Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРОМ И МУЛЬТИПЛЕКСОРОМ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ СКОРОСТИ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в общем случае к согласованию скорости канального кодированного сигнала и, в частности, относится к устройству и способу для управления демультиплексором (ДЕМУЛЬТ) и мультиплексором (МУЛЬТ), используемых для согласования скорости.

Уровень техники
Обычно в системах радиосвязи, таких как спутниковые системы, система ЦСКУ (цифровая сеть связи с комплексными услугами), система Ш-МДКР (широкополосная система с множественным доступом и кодовым разделением каналов), система УСМЭ (универсальная система мобильной электросвязи) и система МСМЭ-2000 (международная система мобильной электросвязи-2000), перед передачей используется канальное кодирование исходных данных пользователя с помощью кода с исправлением ошибок, для того чтобы повысить надежность системы. Типовыми кодами, используемыми для канального кодирования, являются сверточные коды и линейный блочный код, для которых используется единый декодер. В последнее время были предложены турбокоды, которые целесообразно использовать для передачи и приема данных.

Многоканальная система связи с множественным доступом с целью увеличения эффективности передачи и улучшения рабочих характеристик системы приводит в соответствие количество закодированных канальных символов с заданным количеством символов данных для передачи. Эта операция называется согласованием скорости. Для согласования скорости передачи закодированных канальных символов широко применяется прокалывание и повторение. Согласование скорости не так давно стало в УСМЭ важным фактором, способствующим повышению эффективности передачи данных при интерфейсе через эфир и улучшению рабочих характеристик системы.

На фиг.1 представлена блок-схема передающего устройства в восходящей линии связи в системе мобильной связи (здесь в системе УСМЭ).

Обратимся к фиг. 1, на которой канальный кодер 110 принимает данные кадров на заданных временных интервалах передачи (ВИП), которые могут составлять 10, 20, 40 или 80 мс, и кодирует принятые данные кадров. Канальный кодер 110 выдает закодированные символы в соответствии с заданной скоростью кодирования R. Размер данных кадра (количество информационных бит) определяется как (скорость передачи данных кадра)*(ВИП). Если не учитывать хвостовые биты, то количество закодированных символов определяется как (размер данных кадра)*(скорость кодирования R). 1-й перемежитель 120 выполняет перемежение выходного сигнала канального кодера 110. Блок 130 сегментации радиокадров сегментирует перемежающиеся символы, полученные от 1-го перемежителя 120, на 10-миллисекундные блоки радиокадров, размер которых определятся как (количество кодированных символов)/(10), где 10 - единица длины радиокадра. Блок 140 согласования скорости согласует скорость передачи данных радиокадра, полученного от блока 130 сегментации радиокадров, с заданной скоростью передачи данных путем прокалывания либо повторения символов радиокадра. Вышеописанные компоненты могут быть обеспечены для каждой из услуг.

МУЛЬТ 150 мультиплексирует радиокадры, согласованные по скорости, от каждой из услуг. Блок 160 сегментации физических каналов сегментирует мультиплексированные радиокадры, полученные от МУЛЬТ 150, на блоки физических каналов. 2-й перемежитель 170 выполняет перемежение блоков физических каналов, полученных от блока 160 сегментации физических каналов. Блок 180 распределения физических каналов распределяет блоки, прошедшие перемежение во 2-м перемежителе, по физическим каналам для передачи.

Как показано на фиг.1, передающее устройство восходящей линии связи УСМЭ снабжено блоками 140 согласования скорости. Конфигурация блока 140 согласования скорости изменяется в зависимости от того, является ли канальный кодер 110 сверточным кодером, либо турбокодером.

При использовании в канальном кодере линейного блочного кода (в этом случае используются сверточный кодер и один декодер) для увеличения эффективности передачи данных и улучшения рабочих характеристик в многоканальной схеме с множественным доступом необходимо, чтобы удовлетворялись следующие требования по согласованию скорости.

1. Входная последовательность символов прокалывается/повторяется в заданной периодической комбинации.

2. Количество прореженных символов минимизируется, в то время как количество повторенных символов максимизируется.

3. Для одинакового прокалывания/повторения закодированных символов используются одинаковые комбинации прокалывания/повторения.

Вышеуказанные требования сформулированы в предположении, что чувствительность к ошибке кодового символа в любом месте в одном кадре, поступающем с выхода сверточного кодера, одинакова. Хотя при выполнении вышеуказанного требования могут быть получены некоторые положительные результаты, при применении турбокодера должна использоваться схема согласования скорости, отличающаяся от сверточного кодера, из-за разной чувствительности символов к ошибкам в разных местах одного и того же кадра.

При использовании турбокодера предпочтительно, чтобы систематическая информационная часть кодированных символов не прокалывалась, поскольку турбокодер является систематическим кодером. Из-за двухкомпонентной структуры турбокодера минимальное свободное расстояние выходного кода стремится к максимальному тогда, когда стремится к максимальному свободное расстояние каждого из двухкомпонентных кодов. Чтобы этого добиться, выходные символы двухкомпонентных кодеров должны прокалываться одинаково, чтобы обеспечить оптимальные рабочие характеристики.

Как было описано выше, при использовании турбокодера для достижения оптимального согласования скорости в кодированных символах следует различать информационные символы и символы контроля по четности. Обработка, к примеру, канальное перемежение, может выполняться между турбокодером и блоком согласования скорости. Тем не менее, должно сохраняться различие между информационными символами и символами контроля по четности. Однако это невозможно, поскольку все канальные кодированные символы после канального перемежения оказываются перемешанными случайным образом.

Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа выполнения согласования скорости отдельно по информационным символам и по символам контроля по четности во время кодирования символов в передающем устройстве восходящей линии связи системы мобильной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа размещения ДЕМУЛЬТ перед блоком согласования скорости, для того чтобы разделить символьные данные на информационные символы и символы контроля по четности в системе мобильной связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ при их использовании в процессе согласования скорости в передающем устройстве восходящей линии связи системы мобильной связи.

Следующей задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ при их использовании в процессе согласования скорости сигнала, кодированного с помощью турбокода, в передающем устройстве восходящей линии связи системы мобильной связи.

Для решения вышеуказанных и других задач предлагается передающее устройство в системе мобильной связи. В предпочтительных вариантах передающего устройства кодер принимает поток информационных бит в кадре, длина которого цельно кратна заданному размеру, и генерирует информационный символ, а также первый и второй символы контроля по четности, путем кодирования каждого информационного бита. Перемежитель последовательно располагает информационные символы, а также первый и второй символы контроля по четности, соответствующие каждому из информационных символов, строка за строкой в матрице, имеющей несколько строк и несколько столбцов. Как количество строк, так и количество столбцов в матрице являются целыми числами. Перемежитель переупорядочивает столбцы согласно заданному правилу, считывая символы сверху вниз столбцами слева направо, и выводит множество радиокадров в потоке, причем каждый радиокадр имеет размер, определяемый как L/(ВИП/10 мс), где L - количество кодированных символов. Демультиплексор демультиплексирует каждый из радиокадров, полученных от перемежителя, в информационные символы, первые символы контроля по четности и вторые символы контроля по четности радиокадра. Блоки согласования скорости игнорируют информационные символы и прокалывают или повторяют первые и вторые символы контроля по четности для согласования скорости.

Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания вместе с сопроводительными чертежами, на которых:
фиг. 1 - блок-схема передающего устройства восходящей линии связи в обычной системе мобильной связи;
фиг.2 - блок-схема передающего устройства восходящей линии связи, снабженного ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ для согласования скорости, согласно предпочтительным вариантам настоящего изобретения;
фиг. 3 - пример входного сигнала турбокодера и выходного сигнала турбокодера в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг. 4 - пример входного сигнала 1-го перемежителя со скоростью кодирования R=1/3 в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг. 5А, 5В и 5С - примеры выходного сигнала 1-го перемежителя с R=1/3 в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг.6 - пример входного сигнала 1-го перемежителя при R=1/2 в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг. 7А, 7В, 7С - примеры выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/2 в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг. 8А - 8D - примеры выходного сигнала блока сегментации радиокадров в передающем устройстве восходящей линии связи по фиг.2;
фиг. 9А, 9В и 9С - входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно первому варианту настоящего изобретения;
фиг. 10А, 10В и 10С - входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно второму варианту настоящего изобретения;
фиг. 11А - 11D - входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно третьему варианту настоящего изобретения;
фиг. 12А, 12В и 12С - входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно четвертому варианту настоящего изобретения;
фиг.13 - блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно варианту настоящего изобретения;
фиг.14 - блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно другому варианту настоящего изобретения и
фиг. 15 - блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно еще одному варианту настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылками на сопроводительные чертежи описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. В последующем описании известные функции или структуры подробно не описываются, чтобы не затемнять сущность изобретения ненужными деталями.

Для согласования скорости передающее устройство восходящей линии связи УСМЭ по фиг.1 имеет блок 140 согласования скорости, структура которого зависит от того, используется ли в качестве канального кодера 110 сверточный кодер, либо турбокодер, как было сказано выше. При использовании в качестве канального кодера 110 турбокодера согласно предпочтительным вариантам настоящего изобретения в состав блока 140 согласования скорости включают ДЕМУЛЬТ 141, компонентные (составные) блоки 142, 143 и 144 согласования скорости и МУЛЬТ 145, как показано на фиг.2. ДЕМУЛЬТ 141 разделяет выходные символы блока 130 сегментации радиокадров на информационные символы и символы контроля по четности и коммутирует их на соответствующие компонентные блоки 142, 143 и 144 согласования скорости. МУЛЬТ 145 мультиплексирует символы, полученные от компонентных блоков 142, 143 и 144 согласования скорости и подает мультиплексированные символы в МУЛЬТ 150 на фиг.1.

Передающее устройство восходящей линии связи на фиг.2 строится таким образом, чтобы систематические информационные символы из числа кодированных символов не прокалывались исходя из того, что турбокод является систематическим кодом. Предпочтительно, чтобы двухкомпонентные кодеры соединялись в турбокодере параллельно и чтобы минимальное свободное расстояние между конечными кодами обеспечивало максимальное свободное расстояние для каждого компонентного кодера. Тот факт, что наилучшие рабочие характеристики могут быть достигнуты путем одинакового прокалывания выходных символов двухкомпонентного кодера, учтен в структуре передающего устройства восходящей линии связи на фиг.2.

Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения ДЕМУЛЬТ 141 располагается между блоком 130 сегментации радиокадров и компонентными блоками согласования скорости 142, 143 и 144, в то время как МУЛЬТ 145 расположен между компонентными блоками 142, 143 и 144 согласования скорости и МУЛЬТ 150 в передающем устройстве восходящей линии связи.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.2, ДЕМУЛЬТ 141 и МУЛЬТ 145 синхронизируются друг с другом таким образом, что ДЕМУЛЬТ 141 и МУЛЬТ 145 подключаются к одному и тому же блоку согласования скорости (то есть, если ДЕМУЛЬТ 141 подключается к блоку 142 согласования скорости для ввода символа в ДЕМУЛЬТ 141, то тогда МУЛЬТ также подключается к блоку 142 согласования скорости после того, как введенный символ был согласован по скорости для получения согласованного по скорости символа).

Турбокод, используемый в турбокодере 110 по фиг.2, является систематическим кодом и, следовательно, может быть разделен на систематический информационный символ Х_k и символы контроля по четности Y_k и Z_k. Для турбокодера 110 скорость кода R=1/3. Далее систематический информационный символ будет обозначаться буквой х, первые символы контроля по четности буквой у, а вторые символы контроля по четности буквой z. При R=1/3 связь между входом и выходом турбокодера 110 показана на фиг.3.

Обратимся к фиг.3, на которой выходной сигнал турбокодера представляет собой последовательность, состоящую из информационного символа х₁, первого символа контроля по четности у₁, второго символа контроля по четности z₁, информационного символа х₂, первого символа контроля по четности у₂, второго символа контроля по четности z₂, информационного символа х₃, первого символа контроля по четности у₃, второго символа контроля по четности z₃,... в указанном порядке.

1-й перемежитель 120 выполняет перемежение закодированных символов на временных интервалах передачи (ВИП) в соответствии с количеством введенных символов. Перемежение может быть разбито на два этапа.

Первый этап
1. Общее количество столбцов определяется путем обращения к табл. 1, показанной ниже.

2. Минимальное целое число R₁ находится из выражения, задаваемого в виде
,
где R₁ - количество строк; K₁ - длина введенного блока (общее количество закодированных символов), а C₁ - количество столбцов, причем количество столбцов C₁ составляет 1, 2, 4 или 8 в соответствии с ВИП.

3. Входные символы 1-го перемежителя располагаются последовательно по строкам в прямоугольной матрице, имеющей R₁ строк и C₁ столбцов.

Второй этап
1. Столбцы переупорядочиваются в соответствии с комбинацией {P₁(j)} (j= 0,l,...,C-l) перестановки столбцов, показанной в табл. 1. P₁(j) представляет исходный столбец j-го переставленного столбца, а комбинацию перестановки получают методом реверсирования бит. В методе реверсирования бит реверсируется двоичная битовая последовательность каждого числа, например, 00-->00, 01-->10, 10-->01 и 11-->11, как показано в строке ВИП=40 мс в табл. 1.

2. Выходной сигнал 1-го перемежителя представляет собой последовательность, являющуюся результатом считывания переставленной матрицы R₁•C₁ по столбцам. Биты, которые отсутствуют во входном сигнале 1-го перемежителя, исключаются при выводе путем удаления I₁, определяемого как
I₁=R₁•C₁-K₁. (2)
Путем перемежения с использованием уравнений (1) и (2), 1-й перемежитель 120 выдает перемежающиеся символы в комбинации, подобной комбинации выходного сигнала турбокодера, то есть, в комбинации х, у, z, х, у, z,... (или х, z, у, х, z, у,... с символами контроля по четности z и у, позиции которых меняются местами).

При ВИП, равном 10 мс, количество столбцов C₁ равно 1. Следовательно, входной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал 1-го перемежителя идентичны.

На фиг. 4 показан пример входного сигнала 1-го перемежителя после кодирования с помощью турбокода 160 входных бит при R=1/3 и ВИП=80 мс. На фиг.4 белый прямоугольник обозначает системный информационный символ х, прямоугольник, заштрихованный косыми линиями, обозначает первый символ контроля по четности у, а затемненный прямоугольник обозначает второй символ контроля по четности z.

На фиг. 4 1-й перемежитель 120 последовательно получает кодовые символы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10...160 из турбокодера 110. Каждое число представляет порядок кодированного символа, полученного из турбокодера 110. Эти числа также указывают порядок, в каком каждое из чисел было получено перемежителем 120 (то есть, сначала перемежитель 120 получил '1', затем получил '2', и т.д.). Благодаря природе турбокода входной сигнал 1-го перемежителя соответствует комбинации х, у, z, x, y, z, x, у, z,...

На фиг.5А показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/3 и ВИП= 20 мс. Обратимся к фиг.5А, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя составляет 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19,..., 160 в перемежающемся порядке в комбинации х, z, у, х, z, у, х, z, у,....

На фиг.5В показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/3 и ВИП= 40 мс. Обратимся к фиг.5В, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя составляет 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33,..., 160 в перемежающемся порядке в комбинации х, у, z, х, у, z, х, у, z,....

На фиг.5С показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/3 и ВИП= 80 мс. Обратимся к фиг.5С, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя составляет 1, 9, 17, 25, 33, 41, 49, 57, 65,..., 160 в перемежающемся порядке в комбинации х, z, у, х, z, у, х, z, у,....

На фиг. 6 показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя после турбокодирования 160 входных бит при скорости кода R=1/2 и ВИП=80 мс. При ВИП= 10 мс входной сигнал 1-го перемежителя идентичен выходному сигналу 1-го перемежителя. На фиг.6 белый прямоугольник обозначает системный информационный символ х, а затемненный точками прямоугольник обозначает символ контроля по четности у.

На фиг. 6 1-й перемежитель 120 последовательно принимает закодированные символы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,..., 160 от турбокодера 110. Каждое число представляет порядок кодированного символа, полученного от турбокодера 110. Благодаря природе турбокода выходной сигнал 1-го перемежителя следует комбинации х, у, х, у, х, у,....

На фиг.7А показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/2 и ВИП= 20 мс. Обратимся к фиг.7А, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя представляет собой 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19,..., 159, 2, 4, 6, 8,..., 160 в перемежающемся порядке. Первая половина {1, 3, 5,..., 159} выходного сигнала перемежителя представляет собой информационные символы х, а вторая половина {2, 4, 6,..., 160} - символы контроля по четности у. То есть, в выходном сигнале 1-го перемежителя за информационными символами следуют символы контроля по четности.

На фиг.7В показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/2 и ВИП= 40 мс. Обратимся к фиг.7В, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя составляет 1, 5, 9, 13,.... 155, 159, 2, 6, 10, 14,..., 156, 160 в перемежающемся порядке. Первая половина {1, 5, 9, 13,..., 159} выходного сигнала перемежителя представляет собой информационные символы х, а вторая половина {2, 6, 10, 14,..., 156, 160} - символы контроля по четности у. То есть, в выходном сигнале 1-го перемежителя за информационными символами следуют символы контроля по четности.

На фиг.7С показан пример выходного сигнала 1-го перемежителя при R=1/2 и ВИП= 80 мс. Обратимся к фиг.7С, на которой выходная последовательность 1-го перемежителя составляет 1, 9, 11, 17, 25,..., 127, 135, 143, 151, 159, 2, 10, 18, . ..,144, 152, 160 в перемежающемся порядке. Первая половина {1, 9, 17, 25,...,143, 151, 159} выходного сигнала перемежителя представляет собой информационные символы х, а вторая половина {2, 10, 18,..., 144, 152, 160} - символы контроля по четности у. То есть, в выходном сигнале 1-го перемежителя за информационными символами следуют символы контроля по четности.

Выходные сигналы перемежителя, показанные на фиг. 5А, 5В и 5С, представлены при предположении, что размер перемежителя (=160) цельно кратен ВИП/10 мс (= 1, 2, 4 или 8). В случае, когда размер перемежителя не цельно кратен ВИП/10 мс, создается другой выходной сигнал 1-го перемежителя.

Блок 130 сегментации радиокадров по фиг.2 сегментирует кадр длительностью 10, 20, 40 или 80 мс на блоки радиокадров длительностью 10 мс. Поскольку отношение (L/T) размера входного кадра (L) к ВИП (Т=ВИП/10 мс) для входного кадра не всегда является целым числом, количество (r) заполняющих битов вычисляется по уравнению (3) для компенсации L/T заполняющими битами (L измеряется количеством бит или символов). Здесь Т∈ {1, 2, 4, 8}. Если размер входного кадра (количество закодированных символов) первого перемежителя цельно кратен ВИП/10 мс, то заполняющий бит не нужен (r=0). Если ВИП составляет 20 мс, а размер входного кадра не цельно кратен 2 (ВИП/10 мс), то количество заполняющих бит r составит 1. Если ВИП равно 40 мс, а размер входного кадра не цельно кратен 4, то количество заполняющих бит r может составить от 1 до 3. Если ВИП равен 80 мс, а размер входного кадра не цельно кратен 8, то количество заполняющих бит может составить от 1 до 7. Значение (L+r)/Т, зависящее от результирующих бит, определяется как R (количество строк):
r=T-(L mod T). (3)
где r∈(0, 1, 2, 3,... Т-1}.

R₁=(L₁+r₁)/T₁. (4)
Если г не равно 0, то блок 130 сегментации радиокадров вставляет заполняющий бит в последнюю битовую позицию соответствующего кадра из (Т-r+1)-го радиокадра, для того чтобы сохранить размер радиокадра R. Значение заполняющего бита выбирается произвольно: 0 или 1. Далее по битам описывается работа блока 130 сегментации радиокадров.

При описании битов до их обработки в блоке 130 сегментации радиокадров предполагается, что количество заполняющих битов r уже вычислено. Здесь t представляет индекс радиокадра в диапазоне от 1 до Т (1≤t≤Т), t=l для первого радиокадра, t=2 для второго радиокадра и, аналогично, t=T для последнего радиокадра. Каждый радиокадр имеет одинаковый размер (L+r)/T. Предполагается, что выходной сигнал 1-го перемежителя равен b₁, b₂, ..., b_L, Т(= ВИП/10 мс)∈{ 1, 2, 4, 8}, а выходные символы блока сегментации радиокадров представляют собой с₁, с₂,...,с_(L+r)/т в кадре длительностью 10 мс.

Целью использования компонентных блоков 142, 143 и 144 согласования скорости по фиг.2 является повышение эффективности передачи данных и улучшение системных рабочих характеристик в многоканальной системе с множественным доступом путем использования вышеописанного механизма канального кодирования. Согласование скорости относится к управлению соотношением количества входных бит к количеству выходных бит посредством прокалывания в случае, когда входной размер больше выходного размера, и повторения в случае, когда входной размер меньше выходного размера. Прокалывание или повторение символов обычно выполняется периодически, но в последующем должно учитываться при согласовании скорости, когда используется турбокод.

1. Поскольку турбокод является систематическим кодом, прокалывание для части закодированных символов, относящейся к информационным символам, должно быть исключено.

2. Минимальное свободное расстояние между конечными кодами предпочтительно обеспечивает максимальное расстояние для каждого компонентного кодера, поскольку двухкомпонентные кодеры соединены в турбокодере параллельно, определяя турбокод. Следовательно, выходные символы двухкомпонентных кодеров должны прокалываться одинаково для достижения оптимальных рабочих характеристик.

В структуре согласования скорости, показанной на фиг.2, согласование скорости реализуется отдельно для каждого компонентного блока согласования скорости. Первый, второй и третий компонентные блоки 142, 143 и 144 согласования скорости выполняют согласование скорости для информационного символа х, первого символа контроля по четности у и второго символа контроля по четности z соответственно. В соответствии с заданными входными и выходными размерами каждый блок согласования скорости выполняет прокалывание/повторение на заданном количестве символов. Данная структура согласования скорости построена на предположении, что ДЕМУЛЬТ 141 выдает x, y, z по отдельности. Следовательно, ДЕМУЛЬТ 141 должен иметь возможность
разделять радиокадр, полученный от блока 130 сегментации радиокадров, на символы x, y, z в определенном порядке.

Ниже описываются выходные комбинации радиокадров из блока 130 сегментации радиокадров. Радиокадры считываются по столбцам, причем каждый столбец соответствует одному радиокадру.

На фиг.8А показана выходная комбинация для блока 130 сегментации радиокадров при R=1/3 и ВИП=10 мс. Обратимся к фиг.8А, на которой комбинация выходных радиокадров идентична комбинации входных радиокадров, то есть, х, у, z, х, у, z,....

На фиг.8В показана выходная комбинация для блока 130 сегментации радиокадров при скорости кода R=1/3 и ВИП=20 мс. Обратимся к фиг.8В, на которой первый радиокадр РК 1 выводится в комбинации х, z, у, х, z, у,..., а второй радиокадр РК 2 выводится в комбинации радиокадра..., х, у, х, z, у, х, z,... . Эти выходные комбинации соответствуют выходному сигналу из 1-го перемежителя, показанного на фиг.5А.

На фиг.8С показана выходная комбинация для блока 130 сегментации радиокадров при R=1/3 и ВИП=40 мс. Обратимся к фиг.8С, на которой первый радиокадр PK l выводится в комбинации..., х, у, z, х, у, z,..., второй радиокадр РК 2 выводится в комбинации радиокадра..., z, х, у, z, х, у,..., третий радиокадр PK 3 в комбинации..., у, z, х, у, z, х,..., а четвертый радиокадр РК 4 в комбинации. . . , х, у, z, х, у, z,.... Эти выходные комбинации соответствуют выходному сигналу из 1-го перемежителя, показанного на фиг.5В.

На фиг. 8D показана выходная комбинация для блока 130 сегментации радиокадров при R=1/3 и ВИП=80 мс. Обратимся к фиг.8D, на которой первый радиокадр РК 1 выводится в комбинации...,х, z, у, х, z, y,..., второй радиокадр РК 2 выводится в комбинации..., у, х, z, у, х, z,..., третий радиокадр РК 3 в комбинации. .., z, у, х, z, у, х,..., четвертый радиокадр РК 4 в комбинации. ..,х, z, у, х, z, у,..., пятый радиокадр РК 5 в комбинации..., у, х, z, у, х, z,..., шестой радиокадр РК 6 в комбинации.... z, у, х, z, у, х, седьмой радиокадр РК 7 в комбинации..., х, z, у, х, z, у,... и восьмой радиокадр РК 8 в комбинации..., у, х, z, у, х, z,.... Эти выходные комбинации соответствуют выходному сигналу из 1-го перемежителя, показанного на фиг.5С.

Выходные комбинации блока 130 сегментации радиокадров имеют определенную регулярность. Каждая комбинация радиокадра с одинаковым ВИП имеет разный начальный символ х, у или z, но одну и ту же комбинацию повторения символов. Для ВИП= 10 мс и 40 мс, символы повторяются в комбинации..., х, у, z, х, у, z, ..., а для ВИП=20 мс и 80 мс символы повторяются в комбинации х, z, у, х, z, у,....

В вышеописанных случаях радиокадры не содержат заполняющий бит. Причиной этого является то, что входной размер цельно кратен ВИП/10 мс. При необходимости вставки заполняющих битов радиокадры имеют комбинации, отличающиеся от вышеописанных. Ниже описываются варианты с первого по четвертый, в которых выполняется вставка заполняющих битов.

Первый вариант
На фиг. 9А, 9В и 9С показаны входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Если выходной сигнал 1-го перемежителя 120 для ВИП=80 мс задан в виде, показанном на фиг.9А, то он перемежается по столбцам в соответствии с правилом перемежения для 1-го перемежителя 120, как показано на фиг.9В. Затем символы считываются вниз по каждому столбцу с левого до правого в матрице по фиг. 9В. Результирующий выходной сигнал 1-го перемежителя (то есть, входной сигнал блока сегментации радиокадров) будет представлять собой x, z, y, x, z, y, x, z, y, z, y, x, z, y, x, z, y, x, y, x, z, y, x, z, y, x, z, x, z, y, x, z, y, x, z, y. Выходной сигнал блока 130 сегментации радиокадров получается в результате добавления заполняющих битов к входному сигналу блока сегментации радиокадров.

В первом варианте заполняющие биты имеют значения 0. В первом варианте осуществления настоящего изобретения блок 130 сегментации радиокадров выводит символы, полученные от перемежителя 120, таким образом, что все заполняющие биты размещаются в конце последней строки, как показано на фиг.9С. На фиг.9В последние позиции во втором, четвертом, шестом и восьмом столбцах пустые. Вместо того, чтобы занять эти позиции заполняющими битами, для заполнения пустой позиции используется следующий символ, идущий за пустой позицией. Например, для заполнения последней позиции во втором столбце символ 'z' из первой позиции в третьем столбце перемещается в пустую позицию во втором столбце. Теперь позиция, занятая ранее символом 'z', занята символом 'у', который идет после символа 'z' в третьем столбце. В основном позиции символов были сдвинуты вверх на одну позицию. Этот процесс повторяется для заполнения пустой позиции в четвертом столбце и т.д. Однако, последние позиции в последних четырех столбцах (то есть, столбцы 5, 6, 7 и 8) заполняются заполняющими битами так, что заполняющие биты оказываются сдвинутыми к концу последней строки, как показано на фиг.9С. Символы в матрице на фиг.9С считываются от столбца к столбцу, причем каждый столбец представляет один радиокадр. Как показано на фиг.9С, каждый радиокадр имеет отличный от других начальный символ, но следует одной и той же комбинации повторения символов x, z, y, кроме кадров 4 и 6 из-за сдвига позиций. Однако в табл. 15 показаны комбинации повторения, которые могут быть использованы для радиокадров 4 и 6. Комбинации повторения в радиокадрах следуют заданным комбинациям повторения, показанным в табл. 15, за исключением хвостов некоторых радиокадров. В этих случаях такие хвосты игнорируются и обрабатываются, как если бы эти хвосты следовали заданным комбинациям повторения, показанным в табл. 15, и для них выполняется согласование скорости в соответствии с заданными комбинациями повторения. То есть, радиокадры имеют разные начальные символы в случае вставки заполняющих битов по сравнению со случаем, когда заполняющие биты отсутствуют.

Несмотря на вставку заполняющих бит, радиокадры могут иметь те же начальные символы, что и в случае отсутствия заполняющих битов. Ниже описывается пример такого случая, в котором используются три заполняющих бита для ВИП = 40 мс.

На фиг. 10А и 10В показаны входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно первому варианту.

Если входной сигнал 1-го перемежителя 120 для ВИП=40 мс задан, как показано на фиг.10А, он перемежается по столбцам в соответствии с правилом перемежения для 1-го перемежителя 120, как показано на фиг.10В. Результирующий выходной сигнал 1-го перемежителя (то есть, входной сигнал блока сегментации радиокадров) представляет собой х, у, z, x, у, z, z, x, у, z, x, у, z, x, у, z, x, у, z, x, у. Выходной сигнал блока 130 сегментации радиокадров, показанного на фиг.10С, получают путем добавления заполняющих битов во входной сигнал блока сегментации радиокадров.

Заполняющие биты имеют значения 0. Символы в матрице по фиг.10С считываются по столбцам, где каждый столбец представляет один радиокадр. Как показано на фиг.10С, каждый радиокадр имеет отличный от других начальный символ, но следует одной и той же комбинации повторения символов..., х, у, z,.. . . То есть, радиокадры имеют в данном случае при вставке заполняющих битов те же начальные символы, что и в случае отсутствия заполняющих символов.

Начальный символ каждого радиокадра определяется ВИП и количеством заполняющих бит, добавляемых блоком 130 сегментации радиокадров. Ниже описываются начальные символы для всех возможных случаев. В табл. 3 - 6 указаны начальные символы для ВИП = 10, 20,40 и 80 мс соответственно, когда блок 130 сегментации радиокадров последовательно выводит радиокадры РК 1, РК 2, PK 3, РК 4, РК 5, РК 6, РК 7 и РК 8.

В табл. 4, поскольку 1-й перемежитель 120 оставляет столбцы без изменений, позиции не изменяются, когда используется один заполняющий бит. Следовательно, начальные символы будут те же, что и в случае отсутствия заполняющих битов.

Когда используются один или три заполняющих бита, количество символов в каждом столбце перед перемежением равно количеству символов в столбце с тем же индексом после перемежения. Следовательно, начальные символы будут такими же, как символы в случае отсутствия заполняющих битов. При использовании двух заполняющих битов количество символов в каждом столбце перед перемежением отличается от количества символов в столбце с тем же индексом после перемежения. Следовательно, начальные символы отличаются от начальных символов в случае отсутствия заполняющих бит.

При использовании одного или семи заполняющих битов количество символов в каждом столбце перед перемежением равно количеству символов в столбце с тем же индексом после перемежения. Следовательно, начальные символы будут такими же, как в случае отсутствия заполняющих бит. При использовании двух, трех, четырех, пяти или шести заполняющих битов количество символов в каждом столбце перед перемежением отличается от количества символов в столбце с тем же индексом после перемежения. Следовательно, начальные символы отличаются от начальных символов в случае отсутствия заполняющих символов.

Как видно из показанных выше таблиц, символы повторяются в комбинации x, y, z, x, y, z, для ВИП = 10 мс и 40 мс, тогда как при ВИП = 20 и 80 мс символы повторяются в комбинации x, z, y, x, z, y.

Следовательно, при данном ВИП и количестве заполняющих битов, вставляемых блоком 130 сегментации радиокадров, ДЕМУЛЬТ 141 демультиплексирует выходной сигнал 1-го перемежителя вышеописанным образом.

Второй вариант
На фиг. 11А - 11D показаны входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Второй вариант отличается от первого варианта тем, что заполняющие биты вставляются 1-м перемежителем 120 вместо блока 130 сегментации радиокадров. Вместо сдвига позиций заполняющих битов к концу последней строки, как в первом варианте, перемежитель 120 заполняет пустые позиции заполняющими битами, как показано на фиг. 9С. С точки зрения начальных символов и комбинаций повторения этот случай совпадает с обычным случаем, когда отсутствуют заполняющие биты.

Если входной сигнал 1-го перемежителя 120 для ВИП=80 мс задан, как на фиг. 11A, он перемежается по столбцам в соответствии с правилом перемежения 1-го перемежителя 120, как показано на фиг.11В. Затем в матрицу 11В вставляются заполняющие биты, как показано на фиг.11С. Здесь заполняющие биты имеют значения 0. Следовательно, выходной сигнал 1-го перемежителя, то есть, входной сигнал блока сегментации радиокадров, представляет собой последовательность x, z, y, x, z, y, z, y, 0, z, y, x, z, y, x, z, y, x, 0, y, x, z, y, x, z, y, x, z, 0, x, z, y, x, z, y, x, z, у, 0. Выходной сигнал блока 130 сегментации радиокадров показан на фиг.11D.

Символы в матрице по фиг.11D считываются вниз столбцами слева направо, причем каждый столбец представляет собой радиокадр. Как показано на фиг.11D, каждый радиокадр следует одной и той же комбинации повторения x, z, y с разным начальным символом. Как видно из фиг. 11А - 11D, начальные символы такие же, как и начальные символы в обычном случае при отсутствии заполняющих битов.

Начальный символ каждого радиокадра определяется интервалом ВИП. В табл. 7 - 10 указаны начальные символы для ВИП=10, 20, 40 и 80 мс соответственно, когда блок 130 сегментации радиокадров последовательно выдает радиокадры РК 1, РК 2, РК 3, РК 4, РК 5, РК 6, РК 7 и РК 8. Начальные символы в радиокадрах во втором варианте не зависят от общего количества заполняющих бит, как показано ниже; однако в первом варианте начальные символы радиокадров зависят от общего количества заполняющих бит.

Как видно из вышеуказанных таблиц, символы повторяются в комбинации x, y, z, x, y, z для ВИП=10 мс и 40 мс, тогда как для ВИП=20 мс и 80 мс символы повторяются в комбинации х, z, y, x, z, y.

Следовательно, при данном ВИП ДЕМУЛЬТ 141 демультиплексирует выходной сигнал 1-го перемежителя вышеописанным образом.

Третий вариант
На фиг. 12А, 12В и 12С показаны входной сигнал 1-го перемежителя, выходной сигнал 1-го перемежителя и выходной сигнал блока сегментации радиокадров согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Третий вариант отличается от второго варианта тем, что контроллер (главный компьютер) обозначает позиции для вставки заполняющих битов, а блок 130 сегментации радиокадров вставляет заполняющие биты в обозначенные позиции. С точки зрения начальных символов и комбинаций повторения этот случай совпадает с обычным случаем, когда отсутствуют заполняющие биты.

Если входной сигнал 1-го перемежителя 120 для ВИП=80 мс задан, как на фиг. 12А, он перемежается по столбцам в соответствии с правилом перемежения 1-го перемежителя 120, как показано на фиг.12В. Следовательно, выходной сигнал 1-го перемежителя, то есть, входной сигнал блока сегментации радиокадров, представляет собой последовательность x, z, y, x, z, y, x, z, y, z, y, x, z, y, x, z, y, x, y, x, z, y, x, z, y, x, z, x, z, y, x, z, y, x, z, y. Контроллер (главный компьютер) обозначает позиции для вставки заполняющих битов, а затем блок 130 сегментации радиокадров вставляет заполняющие биты в обозначенные позиции, как показано на фиг.12С.

В этом варианте заполняющие биты имеют значения 0. Символы в матрице по фиг. 12С считываются вниз столбцами слева направо, причем каждый столбец представляет собой радиокадр. Как показано на фиг.12С, каждый радиокадр следует одной и той же комбинации повторения x, z, y с разным начальным символом. Как видно из фиг. 12А, 12В и 12С, начальные символы такие же, как и начальные символы в обычном случае при отсутствии заполняющих битов.

Начальный символ каждого радиокадра определяется интервалом ВИП. В табл. 11 - 14 указанны начальные символы для ВИП=10, 20, 40 и 80 мс соответственно, когда блок 130 сегментации радиокадров последовательно выдает радиокадры РК 1, РК 2, РК 3, РК 4, РК 5, РК 6, РК 7 и РК 8. Начальные символы в радиокадрах в третьем варианте не зависят от общего количества заполняющих бит, как показано ниже.

Как видно из вышеуказанных таблиц, символы повторяются в комбинации x, y, z, x, y, z для ВИП=10 мс и 40 мс, тогда как для ВИП=20 мс и 80 мс символы повторяются в комбинации х, z, y, x, z, y.

При данном ВИП ДЕМУЛЬТ 141 демультиплексирует выходной сигнал 1-го перемежителя вышеописанным образом.

Обратимся к фиг.2, на которой ДЕМУЛЬТ 141 демультиплексирует радиокадр, полученный из блока 130 сегментации радиокадров, на символы x, y, z в соответствии с правилом коммутации. Правило коммутации определяется ВИП и количеством заполняющих битов, используемых блоком 130 сегментации радиокадров в первом варианте, и ВИП во втором и третьем вариантах. Символы повторяются в определенной комбинации. Комбинации повторения для указанных вариантов приведены в табл. 15 и 16. В этих таблицах N/A означает "не применяется".

Если для ВИП=40 мс в первом и втором вариантах используются два заполняющих бита, то комбинации коммутации в ДЕМУЛЬТ 141 представляют собой х, у, z, х, z, у, z для первого радиокадра, z, x, y, z, x, y для второго радиокадра, z, x, y, z, x, y для третьего радиокадра и x, y, z, x, y, z для четвертого радиокадра.

Во втором и третьем вариантах необходимо только задать начальный символ каждого радиокадра, поскольку комбинации повторения уже определены заранее на основе ВИП. Однако в первом варианте необходимо также задать общее количество заполняющих битов дополнительно к другой информации. Из табл. 17-19 видно указанное различие между вариантами.

Снова обратимся к фиг.2, на которой МУЛЬТ 145 мультиплексирует три потока, полученных от компонентных блоков 142, 143 и 144 согласования скорости, в один поток, генерируя тем самым согласованный по скорости радиокадр с той же комбинацией символов, что и до согласования скорости. Поскольку этот МУЛЬТ 145 является эквивалентом ДЕМУЛЬТ 141, он коммутирует символы в соответствии с теми же комбинациями коммутации.

На фиг.13 представлена блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Обратимся к фиг.13, на которой после приема ВИП, общего количества заполняющих бит и длины радиокадра от главного компьютера 200 контроллер 210 направляет ВИП, общее количество заполняющих бит и индекс текущего радиокадра в память 220 (см. табл. 17) и получает из памяти 220 начальный символ текущего радиокадра. Контроллер 210 управляет операциями коммутации ДЕМУЛЬТ 141 и МУЛЬТ 145 на основе начального символа и комбинации повторения/прокалывания, определяемой ВИП. ДЕМУЛЬТ 141 распределяет символы текущего радиокадра на соответствующие входы компонентных блоков согласования скорости, а МУЛЬТ 145 мультиплексирует выходные символы блоков согласования скорости в радиокадр. Здесь ДЕМУЛЬТ 141 выделяет информационный символ, первый символ контроля по четности и второй символ контроля по четности из потока радиокадров, получаемого из блока 130 сегментации радиокадров. Компонентные блоки 142, 143 и 144 согласования скорости согласуют скорости информационного символа, первого символа контроля по четности и второго символа контроля по четности от ДЕМУЛЬТ 141 соответственно путем прокалывания или повторения. Компонентный блок 142 согласования скорости просто игнорирует принятые информационные символы без прокалывания, тогда как блоки 143 и 144 согласования скорости прокалывают полученные символы контроля по четности в соответствии с заданной комбинацией, которая определяется отношением количества входных символов к количеству выходных символов. В большинстве реальных случаев компонентные блоки 143 и 144 согласования скорости просто игнорируют принятые символы контроля по четности, в действительности не повторяя их, за исключением редкого повторения закодированных символов, тогда как компонентный блок 142 согласования скорости повторяет принятые информационные символы в соответствии с заданной комбинацией, определяемой отношением количества входных символов к количеству выходных символов.

МУЛЬТ 145 мультиплексирует символы, полученные от компонентных блоков 142, 143 и 144 согласования скорости, в один поток согласно той же комбинации для коммутации, которая используется в ДЕМУЛЬТ 141.

На фиг.14 представлена блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Обратимся к фиг. 14, на которой после приема ВИП и длины радиокадра от главного компьютера 200 контроллер 210 направляет ВИП, общее количество заполняющих бит и индекс текущего радиокадра в память 220 (см. табл. 17) и получает из памяти 220 начальный символ текущего радиокадра. Количество заполняющих бит определяется контроллером 210 на основе ВИП и длины кадра таким же образом, как и в блоке сегментации радиокадров. Затем контроллер 210 управляет операциями коммутации ДЕМУЛЬТ 141 и МУЛЬТ 145 на основе начального символа и комбинации повторения/прокалывания, определяемой ВИП. ДЕМУЛЬТ 141 распределяет символы текущего радиокадра по входам компонентных блоков согласования скорости, а МУЛЬТ 145 мультиплексирует выходные символы блоков согласования скорости в радиокадр. Здесь ДЕМУЛЬТ 141 выделяет информационный символ, первый символ контроля по четности и второй символ контроля по четности из потока радиокадров, получаемого из блока 130 сегментации радиокадров. Компонентные блоки 142, 143 и 144 согласования скорости согласуют скорости информационного символа, первого символа контроля по четности и второго символа контроля по четности от ДЕМУЛЬТ 141 соответственно путем прокалывания или повторения. Компонентный блок 142 согласования скорости просто игнорирует принятые информационные символы без прокалывания, тогда как блоки 143 и 144 согласования скорости прокалывают полученные символы контроля по четности в соответствии с заданной комбинацией, которая определяется отношением количества входных символов к количеству выходных символов. В большинстве реальных случаев компонентные блоки 143 и 144 согласования скорости просто игнорируют принятые символы контроля по четности, в действительности не повторяя их, за исключением редкого повторения закодированных символов, тогда как компонентный блок 142 согласования скорости повторяет принятые информационные символы в соответствии с заданной комбинацией, определяемой отношением количества входных символов к количеству выходных символов. МУЛЬТ 145 мультиплексирует символы, полученные от компонентных блоков 142, 143 и 144 согласования скорости, в один поток согласно той же комбинации для коммутации, которая используется в ДЕМУЛЬТ 141.

На фиг.15 представлена блок-схема устройства управления ДЕМУЛЬТ и МУЛЬТ согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Обратимся к фиг. 15, на которой после приема ВИП и длины радиокадра от главного компьютера 200 контроллер 210 направляет ВИП и индекс текущего радиокадра в память 220 (см. табл. 18) и получает из памяти 220 начальный символ текущего радиокадра. Затем контроллер 210 управляет операциями коммутации ДЕМУЛЬТ 141 и МУЛЬТ 145 на основе начального символа и комбинации повторения/прокалывания, определяемой ВИП. ДЕМУЛЬТ 141 распределяет символы текущего радиокадра по входам компонентных блоков согласования скорости, а МУЛЬТ 145 мультиплексирует выходные символы блоков согласования скорости в радиокадр. Здесь ДЕМУЛЬТ 141 выделяет информационный символ, первый символ контроля по четности и второй символ контроля по четности из потока радиокадров, получаемого из блока 130 сегментации радиокадров. Компонентные блоки 142, 143 и 144 согласования скорости согласуют скорости информационного символа, первого символа контроля по четности и второго символа контроля по четности от ДЕМУЛЬТ 141 соответственно путем прокалывания или повторения. Компонентный блок 142 согласования скорости просто игнорирует принятые информационные символы фактически без прокалывания, тогда как блоки 143 и 144 согласования скорости прокалывают или повторяют полученные символы контроля по четности в соответствии с заданной комбинацией, которая определяется отношением количества входных символов к количеству выходных символов. МУЛЬТ 145 мультиплексирует символы, полученные от блоков 142, 143 и 145 согласования скорости в один поток в соответствии с той же комбинацией для коммутации, что используется в ДЕМУЛЬТ 141. В большинстве реальных случаев компонентные блоки 143 и 144 согласования скорости просто игнорируют принятые символы контроля по четности, фактически не повторяя их, за исключением редкого повторения закодированных символов, тогда как компонентный блок 142 согласования скорости повторяет принятые информационные символы в соответствии с заданной комбинацией, определяемой отношением количества входных символов к количеству выходных символов.

Как было описано выше, преимуществом настоящего изобретения является то, что можно выполнить эффективное согласование скорости, добавив ДЕМУЛЬТ пред блоком согласования скорости, для разделения информационного символа и символов контроля по четности в закодированных символах, когда информационный символ не должен прокалываться для согласования скорости в передатчике восходящей линии связи в системе мобильной связи.

Хотя изобретение было показано и описано со ссылками на конкретные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники очевидно, что в него могут быть внесены различные изменения по форме и в деталях, не отступая от сущности и объема изобретения, определяемых прилагаемой формулой изобретения.