способ передачи (варианты) и передающее устройство (варианты) для системы беспроводной связи

Формула изобретения

1. Способ передачи с повторной передачей данных передатчиком системы беспроводной связи, включающий: первоначальную передачу первых данных, отображенных на диаграмме QAM сигналов; и повторную передачу вторых данных, отображенных на диаграмме QAM сигналов; причем вторые данные являются первыми данными, взятыми в обратном порядке.

2. Способ передачи по п.1, в котором в качестве диаграммы QAM используется диаграмма 16QAM сигналов, и при этом первые данные представляют собой последовательность битов (b3, b2, b1, b0), а вторые данные представляют собой последовательность битов (b0, b1, b2, b3).

3. Способ передачи по п.2, в котором модуляционный символ, соответствующий диаграмме 16QAM сигналов, содержит 4 бита [а3, а2, а1, а0], причем биты [а3, а1] имеют высокую надежность, и биты [а2, а0] имеют низкую надежность.

4. Способ передачи по п.1, в котором в качестве диаграммы QAM сигналов используется диаграмма 64QAM сигналов, и при этом первые данные представляют собой последовательность битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), а вторые данные представляют собой последовательность битов (b0, b1, b2, b3, b4, b5).

5. Способ передачи по п.4, в котором модуляционный символ, соответствующий диаграмме 64QAM сигналов, содержит 6 битов [а5, а4, а3, а2, а1, а0], причем биты [а5, а2] имеют высокую надежность, биты [а4, а1] имеют среднюю надежность и биты [а3, а0] имеют низкую надежность.

6. Способ по п.1, содержащий дополнительно: преобразование первых данных в первый модуляционный символ в соответствии с диаграммой QAM сигналов и передачу первого модуляционного символа при первоначальной передаче; получение вторых данных, представляющих собой первые данные, записанные в обратном порядке; и преобразование вторых данных во второй модуляционный символ в соответствии с диаграммой QAM сигналов, и передачу второго модуляционного символа при повторной передаче.

7. Способ передачи с повторной передачей данных передатчиком системы беспроводной связи, включающий: передачу последовательности битов (b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 16QAM сигналов, при первоначальной передаче; выполнение перегруппировки после получения запроса на повторную передачу путем перестановки битов b3 и b1 с b2 и b0 соответственно для получения перегруппированной последовательности битов (b2, b3, b0, b1) и передачу указанной перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов, при повторной передаче.

8. Способ передачи с повторной передачей данных передатчиком системы беспроводной связи, включающий: передачу последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 64QAM, при первоначальной передаче; выполнение перегруппировки после получения запроса на повторную передачу путем перестановки битов b5, b3 и b1 с b4, b2 и b0 соответственно для получения перегруппированной последовательности битов (b4, b5, b2, b3, b0, b1) и передачу указанной перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов, при повторной передаче.

9. Способ передачи с повторной передачей данных передатчиком системы беспроводной связи, включающий: передачу последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 64QAM, при первоначальной передаче; выполнение перегруппировки после получения запроса на повторную передачу путем перестановки битов b5 и b2 с b3 и b0 соответственно для получения перегруппированной последовательности битов (b3, b4, b5, b0, b1, b2) и передачу указанной перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов, при повторной передаче.

10. Передающее устройство, обеспечивающее возможность повторной передачи в системе беспроводной связи, которое содержит: кодер, обеспечивающий возможность кодирования входных данных, в результате чего могут быть получены выходные закодированные биты; канальный блок интерливинга, обеспечивающий возможность выполнения интерливинга закодированных бит с получением бит, подвергнутых интерливингу, и записи битов, подвергнутых интерливингу, в обратном порядке после получения из приемника запроса на повторную передачу; модулятор, обеспечивающий возможность преобразования битов, записанных в обратном порядке, в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передатчик, обеспечивающий возможность передачи модуляционных символов в приемник.

11. Передающее устройство, обеспечивающее возможность повторной передачи в системе беспроводной связи, которое содержит: кодер, обеспечивающий возможность кодирования входных данных, в результате чего могут быть получены выходные закодированные биты; канальный блок интерливинга, обеспечивающий возможность выполнения интерливинга закодированных бит с получением бит, подвергнутых интерливингу; блок перестановки битов, обеспечивающий возможность выполнения перестановки битов с получением перегруппированных битов при получении из приемника запроса на повторную передачу; модулятор, обеспечивающий возможность преобразования перегруппированных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и

передатчик, обеспечивающий возможность передачи модуляционных символов в приемник.

12. Передающее устройство по п.11, в котором заданной схемой модуляции является схема 16QAM, и блок перестановки битов переставляет биты b2 и b1 с b3 и b0 соответственно в битах (b3, b2, b1, b0), подвергнутых интерливингу.

13. Передающее устройство по п.11, в котором заданной схемой модуляции является схема 16QAM, и блок перестановки битов переставляет биты b3 и b1 с b2 и b0 соответственно в битах (b3, b2, b1, b0), подвергнутых интерливингу.

14. Передающее устройство по п.11, в котором заданной схемой модуляции является схема 64QAM, и блок перестановки битов переставляет биты b5, b4 и b3 с b0, b1 и b4 соответственно в битах (b5, b4, b3, b2, b1, b0), подвергнутых интерливингу.

15. Передающее устройство по п.11, в котором заданной схемой модуляции является схема 64QAM, и блок перестановки битов переставляет биты b5, b3 и b1 с b4, b2 и b0 соответственно в битах (b5, b4, b3, b2, b1, b0), подвергнутых интерливингу.

16. Передающее устройство по п.11, в котором заданной схемой модуляции является схема 64QAM, и блок перестановки битов переставляет биты b5 и b2 с b3 и b0 соответственно в битах (b5, b4, b3, b2, b1, b0), подвергнутых интерливингу.

17. Способ передачи, включающий: кодирование входных данных с получением кодированных данных, содержащих первые закодированные биты; осуществление интерливинга первых закодированных битов с получением первых битов, подвергнутых интерливингу; осуществление частичной перестановки первых закодированных битов с получением обработанных битов; преобразование битов, подвергнутых интерливингу, в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передачу модуляционных символов.

18. Способ передачи по п.17, в котором частичная перестановка первых закодированных битов включает дополнительно: разделение первых закодированных битов на первый сегмент битов и второй сегмент битов;

перестановку битов второго сегмента в соответствии с заданной схемой перестановки с получением перегруппированного второго сегмента битов и объединение первого сегмента битов и перегруппированного второго сегмента битов с формированием обработанных битов.

19. Способ передачи по п.18, включающий дополнительно: получение из приемника запроса на повторную передачу; перестановку битов первого сегмента в соответствии с заданной схемой перестановки; объединение перегруппированного первого сегмента битов и второго сегмента битов в соответствии с заданной схемой мультиплексирования с формированием обработанных битов; преобразование обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции и

повторную передачу модуляционных символов в приемник.

20. Способ передачи по п.17, когда закодированные данные содержат дополнительно вторые закодированные биты, включающий дополнительно: осуществление интерливинга вторых закодированных битов с получением вторых битов, подвергнутых интерливингу; объединение частично перегруппированных первых закодированных битов и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, в соответствии с заданной схемой мультиплексирования с формированием обработанных битов.

21. Способ передачи по п.20, в котором заданная схема мультиплексирования заключается в том, что в частично перегруппированных первых закодированных битах и вторых закодированных битах, подвергнутых интерливингу, мультиплексируются по N битов, где N - положительное целое число.

22. Способ передачи по п.20, включающий дополнительно: частичную перестановку вторых закодированных битов с формированием частично перегруппированных вторых закодированных битов; объединение частично перегруппированных первых закодированных битов и частично перегруппированных вторых закодированных битов в соответствии с заданной схемой мультиплексирования с формированием обработанных битов.

23. Способ передачи по п.22, в котором частичная перестановка первых закодированных битов включает дополнительно: разделение вторых закодированных битов на третий сегмент битов и четвертый сегмент битов; перестановку битов четвертого сегмента в соответствии с заданной схемой перестановки с получением перегруппированного четвертого сегмента битов и объединение третьего сегмента битов и перегруппированного четвертого сегмента битов.

24. Способ передачи по п.22, в котором заданная схема мультиплексирования заключается в том, что в частично перегруппированных первых закодированных битах и частично перегруппированных вторых закодированных битах мультиплексируются по N битов, где N - положительное целое число.

25. Передающее устройство, содержащее: кодер, обеспечивающий возможность кодирования входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов; канальный блок интерливинга, обеспечивающий возможность осуществления интерливинга первых закодированных битов и вторых закодированных битов с получением первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу; блок частичной перестановки, обеспечивающий возможность частичной перестановки первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, с получением частично перегруппированных первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и их объединение со вторыми закодированными битами, подвергнутыми интерливингу, с получением обработанных битов; модулятор, обеспечивающий возможность преобразования обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передатчик, обеспечивающий возможность передачи модуляционных символов.

26. Передающее устройство по п.25, в котором устройство частичной перестановки дополнительно осуществляет частичную перестановку вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, с получением частично перегруппированных вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и их объединение с частично перегруппированными первыми закодированными битами, подвергнутыми интерливингу, с получением обработанных битов.

27. Способ передачи, включающий: кодирование входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов; мультиплексирование по N битов первых закодированных битов и вторых закодированных битов, где N - целое число, превышающее 1, с получением обработанных битов; преобразование обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передачу модуляционных символов.

28. Способ передачи по п.27, включающий дополнительно: частичную перестановку первых закодированных битов с формированием частично перегруппированных первых закодированных битов и мультиплексирование по N битов частично перегруппированных первых закодированных битов и вторых закодированных битов с получением обработанных битов.

29. Способ передачи по п.27, включающий дополнительно: частичную перестановку вторых закодированных битов с формированием частично перегруппированных вторых закодированных битов и мультиплексирование по N битов первых закодированных битов и частично перегруппированных вторых закодированных битов с получением обработанных битов.

30. Способ передачи по п.27, включающий дополнительно: частичную перестановку первых закодированных битов с формированием частично перегруппированных первых закодированных битов; частичную перестановку вторых закодированных битов с формированием частично перегруппированных вторых закодированных битов и мультиплексирование по N битов частично перегруппированных первых закодированных битов и частично перегруппированных вторых закодированных битов, где N - целое число, превышающее 1, с получением обработанных битов.

31. Передающее устройство, содержащее: кодер, обеспечивающий возможность кодирования входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов; канальный блок интерливинга, обеспечивающий возможность осуществления интерливинга первых закодированных битов и вторых закодированных битов с получением первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и мультиплексирования по N битов, где N - целое число, превышающее 1, первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, с получением обработанных битов; модулятор, обеспечивающий возможность преобразования обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передатчик, обеспечивающий возможность передачи модуляционных символов.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится в целом к устройству и способу передачи/приема данных в системе беспроводной связи, более конкретно относится к устройству и способу повышения надежности передачи данных.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В беспроводных системах высокоскоростной и высококачественной передачи данных на практике очень трудно получить идеальные сигналы, без искажений или шумов. На радиоканал беспроводной системы связи воздействуют различные неблагоприятные факторы. Условия прохождения сигнала в радиоканале часто изменяются, что связано с белым шумом, с изменениями мощности сигнала из-за замираний, с затенением, с помехами со стороны других пользователей и с многолучевым распространением сигнала. Если данные принимаются подвижной станцией, то к таким факторам также относится эффект Доплера, который происходит в связи с движением и частыми изменениями скорости станции.

Соответственно, было потрачено много времени и усилий на разработку средств минимизации влияния искажений и шумов на передачу и прием сигналов в беспроводных системах связи. В системах связи с неустойчивыми и изменяющимися во времени характеристиками каналов обычно используются такие технологии, как AMCS (алгоритм адаптивной модуляции и кодирования) и HARQ (гибридная схема автоматического запроса повторения передачи).

В AMCS осуществляется управление порядком модуляции и кодовой скоростью в зависимости от изменений характеристик канала нисходящей связи. Качество канала нисходящей связи обычно оценивается величиной SNR (отношение сигнал/шум) принятого сигнала на оборудовании пользователя. Оборудование пользователя передает обратно на базовую станцию информацию о качестве канала. Затем базовая станция оценивает характеристики канала нисходящей связи по полученной информации о качестве канала и определяет подходящий алгоритм модуляции и подходящую величину кодовой скорости для канального кодера в соответствии с оценкой характеристик канала нисходящей связи.

HARQ - это алгоритм управления повторной передачей, который обеспечивает исправление ошибок в первоначально переданных пакетах данных в соответствии со схемами автоматического запроса повторной передачи данных и технологией FEC (прямое исправление ошибок). Алгоритм HARQ может быть реализован с использованием схем CC (управляемое комбинирование), FIR (полная увеличивающая избыточность) и PIR (частичная увеличивающаяся избыточность).

[0006] На фигуре 1 приведена блок-схема приемника/передатчика в обычной беспроводной системе высокоскоростной передачи пакетов данных. Как показано на фигуре 1, передатчик 100 содержит кодер 110, канальный блок 120 интерливинга (перемежения) и модулятор 130. После получения информационных битов кодер 110 может выполнять кодирование полученных битов с заданной скоростью кодирования. Если скорость кодирования R, равная n/k, где n - число исходных битов, задана равной, например, 1/2 или 3/4, то на выходе кодера 110 будет n закодированных битов для k информационных битов. С пакетами ошибок, которые часто возникают в канале с замираниями, можно бороться, используя интерливинг. Канальный блок 120 осуществляет интерливинг для распределения закодированных битов, содержащих одну и ту же информацию, чтобы компенсировать недостаточность кодирования, предназначенного для выявления и устранения ошибок, и для минимизации потерь данных, вызванных пакетами ошибок. Модулятор 130 осуществляет модуляцию битов, подвергнутых интерливингу, в соответствии с заданной схемой модуляции, такой как QPSK, 8PSK, 16QAM и 64QAM. Модулированные данные передаются по каналу 190 передачи данных. Канал передачи данных обычно является радиоканалом, характеристики которого неустойчивы и изменяются во времени. В предпочтительном варианте передатчик 100 может также содержать контроллер для выбора скорости кодирования для кодера 110 и схемы модуляции для модулятора 130.

[0007] Приемник 101 содержит декодер 160, устройство 150 деинтерливинга и демодулятор 140. Демодулятор 140 демодулирует принятые данные в соответствующую последовательность битов. Блок 150 осуществляет деинтерливинг полученной из демодулятора 140 последовательности битов, применяя заданный, псевдослучайный или случайный закон перемежения входных последовательностей битов, который применяется устройством 120 интерливинга. Затем декодер 160 декодирует данные после устройства 150 деинтерливинга для получения на выходе информационных битов.

[0008] Как уже указывалось, модулятор 140 поддерживает различные алгоритмы модуляции, в том числе QPSK, 8PSK, 16QAM и 64QAM, битов, подвергнутых интерливингу. В модуляторе 140 данные, подвергнутые интерливингу, преобразуются в модуляционный символ, на двухмерной диаграмме которого с I-каналом по оси Х и Q-каналом по оси Y указаны позиции символа. При увеличении порядка модуляции число битов в одном модуляционном символе увеличивается. Надежность передачи битов, преобразованных в один модуляционный символ, зависит от их расположения в символе. Что касается надежности передачи, то два бита модуляционного символа, представляющие макрогруппу, образованную слева направо и сверху вниз, имеют сравнительно высокую надежность в диаграмме, определяемой I-сигналом и Q-сигналом (синфазный и квадратурный сигналы, соответственно). Остальные биты, представляющие микрогруппу внутри макрогруппы, имеют сравнительно невысокую надежность передачи.

На фигуре 2 показана типичная диаграмма сигналов для квадратурной амплитудной модуляции 16QAM. Как показано на фигуре 2, один модуляционный символ 16QAM содержит 4 бита [а3, а2, а1, а0] в диаграмме [Н, L, H, L] надежности передачи (Н означает высокую надежность, и L означает низкую надежность). То есть два бита [а1, а3] имеют сравнительно высокую надежность передачи, а два других бита [а0, а2] - сравнительно низкую надежность. На фигуре 3 показана типичная диаграмма сигналов для квадратурной амплитудной модуляции 64QAM. Как показано на фигуре 3, один модуляционный символ 64QAM содержит 6 битов [а5, а4, а3, а2, а1, а0] в диаграмме [Н, М, L, Н, М, L] надежности передачи (М - средняя надежность).

[0010] Однако в известных схемах HARQ надежность передачи битов, переданных вначале, и битов, переданных повторно, одинакова. Биты, занимающие в диаграмме позиции, соответствующие низкой надежности передачи, будут при повторной передаче иметь также низкую надежность, и этот принцип относится также и к битам, занимающим в диаграмме позиции, соответствующие высокой надежности передачи.

[0011] В стандарте IEEE 802.16 в качестве одной из схем прямой коррекции ошибок используется дуобинарное турбокодирование, называемое сверточным турбокодированием (CTC). На фигуре 4 представлена блок-схема известного CTC-кодера. CTC-кодер 400 содержит CTC-блок 410 интерливинга, первую часть 421 кодера и вторую часть 422 кодера. Когда на вход CTC-кодера 400 поступает код А и код В, то на его выходе формируется шесть кодовых групп: код А, код В, код Y1, код W1, код Y2 и код W2, причем коды А и В являются системными составляющими. Коды Y1 и W1 являются кодами проверки четности, формируемыми первым сверточным кодером 421. Коды Y2 и W2 являются кодами проверки четности, формируемыми первым сверточным кодером 421.

[0012] На фигуре 5 приведена схема обычного канального интерливинга для CTC-кодера. Канальное устройство интерливинга выполняет следующие операции: разделение битов (группа 51), интерливинг (группа 52) по субблокам, группирование битов (блок 53) и выбор битов (группа 54). На стадии разделения битов закодированные биты, поступающие с выхода CTC-кодера 400, последовательно распределяются по шести субблокам: субблок 551 (код А), субблок 552 (код В), субблок 553 (код Y1), субблок 554 (код Y2), субблок 555 (код W1) и субблок 556 (код W2). Эти шесть субблоков поступают на входы устройств 591, 592, 593, 594, 595 и 596 интерливинга для выполнения субблочного интерливинга 52. При группировании битов в блоке 53 последовательности, полученные интерливингом субблоков А и В, мультиплексируются напрямую, а для последовательностей субблоков Y1 и Y2 выполняется побитное мультиплексирование, и такое же побитное мультиплексирование выполняется для субблоков W1 и W2. При выборе битов сгруппированные биты выбираются непрерывно и циркулярно для формирования субблоков и подачи их на вход модулятора.

[0013] Однако такая схема канального интерливинга имеет определенные недостатки. Во-первых, некоторые смежные закодированные биты находятся в позициях диаграммы сигналов с одним и тем же уровнем надежности передачи. Кроме того, для случая модуляции 16QAM субблоки Y1 (W1) и Y2 (W2) всегда будут расположены на диаграмме сигналов в позициях с большей и меньшей надежностью передачи, соответственно, как показано на фигуре 6. В-третьих, распределение надежности передачи системных бит и бит контроля четности, соответствующих одному и тому же информационному биту, не является однородным.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] Поэтому целью настоящего изобретения является создание устройства и способа передачи, обеспечивающих повышение надежности при первой или повторной передаче в системе беспроводной связи.

[0015] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью метода передачи с повторной передачей в системе беспроводной связи, причем способ включает передачу первых данных, отображенных на диаграмме QAM сигналов ("звездная" диаграмма), при первоначальной передаче и повторную передачу вторых данных, отображенных на диаграмме QAM сигналов, при повторной передаче. Вторые данные являются первыми данными, записанными в обратном порядке.

[0015] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью метода передачи с повторной передачей в системе беспроводной связи, причем способ включает передачу последовательности битов (b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 16QAM сигналов, при первоначальной передаче; перегруппировку указанной последовательности при получении запроса на повторную передачу путем перестановки местами битов b3 и b1 с b2 и b0, соответственно, с получением перегруппированной последовательности битов (b2, b3, b0, b1); повторную передачу перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов.

[0017] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью метода передачи с повторной передачей в системе беспроводной связи, причем способ включает передачу последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 64QAM сигналов, при первоначальной передаче; перегруппировку указанной последовательности при получении запроса на повторную передачу путем перестановки местами битов b5, b3 и b1 с b4, b2 и b0, соответственно, с получением перегруппированной последовательности битов (b4, b5, b2, b3, b0, b1); повторную передачу перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов.

[0018] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью метода передачи с повторной передачей в системе беспроводной связи, причем способ включает передачу последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), отображенных на диаграмме 64QAM сигналов, при первоначальной передаче; перегруппировку указанной последовательности при получении запроса на повторную передачу путем перестановки местами битов b5 и b2 с b3 и b0, соответственно, с получением перегруппированной последовательности битов (b3, b4, b5, b0, b1, b2); повторную передачу перегруппированной последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов.

[0019] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью передающего устройства, обеспечивающего повторную передачу в системе беспроводной связи. Устройство содержит кодер, канальный блок интерливинга, модулятор и передатчик. Кодер обеспечивает возможность кодирования входных данных с формированием выходных закодированных битов. Канальный блок интерливинга обеспечивает возможность выполнения интерливинга закодированных битов с получением битов, подвергнутых интерливингу, и записи битов, подвергнутых интерливингу, в обратном порядке после получения из приемника запроса на повторную передачу. Модулятор обеспечивает возможность преобразования битов, записанных в обратном порядке, в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции.

[0019] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью передающего устройства, обеспечивающего повторную передачу в системе беспроводной связи. Устройство содержит кодер, канальный блок интерливинга, блок перестановки битов, модулятор и передатчик. Кодер обеспечивает возможность кодирования входных данных с формированием выходных закодированных битов. Канальный блок интерливинга обеспечивает возможность выполнения интерливинга закодированных битов с получением битов, подвергнутых интерливингу. Блок перестановки битов обеспечивает возможность выполнения перестановки битов с получением перегруппированных битов при получении из приемника запроса на повторную передачу. Модулятор обеспечивает возможность преобразования перегруппированных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции. Передатчик обеспечивает возможность передачи модуляционных символов в приемник.

[0021] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью способа передачи, включающего кодирование входных данных с получением закодированных данных, содержащих первые закодированные биты; осуществление интерливинга первых закодированных битов с получением первых бит, подвергнутых интерливингу; осуществление частичной перестановки первых закодированных битов с получением обработанных битов; преобразование битов, подвергнутых интерливингу, в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передачу модуляционных символов.

[0022] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью передающего устройства, содержащего кодер, канальный блок интерливинга, блок частичной перестановки, модулятор и передатчик. Кодер обеспечивает возможность кодирования входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов. Канальный блок интерливинга обеспечивает возможность осуществления интерливинга первых закодированных битов и вторых закодированных битов с получением первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу. Блок частичной перестановки обеспечивает возможность осуществления частичной перестановки первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, с получением частично перегруппированных первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и их комбинирование со вторыми закодированными битами, подвергнутыми интерливингу, с получением обработанных битов. Модулятор обеспечивает возможность преобразования обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции. Передатчик обеспечивает возможность передачи модуляционных символов.

[0023] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью способа передачи, включающего кодирование входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов; мультиплексирование по N битов первых закодированных битов и вторых закодированных битов, где N - целое число, превышающее 1, с получением обработанных битов; преобразование обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции; и передачу модуляционных символов.

[0024] Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью передающего устройства, содержащего кодер, канальный блок интерливинга, модулятор и передатчик. Кодер обеспечивает возможность кодирования входных данных с получением первых закодированных битов и вторых закодированных битов. Канальный блок интерливинга обеспечивает возможность осуществления интерливинга первых закодированных битов и вторых закодированных битов с получением первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и мультиплексирования по N битов, где N - целое число, превышающее 1, первых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, и вторых закодированных битов, подвергнутых интерливингу, с получением обработанных битов. Модулятор обеспечивает возможность преобразования обработанных битов в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции. Передатчик обеспечивает возможность передачи модуляционных символов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] Прилагаемые чертежи, предназначенные для обеспечения лучшего понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием предназначены для объяснения принципов изобретения.

[0026] Фигура 1 - блок-схема передатчика и приемника в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 2 - типичная диаграмма сигналов для схемы квадратурной амплитудной модуляции 16QAM.

[0028] Фигура 3 - типичная диаграмма сигналов для схемы квадратурной амплитудной модуляции 64QAM.

[0029] Фигура 4 - блок-схема известного CTC-кодера.

[0030] Фигура 5 - схема известного алгоритма канального интерливинга для CTC-кодера.

[0031] Фигура 6 - схема надежности передачи закодированных битов в схеме модуляции 16QAM для известного канального интерливинга.

[0032] Фигура 7 - блок-схема первого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0033] Фигура 8 - блок-схема второго варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0034] Фигура 9 - примеры схем перестановки битов в соответствии с настоящим изобретением.

[0035] Фигура 10 - блок-схема первого варианта устройства передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0036] Фигура 11 - блок-схема третьего варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0037] Фигура 12 - блок-схема первого варианта мультиплексирования в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0038] Фигура 13 - блок-схема второго варианта мультиплексирования в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0039] Фигура 14 - блок-схема третьего варианта мультиплексирования в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0040] Фигура 15 - блок-схема четвертого варианта мультиплексирования в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0041] Фигура 16 - блок-схема четвертого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0042] Фигура 17 - блок-схема частичной перестановки битов в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0043] Фигура 18 - пример схемы частичной перестановки битов в соответствии с настоящим изобретением, примененным в CTC-кодере.

[0044] Фигура 19 - блок-схема пятого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

[0045] Фигура 20 - пример способа передачи данных, примененный в CTC-кодере.

[0046] Фигура 21 - блок-схема второго варианта устройства передачи данных в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0047] В нижеприведенном подробном описании даются ссылки на прилагаемые фигуры чертежей, которые составляют часть описания и иллюстрируют конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что могут использоваться и другие варианты, и в них могут быть внесены различные изменения без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Насколько это возможно, на всех чертежах для указания одинаковых или сходных частей будут использоваться одни и те же ссылочные номера.

[0048] На фигуре 7 приведена блок-схема первого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Первый вариант включает следующие стадии. На стадии 701 передаются первые данные, отображенные на диаграмме QAM сигналов (первоначальная передача). При повторной передаче передаются вторые данные, которые представляют собой первые данные в обратном порядке, отображенные на диаграмме QAM сигналов. Предпочтительно используется диаграмма 16QAM сигналов, и в этом случае первые данные представляют собой последовательность битов (b3, b2, b1, b0), а вторые данные представляют собой последовательность битов (b0, b1, b2, b3). Модуляционный символ для диаграммы 16QAM сигналов содержит 4 бита [а3, а2, а1, а0], причем биты [а3, а1] имеют высокую надежность, биты [а2, а0] имеют низкую надежность, и биты [b2, b0], расположенные в диаграмме 16QAM в позициях с низкой надежностью при первоначальной передаче, могут быть расположены в позициях с высокой надежностью при повторной передаче.

В предпочтительном варианте может использоваться диаграмма 64QAM сигналов, и в этом случае первые данные представляют собой последовательность битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0), а вторые данные представляют собой последовательность битов (b0, b1, b2, b3, b4, b5). Модуляционный символ для диаграммы 64QAM сигналов содержит 6 битов [а5, а4, а3, а2, а1, а0], причем биты [а5, а2] имеют высокую надежность, биты [а4, а1] имеют среднюю надежность, биты [а3, а0] имеют низкую надежность, и биты [b3, b0], расположенные в диаграмме 64QAM в позициях с низкой надежностью при первоначальной передаче, могут быть расположены в позициях с высокой надежностью при повторной передаче. Поэтому может быть достигнуто эффективное повышение надежности передачи данных.

[0050] На фигуре 8 приведена блок-схема второго варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 8, второй вариант включает следующие стадии. На стадии 711 осуществляется первоначальная передача последовательности битов, отображенной на диаграмме QAM сигналов. На стадии 712 проверяется, был ли получен из приемника запрос на повторную передачу. Если получен запрос на повторную передачу, то на стадии 713 осуществляется перестановка в последовательности битов для формирования перегруппированной последовательности битов. На стадии 714 осуществляется повторная передача перегруппированной последовательности битов, отображенной в соответствии с диаграммой QAM сигналов.

[0051] На фигуре 9 приведены примеры схемы перестановки битов в соответствии с настоящим изобретением. Для диаграммы 16QAM сигналов из последовательности битов (b3, b2, b1, b0) перестановкой b3 и b1 с b2 и b0, соответственно, на стадии 713 получают перегруппированную последовательность битов (b2, b3, b0, b1), как показано в примере (А) на фигуре 9.

Для диаграммы 64QAM сигналов из последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0) перестановкой b5, b3 и b1 с b4, b2 и b0, соответственно, на стадии 713 получают перегруппированную последовательность битов (b4, b5, b2, b3, b0, b1), как показано в примере (В) на фигуре 9. В другом примере из последовательности битов (b5, b4, b3, b2, b1, b0) перестановкой b5 и b2 с b3 и b0, соответственно, на стадии 713 может быть получена перегруппированная последовательность битов (b3, b4, b5, b0, b1, b2), как показано в примере (С) на фигуре 9.

[0053] В предпочтительном варианте перестановка битов может быть выполнена изменением их порядка расположения на обратный. Как показано в примере (D) на фигуре 9, перегруппированной последовательностью битов (b _L, b_L-1, b_L-2, , b₁, b₀) является последовательность (b₀, b₁, , b_L-2, b_L-1, b_L), записанная в обратном порядке, где L - положительное целое число, превышающее 2.

[0054] На фигуре 10 приведена блок-схема первого варианта устройства передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 730 передачи содержит кодер 731, канальный блок 732 интерливинга, блок 733 перестановки битов, модулятор 734 и передатчик 735. Кодер 731 осуществляет кодирование входных данных 741 с получением на выходе закодированных битов 742. Канальный блок 732 интерливинга осуществляет операцию интерливинга закодированных битов 742 с получением последовательности 743 битов, подвергнутых интерливингу. При первоначальной передаче модулятор 734 в соответствии с заданной схемой модуляции осуществляет преобразование битов 743, подвергнутых интерливингу, в модуляционные символы 744, которые передаются передатчиком 735.

[0055] Когда устройство 730 передачи получает из приемника запрос 729 на повторную передачу, блок 733 перестановки битов выполняет перестановку битов 743 для генерации перегруппированных битов 745, и модулятор 734 преобразует перегруппированные биты 745 в модуляционные символы 744 в соответствии с заданной схемой модуляции. Передатчик 735 передает модуляционные символы 744 в приемник. Предпочтительно заданная схема модуляции является схемой 16QAM или 64QAM. Блок 733 перестановки битов осуществляет перестановку в соответствии с вышеописанным алгоритмом. Предпочтительно блок 733 перестановки битов реализуется в канальном блоке 732 интерливинга, в котором осуществляется алгоритм перестановки.

[0056] На фигуре 11 приведена блок-схема третьего варианта способа передачи в соответствии с настоящим изобретением. Третий вариант включает следующие стадии. На стадии 801 входные данные кодируются для получения закодированных данных, содержащих первые закодированные биты и вторые закодированные биты. На стадии 802 первые закодированные биты и вторые закодированные биты мультиплексируются блоками по N битов (N - целое число, больше 1) для формирования битов, подвергнутых интерливингу. На стадии 803 биты, подвергнутые интерливингу, преобразуются по заданной схеме модуляции в модуляционные символы, которые передаются на стадии 804. Предпочтительно N равно 2 или 6 в том случае, когда заданной схемой модуляции является схема 16QAM, если же используется схема 64QAM модуляции, то N может быть равно 3 или 6.

[0057] На фигуре 12 приведен первый вариант схемы мультиплексирования для способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 12, такая схема мультиплексирования применяется в CTC-кодере, при этом выходные данные устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующие коду Y1, мультиплексируются с выходными данными устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующими коду Y2, причем мультиплексированию подвергается по 6 битов. Аналогично, выходные данные устройства 595 субблочного интерливинга, соответствующие коду W1, мультиплексируются с выходными данными устройства 596 субблочного интерливинга, соответствующими коду W2, причем мультиплексированию подвергаются по 6 битов. Поэтому надежность передачи кодов Y1, Y2, W1, W2 в схеме мультиплексирования по настоящему изобретению может иметь более однородный характер в схемах модуляции 16QAM или 64QAM.

[0058] На фигуре 13 приведен второй вариант схемы мультиплексирования для способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте выходные данные устройства 591 субблочного интерливинга, соответствующие коду А, мультиплексируются с выходными данными устройства 592 субблочного интерливинга, соответствующими коду В, причем мультиплексированию подвергаются по 6 битов, так что надежность передачи системных битов (коды А и В) и битов четности (коды Y1, Y2, W1 и W2) может иметь более однородный характер.

[0059] На фигуре 14 приведен третий вариант схемы мультиплексирования для способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 14, такая схема мультиплексирования применяется в CTC-кодере, при этом выходные данные устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующие коду Y1, мультиплексируются с выходными данными устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующими коду Y2, причем мультиплексированию подвергаются по 2 бита. Аналогично, выходные данные устройства 595 субблочного интерливинга, соответствующие коду W1, мультиплексируются с выходными данными устройства 596 субблочного интерливинга, соответствующими коду W2, причем мультиплексированию подвергаются по 2 бита. Поэтому надежность передачи кодов Y1, Y2, W1, W2 в схеме мультиплексирования по настоящему изобретению может иметь более однородный характер в схеме модуляции 16QAM.

[0060] На фигуре 15 приведен четвертый вариант схемы мультиплексирования для способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 15, такая схема мультиплексирования применяется в CTC-кодере, при этом выходные данные устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующие коду Y1, мультиплексируются с выходными данными устройства 593 субблочного интерливинга, соответствующими коду Y2, причем мультиплексированию подвергаются по 3 бита. Аналогично, выходные данные устройства 595 субблочного интерливинга, соответствующие коду W1, мультиплексируются с выходными данными устройства 596 субблочного интерливинга, соответствующими коду W2, причем мультиплексированию подвергаются по 3 бита. Поэтому надежность передачи кодов Y1, Y2, W1, W2 в схеме мультиплексирования по настоящему изобретению может иметь более однородный характер в схеме модуляции 64QAM.

[0061] В предпочтительных вариантах выходные данные устройства 591 субблочного интерливинга, соответствующие коду А, и выходные данные устройства 592 субблочного интерливинга, соответствующие коду В, при необходимости мультиплексируются по 2 или 3 бита.

[0062] На фигурах 16 и 17 приведены, соответственно, блок-схема четвертого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением и схема частичной перестановки битов в способе передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 16, этот вариант включает следующие стадии. На стадии 900 входные данные кодируются для получения закодированных данных, содержащих первые закодированные биты. На стадии 901 первые закодированные биты подвергаются интерливингу, в результате чего получают первые биты 910, подвергнутые интерливингу (см. фигуру 17). Как показано на фигуре 17, на стадии 902 первые закодированные биты подвергаются частичной перестановке для получения обработанных битов 913. На стадии 903 обработанные биты преобразуются по заданной схеме модуляции в модуляционные символы, которые передаются на стадии 904. В предпочтительном варианте стадия 902 может включать дополнительно стадии 902а, 902b и 902с. На стадии 902а первые закодированные биты разделяются на первый сегмент битов и второй сегмент битов. На фигуре 17 первый сегмент битов и второй сегмент битов указаны ссылочными обозначениями 911 и 912, соответственно. Отношение m:n первого сегмента битов ко второму сегменту битов может составлять 1:0, 1:1 или 1:2, причем m и n - целые числа, равные или превышающие 0.

[0063] На стадии 902b биты второго сегмента меняются местами по заданной схеме перестановки для формирования перегруппированного второго сегмента битов. На стадии 902с первый сегмент битов и перегруппированный второй сегмент битов объединяются для формирования обработанных битов.

[0064] Когда закодированные данные содержат вторые закодированные биты, рассматриваемый вариант может также включать стадии интерливинга вторых закодированных битов и комбинирования частично перегруппированных первых закодированных битов со вторыми закодированными битами, подвергнутыми интерливингу, в соответствии с заданной схемой мультиплексирования для формирования обработанных битов, таких как обработанные биты 923, указанные на фигуре 17.

[0065] В предпочтительном варианте вторые биты, подвергнутые интерливингу, могут быть при необходимости частично переставлены, в результате чего формируются частично перегруппированные вторые закодированные биты, которые объединяются с частично перегруппированными первыми закодированными битами в соответствии с заданной схемой мультиплексирования для формирования обработанных битов. Например, перестановка битов в соответствии с заданной схемой перестановки выполняется в отношении сегмента 931 битов 930, подвергнутых интерливингу. Частично перегруппированные закодированные биты 910 и 930, подвергнутые интерливингу, объединяются в соответствии с заданной схемой мультиплексирования, в результате чего получают обработанные биты. Необходимо иметь в виду, что в целях наглядности сегменты битов, в которых выполнена перестановка битов, указаны на фигуре 17 наклонными линиями.

[0066] В предпочтительном варианте сегмент битов, в котором выполнена перестановка битов, может быть изменен при повторной передаче. Например, когда из приемника получен запрос на повторную передачу, выполняется перестановка в первом сегменте битов в соответствии с заданной схемой перестановки, и затем перегруппированный первый сегмент битов и второй сегмент битов объединяют в соответствии с заданной схемой мультиплексирования для получения обработанных битов. Затем обработанные биты преобразуются в модуляционные символы в соответствии с заданной схемой модуляции. Модуляционные символы передаются в приемник.

[0067] На фигуре 18 иллюстрируется вариант схемы частичной перестановки в соответствии с настоящим изобретением, используемым в CTC-кодере. Коды А, В, Y1, Y2, W1 и W2, подвергнутые интерливингу, обозначены А , В , Y1 , Y2 , W1 и W2 , соответственно. Блоки, указанные наклонными линиями, представляют сегменты битов, подвергнутых перестановке. Схемы (А) и (В) - это две схемы частичной перестановки. Расположение сегмента с переставленными битами для кодов А , В , Y1 , Y2 , W1 и W2 в двух вариантах различно, так что эти две схемы могут быть применены, соответственно, для первоначальной передачи и для повторной передачи.

[0068] Необходимо иметь в виду, что схема изменения порядка расположения битов на обратный, схема перестановки битов, схема частичной перестановки битов и схема мультиплексирования, описанные в четырех вариантах способа передачи данных, при необходимости могут быть применены совместно для получения наибольшего эффекта. На фигуре 19 приведена блок-схема пятого варианта способа передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. На стадии 941 входные данные кодируются для получения первых закодированных битов и вторых закодированных битов. На стадии 942 первые закодированные биты и вторые закодированные биты подвергаются интерливингу. На стадии 943 первые закодированные биты, подвергнутые интерливингу, и вторые закодированные биты, подвергнутые интерливингу, подвергаются частичной перестановке. На стадии 944 первые биты, подвергнутые интерливингу и частичной перестановке, и вторые биты, подвергнутые интерливингу и частичной перестановке, объединяют в соответствии с заданной схемой мультиплексирования, в результате чего получают обработанные биты, которые затем на стадии 945 в соответствии с заданной схемой модуляции преобразуются в модуляционные символы для дальнейшей передачи.

[0069] На фигуре 20 приведен пример способа передачи данных, примененного в CTC-кодере. Как показано на фигуре 20, последовательность битов на выходе CTC-кодера разделяется на коды А, В, Y1, Y2, W1 и W2. Коды А и В представляют собой системные биты, а коды Y1, Y2, W1 и W2 - биты четности. Коды А, В, Y1, Y2, W1 и W2 подаются в устройства 591, 592, 593, 594, 595 и 596 субблочного интерливинга, и коды, подвергнутые интерливингу, подвергаются частичной перестановке битов. Блоки, указанные наклонными линиями, представляют собой сегменты битов, подвергнутых перестановке, например, в соответствии со схемой (А), показанной на фигуре 9. В блоке, указанном наклонными линиями, первый бит меняется местами с третьим битом, четвертый бит меняется местами с шестым битом, и седьмой бит меняется местами с девятым битом, и такое правило перестановки повторяется последовательно для следующих битов. Биты 961 и 962, подвергнутые интерливингу и частичной перестановке, отображаются на диаграмме непосредственно (без мультиплексирования) как обработанные данные 971 и 972. Биты 963 и 964, подвергнутые интерливингу и частичной перестановке, мультиплексируются в соответствии со схемой мультиплексирования, показанной на фигуре 15, для формирования обработанных данных 973. Аналогично, биты 965 и 966, подвергнутые интерливингу и частичной перестановке, мультиплексируются в соответствии со схемой мультиплексирования, показанной на фигуре 15, для формирования обработанных данных 974.

[0070] На фигуре 21 представлена блок-схема второго варианта устройства передачи данных в соответствии с настоящим изобретением. Устройство 990 передачи данных содержит кодер 731, канальный блок 991 интерливинга, модулятор 734 и передатчик 735. Канальное устройство 991 интерливинга содержит устройство 992 субблочного интерливинга, блок 993 частичной перестановки битов и мультиплексор 994. Кодер 731 кодирует входные данные 741 для получения закодированных битов 742. Устройство 992 субблочного интерливинга осуществляет интерливинг закодированных битов 742. В соответствии с величиной 9932 отношения блок 993 частичной перестановки определяет расположение сегмента битов для их перестановки и затем осуществляет частичную перестановку закодированных битов, подвергнутых интерливингу в устройстве 992 субблочного интерливинга, в соответствии с заданной схемой 9931 перестановки. В блоке 994 осуществляется мультиплексирование битов, поступающих с выхода блока 993 частичной перестановки битов, в соответствии с заданной схемой 9941 мультиплексирования для формирования обработанных битов 9942. Модулятор 734 преобразует обработанные биты 9942 в модуляционные символы по заданной схеме модуляции, и передатчик 735 передает модуляционные символы в удаленный приемник.

[0071] Хотя изобретение было рассмотрено и описано со ссылками на конкретные предпочтительные варианты его осуществления, однако специалистам в данной области техники будет ясно, что в эти варианты могут быть внесены различные изменения без выхода за пределы сущности и объема изобретения, который определяется прилагаемой формулой.