Способ приема восходящего сигнала и соответствующее ему устройство

Авторы патента:

ЛУ Циньбо (CN)

ЛИ Цзиньфэн (CN)

H04L1/00 - Устройства для обнаружения или предотвращения ошибок в принятой информации (коррекция синхронизации H04L 7/00; устройства в тракте передачи H04B)

Владельцы патента RU 2574829:

ЗТИ КОРПОРЕЙШН (CN)

Изобретение относится к области технологий связи. Технический результат изобретения заключается в улучшении производительности балансного алгоритма максимума апостериорной вероятности (MAP) в высокоскоростном канале. Способ включает в себя: определение метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и определение MAP принятого сигнала в текущий момент времени с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени. В соответствии с раскрытым решением в режиме реального времени может отслеживаться высокоскоростной изменяющийся во времени канал путем комбинирования балансировки MAP с обновлением канала и адаптивного определения значения характеристики канала в каждом состоянии в каждый момент времени. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники

Раскрываемая информация относится к области технологий связи и, в частности, к способу приема восходящего сигнала и устройству для приема восходящего сигнала.

Уровень техники

Основной задачей декодера по максимуму апостериорной вероятности (MAP, Maximum A Posteriori) является максимизация апостериорной вероятности правильно декодированного информационного бита u_l в момент времени l, где l=0, 1, … K-1, r представляет собой принятый символ, u_l представляет собой символ, действительно переданный в момент времени l, представляет собой оценку символа, переданного в момент времени l, а K является целым положительным числом, и его конкретное значение определяется на основе фактических потребностей.

Вероятность может быть получена путем суммирования вероятностей перехода между состояниями в сетчатой диаграмме. Подход BCJR (Bahl, Cocke, Jelinek и Raviv), как декодер MAP, предназначен для минимизации частоты ошибочных битов (BER, Bit Error Rate) с точки зрения полной вероятности и представляет собой оптимальный декодер с мягким выходом.

Существующий алгоритм BCJR основан на неизменной во времени модели канала и имеет высокую производительность в низкоскоростном канале, но низкую производительность в высокоскоростном канале с селективными частотными замираниями (таком как на высокоскоростной железной дороге) и, особенно при высокой скорости кодирования, его производительность может резко снизиться.

Балансная демодуляция в основном предназначена для устранения влияния канала и восстанавливает переданный сигнал, в то время как исключение влияния канала в наибольшей степени основано на точной оценке импульсной характеристики канала. Существующие алгоритмы MAP по большей части основаны на неизменном во времени канале для оценки импульсной характеристики канала путем отправки группы известных обучающих последовательностей и использовании принятых данных, соответствующих обучающим последовательностям. Однако этот способ в высокоскоростном канале имеет два следующих недостатка.

С использованием группы обучающих последовательностей может быть оценена только одна характеристика канала, не являющаяся постоянной в пределах временного периода группы известных обучающих последовательностей, в связи с чем оцененная импульсная характеристика канала не является точной.

Разность между импульсной характеристикой канала, оцененной с использованием обучающей последовательности, и реальной импульсной характеристикой канала будет возрастать с ростом расстояния между текущим символом и символом обучающей последовательности, поэтому надежность будет по абсолютному значению становиться хуже, если для балансной демодуляции используется неизменная во времени оценка импульсной характеристики канала.

Резюмируя, существующие алгоритмы MAP не могут применяться для высокоскоростных каналов с селективными частотными замираниями.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления раскрываемого решения предоставляют способ приема восходящего сигнала и устройство для приема восходящего сигнала для детектирования принятого сигнала, в частности для детектирования MAP принятого сигнала в высокоскоростном канале.

Способ приема восходящего сигнала, предлагаемый вариантом осуществления раскрываемого решения, включает:

определение метрики ветви (branch metric), прямой метрики (forward metric) и обратной метрики (backward metric) для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и

определение MAP принятого сигнала в текущий момент времени с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени.

Процесс определения метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени предпочтительно может включать:

определение значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени;

определение метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени, с использованием значения оценки характеристика канала для текущего состояния в текущий момент времени и принятого сигнала; и

определение прямой метрики и обратной метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени.

Процесс определения значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени предпочтительно может включать:

определение всех метрик ветвей, каждая из которых соответствует переходу из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени;

вычисление всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени l-1 в состояние S в текущий момент времени l в соответствии со всеми метриками ветвей;

принятие максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l и регистрацию исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике;

вычисление ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора; и

определение значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода.

Процесс вычисления ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора предпочтительно может включать:

вычисление ошибки перехода с использованием выражения

где представляет собой ошибку перехода, r_l представляет собой последовательность принятых сигналов в текущий момент времени l, представляет собой символьный вектор, и представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию s′ в предыдущий момент времени l-1.

Процесс определения значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода предпочтительно может включать:

вычисление значения оценки характеристики канала, соответствующей состоянию S в текущий момент времени l, с использованием выражения

где представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующей состоянию S в текущий момент времени l, Δ представляет собой длину шага обновления канала, e^s′→s представляет собой ошибку перехода, и представляет собой вектор, сопряженный символьному вектору.

Устройство для приема восходящего сигнала, предлагаемое вариантом осуществления раскрываемого решения, содержит:

первый модуль обработки, выполненный с возможностью определения метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и

второй модуль обработки, выполненный с возможностью определения MAP принятого сигнала в текущий момент времени с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени.

Первый модуль обработки предпочтительно может включать:

процессор отбора, выполненный с возможностью определения значения оценки характеристики канала текущего состояния в текущий момент времени;

блок оценки метрики ветви, выполненный с возможностью определения метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени, с использованием значения оценки характеристика канала для текущего состояния в текущий момент времени и принятого сигнала;

блок оценки прямой метрики, выполненный с возможностью определения прямой метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени; и

блок оценки обратной метрики, выполненный с возможностью определения обратной метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени.

Блок оценки метрики ветви может быть дополнительно выполнен с возможностью определения всех метрик ветвей, каждая из которых соответствует переходу из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени;

блок оценки прямой метрики может быть дополнительно выполнен с возможностью вычисления всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени l-1 в состояние S в текущий момент времени l, в соответствии со всеми метриками ветвей; и

процессор отбора может быть дополнительно выполнен с возможностью принятия максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l, регистрации исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике; вычисления ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора; и определения значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода.

Процессор отбора может быть, в частности, предпочтительно выполнен с возможностью вычисления ошибки перехода с использованием выражения

Процессор отбора может быть, в частности, предпочтительно выполнен с возможностью вычисления значения оценки характеристики канала, соответствующей состоянию S в текущий момент времени l, с использованием выражения

В вариантах осуществления раскрываемого решения метрика ветви, прямая метрика и обратная метрика для каждого состояния в текущий момент времени определяются использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени определяется MAP принятого сигнала в текущий момент времени, так что высокоскоростной канал, изменяющийся во времени, может отслеживаться в режиме реального времени путем комбинирования балансировки MAP с обновлением канала и адаптивного определения значения оценки характеристики канала для каждого состояния в каждый момент времени, тем самым эффективно преодолевая вышеуказанные недостатки уровня техники и значительно улучшая производительность балансного алгоритма MAP в высокоскоростном канале.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена диаграмма, показывающая конструкцию устройства для определения апостериорной вероятности, представляемого вариантом осуществления раскрываемого решения.

На фиг.2 представлена диаграмма, показывающая схему хода отбора в момент времени l+1, обеспечиваемую вариантом осуществления раскрываемого решения.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая способ определения апостериорной вероятности, обеспечиваемый вариантом осуществления раскрываемого решения.

Осуществления изобретения

Варианты осуществления раскрываемого решения предоставляют способ приема восходящего сигнала и устройство для приема восходящего сигнала для детектирования MAP принятого сигнала в высокоскоростном канале.

Варианты осуществления раскрываемого решения применяются в процессе приема восходящего сигнала и выполнены с возможностью применения в области приема и детектирования сигналов в цифровой связи, в частности, для цифрового приема и детектирования в быстром изменяющемся во времени канале.

Варианты осуществления раскрываемого решения предоставляют алгоритм MAP для адаптивного отслеживания канала в высокоскоростном канале с помощью способа отбора на основе MAP и более детально описаны далее со ссылкой на чертежи.

Устройство для определения апостериорной вероятности, обеспечиваемое вариантом осуществления раскрываемого решения, описано со ссылкой на фиг.1 и 2.

Блок 101 инициализации выполнен с возможностью оценки начального канала для получения начального значения оценки канала и инициализации прямой метрики и обратной метрики для определения начальных значений прямой метрики и обратной метрики.

Блок 102 оценки метрики ветви выполнен с возможностью вычисления метрик ветвей, соответствующих всем состояниям, переходящим из предыдущего момента времени в текущий момент времени для использования блоком 103 оценки прямой метрики, блоком 104 оценки обратной метрики и блоком 106 вычисления MAP.

Например, если каждый момент времени соответствует пяти состояниям, 5² (т.е. 25) состояний соответственно переходят из момента времени l-1 в момент времени l, следовательно, имеются 25 соответствующих метрик ветвей.

Блок 103 оценки прямой метрики выполнен с возможностью вычисления прямой метрики для использования блоком 106 вычисления MAP.

Блок 104 оценки обратной метрики выполнен с возможностью вычисления обратной метрики для использования блоком 106 вычисления MAP.

Процессор 105 отбора (per-survivor processor) соединен с блоком 103 прямой метрики и выполнен с возможностью получения всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в состояние S в текущий момент времени, выдаваемых блоком 103 оценки прямой метрики, для каждого состояния S в текущий момент времени, выбора максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик в качестве прямой метрики, соответствующей состоянию S в текущий момент времени, и регистрации состояния s′ (исходного состояния) в предыдущий момент времени, состояния S в текущий момент времени и символьного вектора, соответствующего прямой метрике. Далее переход из состояния s′ в предыдущий момент времени в состояние S в текущий момент времени называется оптимальным переходом, соответствующим состоянию S в текущий момент времени. Для каждого состояния в каждый момент времени процессор 105 отбора обновляет значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию S в текущий момент времени, с использованием состояния s′ (исходного состояния) в предыдущий момент времени, состояния S в текущий момент времени и символьного вектора, соответствующего оптимальному переходу, и выводит значение оценки характеристики канала в блок 102 оценки метрики ветви; и блок 102 оценки метрики ветви вычисляет метрику ветви, соответствующую переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в состояние S в текущий момент времени, с использованием обновленного значения оценки характеристики канала, соответствующего состоянию S в текущий момент времени.

Другими словами, процессор 105 отбора обновляет значение оценки характеристики канала для каждого состояния в каждый момент времени в режиме реального времени с использованием оптимального перехода. Блок 102 оценки метрики ветви вычисляет метрики ветвей, соответствующие всем переходам между состояниями с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния в каждый момент времени, определенного в режиме реального времени. Следовательно, алгоритм MAP может применяться для высокоскоростных каналов с частотными селективными замираниями.

Блок 106 вычисления MAP вычисляет MAP символа. В частности, блок 106 вычисления MAP перемножает метрику ветви, полученную блоком 102 оценки метрики ветви, прямую метрику, полученную блоком 103 оценки прямой метрики, и обратную метрику, полученную блоком 104 оценки обратной метрики, для получения MAP символа.

Блок 107 мягкого выхода выполнен с возможностью вывода MAP, полученного блоком 106 вычисления MAP.

Начальное значение оценки канала, определяемое блоком 101 инициализации, получают путем оценки по обучающей последовательности, и, в частности, оно может быть вычислено с использованием скользящей корреляции, методом наименьших квадратов (LS, Least Square), линейным алгоритмом минимума средней квадратичной ошибки (LMMSE, Linear Minimum Mean Square Error) или других алгоритмов; а начальные значения прямой метрики и обратной метрики получают путем инициализации соответствующих прямой метрики и обратной метрики при вероятности 1 в соответствии с начальным состоянием и конечным состоянием, например, начальные значения как прямой метрики, так и обратной метрики могут быть определены как 0.

Метрика ветви, определяемая блоком 102 оценки метрики ветви, относится к метрике перехода из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени, т.е. среднее расстояние Эйлера между принятой последовательностью символа и ожидаемой последовательностью символа. Беспроводной канал может быть эквивалентен системе кодирования Витерби (способ декодирования по максимуму правдоподобия) с одним выходом; ожидаемая последовательность символа и фактически принятая последовательность символа являются одномерными; ожидаемый принятый символ может быть получен как скалярное произведение значения оценки характеристики канала для состояния в предыдущий момент времени и вектора перехода символа; а метрику ветви перехода получают вычитанием ожидаемого символа из символа, принятого в этот момент времени.

Прямая метрика и обратная метрика, полученные блоком 103 оценки прямой метрики и блоком 104 оценки обратной метрики, соответственно относятся к прямой метрике и обратной метрике для состояния в текущий момент времени и могут быть получены, в частности, с помощью рекурсивного алгоритма. Соответственно, прямую метрику получают с помощью прямого рекурсивного алгоритма, а обратную метрику получают с помощью обратного рекурсивного алгоритма. Прямую метрику в текущий момент времени получают путем умножения метрики ветви на прямую метрику в предыдущий момент времени; а обратную метрику в текущий момент времени получают путем умножения метрики ветви на обратную метрику в следующий момент времени.

Оптимальный переход для каждого состояния, полученный процессором 105 отбора, т.е. оставшийся(«выживший») путь, относится к оптимальному переходу, приводящему в состояние в текущий момент времени. Процессор 105 отбора выполнен с возможностью обработки оптимального перехода в соответствии с правилом наименьшей среднеквадратичной ошибки (LMS, Least Mean Square) для получения значения оценки характеристики канала для каждого состояния в текущий момент времени. Способ работы, в частности, включает в себя:

Шаг 1: Путем скалярного произведения символьного вектора перехода, соответствующего оптимальному переходу, и состояния в предыдущий момент времени, соответствующего оптимальному переходу, получают ожидаемый символ, соответствующий оптимальному переходу.

Шаг 2: Путем вычитания ожидаемого символа, соответствующего оптимальному переходу, из символа, фактически принятого в текущий момент времени, получают ошибку перехода.

Шаг 3: Путем перемножения длины шага обновления канала, ошибки перехода и вектора, сопряженного символьному вектору, соответствующему оптимальному переходу, получают элемент обновления канала.

Шаг 4: Путем добавления значения оценки характеристики канала в предыдущий момент времени, соответствующего оптимальному переходу, к элементу обновления канала, полученному на шаге 3, получают значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию в текущий момент времени.

Длина шага обновления канала на шаге 3 является вещественным числом, которое больше 0 и меньше 1, а оптимальное значение длины шага обновления канала может быть получено путем моделирования на основе фактических потребностей.

Таким образом, устройство для приема восходящего сигнала, предлагаемое вариантом осуществления раскрываемого решения, включает в себя:

значение оценки характеристики канала для каждого состояния в текущий момент времени получают путем обновления значения оценки характеристики канала для каждого состояния в предыдущий момент времени в соответствии с прямой метрикой в предыдущий момент времени; и

Первый модуль обработки предпочтительно содержит

Блок оценки метрики ветви предпочтительно дополнительно выполнен с возможностью определения всех метрик ветвей, каждая из которых соответствует переходу из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени;

блок оценки прямой метрики дополнительно выполнен с возможностью вычисления всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени l-1 в состояние S в текущий момент времени l, в соответствии со всеми метриками ветвей; и

процессор отбора выполнен с возможностью: принятия максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l, регистрации исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике; вычисления ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора; и определения значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода.

Процессор отбора предпочтительно вычисляет ошибки перехода с использованием выражения

Процессор отбора предпочтительно вычисляет значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию в текущий момент времени l, с использованием выражения

где представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующей состоянию S в текущий момент времени l, Δ представляет собой длину шага обновления канала, e^s′→s представляет собой ошибку перехода, а представляет собой с вектор, сопряженный символьному вектору.

Алгоритм, предлагаемый вариантом осуществления раскрываемого решения, подробно описывается далее со ссылкой на конкретные формулы.

Схема хода отбора в момент времени l+1, предлагаемая вариантом осуществления раскрываемого решения и показанная на фиг.2, в частности, описывается, беря в качестве примера балансную демодуляцию для глобальной системы мобильной связи (Global System for Mobile Communications, GSM/EDGE).

Считается, что балансный демодулятор принимает последовательность r и информационные биты имеют равную вероятность, формула для вычисления апостериорной вероятности с помощью алгоритма BCJR следующая:

В формуле (I), L(u_l) называется значением правдоподобия апостериорной вероятности (APPL, A Posteriori Probability Likelyhood) каждого информационного бита, p(u_l=+1|r) представляет собой вероятность того, что первый информационный бит равен +1 в случае принятой последовательности r, а p(u=1|r) представляет собой вероятность того, что первый информационный бит равен -1 в случае принятой последовательности r.

Выход балансного демодулятора равен:

где h=mK, а m представляет собой количество битов, занятых символом.

Кроме того,

где представляет собой набор всех информационных

последовательностей, в которых u_l=+1, a v представляет собой переданное кодовое слово, которому соответствует информационная последовательность u. Например, v=[4,7,0], ему соответствует информационная последовательность u=[100,111,000] p(r|v) p(r|v) представляет собой функцию плотности вероятности (PDF, Probability Density function), с которой принятая последовательность является r при заданной информационной последовательности u. Аналогично, если задано выражение p(u_l=-1|r), формула (I) может быть переписана в следующем виде:

где представляет собой набор всех информационных последовательностей, в которых u_l=-1.

С помощью алгоритма MAP в соответствии с формулой (IV) может быть вычислено значение L(u_l) APPL для каждого информационного бита, и затем в соответствии с формулой (II) получают восстановленный информационный бит. Однако это приводит к большим объемам вычислений.

Для кода с сетчатой структурой и имеющего конечное состояние, такого как короткий сверточный код с ограниченной длиной (фильтр FIR может приблизительно быть рассмотрен как кодер сверточного кода), процесс обработки может быть существенно упрощен с использованием рекурсивных вычислений на основе сетчатой диаграммы.

Сначала, используя структуру сетчатой диаграммы кода, формула (III) может быть переписана в следующем виде:

где представляет собой набор всех переходов между состояниями из состояния s_l в момент времени l в состояние s_l+1 в момент времени l+1, вызванных входным битом u_l=+1. Аналогично, если задано выражение p(u_l=-1|r), формула (IV) может быть переписана в следующем виде:

Формулы (VI) и (IV) эквивалентны для значения L(u_l), l=0, 1, … h-1 APPL; и путем дедукции в формуле (VI) может быть получено, что:

Определим:

где α_l(s_l) представляет собой прямую метрику, γ(s_l,s_l+1) представляет собой метрику ветви, а β_l(s_l) представляет собой обратную метрику.

Таким образом, формула (VII) может быть переписана как:

Для вероятности α_l+1(s_l+1) путем дедукции можно определить, что:

где σ₁ представляет собой набор всех состояний в момент времени l. Следовательно, прямая метрика α_l+1(s_l+1) в каждом состоянии s_l+1 в момент времени l+1 может быть вычислена прямым рекурсивным алгоритмом. Аналогично, формула вероятности β_l(s_l) может быть написана как:

где σ_l+1 представляет собой набор всех состояний в момент времени l+1. Обратная метрика β_l(s_l) в каждом состоянии s_l в момент времени l может быть вычислена обратным рекурсивным алгоритмом.

Для упрощения работы в процессе выполнения обычно применяется логарифмический алгоритм BCJR. Путем дедукции могут быть получены следующие формулы:

где σ² представляет собой дисперсию шума, а γ_l представляет собой вероятность перехода между состояниями от момента времени l к моменту времени l+1.

Кроме того, МАХ^*(x,y,z)=ln(e^x,e^y,e^z)=МАХ^*(МАХ^*(x,y,z).

Начальные условия рекурсии следующие:

тогда значение APPL каждого символа следующее:

Со ссылкой на фиг.3 способ отбора на основе MAP, обеспечиваемый вариантом осуществления раскрываемого решения, включает в себя:

S101: Оценивают начальное значение канала путем алгоритма LS с использованием обучающей последовательности и принятого сигнала, в соответствии с формулами (XV) и (XVI) инициализируют прямую метрику α₀(s) и обратную метрику β_K(s).

S102: В соответствии с формулой (XII) вычисляют все метрики ветвей γ_l(s′,s) перехода из состояния s′ в момент времени l-1 в состояние S в момент времени l, где l=0, 1, …, K-1 и s∈{0,1,…S-1}, s′∈{0,1,…S-1} (S - номер состояния).

S103: Для каждого состояния S в момент времени l выполняют обработку с длиной шагов, в частности, следующим образом:

Шаг А: В соответствии с формулой (XIII) вычисляют все возможные прямые метрики α_l+1(s′,s) перехода из каждого состояния в момент времени l-1 в состояние S в момент времени l.

Шаг В: Из всех возможных прямых метрик α_l+1(s,s′) шага А выбирают максимальную прямую метрику в качестве прямой метрики в момент времени l; и регистрируют исходное состояние s′, соответствующее оптимальному переходу, и символьный вектор , соответствующий оптимальному переходу.

Шаг С: Вычисляют ошибку оптимального перехода,

где r_l представляет собой l-й принятый символ, а представляет собой значение оценки характеристики канала состояния s′ в момент времени l-1.

Шаг D: Вычисляют значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию S в момент времени l в соответствии со следующей формулой:

где Δ представляет собой длину шага обновления канала, значение которого находится в диапазоне от 0 до 1 и точное значение которого может быть установлено на основе фактических потребностей.

S104: Определяют, меньше ли l чем K, когда l меньше чем K (K - длина последовательности принятого сигнала в текущий момент времени), принимают, что l=l+1, и повторяют шаги 102 и 103; в обратном случае выполняют S105.

Другими словами, каждый раз, когда выполняют шаги 102 и 103, вычисляют прямые метрики для всех состояний одного символа принятого сигнала в текущий момент времени. После вычисления прямых метрик для всех состояний всех символов принятого сигнала в текущий момент времени выполняют S105.

S105: В соответствии с формулой (XIV) вычисляют обратную метрику .

S106: В соответствии с формулой (XVII) вычисляют MAP L(u_n), n=0, 1, …, h-1 информационного бита u_n в момент времени l.

Таким образом, способ приема восходящего сигнала, предлагаемый вариантом осуществления раскрываемого решения, включает в себя:

определение метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и

определение значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени;

определение метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени, с использованием значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени и принятого сигнала; и

Процесс определения значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени предпочтительно включает в себя:

принятие максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l и регистрация исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике;

вычисление ошибки перехода с использованием выражения

Процесс определения значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода предпочтительно включает в себя:

вычисление значения оценки характеристики канала, соответствующей состоянию S в текущий момент времени l, с использованием:

Резюмируя, в вариантах осуществления раскрываемого решения канал может отслеживаться в режиме реального времени путем комбинирования балансировки MAP с обновлением канала и адаптивного обновления начального значения характеристики высокоскоростного канала, изменяющегося во времени. Следовательно, значительно улучшается производительность балансного алгоритма MAP в высокоскоростном канале. Кроме того, технические решения, предоставляемые вариантами осуществления в описании, просты и легко реализуемы, имеют низкую сложность и могут значительно улучшить производительность балансного алгоритма MAP в высокоскоростном канале, в частности производительность сервисов с высокоскоростным кодированием в высокоскоростном канале.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что варианты осуществления раскрытого решения могут быть представлены как способ, система или компьютерный программный продукт. Следовательно, раскрытое решение может быть реализовано в форме полностью аппаратного решения, полностью программного варианта выполнения или в виде варианта осуществления, комбинирующего аппаратное и программное решение. Более того, раскрытое решение может применяться в форме компьютерного программного продукта, выполненного на одном или более считываемых компьютером носителях (включая, но не ограничиваясь, дисковую память, оптическую память и т.п.), включающего считываемые компьютером программные коды.

Раскрываемое решение описано со ссылкой на диаграмму и/или блок-схему способа, устройства (системы) и компьютерного программного продукта в соответствии с вариантами осуществления раскрываемого решения. Необходимо понимать, что каждый поток и/или блок на п диаграмме и/или блок-схеме и комбинация потока и/или блока на диаграмме и/или блок-схеме могут быть реализованы компьютерными программными командами. Такие компьютерные программные команды могут быть поданы в процессор компьютера общего назначения, специально предназначенного компьютера, встроенный процессор или другое программируемое устройство обработки данных для создания машины так, что устройство, выполненное с возможностью реализации функций, указанных в одном или более потоках на диаграмме и/или одного или более блоков в блок-схеме, могут реализовываться через инструкции, выполняемые процессором компьютера или другими программируемыми устройствами обработки данных.

Эти компьютерные программные команды также могут сохраняться в считываемой компьютером памяти, выполненной с возможностью загрузки данных в компьютер или другое программируемое устройство обработки данных для функционирования в указанном режиме так, что они создают продукт, включающий командное устройство, которое реализует функции, указанные в одном или более потоках на диаграмме и/или в одном или более блоков в блок-схеме.

Эти компьютерные программные команды также могут быть загружены в компьютер и другие программируемые устройства обработки данных для выполнения последовательности рабочих шагов для получения обработки, реализуемой компьютером, так что они обеспечивают шаги для реализации функций, указанных в одном или более потоках на диаграмме и/или в одном или более блоков в блок-схеме.

Очевидно, что специалистом в данной области техники могут быть выполнены различные модификации и изменения в отношении раскрытого решения без отступления от концепции и объема раскрытого решения. Таким образом, если эти модификации и изменения раскрытого решения находятся в пределах объема формулы изобретения и его эквивалентных технологий, раскрытое решение также считается как включающее в себя эти модификации и изменения.

1. Способ приема восходящего сигнала, включающий:
определение метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и
определение максимума апостериорной вероятности (MAP) принятого сигнала в текущий момент времени с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени включает:
определение значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени;
определение метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени, с использованием значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени и принятого сигнала; и
определение прямой метрики и обратной метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени включает:
определение всех метрик ветвей, каждая из которых соответствует переходу из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени;
вычисление всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени l-1 в состояние S в текущий момент времени l в соответствии со всеми метриками ветвей;
принятие максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l, и регистрация исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике;
вычисление ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора; и
определение значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что вычисление ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора включает:
вычисление ошибки перехода с использованием выражения

где представляет собой ошибку перехода, r_l представляет собой последовательность принятых сигналов в текущий момент времени l, представляет собой символьный вектор, и представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию s′ в предыдущий момент времени l-1.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что определение значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода включает:
вычисление значения оценки характеристики канала, соответствующего состоянию S в текущий момент времени l, с использованием выражения

где представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию S в текущий момент времени l, Δ представляет собой длину шага обновления канала, e^s′→s представляет собой ошибку перехода, и представляет собой вектор, сопряженный символьному вектору.

6. Устройство для приема восходящего сигнала, содержащее
первый модуль обработки, выполненный с возможностью определения метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени с использованием значения оценки характеристики канала для каждого состояния и принятого сигнала в текущий момент времени; и
второй модуль обработки, выполненный с возможностью определения максимума апостериорной вероятности (MAP) принятого сигнала в текущий момент времени с использованием метрики ветви, прямой метрики и обратной метрики для каждого состояния в текущий момент времени.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что первый модуль обработки содержит
процессор отбора, выполненный с возможностью определения значения оценки характеристики канала текущего состояния в текущий момент времени;
блок оценки метрики ветви, выполненный с возможностью определения метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени, с использованием значения оценки характеристики канала для текущего состояния в текущий момент времени и принятого сигнала;
блок оценки прямой метрики, выполненный с возможностью определения прямой метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени; и
блок оценки обратной метрики, выполненный с возможностью определения обратной метрики для текущего состояния в текущий момент времени с использованием метрики ветви, соответствующей переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени в текущее состояние в текущий момент времени.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что
блок оценки метрики ветви дополнительно выполнен с возможностью определения всех метрик ветвей, каждая из которых соответствует переходу из состояния в предыдущий момент времени в состояние в текущий момент времени;
блок оценки прямой метрики дополнительно выполнен с возможностью вычисления всех прямых метрик, каждая из которых соответствует переходу из каждого состояния в предыдущий момент времени l-1 в состояние S в текущий момент времени l, в соответствии со всеми метриками ветвей; и
процессор отбора выполнен с возможностью принятия максимальной прямой метрики среди всех прямых метрик как прямой метрики в текущий момент времени l, регистрации исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора, соответствующего прямой метрике; вычисления ошибки перехода для перехода из исходного состояния s′ в состояние S с использованием исходного состояния s′, состояния S и символьного вектора; и определения значения оценки характеристики канала для состояния S в текущий момент времени l с использованием ошибки перехода.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что процессор отбора выполнен с возможностью вычисления ошибки перехода с использованием выражения

где представляет собой ошибку перехода, r_l представляет собой последовательность принятых сигналов в текущий момент времени l, представляет собой символьный вектор, и представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию s′ в предыдущий момент времени l-1.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что процессор отбора выполнен с возможностью вычисления значения оценки характеристики канала, соответствующего состоянию S в текущий момент времени l, с использованием выражения

где представляет собой значение оценки характеристики канала, соответствующее состоянию S в текущий момент времени l, Δ представляет собой длину шага обновления канала, e^s'→s представляет собой ошибку перехода, и представляет собой вектор, сопряженный символьному вектору.

Изобретение относится к оборудованию пользовательского узла беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении надежности работы оборудования.

Система и способ для сигнализации информации управления в сети мобильной связи // 2573214

Изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к управлению мощностью передачи мобильного терминала. Способ передачи информации управления от терминала беспроводной связи сети доступа включает в себя этап, на котором формируют информацию управления, содержащую множество битов управления.

Способ и устройство для удаленного определения местоположения неисправности беспроводной сети // 2571568

Изобретение применяется в области связи и предоставляет способ и устройство для удаленного определения местоположения неисправности беспроводной сети. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности определения местоположения элемента беспроводной сети, вызывающего проблему в сети, тем самым улучшая эффективность выявления неисправностей, экономя трудозатраты.

Способ исправления ошибок при передаче информации биимпульсным кодом манчестер-ii и устройство его осуществления // 2566336

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обнаружения и исправления ошибок при передаче информации между частями распределенных вычислительных систем.

Способ кодирования-декодирования информации в системах передачи данных // 2562435

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для передачи цифровой информации. Техническим результатом является снижение времени передачи сообщений.

Оценка cqi в сети беспроводной связи // 2562387

Изобретение относится к оценке и представлению отчета об индикаторе качества канала (CQI). Технический результат заключается в точности оценки и представления отчета об CQI.

Выбор канала при агрегировании несущих // 2560783

Изобретение относится к области выбора канала при агрегировании несущих в системе LTE-Advanced. Техническим результатом является уменьшение объема служебной информации, передаваемой в физическом канале управления восходящей линии связи.

Способ и система передачи восходящей управляющей информации, и способ и устройство определения количества кодированных символов // 2559898

Изобретение относится к передаче восходящей управляющей информации. Технический результат состоит в способности управляющей восходящей информации определить необходимое количество ресурсов для каждого уровня при передаче восходящей управляющей информации.

Способ определения параметров модели замирания радиоканала по закону райса по информационному многочастотному сигналу // 2559734

Изобретение относится к области электрорадиотехники и связи и может быть использовано в системах передачи данных, использующих многочастотные сигналы с ортогональным частотным разделением каналов, для оценки параметров канала связи.

Способ и терминал для передачи информации о состоянии канала по обратной связи // 2559706

Настоящее изобретение относится к способу и терминалу для передачи по обратной связи информации о состоянии канала. Технический результат состоит в повышении точности передачи UE по обратной связи информации о состоянии канала и в возможности базовой станции динамически выбирать передачу SU-MIMO (однопользовательский режим MIMO) или MU-MIMO (многопользовательский режим MIMO).

Способ работы вторичной станции // 2574854

Изобретение относится к способу работы вторичной станции, которая осуществляет связь с, по меньшей мере, одной первичной станцией посредством передач MIMO. Достигаемый технический результат - повышение скорости передачи данных, уменьшение объема ресурса, необходимого, чтобы сигнализировать рекомендованные коэффициенты предварительного кодирования. Способ работы вторичной станции, которая осуществляет связь с , по меньшей мере, одной первичной станцией посредством передач MIMO, характеризуется тем, что вторичная станция сигнализирует одиночный индикатор предварительного кодирования, представляющий, по меньшей мере, один набор рекомендованных коэффициентов предварительного кодирования в первичную станцию, при этом одиночный индикатор предварительного кодирования является общим для множества доступных режимов передачи MIMO. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Общая реконфигурация радиоинтерфейса // 2575386

Изобретение относится к способам запроса и выполнения общей реконфигурации радиоинтерфейса, а также к базовой станции и пользовательскому оборудованию. Технический результат заключается в снижении количества времени, затрачиваемого на выполнение реконфигурации, и минимизации количества используемых ресурсов. Способ запроса общей реконфигурации радиоинтерфейса, которая должна быть сделана каждым из группы пользовательских оборудований из множества пользовательских оборудований, поддерживаемых базовой станцией в беспроводной системе связи с множеством несущих, содержит этапы, на которых: определяют общую реконфигурацию радиоинтерфейса, которая должна быть сделана каждым из группы пользовательских оборудований; кодируют общую реконфигурацию радиоинтерфейса в поле полезной нагрузки команды высокоскоростного совместно используемого канала управления (HS-SCCH); кодируют в команде HS-SCCH указание, ассоциирующее эту команду HS-SCCH с группой пользовательских оборудований, и передают команду HS-SCCH множеству пользовательских оборудований, поддерживаемых базовой станцией. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способы и системы для слепого декодирования pdcch в мобильной связи // 2575391

Изобретение относится к мобильной связи и, конкретнее, к слепому декодированию физического нисходящего канала управления (PDCCH) для оборудования пользователя. Технический результат - сокращение издержек на обработку для слепого декодирования сигнала PDCCH. Рассматривается и исследуется несколько форм расположения возможных комбинаций CCE. На основании оценки/информации о размере PDCCH можно придти к наиболее вероятным соединениям CCE (из ограниченных множеств). Основанные на древовидной структуре соединения также разрабатываются с использованием упорядочивания относительно наибольшего CCE с целью выравнивания меньших по размеру CCE с теми же границами. Посредством такого упорядочивания пространство поиска среди всех возможных упорядочиваний и размеров CCE может быть сокращено до эффективного дерева. Также описывается отображение между множествами возможных CCE/RE с использованием отображения первого множества на вторичное и третичное множества. Также подробно рассматриваются различные другие схемы упорядочивания и сортировки, которые позволяют осуществлять эффективное слепое декодирование PDCCH-канала. 4 н. и 52 з.п. ф-лы, 7 табл., 11 ил.

Способ декодирования циклических кодов с "жестким" решением по вектору-указателю и устройство его реализующее // 2575394

Группа изобретений относится к области техники связи, в частности к системам передачи информации, в которых для ее защиты от искажений в канале связи применяются циклические коды. Техническим результатом является многократное повышение быстродействия декодирования циклического кода. Устройство содержит блок вычисления синдрома и вектора-указателя, блок формирования вектора коррекции, блок формирования начальных элементов векторов ошибок, блок вычисления текущего синдрома и текущего вектора-указателя, блок завершения формирования вектора коррекции, блок формирования элементов продолжения векторов ошибок, блок коррекции, блок выделения систематической части кодового слова, оперативное запоминающее устройство. 2 н. и 2 з.п. ф-лы., 1 ил.

Система и способ распределения ресурсов передачи на основе ранга передачи // 2575395

Изобретение относится к беспроводной передаче данных с помощью передатчика с использованием множества уровней передачи. Технический результат заключается в распределении ресурсов передачи между управляющей сигнализацией и пользовательскими данными. Оценивают число векторных символов (124) данных, предназначенных для распределения для одного или более кодовых слов (122) пользовательских данных в течение субкадра, и определяют число битов в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, вычисляют номинальное число управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации на основе, по меньшей мере частично, оцениваемого числа векторных символов (124) данных и определяемого числа битов в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, определяют значение смещения на основе, по меньшей мере частично, числа уровней, через которые передатчик (100) будет передавать в течение субкадра, и вычисляют итоговое число управляющих векторных символов (124). 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ и устройство для передачи периодического отчета по линии обратной связи // 2575807

Изобретение относится к области цифровой связи и, в частности, к способу и устройству для передачи периодического отчета по линии обратной связи. Технический результат заключается в обеспечении передачи периодического отчета обратной связи по физическому восходящему общему каналу (PUSCH). Технический результат достигается за счет кодирования передаваемого по линии обратной связи периодического отчета и информации данных, при этом периодический отчет, передаваемый по линии обратной связи, включает одно из следующего: объединенную информацию индекса кодирования индикатора ранга (RI) и первого индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI-1), объединенную информацию индекса кодирования RI и индикации типа предварительного кодирования (PTI), и PMI-1; прерывание соответственно кодированной информации согласно целевой длине; и, когда блок передачи соответствует единственному уровню или множеству уровней, выполнение канального перемежения кодированной информации единственного уровня или множества уровней, передаваемых в блоке передачи, и передачу перемеженной информацию на уровне, соответствующем физическому восходящему общему каналу (PUSCH). 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил., 8 табл.

Демультиплексирование пакетного транспортного потока // 2579992

Изобретение относится к демультиплексированию пакетного транспортного потока. Технический результат изобретения заключается в более эффективной передаче данных в приемники. В устройстве для демультиплексирования пакетного транспортного потока (14), состоящего из пакетов (12) транспортного потока, каждый из которых снабжен кодом систематического прямого обнаружения ошибок. Каждый из пакетов распределен в один из множества приемников (20) данных, так что в участок данных полезной нагрузки пакетов транспортного потока, распределенных в один и тот же приемник (20) данных, внедрен поток (36) данных из пакетов (38) данных, защищенных кодом прямой защиты от ошибок, который адресован в соответствующий приемник (20) данных. Устройство определяет для предварительно определенного пакета (12) транспортного потока, являющегося ошибочным согласно коду систематического прямого обнаружения ошибок, значение вероятности для каждого из множества приемников данных, которое указывает, насколько вероятным является то, что предварительно определенный пакет (12) распределен в соответствующий приемник (20) данных. На основании значений вероятности для множества приемников данных распределяет предварительно определенный пакет транспортного потока в выбранный один из множества приемников данных. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Мониторинг сети и идентификация абонента в реальном масштабе времени с помощью устройства, срабатывающего по требованию // 2585971

Изобретение относится к области мониторинга трафика в сети поставщика услуг. Технический результат - эффективный мониторинг сети для сбора данных о сетевых потоках по мере их прохождения в сети. Система получает уведомление о начале передачи потока сетевых данных, отвечая на запрос абонентского устройства на получение контента с сервера источника. Затем система определяет, целесообразно ли осуществлять мониторинг потока данных, поступающего с сервера источника на абонентское устройство. Если да, то система собирает статистику о потоке данных и сохраняет эту статистику в записях о потоках в базе данных. Кроме того, система соотносит запись о потоке с конкретным абонентом сети поставщика услуг, анализируя статистику по потоку данных, и оценивает пропускную способность в отношении этого потока данных, обеспеченную сетью поставщика услуг, исходя из результатов анализа статистики по указанному потоку данных. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство обработки данных и способ обработки данных // 2586857

Изобретение относится к обработке данных. Технический результат состоит в упрощении обработки данных управления, имеющих улучшенное отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR). Для этого в передающем устройстве модуль 21 дополнения дополняет данные управления, необходимые для демодуляции, нулями в качестве фиктивных данных, а модуль 101 скремблирования осуществляет скремблирование этих данных управления, дополненных фиктивными данными (дополненные данные управления). Модуль 121 замещения осуществляет замещение скремблированных фиктивных данных в составе скремблированных дополненных фиктивными данными данных управления, а модуль 22 кодирования в коде Бозе-Чоудхури-Хоквенгема (BCH-коде) и модуль 23 кодирования в коде с низкой плотностью проверки на четность (LDPC-коде) осуществляют кодирование в BCH-коде и кодирование в LDPC-коде в качестве кодирования в коде с коррекцией ошибок применительно к замещенным данным, полученным в результате замещения. Модуль сокращения 21 осуществляет сокращение посредством удаления фиктивных данных, содержащихся в LDPC-коде, и выкалывания битов четности из состава LDPC-кода. 8 н. и 25 з.п. ф-лы, 17 ил.

Способ, система и устройство передачи сигнала // 2589314

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи сигналов. Достигаемый технический результат - осуществление управляемости помехи между сигналами восходящей линии связи разных пользователей и повышение эффективности передачи сигнала восходящей линии связи пользовательским терминалом. Способ передачи сигнала содержит этапы, на которых устанавливают К виртуальных пользователей, каждый из которых связан с одной базовой станцией, получают предварительный код базовой станции и предварительный код пользователя, соответствующие каждому из К виртуальных пользователей, разделяют сигнал основной полосы на К виртуальных пользователей и получают разделенный сигнал основной полосы, соответствующий каждому из К виртуальных пользователей, обрабатывают разделенный сигнал основной полосы и получают сигнал восходящей линии связи, соответствующий каждому виртуальному пользователю, передают сигнал на базовую станцию. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.