CZ2002623A3 - Komunikační systém s adaptivní modulací - Google Patents

Description

Předložený vynález se týká nového komunikačního systému s adaptivní modulací používaného v digitálním radiovém komunikačním systému.

Dosavadní stav techniky

Během posledního vývoje technik v oblasti internetu internet umožnil poskytování různých služeb jako je například distribuce hudby. Tyto služby zvyšují přenesená množství dat při přijímacím spojení. Za účelem získání těchto služeb obsahujících zvýšená přenesená množství dat, jsou na rychlý přenos pomocí přijímacího spojení kladena velká očekávání, a byly vyvinuty různé techniky týkající se rychlého přenosu při přijímacím spojeni. Jednou z technik je komunikační systém s adaptivní modulací, ve kterém je na vysílací straně adaptivně měněno modulační schéma tak, aby byl proveden výkonný datový přenos.

S odkazem na obr.l bude popsán konvenční komunikační systém s adaptivní modulací.

V komunikačním systému s adaptivní modulací zobrazeném na obr.l odhaduje CQES (channel quality estimating section jednotka odhadující kvalitu kanálu) 1 na vysílací straně přístroje kvalitu kanálu použitím přijatého signálu. Informace o odhadnuté kvalitě je výstupem pro MLDS (modulation level determining section - jednotku určující úroveň modulace) 2. MLDS 2 určuje úroveň modulace na základě informací o kvalitě kanálu. Například v případě, že kvalita kanálu je dobrá, MLDS 2 zvyšuje úroveň modulace, zatímco když je kvalita kanálu

-2ftft · • · · ftftftft · · ftft · · · · ftftftft · · · » • ftft ftft· «ftft • ft ···· ftft « ftft ftftftft špatná, pak snižuje úroveň modulace. Vysílací signál indikující úroveň modulace je výstupem pro vyrovnávací paměť 5, a zároveň výstupem pro modulační jednotku 6-2.

Vysílaná data jsou posílána do EDBAS (error detecting bit adding section - jednotky pro přidávání bitu chybové detekce) 3, kde je přidán bit chybové detekce. Vysílaná data s přidaným bitem chybové detekce jsou posílána do ECCS (error correcting coding section - jednotky chybového opravného kódování) 4, kde jsou podrobena chybovému opravnému kódování. Vysílaná data podrobená chybovému opravnému kódování jsou posílána do vyrovnávací paměti 5, kde jsou uložena.

Do vyrovnávací paměti 5 přichází signál s modulační úrovní vysílání vysílaný z jednotky určující úroveň modulace 2. Podle signálu s modulační úrovní vysílání jsou vysílaná data předávána pro každou modulační jednotku z určeného modulačního schématu do modulační jednotky 6-1.

Modulační jednotka 6-2 moduluje signál s modulační úrovní vysílání a odesílá ho do sčítače 7. Modulační jednotka 6-1 moduluje vysílaná data přicházející z vyrovnávací paměti 5 a vysílá je do sčítače 7. Sčítač 7 multiplexuje signál s modulační úrovní vysílání a vysílaná data.

Multiplexovaný signál je posílán do radiové vysílací jednotky 8, je podroben předdefinovanému radiovému vysílacímu zpracování (např. D/A převodu, převodu na vyšší kmitočet) v radiové vysílací jednotce 8, a výsledný radiový signál je vysílán k přístroji na přijímací straně (komunikační strana) přes anténu 9.

Signál vysílaný z přístroje na vysílací straně je přijímán v radiové přijímací jednotce 13 přes anténu 12 v přístroji na přijímací straně. Radiová přijímací jednotka 13 vykonává na přijatém signálu předdefinované radiové přijímací zpracování (např. převod na nižší kmitočet, A/D převod).

Signál podrobený radiovému přijímacímu zpracování je demultiplexován na signál s modulační úrovní vysílání a na

• 9

-3*

9 9 9

9 9 9 9

9

9

99 data, a signál a data jsou předávány do demodulační jednotky 14. Přesněji, data jsou předávána do demodulační jednotky 14-1 a signál s modulační úrovní vysílání je předáván do demodulační jednotky 14-2. Demodulační jednotka 14-2 demoduluje signál s modulační úrovní vysílání tak, aby byly získány informace o modulačním schématu (modulační úrovni) v přístroji na vysílací straně. Informace o modulačním schématu jsou předávány do demodulační jednotky 14-1.

Podle informací o modulačním schématu předaných z demodulační jednotky 14-2 demoduluje demodulační jednotka 14-1 data. Demodulovaná data jsou předávána do jednotky chybového opravného dekódování 15, kde jsou podrobena chybovému opravnému dekódování. Poté jsou data podrobené chybovému opravnému dekódování předána do jednotky chybové detekce 16, kde jsou podrobena detekci chyb. Výstupem jednotky chybové detekce 16 jsou přijatá data. Dále, výsledek detekce (výsledek, při kterém je detekována chyba) v jednotce chybové detekce 16 je předáván do modulační jednotky 17 jako signál s opakovaným požadavkem.

Modulační jednotka 17 moduluje signál s opakovaným požadavkem a stejně tak vysílaná dat. Modulovaný signál je předáván do radiové vysílací jednotky 18. Radiová vysílací jednotka 18 vykonává na modulovaném signálu předdefinované radiové vysílací zpracování. Signál podrobený radiovému vysílacímu zpracování je vysílán k přístroji na vysílací straně (komunikační strana) přes anténu 12.

Signál včetně signálu s opakovaným požadavkem je přijímán v radiové přijímací jednotce 10 přes anténu 9. Radiová přijímací jednotka IQ vykonává na přijatém signálu předdefinované radiové přijímací zpracování. Signál podrobený radiovému přijímacímu zpracování je předáván do demodulační jednotky 11. Demodulační jednotka 11 demoduluje data a signál s opakovaným požadavkem. Z dat se stávají přijatá data a signál s opakovaným požadavkem je předáván do vyrovnávací / 99 9 · 99 ’ T · 9*9 · · 9 9 • 9 * 9··· 9 9 9

9 9 99 9999999 9 9

999 999 9·9

9999 9· 9 99 ···· paměti 5. Podle signálu s opakovaným požadavkem předává vyrovnávací paměť 5 data určená pro opakování do modulační jednotky 6-1.

Jak bylo popsáno výše, dochází-i v dříve zmiňovaném komunikačním systému s adaptivní modulací k adaptivním změnám vysílaných signálů, informace o modulačním schématu {úrovni modulace a podobně) jsou multiplexovány s vysílaným signálem do vysílacích signálů. Ve výsledku je na přijímací straně možno vykonávat demodulaci podle informací o modulačním schématu dokonce i v případě, kdy je modulační schéma adaptivně změněno.

V konvenčním komunikačním systému s adaptivní modulací však není přístroj na přijímací straně schopen demodulovat data aniž by vysílací strana předala přístroji na přijímací straně informace o modulačním schématu (signál s modulační úrovní vysílání). Podle toho je nezbytné vysílat informace v signálu s modulační úrovní vysílání s vysokou kvalitou. Dále, demodulační data jsou k dispozici teprve poté, co je demodulován signál s modulační úrovní vysílání, a dále, chybný signál s modulační úrovní vysílání znemožňuje příjem dokonce i v případě, kdy kvalita dat je vysoká.

Mezitím je navrhován způsob, ve kterém přístroj na přijímací straně určuje modulační schéma používané v přístroji na vysílací straně použitím signálového kolísání, ale protože v tomto způsobu je nízká přesnost detekce, způsob není moc praktický.

Podstata vynálezu

Předmětem předloženého vynálezu je poskytnutí komunikačního systému s adaptivní modulací, který umožňuje při vykonávání komunikace s adaptivní modulací vynikající «· 9* 9· © 9» 99 ♦ 9 9 99« ·»99

9 9 9 « 9 99 9

9 9 9 9 9 9999 9 9 9 9 •99 999 9·9

9999 99 φ «9 99*9

-5demodulaci na přijímací straně bez oznamovacích informací v modulačním schématu.

Vynálezce předloženého vynálezu zaznamenal stav mapování na bitovém základě do signálového prostorového diagramu v Mmaticové modulaci, zjistil, že je umožněna demodulace nezávisle na modulačním schématu použitém v přístroji na vysílací straně určením demodulačních vzorů pro každou předdefinovanou jednotku, a vytvořil předložený vynález.

Podstatou předloženého vynálezu je komunikační systém s adaptivní modulací, kde modulační schéma je měněno adaptivně pro každou vysílanou jednotku, přístroj na vysílací straně nastavuje různé jednotky detekce chyb odpovídající poloze bitu, a vysílá data podrobená zpracování chybové detekce na různých základech jednotky detekce chyb odpovídající poloze bitu, a přístroj na přijímací straně vykonává demodulaci nezávisle použitím různých demodulačních vzorů pro každou jednotku chybové detekce tak, aby získal přijatá data.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l je blokový diagram ukazující konfiguraci konvenčního komunikačního systému s adaptivní modulací;

Obr. 2 je blokový diagram ukazující konfiguraci komunikačního systému s adaptivní modulací podle provedení předloženého vynálezu;

Obr.3 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 64QAM;

0br.4A až 4F jsou diagramy vysvětlující demodulační způsob pro 64QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr. 5 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 16QAM;

-6* ·· 44 *4 4 44 44 • •4« · 4 · · 4 4 4 · 4 «4«· ·« 4 • 4 * 44444·· · 4 • •4 · · 4 · 4 « ·· 444· »· 4 4· 4444

Obr.6A až 6F jsou diagramy vysvětlující demodulační způsob pro 16QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.7 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram QPSK;

0br.8A až 8F jsou diagramy vysvětlující demodulační způsob pro QPSK v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr. 9 je diagram vysvětlující vysílání a příjímání v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.10 je jiný diagram vysvětlující vysílání a příjímání v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.11 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 32QAM;

0br.l2A až 12F jsou diagramy vysvětlující demodulační způsob pro 32QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.13 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 8QAM;

Obr.l4A až 14F jsou diagramy vysvětlující demodulační způsob pro 8QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.15 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram ΒΡΞΚ;

Obr.l6A až 16F jsou diagramy vysvětlující demodulační 2působ pro ΒΡΞΚ v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu;

Obr.17 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram QPSK;

Obr.18 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 8PSK;

			-7- • • •	·· φ« φ« · ·* ·· • Φ · φφφ φφφφ • φ · φ φ Φ Φ Φ Φ • Φ · · · ···· · · · Φ • φ Φ · · · Φ 9 •· ΦΦΦΦ ΦΦ Φ ΦΦ «ΦΦΦ
Obr.19	je	diagram	vysvětlující	signálový	prostorový
diagram hvězdicové-16QAM;
Obr.20		diagram	vysvětlující	signálový	prostorový

diagram 16PSK; a

Obr.21 je diagram vysvětlující případ vysílání signálů v

8ΡΞΚ.

Příklady provedeni vynálezu

S odkazem na připojené obrázky budou níže popsána specifická provedení předloženého vynálezu.

(První provedení}

Obr. 2 je blokový diagram ukazující konfiguraci komunikačního systému s adaptivní modulací podle provedení předloženého vynálezu.

V komunikačním systému s adaptivní modulací zobrazeném na obr.2 odhaduje CQES (channel quality estimating séction jednotka odhadující kvalitu kanálu) 101 na vysílací straně přístroje kvalitu kanálu použitím přijatého signálu. Informace o odhadnuté kvalitě je výstupem pro MLDS (modulation level determining section - jednotku určující úroveň modulace) 102. MLDS 102 určuje úroveň modulace na základě informací o kvalitě kanálu. Například v případě, že kvalita kanálu je dobrá, MLDS 102 zvyšuje úroveň modulace, zatímco když je kvalita kanálu špatná, pak úroveň modulace snižuje. Informace o úrovni modulace jsou výstupem pro vyrovnávací paměť 105, a zároveň výstupem pro modulační jednotku 106.

Vysílaná data jsou posílána do EDBAS (error detecting bit adding section - jednotky pro přidávání bitu chybové detekce) 103, kde je pro každou předdefinovanou jednotku přidán bit chybové detekce. Vysílaná data s přidaným bitem chybové

-8• · «φ φφ φ φφ ·· • φ · φ · · · · « * « • φ · · φ · «φ φ φ φ φ · φ φ·Φ·· · · · · φφφ φ φ * «·

ΦΦ ···· ΦΦ 9 «Φ ···· detekce jsou posílána do ECCS (error correcting coding section jednotky chybového opravného kódování) 104, kde jsou podrobena chybovému opravnému kódování. Vysílaná data podrobená chybovému opravnému kódování jsou posílána do vyrovnávací paměti 105, kde jsou uložena.

Do vyrovnávací paměti 105 přichází signál s modulační úrovní vysílání vysílaný z MLDS 102. Podle informací o modulační úrovni jsou vysílaná data předávána pro každou modulační jednotku z určeného modulačního schématu do modulační jednotky 106.

Modulační jednotka 106 moduluje vysílaná data a odesílá modulovaný signál do radiové vysílací jednotky 107. Vysílaný signál je podroben předdefinovanému radiovému vysílacímu zpracování (např. D/A převodu, převodu na vyšší kmitočet) v radiové vysílací jednotce 107, a výsledný radiový signál je vysílán k přístroji na přijímací straně (komunikační strana) přes anténu 108.

Signál vysílaný z přístroje na vysílací straně je přijímán v radiové přijímací jednotce 112 přes anténu 111 v přístroji na přijímací straně. Radiová přijímací jednotka 112 vykonává na přijatém signálu předdefinované radiové přijímací zpracování (např. převod na nižší kmitočet, A/D převod).

Signál podrobený radiovému přijímacímu zpracování je posílán do demodulačních jednotek 113-1 až 113-n pro každou předdefinovanou jednotku, tzn. pro každou jednotku na jejímž základě je přidán chybový opravný bit. Poté demodulační jednotky 113-1 až 113-n demodulují signály pro každou předdefinovanou jednotku podle příslušných demodulačních vzorů.

Demodulovaná data jsou předávána do příslušných ECDS (error correcting decoding sections - jednotek chybového opravného dekódování) 114-1 až 114-n, kde jsou podrobena chybovému opravnému dekódování. Poté jsou data podrobená

-9·· ·« » · © ·« ·· • · « • ♦ ·· · • · · · • · · · © « © » · © * · © ©·«· · · © v • · · ··© ©·« ·· ···· ·· v v© ··«· chybovému opravnému dekódování předána do příslušných jednotek chybové detekce 115-1 až 115-n, kde jsou podrobena detekci chyb. Výstupem jednotek chybové detekce 115-1 až 115-n jsou přijatá data. Dále, výsledek detekce (výsledek, při kterém je detekována chyba) v každé z jednotek chybové detekce 115-1 až 115-n je předáván do modulační jednotky 116 jako signál s opakovaným požadavkem.

Modulační jednotka 116 moduluje signál s opakovaným požadavkem a stejně tak vysílaná dat. Modulovaný signál je předáván do radiové vysílací jednotky 117. Radiová vysílací jednotka 117 vykonává na modulovaném signálu předdefinované radiové vysílací zpracování. Signál podrobený radiovému vysílacímu zpracování je vysílán k přístroji na vysílací straně (komunikační strana) přes anténu 111.

Signál včetně signálu s opakovaným požadavkem je přijímán v radiové přijímací jednotce 109 přes anténu 108. Radiová přijímací jednotka 109 vykonává na přijatém signálu předdefinované radiové přijímací zpracování. Signál podrobený radiovému přijímacímu zpracování je předáván do demodulační jednotky 110. Demodulační jednotka 110 demoduluje data a signál s opakovaným požadavkem. Z dat se stávají přijatá data a signál s opakovaným požadavkem je předáván do vyrovnávací pamětí 105. Podle signálu s opakovaným požadavkem předává vyrovnávací paměť 105 data určená pro opakování do modulační jednotky 106.

Funkce komunikačního systému s adaptivní modulací s výše uvedenou konfiguraci bude popsána níže. Přístroj na vysílací straně rozděluje vysílaná data na předdefinované jednotky a přidává bity chybové detekce, jako například CRC (Cyclic Redundancy Check - Cyklická Kontrola Redundance) pro každou jednotku v EDBAS 103.

V tomto bodě je nastaven různý počet jednotek z předdefinované jednotky odpovídající modulačnímu schématu při vykonávání M-maticové modulace. Jinými slovy, každé

-10• 9 9· »9 · ·· 99 • · 9 · · 9 · 9 9 9 9 «* · · · 9 9 · · 9 • · 9 9 9 9 9999 9 9 9 9

999 999 99*

9··* *· 9 99 9999 modulační schéma je nastaveno pro jinou jednotku chybové detekce. Například, v BPSK je jako vysílaná jednotka v bloku nastavena jedna jednotka, v QPSK jsou jako vysílaná jednotka v bloku nastaveny dvě jednotky, v 8QAM jsou jako vysílaná jednotka v bloku nastaveny tři jednotky, v 16QAM jsou jako vysílaná jednotka v bloku nastaveny čtyři jednotky, v 32QAM je jako vysílaná jednotka v bloku nastaveno pět jednotek, v 64QAM je jako vysílaná jednotka v bloku nastaveno šest jednotek, a vysílaná jednotka je následně vysílána. Každá jednotka může být podrobena chybové detekci nezávisle. Tímto způsobem je možno vykonat chybovou opravu a chybovou detekci pouze jednou a rozdíl ve vysílací rychlosti odpovídající modulačnímu schématu může být reprezentován počtem současně vysílaných jednotek, což usnadňuje přidělování zdrojů při vykonávání Mmaticové modulace.

Jako jednotku je možné nastavit signálový bit, nebo dva bity nebo více. Například, 64QAM je nastaven pro šest jednotek v bloku, a jeden bit může být nastaven jako jedna jednotka pro přidání bitu chybové detekce pro každý bit, nebo dva nebo více bitů je nastaveno jako jedna jednotka pro přidání bitu chybové detekce pro každou jednotku. Přesněji, se dvěma bity nastavenými jako jedna jednotka je možno nastavit jednotku jako vysílanou jednotku v QPSK, nastavit dvě jednotky jako vysílanou jednotku v 16QAM, a nastavit tři jednotky jako vysílanou jednotku v 64QAM, pro současné vysílání. Tímto způsobem je možno snadno vykonávat přidělování zdrojů při vykonávání M-maticové modulace použitím menšího počtu kandidátů.

Výše popsaná vysílaná data s přidaným bitem chybové detekce jsou podrobena předdefinovanému chybovému opravnému kódování v ECCS 104 a kódovaný signál je poslán do vyrovnávací paměti 105. Do vyrovnávací paměti 105 přicházejí informace o úrovni modulace určené z kvality kanálu odhadnuté na základě přijatého signálu. Na základě informací o úrovni modulace

-11« >9 • * 9 *9 ·· 9

9 9 9 · 9 9 • · 9*999 9 9 9

9 9 » · 999»9 99· 9 • 9 9 · 9 · 9 « 9 • 9 *999 99 9 «9 9999 předává vyrovnávací paměť 105 vysílaná data pro každou vysílanou jednotku z určeného modulačního schématu do modulační jednotky 106.

Vysílaná data jsou modulována v modulační jednotce 106, vysílaný signál je podroben předdefinovanému radiovému vysílacímu zpracování v radiové vysílací jednotce 107, radiový signál je vysílán k přístroji na přijímací straně (komunikační strana) z antény 108.

V přístroji na přijímací straně jsou data předána do demodulačních jednotek 113-1 až 113-n pro každou jednotku nastavenou v přístroji na vysílací straně, a demodulační jednotky 113-1 až 113-n demodulují data podle příslušných demodulačních vzorů.

V tomto případě se předpokládá, že přístroj na vysílací straně určuje jako modulační schéma 64QAM, nastavuje jednu jednotku na jeden bit a vysílá šest jednotek jako vysílací signál, jinými slovy, přístroj přidává bit chybové detekce pro každý bit a vysílá šest bitů jako vysílanou jednotku.

Obr. 3 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 64QAM. Obr.4 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro 64QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu. Na obr.3, pokud se týče nej významnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) S0, tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou 1, Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4A, S0 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 301 na levé straně od vertikální osy a z části 302 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 301 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v části 302 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.3, pokud se týče druhého významného bitu (bit zobrazený na obrázku druhý zleva) Sl, tyto bity jsou 0 na

-12»» ·* « • *» » * · · • · · * · · · • · * * · · ···« · • · · * · · ** «««« ·· «

9 9 *

9 9 • Φ Φ • Φ « «4 ··«· horní straně od horizontální osy (I osy), zatímco na spodní straně od horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4B, SI je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z Části 303 na horní straně od horizontální osy a z části 304 na spodní straně od horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 303 na horní straně od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 304 na spodní straně od horizontální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.3, pokud se týče třetího významného bitu (bit zobrazený na obrázku třetí zleva) S2, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů v horizontálním směru), protilehlých vzhledem k vertikální ose (Q ose), umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, zatímco ve střední části včetně vertikální osy jsou ”1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4C, S2 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z částí 305 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy a z části 306 ve střední části včetně vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 305 na stranách od os, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy na ”0, zatímco tyto bity v části 306 ve střední části včetně vertikálů! osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.3, pokud se týče čtvrtého významného bitu (bit zobrazený na obrázku čtvrtý zleva) S3, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů ve vertikálním směru), protilehlých vzhledem k horizontální ose (I ose), umístěných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, zatímco ve střední části včetně horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4D, S3 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z Částí

-13·· φφ ·· · ·φ φφ **··'··· » · · * φ* φ · · · · * · · • · φ φ · φφφφφφφ φ φ «φφ φφφ φφφ ♦ « «φφφ φφ φ φφ φφφφ

307 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k horizontální ose, umístěných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy a z části 308 ve střední části včetně horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 307 na stranách od os, protilehlých vzhledem k horizontální ose, umístněných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 308 ve střední části včetně horizontální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.3, pokud se týče pátého významného bitu (bit zobrazený na obrázku pátý zleva) S4, tyto bity jsou 0 v první části včetně vertikální osy (Q osy), mezi osami umístěnými ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, ve druhých částech se stejnou horizontální šířkou jako má první část, na protilehlých stranách vzhledem k první části, jsou 1, a ve třetích částech na vnější straně druhých částí jsou 0. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4E, S4 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z první části 309 mezi osami umístěnými ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, včetně vertikální osy, z druhých částí 310 se stejnou horizontální šířkou jako má první Část 309, na protilehlých stranách vzhledem k první části, a ze třetích částí 309 na vnější straně druhých částí 310. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v první části 309 mezi osami umístěnými ve stejných

horizontálních	vzdálenostech	od	vertikální	osy,	včetně
vertikální osy,	na 0, tyto	bity	ve druhých	částech	310	se
stejnou horizontální šířkou	jako	má první	část 309,	na

protilehlých stranách vzhledem k první části, na 1, a tyto bity ve třetích částech 309 na vnější straně druhých částí 310 na 0.

Na obr.3, pokud se týče nejméně významného bitu (bit zobrazený na obrázku šestý zleva) Ξ5, tyto bity jsou 0 v první části včetně horizontální osy (I osy), mezi osami

-14·· ·· ·· · fcfc · ♦ · · · · · · * · · fc· · fc··· fcfc « • · · fcfc fcfcfcfc··· fc · fc·· fc·· ··« fcfc fcfcfcfc fcfc fc fcfc fcfcfcfc umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, ve druhých částech se stejnou vertikální šířkou jako má první část, na protilehlých stranách vzhledem k první části, jsou 1, a ve třetích částech na vnější straně druhých částí jsou 0. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.4F, S5 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z první části 311 mezi osami umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, včetně horizontální osy, z druhých částí 312 se stejnou vertikální šířkou jako má první část 311, na protilehlých stranách vzhledem k první části, a ze třetích částí 311 na vnější straně druhých částí 312. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v první částí 311 mezi osami umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, včetně horizontální osy, na 0, tyto bity ve druhých částech 312 se stejnou vertikální šířkou jako má první část 311, na protilehlých stranách vzhledem k první části, na 1, a tyto bity ve třetích částech 311 na vnější straně druhých částí 312 na 0.

Demodulační jednotky 113-1 až 113-n tak demodulují data podle příslušných výše uvedených demodulačních vzorů. Tímto způsobem je možno vykonávat demodulaci v 64QAM bez použití informací o modulačním schématu (signálu s modulační úrovní vysílání).

Níže bude popsána demodulace používající demodulační jednotky 113-1 až 113-n v případě, že z přístroje na vysílací straně jsou vysílána 16QAM data.

Obr.5 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 16QAM. Obr.6 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro 16QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu. Černé body na obr.5 označují 16QAM signálové body a bílé body označují 64QAM signálové body.

9 9 9 • 9 *

9 9 ·9· ·· 9···

- 1b99 9

9 9 9

99999 • 99 • 9 9

9· «9

9 9 9

9 9

9 9

9 9

9999

Na obr.5, pokud se týče nej významnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) SO, tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.6A, SO je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 501 na levé straně od vertikální osy a z části 502 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v Části 501 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v Části 502 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.5, pokud se týče druhého významného bitu (bit zobrazený na obrázku druhý zleva) Sl, tyto bity jsou 0 na horní straně od horizontální osy (I osy), zatímco na spodní straně od horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.6B, Sl je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 503 na horní straně od horizontální osy a z části 504 na spodní straně od horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 503 na horní straně od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 504 na spodní straně od horizontální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.5, pokud se týče třetího významného bitu (bit zobrazený na obrázku třetí zleva) S2, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů v horizontálním směru), protilehlých vzhledem k vertikální ose (Q ose), umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, zatímco ve střední části včetně vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.6C, S2 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 505 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy a z části 506 ve střední části včetně vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 505 na stranách od os, protilehlých vzhledem k

-164« · «4 4 4444 44 · * 4444 4444 4 4 4 4

444 444 444 **« 4444 44 4 44 4444 vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy na ”0, zatímco tyto bity v části 506 ve střední části včetně vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.5, pokud se týče čtvrtého významného bitu (bit zobrazený na obrázku čtvrtý zleva) S3, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů ve vertikálním směru), protilehlých vzhledem k horizontální ose (I ose), umístěných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, zatímco ve střední části včetně horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.6D, S3 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z částí 507 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k horizontální ose, umístěných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy a z části 508 ve střední části včetně horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 507 na stranách od os, protilehlých vzhledem k horizontální ose, umístněných ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 508 ve střední části včetně horizontální osy je možno demodulovat na 1.

To znamená, Ξ0 a Ξ3 je možno demodulovat stejným způsobem jako v 64QAM použitím demodulačních vzorů 64QAM. V 16QAM je proto také možné vykonat demodulaci bez použití informací o modulačním schématu (signálu s modulační úrovní vysílání).

Dále, co se týče výstupů demodulačních jednotek, které demodulují S4 a Ξ5 v demodulaci 64QAM, protože odpovídající data na počátku neexistují, části 509 až 512 na obrázcích 6E a 6F nemohou být použity, a v jednotkách chybové detekce odpovídajících demodulačním jednotkám jsou detekovány chyby.

Potom je vzhledem k S4 a S5 vyžádáno opakování. Opakování bude popsáno později.

* 1 / • 9 · • 9 <

ta · «9

9 9 9 9

999*999 * 9

9 9 9 9 9 • 9 9 9· 99*9

Níže bude popsána demodulace používající demodulační jednotky 113-1 až 113-n v případě, že z přístroje na vysílací straně jsou vysílána QPSK data.

Obr.7 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram QPSK. Obr.8 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro QPSK v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu. Černé body na obr.7 označují QPSK signálové body a bílé body označují 64QAM signálové body.

Na obr.7, pokud se týče nej významnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) SO, tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou ”1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.8A, SO je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 701 na levé straně od vertikální osy a z části 702 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částí 701 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v části 702 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.7, pokud se týče druhého významného bitu (bit zobrazený na obrázku druhý zleva) SI, tyto bity jsou 0 na horní straně od horizontální osy (I osy), zatímco na spodní straně od horizontální osy jsou ”1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.8B, SI je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 703 na horní straně od horizontální osy a z části 704 na spodní straně od horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 703 na horní straně od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 704 na spodní straně od horizontální osy je možno demodulovat na 1.

To znamená, S0 a SI je možno demodulovat stejným způsobem jako v 64QAM použitím demodulačních vzorů 64QAM. V QPSK je proto také možné vykonat demodulaci bez použití informací o modulačním schématu (signálu s modulační úrovní vysílání).

-18t · • ft ftftftft

ft· ♦ * · ft · ft ftftftft • ft » ft·· ft « « • ftft · »·*·* · · ftft · ft t

Dále, co se týče výstupů demodulačních jednotek, které demodulují S2 až Ξ5 v demodulaci 64QAM, protože odpovídající data na počátku neexistují, části 705 až 712 na obrázcích 8C a 8F nemohou být použity, a v jednotkách chybové detekce odpovídajících demodulačním jednotkám jsou detekovány chyby. Potom je vzhledem k S2 a S5 vyžádáno opakováni. Opakování bude popsáno později.

Opakování bude popsáno níže na příkladu, kde přístroj na přijímací straně detekuje chybu v jednotce chybové detekce. V komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu jsou uvažovány dva druhy opakování, t.j., případ opakování kvůli obecné chybě a případ opakování nastávající během demodulování dat modulovaných menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci. Opakování kvůli obecné chybě je vykonáváno, když je detekována chyba v jednotce chybové detekce, vysláním signálu s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval chybnou vysílanou jednotku. Přístroj na vysílací straně opakuje data vysílané jednotky, která mají být opakována, podle signálu s opakovaným požadavkem.

S odkazem na obr,9 bude níže popsáno opakování specifické pro komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu, které nastává v případě, že demodulovaná data jsou modulována menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci.

Obr.9 ukazuje případ, kde přístroj na vysílací straně vysílá data #1 až #19, přičemž pro každou vysílanou jednotku přepíná mezi modulačními schématy QPSK, 16QAM a 64QAM. Na obr.9 Q označuje QPSK, 16 označuje 16QAM a 64 označuje 64QAM. Dále, v datech #1 až #19 určují dva bity jednu jednotku, v QPSK je jako vysílaná jednotka nastavena jedna jednotka, v 16QAM jsou jako vysílaná jednotka nastaveny dvě jednotky, a v 64QAM jsou jako vysílaná jednotka nastaveny tři jednotky. Dále je pro každou jednotku přidán bit chybové

-19*β * • · · 9 ··» 9 9 9 9 9 · 9 « 9 * 9 9 9 · • · 9 9 9 9 99*9 9 9 * · ••9 999 999

9999 99 9 99 ·99<

detekce. Předpokládá se, že přístroj na přijímací straně je vybaven demodulačními jednotkami odpovídajícími 64QAM (umožňujícími použití až tří jednotek jako vysílané jednotky).

Když přístroj na vysílací straně (Tx) vysílá data #1 pomocí QPSK v první vysílané jednotce, přístroj na přijímací straně (Rx) demoduluje data #1 výše uvedeným způsobem. V tomto bodě přístroj na přijímací straně detekuje data #2 a #3 jako chyby, jak bylo popsáno výše. Poté vysílá přístroj na přijímací straně signál s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval data #2 a #3. Protože dalšími daty určenými k vysílání jsou data #2, v přístroji na vysílací straně je provedeno vysílání počínaje daty #2 bez jakékoliv změny.

Když přístroj na vysílací straně vysílá data #2 a #3 pomocí 16QAM v další vysílané jednotce, přístroj na přijímací straně (Rx) demoduluje data #2 a #3 výše uvedeným způsobem.

V tomto bodě přístroj na přijímací straně detekuje data #4 jako chyby, jak bylo popsáno výše. Poté vysílá přístroj na přijímací straně signál s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval data #4. Protože dalšími daty určenými k vysílání jsou data #4, v přístroji na vysílací straně je provedeno vysílání počínaje daty #4 bez jakékoliv změny.

Dokonce i v případě výskytu požadavku na opakování, když demodulovaná data jsou modulována menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci, je proto možné, aby přístroj na vysílací straně vysílal data bez vykonávání dalšího zpracování.

S odkazem na obr.10 bude popsán případ, kde se vyskytují oba případy opakování, t.j. opakování způsobené tím, že demodulovaná data jsou modulována menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci, a opakování obecné.

- ζυ 00 9 *· ♦ * 0 0 · « * · · · * * · · »00 0 00 0 » 0 0000 0000 «00 0 •·0 000 000 •0 0000 00 0 0· 0000

Obr.10 ukazuje případ, kde přístroj na vysílací straně vysílá data #1 až #16, přičemž pro každou vysílanou jednotku přepíná mezi modulačními schématy QPSK, 16QAM a 64QAM. Na obr.10 Q označuje QPSK, 16 označuje 16QAM a 64 označuje 64QAM. Dále, v datech #1 až #16 určují dva bity jednu jednotku, v QPSK je jako vysílaná jednotka nastavena jedna jednotka, v 16QAM jsou jako vysílaná jednotka nastaveny dvě jednotky, a v 64QAM jsou jako vysílaná jednotka nastaveny tři jednotky. Dále je pro každou jednotku přidán bit chybové detekce. Předpokládá se, že přístroj na přijímací straně je vybaven demodulačními jednotkami odpovídajícími 64QAM (umožňujícími použití až tří jednotek jako vysílané jednotky).

Když přístroj na vysílací straně (Tx) vysílá data #1 pomocí QPSK v první vysílané jednotce, přístroj na přijímací straně (Rx) demoduluje data #1 výše uvedeným způsobem. V tomto bodě přístroj na přijímací straně detekuje data #2 a #3 jako chyby, jak bylo popsáno výše. Poté vysílá přístroj na přijímací straně signál s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval data #2 a #3. Protože dalšími daty určenými k vysílání jsou data #2, v přístroji na vysílací straně je provedeno vysílání počínaje daty #2 bez jakékoliv změny.

Když přístroj na vysílací straně vysílá data #2 a #3 pomocí 16QAM v další vysílané jednotce, předpokládá se, že přístroj na přijímací straně (Rx) demoduluje data #3 výše uvedeným způsobem, a že data #2 jsou chybná. V tomto bodě přístroj na přijímací straně detekuje data #2 a #4 jako chyby, jak bylo popsáno výše. Poté vysílá přístroj na přijímací straně signál s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval data #2 a #4. Protože dalšími daty určenými k vysílání jsou data #4, v přístroji na vysílací straně je provedeno vysílání počínaje daty #4 společně s daty #2, které vyvolaly chybu.

- 21 «« · ^{44 4444}

Když přístroj na vysílací straně vysílá data #7 až #9 pomocí 64QAM v páté vysílané jednotce, předpokládá se, že přístroj na přijímací straně (Rx) demoduluje data #7 a #9 výše uvedeným způsobem, a že data #8 jsou chybná. V tomto bodě přístroj na přijímací straně detekuje data #8 jako chybu. Poté přístroj na přijímací straně vysílá signál s opakovaným požadavkem, který oznamuje přístroji na vysílací straně, aby opakoval data #8. Protože dalšími daty určenými k vysílání jsou data #10, v přístroji na vysílací straně je provedeno vysílání počínaje daty #10 společně s daty #8, které vyvolaly chybu.

Dokonce i v případě výskytu požadavku na opakování, když demodulovaná data jsou modulována menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci, je proto možné, aby přístroj na vysílací straně vysílal data bez vykonávání dalšího zpracování. Dále je možno zacházet s obecnými požadavky na opakování stejným způsobem jako v konvenčním způsobu.

Podle tohoto provedení, dokonce i v případě, kdy přístroj na vysílací straně vysílá data použitím libovolného modulačního schématu z modulačních schémat 64QAM až QPSK, je přístroj na přijímací straně schopen demodulovat data podle demodulačního schématu odpovídajícího stejnému modulačnímu způsobu. Jinými slovy, když přístroj na vysílací straně vysílá data, přičemž data moduluje menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci na demodulační straně, je možno přesně demodulovat data skutečně vyslaných jednotek. Pro přístroj na přijímací straně je proto možné demodulovat všechna vysílaná data bez znalosti (bez jakékoliv vědomosti) modulačního schématu přístroje na vysílací straně.

Ve výsledku je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu (signálu s modulační úrovní vysílání) z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, a tím je možné efektivnější využití zdrojů při přijímacím spojení.

-22 ·· ·· 9* 9 99 99

9 9 9 9 9© · 9 9 9 • · · © © 9 9 9 9 9 ©9 9 · 9 9 ©999 · · 9 9 • · © ©99 9 9

9» *999 9 tt 9999

Dále, protože je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, je možno zkrátit dobu, během níž je demodulován signál s modulační úrovní vysílání a poté jsou demodulována data jako v konvenční metodě, a tím zmenšit datové zpoždění. Dále je možno zkrátit zpoždění žádosti o opakování.

Dále, v komunikačním systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení, i v případě, kdy není vykonáváno vysílání, úspěšnost datového vysílání indikuje 0 jednotek, což umožňuje detekci.

Za účelem usnadnění komunikačního systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení jsou uspořádání zkušebních signálů v signálovém prostorovém diagramu nastavena tak, jak je zobrazeno na obr.3, 5 a 7. Například, když největší modulační úroveň je nastavena na 64, jak je zobrazeno na obr.3 a 5, zkušební signály mají nastavenu příslušnou amplitudu a fázi poloh (označenou na obrázku X) s amplitudou rovnou polovině maximální amplitudy v signálovém prostorovém diagramu schématu s největší modulační úrovní. Tím je možno sdílet zkušební signály v libovolném modulačním schématu a přijímat zkušební signály podobně v libovolném modulačním schématu,

Dále, s ohledem na uspořádání zkušebních signálů, je v signálovém prostorovém diagramu schématu s největší modulační úrovní nastaven zkušební bod jako součet hodnot středních bodů s amplitudou rovnou polovině maximální amplitudy a s předdefinovanou fázovou rotací, nebo na hodnotu předdefinovaného násobku hodnoty středního bodu s amplitudou rovnou polovině maximální amplitudy. Tímto způsobem, stejně jako ve výše uvedeném případě, je možno sdílet zkušební signály v libovolném modulačním schématu, a přijímat zkušební signály podobně v libovolném modulačním schématu. Dále, protože je možno poskytovat proměnné uspořádání zkušebních signálů, může být snadno určen rámcový formát. V modulačním

· • · · v 4 *

«4 4 ♦ · · schématu, které neposkytuje amplitudu s informacemi jako je například QPSK, protože amplituda zkušebního signálu není omezena, zkušební signály mohou být nastaveny s větší proměnností.

(Druhé provedení)

Toto provedení popisuje případ aplikace modulačních schémat, kde druhá mocnina počtu všech signálových bodů není celé číslo, například 32QAM, 8QAM a BPSK.

Jak je zobrazeno pomocí přerušované čáry na obr.11, 13 a 15, signálové body jsou obecně v těchto modulačních schématech uspořádány ve tvaru kruhu. V komunikačním systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení je uspořádání signálových bodů v 32QAM nastaveno tak, jak je zobrazeno na obr.11, s osmi body ve směru I osy (ve-fázi) a se čtyřmi body ve směru Q osy (kvadratury). Uspořádání signálových bodů v 8QAM je nastaveno podle zobrazení na obr.13 se čtyřmi body ve směru I osy a se dvěma body ve směru Q osy. Uspořádání signálových bodů v BPSK je nastaveno podle zobrazení na obr.15 se dvěma body ve směru I osy. Jinými slovy, počet signálových bodů ve směru I osy je odlišný od počtu signálových bodů ve směru Q osy. V tomto případě, za účelem efektivního uspořádání signálových bodů, počet bodů uspořádaných ve směru stejné osy je nastaven na počet pokud možno co nejbližší druhé mocnině souhrnu signálových bodů. Například v 8QAM jsou v'e směru I osy uspořádány čtyři signálové body, zatímco ve směru Q osy jsou uspořádány dva signálové body, namísto uspořádání osmi signálových bodů ve směru I osy a současného uspořádání jednoho signálového bodu ve směru Q osy. Podobně, ve 32QAM je ve směru I osy uspořádáno osm signálových bodů, zatímco ve směru Q osy jsou uspořádány čtyři signálové body. Dále, počet signálových bodů ve směru I osy je buďto větší nebo menší než počet signálových bodů ve směru Q osy.

-24• φ φφ φ φφ ··

Φ · * ♦ · ♦ I • φ · φ · φ φ φ φ φφφφ * φ · φ φφφ φ · φ φφ φ φφ φφφφ •φ φφ «

• φ • φ • φ ·· ♦

φφφ*

Funkce komunikačního systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení bude popsána níže. Funkce přístroje na vysílací straně je shodná jako v prvním provedení a je vynechána. Demodulace v demodulačních jednotkách bude popsána na případě, v němž přístroj na vysílací straně vysílá data modulovaná pomocí M-maticového modulačního schématu, kde druhá mocnina počtu všech signálových bodů není celé číslo. Pro každou jednotku chybové detekce je také v tomto případě demodulace prováděna nezávisle, a detekce chyb je vykonávána nezávisle. Tím je proto umožněno přesné vysílání dat jednotky (jednotek) odpovídající modulační úrovni.

Obr,11 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 32QAM. Obr.12 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro 32QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu. Černé body na obr.11 označují 32QAM signálové body a bílé body označují 64QAM signálové body.

Na obr.11, pokud se týče nej významnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) SO, tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l2A, SO je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z částí 1101 na levé straně od vertikální osy a z části 1102 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 1101 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v části 1102 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr. 11, pokud se týče druhého významného bitu (bit zobrazený na obrázku druhý zleva) Sl, tyto bity jsou 0 na horní straně od horizontální osy (I osy), zatímco na spodní straně od horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l2B, Sl je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 1103 na horní straně od horizontální osy a z části 1104 na spodní straně od

-25© © · © · · © ·*© • © « · © · • · ·· ·· ©

© ©

©·©· ·© ©· ·© © » · · © · 4 © © · » • © · ·· ···© horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 1103 na horní straně od horizontální osy na 0, zatímco tyto bity v části 1104 na spodní straně od horizontální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.11, pokud se týče třetího významného bitu (bit zobrazený na obrázku třetí zleva) S2, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů v horizontálním směru), protilehlých vzhledem k vertikální ose (Q ose), umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, zatímco ve střední částí včetně vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l2C, S2 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z částí 1105 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy a z části 1106 ve střední části včetně vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 1105 na stranách od os, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v části 1106 ve střední části včetně vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.11, pokud se týče pátého významného bitu (bit zobrazený na obrázku pátý zleva) S4, tyto bity jsou 0 v první části včetně vertikální osy (Q osy), mezi osami umístěnými ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, ve druhých částech se stejnou horizontální šířkou jako má první část, na protilehlých stranách vzhledem k první části, jsou 1, a ve třetích částech na vnější straně druhých částí jsou 0. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l2E, S4 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z první části 1109 mezi osami umístěnými ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, včetně vertikální osy, z druhých částí 1110 se stejnou horizontální šířkou jako má první část 1109, na protilehlých stranách

-26ΦΦ φφ φφ φ φφ φφ * φ * « φφφ φφφφ φφ φφφφφ φφ φ φ · φφφφ φφφφ φφφ φ φφφ φφφ «φφ ·· φφφφ ·Φ φ φφ φφφφ vzhledem k první části, a ze třetích částí 1109 na vnější straně druhých částí 1110. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v první části 1109 mezi osami umístěnými ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy, včetně vertikální osy, na ”0, tyto bity ve druhých částech 1110 se stejnou horizontální šířkou jako má první část 1109, na protilehlých stranách vzhledem k první části, na 1, a tyto bity ve třetích částech 1109 na vnější straně druhých částí 1110 na 0.

Na obr.11, pokud se týče nejméně významného bitu (bit zobrazený na obrázku šestý zleva) S5, tyto bity jsou 0 v první Části včetně horizontální osy (I osy), mezi osami umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, ve druhých částech se stejnou vertikální Šířkou jako má první část, na protilehlých stranách vzhledem k první části, jsou 1, a ve třetích částech na vnější straně druhých částí jsou 0. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l2F, S5 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z první části 1111 mezi osami umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, včetně horizontální osy, z druhých částí 1112 se stejnou vertikální Šířkou jako má první část 1111, na protilehlých stranách vzhledem k první části, a ze třetích částí 1111 na vnější straně druhých částí 1112. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v první části 1111 mezi osami umístěnými ve stejných vertikálních vzdálenostech od horizontální osy, včetně horizontální osy, na 0, tyto bity ve druhých částech 1112 se stejnou vertikální šířkou jako má první část 1111, na protilehlých stranách vzhledem k první části, na 1, a tyto bity ve třetích částech 1111 na vnější straně druhých částí 1112 na 0.

Ξ0 až S2, S4 a S5 jsou proto schopny demodulace stejným způsobem jako v 64QAM použitím stejných demodulačních vzorů jako v 64QAM. Tímto způsobem je také možno vykonat demodulaci

-27• 9 9» 99 9 99 ··

9·· 9·· *99» # 9999 9« 9 > 9 » 9 9 9999 9 9 9 9

999 999 »99 ·· 9999 «9 9 99 9999 v 32QAM bez použití informací o modulačním schématu (signálu s modulační úrovní vysílání).

Dále, pokud se týče výstupu demodulační jednotky, která demoduluje S3 v demodulaci 64QAM, protože na počátku neexistují odpovídající data, části 1107 a 1108 zobrazené na obr.l2D nemohou být použity, a v jednotce chybové detekce odpovídající demodulační jednotce je detekována chyba. Potom je s ohledem na Ξ3 vyžádáno opakování. Opakování je vykonáno stejně jako v prvním provedení.

Níže bude popsána demodulace v případě, kdy přístroj na vysílací straně vysílá data v 8QAM,

Obr.13 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 8QAM. Obr.14 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro 8QAM v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu, černé body na obr.13 označují 8QAM signálové body a bílé body označují 64QAM signálové body.

Na obr.13, pokud se týče nej významnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) S0, tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l4A, S0 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 1301 na levé straně od vertikální osy a z části 1302 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v části 1301 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v Části 1302 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr.13, pokud se týče druhého významného bitu (bit zobrazený na obrázku druhý zleva) Sl, tyto bity jsou 0 na horní straně od horizontální osy (I osy), zatímco na spodní straně od horizontální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l4B, Sl je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 1303 na horní straně od horizontální osy a z části 1304 na spodní straně od horizontální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity

-28ΦΦ φ* • φ · ·· ·φ φφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ · φφφφ· φφ * φ φ φ φ φ φ φφφφ φφφ φ φφφ φφφ φφφ φφ φφφφ φφ φ ·φ φφφφ v části 1303 na horní straně od horizontální osy na ”0, zatímco tyto bity v části 1304 na spodní straně od horizontální osy je možno demodulovat na 1.

Na obr. 13, pokud se týče třetího významného bitu (bit zobrazený na obrázku třetí zleva) S2, tyto bity jsou 0 na stranách od os (existujících ve středu signálových bodů v horizontálním směru), protilehlých vzhledem k vertikální ose (Q ose), umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech oč vertikální osy, zatímco ve střední části včetně vertikální osy jsou 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.l4C, S2 je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z částí 1305 na stranách od osy, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech oč vertikální osy a z části 1306 ve střední části včetně vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tyto bity v částech 1305 na stranách od os, protilehlých vzhledem k vertikální ose, umístěných ve stejných horizontálních vzdálenostech od vertikální osy na 0, zatímco tyto bity v části 1306 ve střední části včetně vertikální osy je možno demodulovat na 1.

S0 až S2 jsou proto schopny demodulace stejným způsobem jako v 64QAM použitím stejných demodulačních vzorů jako v 64QAM. Tímto způsobem je také možno vykonat demodulaci v 8QAM bez použití informací o modulačním schématu (signálu s modulační úrovní vysílání).

Déle, pokud se týče výstupů demodulačních jednotek, které demodulují S3 až S5 v demodulaci 64QAM, protože na počátku neexistují odpovídající data, části 1307 až 1312 zobrazené na obr,14D až 14F nemohou být použity, a v jednotkách chybové detekce odpovídajících demodulačním jednotkám jsou detekovány chyby. Potom je s ohledem na S3 až S5 vyžádáno opakování. Opakování je vykonáno stejně jako v prvním provedení.

Níže bude popsána demodulace v případě, kdy přístroj na vysílací straně vysílá data v BPSK.

-29»· 44 44 · «· 44

4444 444 4444

4 *44· 44 4 * · 44 «444444 · 4

444 444 444

4444 44 4 44 4444

Obr.15 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram BPSK. Obr.16 je diagram vysvětlující demodulační způsob pro BPSK v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu. Černé body na obr.15 označují BPSK signálové body a bílé body označují 64QAM signálové body.

Na obr.15, pokud se týče nejvýznamnějšího bitu (bit zobrazený nejvíce vlevo na obrázku) SO, tento bit je 0 na levé straně od vertikální osy (Q osy), zatímco na pravé straně od vertikální osy je 1. Podle toho, jak je zobrazeno na obr.lGA, SO je možno demodulovat podle demodulačního vzoru složeného z části 1501 na levé straně od vertikální osy a z části 1502 na pravé straně od vertikální osy. Jinými slovy, je možno demodulovat tento bit v části 1301 na levé straně od vertikální osy na 0, zatímco tento bit v části 1302 na pravé straně od vertikální osy je možno demodulovat na 1.

Dále, pokud se týče výstupů demodulačních jednotek, které demodulují SI až S5 v demodulaci 64QAM, protože na počátku neexistují odpovídající data, části 1503 až 1512 zobrazené na obr.lSD až 16F nemohou být použity, a v jednotkách chybové detekce odpovídajících demodulačním jednotkám jsou detekovány chyby. Potom je s ohledem na Sl až S5 vyžádáno opakování. Opakování je vykonáno stejně jako v prvním provedení.

Podle tohoto provedení, dokonce i v případě, kdy přístroj na vysílací straně vysílá data použitím libovolného modulačního schématu z modulačních schémat 32QAM až BPSK, přístroj na přijímací straně je schopen demodulovat data pomocí demodulačního schématu odpovídajícího stejnému modulačnímu schématu. Jinými slovy, když přístroj na vysílací straně vysílá data, přičemž moduluje data menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci na demodulační straně, je možno přesně demodulovat data skutečně přenesených jednotek. Pro přístroj na přijímací straně je proto možné demodulovat všechna vysílaná data bez znalosti (be2 jakékoliv vědomosti) modulačního schématu

-309

9 ·· ·9 • 9 • * «

9 *9

9 99 99

9 9 9 9 9 9

9*·· 9 · 9 · 9··· 9 9 · 9

9 9 9 9 9

9 99 9999 přístroje na vysílací straně. Přesněji, v kombinaci tohoto provedení a prvního provedení je možno nastavit jednotku pro chybovou detekci nezávisle pro každý bit tak, aby vykonávala jemnější řízení, a aby vykonávala přenos s větší přesností.

Ve výsledku je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu (signálu s modulační úrovní vysílání) z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, a tím je možné efektivnější využití zdrojů při přijímacím spojení. Dále, protože je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, je možno zkrátit dobu, během níž je demodulován signál s modulační úrovní vysílání a poté jsou demodulována data jako v konvenční metodě, a tím snížit datové zpoždění. Dále je možno zkrátit zpoždění žádosti o opakování.

Dále, v komunikačním systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení, i v případě, kdy není vykonáváno vysílání, úspěšnost datového vysílání indikuje 0 jednotek, což umožňuje detekci.

2a účelem usnadnění komunikačního systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení jsou uspořádání zkušebních signálů v signálovém prostorovém diagramu nastavena tak, jak je zobrazeno na obr.11, 13 a 15. Například, když největší modulační úroveň je nastavena na 64, jak je zobrazeno na obr.11 a 13, zkušební signály mají nastavenu amplitudu a fázi středních poloh (označenou na obrázku X) v příslušných kvadrantech v signálovém prostorovém diagramu. Tím je možno sdílet zkušební signály v libovolném modulačním schématu a přijímat zkušební signály podobně v libovolném modulačním schématu.

Dále, s ohledem na uspořádání zkušebních signálů, zkušební body jsou nastaveny do poloh odsazených od příslušné osy o vzdálenost odpovídající předdefinované fázové rotaci, nebo do poloh odpovídajících amplitudě rovné předdefinovanému násobku předdefinované amplitudy. Tímto způsobem, stejně jako

-31·» «· * · · ·· · ♦* ·♦ » a * a a · a * aa · a··· a · · a a a a a a aaaa a a a · a a a a a · a a a aa *·«· a* · a· aaaa bylo popsáno výše, je možno sdílet zkušební signály v libovolném modulačním schématu, a přijímat zkušební signály podobné v libovolném modulačním schématu. Déle, protože je možno poskytovat proměnné uspořádání zkušebních signálů, může být snadno určen rámcový formát. V modulačním schématu, které neposkytuje amplitudu s informacemi jako je například ΒΡΞΚ, protože amplituda zkušebního signálu není omezena, zkušební signály mohou být nastaveny s větší proměnností.

(Třetí provedení)

Toto provedení popisuje případ aplikace komunikačního systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu na modulační schémata hvězdicové-16QAM a 16PSK. Zde bude popsán případ aplikace komunikačního systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu na modulační schémata hvězdicové16QAM a 16PSK použitím 8PSK.

Obr.17 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram QPSK. Obr.18 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 8PSK. Na obr.17, pokud se týče prvního bitu (horní bit), tyto bity jsou 0 nad horizontální osou 1602, zatímco pod horizontální osou 1602 jsou 1, kde osa 1602 tvoří hranici. Pokud se týče druhého bitu (spodní bit), tyto bity jsou 0 na levé straně od vertikální osy 1601, zatímco na pravé straně od vertikální osy jsou 1, jak je vidět na obrázku, přičemž vertikální osa 1601 tvoří hranici. Tímto způsobem, určením výše uvedeného, je možno demodulovat dva bity v QPSK.

Na obr.18 mohou být nej významnější bity a druhé významné bity demodulovány stejným způsobem jako v QPSK. Nejméně významné bity jsou určeny použitím částí 1701 až 1704, z nichž každá se nachází mezi osami skloněnými o 45° vzhledem k vertikální ose 1601 a k horizontální ose 1602. Jinými slovy, tyto bity jsou 0 v částech 1701 a 1703 (kde absolutní hodnota na vertikální ose 1601 je větší než hodnota na

-32• · ··*· · · · • · · · · · ···· · · · · • · · · · · ··· »· «··* «· · ·* ···* horizontální ose 1602), zatímco jsou ”1 v částech 1702 a 1704 (kde absolutní hodnota na vertikální ose 1601 je menší než hodnota na horizontální ose 1602). Tímto způsobem, určením výše uvedeného, je možno demodulovat informace tří bitů v 8PSK.

Obr.19 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram hvězdicové-16QAM. Na obr.19 je možno demodulovat nej významnější bity až třetí významné bity stejným způsobem jako v 8PSK. Pokud se týče nejméně významného bitu, je zjišťováno, zda tento bit je větší nebo menší než předdefinovaná prahová hodnota týkající se amplitudy. Jinými slovy, tyto bity větší než předdefinovaná prahová hodnota týkající se amplitudy (existující na vnější straně kruhu) jsou 0, zatímco tyto bity menší než předdefinovaná prahová hodnota týkající se amplitudy (existující na vnitřní straně kruhu) jsou 1. Tímto způsobem, určením výše uvedeného, je možno demodulovat informace čtyř bitů v hvězdicové-16QAM.

V tomto případě byl popsán příklad, kde je použita jedna prahová hodnota týkající se amplitudy, předložený vynález je však aplikovatelný na případy, kde je použita skupina prahových hodnot týkajících se amplitudy. Tímto použitím skupiny prahových hodnot amplitud pro získání skupiny kriteriových kroků týkajících se amplitudy, je možno zavést amplitudové určování méně významných bitů, což umožňuje demodulaci signálů modulovaných ve hvězdicové-QAM s větší modulační úrovní. Dále, při nastavení skupiny prahových hodnot týkajících se amplitudy, je možno odpovídajícím způsobem měnit vzájemný vztah mezi prahovou hodnotou a bitem.

Obr.20 je diagram vysvětlující signálový prostorový diagram 16PSK. Na obr.20 je možno demodulovat nej významnější bity až třetí významné bity stejným způsobem jako v 8PSK. Nejméně významné bity jsou určeny použitím částí 1901 až 1908, z nichž každá se nachází mezi osami skloněnými o 22.5° a o 67.5° k vertikální ose 1601 a k horizontální ose 1602. Jinými

·· ·

-33·· ♦· • · · · • · · « * « • · · ·· «·»· • « · • · · · • 9 · 9999

9 9

9 slovy, tyto bity jsou 0 v částech 1901, 1903, 1905 a 1907 (části mezi osami 22.5° a 67.5° včetně vertikální osy 1601 a horizontální osy 1602), zatímco v částech 1902, 1904, 1906 a 1908 (části mezi osami 22.5° a 67,5°, ve kterých není zahrnuta ani vertikální osa 1601 ani horizontální osa 1602) jsou 1. Tímto způsobem, určením výše uvedeného, je možno demodulovat informace čtyř bitů v 16ΡΞΚ.

Ve výše popsaném případě jsou používány dva typy os pro určení fáze (os pro určení fáze procházejících počátečním bodem v signálovém prostorovém diagramu) týkající se nejméně významného bitu, Předložený vynález je aplikovatelný na případ použití tří nebo více typů os pro určení fáze týkajících se nejméně významného bitu. Tímto použitím tří nebo více os pro určení fáze týkajících se nejméně významného bitu pro získání skupiny kritériových kroků pro určování fáze je možno přizpůsobit určování fáze méně významným bitům, čímž je umožněna demodulace signálů modulovaných pomocí modulačního schématu s větší modulační úrovní. Dále, je-li nastavena skupina os pro určení fáze, pak je možno odpovídajícím způsobem měnit vzájemný vztah mezi osou pro určování fáze a bitem.

Déle, pro demodulátory schopné demodulovat signály modulované v hvězdicové-QAM, zobrazené na obr.19 a 20, je možné demodulovat modulované signály, modulované pomocí horního modulačního schématu (modulační schéma s menším počtem bitů přiřazeným jednomu symbolu). Například, pro demodulátor schopný demodulovat signály modulované v hvězdicové-QAM je možné demodulovat přenesené bity demodulováním modulovaných signálů, modulovaných pomocí horního modulačního schématu (například QPSK a 8PSK) odpovídajícího modulačnímu schématu s největší modulační úrovní z demodulačních schopností demodulátoru. Dále, určování fáze a určování amplitudy v komunikačním systému s adaptivní modulací používajícího hvězdicovou-QAM je možno provádět v jejich vzájemné kombinaci.

-34 • fc fc · · · · fc • · « fcfcfcfc · · fcfc· · fc fc • ·

fcfc· • · • fcfcfcfc

Dále bude popsán případ vysílání signálů v komunikačním systému s adaptivní modulací podle tohoto provedení. Obr.21 je diagram vysvětlující případ vysílání signálů v 8PSK. Signály složené z 24 bitů (0 až 23) jsou rozděleny do tří skupin, přičemž k bitům 0 až 7 jsou přidány bity chybové detekce CO až C2, k bitům 8 až 15 jsou přidány bity chybové detekce C3 až C5, a k bitům 16 až 23 jsou přidány bity chybové detekce C6 až C8, a výsledné signály jsou vysílány.

Předpokládá se, že přijímací strana nezná, které z libovolných modulačních schémat QPSK, 8PSK a hvězdicové-16QAM, je použito pro vysílání signálů. V tomto případě je vykonávána demodulace za předpokladu, že modulačním schématem je hvězdicové-16QAM, které představuje modulační schéma s největší modulační úrovní. Protože, jak je popsáno, je možné přesně demodulovat SO až S2 demodulováním jako hvězdicové16QAM, není detekována chyba. Protože však není vysílán S3, poté je chyba detekována.

Podle toho, přijímací strana přijme bity 0 až 23 s SO až S2 jako správné signály. Proto jsou bity chybové detekce přidávány po každém stejném počtu bitů hromadně pro celou skupinu symbolů a přijímací strana vykonává detekci chyb, přičemž jako platné bity je možno detekovat pouze přenesené bity. Tímto způsobem je možno přesně vykonávat demodulaci bez toho, aby komunikační strana znala modulační schéma použité pro vysílání.

Výše je popsán případ, kde modulačním schématem s největší modulační úrovní je hvězdicové-16QAM a vysílané modulované signály jsou modulovány pomocí 8PSK. Předložený vynález je však aplikovatelný na případ, kde modulačním schématem s největší modulační úrovní je M-maticové modulační schéma, jehož modulační úroveň přesahuje 16, a dále na případ, kde fázovým modulačním schématem není hvězdicové modulační schéma. Dále, předložený vynález je také aplikovatelný na ·· • Β · « Β

Β ί .· • « »· ···· ·· ·· • · * · • · ·

Β · · * · * ·· ΒΒΒΒ » * · • · · ·

Β · Β··Β

Β · · β« · případ, kde M-maticové modulační schéma má modulační úroveň jak v amplitudě tak i ve fázi.

V prvním až třetím provedení je upřednostňována časová změna modulačního schématu v přístroji na vysílací straně. Tak je možno vysílat data s optimálním modulačním schématem odpovídajícím kvalitě kanálu. Dokonce ani v tomto případě není nutné oznamovat modulační schéma přístroji na přijímací straně. V tomto případě je modulační schéma určeno na základě informací o kvalitě kanálu jako jsou například přijaté SIR (Signál to Interference Ratío - Poměr Signálu k Rušení), přijatá intenzita elektrického pole, četnost chyb a pozorování řídícího příkazu pro vysílací výkon. Kvalita kanálu může být získána z vysílacích informací udávajících výsledek naměřený v přístroji na přijímací straně. Dále, v TDD (Time Division Duplex - Časovém Rozdělovacím Duplexním) systému, protože stavy kanálu při vysílacím a přijímacím spojení jsou považovány za téměř shodné, je možno použít výsledek získaný měřením kvality opačného kanálu.

Dále je možno určit kvalitu kanálu ze signálu s opakovaným požadavkem a aplikovat ji při změně modulačního schématu. Jinými slovy, je možno, aby kvalita kanálu byla určena ze signálu s opakovaným požadavkem, a aby na základě určeného výsledku bylo odpovídajícím způsobem změněno modulační schéma. Například, jsou-li vysílány signály v 16QAM a jsou přijaty například tři nebo více požadavků na opakování, může být určeno, že 16QAM není optimální a modulační schéma je přepnuto na modulační schéma s menší modulační úrovní, například na 8QAM. Dále v případě, že jsou přijaty dva požadavky na opakování, může být určeno, že všechny bity jsou přeneseny správně a modulační schéma zůstává stejné nebo je přepnuto na modulační schéma s vyšší modulační úrovní.

V případě určování kvality kanálu z požadavku ňa opakování a aplikace při změně modulačního schématu je možno brát v úvahu skupinu předchozích výsledků požadavků na

-36opakování. Například v případě, kdy jsou vysílány signály v 16QAM a jsou přijaty čtyři nebo více požadavků na opakování, může být určeno, že 16QAM není optimální, a modulační schéma je přepnuto na modulační schéma s menší modulační úrovní, například na 8QAM. V případě přijmutí tří požadavků na opakování je určování provedeno zahrnutím předchozích požadavků na opakování, a v případě přijmutí tří požadavků na opakování dvakrát za sebou je modulační schéma přepnuto na modulační schéma s menší modulační úrovní, jako například 8QAM. Dále, v případě přijmutí dvou požadavků na opakování může být určeno, že všechny bity jsou přeneseny správně a modulační schéma zůstává stejné nebo je přepnuto na modulační schéma s vyšší modulační úrovní.

Dále v případě, že je brána v úvahu skupina předchozích výsledků požadavků na opakování, je možno použít průměrnou hodnotu počtu předchozích požadavků na opakování a použít průměrnou hodnotu po vynásobení daným faktorem. Dále je možno vygenerovat diagram stavu vysílání modulačního schématu pro změnu modulačního schématu podle diagramu.

Výše uvedená první až třetí provedení popisují případ, kde přístroj na vysílací straně nevysílá vůbec žádné informace o modulačním schématu. Podle předloženého vynálezu je však možno vysílat na vysílacím kanálu kandidáty pro modulační schéma používané v přístroji na vysílací straně. Informacemi je například vysílání na vysílacím kanálu udávající, že základní stanice podporuje pouze BPSK, QPSK, 8QAM a 16QAM. V komunikačních terminálech pak není nutné přijímat signály odpovídající 32QAM a 64QAM, a je požadována pouze demodulace signálů odpovídajících modulačním schématům, které základní stanice podporuje, čímž je umožněno snížení spotřeby energie.

Dále, pro přístroj na přijímací straně je možné oznámení modulačních schémat, které přístroj na přijímací straně podporuje, například v komunikačních protokolech s přístrojem na vysílací straně. Pro přístroj na vysílací straně je pak ·

• 9 *

9999

9

9999 ·

• 9 ·99 9 možné vysílat signály výběrem modulačních schémat pouze z těch modulačních schémat, které přístroj na přijímací straně podporuje. Ve výsledku je možno ve výše uvedených provedeních vykonávat řízení způsobem odpovídajícím tomu, co přístroj na přijímací straně podporuje. Jestliže komunikační terminál podporuje například pouze modulační schémata do 16QAM, pak základní stanice vykonává pro tento komunikační terminál modulaci pouze do 16QAM. V tomto bodě základní stanice používá modulací pouze do 16QAM, ikdyž je dostupná modulace až do 64QAM. V tomto případě, protože je plýtváno radiovým zdrojem, tento terminál může být pokutován, například poplatkem.

Dále, při určování kandidátů modulačního schématu, mohou být určeni kandidáti odpovídající průměrnému stavu kanálu mezi přístrojem na vysílací straně a přístrojem na přijímací straně. Například, existuje-li komunikační terminál na místě vzdáleném od základní stanice a základní stanice určí, že mohou být použity pouze BPSK až 8QAM, pak základní stanice oznámí komunikačnímu terminálu vysílání signálů v BPSK až 8QAM použitím nízkorychlostního řídícího signálu nebo prvního protokolu. Tímto způsobem nemusí komunikační terminál přijímat signály odpovídající 32QAM a 64QAM a je schopen potlačit plýtvání při spotřebě energie.

Na druhou stranu, při komunikaci s terminálem nacházejícím se v blízkosti základní stanice ve stavu s vysokou kvalitou kanálu je možné jako kandidáty vybrat pouze 8QAM až 64QAM. Rozsah se může měnit s pohybem komunikačního terminálu a je odpovídajícím způsobem obnovován při aktualizaci. Základní stanice je schopna určovat rozsah kandidátů modulačního schématu použitím výběrového histogramu předchozích modulačních schémat, statistik a průměru informací o kvalitě kanálu. Dále, jestliže data nejsou přenášena dlouhý časový interval, je možné, aby byla oznámena zpráva, že data nebyla přenášena dlouhý časový interval a na základě této zprávy je určen rozsah kandidátů modulačního schématu.

-38 ⁴· ⁴

⁴⁴⁴ • « « ^{4 44} * ⁴ · ⁴⁴⁴⁴ · ^{4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 4 44 4444}

Ve- výše uvedených prvním až třetím provedení není nijak omezen opakovači algoritmus pro opravu chyb. Podle toho jsou opakovacími algoritmy pro opravu chyb například Stop a Wait ARQ, Go Back N ARQ, Výběrové Opakování ARQ a Hybridní ARQ.

Přesněji, v případě použití Hybridního ARQ, protože kvůli opakování je v typu I vysílán stejný signál, přístroj na přijímací straně je schopen vykonávat zvažování s pravděpodobností pro kombinaci amplitud.

V typu II a v typu III je mezitím nutné určit, zda opakování je vyvolané chybou v přenosu nebo tím, že signál není skutečně vyslán protože modulační úroveň je nízká a signál proto nemůže být přijat.

Přístroj na vysílací straně zná vysílaná data a proto je schopen provádět takovéto určování. Přístroj na přijímací straně však nezná vysílaná data a proto musí vykonávat vysílání jak opakovaného tak i prvního vysílání. V tomto případě, když množství informací při opakování je odlišné od původního přeneseného množství informací, množství informací je uvedeno ve shodu vysláním skupiny po sobě jdoucích opakování nebo nasbíráním skupiny opakování.

Předložený vynález není omezen výše uvedenými prvním až třetím provedením a může být proveden v jejich různých modifikacích. Například, zatímco výše uvedená provedení popisují případ, kde nejvyšší modulační úrovní v přístroji na přijímací straně je 64, předložený vynález je podobně aplikovatelný na případ, kde největší modulační úroveň v přístroji na přijímací straně přesahuje 64, jako například 128 a 256. Kandidátem odpovídajícím výkonu může být libovolné modulační schéma. Podle toho nejsou modulační úrovně používané v prvním a druhém provedení nijak přesně omezeny.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu je aplikovatelný na digitální radiový komunikační systém mezi komunikačním terminálem a základní stanicí, a vysílacím systémem.

-39• *

9

9 9

9999

9

9« 9·99

Komunikačním systémem s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu je komunikační systém s adaptivní modulací, který adaptivně mění modulační schéma pro každou vysílanou jednotku a přizpůsobuje konfiguraci tam, kde přístroj na vysílací straně nastaví různé jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a vysílá data podrobená zpracování chybové detekce na různých základech jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a přístroj na přijímací straně vykonává demodulaci nezávisle pro každou z jednotek chybové detekce použitím různých demodulačních vzorů pro získání přijatých dat.

Podle této konfigurace, ikdyž přístroj na vysílací straně používá pro vysílání signálů libovolné modulační schéma z Mmaticových modulačních schémat, je pro přístroj na přijímací straně možné demodulovat data pomocí demodulačního způsobu odpovídajícího modulačnímu schématu. Jinými slovy, jsou-li vysílány signály podle M-maticového modulačního schématu s menší modulační úrovní než je největší modulační úroveň umožňující demodulaci na demodulační straně, pak je možno přesně demodulovat data skutečně přenesených jednotek. Přístroj na přijímací straně je proto schopen demodulovat všechna přenesená data bez znalosti (jakékoliv vědomosti) modulačního schématu přístroje na vysílací straně.

Ve výsledku je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu (signálu s modulační úrovní vysílání) z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, a tím je možné efektivnější využití zdrojů při přijímacím spojení. Dále, protože je eliminována potřeba oznamování modulačního schématu z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, je možno zkrátit dobu, během níž je demodulován signál s modulační úrovní vysílání a poté jsou demodulována data jako v konvenční metodě, a tím je zmenšeno datové zpoždění. Dále je možno zkrátit zpoždění žádosti o opakování.

• · • « · • aftftft

-40ft· ·* • ftft ft • ft · • · · ft · · ·· ·« · ·

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž pro všechny platí, že druhá mocnina počtu signálových bodů je celé číslo.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž pro všechny platí, že druhá mocnina počtu signálových bodů není celé číslo.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž všechny používají fázové určovací osy procházející počátečním bodem signálového prostorového diagramu.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž M-maticovýmí modulačními schématy, používajícími fázové určovací osy procházející počátečním bodem signálového prostorového diagramu, jsou modulační schémata, ve kterých je prováděna identifikace ve směru amplitudy.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž chybové opravné kódování je prováděno souhrnně po každé skupině bitů, a přístroj na přijímací straně detekuje bity vyslané z přístroje na vysílací straně jako platné bity vykonáním chybové detekce.

Podle těchto konfigurací je možno vykonávat přesnou demodulaci bez znalosti (jakékoliv vědomosti) modulačního schématu, který používá komunikační strana pro vysílání signálů.

ftft ft • ft ft ft • · ft ftftftft ·

9 9

9 9 9 · 9999

9·9

-419 · *

Β 0 00» 0

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž uspořádání signálových bodů je nastaveno tak, že rozdíl mezi počtem signálových bodů ve směru osy I a počtem signálových bodů ve směru osy Q je malý. Tím je proto

možno zvýšit efektivitu	vysílání,	jestliže	existuje	rozdíl
mezi počtem signálových	bodu ve	směru	osy I a	počtem
signálových bodů ve směru	osy Q.
Komunikační systém	s adaptivní	modulací	podle

předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž polohy řídících signálů jsou nastaveny použitím hodnoty rovné polovině maximální amplitudy v signálovém prostorovém diagramu M-maticového modulačního schématu s největší modulační úrovní.

Podle této konfigurace je možno sdílet řídící signály v libovolném modulačním schématu a přijímat řídící signály podobně v libovolném modulačním schématu.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž pro každou z jednotek chybové detekce je vykonán opakovaný požadavek.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu ve výše uvedené konfiguraci přizpůsobuje konfiguraci, přičemž modulační schéma je měněno adaptivně na základě kvality kanálu odhadnuté z požadavku na opakování.

Vysílací přístroj podle předloženého vynálezu přizpůsobuje konfiguraci poskytnutím jednotky, která nastavuje různé jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a jednotky, která vysílá data podrobená zpracování chybové detekce na různých základech jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu.

Přístroj na přijímací straně podle předloženého vynálezu přizpůsobuje konfiguraci poskytnutím jednotky, která přijímá data podrobená zpracování chybové detekce na různých základech *4 ·

-42• 4 4 4 4

4

4···

• 4 4 44·· · 4 • 4 4 · jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a jednotky, která demoduluje data nezávisle pro každou jednotku chybové detekce použitím různých demodulačních vzorů pro získání přijatých dat.

Jak bylo popsáno výše, protože v komunikačním systému s adaptivní modulací podle předloženého vynálezu byla eliminována potřeba oznamování informací o modulačním schématu nebo podobných z přístroje na vysílací straně do přístroje na přijímací straně, je možné efektivnější využití zdrojů při přijímacím spojení. Dále je možno zkrátit dobu, během níž jsou demodulovány informace o modulační schématu a podobně, a poté jsou demodulována data, a zmenšit zpoždění zpracování. Ve výsledku je možno také zkrátit zpoždění žádosti o opakování.

Tato přihláška je založena na Japonských Patentových Přihláškách č.2000-189411, podané 23.června 2000, a č.2001047197, podané 22.února 2001, jejichž celý obsah je zde výslovně uveden jako odkaz.

Průmyslová využitelnost

Předložený vynález je aplikovatelný pro komunikační systém s adaptivní modulací používaný v digitálním radiovém komunikačním systému.

Claims (6)

1. Komunikační systém s adaptivní modulací, který adaptivně mění modulační schéma pro každou vysílanou jednotku, vyznačující se tím, že přístroj na vysílací straně nastavuje různé jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a vysílá data podrobená zpracování chybové detekce na různých základech jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu, a přístroj na přijímací straně vykonává demodulaci nezávisle pro každou z jednotek chybové detekce použitím různých demodulačních vzorů pro získání přijatých dat.

2. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 1, vyznačující se tím, že modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž pro všechny platí, že druhá mocnina počtu signálových bodů je celé číslo.

3. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 1, vyznačující se tím, že modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž pro všechny platí, že druhá mocnina počtu signálových bodů není celé číslo.

4. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 3, vyznačující se tím, že uspořádání signálových bodů je nastaveno tak, že rozdíl mezi počtem signálových bodů ve směru osy I a počtem signálových bodů ve směru osy Q je malý.

5. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 1, vyznačující se tím, že modulační schéma je měněno adaptivně mezi M-maticovými modulačními schématy, z nichž všechny používají fázové určovací osy procházející počátečním bodem signálového prostorového diagramu.

6. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 5, vyznačující se tím, že M-maticovými modulačními schématy,

-449 9 • 9

9· 999«

8.

8.

9.

9.

10.

10.

11.

11.

používajícími fázové určovací osy procházející počátečním bodem signálového prostorového diagramu, jsou modulační schémata, ve kterých je prováděna identifikace ve směru amplitudy.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 5, vyznačující se tím, že chybové opravné kódování je prováděno souhrnně po každé skupině bitů, a přístroj na přijímací straně detekuje bity vyslané z přístroje na vysílací straně jako platné bity vykonáním chybové detekce.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 1, vyznačující se tím, že polohy řídících signálů jsou nastaveny použitím hodnoty rovné polovině maximální amplitudy v signálovém prostorovém diagramu M-maticového modulačního schématu s největší modulační úrovní. Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro každou z jednotek chybové detekce je vykonán požadavek na opakování.

Komunikační systém s adaptivní modulací podle nároku 9, vyznačující se tím, že modulační schéma je měněno adaptivně na základě kvality kanálu odhadnuté z požadavku na opakování.

Vysílací přístroj obsahující:

prostředky pro nastavení různých jednotek chybové detekce odpovídajících poloze bitu; a prostředky pro vysílání dat podrobených zpracování chybové detekce na různých základech jednotky chybové detekce odpovídající poloze bitu.

Přijímací přístroj obsahující:

prostředky pro přijímání dat podrobených zpracování chybové detekce na různých základech jednotky chybové detekce odpovídajících poloze bitu; a

-45ΦΦ ** φ φ φ φφ φ

φφφφ

ΦΦ V φ φ φ φ φφφ « φ φ φφφφ φφφ φφ φ φ

φφ φφ φ φ φ • φ φ φ • φ φφφφ prostředky pro demodulování dat nezávisle pro každou jednotku chybové detekce použitím různých demodulačních vzorů pro získání přijatých dat.