Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи

Способы и устройство для конфигурирования пилотного символа в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие относится, в основном, к беспроводной связи, и, более конкретно, к способам и устройству для конфигурирования пилотного символа для использования в системе беспроводной связи.

Уровень техники

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) представляет собой метод широковещательной передачи высокоскоростных цифровых сигналов. В системах OFDM единственный высокоскоростной поток данных разделяется на несколько параллельных низкоскоростных подпотоков, причем каждый подпоток используется для модуляции соответствующей частоты поднесущей. Необходимо отметить, что, хотя настоящее изобретение описывается в свете квадратурной амплитудной модуляции, оно в равной степени применимо к системам модуляции с фазовой манипуляцией.

Метод модуляции, используемый в системах OFDM, упоминается как квадратурная амплитудная модуляция (QAM), в которой модулируются как фаза, так и амплитуда частоты несущей. В модуляции QAM комплексные QAM-символы генерируются из многочисленных битов данных, причем каждый символ включает в себя член действительного числа и член мнимого числа, и каждый символ представляет многочисленные биты данных, из которых он был сгенерирован. Множество QAM-битов передаются вместе в конфигурации, которая графически может быть представлена комплексной плоскостью. Обычно, конфигурация упоминается как «комбинация». Посредством использования модуляции QAM OFDM-система может повысить свою эффективность.

Происходит то, что, когда выполняется широковещательная передача сигнала, он может распространяться к приемнику по более чем одному пути. Например, сигнал от одного передатчика может распространяться по прямой линии к приемнику, и он может также отражаться от физических объектов для распространения по другому пути к приемнику. Кроме того, случается, что, когда система использует так называемый «сотовый» метод широковещательной передачи для повышения спектральной эффективности, сигнал, предназначенный для приемника, может передаваться широковещательно более чем одним передатчиком. Следовательно, один и тот же сигнал будет передаваться в приемник по более чем одному пути. Такое параллельное распространение сигналов, или искусственное (т.е. вызванное широковещательной передачей одного и того же сигнала от более чем одного передатчика), или естественное (т.е. вызванное эхо-сигналами) упоминается как «многолучевое распространение». Можно легко понять, что, хотя сотовое цифровое вещание является спектрально эффективным, должны быть предприняты меры предосторожности, чтобы эффективно учитывать многолучевое распространение.

OFDM-системы, которые используют модуляцию QAM, более эффективны в присутствии условий многолучевого распространения (которые, как указано выше, должны возникать, когда используются методы сотовой широковещательной передачи), чем методы модуляции QAM, в которых используется только одна частота несущей. Более конкретно, в системах QAM с одной несущей должен использоваться сложный эквалайзер для выравнивания каналов, которые имеют эхо-сигналы такие же сильные, что и по основному пути, и такое выравнивание является трудным для выполнения. И наоборот, в OFDM-системах может быть совсем устранена необходимость в сложных эквалайзерах простым введением защитного интервала соответствующей продолжительности в начале каждого символа. Следовательно, OFDM-системы, которые используют модуляцию QAM, предпочтительны, когда ожидаются условия многолучевого распространения.

В типовой схеме решетчатого кодирования поток данных кодируется при помощи сверточного кодера, и затем последовательные биты объединяются в группу битов, которая станет QAM-символом. Несколько битов находятся в группе, причем количество битов в группе определяется целым числом «m» (следовательно, каждая группа упоминается как имеющая «m-ю» размерность). Обычно, значением «m» является четыре, пять, шесть или семь, хотя оно может быть больше или меньше.

После группирования битов в многобитовые символы эти символы перемежаются. Под «перемежением» подразумевается то, что поток символов переупорядочивается в последовательности, тем самым рандомизируя потенциальные ошибки, вызванные ухудшением канала. Чтобы проиллюстрировать, предположим, что должны быть переданы пять слов. Если во время передачи неперемеженного сигнала происходит временная канальная помеха, то в этих условиях все слово может быть потеряно, прежде чем канальная помеха пропадет, и может оказаться трудным, если не невозможным, узнать, какая информация была передана потерянным словом.

И наоборот, если буквы пяти слов последовательно переупорядочиваются (т.е. «перемежаются») перед передачей и имеет место канальная помеха, несколько букв могут быть потеряны, возможно, по одной букве на слово. При декодировании переупорядоченных букв, однако, появятся все пять слов, даже если несколько слов потеряют буквы. Понятно, что при таких условиях цифровому декодеру относительно легко восстановить данные, по существу полностью. После перемежения m-ых символов символы отображаются на комплексные символы, используя отмеченные выше принципы QAM, мультиплексируются в их соответствующие поднесущие каналы и передаются.

Раскрытие изобретения

Согласно аспекту настоящего раскрытия описывается способ формирования пилотного символа обнаружения. Способ включает в себя генерирование по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы и модуляцию последовательности символов временной области при помощи по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения. Способ дополнительно включает в себя маскирование пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль и размещение модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно другому аспекту настоящего раскрытия описывается передатчик для формирования пилотного символа обнаружения и кадра, в котором размещается символ. Передатчик включает в себя генератор псевдослучайной шумовой последовательности, выполненный с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник. Передатчик дополнительно включает в себя модулятор, выполненный с возможностью формирования пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности, блок спектральной маски, выполненный с возможностью маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и блок сборки, выполненный с возможностью размещения модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается процессор для использования в устройстве беспроводной связи. Процессор включает в себя генератор псевдослучайной шумовой последовательности, выполненный с возможностью генерирования псевдослучайной шумовой последовательности, которая соответствует предварительно определенной информации системы, подлежащей передаче в приемник; модулятор, выполненный с возможностью формирования пилотного символа обнаружения посредством модуляции последовательности символов временной области при помощи псевдослучайной шумовой последовательности, блок спектральной маски, выполненный с возможностью маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и блок сборки, выполненный с возможностью размещения модулированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается процессор для использования в устройстве беспроводной связи. Процессор включает в себя средство для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы, и средство для модуляции последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения. Кроме того, процессор включает в себя средство для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль и средство для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Согласно еще одному аспекту настоящего раскрытия описывается машиночитаемый носитель, кодированный при помощи набора инструкций. Инструкции включают в себя инструкцию для генерирования по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности, имеющей по меньшей мере предварительно определенную длину, где по меньшей мере одна псевдослучайная шумовая последовательность представляет системную конфигурацию беспроводной системы; инструкцию для модуляции последовательности символов временной области посредством по меньшей мере одной псевдослучайной шумовой последовательности для создания пилотного символа обнаружения; инструкцию для маскирования пилотного символа обнаружения в заданный частотный профиль; и инструкцию для размещения модулированного и маскированного пилотного символа обнаружения в кадре для беспроводной передачи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А изображает перемежитель канала согласно варианту осуществления.

Фиг.1B изображает перемежитель канала согласно другому варианту осуществления.

Фиг.2А изображает кодовые биты турбопакета, размещенные в буфере перемежения, согласно варианту осуществления.

Фиг.2B изображает буфер перемежителя, упорядоченный в матрицу размером N/m строк на m столбцов, согласно варианту осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемеженного чередования согласно варианту осуществления.

Фиг.4 изображает диаграмму формирования каналов согласно варианту осуществления.

Фиг.5 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига из всех единиц, приводящую к длинной серии хороших и плохих оценок канала для конкретного временного интервала, согласно варианту осуществления.

Фиг.6 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига из всех двоек, приводящую к равномерно распределенным чередованиям хороших и плохих оценок канала.

Фиг.7 изображает беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения согласно варианту осуществления.

Фиг.8 изображает блок-схему примерного вычисления контрольной последовательности кадра для пакета физического уровня.

Фиг.9 изображает диаграмму длительности примерного OFDM-символа.

Фиг.10 изображает структуру примерной структуры суперкадра и канала.

Фиг.11 изображает блок-схему примерной обработки пакета пилот-сигнала 1 мультиплексирования с временным разделением (TDM) в передатчике.

Фиг.12 изображает примерный генератор псевдошумовой (PN) последовательности для модуляции поднесущих TDM пилот-сигнала 1.

Фиг.13 изображает примерную комбинацию сигналов для модуляции QPSK (квадратурная фазовая манипуляция).

Фиг.14 изображает блок-схему, иллюстрирующую обработку фиксированной комбинации TDM пилот-сигнала 2/WIC/LIC/FDM пилот-сигнала/TPC/нераспределенных временных интервалов в канале передачи данных/резервированного OFDM-символа в передатчике.

Фиг.15 представляет собой пример распределения временных интервалов в канале идентификации глобальной зоны.

Фиг.16 изображает примерный скремблер битов временного интервала.

Фиг.17 изображает блок-схему распределения n примерных временных интервалов LIC.

Фиг.18 изображает блок-схему примерного распределения временных интервалов TDM пилот-сигнала 2.

Фиг.19 изображает блок-схему, иллюстрирующую обработку пакета физического уровня символа служебной информации (OIS) в передатчике.

Фиг.20 изображает блок-схему примерного кодера канала OIS глобальной зоны/локальной зоны.

Фиг.21 изображает блок-схему примерной архитектуры турбокодера.

Фиг.22 изображает блок-схему процедуры вычисления выходных адресов турбоперемежителя.

Фиг.23 изображает блок-схему примерной операции побитового перемежителя при N=20.

Фиг.24 изображает блок-схему отображения турбокодированных пакетов канала OIS глобальной зоны на буферы временного интервала данных.

Фиг.25 изображает отображение турбокодированных пакетов OIS локальной зоны на буферы временного интервала данных.

Фиг.26 изображает блок-схему, иллюстрирующую процедуру обработки пакетов физического уровня канала передачи данных в передатчике.

Фиг.27 изображает блок-схему примерного кодера канала данных.

Фиг.28 изображает примерное перемежение битов базовой составляющей и составляющей коррекции для заполнения буфера временного интервала для многоуровневой модуляции.

Фиг.29 изображает турбокодированный пакет канала передачи данных, занимающий три буфера временного интервала данных.

Фиг.30 изображает пример мультиплексирования турбокодированных пакетов базовой составляющей и составляющей коррекции, занимающих три буфера временного интервала данных.

Фиг.31 изображает пример турбокодированного пакета канала передачи данных, занимающего 3 буфера временного интервала данных.

Фиг.32 изображает пример распределения временных интервалов для многочисленных логических каналов MediaFLO (MLC) по 3 последовательным OFDM-символам в кадре.

Фиг.33 изображает примерную комбинацию сигналов для модуляции 16-QAM.

Фиг.34 изображает примерную комбинацию сигналов для многоуровневой модуляции.

Фиг.35 изображает диаграмму распределений чередования FDM пилот-сигналам.

Фиг.36 изображает диаграмму распределений чередования временным интервалам.

Фиг.37 изображает блок-схему примерного общего процесса функционирования OFDM.

Фиг.38 изображает диаграмму, иллюстрирующую перекрытие OFDM-символов, обработанных по методу окна, согласно примеру. Фиг.33 изображает примерное сигнальное созвездие для модуляции 16-QAM.

Фиг.39 иллюстрирует пилотный символ обнаружения, используемый в суперкадре 39, когда символ включает в себя последовательность периодических форм волны во временной области.

Фиг.40 изображает примерную структуру суперкадра, включающего в себя OFDM-символ обнаружения.

Фиг.41 изображает примерный передатчик 4100 для формирования и передачи кадра, изображенного на фиг.40.

Фиг.42 изображает блок-схему последовательности операций способа формирования и передачи суперкадра, включающего в себя символ обнаружения, показанного на фиг.40.

Фиг.43 изображает другой пример передатчика для формирования и передачи суперкадра, включающего в себя пилотный символ обнаружения, приведенного в качестве примера на фиг.40.

Подробное описание

В одном варианте осуществления перемежитель канала содержит побитовый перемежитель и перемежитель символов. Фиг.1 изображает два типа схем перемежения канала. Обе схемы используют побитовое перемежение и чередование для достижения максимального канального разнесения.

Фиг.1А изображает перемежитель канала согласно варианту осуществления. Фиг.1Б изображает перемежитель канала согласно другому варианту осуществления. Перемежитель по фиг.1Б использует побитовый перемежитель исключительно для достижения разнесения по m-арной модуляции и использует двухмерную таблицу перемеженного чередования и отображение временного интервала на чередование во время выполнения для достижения разнесения по частоте, которое обеспечивает лучшие рабочие характеристики перемежения без необходимости явного перемежения символов.

Фиг.1А изображает турбокодированные биты 102, вводимые в блок 104 побитового перемежения. Блок 104 побитового перемежения выводит перемеженные биты, которые вводятся в блок 106 отображения на символы комбинации. Блок 106 отображения на символы комбинации выводит отображенные на символы комбинации биты, которые вводятся в блок 108 перемежения символов комбинации. Блок 108 перемежения символов комбинации выводит перемеженные биты символа комбинации в блок 110 формирования каналов. Блок 110 формирования каналов чередует перемеженные биты символа комбинации, используя таблицу 112 чередований, и выводит OFDM-символы 114.

Фиг.1B изображает турбокодированные биты 152, вводимые в блок 154 побитового перемежения. Блок 154 побитового перемежения выводит перемеженные биты, которые вводятся в блок 156 отображения на символы комбинации. Блок 156 отображения на символы комбинации выводит отображенные на символы комбинации биты, которые вводятся в блок 158 формирования каналов. Блок 158 формирования каналов формирует перемеженные биты символов комбинации в каналы, используя таблицу перемеженного чередования и динамическое отображение 160 временного интервала на чередование и выводит OFDM-символы 162.

Побитовое перемежение для разнесения по модуляции

Перемежитель по фиг.1B использует побитовое перемежение 154 для достижения разнесения по модуляции. Кодовые биты 152 турбопакета перемежаются таким образом, что соседние кодовые биты отображаются на различные символы комбинации. Например, для 2m-арной модуляции N-разрядный буфер перемежителя разделяется на N/m блоков. Соседние кодовые биты записываются в соседние блоки последовательно и затем считываются один за одним с начала буфера до конца в последовательном порядке, как показано на фиг.2А (верхняя часть). Это гарантирует, что соседние кодовые биты будут отображаться на различные символы комбинации. Эквивалентно, как изображено на фиг.2B (нижняя часть), буфер перемежителя упорядочен в матрицу с N/m строками и m столбцами. Кодовые биты записываются в буфер столбец за столбцом и считываются строка за строкой. Чтобы исключить то, что соседний кодовый бит отображается, на это же положение бита символа комбинации вследствие того факта, что некоторые биты символа комбинации являются более надежными, чем другие для 16-QAM в зависимости от отображения, например, первый и третий биты являются более надежными, чем второй и четвертый биты, строки должны считываться слева направо и справа налево альтернативно.

Фиг.2А изображает кодовые биты турбопакета 202, размещенные в буфер 204 перемежения согласно варианту осуществления. Фиг.2B представляет собой иллюстрацию операции побитового перемежения согласно варианту 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, согласно варианту осуществления. Перемеженные кодовые биты турбопакета 256 считываются из буфера 254 перемежения.

Для простоты может использоваться фиксированное m=4, если наибольший уровень модуляции равен 16 и если длина кодового бита всегда является кратной 4. В данном случае, чтобы улучшить разделение для QPSK, средние два столбца переставляются перед считыванием. Эта процедура описана на фиг.2B (нижняя часть). Для специалиста в данной области будет очевидным, что переставляться могут любые два столбца. Для специалиста в данной области техники также может быть очевидным, что столбцы могут быть размещены в любом порядке. Для специалиста в данной области техники также будет очевидным, что строки могут размещаться в любом порядке.

В другом варианте осуществления, на первом этапе, кодовые биты турбопакета 202 распределяются по группам. Отметьте, что варианты осуществления как по фиг.2А, так и по фиг.2B также распределяют кодовые биты по группам. Однако, чем просто переставлять строки или столбцы, кодовые биты в каждой группе перемешиваются в соответствии с порядком битов группы для каждой данной группы. Таким образом, порядок четырех групп 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}, используя простое линейное упорядочение групп, и порядок четырех групп из 16 кодовых битов после перемешивания может быть {13, 9, 5, 1} {2, 10, 6, 14} {11, 7, 15, 3} {12, 8, 4, 16}. Отметьте, что перестановка строк или столбцов будет являться обратным случаем этого перемешивания внутри групп.

Перемеженное чередование для разнесения по частоте

Согласно варианту осуществления перемежитель канала использует перемеженное чередование для перемежения символов комбинации с целью достижения разнесения по частоте. Это устраняет необходимость явного перемежения символов комбинации. Перемежение выполняется на двух уровнях:

Перемежение внутри чередования или внутричередованное перемежение: В одном варианте осуществления 500 поднесущих чередования перемежаются с инвертированием битов.

Перемежение между чередованиями или межчередованное перемежение: В одном варианте осуществления восемь чередований перемежаются с инвертированием битов.

Для специалиста в данной области техники является очевидным, что количество поднесущих может быть отличным от 500. Для специалиста в данной области техники также является очевидным, что количество чередований может быть отличным от восьми.

Отметьте, что, так как 500 не является степенью 2, должна использоваться операция инвертирования битов с сокращенным набором согласно варианту осуществления. Нижеследующий код изображает операцию:

где n=500, m представляет собой наименьшее целое число, так что 2^m>n, которое равно 8, и bitRev представляет собой обычную операцию инвертирования битов.

Символы последовательности символов комбинации канала передачи данных отображаются на соответствующие поднесущие последовательным линейным образом в соответствии с назначенным индексом временного интервала, определенным формирователем канала, используя таблицу чередований, изображенную на фиг.3, согласно варианту осуществления.

Фиг.3 иллюстрирует таблицу перемеженных чередований согласно варианту осуществления. Показаны турбопакет 302, символы 304 комбинации и таблица 306 перемеженных чередований. Также показаны чередование 3 (308), чередование 4 (310), чередование 2 (312), чередование 6 (314), чередование 1 (316), чередование 5 (318), чередование 3 (320) и чередование 7 (322).

В одном варианте осуществления одно из восьми чередований используется для пилот-сигнала, например, чередование 2 и чередование 6 используется альтернативно для пилот-сигнала. В результате, формирователь каналов может использовать семь чередований для планирования. Для удобства, формирователь каналов использует временной интервал в качестве единицы планирования. Временной интервал определяется как одно чередование OFDM-символа. Таблица чередований используется для отображения временного интервала на конкретное чередование. Так как используется восемь чередований, то существует тогда восемь временных интервалов. Семь временных интервалов выделяются для использования для формирования каналов и один временной интервал - для пилот-сигнала. Без потери общности, временной интервал 0 используется для пилот-сигнала и временные интервалы 1-7 используются для формирования каналов, как показано на фиг.4, где вертикальная ось представляет собой индекс 402 временного интервала, горизонтальная ось представляет собой индекс 404 OFDM-символа, и элемент жирным шрифтом представляет собой индекс чередования, назначенный соответствующему временному интервалу в момент времени OFDM-символа.

Фиг.4 изображает диаграмму формирования каналов согласно варианту осуществления. Фиг.4 изображает индексы временного интервала, зарезервированные для планировщика 406, и индекс временного интервала, зарезервированный для пилот-сигнала 408. Элементы жирным шрифтом представляют собой номера индексов чередования. Номер в квадрате представляет собой чередование, соседнее пилот-сигналу и, следовательно, с хорошей оценкой канала.

Число, окруженное квадратом, представляет собой чередование, соседнее пилот-сигналу и, следовательно, с хорошей оценкой канала. Так как планировщик всегда назначает порцию смежных временных интервалов и OFDM-символов каналу передачи данных, ясно, что вследствие перемежения между чередованиями, смежные временные интервалы, которые назначаются каналу передачи данных, будут отображаться на непоследовательные чередования. Тогда может достигаться больший выигрыш от разнесения по частоте.

Однако это статическое назначение (т.е. таблица отображения временного интервала на физическое чередование не изменяется во времени, где таблица временных интервалов планировщика не включает в себя временной интервал пилот-сигнала) действительно испытывает одну проблему. Т.е., если блок (предполагается, прямоугольный) назначения канала передачи данных занимает многочисленные OFDM-символы, чередования, назначенные каналу передачи данных, не изменяются во времени, приводя к потере разнесения по частоте. Исправлением является просто циклический сдвиг таблицы чередований планировщика (т.е. исключая чередование пилот-сигнала) от OFDM-символа к OFDM-символу.

Фиг.5 изображает операцию сдвига таблицы чередований планировщика один раз за OFDM-символ. Эта схема успешно ликвидирует проблему статического назначения чередования, т.е. конкретный временной интервал отображается на различные чередования в различные моменты времени OFDM-символа.

Фиг.5 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига всех первых, приводя к длинной серии хороших и плохих оценок канала для конкретного временного интервала 502, согласно варианту осуществления. Фиг.5 изображает индексы временного интервала, зарезервированные для планировщика 506, и индекс временного интервала, зарезервированный для пилот-сигнала 508. Индекс 504 символа временного интервала показан по горизонтальной оси.

Однако отмечается, что временные интервалы назначаются четырем смежным чередованиям с хорошими оценками канала, за которыми следуют длинные серии чередований с плохими оценками канала в противоположность предпочтительным комбинациям коротких серий чередований с хорошими оценками канала и коротких серий чередований с плохими оценками канала. На фигуре чередование, которое является соседним чередованию пилот-сигнала, отмечается квадратом. Решением проблемы длинных серий хороших и плохих оценок канала является использование последовательности сдвига, отличной от последовательности всех первых. Существует много последовательностей, которые могут использоваться для выполнения этой задачи. Простейшей последовательностью является последовательность всех вторых, т.е. таблица чередований планировщика сдвигается дважды вместо одного раза за OFDM-символ. Результат показан на фиг.6, который существенно улучшает комбинацию чередований формирователя каналов. Отметьте, что эта комбинация повторяется каждые 2×7=14 OFDM-символов, где 2 представляет собой период разноса чередований пилот-сигнала, и 7 представляет собой период сдвига чередований формирователя каналов.

Чтобы упростить работу как передатчиков, так и приемников может использоваться простая формула для определения отображения временного интервала на чередование в данный момент времени OFDM-символа

,

где

N=I-1 представляет собой количество чередований, используемых для планирования данных трафика, где I представляет собой общее количество чередований;

i∈{0,1, … I-1}, исключая чередование пилот-сигнала, представляет собой индекс чередования, на который временной интервал s у OFDM-символа t отображается;

t=0,1,…,T-1 представляет собой индекс OFDM-символа в суперкадре, где Т представляет собой общее количество OFDM-символов в кадре 1;

s=1,2,…,S-1 представляет собой индекс временного интервала, где S представляет собой общее количество временных интервалов;

R представляет собой количество сдвигов на OFDM-символ;

ℜ' представляет собой оператор инвертирования битов с сокращенным набором. Т.е. чередование, используемое пилот-сигналом, должно исключаться из операции инвертирования битов.

Пример: В одном варианте осуществления I=8, R=2. Соответствующей формулой отображения временной интервал - чередование становится

,

где ℜ' соответствует следующей таблице:

Эта таблица может генерироваться следующим кодом:

где m=3, и bitRev представляет собой обычную операцию инвертирования битов.

(Примечание - Индекс OFDM-символа в суперкадре вместо в кадре предоставляет дополнительное разнесение кадрам, так как количество OFDM-символов в кадре в текущей конструкции не является делимым на 14.)

Для OFDM-символа t=11 пилот-сигнал использует чередование 6. Отображение между временным интервалом и чередованием становится:

Временной интервал 1 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+1-1)%7}=ℜ{6}=7;

Временной интервал 2 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+2-1)%7}=ℜ{0}=0;

Временной интервал 3 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+3-1)%7}=ℜ{1}=4;

Временной интервал 4 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+4-1)%7}=ℜ{2}=2;

Временной интервал 5 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+5-1)%7}=ℜ{3}=1;

Временной интервал 6 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+6-1)%7}=ℜ{4}=5;

Временной интервал 7 отображается на чередование ℜ'{(7-(2×11)%7+7-1)%7}=ℜ{5}=3.

Результирующее отображение согласуется с отображением на фиг.6. Фиг.6 изображает диаграмму формирования каналов с последовательностью сдвига всех вторых, приводя к чередованиям с равномерно распределенными хорошими и плохими оценками канала.

Согласно варианту осуществления перемежитель имеет следующие признаки:

Побитовый перемежитель предназначен для того, чтобы воспользоваться преимуществом разнесения по m-арной модуляции посредством перемежения кодовых битов в различные модуляционные символы;

«Перемежение символов», предназначенное для достижения разнесения по частоте посредством перемежения внутри чередования и перемежения между чередованиями;

Дополнительный выигрыш от разнесения по частоте и выигрыш от оценки канала достигается посредством изменения таблицы отображения временной интервал-чередование от OFDM-символа к OFDM-символу. Для достижения этой цели предлагается простая последовательность циклического сдвига.

Фиг.7 изображает беспроводное устройство, выполненное с возможностью реализации перемежения согласно варианту осуществления. Беспроводное устройство 702 содержит антенну 704, дуплексор 706, приемник 708, передатчик 710, процессор 712 и память 714. Процессор 712 способен выполнять перемежение согласно варианту осуществления. Процессор 712 использует память 714 для буферов или структур данных для выполнения своих операций.

Последующее описание включает в себя подробности других вариантов осуществления.

Единицей передачи физического уровня является пакет физического уровня. Пакет физического уровня имеет длину 1000 битов. Пакет физического уровня переносит один пакет уровня управления доступом к среде передачи (МАС).

Формат пакета физического уровня

Пакет физического уровня должен использовать следующий формат:

Поле	Длина (битов)
Пакет уровня МАС	976
FCS	16
Зарезервировано	2
Концевая комбинация	6

где пакет уровня МАС представляет собой пакет уровня МАС из протокола канала OIS, канала передачи данных или МАС канала управления; FCS представляет собой контрольную последовательность кадра; Зарезервировано представляет собой зарезервированные биты, которые сеть FLO (только прямая линия связи) должна устанавливать в этом поле в ноль, и устройство FLO должно игнорировать это поле; и Концевая комбинация представляет собой биты концевой комбинации кодера, которые должны устанавливаться во все «0».

Нижеследующая таблица иллюстрирует формат пакета физического уровня:

Порядок передачи битов

Каждое поле пакета физического уровня должно передаваться последовательно, так что старший бит (MSB) передается первым, и младший бит (LSB) передается последним. MSB представляет собой самый левый бит на фигурах документа.

Вычисление битов FCS

Вычисление FCS, описанное в данном документе, должно использоваться для вычисления поля FCS в пакете физического уровня.

FCS должна представлять собой циклический избыточный код (CRC), вычисленный с использованием стандартного многочлена генератора CRC-CCITT (Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии):

g(x)=x¹⁶+x¹²+x⁵+1.

FCS должна быть равна значению, вычисленному согласно нижеописанной процедуре, также изображенной на фиг.8.

Все элементы регистра сдвига инициализируются в «1». Отмечается, что инициализация регистра в единицы вызывает то, что CRC для данных со всеми нулями не равняется нулю.

Переключатели должны быть установлены в верхнее положение.

Регистр должен тактироваться один раз для каждого бита пакета физического уровня, кроме битов FCS, Зарезервировано и Концевая комбинация. Пакет физического уровня должен считываться от MSB к LSB.

Переключатели должны устанавливаться в нижнее положение, так что выходной результат представляет собой сложение по модулю 2 с «0», и последовательные входные сигналы регистра сдвига равны «0».

Регистр должен тактироваться дополнительно 16 раз для 16 битов FCS.

Выводимые биты составляют все поля пакетов физического уровня за исключением полей Зарезервировано и Концевая комбинация.

Требования к сети FLO

Нижеследующий раздел описания определяет требования, характерные для оборудования и принципа действия сети FLO.

Передатчик

Нижеследующие требования должны применяться к передатчику сети FLO. Передатчик должен работать в одной из восьми полос частот шириной 6 МГц, но также может поддерживать полосы частот передачи 5, 7 и 8 МГц. Каждое распределение полосы передачи шириной 6 МГц называется каналом радиочастоты (RF) FLO. Каждый канал RF FLO должен обозначаться индексом j∈{1,2,…8}. Полоса передачи и центральная частота полосы для каждого индекса канала RF FLO должны быть равны тем, которые указаны в таблице 1 ниже.

Таблица 1Номер канала RF FLO и частоты полосы передачи
Номер канала RF FLO	Полоса передачи FLO (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

Максимальная разность частоты между фактической частотой несущей передачи и заданной частотой передачи должна быть менее ±2×10^-9 от центральной частоты полосы по таблице 1.

Отмечается, что должны определяться спектральные характеристики полосы и внеполосная спектральная маска.

Выходные характеристики по мощности такие, что эквивалентная излучаемая мощность (ERP) передачи должна быть меньше, чем 46,98 дБВт, которые соответствуют 50 кВт.

Модуляционные характеристики OFDM

Модуляция, используемая на воздушной линии связи, представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Наименьший интервал передачи соответствует одному периоду OFDM-символа. OFDM-символ передачи состоит из многочисленных отдельно модулированных поднесущих. Система FLO должна использовать 4096 поднесущих, пронумерованных от 0 до 4095. Эти поднесущие разделены на две отдельные группы.

Первая группа