RU2724914C1 - Method of transmitting data based on ofdm signals - Google Patents

Method of transmitting data based on ofdm signals Download PDF

Info

Publication number
RU2724914C1
RU2724914C1 RU2020105749A RU2020105749A RU2724914C1 RU 2724914 C1 RU2724914 C1 RU 2724914C1 RU 2020105749 A RU2020105749 A RU 2020105749A RU 2020105749 A RU2020105749 A RU 2020105749A RU 2724914 C1 RU2724914 C1 RU 2724914C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
information
parameters
transmission
coefficient
modulation
Prior art date
Application number
RU2020105749A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Олегович Бокк
Олег Александрович Шорин
Александр Олегович Шорин
Original Assignee
Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ")
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 Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ") filed Critical Акционерное Общество "Национальный институт радио и инфокоммуникационных технологий" (АО "НИРИТ")
Priority to RU2020105749A priority Critical patent/RU2724914C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724914C1 publication Critical patent/RU2724914C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • 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
    • H04L5/02—Channels characterised by the type of signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

FIELD: wireless communication equipment.SUBSTANCE: invention relates to wireless communication and is intended for transmitting data in a system with OFDM signals, using CDMA coding in conditions of dynamically changing interference and signaling environment in the mobile communication network operation area. Quality of the received successive streams is analyzed, reports are generated from the obtained quality estimates, which are multiplexed with useful information intended for transmission, when receiving report performing control of conformity of received from report indicators of reception quality level and parameters used for transmission of modulation type and information speed coefficient, in violation of compliance, simultaneously generating a service message in form of a command containing new values of parameters of modulation type and information rate coefficient, which is multiplexed together with useful information intended for transmission, and storing new values of parameters of modulation type and information speed coefficient until receiving confirmation of execution of generated command, at the moment of receiving the command to replace the parameters of the modulation type and the information rate coefficient, simultaneously generating a service message in the form of an acknowledgment, which is multiplexed together with useful information to be transmitted, and new values of parameters of the modulation type and the information reception rate coefficient, which are contained in the received command, are set, and when receiving acknowledgment, previously stored new values of parameters of modulation type and information speed coefficient are installed on transmitting part.EFFECT: technical result consists in improvement of information throughput capacity when observing different propagation conditions in transmission and reception directions and different interference environment at opposite ends of radio communication lines due to separate control of types of modulations and coefficients of information transmission speed separately at reception and on transfer.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области беспроводной связи и предназначено для передачи данных в системе с OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов) сигналами, использующей CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением каналов) кодирование в условиях динамически изменяющейся помеховой и сигнальной обстановки в зоне работы сети мобильной связи.The invention relates to the field of wireless communications and is intended for data transmission in a system with OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals using CDMA (Code Division Multiple Access - code division multiple access) coding under dynamic conditions changing interference and signaling conditions in the area of the mobile network.

Известен способ передачи данных на основе OFDM-сигналов [1], заключающийся в том, что из информационного потока, поступающего в передающую часть и включающего служебный канал, выделяют фрагменты, предназначенные для передачи по отдельному элементарному частотному блоку поднесущих, на каждом временном интервале длительностью в один OFDM-символ указанные фрагменты разделяют на подмножества данных, предназначенные для передачи на отдельной поднесущей, после чего каждое из указанных подмножеств данных преобразуют в символ модуляции, при этом используют коэффициент информационной скорости передачи, на который делят частоту формирования подмножеств данных, предназначенных для передачи на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на символ распределенной данному символу модуляции псевдослучайной последовательности, имеющей индекс, подвергают сформированные символы модуляции обратному быстрому преобразованию Фурье, преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательный поток, добавляют циклический префикс, осуществляют цифро-аналоговое преобразование сигнала и транслируют его через радиоэфир, одновременно осуществляют прием сигнала, преобразовывают аналоговый сигнал в цифровой, удаляют циклический префикс, преобразовывают последовательный поток данных в параллельный поток, осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье, демодулируют сформированные квадратурные спектральные компоненты поднесущих и преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательные потоки приемной части, при этом используют коэффициент информационной скорости приема, который принимают по служебному каналу, и на который делят частоту формирования подмножеств данных, принимаемых на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на комплексно сопряженный символ распределенной ему псевдослучайной последовательности, индекс которой также принимают по служебному каналу, затем повторяющиеся на каждом OFDM-интервале символы модуляции суммируют с задержкой на длительность OFDM-символа до момента накопления числа символов модуляции, равного коэффициенту информационной скорости приема, и используют полученные результаты суммирования в качестве квадратурных спектральных компонент поднесущих для демодуляции.A known method of transmitting data based on OFDM signals [1], which consists in the fact that from the information stream entering the transmitting part and including the service channel, fragments are allocated for transmission over a separate elementary frequency block of subcarriers at each time interval of duration one OFDM symbol, these fragments are divided into subsets of data intended for transmission on a separate subcarrier, after which each of these subsets of data is converted into a modulation symbol, using the information rate coefficient of transmission, by which the frequency of formation of the subsets of data intended for transmission by a separate subcarrier, each modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying the generated pseudorandom sequence having an index distributed by the symbol of the modulation symbol and the generated modulation symbols are inverse to the fast Fourier transform they extract the received parallel data stream into a serial stream, add a cyclic prefix, perform digital-to-analog signal conversion and broadcast it over the air, simultaneously receive the signal, convert the analog signal to digital, remove the cyclic prefix, convert the serial data stream into a parallel stream, perform direct fast Fourier transform, demodulate the generated quadrature spectral components of the subcarriers and convert the resulting parallel data stream to serial streams of the receiving part, using the receive information rate coefficient, which is received over the service channel, and by which the frequency of forming subsets of the data received on a separate subcarrier is divided, each modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying by the complex conjugate symbol of the allocated pseudorandom sequence, the index of which is also accepted they are drawn along the service channel, then the modulation symbols repeated on each OFDM interval are summed with a delay of the duration of the OFDM symbol until the accumulation of the number of modulation symbols equal to the reception information rate coefficient, and the obtained summation results are used as quadrature spectral subcarrier components for demodulation.

Известный способ обеспечивает хорошие показатели при работе на границах зоны обслуживания сети мобильной связи, но при наблюдении различных условий распространения в направлениях передачи и приема и различной помеховой обстановки на противоположных концах линий радиосвязи, известный способ не обеспечивает высокого показателя для информационной пропускной способности.The known method provides good performance when working at the boundaries of the service area of a mobile communication network, but when observing various propagation conditions in the transmission and reception directions and various interference conditions at opposite ends of the radio communication lines, the known method does not provide a high rate for information throughput.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение показателя информационной пропускной способности при наблюдении различных условий распространения в направлениях передачи и приема и различной помеховой обстановки на противоположных концах линий радиосвязи за счет раздельного управления типами модуляций и коэффициентами информационной скорости передачи отдельно на приеме и на передаче.The technical result of the invention is to increase the indicator of information throughput when observing various propagation conditions in the directions of transmission and reception and various interference conditions at the opposite ends of the radio lines due to the separate control of the types of modulations and the coefficients of the information transmission speed separately at the reception and transmission.

Технический результат достигается тем, что в способе передачи данных на основе OFDM-сигналов, заключающемся в том, что из информационного потока, поступающего в передающую часть, включающего служебный канал, выделяют фрагменты, предназначенные для передачи по отдельному элементарному частотному блоку поднесущих, на каждом временном интервале длительностью в один OFDM-символ указанные фрагменты разделяют на подмножества данных, предназначенные для передачи на отдельной поднесущей, после чего каждое из указанных подмножеств данных преобразуют в символ модуляции, при этом используют коэффициент информационной скорости передачи, на который делят частоту формирования подмножеств данных, предназначенных для передачи на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на символ распределенной данному символу модуляции псевдослучайной последовательности, имеющей индекс, подвергают сформированные символы модуляции обратному быстрому преобразованию Фурье, преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательный поток, добавляют циклический префикс, осуществляют цифро-аналоговое преобразование сигнала и транслируют его через радиоэфир, одновременно осуществляют прием сигнала, преобразовывают аналоговый сигнал в цифровой, удаляют циклический префикс, преобразовывают последовательный поток данных в параллельный поток, осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье, демодулируют сформированные квадратурные спектральные компоненты поднесущих и преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательные потоки приемной части, при этом используют коэффициент информационной скорости приема, который принимают по служебному каналу, и на который делят частоту формирования подмножеств данных, принимаемых на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на комплексно сопряженный символ распределенной ему псевдослучайной последовательности, индекс которой также принимают по служебному каналу, затем повторяющиеся на каждом OFDM-интервале символы модуляции суммируют с задержкой на длительность OFDM-символа до момента накопления числа символов модуляции, равного коэффициенту информационной скорости приема, и используют полученные результаты суммирования в качестве квадратурных спектральных компонент поднесущих для демодуляции, согласно изобретению, анализируют качество принятых последовательных потоков, из полученных оценок качества формируют рапорты, которые мультиплексируют с полезной информацией, предназначенной для передачи, при приеме рапорта производят контроль соответствия полученных из рапорта показателей уровня качества приема и используемых для передачи параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости, при нарушении соответствия одновременно формируют служебное сообщение в виде команды, содержащей новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости, которое мультиплексируют вместе с полезной информацией, предназначенной для передачи, и сохраняют новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости до момента приема подтверждения выполнения сформированной команды, в момент приема команды на замену параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости одновременно формируют служебное сообщение в виде подтверждения, которое мультиплексируют вместе с полезной информацией, предназначенной для передачи, и устанавливают новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости приема, содержащиеся в принятой команде, а при приеме подтверждения устанавливают на передающей части ранее сохраненные новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости.The technical result is achieved in that in a method of transmitting data based on OFDM signals, which consists in extracting fragments intended for transmission over a separate elementary frequency block of subcarriers from the information stream entering the transmitting part including the service channel, at each time in an interval of one OFDM symbol duration, these fragments are divided into subsets of data intended for transmission on a separate subcarrier, after which each of the indicated subsets of data is converted into a modulation symbol, using the coefficient of the information transmission rate by which the frequency of generating subsets of data intended for transmission on a separate subcarrier, each modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying the generated pseudorandom sequence having an index distributed by the symbol of the modulation symbol and the generated modulation symbols are inverse fast Fourier transform, convert the resulting parallel data stream to a serial stream, add a cyclic prefix, perform digital-to-analog signal conversion and broadcast it over the air, simultaneously receive the signal, convert the analog signal to digital, remove the cyclic prefix, convert the serial data stream to parallel stream perform direct fast Fourier transform, demodulate the generated quadrature spectral components of the subcarriers and convert the resulting parallel data stream to serial streams of the receiving part, using the receive information rate coefficient, which is received over the service channel, and by which the formation frequency of the subsets of data received is divided a separate subcarrier, each modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying by the complex conjugate symbol the distributed pseudorandom sequence a parameter whose index is also received over the service channel, then the modulation symbols repeated on each OFDM interval are summed with a delay of the duration of the OFDM symbol until the accumulation of the number of modulation symbols equal to the reception information rate coefficient, and the obtained summation results are used as quadrature spectral components subcarriers for demodulation, according to the invention, analyze the quality of the received sequential streams, form reports from the received quality estimates, which are multiplexed with useful information intended for transmission, upon receiving the report, control the compliance of the reception quality level indicators received from the report and the modulation type parameters used to transmit and the coefficient of information speed, in case of violation of compliance at the same time form a service message in the form of a command containing new values of the parameters such as modulation and coefficient of information speed, which multip lexit along with useful information intended for transmission, and save the new values of the parameters of the modulation type and information rate coefficient until the receipt of confirmation of the execution of the generated command, at the time of receipt of the command to replace the parameters of the modulation type and information rate coefficient simultaneously form a service message in the form of confirmation, which are multiplexed together with useful information intended for transmission, and new values of the parameters of the modulation type and coefficient of the information rate of reception are contained in the received command, and upon receipt of the confirmation, the previously saved new values of the parameters of the type of modulation and coefficient of the information rate are set on the transmitting part.

На рисунке представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.The figure shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.

Предлагаемый способ может быть реализован за счет совместной работы передающей части 1 и приемной части 2. Приемная часть 2 снабжена эфирным входом и к выходами информационного потока, которые через блок 3 анализа качества приема соединены с соответствующими входами блока 4 выделения и удаления служебной информации, выходы которого являются выходами полезных данных устройства. Блок 3 анализа качества снабжен выходом параметров качества, через блок 5 формирования рапортов подключенным к первому входу блока 6 формирования служебной информации. Выход служебных данных блока 4 выделения и удаления служебной информации соединен со входом блока 7 разделения служебной информации, первый выход которого соединен со вторым входом блока 6 формирования служебной информации и с входом блока 8 управления параметрами приема, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими первым и вторым управляющими входами приемной части 2. Второй выход блока 7 разделения служебной информации подключен ко входу активации блока 9 управления параметрами передачи. Третий выход блока 7 разделения служебной информации соединен со входом блока 10 формирования новых параметров, первый выход которого через блок 11 формирования команды подключен к третьему входу блока 6 формирования служебной информации, а второй выход соединен со входом на ожидание блока 9 управления параметрами передачи, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими первым и вторым управляющими входами передающей части 1. Выход блока 6 формирования служебной информации подключен к служебному входу блока 12 мультиплексирования служебной и полезной информации, к входов которого предназначены для передачи полезных данных, а к выходов соединены с соответствующими к входами для передачи информационного потока передающей части 2, снабженной эфирным выходом.The proposed method can be implemented due to the joint work of the transmitting part 1 and the receiving part 2. The receiving part 2 is provided with an ether input and to the outputs of the information stream, which are connected through the analysis unit 3 of the reception quality to the corresponding inputs of the block 4 for extracting and deleting service information, the outputs of which are the outputs of the useful data of the device. The quality analysis unit 3 is provided with an output of quality parameters, through the report generation unit 5 connected to the first input of the service information generating unit 6. The service data output of the service information allocation and removal unit 4 is connected to the input of the service information separation unit 7, the first output of which is connected to the second input of the service information generation unit 6 and to the input of the reception parameter control unit 8, the first and second outputs of which are connected to the corresponding first and the second control inputs of the receiving part 2. The second output of the service information separation unit 7 is connected to the activation input of the transmission parameter control unit 9. The third output of the service information separation unit 7 is connected to the input of the new parameter generating unit 10, the first output of which through the command generating unit 11 is connected to the third input of the service information generating unit 6, and the second output is connected to the waiting input of the transmission parameter control unit 9, the first and the second outputs of which are connected to the corresponding first and second control inputs of the transmitting part 1. The output of the service information generating unit 6 is connected to the service input of the service and useful information multiplexing unit 12, to the inputs of which are intended to transmit useful data, and to the outputs are connected to the corresponding inputs for transmitting the information stream of the transmitting part 2, equipped with an ether output.

Передающая часть 1 и приемная часть 2 могут быть выполнены также как в прототипе [1] и снабжены управляющими входами для коррекции типа модуляции и коэффициента информационной скорости.The transmitting part 1 and receiving part 2 can be performed as in the prototype [1] and equipped with control inputs for correcting the type of modulation and the coefficient of information speed.

Блок 3 анализа качества приема может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе алгоритмов, описанных в [2] на стр. 217-223.Block 3 analysis of reception quality can be performed using computer technology, based on the algorithms described in [2] on pages 217-223.

Блок 4 выделения и удаления служебной информации может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе идентификации признаков служебных кадров, например, таких, какие описаны в [3] на стр. 54-55.Block 4 allocation and removal of service information can be performed using computer technology, based on the identification of signs of service personnel, for example, those described in [3] on pages 54-55.

Блок 5 формирования рапортов может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе применения идентификационных признаков и форматов, например, таких, какие описаны в [3] на стр. 56, 59-61.Block 5 forming reports can be performed using computer technology, based on the use of identification features and formats, for example, those described in [3] on pages 56, 59-61.

Блок 6 формирования служебной информации может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе применения идентификационных признаков, например, таких, какие описаны в [3] на стр. 54-61.Block 6 formation of service information can be performed using computer technology, based on the use of identification features, for example, those described in [3] on pages 54-61.

Блок 7 разделения служебной информации может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе идентификационных признаков, например, таких, какие описаны в [3] на стр. 56-57.Block 7 separation of service information can be performed using computer technology, based on identification features, for example, those described in [3] on pages 56-57.

Блок 8 управления параметрами приема и блока 9 управления параметрами передачи могут быть выполнен с помощью средств компьютерной техники.Block 8 control the parameters of the reception and block 9 control the transmission parameters can be performed using computer technology.

Блок 10 формирования новых параметров может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, на основе алгоритмов, описанных в [2] на стр. 217-223 и в [4], на стр. 90.Block 10 of the formation of new parameters can be performed using computer technology, based on the algorithms described in [2] on pages 217-223 and in [4], on page 90.

Блок 11 формирования команды может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, с использованием идентификационных признаков, например, таких, какие описаны в [3] на стр. 56-57.Block 11 formation of the command can be performed using computer technology, using identification features, for example, those described in [3] on pages 56-57.

Блок 12 мультиплексирования служебной и полезной информации может быть выполнен с помощью средств компьютерной техники, например, на основе реализации протокола канального уровня, описанного в [5] или протокола, описанного в [3] на стр. 56 и правила сегментации, приведенного в [3] на стр. 64-65.Block 12 multiplexing service and useful information can be performed using computer technology, for example, based on the implementation of the data link layer protocol described in [5] or the protocol described in [3] on page 56 and the segmentation rules given in [3 ] on pages 64-65.

Блок 5 формирования рапортов, блок 6 формирования служебной информации, блок 7 разделения служебной информации, блок 8 управления параметрами приема, блок 9 управления параметрами передачи, блок 10 формирования новых параметров и блок 11 формирования команды могут быть объединены в единый модуль управления.The report generation unit 5, the service information generation unit 6, the service information sharing unit 7, the reception parameter control unit 8, the transmission parameter control unit 9, the new parameter generation unit 10 and the command generation unit 11 can be combined into a single control unit.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.The proposed method is implemented as follows.

Приемная часть 2 осуществляет прием потока информации из радиоэфира, используя текущие параметры, задающие тип модуляции (mRx) и коэффициент информационной скорости (nRx) для приемного тракта, как описано в прототипе. Принятый информационный поток подают на к выходов приемной части 2 и далее на соответствующие входы блока 3 анализа качества приема, в котором оценивают ключевые показатели вероятности ошибки на бит (BER), вероятность ошибочного приема блока данных (BLER), уровень отношения сигнал/шум в канале (SNR) и индикатор качества канала связи (CQI). Сформированные в блоке 3 анализа качества оценки через выход параметров качества передаются на блок 5 формирования рапортов, который формирует из них служебные сообщения в виде рапортов для последующей передачи на удаленный конец радиолинии информационного обмена. Указанные сообщения рапортов в блоке 6 формирования служебной информации включаются в формируемые блоки служебной информации, которые через служебный вход подаются в блок 12 мультиплексирования служебной и полезной информации.The receiving part 2 receives a stream of information from the radio using the current parameters that specify the type of modulation (m Rx ) and the coefficient of information speed (n Rx ) for the receiving path, as described in the prototype. The received information stream is fed to the outputs of the receiving part 2 and then to the corresponding inputs of the reception quality analysis unit 3, in which the key indicators of the probability of error per bit (BER), the probability of erroneous reception of the data block (BLER), the signal-to-noise ratio in the channel are estimated (SNR) and link quality indicator (CQI). The assessments generated in the quality analysis block 3 through the output of the quality parameters are transmitted to the report generation unit 5, which generates service messages from them in the form of reports for subsequent transmission to the remote end of the information exchange radio link. The indicated messages of the reports in the block 6 of the formation of service information are included in the generated blocks of service information, which through the service input are fed into the block 12 multiplexing service and useful information.

На k информационных входов блока 12 мультиплексирования служебной и полезной информации от верхних логических уровней поступают полезные данные для трансляции на удаленную сторону радиолинии. В блоке 12 мультиплексирования служебной и полезной информации формируются последовательности кадров, включающие как полезную, так и служебную информацию в форматах сообщений, зафиксированных в протоколах, используемых системой связи, в рамках которой производится работа. В качестве указанных форматов могут использоваться, например, приведенные в [3] и [5]. Далее в блоке 12 мультиплекисрования служебной и полезной информации сформированные последовательности сообщений разделяются на k информационных битовых потоков, которые через соответствующие k информационных выхода подаются на k входов передающей части 1, которая, используя текущие значения параметров, задающих тип модуляции (mTx) и коэффициент информационной скорости передачи (nTx) для передающего тракта, транслирует сообщения в эфир на удаленную сторону радиолинии так, как описано в прототипе.The k information inputs of the unit 12 for multiplexing service and useful information from the upper logical levels receive useful data for broadcasting to the remote side of the radio link. In block 12 multiplexing service and useful information, sequences of frames are formed, including both useful and service information in message formats recorded in the protocols used by the communication system within which the work is performed. As these formats can be used, for example, those given in [3] and [5]. Further, in the unit 12 of multiplexing service and useful information, the generated message sequences are divided into k information bit streams, which, through the corresponding k information outputs, are fed to k inputs of the transmitting part 1, which, using the current values of the parameters specifying the modulation type (m Tx ) and the information coefficient transmission rate (n Tx ) for the transmitting path, broadcasts messages on the air to the remote side of the radio link as described in the prototype.

Блок 4 выделения и удаления служебной информации принимает с k информационных выходов блока 3 анализа качества приема информационный поток, сформированный приемной частью 2. В нем из принятого информационного потока производится сборка кадров. Для этого используются прописанные форматы сообщений, зафиксированные в протоколах, используемых системой связи, в рамках которой производится работа. В качестве указанных форматов могут использоваться, например, приведенные в [3] и [5]. На основе анализа форматов производится выделение служебных сообщений, которые через выход служебных данных блока 4 выделения и удаления служебной информации подаются на вход блока 7 разделения служебной информации. Из потока данных удаляются биты служебной информации, после чего оставшаяся часть информационного потока по информационным к выходам блока выделения служебной информации передается на верхние логические уровни системы.Block 4 allocation and removal of service information receives from k information outputs of block 3 analysis of the quality of reception of the information stream formed by the receiving part 2. In it from the received information stream is the assembly of frames. For this, the prescribed message formats are used, fixed in the protocols used by the communication system within which the work is carried out. As these formats can be used, for example, those given in [3] and [5]. Based on the analysis of the formats, the service messages are selected, which, through the service data output of the service information allocation and deletion unit 4, are fed to the input of the service information separation unit 7. The bits of service information are removed from the data stream, after which the rest of the information stream is transmitted to the upper logical levels of the system via the information to the outputs of the service information allocation unit.

На выходе блока 7 разделения служебной информации формируются кадры, содержащие управляющие данные, которые могут быть:At the output of the service information separation unit 7, frames are formed containing control data, which can be:

1) рапортами, содержащими данные о качестве приема, наблюдаемом на удаленной стороне радиолинии;1) reports containing data on the quality of reception observed on the far side of the radio link;

2) командами от удаленной стороны радиолинии на изменение параметров типа модуляции (mRx) и коэффициента информационной скорости (nRx) радиоприемной части данной стороны радиолинии;2) commands from the remote side of the radio link to change the parameters of the modulation type (m Rx ) and the coefficient of information speed (n Rx ) of the radio receiving part of this side of the radio link;

3) подтверждениями об изменении параметров типа модуляции (mRx) и коэффициента информационной скорости (nRx), выполненном на удаленной стороне радиолинии по командам, ранее переданным с данной стороны радиолинии.3) confirmations of changes in the parameters of the modulation type (m Rx ) and the information rate coefficient (n Rx ) performed on the remote side of the radio line according to the commands previously transmitted from this side of the radio line.

Блок 7 разделения служебной информации разделяет поток принятой служебной информации на три потока, каждый из которых содержит данные одного из указанных типов.Block 7 separation of service information divides the stream of received service information into three streams, each of which contains data of one of these types.

В случае приема рапорта, в блоке 10 формирования новых параметров производится анализ того, что переданные в нем данные не выходят за диапазоны допустимых показателей, соответствующих используемым в передающей части данной стороны радиолинии параметрам типа модуляции (mTx) и информационной скорости (nTx) передачи. Для вычисления указанных диапазонов можно, например, использовать показатели соответствий, приведенные в [2] на стр. 218-219.In the case of receiving a report, in the block 10 for generating new parameters, an analysis is made that the data transmitted in it does not go beyond the ranges of permissible indicators corresponding to the parameters used in the transmitting part of this side of the radio link, such as modulation type (m Tx ) and information rate (nTx) of transmission. To calculate the indicated ranges, you can, for example, use the correspondence indices given in [2] on pages 218-219.

При нарушении одного или нескольких допустимых диапазонов блок 10 формирования новых параметров формирует новые значения для параметров типа модуляции (mTx) и информационной скорости (nTx), но не передает их сразу на соответствующие управляющие входы передающей части 1, а сохраняет их, до момента прихода подтверждения от удаленной стороны радиолинии. Одновременно с этим блок 10 формирования новых параметров через блок 11 формирования команды формирует служебное сообщение в виде команды к удаленной стороне радиолинии, содержащей новые значения параметров типа модуляции (mTx) и информационной скорости (nTx), которые нужно применить на приеме на удаленной стороне. Указанная команда поступает на третий вход блока 6 формирования служебной информации и включаются в формируемые блоки служебной информации, которые поступают на соответствующий вход блока 12 миультиплексирования служебной и полезной информации. В блоке 12 мультиплексирования служебной и полезной информации формируются последовательности кадров, включающие как полезную, так и служебную информацию в форматах сообщений, зафиксированных в протоколах, используемых системой связи, в рамках которой производится работа. В качестве указанных форматов могут использоваться, например, приведенные в [3] и [5]. Далее в блоке 12 мультиплекисрования служебной и полезной информации сформированные последовательности сообщений разделяются на k информационных битовых потоков, которые через соответствующие k информационных выхода подаются на k входа передающей части 1, которая, используя текущие значения параметров, задающих тип модуляции (mTx) и коэффициент информационной скорости (nTx) для передающего тракта, транслирует сообщения в эфир к удаленной стороне радиолинии так, как описано в прототипе.In case of violation of one or more of the valid ranges, the block for generating new parameters 10 generates new values for the parameters of the modulation type (m Tx ) and information speed (n Tx ), but does not immediately transfer them to the corresponding control inputs of the transmitting part 1, but stores them until receipt of confirmation from the remote side of the radio link. At the same time, the unit for generating new parameters 10 through the unit for generating the command 11 generates a service message in the form of a command to the remote side of the radio line containing new values of the parameters of the modulation type (m Tx ) and information speed (n Tx ), which must be applied at the reception on the remote side . The specified command arrives at the third input of the service information generating unit 6 and is included in the generated service information blocks, which are received at the corresponding input of the service and useful information multiplexing unit 12. In block 12 multiplexing service and useful information, sequences of frames are formed, including both useful and service information in message formats recorded in the protocols used by the communication system within which the work is performed. As these formats can be used, for example, those given in [3] and [5]. Then, in the unit 12 of multiplexing service and useful information, the generated message sequences are divided into k information bit streams, which, through the corresponding k information outputs, are fed to the k inputs of the transmitting part 1, which, using the current values of the parameters specifying the modulation type (m Tx ) and the information coefficient speed (nTx) for the transmitting path, broadcasts messages on the air to the remote side of the radio link as described in the prototype.

В случае приема команды от удаленной стороны радиолинии, в блоке 8 управления параметрами приема выделяются переданные значения параметров, задающих тип модуляции (mRx) и коэффициент информационной скорости (nRx), которые используются для формирования сигналов, подающихся с выходов блока 8 управления параметрами приема на соответствующие управляющие выходы приемной части 2. Одновременно с этим блок 7 разделения служебной информации формирует служебное сообщение подтверждения выполнения команды переключения, которое в блоке 6 формирования служебной информации включается в формируемые блоки служебной информации, которые, в свою очередь, поступают на служебный вход блока 12 мультиплексирования служебной и полезной информации. В блоке 12 мультиплексирования служебной и полезной информации формируются последовательности кадров, включающие как полезную, так и служебную информацию в форматах сообщений, зафиксированных в протоколах, используемых системой связи, в рамках которой производится работа. В качестве указанных форматов могут использоваться, например, приведенные в [3] и [5]. Далее в блоке 12 мультиплексирования служебной и полезной информации сформированные последовательности сообщений разделяются на k информационных битовых потоков, которые через соответствующие k информационных выхода подаются на k входа передающей части 1, которая, используя текущие значения параметров, задающих тип модуляции (mTx) и коэффициент информационной скорости (nTx) для передающего тракта, транслирует сообщения в эфир к удаленной стороне радиолинии.In the case of receiving a command from the remote side of the radio line, in the reception parameter control unit 8, the transmitted parameter values are selected that specify the modulation type (m Rx ) and information rate coefficient (n Rx ), which are used to generate signals from the outputs of the reception parameter control unit 8 to the corresponding control outputs of the receiving part 2. At the same time, the service information separation unit 7 generates an override confirmation message for the switching command, which in the service information generation unit 6 is included in the generated service information blocks, which, in turn, are received at the service input of the unit 12 multiplexing service and useful information. In block 12 multiplexing service and useful information, sequences of frames are formed, including both useful and service information in message formats recorded in the protocols used by the communication system within which the work is performed. As these formats can be used, for example, those given in [3] and [5]. Further, in the unit 12 of multiplexing service and useful information, the generated message sequences are divided into k information bit streams, which, through the corresponding k information outputs, are fed to the k inputs of the transmitting part 1, which, using the current values of the parameters specifying the modulation type (m Tx ) and the information coefficient speed (n Tx ) for the transmitting path, broadcasts the messages on the air to the remote side of the radio link.

В случае приема подтверждения от удаленной стороны радиолинии блок 9 управления параметрами передачи формирует команду на применение ранее сформированных и сохраняемых до этого момента значений параметров, задающих тип модуляции (mTx) и коэффициент информационной скорости (nTx) передачи, которые используются для формирования сигналов, подающихся через управляющие выходы модуля управления 9 на соответствующие входы передающей части 1.In the case of receiving confirmation from the remote side of the radio link, the transmission parameter control unit 9 generates a command to use previously generated and stored until this moment parameter values specifying the modulation type (m Tx ) and the information rate coefficient (n Tx ) of the transmission, which are used to generate signals, fed through the control outputs of the control module 9 to the corresponding inputs of the transmitting part 1.

В результате этого удается получить заявленный технический результат, состоящий в повышении показателя информационной пропускной способности при наблюдении различных условий распространения в направлениях передачи и приема и различной помеховой обстановки на противоположных концах линий радиосвязи.As a result of this, it is possible to obtain the claimed technical result, consisting in increasing the indicator of information throughput when observing various propagation conditions in the directions of transmission and reception and various jamming conditions at opposite ends of the radio communication lines.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

[1] Патент №2684636, МПК Н04В 7/00, 25.05.2018[1] Patent No. 2684636, IPC Н04В 7/00, 05.25.2018

[2] Sessia S., Toufic I., Baker M. LTE - The UMTS Long Term Evolution. From Theory to Practice. 2nd Edition/ Published by John Willey & Sons Ltd., 2011. - 752 p.[2] Sessia S., Toufic I., Baker M. LTE - The UMTS Long Term Evolution. From Theory to Practice. 2nd Edition / Published by John Willey & Sons Ltd., 2011 .-- 752 p.

[3] ГОСТ P 58166-2018. Технические требования к радиоинтерфейсу широкополосной подвижной радиосвязи (ШПР). Организация протоколов и алгоритмов на канальном и физическом уровнях. Основные параметры и технические требования// Москва, Стандартинформ, 2018. - 142 с.[3] GOST P 58166-2018. Technical requirements for the radio interface of mobile broadband radio communications (PDS). Organization of protocols and algorithms at the channel and physical levels. Main parameters and technical requirements // Moscow, Standartinform, 2018 .-- 142 p.

[4] Варакин Л.Е. Теория систем сигналов. М.: «Сов. радио», 1978. - 304 с.[4] Varakin L.E. Theory of signal systems. M .: “Owls. Radio ”, 1978. - 304 p.

[5] CCITT Recommendation Q.922 - ISDN Data Link Layer Specification for Frame Mode Bearer Services// Geneva, 1992. - 112 p.[5] CCITT Recommendation Q.922 - ISDN Data Link Layer Specification for Frame Mode Bearer Services // Geneva, 1992. - 112 p.

Claims (1)

Способ передачи данных на основе OFDM-сигналов, заключающийся в том, что из информационного потока, поступающего в передающую часть, включающего служебный канал, выделяют фрагменты, предназначенные для передачи по отдельному элементарному частотному блоку поднесущих, на каждом временном интервале длительностью в один OFDM-символ указанные фрагменты разделяют на подмножества данных, предназначенные для передачи на отдельной поднесущей, после чего каждое из указанных подмножеств данных преобразуют в символ модуляции, при этом используют коэффициент информационной скорости передачи, на который делят частоту формирования подмножеств данных, предназначенных для передачи на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на символ распределенной данному символу модуляции псевдослучайной последовательности, имеющей индекс, подвергают сформированные символы модуляции обратному быстрому преобразованию Фурье, преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательный поток, добавляют циклический префикс, осуществляют цифроаналоговое преобразование сигнала и транслируют его через радиоэфир, одновременно осуществляют прием сигнала, преобразовывают аналоговый сигнал в цифровой, удаляют циклический префикс, преобразовывают последовательный поток данных в параллельный поток, осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье, демодулируют сформированные квадратурные спектральные компоненты поднесущих и преобразовывают полученный параллельный поток данных в последовательные потоки приемной части, при этом используют коэффициент информационной скорости приема, который принимают по служебному каналу и на который делят частоту формирования подмножеств данных, принимаемых на отдельной поднесущей, каждый символ модуляции преобразуют от OFDM-интервала к OFDM-интервалу путем перемножения на комплексно сопряженный символ распределенной ему псевдослучайной последовательности, индекс которой также принимают по служебному каналу, затем повторяющиеся на каждом OFDM-интервале символы модуляции суммируют с задержкой на длительность OFDM-символа до момента накопления числа символов модуляции, равного коэффициенту информационной скорости приема, и используют полученные результаты суммирования в качестве квадратурных спектральных компонент поднесущих для демодуляции, отличающийся тем, что анализируют качество принятых последовательных потоков, из полученных оценок качества формируют рапорты, которые мультиплексируют с полезной информацией, предназначенной для передачи, при приеме рапорта производят контроль соответствия полученных из рапорта показателей уровня качества приема и используемых для передачи параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости, при нарушении соответствия одновременно формируют служебное сообщение в виде команды, содержащей новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости, которое мультиплексируют вместе с полезной информацией, предназначенной для передачи, и сохраняют новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости до момента приема подтверждения выполнения сформированной команды, в момент приема команды на замену параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости одновременно формируют служебное сообщение в виде подтверждения, которое мультиплексируют вместе с полезной информацией, предназначенной для передачи, и устанавливают новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости приема, содержащиеся в принятой команде, а при приеме подтверждения устанавливают на передающей части ранее сохраненные новые значения параметров типа модуляции и коэффициента информационной скорости.A method of transmitting data based on OFDM signals, which consists in extracting fragments intended for transmission over a separate elementary frequency block of subcarriers from an information stream entering a transmitting part including an overhead channel at each time interval of one OFDM symbol these fragments are divided into subsets of data intended for transmission on a separate subcarrier, after which each of these subsets of data is converted into a modulation symbol, using the coefficient of information transfer speed, by which the frequency of formation of subsets of data intended for transmission on a separate subcarrier is divided, each the modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying by the symbol the modulated symbol allocated to the symbol of the pseudorandom sequence having the index, the generated modulation symbols are inverse fast Fourier transform, transform obtained parallel data stream to a serial stream, add a cyclic prefix, perform digital-to-analogue signal conversion and broadcast it over the air, simultaneously receive a signal, convert an analog signal to digital, remove a cyclic prefix, convert a serial data stream to a parallel stream, perform direct fast Fourier transform demodulate the generated quadrature spectral components of the subcarriers and convert the resulting parallel data stream to serial streams of the receiving part, using the coefficient of the information rate of reception, which is received over the service channel and divided by the frequency of formation of the subsets of data received on a separate subcarrier, each modulation symbol is converted from the OFDM interval to the OFDM interval by multiplying by the complex conjugate symbol of the pseudorandom sequence distributed to it, the index of which is also taken by service channel, then the modulation symbols repeated on each OFDM interval are summed with a delay of the duration of the OFDM symbol until the accumulation of the number of modulation symbols equal to the reception information rate coefficient, and the obtained summation results are used as quadrature spectral subcarrier components for demodulation, characterized in that they analyze the quality of the received sequential streams, form reports from the received quality estimates that are multiplexed with useful information intended for transmission, when receiving a report, check the conformity of the received quality level indicators received from the report and the parameters used for the transmission of the modulation type and information rate coefficient, violation of compliance at the same time form a service message in the form of a command containing new values of parameters such as modulation and coefficient of information speed, which are multiplexed along with useful information, intended started for transmission, and new values of the parameters of the modulation type and information rate coefficient are stored until the confirmation of the execution of the generated command is received, at the time of receiving the command to replace the parameters of the modulation type and information speed coefficient, an overhead message is generated in the form of an acknowledgment, which is multiplexed along with useful information intended for transmission, and establish new values of the parameters of the modulation type and coefficient of the information rate of reception contained in the received command, and upon receipt of the confirmation, the previously saved new values of the parameters of the type of modulation and coefficient of the information rate are set on the transmitting part.
RU2020105749A 2020-02-07 2020-02-07 Method of transmitting data based on ofdm signals RU2724914C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105749A RU2724914C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Method of transmitting data based on ofdm signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105749A RU2724914C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Method of transmitting data based on ofdm signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724914C1 true RU2724914C1 (en) 2020-06-26

Family

ID=71136121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105749A RU2724914C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Method of transmitting data based on ofdm signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724914C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007090067A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Qualcomm Incorporated Methods and tools for expanding coverage of an ofdm broadcast transmitter via transmit timing advance
WO2007138453A2 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Nokia Corporation Method product providing synchronization for ofdma downlink signal
RU2335853C2 (en) * 2004-01-28 2008-10-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Timing assessment in ofdm receiver
WO2009075532A2 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
RU2439796C2 (en) * 2007-06-05 2012-01-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Pseudo-random sequence mapping in wireless communication
RU2684636C1 (en) * 2018-05-25 2019-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "НИРИТ-СИНВЭЙ Телеком Технолоджи" Method of data transmission based on ofdm signals

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335853C2 (en) * 2004-01-28 2008-10-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Timing assessment in ofdm receiver
WO2007090067A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Qualcomm Incorporated Methods and tools for expanding coverage of an ofdm broadcast transmitter via transmit timing advance
WO2007138453A2 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Nokia Corporation Method product providing synchronization for ofdma downlink signal
RU2439796C2 (en) * 2007-06-05 2012-01-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Pseudo-random sequence mapping in wireless communication
WO2009075532A2 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
RU2684636C1 (en) * 2018-05-25 2019-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "НИРИТ-СИНВЭЙ Телеком Технолоджи" Method of data transmission based on ofdm signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101024427B1 (en) Hierarchical modulating method, hierarchical de-modulating method, transmitter performing hierarchical modulation and receiver performing hierarchical de-modulation
KR100651509B1 (en) Method and apparatus for uplink fast feedback information transmission in orthogonal frequency division multiple access communication systems
CA2560462C (en) Method and apparatus for transmitting uplink acknowledgement information in an ofdma communication system
CN101120549B (en) For determining whether shared channel (such as SSCH) can be used for the method and apparatus transmitted
KR100606105B1 (en) Apparatus and method for cell search in mobile communication system using multiple access scheme
RU2488967C2 (en) Method and apparatus for allocating resources of multiple carriers in ofdma system
KR100914021B1 (en) Method for extracting a variable reference pattern
US8189453B2 (en) Method of OFDM communication using superposition coding
KR100922980B1 (en) Apparatus and method for channel estimation in an ofdm system using multiple antenna
KR20070000320A (en) Method and apparatus for transceiving downlink data to combining receive data in ofdm system
KR20140043532A (en) Method and apparatus for transmitting and receiving broadcast channel in cellular communication system
KR20050086855A (en) Radio communication device and radio communication method
KR20040110870A (en) Apparatus and method of transmission in a mobile communication system based on ofdm scheme
KR20110044938A (en) A method for transmitting a SAR preamble, a base station, a method for receiving the SAR preamble, and a user equipment
CN101171779A (en) Method, apparatus, and system for transmitting and receiving information of an uncoded channel in an orthogonal frequency division multiplexing system
KR100995830B1 (en) System and method for transmitting and receiving data using channel state information in a mobile communication system
RU2008151157A (en) MULTISTANCE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM WITH ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION OF CHANNELS (OFDMA) WITH MANY INPUTS AND OUTPUTS (MIMO)
US8306141B2 (en) Method and a device for determining shifting parameters to be used by at least a first and a second telecommunication devices
KR20090003244A (en) Method of ofdma tone interference cancellation
JP3265578B2 (en) Digital signal transmission method by OFDM multi-carrier modulation, and transmitter and receiver using the same
CN113726704A (en) Frequency shift chirp spread spectrum modulation and demodulation method based on grouping
CN114422038A (en) Photon terahertz wireless communication method and system based on subcarrier OFDM
CN106100810A (en) Communicator and method based on carrier aggregation technology
RU2724914C1 (en) Method of transmitting data based on ofdm signals
CN106331908B (en) Passive optical network system and device thereof