УСТРОЙСТВО СВЯЗИ, СПОСОБ СВЯЗИ И ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА Российский патент 2014 года по МПК H04L27/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству связи, выполненному с возможностью осуществления связи системы связи с множеством несущих, такой как, например, системы OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов).

Предшествующий уровень техники

Система связи с множеством поднесущих для передачи информации с использованием множества поднесущих, такая как OFDM система, имеет большое преимущество, заключающееся в том, что она допускает высококачественную связь даже в жестком канале, и может использоваться для связи с использованием различных носителей связи, таких как беспроводные связи и передача данных по электрическим сетям (power line communications; PLC). OFDM система является системой для использования ортогонального преобразования, такого как FFT (быстрое преобразование Фурье; Fast Fourier Transform) или DWT (дискретное преобразование элементарных волн; Discrete Wavelet Transform), делающего множество несущих ортогональными друг к другу в частотной области, размещая их на одинаковые расстояния, и параллельно мультиплексируя сигналы для передачи. В системе OFDM, частотный интервал множества несущих может быть сужен, множество несущих может быть плотно расположено, не мешая друг другу, в то время как некоторые несущие перекрывают друг друга, и становится возможным осуществить широкополосную связь, эффективно с использованием узкого частотного диапазона.

Фиг.1 показывает пример пакетного формата общего сигнала OFDM. Пакет сигнала OFDM, переданный в связи OFDM, имеет преамбулу 101, управление кадром (frame control; FC) 102, и полезную нагрузку 103 от начала.

Преамбула 101 является разделительной строкой битов (кодовой комбинацией синхронизации), добавленной к началу данных для последовательной передачи цифровых данных, и является сформированной из известных данных. Например, в качестве преамбулы 101 используется преамбула, обеспеченная последовательно и т.п., предоставлением каждой поднесущей с множеством "+1". Приемное устройство связи использует преамбулу, сформированную из известных данных, чтобы выполнить обработку управления обнаружения несущей, извлечение выбора времени синхронизации, извлечение коэффициента коррекции, и т.д., для того, чтобы обнаружить пакет. Управление 102 кадром содержит управляющую информацию индекса преобразования тона, пакетной длины, исходного адреса, конечного адреса, индекса, и т.д., требуемую для передачи и приема. Обычно, система с фиксированной и сильной коррекцией ошибок, система модуляции, частотно-временное разнесение, и т.д. применяются к управлению 102 кадром. Преобразование тона является набором информации числа битов каждой поднесущей (системой модуляции), системой коррекции ошибок, и т.д., и оно ранее определяется и устанавливается между передающим устройством связи и приемным устройством связи. Полезная нагрузка 103 является частью основной части данных, которые будут переданы, а данные преобразования тона и данные пакетной длины хранятся в пакете и передаются в соответствии с управляющей информацией.

Когда пакет сигнала OFDM, как описано выше, передается от передающего устройства связи, если новая информация 104 прибывает из верхнего уровня сети после того, как пакетная длина определяется и устанавливается в управляющей информации кадра 102 управления, пакетная длина является уже определенной, и таким образом новая информация не может быть добавлена к полезной нагрузке 103. В этом случае новую информацию 104 откладывают и передают в полезной нагрузке 103 из следующего кадра. Так как преамбула 101 и управление 102 кадром являются избыточной информацией, если новый пакет генерируется, чтобы передать новую информацию 104, заголовок увеличивается и эффективность передачи уменьшается. В связи, требующей свойства реального времени, откладывание новой информации 104 следующему фрейму может привести к задержке сигнала (см., например, JP-A-2004-166217).

Например, способ использования заключения возможен в качестве способа для позволения добавления новой информации текущему пакету, если новая информация прибывает из верхнего уровня сети после того, как управляющая информация управления кадром определяется как в примере, показанном на Фиг.1. Заключение является разделительной строкой битов, добавленной концу данных, чтобы последовательно передать цифровые данные. Принимающее устройство связи может определять конец данных, обнаруживая заключение. Поэтому информация пакетной длины не содержится в управлении кадром, длина полезной нагрузки делается переменной, и заключение может быть предоставлено после полезной нагрузки. Соответственно, если пакет требуемой длины передан, устройству связи становится возможным выполнить нормальную обработку приема.

Предположим случай, при котором данные передаются в сети N-to-N (узел-к-узлу). Для того чтобы определить конец данных согласно заключению, чтобы провести связь, требуется, чтобы все терминалы, существующие в сети, были в состоянии определить присутствие или отсутствие заключения. Если заключение не может быть обнаружено, длина текущего передаваемого пакета является неизвестной, пакет передается, хотя другой терминал передает пакет, и может произойти противоречие пакетов. Чтобы избежать противоречия пакетов, принимается способ ожидания до принятой максимальной длины пакета перед началом передачи пакета и т.п., посредством чего эффективность использования полосы линии передачи уменьшается.

В системе OFDM, если символьная синхронизация не достигается, допустимая строка данных не может быть получена. Таким образом, чтобы определить присутствие или отсутствие заключения в соответствии со строкой данных, предполагается, что символьная синхронизация достигается. Однако, если символ символьной синхронизации передается для приема заключения, происходит проблема сокращения эффективности передачи. Когда содержание сигнала передачи, адресуемого другому терминалу, не может быть интерпретировано, даже если синхронизация достигнута в преамбуле, существует возможность, что синхронизация может быть потеряна на полпути через передачу, и является рисковым, что может быть не обнаружено заключение.

Задача изобретения заключается в обеспечении устройства связи, осуществляющем заключение, не требующее никакой символьной синхронизации. Другая задача изобретения заключается в обеспечении устройства связи, которое может достоверно определять присутствие или отсутствие заключения, если не достигнута синхронизация, и которое позволяет передавать пакет требуемой длины в сети, в которой существует множество терминалов.

Сущность изобретения

Первый аспект изобретения обеспечивает устройство связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем устройство связи содержит блок назначения фазового вектора, который назначает первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначает второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

По второму аспекту изобретения, устройство связи дополнительно содержит блок модуляции множества несущих, который выполняет модуляцию множества несущих, блок передачи, который передает сигнал множества несущих, причем блок назначения фазового вектора поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, относящейся к преамбуле, с использованием первого набора битов для назначения первого фазового вектора, и поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, относящейся к заключению, с использованием второго набора битов для назначения второго фазового вектора, причем первый набор битов отличается от второго набора битов.

По третьему аспекту изобретения, в устройстве связи данные передачи включают в себя, по меньшей мере, две или более одинаковых последовательных частей данных в качестве каждой из преамбулы и заключения.

По четвертому аспекту изобретения, в устройстве связи блок назначения фазового вектора переключает фазовый вектор для вращения фазы между первым фазовым вектором, относящимся к преамбуле, и вторым фазовым вектором, относящимся к заключению в ответ на отправку синхронизации преамбулы или заключения в данных передачи.

По пятому аспекту изобретения, в устройстве связи блок назначения фазового вектора формирует первый фазовый вектор, относящийся к преамбуле, и второй фазовый вектор, относящийся к заключению, на основе серии битов типа циклического сдвига.

По шестому аспекту изобретения, в устройстве связи блок модуляции множества несущих имеет обратный преобразователь быстрого преобразования Фурье (FFT), который выполняет модуляцию множества несущих с использованием обратного преобразования Фурье.

По седьмому аспекту изобретения, в устройстве связи блок модуляции множества несущих имеет обратный вейвлет-преобразователь, который выполняет модуляцию множества несущих с использованием обратного вейвлет-преобразования.

Восьмой аспект изобретения предоставляет устройство связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем устройство связи содержит блок повторного вращения фазового вектора, который повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, соответствующей преамбуле, и повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, соответствующей заключению, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

По девятому аспекту изобретения, устройство связи дополнительно включает в себя блок приема, который принимает сигнал множества несущих для перенесения данных приема, блок демодуляции множества несущих, который выполняет демодуляцию множества несущих данных прима, и блок обнаружения несущей, который выполняет обнаружение несущей для сигнала множества несущих, обеспеченного блоком повторного вращения фазового вектора, и обнаруживает преамбулу или заключение данных приема.

По десятому аспекту изобретения, в устройстве связи блок повторного вращения фазового вектора переключает фазовый вектор средства вращения фазы для вращения фазы между первым фазовым вектором, относящимся к преамбуле, и вторым фазовым вектором, относящимся к заключению в ответ на результат обнаружения преамбулы или заключения в данных приема, и в котором блок обнаружения несущей обнаруживает преамбулу с использованием первого фазового вектора и обнаруживает заключение с использованием второго фазового вектора во временном ряду.

По одиннадцатому аспекту изобретения, в устройстве связи блок повторного вращения фазового вектора имеет первое средство вращения для вращения фазы на основе первого фазового вектора, относящегося к преамбуле, и второе средство вращения для вращения фазы на основе второго фазового вектора, относящегося к заключению, и в котором блок обнаружения несущей обнаруживает преамбулу с использованием первого фазового вектора и обнаруживает заключение с использованием второго фазового вектора параллельно.

По двенадцатому аспекту изобретения, в устройстве связи блок демодуляции множества несущих включает в себя преобразователь быстрого преобразования Фурье (FFT), который выполняет демодуляцию множества несущих с использованием преобразования Фурье.

По тринадцатому аспекту изобретения, в устройстве связи блок демодуляции множества несущих включает в себя вейвлет-преобразователь, который выполняет демодуляцию множества несущих с использованием вейвлет-преобразования.

По четырнадцатому аспекту изобретения, в устройстве связи канал для осуществления передачи данных является линией питания.

По пятнадцатому аспекту изобретения, в устройстве связи канал для осуществления передачи данных является линией радиосвязи.

Шестнадцатый аспект изобретения предоставляет способ связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем способ связи содержит этапы, на которых назначают первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначают второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

Семнадцатый аспект изобретения предоставляет способ связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем способ связи содержит этапы, на которых повторно поворачивают фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, соответствующей преамбуле с использованием первого фазового вектора, и повторно поворачивают фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, соответствующей заключению с использованием второго фазового вектора, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

Восемнадцатый аспект изобретения предоставляет интегральную схему, используемую в устройстве связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем интегральная схема содержит блок назначения фазового вектора, который назначает первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначает второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

Девятнадцатый аспект изобретения предоставляет интегральную схему, используемую в устройстве связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем интегральная схема содержит: блок повторного вращения фазового вектора, который повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, соответствующей преамбуле с использованием первого фазового вектора, и повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, соответствующей заключению с использованием второго фазового вектора, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

Согласно конфигурации, описанной выше, передающее устройство связи устанавливает различные определенные фазовые векторы в преамбуле и заключении данных передачи, соответственно, и передает данные передачи, и принимающее устройство связи повторно поворачивает фазовые векторы данных приема и обнаруживает сигналы, имеющие определенные фазовые векторы, соответствующие преамбуле и заключению. Передающее устройство связи может переносить информацию о фазе сигнала немодуляции, назначением различных фазовых векторов между преамбулой и заключением, и может осуществить заключение, не требующее никакой символьной синхронизации. Принимающее устройство связи устанавливает определенный фазовый вектор и выполняет обнаружение несущей сигнала, соответствующего фазовому вектору, посредством чего устройство может обнаруживать преамбулу в первом фазовом векторе, соответствующем преамбуле, и может обнаруживать заключение во втором фазовом векторе, соответствующем заключению. В это время информацию переносят на фазе сигнала немодуляции, посредством чего принимающее устройство связи может достоверно определять присутствие или отсутствие заключения, если синхронизация сигнала приема не достигнута. Таким образом, длину части данных в пакете делают переменной, и заключение обеспечивается после части данных, посредством чего конец пакета может быть идентифицирован. Поэтому является возможным передать пакет любой требуемой длины по сети, в которой существует множество терминалов. В этом случае пакетное противоречие и потеря полосы использования канала могут быть подавлены. Если заключение еще не передано во время передачи данных, данные могут быть произвольно добавлены в тот же самый пакет, так, чтобы добавление избыточных данных, сопровождающих пакетное разделение, могло быть уменьшено и эффективность передачи могла быть улучшена.

Согласно аспектам изобретения, может быть обеспечено устройство связи, осуществляющее заключение, не требующее никакой символьной синхронизации. Также может быть обеспечено устройство связи, которое может достоверно определять присутствие или отсутствие заключения, если синхронизация не достигнута, и которое позволяет передавать пакет требуемой длины в сети, в которой существует множество терминалов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает пример пакетного формата общего сигнала OFDM.

Фиг.2 показывает пример пакетного формата сигнала OFDM согласно вариантам осуществления изобретения.

Фиг.3 является блок-схемой для показа конфигурации основной части устройства связи согласно вариантам осуществления изобретения.

Фиг.4 показывает пример серий битов, используемых в вариантах осуществлений изобретения.

Фиг.5 является блок-схемой для показа конфигурации устройства передачи согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.6 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.7 является блок-схемой для показа конфигурации части относительно фазового вектора устройства приема согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг.8 является блок-схемой для показа операции обнаружения несущей и обработки приема в устройстве приема первого варианта осуществления изобретения.

Фиг.9 показывает пример сигнальных точек данных передачи на комплексной плоскости.

Фиг.10 показывает пример сигнальных точек данных приема на комплексной плоскости, когда символьная синхронизация достигнута.

Фиг.11 показывает пример сигнальных точек данных приема на комплексной плоскости, когда символьная синхронизация не достигнута.

Фиг.12 является блок-схемой для показа примера конфигурации детектора несущей первого варианта осуществления изобретения.

Фиг.13 показывает пример сигнальных точек на комплексной плоскости в детекторе несущей первого варианта осуществления изобретения.

Фиг.14 является блок-схемой для показа первого примера конфигурации калькулятора распределения корреляции, используемого в первом варианте осуществления изобретения.

Фиг.15 показывает области сигнальных точек на комплексной плоскости, считаемой в средстве вычисления распределения корреляции на Фиг.14.

Фиг.16 является блок-схемой для показа второго примера конфигурации средства вычисления распределения корреляции, используемого в первом варианте осуществления изобретения.

Фиг.17 показывает области сигнальных точек на комплексной плоскости, считаемой в средстве вычисления распределения корреляции на Фиг.16.

Фиг.18 является блок-схемой для показа конфигурации устройства передачи согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.19 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.20 является блок-схемой для показа конфигурации части относительно фазового вектора устройства приема согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг.21 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг.22 является блок-схемой для показа первого примера операции обнаружения несущей и обработки приема в устройстве приема по третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг.23 является блок-схемой для показа второго примера работы обнаружения несущей и обработки приема в устройстве приема по третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг.24 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно четвертому варианту осуществления изобретения.

Фиг.25 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно пятому варианту осуществления изобретения.

Фиг.26 является блок-схемой для показа конфигурации устройства передачи согласно шестому варианту осуществления изобретения.

Фиг.27 является блок-схемой для показа конфигурации устройства приема согласно шестому варианту осуществления изобретения.

Фиг.28 показывает конфигурацию системы связи по линиям электросети согласно седьмому варианту осуществления изобретения.

Фиг. с 29A по 29C показывают внешний вид модема PLC согласно седьмому варианту осуществления изобретения.

Фиг.30 является блок-схемой для показа примера аппаратной конфигурации модема PLC согласно седьмому варианту осуществления изобретения.

Описание вариантов осуществления

Устройство связи согласно вариантам осуществления может осуществлять связь системы связи с множеством несущих, такой как система OFDM, и используется в сети, в которой множество терминалов существуют и связываются друг с другом. В последующем описании, показано устройство связи OFDM системы. Различные среды связи, такие как проводные линии электрической сети, сетевые линии, линии телевизионной антенны, телефонные линии, и т.д., и беспроводные линии связи беспроводного LAN, UWB (Ультра Широкая полоса), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access; глобальная совместимость для микроволнового доступа), и т.д., могут использоваться в качестве каналов сигналов связи в сети.

В варианте осуществления использован фазовый вектор, назначенный сигналу связи, и информацию переносят на сигнале немодуляции в заключении, чтобы позволить определить присутствие или отсутствие заключения. Предполагается, что заключение, переданное от передающего устройства связи, имеет две или более тех же самых последовательных частей данных как и битовая строка, формирующая заключение. Предполагается, что те же самые последовательные части данных всех "1", всех "0", и т.д., например, формируют заключение, и сигнал немодуляции передается как заключение. В это время различные фазовые векторы устанавливаются, соответственно, в преамбуле и в заключении. Соответственно, принимающее устройство связи может определять присутствие или отсутствие заключения определением фазового вектора.

Фиг.2 показывает пример пакетного формата сигнала OFDM согласно варианту осуществления изобретения. Пакет сигнала OFDM, переданный в устройстве связи по варианту осуществления, имеет заключение 105, указывающее на конец данных так же, как на преамбулу 101, управление кадром (FC) 102, и полезную нагрузку 103.

Преамбула 101 включает в себя десять символов. Некоторым из этих десяти символов назначают информацию о коррекции для того, чтобы корректировать фазовое искажение, которое влияет на пакет сигнала OFDM шумом на канале передачи и информацию о синхронизации для того, чтобы синхронизировать устройство 20 приема с устройством 10 передачи.

Один символ, например, включает в себя 423 поднесущие.

В этом случае информация о пакетной длине не содержится в управлении 102 кадром, длина данных полезной нагрузки 103 создается изменяемой, и заключение 105 предоставляется в конце данных, чтобы указать на конец пакета. Когда пакет передается от передающего устройства связи, если новая информация 104 прибывает из верхнего уровня сети после того, как информация управления кадра 102 управления устанавливается, новая информация 104 добавляется после уже сгенерированной полезной нагрузки 103, и затем добавляется заключение 105. Принимающее устройство связи (конечный или другой терминал) обнаруживает сигнал, имеющий определенный фазовый вектор, таким образом, определяя заключение 105 и распознавая конец переданного пакета.

А именно, заключение 105 является почти тем же самым типом сигнала как преамбула 101 (отличается от преамбулы 101 в используемом фазовом векторе), и включает в себе шесть символов. Заключение 105 обеспечивается в конце пакета OFDM (также называемый кадром).

Кроме того, длина символа заключения 105 делается короче, чем длина символа преамбулы 101. Когда длина символа заключения 105 будет сделана короче, чем длина символа преамбулы 101, улучшится эффективность передачи пакета OFDM.

Фиг.3 является блок-схемой, показывающей конфигурацию основной части устройства связи согласно варианту осуществления изобретения. Фиг.3 показывает устройство 10 передачи стороны передачи и устройство 20 приема принимающей стороны отдельно, но в основном устройство связи имеет функции и устройства передачи 10 и устройства приема 20. В примере конфигурации на фиг.3, показана конфигурация, в которой под устройством связи по линиям электропередачи (PLC модем) предполагается устройство связи.

Устройство передачи 10 включает в себя модулятор 11 множества несущих, цифро-аналоговый преобразователь 12, аналоговый входной блок (analog front end; AFE) 13, и соединитель 14. Модулятор 11 множества несущих модулирует данные передачи сигнала множества несущих системы OFDM с использованием ортогонального преобразования, такого как обратное преобразование Фурье (inverse Fourier transform; IFFT), или обратное вейвлет-преобразование (inverse wavelet transform; IDWT). Цифро-аналоговый преобразователь 12 преобразовывает предоставленный цифровой сигнал множества несущих в аналоговый сигнал и выводит аналоговый сигнал. Аналоговый входной блок 13 позволяет сигналу необходимой полосы частот пройти от входного аналогового сигнала. Соединитель 14 накладывает входной аналоговый сигнал на канал 16 для передачи. Модулятор 11 множества несущих включает в себя фазовый блок 15 назначения фазового вектора для того, чтобы использовать фазовый вектор с фазой, рандомизированной согласно определенному битовому набору, который для данных передачи, соответствующих каждой поднесущей сигнала множества несущих, поворачивает фазу сигнала в каждой поднесущей, и назначает фазовый вектор. Сигнал множества несущих, переданный от устройства передачи 10, передается устройству 20 приема через канал 16.

Устройство 20 приема включает в себя соединитель 21, аналоговый входной блок 22, аналого-цифровой преобразователь 23, и демодулятор 24 множества несущих. Соединитель 21 разделяет предопределенный аналоговый сигнал от принятого сигнала множества несущих. Аналоговый входной блок 22 позволяет сигналу необходимой полосы частот пройти от разделенного аналогового сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 23 преобразовывает входной аналоговый сигнал в цифровой сигнал и выводит цифровой сигнал. Демодулятор 24 множества несущих демодулирует данные приема сигнала множества несущих системы OFDM с использованием преобразования Фурье (FFT), или вейвлет-преобразования (DWT). Демодулятор множества несущих 24 включает в себя блок 25 повторного вращения фазового вектора для того, чтобы использовать фазовый вектор с фазой, рандомизированной согласно определенному битовому набору, который касается данных приема, соответствующих каждой поднесущей демодулируемого сигнала множества несущих, обратно поворачивая фазу сигнала в каждой поднесущей, и повторно поворачивая фазовый вектор.

Фазовый вектор является набором значений, указывающим фазы, соответствующие сигналам поднесущих сигнала множества несущих, и устанавливается таким образом, чтобы фазы сигналов во всех поднесущих стали случайными. Здесь, "фазовый вектор" является набором значений, указывающим на количество вращения сигнальных точек поднесущих, составляющих сигнал множества несущих сигнала OFDM, и т.д., на комплексной координатной плоскости, и относится к комбинации значений для выравнивания формы волны времени сигнала множества несущих (подавления пиков на временном интервале). Фазовый вектор является фиксированным значением комбинации предопределенных значений или переменным значением комбинации значений, измененных в ответ на предопределенное условие. Предопределенное условие является циклическим сдвигом, описанным ниже, или случайным значением. Фазовый вектор называют "фазой несущей" в качестве другого названия. В этом случае фиксированное значение называют "определенной постоянной фазой несущей", и переменное значение называют "случайной фазой несущей".

Вариант осуществления показывает пример, в котором фаза назначается каждой из поднесущих. Альтернативно, однако, одна фаза может быть назначена множеству поднесущих. Когда одна фаза назначается множеству поднесущих, одна фаза предпочтительно назначается смежным поднесущим, или последовательным поднесущим.

Дополнительно, блок 15 назначения фазового вектора может назначать фазовый вектор данным передачи без определенного битового набора. Например, является возможным назначить фазовый вектор данным передачи только, если, по меньшей мере, одна из поднесущих повернута среди поднесущих данных передачи.

Чем больше увеличивается число поднесущих, которые должны быть повернуты, тем меньше корреляции появляется между преамбулой 101 и заключением 105. Таким образом, становится легким определение различий между преамбулой 101 и заключением 105, таким образом увеличивая точность обнаружения несущей.

Фиг.4 показывает пример битового набора, используемого в вариантах осуществления изобретения. Битовый набор, показанный на Фиг.4, является примером типа циклического сдвига и является основанным на битовом наборе, имеющем значение "0" или "π". Такой битовый набор типа циклического сдвига может быть сгенерирован на основании кода PN (Псевдо-Шума), и т.д. PN код, и т.д., используется, посредством чего, в то время как фаза сигнала каждой поднесущей рандомизируется, характеристика может быть обеспечена, имеющая высокую автокорреляцию и кросс корреляцию,. Как показано на фиг.4, один битовый набор, имеющий значение "0" или "π", смещается циклически, посредством чего различные фазовые векторы, такие как фазовый вектор А (первый фазовый вектор), и фазовый вектор B (второй фазовый вектор), могут быть сгенерированы. Поэтому, используется фазовый вектор типа циклического сдвига, посредством чего становится возможным легко генерировать различные фазовые векторы и изменять фазовый вектор. В этом случае один битовый набор должен только быть сохранен, так, чтобы емкость памяти для содержания информации фазового вектора могла быть уменьшена.

Вариант осуществления показывает пример, в котором фаза назначается каждой из поднесущих. Здесь сделано подробное описание битового набора, показанного на фиг.4.

Преамбула включает в себя десять символов, и каждый из символов включает в себя 432 поднесущих. Начальное значение фазы каждой поднесущей установлено в нуль.

Значения "0", "π" указывают на количество вращения относительно фазы поднесущей. "0" означает, что фаза поднесущей не отличается. "π" означает, что фаза поднесущей отличается на 180°. Битовый набор имеет то же самое число значений, указывающее на количество вращения как и поднесущие, включенные в каждую поднесущую.

Фаза устанавливается в поднесущую преамбулы 101 с использованием битового набора, как показано на верхней стороне фиг.4. Когда фаза устанавливается с битовым набором, как показано на верхней стороне фиг.4, фазы с первой по пятой поднесущей устанавливаются в 180°, и фазы шестой и седьмой не различаются. Такие настройки сделаны до 432-й поднесущей, и, таким образом, устанавливается фазовый вектор А относительно поднесущей преамбулы 101.

В отличие от этого случая, фаза устанавливается в поднесущую заключения 105 с использованием битового набора, как показано на нижней стороне фиг.4. Когда фаза устанавливается с битовым набором, как показано на низкой стороне фиг.4, фаза первой поднесущей различна, и фазы со второй по шестой устанавливаются в 180°. Такие настройки делаются до 432-й поднесущей, и, таким образом, устанавливается фазовый вектор B относительно поднесущей заключения 105.

Установка фазы в каждую поднесущую может быть произведена посредством захвата в последовательности с первой по 432-ю поднесущие, и альтернативно, посредством захвата совместно с первой по 432-ю поднесущие.

В вариантах осуществления устройство 10 передачи устанавливает и передает определенные фазовые векторы, отличающиеся между преамбулой и заключением пакета данных передачи, и устройство 20 приема повторно поворачивает фазовые векторы данных приема и обнаруживает сигналы, имеющие определенные фазовые векторы, соответствующие преамбуле и заключению. Сигналы определенных фазовых векторов таким образом обнаруживаются, посредством чего может быть обнаружено заключение. В это время устройство 10 передачи и устройство 20 приема совместно используют информацию фазовых векторов. Информацию переносят на фазе сигнала немодуляции согласно фазовому вектору, посредством чего устройство 20 приема не должно достигнуть символьной синхронизации, и заключение, не требующее никакой символьной синхронизации, может быть осуществлено. Если синхронизация не достигнута в устройстве 20 приема, присутствие или отсутствие заключения могут быть определены достоверно, и может быть осуществлено завершение пакета. Таким образом, если пакет требуемой длины передается по сети, в которой существует множество терминалов, пакетное противоречие и потеря полосы использования канала могут быть подавлены. В этом случае данные могут быть произвольно добавлены в тот же самый пакет, если заключение еще не является переданным во времени передачи данных, таким образом добавление избыточных данных, сопутствующих разделению пакета, может быть уменьшено и может быть увеличена эффективность передачи.

Первый вариант осуществления

Фиг.5 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства передачи согласно первому варианту осуществления изобретения. Фиг.5 показывает пример конфигурации основной части устройства связи, которое соответствует устройству передачи в первом варианте осуществления. В примере конфигурации обратное преобразование Фурье (IFFT) используется для модуляции сигнала множества несущих. Устройство передачи включает в себя средство 31 отображения символа, последовательный/параллельный преобразователь 32 (преобразователь S/P), устройство 33 вращения фазы, обратный преобразователь 34 FFT, параллельный/последовательный преобразователь 35 (преобразователь P/S), цифро-аналоговый преобразователь 36, и контроллер 37.

Средство 31 отображения символа отображает данные передачи последовательных данных в комплексной координатной плоскости. Средство 31 отображения символа преобразовывает данные передачи битовых данных в данные символа, чтобы выполнить основную модуляцию, и отображает данные в M-1 (где М является числом поднесущих) комплексных координатных плоскостей. Преобразователь 32 S/P преобразовывает последовательные данные в параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих. Преобразователь 32 S/P преобразовывает последовательные данные после того, как основная модуляция была введена последовательно (символ передачи) в параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества поднесущих. Порядок средства 31 отображения и преобразователь S/P 32 могут также быть изменены.

Устройство 33 вращения фазы поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей. Устройство 33 вращения фазы поворачивает фазу входных параллельных данных в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 37. Таким образом, фазовый угол вращения "0" или "π", например, задается для каждой поднесущей, и фазу поворачивают. Здесь, максимальное количество параллельных частей данных, фаза которых повернута, является M-1. Обратный преобразователь 34 FFT выполняет IFFT параллельных данных, фаза которых была повернута, и преобразовывает данные во временной интервал. Обратный преобразователь 34 FFT выполняет обратное преобразование Фурье параллельных данных каждой поднесущей, фаза которой была повернута, выполняет модуляцию с несколькими несущими, и генерирует сигнал передачи множества несущих. Преобразователь 35 P/S преобразовывает параллельные данные, подвергнутые модуляции с множеством несущих в последовательные данные. Цифро-аналоговый преобразователь 36 преобразовывает сигнал множества несущих последовательных данных в аналоговый сигнал и выводит аналоговый сигнал.

Контроллер 37 управляет всей работой устройства передачи и также управляет данными передачи. Он предоставляет управляющий сигнал устройству 33 вращения фазы и управляет установкой и изменением фазового вектора. Определенно, контроллер 37 управляет операцией вращения фазы устройства 33 вращения фазы на основе синхронизаций отправки преамбулы и заключения данных передачи и назначает определенный фазовый вектор данным передачи. Контроллер 37 имеет модуль сдерживания битового набора и модуль циклического сдвига, использует определенный битовый набор псевдослучайных значений, имеющих два значения "0" и "π" на основании набора PN, например, генерирует битовый набор, на основании определенного количества циклического сдвига, обеспечивает битовый набор устройству 33 вращения фазы как управляющий сигнал фазового вектора, и поворачивает фазу для каждой целевой несущей. Соответственно, устанавливается предопределенный фазовый вектор.

В это время, контроллер 37 устанавливает различные фазовые векторы в преамбуле и заключении, соответственно, и переключает фазовый вектор устройства 33 вращения фазы в синхронизации с выбором времени каждого времени отправки преамбулы и времени отправки заключения. Контроллер 37 передает такие же данные в последовательных символах, как данные передачи в каждой преамбуле и заключении. Поэтому, в этом случае, в преамбуле и заключении, форма волны сигнала передачи множества несущих соответствует группе синусоидальной волны. Фазовый вектор части данных, содержащей управление кадром и полезную нагрузку между преамбулой и заключением, может принимать несколько режимов таким образом, что он создается также как и заключение, которое создается также как и преамбула, которая установлена любым другим фазовым вектором, или которой не дано фазовое вращение.

Здесь показан пример процесса определения, в котором устройство 10 передачи переключает, при передаче пакета OFDM передачи, фазовый вектор от фазового вектор А к фазовому вектору B.

Контроллер 37 из устройства 10 передачи знает число символов, включенных в пакет передачи. Так как число символов заключения 105 равно шести, контроллер 37 переключает фазовый вектор модуля 15 назначения фазового вектора от фазового вектора А к фазовому вектору B при синхронизации, когда число оставшихся символов пакета передачи становится равным шести. Таким образом, различные фазовые векторы могут быть установлены преамбуле 101 и заключению 105, соответственно. Фиг.6 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно первому варианту осуществления изобретения. Фиг.7 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию части относительно фазового вектора устройства приема согласно первому варианту осуществления изобретения. Фиг.6 и 7 показывают пример конфигурации основной части устройства связи, которое соответствует устройству приема в первом варианте осуществления. В примере конфигурации преобразование Фурье (FFT) используется для демодуляции сигнала множества несущих. Устройства приема включает в себя схему 41 AGC, преобразователь 42 A/D, преобразователь 43 S/P, преобразователь 44 FFT, средство 45 обратного вращения фазы, преобразователь 46 P/S, контроллер 47, детектор 48 несущей, схему 49 синхронизации, эквалайзер 50, демодулятор 51, и средство 52 оценки качества канала.

Схема 41 AGC выполняет сигнальное усиление при выполнении AGC (Автоматического Управления Усиления; Auto Gain Control) сигнала приема. Преобразователь 42 A/D преобразовывает сигнал приема (аналоговый сигнал) в цифровой сигнал и выводит цифровой сигнал. Преобразователь 43 S/P преобразовывает последовательные данные в параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих. Преобразователь 43 S/P преобразовывает последовательные данные ввода данных приема последовательно (символ приема) в параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих. Преобразователь 44 FFT выполняет FFT параллельных данных и преобразовывает данные в частотной области. Преобразователь 44 FFT выполняет преобразование Фурье параллельных данных каждой поднесущей, выполняет демодуляцию множества несущих, и генерирует данные приема параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей сигнала множества несущих.

Средство 45 обратного вращения фазы поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей. Средство 45 обратного вращения фазы поворачивает фазу входных параллельных данных в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 47 и восстанавливает фазу каждой части данных к предыдущей. Здесь, максимальное количество параллельных частей данных, фаза которых повернута, является M-1. Преобразователь 46 P/S преобразовывает параллельные данные, фаза которых была восстановлена (повторно повернута), в соответствии каждой поднесущей сигнала множества несущих в последовательные данные. Изменение порядка средства 45 обратного вращения фазы и преобразователя 46 P/S не вмешивается в работу.

Контроллер 47 управляет всей работой устройства приема. Он предоставляет управляющий сигнал обратному устройству 45 вращения фазы и управляет установкой и изменением фазового вектора, который будет повторно повернут. Определенно, контроллер 47 управляет операцией вращения фазы обратного устройства 45 вращения фазы и восстанавливает фазовое вращение данных каждой поднесущей предыдущему согласно определенному фазовому вектору. Контроллер 47 имеет модуль, сдерживающий битовый набор и модуль циклического сдвига, использует определенный битовый набор псевдослучайных значений, имеющих два значения "0" и "π", на основании серии PN, например, генерирует битовый набор на основе определенного количества циклического сдвига, предоставляет битовый набор обратному устройству 45 вращения фазы как управляющий сигнал фазового вектора, и поворачивает фазу для каждой целевой поднесущей. В этом случае управляющий сигнал фазового вектора соответствует обратному коду к коду устройства передачи. Соответственно, фаза данных каждой поднесущей восстанавливается (повторно поворачивается) согласно предопределенному вектору фазы установки.

В это время контроллер 47 устанавливает различные фазовые векторы в преамбуле и заключении, соответственно, и переключает фазовый вектор обратного устройства 45 вращения фазы в ответ на результат обнаружения предыдущей преамбулы или заключения. Соответственно, фазовый вектор, соответствующий преамбуле или фазовому вектору, соответствующему заключению, устанавливается, и фаза обратно поворачивается. Фазовый вектор части данных между преамбулой и заключением может быть установлен, в соответствии с различными режимами фазового вектора сигнала передачи таким образом, что он сделан таким же, как заключение, таким же, как преамбула, что он установлен любому другому фазовому вектору, или что фазовое вращение не задано.

Здесь показан пример процесса определения, в котором устройство 20 приема переключает, при приеме OFDM пакета приема, фазовый вектор от фазового вектора А к фазовому вектору B.

Контроллер 47 из устройства 20 приема знает число символов, включенных в пакет приема. Так как число символов заключения 105 равно шести, контроллер 47 переключает фазовый вектор блока 25 повторного вращения фазового вектора от фазового вектора А к фазовому вектору B при синхронизации, когда число оставшихся символов пакета приема становится равным шести. Таким образом различные фазовые векторы могут быть установлены преамбуле 101 и заключению 105, соответственно, таким образом повторно поворачивая пакет приема.

Альтернативно, контроллер 47 может переключить фазовый вектор от фазового вектора А к фазовому вектору B при синхронизации, когда процесс повторного вращения к преамбуле 101 закончен.

Дополнительно, контроллер 47 может выполнять процесс повторного вращения к пакету приема с использованием и фазового вектора A и фазового вектора B одновременно. Детектор 48 несущей вводит данные приема последовательных данных, выполняет обнаружение несущей о сигнале после того, как фазовый вектор повторно поворачивают согласно определенному фазовому вектору, и определяет преамбулу или заключение определением присутствия или отсутствия несущей. Если детектор 48 несущей обнаруживает несущую, он выводит сигнал обнаружения несущей схеме 49 синхронизации. Детектор 48 несущей описан подробно далее.

Схема 49 синхронизации вводит данные приема последовательных данных, генерирует сигнал синхронизации, чтобы синхронизировать данные приема, и выводит сигнал синхронизации преобразователю 44 FFT и эквалайзеру 50. Эквалайзер 50 делает сравнение между комплексной информацией входных данных приема и известными данными, находит коэффициент выравнивания, и выравнивает комплексную информацию. Демодулятор 51 выполняет обратное преобразование данных приема после выравнивания от комплексной координатной плоскости. Демодулятор 51 преобразовывает данные символа на комплексной координатной плоскости в битовые данные и получает данные приема. Средство 52 оценки качества канала вводит вывод эквалайзер 50 и вывод демодулятора 51 и измеряет качество приема пилотного сигнала, содержавшегося в данных приема, таким образом оценивая характеристику канала в каждой поднесущей сигнала множества несущих как оценку линии передачи (оценку канала). Результат оценки качества средства 52 оценки качества канала возвращают обратно в устройство передачи. Устройство передачи использует результат оценки качества канала для определения соответствующей системы модуляции, и т.д., для каждой поднесущей.

Устройство приема не знает, какой фазовый вектор содержит прибывший сигнал, переданный от устройства передачи, и таким образом выполняет обработку приема с использованием принятого фазового вектора. В этом случае детектор 48 несущей выполняет обнаружение несущей в то время как контроллер 47 переключает фазовый вектор устройства 45 обратного вращения фазы, соответствующего части кадра пакета.

Фиг.8 является блок-схемой, чтобы показать операцию обнаружения несущей и обработки приема в устройстве приема по первому варианту осуществления изобретения. Во-первых, контроллер 47 устанавливает фазовый вектор А для преамбулы (первый фазовый вектор), и задает фазовый вектор для преамбулы устройством 45 обратного вращения фазы, таким образом производя поиск преамбулы (этап S11). Контроллер 47 определяет, может ли детектор 48 несущей обнаружить несущую, и обнаруживает преамбулу (этап S12).

Если преамбула обнаружена, контроллер 47 переключает настройку на фазовый вектор B для заключения (второго фазового вектора) и задает фазовый вектор для заключения устройством 45 обратного вращения фазы (этап S13). Здесь, предполагается, что фазовый вектор части данных между преамбулой и заключением создан так же как и заключение. Контроллер 47 начинает процесс приема кадра, выполняет обработку синхронизации схемой 49 синхронизации и оценивание коэффициента выравнивания эквалайзером 50, выполняет процесс демодуляции управления кадром и полезной нагрузки в демодуляторе 51, и получает данные приема (этап S14). Этапы S13 и S14 могут также быть заменены друг с другом.

Затем, в то время как обработка демодуляции выполняется в демодуляторе 51, поиск делается для заключения согласно фазовому вектору для заключения. В это время контроллер 47 определяет, может ли детектор 48 несущей обнаружить несущую и обнаруживает заключение (этап S15). Если заключение обнаружено, контроллер 47 предполагает, что конец части данных определен, и выполняет процесс завершения приема кадра (этап S16).

Таким образом, в устройстве приема, устанавливается определенный фазовый вектор, и выполняется обнаружение несущей сигнала, соответствующей фазовому вектору, посредством чего обнаруживается преамбула в фазовом векторе А для преамбулы, и обнаруживается заключение в фазовом векторе B для заключения. В первом варианте осуществления фазовый вектор А для преамбулы, и фазовый вектор B для заключения переключают в ответ на синхронизацию обнаружения сигнала, посредством чего преамбула и заключение могут быть определены во временном ряду.

Следующим пунктом, будет обсуждена операция, относящаяся к обнаружению преамбулы и заключения, с использованием фазового вектора. Во-первых, показаны примеры сигнальных точек данных передачи и данных приема на комплексной плоскости. Фиг.9 показывает пример сигнальных точек данных передачи на комплексной плоскости. Фиг.10 и 11 показывают пример сигнальных точек данных приема на комплексной плоскости; фиг.10 показывает случай, в котором достигается символьная синхронизация, и фиг.11 показывает случай, в котором не достигается символьная синхронизация. Здесь будет обсужден случай, в котором битовая строка фазового вектора является составленной из "0" и "π". Обнаружение заключения будет обсуждено ниже; преамбула также обнаруживается подобным образом.

Предполагается, что устройство передачи передает данные передачи всех "1", например, как заключение. В этом случае средство 31 отображения символа выводит последовательные символы, соответствующие "1", и сигнальные точки, концентрированные на одной точке на I оси комплексной плоскости как в левой части фиг.9. Фаза является 0-π-повернутой средством 33 вращения фазы, и назначается фазовый вектор. В этом случае средство 33 вращения фазы выводит символ, соответствующий "1" или "-1", и сигнальные точки концентрируются на двух точках с источником между I осью комплексной плоскости, как в правой части на фиг.9.

В устройстве приема, принимающем упомянутые выше данные передачи, вывод преобразователя 44 FFT соответствует левой части на фиг.10 или 11. Если фаза обратно 0- или π-повернута средством 45 обратного вращения фазы, и фазовый вектор повторно повернут, вывод соответствует правой части на фиг.10 или 11. Таким образом, когда достигнута символьная синхронизация, вывод преобразователя 44 FFT соответствует выводу такому, что сигнальные точки концентрируются на двух точках с источником между I осью комплексной плоскости, как в правой части на фиг.10. Вывод средства 45 обратного вращения фазы соответствует выводу такому, что сигнальные точки концентрируются на одной точке на I оси комплексной плоскости, посредством повторного вращения фазового вектора и символ, соответствующий "1", восстанавливается. С другой стороны, когда символьная синхронизация не достигается, вывод преобразователя 44 FFT соответствует выводу такому, что сигнальные точки не концентрируются на одной точке на комплексной плоскости, фаза вращается случайным образом, и сигнальные точки занимают положение на окружности с источником в центре как в левой части фиг.11. Вывод средства 45 обратного вращения фазы соответствует выводу такому, что, если фазовый вектор повторно поворачивают, сигнальные точки занимают положение на окружности с источником в центре на комплексной плоскости, и фаза вращается случайным образом.

Конфигурация и работа детектора 48 несущей, используемые в варианте осуществления, будут обсуждены. Фиг.12 является блок-схемой, чтобы показать пример конфигурации детектора несущей по варианту осуществления изобретения, и фиг.13 показывает пример сигнальных точек на комплексной плоскости в детекторе несущей по вариантам осуществления изобретения. Детектор 48 несущей включает в себя модуль 121 задержки, коррелятор 122 несущей, средство вычисления 123 распределения корреляции, и средство 124 определения сравнения. Коррелятор 122 несущей делает сравнение между входными данными и данными, задержанными модулем 121 задержки, и находит корреляцию между несущими. Например, коррелятор 122 несущей вычисляет значение C (n, k) корреляции несущей согласно следующему выражению (1):

C (n, k) = d (n, k-1) × d (n, k) * (1)

где C: значение корреляции несущей

d: Сложное значение после FFT

n: число символов OFDM

k: число несущих OFDM

*: Сопряженное комплексное число

Чтобы передать те же самые последовательные данные как заключение OFDM сигнала множества несущих, форма волны сигнала передачи соответствует синусоидальной группе, в которой каждая поднесущая является синусоидальной волной. В этом случае разность фаз двух смежных поднесущих является постоянной во всех поднесущих. Поэтому, если найдена корреляция между несущими, постоянное значение получают во всех поднесущих. Таким образом, в заключении значение C (n, k) корреляции несущей согласно выражению (1) соответствует одному постоянному значению независимо от того, достигнута ли синхронизация.

Когда символьная синхронизация не достигнута, ввод детектора 48 несущей соответствует вводу такому, что фаза вращается случайным образом и сигнальные точки занимают положение на окружности с точкой отсчета в центре на комплексной плоскости как в левой части фиг.13. Напротив, даже если символьная синхронизация не достигнута, вывод коррелятора 122 несущей соответствует выводу такому, что сигнальные точки концентрируются на одной точке на комплексной плоскости как в правой части фиг.13. Поэтому определяется действительно ли сигнальные точки вывода коррелятора 122 несущей концентрируются на одной точке на комплексной плоскости, посредством чего становится возможным определить присутствие или отсутствие заключения, а именно, обнаружение несущей.

Средство 123 вычисления распределения корреляции вычисляет выходное распределение коррелятора 122 несущей на комплексной плоскости. Средство 124 определения сравнения сравнивает выходное значение средства 123 вычисления распределения корреляции с предопределенным пороговым значением для определения и выводит результат определения. Например, средство 123 вычисления распределения корреляции делит комплексную плоскость на области для каждого квадранта, и т.д., находит число сигнальных точек, существующее в каждой области, и вычисляет максимальное значение. Если число сигнальных точек, существующих в какой-либо области на комплексной плоскости, превышает предопределенное число, может быть решено, что сигнальные точки значения корреляции несущей концентрируются в области. Поэтому средство 124 определения сравнения определяет, превышает ли вывод средства 123 вычисления распределения корреляции пороговое значение, таким образом определяя присутствие или отсутствие несущей. Результатом определения средства определения 124 сравнения является вывод как сигнал обнаружения несущей детектора 48 несущей.

Фиг.14 является блок-схемой, чтобы показать первый пример конфигурации средства вычисления распределения корреляции, используемого в варианте осуществления изобретения. Фиг.15 показывает области сигнальных точек на комплексной плоскости, подсчитываемые в средстве вычисления распределения корреляции на фиг.14. Средство 123A вычисления распределения корреляции в первом примере включает в себя два средства определения 131A и 131В кода, четыре счетчика 132A, 132B, 132C, и 132D, и детектор 133 максимального значения.

Средство 123A вычисления распределения корреляции определяет код синфазной составляющей (I сигнальный компонент) входного сложного сигнала средством 131А определения кода, и определяет код квадратурного компонента (Q сигнальный компонент) средством 131B определения кода. Средство 123А вычисления распределения корреляции считает числа положительных и отрицательных сигнальных точек, выведенными средствами 131A и 131B определения кода, счетчиками с 132A по 132D.

Соответственно, число несущих, существующих в каждом из первого по четвертый квадранты на комплексной плоскости, считается как выходное распределение коррелятора 122 несущей на комплексной плоскости, как показано на фиг.15. После завершения подсчета числа сигнальных точек для всех поднесущих средство 123A вычисления распределения корреляции обнаруживает и выводит максимальное значение счета счетчиков с 132A по 132D детектором 133 максимального значения.

Если счет кого-либо из счетчиков с 132A по 132D является большим, и максимальное значение, выведенное детектором 133 максимального значения, превышает предопределенное значение, считается, что сигнальные точки вывода коррелятора 122 несущей концентрируются на любой области на комплексной плоскости. Средство 124 определения сравнения 124 детектора 48 несущей устанавливает пороговое значение к 0,75, например, и сравнивает отношение общего количества используемых несущих сигнала множества несущих к количеству несущих, существующих в определенном квадранте на комплексной плоскости (а именно, максимальное значение вывода средства 123 вычисления распределения корреляции) с пороговым значением. В это время, пороговое значение <(счет/ (общее количество используемых несущих)). Если отношение превышает пороговое значение, решается, что несущая обнаруживается.

Фиг.16 является блок-схемой, чтобы показать второй пример конфигурации средства вычисления распределения корреляции, используемого в варианте осуществления изобретения. Фиг.17 показывает области сигнальных точек на комплексной плоскости, считаемые в средстве вычисления распределения корреляции на фиг.16. Средство 123B вычисления распределения корреляции во втором примере включает в себя средство 145 вращения фазы, четыре средства 141A, 141B, 141C, и 141D определения кода, восемь счетчиков 142A, 142B, 142C, 142D, 142E, 142F, 142G, и 142H и детектор 143 максимального значения.

Средство 123B вычисления распределения корреляции определяет, что код синфазной составляющей входного комплексного сигнала средством 141A определения кода определяет код квадратурного компонента средством 141B определения кода, определяет код синфазного компонента сигнала, обеспеченного π/4 вращением фазы сложного сигнала средством 141C определения кода, и определяет код квадратурного компонента средством 141D определения кода. Средство 123В вычисления распределения корреляции считает число положительных и отрицательных сигнальных точек, выведенных средствами с 141А по 141D определения кода счетчиками с 142A по 142D. Соответственно, средство 123B вычисления распределения корреляции считает число несущих, существующих в области, соответствующей каждому квадранту в состоянии, в котором ось IQ комплексной плоскости повернута π/4 (45°) (каждый квадрант в состоянии, в котором каждая сигнальная точка повернута π/4 в комплексной плоскости) параллельно с подсчетом числа несущих, существующих в каждом из с первого по четвертый квадранты в комплексной плоскости, как показано на фиг.17. Во втором примере выходное распределение коррелятора 122 несущей на комплексной плоскости может быть обнаружено более точно, и ошибочное обнаружение может быть уменьшено, так, чтобы точность обнаружения максимального значения в детекторе 143 максимального значения могла быть улучшена. Соответственно, точность обнаружения несущей детектора 48 несущей может быть улучшена.

Второй вариант осуществления

Фиг.18 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства передачи согласно второму варианту осуществления изобретения. Фиг.18 показывает пример конфигурации основной части устройства связи, который соответствует устройству передачи во втором варианте осуществления. В примере конфигурации обратное вейвлет-преобразование (inverse wavelet transform; IDWT) используется для модуляции сигнала множества несущих. Устройство передачи включает в себя средство 31 отображения символа, преобразователь 32 S/P, средство 233 вращения фазы, обратный вейвлет-преобразователь 234, преобразователь 35 P/S, цифро-аналоговый преобразователь 36, и контроллер 37. В следующих вариантах осуществления, дано описание, центрированное вокруг различных частей от первого варианта осуществления и подобной конфигурации, и работа не будет обсуждена снова.

Средство 233 фазового вращения поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 237. Чтобы использовать обратное вейвлет-преобразование, пара поднесущей (пара смежных поднесущих) формирует сложную информацию. На фиг.18 две сигнальных линии, включенные в эллипс, указывают на пару поднесущих. Поэтому, "2n-1"-ый (n положительное целое число) ввод является синфазным компонентом сложной информации, 2n-ый ввод является квадратурным компонентом сложной информации (где 1≤n≤M/2-1), считается, что числа поднесущей являются от 0 по M-1, комплексная поднесущая формируется из пары поднесущей, и фаза каждой пары поднесущей повернута как с использованием обратного преобразования Фурье. Таким образом, угол фазового вращения "0" или "π", например, задан для каждой пары поднесущей, и фаза является повернутой. В отличие от случая использования обратного преобразования Фурье, максимальное количество параллельных частей данных, фаза которых повернута, является M/2-1.

Обратный вейвлет-преобразователь 234 выполняет IDWT параллельных данных, фаза которых была повернута, и преобразовывает данные в частотную область. Обратный вейвлет-преобразователь 234 выполняет обратное вейвлет-преобразование параллельных данных каждой поднесущей, фаза которой была повернута, выполняет модуляцию с множеством несущих, и генерирует сигнал передачи множества несущих. Порядок средства 31 отображения символа и преобразователь 32 S/P может также быть изменен.

Контроллер 237 управляет всей работой устройства передачи и данными передачи. Он предоставляет управляющий сигнал средству 233 вращения фазы и управляет установкой и изменением фазового вектора. А именно, контроллер 237 управляет операцией фазового вращения средства 233 вращения фазы на основании синхронизаций передачи преамбулы и заключения данных передачи и назначает определенный фазовый вектор данным передачи. Контроллер 237 использует определенный битовый набор псевдослучайных значений, имеющих два значения "0" и "π" на основании серии PN, например, и, генерирует битовый набор на основании определенного количества циклического сдвига как в первом варианте осуществления. Контроллер 237 предоставляет битовый набор средству 233 вращения фазы как управляющий сигнал фазового вектора и поворачивает фазу для каждой целевой пары поднесущей, таким образом, устанавливая предопределенный фазовый вектор. В это время, контроллер 237 устанавливает различные фазовые векторы в преамбуле и заключении и переключает фазовый вектор средства 233 вращения фазы в синхронизации с выбором времени из времени отправки преамбулы и времени отправки заключения.

Фиг.19 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно второму варианту осуществления изобретения. Фиг.20 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию части относительно фазового вектора устройства приема согласно второму варианту осуществления изобретения. Фиг.19 и 20 показывают пример конфигурации основной части устройства связи, который соответствует устройству приема во втором варианте осуществления. В примере конфигурации вейвлет-преобразование (wavelet transform; DWT) используется для демодуляции сигнала множества несущих. Устройство приема включает в себя схему 41 AGC, преобразователь 42 A/D, преобразователь 43 S/P, вейвлет-преобразователь 244, средство 245 обратного вращения фазы, преобразователь 46 P/S, контроллер 247, детектор 48 несущей, схему 49 синхронизации, эквалайзер 50, демодулятор 51, и средство 52 оценки качества канала.

Вейвлет-преобразователь 244 выполняет DWT параллельных данных и преобразовывает данные во временную область. Вейвлет-преобразователь 244 волны выполняет вейвлет-преобразование параллельных данных каждой поднесущей, выполняет демодуляцию множества несущих, и генерирует данные приема параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей сигнала множества несущих.

Средство 245 обратного вращения фазы поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 247, и восстанавливает фазу каждой части данных предыдущему. На фиг.20 две сигнальных линии, заключенные в эллипс, указывают на пару поднесущей. В отличие от случая использования преобразования Фурье, максимальное число параллельных частей данных, фаза которых повернута, является M/2-1. Изменение порядка средства 245 обратного вращения фазы и преобразователь 46 P/S не вмешивается в работу.

Контроллер 247 управляет всей работой устройства приема. Он предоставляет управляющий сигнал средству 245 обратного вращения фазы и управляет установкой и изменением фазового вектора, который будет повторно повернут. А именно, контроллер 247 управляет операцией фазового вращения средства 245 обратного вращения фазы и восстанавливает фазовое вращение данных каждой поднесущей к предыдущему согласно определенному фазовому вектору. Контроллер 247 использует определенный битовый набор псевдослучайных значений, имеющих два значения "0" и "π" на основании серии PN, например, и, генерирует битовый набор на основании определенного количества циклического сдвига как в первом варианте осуществления. Контроллер 247 предоставляет битовый набор средству 245 обратного вращения фазы как управляющий сигнал фазового вектора и поворачивает фазу для каждой целевой пары поднесущей. В этом случае управляющий сигнал фазового вектора соответствует обратному коду к тому из устройства передачи. Соответственно, фаза данных каждой поднесущей восстанавливается (повторно поворачивается) согласно предопределенному фазовому вектору установки. В это время контроллер 247 устанавливает различные фазовые векторы в преамбуле и заключении и переключает фазовый вектор средства 245 обратного вращения фазы в ответ на результат обнаружения предыдущей преамбулы или заключения.

Таким образом, в конфигурации с использованием вейвлет-преобразования вместо FFT, устройство приема может также определить преамбулу и заключение и обнаружить несущую, как в первом варианте осуществления. Поэтому, устройство приема может начать обработку приема согласно обнаружению преамбулы и может выполнить обработку завершения приема согласно обнаружению заключения.

Третий вариант осуществления

Фиг.21 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно третьему варианту осуществления изобретения. Третий вариант осуществления показывает конфигурацию для того, чтобы обнаружить преамбулу и заключение параллельно в устройстве приема. Устройство приема включает в себя схему 41 AGC, преобразователь 42 A/D, преобразователь 43 S/P, преобразователь 44 FFT, средство 345A обратного вращения фазы, средство 345В обратного вращения фазы, преобразователь 346A P/S, преобразователь 346B P/S, контроллер 347, детектор 361 преамбулы, детектор 362 заключения, схему синхронизации 49, эквалайзер 50, и демодулятор 51. Канал средства 345A обратного вращения фазы, преобразователя 346A P/S, и детектора 361 преамбулы и канал средства 345B обратного вращения фазы, преобразователя 346B P/S, и детектора 362 заключения обеспечены параллельно на выходной стороне преобразователя 44 FFT. Схема 49 синхронизации и эквалайзер 50 соединены с выходной стороной преобразователя 346A P/S.

Фиг.21 показывает пример конфигурации, включающей в себя преобразователь FFT. Альтернативно, конфигурация может также быть применена подобным образом, если вейвлет-преобразователь включен вместо преобразователя FFT.

Средство 345A обратного вращения фазы устанавливает фазовый вектор А для преамбулы и поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 347. Преобразователь 346A P/S вводит параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих, выведенного средством 345A обратного вращения фазы, и преобразовывает параллельные данные в последовательные данные. Порядок средства 345A обратного вращения фазы и преобразователя 346A P/S может быть обменен друг с другом.

Средство 345В обратного вращения фазы устанавливает фазовый вектор В для заключения и поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 347. Преобразователь 346В P/S вводит параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих, выведенного средством 345В обратного вращения фазы, и преобразовывает параллельные данные в последовательные данные. Порядок средства 345В обратного вращения фазы и преобразователя 346В P/S может быть обменен друг с другом.

Контроллер 347 выводит управляющий сигнал для того, чтобы установить фазовый вектор А для преамбулы средству 345А обратного вращения фазы. Контроллер 347 выводит управляющий сигнал для того, чтобы установить фазовый вектор В для заключения средству 345В обратного вращения фазы.

Каждый детектор 361 преамбулы и детектор 362 заключения имеет конфигурацию и функцию, подобные таковым из детектора 48 несущей на фиг.6. Детектор 361 преамбулы вводит данные приема, фаза которых была восстановлена (повторно повернута) с использованием фазового вектора А для преамбулы средством 345А обратного вращения фазы, выполняет обнаружение несущей и обнаруживает присутствие или отсутствие преамбулы. Сигнал обнаружения преамбулы от детектора 361 преамбулы выводится схеме 49 синхронизации и эквалайзеру 50 и используется для процесса начала приема. Здесь, предполагается, что фазовый вектор части данных между преамбулой и заключением сделан таким же образом как заключение.

Детектор 362 заключения вводит данные приема, фаза которых была восстановлена (повторно повернута) с использованием фазового вектора В для заключения средством 345В обратного вращения фазы, выполняет обнаружение несущей и обнаруживает присутствие или отсутствие заключения. Сигнал обнаружения заключения от детектора 361 заключения выводится демодулятору 51 и используется для процесса окончания приема.

Детектор 361 преамбулы и детектор 362 заключения работают параллельно, и процесс обнаружения преамбулы и процесс обнаружения заключения выполняются параллельно. Так как каждый детектор 361 преамбулы и детектор 362 заключения имеет простую конфигурацию, подобную конфигурации детектора несущей, если они обеспечиваются параллельно, масштаб схемы не становится таким большим.

Фиг.22 является блок-схемой, чтобы показать первый пример операции обнаружения несущей и процесса приема в устройстве приема по третьему варианту осуществления изобретения. Когда обнаружение несущей началось под управлением контроллера 347, детектор 361 преамбулы определяет присутствие или отсутствие преамбулы, и одновременно детектор 362 заключения определяет присутствие или отсутствие заключения. Таким образом, определяется успешно ли выполнено обнаружение несущей с использованием фазового вектора А в детекторе 361 преамбулы, (этап S21) и определяется успешно ли выполнено обнаружение несущей с использованием фазового вектора B в детекторе 362 заключения (этап S22). Процесс обнаружения несущей происходит всегда и если несущая обнаруживается, контроллер 347 выполняет процесс, откликающийся на преамбулу или заключение.

Если обнаружение несущей с использованием фазового вектора А определяется успешно, а именно если обнаруживают преамбулу, контроллер 347 начинает процесс приема кадров в соответствии с обнаружением преамбулы (этап S23). В этом случае, на основании сигнала обнаружения преамбулы, контроллер 347 выполняет процесс синхронизации схемой 49 синхронизации и оценку коэффициента уравнивания эквалайзером 50, начинает процесс демодуляции управления кадром и полезной нагрузки в демодуляторе 51 и получает данные приема. Если обнаружение несущей с использованием фазового вектора В определяется успешно, а именно если обнаруживают заключение, контроллер 347 заканчивает процесс приема кадров в соответствии с обнаружением преамбулы (этап S24). В этом случае, контроллер 347 выводит сигнал обнаружения заключения для указания конца части данных, и заканчивает процесс демодуляции в демодуляторе 51.

Фиг.23 является блок-схемой, чтобы показать второй пример работы обнаружения несущей и обработки приема в устройстве приема по третьему варианту осуществления изобретения. Второй пример показывает процесс, в котором успешно осуществляют обнаружение несущей в обоих фазовых векторах А и В. В этом случае, определяется действительно ли успешно выполнено обнаружение несущей с использованием фазового вектора А в детекторе 361 преамбулы и обнаружение несущей с использованием фазового вектора B в детекторе 362 заключения (этап S31).

Если обнаружение несущей выполнено успешно в обоих фазовых векторах и A и B, любой результат обнаружения является ошибочным обнаружением, и поэтому контроллер 347 выполняет процесс отвечающий предыдущему результату обнаружения. Таким образом, контроллер 347 выбирает обнаруженную преамбулу или заключение, отличающееся от ранее обнаруженного как допустимое обнаружение (S32). А именно, если преамбула является ранее обнаруженной, то следующим является заключение и поэтому определяется, что заключение обнаружено, и обработка приема завершается. С другой стороны, если заключение является ранее обнаруженным, то следующей является преамбула и поэтому определяется, что преамбула обнаружена, и начинают процесс приема.

Таким образом, в третьем варианте осуществления, для устройства приема делается возможным обнаружить преамбулу и заключение с параллельным использованием фазовых векторов A и B и соответственно выполнить процесс начала приема и процесс завершения приема, способствующие обнаружению. Поэтому, если длина части данных в пакете делается переменной, и заключение обеспечивается в устройстве передачи, устройство приема может определить заключение без потребности в символьной синхронизации и может быть выполнен соответственно процесс передачи данных в каждом устройстве.

Четвертый вариант осуществления

Фиг.24 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно четвертому варианту осуществления изобретения. Четвертый вариант осуществления показывает конфигурацию для того, чтобы пропустить фазовую векторную обработку части данных в устройстве приема. Устройство приема включает в себя схему 41 AGC, преобразователь 42 A/D, преобразователь 43 S/P, преобразователь 44 FFT, средство 445 обратного вращения фазы, преобразователь 446A P/S, преобразователь 446B P/S, контроллер 447, детектор 48 несущей, схему 49 синхронизации, эквалайзер 50, демодулятор 51, и средство 52 оценки качества канала. Канал средства 445 обратного вращения фазы и преобразователя 446A P/S и канал преобразователя 446 P/S обеспечиваются параллельно на выходной стороне преобразователя FFT 44.

Фиг.24 показывает пример конфигурации, включающий в себя преобразователь FFT. Альтернативно, конфигурация может также быть применена подобным образом, если вейвлет-преобразователь включен вместо преобразователя FFT.

Средство 445 обратного вращения фазы устанавливает фазовый вектор А для преамбулы или фазовый вектор B для заключения, и поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 447. Преобразователь 446A P/S вводит параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих, выведенного средством 445 обратного вращения фазы, и преобразовывает параллельные данные в последовательные данные. Контроллер 447 переключает фазовый вектор средства 445 обратного вращения фазы к фазовому вектору A или фазовому вектору B в ответ на предыдущую преамбулу или результат обнаружения заключения.

Детектор 48 несущей обнаруживает присутствие или отсутствие несущей от данных, фаза которых была восстановлена (повторно повернута) согласно фазовому вектору A или фазовому вектору B, таким образом, обнаруживая преамбулу или заключение. Порядок средства 445 обратного вращения фазы и преобразователя 446A P/S может быть изменен. Если средство обратного вращения фазы обеспечивается на более позднем этапе преобразователя P/S, число преобразователей P/S, обеспеченных параллельно в примере, показанном в числе, может быть сокращено до одного.

Преобразователь 446B P/S преобразовывает параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих, выведенного от преобразователя 44 FFT в последовательных данных, и выводит последовательные данные схеме 49 синхронизации и эквалайзеру 50. Обработка синхронизации выполняется в схеме 49 синхронизации, оценка коэффициента выравнивания выполняется в эквалайзере 50, процесс демодуляции управления кадром и полезной нагрузки после исполнения выравнивания выполняется в демодуляторе 51, и получают данные приема.

Таким образом, в четвертом варианте осуществления, устройство приема обнаруживает преамбулу и заключение с использованием фазового вектора A или B. Для части данных, содержащих управление кадром и полезную нагрузку, данные, не проходящие через средство обратного вращения фазы и не подвергнутые фазовому вращению, подвергаются процессу демодуляции, как он есть. Поэтому, если фазовое вращение не задается фазовому вектору части данных в устройстве передачи, соответственно устройство приема может подходящим образом выполнить процесс демодуляции части данных, так же как и обнаружить преамбулу и заключение.

Пятый вариант осуществления

Фиг.25 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно пятому варианту осуществления изобретения. Пятый вариант осуществления показывает конфигурацию для параллельного обнаружения преамбулы и заключения и для пропуска фазовую векторную обработку части данных в устройстве приема. Устройство приема включает в себя схему 41 AGC, преобразователь 42 A/D, преобразователь 43 S/P, преобразователь 44 FFT, средство 545A обратного вращения фазы, средство 545B обратного вращения фазы, преобразователь 546A P/S, преобразователь 546B P /S, преобразователь 546C P/S, контроллер 547, детектор 561преамбулы, детектор 562 заключения, схему 49 синхронизации, эквалайзер 50, демодулятор 51, и средство 52 оценки качества канала. Канал средства 545A обратного вращения фазы, преобразователь 546A P/S, и детектора 561 преамбулы, канал средства 545B обратного вращения фазы, преобразователь 546B P/S, и детектора 562 заключения, и канал преобразователя 546C P/S обеспечиваются параллельно на выходной стороне преобразователя 44 FFT.

Хотя Фиг.25 показывает пример конфигурации, включающий преобразователь FFT, конфигурация может также быть применена подобным образом, если преобразователь элементарной волны включается вместо преобразователя FFT.

Средство 545A обратного вращения фазы устанавливает фазовый вектор А для преамбулы и поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 547. Преобразователь 546A P/S преобразовывает параллельные данные вывода средства 545A обратного вращения фазы в последовательные данные. Детектор 561 преамбулы вводит данные приема, фаза которых была восстановлена (повторно повернута) с использованием фазового вектора А для преамбулы средством 545A обратного вращения фазы, выполняет обнаружение несущей и обнаруживает присутствие или отсутствие преамбулы.

Средство 545B обратного вращения фазы устанавливает фазовый вектор B для заключения и поворачивает фазу параллельных данных, соответствующих каждой поднесущей в соответствии с управляющим сигналом от контроллера 547. Преобразователь 546B P/S преобразовывает параллельные данные вывода средства 545B обратного вращения фазы в последовательные данные. Детектор 562 заключения вводит данные приема, фаза которых была восстановлена (повторно повернута) с использованием фазового вектора B для заключения средством 545B обратного вращения фазы, выполняет обнаружение несущей, и обнаруживает присутствие или отсутствие заключения.

Преобразователь 546C P/S преобразовывает параллельные данные, соответствующие каждой поднесущей сигнала множества несущих, выведенного от преобразователя FFT 44 в последовательных данных и выводит последовательные данные схеме 49 синхронизации и эквалайзеру 50. Обработка синхронизации выполняется в схеме 49 синхронизации, оценка коэффициента выравнивания выполняется в эквалайзере 50, процесс демодуляции управления кадром и полезной нагрузкой после исполнения выравнивания выполняется в демодуляторе 51, и получают данные приема. Порядок средства 545A обратного вращения фазы и преобразователя 546A P/S может быть изменен и порядок средства 545B обратного вращения фазы и преобразователя 546B P/S может быть изменен. Если средство обратного вращения фазы обеспечивается на более позднем этапе преобразователя P/S, число преобразователей P/S, обеспеченных параллельно в примере, показанном в числе, может быть сокращено до одного.

Таким образом, в пятом варианте осуществления, устройство приема обнаруживает преамбулу и заключение с параллельным использованием фазового вектора А и фазового вектора B. Для части данных, содержащей управление кадром и полезную нагрузку, данные, которые не проходят через средство обратного вращения фазы и не подвергнутые фазовому вращению, подвергаются процессу демодуляции, как он есть. Поэтому, если фазовое вращение не задается фазовому вектору части данных в устройстве передачи, соответственно устройство приема может подходящим образом выполнить обработку демодуляции части данных так же, как обнаружить преамбулу и заключение.

Чтобы применить любой другой фазовый вектор, отличающийся от преамбулы или заключения, к части данных в четвертом или пятом вариантах осуществления, может быть обеспечено средство обратного вращения фазы для того, чтобы выполнить фазовую обработку вектора для части данных.

Шестой вариант осуществления

Шестой вариант осуществления изобретения показывает примеры конфигурации устройства передачи и устройства приема, в которых каждое устройство применяется к устройству беспроводной связи для осуществления связи с использованием линии радиосвязи. Фиг.26 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства передачи согласно шестому варианту осуществления изобретения. Фиг.27 является блок-схемой, чтобы показать конфигурацию устройства приема согласно шестому варианту осуществления изобретения.

Устройство передачи включает в себя средство 631 отображения символа, преобразователь 632 S/P, средство 633 вращения фазы, обратный преобразователь 634 FFT, преобразователь 635 P/S, цифроаналоговый преобразователь 636, контроллер 637, радиопередатчик 661, и антенну 662. Конфигурации и функции средства 631 отображения цифроаналоговому преобразователю 636 и контроллеру 637 подобны таковым из первого варианта осуществления, показанного на фиг.5.

Радиопередатчик 661 имеет модуль передачи RF, содержащий повышающий преобразователь для того, чтобы преобразовать сигнал передачи в полосу радиочастоты, усилитель мощности для того, чтобы усилить мощность сигнала передачи, и т.п. Сигнал передачи вывода полосы радиочастоты от радиопередатчика 661 излучается как радиоволна от антенны 662 для передачи.

Устройство приема включает в себя антенну 671, радиоприемник 672, схему 641 AGC, преобразователь 642 A/D, преобразователь 643 S/P, преобразователь 644 FFT, средство 645 обратного вращения фазы, преобразователь 646 P/S, контроллер 647, детектор 648 несущей, схему 649 синхронизации, эквалайзер 650, демодулятор 651, и средство 652 оценки качества канала. Конфигурации и функции схемы 641 AGC средства 652 оценки качества канала и контроллер 647 подобны таковым из первого варианта осуществления, показанного на фиг.6.

У радиоприемника 672 есть модуль приема RF, содержащий вниз преобразователь для того, чтобы преобразовать сигнал приема в основную полосу, и т.п. Сигнал приема, обеспеченный приемом радиоволны в антенне 671, преобразовывается в основную полосу радиоприемником 672, и различные типы обработки приема выполняются в схеме на следующем этапе.

Хотя фиг.26 и 27 показывают примеры конфигурации с использованием FFT/обратного FFT, конфигурация может также быть применена подобным образом, если вейвлет-преобразование/обратное вейвлет-преобразование используется вместо FFT/обратного FFT.

Таким образом, конфигурация каждого из вариантов осуществления, описанных выше, применяется в устройстве связи с использованием линией радиосвязи, посредством чего устройство приема может определить заключение без потребности в символьной синхронизации, и может быть выполнен процесс передачи соответственно в каждом устройстве.

Седьмой вариант осуществления

Седьмой вариант осуществления изобретения показывает пример конфигурации, когда она применяется к устройству связи по линиям электропередачи для того, чтобы осуществлять связь с использованием линий электропередачи как носителя связи. Фиг.28 показывает конфигурацию системы связи по линиям электропередачи согласно седьмому варианту осуществления. Система связи по линиям электропередачи на Фиг.28 включает в себя PLC модемы 1100M, 1100T1, 1100T2, 1100T3..., 1100TN множества устройств связи, соединенных с линией 1350 электропередачи. Хотя Фиг.28 показывает пять модемов PLC, число соединенных модемов может быть любым. Модем PLC 1100M функционирует как основной модуль и управляет состоянием соединения (состоянием линии) других PLC модемов 1100T1..., 1100TN функционирующих как ведомые модули. Однако PLC модем, функционирующий как основной модуль, не является обязательным. В последующем описании, PLC модемы в общем называют PLC модемом 1100.

Линию 1350 электропередачи показывают одной линией на фиг.28; фактически, однако, она является двумя или более проводниковыми кабелями и PLC модем 1100 соединяется с двумя из них.

Фиг.с 29A по 29C показывают внешние виды PLC модема 1100; фиг.29A является внешним видом в перспективе, показывающим переднюю сторону; фиг.29B является видом спереди; и фиг.29C является видом сзади. PLC модем 1100, показанный на Фиг.с 29A по 29C имеет корпус 1101. Индикатор 1105, составленный из LED (Light Emitted Diode; светоизлучающих диодов) 1105A1 1105B, и 1105C, обеспечивается на передней стороне корпуса 1101, как показано на фиг.29A и 29B. Соединитель 1102 питания, LAN (Local Area Network; Локальная сеть) модульный разъем 1103 RJ45, и т.д., и переключатель 1104 перенастройки для переключения режима работы, и т.д., обеспечивается на задней части корпуса 1101, как показано в фиг.29C. Кабель питания (не показанный на фиг.29A-29C) соединяется с соединителем 1102 питания и кабель LAN (не показанный на фиг.29A-29C), соединяется с модульным разъемом 1103. PLC модем 1100 может быть дополнительно предоставлен Dsub (D-subminiature) коннектором для присоединения Dsub-кабеля.

Фиг.30 является блок-схемой, чтобы показать пример аппаратной конфигурации PLC модема 1100. PLC модем 1100 имеет модуль 1200 схемы и импульсный источник 1300 питания, как показано на фиг.30. Импульсный источник 1300 питания предоставляет различные напряжения (например, +1.2 V, +3.3 V, и +12 V) к модулю 1200 схемы; например, он включает в себя импульсный трансформатор и DC-DC преобразователь (не показанный).

Модуль 1200 схемы обеспечивается основной IC (Intergrated Circuit; Интегральной схемой) 1210, AFE IC (Analog Front End Intergrated Circuit; Интегральная схема аналогового входного блока) 1220, Ethernet (зарегистрированная торговая марка) PHY IC (Интегральная схема Физического Уровня) 1230, памятью 1240, фильтром нижних частот (low-pass filter; LPF) 1251, IC 1252 драйвера, полосовым фильтром (band-pass filter; BPF) 1260, и соединителем 1270. Импульсный источник 1300 питания и соединитель 1270 соединяются с соединителем 1102 питания и далее соединяется с линией 1350 электропередачи через кабель 1320 питания, разъем 1330 питания, и штепсель 1340. Основная IC 1210 действует как схема управления для осуществления связи по линиям электропередачи.

Основная IC 1210 включает в себя ЦП (Центральный процессор) 1211, PLC MAC (уровень управления доступом к среде связи по линиям электропередачи) блок 1212, и PLC PHY (Физический уровень связи по линиям электропередачи) блок 1213. ЦП 1211 устанавливает, например, 32-разрядный RISC (Компьютер с сокращенным набором команд) процессор. PLC MAC блок 1212 управляет уровнем MAC (уровнем управления доступом к среде) сигналов передачи и приема, и PLC PHY блок 1213, управляет уровнем PHY (Физическим уровнем) сигналов приема и передачи. AFE IC 1220 включает в себя цифроаналоговый преобразователь (DAC) 1221, преобразователь A/D (ADC) 1222 и переменный усилитель повышения (VGA) 1223. Соединитель 1270 включает в себя обмоточный трансформатор 1271 и разделительные конденсаторы 1272a и 1272b. ЦП 1211 управляет работой PLC MAC блока 1212 и PLC PHY блока 1213 и также управляет всей PLC моделью 1100 с использованием данных, хранимых в памяти 1240.

Схема связи PLC модели 1100 является следующей: данные, вводимые через модульный разъем 1103, отправляются основному IC 1210 через Ethernet (зарегистрированная торговая марка) PHY IC 1230. Основной IC 1210 выполняет цифровую обработку сигналов данных, таким образом генерируя сигнал цифровой передачи. Цифроаналоговый преобразователь (DAC) 1221 AFE IC 1220 преобразовывает сгенерированный сигнал цифровой передачи в аналоговый сигнал и аналоговый сигнал, выводится к линии 1350 электропередачи через фильтр 1251нижних частот, IC 1252 драйвера, соединитель 1270, коннектор 1102 питания, кабель 1320 питания, разъем 1330 питания, и штепсель 1340.

Аналоговый сигнал, принятый от линии 1350 электропередачи, отправляется полосовому фильтру 1260 через соединитель 1270 и подвергается управлению повышения в переменном усилителе повышения (VGA) 1223 AFE IC 1220 и затем преобразовывается в цифровой сигнал преобразователем 1222 A/D (ADC). Обеспеченный цифровой сигнал отправляется основной IC 1210, которая затем выполняет цифровую сигнальную обработку сигнала, посредством чего сигнал преобразовывается в цифровые данные. Обеспеченные цифровые данные выводятся от модульного разъема 1103 через Ethernet (зарегистрированная торговая марка) PHY IC 1230.

PLC модем 1100 осуществляет связь с множеством несущих с использованием множество поднесущих согласно системе OFDM, и основной IC 1210, достигает цифровой сигнальной обработки по отношению к сигналу связи. Цифровая сигнальная обработка процесса преобразования данных передачи в сигнал передачи OFDM, процесс преобразования сигнала приема OFDM в данные приема, процесс обнаружения несущей обнаружения присутствия или отсутствия переданного сигнала OFDM, и т.д., главным образом выполняется в PLC PHY блоке 1213.

Конфигурация каждого из вариантов осуществления, описанных выше, применяется в основном IC 1210 PLC модема 1100, посредством чего устройство приема может определить заключение без потребности в символьной синхронизации, и процесс передачи данных в каждом устройстве может быть выполнен соответственно.

Как описано выше, в седьмом варианте осуществления, чтобы передать пакет, содержащий данные связи, заключение, указывающее на конец части данных, обеспечивается и является последовательностью тех же самых частей данных, и дополнительно задается фазовый вектор, отличающийся от преамбулы. Соответственно, информацию можно перенести на фазе сигнала немодуляции и заключения, требующего, чтобы никакая символьная синхронизация не могла быть осуществлена. Если синхронизация сигнала приема не достигается, устройство приема может достоверно определить присутствие или отсутствие заключения. Таким образом, длина части данных в пакете делается переменной, и заключение обеспечивается после части данных, посредством чего конец пакета может быть идентифицирован. Поэтому, делается возможным передать пакет любой требуемой длины в сети, в которой существует множество терминалов. В этом случае, не является необходимым передавать синхронизирующийся символ для приема заключение и если устройство в сети не синхронизируется, конец пакета может быть идентифицирован, таким образом, чтобы могло быть уменьшено противоречие пакетов, и может быть предотвращено сокращение эффективности передачи.

Нужно понимать, что изобретение также предназначается, чтобы специалисты в данной области техники создавали различные изменения, модификации, и приложения на основе Описания и широко известного уровня техники, не отступая от идеи и контекста изобретения, и изменения, модификации, и приложения также содержатся в контексте, с целью защиты.

Электрические схемы для осуществления функции, показанные в фиг.5, 6, 7, 18-21, и 24-27 могут быть реализованы в качестве единственной интегральной схемы.

Промышленная применимость

Изобретение имеет преимущества, заключающееся в том, что заключение, не требующее никакой символьной синхронизации, может быть осуществлено и в том, что, в случае если синхронизация не достигается, присутствие или отсутствие заключения могут быть определены достоверно, и становится возможной передача пакета любой требуемой длины в сети, в которой существует множество терминалов; изобретение полезно для устройства связи, и т.д., способного к осуществлению связи системы передачи множества несущих согласно системе OFDM, и т.д., например, такого как устройство связи по линиям электропередачи и беспроводное устройство.

Изобретение относится к устройству связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение. Технический результат состоит в обеспечении устройства связи, осуществляющем заключение, не требующее никакой символьной синхронизации. Кроме того, технический результат состоит в обеспечении устройства связи, которое может достоверно определять присутствие или отсутствие заключения, если не достигнута синхронизация, и которое позволяет передавать пакет требуемой длины в сети, в которой существует множество терминалов. Для этого устройство связи содержит блок назначения фазового вектора, который назначает первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначает второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 32 ил.

1. Устройство связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем устройство связи содержит:
блок назначения фазового вектора, который назначает первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначает второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно набором значений, указывающим фазы, соответствующие множеству поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

2. Устройство связи по п.1, дополнительно содержащее:
блок модуляции множества несущих, который выполняет модуляцию множества несущих данных передачи для генерирования сигнала множества несущих, и
блок передачи, который передает сигнал множества несущих,
причем блок назначения фазового вектора поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, относящейся к преамбуле, с использованием первого набора битов для назначения первого фазового вектора, и поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, относящейся к заключению, с использованием второго набора битов для назначения второго фазового вектора, причем первый набор битов отличается от второго набора битов.

3. Устройство связи по п.1, в котором данные передачи включают в себя, по меньшей мере, две или более одинаковых последовательных частей данных в качестве каждой из преамбулы и заключения.

4. Устройство связи по п.2, в котором блок назначения фазового вектора переключает фазовый вектор для вращения фазы между первым фазовым вектором, относящимся к преамбуле, и вторым фазовым вектором, относящимся к заключению, в ответ на отправку синхронизации преамбулы или заключения в данных передачи.

5. Устройство связи по п.1, в котором блок назначения фазового вектора формирует первый фазовый вектор, относящийся к преамбуле, и второй фазовый вектор, относящийся к заключению, на основе битового набора типа циклического сдвига.

6. Устройство связи по п.2, в котором блок модуляции множества несущих имеет обратный преобразователь быстрого преобразования Фурье (FFT), который выполняет модуляцию множества несущих с использованием обратного преобразования Фурье.

7. Устройство связи по п.2, в котором блок модуляции множества несущих имеет обратный вейвлет-преобразователь, который выполняет модуляцию множества несущих с использованием обратного вейвлет-преобразования.

8. Устройство связи по п.1, в котором канал для осуществления передачи данных является линией питания.

9. Устройство связи по п.1, в котором канал для осуществления передачи данных является линией радиосвязи.

10. Устройство связи по п.1, в котором первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны множества поднесущих.

11. Устройство связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем устройство связи содержит:
блок повторного вращения фазового вектора, который повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, относящихся к преамбуле, и повторно поворачивает фазу множества из, по меньшей мере, одной из поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно значением, указывающим фазу, соответствующую, по меньшей мере, одной из поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

12. Устройство связи по п.11, дополнительно содержащее:
блок приема, который принимает сигнал множества несущих для перенесения данных приема,
блок демодуляции множества несущих, который выполняет демодуляцию множества несущих данных приема, и
блок обнаружения несущей, который выполняет обнаружение несущей для сигнала множества несущих, обеспеченного блоком повторного вращения фазового вектора, и обнаруживает преамбулу или заключение данных приема.

13. Устройство связи по п.11, в котором блок повторного вращения фазового вектора переключает фазовый вектор средства вращения фазы для вращения фазы между первым фазовым вектором, относящимся к преамбуле, и вторым фазовым вектором, относящимся к заключению, в ответ на результат обнаружения преамбулы или заключения в данных приема, и
в котором блок обнаружения несущей обнаруживает преамбулу с использованием первого фазового вектора и обнаруживает заключение с использованием второго фазового вектора во временном ряду.

14. Устройство связи по п.11, в котором блок повторного вращения фазового вектора имеет первое средство вращения для вращения фазы на основе первого фазового вектора, относящегося к преамбуле, и второе средство вращения для вращения фазы на основе второго фазового вектора, относящегося к заключению, и
в котором блок обнаружения несущей обнаруживает преамбулу с использованием первого фазового вектора и обнаруживает заключение с использованием второго фазового вектора параллельно.

15. Устройство связи по п.12, в котором блок демодуляции множества несущих включает в себя преобразователь быстрого преобразования Фурье (FFT), который выполняет демодуляцию множества несущих с использованием преобразования Фурье.

16. Устройство связи по п.12, в котором блок демодуляции множества несущих включает в себя вейвлет-преобразователь, который выполняет демодуляцию множества несущих с использованием вейвлет-преобразования.

17. Устройство связи по п.12, в котором первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны поднесущих.

18. Способ связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем способ связи содержит этапы, на которых:
назначают первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и
назначают второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно набором значений, указывающим фазы, соответствующие множеству поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

19. Устройство связи по п.18, в котором первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны множества поднесущих.

20. Способ связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем способ связи содержит этапы, на которых:
повторно поворачивают фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, соответствующей преамбуле, используя первый фазовый вектор, и
повторно поворачивают фазу, по меньшей мере, одной из поднесущих, соответствующей заключению, используя второй фазовый вектор, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно значением, указывающим фазу, соответствующую, по меньшей мере, одной из поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

21. Устройство связи по п.20, в котором первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны поднесущих.

22. Интегральная схема, используемая в устройстве связи для передачи данных передачи, содержащих преамбулу и заключение, причем интегральная схема содержит:
блок назначения фазового вектора, который назначает первый фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к преамбуле, и назначает второй фазовый вектор множеству поднесущих, относящихся к заключению, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно набором значений, указывающим фазы, соответствующие множеству поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

23. Интегральная схема по п.22, в которой первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны множества поднесущих.

24. Интегральная схема, используемая в устройстве связи для приема данных приема, содержащих преамбулу и заключение, причем интегральная схема содержит:
блок повторного вращения фазового вектора, который повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, относящихся к преамбуле, используя первый фазовый вектор, и повторно поворачивает фазу, по меньшей мере, одной из множества поднесущих, относящихся к заключению, используя второй фазовый вектор, причем первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно значением, указывающим фазу, соответствующую, по меньшей мере, одной из поднесущих, причем первый фазовый вектор отличается от второго фазового вектора.

25. Интегральная схема по п.24, в которой первый фазовый вектор и второй фазовый вектор являются соответственно комбинацией значений для выравнивания временной волны поднесущих.