фиг.14A проиллюстрирован способ выполнения совместного подавления помех ППК (PIC), ППС (OIC) и ППИ (TIC).

На Фиг.14Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.14A.

На Фиг.15A проиллюстрирован видоизмененный вариант способа из Фиг.14A.

На Фиг.15Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.15A.

На Фиг.16 проиллюстрирована модель системы передачи.

На Фиг.17 проиллюстрирован пример отклика объединенной фильтрации при передаче и приеме.

На чертежах Фиг.18A и Фиг.18Б показан пример оценки параметров канала (вещественной и мнимой составляющих) на основании оценки параметров канала с многолучевым распространением в каждом из трех отводов (каналов приема) многоотводного приемника (RAKE-приемника) (RAKE fingers).

На чертежах Фиг.19A-19Б показаны примеры усовершенствованной оценки параметров канала на основании каналов RAKE-приемника и обращения расширения (сужения) по спектру с использованием элементарных посылок данных.

На Фиг.20A проиллюстрирован способ обращения расширения по спектру при наличии задержек в каналах RAKE-приемника с использованием восстановленных элементарных посылок данных.

На Фиг.20Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.20A.

На чертежах Фиг.21A-21Б показан пример оценки параметров комбинированного канала с использованием выборок, расположенных через равные интервалы, с разрешающей способностью, равной удвоенной частоте следования элементарных посылок сигнала (chip×2).

На Фиг.22A проиллюстрирован способ оценки параметров комбинированного канала с одинаковой разрешающей способностью с использованием восстановленных элементарных посылок данных.

На Фиг.22Б проиллюстрировано устройство, предназначенное для выполнения способа из Фиг.22A.

На Фиг.23 проиллюстрировано управление мощностью с обратной связью и регулировка усиления с обратной связью при постоянном коэффициенте усиления для подканала передачи служебных сигналов.

На Фиг.24 проиллюстрирован видоизмененный вариант управления мощностью и регулировки усиления из Фиг.23 при постоянном коэффициенте усиления для подканала передачи служебных сигналов.

На Фиг.25 проиллюстрирован пример управления мощностью при постоянном коэффициенте усиления для подканала передачи служебных сигналов.

Чертеж Фиг.26 является аналогичным чертежу Фиг.24, за исключением регулировки усиления для подканала передачи служебных сигналов.

На Фиг.27 проиллюстрирован видоизмененный вариант чертежа Фиг.26, в котором регулировку усиления для подканала передачи служебных сигналов осуществляют только в подканале управления скоростью передачи данных, УСПД (DRC).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Любой описанный здесь вариант осуществления изобретения не обязательно является предпочтительным или имеет преимущества по сравнению с другими вариантами его осуществления. Хотя на чертежах представлены различные аспекты раскрытия настоящего изобретения, чертежи не обязательно являются начерченными в масштабе или начерченными таким образом, что включают в себя все элементы.

На Фиг.1 проиллюстрирована система 100 беспроводной связи, содержащая системный контроллер 102, базовые станции 104a-104b, и множество терминалов 106a-106h доступа. Система 100 может содержать любое количество контроллеров 102, базовых станций 104 и терминалов 106 доступа. В системе 100 могут быть реализованы различные объекты и варианты осуществления раскрытого здесь настоящего изобретения, описание которого приведено ниже.

Терминалы 106 доступа могут являться подвижными или стационарными и могут быть рассредоточены по всей системе 100 связи из Фиг.1. Терминал 106 доступа может быть соединен с вычислительным устройством, например с персональным портативным компьютером, или реализован в нем. В альтернативном варианте терминалом доступа может являться автономное устройство для данных, например, цифровое персональное информационное устройство (PDA). Термин "терминал 106 доступа" может относиться к различным типам устройств, например к проводному телефону, к беспроводному телефону, к сотовому телефону, к портативному компьютеру, к плате беспроводной связи персонального компьютера (ПК), к персональному информационному устройству (PDA), к внешнему или внутреннему модему и т.д. Терминалом доступа может являться любое устройство, которое обеспечивает возможность установления связи с передачей данных абоненту и от него путем связи по беспроводному каналу или по проводному каналу, например, с использование волоконно-оптических или коаксиальных кабелей. Терминал доступа может иметь различные наименования, например, подвижная станция, устройство доступа, абонентское устройство, устройство мобильной связи, оконечное устройство мобильной связи, устройство мобильной связи, мобильный телефон, мобильная станция, удаленная станция, удаленный терминал, удаленное устройство, пользовательское устройство, абонентская аппаратура, карманное устройство и т.д.

Система 100 обеспечивает связь для нескольких ячеек, причем каждая ячейка обслуживается одной или большим количеством базовых станций 104. Базовая станция 104 также может именоваться системой приемопередатчика базовой станции, СПБС (BTS), точкой доступа, частью сети доступа, приемопередатчиком модемного пула, ППМП (MPT), или узлом B (Node B). Термин "сеть доступа" относится к сетевому оборудованию, обеспечивающему возможность установления связи с передачей данных между сетью передачи данных с коммутацией пакетов (например, сетью Интернет) и терминалами 106 доступа.

Термин "прямая линия связи", ПЛС (FL), или "нисходящая линия связи" относятся к передаче из базовой станции 104 в терминал 106 доступа. Термин "обратная линия связи", ОЛС (RL), или "восходящая линия связи" относятся к передаче из терминала 106 доступа в базовую станцию 104.

Базовая станция 104 может передавать данные в терминал 106 доступа с использованием скорости передачи данных, выбранной из набора различных скоростей передачи данных. Терминал 106 доступа может измерять отношение "сигнал-смесь помехи с шумом", ОСПШ (SINR), контрольного сигнала, переданного базовой станцией 104, и определять желательную скорость передачи данных для передачи базовой станцией 104 данных в терминал 106 доступа. Терминал 106 доступа может посылать в базовую станцию 104 сообщения по каналу запроса на получение данных или сообщения по каналу управления скоростью передачи данных, УСПД (DRC), для информирования базовой станции 104 о желательной скорости передачи данных.

Системный контроллер 102 (также именуемый контроллером базовой станции, КБС (BSC)) может обеспечивать координацию и управление для базовых станций 104, и, кроме того, может осуществлять управление маршрутизацией вызовов в терминалы 106 доступа через базовые станции 104. Системный контроллер 102 может быть дополнительно соединен с коммутируемой телефонной сетью общего пользования, КТСОП (PSTN), через коммутационный центр мобильной связи, КЦМС (MSC), и с сетью передачи пакетных данных через узел обслуживания пакетных данных, УОПД (PDSN).

В системе 100 связи может быть использован один или большее количество способов связи, например, способ множественного доступа с кодовым разделением МДКР (CDMA) согласно стандарту IS-95 с высокой скоростью передачи данных в виде пакетов (High Rate Packet Data, HRPD), также именуемый способом с высокой скоростью передачи данных (High Data Rate, HDR), согласно международному стандарту Ассоциации промышленности средств связи/Ассоциации электронной промышленности США, изложенному в документе TIA/EIA/IS-856 "Спецификация интерфейса радиосвязи с высокой скоростью передачи данных в виде пакетов для систем стандарта cdma2000 (МДКР-2000)" ("cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"), способ согласно стандарту CDMA 1x Evolution Data Optimized, EV-DO (стандарт МДКР, фаза эволюции 1x с оптимизацией передачи данных), способ согласно стандарту 1xEV-DV (фаза эволюции 1х для передачи данных и речевых сигналов), способ широкополосного МДКР (WCDMA), Универсальная система мобильной связи (UMTS), способ МДКР с синхронным временным разделением (TD-SCDMA), способ мультиплексирования с ортогональным разделением частот (OFDM) и т.д. Описанные ниже примеры обеспечивают подробности для ясности понимания. Представленные здесь идеи применимы также и для других систем и подразумевают, что приведенные здесь примеры не являются ограничивающим признаком для настоящей заявки на изобретение.

На Фиг.2 проиллюстрирован пример структуры передатчика и/или способа, который может быть реализован в терминале 106 доступа из Фиг.1. Функции и компоненты, показанные на Фиг.2, могут быть реализованы аппаратными средствами, посредством программного обеспечения или посредством комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. К чертежу Фиг.2 могут быть добавлены другие функции в дополнение к функциям, показанным на Фиг.2, или вместо них.

Источник 200 данных обеспечивает подачу данных в устройство 202 кодирования, которое осуществляет кодирование битов данных с использованием одного или большего количества алгоритмов кодирования для создания элементарных посылок сигнала из закодированных данных. Каждый алгоритм кодирования может содержать один или большее количество типов кодирования, например, контроля посредством циклического избыточного кода, ЦИК (CRC), сверточного кодирования, турбокодирования, блочного кодирования, другие типы кодирования, или вообще отсутствие кодирования. Другие алгоритмы кодирования могут содержать способы автоматического запроса на повторную передачу, АЗПП (ARQ), гибридного автоматического запроса на повторную передачу, Г-АЗПП (H-ARQ), и повторения с пошагово возрастающей избыточностью. Кодирование различных типов данных может производиться посредством различных алгоритмов кодирования. Перемежитель 204 выполняет перемежение закодированных битов данных для противодействия замиранию сигнала.

Модулятор 206 модулирует закодированные, перемеженные данные, осуществляя генерацию модулированных данных. Примерами способов модуляции являются, в том числе, двухпозиционная фазовая манипуляция, ДФМн (BPSK), и квадратурная фазовая манипуляция КФМн (QPSK). Модулятор 206 может также повторять последовательность модулированных данных, или устройство "выкалывания" символов (symbol puncture) может удалять отдельные биты символа. Модулятор 206 также может расширять спектр модулированных данных посредством покрытия Уолша (Walsh cover) (то есть, кода Уолша) для формирования элементарных посылок данных. Модулятор 206 может также осуществлять мультиплексирование элементарных посылок данных с разделением по времени с использованием элементарных посылок контрольного сигнала и элементарных посылок сигнала управления доступом к среде передачи, УДСП (MAC), для формирования потока элементарных посылок сигнала. Модулятор 206 также может использовать устройство расширения по спектру посредством псевдослучайного шума (ПШ) для расширения спектра потока элементарных посылок сигнала посредством одного или большего количества кодов ПШ (например, короткого кода, длинного кода).

Устройство 208 преобразования сигнала из исходной полосы частот в радиочастотный (РЧ) диапазон может осуществлять преобразование сигналов исходной полосы частот в РЧ-сигналы для их передачи через антенну 210 по линии беспроводной связи в одну или в большее количество базовых станций 104.

На Фиг.3 проиллюстрирован пример структуры приемника и/или способа, который может быть реализован в базовой станции 104 из Фиг.1. Функции и компоненты, показанные на Фиг.3, могут быть реализованы аппаратными средствами, посредством программного обеспечения или посредством комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. К чертежу Фиг.3 могут быть добавлены другие функции в дополнение к функциям, показанным на Фиг.3, или вместо них.

Одна или большее количество антенн 300 принимают модулированные сигналы, передаваемые по обратной линии связи, из одного или из большего количества терминалов 106 доступа. Многоэлементные антенны могут обеспечивать пространственное разнесение, противодействующее вредным эффектам в тракте передачи, например, замиранию. Каждый принятый сигнал подают в соответствующий приемник или в устройство 302 преобразования сигнала из РЧ-диапазона в исходную полосу частот, которое осуществляет предварительное формирование сигнала (например, фильтрацию, усиление, преобразование с понижением частоты), и преобразовывает принятый сигнал в цифровую форму, осуществляя генерацию выборок данных для этого принятого сигнала.

Демодулятор 304 может осуществлять демодуляцию принятых сигналов для получения восстановленных символов. Для стандарта CDMA2000 при демодуляции предпринимают попытку восстановить переданные данные (1) путем разделения выборок с обращением расширения по спектру по каналам для изоляции или для направления принятых данных и контрольных сигналов по каналам, соответствующим их кодам, и (2) путем когерентной демодуляции распределенных по каналам данных с восстановленным контрольным сигналом для получения демодулированных данных. Демодулятор 304 может содержать буфер 312 для принятых выборок (также именуемый общим входным оперативным запоминающим устройством, ВхОЗУ (FERAM), или оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) для выборок), предназначенный для хранения выборок принятых сигналов для всех абонентов/терминалов доступа, многоотводный приемник (рейк(rake)-приемник) 314, предназначенный для обращения расширения по спектру и для обработки множества экземпляров сигнала, и буфер 316 для демодулированных символов (также именуемый выходным ОЗУ, ВыхОЗУ (BERAM), или ОЗУ для демодулированных символов). Может иметься множество буферов 316 для демодулированных символов, соответствующих множеству абонентов/терминалов доступа.

Обращенный перемежитель 306 выполняет обращение перемежения данных из демодулятора 304.

Устройство 308 декодирования может выполнять декодирование демодулированных данных для восстановления декодированных битов данных, переданных терминалом 106 доступа. Декодированные данные могут быть поданы в приемник 310 данных.

На Фиг.4 проиллюстрирован другой вариант осуществления структуры приемника базовой станции или выполняемого в нем способа. Как показано на Фиг.4, успешно декодированные биты данных абонента вводят в устройство 400 восстановления помех, которое содержит устройство 402 кодирования, перемежитель 404, модулятор 406 и фильтр 408. Устройство 402 кодирования, перемежитель 404 и модулятор 406 могут быть аналогичными устройству 202 кодирования, перемежителю 204 и модулятору 206 из Фиг.2. Фильтр 408 формирует декодированные выборки абонента с разрешающей способностью ВхОЗУ (FERAM), например, изменяет частоту следования элементарных посылок сигнала с одинарной до удвоенной (2x) частоты следования элементарных посылок сигнала. Затем вклад абонента во ВхОЗУ (FERAM), поступивший из устройства декодирования, удаляют или стирают из ВхОЗУ (FERAM) 312.

Несмотря на то, что ниже описано подавление помех в базовой станции 104, использованные здесь идеи могут быть применены для терминала 106 доступа или для любого иного компонента системы связи.

Подавление помех потока информационного обмена

Пропускная способность обратной линии связи системы МДКР (CDMA) может быть ограничена из-за помех между абонентами, так как сигналы, переданные различными абонентами, не являются ортогональными в СПБС 104. Следовательно, способы, уменьшающие помехи между абонентами, приводят к улучшению показателя работы системы МДКР для обратной линии связи. Здесь приведено описание способов эффективной реализации подавления помех для усовершенствованных систем МДКР, например, для системы стандарта CDMA2000 1xEV-DO RevA (стандарт МДКР-2000, фаза эволюции 1x с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А).

Каждый абонент системы стандарта DO RevA (с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А) передает сигналы трафика (информационного обмена), контрольные сигналы и служебные сигналы, все из которых могут вызвать помехи для других абонентов. Как показано на Фиг.4, сигналы могут быть восстановлены и вычтены из входного ОЗУ 312 в СПБС 104. Переданный контрольный сигнал является известным в СПБС 104 и может быть восстановлен на основании сведений о канале. Однако сначала демодулируют и детектируют служебные сигналы (например, указатель скорости передачи по обратному каналу, УСПОК (RRI), канал управления запросами на получение данных или управления скоростью передачи данных, УСПД (DRC), канал управления источником данных, УИД (DSC), канал передачи сообщений о подтверждении приема, СПП (ACK)), а затем в СПБС 104 выполняют демодуляцию, обращение перемежения и декодирование переданных сигналов передачи данных для определения переданных элементарных посылок служебных сигналов и сигналов информационного обмена. На основании определения переданных элементарных посылок для заданного сигнала устройство 400 восстановления может затем восстановить вклад во ВхОЗУ (FERAM) 312 на основании сведений о канале.

Биты пакета данных из источника 200 данных могут быть повторены и обработаны устройством 202 кодирования, перемежителем 204 и/или модулятором 206 с преобразованием во множество соответствующих "подпакетов" для их передачи в базовую станцию 104. Если базовая станция 104 получает сигнал с высоким отношением сигнал/шум, то первый подпакет может содержать достаточную информацию для того, чтобы базовая станция 104 могла декодировать и извлечь исходный пакет данных. Например, пакет данных из источника 200 данных может быть повторен и обработан с преобразованием в четыре подпакета. Абонентский терминал 106 передает первый подпакет в базовую станцию 104. Базовая станция 104 может иметь относительно низкую вероятность того, что исходный пакет данных будет правильно декодирован и извлечен из первого принятого подпакета. Но поскольку базовая станция 104 получает второй, третий и четвертый подпакеты и объединяет информацию, полученную из каждого принятого подпакета, то вероятность декодирования и извлечения исходного пакета данных возрастает.Как только базовой станцией 104 выполнено правильное декодирование исходного пакета (например, с использованием контроля посредством циклического избыточного кода (ЦИК) или иных способов обнаружения ошибок), то базовая станция 104 передает в абонентский терминал 106 сигнал подтверждения приема для того, чтобы оно прекратило передачу подпакетов. Затем абонентский терминал 106 может передать первый подпакет нового пакета.

В обратной линии связи системы стандарта DO RevA (с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А) использует Г-АЗПП (H-ARQ) (см. Фиг.7), где каждый пакет из 16 временных интервалов (16 slots) разделяют на 4 подпакета и передают в виде структуры с перемежением, при этом между подпакетами одной и той же перемеженной последовательности имеется промежуток, равный 8 временным интервалам (8 slots). Кроме того, различные абоненты/терминалы 106 доступа могут начинать свои передачи на границах различных временных интервалов, и, следовательно, подпакеты длиной 4 временных интервала от различных абонентов прибывают в СПБС асинхронно. Описание влияния асинхронизма и эффективной конструкции приемников с подавлением помех для систем Г-АЗПП и МДКР приведено ниже.

Выигрыш от подавления помех зависит от того порядка, в котором производят удаление сигналов из ВхОЗУ 312. Раскрытые здесь способы относятся к декодированию (и вычитанию, если пройден контроль посредством ЦИК) сигналов от абонентов на основании значений отношения мощности в канале информационного обмена к мощности в канале передачи контрольных сигналов (T2P), эффективного ОСПШ или вероятности успешного декодирования. Здесь раскрыты различные подходы для выполнения повторной попытки демодуляции и декодирования абонентских сигналов после удаления других сигналов из ВхОЗУ 312. Подавление помех от ВхОЗУ 312 в СПБС может быть эффективно реализовано для асинхронных систем МДКР, таких как, например, система стандарта EV-DO RevA (стандарта МДКР, фаза эволюции 1x с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А), в которой абоненты передают контрольные сигналы, управляющие сигналы и сигналы информационного обмена с использованием гибридного АЗПП (H-ARQ). Это раскрытие сущности изобретения также может быть применено для систем стандарта EV-DV Rel D (фаза эволюции для передачи данных и речевых сигналов, версия D), W-CDMA EUL (широкополосного МДКР с усовершенствованным восходящим каналом связи) и cdma2000.

Подавление помех потока информационного обмена, ППИ (TIC), может быть определено как подавление помех путем вычитания, которое устраняет вклад абонентских данных во ВхОЗУ (FERAM) 312 после того, как данные от этого абонента были декодированы правильно (см. Фиг.4). Здесь рассмотрены некоторые из практических проблем, связанных с ППИ (TIC) в реальных системах МДКР, например, в системах стандарта CDMA2000, стандарта EV-DO (фаза эволюции с оптимизацией передачи данных), EV-DV (фаза эволюции для передачи данных и речевых сигналов) и стандарта WCDMA (широкополосного МДКР). Многие из этих проблем вызваны тем фактом, что в реальных системах имеет место асинхрония абонентов и гибридный АЗПП (H-ARQ). Например, система стандарта CDMA2000 преднамеренно разносит кадры данных абонента равномерно по времени для предотвращения чрезмерной задержки в сети обратной передачи. В стандартах EV-DO RevA (фаза эволюции с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А), EV-DV Rel D (фаза эволюции для передачи данных и речевых сигналов, версия D) и WCDMA EUL (широкополосного МДКР с усовершенствованным восходящим каналом связи) также используют гибридный АЗПП (H-ARQ), который приводит к наличию более чем одной возможной длины данных.

Обнаружение многих абонентов является главной категорией алгоритмов, под которую подпадает подавление помех потока информационного обмена, ППИ (TIC), и относится к любому алгоритму, посредством которого пытаются улучшить рабочие характеристики путем обеспечения возможности взаимодействия при обнаружении двух различных абонентов. Способ ППИ (TIC) может включать в себя гибрид из способа подавления одной помехи после другой (которое также именуют последовательным подавлением помех или ППП (SIC)) и способа параллельного подавления помех. Термин "последовательное подавление помех" относится к любому алгоритму, в котором декодирование данных от абонентов производят последовательно, и в котором используют ранее декодированные данные абонентов для улучшения функционирования. Термин "параллельное подавление помех" в широком смысле относится к одновременному декодированию данных от абонентов и к одновременному вычитанию всех декодированных данных от абонентов.

ППИ (TIC) может отличаться от подавления помех от контрольных сигналов, ППК (PIC). Одно из отличий между ППИ (TIC) и ППК (PIC) состоит в том, что переданный контрольный сигнал заранее является хорошо известным для приемника. Следовательно, при ППК (PIC) вклад контрольного сигнала в принятый сигнал может быть вычтен с использованием только лишь оценок параметров канала. Второе главное отличие состоит в том, что в канале информационного обмена передатчик и приемник плотно взаимодействуют друг с другом посредством механизма Г-АЗПП (H-ARQ). Приемник не знает переданную последовательность данных до тех пор, пока не будет произведено успешное декодирование данных от абонента.

Аналогичным образом, желательно удалить вклад каналов передачи служебных сигналов из входного ОЗУ способом, что именуют подавлением помех от служебных сигналов ППС (OIC). Каналы передачи служебных сигналов не могут быть удалены до тех пор, пока СПБС 104 не получит сведения о переданных служебных данных, и их определяют путем декодирования и последующего восстановления служебных сообщений.

Последовательное подавление помех определяет категорию способов. Цепное правило взаимной информации показывает, что в идеальных условиях последовательное подавление помех может привести к тому, что будет достигнута пропускная способность канала множественного доступа. Главными условиями для этого являются следующие: имеет место синхронность кадров для всех абонентов, и оценка параметров канала для каждого абонента может быть вычислена с пренебрежимо малой ошибкой.

На Фиг.5 проиллюстрирован общий пример распределения мощности для трех абонентов (абонента 1, абонента 2, абонента 3), в котором абоненты передают кадры синхронно (кадры от всех абонентов принимают одновременно), и каждый абонент осуществляет передачу с одинаковой скоростью передачи данных. Каждому абоненту выдают команду использовать конкретную мощность передачи, например, абонент 3 осуществляет передачу на мощности, по существу, равной мощности шума; абонент 2 осуществляет передачу на мощности, по существу, равной мощности передачи абонента 3 плюс мощность шума; а абонент 1 осуществляет передачу на мощности, по существу, равной мощности передачи абонента 2 плюс мощность передачи абонента 3 плюс мощность шума.

Приемник обрабатывает сигналы, поступившие от абонентов, в порядке убывания мощности передачи. Начиная с k=1 (абонент 1 с самой высокой мощностью), приемник предпринимает попытку декодирования данных для абонента 1. Если декодирование является успешным, то формируют вклад абонента 1 в принятый сигнал и производят его вычитание на основании оценки параметров его канала. Это может быть названо синхронным по кадрам последовательным подавлением помех. Приемник продолжает обработку до тех пор, пока не будут предприняты попытки декодирования для всех абонентов. После подавления помех путем последовательного подавления помех от ранее декодированных данных, поступивших от абонентов, каждый абонент имеет одинаковое ОСПШ.

К сожалению, этот подход может быть очень чувствительным к ошибкам при декодировании. Если данные, поступившие от одного абонента с большой мощностью передачи, например, от абонента 1, декодированы неправильно, то отношение "сигнал - помеха плюс шум" (ОСПШ) для всех последующих абонентов может быть сильно ухудшено. Это может препятствовать декодированию данных от всех абонентов после этого момента. Другой недостаток этого подхода состоит в том, что он требует наличия у абонентов конкретных значений относительной мощности в приемнике, что трудно обеспечить в каналах с замираниями.

Асинхронизм кадров и подавление помех, например, в системе стандарта cdma2000

Предположим, что кадры абонентов преднамеренно расположены со смещением в шахматном порядке друг относительно друга. Такой режим работы с асинхронными кадрами имеет несколько преимуществ для системы в целом. Например, в этом случае вычислительная мощность и пропускная способность сети в приемнике затем имели бы более однородный профиль использования во времени. Напротив, наличие синхронизма кадров между абонентами требует всплеска потребления вычислительной мощности и ресурсов сети в конце границы каждого кадра, поскольку пакет у всех абонентов завершается в один и тот же момент времени. При наличии асинхронизма кадров СПБС 104 может сначала декодировать данные абонента с самым ранним временем прибытия, а не данные абонента с наибольшей мощностью передачи.

На Фиг.6 показан пример одинакового распределения сдвига по времени для подавления помех в кадрах асинхронного потока информационного обмена, ППИ (TIC), для абонентов с одинаковой мощностью передачи. На Фиг.6 изображен "моментальный снимок" в момент времени непосредственно перед кадром номер 1 от абонента 1, подлежащим декодированию. Так как кадр номер 0 уже был декодирован и аннулирован для всех абонентов, то его вклад в помехи показан как заштрихованная область (абоненты 2 и 3). В общем случае, этот подход уменьшает помехи вдвое. Перед декодированием кадра 1 от абонента 1 половина помех уже была удалена посредством ППИ (TIC).

В другом варианте осуществления изобретения термин "абоненты" из Фиг.6 может относиться к группам абонентов, например, к группе абонентов номер 1, к группе абонентов номер 2, к группе абонентов номер 3.

Полезным эффектом асинхронизма и подавления помех является относительная симметрия между абонентами с точки зрения уровней мощности и статистики ошибок, если они желают получить близкие скорости передачи данных. В общем случае, при последовательном подавлении помех с одинаковыми скоростями передачи данных абонентов прием данных от последнего абонента производят с очень малой мощностью, и также имеется весьма сильная зависимость от успешного декодирования данных от всех предыдущих абонентов.

Асинхронизм, гибридный АЗПП (H-ARQ)и чередование, например, в системе стандарта EV-DO RevA (фаза эволюции с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А)

На Фиг.7 проиллюстрирована структура чередования (например, в системе стандарта 1xEV-DO Rev A (фаза эволюции 1х с оптимизацией передачи данных, пересмотренный вариант А), используемая для пакетов данных, передаваемых по обратной линии связи, ОЛС (RL), и для канала АЗПП (ARQ) прямой линии связи, ПЛС (FL). Каждая перемеженная последовательность (перемеженная последовательность 1, перемеженная последовательность 2, перемеженная последовательность 3) содержит набор смещенных по времени отрезков, расположенных в шахматном порядке. В этом примере каждый отрезок имеет длину, равную четырем временным интервалам. В течение каждого отрезка времени абонентский терминал может производить передачу подпакета в базовую станцию. Имеется три перемеженных последовательности, и каждый отрезок имеет длину, равную четырем временным интервалам. Таким образом, между концом подпакета конкретной перемеженной последовательности и началом следующего подпакета той же самой перемеженной последовательности имеется восемь временных интервалов. Это дает приемнику достаточное время для декодирования подпакета и для передачи сообщения о подтверждении приема, СПП (ACK), или сообщения о неподтверждении приема, СНП (NAK), в передатчик.

Гибридный АЗПП (H-ARQ) целесообразно использует то, что каналы с замираниями имеют свойство изменять свои параметры во времени. Если значения состояния канала являются хорошими для первых подпакетов номер 1, 2 или 3, то кадр данных может быть декодирован с использованием только этих подпакетов, и приемник передает в передатчик СПП. СПП дает в передатчик команду не производить передачу остального подпакета (остальных подпакетов), а вместо этого, если требуется, начать передачу нового пакета.

Варианты архитектуры приемника для подавления помех

При ППИ (TIC) декодированные данные абонентов восстанавливают и вычитают (Фиг.4), поэтому СПБС 104 может устранять помехи для других абонентов, вызываемые декодированными данными абонентов. Приемник с ППИ (TIC) может быть оснащен двумя кольцевыми запоминающими устройствами: ВхОЗУ (FERAM) 312 и ВыхОЗУ (BERAM) 316.

Во входном оперативном запоминающем устройстве, ВхОЗУ (FERAM) 312, запоминают принятые выборки (например, с удвоенной (2x) частотой следования элементарных посылок сигнала), и оно является общим для всех абонентов. Приемник без ППИ (non-TIC) использовал бы во ВхОЗУ всего лишь, приблизительно, 1-2 временных интервала (для того, чтобы они вмещали задержки в процессе демодуляции), поскольку вычитание помех потока информационного обмена или служебных сигналов не производят.В приемнике с ППИ для системы с Г-АЗПП (H-ARQ) ВхОЗУ может охватывать много временных интервалов, например, 40 временных интервалов, и при ППИ производят его обновление путем вычитания помех от декодированных данных абонентов. В другой конфигурации ВхОЗУ 312 может иметь длину, которая обеспечивает охват не всего полного пакета, например, длину, которая охватывает промежуток времени от начала подпакета какого-либо пакета до конца следующего подпакета этого пакета.

В выходном оперативном запоминающем устройстве, ВыхОЗУ (BERAM) 316, запоминают демодулированные символы принятых битов, сгенерированные rake-приемником 314 демодулятора. Каждый абонент может иметь свое собственное ВыхОЗУ, поскольку демодулированные символы получают путем обращения расширения по спектру посредством последовательности ПШ, индивидуальной для каждого конкретного абонента, и объединения по каналам RAKE-приемника. ВыхОЗУ 316 может быть использовано как в приемнике с ППИ (TIC), так и в приемнике без ППИ (non-TIC). При ППИ ВыхОЗУ 316 используют для запоминания демодулированных символов предыдущих подпакетов, которые больше не хранят во ВхОЗУ (FERAM) 312, когда ВхОЗУ 312 не охватывает все подпакеты. Обновление ВыхОЗУ 316 может быть произведено либо при каждой попытке декодирования или всякий раз, когда существует временной интервал из ВхОЗУ 312.

Способы выбора длины ВхОЗУ (FERAM)

Объем ВыхОЗУ (BERAM) 316 и ВхОЗУ (FERAM) 312 может быть выбран согласно различным компромиссам между требуемой вычислительной мощностью, пропускной способностью передачи из запоминающих