RU2528181C2 - Разделение потоков битов для создания пространственных трактов для передачи на множестве несущих - Google Patents

Разделение потоков битов для создания пространственных трактов для передачи на множестве несущих Download PDF

Info

Publication number
RU2528181C2
RU2528181C2 RU2011139339/07A RU2011139339A RU2528181C2 RU 2528181 C2 RU2528181 C2 RU 2528181C2 RU 2011139339/07 A RU2011139339/07 A RU 2011139339/07A RU 2011139339 A RU2011139339 A RU 2011139339A RU 2528181 C2 RU2528181 C2 RU 2528181C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
symbol
bits
stream
data
transmitter
Prior art date
Application number
RU2011139339/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011139339A (ru
Inventor
Андреас ШВАГЕР
Вейюнь ЛУ
Лотар Штадельмайер
Original Assignee
Сони Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сони Корпорейшн filed Critical Сони Корпорейшн
Publication of RU2011139339A publication Critical patent/RU2011139339A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2528181C2 publication Critical patent/RU2528181C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014—Three-dimensional division
    • H04L5/0023—Time-frequency-space
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/542—Systems for transmission via power distribution lines the information being in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0272—Arrangements for coupling to multiple lines, e.g. for differential transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0292—Arrangements specific to the receiver end

Abstract

Настоящее изобретение относится к области битового демультиплексирования/ мультиплексирования в MIMO-системах связи с множеством несущих. В частности, настоящее изобретение относится к MIMO-передатчику с множеством несущих и MIMO-приемнику с множеством несущих. MIMO-передатчик с множеством несущих, соответствующий настоящему изобретению, содержит блок демультиплексирования и отображения в символы для приема входного потока битов и для генерирования множества потоков символов, причем каждый поток символов связан с отличным от других каналом передачи и содержит множество символов данных, при этом каждый символ данных отнесен к отличной от других несущей; один или более модуляторов множества несущих для генерирования по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих на основе этих потоков символов; и по меньшей мере два порта передачи для передачи соответственно этих по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих, при этом пропускная способность канала передачи данных для каждого канала передачи может быть изменена по отдельности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области битового демультиплексирования/мультиплексирования (разделения потока битов на множество потоков/объединения потоков битов) в MIMO-системах связи с множеством несущих (например, в MIMO-системах связи с мультиплексированием на основе пространственного разделения с предварительным кодированием, использующих адаптивное OFDM-мультиплексирование). В частности, настоящее изобретение относится к MIMO-передатчику с множеством несущих и MIMO-приемнику с множеством несущих.
Описание предшествующего уровня техники
MIMO-системы связи (системы связи со множественными входами и множественными выходами) хорошо известны в данной области техники. MIMO-передатчик содержит по меньшей мере два порта передачи (например, антенны), а MIMO-приемник содержит по меньшей мере два порта приема (например, антенны). Сигналы передаются от портов передачи до портов приема через канал связи, который обычно смешивает сигналы, переданные множеством портов передачи. MIMO-приемник содержит MIMO-детектор (MIMO-декодер), который "разделяет" принятые сигналы и получает информацию, содержащуюся в сигналах, переданных MIMO-передатчиком. Известны разнообразные виды MIMO-передатчиков, например, MIMO-передатчик с пространственно-временным кодированием и MIMO-передатчики с пространственным мультиплексированием с предварительным кодированием (например, MIMO-передатчики с формированием собственных диаграмм направленности) и без предварительного кодирования. Для каждого типа MIMO-передатчика используется соответствующий MIMO-приемник. В MIMO-технологии достигается более высокая спектральная эффективность и более высокая надежность канала связи. Кроме того, хорошо известны схемы модуляции с множественными несущими, например, OFDM-мультиплексирование (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) и вейвлет-модуляция множественных несущих. MIMO-системы имеют два или больше каналов передачи. Обычно при использовании имеется один источник данных и один приемник данных. Следовательно, передаваемые данные должны быть разделены (демультиплексированы, разложены) на различные каналы передачи данных. В приемнике разделенные данные, принятые по индивидуальным каналам передачи, должны быть вновь объединены (мультиплексированы, соединены). Эта задача называется битовым демультиплексированием/мультиплексированием для индивидуальных каналов передачи. PLC-системы связи (системы связи по линиям электроснабжения или с несущей, передаваемой по линиям электроснабжения) передают данные с использованием одного или более проводов, которые регулярно используются для передачи электрической энергии. В беспроводных MIMO-системах с множественными несущими используется постоянное отображение символов (например, QAM-отображение (отображение квадратурной амплитудной модуляции)) для всех несущих. Это имеет своим результатом постоянную пропускную способность на отдельных каналах, так что демультиплексирование в передатчике представляет собой статическое разделение поступающих битов на выходящие биты. В приемнике эти биты будут статическим образом вновь мультиплексированы.
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить усовершенствованные MIMO-передатчики и приемники с множественными несущими, в частности, в том, чтобы обеспечить повышенную устойчивость передачи данных и/или уменьшенную сложность передачи данных.
Раскрытие изобретения
MIMO-передатчик с множественными несущими, соответствующий настоящему изобретению, содержит блок демультиплексирования и отображения в символы, предназначенный для приема входного потока битов и для генерирования множества потоков символов, причем каждый поток символов связан с отличным от других каналом передачи и содержит множество символов данных, при этом каждый символ данных приписан отличной от других несущей; один или более модуляторов множественных несущих для генерирования по меньшей мере двух модулированных сигналов множественных несущих на основе указанных потоков символов; и по меньшей мере два порта передачи для передачи соответственно указанных по меньшей мере двух модулированных сигналов множественных несущих, при этом пропускная способность каждого канала передачи может быть изменена по отдельности.
Поскольку пропускная способность каждого канала передачи изменяется по отдельности, пропускная способность канала передачи данных может быть приспособлена, например, к условиям канала, что обеспечивает более надежную и более эффективную передачу данных.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один символ данных представлял не являющуюся непрерывной конфигурацию битов из входного потока битов.
Предпочтительно, чтобы блок демультиплексирования и отображения в символы был выполнен с возможностью разделения входного потока битов на множество разделенных потоков битов и для генерирования каждого из упомянутых потоков символов на основе отличного от других потока из упомянутых разделенных потоков битов.
Предпочтительно, чтобы каждому каналу передачи было выделено некоторое количество битов, характеризующих пропускную способность соответствующего канала передачи, а упомянутое разделение входного потока битов на множество разделенных потоков битов было основано на указанном количестве битов, выделенном каналам передачи, и/или основано на одном или более отношениях количества битов, выделенных каналам передачи.
Предпочтительно, чтобы биты разделенных потоков битов были равномерно распределены во входном потоке битов. Разумеется, это не свойство входного потока битов, но свойство используемого мультиплексирования. Другими словами, каждый разделенный поток битов рассматривается как группа битов, и различные группы битов равномерно распределены во входном потоке битов. Иначе говоря, каждый разделенный поток битов рассматривается как группа битов, и упомянутое разделение входного потока данных на разделенные потоки битов выполняется таким образом, что члены групп битов равномерно распределены во входном потоке битов. Иначе говоря, каждый бит входного потока битов рассматривается как соответствующий некоторому классу, причем соответствующий класс задается разделенным потоком битов, частью которого является этот бит, и классы равномерно распределены во входном потоке битов.
Предпочтительно, входной поток содержит по меньшей мере две секции, причем каждая секция содержит по меньшей мере две группы битов, при этом каждая группа из этих по меньшей мере двух групп демультиплексируется в отличный от другого поток из числа разделенных потоков битов и задается одним или более следующими друг за другом битами.
В качестве альтернативы, предпочтительно, чтобы каждый символ данных представлял непрерывную последовательность битов из входного потока битов.
Предпочтительно, чтобы блок демультиплексирования и отображения в символы был выполнен с возможностью отображения битов входного потока битов данных в символы данных и демультиплексирования символов данных во множество потоков символов.
Предпочтительно, чтобы группа всех символов данных из потока символов представляла непрерывную последовательность битов из входного потока битов; или группа всех символов данных для соответствующих поднесущих в каналах передачи представляла непрерывную последовательность битов из входного потока битов; или каждая из непрерывных последовательностей битов входного потока битов передавалась на определенной поднесущей определенного канала передачи, определяемого псевдослучайной последовательностью.
Предпочтительно, чтобы блок демультиплексирования и отображения в символы был выполнен с возможностью последовательного отображения этих непрерывных последовательностей битов в символы данных.
Предпочтительно, чтобы совокупность, используемая при генерировании символов данных, была приспособлена по меньшей мере к некоторым поднесущим по меньшей мере в некоторых каналах передачи.
MIMO-приемник с множественными несущими, соответствующий настоящему изобретению, содержит по меньшей мере два порта приема соответственно для приема по меньшей мере двух модулированных сигналов на множестве несущих; один или более демодуляторов множества несущих для демодулирования этих принятых по меньшей мере двух сигналов; детектор для генерирования по меньшей мере двух потоков символов на основе этих демодулированных по меньшей мере двух сигналов, причем каждый поток символов связан с отличным от других каналом передачи и содержит множество символов данных; и блок обратного отображения символов и мультиплексирования для генерирования выходного потока битов на основе этих по меньшей мере двух потоков символов.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один символ данных представлял не являющуюся непрерывной конфигурацию битов выходного потока битов.
Предпочтительно, чтобы блок обратного отображения символов и мультиплексирования был выполнен с возможностью обратного отображения множества потоков символов в соответствующее множество разделенных потоков битов.
Предпочтительно, при этом, чтобы для каждого канала передачи было назначено некоторое количество битов, указывающих пропускную способность канала передачи данных для соответствующего канала передачи, блок обратного отображения символов и мультиплексирования был выполнен с возможностью мультиплексирования упомянутых разделенных потоков битов в упомянутый выходной поток битов на основе указанного количества битов, назначенного каналам передачи, и/или на основе одного или более отношений между количеством битов, назначенным каналам передачи.
Предпочтительно, при этом, чтобы биты разделенных потоков битов были равномерно распределены в выходном потоке битов.
Предпочтительно, при этом, чтобы выходной поток битов содержал по меньшей мере две секции, причем каждая секция содержит по меньшей мере две группы битов, при этом каждая группа из числа этих по меньшей мере двух групп задается одним или более следующими друг за другом битами и мультиплексируется в выходной поток битов из отличного от других потока из числа разделенных потоков битов.
В качестве альтернативы, предпочтительно, чтобы каждый символ данных представлял непрерывную последовательность битов из выходного потока битов.
Предпочтительно, чтобы блок обратного отображения символов и мультиплексирования был выполнен с возможностью мультиплексирования символов данных из множества потоков символов в единый поток символов и обратного отображения мультиплексированных символов данных в выходной потоков битов.
Предпочтительно, чтобы группа всех символов данных из одного из множества потоков символов представляла непрерывную последовательность битов из выходного потока битов; или группа всех символов данных для соответствующих поднесущих в каналах передачи представляла непрерывную последовательность выходного потока битов; или каждая из непрерывных последовательностей битов выходного потока битов принималась на определенной поднесущей определенного канала передачи, определяемого псевдослучайной последовательностью.
Предпочтительно, чтобы блок обратного отображения символов и мультиплексирования был выполнен с возможностью последовательного обратного отображения этих символов данных в непрерывные последовательности битов.
Предпочтительно, чтобы совокупность, используемая при генерировании выходного потока битов на основе этих по меньшей мере двух потоков символов, была приспособлена по меньшей мере к некоторым поднесущим по меньшей мере в некоторых каналах передачи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано схематическое представление варианта реализации передатчика, соответствующего настоящему изобретению.
На фиг.2 показано схематическое представление варианта реализации приемника, соответствующего настоящему изобретению.
На фиг.3 показано схематическое представление первого альтернативного варианта реализации блока демультиплексирования и отображения в символы.
На фиг.4 показано схематическое представление первого альтернативного варианта реализации блока обратного отображения символов и мультиплексирования.
На фиг.5 показана блок-схема алгоритма демультиплексирования/ мультиплексирования битов по первому альтернативному варианту реализации изобретения.
На фиг.6 показан первый пример демультиплексирования/мультиплексирования битов, получаемого с использованием этого алгоритма.
На фиг.7 показан второй пример демультиплексирования/мультиплексирования битов, получаемого с использованием этого алгоритма.
На фиг.8 показано схематическое представление второго альтернативного варианта реализации блока демультиплексирования и отображения в символы.
На фиг.9 показано схематическое представление второго альтернативного варианта реализации блока обратного отображения символов и мультиплексирования.
Описание предпочтительных вариантов реализации изобретения
На фиг.1 и фиг.2 показан первый вариант реализации MIMO-передатчика (1) с множеством несущих и MIMO-приемника (2) с множеством несущих, соответствующих настоящему изобретению. Передатчик (1) и приемник (2) можгут представлять собой любую разновидность устройств связи (или может содержаться в любых этих устройствах), подобных (в порядке неограничивающих примеров) мобильным телефонам, персональным компьютерам, телевизионным приемникам, аудио- и/или видеозаписывающим и/или воспроизводящим устройствам и модемам связи по линиям электроснабжения.
В соответствии с настоящим изобретением передатчик (1) содержит блок (6) демультиплексирования и отображения в символы, один или более модуляторов (с 20-1 по 20-n) множества несущих и по меньшей мере два порта (с 24-1 по 24 -n) передачи.
Передатчик (1) по этому варианту реализации изобретения, кроме того, содержит кодер (5), который кодирует входной поток битов в соответствии с кодом исправления ошибок и/или кодом обнаружения ошибок. Как известно в данной области техники, коды исправления ошибок используются для прямого исправления ошибок. Ниже, как закодированный, так и незакодированный входной поток битов будет именоваться входным потоком битов.
Затем (закодированный) входной поток битов дополнительно обрабатывается блоком (6) демультиплексирования и отображения в символы. Блок (6) демультиплексирования и отображения в символы отображает биты в символы данных посредством одного или более модулей отображения в символы (например, OFDM-модуляторов) (10): с 10-1 по 10-n, как это показано на фиг.3 или фиг.8. При этом блок (6) демультиплексирования и отображения в символы генерирует множество потоков символов. Каждый поток символов содержит множество символов данных, причем каждый символ данных приписан к (передается на) отличной от других поднесущей. Каждый поток из числа потоков символов соответствует отличному от других каналу MIMO-передачи (передачи с множественными входами и множественными выходами). Каналы МIМО-передачи могут также быть названы MIMO-трактами (трактами передачи с множественными входами и множественными выходами). Количество каналов MIMO-передачи обычно является тем же самым, что и количество портов (с 24-1 по 24-n) передачи, но может также быть меньше, чем количество портов (с 24-1 по 24-n) передачи. Отображение битов в символы данных выполняется в соответствии с совокупностями, заданными для каждой поднесущей на каждом канале передачи. Эти совокупности изменяются в соответствии с условиями канала (адаптивная модуляция множественных несущих). Например, совокупность поднесущей канала передачи может быть выбрана в соответствии с показателем качества канала (например, отношением "сигнал-шум", SNR-отношением), определенным для этой поднесущей в этом канале передачи. Совокупности могут быть выбраны для каждой поднесущей в каждом канале передачи отдельно. Например, на выбор или изменение совокупности могут влиять (или изменять его) шум, частотно-зависимое затухание, изменения в MIMO-канале (например, при включении/выключении света в PLG канале), и это влияет на (или изменяет) количество или отношение (соотношение) количества битов, назначаемых каналам передачи. Информация о совокупностях, указывающая совокупности для использования одним или более модулями отображения в символы, может, например, храниться в памяти (14) передатчика (1). Эта информация о совокупностях иногда называется тональной таблицей (например, тональная таблица OFDM- мультиплексирования). Адаптивная модуляция множества несущих особенно выгодна в случае систем PLG связи. Пропускная способность изменяется в зависимости от (размера) совокупности. Размер совокупности представляет собой тот объем информации (например, количество битов), который содержится в символе данных, полученном в соответствии с этой совокупностью. Следовательно, размер совокупности представляет собой объем информации (например, количество битов), который передается на поднесущей канала передачи. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает демультиплексирование/мультиплексирование битов с изменяемой пропускной способностью.
Пропускная способность каждого канала передачи изменяется по отдельности.
Демультиплексирование данных на каналы передачи может быть выполнено на уровне битов или на уровне символов данных, как это будет более подробно описано ниже.
Затем потоки символов подвергаются модулем (18) предварительного кодирования предварительному кодированию для MIMO-передачи. Например, используемое предварительное кодирование может представлять собой предварительное кодирование с формированием собственных диаграмм направленности. Однако могло быть использовано любое подходящее предварительное кодирование для MIMO-передачи. Например, могло бы быть использовано предварительное кодирование соответствующее пространственно-временному коду (например, коду Alamouti). Модуль предварительного кодирования мог бы также быть опущен. В случае, при котором модуль предварительного кодирования опущен, каналы передачи соответствуют портам передачи, то есть каждый поток символов передается отличным от другого портом из числа портов (с 2 4-1 по 24-n) передачи. С другой стороны, в случае, когда, например, используется формирование собственных диаграмм направленностей, каналы передачи не соответствуют портам (с 24-1 по 24-n) передачи. Это объясняется тем, что формирование собственных диаграмм направленностей "смешивает" входной поток символов таким образом, чтобы генерировать предварительно закодированные (выходные) потоки символов. Модуль (18) предварительного кодирования генерирует множество предварительно закодированных потоков символов данных в соответствии с количеством портов (с 24-1 по 24-n) передачи.
Затем каждый предварительно закодированный поток символов данных подвергается модуляции множества несущих (например, OFDM-модуляции, вейвлет-модуляции множества несущих) соответствующим модулятором (с 20-1 по 20-n) множественных несущих (например, OFDM-модулятором), и передается соответствующим одним из портов (с 24-1 по 24-n) передачи. В качестве альтернативы, предварительно закодированные символы данных модулируются единственным модулятором множества несущих. В этом случае модулированные потоки символов данных затем демультиплексируются для соответствующих портов (с 24-1 по 24-n) передачи.
Порты (с 24-1 по 24-n) передачи могли бы, например, представлять собой антенны. Однако в одном варианте реализации изобретения порты (с 24-1 по 24-n) передачи выполнены с возможностью передачи сигналов приемнику (2) по двум или более проводам. При этом провода могут быть выделенными линиями передачи данных или могут - дополнительно или в основном - служить цели передачи электрической энергии (например, PLG-передатчик, передающий данные по линиям электросети).
Приемник (2) принимает сигналы, переданные по MIMO-каналу (не показанному на чертеже) передатчиком (1), своими по меньшей мере двумя портами (с 30-1 по 30-n) приема. Эти сигналы содержат информацию входного потока битов. Порты (с 30-1 по 30-n) приема могут, например, представлять собой антенны. Однако в одном варианте реализации порты (с 30-1 по 30-n) приема выполнены с возможностью приема сигналов по двум или более проводам. При этом провода могут быть выделенными для передачи данных или могут - дополнительно или в основном - служить цели передачи электрической энергии (например, приемник системы связи по линиям электроснабжения, принимающий данные по линиям электросети).
Затем эти по меньшей мере два модулированных сигнала на множестве несущих демодулируются соответствующими по меньшей мере двумя демодуляторами (с 34-1 по 34-n) множества несущих (например, OFDM-демодуляторами, вейвлет-демодуляторами множества несущих). Демодуляция может также быть выполнена последовательно, как с 20-1 по 20-n в передатчике (1). Вместо множества демодуляторов множества несущих, соответствующего количеству портов (с 30-1 по 30-n) приема, также можно использовать меньше демодуляторов множества несущих, например единственный демодулятор множества несущих. В этом случае принятые модулированные сигналы множественных несущих демодулируются, по меньшей мере, частично, последовательным образом.
На основе демодулированных сигналов модуль (35) оценки каналов получает информацию о состоянии каналов (CSI-информацию). Информация о состоянии каналов может, например, содержать матрицу каналов и показатель качества канала (например, отношение "сигнал-шум") для каждой поднесущей на каждом канале передачи. Определение информации о состоянии каналов может, например, основываться на обучающих символах и/или пилотных символах. Как было описано выше, совокупности, используемые при отображении в символы и обратном отображении символов, приспосабливаются к условиям каналов. Конкретные используемые совокупности могут быть определены на основе информации о состоянии канала. Например, совокупность для некоторой определенной поднесущей в некотором определенном канале передачи может определяться на основе показателя качества канала (например, отношения "сигнал-шум") этой определенной поднесущей этого определенного канала передачи. Информация о состоянии каналов и информация о совокупностях может, например, храниться в памяти (44) приемника (2). Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает демультиплексирование/мультиплексирование битов с изменяемой пропускной способностью.
Детектор (36) выполняет над демодулированными сигналами MIMO-детектирование (MIMO-декодирование). Это детектирование может основываться на информации о состоянии каналов, полученной модулем (35) оценки каналов. Можно использовать любой вид детекторов (декодеров). Например, можно использовать: детекторы, основанные на методе обращения в ноль незначащих коэффициентов (ZF-детекторы); детекторы, основанные на методе минимальной среднеквадратической ошибки (MMSE-детекторы), и детекторы, основанные на методе максимального правдоподобия (МL-детекторы). В результате MIMO-детектирования получаются по меньшей мере два потока символов, соответствующие этим по меньшей мере двум каналам передачи.
В блоке (38) обратного отображения символов и мультиплексирования детектированные потоки символов обрабатываются в направлении, обратном обработке в блоке (6) демультиплексирования и отображения в символы, входящем в состав передатчика (1) таким образом, чтобы получить выходной поток битов. В частности, одним или более модулями (40: с 40-1 по 40-n) обратного отображения символов, осуществляется отображение ("обратное отображение") каждого символа данных, содержащегося в потоках символов, в некоторое количество битов, представленному этим символом данных, как это показано на фиг.4 или фиг.9. Как было описано выше, может использоваться адаптивная демодуляция множества несущих. Информация о совокупностях, указывающая, какие совокупности использовать, могла бы, например, храниться в памяти (44) приемника (2). Мультиплексирование данных, принятых по множеству каналов передачи, во выходной поток битов может быть выполнено на уровне битов или на уровне символов данных, как это будет более подробно описано ниже. Выходной поток битов все еще закодирован, посредством кодирования, примененного к нему кодером (5) передатчика (1).
Закодированный выходной поток битов декодируется декодером (48) с использованием метода исправления и/или обнаружения ошибок, соответствующего коду исправления и/или обнаружения ошибок, применяемому кодером (5). В результате получают декодированный выходной поток битов. Закодированный и декодированный выходные потоки битов будут оба в дальнейшем именоваться как выходной поток битов.
Приемник (2) может дополнительно содержать передающую секцию (46), а передатчик (1) может дополнительно содержать принимающую секцию (16). Посредством передающей секции (46) и принимающей секции (16) обеспечивается обратный канал связи, при помощи которого от приемника (2) передатчику (1) может быть передан любой тип информации. Передающая секция (46) может, но не в обязательном порядке, иметь конструкцию и функциональные возможности передатчика (1). Используя передающую секцию (46), приемник (2) может, например, передавать информацию о состоянии каналов, информацию предварительного кодирования и информацию о совокупностях (например, тональную таблицу OFDM-мультиплексирования), то есть информацию, указывающую на то, какие совокупности использовать при отображении битов в символы данных для каждой поднесущей в каждом канале передачи. Принимающая секция (16) может, но не в обязательном порядке, иметь конструкцию и функциональные возможности приемника (2). Используя принимающую секцию, передатчик (1) может, например, принимать информацию о состоянии каналов, информацию предварительного кодирования и информацию о совокупностях, сгенерированную и переданную приемником (2).
Далее будут описаны два альтернативных варианта реализации передатчика (1) и приемника (2). В первом альтернативном варианте реализации изобретения битовое демультиплексирование/мультиплексирование выполняется на уровне битов. Во втором альтернативном варианте реализации изобретения битовое демультиплексирование/мультиплексирование выполняется на уровне символов. Как первый, так и второй альтернативные варианты реализации изобретения имеют конструкцию и функционирование такие, как описанные выше со ссылкой на фиг.1 и 2.
На фиг.3 и 4 показаны блок (6) демультиплексирования и отображения в символы, входящий в состав передатчика (1), и блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования, входящий в состав приемника (2), соответствующие первому альтернативному варианту реализации изобретения.
В первом альтернативном варианте реализации изобретения блок (6) демультиплексирования и отображения в символы содержит демультиплексор (8), работающий на уровне битов, и множество модулей (с 10-1 по 10-n) отображения символов (например, QAM-модуляторы (модуляторы квадратурной амплитудной модуляции)), причем каждый модуль отображения символов, соответствует отличному от других каналу MIMO-передачи. Демультиплексор (8) осуществляет демультиплексирование входного потока битов во множество разделенных потоков битов. Разделенные потоки битов обрабатываются параллельно, и входной поток битов тактируется или по меньшей мере может быть тактирован с более высокой тактовой частотой, чем любой из разделенных потоков битов. Количество разделенных потоков битов составляет по меньшей мере два и задается количеством каналов MIMO-передачи. Каждый разделенный поток битов соответствует отличному от других каналу из числа каналов передачи. Биты представлены небольшими прямоугольниками. Биты, представленные прямоугольниками с диагональной штриховкой,демультиплексируются в первый канал передачи. Биты, представленные незаштрихованными прямоугольниками, демультиплексируются в n-ый канал передачи. Отметим, что изображенная секция входного потока битов не содержит биты, демультиплексируемые в каналы передачи, отличные от первого канала передачи и n-го канала передачи. Это сделано исключительно с целью иллюстрации и не должно быть истолковано как ограничение. Обычно во входной поток битов будут вкраплены биты, демультиплексируемые в каналы передачи, отличные от первого канала передачи и n-ого канала передачи. Затем каждый разделенный поток битов отображается соответствующим модулем (с 10-1 по 10-n) отображения символов в соответствующий поток символов. Таким образом, различные разделенные потоки битов обрабатываются (отображаются) параллельно. Как было описано выше, используются изменяемые совокупности (адаптивная модуляция множества несущих). Предпочтительно, чтобы использовалось демультиплексирование с равномерным распределением, который обеспечивает сбалансированное распределение битов по этим двум или более потокам битов. Более подробно это будет описано ниже.
Аналогичным образом блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования, соответствующий первому альтернативному варианту реализации изобретения, содержит некоторое количество модулей (с 40-1 по 40-n) обратного отображения символов, соответствующее количеству каналов передачи (количеству потоков символов), и мультиплексор (42), функционирующий на уровне битов. Множество потоков символов, подаваемых в блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования обрабатываются параллельно. Каждый из модулей (с 40-1 по 40-n) обратного отображения символов осуществляет отображение ("обратное отображение") символов данных отличного от других потока из числа потоков символов в соответствующий разделенный поток битов. Затем разделенные потоки битов, полученные посредством обратного отображения потоков символов, мультиплексируются мультиплексором (42) в единственный поток битов, который является выходным потоком битов. Выходной поток битов тактируется или по меньшей мере может быть тактирован с более высокой тактовой частотой, чем любой из разделенных потоков битов.
Далее со ссылкой на фиг.5 описывается конкретный вариант реализации битового демультиплексирования/мультиплексирования на уровне битов, примененный в передатчике (1) и приемнике (2) по первому альтернативному варианту реализации изобретения. Алгоритм выполняется один раз для каждого символа множества несущих (например, символа мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов) или выполняется по меньшей мере каждый раз, когда меняется размер совокупности, используемый в отображении/обратном отображении символов. Алгоритм работает побитовым образом. В передатчике (1), в соответствии с алгоритмом,определяется, какой бит (закодированного) входного потока битов должен быть передан по какому каналу передачи (и, подразумевается, на какой поднесущей) так,чтобы разделенные потоки битов могли быть надлежащим образом демультиплексированы из входного потока битов. В приемнике (2),в соответствии с алгоритмом, определяется, какой бит (закодированного) выходного потока битов был передан по какому каналу передачи (и, подразумевается, на какой поднесущей) так, чтобы разделенные потоки битов могли быть надлежащим образом мультиплексированы в выходной поток битов. В этом варианте реализации изобретения количество каналов передачи принимается равным двум. Некоторые из действий, выполняемых в соответствии с алгоритмом, которые описываются ниже, относятся только к передатчику (1). Однако специалист в данной области техники поймет, какие соответствующие действия должны быть выполнены в приемнике (2).
На этапе S 2 определяется количество битов, назначаемое каналам передачи (передаваемое каналами передачи). Канал передачи с более высоким количеством назначаемых ему битов задается как "path_b" ("тракт_b"), а канал передачи с более низким количеством назначаемых ему битов задается как "path_a" ("тракт_а").
На этапе S 4 определяется, равно ли количество битов, назначенных каналу ("path_a"), передачи нулю. Если да, то на этапе S 8 количество следующих друг за другом битов из входного потока битов, которое задано количеством битов, назначаемых каналу "path_b", назначается каналу "path_b". Если нет, то процесс переходит на этап S 10.
На этапе S 10 определяется отношение (ratio) количества битов, назначенных каналу ("path_b") передачи, и каналу ("path_a") передачи.
На этапах S 12 и S 14 получают количество битов, передаваемое множеством каналов передачи, а переменные n, a_index и b_index устанавливаются равными единице.
На этапе S 16 определяется, больше ли переменная n, чем общее количество битов, назначенных множеству каналов передачи. Если да, то символу множественных несущих назначены все биты, и алгоритм заканчивает свою работу. Если нет, то алгоритм переходит на этап S 18.
На этапе S 18 проверяется соблюдение неравенства:
n<a_index*(ratio+1)-ratio/2 (1)
Второй член "ratio/2" ("отношение/2") может быть опущен или заменен другой константой. Константа здесь означает слагаемое, независимое от переменной n и не изменяющееся в течение работы алгоритма. В случае, если неравенство соблюдается, алгоритм переходит на этап S 20. В случае, если неравенство не соблюдается, алгоритм переходит на этап S 26.
На этапе S 20 определятся, имеются ли все еще неназначенные биты у канала ("path_b") передачи. Если да, то на этапе S 22 n-ый бит входного потока битов назначается каналу ("path_b") передачи, и переменная b_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходит на этап S 30. Если нет, то алгоритм переходит на этап S 24.
На этапе S 24 n-ый бит входного потока битов назначается каналу ("path_a") передачи, и переменная a_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходит на этап S 30.
На этапе S 26 определяется, имеются ли все еще неназначенные биты у канала ("path_a") передачи. Если да, то на этапе S 24 n-ый бит входного потока битов назначается каналу ("path_a") передачи, и переменная a_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходят на этап S 30. Если нет, то алгоритм переходит на этап S 28.
На этапе S28 n-ый бит входного потока битов назначается каналу ("path_b") передачи и переменная b_index, получает приращение на единицу. И алгоритм переходит на этап S 30.
На этапе S 30 переменная n получает приращение на единицу и алгоритм возвращается на этап S 16.
На этом описание алгоритма, исполняемого передатчиком (1), завершается. При исполнении в приемнике (2) этапы S 4, S 22 и S 24, и S 28 приобретают следующую форму.
На этапе S 4 определяется, равно ли количество битов, назначенных каналу ("path_a") передачи нулю. Если да, то выходным потоком битов задают поток битов, принимаемый по каналу ("path_b") передачи. Если нет, то процесс переходит на этап S 10.
На этапе S 22 n-ый бит выходного потока битов берется из канала ("path_b") передачи (n-ый бит выходного потока битов задается следующим неназначенным битом канала ("path_b") передачи), переменная b_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходит на этап S 30.
На этапе S 24 n-ый бит выходного потока битов берется из канала ("path_a") передачи (n-ый бит выходного потока битов задается следующим неназначенным битом канала ("path_a") передачи), переменная a_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходит на этап S 30.
На этапе S 28 n-ый бит выходного потока битов берется из канала ("path_b") передачи (n-ый бит выходного потока битов задается следующим неназначенным битом канала ("path_b") передачи), переменная b_index получает приращение на единицу, и алгоритм переходит на этап S 30.
Ясно, что этапы, которые являются идентичными для передатчика (1) и приемника (2), не нужно выполнять дважды. Результаты и промежуточные данные могут использоваться совместно (передаваться между) передатчиком (1) и приемником (2), таким образом, чтобы уменьшить сложность вычисления.
Примеры битового демультиплексирования/мультиплексирования, полученного посредством этого алгоритма, изображены на фиг.6 и 7.
На фиг.6 показан входной/выходной поток битов, разделенный поток битов, соответствующий каналу ("path_b") передачи, разделенный поток битов, соответствующий каналу ("path_a") передачи и входной/выходной поток битов представленный битами разделенных потоков битов в случае, при котором отношение количества битов, назначенных каналу ("path_b") передачи и каналу ("path_a") передачи составляет три (то есть ratio=3). Входной поток битов задается последовательностью битов: N1, N2, N3… Разделенный поток битов, соответствующий каналу ("path_a") передачи, задается последовательностью битов Al, A2, A3... Разделенный поток битов, соответствующий каналу ("path_b") передачи, задается последовательностью битов: В1, В2, В3… Первый, второй и третий бит В1, В2 и В3 разделенного потока ("path_b") задаются первым, вторым и четвертым битами: N1, N2 и N4 входного потока битов. Соответственно, первые четыре бита: с N1 по N4, выходного потока битов задаются, соответственно, битами: В1, В2, A1 и В3. Модель распределения ВВАВ (эквивалентно ВАВВ, АВВВ) повторяется каждые четыре бита. В примере, при котором первая поднесущая канала "path_b" модулируется посредством 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (16-QAM-модуляции), биты N1, N2, N4 и N5 отображаются в символ данных, модулированных посредством 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции ("первый символ данных"). Поскольку бит N3 не входит в число битов, представленных первым символом данных, первый символ данных представляет не являющуюся непрерывной конфигурацию (не являющуюся непрерывной последовательность) битов входного/выходного потока битов. В примере, при котором первая поднесущая канала "path_a" модулируется посредством квадратурной фазовой манипуляции (QPSK-манипуляции), биты N3 и N7 отображаются в символ данных, модулированных посредством квадратурной фазовой манипуляции ("второй символ данных"). Поскольку биты: с N4 по N6, не входят в число битов, представленных вторым символом данных, второй символ данных представляет не являющуюся непрерывной конфигурацию (не являющуюся непрерывной последовательность) битов из входного/выходного потока битов. Разумеется, разделенные потоки битов обрабатываются (например, отображаются) параллельно, как это было описано выше. Фиг.5 НЕ следует понимать в том смысле, что имеется некоторое упорядочение (например, упорядочение по времени) МЕЖДУ битами различных каналов передачи (например, НЕ подразумевается, что бит В2 отображается в символ данных перед тем, как в символ данных отображается бит А1). Горизонтальное направление на фиг.5 представляет исключительно порядок В ПРЕДЕЛАХ соответствующих потоков.
На фиг.7 показаны те же самые потоки битов с теми же самыми представлениями, что и на фиг.6, в случае, при котором отношение назначаемых битов составляет 3/2. В этом случае можно заметить, что модель назначения ВАВВА (эквивалентно АВВАВ, ВВАВА, ВАВАВ, АВАВВ) повторяется каждые пять битов.
Как можно заметить по фиг.6 и 7, в случае, когда входной/выходной поток битов представлен битами разделенных потоков битов в каналах ("path_b" и "path_a") передачи, биты разделенных потоков битов равномерно распределены (равномерно рассредоточены, однородно рассредоточены) в пределах входного/выходного потока битов. Во входном/выходном потоке битов не происходит никакого чрезмерного скопления битов некоторого данного разделенного потока битов. Таким образом, следующие друг за другом биты входного/выходного потока битов в максимальной степени распределены между каналами передачи. Это повышает надежность передачи данных и создает благоприятные условия для успешного функционирования кода (прямого) исправления ошибок и/или кода обнаружения ошибок. Это объясняется тем, что количество пакетов ошибок и/или длина пакетов ошибок в принятом закодированном потоке битов уменьшается.
Как можно заметить, входной/выходной поток битов, будучи представленным битами разделенных потоков битов, имеет структуру, содержащую по меньшей мере две секции (например, А1В3В4В5 и А2В6В7В8 в случае ratio=3 (отношение=3) или В1А1 и В2 В3А2 в случае ratio=3/2), причем каждая секция содержит по меньшей мере две группы битов, каждая группа из числа этих по меньшей мере двух групп битов, демультиплексируется в отличный от другого поток из числа разделенных потоков битов (например, А1 мультиплексируется в канал "path_a", B3B4B5 мультиплексируются в канал "path В" в случае ratio=3, или В1 мультиплексируется в канал "path_b", a A1 мультиплексируется в канал "path_a"). Предпочтительно, чтобы количество групп, как в этих примерах, было тем же самым, что и количество каналов передачи.
Как можно заметить, входной/выходной поток битов, будучи представленным битами разделенных потоков битов, имеет структуру, содержащую по меньшей мере две секции (например, В1В2А1В3 и В4В5А2В6 в случае ratio=3 (отношение =3) или В1А1В2В3А2 и В4А3В5В6А4 в случае ratio =3/2), при этом каждая секция содержит биты разделенных потоков битов в том же самом отношении (соотношение), что и отношение (соотношение) количества битов разделенных потоков битов, содержащихся во входном/выходном потоке битов. Хотя этот алгоритм обычно порождает такого рода структуру, существуют отношения назначаемых количеств битов, при которых такая структура невыполнима вследствие математической невозможности. В этом случае алгоритм порождает только одну секцию, которая содержит биты разделенных потоков битов в том же самом отношении, что и входной/выходной поток битов. Эта одна структура представляет собой сам входной/выходной поток.
На фиг.8 и 9 показан блок (6) демультиплексирования и отображения в символы, входящий в состав передатчика (1), и блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования, входящий в состав приемника (2), соответствующие второму альтернативному варианту реализации изобретения, в котором битовое демультиплексирование/мультиплексирование выполняется на уровне символов.
При функционировании на уровне символов данных сложность демультиплексирования и мультиплексирования может быть в значительной мере снижена. Для достижения этого предусматривается модуль (10) отображения в символы (например, QAM-модулятор (модулятор квадратурной амплитудной модуляции)), который имеет пропускную способность, достаточную для всех каналов передачи в сумме так, что он последовательно отображает биты входного потока входных в символы данных для всех поднесущих во всех трактах передачи. Затем полученные символы данных демультиплексируются демультиплексором (9) в эти по меньшей мере два канала передачи.
В некоторых вариантах реализации изобретения для регулирования пропускной способности канала передачи данных мог бы быть предусмотрен сигнал обратной связи, поступающий в кодер (5) из модуля (10) отображения в символы (например, модуль отображения в символы запрашивает у кодера (5) необходимое количество битов).
Модуль (10) отображения в символы может, например, отображать поднесущие различных каналов передачи поблочным способом, последовательным способом или псевдослучайным способом.
В случае поблочного способа, модуль (10) отображения в символы сначала осуществляет отображение всех поднесущих первого канала передачи, затем осуществляет отображение всех поднесущих второго канала передачи, затем осуществляет отображение всех поднесущих третьего канала передачи и так далее до тех пор, пока не будет осуществлено отображение всех поднесущих всех каналов передачи (например, пока не будет осуществлена их квадратурная амплитудная модуляция).
В случае последовательного способа, модуль (10) отображения в символы сначала для всех трактов осуществляет отображение первых поднесущих, затем для всех трактов осуществляет отображение вторых поднесущих, затем для всех трактов осуществляет отображение третьих поднесущих и так далее до тех пор, пока не будет осуществлено отображение всех поднесущих всех трактов (например, пока не будет осуществлена их квадратурная амплитудная модуляция).
Понимается, что поднесущие упорядочены обычным образом в соответствии с физическими характеристиками (например, частотой OFDM-поднесущей (поднесущей для мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов), шириной полосы пропускания несущего вейвлета). Этот естественный порядок представляет собой порядок, в котором осуществляется отображение поднесущих в поблочном способе и в последовательном способе. Конечно, каждая поднесущая представлена в каждом канале передачи один раз, и имеется поблочный и последовательный естественный порядок сочетания поднесущих с каналами передачи. В случае поблочного естественного порядка, сочетания поднесущих с каналами передачи сначала группируются в соответствии с каналами передачи, а затем, в пределах каждой группы, в соответствии с естественным порядком поднесущей. В случае последовательного естественного порядка, сочетания поднесущих с каналами передачи сначала группируются в соответствии с естественным порядком поднесущих, а затем, в пределах каждой группы, в соответствии с каналами передачи.
В случае псевдослучайного способа, модуль (10) отображения в символы осуществляет отображение (например, осуществляет квадратурную амплитудную модуляцию) поднесущих всех каналов передачи в соответствии с некоторой псевдослучайной последовательностью. В случае, когда количество каналов передачи составляет t, а количество поднесущих составляет с, длина последовательности составляет t*c. С каждой поднесущей каждого канала передачи связана цифра из псевдослучайной последовательности, k-ая цифра из случайной последовательности указывает, какое сочетание поднесущей и канала передачи в соответствии с естественным порядком будут отображены на k-ом этапе. Другими словами, псевдослучайная последовательность будет считываться последовательно: цифры 1-ая, 2-ая,… k-ая… до (t*c -ой, и одновременно с этим поступающий поток битов будет назначаться поднесущей с индексом, определенным этой псевдослучайной последовательностью. Когда k-ая цифра последовательности представляет собой j, текущие биты будут отображены в j-ое сочетание поднесущей и канала передачи в соответствии с естественным порядком.
Например, в случае, когда j=1, текущие биты входного потока битов будут переданы j-ым сочетанием поднесущей и канала передачи. Псевдослучайная последовательность может, например, храниться в памяти (14). Блок (6) демультиплексирования и отображения в символы может в таком случае считывать последовательность из памяти (14) и выполнять соответствующее переупорядочение (переупорядочение индекса несущей). В некоторых вариантах реализации изобретения блок (6) демультиплексирования и отображения в символы и модуль (18) предварительного кодирования могут выполнить переупорядочение совместно. В этом случае модуль (18) предварительного кодирования функционирует на основе псевдослучайной последовательности. Для отмеченных несущих (то есть несущих, на которых никакой информации не передается, например, потому, что условия канала являются плохими) переупорядочение остается недействующим потому, что информация об этой отметке уже включена в информацию о комбинациях.
Как и ранее, блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования, входящий в состав приемника (2), выполняет необходимые операции для того, чтобы восстановить первоначальную последовательность битов (то есть выполняет операцию, обратную операции блока (6) демультиплексирования и отображения в символы, входящего в состав передатчика (1)). С этой целью, блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования может, например, содержать мультиплексор (43), работающий на уровне символов и единственный модуль (40) обратного отображения символов, как это изображено на фиг.9. Мультиплексор (43) мультиплексирует символы, принятые по этим по меньшей мере двум каналам передачи, в единый поток символов и предоставляет его модулю (40) обратного отображения символов. Модуль (40) обратного отображения символов (например, QAM-демодулятор (демодулятор для квадратурной амплитудной модуляции)) имеет пропускную способность, которая достаточна для всех каналов передачи в сумме и генерирует выходной поток битов, последовательно осуществляя обратное отображение (например, QAM-демодулирование (демодулирование для квадратурной амплитудной модуляции)) всех поднесущих на всех каналах передачи. Блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования может, например, функционировать в соответствии с принципами поблочного способа, последовательного способа и псевдослучайного способа, описанных выше. В случае псевдослучайного способа, блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования может считывать псевдослучайную последовательность, хранящуюся в памяти (44), и выполнять соответствующее переупорядочение принятых символов данных, таким образом, чтобы мог быть восстановлен первоначальный входной поток битов. В некоторых вариантах реализации изобретения блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования и MIMO-декодер (35) могут выполнять это переупорядочение совместно. В этом случае декодер (35) функционирует на основе псевдослучайной последовательности.
Псевдослучайная последовательность может быть постоянной или может быть различной для различных символов множества несущих (например, OFDM-символов). В случае, когда псевдослучайная последовательность является постоянной, соответствующее упорядочение поднесущей и каналов передачи может быть жестко закодировано в передатчике (1) и приемнике (2), что уменьшает сложность этих устройств.
Переупорядочение несущих в соответствии с псевдослучайной последовательностью улучшает устойчивость передачи данных и обеспечивает благоприятные условия для успешного функционирования кода исправления и/или обнаружения ошибок.
Между блоком (6) демультиплексирования и отображения в символы и модулем (18) предварительного кодирования может быть предусмотрен дополнительный модуль перемежения (не показанный на чертеже). Этот модуль перемежения мог бы, например, осуществлять скремблирование (перестановку) информации между всеми или по меньшей мере некоторыми поднесущими и каналами передачи с идентичными комбинациями. Это дополнительно увеличивает устойчивость передачи данных.
Битовое демультиплексирование/мультиплексирование на уровне символов данных уменьшает сложность демультиплексорных блоков по сравнению с битовым демультиплексированием/мультиплексированием на уровне битов. В самом сложном случае битового демультиплексирования/мультиплексирования на уровне символов данных по-прежнему требуется применять только алгоритм переупорядочения индекса несущей, который описан выше. Кроме того, как было показано выше, в случае битового демультиплексирование/мультиплексирование на уровне символов может быть использован единственный модуль отображения в символы и единственный модуль обратного отображения символов, что дополнительно уменьшает сложность передатчика (1) и приемника (2).
Отметим, что те же самые сигналы передачи, которые получены во втором альтернативном варианте реализации изобретения, могут также быть получены в конструкции по первому альтернативному варианту реализации изобретения, изображенному на фиг.3 и 4. Это возможно, поскольку конструкция по первому альтернативному варианту реализации изобретения способна выполнять более мелкоструктурное (то есть на уровне битов) битовое демультиплексирование/мультиплексирование, чем конструкция по второму альтернативному варианту реализации изобретения, при котором выполняется битовое демультиплексирование/мультиплексирование на уровне символов. Таким образом, также блок демультиплексирования и отображения в символы, имеющий конструкцию, показанную на фиг.3, и блок обратного отображения символов и мультиплексирования, имеющий конструкцию, показанную на фиг.4, могли бы функционировать в соответствии с принципами поблочного способа, последовательного способа и псевдослучайного способа, описанных выше. Однако в этом случае описанная выгода уменьшения сложности не достигается в полной мере. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения для регулирования пропускной способности каналов передачи данных потребовались бы сигналы обратной связи, поступающие от каждого из модулей (с 10-1 по 10-n) отображения в символы и демультиплексора (8) в кодер.
Также, вместо единственного кодера (5), между блоком (6) демультиплексирования и отображения и модулем (18) предварительного кодирования могло бы быть предусмотрено множество кодеров (кода исправления и/обнаружения ошибок) - по одному для каждого канала передачи. В этом случае, между детектором (36) и блоком (38) мультиплексирования и обратного отображения могло бы быть предусмотрено множество декодеров (кода исправления и/или обнаружения ошибок) - один декодер для каждого канала передачи.
Также, вместо единственного кодера (5), между демультиплексором (8) и модулями (с 10-1 по 10-n) отображения в символы могло бы быть предусмотрено множество кодеров (кода исправления и/обнаружения ошибок) - по одному для каждого канала передачи. В этом случае, между модулями (с 40-1 по 40-n) обратного отображения символов и мультиплексором (42) могло бы быть предусмотрено множество декодеров (кода исправления и/или обнаружения ошибок) - один декодер для каждого канала передачи.
Хотя объяснялись варианты реализации настоящего изобретения, при которых оценка канала выполняется на стороне приемника, настоящее изобретение этим не ограничено, и оценка канала могла бы также выполняться на стороне передатчика (например, в случае симметричного MIMO-канала (канала с множественными выходами и множественными выходами)).

Claims (12)

1. MIMO-передатчик (1) с множеством несущих, содержащий:
блок (6) демультиплексирования и отображения в символы для приема входного потока битов и генерирования множества потоков символов, причем каждый поток символов связан с отличным от других каналом передачи и содержит множество символов данных, причем каждый символ данных отнесен к отличной от других несущей,
один или более модуляторов (20-1, 20-n) множества несущих для генерирования по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих на основе упомянутых потоков символов и
по меньшей мере два порта (24-1, 24-n) передачи для передачи соответственно упомянутых по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих,
при этом MIMO-передатчик выполнен с возможностью раздельного изменения пропускной способности канала передачи данных для каждого канала передачи,
при этом блок (6) демультиплексирования и отображения в символы выполнен с возможностью разделения входного потока битов на множество разделенных потоков битов и генерирования каждого из упомянутых потоков символов на основе отличного от других потока из числа упомянутых разделенных потоков битов, а
передатчик выполнен с возможностью назначать каждому каналу передачи некоторое количество битов, представляющих пропускную способность канала передачи данных для соответствующего канала передачи, причем упомянутое разделение входного потока битов на множество разделенных потоков битов основано на упомянутом количестве битов, назначенных каналам передачи, и/или основано на одном или более отношениях количества битов, назначенных каналам передачи.
2. Передатчик по п.1, в котором по меньшей мере один символ данных представляет не являющуюся непрерывной конфигурацию битов из входного потока битов.
3. Передатчик по п.1, в котором биты разделенных потоков битов равномерно распределены во входном потоке битов.
4. Передатчик по п.1, в котором входной поток содержит по меньшей мере две секции, причем каждая секция содержит по меньшей мере две группы битов, при этом каждая группа из упомянутых по меньшей мере двух групп демультиплексируется в отличный от другого поток из разделенных потоков битов и задается одним или более следующими друг за другом битами.
5. Передатчик по п.1, в котором каждый символ данных представляет непрерывную последовательность битов из входного потока битов.
6. Передатчик по п.5, в котором блок (6) демультиплексирования и отображения в символы выполнен с возможностью отображения битов входного потока битов данных в символы данных и демультиплексирования символов данных во множество потоков символов.
7. Передатчик по п.5, в котором группа всех символов данных из потока символов представляет непрерывную последовательность битов из входного потока битов.
8. Передатчик по п.5, в котором группа всех символов данных для соответствующих поднесущих в каналах передачи представляет непрерывную последовательность битов из входного потока битов.
9. Передатчик по п.5, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью передавать каждую из непрерывных последовательностей битов входного потока битов на определенной поднесущей определенного канала передачи, определяемого псевдослучайной последовательностью.
10. Передатчик по п.5, в котором блок демультиплексирования и отображения в символы выполнен с возможностью последовательного отображения упомянутых непрерывных последовательностей битов в символы данных.
11. Передатчик по п.1, в котором совокупность, используемая при генерировании символов данных, приспособлена по меньшей мере к некоторым поднесущим по меньшей мере в некоторых каналах передачи.
12. MIMO-приемник (2) с множеством несущих, содержащий:
по меньшей мере два порта (30-1, 30-n) приема для приема соответственно по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих,
один или более демодуляторов (34-1, 34-n) множества несущих для демодулирования упомянутых принятых по меньшей мере двух сигналов,
детектор (36) для генерирования по меньшей мере двух потоков символов на основе упомянутых демодулированных по меньшей мере двух сигналов, причем каждый поток символов связан с отличным от других каналом передачи и содержит множество символов данных, и
блок (38) обратного отображения символов и мультиплексирования для генерирования выходного потока битов на основе упомянутых по меньшей мере двух потоков символов,
при этом пропускная способность канала передачи данных для каждого канала передачи изменяема по отдельности,
причем приемник выполнен с возможностью приема упомянутых по меньшей мере двух модулированных сигналов множества несущих от передатчика по п.1.
RU2011139339/07A 2009-03-27 2010-01-27 Разделение потоков битов для создания пространственных трактов для передачи на множестве несущих RU2528181C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09156480.7 2009-03-27
EP09156480.7A EP2234315B1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Division of bit streams to produce spatial paths for multicarrier transmission
PCT/EP2010/050882 WO2010108707A1 (en) 2009-03-27 2010-01-27 Division of bit streams to produce spatial paths for multicarrier transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011139339A RU2011139339A (ru) 2013-04-10
RU2528181C2 true RU2528181C2 (ru) 2014-09-10

Family

ID=41213268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139339/07A RU2528181C2 (ru) 2009-03-27 2010-01-27 Разделение потоков битов для создания пространственных трактов для передачи на множестве несущих

Country Status (11)

Country Link
US (4) US8743929B2 (ru)
EP (2) EP2234315B1 (ru)
KR (1) KR101643439B1 (ru)
CN (1) CN102365838B (ru)
AU (1) AU2010227763B2 (ru)
BR (1) BRPI1012364B1 (ru)
CA (1) CA2752711C (ru)
MX (1) MX2011009800A (ru)
RU (1) RU2528181C2 (ru)
WO (1) WO2010108707A1 (ru)
ZA (1) ZA201105815B (ru)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8665691B2 (en) * 2009-02-05 2014-03-04 Sony Corporation Frame and data pattern structure for multi-carrier systems
EP2234315B1 (en) 2009-03-27 2018-02-14 Sony Corporation Division of bit streams to produce spatial paths for multicarrier transmission
EP2494702B1 (en) 2009-10-26 2017-09-20 Sony Corporation Device for use in a power line communication system, power line communication systems and power line communication method
US10027518B2 (en) * 2010-02-12 2018-07-17 Lg Electronics Inc. Broadcasting signal transmitter/receiver and broadcasting signal transmission/reception method
WO2011099749A2 (ko) 2010-02-12 2011-08-18 엘지전자 주식회사 방송 신호 송/수신기 및 방송 신호 송/수신 방법
US9215135B2 (en) * 2011-06-03 2015-12-15 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Terminal device and response signal sending method
US8762820B1 (en) * 2011-12-22 2014-06-24 Landis+Gyr Technologies, Llc Data communications via power line
US9100904B2 (en) * 2012-09-13 2015-08-04 First Principles, Inc. Data stream division to increase data transmission rates
US9438385B2 (en) 2012-09-13 2016-09-06 First Principles, Inc. Data stream division to increase data transmission rates
CN105209211B (zh) * 2013-03-12 2018-06-19 洛克希德马丁公司 管端接头上的搅拌摩擦焊工艺及由此制造的产品
WO2014154325A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Sony Corporation Communication device and method providing beamforming for two or more transmission channels
US9241204B2 (en) * 2013-05-31 2016-01-19 Broadcom Corporations Transmitting multiple adaptive bit rate (ABR) segment streams on a shared frequency
WO2015055256A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Transmission and receiving method in a wireless communication system
US9749058B2 (en) * 2015-06-19 2017-08-29 Ciena Corporation Nonlinear tolerant optical modulation formats at high spectral efficiency
CN108370282A (zh) * 2015-12-16 2018-08-03 瑞典爱立信有限公司 发送通信设备、接收通信设备以及其中执行的包括映射星座符号的方法
CN107395546B (zh) * 2017-08-30 2020-04-24 重庆物奇科技有限公司 电力线载波通信中对数据符号进行频域信息扩展的方法
US10516503B1 (en) * 2019-02-20 2019-12-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Distribution matcher
US11671111B2 (en) * 2019-04-17 2023-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Hardware channel-parallel data compression/decompression
WO2021171069A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 Zeku Inc. Multiple-input and multiple-output detection based on transmitted signal streams permutation
KR102458003B1 (ko) 2022-04-04 2022-10-24 주식회사 우드메탈 휨 방지 및 이탈방지 안전기능의 이동선반을 구비한 수납가구
KR102480044B1 (ko) 2022-04-04 2022-12-21 주식회사 우드메탈 휨 방지 및 이탈방지 안전기능의 이동선반을 구비한 수납가구
KR102458004B1 (ko) 2022-04-04 2022-10-24 주식회사 우드메탈 휨 방지 및 이탈방지 안전기능의 이동선반을 구비한 수납가구

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006110517A (ru) * 2003-09-02 2007-10-20 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Мультиплексирование и передача нескольких потоков данных в системе радиосвязи с несколькими несущими
RU2007128046A (ru) * 2004-12-22 2009-01-27 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Ранговое прогнозирование на основе пропускной способности в mimo-схеме

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442104B1 (en) * 1982-08-13 2002-08-27 James Jefferson Ridgell, Jr. Underwater background-acoustics synthesizer system and method
US6667961B1 (en) * 1998-09-26 2003-12-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method for implementing handoff in mobile communication system
US7072408B2 (en) * 2001-02-20 2006-07-04 Lucent Technologies Inc. Method and system for using power lines for signaling, telephony and data communications
AU2003237796A1 (en) * 2002-01-24 2003-09-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of and system for power line carrier communications
US7672401B2 (en) * 2003-02-03 2010-03-02 Mcgill University System and method for data communication over multi-input, multi-output channels
KR100591890B1 (ko) * 2003-04-01 2006-06-20 한국전자통신연구원 다중 안테나 무선 통신 시스템에서의 적응 송수신 방법 및그 장치
CN1259791C (zh) * 2003-07-01 2006-06-14 叶建国 一种数字信号编码调制装置及方法
US8509051B2 (en) * 2003-09-02 2013-08-13 Qualcomm Incorporated Multiplexing and transmission of multiple data streams in a wireless multi-carrier communication system
US7379506B2 (en) * 2003-09-23 2008-05-27 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for assigning data to transmit antennas of a multiple transmit antenna transmitter
US7508748B2 (en) * 2003-10-24 2009-03-24 Qualcomm Incorporated Rate selection for a multi-carrier MIMO system
US7450489B2 (en) * 2003-12-30 2008-11-11 Intel Corporation Multiple-antenna communication systems and methods for communicating in wireless local area networks that include single-antenna communication devices
US7308047B2 (en) * 2003-12-31 2007-12-11 Intel Corporation Symbol de-mapping methods in multiple-input multiple-output systems
US7668227B2 (en) * 2004-03-05 2010-02-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for reducing interference in spread spectrum signals using spreading code cross-correlations
US7339980B2 (en) * 2004-03-05 2008-03-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Successive interference cancellation in a generalized RAKE receiver architecture
US7519126B2 (en) * 2004-06-16 2009-04-14 Broadcom Corporation Space-time block-coding (STBC) with multiple streams in orhogonal frequency division mulitplexing (OFDM) for wireless local area networks (WLAN) and error metrics for soft decision with channel information
US7978649B2 (en) * 2004-07-15 2011-07-12 Qualcomm, Incorporated Unified MIMO transmission and reception
US20060039409A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Marko Lampinen Code domain bit interleaving and reordering in DS-CDMA MIMO
US7561631B2 (en) * 2004-08-25 2009-07-14 Broadcom Corporation Multiple streams using partial STBC with SDM within a wireless local area network
US8780957B2 (en) * 2005-01-14 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Optimal weights for MMSE space-time equalizer of multicode CDMA system
US7616704B2 (en) 2005-03-08 2009-11-10 Intel Corporation Broadband multicarrier transmitter with subchannel frequency diversity for transmitting a plurality of spatial streams
US7602855B2 (en) * 2005-04-01 2009-10-13 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for singular value decomposition of a channel matrix
US7768979B2 (en) * 2005-05-18 2010-08-03 Qualcomm Incorporated Separating pilot signatures in a frequency hopping OFDM system by selecting pilot symbols at least hop away from an edge of a hop region
KR101245403B1 (ko) * 2005-08-12 2013-03-25 뉴저지 인스티튜트 오브 테크놀로지 ＮｘＭ 안테나를 이용한 다중 입출력 시스템에서의 재전송 배열 방법 및 장치
US7859987B2 (en) 2005-12-20 2010-12-28 Samsung Electronic Co., Ltd. Interleaver for IEEE 802.11n standard
US7907919B2 (en) * 2006-02-24 2011-03-15 Sony Corporation Predicting future changes to strengths of paths in MIMO systems
KR100874264B1 (ko) * 2006-12-01 2008-12-16 한국전자통신연구원 Ｓｃ－ｆｄｍａ 시스템에서의 다중 코드 워드 송수신 방법및 장치
US8520607B2 (en) 2007-01-17 2013-08-27 Qualcomm Incorported Hopping structure for control channels
KR101304833B1 (ko) * 2007-04-13 2013-09-05 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서 기준 심볼 전력 할당에 따른 변조심볼을 매핑/디매핑하는 방법 및 송/수신기
EP2387161B1 (en) * 2007-07-23 2020-01-22 Sony Corporation Method for transmitting a signal between a transmitter and a receiver in a power line network, transmitter, receiver, power line communication modem and powerline communication system
US8184726B2 (en) * 2007-09-10 2012-05-22 Industrial Technology Research Institute Method and apparatus for multi-rate control in a multi-channel communication system
ES2379625T3 (es) * 2007-09-28 2012-04-30 Lg Electronics Inc. Aparato y método para transmitir y recibir una señal
US8023532B2 (en) * 2008-04-17 2011-09-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Variable bit rate communication system
US20090323730A1 (en) * 2008-04-18 2009-12-31 Honeywell International Inc. Data alignment system and method for double data rate input data stream
US8276025B2 (en) * 2008-06-06 2012-09-25 Maxim Integrated Products, Inc. Block interleaving scheme with configurable size to achieve time and frequency diversity
US8665691B2 (en) 2009-02-05 2014-03-04 Sony Corporation Frame and data pattern structure for multi-carrier systems
US8737502B2 (en) * 2009-02-09 2014-05-27 Qualcomm Incorporated Multiplexing and coding schemes for multiple transmit antennas in a wireless communication system
EP2234315B1 (en) * 2009-03-27 2018-02-14 Sony Corporation Division of bit streams to produce spatial paths for multicarrier transmission
US8831113B2 (en) * 2011-06-15 2014-09-09 Qualcomm Incorporated Communicating over powerline media using eigen beamforming

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006110517A (ru) * 2003-09-02 2007-10-20 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Мультиплексирование и передача нескольких потоков данных в системе радиосвязи с несколькими несущими
RU2007128046A (ru) * 2004-12-22 2009-01-27 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Ранговое прогнозирование на основе пропускной способности в mimo-схеме

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010227763B2 (en) 2014-12-11
CA2752711A1 (en) 2010-09-30
AU2010227763A1 (en) 2011-08-25
US20160028515A1 (en) 2016-01-28
ZA201105815B (en) 2012-04-25
US20140369432A1 (en) 2014-12-18
BRPI1012364A2 (pt) 2016-03-29
EP2234315A1 (en) 2010-09-29
US20110317784A1 (en) 2011-12-29
US8743929B2 (en) 2014-06-03
US20130003760A1 (en) 2013-01-03
KR101643439B1 (ko) 2016-07-27
EP2234315B1 (en) 2018-02-14
RU2011139339A (ru) 2013-04-10
WO2010108707A1 (en) 2010-09-30
US9531511B2 (en) 2016-12-27
KR20110133483A (ko) 2011-12-12
CN102365838B (zh) 2015-09-16
MX2011009800A (es) 2011-09-30
EP2530866A1 (en) 2012-12-05
CN102365838A (zh) 2012-02-29
BRPI1012364B1 (pt) 2021-02-09
US9197382B2 (en) 2015-11-24
US8885686B2 (en) 2014-11-11
EP2530866B1 (en) 2017-07-26
CA2752711C (en) 2017-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528181C2 (ru) Разделение потоков битов для создания пространственных трактов для передачи на множестве несущих
US10797764B2 (en) Pilot scheme for a MIMO communication system
US7593472B2 (en) Methods and apparatus for circulation transmissions for OFDM-based MIMO systems
US9008218B2 (en) Broadcast signal transmitter/receiver, and broadcast signal transceiving method
CN107005507B (zh) 使用信道捆绑的发送器和接收器
KR20060097493A (ko) 광대역 무선통신시스템에서 시공간 부호화 데이터의 부반송파 사상 장치 및 방법
CN102812766A (zh) 用于在无线通信系统中映射/去映射资源的方法和装置
JP2006174465A (ja) Ｍｉｍｏ電気通信システムにおける一様に分散されたデータの送信方法
KR101075761B1 (ko) 다중입출력 시스템에서 심볼을 송신하는 송신기 및 송신 방법
DK2755361T3 (en) A method and system for transmitting and receiving signals
JP4339850B2 (ja) 送信されるマルチキャリア信号を提供する装置及び方法、並びに受信されたマルチキャリア信号から出力信号を提供する装置及び方法
WO2009062630A1 (en) Improved alamouti encoding and decoding
JP4296177B2 (ja) 送信ダイバーシティ付きマルチキャリアシステム
WO2010069098A1 (en) Method for transmission in a wireless communication system
KR20060085130A (ko) 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 다중 송신기
WO2008123715A1 (en) Method for signal transmitting and apparatus for the same, method for signal receiving and apparatus for the same
KR20080094189A (ko) 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치