RU2402167C1 - Detection and demodulation of data for wireless communication systems - Google Patents
Detection and demodulation of data for wireless communication systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402167C1 RU2402167C1 RU2009106288/09A RU2009106288A RU2402167C1 RU 2402167 C1 RU2402167 C1 RU 2402167C1 RU 2009106288/09 A RU2009106288/09 A RU 2009106288/09A RU 2009106288 A RU2009106288 A RU 2009106288A RU 2402167 C1 RU2402167 C1 RU 2402167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- symbols
- data
- received
- pilot
- detector
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение вообще относится к передаче данных, более конкретно к способам обнаружения и демодуляции передач данных в системах беспроводной связи.The present invention generally relates to data transmission, and more particularly to methods for detecting and demodulating data transmissions in wireless communication systems.
Уровень техникиState of the art
В системе беспроводной связи передаваемые данные обычно обрабатываются (например, кодируются и модулируются), и затем подвергаются преобразованию с повышением частоты в радиочастотный (РЧ, RF) сигнал несущей для генерирования РЧ - модулированного сигнала, который является более подходящим для передачи по беспроводному каналу. РЧ - модулированный сигнал затем передается от передатчика и может прийти в приемник через множество путей распространения в беспроводном канале. Характеристики путей распространения со временем обычно изменяются из-за множества факторов, таких как, например, затухание, многолучевое распространение и внешние помехи. Следовательно, РЧ - модулированный сигнал может испытывать влияние различных условий (состояний) канала (например, различных эффектов затухания и многолучевых эффектов) и может быть связан с различными составными выгодами через рабочую полосу пропускания системы.In a wireless communication system, the transmitted data is usually processed (e.g., encoded and modulated), and then upconverted to a radio frequency (RF) signal of the carrier to generate an RF modulated signal that is more suitable for transmission over a wireless channel. The RF modulated signal is then transmitted from the transmitter and can arrive at the receiver through multiple propagation paths in the wireless channel. The characteristics of propagation paths usually change over time due to many factors, such as, for example, attenuation, multipath propagation and external interference. Consequently, the RF modulated signal may be influenced by various channel conditions (conditions) (for example, various attenuation effects and multipath effects) and may be associated with various composite benefits through the operating bandwidth of the system.
Для достижения высокой эффективности пилот-сигнал (то есть опорный сигнал) часто передается передатчиком, чтобы помочь приемнику в выполнении множества функций. Пилот-сигнал обычно генерируется на основе известных символов и обрабатывается известным образом. Пилот-сигнал может использоваться приемником для оценки канала передачи, захвата синхронизации и частоты, когерентной демодуляции и так далее.To achieve high efficiency, a pilot signal (i.e., a reference signal) is often transmitted by a transmitter to assist the receiver in performing a variety of functions. A pilot signal is typically generated based on known symbols and processed in a known manner. The pilot signal can be used by the receiver to estimate the transmission channel, capture synchronization and frequency, coherent demodulation, and so on.
Часто бывает желательно или необходимо обнаружить наличие передач данных в принятом сигнале. Обнаружение передач данных обычно достигается обработкой пилот-сигнала для каждой гипотетической принятой передачи данных. Если энергия пилот-сигнала больше, чем определенный порог, то гипотетическая передача данных обрабатывается дополнительно (например, демодулируется и декодируется). В таком случае для того, чтобы определить, была ли передача данных декодирована правильно или с ошибками, обычно полагаются на код с обнаружением ошибок, такой как циклический избыточный код (CRC).It is often desirable or necessary to detect the presence of data transmissions in a received signal. Data transmission detection is typically achieved by processing the pilot for each hypothetical received data transmission. If the pilot energy is greater than a certain threshold, then the hypothetical data transmission is further processed (for example, demodulated and decoded). In this case, in order to determine whether the data transmission was decoded correctly or with errors, they usually rely on an error-detecting code such as a cyclic redundancy code (CRC).
В некоторых системах беспроводной связи обнаружения, основанного на одном только пилот-сигнале, недостаточно. Это может иметь место, например, при функционировании с низким полученным отношением сигнал-шум (ОСШ, SNR). Кроме того, код с обнаружением ошибок может быть недоступным при использовании для подтверждения правильности принятой передачи данных.In some wireless communication systems, detection based on pilot alone is not enough. This may occur, for example, when operating with a low received signal-to-noise ratio (SNR). In addition, an error detection code may not be available when used to confirm the correctness of the received data transmission.
Поэтому в уровне техники для таких систем беспроводной связи существует потребность в способах обнаружения и демодулирования передач данных.Therefore, in the prior art for such wireless communication systems, there is a need for methods for detecting and demodulating data transmissions.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Предложены способы обнаружения и демодуляции передач данных в системах беспроводной связи. В одном аспекте обеспечивается детектор с управлением по решению для обнаружения передач данных в принятом сигнале. Этот детектор использует принятые символы данных, а также принятые символы пилот-сигнала для выполнения обнаружения, и таким образом является способным к обеспечению улучшенного выполнения обнаружения. Детектор с управлением по решению может быть предназначен для функционирования в частотной области или во временной области. Для систем, использующих модуляцию со многими несущими (например, ортогональное частотное разделение (уплотнение) каналов - ОЧРК, OFDM), детектор может быть предназначен для выполнения дифференциального обнаружения в частотной области, либо когерентного обнаружения во временной области, оба из которых подробно описаны ниже.Methods for detecting and demodulating data transmissions in wireless communication systems are proposed. In one aspect, a decision-driven detector is provided for detecting data transmissions in a received signal. This detector uses the received data symbols as well as the received pilot symbols to perform detection, and is thus capable of providing improved detection performance. A detector with control by decision may be designed to operate in the frequency domain or in the time domain. For systems using multi-carrier modulation (e.g., orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) - OFDM), the detector may be designed to perform differential detection in the frequency domain or coherent detection in the time domain, both of which are described in detail below.
В другом аспекте адаптивный порог используют для выполнения обнаружения принятых передач данных. Порог может быть определен для каждой гипотетической принятой передачи данных. Порог может быть вычислен, например, на основе полной энергии принятого сигнала (то есть сигнал плюс шум плюс помехи) гипотетической передачи данных. Использование адаптивного порога может обеспечить устойчивые параметры обнаружения во многих рабочих средах, таких как нелицензированный диапазон частот, в котором могут присутствовать различные источники помех.In another aspect, an adaptive threshold is used to perform detection of received data transmissions. A threshold may be determined for each hypothetical received data transmission. The threshold can be calculated, for example, based on the total energy of the received signal (i.e., signal plus noise plus interference) of a hypothetical data transmission. Using an adaptive threshold can provide robust detection parameters in many operating environments, such as an unlicensed frequency range in which various sources of interference can be present.
Различные аспекты и варианты осуществления изобретения подробно описаны ниже. Например, здесь также описаны структуры приемника для различных схем передачи.Various aspects and embodiments of the invention are described in detail below. For example, receiver structures for various transmission schemes are also described herein.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Признаки, характер, и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из сформулированного ниже подробного описания, рассмотренного совместно с чертежами, в которых одинаковые номера позиций соответственно по всему тексту совпадают и на которых:The signs, nature, and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description formulated below, considered in conjunction with the drawings, in which the same reference numbers respectively throughout the text coincide and in which:
фиг.1 изображает систему беспроводной связи;figure 1 depicts a wireless communication system;
фиг.2A и 2B изображают обычные модули данных протокола (МДП, PDU) для каналов 1 и 2, соответственно;figa and 2B depict the usual Protocol data modules (TIRs, PDU) for
фиг.3A изображает блок-схему блока передатчика;figa depicts a block diagram of a transmitter unit;
фиг.3B иллюстрирует символ ОЧРК;3B illustrates an OFDM symbol;
фиг.4 изображает блок-схему блока приемника;4 is a block diagram of a receiver unit;
фиг.5 изображает корреляционный детектор; 5 depicts a correlation detector;
фиг.6 изображает вариант осуществления корреляционного детектора;6 depicts an embodiment of a correlation detector;
фиг.7 изображает детектор/демодулятор данных, который включает в себя демодулятор данных и детектор с управлением по решению;7 depicts a data detector / demodulator, which includes a data demodulator and a decision-controlled detector;
фиг.8A изображает вариант осуществления демодулятора данных;figa depicts an embodiment of a data demodulator;
фиг.8B изображает детектор с управлением по решению, который выполняет дифференциальное обнаружение в частотной области;figv depicts a detector with decision control, which performs differential detection in the frequency domain;
фиг.8C изображает детектор с управлением по решению, который выполняет когерентное обнаружение во временной области;figs depicts a decision-controlled detector that performs coherent detection in the time domain;
фиг.9 изображает блок-схему точки доступа и пользовательского терминала;Fig.9 depicts a block diagram of an access point and user terminal;
фиг.10A и 10B изображают обычные передачи по каналам 1 и 2 соответственно; и figa and 10B depict the
фиг.11A и 11B изображают обработку приемника для каналов 1 и 2 соответственно.11A and 11B depict receiver processing for
Подробное описаниеDetailed description
Слово "обычный" используется здесь в значении "служащий примером, образцом, или иллюстрацией". Любой вариант осуществления, описанный здесь как "обычный" не обязательно должен истолковываться как предпочтительный или преимущественный по отношению к другим вариантам осуществления.The word "ordinary" is used here to mean "serving as an example, model, or illustration." Any embodiment described herein as “normal” need not be construed as preferred or advantageous in relation to other embodiments.
Фиг.1 изображает систему беспроводной связи 100, которая включает в себя множество точек доступа (ТД, AP) 110, которые обмениваются информацией с множеством пользовательских терминалов (ПТ, UT) 120. (Для простоты на фиг.1 изображена только одна точка доступа.) Точка доступа также может называться базовой станцией или какими-нибудь другими терминами. Каждый пользовательский терминал может являться стационарным или мобильным терминалом и также может называться терминалом доступа, мобильной станцией, удаленной станцией, пользовательским оборудованием (ПО, UE), беспроводным устройством или какими-нибудь другими терминами. Каждый пользовательский терминал в любой заданный момент может обмениваться информацией с одной или, возможно, множеством точек доступа по нисходящей и/или восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (то есть прямая линия связи), относится к передаче от точки доступа к пользовательскому терминалу, а восходящая линия связи (то есть обратная линия связи) относится к передаче от пользовательского терминала к точке доступа.FIG. 1 depicts a
Описанные здесь способы для обнаружения и демодуляции передачи данных могут использоваться в различных системах беспроводной связи. Например, эти способы могут использоваться в системах, которые используют (1) одну или множество антенн для передачи данных, и одну или множество антенн для приема данных, (2) различные способы модуляции (например, множественный (коллективный) доступ с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA, ОЧРК и так далее), и (3) один или множество частотных диапазонов для нисходящей и восходящей линий связи.The methods described herein for detecting and demodulating data transmission can be used in various wireless communication systems. For example, these methods can be used in systems that use (1) one or many antennas for data transmission, and one or many antennas for receiving data, (2) various modulation methods (for example, code division multiple access) ( CDMA, CDMA, OFDM, and so on), and (3) one or a plurality of frequency bands for the downlink and uplink.
Для ясности, ниже подробно описываются способы для обычной системы беспроводной связи. В этой системе приемник оборудован множеством (T) антенн для приема данных, и передатчик может быть оборудован одной или множеством антенн. Система дополнительно использует ортогональное частотное разделение (уплотнение) (ОЧРК), которое эффективно разделяет полную ширину полосы пропускания системы на множество (N) ортогональных поддиапазонов. При ОЧРК данные или пилот-сигнал, которые будут переданы в каждом поддиапазоне, сначала подвергаются модулированию (то есть символ преобразуется), используя определенную схему модуляции. Нулевыми значениями сигналов снабжаются поддиапазоны, не используемые для передачи данных/пилот-сигнала. Для каждого периода символа ОЧРК символы модуляции и нулевые значения сигналов для всех N поддиапазонов преобразуются во временную область, используя обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ, IFFT), чтобы получить преобразованный символ, который содержит N выборок временной области. Для борьбы с межсимвольными помехами (МСП, ISI) часть каждого преобразованного символа часто повторяют для формирования соответствующего символа ОЧРК, который затем передают по беспроводному каналу. Период символа ОЧРК (или просто период символа) соответствует длительности одного символа ОЧРК, который является наименьшим элементом передачи для системы. В одном конкретном проекте ширина полосы пропускания системы составляет 20 МГц, N=64, поддиапазонам назначены индексы от -32 до +31, длительность каждого преобразованного символа составляет 3,2 пикосекунды (пс), циклический префикс равен 800 наносекунд (нс), и длительность каждого символа ОЧРК равна 4,0 микросекундам (мкс).For clarity, methods for a conventional wireless communication system are described in detail below. In this system, the receiver is equipped with multiple (T) antennas for receiving data, and the transmitter may be equipped with one or multiple antennas. The system further utilizes orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which effectively partitions the overall system bandwidth into multiple (N) orthogonal subbands. In OFDM, the data or pilot that will be transmitted in each subband is first modulated (i.e., the symbol is converted) using a specific modulation scheme. Zero-valued signals provide subbands not used for data / pilot transmission. For each OFDM symbol period, modulation symbols and zero signal values for all N subbands are converted to the time domain using the inverse fast Fourier transform (IFFT) to obtain a transformed symbol that contains N samples of the time domain. To combat intersymbol interference (ISI), part of each transformed symbol is often repeated to form the corresponding OFDM symbol, which is then transmitted wirelessly. The period of the OFDM symbol (or simply the symbol period) corresponds to the duration of one OFDM symbol, which is the smallest transmission element for the system. In one specific project, the system bandwidth is 20 MHz, N = 64, the subbands are assigned indices from -32 to +31, the duration of each converted symbol is 3.2 picoseconds (ps), the cyclic prefix is 800 nanoseconds (ns), and the duration each OFDM symbol is 4.0 microseconds (μs).
Для ясности, ниже описываются две конкретных схемы передачи и две структуры приемника. Первая схема передачи используется для транспортного канала 1 (или просто канала 1 или КАН1, CH1) и имеет следующие характеристики: (1) передачи по каналу 1 не содержат временной компенсации в передатчике и достигают произвольных продолжительностей в приемнике, и (2), каждая передача по каналу 1 включает в себя множество символов ОЧРК для данных и пилот-сигнала. Вторая схема передачи используется для транспортного канала 2 (или просто канала 2 или КАН2, CH2) и имеет следующие характеристики: (1) передачи по каналу 2 содержат временную компенсацию в передатчике и достигают синхронизации по времени в границах временного интервала в приемнике, и (2), каждая передача по каналу 2 включает в себя единственный символ ОЧРК как для данных, так и для пилот-сигнала. Медленные и быстрые каналы с произвольным доступом с характеристиками, подобными характеристикам каналов 1 и 2, описаны в заявке на патент US № 60/432440.For clarity, two specific transmission schemes and two receiver structures are described below. The first transmission scheme is used for transport channel 1 (or simply channel 1 or KAN1, CH1) and has the following characteristics: (1) transmissions on
Фиг.2A изображает обычный модуль данных протокола (МДП) 210, который может использоваться для канала 1 (МДП КАН1). МДП КАН1 210 содержит опорную часть 220, которая разделена по времени при помощи временного разделения сигналов (TDM) с частью сообщения КАН1 230. Опорная часть 220 включает в себя P символов 222 пилот-сигнала ОЧРК, где P может являться любым целым числом: единицей или более. Символы пилот-сигнала ОЧРК используются для облегчения захвата и обнаружения передачи КАН1, а также для помощи в когерентной демодуляции части сообщения КАН1. Часть сообщения КАН1 230 включает в себя D символов 232 данных ОЧРК, где D может являться любым целым числом: единицей или более. Символы пилот-сигнала ОЧРК и символы данных ОЧРК могут генерироваться как описано ниже.2A depicts a conventional Protocol Data Module (TIR) 210 that can be used for channel 1 (TIR CAN1).
Фиг.2B изображает обычный МДП 250, который может использоваться для канала 2 (МДП КАН2). МДП КАН2 250 содержит опорную часть 260, которая представляет собой поддиапазон, мультиплексированный с частью 270 сообщения КАН2. Опорная часть 260 содержит набор символов пилот-сигнала, который передается в одном наборе поддиапазонов (показанных на Фиг.2B как заштрихованные поддиапазоны). Часть 270 сообщения КАН2 содержит группу символов данных, которая передается в другом наборе поддиапазонов. Символы данных генерируются посредством кодирования, перемежения и преобразования символов сообщения 280 КАН2. Мультиплексированные в частотной области символы пилот-сигнала и символы данных обрабатываются для генерирования МДП КАН2 250 временной области, как описано ниже.2B shows a
В варианте осуществления, показанном на Фиг.2B, поддиапазоны пилот-сигнала и поддиапазоны данных чередуются таким образом, что каждый поддиапазон данных обрамляется с обеих сторон поддиапазонами пилот-сигнала. Символы пилот-сигнала, передаваемые в поддиапазонах пилот-сигнала, могут использоваться для оценки ответов канала для поддиапазонов данных и для когерентной демодуляции. Также, без выхода за рамки объема изобретения могут быть реализованы другие схемы мультиплексирования поддиапазона. Например, каждая группа из Q поддиапазонов данных может обрамляться с обеих сторон поддиапазонами пилот-сигнала, где Q может являться любым положительным целым числом.In the embodiment shown in FIG. 2B, the pilot subbands and data subbands are interlaced such that each data subband is framed on both sides by pilot subbands. Pilot symbols transmitted in pilot subbands may be used to estimate channel responses for data subbands and for coherent demodulation. Also, without departing from the scope of the invention, other subband multiplexing schemes may be implemented. For example, each group of Q data subbands may be framed on both sides with pilot subbands, where Q may be any positive integer.
Фиг.3A изображает блок-схему варианта осуществления блока передатчика 300, который может выполнять обработку передаваемых данных для описанных выше каналов 1 и 2. Блок передатчика 300, который может быть осуществлен в пределах точки доступа или пользовательского терминала, включает в себя процессор 310 передаваемых (TX) данных, дополнительный TX пространственный процессор 330, и один модулятор 340 ОЧРК для каждой передающей антенны. FIG. 3A depicts a block diagram of an embodiment of a
В пределах процессора 310 TX данных, генератор 312 CRC принимает данные для сообщения КАН1 или КАН2 и (необязательно) генерирует значение CRC для сообщения. Кодер 314 затем кодирует данные сообщений и значение CRC (если оно содержится) в соответствии с определенной схемой кодирования, обеспечивая кодовые биты. Затем перемежитель 316 перемежает (то есть переупорядочивает) кодовые биты на основе определенной схемы перемежения для обеспечения частотного и, возможно, временного разнесения. Затем блок 318 преобразования символов преобразует перемеженные данные в соответствии с определенной схемой модуляции, обеспечивая символы модуляции, которые также называются символами данных и обозначаются в виде s(k).Within the
Мультиплексор (MUX) 320 принимает и мультиплексирует символы данных с символами пилот-сигнала способом, заданным для обрабатываемых сообщений КАН1 или КАН2. Для варианта осуществления, показанного на Фиг.2A, МДП КАН1 содержит P символов пилот-сигнала ОЧРК, сопровождаемых D символами данных ОЧРК. Для сообщения КАН1, мультиплексор 320 предоставляет набор символов пилот-сигнала {p 1 (k)} для каждого из P символов пилот-сигнала ОЧРК, а затем - символы данных для каждого из D символов данных ОЧРК. Для варианта осуществления, показанного на Фиг. 2B, МДП КАН2 содержит L+1 символов пилот-сигнала, чередуемых с L символами данных. Для сообщения КАН2, мультиплексор 320 обеспечивает набор L+1 символов пилот-сигнала {p 2(k)}, мультиплексированный с группой из L символов данных. В любом случае, мультиплексор 320 обеспечивает поток мультиплексированных символов пилот-сигнала и символов данных.A multiplexer (MUX) 320 receives and multiplexes data symbols with pilot symbols in the manner specified for the processed messages KAN1 or KAN2. For the embodiment shown in FIG. 2A, the TIR CAN1 contains P OFDM pilot symbols followed by D OFDM data symbols. For reporting CAN1, the
Таблица изображает определенный вариант осуществления двух наборов символов пилот-сигнала, {p 1(k)} и {p 2(k)}, для опорных частей КАН1 и КАН2. В этом варианте осуществления только 52 из 64 полных поддиапазонов используются для передач данных и пилот-сигналов, а другие 12 поддиапазонов (с нулевыми записями в таблице) не используются. В варианте осуществления символы пилот-сигнала являются символами модуляции квадратурной фазовой манипуляции (QPSK). 52 символа пилот-сигнала для опорной части КАН1 выбираются таким образом, что сигнал, генерируемый на основе этих символов пилот-сигнала, имеет минимальный разброс пиковых значений к средним. Эта характеристика предоставляет символу пилот-сигнала ОЧРК возможность быть переданным на более высоком уровне мощности, который может обеспечить улучшенные рабочие параметры.The table depicts a specific embodiment of two sets of pilot symbols, { p 1 ( k )} and { p 2 ( k )}, for the supporting parts KAN1 and KAN2. In this embodiment, only 52 of the 64 full subbands are used for data and pilot transmissions, and the other 12 subbands (with zero entries in the table) are not used. In an embodiment, pilot symbols are quadrature phase shift keying (QPSK) symbols. 52 pilot symbols for the reference part of CAN1 are selected so that the signal generated based on these pilot symbols has a minimum spread of peak to average values. This feature allows the OFDM pilot symbol to be transmitted at a higher power level, which can provide improved performance.
Символы пилот-сигнала для КАН1 и КАН2 Table
Pilot symbols for CAN1 and CAN2
пилот-сигнала КАН1pilot signal CAN1
pp
1one
(k)( k )
КАН2KAN2
pp
22
(k)( k )
пилот-pilot-
сигнала КАН1signal CAN1
pp
1one
(k)( k )
пилот-сигналаpilot signal
КАН2KAN2
pp
22
(k)( k )
пилот-сигналаpilot signal
КАН1CAN1
pp
1one
(k)( k )
пилот-сигналаpilot signal
КАН2KAN2
pp
22
(k)( k )
пилот-pilot-
сигнала КАН1signal CAN1
pp
1one
(k)( k )
пилот-сигнала КАН2pilot signal CAN2
pp
22
(k)( k )
Если в наличии имеется множество антенн, то дополнительный пространственный TX процессор 330 может использоваться для выполнения пространственной обработки на мультиплексируемых символах пилот-сигнала и символах данных. Например, TX пространственный процессор 330 может выполнять пространственную обработку для: (1) управления или формирования положения главного лепестка диаграммы направленности антенны для передачи символов по отдельному пространственному каналу канала MIMO, (2) передачи разнесения для передачи символов по множеству антенн и поддиапазонов для того, чтобы достичь разнесения, или (3) пространственного мультиплексирования для передачи символов по множеству пространственных каналов. Пространственная обработка для всех этих режимов передачи подробно описана в предварительной заявке US № 60/421,309.If multiple antennas are available, an additional TX
TX пространственный процессор 330 обеспечивает один поток передаваемых символов для каждой антенны. Передаваемые символы являются просто мультиплексируемыми символами данных и символами пилот-сигнала, если пространственная обработка не выполняется. Каждым передаваемым потоком символов снабжается соответствующий модулятор 340 ОЧРК. В пределах каждого модулятора 340 ОЧРК, блок 342 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) преобразует каждую последовательность из N передаваемых символов в преобразованный символ временной области, состоящий из N выборок временной области, где N представляет собой общее количество поддиапазонов. Для каждого преобразованного символа генератор 344 циклического префикса повторяет часть преобразованного символа для того, чтобы сформировать соответствующий символ ОЧРК, состоящий из М выборок. Генератор 344 циклического префикса снабжает потоком символов ОЧРК передатчик 346 (TMTR), который преобразует поток символов ОЧРК в один или более аналоговых сигналов и дополнительно усиливает, фильтрует и подвергает преобразованию с повышением частоты аналоговый сигнал (сигналы) для того, чтобы сгенерировать РЧ модулированный сигнал, который затем передается от связанной антенны 350.TX
Фиг.3B иллюстрирует символ ОЧРК, который составлен из двух частей: циклического префикса и преобразованного символа. В варианте осуществления N=64, циклический префикс содержит 16 выборок и каждый символ ОЧРК содержит М=80 выборок. Циклический префикс является копией последних 16 выборок (то есть циклическим продолжением) преобразованного символа и вставляется перед преобразованным символом. Циклический префикс гарантирует, что символ ОЧРК сохраняет свои свойства ортогональности при наличии запаздывания вследствие многолучевого распространения.3B illustrates an OFDM symbol, which is composed of two parts: a cyclic prefix and a transformed symbol. In an embodiment N = 64, the cyclic prefix contains 16 samples and each OFDM symbol contains M = 80 samples. The cyclic prefix is a copy of the last 16 samples (i.e., a cyclic continuation) of the transformed character and is inserted before the transformed character. The cyclic prefix ensures that the OFDM symbol retains its orthogonality properties in the presence of delay due to multipath propagation.
Фиг.10A изображает обычную передачу по каналу 1. Временной график для канала 1 подразделяется на интервалы КАН1, причем каждый интервал КАН1 имеет определенную длительность (например, P+D периодов символа ОЧРК). В варианте осуществления, один МДП КАН1 может быть передан по каждому интервалу КАН1.Fig. 10A depicts a conventional transmission on
Временные и частотные характеристики пользовательских терминалов A и B фиксируются по отношению к аналогичным характеристикам системы. Это может быть достигнуто при помощи приема передачи (например, пилот-сигнала запросчика), который является несущим или вложенным для синхронизирующей информации. Затем пользовательские терминалы устанавливают свою синхронизацию на основе принятой синхронизирующей информации. Однако синхронизация каждого пользовательского терминала может быть нарушена (или задержана) относительно синхронизации системы, причем величина нарушений обычно соответствует задержке распространения для передачи, содержащей синхронизирующую информацию. Если как пользовательские терминалы, так и система принимают свою синхронизирующую информацию от общего источника времени (например, Глобальной Системы Позиционирования - GPS), то нарушений синхронизации между этими объектами может и не быть.The time and frequency characteristics of user terminals A and B are fixed with respect to similar characteristics of the system. This can be achieved by receiving a transmission (for example, the interrogator pilot), which is carrier or embedded for synchronization information. The user terminals then establish their synchronization based on the received synchronization information. However, the synchronization of each user terminal may be impaired (or delayed) with respect to system synchronization, the magnitude of the violations usually corresponding to the propagation delay for transmission containing synchronization information. If both user terminals and the system receive their synchronizing information from a common time source (for example, the Global Positioning System - GPS), then there may not be any synchronization disturbances between these objects.
На Фиг.10A пользовательские терминалы A и B (например, беспорядочно) выбирают два различных интервала КАН1 (например, интервалы 3 и 1 соответственно) для того, чтобы передать свои МДП КАН1. Поскольку пользовательские терминалы A и B являются связанными с различными нарушениями синхронизации и различными задержками распространения, их МДП КАН1 достигают точки доступа с различными задержками (называемыми двусторонними задержками (задержками на прохождение сигнала в прямом и обратном направлении или RTD) по отношению к границам интервалов точки доступа КАН1.10A, user terminals A and B (e.g., randomly) select two different KAN1 intervals (e.g.,
Фиг.10B изображает обычную передачу по каналу 2. Временной график для канала 2 подразделяется на интервалы КАН2, причем каждый интервал КАН2 имеет определенную длительность (например, один период символа ОЧРК). В варианте осуществления один МДП КАН1 может быть передан по каждому интервалу КАН1. Один МДП КАН2 может быть передан по каждому интервалу КАН2.Fig. 10B depicts a normal transmission on
На Фиг.10B временные характеристики пользовательских терминалов A и B зафиксированы по отношению к аналогичным характеристикам системы и эти терминалы дополнительно имеют информацию об их RTD, которая может быть определена точкой доступа (например, во время обращения к системе) и передана назад на пользовательские терминалы. Пользовательские терминалы после этого могут отрегулировать свою передаваемую синхронизацию для вычисления их RTD таким образом, чтобы их МДП КАН2 достигали в точке доступа согласования по времени с выбранными границами интервала КАН2.10B, the temporal characteristics of user terminals A and B are fixed with respect to similar characteristics of the system and these terminals additionally have information about their RTD, which can be determined by the access point (for example, when accessing the system) and transmitted back to the user terminals. The user terminals can then adjust their transmitted synchronization to calculate their RTD so that their TIR KAN2 reach a time match at the access point with the selected boundaries of the KAN2 interval.
На Фиг.10B пользовательские терминалы A и B (например, беспорядочно) выбирают интервалы 3 и 1 КАН2 соответственно для того, чтобы передать свои МДП КАН2. Поскольку передачи пользовательских терминалов A и B компенсированы по времени, МДП КАН2 достигают точки доступа приблизительно подогнанными к границам выбранных интервалов КАН2, как показано на Фиг.10B. In FIG. 10B, user terminals A and B (eg, randomly)
Фиг.4 изображает блок-схему варианта осуществления блока приемника 400, который может выполнять описанную выше обработку принятых данных для каналов 1 и 2. Блок приемника 400, который также может быть реализован в пределах точки доступа или пользовательского терминала, включает в себя один приемник (RCVR) 410 для каждой из T приемных антенн 408, детектор/демодулятор данных 420, и процессор 450 принятых (RX) данных.Figure 4 depicts a block diagram of an embodiment of a receiver unit 400 that can perform the above processing of received data for
Каждая антенна 408 принимает РЧ - модулированные сигналы, передаваемые блоком передатчика и снабжает принятыми сигналами соответствующий приемник 410. Каждый приемник 410 адаптирует (например, усиливает, фильтрует и подвергает преобразованию с понижением частоты) принятый им сигнал, и переводит адаптированный сигнал в цифровую форму для обеспечения выборок, которые обозначаются как x i(n).Each antenna 408 receives RF modulated signals transmitted by the transmitter unit and supplies the corresponding receiver 410 with the received signals. Each receiver 410 adapts (eg, amplifies, filters, and downconverts) its received signal and digitizes the adapted signal to provide samples denoted as x i ( n ).
Детектор/демодулятор данных 420 включает в себя демодулятор 430 данных и детектор 440, которые принимают и обрабатывают выборки от всех приемников 410 для того, чтобы обнаружить и демодулировать передачи данных по каналам 1 и 2. Обработка блоком 420 более подробно описывается ниже. Блок 420 обеспечивает восстановление символов данных, обозначаемых как ŝ(k), которые являются оценками переданных символов данных s(k). В пределах процессора 450 RX данных, восстановленные символы данных подвергаются обратному преобразованию блоком 452 обратного преобразования символов, обратному перемежению блоком 454 обратного перемежения и декодированию декодером 456 для снабжения декодированными данными сообщений КАН1 и КАН2. Если восстановленное сообщение включает в себя значение CRC, то блок 458 проверки CRC проверяет сообщение со значением CRC для определения того, было ли оно декодировано правильно или с ошибкой.The data detector /
Фиг.11A изображает обработку принятых данных для канала 1, которые не содержат временной компенсации. Обратившись назад к Фиг.10A, увидим, что несмотря на то, что блоки передатчика пытаются осуществить передачу в определенных интервалах КАН1, передачи КАН1 не содержат временной компенсации, и результирующее поведение канала 1 подобно поведению канала, не разделенного на временные интервалы. В этом случае, обратившись назад к Фиг.11A, увидим, что блок приемника может использовать следящий корреляционный детектор для обнаружения передач для КАН1, каждая из которых может быть принята, начиная с любого периода выборки.11A depicts received data processing for
Корреляционный детектор, который может функционировать во временной области, осуществляет слежение по всему временному диапазону, в котором МДП КАН1 могут быть приняты, один период выборки одновременно. Окно обнаружения указывает период времени, в котором выборки для одного МДП КАН1 должны быть обработаны детектором. Это окно обнаружения может инициализироваться к началу первого интервала КАН1 и затем скользить вперед на один период выборки за раз. Для каждого периода выборки, который соответствует гипотезе, корреляционный детектор обрабатывает выборки в пределах окна обнаружения, определяя показатель для гипотетического принятого МДП КАН1, начиная с этого периода выборки. Если показатель превышает порог КАН1, то МДП КАН1 дополнительно декодируется для восстановления сообщения КАН1. Показатель может иметь отношение к энергии сигнала или некоторым другим параметрам. Порог КАН1 может являться фиксированным или адаптивным (например, динамически определяться на основе выборок в пределах окна обнаружения).A correlation detector, which can function in the time domain, monitors the entire time range in which the TIR KAN1 can be received, one sampling period at a time. The detection window indicates the period of time in which samples for one TIR KAN1 should be processed by the detector. This detection window can be initialized to the beginning of the first CAN1 interval and then slide forward one sampling period at a time. For each sampling period that corresponds to the hypothesis, the correlation detector processes the samples within the detection window, determining the indicator for the hypothetical received TIR KAN1, starting from this sampling period. If the indicator exceeds the threshold KAN1, then the TIR KAN1 is additionally decoded to restore the message KAN1. The indicator may relate to signal energy or some other parameters. The threshold KAN1 can be fixed or adaptive (for example, dynamically determined based on samples within the detection window).
Фиг.5 изображает блок-схему корреляционного детектора 440a, который представляет собой один вариант осуществления детектора 440, представленного на Фиг.4. Выборками x i(n) для каждой из T приемных антенн снабжается соответствующий процессор 510 антенны. В пределах каждого процессора 510 накапливающий сумматор 520 символов принимает и накапливает выборки для текущей гипотезы и снабжает накопленными выборками (n) линию задержки/буфер 530. Для МДП КАН1, показанного на Фиг.2A, накапливающий сумматор 520 символов выполняет накопление P символов пилот-сигнала ОЧРК, причем накопление выполняется на выборочной основе, обеспечивая накопление символов пилот-сигнала ОЧРК, имеющих М выборок. Линия задержки/буфер 530 обеспечивает хранение для N из М выборок и фактически отбрасывает M-N выборок для циклического префикса. Эти N выборок для преобразованного символа являются соответствующими накопленному символу пилот-сигнала ОЧРК.FIG. 5 is a block diagram of a
Затем детектор 540 сигнала определяет показатель для накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК. В варианте осуществления и как описано ниже, показатель относится к энергии сигнала N выборок для накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК. Однако без выхода за рамки объема изобретения также может использоваться другой показатель. Блок 550 вычисления адаптивного порога определяет величину адаптивного порога Y i(n) для использования при определении того, действительно ли передача КАН1 была принята. Сумматор 560 суммирует пороговые величины для всех T антенн, чтобы обеспечить совокупную пороговую величину Y tot(n), которая дополнительно масштабируется с масштабным коэффициентом S 1 посредством умножителя 562 для того, чтобы получить итоговую пороговую величину Y(n). Сумматор 564 суммирует значения показателей для всех T антенн, обеспечивая итоговое значение показателя E(n), которое затем сравнивается с итоговой пороговой величиной Y(n) при помощи компаратора 570. Выходной сигнал детектора укажет, что если E(n)>Y(n), то МДП КАН1 был принят, а в противном случае КАН1 МДП не был принят. The
Фиг.6 изображает блок-схему корреляционного детектора 440b, который является одним вариантом осуществления детектора 440a, представленного на Фиг.5. Выборками x i(n) для каждой приемной антенны снабжается накапливающий сумматор 520 символов, который реализуется на базе P-1 элементов 522 задержки и P-1 сумматоров 524. Каждый элемент 522 задержки обеспечивает один символ ОЧРК (то есть М выборок) задержки. P-1 сумматоров 524 выполняют накопление P символов пилот-сигнала ОЧРК на основании выборок, и последний сумматор обеспечивает (n) выборок для накопленных символов пилот-сигнала ОЧРК. Выборки (n) могут быть выражены следующим образом: FIG. 6 is a block diagram of a
(n)=, где i∈{1 ... T}(1) ( n ) = , where i ∈ {1 ... T} (1)
Выборками (n) снабжается линия/буфер 530 задержки, которые реализуются на базе N-1 элементов 532 задержки, каждый из которых обеспечивает один период выборки задержки.Selections ( n ) a delay line /
Детектор 540 сигнала выполняет корреляцию накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК с известным символом пилот-сигнала ОЧРК и определяет значение показателя E i(n) для накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК. Каждой из N выборок для накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК снабжается соответствующий умножитель 542, который также принимает соответствующую сопряженную выборку пилот-сигнала (j), где j∈ {0 ... N-1}. Для получения {(j)} набор символов пилот-сигнала {p 1(k)} для поддиапазонов пилот-сигнала и нулевые значения сигналов для неиспользованных поддиапазонов (например, как показано в таблице), преобразуются во временную область, используя N-точечный ОБПФ, получая N выборок пилот-сигнала, (0) через (N-1), которые после этого сопрягаются и поставляются N умножителям 542. Каждый умножитель 542 перемножает эту выборку (n-j) с сопряженной ей выборкой пилот-сигнала (j) и поставляет результат на сумматор 544. Сумматор 544 суммирует результаты от всех N умножителей 542 и предоставляет суммированный результат блоку 546. Блок 546 определяет квадрат величины суммированного результата, который предоставляется в качестве значения показателя E i(n). Значение показателя для каждой антенны может быть выражено следующим образом:The
Сумматор 564 принимает и суммирует значения показателей для всех T антенн, чтобы обеспечить итоговое значение показателя E(n), которое может быть выражено следующим образом:
E(n)= (3) E ( n ) = (3)
Блок вычисления 550 порога определяет адаптивный порог для использования при обнаружении МДП КАН1 для текущей гипотезы. Каждая из N выборок для накопленного символа пилот-сигнала ОЧРК предоставляется соответствующему блоку 552, который определяет квадрат величины выборки. После этого сумматор 554 суммирует квадраты величин от всех N блоков 552 для обеспечения пороговой величины Y i(n). Сумматор 560 принимает и суммирует пороговые величины для всех T антенн, чтобы обеспечить совокупную пороговую величину Y tot(n), которая может быть выражена в следующем виде: The
Y tot(n)= (4) Y tot ( n ) = (four)
После этого умножитель 562 масштабирует совокупную пороговую величину с масштабным коэффициентом S1, обеспечивая итоговую пороговую величину, которая может быть задана в виде Y(n)=S 1 ·Y tot(n).After that, the
Компаратор 570 сравнивает итоговое значение показателя E(n) с итоговой пороговой величиной Y(n) и обеспечивает выходной сигнал детектора D(n), который может быть выражен в следующем виде: The
D(n)=(5) D ( n ) = (5)
Если МДП КАН1 обнаружен, то синхронизация символа ОЧРК устанавливается по моменту обнаружения МДП КАН1 (то есть в конкретное значение n, при котором МДП КАН1 был обнаружен).If TIR KAN1 is detected, then the synchronization of the OFDM symbol is established at the moment of detecting TIR KAN1 (that is, to the specific value n at which TIR KAN1 was detected).
Масштабный коэффициент S 1 является положительной константой, выбираемой для обеспечения: (1) определенной вероятности пропущенного обнаружения, которая представляет собой вероятность не обнаружения МДП КАН1, который передавался, и (2) определенной вероятности ложных тревог, которая представляет собой вероятность ложного указания на то, что МДП КАН1 был принят при том, что фактически он не передавался. Желательно, чтобы вероятность пропущенного обнаружения была меньше, чем коэффициент ошибок сообщения (MER) так, чтобы MER был обусловлен принятым отношением сигнал-шум (ОСШ) и другими параметрами, а не детектором. MER может быть определен для канала 1, например, величиной в 1 процент или менее. Выходной сигнал детектора может использоваться для определения того, действительно ли принятый МДП КАН1 был обработан для того, чтобы восстановить переданное сообщение КАН1. Определение того, декодировано ли сообщение КАН1 правильно или с ошибкой, может осуществляться на основе значения CRC, содержащегося в сообщении.The scale factor S 1 is a positive constant selected to ensure: (1) a certain probability of missed detection, which is the probability of not detecting the TIR CAN1 that was transmitted, and (2) a certain probability of false alarms, which is the probability of a false indication that TIR KAN1 was accepted despite the fact that it was not transmitted. It is desirable that the probability of missed detection be less than the error rate of the message (MER) so that the MER is due to the received signal-to-noise ratio (SNR) and other parameters, and not the detector. MER can be defined for
Для данного полученного МДП КАН1 это может стать возможным для корреляционного детектора, объявляющего множество обнаружений. Это так потому, что обнаружение может быть объявлено шумом в одном или более символах ОЧРК и в сигнале в других символах ОЧРК для обнаруживаемого МДП КАН1. Например, при P=2, первое обнаружение может произойти с шумом в первом символе ОЧРК и с сигналом во втором символе ОЧРК, и второе обнаружение с большим итоговым значением показателя произойдет, когда второй сигнальный символ ОЧРК позже достигнет одного периода символа ОЧРК. Таким образом, при P>1, детектором можно управлять, продолжая обнаружение для МДП КАН1 дополнительных P-1 периодов символов ОЧРК, отыскивая для МДП наибольший итоговый показатель значения. После этого синхронизация символа ОЧРК устанавливается обнаружением наибольшего итогового показателя значения, а также вычисляются RTD, на основе времени, связанного с этим обнаружением.For a given MIS KAN1, this may become possible for a correlation detector declaring multiple detections. This is because the detection can be declared noise in one or more OFDM symbols and in the signal in other OFDM symbols for the detected MIS KAN1. For example, with P = 2, the first detection may occur with noise in the first OFDM symbol and with a signal in the second OFDM symbol, and the second detection with a large total value of the indicator will occur when the second OFDM signal symbol later reaches one period of the OFDM symbol. Thus, at P> 1, the detector can be controlled by continuing to detect for TIR KAN1 additional P-1 periods of OFDM symbols, finding for TIR the largest total value indicator. After that, the synchronization of the OFDM symbol is established by the detection of the highest total value indicator, and RTDs are also calculated based on the time associated with this detection.
Обработка обнаружения может выполняться независимо от обработки сообщения, то есть обработка обнаружения может продолжаться нормальным образом независимо от того, действительно ли обнаружены МДП КАН1. Таким образом, если МДП КАН1 первоначально обнаружен в n-j периодах выборок с итоговым значением показателя E(n-j), и позже обнаруживается другой МДП КАН1 в n периодах выборок с итоговым значением показателя E(n), где E(n)>E(n-j) и j менее размера окна обнаружения, тогда текущая обработка сообщения для МДП КАН1, обнаруженного в n-j периодах выборок, может быть прекращена, и МДП КАН1, обнаруженный в n периоде выборки, может быть обработан вместо этого.The detection processing can be performed independently of the message processing, that is, the detection processing can continue normally, regardless of whether the TIRs of CAN1 are actually detected. Thus, if TIR CAS1 is initially detected in nj sample periods with the total value of the indicator E ( nj ), and later another TIR CAN1 in n sample periods with the final value of the indicator E ( n ) is found, where E ( n )> E ( nj ) and j is smaller than the size of the detection window, then the current processing of the message for TIR CAN1 detected in nj sample periods can be stopped, and TIR CAN1 detected in n sampling periods can be processed instead.
Фиг.11B изображает обработку принятых данных для канала 2, которые содержат временную компенсацию. Обратившись назад к Фиг.10B, увидим, что блоки передатчика осуществляют передачу в определенных интервалах КАН2 и передачи КАН2 содержат временную компенсацию, достигая блока приемника в выбранных границах интервала КАН2. В этом случае, обратившись назад к Фиг.11B, увидим, что блок приемника может обнаружить передачи КАН2 в каждом интервале КАН2 (вместо каждого периода выборки), и окно обнаружения может перемещаться от интервала к интервалу. Для каждого интервала КАН2, который соответствует гипотезе, детектор с управлением по решению обрабатывает выборки, принятые в пределах окна обнаружения, определяя показатель гипотетического МДП КАН2, принятого в этом интервале. Если показатель превышает порог КАН2, то МДП КАН2 считается принятым.11B depicts received data processing for
Фиг.7 изображает блок-схему варианта осуществления демодулятора/детектора 420c данных, который также может использоваться для блока 420 с Фиг.4. Демодулятор/детектор 420c данных включает в себя демодулятор 430c данных, используемый для выполнения когерентной демодуляции, и детектор 440c с управлением по решению, используемый для обнаружения МДП КАН2. Выборки для каждой из T приемных антенн предоставляются соответствующему антенному демодулятору 710, находящемуся в пределах демодулятора 430c данных, и соответствующему детектору 750 с управлением по решению, находящемуся в пределах детектора 440c.FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a demodulator /
Каждый антенный демодулятор 710 одновременно выполняет когерентную демодуляцию одного принятого символа ОЧРК для одной антенны. Для каждого принятого символа ОЧРК блок 712 быстрого преобразования Фурье (БПФ, FFT) принимает выборки x i(n) для символа ОЧРК, удаляет циклический префикс, получая преобразованный символ, и выполняет быстрое преобразование Фурье (БПФ) преобразованного символа, обеспечивая N принятых символов r i(k), которые включают в себя принятые символы данных r i,d(k) и принятые символы пилот-сигнала r i,p(k). После этого, блок оценки канала 720 оценивает ответ канала поддиапазонов данных на основе принятых символов пилот-сигнала r i,p(k). Демодулятор 730 выполняет когерентную демодуляцию принятых символов данных r i,d(k) с оценками канала для обеспечения восстановленных символов данных ŝ i(k).Each antenna demodulator 710 simultaneously performs coherent demodulation of one received OFDM symbol for one antenna. For each received OFDM symbol, the fast Fourier transform (FFT) block 712 receives samples x i ( n ) for the OFDM symbol, removes the cyclic prefix to obtain the transformed symbol, and performs fast Fourier transform (FFT) of the transformed symbol, providing N received symbols r i ( k ), which include the received data symbols r i, d ( k ) and the received pilot symbols r i, p ( k ). After that, the channel estimator 720 estimates the response of the data subband channel based on the received pilot symbols r i, p ( k ). A
Накапливающий сумматор 740 символов принимает и накапливает восстановленные символы данных от демодуляторов 710a-710t для T приемных антенн и обеспечивает восстановленные символы ŝ(k). После этого процессор 450 RX данных обрабатывает восстановленные символы ŝ(k), как описано выше применительно к Фиг.4, обеспечивая декодированные данные. В варианте осуществления сообщение КАН2 не включает в себя CRC, и проверка CRC не выполняется процессором RX данных. Затем процессор 310 TX данных обрабатывает декодированные данные, обеспечивая повторно модулированные символы c(k), которые представляют собой оценки переданных символов данных s(k). Обработка процессором 310 включает в себя кодирование, перемежение и преобразование символов, как описано выше применительно к Фиг.3A. Обработка процессором 450 RX данных часто называется просто "декодированием", а обработка процессором 310 TX данных часто называется "повторным кодированием".The accumulating
Каждый детектор 750 с управлением по решению одновременно выполняет обнаружение для одного принятого символа ОЧРК. Для каждого принятого символа ОЧРК блок 752 БПФ принимает выборки x i(n) для символов ОЧРК и выполняет БПФ над соответствующим преобразованным символом для обеспечения N принятых символов r i(k). Блоки 712 БПФ и 752 обычно реализуются одним блоком БПФ, но для ясности изображаются как два блока на Фиг.7.Each decision-controlled detector 750 simultaneously performs detection for one received OFDM symbol. For each received OFDM symbol, the
Затем детектор 760 сигнала обрабатывает принятые символы пилот-сигнала и символы данных с их ожидаемыми символами для обеспечения показателя E i '(n) для обрабатываемых символов ОЧРК. Блок 770 вычисления адаптивного порога определяет величину адаптивного порога Y i '(n), используемого для определения того, действительно ли МДП КАН2 был принят. Сумматор 780 суммирует пороговые величины для всех T антенн, обеспечивая совокупную пороговую величину Y tot '(n), которая дополнительно масштабируется с масштабным коэффициентом S2 посредством умножителя 782 для того, чтобы получить итоговую пороговую величину Y'(n). Сумматор 784 суммирует значения показателей для всех T антенн, обеспечивая итоговое значение показателя E'(n), которое затем сравнивается с итоговой пороговой величиной Y'(n) при помощи компаратора 790. Выходной сигнал детектора укажет, что если E'(n)>Y'(n), то МДП КАН2 был принят, а в противном случае КАН2 МДП не был принят.The
Фиг.8A изображает блок-схему демодулятора данных 430d, который представляет собой один вариант осуществления демодулятора данных 430c, представленного на Фиг.7. Выборки x i(n) для каждой приемной антенны преобразуются блоком 712 БПФ для обеспечения N принятых символов r i(k) для каждого преобразованного символа. Для варианта осуществления, показанного в таблице, N принятых символов включают в себя 28 принятых символов пилот-сигнала для 28 поддиапазонов пилот-сигнала, 24 принятых символа данных для 24 поддиапазонов данных, и 12 дополнительных символов для 12 неиспользованных поддиапазонов. Для простоты, следующее описание предназначено для варианта осуществления, показанного на Фиг.2B, в соответствии с которым N принятых символов включают в себя L+1 принятых символов пилот-сигнала для L+1 поддиапазонов пилот-сигнала и L принятых символов данных для L поддиапазонов данных, причем каждый поддиапазон данных обрамляется с обеих сторон поддиапазонами пилот-сигнала, и индекс k поддиапазона для поддиапазонов пилот-сигнала и поддипазонов данных определяется как k ∈ K, где K={1... 49}.Fig. 8A depicts a block diagram of a
Когерентная демодуляция каждого из L поддиапазонов данных выполняется первым формированием оценки ответа канала для поддиапазонов данных, используя два поддиапазона пилот-сигнала, обрамляющих поддиапазон данных. Оценка канала ĥ i(k) для k-th поддиапазона данных может быть принята при сложении оценок канала для двух обрамляющих поддиапазонов пилот-сигнала, которая может быть выражена следующим образом: Coherent demodulation of each of the L data subbands is performed by first generating a channel response estimate for the data subbands using two pilot subbands framing the data subband. The channel estimate ĥ i ( k ) for the k-th data subband can be adopted by adding the channel estimates for the two framing pilot subbands, which can be expressed as follows:
ĥ i(k)=ĥ i(k-1) + ĥ i(k+1) = p 2 *(k-1)r i(k-1) + p 2 *(k+1)r i(k+1), ĥ i ( k ) = ĥ i ( k- 1) + ĥ i ( k +1) = p 2 * ( k -1) r i ( k -1) + p 2 * ( k +1) r i ( k +1)
где k ∈ K d и i∈ {1 … T}, (6) where k ∈ K d and i ∈ {1 ... T}, (6)
где p 2(k) представляет собой символ пилот-сигнала, передаваемый в k-th поддиапазоне для канала 2 и K d представляет набор поддиапазонов данных, то есть K d∈ {2, 4, ... 2L}.where p 2 ( k ) is the pilot symbol transmitted in the k-th subband for
Восстановленные символы данных ŝ i(k) для каждого поддиапазона данных в таком случае могут быть выражены в следующем виде: The reconstructed data symbols ŝ i ( k ) for each data subband in this case can be expressed as follows:
ŝ i(k)=ĥ i *(k)·r i(k), где k∈K d и i∈ {1 … T} (7) ŝ i ( k ) = ĥ i * ( k ) · r i ( k ), where k ∈ K d and i ∈ {1 ... T} (7)
Восстановленные символы данных для всех T приемных антенн для каждого поддиапазона данных в таком случае могут быть найдены в виде: The reconstructed data symbols for all T receiving antennas for each data subband can then be found in the form:
ŝ(k)= где k∈K d (8) ŝ ( k ) = where k ∈ K d (8)
На Фиг.8A оценка канала, показанная в уравнении (6), выполняется L+1 умножителем 722 и L сумматорами 724. Каждый умножитель 722 перемножает принятый символ для соответствующего поддиапазона пилот-сигнала с сопряженным известным символом пилот-сигнала для этого поддиапазона, чтобы обеспечить оценку канала для поддиапазона пилот-сигнала. В таком случае каждый сумматор 724 суммирует оценки канала для двух поддиапазонов пилот-сигнала, обрамляющих соответствующий поддиапазон данных, чтобы обеспечить оценку канала для этого поддиапазона данных. Оценки канала для L поддиапазонов данных также могут быть получены на основе интерполяции или некоторых других способов без выхода за рамки объема изобретения.In Fig. 8A, the channel estimation shown in equation (6) is performed by L + 1 by a
Когерентная демодуляция, показанная в уравнении (7), выполняется L умножителями 732. Каждый умножитель 732 перемножает принятый символ r i(k) для соответствующего поддиапазона данных с сопряженной оценкой канала для этого поддиапазона, чтобы обеспечить восстановленный символ данных ŝ i(k) для поддиапазона данных. Типовое накопление для всех T приемных антенн, как показано в уравнении (8), выполняется L сумматорами 742. Каждый сумматор 742 принимает и суммирует T восстановленных символов данных ŝ(k) для T приемных антенн для связанного поддиапазона данных, чтобы обеспечить восстановленный символ ŝ(k) для этого поддиапазона.The coherent demodulation shown in equation (7) is performed by
Как отмечено выше, мультиплексирование поддиапазона может быть таким, что каждая группа из Q поддиапазонов данных обрамляется с обеих сторон поддиапазонами пилот-сигнала, где Q может быть больше единицы. Если Q>1, то когерентная демодуляция может выполняться несколькими способами. В одном варианте осуществления принятый символ пилот-сигнала для каждого поддиапазона пилот-сигнала используется в качестве когерентной ссылки для двух смежных поддиапазонов данных, и принятые символы данных для этих поддиапазонов данных могут когерентно демодулироваться на основе этого принятого символа пилот-сигнала. В таком случае, для удаления модуляции из только что обнаруженных символов данных могут приниматься и использоваться твердые решения для того, чтобы получить улучшенные оценки канала для следующих двух поддиапазонов данных. Процесс демодуляции может начинаться с конечных поддиапазонов данных (то есть рядом с поддиапазонами пилот-сигнала) и выполняться в направлении среднего поддиапазона данных. Улучшенные оценки канала для поддиапазонов данных, еще более далеких от поддиапазонов пилот-сигнала, могут быть получены, поскольку обнаруживается каждая пара принятых символов данных. В другом варианте осуществления принятые символы пилот-сигнала для каждой пары поддиапазонов пилот-сигнала, подвергаются интерполяции для того, чтобы получить оценку канала для каждого из Q поддиапазонов данных, обрамляющих эти поддиапазоны пилот-сигнала.As noted above, subband multiplexing may be such that each group of Q data subbands is framed on both sides by pilot subbands, where Q may be greater than one. If Q> 1, then coherent demodulation can be performed in several ways. In one embodiment, a received pilot symbol for each pilot subband is used as a coherent reference for two adjacent data subbands, and received data symbols for these data subbands can be coherently demodulated based on this received pilot symbol. In such a case, solid decisions can be made and used to remove modulation from the newly discovered data symbols in order to obtain improved channel estimates for the next two data subbands. The demodulation process may begin with the final data subbands (i.e., adjacent to the pilot subbands) and be performed in the direction of the middle data subband. Improved channel estimates for data subbands further farther from the pilot subbands can be obtained since each pair of received data symbols is detected. In another embodiment, the received pilot symbols for each pair of pilot subbands are interpolated in order to obtain a channel estimate for each of the Q data subbands framing these pilot subbands.
Значение CRC часто используют для определения того, было ли принятое сообщение декодировано правильно или с ошибками. В определенных случаях может потребоваться включить значение CRC в сообщение из-за служебного сигнала, связанного со значением CRC и/или по некоторым другим соображениям. В этом случае необходим другой механизм для определения того, действительно ли принятое сообщение достоверно. Для варианта осуществления, показанного на Фиг.7, демодулятором 430c данных и процессором 450 RX данных можно управлять для того, чтобы предоставить декодированное сообщение для каждой гипотезы, а детектором 440c можно управлять для того, чтобы предоставить указание того, действительно ли сообщение было принято для гипотезы.A CRC value is often used to determine if a received message has been decoded correctly or with errors. In certain cases, it may be necessary to include the CRC value in the message due to an overhead associated with the CRC value and / or for some other reasons. In this case, another mechanism is needed to determine whether the received message is valid. For the embodiment shown in FIG. 7, the
Фиг.8B изображает блок-схему детектора 440d с управлением по решению, который выполняет дифференциальное обнаружение в частотной области и представляет собой один вариант осуществления детектора 440c, представленного на Фиг.7. Выборки x i(n) для каждой приемной антенны преобразуются блоком 752 БПФ для того, чтобы обеспечить N принятых символов r i(k) для каждого преобразованного символа. FIG. 8B is a block diagram of a decision-controlled
Для определения значения показателя E'(n) для каждого преобразованного символа сначала для каждой приемной антенны получают статистику обнаружения g i(n) при помощи суммирования по действительной части 2L скалярных произведений, сформированных при использовании смежных пар поддиапазонов пилот-сигнала и поддиапазонов данных. Статистика обнаружения g i(n) может быть выражена в следующем виде:To determine the value of the indicator E ' ( n ) for each transformed symbol, first, for each receiving antenna, the detection statistics g i ( n ) is obtained by summing the scalar products generated by the adjacent part of the 2L pilot subbands and data subbands from the
g i(n)= z(k)·z*(k+1), где i∈ {1… T} (9a) g i ( n ) = z ( k ) · z * ( k +1), where i ∈ {1 ... T} (9a)
гдеWhere
z i(k)= z i ( k ) =
Показатель значения E'(n) для преобразованного символа в таком случае может быть выражено в следующем виде: The value index E ' ( n ) for the transformed symbol in this case can be expressed as follows:
E'(n)=, где i∈ {1 … T} (10a) E ' ( n ) = , where i ∈ {1 ... T} (10a)
В альтернативном варианте показатель значения E'(n) может быть выражен в следующем виде: In an alternative embodiment, the value indicator E ' ( n ) can be expressed as follows:
E'(n)=, где i∈ {1 … T} (10b) E ' ( n ) = , where i ∈ {1 ... T} (10b)
На Фиг.8B вычисление статистики обнаружения g i(n), показанное в уравнении (9), выполняется 2L+1 умножителями 762, 2L умножителями 764, и сумматором 766. Каждый умножитель 762 перемножает принятый символ для соответствующего поддиапазона пилот-сигнала или поддиапазона данных с сопряженным известным символом пилот-сигнала или повторно модулированным символом для этого поддиапазона. Каждый умножитель 764 выполняет скалярное произведение выходных сигналов от пары умножителей 762 для пары смежных поддипазона пилот-сигнала и поддиапазона данных. Затем сумматор 766 суммирует выходные сигналы от L умножителей 764, чтобы предоставить статистику обнаружения g i(n). (Для варианта осуществления, показанного в уравнении (10a), блок 768 принимает g i(n), и предоставляет действительную часть сумматору 784, который суммирует действительные части g i(n) для всех T антенн. Затем выходной сигнал с сумматора 784 возводится в квадрат блоком 786, чтобы предоставить показатель значения E'(n). Для варианта осуществления, показанного в уравнении (10b), блок 786 может быть помещен между блоком 768 и сумматором 784.In FIG. 8B, the calculation of the detection statistics g i ( n ) shown in equation (9) is performed by 2L + 1
Блок вычисления 770 адаптивного порога определяет адаптивный порог Y'(n), чтобы использовать его для каждого принятого преобразованного символа. Каждый из 2L+1 принятых символов r i(k) для поддиапазона пилот-сигнала и поддиапазона данных предоставляется соответствующему блоку 772, который определяет квадрат величины символа. Затем сумматор 774 суммирует квадраты величин от всех 2L+1 блоков 772 для того, чтобы обеспечить пороговые величины Y i '(n). Сумматор 780 принимает и суммирует пороговые величины для всех T антенн, обеспечивая совокупную пороговую величину Y' tot(n), которая может быть выражена в следующем виде: The adaptive
Y' tot(n)= (11) Y ' tot ( n ) = (eleven)
Умножитель 782 масштабирует совокупную пороговую величину с масштабным коэффициентом S 2а, обеспечивая итоговую пороговую величину, которая может быть задана в виде Y'(n)=S 2а·Y' tot(n). Вообще, и пороговое значение Y'(n), и значение показателя E'(n), накапливаются по длительности обнаруженного МДП. Таким образом, если МДП охватывает множество периодов символа ОЧРК, то пороговые величины и значения показателей сперва вычисляются как описано выше для каждого из этих символов ОЧРК и затем накапливаются, обеспечивая итоговые пороговые величины и значения показателей для МДП.A
Компаратор 790 сравнивает итоговое значение показателя E'(n) с итоговой пороговой величиной Y'(n) и обеспечивает выходной сигнал детектора D'(n), который может быть выражен в следующем виде: The
D'(n)= (12) D ' ( n ) = (12)
Если выходной сигнал детектора D'(n) указывает, что МДП КАН2 присутствует, то сообщение КАН2, декодированное процессором RX данных, считают достоверным, и оно по обстановке может быть дополнительно обработано контроллером. В противном случае, сообщение КАН2 отвергается.If the output signal of the detector D ' ( n ) indicates that the MOS KAN2 is present, then the KAN2 message decoded by the data processor RX is considered reliable, and according to the situation it can be further processed by the controller. Otherwise, CAN2 is rejected.
Фиг.8C изображает блок-схему детектора 440e с управлением по решению, который выполняет дифференциальное обнаружение в частотной области и представляет собой один вариант осуществления детектора 440c, представленного на Фиг.7. Выборками x i(n) снабжается линия/буфер 830 задержки, которые реализуются на базе N-1 элементов 832 задержки, каждый из которых обеспечивает один период выборки задержки.FIG. 8C is a block diagram of a decision-controlled
Детектор 440e выполняет корреляцию каждого принятого символа ОЧРК с соответствующим ему "восстановленным" символом ОЧРК, определяя показатель E"(n) для принятого символа ОЧРК. Каждая из N выборок x i(n) для принятого символа ОЧРК предоставляется соответствующему умножителю 842, который также принимает соответствующую сопряженную восстановленную выборку d*(j), где j∈ {0 ... N-1}. Для получения d*(j), символы пилот-сигнала p 2(k) для поддиапазонов пилот-сигнала (например, как показано в таблице), повторно модулированные символы c(k) для поддиапазонов данных, и нулевые значения сигналов для неиспользованных поддиапазонов (то есть N символов для N полных поддиапазонов) для периода символа ОЧРК, преобразуются во временную область N-точечным ОБПФ 830, получая N восстановленных выборок, от d(0) до d(N-1), которые затем сопрягаются и предоставляются N умножителям 842. Операции, выполняемые другими элементами, представленными на Фиг.8C, подобны описанным выше применительно к Фиг.6. Значение показателя E i "(n) для каждой антенны может быть выражено следующим образом:
E i "(n)=, где i∈ {1 … T} (13) E i " ( n ) = , where i ∈ {1 ... T} (13)
Итоговое значение показателя E i "(n) для всех T антенн в таком случае может быть выражено следующим образом: The final value of the indicator E i " ( n ) for all T antennas in this case can be expressed as follows:
E"(n)=, (14) E " ( n ) = , (14)
Порог Y"(n), используемый для сравнения с итоговым значением показателя E"(n), может быть определен подобно тому, как описано выше применительно к Фиг.6. В частности, совокупную пороговую величину Y” tot(n) для всех T антенн, которая может быть выражена в следующем виде: The threshold Y ″ ( n ) used for comparison with the final value of the metric E ″ ( n ) can be determined similarly to that described above with respect to FIG. 6. In particular, the total threshold value Y ” tot ( n ) for all T antennas, which can be expressed as follows:
Y” tot(n)= (15) Y ” tot ( n ) = (fifteen)
Итоговое пороговое значение в таком случае может задаваться в следующем виде: Y"(n) = S 2b · Y” tot(n).The final threshold value in this case can be set in the following form: Y " ( n ) = S 2b · Y” tot ( n ).
Для детектора с управлением по решению масштабный коэффициент S 2 (который представляет собой коэффициент S 2a для детектора 440d, представленного на Фиг.8B, и коэффициент S 2b для детектора 440e, представленного на Фиг.8C) является положительной константой, выбираемой для обеспечения: (1) определенной вероятности пропущенного обнаружения МДП КАН2, и (2) определенной вероятности ложных тревог для неправильно объявленного наличия МДП КАН2. Если сообщения КАН2 определяются так, что они не включают в себя значения CRC, то определяя, действительно ли присутствуют сообщения КАН2, полагаются исключительно на детектор. Ошибочные сообщения КАН2 могут быть предоставлены контроллеру по следующим причинам: For the decision-controlled detector, the scale factor S 2 (which is the coefficient S 2a for the
- ложная тревога - шум в принятом сигнале ложно запускает обнаружение; и- false alarm - noise in the received signal falsely triggers detection; and
- неправильное декодирование - сигнал правильно запускает обнаружение, но декодированное сообщение КАН2 включает в себя неисправленные и необнаруженные ошибки.- incorrect decoding - the signal starts the detection correctly, but the decoded message KAN2 includes uncorrected and undetected errors.
Если канал 2 используется в качестве канала с произвольным доступом, то сигнал ложной тревоги для МДП КАН2 может заставить систему выделить ресурсы несуществующему пользовательскому терминалу, что в таком случае приводит к пустой трате ресурсов. В этом случае желательно выбирать масштабный коэффициент S 2 таким образом, чтобы свести к минимуму вероятность сигнала ложной тревоги, так как нежелательно иметь шум, часто запускающий пустую трату ресурсов.If
Вероятность неправильного декодирования относится к вероятности обнаружения и более высокая вероятность обнаружения может служить причиной увеличения случаев неправильного декодирования. Когда происходит случай неправильного декодирования, ошибочно декодированное сообщение КАН2 предоставляется контроллеру. Контроллер может быть способен проверять достоверность сообщения КАН2 некоторыми другими способами. Например, если сообщение КАН2 включает в себя уникальный идентификатор для пользовательского терминала, передавшего сообщение, то контроллер может визуально проверить, включен ли уникальный идентификатор для восстановленного сообщения КАН2 в список действительных идентификаторов. Если уникальный идентификатор в принятом сообщении КАН2 определен в качестве действительного, то система может выделить ресурсы пользовательскому терминалу, связанному с этим идентификатором.The probability of incorrect decoding refers to the probability of detection and a higher probability of detection can cause an increase in cases of incorrect decoding. When a case of incorrect decoding occurs, an erroneously decoded CAN2 message is provided to the controller. The controller may be able to verify the accuracy of the CAN2 message in some other ways. For example, if the KAN2 message includes a unique identifier for the user terminal that sent the message, then the controller can visually check whether the unique identifier for the restored KAN2 message is included in the list of valid identifiers. If the unique identifier in the received CAN2 message is defined as valid, then the system can allocate resources to the user terminal associated with this identifier.
При выборе масштабного коэффициента S 2 может потребоваться обнаружить настолько много действительных сообщений КАН2, насколько возможно при поддержании вероятностей подачи ложной тревоги и неправильного декодирования ниже определенного уровня. Также можно изменять масштабный коэффициент S 2 на основе загрузки системы. Например, если загрузка системы низка, и существует небольшое количество действительных идентификаторов, то вероятность ошибочного выделения ресурсов системы представляется небольшой. В этом случае может использоваться более низкий порог обнаружения. При увеличении загрузки системы, для уменьшения случаев неправильного декодирования порог обнаружения может быть увеличен.When choosing the scale factor S 2, it may be necessary to detect as many valid CAN2 messages as possible while maintaining the false alarm and incorrect decoding probabilities below a certain level. You can also change the scale factor S 2 based on system load. For example, if the system load is low and there are a small number of valid identifiers, then the probability of an erroneous allocation of system resources seems small. In this case, a lower detection threshold may be used. As the system load increases, the detection threshold can be increased to reduce cases of incorrect decoding.
Фиг.9 изображает блок-схему варианта осуществления точки доступа 110x и пользовательского терминала 120x в системе 100. Для этого варианта осуществления как точка доступа 110x, так и пользовательский терминал 120x оборудуются множеством антенн. Вообще, как точка доступа, так и пользовательский терминал могут быть оборудованы любым количеством передающих/приемных антенн.9 is a block diagram of an embodiment of an
В пользовательском терминале 120x процессор 310 TX данных по восходящей линии связи принимает и обрабатывает трафик данных от источника 308 данных, а также другие данные (например, для сообщений КАН1 и КАН2) от контроллера 360, обеспечивая мультиплексирование символов данных и символов пилот-сигнала, как описано выше применительно к Фиг.3A. TX пространственный процессор 320 может выполнять пространственную обработку символов пилот-сигнала и символов данных, обеспечивая поток передаваемых символов для каждой антенны. Каждый модулятор 340 принимает и обрабатывает соответствующий поток передаваемых символов, обеспечивая соответствующий модулированный сигнал восходящей линии связи, который затем передается от соответствующей антенны 350.In the user terminal 120x, the uplink
В точке доступа 110x T антенн (от 408a до 408t) принимают переданные модулированные сигналы восходящей линии связи от пользовательского терминала, и каждая антенна поставляет принятый сигнал на соответствующий приемник 410. Каждый приемник 410 адаптирует принятый сигнал и дополнительно оцифровывает адаптированный сигнал, обеспечивая выборки. Затем, как описано выше, демодулятор/детектор 420 данных выполняет обработку, обнаруживая сообщения КАН1 и КАН2. Процессор 450 RX данных обрабатывает восстановленные символы, обеспечивая поток декодированных данных (который может быть предоставлен приемнику 452 данных для хранения) и восстановленные сообщения КАН1 и КАН2 (которые могут быть предоставлены контроллеру 460 для дополнительной обработки).At the
Обработка для нисходящей линии связи может являться такой же, или отличной от обработки для восходящей линии связи. Данные от источника 468 данных и служебные сигналы (например, ответные сообщения) от контроллера 460 обрабатываются (например, кодируются, перемежаются и модулируются) процессором 470 TX данных, и могут быть пространственно обработаны TX пространственным процессором 480. Затем переданные от TX пространственного процессора 480 символы обрабатываются модуляторами 410a-410t, чтобы сгенерировать T модулированных сигналов нисходящей линии связи, которые передаются через антенны 408a-408t.The processing for the downlink may be the same or different from the processing for the uplink. Data from
В пользовательском терминале 120x, модулированные сигналы нисходящей линии связи принимаются антеннами 350, адаптируются и оцифровываются приемниками 340, и обрабатываются RX пространственным процессором 370 и процессором 380 RX данных способом, комплиментарным по отношению к выполненному в точке доступа. Декодированные данные для нисходящей линии связи могут быть предоставлены приемнику 382 данных для хранения и/или контроллеру 360 для дальнейшей обработки. At user terminal 120x, downlink modulated signals are received by antennas 350, adapted and digitized by receivers 340, and processed by RX
Контроллеры 360 и 460 управляют функционированием различных блоков обработки в пользовательском терминале и точке доступа соответственно. Блоки памяти 362 и 462 хранят данные и программные коды, используемые контроллерами 360 и 460 соответственно.
Для ясности, определенные варианты осуществления корреляции и детекторов с управлением по решению, демодуляторов и блоков приемника, были описаны для определенных форматов МДП. Также без выхода за рамки изобретения возможны различные другие варианты осуществления и использования этих детекторов. Например, корреляционный детектор может использоваться для канала, в соответствии с чем передачи содержат временную компенсацию, а детектор с управлением по решению может использоваться для канала, в соответствии с чем передачи не содержат временную компенсацию. For clarity, certain correlation embodiments and decision-controlled detectors, demodulators, and receiver units have been described for specific TIR formats. Also without departing from the scope of the invention, various other embodiments and uses of these detectors are possible. For example, a correlation detector can be used for a channel, whereby transmissions contain time compensation, and a decision-controlled detector can be used for a channel, whereby transmissions do not contain time compensation.
Детектор с управлением по решению может быть осуществлен в частотной области (как показано на Фиг.8B) или во временной области (как показано на Фиг.8C). Кроме того, детектор с управлением по решению может использоваться для различных форматов МДП. Например, детектор с управлением по решению может использоваться для формата МДП, в соответствии с которым данные и пилот-сигнал являются мультиплексированными по поддиапазону (как описано выше для КАН2 МДП), формата МДП, в соответствии с которым данные и пилот-сигнал содержат временное разделение сигналов (TDM) (как описано выше для КАН1 МДП), и др. Детектор с управлением по решению также может использоваться как с пилот-сигналом, так и без оного. Вообще, детектор с управлением по решению использует принятые символы данных частотной области или восстановленные выборки данных временной области для обнаружения передач данных в принятом сигнале. Этот детектор преимущественно может использоваться для обнаружения ошибок сообщения, когда CRC или другие механизмы обнаружения ошибок не доступны.A decision-controlled detector may be implemented in the frequency domain (as shown in FIG. 8B) or in the time domain (as shown in FIG. 8C). In addition, a decision-controlled detector can be used for various TIR formats. For example, a decision-controlled detector can be used for the TIR format, according to which the data and the pilot signal are sub-band multiplexed (as described above for TIR CAN2), the TIR format, according to which the data and the pilot signal contain time division Signals (TDM) (as described above for TIR CAN1), etc. A decision-controlled detector can also be used with or without a pilot signal. In general, a decision-controlled detector uses received frequency-domain data symbols or reconstructed time-domain data samples to detect data transmissions in a received signal. This detector can advantageously be used to detect message errors when CRC or other error detection mechanisms are not available.
Использование адаптивного порога может обеспечить устойчивые параметры обнаружения во многих сценариях функционирования, таких как нелицензированный диапазон частот, в котором могут присутствовать различные источники помех. Порог может быть установлен на основе частной статистики для обнаруженных передач. Эта статистика может иметь отношение к энергии полезного сигнала, шума и помех в передаче, или к некоторым другим параметрам.Using an adaptive threshold can provide robust detection parameters in many operational scenarios, such as an unlicensed frequency range in which various sources of interference can be present. The threshold can be set based on private statistics for detected transmissions. These statistics may relate to useful signal energy, noise and interference in the transmission, or to some other parameters.
Детекторы, демодуляторы и приемники, описанные здесь, могут использоваться для различных типов каналов передачи данных. Например, эти блоки могут использоваться для различных типов каналов с произвольным доступом, таких как те, что подробно описаны в вышеупомянутых заявке на патент US № 60/432,440 и предварительной заявке на патент US № 60/421,309.The detectors, demodulators, and receivers described herein can be used for various types of data channels. For example, these blocks can be used for various types of random access channels, such as those described in detail in the aforementioned US patent application No. 60 / 432,440 and provisional patent application US No. 60 / 421,309.
Детекторы, демодуляторы и приемники, описанные здесь, также могут использоваться для различных беспроводных систем связи с коллективным доступом. Одна такая система является системой беспроводной связи с коллективным доступом со многими входами и многими выходами (MIMO), описанной в вышеупомянутой предварительной заявке на патент US № 60/421,309. Вообще, эти системы могут использовать или не использовать ОЧРК, либо могут использовать какую бы то ни было другую схему модуляции со многими несущими, вместо ОЧРК, и могут использовать или не использовать MIMO.The detectors, demodulators and receivers described here can also be used for various wireless multiple access communication systems. One such system is a multi-input multiple output multiple access (MIMO) wireless communication system described in the aforementioned provisional patent application US No. 60 / 421,309. In general, these systems may or may not use OFDM, or may use some other multi-carrier modulation scheme instead of OFDM, and may or may not use MIMO.
Детекторы, демодуляторы и приемники, описанные здесь, могут быть осуществлены при помощи различных средств. Например, эти блоки могут быть осуществлены аппаратными, программными средствами или их комбинацией. Для аппаратного выполнения, детекторы и приемники могут быть осуществлены в пределах одной или более специализированной интегральной микросхемы (ASIC), цифрового сигнального процессора (DSP), цифрового устройства обработки сигналов (DSPD), программируемого логического устройства (PLD), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), процессора, контроллера, микроконтроллера, микропроцессора, другого электронного блока, предназначенного для выполнения описанных здесь функций, или комбинации вышеперечисленного.The detectors, demodulators and receivers described herein can be implemented using various means. For example, these blocks may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. For hardware execution, detectors and receivers can be implemented within one or more specialized integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), user programmable gate arrays (FPGAs) ), processor, controller, microcontroller, microprocessor, other electronic unit, designed to perform the functions described here, or a combination of the above.
Для случая программного выполнения обработка сигналов для детекторов, демодуляторов и приемников может быть осуществлена модулями (например, процедурами, функциями и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти (например, блоки памяти 362 и 462, представленные на Фиг.9) и выполняться процессором (например, контроллерами 360 и 460). Блок памяти может быть осуществлен в процессоре или являться внешним по отношению к процессору, в этом случае он может быть присоединен с возможностью обмена информацией к процессору через различные средства, известные из уровня техники.For the case of software execution, signal processing for detectors, demodulators, and receivers can be implemented by modules (for example, procedures, functions, and so on) that perform the functions described here. Program codes may be stored in a memory unit (e.g.,
Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления предпринято для предоставления любому человеку, являющемуся специалистом в данной области техники, возможности осуществления или использования настоящего изобретения. Различные модификации к этим вариантам осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники, и определенные здесь родовые принципы могут быть применены к другим вариантам осуществления, без отступления от сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для того, чтобы служить ограничением для показанных здесь вариантов осуществления, но должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.The previous description of the disclosed embodiments has been undertaken to provide any person skilled in the art with the possibility of practicing or using the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to limit the embodiments shown here, but should be within the broadest scope consistent with the principles and new features disclosed herein.
Claims (37)
демодулятор, выполненный с возможностью обработки принятых символов данных для обеспечения восстановленных символов;
первый процессор данных, выполненный с возможностью обработки восстановленных символов для обеспечения декодированных данных;
второй процессор данных, выполненный с возможностью обработки декодированных данных для обеспечения повторно модулированных символов; и
детектор, выполненный с возможностью обработки принятых символов данных и повторно модулированных символов для обеспечения выходного сигнала детектора.1. A receiver unit in a wireless communication system, comprising
a demodulator configured to process the received data symbols to provide the restored symbols;
a first data processor configured to process the recovered symbols to provide decoded data;
a second data processor configured to process the decoded data to provide remodulated symbols; and
a detector configured to process the received data symbols and remodulated symbols to provide a detector output signal.
блок вычисления порога, выполненный с возможностью определения порога для использования при передаче данных, причем детектор выполнен с возможностью предоставления показателя на основе принятых символов данных и повторно модулированных символов, и выходной сигнал детектора определяют на основе показателя и порога.3. The receiver unit according to claim 1, additionally containing
a threshold calculation unit configured to determine a threshold for use in data transmission, wherein the detector is configured to provide an indicator based on the received data symbols and re-modulated symbols, and the detector output signal is determined based on the indicator and threshold.
демодулируют принятые символы данных для обеспечения восстановленных символов; обрабатывают восстановленные символы для обеспечения декодированных данных; обрабатывают декодированные данные для обеспечения повторно модулированных символов; и детектируют принятые символы данных и повторно модулированные символы для обеспечения выходного сигнала детектора.13. The method of receiving data in a wireless communication system, namely, that
demodulating received data symbols to provide recovered symbols; processing the recovered symbols to provide decoded data; process decoded data to provide remodulated symbols; and detecting the received data symbols and remodulated symbols to provide a detector output signal.
перемножение каждого из принятых символов данных с соответствующим символом из повторно модулированных символов для обеспечения демодулированного символа данных, перемножение каждого из принятых символов пилот-сигнала с соответствующим символом из известных символов пилот-сигнала для обеспечения демодулированного символа пилот-сигнала, осуществление скалярных произведений между демодулированными символами данных и демодулированными символами пилот-сигнала, и накапливание результатов скалярных произведений.21. The method according to item 13, in which the detection step includes processing the received symbols of the pilot signal to provide the output signal of the detector,
multiplying each of the received data symbols with a corresponding symbol from re-modulated symbols to provide a demodulated data symbol, multiplying each of the received pilot symbols with a corresponding symbol from known pilot symbols to provide a demodulated pilot symbol, performing scalar products between demodulated symbols data and demodulated symbols of the pilot signal, and the accumulation of the results of scalar products.
обрабатывают принятые символы данных для гипотетически принятой передачи данных и предоставляют повторно модулированные символы, которые являются оценками переданных символов данных; и детектируют принятые символы данных и повторно модулированные символы для обеспечения выходного сигнала детектора, который указывает, действительно ли передачу данных считают принятой.22. The method of receiving data in a wireless communication system, namely, that
process the received data symbols for a hypothetically received data transmission and provide remodulated symbols, which are estimates of the transmitted data symbols; and detecting the received data symbols and re-modulated symbols to provide an output signal from the detector, which indicates whether the data transmission is considered to be received.
средство для обработки принятых символов пилот-сигнала для обеспечения выходного сигнала детектора средство для перемножения каждого из принятых символов данных с соответствующим символом из повторно модулированных символов для обеспечения демодулированного символа данных, средство для перемножения каждого из принятых символов пилот-сигнала с соответствующим символом из известных символов пилот-сигнала для обеспечения демодулированного символа пилот-сигнала, средство для осуществления скалярных произведений между демодулированными символами данных и демодулированными символами пилот-сигнала, и
средство для накапливания результатов скалярных произведений.34. The device according to p, in which the means for detection includes
means for processing the received pilot symbols to provide the detector output signal; means for multiplying each of the received data symbols with a corresponding symbol from the modulated symbols to provide a demodulated data symbol; means for multiplying each of the received pilot symbols with a corresponding symbol from the known symbols a pilot signal for providing a demodulated pilot symbol, means for performing scalar products between demodulators GOVERNMENTAL data symbols and demodulated pilot symbols, and
means for accumulating the results of scalar products.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42130902P | 2002-10-25 | 2002-10-25 | |
US60/421,309 | 2002-10-25 | ||
US43262602P | 2002-12-10 | 2002-12-10 | |
US60/432,626 | 2002-12-10 | ||
US10/692,833 | 2003-10-23 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115849/09A Division RU2359413C2 (en) | 2002-10-25 | 2003-10-24 | Detection and demodulation of data for wireless communication systems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009106288A RU2009106288A (en) | 2010-08-27 |
RU2402167C1 true RU2402167C1 (en) | 2010-10-20 |
Family
ID=35851094
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115849/09A RU2359413C2 (en) | 2002-10-25 | 2003-10-24 | Detection and demodulation of data for wireless communication systems |
RU2009106288/09A RU2402167C1 (en) | 2002-10-25 | 2009-02-24 | Detection and demodulation of data for wireless communication systems |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005115849/09A RU2359413C2 (en) | 2002-10-25 | 2003-10-24 | Detection and demodulation of data for wireless communication systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (2) | RU2359413C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622027C1 (en) * | 2013-05-31 | 2017-06-09 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Methods and user equipment for demodulation of data |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101670744B1 (en) | 2009-04-13 | 2016-11-09 | 엘지전자 주식회사 | Uplink Signal Transmission and Reception Using the Optimized Rank 3 Codebook |
CA3111645C (en) * | 2018-09-18 | 2023-04-18 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Synchronization signal transmission method, transmitting end device and receiving end device |
-
2003
- 2003-10-24 RU RU2005115849/09A patent/RU2359413C2/en active
-
2009
- 2009-02-24 RU RU2009106288/09A patent/RU2402167C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2622027C1 (en) * | 2013-05-31 | 2017-06-09 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Methods and user equipment for demodulation of data |
US9949251B2 (en) | 2013-05-31 | 2018-04-17 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Methods and user equipments for data demodulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2359413C2 (en) | 2009-06-20 |
RU2009106288A (en) | 2010-08-27 |
RU2005115849A (en) | 2005-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5307070B2 (en) | Data detection and demodulation for wireless communication systems | |
US8145179B2 (en) | Data detection and demodulation for wireless communication systems | |
RU2444841C2 (en) | Signal acquisition in wireless communication system | |
US7684473B2 (en) | Receiver for wireless communication network with extended range | |
CN101425874B (en) | Data detection and demodulation for wireless communication systems | |
JP4602995B2 (en) | Channel estimation for wireless communication systems with multiple parallel data streams | |
KR100943866B1 (en) | Reception of h-arq transmissions with interference cancellation in a quasi-orthogonal communication system | |
KR100834815B1 (en) | Apparatus and method for measuring sinr using preamble in mobile communication system | |
KR20110095284A (en) | Method and system for reduced complexity channel estimation and interference cancellation for v-mimo demodulation | |
CN112020084B (en) | Two-step random access channel design and signal detection method in satellite scene | |
RU2402167C1 (en) | Detection and demodulation of data for wireless communication systems | |
US20100183094A1 (en) | Reception device and reception method | |
CN109286992B (en) | Time slot competition access transmitting and receiving method based on multi-power and time diversity | |
CN109428679B (en) | ZigBee self-adaptive multi-rate transmission method | |
WO2008000187A1 (en) | Method, device and system for detectinig interference in ofdm system | |
RU2418373C2 (en) | Receiver for wireless communication network with expanded range |