Устройство для генерирования набора параметров радиосвязи, передатчик и приемник

Устройство для генерирования набора параметров радиосвязи, передатчик и приемник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для генерирования параметров радиосвязи, передатчику и приемнику.

Уровень техники

В системах мобильной связи четвертого поколения, в которых происходит обмен в основном видеоинформацией и/или данными, имеется потребность в намного более высокой мощности обработки по сравнению с системами мобильной связи третьего поколения (IMT-2000), а также в обеспечении повышенной пропускной способности, более высокой скорости и широкой полосы пропускания. Такие системы предназначаются для использования в различных коммуникационных средах, таких как области внутри зданий и вне их. В областях вне зданий множество сот (многосотовая конфигурация), покрывающих большие зоны, позволяют выполнять быструю пакетную передачу для быстро движущейся мобильной станции. Внутри зданий имеет место более интенсивное затухание радиоволн, поэтому в таких местах применяются внутренние точки доступа, а поддержка радиосвязи наружными базовыми станциями не используется. Существуют и другие причины, такие как эффективность использования ресурсов связи, ввиду которых связь с коммутацией пакетов используется вместо связи обычного типа с коммутацией каналов даже в радиочастотных каналах. При реализации связи между мобильной станцией и вышестоящим устройством, не являющимся базовой станцией, в частности при передаче данных в нисходящем направлении, используется не только схема с одноадресной передачей, но также и схема с многоадресной передачей и схема с широковещательной передачей. См., например, непатентный документ 1, в котором описаны перспективы будущих систем связи.

С другой стороны, большое значение в широкополосных системах мобильной связи в средах с многолучевым распространением имеет частотно-избирательное замирание. Ввиду этого перспективной схемой связи следующего поколения считается схема OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением). Одиночный символ в схеме OFDM генерируется путем добавления к значащему компоненту символа, содержащему предназначенную для передачи информацию, компонента защитного интервала, причем в течение предустановленного временного интервала передачи (transmission time interval, TTI) передается множество символов. Компонент защитного интервала содержит фрагмент информации из значащего компонента символа. Компонент защитного интервала можно также назвать циклическим префиксом (cyclic prefix, CP) или заголовком.

На стороне приемника происходит прием сигналов, проходящих различными путями, с различными задержками распространения. Согласно схеме OFDM если величина задержки распространения находится в пределах периода защитного интервала, то межсимвольные помехи могут быть значительно уменьшены. Таким образом, относительно большой период защитного интервала позволяет с преимуществом синтезировать задержанные волны. Это особенно выгодно в случаях связи с чрезвычайно большим радиусом соты и при одновременной передаче одной и той же информации от различных сот на мобильную станцию в соответствии со схемой с многоадресной передачей. С другой стороны, компонент защитного интервала содержит лишь фрагмент значащего компонента символа, следовательно, большая длительность защитного интервала не является предпочтительной с точки зрения информационной эффективности передачи. В некоторых случаях достаточное качество связи в средах с относительно короткой задержкой распространения, таких как городская застройка и области внутри зданий, или средах, позволяющих применять одноадресную передачу, может быть обеспечено при установке относительно малой длительности защитного интервала. Таким образом, невозможно определить единый тип защитного интервала, оптимальный для различных коммуникационных сред. С учетом этого предлагается использовать множество наборов параметров радиосвязи, на основе которых будут определяться символы, включающие в себя компоненты защитных интервалов с различными размерами, и использовать радиосвязь с адаптивным выбором оптимального формата символов. Следует отметить, однако, что обработка сигнала, соответствующая указанным различным форматам символов, приводит к чрезвычайно высокой рабочей нагрузке, которая неблагоприятна для мобильных станций относительно простой конфигурации. В случае мобильной станции, не имеющей возможности изменения рабочей (тактовой) частоты, осуществляется жестко ограниченная обработка сигналов, и, как следствие, вышеупомянутая проблема может оказаться для такой мобильной станции особенно серьезной.

Непатентный документ 1: Ohtsu, "Systems beyond IMT-2000", ITU Journal, Vol.33, No.3, pp.26-30, Mar. 2000.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение, по меньшей мере, одной из вышеупомянутых проблем. Одна из задач настоящего изобретения состоит в создании передатчика и приемника, обеспечивающих одновременную гибкую поддержку схем с одноадресной и многоадресной передачей, используемых в системе мобильной связи по схеме OFDM, и устройства, предназначенного для генерирования набора параметров радиосвязи для передатчика и приемника.

В варианте осуществления настоящего изобретения используется устройство, осуществляющее генерирование наборов параметров радиосвязи, которые используются в системе мобильной связи на основе схемы OFDM, передающей или принимающей множество символов в предустановленном временном кадре, причем каждый из символов содержит компонент защитного интервала и значащий компонент символа. Указанное устройство включает в себя следующие компоненты: первый модуль вычисления, вычисляющий набор параметров радиосвязи для определения символа, причем указанный символ включает в себя значащий компонент символа с периодом, равным периоду значащего компонента символа, определенного другим набором параметров радиосвязи, и компонент защитного интервала с периодом, отличным от периода компонента защитного интервала, определенного другим набором параметров радиосвязи; второй модуль вычисления, вычисляющий набор параметров радиосвязи таким образом, что доля, занимаемая компонентом защитного интервала в одном символе, определяемом другим набором параметров радиосвязи, равна доле, занимаемой компонентом защитного интервала в одном символе, определяемом указанным набором параметров радиосвязи.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения передатчик и приемник, предназначенные для использования в системах мобильной связи на основе схемы OFDM, обеспечивают гибкую поддержку схемы с одноадресной передачей и схемы с многоадресной передачей.

Краткое описание чертежей

на фиг.1 представлена первая блок-схема передатчика согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.2 представлена вторая блок-схема передатчика согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.3 представлена диаграмма, иллюстрирующая примерный вариант, в котором в модуле мультиплексирования используется временное мультиплексирование;

на фиг.4 представлена диаграмма, иллюстрирующая примерный вариант, в котором в модуле мультиплексирования используется частотное мультиплексирование;

на фиг.5 представлена блок-схема приемника согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.6 приведен набор диаграмм, иллюстрирующих форматы символов, описываемые в соответствии с набором вычисленных параметров радиосвязи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.7 приведен другой набор диаграмм, иллюстрирующих форматы символов, определенные в соответствии с набором вычисленных параметров радиосвязи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.8 приведена диаграмма с различными наборами вычисляемых параметров радиосвязи согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

на фиг.9 приведена диаграмма, иллюстрирующая пример частотно-избирательного замирания;

на фиг.10 приведена диаграмма с примером мультиплексирования в совместно используемых каналах управления и совместно используемых каналах данных.

Список обозначений

от 302-1 до 302-N_D: модуль обработки канала данных

304: модуль обработки каналов управления

306: модуль мультиплексирования

308: модуль обратного быстрого преобразования Фурье

310: модуль внесения защитного интервала

312: модуль цифроаналогового преобразования (ЦАП)

320: модуль установки параметров радиосвязи

322: турбокодер

324: модуль модуляции данных

326: модуль чередования

328: модуль последовательно-параллельного преобразования (S/P)

342: модуль сверточного кодирования

344: модуль модуляции QPSK (Quadrature Phase Shift Keying, фазовая манипуляция с четвертичными фазовыми сдвигами)

346: модуль чередования

348: модуль последовательно-параллельного преобразования (S/P)

402: модуль ортогональной модуляции

404: гетеродин

406: полосовой фильтр

408: смеситель

410: гетеродин

412: полосовой фильтр

414: усилитель мощности

502: антенна

504: малошумящий усилитель

506: смеситель

508: гетеродин

510: полосовой фильтр

512: модуль автоматической регулировки усиления

514: ортогональный детектор

516: гетеродин

518: модуль аналого-цифрового преобразования

520: детектор синхронизации символов

522: модуль удаления защитного интервала

524: модуль быстрого преобразования Фурье

526: демультиплексор

528: модуль оценки канала

530: модуль компенсации канала

532: модуль параллельно-последовательного преобразования (P/S)

534: модуль компенсации канала

536: модуль устранения чередования

538: турбодекодер

540: декодер Витерби

542: модуль установки параметров радиосвязи

Осуществление изобретения

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения набор параметров радиосвязи предназначен для определения символа, включающего в себя значащий компонент символа с периодом, равным периоду значащего компонента символа, определенного другим набором параметров радиосвязи, и компонент защитного интервала с периодом, отличным от периода компонента защитного интервала, определенного другим набором параметров радиосвязи. В указанном наборе параметров радиосвязи период значащего компонента символа, т.е. интервал поднесущих, всегда остается постоянным. Таким образом, при любом используемом наборе параметров радиосвязи устройство радиосвязи может работать без изменения схем обработки сигналов в схеме модуляции и демодуляции OFDM (обратное быстрое преобразование Фурье и быстрое преобразование Фурье).

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения вычисляется набор параметров радиосвязи, причем доля (коэффициент потерь), занимаемая компонентом защитного интервала в одном символе, определенном другим набором параметров радиосвязи, равна доле, занимаемой компонентом защитного интервала в одном символе, определенном данным набором параметров радиосвязи. За счет того, что коэффициент потерь сохраняется неизменным, может быть достигнута постоянная эффективность передачи данных при любом наборе параметров радиосвязи.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения вычисляется набор параметров радиосвязи таким образом, что устанавливаются требуемые значения интервала поднесущих и коэффициента потерь. Например, число поднесущих, соответствующее определенному набору параметров радиосвязи, может быть определено как целое кратное числа поднесущих, соответствующего другому набору параметров радиосвязи. Таким образом, путем изменения интервала поднесущих и коэффициента потерь можно получить набор параметров радиосвязи со значительно отличающимся периодом компонента защитного интервала.

Передатчик и приемник могут выбирать один из множества наборов параметров радиосвязи в зависимости от того, соответствует ли схема связи схеме с многоадресной передачей.

Передатчик и приемник могут содержать модуль мультиплексирования, выполняющий мультиплексирование общего канала и совместно используемого канала данных по оси времени, по оси частот или по осям времени и частот, при этом общий канал используется для передачи одинакового содержания множеству пользователей, а совместно используемый канал используется для передачи данных каждому из множества пользователей и совместно используется этими пользователями. Если совместно используемый канал управления и совместно используемый канал мультиплексируются по двум осям (оси времени и оси частот), то положение канала по оси частот в определенном временном интервале может отличаться от положения канала по оси частот в другом временном интервале. За счет этого значительно повышается устойчивость к замираниям по осям частот и времени.

Первый вариант осуществления

В нижеприведенном варианте осуществления описываются системы, в нисходящем направлении в которых используется схема OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), однако настоящее изобретение применимо и к другим системам, в которых используется схема с множеством несущих.

На фиг.1 представлена блок-схема передатчика согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Этот передатчик, как правило, устанавливается на базовой станции, однако такой передатчик может быть установлен и на мобильной станции. Базовая станция включает в себя N_D модулей (от 302-1 до 302-N_D) обработки канала данных, модуль 304 обработки канала управления, модуль 306 мультиплексирования (MUX), модуль 308 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), модуль 310 внесения защитного интервала, модуль 312 цифроаналогового преобразования (ЦАП) и модуль 320 установки параметров радиосвязи. Модули от 302-1 до 302-N_D обработки канала данных имеют одинаковую конфигурацию и функции, и в качестве примера далее рассматривается модуль 302-1 обработки канала данных. Модуль 302-1 обработки канала данных включает в себя турбокодер 322, модуль 324 модуляции данных, модуль 326 чередования и модуль 328 последовательно-параллельного преобразования (S/P). Модуль 304 обработки каналов управления включает в себя модуль 342 сверточного кодирования, модуль 344 модуляции QPSK, модуль 346 чередования и модуль 348 последовательно-параллельного преобразования (S/P).

Модули от 302-1 до 302-N_D обработки канала данных выполняют операции в полосе частот видеосигнала для передачи данных информационного потока в соответствии со схемой OFDM. Турбокодер 322 выполняет кодирование для повышения устойчивости данных информационного потока к ошибкам. Модуль 324 модуляции данных выполняет модуляцию данных информационного потока в соответствии с необходимой схемой модуляции, например QPSK, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation, квадратурная амплитудная модуляция) и 64QAM. В случае использования адаптивной модуляции и кодирования (adaptive modulation and coding, AMC) указанная схема модуляции при необходимости изменяется. Модуль 326 чередования упорядочивает данные информационного потока в соответствии с предустановленным образцом. Модуль последовательно-параллельного преобразования (S/P) преобразует последовательную последовательность (поток) сигналов в параллельные последовательности сигналов. Число параллельных последовательностей сигналов может устанавливаться в зависимости от числа поднесущих.

Модуль 304 обработки каналов управления выполняет операции в полосе частот видеосигнала для передачи данных информации управления в соответствии со схемой OFDM. Модуль 342 сверточного кодирования выполняет кодирование с целью повышения устойчивости данных информации управления. Модулятор 344 QPSK выполняет модуляцию данных информации управления в соответствии со схемой модуляции QPSK. В данном варианте осуществления могут использоваться и другие подходящие схемы модуляции, выбор схемы модуляции QPSK с небольшим числом уровней модуляции обусловлен присущим ей меньшим объемом данных информации управления. Модуль 346 чередования выполняет упорядочивание данных информации управления в соответствии с предопределенным образцом. Модуль 348 последовательно-параллельного преобразования (S/P) преобразует последовательную последовательность сигналов в параллельные последовательности сигналов. Число параллельных последовательностей сигналов может определяться на основе числа поднесущих.

Модуль 306 мультиплексирования (MUX) мультиплексирует обработанные (промодулированные, закодированные и т.д.) данные информационного потока и обработанные данные информации управления. Мультиплексирование может выполняться по схеме временного мультиплексирования, частотного мультиплексирования или частотного и временного мультиплексирования.

Модуль 308 обратного быстрого преобразования Фурье выполняет над поступающим сигналом обратное быстрое преобразование Фурье, после чего выполняет модуляцию по схеме OFDM.

Модуль 310 внесения защитного интервала генерирует символ в соответствии со схемой OFDM путем прибавления защитного интервала к промодулированному сигналу. Как известно, защитный интервал создается путем дублирования фрагмента начала или конца передаваемого символа.

Модуль 312 цифроаналогового преобразования (ЦАП) преобразует цифровой сигнал в полосе частот видеосигнала в аналоговый сигнал.

Модуль 320 установки параметров радиосвязи устанавливает параметры радиосвязи для использования в процессе связи. Параметры радиосвязи включают в себя информацию, определяющую формат символов согласно схеме OFDM, а также набор информационных элементов, определяющих некоторые значения, такие как период T_GI компонента защитного интервала, период значащего компонента символа, отношение размера компонента защитного интервала к размеру одного символа и интервал поднесущих Δf. Модуль 320 установки параметров радиосвязи устанавливает требуемый набор параметров радиосвязи в зависимости от условий в среде связи или по командам от других устройств. Например, модуль 320 установки параметров радиосвязи может избирательно применять различные наборы параметров радиосвязи в зависимости от того, используется ли в процессе связи схема с многоадресной передачей. Так, в случае схемы с одноадресной передачей может быть применен набор параметров радиосвязи, описывающий компонент защитного интервала с коротким периодом, а в случае схемы с многоадресной передачей может быть применен набор параметров радиосвязи, описывающий компонент защитного интервала с более длинным периодом. Модуль 320 установки параметров радиосвязи может подсчитывать и вычислять набор требуемых параметров радиосвязи для каждого случая. В альтернативном варианте модуль 320 установки параметров радиосвязи может заранее сохранять в памяти множество наборов параметров радиосвязи и по мере необходимости выбирать требуемый набор параметров радиосвязи. Принцип выбора набора параметров радиосвязи описан далее.

На фиг.2 представлена вторая блок-схема, иллюстрирующая передатчик согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На этой фигуре показан узел (модуль радиочастотной передачи), следующий после модуля 312 цифроаналогового преобразования на фиг.1. Модуль радиочастотной передачи включает в себя модуль 402 ортогональной модуляции, гетеродин 404, полосовой фильтр 406, смеситель 408, гетеродин 410, полосовой фильтр 412 и усилитель 414 мощности.

Модуль 402 ортогональной модуляции генерирует синфазную составляющую (I) и квадратурную составляющую (Q) из промежуточной частоты поступающего сигнала. Полосовой фильтр 406 удаляет частотную составляющую, ненужную для полосы промежуточной частоты. Смеситель 408 преобразует сигнал промежуточной частоты в высокочастотный сигнал посредством гетеродина 410 (повышающее преобразование). Полосовой фильтр 412 удаляет ненужную частотную составляющую. Усилитель 414 мощности усиливает мощность сигналов для их радиопередачи с антенны 416.

Данные информационного потока, поступающие в модуль обработки канала данных на фиг.1, проходят кодирование в турбокодере 322, модуляцию в модуле 324 модуляции данных, упорядочивание в модуле 326 чередования и преобразование в параллельные данные в модуле 328 последовательно-параллельного преобразования. Аналогичным образом выполняется кодирование, модуляция, чередование и упорядочивание данных информации управления. Каналы данных и каналы управления мультиплексируются для каждой поднесущей в модуле 306 мультиплексирования и модулируются по схеме OFDM в модуле 308 обратного быстрого преобразования Фурье. Затем к промодулированному сигналу добавляется защитный интервал для вывода символов OFDM в полосе частот видеосигнала. Сигнал в полосе частот видеосигнала преобразуется в аналоговый сигнал. Далее преобразованный сигнал проходит ортогональную модуляцию в модуле ортогональной модуляции модуля радиочастотной обработки на фиг.4. После ограничения полосы производится соответствующее усиление промодулированного сигнала и его радиочастотная передача.

Модуль 306 мультиплексирования соответствующим образом выполняет мультиплексирование и передает каналы контроля и каналы данных. Согласно данному варианту осуществления в модуль 306 мультиплексирования также подаются и мультиплексируются пилотные каналы. В других вариантах осуществления пилотные каналы подаются в модуль 348 последовательно-параллельного преобразования для мультиплексирования по оси частот (показано пунктиром). Такое мультиплексирование может выполняться по схеме по оси времени, по оси частот или по осям частот и времени. На фиг.3 представлен пример мультиплексирования двух сигналов по времени. На этой фигуре канал #1 и канал #2 представляют один или несколько каналов данных и каналов управления. На фигуре для упрощения показано мультиплексирование только двух сигналов, однако возможно временное мультиплексирование трех сигналов. На фиг.4 представлен пример мультиплексирования двух сигналов по частоте. Посредством мультиплексирования в модуле 306 мультиплексирования производится присвоение соответствующих радиочастотных ресурсов (временных интервалов и/или частот) для каналов управления и каналов данных.

На фиг.5 приведена блок-схема приемника согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Такой приемник может в общем случае устанавливаться на мобильной станции, но может также присутствовать и на базовой станции. Приемник включает в себя антенну 502, малошумящий усилитель 504, смеситель 506, гетеродин 508, полосовой фильтр 510, модуль 512 автоматической регулировки усиления, ортогональный детектор 514, гетеродин 516, модуль 518 аналого-цифрового преобразования, детектор 520 синхронизации символов, модуль 522 удаления защитного интервала, модуль 524 быстрого преобразования Фурье, демультиплексор 526, модуль 528 оценки канала, модуль 530 компенсации канала, модуль 532 параллельно-последовательного преобразования (P/S), модуль 534 компенсации канала, модуль 536 устранения чередования, турбодекодер 538, декодер 540 Витерби и модуль 542 установки параметров радиосвязи.

Малошумящий усилитель 504 соответствующим образом усиливает сигнал, принимаемый через антенну 502. Усиленный сигнал преобразуется в сигнал промежуточной частоты посредством смесителя 506 и гетеродина 508 (преобразование с понижением частоты). Полосовой фильтр 510 удаляет ненужную частотную составляющую. Модуль 512 автоматической регулировки усиления регулирует усиление усилителя для поддержания требуемого уровня сигнала. Ортогональный детектор 514 совместно с гетеродином 516 выполняет ортогональную демодуляцию на основе синфазной составляющей (I) и квадратурной составляющей (Q) принимаемого сигнала. Модуль 518 аналого-цифрового преобразования преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал.

Детектор 520 синхронизации символов определяет синхронизацию символов (границу символов) на основе цифрового сигнала.

Модуль 522 удаления защитного интервала удаляет из полученного сигнала компонент, соответствующий защитному интервалу.

Модуль 524 быстрого преобразования Фурье выполняет быстрое преобразование Фурье в отношении поступающего сигнала для демодуляции по схеме OFDM.

Демультиплексор 526 извлекает пилотные каналы, каналы управления и каналы данных, мультиплексированные в принимаемом сигнале. Используемый способ извлечения соответствует способу мультиплексирования на передающей стороне (функция модуля 306 мультиплексирования на фиг.1).

Модуль 528 оценки канала оценивает состояния каналов на основе пилотных каналов и подает сигнал управления для соответствующей регулировки амплитуды и фазы, компенсирующей изменение канала. Этот сигнал управления подается для каждой поднесущей.

Модуль 530 компенсации канала регулирует амплитуду и фазу каналов данных в соответствии с информацией, поступающей от модуля 528 оценки канала.

Модуль 532 параллельно-последовательного преобразования (P/S) преобразует параллельные последовательности сигналов в последовательную последовательность сигналов.

Модуль 534 компенсации канала регулирует амплитуду и фазу каналов управления в соответствии с информацией, поступающей от модуля 528 оценки канала.

Модуль 536 устранения чередования изменяет порядок сигналов в соответствии с предопределенным образцом. Предопределенный образец является обратным для образца упорядочивания, выполняемого в модуле чередования (326 на фиг.1) на передающей стороне.

Турбодекодер 538 и декодер 540 Витерби выполняют декодирование данных информационного потока и данных информации управления соответственно.

Модуль 542 установки параметров радиосвязи устанавливает параметры радиосвязи для использования в процессе связи, как и модуль 320 установки параметров радиосвязи на фиг.1. Модуль 542 установки параметров радиосвязи может подсчитывать и вычислять набор требуемых параметров радиосвязи для каждого случая. В альтернативном варианте модуль 542 установки параметров радиосвязи может заранее сохранять в памяти множество наборов параметров радиосвязи и обращаться к ним по необходимости. Принцип получения параметров радиосвязи описывается далее.

Сигнал, принятый через антенну, преобразуется в цифровой сигнал после прохождения ряда операций, таких как усиление, преобразование частоты, ограничение полосы и демодуляция. Модуль 524 быстрого преобразования Фурье выполняет демодуляцию сигнала с удаленным защитным интервалом по схеме OFDM. Демодулированный сигнал разделяется на пилотные каналы, каналы управления и каналы данных в модуле 526 демультиплексирования. Пилотные каналы передаются в модуль оценки канала, который, в свою очередь, передает сигнал компенсации для компенсации изменения каналов для каждой поднесущей. Каналы данных компенсируются посредством сигнала компенсации для каждой поднесущей и преобразуются в последовательный сигнал. Преобразованный сигнал упорядочивается в модуле 526 устранения чередования в соответствии с образцом, обратным по отношению к образцу чередования в модуле чередования, и дешифруется турбодекодером 538. Аналогичным образом, каналы управления компенсируются посредством сигналов компенсации и декодируются декодером 540 Витерби. После этого выполняется обработка сигнала с использованием декодированных каналов данных и управления.

Далее описывается набор параметров радиосвязи и способ их расчета в модулях 320 и 542 установки параметров радиосвязи. Каждый набор параметров радиосвязи определяет интервал поднесущих, частоту выборки, период значащего компонента символа, период компонента защитного интервала, число символов в одном кадре (или одном TTI), период одного TTI и т.д. Следует отметить, что не все параметры могут быть установлены независимо. Например, интервал поднесущих и период значащего компонента символа имеют взаимосвязи. Кроме того, если один кадр соответствует одному TTI, то период TTI высчитывается путем умножения периода одного символа (полный период равен сумме компонента защитного интервала и значащего компонента символа) на число символов. Ниже описываются три способа получения второго набора параметров радиосвязи из первого набора параметров радиосвязи.

Вначале рассмотрим случай, в котором первый набор параметров радиосвязи установлен следующим образом (фиг.6А):

интервал поднесущих = 22,5 кГц,

общее число поднесущих = 200,

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 256 выборок (44,4 мкс),

период компонента защитного интервала = 32 выборки (5,5 мкс),

период одного символа = 288 выборок (компонент защитного интервала + значащий компонент символа),

коэффициент потерь = 32/288 = 11,1%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 10,

период одного TTI = 0,5 мс.

Коэффициент потерь представляет собой долю компонента защитного интервала в одном символе. С точки зрения улучшения эффективности передачи данных эта доля становится избыточной частью. Коэффициент потерь η, период T_GI компонента защитного интервала и период T_eff значащего компонента символа связаны следующим соотношением:

η=T_GI/(T_GI+T_eff)×100[%].

(1) Первый способ вычисления набора параметров радиосвязи предусматривает уменьшение числа символов в одном кадре и увеличение периода компонента защитного интервала при сохранении неизменного интервала поднесущих. Например, если первый набор параметров радиосвязи устанавливает десять символов в одном кадре, то число символов сокращается до девяти. Тогда период, соответствующий одному убранному символу (288 образцов), разделяется на девять равных частей, которые по отдельности назначаются компоненту защитного интервала. В результате, как показано на фиг.6В, период значащего компонента символа (256 образцов) сохраняется неизменным, но один кадр содержит 9 символов с более длительными периодами компонентов защитных интервалов. Второй набор параметров радиосвязи, полученный таким способом, имеет следующие значения параметров:

интервал поднесущих = 22,5 кГц,

общее число поднесущих = 200,

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 256 выборок (44,4 мкс),

период компонента защитного интервала = 64 выборки (11,1 мкс),

период одного символа = 320 выборок,

коэффициент потерь = 64/320 = 20%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 9,

период одного TTI = 0,5 мс.

Согласно первому способу если число символов в одном кадре уменьшается до восьми, то второй набор параметров радиосвязи имеет следующие значения параметров (фиг.6С):

интервал поднесущих = 22,5 кГц,

общее число поднесущих = 200,

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 256 выборок (44,4 мкс),

период компонента защитного интервала = 104 выборки (18,1 мкс),

период одного символа = 360 выборок,

коэффициент потерь = 104/360 = 28,9%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 8,

период одного TTI = 0,5 мс.

В дальнейшем посредством подобных операций можно получать наборы параметров радиосвязи с различными количествами символов в одном кадре. В этом случае период значащего компонента символа всегда сохраняется постоянным, и, таким образом, может поддерживаться постоянный интервал поднесущих. Другими словами, в то время как один и тот же интервал поднесущих определен в соответствии с любым из наборов параметров радиосвязи, полученных описанным способом, период компонента защитного интервала и число символов являются различными.

(2) Второй способ вычисления набора параметров радиосвязи состоит в изменении числа символов в кадре при сохранении постоянного коэффициента потерь. Как понятно из определения коэффициента потерь, соотношение величины компонента защитного интервала и значащего компонента символа должно сохраняться постоянным для поддержания неизменного коэффициента потерь. Например, для первого набора параметров радиосвязи соответствующие периоды компонента защитного интервала и значащего компонента символа удваиваются, как показано на фиг.6D, и, соответственно, число символов в одном кадре может быть сокращено до 5 символов. В этом случае второй набор радиопараметров имеет следующие значения параметров:

интервал поднесущих = 11,25 (= 22,5/2) кГц,

общее число поднесущих = 400 (= 200×2),

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 512 (= 256×2) выборок (88,8 мкс),

период компонента защитного интервала = 64 (= 32×2) выборок (11,1 мкс),

период одного символа = 576 выборок,

коэффициент потерь = 64/576 = 11,1%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 5,

период одного TTI = 0,5 мс.

Кроме того, для первого набора параметров радиосвязи соответствующие периоды компонента защитного интервала и значащего компонента символа учетверяются, как показано на фиг.6Е, и, соответственно, число символов в одном кадре может быть сокращено до 2,5 символов. В этом случае второй набор параметров радиосвязи имеет нижеприведенные значения параметров. В этом случае период одного кадра предпочтительно расширяется с 0,5 мс, например, до 1,0 мс, тогда число символов в кадре становится некоторым целым числом.

Интервал поднесущих = 5,625 (= 22,5/4) кГц,

общее число поднесущих = 800 (= 200×4),

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 1024 (= 256×4) выборок (177,8 мкс),

период компонента защитного интервала = 128 (= 32×4) выборок (22,2 мкс),

период одного символа = 1152 выборки,

коэффициент потерь = 128/1152 = 11,1%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 2,5,

период одного TTI = 0,5 мс.

Согласно этому способу может поддерживаться постоянный коэффициент потерь, за счет чего можно получать наборы параметров радиосвязи с одинаковой эффективностью передачи данных. В первом способе в кадр включается меньше символов и коэффициент потерь становится выше.

(3) Третий способ получения наборов параметров радиосвязи представляет собой комбинацию первого способа и второго способа. Например, первый способ может быть применен к первому набору параметров радиосвязи для получения второго набора параметров радиосвязи, а второй способ, в свою очередь, может быть применен ко второму набору параметров радиосвязи для получения третьего набора параметров радиосвязи. Предположим, что применение первого способа к первому набору параметров радиосвязи приводит к созданию второго набора параметров радиосвязи, определяющего формат символа (фиг.6В). Тогда коэффициент потерь для второго набора параметров радиосвязи будет составлять 64/320=20%. Для второго набора параметров радиосвязи изменяется число символов и сохраняется постоянный коэффициент потерь. Например, если соответствующие периоды компонента защитного интервала и значащего компонента символа дублируются, создается третий набор параметров радиосвязи со следующими значениями параметров (фиг.6F):

интервал поднесущих = 11,25 кГц,

общее число поднесущих = 400,

частота выборки = 5,76 МГц = 3/2×3,84 МГц,

период значащего компонента символа = 512 выборок (88,8 мкс),

период компонента защитного интервала = 128 выборок (22,2 мкс),

период одного символа = 640 выборок,

коэффициент потерь = 128/640 = 20%,

число символов в одном кадре (или TTI) = 4,5,

период одного TTI = 0,5 мс.

Кроме того, в этом случае период одного кадра предпочтительно расширяется, например, до 1,0 мс, тогда кадр может включать в себя целое число символов. Третий набор параметров радиосвязи, полученный таким образом, имеет тот же коэффициент потерь (20%), что и набор параметров радиосвязи, показанный на фиг.6В, и тот же интервал поднесущих (11,25 кГц), что и набор параметров радиосвязи, показанный на фиг.6D. Следует отметить, однако, что период компонента защитного интервала (128 выборок) для третьего набора параметров радиосвязи является более длинным по сравнению с другими периодами (64 выборки) на фиг.6В и 6D. Согласно третьему способу можно эффективно получать набор параметров радиосвязи с предопределенными соотношениями между интервалом поднесущей и коэффициентом потерь.

На фиг.7 показан примерный случай, в котором устанавливаются другие значения параметров, используемые в качестве первого набора параметров радиосвязи, показанного на фиг.6.

Интервал поднесущих = 16,875 кГц,

общее число поднесущих = 266,