UA104470C2 - Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення - Google Patents
Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA104470C2 UA104470C2 UAA201200040A UAA201200040A UA104470C2 UA 104470 C2 UA104470 C2 UA 104470C2 UA A201200040 A UAA201200040 A UA A201200040A UA A201200040 A UAA201200040 A UA A201200040A UA 104470 C2 UA104470 C2 UA 104470C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- unit
- input
- block
- data
- sequence
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 241000543381 Cliftonia monophylla Species 0.000 claims 1
- 241000283965 Ochotona princeps Species 0.000 claims 1
- 241001178076 Zaga Species 0.000 claims 1
- 238000004651 near-field scanning optical microscopy Methods 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 15
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 101100123850 Caenorhabditis elegans her-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000070918 Cima Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Винахід належить до систем багатоканального зв'язку, а саме до зв'язку через бездротові мережі з використанням ортогонального частотного розділення каналів (OFDM). Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення дозволяє точніше (на 1-3 дБ) враховувати становище середовища поширення радіосигналу, завдяки введенню додаткового параметра, що враховує тип даних, що передаються по каналу зв'язку в даний момент часу. Як параметр узято пікове відношення сигнал/завада (PSNR). Такий ефект досягається тому, що налаштування схеми кодування та модуляції розраховується індивідуально для кожного різновиду даних. Технічним результатом, що досягається, є підвищення якості передачі даних.
Description
ками кр юн мо пкрориєтмсо сш пок ою схоже жкемху ру тих -- ожхукюх ТК КК кукі мих 1 ддяяянянняннят Кент жуння ую юх | св Ї У некохехке 4. І
ПИ пон ВИ ПЕ Лис де ! Базова стакція
Кі 7 й 3 си на м п я - й ч і ї і передавач)
Н мнч,ьонннннннлмнмлнллтлнннин ї я а у в ї Я ; ї з к -к ьяжй о о о нн нн в в НН боданжє 3.3.6 Жах ЗИ ннскюме і моде, шия пхмо КИ пхменхкюв і | босвхеесвних 01 М Туєвнтя 5.23 пис я Ї Я ї Цех х Мі сеїх Н ж т як
НИ я ПИ ох сок З сн: АЙ МНН НН КОН за Ух. їк Це БУ М х 20000000. 0000000... 8... Ккопудююветь
ПО рртдннню дитин Гесоказачаної і пежеонння СВО демо МОЖ Комоую»у Ж збою Її 1 ГЩН дк діхеяа
ЩЕ тлом їй я улю ек авяьяьх д певен С Кая п хомгмюу Зисвееуаькям т ТУМКІКТТИ ід Бачкжаююхчмів Явлежр ВЕНУ і патентні риття
Со Маненннх Вон Абонентська станція ж захво
Н ДК ОК У КК Юля ії ка Тут лтлу кв оХХЕ КК тя Химия и: о З МД шо 5 прийвкач ) Гужухятян і енсехевнк ов
Моя Мр Кожж0ОНХ
АТЦ Д Ж джених о ни
Я х фо пеаовхухствяхє ї Н
МЕ ск реження МЕНІ .
Фіг. 1
Областю вживання є радіотехніка, винахід належить до систем багатоканального зв'язку, а саме до зв'язку через безпроводові мережі з використанням ортогонального частотного розділення каналів (ОБОМ).
ОРОМ є методом модуляції з безліччю несучих, яка розділяє повну ширину смуги пропускання системи на безліч (М) ортогональних частотних піднесучих. Ці піднесучі також можуть мати назву тони, елементи дозволу або частотні канали. Кожна піднесуча може модулюватися даними. До М символів модуляції можуть надсилатися на М піднесучих в кожному періоді символу ОБОМ. Ці символи модуляції переносяться в часову область за допомогою М-точкового зворотного швидкого перетворення Фур'є (ЗШПФ) для формування перетворених символів, які містять М кодових елементів часової області або вибірок.
Однією з особливостей сучасних систем зв'язку є використання кола зворотного зв'язку та використання адаптивного налаштування каналу зв'язку в залежності від характеристик середовища поширення радіосигналу. Оскільки мова йде про безпроводові системи, то в даному разі залежність належить до характеристик вільного простору. Для рішення цієї задачі у безпроводових мережах використовують дані про якість зв'язку - Спаппє! Опцаїйу Іпаїісайог5 (СОЇ). Останнім часом особливого поширення набули системи з використанням ОБОМ. Для таких систем СОЇ складається з декількох параметрів: некодований рівень бітової помилки (ВЕВ), рівень відношення сигнал/завада та інтерференція (СІМЕ), значення рівня потужності на вході приймача (Н55І) (як аналог узято стандарт ІЄЕЕ 802.16-2009). За допомогою показника
В55І система радіозв'язку отримує оцінку рівня прийнятого сигналу на базовій станції (БС), при цьому розрахунок Н5О5І не впливає на процес демодуляції сигналу, так як для цього в блоці попередньої обробки є вбудований аналогово-дифровий перетворювач (АЦП). Показник СІМА допомагає отримати звіт про характер середовища поширення радіосигналу, а показник ВЕВ дає відомості про кількість помилок у кожному повідомленні. На основі СОЇ передавач змінює тип модуляції та схему завадостійкого кодування.
Недоліком такої системи оцінки якості переданих даних є відсутність врахування типу інформації, що передається. Сучасний підхід розрахунку СОЇ використовує енергетичні та статистичні характеристики переданих сигналів. Але, сучасна інформація має великий різновид: графіка, текст, відео- та аудіопослідовності, комбіновані види даних. Це є причиною того, що
Зо сучасні системи передачі даних називають мультимедійними. Врахування типу даних дало б змогу індивідуально розраховувати СОЇ, що дає можливість покращити (оптимізувати) схему адаптації такої системи до змін в каналі зв'язку.
Як прототип узято патент за номером Мо 05 7.492.701 В2, що був опублікований 21.07.2005,
МПК НО4у 11/00. Зауважимо, що оскільки безпроводові системи зв'язку можуть працювати в дуплексному режимі, тобто кожна станція має як передавач, так і приймач, то під передавачем будемо розуміти базову станцію (БС), а під приймачем - абонентську станцію (АС).
Прототип складається зі схем передавача та приймача. Передавач якого складається з послідовно поєднаних кодера, переміжника, модулятора, блока послідовно-паралельного перетворення (перетворювач ПоПП), блока додавання пілот-тону, блока зворотного швидкого перетворення Фур'є (блок ЗШІПФ), блока паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарпПП), блока введення захисного інтервалу (блок введення ЗІ), цифро- аналогового перетворювача (ЦАП), радіохвильового процесора (процесор РХ), а також блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням (блок контролю АМК), вихід якого зв'язаний з входами кодера та модулятора. Генерований потік біт даних направляється до кодера. Такий потік називають інформаційним. Кодер кодує інформаційний потік певним завадостійким кодом, наприклад турбокодом або згортальним кодом, код має задану швидкість кодування.
Переміжник змінює послідовність закодованого інформаційного потоку заздалегідь визначеним методом. Модулятор змінює бітову послідовність на символьну, за заздалегідь визначеною схемою модуляції: двійкова фазова маніпуляція (ВРОК), квадратурна фазова маніпуляція (ОРБК) або квадратурна амплітудна маніпуляція (ОАМ-16 або ОАМ-64). Блок послідовно- паралельного перетворення (перетворювач ПоПП) змінює періодичну символьну послідовність на паралельну. Блок додавання пілот-тону додає дані (пілот-символи) у паралельну символьну послідовність для їх передачі по пілот-каналах. Блок зворотного швидкого перетворення Фур'є (блок ЗШПФ) проводить зворотне швидке перетворення Фур'є, по М-точках, сигналу, що був отриманий після проходження блока додавання пілот-тону. Блок паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарпПП) створює послідовність ЗШІИФ символів. Далі в блоці введення захисного Інтервалу (блок введення ЗІ) вводиться захисний інтервал в послідовність символів. Захисний інтервал усуває інтерференцію між поточним ОБОМ символом та попереднім ОРБОМ символом. Захисний інтервал може бути проведений як циклічний префікс, бо або як циклічний постфікс. Циклічний префікс створюється шляхом копіювання певної кількості останніх вибірок ОЕОМ символу і переносу їх на початок повідомлення, в той час як циклічний постфікс створюється шляхом копіювання певної кількості перших вибірок ОБОМ символу і переносу їх в кінець повідомлення. Цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) перетворює цифровий сигнал на аналоговий. Радіохвильовий процесор (процесор РХ) приводить аналоговий сигнал до вигляду, придатного до передачі. Радіосигнал передається через передавальну антену.
Приймач типової системи зв'язку з ОРБОМ (прототипу) складається з послідовно з'єднаних радіохвильового процесора (процесор РХ), аналого-дифрового перетворювача (АЦП), блока видалення захисного інтервалу (блок видалення 3), блока послідовно-паралельного перетворення (перетворювач ПоПП), блока швидкого перетворення Фур'є (блок ШПФ), еквалайзера, блока паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарПП), демодулятора, депереміжника, декодера, а також містить блок виділення пілот-тону, вхід якого з'єднаний з виходами блока швидкого перетворення Фур'є (блок ШПФ), а вихід якого з'єднаний зі входом блока оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР), вихід якого з'єднаний зі входом еквалайзера. Крім того, вихід блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням (блок контролю АМК) з'єднаний з входом демодулятора та декодера. Корисний сигнал, транслюється від передавача, завдяки ОРОМ передається як М-сигналів, кожен з яких має свою піднесучу і приймається приймальною антеною як сума сигналу та завади.
Радіохвильовий процесор (процесор РХ) переносить сигнал, отриманий від прийомної антени, на проміжну частоту. Аналого-дифровий перетворювач (АЦП) конвертує аналоговий сигнал проміжної частоти у цифровий. Далі в блоці видалення захисного інтервалу (блок видалення ЗІ) видаляться захисний інтервал. Блок послідовно-паралельного перетворення (перетворювач
ПоПпП) паралізує послідовний сигнал, отриманий після видалення захисного інтервалу в блоці видалення захисного інтервалу. У блоці швидкого перетворення Фур'є (блок ШПФ) проводиться перетворення сигналу по М-точках. Еквалайзер вирівнює отриманий після блока ШПФ сигнал, а блок паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарпПП) створює послідовний сигнал. Тим часом, блок видалення пілот-тону видаляє пілот-символи з ШПФ сигналу, а блок оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР) розраховує оцінку середовища поширення сигналу за допомогою даних, що містяться у символах пілот-тону і передає
Зо результат оцінки каналу до еквалайзера. Приймач створює дані про якість зв'язку (СОЇ) відповідно з результатом оцінки каналу і передає СОЇ до окремого передавача (що не вказаний в описі прототипу). Ці дані передаються на передавач для повідомлення доцільності використання нової схеми кодування та модуляції. Демодулятор демодулює послідовний сигнал, отриманий від перетворювача ПарпПП, відповідним типом модуляції, що використовувався у передавачі. Депереміжник гуртує модульовані символи у спосіб, що використовувався передавачем. Декодер декодує послідовність символів методом, відповідним до методу кодування, що використовується в передавачі. Дані про відповідний тип модуляції та схему кодування надає блок контролю АМК. Шлях, яким блок контролю АМК отримує ці дані не є суттєвими. Таким чином отримується первісна послідовність біт даних.
Як описано вище, всі піднесучі мають однакову кількість біт даних та передаються з однаковою потужністю, всі вони кодуються та модулюються за спільною схемою. Сигнал, який передається досягає приймача декількома шляхами (багатопроменевість). Таким чином, отриманий сигнал потрапляє під вплив частотно-селективних завмирань. Тому, хоча передавач передає сигнал за допомогою піднесучих, що мають однакову потужність передачі і однакову кількість переданих біт, ці піднесучі мають різні частотні характеристики залежно від впливу селективних завмирань. Відповідно, канальний декодер приймача виправляє помилки в помилкових сигналів.
Вищезгадана система на базі ОБОМ використовує розшарування біт даних за певною схемою. Це призводить до чергування послідовності біт, за допомогою якого вплив частотно- селективних завмирань зменшується. Однак, використання операції розшарування також зменшує частотну вибірковість, що приводить до зменшення корекції помилок для квазістатичного селективного каналу завмирання. Відповідно, число переданих біт для кожної піднесучої зменшується, інакше кажучи загальна потужність передачі має бути збільшена для задоволення можливості корекції помилок згідно 3 вимогами, встановленим у системі зв'язку
ОРОМ. В результаті, ефективність використання ресурсів зменшується.
Завданням контролю АМК є вибір такої схеми кодування та типу модуляції, щоб підтримувати рівень корекції помилок на заданому рівні. Рівень встановлюється за вимогами до якості системи зв'язку - Оцаїйу ої Зегмісе (005). При цьому стоїть завдання забезпечувати максимальну бітову швидкість при мінімально можливому рівні потужності передачі. Відповідно, 60 блок контролю АМК в системі на базі ОРОМ, в якій весь частотний діапазон ділиться на М піднесучих, потужність і кількість передачі біт розраховуються для кожної з піднесучих для кожного з методів кодування, що є доступними в системі зв'язку ОБОМ. Швидкість передачі даних для кожного з цих методів кодування розраховується на основі числа біт, що передаються та потужності сигналу для кожної піднесучої. Метод кодування, що має найвищу розрахункову швидкість передачі вибирається як використаний, тип модуляції визначається відповідно до кількості біт, що використовуються у вже визначеному методі кодування. Після того, як інформаційна послідовність була передана до приймача і оброблена блоком оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР), на основі даних СОЇ приймається рішення про подальше використання тієї чи іншої схеми кодування і типу модуляції. Рішення передається на передавач окремим каналом, що має максимальну завадостійкість: зазвичай використовується завадостійкий код з мінімальною швидкістю кодування та ВРОК модуляція.
Завдяки цьому ймовірність неправильної передачі службового повідомлення про вибір типу модуляції та схеми кодування стає мінімально можливою. Ці дані потрапляють до блока контролю АМК, де схема кодування та тип модуляції змінюється на відповідні до прийнятого рішення. Наступний пакет даних буде закодовано відповідно до нових налаштувань. Метод, за яким блок оцінки СПР визначає оптимальні налаштування, не входить до нашого дослідження, тому не буде описаний. Ознайомитись з ним можна в описі прототипу.
Недоліком даного прототипу є відсутність урахування типу даних, що передається. Для визначення рівня помилок отриманого повідомлення використовується параметр ВЕН, розрахунок якого проводиться як:
ВЕВ-кількість помилок/число переданих біт (1)
Таким чином, даний розрахунок взагалі не враховує характер переданого повідомлення. Як було сказано вище, на сучасному етапі розвитку інформація, що передається має неоднорідній характер. Такі дані звично називати мультимедійними. Більш того, оскільки різні види даних сприймаються різними органами чуття (звук - вухом, зображення - очима, кіно - їх комбінацією), то й критерії оцінки якості їх передачі мають бути різними. Урахування цих особливостей дає змогу більш точно вираховувати оптимальну схему кодування та модуляції для окремого виду даних.
Зо Технічною задачею пропонованого винаходу є створення способу, що ураховував тип мультимедійних даних, що передається.
На фіг. 1 зображено запропонований пристрій.
На фіг. 2 зображено залежність рівня бітової помилки (ВЕВ) від відношення сигнал/завада (5МЕ).
На фіг. З зображено залежність пікового рівня сигнал/завада (РОМА) від відношення сигнал/завада (ЗМР).
Пропонований винахід є способом оцінки якості передачі мультимедійних даних системою з використанням ОРОМ, що враховує характеристики цих даних, що передаються. Для реалізації цього способу потрібен новий пристрій. Його вдосконалена схема разом з передавачем та приймачем наведена на фіг. 1. Передавач (базова станція) складається з послідовно поєднаних кодера (1), переміжника (2), модулятора (3), блока послідовно-паралельного перетворення (перетворювач ПоПП) (4), блока додавання пілот-тону (5), блока зворотного швидкого перетворення Фур'є (блок ЗШІПФ) (6), блока паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарПП) (7), блока введення захисного інтервалу (блок введення ЗІ) (8), цифро- аналогового перетворювача (ЦАП) (9), радіохильового процесора (процесор РХ) (10), а також блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням (блок контролю АМК) (11), вихід якого зв'язаний з входами кодера та модулятора, та з'єднаних між собою блока введення допоміжної послідовності (12) та блока каталогу допоміжних послідовностей (13), вихід блоку введення допоміжної послідовності з'єднаний зі входом блоку додавання пілот-тону. Крім того, вихід блока контролю АМК з'єднаний з входом вузла Б, а вхід блока контролю АМК з'єднаний з виходом вузла А. Послідовність біт-даних подається на входи кодера і блока введення допоміжної послідовності. Приймач містить в собі послідовно з'єднані радіохвильовий процесор (процесор РХ) (14), аналого-дифровий перетворювач (АЦП) (15), блок видалення захисного інтервалу (блок видалення ЗІ) (16), блок послідовно-паралельного перетворення (перетворювач
ПоПП) (17), блок швидкого перетворення Фур'є (блок ШПФ) (18), еквалайзер (19), блок паралельно-послідовного перетворення (перетворювач ПарпПП) (20), демодулятор (21), депереміжник (22), декодер (23), а також містить блок видалення пілот-тону (24), вхід якого з'єднаний з виходами блока швидкого перетворення Фур'є (блок ШПФ), а вихід якого з'єднаний зі входом блока оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР) (25), вихід якого з'єднаний зі входом еквалайзера (19). Крім того, вихід блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням (АМК) (26) з'єднаний з входом демодулятора та декодера, а його вхід з виходом вузла Б. Вхід блока розрахунку РОМА (27) з'єднаний з виходом блока видалення пілот-тону, а вихід блока розрахунку РОМА з'єднаний з входом блока оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР). Вихід блока оцінки середовища поширення радіосигналу (блок оцінки СПР) з'єднаний з входом вузла А. Вузол А показує зв'язок, завдяки якому дані про якість каналу передачі попадають до блока контролю АМК в передавачі. Шлях, яким ці дані передаються не входить до нашого дослідження, тому не буде описаний. Вузол Б показує зв'язок, завдяки якому дані про поточну схему модуляції та кодування попадають до блока контролю АМК в приймачі. Шлях, яким ці дані передаються, не входить до нашого дослідження, тому не буде описаний.
Розглянемо детальніше запропонований спосіб. Перед проведенням вищеописаних операцій, які проходить сигнал у прототипі, інформація з послідовності біт мультимедійних даних, що містить опис типу даних і їх характеристики передаються в блок введення допоміжної послідовності. На підставі отриманих даних, блок введення допоміжної послідовності вибирає з блока каталогу допоміжних послідовностей типову послідовність, найбільш відповідну під поточний тип даних, який передається в основному каналі. Дана послідовність передається по каналу передачі пілот-тону, при цьому використовується однакова схема кодування і модуляції, що і в основному каналі. Приймач виділяє сигнал пілот-тону, після цього, в блоці розрахунку
РБМВА, що також має каталог допоміжних послідовностей, відбувається розрахунок параметра, що враховує характеристики даних. Результати передаються в блок оцінки СПР, де на основі отриманих даних з'ясовується поточний стан каналу зв'язку, далі приймається рішення про використання тої чи іншої схеми кодування і модуляції.
Для врахування особливостей різновидів даних пропонується використовувати ще один показник якості зв'язку СОЇ. Як такий показник пропонується застосувати піковий рівень сигнал/завада (РОМА). РОМА - це класичний показник, що зазвичай використовують у вимірюванні рівня спотворення сигналу при операції стиснення відео- та аудіопослідовностей.
РБМВА розраховується згідно з рівнянням: 2
РеМмА-101д МАХ |. 2019 МАХ. |в) (2)
МЗЕ МУМ5Е
Коо) де - МАХ). це максимальне значення, прийняте пікселем зображення:
МАХ.-28-1, де - В це розрядність. Наприклад, якщо піксель зображення має розрядність 8 біт, то
МАХ-255); М5Е-Меап Здцаге Етог - середньоквадратичне відхилення, яке для двох монохромних зображень І та Г розміру т"п, одне з яких, за рахунок передачі його по каналу зв'язку вважається спотвореним наближенням першого зображення - еталонного, визначається як: 1 т-1п-1 , 2
М5Е-- У, У)- (3 тп і-о |-0
При підстановці виразу (2) в (3) отримуємо значення РОМЕ для порівняння двох зображень:
РОМА - 2019 ЗШВ0..МАХ (4) 1 т-ї- су 2 2 х ХА тп -о )-0
Аналогічно РОМА розраховується і для аудіоданих. Різниця полягає в наступному: для аудіопослідовності МАХ; - максимальне значення амплітуди переданого семплу, де семпл - відносно невеликий цифрований звуковий фрагмент. Зазвичай максимальна амплітуда аудіосемплу дорівнює 2!5-32768.
Оскільки для коректного розрахунку РОМА потрібно точно знати дані, з якими проводиться порівняння, є необхідність завчасного попередження приймача про характер даних, що передаються. Але, по основному каналу передачі даних це зробити неможливо, так як його задачею є передача даних користувача, які заздалегідь невідомі.
Тому в даному вдосконаленні запропоновано завчасно вносити в приймач і передавач каталог допоміжних (тестових) послідовностей, що зазвичай використовуються при обробці відео- та аудіо. Ці дані будуть вноситись в символи пілот-тону і передаватись паралельно з основним потоком даних. Для вибору типової послідовності в даний момент часу пропонується запитувати тип даних, які передавач збирається передавати по основному каналу зв'язку в даний момент часу, та їх характеристики, наприклад кількість біт кольору на піксель зображення для відеопослідовностей або зображень. Таким чином, в канал пілот-тону вводиться для передачі типова послідовність, характеристики якої збігаються з даними, що передаються по основному каналу. Для коректного порівняння типових послідовностей блоком розрахунку
РБМВА (27) в приймачі; в передавачі, на початок повідомлення, що буде передане по каналу пілот-тону, вноситься інформація про поточну типову послідовність, наприклад її ім'я. Таким чином перше завдання блоку розрахунку РОМА в приймачі зводиться до вибору тієї самої типової послідовності з каталогу, що знаходиться в блоці розрахунку РОМА (27), з якою буде відбуватися порівняння.
Оскільки піднесучі пілот-тону рознесені по всьому частотному діапазону спектра сигналу, то можна вважати, що характеристики середовища поширення радіосигналу для основного каналу даних і для символів пілот-тону однакові. Отже, РОМА розрахований для символів пілот-тону можна присвоїти і основному каналу даних. На основі розрахунку цього показника є можливість точно визначити рівень помилок, при цьому врахувати особливості, що залежать від типу даних, що передаються.
Технічна можливість використання даного удосконалення грунтується на наступних факторах. При використанні ОРОМ потік даних розбивається на М під потоків (піднесучих), з яких основна частина (Мп) зайнята передачею даних по основному каналу, канал символів пілот-тону займає (Мп) піднесучих. Швидкість передачі даних враховує лише роботу основного "корисного" каналу. Таким чином, швидкість передачі даних по каналу пілот-тону можливо отримати у вигляді пропорції:
ММ (5)
Мт
Коо) де, Мкан - швидкість передачі даних по основному каналу. Для успішного використання пропонованого підходу потрібно, щоб швидкості передачі даних по каналу пілот-тону вистачало для передачі типової послідовності за необхідну одиницю часу.
В стандарті ІЄЕЕ 802.16-2009 зазначено, що теоретична максимальна швидкість передачі, при мінімальній смузі пропускання у 6 МГц, дорівнює 22,52 Мбіт/с, а мінімально підтримувана швидкість дорівнює 2,5 Мбіт/с (для основного каналу). Для стандарту фіксованого доступу кількість піднесучих основного каналу дорівнює Мп-192, а кількість піднесучих каналу пілот-тону дорівнює Ми-8. Тому при самих несприятливих умовах швидкість каналу пілот-тону дорівнюватиме: У-8/19272-0,083 Мбіт/с. Звичний розмір мінімального аудіосемплу дорівнює 64
Кб, відеопослідовності носять розмір формату СІБ-352 х 288 пікселів, колір кожного пікселя визначається 12 бітами (формат МОМ420). Розмір одного кадру такій послідовності дорівнює: 3527288712-1216512 біт-1,16 Мбіт.
Таким чином, швидкість в каналі пілот-тону є недостатньою для передачі відеопослідовності розмір формату СІЕ (при самих несприятливих умовах), тому запропоновано передавати зображення меншого розміру 85785 пікселів. Таким чином, навіть при найгірших умовах, коли швидкість основного каналу варіюється від 2 біт/с до З Мбіт/с швидкості каналу пілот-тону буде вистачати для передачі повного кадру (у разі передачі відеопослідовності в основному каналі).
Але, це не є необхідним, тому що при таких поганих умовах поширення вже буде вибрана найбільш можлива завадостійка схема кодування і модуляції. У разі передачі аудіоданих за основним каналом зв'язку швидкості каналу пілот-тону вистачатиме завжди.
На фіг. показана залежність рівня ВЕК від відношення сигнал/завада та від типу модуляції та схеми кодування. На фіг. З показана залежність рівня РОМА від відношення сигнал/завада та від типу модуляції та схеми кодування. Як дані, що передавались було узято зображення розміром 6407490 пікселів. Враховуючи, що в нашому дослідженні нас цікавить швидкий перехід від більш швидкого типу модуляції до більш повільного при погіршенні характеристик середовища передачі, для підтримки якості передачі на заданому рівні, видно, що використання
РОМА дає виграш у 1-3 дБ.
Технічний результат - покращення якості передачі даних по безпроводових системах зв'язку з використанням ортогонального частотного розділення каналів (ОБОМ).
Claims (2)
1. Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах, для систем зв'язку з використанням ортогонального частотного розділення каналів (ОБОМ), що базується на розрахунку даних про якість зв'язку на основі параметрів некодованого рівня бітової помилки, рівня відношення сигнал/завада та інтерференція, значення рівня потужності на вході приймача та передачі їх до блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням, в якому проводиться розрахунок оптимальної схеми кодування та модуляції, який відрізняється тим, що додатково вводять новий параметр якості зв'язку, що враховує особливості інформаційних даних, що передаються - піковий рівень сигнал/завада (РОМЕ), цей рівень розраховують шляхом порівняння послідовностей, одну з яких беруть в передавачі з блока каталогу допоміжних послідовностей, що була вибрана за допомогою блока введення допоміжної послідовності на основі інформації про опис типу даних і їх характеристики, та другої послідовності, яка є її копією, що міститься у приймачі в блоці розрахунку РОМА.
2. Пристрій для управління адаптивною модуляцією та кодуванням (АМК) в безпроводових мережах, що складається з передавача та приймача, передавач якого складається з послідовно з'єднаних кодера, переміжника, модулятора, блока послідовно-паралельного перетворення, блока додавання пілот--тону, блока зворотного швидкого перетворення Фур'є, блока паралельно-послідовного перетворення, блока введення захисного інтервалу, цифро- аналогового перетворювача, радіохвильового процесора, а також блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням, вихід якого зв'язаний з входами кодера та модулятора; приймач містить в собі послідовно з'єднані радіохвильовий процесор, аналого-дифровий перетворювач, блок видалення захисного інтервалу, блок послідовно-паралельного перетворення, блок швидкого перетворення Фур'є, еквалайзер, блок паралельно-послідовного перетворення, демодулятора, депереміжника, декодера, а також містить блок видалення пілот- тону, вхід якого з'єднаний з виходами блока швидкого перетворення Фур'є, а вихід якого Зо з'єднаний зі входом блока оцінки середовища поширення радіосигналу (СПР), вихід якого з'єднаний зі входом еквалайзера, крім того, вихід блока контролю за адаптивною модуляцією та кодуванням (АМК) з'єднаний з входом демодулятора та декодера, який відрізняється тим, що в передавач додатково введено, з'єднані між собою блок введення допоміжної послідовності та блок каталогу допоміжних послідовностей, вихід блока введення допоміжної послідовності з'єднаний зі входом блока додавання пілот-тону, послідовність біт даних подається на входи кодера і блока введення допоміжної послідовності, а в приймач додатково введено блок розрахунку РОМЕ, вхід якого з'єднаний з виходом блока виділення пілот-тону, а вихід з входом блока оцінки середовища поширення радіосигналу (СПР). ее они ЕНН ! Я па І ше Базова станція ! и по тот - ( передавач) веденню Якою ричних е вкідсекж зі ше Ве їх пкевтеня (ні жосежкеятьх ж царх Ї песккоге на КАТ ННЯ ння у ока ЯН Уже 3 нн м: ПИКА ААУ Я тест м т іценеюрннння Ше зсзх її Зимжкааню й зененн дкезкичеся Я деохвнтюкьт я двикхе Кат, Говори Во (Абонентська станція х | пуща жан бр рення і приймач ї Пенитнот п ЗСШ ТЕТ інею БЖ днк нн, | Ігаяхчугаркдех і пен
Фіг. 1
ВЕ че ЗНА НН Не М НН НН нн кіш іменні ТИФ: ШЙИИІІІПІЗЛІБТ МІФІ ІМ ШИРМИ РИТИ: Вісти 11211: ее КНТУ, ї НК Ж в в с в МК М В В пешЇ з СЯНУ ах ши око с М АН й Меп межею зі З фер е в кеди не Ки м вв прімфснінанюмхцві А М НН ан НН ий ен НЯ ПІНЕТОК ОХ жефесе МУКА КТЗ ОБІПИСОКИСПИХ КПП, ши Ж МВ ефе вам ов БИ сненов нн НН І ее НН НН НВ и ЯН НК о інно НИМИ пи ии и пшН НИ сим ВИНЕН ви о и ОК САМА дк нео пово ог с зе мо о о оон тем ви З ; ам МИНЕ зигем те ек нем нон но ОН НУО оо Не НО Не ЕН СНОМ Не НЕВ Ке В; МНН опи отиНтлпллийпт лип пптт й пре; ШІСТЬ ПОЗИ ЛІИ МИПТиИЩТ Зх ШЕЛЛІ ІІІ Це: УВІ ТИ: 1112 не чнсте не ни Вена пеени нин нич жов вит нена нний Жанни ен Во нйсвавнния п КА НЕ Б ше В ин в ПН НУ ВЕНУ Не ИН ННЯ ПОЛІВ: ДиНПпЦіопцИ пипІп ЖЕО и мВ ДИиЖитТИ: ЕМ ІПІШУЛЯИТ ПУ ВИПИЛИВфиИ ЛИ ПІвИЖІИИЛІЦИШИПКОМІ Хе титпутицмп чим мімм па пи йиМинипМе цім и йди ма ім м м п титі моги М ли М Ух фФибаНишпі рили НИииИпИПИпИсПЕНОБЕИ ПЧ ОЯПЕ ОПП пф пиро порі жнсиННОї «БПП ЕЛИЦИ МИСЦІ МП ПИХОІНЯИЩВКИ ТОНИ ДИНИ СП ИреЦІ и ВИПИ ВЖИ ЯМИЕ ПИТ ПО ВП АЛ ДОИИИО ПИЙ Я Ес 7 4 ї В 15 13 ЕК їх 1 ЕВ 5 т що ЗЕ що гІЖХ КУ НЕ ве НУ НК МА, ЯЗ
Фіг. 2 : : : : : : у ГАШЕ ШЕ : : Що ! ріеееешкако й : : ! : НИ ІЕЕ ЧИН : : БУ : пори шк оух не ПК о нн нн КО МНН МИ НА МИ иа Я н- ИН Н, ши т ії т : пн зав С ев зага і : : у : : Ж : | енд о КВ : : : : : Е й Н : Я : : Ж наве МЕМИх фетр тт пт ттттттрттттих - зн в пн зн р мн Н : : : ШИ Н кі : Й НК НИ: : : КІ : : : ! ЕЕ Го : Ер: МИ ЕН : : ваз нон да Б вфнтетиннні ін нудним НН «ВК Е. пені : Я Я пт : СЕ ВИ ЗЕ и : Н : : жк : «а : Н АК її : Н до: Ко: : Н : ай НК за і Н я ех ІЗ : тя її: ро Н : : : ей я ЕЕ Щи : т 5 їх : я хі во : й Н ни ша КЕ: КЕ: НИ І ьо : ЕШЯ т : ИН ний : Ї дн ПН ан ЕВ : КВ КГ. в о ДНИНИ ис ми и не ин ПИ ЗЕ : Ж: КЕ: : КЕ АК М С екАстнкх жк затв звів и во в ДИ А и ШЕ не лк а Н : т ! : : ОВТ : : ЕЕ Й ! : : Я ! І Р: Н НИ І ! : І РЕ. : : і : : Ко РЕ: ! ИМЕНИ НИ ни НН : : ! Н : : : її Я ох НИ Н : | : : е З 5 з В я її М Я м нн я НКУ ІУ НЯ Бе НУ 17 зви «В
Фіг. З
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201200040A UA104470C2 (uk) | 2012-01-03 | 2012-01-03 | Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201200040A UA104470C2 (uk) | 2012-01-03 | 2012-01-03 | Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA104470C2 true UA104470C2 (uk) | 2014-02-10 |
Family
ID=56266324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201200040A UA104470C2 (uk) | 2012-01-03 | 2012-01-03 | Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA104470C2 (uk) |
-
2012
- 2012-01-03 UA UAA201200040A patent/UA104470C2/uk unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100926020B1 (ko) | 레이어화된 변조 시스템에서 데이터를 디코딩하는 방법 및장치 | |
EP1867125B1 (en) | Transmission methods and apparatus combining pulse position modulation and hierarchical modulation | |
US7277498B2 (en) | Mapping method of code word with QAM modulation | |
US8135082B2 (en) | High-order modulation-based burst mapping method and apparatus in a mobile communication system | |
JP5533873B2 (ja) | 複数コンポーネント・キャリアofdma通信システム | |
KR20080100413A (ko) | 무선 채널을 통해 전송하는 비압축 비디오에 uep를적용하는 방법 및 시스템 | |
US20050160347A1 (en) | Apparatus and method for generating and decoding forward error correction codes having variable rate in a high-rate wireless data communication system | |
CN101350697B (zh) | 符号交织信道映射装置和方法以及移动通信系统 | |
US20080222482A1 (en) | Transmitter and receiver | |
KR20070073508A (ko) | 광대역 무선접속 통신시스템에서 하이브리드 다이버시티모드로 통신하기 위한 장치 및 방법 | |
US20160036619A1 (en) | Transmitting Apparatus and Transmitting Method | |
KR101476869B1 (ko) | 부호화 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 위한 장치 및 방법 | |
WO2013031119A1 (ja) | Sc-fdma送信装置及び送信方法 | |
US20090052394A1 (en) | Hierarchical modulation reverse link interface node providing multiple service levels | |
WO2009036416A2 (en) | Rate matching to maintain code block resource element boundaries | |
WO2006057238A1 (ja) | レートマッチング装置、無線送信装置、無線受信装置およびレートマッチング方法 | |
KR20060056414A (ko) | 부분적 코히어런트 시스템을 위한 부호화 적용 변조기법 | |
RU2433557C2 (ru) | Способ и устройство, предназначенные для генерации кода обучающей последовательности в системе связи | |
WO2003096582A1 (fr) | Procede de reception et dispositif de reception evaluant la qualite de reception et systeme de communication utilisant le dispositif de reception | |
JP2009033315A (ja) | Qam方式による通信システムおよびその通信方法、ならびに受信装置およびその受信方法 | |
JP5149130B2 (ja) | Mimo送信装置、受信装置およびシステム | |
UA104470C2 (uk) | Спосіб управління адаптивною модуляцією та кодуванням в безпроводових мережах і пристрій для його здійснення | |
EP2632069B1 (en) | Transmission method and transmission apparatus | |
Bairwa et al. | BER Performance of OFDM System over AWGN channel with Different Modulation Schemes | |
US20050204266A1 (en) | Generalized puncturing in a communication system |