RU2310280C9 - Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) - Google Patents
Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310280C9 RU2310280C9 RU2006109660/09A RU2006109660A RU2310280C9 RU 2310280 C9 RU2310280 C9 RU 2310280C9 RU 2006109660/09 A RU2006109660/09 A RU 2006109660/09A RU 2006109660 A RU2006109660 A RU 2006109660A RU 2310280 C9 RU2310280 C9 RU 2310280C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- symbols
- output
- pilot
- groups
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 77
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 77
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 29
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 16
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 101100502522 Mus musculus Fcor gene Proteins 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 2
- 241000283725 Bos Species 0.000 claims 1
- 241000894007 species Species 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 241000121237 Nitrospirae Species 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 101100356020 Haemophilus influenzae (strain ATCC 51907 / DSM 11121 / KW20 / Rd) recA gene Proteins 0.000 description 3
- 101100042680 Mus musculus Slc7a1 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 101100412102 Haemophilus influenzae (strain ATCC 51907 / DSM 11121 / KW20 / Rd) rec2 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к радиотехнике, в частности к способу передачи-приема данных в системе радиосвязи (варианты), способу оценки интервала корреляции принятых ортогональных мультиплексированных символов (варианты) и устройству, их реализующему (варианты), и может быть использована в локальных беспроводных сетях по стандарту 802.11, телекоммуникационных системах по стандарту 802.16, а также в других OFDM системах (OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing - ортогональное частотное мультиплексирование).The group of inventions relates to radio engineering, in particular to a method of transmitting and receiving data in a radio communication system (options), a method for estimating the correlation interval of received orthogonal multiplexed symbols (options) and a device that implements them (options), and can be used in local wireless networks using standard 802.11, telecommunication systems standard 802.16, as well as in other OFDM systems (OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing - orthogonal frequency multiplexing).
В OFDM системах для когерентного приема сигналов используют пилот-символы. Как правило, расстояние между пилот-символами в частотной области, равное NFΔf, где NF - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами в частотной области, и Δf - частотный сдвиг между поднесущими ортогонального частотно-мультиплексированного символа, выбирают так, чтобы на частотном интервале NFΔf пилот-символы были заметно коррелированны между собой, для этого указанный частотный интервал должен удовлетворять неравенствуIn OFDM systems, pilot symbols are used for coherent signal reception. Typically, the distance between the pilot symbols in the frequency domain equal to N F Δf, where N F is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the frequency domain, and Δf is the frequency shift between subcarriers of the orthogonal frequency-multiplexed symbol, is chosen as so that in the frequency interval N F Δf the pilot symbols are noticeably correlated with each other, for this the specified frequency interval must satisfy the inequality
где τmax максимальная задержка сигнала в многолучевом канале.where τ max is the maximum signal delay in the multipath channel.
А расстояние между пилот-символами во временной области, равное NTΔt, где NT - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами в частотной области, и Δt - длительность ортогонального частотно-мультиплексированного символа, выбирают так, чтобы на временном интервале NTΔt пилот-символы были заметно коррелированны между собой, для этого указанный временной интервал должен удовлетворять неравенствуAnd the distance between the pilot symbols in the time domain, equal to N T Δt, where N T is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the frequency domain, and Δt is the duration of the orthogonal frequency-multiplexed symbol, is chosen so that in the time interval N T Δt pilot symbols were noticeably correlated with each other, for this the indicated time interval should satisfy the inequality
где Bd максимальное доплеровское смещение сигнала (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).where B d is the maximum Doppler shift of the signal (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).
Пример расстановки пилот-символов показан на фиг.1а. Временная структура ортогональных частотно-мультиплексированных символов показана на фиг 1b, где Tg - длительность защитного интервала, TN - длительность сигнала, полученного после обратного быстрого преобразования Фурье. Например, для стандарта 802.16 защитный интервал равен Tg=11,2 мксек (128 отсчетов), а длительность передаваемого символа равна TN=89.6 мксек (1024 отсчета) (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).An example of the arrangement of pilot symbols shown in figa. The time structure of orthogonal frequency-multiplexed symbols is shown in FIG. 1b, where Tg is the duration of the guard interval, T N is the duration of the signal obtained after the inverse fast Fourier transform. For example, for 802.16, the guard interval is T g = 11.2 μs (128 samples), and the transmitted symbol is T N = 89.6 μs (1024 samples) (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).
Другой пример расстановки пилот-символов приведен в книге (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).Another example of the arrangement of pilot symbols is given in the book (Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM Wireless Multimedia Communications, Artech House, Boston-London, 2000).
Известны различные способы и устройства передачи-приема данных в системе радиосвязи и устройства для их реализации, например способ и устройство, приведенные в статье [Michele Morelli and Umberto Mengali. A comparison of pilot-aided channel estimation methods for OFDM systems. IEEE transactions on signal processing, vol.49, no.12, December 2001].There are various methods and devices for transmitting and receiving data in a radio communication system and devices for their implementation, for example, the method and device described in the article [Michele Morelli and Umberto Mengali. A comparison of pilot-aided channel estimation methods for OFDM systems. IEEE transactions on signal processing, vol. 49, no.12, December 2001].
В этом способе на передающую станцию поступает последовательность модулированных символов данных и пилот-символов. При этом пилот-символ повторяется через каждые Nf модулированных символов данных.In this method, a sequence of modulated data and pilot symbols is transmitted to the transmitting station. In this case, the pilot symbol is repeated every N f modulated data symbols.
Последовательность модулированных символов данных и пилот-символов преобразуют в параллельные группы модулированных и пилот-символов, каждая из которых состоит из Q модулированных символов и К пилот-символов.The sequence of modulated data and pilot symbols is converted into parallel groups of modulated and pilot symbols, each of which consists of Q modulated symbols and K pilot symbols.
Дополняют группы модулированных и пилот-символов последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы. Причем N=Q+K+2Z.Groups of modulated and pilot symbols are complemented with sequences consisting of Z zero symbols, placing them at the beginning and end of the group. Moreover, N = Q + K + 2Z.
С каждой группой выполняют обратное быстрое преобразование Фурье, далее ОБПФ, формируя параллельные выходные группы значений ОБПФ.Each group performs the inverse fast Fourier transform, then IFFT, forming parallel output groups of IFFT values.
Преобразуют параллельные выходные группы значений ОБПФ в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных значений ОБПФ.Convert the parallel output groups of IFFT values into serial form, thus forming a sequence of transmitted characters, each of which contains N received IFFT values.
Дополняют каждый передаваемый символ защитным интервалом, формируя таким образом последовательность ортогональных частотных мультиплексированных символов.Each transmitted symbol is supplemented with a guard interval, thus forming a sequence of orthogonal frequency multiplexed symbols.
Передают последовательность ортогональных частотных мультиплексированных символов на принимающую станцию.A sequence of orthogonal frequency multiplexed symbols is transmitted to the receiving station.
На принимающей станции принимают их и удаляют защитный интервал, формируя таким образом последовательность принятых символов.At the receiving station, they are received and the guard interval is removed, thus forming a sequence of received symbols.
Преобразуют принятые символы в параллельные группы входных значений.Convert received characters to parallel groups of input values.
С каждой группой входных значений выполняют БПФ, формируя таким образом N модулированных символов в каждой группе.An FFT is performed with each group of input values, thus forming N modulated symbols in each group.
В каждой группе по пилот-символам выполняют оценку канала связи.In each group, pilot symbols perform a communication channel estimate.
Используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных.Using the obtained communication channel estimation results, demodulation of the obtained estimates of modulated data symbols is performed, thus forming a sequence of binary data.
Устройство, реализующее предложенный способ, содержит передающую станцию и принимающую станцию. Передающая станция содержит блок последовательно-параллельного преобразования последовательности модулированных символов данных и пилот-символов в параллельные группы, блок дополнения этих параллельных блоков последовательностями нулевых символов, блок ОБПФ, блок параллельно-последовательного преобразования (преобразования параллельных выходных групп значений ОБПФ в последовательную форму) и блок присоединения защитного интервала (дополнения каждого передаваемого символа защитным интервалом). Принимающая станция содержит последовательно соединенные блок последовательно-параллельного преобразования (преобразования, принятые символы в параллельные группы входных значений), блок удаления защитного интервала, блок БПФ, блок оценки канала и блок демодуляции.A device that implements the proposed method includes a transmitting station and a receiving station. The transmitting station contains a block of serial-parallel conversion of a sequence of modulated data symbols and pilot symbols into parallel groups, a block for supplementing these parallel blocks with sequences of zero symbols, an IFFT block, a parallel-serial conversion unit (converting parallel output groups of IFFT values into serial form), and a block attaching a guard interval (supplementing each transmitted character with a guard interval). The receiving station contains a series-parallel-parallel conversion unit (conversions, received characters into parallel groups of input values), a guard interval removal unit, an FFT unit, a channel estimation unit, and a demodulation unit.
Недостатком этого технического решения является то, что расстояния между пилот-символами во временной и в частотной областях являются заранее заданными фиксированными величинами. Расстояние между пилот-символами в частотной области выбраны для наибольшей максимальной задержки сигнала в многолучевом канале. Однако максимальная задержка сигнала в многолучевом канале может уменьшаться. При этом число пилот-символов становится избыточным. Во временной области пилот-символы следуют непрерывно друг за другом, что также увеличивает избыточность числа пилот-символов. Передача избыточной служебной информации уменьшает скорость передачи полезной информации в системе связи.The disadvantage of this technical solution is that the distances between the pilot symbols in the time and frequency domains are predetermined fixed values. The distance between the pilot symbols in the frequency domain is selected for the largest maximum signal delay in the multipath channel. However, the maximum signal delay in the multipath channel may be reduced. In this case, the number of pilot symbols becomes redundant. In the time domain, the pilot symbols continuously follow each other, which also increases the redundancy of the number of pilot symbols. The transfer of redundant overhead information reduces the transmission rate of useful information in the communication system.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению являются способ и устройство, описанные в статье [Sinem Coleri, Mustafa Ergen, Anuj Puri and Ahmad Bahai. Channel estimation techniques based on pilot arrangement in OFDM systems. IEEE transactions on broadcasting, vol.48, no.3, September 2002.]The closest technical solution to the claimed invention are the method and device described in the article [Sinem Coleri, Mustafa Ergen, Anuj Puri and Ahmad Bahai. Channel estimation techniques based on pilot arrangement in OFDM systems. IEEE transactions on broadcasting, vol. 48, no.3, September 2002.]
Известный способ заключается в следующемA known method is as follows
На передающую станцию поступает последовательность двоичных символов. Последовательность разбивают на слова, состоящие из d символов (d=1, 2, ..., D).The transmitting station receives a sequence of binary characters. The sequence is divided into words consisting of d characters (d = 1, 2, ..., D).
Каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа.Each word is assigned a modulated data symbol in the form of a complex number.
Преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы модулированных символов.Convert a sequence of modulated data symbols into parallel groups of modulated symbols.
В параллельных группах модулированных символов между модулированными символами данных располагают пилот-символы, формируя таким образом последовательность групп, каждая из которых состоит из N модулированных символов, N=Q+K, где Q - число модулированных символов данных в параллельной группе, К - число пилот-символов в параллельной группе.In parallel groups of modulated symbols, pilot symbols are placed between the modulated data symbols, thus forming a sequence of groups, each of which consists of N modulated symbols, N = Q + K, where Q is the number of modulated data symbols in the parallel group, K is the number of pilot -characters in a parallel group.
С каждый группой выполняют ОБПФ, формируя параллельные выходные блоки значений ОБПФ.OBPF is performed with each group, forming parallel output blocks of OBPF values.
Дополняют каждый блок значений ОБПФ защитным интервалом.Supplement each block of OBPF values with a guard interval.
Преобразуют параллельные блоки значений ОБПФ с защитным интервалом в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных значений ОБПФ.Convert parallel blocks of OBPF values with a guard interval into a serial form, thus forming a sequence of transmitted characters, each of which contains N received OBPF values.
Передают последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов на принимающую станцию.A sequence of orthogonal frequency-multiplexed symbols is transmitted to a receiving station.
На принимающей станции принимают их, преобразуют в параллельные блоки входных значений и удаляют защитный интервал.At the receiving station, they are received, converted into parallel blocks of input values and the guard interval is removed.
С каждой группы входных значений выполняют быстрое преобразование Фурье, формируя таким образом N модулированных символов в каждой группе.A fast Fourier transform is performed from each group of input values, thus forming N modulated symbols in each group.
В каждой группе по пилот-символам выполняют оценку канала связи.In each group, pilot symbols perform a communication channel estimate.
Используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку модулированных символов данных, формируя блоки оценок модулированных символов данных.Using the obtained results of the evaluation of the communication channel, an evaluation of the modulated data symbols is performed, forming blocks of estimates of the modulated data symbols.
Преобразуют группу оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных.The group of estimates of the modulated data symbols is converted into a serial form, thereby forming a sequence of estimates of the modulated data symbols.
Выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных.Demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols is performed, thereby forming a sequence of binary data.
Структурная схема устройства, которое реализует описанный способ-прототип, выполнена на фиг.2The structural diagram of a device that implements the described prototype method is made in figure 2
Устройство, реализующее способ-прототип (фиг.2), содержит передающую станцию 1 и принимающую станцию 2, которые соединены посредством канала связи 3, при этом вход передающей станции 1 является входом устройства, выход принимающей станции является выходом устройства, выход передающей станции 1 соединен со входом принимающей станции 2 через канал связи 3,A device that implements the prototype method (figure 2) contains a
передающая станция 1 содержит модулятор 4, блок последовательно-параллельного преобразования 5, блок установки пилот-сигналов 6, блок обратного быстрого преобразования Фурье 7, блок присоединения защитного интервала 8, блок параллельно-последовательного преобразования 9, передатчик 10, при этом вход модулятора 1 является входом передающей станции 1, выход модулятора 1 соединен со входом блока последовательно-параллельного преобразования 5, выходы которого соединены со входами блока установки пилот-сигналов 6, выходы которого соединены со входами блока обратного быстрого преобразования Фурье 7, выходы которого соединены со входами блока присоединения защитного интервала 8, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 9, выход которого соединен со входом передатчика 10, выход которого является выходом передающей станции и соединен со входом канала связи 3,the
приемная станция 2 содержит приемник 11, блок последовательно-параллельного преобразования 12, блок удаления защитного интервала 13, блок быстрого преобразования Фурье 14, блок оценки канала 15, блок параллельно-последовательного преобразования 16 и демодулятор 17, при этом вход приемника 11 является входом принимающей станции 2, который соединен с выходом канала связи 3, выход приемника 11 соединен со входом блока последовательно-параллельного преобразования 12, выходы которого соединены со входами блока удаления защитного интервала 13, выходы которого соединены со входами блока быстрого преобразования Фурье 14, выходы которого соединены со входами блока оценки канала 15, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 16, выход которого соединен со входом демодулятора 17, выход которого является выходом принимающей станции.the
Устройство-прототип (фиг.2) работает следующим образом.The prototype device (figure 2) works as follows.
На передающую станцию 1 поступает последовательность двоичных символов. В модуляторе 4 последовательность двоичных символов разбивают на слова, состоящие из d символов (d=1, 2, ..., D). Каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа.The transmitting
В блоке последовательно-параллельного преобразования 5 преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы модулированных символов.In the series-
В блоке установки пилот-сигналов 6 в параллельных группах модулированных символов между модулированными символами данных располагают пилот-символы, формируя таким образом последовательность групп, каждая из которых состоит из N модулированных символов, N=Q+K, где Q - число модулированных символов данных в параллельной группе, К - число пилот-символов в параллельной группе.In the
В блоке ОБПФ 7 с каждой группой выполняют ОБПФ, формируя параллельные выходные группы значений ОБПФ.In block OBPF 7 with each group perform OBPF, forming parallel output groups of values OBPF.
В блоке присоединения защитного интервала 8 дополняют параллельные выходные группы значений ОБПФ защитным интервалом.In the attachment block of the
В блоке параллельно-последовательного преобразования 9 преобразуют параллельные выходные группы значений ОБПФ с защитным интервалом в последовательную форму, формируя таким образом последовательность ортогональных частотных мультиплексированных символов.In the parallel-serial conversion unit 9, parallel output groups of IFFT values with a guard interval are converted into a serial form, thereby forming a sequence of orthogonal frequency multiplexed symbols.
Передают последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов с выхода передатчика 10 по каналу связи 3 на принимающую станцию 2.A sequence of orthogonal frequency-multiplexed symbols is transmitted from the output of the
На принимающей станции 2 через канал связи 3 в приемнике 11 принимают их и в блоке последовательно-параллельного преобразования 12 преобразуют принятые частотно-мультиплексированные символы в параллельные группы входных значений.At the receiving
В блоке удаления защитного интервала 13 удаляют защитный интервал.In the guard interval removal unit 13, the guard interval is deleted.
С каждой группой входных значений в блоке БПФ 14 выполняют БПФ, формируя таким образом N модулированных символов в каждом блоке.An FFT is performed with each group of input values in the
В блоке оценки канала 15 в каждой группе по пилот-символам выполняют оценку канала связи. Используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку модулированных символов данных, формируя группы оценок модулированных символов данных.In the channel estimator 15 in each group, the pilot channel is evaluated by the pilot symbols. Using the obtained results of the evaluation of the communication channel, an evaluation of the modulated data symbols is performed, forming groups of estimates of the modulated data symbols.
В блоке параллельно-последовательно преобразования 16 преобразуют группы оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных.In the block parallel-
В демодуляторе 17 выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных, которые с выхода демодулятора 17 поступают на выход принимающего устройства 2.In the demodulator 17, demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols is performed, thereby forming a sequence of binary data that is output from the demodulator 17 to the output of the receiving
Недостатками способа и устройства-прототипа является то, что расстояния между пилот-символами во временной и частотной областях являются заранее заданными фиксированными величинами. Расстояние между пилот-символами в частотной области выбраны для наибольшей максимальной задержки сигнала в многолучевом канале. Однако максимальная задержка сигнала в многолучевом канале может уменьшаться. При этом число пилот-символов становится избыточным. Во временной области пилот-символы следуют непрерывно друг за другом, что также увеличивает избыточность числа пилот-символов. Передача избыточной служебной информации уменьшает скорость передачи полезной информации в системе связи.The disadvantages of the method and the prototype device is that the distances between the pilot symbols in the time and frequency domains are predetermined fixed values. The distance between the pilot symbols in the frequency domain is selected for the largest maximum signal delay in the multipath channel. However, the maximum signal delay in the multipath channel may be reduced. In this case, the number of pilot symbols becomes redundant. In the time domain, the pilot symbols continuously follow each other, which also increases the redundancy of the number of pilot symbols. The transfer of redundant overhead information reduces the transmission rate of useful information in the communication system.
В известных OFDM системах связи расстояния между пилот-символами во временной и частотной областях являются заранее заданными фиксированными величинами. Расстояние между пилот-символами во временной и частотной областях выбирают, как правило, для наибольших максимальной задержки сигнала в многолучевом канале и доплеровского смещения сигнала. Однако задержка сигнала в многолучевом канале и доплеровское смещение сигнала может меняться. При этом число пилот-символов становится избыточным. Передача избыточной служебной информации уменьшает скорость передачи полезной информации в системе связи.In known OFDM communication systems, the distances between the pilot symbols in the time and frequency domains are predetermined fixed values. The distance between the pilot symbols in the time and frequency domains is chosen, as a rule, for the greatest maximum signal delay in the multipath channel and Doppler signal bias. However, the signal delay in the multipath channel and the Doppler shift of the signal can vary. In this case, the number of pilot symbols becomes redundant. The transfer of redundant overhead information reduces the transmission rate of useful information in the communication system.
Поэтому в предлагаемой группе изобретений, созданных в едином изобретательском замысле, расстояния между пилот-символами во временной и частотной областях являются переменными величинами, которые меняются в зависимости от максимальной задержки сигнала в многолучевом канале и доплеровского смещения сигнала.Therefore, in the proposed group of inventions created in a single inventive concept, the distances between the pilot symbols in the time and frequency domains are variables that vary depending on the maximum signal delay in the multipath channel and the Doppler signal bias.
Для реализации заявляемого способа передачи-приема данных в системе радиосвязи необходимо выполнить оценку величины интервала корреляции, которая может быть выполнена различными способами.To implement the proposed method of data transmission-reception in a radio communication system, it is necessary to evaluate the value of the correlation interval, which can be performed in various ways.
Из уровня техники известны способы оценки величины интервала корреляции, например два способа, которые описаны в книге [Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982].The prior art methods for estimating the magnitude of the correlation interval, for example, two methods that are described in the book [V. Tikhonov Statistical radio engineering. M .: Radio and communication, 1982].
В первом способе интервал корреляции геометрически равен основанию прямоугольника с единичной высотой и площадью, равной площади, заключенной между кривой нормированной корреляционной функции при значении аргумента этой функции, большем нуля, и осью абсцисс.In the first method, the correlation interval is geometrically equal to the base of a rectangle with a unit height and an area equal to the area enclosed between the curve of the normalized correlation function when the argument value of this function is greater than zero and the abscissa axis.
Во втором способе интервал корреляции равен значению аргумента, при котором значение нормированной корреляционной функции равно 0,1.In the second method, the correlation interval is equal to the value of the argument at which the value of the normalized correlation function is 0.1.
Наиболее близким к заявляемому способу оценки интервала корреляции принятых ортогональных мультиплексированных символов (варианты) является второй вариант способа, описанного [Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Радио и связь, 1982].Closest to the claimed method of estimating the correlation interval of the received orthogonal multiplexed symbols (options) is the second version of the method described by [Tikhonov V.I. Statistical radio engineering. M .: Radio and communication, 1982].
Однако эти способы оценки величины интервала корреляции не применимы при оценке интервала корреляции в частотной области принятых в условиях многолучевости и при наличии шума ортогональных частотно-мультиплексированных символов.However, these methods for estimating the magnitude of the correlation interval are not applicable when estimating the correlation interval in the frequency domain adopted under multipath conditions and in the presence of noise of orthogonal frequency-multiplexed symbols.
Задача изобретения - повышение скорости передачи данных в OFDM системах связи.The objective of the invention is to increase the data rate in OFDM communication systems.
Для решения задачи заявляются два варианта способа передачи-приема данных в системе радиосвязи (для частотной и временной областей), два варианта способа оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов (для частотной и временной областей) и соответственно для первого и второго вариантов осуществления способа заявляется устройство (варианты).To solve the problem, two variants of a method for transmitting and receiving data in a radio communication system (for the frequency and time domains), two variants of a method for estimating the correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (for the frequency and time domains) and, respectively, for the first and second embodiments of the method are claimed claimed device (options).
Изобретения объединены в группу изобретений, т.к. созданы они в едином изобретательском замысле, направлены на решение одной технической задачи - повышение скорости и качества передачи данных в OFDM системах связи. Для получения лучшего технического эффекта целесообразно их совместное использование. Однако не исключено (возможно) и их раздельное применение по вариантам (соответственно для частотной и временной областей).The inventions are combined into a group of inventions, because they were created in a single inventive concept, aimed at solving one technical problem - improving the speed and quality of data transmission in OFDM communication systems. To obtain the best technical effect, their combined use is advisable. However, it is not excluded (possibly) that they can be applied separately for the variants (respectively, for the frequency and time domains).
Задача решается заявляемым способом передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту реализации, который заключается в том, чтоThe problem is solved by the claimed method of data transmission-reception in a radio communication system according to the first embodiment, which consists in the fact that
на передающую станцию поступает последовательность двоичных символов,the transmitting station receives a sequence of binary characters,
последовательность разбивают на слова, состоящие из d символов, где d=1, 2, ..., G,the sequence is divided into words consisting of d characters, where d = 1, 2, ..., G,
каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа,each word is assigned a modulated data symbol in the form of a complex number,
преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число,converting a sequence of modulated data symbols into parallel groups of two types, the first of which consists of Q1 modulated data symbols, where Q1 is a given number, the second is from Q2 modulated data symbols, where Q2 is a given number,
дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов (нулей), располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N,complement groups of the first kind with sequences consisting of Z zero characters (zeros), placing them at the beginning and end of the group, with Q1 + 2Z = N,
дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf=Q2/K, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К число пилот-символов в группе второго вида,complement the second type of group with sequences consisting of Z zero characters, placing them at the beginning and end of the group, and every N f modulated data characters have a pilot symbol, where N f = Q2 / K, with Q2 being a multiple of K and Q2 + 2Z + K = N, and K is the number of pilot symbols in the group of the second kind,
формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - заданное число, при этом в группах второго типа, отстоящих друг от друга на заданное число V групп этого типа, числу модулированных символов данных Nf, расположенных между пилот-символами, присваивают минимальное заданное значение Nf=Nf min,form a sequence of groups of the first and second types in such a way that groups of the second type follow every N t groups of the first type, where N t is a given number, while in groups of the second type that are separated from each other by a given number V of groups of this type, the number of modulated data symbols N f located between the pilot symbols is assigned the minimum predetermined value N f = N f min ,
с каждой группой сформированной последовательности выполняют обратное быстрое преобразование Фурье, формируя параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье,each group of the generated sequence performs the inverse fast Fourier transform, forming parallel output groups of values of the inverse fast Fourier transform,
преобразуют параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных последовательных значений обратного быстрого преобразования Фурье,converting parallel output groups of values of the inverse fast Fourier transform into a serial form, thereby forming a sequence of transmitted characters, each of which contains N received consecutive values of the inverse fast Fourier transform,
дополняют каждый передаваемый символ защитным интервалом, формируя таким образом последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов,supplement each transmitted symbol with a guard interval, thus forming a sequence of orthogonal frequency-multiplexed symbols,
передают последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов на принимающую станцию,transmitting a sequence of orthogonal frequency multiplexed symbols to a receiving station,
на принимающей станции принимают их и удаляют защитный интервал, формируя таким образом последовательность принятых символов,they are received at the receiving station and the guard interval is removed, thereby forming a sequence of received symbols,
преобразуют принятые символы в параллельные группы входных значений,convert the received characters into parallel groups of input values,
с каждой группой входных значений выполняют быстрое преобразование Фурье, формируя таким образом N модулированных символов в каждом группе,a fast Fourier transform is performed with each group of input values, thus forming N modulated symbols in each group,
по пилот-символам групп второго вида, в которых числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, присвоено минимальное значение Nf=Nf min, выполняют оценку интервала корреляции принятых модулированных символов в частотной области Nf cor нормированного к частотному сдвигу между поднесущими ортогонального частотного мультиплексированного символа,the pilot symbols of the groups of the second type, in which the number of modulated data symbols located between the pilot symbols N f assigned the minimum value N f = N f min , evaluate the correlation interval of the received modulated symbols in the frequency domain N f cor normalized to the frequency shift between subcarriers of the orthogonal frequency multiplexed symbol,
передают полученную оценку длительности интервала корреляции в частотной области на передающую станцию,transmitting the obtained estimate of the duration of the correlation interval in the frequency domain to the transmitting station,
в каждой группе второго вида по пилот-символам выполняют оценку канала связи,in each group of the second type, pilot symbols are used to evaluate the communication channel,
используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку Q1 модулированных символов данных групп первого вида и Q2 модулированных символов данных групп второго вида,using the obtained communication channel estimation results, Q1 modulated data symbols of the first-type groups and Q2 modulated data symbols of the second-type groups are evaluated,
преобразуют группы оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных,converting the group of estimates of the modulated data symbols in serial form, thereby forming a sequence of estimates of modulated data symbols,
выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных;performing demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols, thereby forming a sequence of binary data;
на передающей станции корректируют величину Nf таким образом, чтобы выполнялось условие Nf<Nf cor, где Nf - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами, a Nfcor - оценка длительности интервала корреляции в частотной области.at the transmitting station, the value of N f is adjusted so that the condition N f <N f cor is satisfied , where N f is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols, and N fcor is an estimate of the duration of the correlation interval in the frequency domain.
Задача решается также заявляемым способом передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту реализации, который заключается в том, чтоThe problem is also solved by the claimed method of data transmission-reception in a radio communication system according to the second embodiment, which consists in the fact that
на передающую станцию поступает последовательность двоичных символов, последовательность разбивают на слова, состоящие из d символов, d=1, 2, ..., G,a sequence of binary characters arrives at the transmitting station, the sequence is divided into words consisting of d characters, d = 1, 2, ..., G,
каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа,each word is assigned a modulated data symbol in the form of a complex number,
преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число,converting a sequence of modulated data symbols into parallel groups of two types, the first of which consists of Q1 modulated data symbols, where Q1 is a given number, the second is from Q2 modulated data symbols, where Q2 is a given number,
дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N,complement the groups of the first kind with sequences consisting of Z zero characters, placing them at the beginning and end of the group, with Q1 + 2Z = N,
дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf - заданное число, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К число пилот-символов в группе второго вида,complement the second type of group with sequences consisting of Z zero characters, placing them at the beginning and end of the group, and every N f modulated data characters have a pilot symbol, where N f is a given number, with Q2 being a multiple of K and Q2 + 2Z + K = N, and K is the number of pilot symbols in the group of the second type,
формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, при этом с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2 присваивают числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, минимальное заданное значение Nt=Ntmin,form a sequence of groups of the first and second types in such a way that groups of the second type follow every N t groups of the first type, where N t is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain, with a given period T 1 in during a specified time T 2 assign the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain, the minimum specified value N t = N tmin ,
с каждой группой сформированной последовательности выполняют обратное быстрое преобразование Фурье, формируя параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье,each group of the generated sequence performs the inverse fast Fourier transform, forming parallel output groups of values of the inverse fast Fourier transform,
преобразуют параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных последовательных значений обратного быстрого преобразования Фурье,converting parallel output groups of values of the inverse fast Fourier transform into a serial form, thereby forming a sequence of transmitted characters, each of which contains N received consecutive values of the inverse fast Fourier transform,
дополняют каждый передаваемый символ защитным интервалом, формируя таким образом последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов,supplement each transmitted symbol with a guard interval, thus forming a sequence of orthogonal frequency-multiplexed symbols,
передают последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов на принимающую станцию,transmitting a sequence of orthogonal frequency multiplexed symbols to a receiving station,
на принимающей станции принимают их и удаляют защитный интервал, формируя таким образом последовательность принятых символов,they are received at the receiving station and the guard interval is removed, thereby forming a sequence of received symbols,
преобразуют принятые символы в параллельные группы входных значений,convert the received characters into parallel groups of input values,
с каждой группой входных значений выполняют быстрое преобразование Фурье, формируя таким образом N модулированных символов в каждой группе,a fast Fourier transform is performed with each group of input values, thus forming N modulated symbols in each group,
по пилот-символам групп второго вида, которые передаются с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2, когда число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, принимает минимальное заданное значение Nt=Nt min, оценивают длительность интервала корреляции во временной области Ntcor, нормированной к длительности ортогональных частотно-мультиплексированных символов, принятых модулированных символов,on the pilot symbols of the second kind of groups that are transmitted with a predetermined period T 1 for a predetermined time T 2 , when the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain takes a minimum predetermined value N t = N t min , evaluate the duration the correlation interval in the time domain N tcor normalized to the duration of the orthogonal frequency-multiplexed symbols, the received modulated symbols,
передают полученную оценку длительности интервала корреляции во временной области на передающую станцию,transmitting the obtained estimate of the duration of the correlation interval in the time domain to the transmitting station,
в каждом блоке по пилот-символам выполняют оценку канала связи,in each block, the pilot symbols are used to evaluate the communication channel,
используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку Q1 модулированных символов данных групп первого вида и Q2 модулированных символов данных групп второго вида,using the obtained communication channel estimation results, Q1 modulated data symbols of the first type groups and Q2 modulated data symbols of the second type groups are evaluated,
преобразуют группы оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных,converting the group of estimates of the modulated data symbols in serial form, thereby forming a sequence of estimates of modulated data symbols,
выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных,perform demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols, thereby forming a sequence of binary data,
на передающей станции корректируют величину Nt таким образом, чтобы выполнялось условие Nt≤Ntcor, где Nt - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, Ntcor - длительность интервала корреляции во временной области.at the transmitting station, the value of N t is adjusted so that the condition N t ≤N tcor is satisfied , where N t is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain, and N tcor is the duration of the correlation interval in the time domain.
Задача решается также заявляемым способом оценки интервала корреляции в частотной области принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов по первому варианту, заключающемуся в том, что:The problem is also solved by the claimed method of estimating the correlation interval in the frequency domain of the adopted orthogonal frequency-multiplexed symbols according to the first embodiment, which consists in the fact that:
в группах модулированных символов данных второго вида, полученных после БПФ, в которых число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, присвоено минимальное значение Nf=Nf min, в начале и конце удаляют последовательности, состоящие из Z нулевых символов,in the groups of modulated data symbols of the second type obtained after the FFT, in which the number of modulated data symbols located between the pilot symbols N f is assigned the minimum value N f = N f min , at the beginning and end, sequences consisting of Z zero symbols are deleted,
выполняют интерполяцию пилот-символов в точках модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность пилот-символов, состоящую из принятых и интерполированных пилот-символов,interpolating the pilot symbols at the points of the modulated data symbols, thereby forming a sequence of pilot symbols consisting of the received and interpolated pilot symbols,
вычисляют циклическую корреляционную функцию сформированной последовательности пилот-символов,calculate the cyclic correlation function of the generated sequence of pilot symbols,
вычисляют модуль полученной циклической корреляционной функции последовательности пилот-символов,calculating a module of the obtained cyclic correlation function of the pilot symbol sequence,
определяют экстремумы модуля полученной корреляционной функции последовательности пилот-символов и сравнивают их с порогом,determine the extrema of the module of the obtained correlation function of the sequence of pilot symbols and compare them with a threshold,
выделяют экстремумы, превысившие заданный порог, и определяют расстояния между ними, а затем усредняют эти расстояния, получая таким образом величину оценки интервала корреляции в частотной области принятых ортогональных частотных мультиплексированных символов.extrema are selected that exceed a predetermined threshold, and the distances between them are determined, and then these distances are averaged, thus obtaining an estimate of the correlation interval in the frequency domain of the received orthogonal frequency multiplexed symbols.
Задача также решается заявляемым способом оценки величины интервала корреляции во временной области принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов по второму варианту, заключающемуся в том, что:The problem is also solved by the claimed method of estimating the magnitude of the correlation interval in the time domain of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols according to the second embodiment, namely:
запоминают W групп модулированных символов, полученных после БПФ, которые содержат пилот-символы и которые передаются с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2, когда число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, принимает минимальное заданное значение Nt=Nt min,remember W groups of modulated symbols received after FFT, which contain pilot symbols and which are transmitted with a predetermined period T 1 during a given time T 2 when the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain takes a minimum predetermined value N t = N t min ,
в запомненных группах модулированных символов в начале и конце удаляют последовательности, состоящие из Z нулевых символов,in the memorized groups of modulated symbols at the beginning and the end, the sequences consisting of Z zero characters are deleted,
формируют К последовательностей пилот-символов, выделяя для каждой из К последовательностей по одному пилот-символу с одинаковым номером из каждой из W групп модулированных символов,form K sequences of pilot symbols, allocating for each of K sequences one pilot symbol with the same number from each of W groups of modulated symbols,
выполняют интерполяцию с каждой из К последовательностей пилот-символов в точках модулированных символов данных, расположенных между ними, формируя таким образом К последовательностей пилот-символов, состоящих из принятых и интерполированных пилот-символов,interpolating with each of the K sequences of pilot symbols at points of modulated data symbols located between them, thereby forming K sequences of pilot symbols consisting of received and interpolated pilot symbols,
вычисляют К циклических корреляционных функций сформированных последовательностей пилот-символов,calculating K cyclic correlation functions of the generated pilot symbol sequences,
вычисляют К модулей полученных циклических корреляционных функций последовательностей пилот-символов,calculating K modules of the obtained cyclic correlation functions of the pilot symbol sequences,
определяют экстремумы каждого из К модулей полученных корреляционных функций последовательностей пилот-символов и сравнивают их с порогом,determine the extrema of each of the K modules of the obtained correlation functions of the sequences of pilot symbols and compare them with a threshold,
для каждого из К модулей корреляционных функций выделяют экстремумы, превысившие порог, и усредняют расстояния между ними,for each of the K modules of correlation functions, extremes are selected that exceed the threshold and average the distances between them,
усредняют К полученных средних расстояний между экстремумами, получая таким образом среднее значение среднего расстояниям между экстремумами, которое используют как оценку величины интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов во временной области.average K of the obtained average distances between the extrema, thus obtaining the average value of the average distances between the extrema, which is used as an estimate of the magnitude of the correlation interval of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols in the time domain.
Задача изобретения решается также заявляемыми устройствами передачи-приема данных в системе радиосвязи (варианты).The objective of the invention is also solved by the claimed devices for transmitting and receiving data in a radio communication system (options).
Устройство передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту, содержащее передающую и принимающую станции, при этом передающая станция содержит модулятор, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок параллельно-последовательного преобразования, блок присоединения защитного интервала, передатчик, приемник, разветвитель и антенну, при этом вход модулятора является первым входом передающей станции, является входом последовательности двоичных символов, выход передатчика соединен с первым входом разветвителя, первый выход которого соединен с первым входом антенны, первый выход и второй вход которой являются соответственно вторым входом и выходом передающей станции, формирующей на выходе частотно-мультиплексированные символы, второй выход антенны соединен со вторым входом разветвителя, второй выход которого соединен со входом приемника;A data transmitting-receiving device in a radio communication system according to the first embodiment, comprising a transmitting and receiving station, wherein the transmitting station comprises a modulator, an inverse fast Fourier transform unit, a parallel-serial conversion unit, a guard interval attachment unit, a transmitter, a receiver, a splitter and an antenna, wherein the input of the modulator is the first input of the transmitting station, is the input of a sequence of binary characters, the output of the transmitter is connected to the first input of the splitter, the first the first output of which is connected to the first input of the antenna, the first output and second input of which are respectively the second input and output of the transmitting station, which generates frequency-multiplexed symbols at the output, the second output of the antenna is connected to the second input of the splitter, the second output of which is connected to the input of the receiver;
принимающая станция содержит антенну, разветвитель, приемник, передатчик, блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала, блок быстрого преобразования Фурье, блок оценки канала, блок параллельно-последовательного преобразования и демодулятор, при этом первый вход антенны является первым входом принимающей станции, входом частотно-мультиплексированных символов, первый выход антенны соединен с первым входом разветвителя, первый выход которого соединен со входом приемника, выход которого соединен с первым входом блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала, выходы которого соединены соответственно со входами блока быстрого преобразования Фурье, выходы которого соединены со входами блока оценки канала, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования, выход которого соединен со входом демодулятора, выход которого является первым выходом принимающей станции, формирующей на этом выходе последовательность двоичных данных, выход передатчика соединен со вторым входом разветвителя, второй выход которого соединен со вторым входом антенны, второй выход которой является вторым выходом принимающей станции,the receiving station contains an antenna, a splitter, a receiver, a transmitter, a block-parallel-parallel conversion and removal of the guard interval, a fast Fourier transform block, a channel estimator, a parallel-serial conversion block and a demodulator, wherein the first input of the antenna is the first input of the receiving station, the input frequency-multiplexed symbols, the first output of the antenna is connected to the first input of the splitter, the first output of which is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the first input of the serial-parallel conversion unit and removing the guard interval, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the fast Fourier transform unit, the outputs of which are connected to the inputs of the channel estimator, the outputs of which are connected to the inputs of the parallel-serial conversion unit, the output of which is connected to the input of the demodulator, the output of which is the first output of the receiving station, forming a sequence of binary data on this output, the output of the transmitter is connected to orym input coupler, the second output of which is connected to the second input of the antenna, the second output of which is the second output of the receiving station,
согласно изобретению дополнительно введены:according to the invention additionally introduced:
на передающей станции введен блок расстановки пилот-сигналов в частотной области, первый вход которого соединен с выходом модулятора, второй вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области объединен с первым входом блока присоединения защитного интервала, образуя третий вход передающей станции, который является входом сигнала начальной установки, третий вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области соединен с выходом приемника, выходы блока расстановки пилот-сигналов в частотной области соединены со входами блока обратного преобразования Фурье, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования, выход которого соединен со вторым входом блока присоединения защитного интервала, выход которого соединен со входом передатчика;at the transmitting station, a pilot-frequency arrangement unit in the frequency domain is introduced, the first input of which is connected to the modulator output, the second input of the pilot-arrangement unit in the frequency domain is combined with the first input of the guard interval attachment unit, forming the third input of the transmitting station, which is the signal input initial installation, the third input of the block of arrangement of pilot signals in the frequency domain is connected to the output of the receiver, the outputs of the block of arrangement of pilot signals in the frequency domain are connected to the inputs of an inverse Fourier transform, the outputs of which are connected to the inputs of the parallel-serial conversion unit, the output of which is connected to the second input of the guard interval attachment unit, the output of which is connected to the transmitter input;
на принимающей станции введены блок оценки интервала корреляции в частотной области и блок формирования сигнала обратного канала, при этом входы блока оценки интервала корреляции в частотной области соединены с выходами блока быстрого преобразования Фурье, выход блока оценки интервала корреляции в частотной области соединен со входом блока формирования сигнала обратного канала, выход которого соединен со входом передатчика, второй вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала является вторым входом принимающей станции, входом сигнала начальной установки.at the receiving station, a correlation interval estimation block in the frequency domain and a reverse channel signal generating block are introduced, while the inputs of the correlation interval estimation block in the frequency domain are connected to the outputs of the fast Fourier transform unit, the output of the correlation interval estimation block in the frequency domain is connected to the input of the signal conditioning block the return channel, the output of which is connected to the input of the transmitter, the second input of the serial-parallel conversion and removal of the guard interval is the second th input receiving station, the input signal the initial installation.
Устройство передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту, содержащее передающую и принимающую станции, при этом передающая станция содержит модулятор, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок параллельно-последовательного преобразования, блок присоединения защитного интервала, передатчик, приемник, разветвитель и антенну, при этом вход модулятора является первым входом передающей станции, является входом последовательности двоичных символов, выход передатчика соединен с первым входом разветвителя, первый выход которого соединен с первым входом антенны, первый выход и второй вход которой являются соответственно вторым входом и выходом передающей станции, формирующей на выходе частотно-мультиплексированные символы, второй выход антенны соединен со вторым входом разветвителя, второй выход которого соединен со входом приемника;A data transmitting-receiving device in a radio communication system according to the second embodiment, comprising a transmitting and receiving station, wherein the transmitting station comprises a modulator, an inverse fast Fourier transform unit, a parallel-serial conversion unit, a guard interval attachment unit, a transmitter, a receiver, a splitter and an antenna, wherein the input of the modulator is the first input of the transmitting station, is the input of a sequence of binary characters, the output of the transmitter is connected to the first input of the splitter, the first the first output of which is connected to the first input of the antenna, the first output and second input of which are respectively the second input and output of the transmitting station, which generates frequency-multiplexed symbols at the output, the second output of the antenna is connected to the second input of the splitter, the second output of which is connected to the input of the receiver;
принимающая станция содержит антенну, разветвитель, приемник, передатчик, блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала, блок быстрого преобразования Фурье, блок оценки канала, блок параллельно-последовательного преобразования и демодулятор, при этом первый вход антенны является первым входом принимающей станции, входом частотно-мультиплексированных символов, первый выход антенны соединен с первым входом разветвителя, первый выход которого соединен со входом приемника, выход которого соединен с первым входом блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала, выходы которого соединены соответственно со входами блока быстрого преобразования Фурье, выходы которого соединены со входами блока оценки канала, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования, выход которого соединен со входом демодулятора, выход которого является первым выходом принимающей станции, формирующей на этом выходе последовательность двоичных данных, выход передатчика соединен со вторым входом разветвителя, второй выход которого соединен со вторым входом антенны, второй выход которой является вторым выходом принимающей станции,the receiving station contains an antenna, a splitter, a receiver, a transmitter, a block-parallel-parallel conversion and removal of the guard interval, a fast Fourier transform block, a channel estimator, a parallel-serial conversion block and a demodulator, wherein the first input of the antenna is the first input of the receiving station, the input frequency-multiplexed symbols, the first output of the antenna is connected to the first input of the splitter, the first output of which is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the first input of the serial-parallel conversion unit and removing the guard interval, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the fast Fourier transform unit, the outputs of which are connected to the inputs of the channel estimator, the outputs of which are connected to the inputs of the parallel-serial conversion unit, the output of which is connected to the input of the demodulator, the output of which is the first output of the receiving station, forming a sequence of binary data on this output, the output of the transmitter is connected to orym input coupler, the second output of which is connected to the second input of the antenna, the second output of which is the second output of the receiving station,
согласно изобретению дополнительно введены:according to the invention additionally introduced:
на передающей станции введен блок расстановки пилот-сигналов во временной области, первый вход которого соединен с выходом модулятора, второй вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области объединен с первым входом блока присоединения защитного интервала, образуя третий вход передающей станции, который является входом сигнала начальной установки, третий вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области соединен с выходом приемника, выходы блока расстановки пилот-сигналов во временной области соединены со входами блока обратного преобразования Фурье, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования, выход которого соединен со вторым входом блока присоединения защитного интервала, выход которого соединен со входом передатчика;at the transmitting station, a pilot signal arrangement block in the time domain is introduced, the first input of which is connected to the modulator output, the second input of the pilot signal alignment block in the time domain is combined with the first input of the guard interval attachment unit, forming the third input of the transmitting station, which is the signal input initial installation, the third input of the block of the arrangement of pilot signals in the time domain is connected to the output of the receiver, the outputs of the block of the arrangement of pilot signals in the time domain are connected to the inputs an inverse Fourier transform, the outputs of which are connected to the inputs of a block parallel-to-serial conversion, the output of which is connected to the second input of the guard interval addition unit, an output connected to the input of the transmitter;
на принимающей станции введены блок оценки интервала корреляции во временной области и блок формирования сигнала обратного канала, при этом входы блока оценки интервала корреляции во временной области соединены с выходами блока быстрого преобразования Фурье, выход блока оценки интервала корреляции во временной области соединен со входом блока формирования сигнала обратного канала, выход которого соединен со входом передатчика, второй вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала является вторым входом принимающей станции, входом сигнала начальной установки.at the receiving station, a time domain correlation interval estimator and a reverse channel signal generating unit are introduced, while the inputs of the time domain correlation interval estimator are connected to the outputs of the fast Fourier transform unit, the output of the time domain correlation interval estimator is connected to the input of the signal conditioning unit the return channel, the output of which is connected to the input of the transmitter, the second input of the block of serial-parallel conversion and removal of the protective interval is orym input of the receiving station, the input signal the initial installation.
Таким образом, заявляются два варианта способа передачи-приема данных в системе радиосвязи. В способе по первому варианту осуществления меняется расстояние между пилот-символами в частотной области, а расстояние между пилот-символами во временной области остается фиксированным. В способе по второму варианту осуществления меняется расстояние между пилот-символами во временной области, а расстояние между пилот-символами в частотной области остается фиксированным. Каждый из вариантов осуществления способа можно применять независимо друг от друга, а также возможно их совместное использование в одной OFDM системе связи.Thus, two variants of the method of transmitting and receiving data in a radio communication system are claimed. In the method of the first embodiment, the distance between the pilot symbols in the frequency domain changes, and the distance between the pilot symbols in the time domain remains fixed. In the method of the second embodiment, the distance between the pilot symbols in the time domain changes, and the distance between the pilot symbols in the frequency domain remains fixed. Each of the embodiments of the method can be applied independently of each other, and it is also possible to share them in one OFDM communication system.
Заявляемые устройства передачи-приема данных в системе радиосвязи (варианты) разработаны соответственно для осуществления способов (в частотной и временной областях) и позволяют реализовать все признаки заявляемых способов (по вариантам).The inventive device for transmitting / receiving data in a radio communication system (options) are designed respectively for implementing methods (in the frequency and time domains) and allow you to implement all the features of the claimed methods (for options).
Технический эффект достигается по первому варианту за счет введения в устройство на передающей станции блока расстановки пилот-сигналов в частотной области и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на передающей стороне, а также за счет введения в устройство на принимающей станции блока оценки интервала корреляции в частотной области и блока формирования сигнала обратного канала и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на принимающей стороне.The technical effect is achieved according to the first embodiment by introducing into the device at the transmitting station a pilot signal arrangement unit in the frequency domain and, accordingly, new connections ensuring the implementation of all the process features on the transmitting side, as well as by introducing a correlation interval estimator into the device at the receiving station in the frequency domain and the signal conditioning block of the return channel and, accordingly, new connections, ensuring the implementation of all the signs of the method on the receiving side.
Технический эффект достигается по второму варианту за счет введения в устройство на передающей станции блока расстановки пилот-сигналов во временной области и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на передающей стороне, а также за счет введения в устройство на принимающей станции блока оценки интервала корреляции во временной области и блока формирования сигнала обратного канала и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на принимающей стороне.The technical effect is achieved according to the second embodiment by introducing into the device at the transmitting station a pilot signal arrangement unit in the time domain and, accordingly, new connections providing all the features of the method on the transmitting side, as well as by introducing a correlation interval estimator into the device at the receiving station in the time domain and the block of the signal formation of the return channel and, accordingly, new connections, ensuring the implementation of all the features of the method on the receiving side.
Для получения лучшего (усиленного) эффекта предпочтительно совместное использование обоих вариантов изобретения в системе радиосвязи, однако раздельное использование каждого варианта (для частотной или временной областей) в зависимости от организации сети связи также эффективно и позволяет повысить скорость и качество передачи данных в OFDM системе радиосвязи. Решение о совместном или раздельном использовании принимает разработчик при планировании и организации сети радиосвязи.To obtain a better (enhanced) effect, it is preferable to use both variants of the invention in a radio communication system, however, the separate use of each option (for the frequency or time domains) depending on the organization of the communication network is also effective and can improve the speed and quality of data transmission in the OFDM radio communication system. The decision on joint or separate use is made by the developer when planning and organizing a radio communication network.
Далее описание изобретения поясняется примерами выполнения и чертежами.Further, the description of the invention is illustrated by examples and drawings.
На фиг.1 показан:Figure 1 shows:
а - пример расстановки пилот-символов;and - an example of the arrangement of pilot symbols;
b - пример временной структуры ортогональных частотно-мультиплексированных символов.b is an example of the time structure of orthogonal frequency multiplexed symbols.
На фиг.2 выполнена структурная схема устройства-прототипа.Figure 2 is a structural diagram of a prototype device.
На фиг.3 - структурная схема заявляемого устройства (передающая станция) по первому варианту осуществления.Figure 3 is a structural diagram of the inventive device (transmitting station) according to the first embodiment.
На фиг.4 - структурная схема заявляемого устройства (принимающая станция) по первому варианту осуществления.Figure 4 is a structural diagram of the inventive device (receiving station) according to the first embodiment.
На фиг.5 - структурная схема заявляемого устройства (передающая станция) по второму варианту осуществления.Figure 5 is a structural diagram of the inventive device (transmitting station) according to the second embodiment.
На фиг.6 - структурная схема заявляемого устройства (принимающая станция) по второму варианту осуществления.6 is a structural diagram of the inventive device (receiving station) according to the second embodiment.
На фиг.7 - структурная схема блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25, приведена как пример выполнения.7 is a block diagram of a block for the placement of pilot signals in the
На фиг.8 - структурная схема узла расстановки пилот-сигналов в частотной области 31, приведена как пример выполнения.On Fig - structural diagram of the node of the arrangement of the pilot signals in the frequency domain 31, is shown as an example implementation.
На фиг.9 - структурная схема узла формирования тактовых импульсов 32, приведена как пример выполнения.In Fig.9 is a structural diagram of the node forming the clock pulses 32, is shown as an example implementation.
На фиг.10 - структурная схема узла управления расстановкой пилот-сигналов в частотной области 33, приведена как пример выполнения.Figure 10 is a structural diagram of a control unit arrangement of the pilot signals in the
На фиг.11 - структурная схема блока присоединения защитного интервала 8, приведена как пример выполненияFigure 11 is a structural diagram of a unit for attaching a
На фиг.12 - структурная схема блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, приведена как пример выполнения.On Fig - block diagram of a block of serial-parallel conversion and removal of the guard interval 21, shown as an example implementation.
На фиг.13 - структурная схема блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28, приведена как пример выполнения.On Fig - block diagram of the block the arrangement of the pilot signals in the
На фиг.14 - структурная схема узла управления расстановкой пилот-символов во временной области 106.On Fig is a block diagram of a control unit arrangement of the pilot symbols in the
На фиг.15 выполнена граф-схема, иллюстрирующая алгоритм способа оценки интервала корреляции в частотной области принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов.On Fig made a graph diagram illustrating an algorithm for estimating the correlation interval in the frequency domain of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols.
На фиг.16 (а) и 16 (б) выполнена граф-схема, иллюстрирующая алгоритм способа оценки интервала корреляции во временной области принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов.On Fig (a) and 16 (b) is a graph diagram illustrating an algorithm for estimating a correlation interval in the time domain of received orthogonal frequency-multiplexed symbols.
На фиг.17 показан спектр сигнала одного луча.On Fig shows the signal spectrum of a single beam.
На фиг.18 - корреляционная функция в частотной области (один луч).On Fig - correlation function in the frequency domain (one beam).
На фиг.19 - спектр сигнала.On Fig - signal spectrum.
На фиг.20 и 21 - корреляционная функция в частотной области.On Fig and 21 - the correlation function in the frequency domain.
На фиг.22 - корреляционная функция во временной области.On Fig - correlation function in the time domain.
Устройство передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту (фиг.3 и 4) содержит передающую 1 и принимающую 2 станции, при этом передающая станция 1 содержит модулятор 4, блок обратного быстрого преобразования Фурье 7, блок присоединения защитного интервала 8, блок параллельно-последовательного преобразования 9, передатчик 10, приемник 18, разветвитель 19 и антенну 20, при этом вход модулятора 4 является первым входом передающей станции 1 и является входом последовательности двоичных символов, выход передатчика 10 соединен с первым входом разветвителя 19, первый выход которого соединен с первым входом антенны 20, первый выход и второй вход которой являются соответственно вторым входом и выходом передающей станции 1, формирующей на выходе частотно-мультиплексированные символы, второй выход антенны 20 соединен со вторым входом разветвителя 19, второй выход которого соединен со входом приемника 18;The device for transmitting and receiving data in a radio communication system according to the first embodiment (Figs. 3 and 4) comprises a transmitting 1 and a receiving 2 station, while the transmitting
принимающая станция 2 содержит антенну 24, разветвитель 23, приемник 11, передатчик 22, блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, блок быстрого преобразования Фурье 14, блок оценки канала 15, блок параллельно-последовательного преобразования 16 и демодулятор 17, при этом первый вход антенны 24 является первым входом принимающей станции 2 и входом частотно-мультиплексированных символов, первый выход антенны 24 соединен с первым входом разветвителя 23, первый выход которого соединен со входом приемника 11, выход которого соединен с первым входом блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, выходы которого соединены соответственно со входами блока быстрого преобразования Фурье 14, выходы которого соединены со входами блока оценки канала 15, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 16, выход которого соединен со входом демодулятора 17, выход которого является первым выходом принимающей станции 2, формирующей на этом выходе последовательность двоичных данных, выход передатчика 22 соединен со вторым входом разветвителя 23, второй выход которого соединен со вторым входом антенны 24, второй выход которой является вторым выходом принимающей станции 2,the receiving station 2 contains an antenna 24, a splitter 23, a receiver 11, a transmitter 22, a block-parallel conversion and removal of the guard interval 21, a fast Fourier transform block 14, a channel estimation block 15, a parallel-serial conversion block 16 and a demodulator 17, while the first input of the antenna 24 is the first input of the receiving station 2 and the input of the frequency-multiplexed symbols, the first output of the antenna 24 is connected to the first input of the splitter 23, the first output of which is connected to the input of the receiver 11, the output One of which is connected to the first input of the serial-parallel conversion unit and removing the guard interval 21, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the fast Fourier transform unit 14, the outputs of which are connected to the inputs of the channel estimator 15, the outputs of which are connected to the inputs of the parallel-serial conversion unit 16 the output of which is connected to the input of the demodulator 17, the output of which is the first output of the receiving station 2, forming at this output a sequence of binary data , The output of the transmitter 22 is connected to the second input coupler 23, a second output is connected to the second input of the antenna 24, which second output is the second output of the receiving station 2,
согласно изобретению дополнительно введены:according to the invention additionally introduced:
на передающей станции - блок расстановки пилот-сигналов в частотной области 25, первый вход которого соединен с выходом модулятора 4, второй вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 объединен с первым входом блока присоединения защитного интервала 8, образуя третий вход передающей станции 1, который является входом сигнала начальной установки, третий вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 соединен с выходом приемника 18, выходы блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 соединены со входами блока обратного преобразования Фурье 7, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 9, выход которого соединен со вторым входом блока присоединения защитного интервала 8, выход которого соединен со входом передатчика 10;at the transmitting station, a pilot signal arrangement unit in the
на принимающей станции 2 введены блок оценки интервала корреляции в частотной области 26 и блок формирования сигнала обратного канала 27, при этом входы блока оценки интервала корреляции в частотной области 26 соединены с выходами блока быстрого преобразования Фурье 14, выход блока оценки интервала корреляции в частотной области 26 соединен со входом блока формирования сигнала обратного канала 27, выход которого соединен со входом передатчика 22, второй вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 является вторым входом принимающей станции 2, входом сигнала начальной установки.at the receiving
Устройство передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту (фиг.5 и 6) содержит передающую 1 и принимающую 2 станции, при этом передающая станция содержит модулятор 4, блок обратного быстрого преобразования Фурье 7, блок параллельно-последовательного преобразования 9, блок присоединения защитного интервала 8, передатчик 10, приемник 18, разветвитель 19 и антенну 20, при этом вход модулятора 4 является первым входом передающей станции 1 и является входом последовательности двоичных символов, выход передатчика 10 соединен с первым входом разветвителя 19, первый выход которого соединен с первым входом антенны 20, первый выход и второй вход которой являются соответственно вторым входом и выходом передающей станции 1, формирующей на выходе частотно-мультиплексированные символы, второй выход антенны 20 соединен со вторым входом разветвителя 19, второй выход которого соединен со входом приемника 18;The device for transmitting and receiving data in a radio communication system according to the second embodiment (FIGS. 5 and 6) comprises a transmitting 1 and a receiving 2 station, the transmitting station comprising a
принимающая станция 2 содержит антенну 24, разветвитель 23, приемник 11, передатчик 22, блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, блок быстрого преобразования Фурье 14, блок оценки канала 15, блок параллельно-последовательного преобразования 16 и демодулятор 17, при этом первый вход антенны 24 является первым входом принимающей станции 2, входом частотно-мультиплексированных символов, первый выход антенны 24 соединен с первым входом разветвителя 23, первый выход которого соединен со входом приемника 11, выход которого соединен с первым входом блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, выходы которого соединены соответственно со входами блока быстрого преобразования Фурье 14, выходы которого соединены со входами блока оценки канала 15, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 16, выход которого соединен со входом демодулятора 17, выход которого является первым выходом принимающей станции 2, формирующей на этом выходе последовательность двоичных данных, выход передатчика 22 соединен со вторым входом разветвителя 23, второй выход которого соединен со вторым входом антенны 20, второй выход которой является вторым выходом принимающей станции 2,the receiving station 2 contains an antenna 24, a splitter 23, a receiver 11, a transmitter 22, a block-parallel conversion and removal of the guard interval 21, a fast Fourier transform block 14, a channel estimation block 15, a parallel-serial conversion block 16 and a demodulator 17, while the first input of the antenna 24 is the first input of the receiving station 2, the input of the frequency-multiplexed symbols, the first output of the antenna 24 is connected to the first input of the splitter 23, the first output of which is connected to the input of the receiver 11, the output for which it is connected to the first input of the serial-parallel conversion unit and removing the guard interval 21, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the fast Fourier transform unit 14, the outputs of which are connected to the inputs of the channel estimator 15, the outputs of which are connected to the inputs of the parallel-serial conversion unit 16 the output of which is connected to the input of the demodulator 17, the output of which is the first output of the receiving station 2, forming at this output a sequence of binary data, the output of the transmitter 22 is connected to the second input of the splitter 23, the second output of which is connected to the second input of the antenna 20, the second output of which is the second output of the receiving station 2,
согласно изобретению дополнительно введены:according to the invention additionally introduced:
на передающей станции введен блок расстановки пилот-сигналов во временной области 28, первый вход которого соединен с выходом модулятора 4, второй вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28 объединен с первым входом блока присоединения защитного интервала 8, образуя третий вход передающей станции 1, который является входом сигнала начальной установки, третий вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28 соединен с выходом приемника 18, выходы блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28 соединены со входами блока обратного преобразования Фурье 7, выходы которого соединены со входами блока параллельно-последовательного преобразования 9, выход которого соединен со вторым входом блока присоединения защитного интервала 8, выход которого соединен со входом передатчика 10;at the transmitting station, a pilot signal alignment block in the
на принимающей станции введены блок оценки интервала корреляции во временной области 29 и блок формирования сигнала обратного канала 30, при этом входы блока оценки интервала корреляции во временной области 29 соединены с выходами блока быстрого преобразования Фурье 14, выход блока оценки интервала корреляции во временной области 29 соединен со входом блока формирования сигнала обратного канала 30, выход которого соединен со входом передатчика 22, второй вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 является вторым входом принимающей станции 2, входом сигнала начальной установки.at the receiving station, a correlation interval estimator in the time domain 29 and a reverse channel
Блок расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 (фиг.7) приведен как пример выполнения и содержит узел расстановки пилот-символов 31, узел формирования тактовых импульсов 32 и узел управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33.The block of arrangement of pilot signals in the frequency domain 25 (Fig.7) is shown as an example of execution and contains a node for the placement of pilot symbols 31, a node for generating clock pulses 32 and a node for controlling the arrangement of pilot symbols in the
Узел расстановки пилот-символов 31 (фиг.8) приведен как пример выполнения и содержит первый 34, второй 35, третий 36, четвертый 37, пятый 38, шестой 39 логические элементы И, первый 40 и второй 41 логические элементы ИЛИ, первое 42, второе 43, третье 44 постоянные запоминающие устройства, первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48, пятый 49 регистры.The node of the arrangement of pilot symbols 31 (Fig. 8) is shown as an example of execution and contains the first 34, second 35, third 36, fourth 37, fifth 38, sixth 39 logical elements AND, the first 40 and second 41 logical elements OR, the first 42, the second 43, the third 44 read-only memory devices, the first 45, the second 46, the third 47, the fourth 48, the fifth 49 registers.
Узел формирования тактовых импульсов 32 и узел формирования тактовых импульсов 35 выполнены аналогично, пример выполнения приведен на фиг.9. Узел формирования тактовых импульсов содержит первый 50, второй 51, третий 52, четвертый 53, пятый 54 и шестой 55 логические элементы И, первый 56 и второй 57 логические элементы ИЛИ, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 58, постоянное запоминающее устройство 59, элемент вычитания 60, первый 61 и второй 62 счетчики, первый 63 и второй 64 триггеры.The node forming the clock pulses 32 and the node forming the
Узел управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33 (фиг.10) приведен как пример выполнения и содержит первый 65, второй 66, третий 67, четвертый 68 логические элементы И, первый 69, второй 70, третий 71 и четвертый 72 счетчики, первый 73, второй 74, третий 75 и четвертый 76 триггеры, постоянное запоминающее устройство 77, логический элемент ИЛИ 78, первый 79, второй 80 и третий 81 регистры, вычислительный элемент 82.The control unit of the arrangement of pilot symbols in the frequency domain 33 (figure 10) is shown as an example of execution and contains the first 65, second 66, third 67, fourth 68 logical elements And, the first 69, second 70, third 71 and fourth 72 counters, the first 73, second 74, third 75 and fourth 76 triggers, read-only memory 77, OR
Блок присоединения защитного интервала 8 (фиг.11) приведен как пример выполнения и содержит первый 83, второй 84, третий 85, четвертый 86, пятый 87, шестой 88, седьмой 89 и восьмой 90 логические элементы И, первый 91 и второй 92 регистры, первый 93, второй 94 и третий 95 логические элементы ИЛИ, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 96, счетчик 97 и триггер 98.The attachment block of the guard interval 8 (Fig. 11) is given as an example of execution and contains the first 83, second 84, third 85, fourth 86, fifth 87, sixth 88, seventh 89 and eighth 90 logic elements And, the first 91 and second 92 registers, the first 93, second 94 and third 95 logic gates OR, clock generator (GTI) 96, counter 97 and
Блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 (фиг.12) приведен как пример выполнения и содержит регистр 99, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 100, счетчик 101, триггер 102 и логический элемент И 103.Block serial-parallel conversion and removal of the guard interval 21 (Fig) is shown as an example of execution and contains a
Блок расстановки пилот-сигналов во временной области 28 (фиг.13) приведен как пример выполнения и содержит узел расстановки пилот-символов 104, узел формирования тактовых импульсов 105 и узел управления расстановкой пилот-символов в частотной области 106.The block of the arrangement of pilot signals in the time domain 28 (Fig.13) is shown as an example of execution and contains a node for the placement of pilot symbols 104, a node for generating clock pulses 105 and a node for controlling the arrangement of pilot symbols in the
Узел управления расстановкой пилот-символов во временной области 106 (фиг.14) приведен как пример выполнения и содержит первый 107, второй 108, третий 109, четвертый 110, пятый 111 и шестой 112 логические элементы И, первый 113, второй 114, третий 115, четвертый 116 и пятый 117 счетчики, первый 118, второй 119, третий 120 и четвертый 121 триггеры, первое 122, второе 123 и третье 124 постоянные запоминающие устройства, первый 125, второй 126 и третий 127 логические элементы ИЛИ, первый 128 и второй 129 регистры, логический элемент НЕ 130.The control unit of the arrangement of pilot symbols in the time domain 106 (Fig) is shown as an example of execution and contains the first 107, second 108, third 109, fourth 110, fifth 111 and sixth 112 logic elements And, the first 113, second 114, third 115 , fourth 116 and fifth 117 counters, first 118, second 119, third 120 and fourth 121 triggers, first 122, second 123 and third 124 read-only memory devices, first 125, second 126 and third 127 logical elements OR, first 128 and second 129 registers, logical element NOT 130.
Заявляемый способ передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту осуществляют на устройстве, структурная схема которого выполнена на фиг.3 и 4.The inventive method of transmitting and receiving data in a radio communication system according to the first embodiment is carried out on a device whose structural diagram is made in FIGS. 3 and 4.
На передающую станцию 1 (фиг.3) поступает последовательность двоичных символов, которая с первого входа передающей станции 1 поступает на вход модулятора 4. В модуляторе 4 последовательность разбивают на слова, состоящие из d символов (d=1, 2, ..., G). Каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа. С выхода модулятора 4 сигнал поступает на первый вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25, на второй вход которого поступает сигнал начальной установки (НУ).At the transmitting station 1 (Fig. 3), a sequence of binary characters is received, which from the first input of the transmitting
В блоке расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число. Дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N. Дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf=Q2/K, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К - число пилот-символов в группе второго вида.In the block of arrangement of pilot signals in the
Формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - заданное число. При этом в группах второго типа, отстоящих друг от друга на заданное число V групп этого типа, числу модулированных символов данных Nf, расположенных между пилот-символами, присваивают минимальное заданное значение Nf=Nf min.A sequence of groups of the first and second types is formed in such a way that groups of the second type follow every N t groups of the first type, where N t is a given number. Moreover, in groups of the second type, spaced apart by a given number V of groups of this type, the number of modulated data symbols N f located between the pilot symbols is assigned the minimum specified value N f = N f min .
Выходные сигналы с блока 25 поступают на входы блока обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) 7. В блоке 7 с каждой группой выполняют обратное быстрое преобразование Фурье, формируя параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), которые с выхода блока 7 поступают на входы блока параллельно-последовательного преобразования 9.The output signals from
В блоке параллельно-последовательного преобразования 9 преобразуют параллельные выходные группы значений ОБПФ в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных значений ОБПФ, которые с выхода блока 9 поступают на вход блока присоединения защитного интервала 8.In the parallel-serial conversion unit 9, parallel output groups of IFFT values are converted into serial form, thereby forming a sequence of transmitted symbols, each of which contains N received IFFT values, which from the output of block 9 are input to the attachment block of the
В блоке присоединения защитного интервала 8 дополняют каждый передаваемый символ защитным интервалом, формируя таким образом последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов.In the block of attachment of the
Частотно-мультиплексированные символы с выхода блока 8 поступают на вход передатчика 10. Выходной сигнал передатчика 10 через разветвитель 19 поступает в антенну 20.Frequency-multiplexed symbols from the output of
На принимающей станции 2 (фиг.4) сигнал из антенны 24 через разветвитель 23 поступает на вход приемника 11.At the receiving station 2 (figure 4), the signal from the
В приемнике 11 выполняют усиление, частотную селекцию, частотное преобразование сигнала, частотную и временную синхронизацию. С выхода приемника 11 частотно-мультиплексированные символы поступают на первый вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, на второй вход которого поступает сигнал начальной установки (НУ).In the receiver 11 perform amplification, frequency selection, frequency signal conversion, frequency and time synchronization. From the output of the receiver 11, the frequency-multiplexed symbols are fed to the first input of the serial-parallel conversion block and the removal of the guard interval 21, the second input of which receives the initial setting signal (NU).
В блоке последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 удаляют защитный интервал, формируя таким образом последовательность принятых символов, и преобразуют принятые символы в параллельные группы входных значений, которые с выходов блока 21 поступают на входы блока быстрого преобразования Фурье 14 (БПФ).In the block of parallel-parallel conversion and removal of the guard interval 21, the guard interval is removed, thereby forming a sequence of received symbols, and the received symbols are converted into parallel groups of input values, which from the outputs of block 21 go to the inputs of the fast Fourier transform block 14 (FFT).
С каждой группой входных значений в блоке 14 выполняют быстрое преобразование Фурье (БПФ), формируя таким образом N модулированных символов в каждой группе.With each group of input values in
Выходные значения блока БПФ 14 с его выходов поступают на входы блока оценки канала 15 и входы блока оценки интервала корреляции в частотной области 26.The output values of the
В блоке оценки интервала корреляции в частотной области 26 по пилот-символам групп второго вида, в которых числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, присвоено минимальное значение Nf=Nf min, выполняют оценку интервала корреляции принятых модулированных символов в частотной области Nfcor, нормированного к частотному сдвигу между поднесущими OFDM символа. Оценка интервала корреляции принятых модулированных символов в частотной области поступает с выхода блока 26 на вход блока формирования сигнала обратного канала 27. В блоке 27 оценка интервала корреляции принятых модулированных символов в частотной области преобразуется в частотно-мультиплексированные символы, которые поступают с выхода блока 27 на вход передатчика 22. Выходной сигнал передатчика 22 через разветвитель 23 поступает в антенну 24. Таким образом, полученную оценку длительности интервала корреляции в частотной области передают на передающую станцию 1.In the block for estimating the correlation interval in the frequency domain 26 according to the pilot symbols of the second type of groups in which the number of modulated data symbols located between the pilot symbols N f is assigned the minimum value N f = N f min , the correlation interval of the received modulated symbols in the frequency domain N fcor normalized to the frequency offset between the OFDM symbol subcarriers. The estimate of the correlation interval of the received modulated symbols in the frequency domain is received from the output of block 26 to the input of the signal conditioning block of the return channel 27. In block 27, the estimate of the correlation interval of the received modulated symbols in the frequency domain is converted to frequency-multiplexed symbols that are received from the output of block 27 to the input the
В блоке оценки канала 15 в каждой группе по пилот-символам выполняют оценку канала связи. Используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку модулированных символов данных, формируя группы оценок модулированных символов данных, которые с выходов блока 15 поступают на входы блока параллельно-последовательного преобразования 16.In the channel estimator 15 in each group, the pilot channel is evaluated by the pilot symbols. Using the obtained results of the evaluation of the communication channel, an evaluation of the modulated data symbols is performed, forming groups of estimates of the modulated data symbols, which are output from the outputs of block 15 to the inputs of the block of parallel-
В блоке параллельно-последовательного преобразования 16 преобразуют группы оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных, которые с выхода блока 16 поступают на вход демодулятора 17.In the parallel-
В демодуляторе 17 выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных, которая с выхода демодулятора 17 поступает на первый выход принимающей станции 2.In the demodulator 17, demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols is performed, thereby forming a sequence of binary data, which from the output of the demodulator 17 is fed to the first output of the receiving
На передающей станции 1 в блоке расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 корректируют величину Nf таким образом, чтобы выполнялось условие Nf≤Nf cor, где Nf - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами, a Nfcor - оценка длительности интервала корреляции в частотной области.At transmitting
Сигнал начальной установки, как правило, вводят во все устройства приемных и передающих станций. Однако этот сигнал не является существенным для работы устройства и поэтому его обозначают только на электрических схемах, а на структурных схемах этот сигнал не обозначают. Однако для лучшего понимания работы устройства такой сигнал на приведенных структурных схемах обозначен.The initial setup signal, as a rule, is introduced into all the devices of the receiving and transmitting stations. However, this signal is not essential for the operation of the device and therefore it is indicated only on electrical circuits, and on a structural diagram this signal is not indicated. However, for a better understanding of the operation of the device, such a signal is indicated on the given structural diagrams.
Заявляемый способ передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту осуществляют на устройстве, структурная схема которого выполнена на фиг.5 (передающая станция) и 6 (принимающая станция).The inventive method of transmitting and receiving data in a radio communication system according to the second embodiment is carried out on a device whose structural diagram is made in FIG. 5 (transmitting station) and 6 (receiving station).
На передающую станцию 1 (фиг.5) поступает последовательность двоичных символов. С первого входа передающей станции последовательность двоичных символов поступает на вход модулятора 4.At the transmitting station 1 (Fig. 5), a sequence of binary symbols is received. From the first input of the transmitting station, a sequence of binary characters is fed to the input of
В модуляторе 4 последовательность разбивают на слова, состоящие из d символов (d=1, 2, ..., D). Каждому слову присваивают модулированный символ данных в виде комплексного числа. Выходной сигнал модулятора 4 поступает на первый вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28.In
В блоке расстановки пилот-сигналов во временной области 28 преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число. Дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N. Дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf=Q2/K, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К - число пилот-символов в группе второго вида.In the block of arrangement of pilot signals in the
Формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - заданное число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области. При этом с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2 присваивают числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, минимальное заданное значение Nt=Nt min. Выходные сигналы с блока 28 поступают на входы блока обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) 7.A sequence of groups of the first and second types is formed in such a way that groups of the second type follow every N t groups of the first type, where N t is the given number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain. Moreover, with a given period T 1 for a given time T 2 assign the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain, the minimum specified value N t = N t min . The output signals from
В блоке 7 с каждой группой выполняют обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ), формируя параллельные выходные группы значений обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Выходные сигналы с блока 7 поступают на входы блока параллельно-последовательного преобразования 9.In block 7, an inverse fast Fourier transform (IFFT) is performed with each group, forming parallel output groups of inverse fast Fourier transform (OBFF) values. The output signals from block 7 are fed to the inputs of the block parallel-serial conversion 9.
В блоке параллельно-последовательного преобразования 9 преобразуют параллельные выходные группы значений ОБПФ в последовательную форму, формируя таким образом последовательность передаваемых символов, каждый из которых содержит N полученных значений ОБПФ, которые с выхода блока 9 поступают на второй вход блока присоединения защитного интервала 8, на второй вход которого поступает сигнал начальной установки (НУ).In the parallel-serial conversion unit 9, the parallel output groups of IFFT values are converted into a serial form, thereby forming a sequence of transmitted symbols, each of which contains N received IFFT values, which from the output of block 9 go to the second input of the attachment block of the
В блоке присоединения защитного интервала 8 дополняют каждый передаваемый символ защитным интервалом, формируя таким образом последовательность ортогональных частотно-мультиплексированных символов, которые с выхода блока 8 поступают на вход передатчика 10.In the block of attachment of the
Выходной сигнал передатчика 10 через разветвитель 19 поступает в антенну 20.The output signal of the
На принимающей станции 2 (фиг.6) сигнал из антенны 24 через разветвитель 23 поступает на вход приемника 11.At the receiving station 2 (Fig.6), the signal from the
В приемнике 11 выполняется усиление, частотная селекция, частотное преобразование сигнала, частотная и временная синхронизация. С выхода приемника 11 частотно-мультиплексированные символы поступают на первый вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21, на второй вход которого поступает сигнал начальной установки (НУ).The receiver 11 performs amplification, frequency selection, frequency signal conversion, frequency and time synchronization. From the output of the receiver 11, the frequency-multiplexed symbols are fed to the first input of the serial-parallel conversion block and the removal of the guard interval 21, the second input of which receives the initial setting signal (NU).
В блоке последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 удаляют защитный интервал, формируя таким образом последовательность принятых символов, и преобразуют принятые символы в параллельные группы входных значений. Выходные сигналы с блока 21 поступают на входы блока быстрого преобразования Фурье (БПФ) 14.In the series-parallel conversion and deletion block of the guard interval 21, the guard interval is removed, thereby forming a sequence of received symbols, and the received symbols are converted into parallel groups of input values. The output signals from block 21 are fed to the inputs of the fast Fourier transform (FFT)
В блоке 14 с каждой группой входных значений выполняют быстрое преобразование Фурье (БПФ), формируя таким образом N модулированных символов в каждой группе.In
Выходные значения блока БПФ поступают с его выходов на входы блока оценки канала 15 и блока оценки интервала корреляции во временной области 29.The output values of the FFT block come from its outputs to the inputs of the channel estimator 15 and the correlation interval estimator in the time domain 29.
В блоке оценки интервала корреляции во временной области 29 по пилот-символам групп второго вида, которые передаются с заданным периодом T1 в течение заданного времени T2, когда число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, принимает минимальное заданное значение Nt=Nt min, оценивают длительность интервала корреляции во временной области Ntcor, нормированной к длительности ортогональных частотно-мультиплексированных символов, принятых модулированных символов.In the block for estimating the correlation interval in the time domain 29 according to the pilot symbols of the second kind of groups that are transmitted with a predetermined period T 1 during a predetermined time T 2 , when the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain takes a minimum predetermined value N t = N t min , estimate the duration of the correlation interval in the time domain N tcor normalized to the duration of the orthogonal frequency-multiplexed symbols received modulated symbols.
Оценка интервала корреляции принятых модулированных символов во временной области с выхода блока 29 поступает на вход блока формирования сигнала обратного канала 30. В этом блоке оценку интервала корреляции принятых модулированных символов в частотной области преобразуют в частотно-мультиплексированные символы, которые с выхода блока 30 поступают на передатчик 22.The estimate of the correlation interval of the received modulated symbols in the time domain from the output of block 29 is input to the signal conditioning unit of the
Выходной сигнал передатчика 22 через разветвитель 23 поступает в антенну 24.The output signal of the
Таким образом, полученную оценку длительности интервала корреляции во временной области передают на передающую станцию 1.Thus, the obtained estimate of the duration of the correlation interval in the time domain is transmitted to the transmitting
В блоке оценки канала 15 в каждой группе по пилот-символам выполняют оценку канала связи. Используя полученные результаты оценки канала связи, выполняют оценку модулированных символов данных, формируя группы оценок модулированных символов данных, которые с выходов блока 15 поступают на входы блока параллельно-последовательного преобразования 16.In the channel estimator 15 in each group, the pilot channel is evaluated by the pilot symbols. Using the obtained results of the evaluation of the communication channel, an evaluation of the modulated data symbols is performed, forming groups of estimates of the modulated data symbols, which are output from the outputs of block 15 to the inputs of the block of parallel-
В блоке параллельно-последовательного преобразования 16 преобразуют группы оценок модулированных символов данных в последовательную форму, формируя таким образом последовательность оценок модулированных символов данных, которые с выхода блока 16 поступают на вход демодулятора 17.In the parallel-
В демодуляторе 17 выполняют демодуляцию полученных оценок модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность двоичных данных, которая с выхода демодулятора поступает на первый выход принимающей станции 2.In the demodulator 17, demodulation of the obtained estimates of the modulated data symbols is performed, thereby forming a sequence of binary data, which, from the output of the demodulator, goes to the first output of the receiving
На передающей станции 1 в блоке расстановки пилот-сигналов во временной области 28 корректируют величину Nt таким образом, чтобы выполнялось условие Nt≤Ntcor, где Nt - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, Ntcor - длительность интервала корреляции во временной области.At the transmitting
Сигнал начальной установки (НУ), как правило, вводят во все устройства приемных и передающих станций. Однако этот сигнал не является существенным для работы устройства и поэтому его обозначают только на электрических схемах, а на структурных схемах этот сигнал не обозначают. Однако для лучшего понимания работы устройства такой сигнал на приведенных структурных схемах обозначен.The initial installation signal (NU), as a rule, is introduced into all devices of receiving and transmitting stations. However, this signal is not essential for the operation of the device and therefore it is indicated only on electrical circuits, and on a structural diagram this signal is not indicated. However, for a better understanding of the operation of the device, such a signal is indicated on the given structural diagrams.
Для реализации заявляемого способа передачи-приема данных в системе радиосвязи необходимо выполнить оценку величины интервала корреляции, которая может быть выполнена различными способами.To implement the proposed method of data transmission-reception in a radio communication system, it is necessary to evaluate the value of the correlation interval, which can be performed in various ways.
Заявляемые способы оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов (для частотной или временной областей - варианты) разработаны соответственно под варианты реализации способа передачи-приема данных в системе радиосвязи.The inventive methods for estimating the correlation interval of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols (for the frequency or time domains - options) are developed respectively for the options for implementing the method of transmitting and receiving data in a radio communication system.
Рассмотрим процедуру способа оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов по первому варианту осуществления - в частотной области, при этом обратимся к фиг.15, которая иллюстрирует эту процедуру.Consider the procedure for estimating the correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols according to the first embodiment in the frequency domain, with reference to Fig. 15, which illustrates this procedure.
В группах модулированных символов данных второго вида, полученных после БПФ, в которых число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, присвоено минимальное значение Nf=Nf min, в начале и конце удаляют последовательности, состоящие из Z нулевых символов.In the groups of modulated data symbols of the second type obtained after the FFT, in which the number of modulated data symbols located between the pilot symbols N f is assigned the minimum value N f = N f min , sequences consisting of Z zero symbols are deleted at the beginning and end.
Выполняют интерполяцию пилот-символов в точках модулированных символов данных, формируя таким образом последовательность пилот-символов, состоящую из принятых и интерполированных пилот-символов. Интерполяция может быть выполнена различными способами. Например, способами, описанными в книгах: В.И.Тихонов. Статистическая радиотехника. Москва: Радио и связь, 1982 (стр.606) или Л.И.Турчак. Основы численных методов. Москва: Наука, 1987 (стр.49).Pilot symbols are interpolated at points of modulated data symbols, thereby forming a pilot symbol sequence consisting of received and interpolated pilot symbols. Interpolation can be performed in various ways. For example, the methods described in the books: V.I. Tikhonov. Statistical radio engineering. Moscow: Radio and Communications, 1982 (p. 606) or L.I. Turchak. Fundamentals of numerical methods. Moscow: Science, 1987 (p. 49).
Вычисляют циклическую корреляционную функцию сформированной последовательности пилот-символов.The cyclic correlation function of the generated pilot symbol sequence is calculated.
Вычисляют модуль полученной циклической корреляционной функции последовательности пилот-символов.The module of the obtained cyclic correlation function of the pilot symbol sequence is calculated.
Определяют экстремумы модуля полученной корреляционной функции последовательности пилот-символов и сравнивают их с порогом.The extrema of the module of the obtained correlation function of the pilot symbol sequence are determined and compared with a threshold.
Выделяют экстремумы, превысившие заданный порог и определяют расстояния между ними, а затем усредняют эти расстояния, получая таким образом оценку интервала корреляции в частотной области принятых ортогональных частотных мультиплексированных символов.Extrema that exceed a given threshold is distinguished and the distances between them are determined, and then these distances are averaged, thus obtaining an estimate of the correlation interval in the frequency domain of the received orthogonal frequency multiplexed symbols.
Определить экстремумы можно различными способами, например способами, описанными в книге Л.И.Турчак. Основы численных методов. Москва: Наука, 1987 (стр.172).The extremes can be determined in various ways, for example, by the methods described in the book of L.I. Turchak. Fundamentals of numerical methods. Moscow: Science, 1987 (p. 172).
На фиг.17 показан спектр сигнала обратного канала по стандарту 802.16, полученный моделированием, со следующими параметрами: размер БПФ-1024, полоса сигнала = 10 МГц, длительность OFDM символа с защитным интервалом Ts=100,8 мксек, вид модуляции - квадратурно-амплитудная 16 позиционная модуляция (16-QAM), передаваемая информация состоит из одних "нулевых битов".On Fig shows the signal spectrum of the reverse channel according to the standard 802.16, obtained by modeling, with the following parameters: FFT-1024 size, signal band = 10 MHz, the duration of the OFDM symbol with a guard interval Ts = 100.8 μs, the type of modulation is quadrature-
На фиг.18 приведена циклическая корреляционная функция сигнала в частотной области.On Fig shows the cyclic correlation function of the signal in the frequency domain.
На этих фигурах видно, что спектр сигнала без фединга равномерный, а корреляционная функция гладкая с одним максимумом.These figures show that the signal spectrum without fading is uniform, and the correlation function is smooth with one maximum.
На фиг.19 приведен спектр трехлучевого сигнала. Задержки второго и третьего лучей, нормированные к периоду дискретизации, равному 88 наносекунд, равны 45 и 97. Нормированные мощности второго и третьего луча относительно первого (в децибелах) равны -4db и -6db. Частота фединга - 500 Гц.Figure 19 shows a spectrum of a three-beam signal. The delays of the second and third rays normalized to a sampling period of 88 nanoseconds are 45 and 97. The normalized powers of the second and third rays relative to the first (in decibels) are -4db and -6db. The frequency of fading is 500 Hz.
На фиг.20 приведена циклическая корреляционная функция трехлучевого сигнала в частотной области.Figure 20 shows the cyclic correlation function of a three-beam signal in the frequency domain.
На фиг.19 и 20 видно, что спектр сигнала при фединге неравномерный и периодический и корреляционная функция также неравномерная и периодическая.On Fig and 20 it is seen that the signal spectrum during fading is uneven and periodic and the correlation function is also uneven and periodic.
На фиг.21 приведена циклическая корреляционная функция трехлучевого сигнала в частотной области в интервале от 400 до 500 отсчета. На этой фигуре видно, что среднее расстояние между экстремумами, превысившими порог, приблизительно равно 20-30 периодам дискретизации.On Fig shows the cyclic correlation function of a three-beam signal in the frequency domain in the range from 400 to 500 samples. This figure shows that the average distance between the extrema that exceeded the threshold is approximately equal to 20-30 sampling periods.
Практически реализовать способ оценки интервала корреляции в частотной области принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов проще всего на микропроцессоре согласно граф-схеме, иллюстрирующей алгоритм способа на фиг.15.In practice, it is easiest to implement a method for estimating the correlation interval in the frequency domain of received orthogonal frequency-multiplexed symbols on a microprocessor according to a graph diagram illustrating the algorithm of the method in FIG.
Рассмотрим процедуру способа оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов по второму варианту осуществления - во временной области, при этом обратимся к фиг.16а и 16b, которые иллюстрируют эту процедуру.Consider a procedure for estimating a correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols according to the second embodiment, in the time domain, with reference to FIGS. 16a and 16b, which illustrate this procedure.
Способ оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов по временной области осуществляют следующим образом.The method of estimating the correlation interval of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols in the time domain is as follows.
Запоминают W групп модулированных символов, полученных после БПФ, которые содержат пилот-символы и которые передаются с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2, когда число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, принимает минимальное заданное значение Nt=Nt min.W groups of modulated symbols received after the FFT are stored, which contain pilot symbols and which are transmitted with a predetermined period T 1 during a given time T 2 , when the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain takes a minimum predetermined value N t = N t min .
В запомненных группах модулированных символов в начале и конце удаляют последовательности, состоящие из Z нулевых символов.In stored groups of modulated symbols, sequences consisting of Z zero characters are deleted at the beginning and end.
Формируют К последовательностей, выделяя по одному пилот-символу с одинаковым номером из каждого из W блоков модулированных символов.K sequences are formed, selecting one pilot symbol with the same number from each of W modulated symbol blocks.
Выполняют интерполяцию с каждой из К последовательностей пилот-символов в точках модулированных символов данных, расположенных между ними, формируя таким образом К последовательностей пилот-символов, состоящих из принятых и интерполированных пилот-символов. Интерполяция может быть выполнена различными способами, например способами, описанными в книгах: В.И.Тихонов. Статистическая радиотехника. Москва: Радио и связь, 1982 (стр.606) и Л.И.Турчак. Основы численных методов. Москва: Наука, 1987 (стр.49).Interpolation is performed with each of the K sequences of pilot symbols at points of modulated data symbols located between them, thereby forming K sequences of pilot symbols consisting of the received and interpolated pilot symbols. Interpolation can be performed in various ways, for example, the methods described in the books: V.I. Tikhonov. Statistical radio engineering. Moscow: Radio and Communications, 1982 (p. 606) and L.I. Turchak. Fundamentals of numerical methods. Moscow: Science, 1987 (p. 49).
Вычисляют К циклических корреляционных функций сформированных последовательностей пилот-символов.To calculate the cyclic correlation functions of the generated sequences of pilot symbols.
Вычисляют К модулей полученных циклических корреляционных функций последовательностей пилот-символов.K modules of the obtained cyclic correlation functions of pilot symbol sequences are calculated.
Определяют экстремумы каждого из К модулей полученных корреляционных функций последовательностей пилот-символов и сравнивают их с порогом. Определение экстремумов может быть выполнено различными способами, например способом, описанным в книге Л.И.Турчак. Основы численных методов. Москва: Наука, 1987 (стр.172).The extrema of each of the K modules of the obtained correlation functions of the pilot symbol sequences are determined and compared with a threshold. The determination of extrema can be performed in various ways, for example, by the method described in the book of L.I. Turchak. Fundamentals of numerical methods. Moscow: Science, 1987 (p. 172).
Для каждого из К модулей корреляционных функций выделяют экстремумы, превысившие порог, и усредняют расстояния между ними.For each of the K modules of correlation functions, extrema that exceed the threshold are distinguished and the distances between them are averaged.
Усредняют К полученных средних расстояний между экстремумами, получая таким образом среднее значение среднего расстояниям между экстремумами, которое используют как оценку величины интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов во временной области.The obtained average distances between the extrema are averaged K, thus obtaining the average value of the average distances between the extrema, which is used as an estimate of the value of the correlation interval of the received orthogonal frequency-multiplexed symbols in the time domain.
На фиг.22 показана циклическая корреляционная функция трехлучевого сигнала обратного канала по стандарту 802.16 во временной области. Задержки второго и третьего лучей, нормированные к периоду дискретизации, равному 88 наносекунд, равны 45 и 97. Нормированные мощности второго и третьего луча относительно первого (в децибелах) равны -4db и -6db. Частота фединга - 1000 Гц.On Fig shows the cyclic correlation function of the three-beam signal of the reverse channel according to the standard 802.16 in the time domain. The delays of the second and third rays normalized to a sampling period of 88 nanoseconds are 45 and 97. The normalized powers of the second and third rays relative to the first (in decibels) are -4db and -6db. The frequency of fading is 1000 Hz.
На этой фигуре видно, что среднее расстояние между экстремумами, превысившими порог, приблизительно равно пяти длительностям частотно-мультиплексированного символа.This figure shows that the average distance between the extrema that exceeded the threshold is approximately equal to five durations of the frequency-multiplexed symbol.
Практически реализовать способ оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно-мультиплексированных символов во временной области проще всего на микропроцессоре по алгоритму, который иллюстрируют фиг.16а и 16b.In practice, it is easiest to implement a method for estimating the correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols in the time domain on a microprocessor according to the algorithm illustrated in FIGS. 16a and 16b.
Для лучшего понимания реализации заявляемого способа передачи-приема данных в системе радиосвязи (варианты), а также работы устройства для его осуществления (варианты) далее рассмотрим примеры выполнения блоков, входящих в передающую и приемную станции заявляемого устройства.For a better understanding of the implementation of the proposed method for transmitting and receiving data in a radio communication system (options), as well as the operation of the device for its implementation (options), we next consider examples of the execution of blocks included in the transmitting and receiving stations of the claimed device.
Блок параллельно-последовательного преобразования 9 можно выполнить в виде параллельно-последовательного регистра. Модулированные символы записываются в регистр параллельного, а считываются последовательно.Block parallel-serial conversion 9 can be performed in the form of parallel-serial register. Modulated characters are written in the parallel register, and are read sequentially.
Блок оценки канала 15 может быть выполнен различным образом. Например, оценка канала по пилот-символам может быть выполнена как описание в статьях [Michele Morelli and Umberto Mengali. A comparison of pilot-aided channel estimation methods for OFDM systems. IEEE transactions on signal processing, vol.49, no.12, december 2001] и [Sinem Coleri, Mustafa Ergen, Anuj Puri and Ahmad Bahai. Channel estimation techniques based on pilot arrangement in OFDM systems. IEEE transactions on broadcasting, vol.48, no.3, September 2002]. Практически реализовать приведенную процедуру оценки канала по пилот-символам проще всего на микропроцессоре.The channel estimator 15 may be implemented in various ways. For example, channel estimation by pilot symbols may be performed as described in articles [Michele Morelli and Umberto Mengali. A comparison of pilot-aided channel estimation methods for OFDM systems. IEEE transactions on signal processing, vol. 49, no.12, December 2001] and [Sinem Coleri, Mustafa Ergen, Anuj Puri and Ahmad Bahai. Channel estimation techniques based on pilot arrangement in OFDM systems. IEEE transactions on broadcasting, vol. 48, no.3, September 2002]. It is easiest to implement the above procedure for channel estimation by pilot symbols on a microprocessor.
Примеры выполнения блока БПФ 14 и ОБПФ 7 приведены в книге "Цифровые фильтры и устройства обработки сигналов на интегральных микросхемах". Под ред. Б.Ф.Высоцкого, М.: Радио и связь, 1984, стр.103 и в патенте Российской Федерации №2012051 "Устройство для быстрого преобразования Фурье", МПК5 G 06 F 15/352 (дата публикации - 1994.04.30). Блок БПФ 7 также может быть реализован на базе сигнального микропроцессора (например, из серии TMS320) или микропроцессора для быстрого преобразования Фурье 1815ВФ3.Examples of the execution of the
На фиг.7 приведена как пример реализации структурная схема блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25.Figure 7 shows, as an example of implementation, a structural diagram of a block for arranging pilot signals in the
Блок расстановки пилот-сигналов в частотной области работает следующим образом.Block arrangement of pilot signals in the frequency domain operates as follows.
Входные модулированные символы последовательно поступают на вход блока расстановки пилот-сигналов и регулировки сдвига между ними в частотной области и далее на вход узла расстановки пилот-символов 31, в котором по сигналам управления первый сигнал записи (Зап 1), второй сигнал записи (Зап 2), установки пилот-символа (ПС) и расстановки символов данных (Сим Данных) узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33 преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число. Дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов (нулей), располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N. Дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf=Q2/K, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К - число пилот-символов в группе второго вида. Формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - заданное число. При этом в группах второго типа, отстоящих друг от друга на заданное число V групп этого типа, числу модулированных символов данных Nf, расположенных между пилот-символами, присваивают минимальное заданное значение Nf=Nf min. После поступления с выхода приемника 18 на третий вход блока расстановки пилот-сигналов в частотной области 25 оценки длительности интервала корреляции в частотной области Nfcor корректируют величину Nf таким образом, чтобы выполнялось условие Nf≤Nf cor.The input modulated symbols are sequentially fed to the input of the block of arrangement of pilot signals and adjust the shift between them in the frequency domain and then to the input of the node of arrangement of pilot symbols 31, in which, according to the control signals, the first write signal (Zap 1), the second recording signal (Zap 2 ), settings of the pilot symbol (PS) and the arrangement of data symbols (Sim Data) of the pilot symbol arrangement control unit in the
Узел формирования тактовых импульсов 32 формирует тактовые импульсы для узла расстановки пилот-символов 31 и узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33.The clock shaping unit 32 generates clock pulses for the pilot symbol arrangement unit 31 and the pilot symbol arrangement control unit in the
Узел расстановки пилот-символов 31 (фиг.8) работает следующим образом.The node placement of the pilot symbols 31 (Fig) works as follows.
Входные модулированные символы через пятый логический элемент И 38 последовательно записывают в четвертый сдвиговый регистр 48. После заполнения модулированными символами четвертого сдвигового регистра 48 входные модулированные символы через шестой логический элемент И 39 последовательно записываются в пятый сдвиговый регистр 49. При этом модулированные символы, записанные в четвертый сдвиговый регистр 48, считываются из этого регистра через третий логический элемент И 36. Скорость считывания больше скорости записи. После заполнения пятого сдвигового регистра 49 входные модулированные символы через пятый логический элемент И 38 последовательно записывают в четвертый сдвиговый регистр 48. При этом модулированные символы, записанные в пятый сдвиговый регистр 49, считываются из этого регистра через четвертый логический элемент И 37. Таким образом, четвертый 48 и пятый 49 сдвиговые регистры попеременно считывают и записывают входные модулированные символы. Работа регистров 48 и 49 обеспечивается сигналами управления: первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2), поступающими с узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33, и первыми тактовыми импульсами (ТИ1) и вторыми тактовыми импульсами (ТИ2), поступающими с узла формирования тактовых импульсов 32.The input modulated symbols through the fifth logical element AND 38 are sequentially recorded in the
Модулированные символы с выхода третьего логического элемента И 36 или четвертого логического элемента И 37 через второй логический элемент ИЛИ 41, второй логический элемент И 35 и первый логический элемент ИЛИ 40 поступают на вход второго последовательно-параллельного регистра 46. Модулированные символы записывают во второй регистр 46 последовательно, а поступают с его выходов на выходы узла расстановки пилот-символов 31 параллельно. При этом записанную во второй регистр 46 группу модулированных символов дополняют последовательностями, состоящими из Z нулевых символов (нулей), располагая их в начале и конце группы. Для этого в первый 45 и третий 47 параллельные регистры из второго 43 и третьего 44 ПЗУ записывают нулевые символы (нули). Таким образом, с выходов первого 45, второго 46 и третьего 47 регистров на выходы узла расстановки пилот-символов параллельно поступают N модулированных символов. Из них 2Z символов равны нулю.Modulated symbols from the output of the third logical element AND 36 or the fourth logical element AND 37 through the second logical element OR 41, the second logical element AND 35 and the first logical element OR 40 are input to the second serial-
По сигналам управления установкой пилот-сигнала (ПС) и расстановкой символов данных (Сим Дан), поступающих с узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33, преобразуют последовательность модулированных символов данных, поступающую последовательно на вход второго последовательно-параллельного регистра 46, в параллельные группы двух видов.The control signals of the installation of the pilot signal (PS) and the arrangement of data symbols (Sim Dan) from the control unit of the arrangement of pilot symbols in the
Группы первого вида состоят из N-2Z символов данных и 2Z нулевых символов.Groups of the first kind consist of N-2Z data characters and 2Z null characters.
В группе второго вида через каждые Nf модулированных символов данных ставят пилот-символ, поступающий из первого ПЗУ 42.In the group of the second type, every N f modulated data symbols put a pilot symbol coming from the
По сигналам управления установкой пилот-сигнала и расстановкой символов данных также формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следовали через каждые Nt групп первого вида, где Nt - заданное число. При этом в группах второго типа, отстоящих друг от друга на заданное число V групп этого типа, числу модулированных символов данных Nf, расположенных между пилот-символами, присваивают минимальное заданное значение Nf=Nf min.The control signals the installation of the pilot signal and the arrangement of data symbols also form a sequence of groups of the first and second types in such a way that groups of the second type followed every N t groups of the first type, where N t is a given number. Moreover, in groups of the second type, spaced apart by a given number V of groups of this type, the number of modulated data symbols N f located between the pilot symbols is assigned the minimum specified value N f = N f min .
Структурная схема узла формирования тактовых импульсов приведена на фиг.9.The structural diagram of the node forming the clock pulses is shown in Fig.9.
Узел формирования тактовых импульсов 32 работает следующим образом.The node forming a clock pulse 32 operates as follows.
По сигналам управления - первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2), поступающим с узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33, из тактовых импульсов входных символов и тактовых импульсов обработки сигнала (тактовые импульсы входных символов больше тактовых импульсов обработки сигнала) генератора тактовых импульсов (ГТИ) формируют для узла расстановки пилот-сигналов первые тактовые импульсы (ТИ1) и вторые тактовые импульсы (ТИ2).According to the control signals, the first recording signal (Zap 1) and the second recording signal (Zap 2), coming from the control unit for arranging pilot symbols in the
Тактовые импульсы входных символов через первый логический элемент И 50 или через четвертый логический элемент И 53 (на входе которого присутствует либо первый сигнал записи, либо второй сигнал записи) и далее либо через первый логический элемент ИЛИ 56, либо через второй логический элемент ИЛИ 57 поступают на выход узла 32.The clock pulses of the input symbols through the first logical element And 50 or through the fourth logical element And 53 (at the input of which there is either a first write signal or a second write signal) and then either through the first logical element OR 56, or through the second logical element OR 57 to the output of node 32.
В первый счетчик 61 по сигналу управления узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области синхронизация записи (Синхр Зап) из узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33 записывают число модулированных символов данных в одной группе модулированных символов Q. Для групп первого вида Q=Q1, а для групп второго вида Q=Q2. По сигналу первого счетчика 61 устанавливают первый триггер 63 в состояние, при котором тактовые импульсы обработки сигнала через пятый логический элемент И 54 поступают на входы второго 51 и третьего 52 логических элементов И. Затем тактовые импульсы обработки сигнала через один из этих логических элементов (на входе которого присутствует либо первый сигнал записи, либо второй сигнал записи) и далее либо через первый логический элемент ИЛИ 56, либо через второй логический элемент ИЛИ 57 поступают на выход узла 32.The number of modulated data symbols in one group of modulated symbols Q is recorded in the first counter 61 by the control signal of the pilot symbol arrangement unit in the frequency domain (Sync Zap) from the pilot symbol arrangement control node in the
Тактовые импульсы обработки сигнала также поступают на вход первого счетчика 61. Счетчик работает на вычитание. После поступления на вход счетчика Q тактовых импульсов обработки сигнала этот счетчик формирует сигнал управления, устанавливающий первый триггер 63 в состояние, при котором тактовые импульсы обработки сигнала на выход пятого логического элемента И 54 не поступают.The clock pulses of the signal processing also go to the input of the first counter 61. The counter works on subtraction. After the input of the counter Q of the clock signal processing pulses, this counter generates a control signal, which sets the
Таким образом, как первые тактовые импульсы, так и вторые тактовые импульсы поступают на выходы узла 32 в виде двух последовательностей, первая из которых состоит из тактовых импульсов обработки сигнала, а вторая - из тактовых импульсов входных символов и в каждой из которых число импульсов равно числу модулированных символов данных в одной группе.Thus, both the first clock pulses and the second clock pulses arrive at the outputs of the node 32 in the form of two sequences, the first of which consists of clock pulses of the signal processing, and the second of the clock pulses of the input symbols and in each of which the number of pulses is equal to the number modulated data symbols in one group.
Тактовые импульсы входных символов также поступают на выход узла, как входные тактовые импульсы (ТИ Вх).The clock pulses of the input symbols also go to the output of the node, as the input clock pulses (TI In).
Число модулированных символов данных в одной группе модулированных символов Q также поступает на первый вход элемента вычитания 60. На второй вход элемента вычитания 60 с выхода ПЗУ 58 поступает число модулированных символов данных в одной группе первого вида Q1. С выхода элемента вычитания 60 разность Q1-Q поступает на первый вход второго счетчика 62 и записывается в этот счетчик сигналом управления синхронизации записи. Очевидно, что для групп первого вида эта разность равна нулю. Второй счетчик 62 работает на вычитание. После поступления на вход счетчика Q1-Q импульсов с выхода второго счетчика 62 на второй триггер 64 поступает сигнал, устанавливающий его в состояние, при котором выходной сигнал пятого логического элемента И 54 поступает через шестой элемент И 55 на выход узла 32. Этот сигнал обозначают как тактовые импульсы сдвига (ТИ Сдв).The number of modulated data symbols in one group of modulated Q symbols also arrives at the first input of the
Таким образом, тактовые импульсы сдвига поступают на выход узла не перекрывающимися во времени последовательностями, в каждой из которых число импульсов равно числу модулированных символов данных в одной группе Q.Thus, the shift clock pulses arrive at the node output by non-overlapping sequences in each of which the number of pulses is equal to the number of modulated data symbols in one Q group.
Сигнал управления начальной установки (НУ) устанавливает первый 61 и второй 62 счетчики, первый 63 и второй 64 триггеры и генератор тактовых импульсов 58 в начальное состояние.The control signal of the initial installation (NU) sets the first 61 and second 62 counters, the first 63 and second 64 flip-flops and the clock generator 58 to the initial state.
Структурная схема узла управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33 приведена на фиг.10.The block diagram of the control unit arrangement of the pilot symbols in the
Узел управления расстановкой пилот-символов в частотной области 33 работает следующим образом.The control unit of the arrangement of pilot symbols in the
Длительность управляющих сигналов, формируемых узлом управления расстановкой пилот-символов в частотной области, и их временные сдвиги относительно друг друга определяются четырьмя счетчиками. Первый счетчик 69 определяет длительность сигналов управления расстановки символов данных и установки пилот-сигналов. Второй счетчик 70 определяет число групп первого вида Nt между группами второго вида. Третий счетчик 71 определяет длительность сигналов управления - первый сигнал записи и второй сигнал записи. Четвертый счетчик 72 определяет число групп первого и второго вида между группами второго вида, у которых Nf=Nfmin.The duration of the control signals generated by the control unit arrangement of the pilot symbols in the frequency domain, and their time shifts relative to each other are determined by four counters. The
Сигнал управления начальной установки через третий логический элемент И 67 устанавливает четвертый триггер 76 таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на второй логический элемент И 66. При этом с ПЗУ 77 через второй логический элемент И 66 и логический элемент ИЛИ 78 в первый регистр 79 записывается минимальное число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nfmin, которое затем перезаписывается в первый счетчик 69.The control signal of the initial installation through the third logical element And 67 sets the
Сигнал управления начальной установкой также устанавливает первый триггер 73 таким образом, что с его первого выхода поступает сигнал управления расстановкой символов данных (Сим Дан).The control signal of the initial installation also sets the first trigger 73 in such a way that from its first output a control signal for the arrangement of data characters (Sim Dan) is received.
Сигнал управления начальной установкой также устанавливает второй триггер 74 таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на первый логический элемент И 65. При этом тактовые импульсы сдвига через первый логический элемент И 65 поступают на вход первого счетчика 69, который после поступления Nfmin тактовых импульсов сдвига (счетчик работает в режиме вычитания) формирует на первом выходе сигнал управления, поступающий на первый триггер 73. По этому сигналу управления первый триггер 73 переходит в состояние, при котором со второго выхода поступает сигнал управления установкой пилот-сигнала (ПС), и на первый выход не поступает сигнал управления расстановкой символов данных. Сигнал управления установкой пилот-сигнала поступает на выход узла 33 и на первый счетчик 69, в который по этому сигналу управления записывают Nf min. После поступления Nfmin+1 тактового импульса первый счетчик 69 управляющим сигналом со второго выхода устанавливает первый триггер 73 в состояние, при котором с его первого выхода на выход узла поступает сигнал управления расстановкой символов данных, а на второй выход не поступает сигнал управления установкой пилот-сигнала. Таким образом, первый триггер 73 переключается К раз, где К - число пилот-символов в группе модулированных символов.The control signal of the initial installation also sets the
Количество модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, с выхода первого регистра 79 поступает также на вычислительный элемент 82 числа модулированных символов данных в одной группе Q. Причем для групп первого вида Q=Q1, где Q1 заданное число, а для второго вида Q=Q2 и вычисляется по формуле Q2=(N-2Z)/(1+(1/Nf)). Эту формулу легко получить из выражений Q2+2Z+K=N и Nf=Q2/K. С выхода вычислительного элемента 82 число модулированных символов данных в одной группе Q через второй регистр 80 записывается в третий счетчик 71 и поступает на выход узла.The number of modulated data symbols located between the pilot symbols N f , from the output of the first register 79 also goes to the computing element 82 of the number of modulated data symbols in one group Q. Moreover, for groups of the first kind, Q = Q1, where Q1 is a given number, and for the second of the form Q = Q2 and is calculated by the formula Q2 = (N-2Z) / (1+ (1 / N f )). This formula can be easily obtained from the expressions Q2 + 2Z + K = N and N f = Q2 / K. From the output of the computing element 82, the number of modulated data symbols in one group Q through the second register 80 is recorded in the third counter 71 and is output to the node.
На вход третьего счетчика 71 поступают входные тактовые импульсы. После Q входных тактовых импульсов (счетчик работает в режиме вычитания) третий счетчик 71 формирует сигнал управления, поступающий на третий триггер 75. По этому сигналу управления третий триггер 75 переходит в противоположное состояние, при котором его выходные сигналы управления - первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2) меняют свои значения на противоположные. Сигналы управления - первый сигнал записи и второй сигнал записи поступают на соответствующие выходы узла 33.The input of the third counter 71 receives input clock pulses. After Q input clock pulses (the counter operates in the subtraction mode), the third counter 71 generates a control signal supplied to the third trigger 75. By this control signal, the third trigger 75 switches to the opposite state, in which its output control signals are the first write signal (Rec 1 ) and the second recording signal (Zap 2) change their values to the opposite. Control signals - the first recording signal and the second recording signal are supplied to the corresponding outputs of the
Выходной сигнал управления третьего счетчика 71 также записывает в этот счетчик число модулированных символов данных в одной группе Q.The control output of the third counter 71 also writes to this counter the number of modulated data symbols in one Q group.
Выходной сигнал управления третьего счетчика 71 также поступает на четвертый триггер 76, который устанавливается таким образом, что с его первого выхода поступает сигнал управления на четвертый логический элемент И 68. При этом с третьего регистра 81 через четвертый логический элемент И 68 и логический элемент ИЛИ 78 в первый регистр 79 записывается количество модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nf, которое затем перезаписывается в первый счетчик.The control signal output of the third counter 71 also enters the
Количество модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами, Nf с выхода первого регистра 79 поступает на элемент вычисления 82 числа модулированных символов данных в одной группе Q. С выхода элемента вычисления 82 числа модулированных символов данных в одной группе сигнал через второй регистр 80 поступает на выход узла 33 и записывается в третий счетчик 71.The number of modulated data symbols located between the pilot symbols, N f from the output of the first register 79, is sent to the calculation element 82 of the number of modulated data symbols in one group Q. From the output of the calculation element 82 of the number of modulated data symbols in one group, the signal is supplied through the second register 80 the output of the
Выходной сигнал управления с третьего счетчика 71 также поступает на выход узла 33 как сигнал управления синхронизацией записи (Синхр Зап) и на вход второго счетчика 70. При поступлении первого сигнала управления с третьего счетчика 71 на вход второго счетчика 70 со второго выхода второго счетчика 70 на второй триггер 74 поступает управляющий сигнал, устанавливающий его таким образом, что с его выхода снимается сигнал управления на первый логический элемент И 65. После Nt выходных сигналов третьего счетчика 71 выходной сигнал второго счетчика 70 поступает на второй триггер 74 и устанавливает его таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на первый логический элемент И 65. При этом тактовые импульсы сдвига поступают на вход первого счетчика 69. Далее процесс формирования выходных сигналов управления расстановкой символов данных и установкой пилот-сигнала повторяется.The output control signal from the third counter 71 also goes to the output of the
После поступления с третьего счетчика 71 Nt+1 выходных сигналов со второго выхода второго счетчика 70 выходной сигнал поступает на второй триггер 74 и устанавливает его таким образом, что с его выхода снимается сигнал управления на первый логический элемент И 65.After receiving from the third counter 71 N t +1 output signals from the second output of the
Входные тактовые импульсы поступают также на четвертый счетчик 72, который после числа импульсов, равного произведению Q*Nt*V входных тактовых импульсов, формирует сигнал управления, который через третий логический элемент И 67 устанавливает четвертый триггер 76 таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на второй логический элемент И 66. При этом с ПЗУ 77 через второй логический элемент И 66 и логический элемент ИЛИ 78 в первый регистр 79 записывается минимальное число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами Nfmin.The input clock pulses also arrive at the fourth counter 72, which, after the number of pulses equal to the product Q * N t * V of the input clock pulses, generates a control signal that, through the third logic element And 67, sets the
Таким образом, узел управления расстановкой пилот-символов в частотной области формирует следующие непрерывно друг за другом неперекрывающиеся сигналы управления - первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2). Длительность этих сигналов равна длительности модулированных символов данных одной группы.Thus, the control unit of the arrangement of pilot symbols in the frequency domain generates the following continuously overlapping control signals - the first recording signal (Rec 1) and the second recording signal (Rec 2). The duration of these signals is equal to the duration of the modulated data symbols of one group.
Узел управления 33 формирует также сигналы управления расстановкой символов данных (Сим Дан) и установки пилот-сигнала (ПС). Длительность сигнала расстановки символов данных равна длительности Nfmin или Nf модулированных символов данных. Длительность сигнала установки пилот-сигналов равна длительности одного модулированного символа данных. Пара сигналов управления расстановкой символов данных и установкой пилот-сигнала следует непрерывно друг за другом К раз, где К - число пилот-символов в группе. К пар сигналов управления - расстановка символов данных и установка пилот-сигналов отстоят друг от друга на длительность Nt групп модулированных символов.The
Узел управления 33 формирует также число модулированных символов данных в одной группе Q и сигнал управления синхронизация записи (Синхр Зап), который определяет момент времени поступления числа модулированных символов данных в группе на выход узла управления.The
Операция присоединения защитного интервала проиллюстрирована на фиг.1b. На этой фигуре временной отрезок, соответствующий защитному интервалу, обозначен как Tg, а передаваемому символу - TN. Например, для стандарта 802.16 защитный интервал равен Tg=11,2 мксек (128 отсчетов), а длительность передаваемого символа равна TN=89.6 мксек (1024 отсчета). На фиг.1b видно, что присоединение защитного интервала заключается в том, что после ОБПФ и параллельно-последовательного преобразования последние G из N отсчетов передаваемого символа повторяют в начале этого символа. Таким образом, ортогональный частотно-мультиплексированный символ состоит из G+N отсчетов.The attachment operation of the guard interval is illustrated in FIG. 1b. In this figure, the time period corresponding to the guard interval is indicated as T g , and the transmitted symbol is T N. For example, for 802.16, the guard interval is T g = 11.2 μs (128 samples), and the duration of the transmitted symbol is T N = 89.6 μs (1024 samples). On fig.1b shows that the attachment of the guard interval is that after IFFT and parallel-serial conversion of the last G of N samples of the transmitted symbol is repeated at the beginning of this symbol. Thus, the orthogonal frequency-multiplexed symbol consists of G + N samples.
Блок присоединения защитного интервала 8 можно, например, реализовать по структурной схеме, приведенной на фиг.11.The block connecting the
Входные отсчеты передаваемого символа попеременно через первый 83 или второй 84 логические элементы И последовательно записывают соответственно в первый 91 или второй 92 регистры. Затем записанные отсчеты передаваемого символа попеременно через третий 85 или четвертый 86 логические элементы И и первый логический элемент ИЛИ 93 поступают на выход блока 8. То есть, если в первый регистр 91 записывают отсчеты, то со второго регистра 92 считывают и наоборот, если во второй регистр 92 записывают отсчеты, то с первого регистра 91 считывают. Частота считывания больше частоты записи. При этом после записи в регистр отсчетов одного передаваемого символа последние G из N отсчетов записывают в регистре в начало этого символа.The input samples of the transmitted symbol alternately through the first 83 or second 84 logical elements AND are sequentially written respectively in the first 91 or second 92 registers. Then, the recorded samples of the transmitted symbol alternately through the third 85 or fourth 86 logical elements AND and the first logical element OR 93 are fed to the output of
С помощью счетчика 97, триггера 98, пятого 87, шестого 88, седьмого 89 и восьмого 90 логических элементов И, второго 94 и третьего 95 логических элементов ИЛИ из тактовых импульсов генератора тактовых импульсов 96 формируют тактовые импульсы и сигналы управления для первого 83, второго 84, третьего 85 и четвертого 86 логических элементов И и первого логического элемента ИЛИ 93. При этом счетчик 97 определяет длительность интервала записи отсчетов передаваемого символа в регистр. Сигнал управления начальной установкой выполняет начальную установку генератора тактовых импульсов 96, счетчика 97 и триггера 98.Using the counter 97,
Блок последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21 можно, например, реализовать по структурной схеме, приведенной на фиг.12.Block serial-parallel conversion and removal of the guard interval 21 can, for example, be implemented according to the structural diagram shown in Fig.12.
Отсчеты ортогональных частотно-мультиплексированных символов последовательно поступают на вход блока последовательно-параллельного преобразования и удаления защитного интервала 21. Каждый из этих символов содержит G+N отсчетов. В блоке отсчеты последовательно записываются в последовательно-параллельный регистр 99. Из поступивших на вход регистра 99 G+N отсчетов одного частотно-мультиплексированного символа в сам регистр записывается только N отсчетов. Отсчеты защитного интервала в регистр 99 не записываются. Из регистра 99 N отсчетов параллельно поступают на выход блока 21.The samples of the orthogonal frequency-multiplexed symbols are sequentially input to the block of serial-parallel conversion and removal of the guard interval 21. Each of these symbols contains G + N samples. In the block, the samples are sequentially recorded in a serial-
Счетчик 101 определяет длительность принимаемого символа и длительность защитного интервала. Логический элемент И 103, триггер 102 и счетчик 101 из тактовых импульсов генератора тактовых импульсов 100 формируют тактовые импульсы для регистра 99.Counter 101 determines the duration of the received symbol and the duration of the guard interval. The logic element And 103, the trigger 102 and the counter 101 of the clock pulses of the
Блок формирования сигнала обратного канала 27 можно реализовать различными способами. Например, так как выполнена передающая часть в прототипе (от модулятора до передатчика).The signal conditioning unit of the return channel 27 can be implemented in various ways. For example, since the transmitting part in the prototype (from the modulator to the transmitter) is completed.
На фиг.13 выполнена, как пример реализации, структурная схема блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28.On Fig made, as an example of implementation, the structural diagram of the block the arrangement of the pilot signals in the
Блок расстановки пилот-сигналов во временной области 28 работает следующим образом.The arrangement of the pilot signals in the
Входные модулированные символы последовательно поступают на вход блока расстановки пилот-сигналов во временной области 28 и далее на вход узла расстановки пилот-символов 104, в котором по сигналам управления первый сигнал записи (Зап 1), второй сигнал записи (Зап 2), установка пилот-символа (ПС) и расстановка символов данных (Сим Дан) узла управления расстановкой пилот-символов во временной области 106 преобразуют последовательность модулированных символов данных в параллельные группы двух видов, первая из которых состоит из Q1 модулированных символов данных, где Q1 - заданное число, вторая - из Q2 модулированных символов данных, где Q2 - заданное число. Дополняют группы первого вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов (нулей), располагая их в начале и конце группы, причем Q1+2Z=N. Дополняют группы второго вида последовательностями, состоящими из Z нулевых символов, располагая их в начале и конце группы, и через каждые Nf модулированных символов данных располагают пилот-символ, где Nf=Q2/K, причем Q2 кратно К и Q2+2Z+K=N, а К - число пилот-символов в группе второго вида.The input modulated symbols are sequentially fed to the input of the block of arrangement of pilot signals in the
Формируют последовательность из групп первого и второго видов таким образом, что группы второго вида следуют через каждые Nt групп первого вида, где Nt - число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области. При этом с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2 присваивают числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, минимальное заданное значение Nt=Ntmin..A sequence of groups of the first and second types is formed in such a way that groups of the second type follow every N t groups of the first type, where N t is the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain. Moreover, with a given period T 1 during a given time T 2 assign the number of modulated data symbols located between the pilot symbols in the time domain, the minimum specified value N t = N tmin. .
Узел формирования тактовых импульсов 105 формирует тактовые импульсы для узла расстановки пилот-символов 104 и узла управления расстановкой пилот-символов во временной области 106.The clock generation unit 105 generates clock pulses for the pilot symbol arrangement unit 104 and the pilot symbol arrangement control unit in the
Узлы расстановки пилот-символов 104 и формирования тактовых импульсов 105 могут быть выполнены аналогично - по структурным схемам узлов соответственно расстановки пилот-символов и формирования тактовых импульсов в частотной области, т.е. так, как показано на фиг.8 и 9.The nodes of the arrangement of pilot symbols 104 and the formation of clock pulses 105 can be performed similarly - according to the structural diagrams of the nodes of the arrangement of pilot symbols and the formation of clock pulses in the frequency domain, i.e. as shown in FIGS. 8 and 9.
Структурная схема узла управления расстановкой пилот-символов во временной области приведена на фиг.14.The block diagram of the control unit placement of the pilot symbols in the time domain is shown in Fig.
Узел управления расстановкой пилот-символов во временной области 106 работает следующим образом.The control unit of the placement of the pilot symbols in the
Длительность управляющих сигналов, формируемых узлом управления расстановкой пилот-символов во временной области 106, и их временные сдвиги относительно друг друга определяются пятью счетчиками. Первый счетчик 113 определяет длительности сигналов управления расстановки символов данных (Сим Дан) и установки пилот-сигналов (ПС). Второй счетчик 114 определяет число модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области Nt. Третий счетчик 115 определяет длительность сигналов управления - первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2). Четвертый счетчик 116 определяет период T1, с которым в течение заданного времени Т2 (пятый счетчик 117) присваивают числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, минимальное заданное значение Nt=Ntmin..The duration of the control signals generated by the pilot symbol arrangement control unit in the
Сигнал управления начальной установкой (НУ) устанавливает первый триггер 118 таким образом, что с его первого выхода поступает сигнал управления расстановкой символов данных (Сим Дан) на выход узла управления 106, и второй триггер 119 таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на первый логический элемент И 107. При этом тактовые импульсы сдвига через первый логический элемент И 107 поступают на вход первого счетчика 113, который после поступления Nf тактовых импульсов сдвига формирует на первом выходе сигнал управления, поступающий на первый триггер 118. По этому сигналу управления первый триггер 118 переходит в состояние, при котором с его второго выхода поступает сигнал управления установкой пилот-сигнала (ПС). Сигнал управления установкой пилот-сигнала поступает на выход узла 106. После поступления на первый счетчик 113 следующего Nf+1 тактового импульса сдвига с его второго выхода поступает управляющий сигнал, который устанавливает первый триггер 118 в состояние, при котором с его первого выхода на выход узла поступает сигнал управления расстановкой символов данных, а со второго выхода снимается сигнал управления установкой пилот-сигнала. Таким образом, первый триггер 118 переключается К раз, где К - число пилот-символов в группе модулированных символов.The control signal of the initial installation (NU) sets the first trigger 118 in such a way that from its first output a control signal for the arrangement of data symbols (Sim Dan) is output to the
Сигнал управления начальной установкой через второй логический элемент ИЛИ 126 также устанавливает четвертый триггер 121 таким образом, что с его выхода поступает сигнал управления на второй логический элемент И 108. При этом с первого ПЗУ 122 через второй логический элемент И 108 и первый логический элемент ИЛИ 125 в первый регистр 128 записывается минимальное заданное значение числа модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, Nt=Ntmin, которое затем перезаписывается во второй счетчик 114.The control signal of the initial installation through the second logical element OR 126 also sets the
Сигнал с выхода второго триггера 119 поступает также на четвертый логический элемент И 110 и через логический элемент НЕ 130 - на пятый логический элемент И 111. При этом со второго ПЗУ 123 через пятый логический элемент И 110 и третий логический элемент ИЛИ 127 число модулированных символов данных в группе второго типа Q2 записывается в третий счетчик 115 и поступает на выход узла управления расстановкой пилот-символов во временной области 106. При переходе второго триггера 119 в противоположное состояние с третьего ПЗУ 124 через пятый логический элемент И 111 и третий логический элемент ИЛИ 127 число модулированных символов данных в группе первого типа Q1 записывается в третий счетчик 115 и поступает на выход узла 106. Таким образом Q принимает два значения Q1 и Q2.The signal from the output of the second trigger 119 also goes to the fourth logical element And 110 and through the logical element NOT 130 to the fifth logical element And 111. Moreover, from the
На вход третьего счетчика 115 поступают входные тактовые импульсы. После поступления на вход третьего счетчика 115 Q тактовых импульсов (счетчик работает в режиме вычитания) этот счетчик формирует сигнал управления, поступающий на третий триггер 120. По этому сигналу управления третий триггер 120 переходит в противоположное состояние, при котором его выходные сигналы управления - первый сигнал записи и второй сигнал записи меняют свои значения на противоположные. Сигналы управления - первый сигнал записи и второй сигнал записи поступают на соответствующие выходы узла 106.The input of the third counter 115 receives input clock pulses. After the input of the third counter 115 Q clock pulses (the counter operates in the subtraction mode), this counter generates a control signal supplied to the third trigger 120. By this control signal, the third trigger 120 switches to the opposite state, in which its output control signals are the first signal recording and the second recording signal change their values to the opposite. Control signals - the first recording signal and the second recording signal are supplied to the corresponding outputs of the
Выходной сигнал управления третьего счетчика 115 также поступает на вход второго счетчика 114 и на соответствующий выход узла 106 как сигнал управления синхронизации записи (Синхр Зап). После Nt выходных сигналов третьего счетчика 115 выходной сигнал второго счетчика 114 поступает на второй триггер 119 и устанавливает его таким образом, что с его выхода снимается сигнал управления, поступающий на первый логический элемент И 107. При этом тактовые импульсы сдвига (ТИ Сдв) не поступают на вход первого счетчика 113. С первого выхода первого триггера 118 поступает сигнал управления расстановкой символов данных.The output control signal of the third counter 115 is also fed to the input of the second counter 114 and to the corresponding output of the
Входные тактовые импульсы через седьмой логический элемент И 112 поступают также на пятый счетчик 117. Через интервал времени Т2 пятый счетчик 117 формирует сигнал управления, устанавливающий четвертый триггер 121 в противоположное состояние, а так же обнуляющий четвертый счетчик 116. При этом четвертый триггер 121 переходит в противоположное состояние и входные тактовые импульсы через шестой логический элемент И 112 не поступают на пятый счетчик 117. После обнуления четвертый счетчик 116 через интервал времени Т1 формирует сигнал, который через второй логический элемент ИЛИ 126 устанавливает четвертый триггер 121 в противоположное состояние. При этом с первого ПЗУ 122 через второй логический элемент И 108 и первый логический элемент ИЛИ 125 в первый регистр 128 записывается минимальное заданное значение числа модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, Nt=Ntmin, которое затем перезаписывается во второй счетчик 114. Далее процесс формирования выходных сигналов управления узла управления расстановкой пилот-символов во временной области повторяется.The input clock pulses through the seventh logic element And 112 are also sent to the fifth counter 117. After a time interval T2, the fifth counter 117 generates a control signal that sets the
Таким образом, узел управления расстановкой пилот-символов во временной области 106 формирует сигналы управления расстановки символов данных и установки пилот-символов. Длительность сигнала расстановки символов данных (Сим Дан) равна длительности Nf модулированных символов данных. Длительность сигнала установки пилот-сигналов (ПС) равна длительности одного модулированного символа данных. Пара сигналов управления расстановкой символов данных и установкой пилот-сигналов следуют непрерывно друг за другом К раз, где К - число пилот-символов в группе. К пар сигналов управления - расстановка символов данных и установка пилот-сигналов отстоят друг от друга на длительность Nt групп модулированных символов. При этом с заданным периодом T1 в течение заданного времени Т2 присваивают числу модулированных символов данных, расположенных между пилот-символами во временной области, минимальное заданное значение Nt=Ntmin..Thus, the pilot symbol alignment control unit in the
Узел управления расстановкой пилот-символов во временной области 106 формирует также следующие непрерывно друг за другом неперекрывающиеся сигналы управления - первый сигнал записи (Зап 1) и второй сигнал записи (Зап 2). Длительность этих сигналов равна длительности модулированных символов данных одной группы.The control unit arrangement of the pilot symbols in the
Узел 106 формирует также число модулированных символов данных в одной группе Q и сигнал управления синхронизацией записи (Синхр Зап), который определяет момент времени поступления числа модулированных символов данных в группе на выход узла управления.The
Таким образом, повышение скорости передачи данных в OFDM системах связи достигается:Thus, increasing the data transfer rate in OFDM communication systems is achieved:
- способом передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту за счет того, что меняется расстояние между пилот-символами в частотной области, а расстояние между пилот-символами во временной области остается фиксированным;- a method of transmitting / receiving data in a radio communication system according to the first embodiment, due to the fact that the distance between the pilot symbols in the frequency domain changes, and the distance between the pilot symbols in the time domain remains fixed;
- способом передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту осуществления за счет того, что меняется расстояние между пилот-символами во временной области, а расстояние между пилот-символами в частотной области остается фиксированным;- a method of transmitting / receiving data in a radio communication system according to the second embodiment, due to the fact that the distance between the pilot symbols in the time domain changes, and the distance between the pilot symbols in the frequency domain remains fixed;
- способом оценки интервала корреляции принятых ортогональных частотно мутиплексированных символов (варианты), выполнение которого является необходимым условием осуществления способа передачи-приема данных в системе радиосвязи (соответственно варианты);- a method for evaluating the correlation interval of the received orthogonal frequency-mutiplexed symbols (options), the implementation of which is a prerequisite for the implementation of the method of transmitting and receiving data in a radio communication system (respectively options);
- устройством передачи-приема данных в системе радиосвязи по первому варианту осуществления за счет введения в устройство на передающей станции блока расстановки пилот-сигналов в частотной области и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков изобретения, а также за счет введения в устройство на принимающей станции блока оценки интервала корреляции в частотной области и блока формирования сигнала обратного канала и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков изобретения;- a device for transmitting and receiving data in a radio communication system according to the first embodiment, by introducing into the device at the transmitting station a pilot signal arrangement unit in the frequency domain and, accordingly, new communications ensuring the implementation of all the features of the invention, and also by introducing into the device at the receiving station a block for estimating the correlation interval in the frequency domain and a block for generating a signal of the return channel and, accordingly, new connections ensuring the implementation of all the features of the invention;
- устройством передачи-приема данных в системе радиосвязи по второму варианту осуществления за счет введения в устройство на передающей станции блока расстановки пилот-сигналов во временной области и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на передающей стороне, а также за счет введения в устройство на принимающей станции блока оценки интервала корреляции во временной области и блока формирования сигнала обратного канала и соответственно новых связей, обеспечивающих реализацию всех признаков способа на принимающей стороне.- a device for transmitting / receiving data in a radio communication system according to the second embodiment, by introducing into the device at the transmitting station a pilot signal arrangement unit in the time domain and, accordingly, new communications providing all the features of the method on the transmitting side, as well as by introducing into the device at the receiving station, a block for estimating the correlation interval in the time domain and a block for generating a signal of the return channel and, accordingly, new connections, ensuring the implementation of all the signs of person on the receiving side.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109660/09A RU2310280C9 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006109660/09A RU2310280C9 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2310280C1 RU2310280C1 (en) | 2007-11-10 |
| RU2310280C9 true RU2310280C9 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=38958394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006109660/09A RU2310280C9 (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2310280C9 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8867331B2 (en) | 2009-10-29 | 2014-10-21 | Zte Corporation | Methods and devices for sending positioning reference signals, for sending data and for receiving data |
| RU2644609C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-02-13 | Общество с ограниченной ответственностью "КАСКАД" | Digital demodulator ofdm with sample frequency decimation |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2371860C1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-10-27 | Владимир Борисович Манелис | Method for detection of protective interval length of multi-frequency radio communication system symbol |
| JP4655241B2 (en) * | 2008-09-30 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | Receiving device, receiving method, and program |
| CN101616360B (en) * | 2009-07-24 | 2012-05-09 | 中兴通讯股份有限公司 | Method and system for sending positioning reference signal |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566550A2 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-20 | Ericsson Inc. | Calling channel in CDMA mobile communications system |
| US5444697A (en) * | 1993-08-11 | 1995-08-22 | The University Of British Columbia | Method and apparatus for frame synchronization in mobile OFDM data communication |
| US5828650A (en) * | 1995-07-03 | 1998-10-27 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Combined modulation--and multiple access method for radio signals |
| US6304611B1 (en) * | 1997-06-19 | 2001-10-16 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | OFDM modulator and OFDM modulation method for digital modulated wave having guard interval |
| RU2264041C2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-11-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Device and method for transmitting and receiving with decreased relation of pike power to average power in mobile communication system with orthogonal multiplexing with frequency separation |
| RU2268547C2 (en) * | 2002-04-26 | 2006-01-20 | Самсунг Электроникс Ко.,Лтд | Method and device for transmitting and receiving additional information from series transferred in portions via communication system |
-
2006
- 2006-03-27 RU RU2006109660/09A patent/RU2310280C9/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566550A2 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-20 | Ericsson Inc. | Calling channel in CDMA mobile communications system |
| US5444697A (en) * | 1993-08-11 | 1995-08-22 | The University Of British Columbia | Method and apparatus for frame synchronization in mobile OFDM data communication |
| US5828650A (en) * | 1995-07-03 | 1998-10-27 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Combined modulation--and multiple access method for radio signals |
| US6304611B1 (en) * | 1997-06-19 | 2001-10-16 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | OFDM modulator and OFDM modulation method for digital modulated wave having guard interval |
| RU2268547C2 (en) * | 2002-04-26 | 2006-01-20 | Самсунг Электроникс Ко.,Лтд | Method and device for transmitting and receiving additional information from series transferred in portions via communication system |
| RU2264041C2 (en) * | 2002-07-30 | 2005-11-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Device and method for transmitting and receiving with decreased relation of pike power to average power in mobile communication system with orthogonal multiplexing with frequency separation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| COLERI SINEM, ERGEN MUSTAFA, PURI ANUJ and BANAI AHMAD. Channel estimation technigues based on pilot arragement in OFDM systems. - IEEE transactions on broadcasting, vol. No.3, September, 2002. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8867331B2 (en) | 2009-10-29 | 2014-10-21 | Zte Corporation | Methods and devices for sending positioning reference signals, for sending data and for receiving data |
| RU2644609C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-02-13 | Общество с ограниченной ответственностью "КАСКАД" | Digital demodulator ofdm with sample frequency decimation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2310280C1 (en) | 2007-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7031250B2 (en) | Method and apparatus for channel estimation | |
| CN100592648C (en) | Method and device for random access in multi-carrier communication system | |
| KR100224863B1 (en) | Equalization Methods and Equalizers for OFDM Receivers | |
| EP2334020A1 (en) | Wireless communication system | |
| CN101578829B (en) | A channel estimation method | |
| CA2385358A1 (en) | Optimum training sequences for wireless systems | |
| JPH10190609A (en) | Orthogonal frequency multiplex modulation signal demodulation method | |
| Karpovich et al. | Random-padded OTFS modulation for joint communication and radar/sensing systems | |
| EP1098468B1 (en) | Method and apparatus for multiple access in a communication system | |
| RU2310280C9 (en) | Method for transmitting-receiving data in radio communication system (variants), method for evaluating correlation interval of received orthogonal frequency-multiplexed symbols (variants) and device for realization of methods (variants) | |
| CN100563232C (en) | A method for sending scattered pilot signals in a multi-carrier system | |
| Samanta et al. | Modified slow fading channel estimation technique and fast fading channel estimation technique for OFDM systems | |
| CN1913396B (en) | Communication method for single/multi-carrier convergence digital broadcasting system | |
| Lien et al. | Extended Kalman filter for channel and carrier frequency offset estimation | |
| KR100664600B1 (en) | Curve Junction Channel Estimation Method in OFDM Systems | |
| JP5645613B2 (en) | Wireless communication system, transmitter and receiver | |
| Sun et al. | Design of OTFS Signals with Pulse Shaping and Window Function for OTFS-Based Radar Systems | |
| CN104883327B (en) | Channel estimation methods and system based on two-dimensional interpolation | |
| Singh et al. | A novel adaptive spreading waveform for integrated sensing and communication | |
| KR101276036B1 (en) | Transmitter for modulating using cyclic delay diversity and receiver for estimating residual timiming offset of ofdm system | |
| CN107979547A (en) | Channel estimation methods and device | |
| CN107979556A (en) | Signal processing method and device | |
| KR100391565B1 (en) | An Rayleigh Fading Compensation Method with Modified Sinc Interpolation | |
| KR20090128419A (en) | ODF receiver | |
| RU2341905C2 (en) | Method for data transfer and reception in system of radio communication and device for its realisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20141212 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150908 |