Спосіб повторної передачі у системі зв’язку (варіанти) і пристрій для його здійснення (варіанти)

Номер патенту: 72544

Опубліковано: 15.03.2005

Автори: Разумов Леонід, Голтцман Джек, Ландбі Стайн А.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб повторної передачі у системі зв'язку, який включає операції:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку, причому це визначення включає операції:

вимірювання щонайменше однієї з характеристик зазначеного каналу зв'язку і використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь обчислених енергій передачі, що відповідають зазначеній виміряній характеристиці і зазначеному рівню надійності;

передачі інформаційного кадру з першою енергією передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією передачі з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначені заздалегідь обчислені енергії передачі одержують такими попередніми обчисленнями:

визначення мінімальної повної енергії  через рівняння

,

де  - зазначені енергії передачі;

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок.

3. Спосіб повторної передачі у системі зв'язку, який включає операції:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку, причому це визначення включає операції:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь визначеного співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі, що відповідає зазначеним виміряним параметрам, і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок;

передачі інформаційного кадру з першою енергією передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією передачі з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

4. Спосіб повторної передачі у системі зв'язку, який включає операції:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку, причому це визначення включає операції:

визначення співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

передачі інформаційного кадру з першою енергією передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією передачі з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

5. Спосіб повторної передачі  у системі зв'язку, який включає операції:

визначення двох енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку,

передачі інформаційного кадру з першою енергією передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією передачі з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

6. Спосіб повторної передачі у системі зв'язку, який включає операції:

визначення сукупності енергій передачі через розв’язання рівняння для оцінки мінімальної агрегованої енергії передачі,

передачі інформаційного кадру з першою енергією передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією передачі з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

7. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з характеристик зазначеного каналу зв'язку і

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь обчислених енергій передачі, що відповідають зазначеній виміряній характеристиці і зазначеному рівню надійності;

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками.

8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор виконує попереднє обчислення зазначених енергій передачі, визначаючи мінімальну повну енергію  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок.

9. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь визначеного співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі, що відповідає зазначеним виміряним параметрам, і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок;

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками.

10. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

визначення співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками.

11. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення двох енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками.

12. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі через розв’язання рівняння для оцінки мінімальної агрегованої енергії передачі,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками.

13. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з характеристик зазначеного каналу зв'язку і

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь обчислених енергій передачі, що відповідають зазначеній виміряній характеристиці і зазначеному рівню надійності, і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

14. Пристрій за п. 13, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор виконує попереднє обчислення зазначених енергій передачі, визначаючи мінімальну повну енергію  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок.

15. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь визначеного співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі, що відповідає зазначеним виміряним параметрам, і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

16. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

визначення співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

17. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення двох енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку, і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

18. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі через розв’язання рівняння для оцінки мінімальної агрегованої енергії передачі, і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

19. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь обчислених  енергій передачі, що відповідають зазначеній виміряній характеристиці і зазначеному рівню надійності, і

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками; і

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками.

20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор виконує попереднє обчислення зазначених енергій передачі, визначаючи мінімальну

повну енергію  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок.

21. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь визначеного співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі, що відповідає зазначеним виміряним параметрам, і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі; 

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками; і

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками.

22. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

визначення співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

      - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками; і

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками.

23. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення двох енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками; і

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками.

24. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі через розв’язання рівняння для оцінки мінімальної агрегованої енергії передачі,

формування першої групи сигналів, що визначають першу енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для інформаційного кадру, і

формування щонайменше однієї додаткової групи сигналів, що визначають наступну енергію з зазначеної сукупності енергій передачі для повторної передачі зазначеного інформаційного кадру, якщо зазначений інформаційний кадр був прийнятий з помилками; і

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками.

25. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь обчислених енергій передачі, що відповідають зазначеній виміряній характеристиці і зазначеному рівню надійності, і;

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

26. Пристрій за п. 25, який відрізняється тим, що зазначений керуючий процесор виконує попереднє обчислення зазначених енергій передачі, визначаючи мінімальну повну енергію  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок.

27. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

вимірювання щонайменше однієї з зазначених характеристик зазначеного каналу зв'язку,

використання довідкової таблиці для вибору заздалегідь визначеного співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі, що відповідає зазначеним виміряним параметрам, і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі; 

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками, і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

28. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку через:

визначення співвідношення між частотою появи кадрових помилок і енергією передачі і

визначення мінімальної повної енергії  згідно з рівнянням

,

де  - зазначені енергії передачі;

     - частоти появи кадрових помилок, які відповідають зазначеним енергіям передачі ;

причому має місце обмеження

,

де  - цільова частота появи кадрових помилок,

а зазначений рівень надійності відповідає цій цільовій частоті появи кадрових помилок,

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

29. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення двох енергій передачі згідно з зумовленим рівнем надійності і з щонайменше однією характеристикою каналу зв'язку;

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

30. Пристрій для повторної передачі у системі зв'язку, який включає:

керуючий процесор, пристосований для:

визначення сукупності енергій передачі через розв’язання рівняння для оцінки мінімальної агрегованої енергії передачі;

приймач для одержання повідомлення для зазначеного керуючого процесора про те, чи був зазначений кадр прийнятий з помилками; і

передавач для:

передачі інформаційного кадру з першою енергією з зазначеної сукупності енергій передачі і

повторної передачі зазначеного інформаційного кадру з наступною енергією з зазначеної сукупності енергій передачі, якщо зазначений кадр був прийнятий з помилками.

Текст

Винахід стосується зв'язку, зокрема, способу і пристрою для мінімізації повної енергії, потрібної для передачі інформаційного сигналу з бажаним рівнем надійності. Використання модуляції для паралельного доступу з кодовим ущільненням каналів (ПДКУ) є одним з способів забезпечення зв'язку у системах з великою кількістю користувачів. Використовується і інші схеми, наприклад, паралельний доступ з розділенням часу або з частотним ущільненням, схеми амплітудної модуляції, наприклад, амплітудне компандування на одній бічній смузі, але ПДКУ має значні переваги порівняно з ними. Використання ПДКУ у системах паралельного доступу описано у патентах США 4 901 307 і 5 103 459, включених у цей документ посиланням. Системи ПДКУ були стандартизовані Асоціацією зв'язку стандартом TIA/EIA/IS-95 ("Стандарт сумісності мобільних і базових станцій для широкосмугових стільникових систем двостороннього зв'язку розширеного спектру"), включеному у цей опис посиланням. Система ПДКУ є системою зв'язку розширеного спектра, переваги якої добре відомі. Система ПДКУ, сигнал якої за своєю природою є широкосмуговим, надає можливість частотної диверсифікації, якою енергія сигналу розподіляється по широкій смузі частот. Завдяки цьому селективне частотне завмирання вражає лише незначну частину смуги частот сигналу ПДКУ. Просторової або шляхової диверсифікації досягають створенням багатьох шля хів проходження сигналу одночасно у кількох каналах до мобільного користувача або віддаленої станції через дві або більше базових станцій (БС). Крім того, шляхову диверсифікацію можна одержати використанням багатошляхового довкілля з роздільними прийомом і широкосмуговою обробкою сигналів, що надходять з різними затримками. Приклади шляхової диверсифікації можна знайти у патентах США 5 101 501 і 5 109 390, включених посиланням. Системи ПДКУ були стандартизовані у США Асоціацією зв'язку стандартом TIA/EIA/IS-95-B ("Стандарт сумісності мобільних і базових станцій для широкосмугових стільникових систем двостороннього зв'язку розширеного спектру"), включеному у цей опис посиланням. Спочатку IS-95-B був оптимізований для передачі голосових кадрів змінної швидкості. Для забезпечення двостороннього голосового зв'язку, як цього вимагає безпровідна телефонія, бажано, щоб система забезпечувала постійну мінімальну затримку даних. Для цього системи стандарту IS-95-B забезпечуються потужними протоколами попередньої корекції помилок (ПКП) і вокодерами, стійкими до помилок у голосових кадрах. Протоколи з контролем помилок, які передбачають повторну передачу кадрів, вносять неприйнятні затримки у передачу голосу і не передбачені у IS-95-B. Оптимізацїї, які роблять стандарт IS-95-B ідеальним для мовного застосування, утруднюють його застосування для передачі пакетованих даних. У багатьох неголосових застосуваннях, наприклад, при передачі за протоколом Інтернету (ПІ) вимоги до затримки є значно менш суворішими. Найбільш поширений у мережі Інтернет Протокол Керування . Передачею (ПРКП) припускає фактично нескінченну затримку для забезпечення безпомилкової передачі. Для підвищення надійності ПРКП передбачає повторні передачі пакетів ПІ. Пакети ПІ звичайно є занадто великими для розміщення у одному кадрі IS-95-B. Навіть після подрібнення пакета ПІ на сегменти, достатнього для розміщення у наборі кадрів IS-95-B, весь цей набір необхідно прийняти без помилок, щоб зберегти цей пакет ПІ для ПРКП. Частота кадрових помилок, яку припускає IS-95B, робить дуже низькою імовірність безпомилкового прийому всіх сегментів пакета ПІ. IS-95-B передбачає альтернативні типи обслуговування для типів даних, відмінних рід мовних. Стандарт TIA/EIA/IS-707-A, включений посиланням, передбачає ряд процедур, призначених для передачі пакетів даних у системі IS-95-B. Протокол Радіозв'язку (ПРЗ (RLP) або ПР32 (RLP2)), описаний у IS-707-A.8 і включений посиланням, передбачає наявність протоколу контролю помилок для процедур повторної передачі кадрів на рівні кадру IS95-B. ПРЗ належить до класу добре відомих. протоколів контролю помилок типу ARQ (N AK-базованих). ПРЗ IS-707 передбачає у системі IS-95-B передачу потоків байтів, а не послідовності голосових кадрів. ПРЗ має кілька протокольних рівнів. Пакети ПІ, наприклад, перетворюються у потоки байтів "від пункта до пункта" (ПП) до формування потока байтів для протокольного рівня ПРЗ. Оскільки рівень ПРЗ ігнорує протокол і формування кадрів вищих протокольних рівнів, потік даних, що передається ПРЗ, називають "безознаковим потоком байтів". ПРЗ був розроблений згідно з вимогами передачі великих пакетів у каналах IS-95-B. Наприклад, якщо пакет ПІ з 500 байтів має бути переданий кадрами IS-95-B по 20 байтів кожний, то він складатиметься з 25 повних послідовних кадрів IS-95-B. Ці 25 кадрів ПРЗ мають бути прийняті без помилок, щоб цей пакет ПІ міг бути використаний вищими протокольними рівнями. Якщо канал IS-95-B припускає 1% кадрових помилок, частота появи помилок у передачі ПРЗ становитиме 1 - (0,99)25, тобто 22%, що є дуже великим значенням порівняно з показниками більшості мереж ПІ. ПРЗ призначався як протокол канального рівня для зниження частоти помилок у передачах ПІ порівняно з частотою помилок у . каналі типу "10Base2 Ethernet". Нещодавно Міжнародна Спілка Зв'язку висун ула вимогу запропонувати способи, що забезпечують високу швидкість передачі даних і високу якість обслуговування мовного зв'язку у безпровідних каналах. Перша з пропозицій надійшла від Асоціації Зв'язку під назвою "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission". Асоціація зв'язку розробляє проміжний стандарт TIA/EIA/IS-2000 (далі - cdma2000). Друга пропозиція надійшла від Європейського Інституту Стандартів (ETSI) під назвою "The ETSI U MTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission" (далі - WCDMA). Третя пропозиція ("The UWC-136 Candidate Submission", далі - EDGE) надійшла від TG 8/1 (США). ПР32 був призначений для використання з IS-95-B. Новий ПРЗ для cdma2000 описано у документі ТІA/EIA/IS-707-A-1.10 (RLP3E), включеному посиланням. Об'єктом винаходу є нові спосіб і пристрій для передачі сигналу з зумовленим рівнем надійності з використанням повторної передачі хибного кадру. Винахід включає спосіб передачі, максимально ефективний з точки зору енергії передачі у системі, де застосовується повторна передача кадру даних, прийнятого з помилками. Станція, що передає, оцінює частоту появи кадрових помилок (ЧКП) у функції енергії. У одному з втілень ця станція адаптивно оцінює зворотну інформацію, прийняту ' від приймальної станції. У іншому втіленні передавальна станція оцінює стан каналу передачі, наприклад, послаблення, завмирання, кількість шляхів проходження, відносну швидкість віддаленої станції (ВС) і базової станції (БС), швидкість передачі. Після цього передавальна станція використовує довідкову таблицю, яка містить одержану на моделі ЧКП як функцію енергії для всіх можливих умов у каналі, для обрання співвідношення для даних умов. Далі передавальна станція визначає сполучення енергії початкової передачі і енергії повторної передачі, яке забезпечить потрібний рівень надійності при мінімальній витраті повної енергії на початкову і повторну передачі. Винахід дає замкнену форму рішення для визначення найефективніших енергій початкової і повторної передач для важливого класу функцій, що описують співвідношення між ЧКП і енергією. Винахід також включає способи визначення найефективніших енергій початкової і повторної передач для інших класів функцій, що описують співвідношення між ЧКП і енергією. Передавальна станція передає кадр з початковою енергією передачі. За допомогою звичайного зворотного зв'язку ця станція одержує повідомлення про появу кадрових помилок на приймальній станції, в результаті чого повторно передає цей кадр з енергією, визначеною для мінімізації повної енергії, потрібної для передачі цього кадру з зумовленим рівнем надійності. Особливості, об'єкти і переваги винаходу можна краще уяснити з наведеного далі детального опису з посиланнями на креслення, у яких: фіг. 1 - концептуальна схема типової наземної безпровідної системи зв'язку, фіг. 2 - схема алгоритма процеса мінімізації повної енергії повторної передачі згідно з одним з втілень винаходу і фіг. 3 - блок-схема типового втілення передавальної станції, пристосованої для використання винаходу. Фіг. 1 ілюструє типову наземну безпровідну систему зв'язку, що включає БС 102 і ВС 104, які мають між собою зв'язок через прямий канал 106 зв'язку, який несе інформацію від БС 102 до ВС 104, і зворотний канал зв'язку, який несе інформацію від ВС 104 до БС 102. Обмін інформацією між БС 102 і ВС 104 має здійснюватись з зумовленим рівнем надійності. У типовому втіленні інформація у сигналі 106 прямого каналу передається кадрами і бажаному рівню надійності відповідає бажана ЧКП при прийомі у ВС 104. Одним з способів досягти бажаної ЧКП є повторна передача. Передавальна станція передає інформацію у кадрах з першою енергією (Ει). Передана інформація приймається приймальною станцією з першою ЧКП1 і передає значення першої ЧКП1 і дані, що ідентифікують кадри, прийнятих з помилками, назад до передавальної станції. Передавальна станція обирає другу енергію (Е2) передачі і повторно передає ці хибні кадри. Приймальна станція приймає ці кадри з другою ЧКП2. Якщо енергії Ει, Е2 обрані належним чином, ефективна ЧКП після другої передачі дорівнюватиме бажаній. Існує нескінченна кількість комбінацій Ει і Е2і які забезпечують бажану ЧКП. Оскільки системи зв'язку, зокрема з ПДКУ, мають обмеження, зумовлені шумами, доцільно обирати ' Ει і Е2 таким чином, щоб мінімізувати повну енергію передачі. Повна енергія (Е) передачі дорівнює енергії першої передачі плюс енергія передачі тих кадрів, що були спочатку прийняті з помилками: = Е1 + f(E 1)E2 (1) де Ε1 - енергія першої передачі, Е2 - енергія повторної передачі, a f(E1) - ЧКП передачі з енергією Ε1. Умова того, що ефективна ЧКП дорівнюватиме бажаній, має вигляд: TЧКП = f(E 1)f(E2) (2) де ТЧКП - бажана ЧКП, яка дорівнює добутку ЧКП при передачі з енергією Ε1, тобто f(E1) і ЧКП при передачі з енергією Е2, тобто f(E 2). Отже, задача вибору Ε1 і Е2 для мінімізації повної енергії (Е) за умови, що ефективна ЧПК після другої передачі дорівнюватиме бажаній, зводиться до рішення рівняння (1) з обмеженням (2). Будьякий спосіб рішення рівняння (1) з обмеженням (2) вимагає знання ЧПК як функції енергії або міри енергії, ілюстрованої (3): 4ΚΠ = f(Ε) (3) де мірою енергії Ε може бути, наприклад, відношення енергії на біт до шуму (Et/N0). Це співвідношення є функцією кількох змінних, включаючи (але не тільки) послаблення, завмирання, кількість шляхів проходження, відносну швидкість ВС і БС. Після визначення співвідношення (3) для рішення рівняння (1) з обмеженням (2) можуть бути використані різні способи. Отже, для важливого класу функцій можна одержати аналітичне рішення. Зрозуміло, однак, що рішення рівняння (1) з обмеженням (2) можна знайти, використовуючи числові методи. Для одержання аналітичного рішення зручно змінити шкалу з лінійної на логарифмічну. Спочатку рівняння (1) нормалізується введенням довільної константи Ео для енергії: (Е/Е0) = Е 1/Е 0 + f(E1)E 2/E0 (4) Оскільки ЧКП може мати значення між 0 і 1, логарифмічне співвідношення матиме вигляд: (5) x = ln(f(E)), х Î (-¥,0) (6) у = Іn(Е/Е0), у Î (-¥,Î ¥) Підстановка (5) і (6) у (4) і (5) дає: (Е/Е0) = Ехр(у1) + Ехр(х1+у2) (7) In Тчкп = (х1 + х2) (8) Залежність (7) від х2 може бути усунута підстановкою з (8). Стаціонарна точка повної енергії згідно з (7) може бути визначена через взяття похідної від (7) по x1 і дорівнювання її 0: D(Е/Е0)/dх1 = Exp(y1)y1 ' + Ехр(x1 + у2)(1 - у2 ') = 0 (9) де у1' - похідна від у1 по x1 а у2' - похідна від у2 по х1 Після одержання з рівняння (9) стаціонарної точки повної енергії обчислюється і дорівнюється 0 друга похідна від (7), яка дає мінімум стаціонарної точки повної енергії: d2(E0/Е0)/dx12 = Ехр(y1)(у1"2+ у1") + Ехр(x1 + (10) у2)((1 - у' 2)2 + у2") = 0 де у1 " - др уга по хідна від у1 по х1 а у2" - др уга похідна від у2 по x1. На практиці у багатьох випадках ЧКП каналу є степінною функцією енергії: (11) f(E) = f 0(Ε/Ε 0)-g Перетворення (11) згідно з (5) і (6) дає: (12) y = (х0-х)/g де х0 = In f0 і рівняння (7) і (8) суттєво спрощуються, оскільки (13) y1 '=y2=-1/g y"=0 (14) Після підстановки (13) і (14) у (7) і (8) одержується рішення рівнянь (7) і (8) у замкненій формі: (15) x1=[ΙnΤЧΚΠ-gΙη(g+1)]/(g + 2) х1=ІnТЧКП-х1 (16) (17) у1 = [(g + 1)ІnТ чкп + gln(g + 1)]/(g + 2)]/(g(g + 2)) (18) y2 = y1-[Іn(Тчкп(g+1)2)]/(g+2) (19) ln((E/E0))min = y1 + Ιn((g + 2)/(g + 1)) Інтерпретація (19) показує, що повторна передача згідно з наведеними вище принципами здійснюється, якщо витримується співвідношення F(Е1)f(E 2) ≥ f(E 1+f(Е1)(Е 2) (20) Якщо співвідношення (20) не витримується, краще вести передачу згідно з (Е) = f(E1+f(Е1)(E 2) (21) Це трапляється при дуже великих значеннях γ. Хоча математичне обгрунтування способу повторної передачі для спрощення було наведене для однієї передачі, принципи цього способу легко розширюються на будь-яку кількість N повторних передач. Фахівець легко модифікує рівняння (1) для випадку багатьох повторних передач: N-1 E = E1 + f (E1 )E 2 + f (E1)f (E 2 )E3 + ... + EN Õ f (Ei ) (22) i =1 Рівняння (2) для багатьох повторних передач приймає вигляд N TЧКП = Õ f (E i ) i =1 (23) Фіг. 2 містить блок-схему алгоритма оцінки навантаження згідно з винаходом. Процедура починається операцією 202, якою передавальна станція оцінює ЧКП як функцію енергії. У одному з втілень ця станція адаптивно оцінює інформацію зворотного зв'язку, прийняту від приймальної станції. У іншому втіленні передавальна станція оцінює стан каналу передачі, наприклад, послаблення, завмирання, кількість шляхів проходження, відносну швидкість ВС і БС, швидкість передачі. Після цього передавальна станція використовує довідкову таблицю, яка містить одержану на моделі ЧКП як функцію енергії для всіх можливих умов у каналі, і обирає належне співвідношення для даних умов. Операцією 204 передавальна станція зчитує потрібну ЧКП, після чого операцією 206 оцінює енергію Ει початкової передачі і енергії Е2....ΕΝ потенціальних повторних передач згідно з наведеними вище принципами. Отже, передавальна станція може використовувати попередньо обчислені рішення рівнянь (15-19) у формі довідкової таблиці або, залежно від обставин, реалізуючи алгоритм рішення рівнянь (22) і (23) числовими методами. Операцією 208 передавальна станція передає інформаційний кадр з енергією Ει, після чого оцінює, чи був цей кадр прийнятий без помилок (опер. 210). Якщо повідомлення від приймальної станції є позитивним, процедура починається знову операцією 202, у іншому разі передавальна станція визначає (опер. 212), чи є у наявності інша енергія Е2... ΕΝ передачі. Якщо так, операцією 214 передавальна станція з наступною наявною енергією повторно передає інформаційні кадри, які були раніше прийняті з помилками, після чого здійснюється перехід назад до операції 210. У іншому разі передавальна станція інформує алгоритм вищого рівня про невдалу передачу (опер. 216) і повертається до операції 202. Фіг. 3 містить блок-схему типового втілення передавальної станції, пристосованої для застосування винаходу. Інформація для передачі генерується джерелом 302 даних і надсилається до канального елемента 304, який розділяє її на окремі частини, формує код КЦН і додає хвостові біти згідно з системними вимогами. Крім того, канальний елемент 304 кодує з згорткою дані, біти КЦН і хвостові біти, переміжує кодовані дані, скремблює переміжені дані довгою псевдошумовою (ПШ) послідовністю і покриває скрембльовані дані послідовністю Уолша, Далі дані надходять до каскаду 306 підсилення, який, згідно з сигналом від процесора 308, масштабує дані таким чином, що вони надходять до передавача 310 з бажаною енергією Е^ Передавач 310 розширює масштабовані дані короткими послідовностями ПІД і ПШ0, після чого розширені дані модулюються фазною і квадратурно-фазною синусоїдами і модульований сигнал фільтрується, перетворюється з підвищенням частоти і підсилюється. Далі сигнал передається антеною 312 у прямому каналі 106, якщо передавальною станцією є БС, або у зворотному каналі 108, якщо передавальною станцією є ВС. Сигнал зворотного зв'язку від приймальної станції приймається антеною 314 і надсилається до приймача 316, який фільтрує, підсилює, знижує частоту сигналу, квадратур но демодулює його і цифрує. Цифровані дані надходять до демодулятора 318, який згортає ці дані короткими послідовностями ПШ1 і ПШ0 і розкриває їх послідовністю Уолша. Згорнуті дані від різних кореляторів 3хх демодулятора об'єднуються і дескремблюються довгою ПШ послідовністю. Після цього дані надходять до декодера 320, який виконує операцію, зворотну до кодування, виконаного канальним елементом 304. Декодовані дані надходять до споживача 322 і до процесора 308. Призначенням процесора 308 є виконання операцій 202, 204 і 206. Він також керує каскадом 306 підсилення, який масштабує дані для передачі з енергією, визначеною операцією 206, і, таким чином, виконує операцію 208. Функції, що реалізуються операцією 210, процесор 308 виконує, базуючись на інформації, одержаній від декодера 320, про наявність або відсутність помилок при прийомі приймальною станцією переданих даних. Крім того, процесор 308 виконує функцію прийняття рішення (опер. 212) і, залежно від цього рішення, інформує про невдалу передачу (опер. 216) або інструктує джерело 302 даних, канальний елемент 304 і каскад 3хх підсилення повторно передати інформаційні кадри, які були прийняті з помилками, з наступною наявною енергією, визначеною операцією 214. Наведений вище опис бажаних втілень дозволить будь-якому фа хівцю використати ' винахід, зробивши належні модифікації і зміни згідно з концепціями і принципами винаходу. Об'єм винаходу не обмежується наведеними втіленнями і визначається наведеними новими принципами і ознаками.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for repeatedly transmitting signals in a communication system (variants) and a device for the realization of the method (variants)

Назва патенту російською

Способ повторной передачи сигналов в системе связи (варианты) и устройство для осуществления способа (варианты)

МПК / Мітки

МПК: H04B 7/005, H04L 1/16

Мітки: спосіб, повторної, системі, передачі, зв'язку, пристрій, варіанти, здійснення

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-72544-sposib-povtorno-peredachi-u-sistemi-zvyazku-varianti-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб повторної передачі у системі зв’язку (варіанти) і пристрій для його здійснення (варіанти)</a>

Подібні патенти