ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИНХРОНИЗАЦИИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ В ОБЪЕДИНЕННОЙ СПУТНИКОВО-НАЗЕМНОЙ СЕТИ СВЯЗИ С МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕМ С ОРТОГОНАЛЬНЫМ ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ Российский патент 2011 года по МПК H04J11/00 

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Эта заявка основана на дате подачи и получает преимущество по дате подачи предварительной заявки на патент США за номером 60/755075, поданной 3 января 2006, содержание которой полностью включено здесь по ссылке.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в целом, относится к передаче сигналов и, в частности, относится к способу и системе передачи с использованием мультиплексирования с ортогональным частотным разделением.

Раскрытие изобретения

Согласно аспекту настоящего изобретения обеспечивают систему и способ передачи сигнала данных с использованием нескольких передатчиков, по меньшей мере, один из передатчиков находится на спутнике и несколько передатчиков разнесены географически. Несколько передатчиков сконфигурированы для осуществления радиосвязи с приемником, каждый из нескольких передатчиков передает в приемник копию сигнала данных на нескольких ортогональных поднесущих частотах. Несколько передатчиков дополнительно сконфигурированы для их синхронизации так, чтобы приемник принимал копии сигнала данных, по существу, одновременно.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения обеспечивают систему и способ передачи сигнала данных в сети связи приемопередатчиков, содержащей несколько приемников, по меньшей мере, один из приемников находится на спутнике, и несколько приемников разнесены географически. Каждый приемник сконфигурирован для приема из передатчика копии сигнала данных, копию сигнала данных передают на нескольких ортогональных поднесущих частотах. Копии сигнала данных, принятые приемниками, используют для восстановления первоначального сигнала данных.

В этой заявке, включая формулу изобретения, слово "приемопередатчик" предназначено для обозначения передатчика, приемника или комбинации передатчик/приемник.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует систему сети связи, которая объединяет зону обслуживания и спутниковых, и наземных элементов, согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - иллюстрация эффекта избирательного по частоте замирания.

Фиг.3 изображает сигналы, принятые из различных источников, некоторые из сигналов имеют замирание поднесущих, и результирующий сигнал, полученный после добавления принятых сигналов.

Фиг.4 изображает возможный вариант системы сети связи в конфигурации передачи информации с наземной станции на спутник, при этом один или большее количество приемников принимают неполную информацию сигнала, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Фиг.1 иллюстрирует систему сети связи, которая объединяет зону обслуживания нескольких приемопередатчиков, таких как и спутниковые, и наземные элементы, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В этом случае приемопередатчик или абонентское оборудование (CPE) выполнено с возможностью приема или передачи и спутникового сигнала, и наземного сигнала радиосвязи. Объединенная спутниково-наземная сеть 20 связи содержит мультиплексор (MUX) 22, устройство 24 кодирования и кадрирования, демультиплексор (DEMUX) блок 26 распределения, отдельную базовую подсистему передачи (BTS, БПП) 28A, 28B и 28C, приемопередатчики 30A, 30B и 30C и приемопередатчики 32A, 32B и 32C. Объединенная спутниково-наземная сеть связи дополнительно содержит, по меньшей мере, один спутник 34 и систему 36 передачи информации с наземной станции на спутник (UL). Система может содержать любое количество приемопередатчиков любого вида. Например, система может содержать только спутниковые приемопередатчики (то есть приемопередатчики на спутниках).

Мультиплексор 22 сконфигурирован для приема потоков данных (1, 2, 3, 4, ..., n). Мультиплексор 22 связан с устройством 24 кодирования и кадрирования. Мультиплексор связывает потоки данных (1, 2, 3, 4, ..., n) и передает связанный поток данных в устройство 24 кодирования и кадрирования. Переданный поток данных кодируют, перемежают и кадрируют устройством 24 кодирования и кадрирования.

Устройство 24 кодирования и кадрирования соединено с блоком 26 распределения. Кодированный, перемеженный и кадрированный поток данных передают в блок 26 распределения. В блоке 26 распределения поток данных "копируют" столько раз, сколько это необходимо для подачи на каждый отдельный приемопередатчик (например, наземный приемопередатчик 30A, 30B и 30C) и на приемопередатчик 34 на спутнике. Блок 26 распределения распределяет скопированные сигналы передачи в BTS 28A, 28B и 28C и систему 36 передачи информации с наземной станции на спутник UL через линии 38A, 38B, 38C и 38D передачи, соответственно. Линиями 38A, 38B, 38C и 38D передачи могут быть системы передачи сигнала любого вида, например наземные цифровые несущие, такие как оптоволокно и медные линии связи, передача сверхвысокочастотного сигнала, лазерная передача сигнала и т.д. BTS 28A, 28B и 28C соединены с приемопередатчиками 30A, 30B и 30C, которые ретранслируют принятые сигналы передачи в CPE 32A, 32B и 32C приемопередатчиков.

Согласно фиг.1 наземные приемопередатчики (то есть BTS 28A, соединенная с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенная с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенная с приемопередатчиком 30C) разнесены географически. В наземных приемопередатчиках (то есть BTS 28A, соединенной с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенной с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенной с приемопередатчиком 30C) подаваемый входящий поток данных буферизуют согласно главному опорному сигналу синхронизации, полученному из GPS или из точной стандартной опорной информации, такой как цезиевые часы. Осуществляют задержку потока данных на количество, соответствующее компенсации времени прохода в обе стороны сигнала спутникового приемопередатчика. Затем задержанный сигнал обрабатывают в параллельные потоки, которые подают на модулятор мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM), используемый для модуляции отдельных подканалов на несущую OFDM. Несущую OFDM передают в каждый приемопередатчик 30A, 30B и 30C, которые используют для обеспечения обслуживания посредством радиосвязи для обозначенных зон обслуживания. Каждый CPE 32A, 32B и 32C прослушивает сигнал на канале, захватывает канал и начинает декодирование потока сигнала OFDM. Каждый приемопередатчик (BTS 28A, соединенная с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенная с приемопередатчиком 30B, BTS 28C, соединенная с приемопередатчиком 30C) по частоте соотносится с обычной опорной информацией для обеспечения идентичности центральной частоты поднесущих OFDM в каждом местоположении передачи.

Подобным образом линия 36 передачи информации с наземной станции на спутник UL, которая принимает сигналы из блока 26 распределения демультиплексора, передает сигналы в приемопередатчик на спутнике 34. В частности, в системе 36 передачи информации с наземной станции на спутник UL входящий поток данных обрабатывают в параллельные потоки и передают в модулятор OFDM для частотной модуляции на несущую OFDM. Несущую OFDM передают посредством системы 36 передачи информации с наземной станции на спутник в приемопередатчик на спутнике 34, где несущую OFDM преобразуют в частоту передачи информации со спутника на наземную станцию и передают приемопередатчиком на спутнике 34 обратно на Землю в зону обслуживания, определенную антенной спутникового приемопередатчика. Зона обслуживания может содержать, например, приемопередатчики CPE 32A и CPE 32C.

Этот вариант осуществления могут использовать для обеспечения услуг типа "широковещания". Услугой типа широковещания является услуга, при которой идентичное содержимое из сети связи доставляют одному или большему количеству пользователей. Содержимое оцифровывают, мультиплексируют мультиплексором 22, кодируют и кадрируют устройством 24 кодирования и кадрирования и передают через одну или большее количество передающих сторон, например наземных станций (BTS 28A, соединенную с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенную с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенную с приемопередатчиком 30C). Затем переданное содержимое принимают, декодируют, демультиплексируют блоком 26 распределения демультиплексора и преобразуют в соответствующий формат для представления пользователю, например CPE 32A, CPE 32B и CPE 32C. В этом варианте осуществления идентичное содержимое также независимо доставляют в приемопередатчик на спутнике 34. Соответственно наземные стороны передачи (BTS 28A, соединенная с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенная с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенная с приемопередатчиком 30C) могут быть синхронизированы так, чтобы соответствовать времени задержки распространения, присущей тракту прохода в обе стороны для спутника 34 (то есть проходу с наземной станции/из системы 36 передачи информации с наземной станции на спутник 34 и из спутника 34 на Землю для приема посредством CPE 32A, CPE 32B и CPE 32C).

В процессе передачи сигнала из передатчика (например, BTS 28A) в приемник (например, CPE 32A) сигнал может встречаться с отражениями на тракте передачи. В этой ситуации приемник (CPE 32A) может принимать несколько сигналов (например, два сигнала), каждый из которых несет идентичную информацию, но смещенную во времени. В результате сигнал, принятый приемником (CPE 32A), будет суммой двух указанных сигналов, смещенных во времени относительно друг друга. Например, один принятый сигнал должен соответствовать неотраженному сигналу, в то время как другой сигнал должен соответствовать отраженному сигналу. Разница во времени между этими двумя сигналами соответствует разнице между временем поступления в приемник неотраженного сигнала и временем поступления в приемник отраженного сигнала, обусловленной отличиями тракта между этими двумя сигналами.

В том случае, где разница во времени (временная задержка) между двумя указанными поступлениями сигналов больше продолжительности символа, приемник (CPE 32A) должен принимать составной сигнал, соответствующий сумме двух указанных сигналов, при этом невозможно различить символы (биты) в неотраженном сигнале и символы (биты) отраженного сигнала. В результате информация, которую несет сигнал, переданный передатчиком, не может быть захвачена приемником, так как приемник будет "наблюдать", по существу, плоский сигнал. Следовательно, наличие отражений многолучевого распространения может воздействовать негативным образом на передачу сигнала с короткой продолжительностью символа и, следовательно, делает передачу сигнала нетолерантной к отражениям многолучевого распространения.

Использование мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) преодолевает эту нетолерантность в отношении отражения многолучевого распространения посредством разделения канала на несколько подканалов, то есть поднесущих с более узкой шириной полосы частот, каждая из которых накладывается в ортогональном отношении. Термин "ортогональный" здесь используют для обозначения "независимый" или определяют таким способом, что они не создают помехи. Информация может передаваться на параллельных накладывающихся поднесущих, извлечение информации из которых может осуществляться независимо. Например, в одном варианте осуществления несущая может иметь форму (sin x)/x. В OFDM один передатчик осуществляет передачу на нескольких различных ортогональных частотах (обычно, от десятков до тысяч). Так как частоты расположены близко, каждая частота имеет место для узкополосного сигнала. Сигнал также разделяют на равное количество параллельных потоков, которые модулируют независимо на их поднесущие. Так как подканалы имеют ширину полосы частот более узкую, чем ширина полосы частот первоначального сигнала, продолжительность символа в каждом подканале увеличивается. Другими словами, продолжительность символа каждого сигнала в каждом подканале больше продолжительности символа сигнала в первоначальном канале.

При обеспечении более узкой ширины полосы частот подканала, что обеспечивает большую продолжительность символа, сигнал может быть сделан более толерантным в отношении многолучевого распространения. При относительно большей продолжительности символа сигнал в каждом подканале (поднесущей) может быть подвергнут изменениям времени при многолучевом распространении без потери информации сигнала. Действительно, символы каждого сигнала в каждом подканале могут быть различены приемником, даже если существует смещение (разница) во времени из-за отражений. Для достижения этого результата можно так выбрать ширину полосы частот подканала, чтобы продолжительность символа каждого сигнала в каждом подканале была больше любой разницы во времени, которая может возникнуть в результате отражений многолучевого распространения.

Однако на эти независимые узкие поднесущие в соответствующих подканалах воздействует другое явление распространения, избирательное по частоте замирания. Фиг.2 иллюстрирует действие избирательного по частоте замирания. Избирательное по частоте замирание возникает при возникновении на тракте распространения сигнала отражений, ведущих к случайному затуханию (или исчезновению) сигнала на определенных частотах. Например, как изображено на фиг.2, передаваемая несущая 10 OFDM содержит несколько поднесущих 12. Когда несущая 10 OFDM подвергается отражениям на тракте 14 распространения, несущая 10 OFDM должна приниматься как несущая 16 OFDM. Принятая несущая 16 OFDM может иметь некоторые затухающие поднесущие 17 и некоторые отсутствующие поднесущие 18. Действительно отражения при распространении или отражения при многолучевом распространении могут, например, приводить к поступлению в приемник некоторых частот сигнала в нескольких половинах длины волны (λ/2) от фазы, что ведет к ликвидации сигнала и потере или затуханию некоторых спектральных составляющих.

Следовательно, из-за возможного избирательного по частоте замирания принятый сигнал может не содержать копии всех поднесущих, или полезные копии всех поднесущих, и информацию, которую они несут, так как определенные поднесущие могут затухать или исчезать.

Из-за избирательного по частоте замирания, как описано выше, некоторые поднесущие OFDM могут быть расположены в зонах замирания канала. Избирательное по частоте замирание, ассоциированное с каналом, является уникальным для каждого отдельного тракта распространения. Каждый передатчик должен создавать уникально замирающий сигнал в каждом приемнике. Следовательно, если приемник суммирует принятые из нескольких передатчиков сигналы, каждый из которых ассоциирован с уникальными замирающими поднесущими, возможно, что затухающие или замирающие поднесущие из одного передатчика не будут затухающими в другом передатчике или других оставшихся передатчиках. Следовательно, приемник должен быть выполнен с возможностью восстановления первоначального сигнала посредством суммирования или объединения сигналов, принятых из разных передатчиков.

Действительно для извлечения выгоды из различных характеристик замирания каждого сигнала, испускаемого каждым передатчиком (BTS 28A, соединенной с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенной с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенной с приемопередатчиком 30C и/или спутником 34) сигналы должны быть синхронизированы или скоординированы так, чтобы сигналы поступали в зону обслуживания, по существу, одновременно или, по меньшей мере, в пределах интервала времени, определенного продолжительностью символа. Например, если ширина каждой поднесущей составляет 10 кГц и она переносит 1 bit/Hz, то продолжительность символа составляет 100 мs (1/10000 bps). Пока элементы системы синхронизированы во времени так, чтобы все данные доставлялись в зону обслуживания с задержкой не большей 100 мs (0,1 миллисекунд), приемник (например, CPE 32A) будет принимать содержимое всех передаваемых сигналов как идентичное.

Так как каждый отдельный приемопередатчик (BTS 28A, соединенная с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенная с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенная с приемопередатчиком 30C и/или спутником 34), все были синхронизированы идентично и функционируют с небольшим уходом частоты (что обусловлено соответствием идентичному источнику), CPE (например, 32A, 32B, 32C) наблюдает все сигналы в пределах своей полосы пропускания как идентичные. Соответственно сигналы из одного или большего количества наземных приемопередатчиков (BTS 28A, соединенной с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенной с приемопередатчиком 30B, и BTS 28C, соединенной с приемопередатчиком 30C) и спутника 34 эффективно обеспечивают разнесение сигнала для приемопередатчика CPE (например, 32A, 32B, 32C).

Как иллюстрирует фиг.3, это разнесение сигнала обеспечивает возможность приема приемопередатчиком CPE (например, 32A, 32B, 32C) подканалов из одного источника (например, из базовой станции 28A, соединенной с передатчиком 30A), которые обнаруживаются замирающими или обнуленными посредством избирательного по частоте замирания при передаче другими источниками (например, из базовой станции 28B, соединенной с приемопередатчиком 30B, и из спутника 34). Как изображено на фиг.3, суммируя все сигналы, принятые из различных источников (BTS 28A, соединенной с приемопередатчиком 30A, BTS 28B, соединенной с приемопередатчиком 30B, и спутника 34), приемопередатчик (например, CPE 32A) должен обеспечивать возможность восстановления всех подканалов, присутствующих в первоначальном сигнале OFDM до передачи.

Также кодирование и перемежение могут способствовать обеспечению возможности извлечения этой информации, содержащейся в затухающих или потерянных (исчезнувших) поднесущих, из данных, содержащихся в остальных поднесущих. Кодирование может включать в себя изменение спектра сигнала для увеличения содержимого информации для обеспечения избыточности информации посредством включения одной или большего количества копий идентичных данных. Задача кодирования канала состоит в улучшении характеристики отношения интенсивности ошибочных битов (BER) посредством добавления избыточности в передаваемые данные для получения кодированного потока битов данных. Канальное кодирование включает в себя добавление избыточных битов в сигнал для обеспечения возможности обнаружения ошибки и/или исправления ошибки. Перемежение используют для разнесения избыточных битов данных по нескольким поднесущим, так чтобы при замирании или потере одной или большего количества поднесущих, избыточные биты данных могли быть обнаружены в другой поднесущей или других поднесущих, которые не пострадали от избирательного замирания. Перемежение является перестановкой, при которой биты переставляют некоторым образом и в приемнике выполняют обратную перестановку. Обычным способом перемежения является блочное перемежение. При блочном перемежении данные записывают в матрицу построчно и считывают по столбцам. Кадрирование может включать в себя, например, соответствующую опорную информацию синхронизации, которая идентифицирует начало и конец кадра, а также обеспечивает сигнал синхронизации, который может использоваться приемопередатчиком (CPE) для точного захвата передаваемого потока данных.

Согласно одному аспекту этого варианта осуществления используют опорную временную и частотную информацию, являющуюся общей для всех приемопередатчиков, что обеспечивает возможность наблюдения CPE нескольких сигналов скорее в виде единого широковещания, чем помех. Это может быть особенно полезным, когда имеют дело с сигналами, доставляемыми спутником, в системе с несколькими спутниками или смешанными спутниково-наземными операциями, так как временная задержка поступления спутниковых сигналов является и длительной и изменяемой в зависимости от зоны облучаемой Земли.

Например, когда спутниковые и наземные системы синхронизированы так, чтобы содержимое на сигналах из каждого передатчика в нескольких географически разнесенных наземных передатчиках или из каждого передатчика в объединении одного или большего количества географически разнесенных наземных передатчиков и одного или большего количества спутниковых передатчиков поступало в зону обслуживания одновременно, приемник может извлекать выгоду из различных характеристик замирания каждого сигнала при использовании наименее поврежденного подканала из каждого источника, то есть каждого передатчика. Это обеспечивает возможность, среди прочего, понижения приемником своего отношения интенсивности ошибочных битов (BER).

Следовательно, доставка содержимого или информации по многосегментной системе, которая содержит один или большее количество спутниковых передатчиков и/или один или большее количество географически разнесенных наземных передатчиков, обеспечивает возможность приема приемником нескольких независимо замирающих сигналов и возможность захвата приемником поднесущих, которые иначе должны быть замирающими или должны быть потеряны при доставке только одним передатчиком. В результате качество многосегментной системы может быть повышено по сравнению с качеством системы, в которой передают содержимое только из одного источника (то есть одного передатчика). Дополнительно при многосегментной системе также может быть усовершенствована зона обслуживания и улучшено восприятие пользователя по сравнению с зоной обслуживания и восприятием пользователя при системе, в которой передают содержимое только из одного источника.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения описанная выше система сети связи может быть оптимизирована для обеспечения двусторонней передачи данных (например, при передаче цифрового речевого сигнала) между независимыми пользователями и сетью связи. В этом варианте осуществления сеть связи может быть разработана для преодоления избирательного по частоте замирания почти тем же образом, что и система сети связи, описанная ранее. Основное различие между системой сети "широковещания" и системой сети "двусторонней" связи состоит в том, что в случае системы двусторонней связи каждый CPE (который действует, как приемопередатчик) может принимать и передавать уникальное содержимое данных. По этой причине географически разнесенные наземные станции (BTS 28A, BTS 28B и BTS 28C) и приемопередатчик на спутнике 34 не обеспечивают общего содержимого данных, но вместо этого обеспечивают индивидуализированное содержимое данных, которое может потребоваться отдельным пользователям (CPE 32A, CPE 32B и CPE 32C).

Подобно системе широковещания замирание сигнала и ассоциированные с ним явления ухудшения сигнала могут также присутствовать в системе двусторонней связи. В любой точке в пространстве приемопередатчик CPE (32A, 32B, 32C) может принимать сигнал, который поврежден, до некоторой степени, явлениями замирания при многолучевом распространении. Следовательно, подобно системе широковещания, эти явления могут быть смягчены, если CPE (32 A, 32B, 32C) может принимать сигналы из нескольких источников, выровненные по времени и по частоте.

Различие между системой широковещания, поддерживающей одностороннюю связь, и системой, поддерживающей двустороннюю связь, состоит в дополнительной потребности мониторинга отдельных соединений в системе двусторонней связи для определения, может ли быть обеспечена определенному CPE улучшенная услуга при использовании нескольких передатчиков или элементов системы для повышения устойчивости канала связи к условиям использования. Если приемник (CPE) определяет, что из одного передатчика возникают чрезмерные ошибки данных, то CPE может запросить передачу системой сети связи на нескольких географически разнесенных передатчиках.

Функционирование прямой линии связи (то есть из BTS в CPE или из спутника в CPE) для системы сети двусторонней связи, с точки зрения синхронизации и опорной частоты, является подобным описанному выше в системе сети односторонней связи. Так как система сети двусторонней связи имеет также обратную связь, дополнительно к прямой связи (нисходящей линии связи), обратный канал (восходящая линия связи) также должен быть синхронизирован.

Действительно доставку потока битов данных нисходящей линии связи синхронизируют и сопоставляют с главной опорной временной и частотной информацией системы (например, цезиевым стандартом или GPS). Следовательно, для приема содержимого (потока битов данных) приемопередатчик CPE синхронизируют с входящим потоком битов. В частности CPE использует временную и частотную опорную информацию, полученную из этого потока битов и несущей (то есть несущей нисходящей линии связи) в качестве опорной информации для своей синхронизации в отношении восходящей линии связи системы (то есть из CPE в BTS или из CPE на спутник). Приемопередатчик CPE "прослушивает" входящую несущую (несущую нисходящей линии связи) и смещает свою частоту так, чтобы точно выровнять свою операционную центральную частоту с передаваемой центральной частотой входящего сигнала (несущей нисходящей линии связи). Эту опорную частоту также используют для получения частоты передачи для формирования CPE своей несущей восходящей линии связи для обеспечения возможности связи CPE (который действует, как передатчик) с приемником (например, BTS или спутником). Также из нисходящей линии связи получают информацию синхронизации, используя биты синхронизации в нисходящей линии связи для точного выравнивания по времени и приемника и передатчика.

В отличие от нисходящей линии связи, где один приемник (например, CPE 32A) принимает и суммирует или объединяет сигналы, подаваемые несколькими передатчиками (например, BTS 28A, 28B, 28C, спутником 34), в конфигурации восходящей линии связи существует несколько независимых географически разнесенных приемников (например, BTS 28A, 28B, 28C и приемник на спутнике 34), прослушивающих один передатчик (например, CPE 32A). Следовательно, в конфигурации восходящей линии связи любой один или большее количество приемников BTS 28A, 28B, 28C и/или приемник на спутнике 34 могут принимать поврежденный вариант (сигнала) передачи. В результате может потребоваться выполнение реконструкции сигнала передачи в общей точке в нисходящем потоке системы сети связи приемников BTS 28A, 28B, 28C и/или приемника на спутнике 34. В общей точке нисходящего потока приемников BTS 28A, 28B, 28C и/или приемника на спутнике 34 могут быть осуществлены буферизация, сравнение, анализ и использование данных, принятых каждым независимым приемником для лучшего восстановления первоначального сигнала передачи.

Фиг.4 изображает возможный вариант системы сети связи в конфигурации восходящей линии связи, в которой один или большее количество приемников принимают неполную информацию сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как иллюстрирует фиг.4, в системе 40 сети связи каждая принимающая сторона (приемопередатчик 30A, соединенный с BTS 28A, приемопередатчик 30B, соединенный с BTS 28B, и спутник 34) принимает поврежденную копию первоначального сигнала передачи, переданного передатчиком (CPE 32A). Копии повреждены из-за потери некоторых поднесущих, обусловленной избирательным по частоте замиранием. Система 40 сети связи для проверки ошибок содержимого каждой поднесущей использует алгоритм обнаружения ошибок, такой как контроль с помощью циклического избыточного кода (CRC). Информацию поднесущих без ошибок сохраняют в буфере 42 кадров. Поднесущие, имеющие ошибки, содержат пустые символы, вставленные в соответствующие биты кадра. Принятый кадр с символами без ошибок и пустыми символами направляют в центральный комплекс 44 управления и сохраняют в буфере 42.

Когда приемник направляет уникальную информацию без ошибок в соответствующий буфер 42, вовлекают каждую сторону приема (например, приемопередатчик 30A, соединенный с BTS 28A, приемопередатчик 30B, соединенный с BTS 28B, и/или спутник 34). После того, как все стороны и спутники направили соответствующую им информацию сигнала, сравнивают кадры в каждом буфере 42 и посредством блока 46 объединения (например, интегратора кадров) создают новый кадр c использованием содержимого без ошибок из одной или большего количества принимающих сторон. Если продолжают существовать ошибки, то для исправления оставшихся ошибок используют исправление ошибок на уровне кадра.

С использованием этого способа может быть сокращена дополнительная служебная сигнализация, используемая системой для кодирования и исправления ошибок. Действительно, так как система больше не основана на одной точке приема, которая может ретранслировать неполную или разрушенную информацию, система может быть основана на нескольких точках приема для "восстановления" и доставки информации сигнала, по существу, с меньшими ошибками без существенной зависимости от кодирования системы и алгоритмов исправления ошибок. Кроме того, использование нескольких приемников обеспечивает возможность независимого приема некоррелированных сигналов. В результате каждый приемник может быть выполнен с возможностью "наблюдения" уникально замирающего сигнала и сравнения принятого замирающего сигнала с другими сигналами, принятыми остальными приемниками. С использованием этого сравнения каждый приемник может обеспечивать возможность улучшения восстановления принятого кадра без ошибок.

Хотя здесь система сети связи описана в конфигурации, использующей семь приемопередатчиков (три BTS, один спутник и три CPE), должно быть ясно, что также здесь может быть предусмотрена конфигурация с любым количеством приемопередатчиков (например, любым количеством BTS, любым количеством спутников и любым количеством CPE) и, следовательно, попадает в контекст настоящего изобретения.

Хотя выше были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что они были представлены в виде возможного варианта, а не ограничения. Для специалистов в соответствующей области(ях) техники очевидно, что не удаляясь от сути и не выходя из контекста настоящего изобретения, в него могут быть внесены различные изменения в деталях и по виду. Фактически после прочтения описания, приведенного выше, для специалистов в соответствующей области(ях) техники станет очевидно, как реализовать изобретение в альтернативных вариантах осуществления. Соответственно настоящее изобретение не должно быть ограничено ни одним из возможных вариантов осуществления, описанных выше.

Кроме того, способ и устройство настоящего изобретения, подобно связанным устройствам и способам, используемым в технике телесвязи, которые по сути сложны, часто лучше осуществлять на практике, эмпирически определяя соответствующие значения рабочих параметров или проводя компьютерные моделирования для получения лучшей разработки для заданного приложения. Соответственно все соответствующие изменения, комбинации и эквиваленты должны рассматриваться, как попадающие в контекст и область изобретения.

Дополнительно должно быть понятно, что чертежи представлены исключительно в иллюстративных целях. Архитектура настоящего изобретения является достаточно гибкой и конфигурируемой, так что она может быть использована в вариантах, отличных от изображенных на приложенных чертежах.

Дополнительно задача реферата состоит в обеспечении возможности Ведомству по Патентам и торговым маркам США и, в основном, общественности, и, особенно, ученым, инженерам и практикующим специалистам в технике, которые не знакомы с патентом, или юридическими терминами, или фразеологией, быстро определить при поверхностном просмотре сущность технического раскрытия заявки. Реферат ни в коей мере не предназначен для наложения ограничения на контекст настоящего изобретения.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи сигнала данных в сети связи географически разнесенных приемопередатчиков. Технический результат состоит в повышении достоверности приема сигнала данных за счет использования средств восстановления первоначально переданного сигнала данных. Для этого в системе, включающей в себя несколько передатчиков, по меньшей мере, один передатчик находится на спутнике. Несколько передатчиков осуществляют связь с приемником посредством радиосвязи. Каждый из нескольких передатчиков передает в приемник копию сигнала данных на нескольких ортогональных поднесущих частотах. Несколько передатчиков синхронизированы так, чтобы приемник принимал копии сигнала данных, по существу, одновременно. 6 н. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ передачи сигнала данных из нескольких передатчиков в приемник, содержащий этапы, на которых: осуществляют функционирование каждого из нескольких передатчиков для передачи сигнала данных в приемник на нескольких ортогональных поднесущих частотах, причем, по меньшей мере, один из передатчиков находится на спутнике, и несколько передатчиков разнесены географически, приемник принимает поврежденную копию сигнала данных, по меньшей мере, из одного из нескольких передатчиков, и синхронизируют несколько передатчиков, так что приемник принимает поврежденные копии данных, по существу, одновременно, причем приемник использует поврежденные копии данных для восстановления сигнала данных.

2. Способ по п.1, в котором приемник объединяет поврежденные копии данных для восстановления сигнала данных.

3. Способ по п.1, в котором этап, на котором синхронизируют несколько передатчиков содержит этап, на котором синхронизируют передатчики относительно временной опорной информации.

4. Способ передачи сигнала данных из передатчика в несколько приемников, содержащий этапы, на которых: осуществляют функционирование передатчика для передачи сигнала данных в несколько приемников на нескольких ортогональных поднесущих частотах, причем, по меньшей мере, один из приемников находится на спутнике, и несколько приемников разнесены географически, по меньшей мере, некоторые из приемников принимают поврежденную копию сигнала данных, сравнивают поврежденные копии сигнала данных, и объединяют поврежденные копии данных для восстановления сигнала данных.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором буферизируют поврежденные копии сигнала данных.

6. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором анализируют поврежденные копии сигнала данных.

7. Способ по п.4, в котором приемники, принимающие поврежденную копию сигнала данных, сконфигурированы для восстановления, по существу, копии сигнала данных без ошибок с использованием сравнения между поврежденными копиями сигнала данных.

8. Система для передачи сигналов данных в сети приемопередатчиков, содержащая: приемник и несколько передатчиков, выполненных с обеспечением возможности осуществления радиосвязи с приемником, причем, по меньшей мере, один из передатчиков находится на спутнике, и несколько передатчиков разнесены географически, причем несколько передатчиков выполнены с обеспечением возможности передачи сигнала данных в приемник на нескольких ортогональных поднесущих частотах, приемник принимает поврежденную копию сигнала данных, по меньшей мере, из одного из нескольких передатчиков, причем несколько передатчиков выполнены с обеспечением возможности их синхронизации, так чтобы приемник принимал поврежденные копии данных, по существу, одновременно, и при этом приемник дополнительно выполнен с обеспечением возможности использования поврежденных копий данных для восстановления сигнала данных.

9. Система по п.8, в которой приемник дополнительно выполнен с обеспечением возможности объединения поврежденных копий.

10. Система по п.8, в которой несколько передатчиков выполнены с обеспечением возможности их синхронизации относительно временной опорной информации.

11. Система для передачи сигналов данных в сети приемопередатчиков, содержащая: несколько приемников, причем, по меньшей мере, один из приемников находится на спутнике, и несколько приемников разнесены географически, и передатчик, выполненный с обеспечением возможности осуществления радиосвязи с несколькими приемниками, при этом передатчик выполнен с обеспечением возможности передачи сигнала данных в несколько приемников на нескольких ортогональных поднесущих частотах, по меньшей мере, некоторые из приемников принимают поврежденную копию сигнала данных, и блок объединения, осуществляющий связь с несколькими приемниками, при этом блок объединения выполнен с обеспечением возможности объединения поврежденных копий данных, так чтобы восстанавливать сигнал данных.

12. Система по п.11, дополнительно содержащая устройство буферизации, осуществляющее связь с несколькими приемниками, при этом устройство буферизации выполнено с обеспечением возможности буферизации поврежденных копий сигнала данных.

13. Система по п.12, дополнительно содержащая устройство сравнения, осуществляющее связь с устройством буферизации, при этом устройство сравнения выполнено с обеспечением возможности сравнения поврежденных копий сигнала данных.

14. Система по п.13, в которой приемники, принимающие поврежденную копию сигнала данных, выполнены с обеспечением возможности восстановления, по существу, копии сигнала данных без ошибок с использованием результата сравнения между поврежденными копиями сигнала данных, выведенного устройством сравнения.

15. Сеть приемопередатчиков, содержащая: несколько передатчиков, выполненных с обеспечением возможности осуществления радиосвязи с приемником, причем, по меньшей мере, один из передатчиков находится на спутнике, и несколько передатчиков разнесены географически, и каждый из нескольких передатчиков выполнен с обеспечением возможности передачи копии сигнала данных в приемник на нескольких ортогональных поднесущих частотах, и при этом несколько передатчиков выполнены с обеспечением возможности их синхронизации, так чтобы приемник получал копии сигнала данных, по существу, одновременно.

16. Сеть приемников, содержащая: несколько приемников, причем, по меньшей мере, один из приемников находится на спутнике, и несколько приемников разнесены географически, и каждый приемник выполнен с обеспечением возможности приема копии сигнала данных из передатчика, копию сигнала данных передают на нескольких ортогональных поднесущих частотах, и блок объединения, осуществляющий связь с несколькими приемниками, при этом блок объединения выполнен с обеспечением возможности объединения копий сигнала данных, принятых приемниками.