RU2797394C1 - Многоэтапное обнаружение пакетов для систем связи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области связи. Технический результат состоит в устранении или уменьшении пользовательскими терминалами количества фиктивных пакетов (или пакетов без данных), которые они отправляют. Для этого используют два детектора пакета: первый детектор пакета, который анализирует физическую структуру сигнала, и второй детектор пакета, который анализирует информационную структуру сигнала. Выходной сигнал первого детектора пакета можно использовать для управления работой декодера сигналов, который декодирует принятые сигналы. Второй детектор пакета анализирует выходной сигнал декодера сигналов для определения второго указателя пакета. Другими словами, первый детектор пакета может быть реализован перед декодированием принятого сигнала для обеспечения первой оценки, относящейся к наличию или отсутствию пакета. Затем это можно использовать для ограничения объема обработки, выполняемой декодером сигналов. 2 н. и 50 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Перекрестная ссылка на смежные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 63/005,997, поданной 06 апреля 2020 г. и озаглавленной «SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM BURST DETECTOR», которых для любых целей полностью включена в настоящий документ путем ссылки.

Область изобретения

Настоящее описание в целом относится к обнаружению наличия или отсутствия пакетов от пользовательского терминала в системе связи.

Описание предшествующего уровня техники

Сетевые коммуникации предполагают отправку данных в прямом и обратном направлении между узлами, такими как контент-сервер и пользовательский терминал. Для отправки пользовательских данных по сети для выделения сетевых ресурсов для устройств может быть использован планировщик, который создает график передачи для устройств. Затем на основании графика отдельные устройства могут передавать данные с использованием выделенных ресурсов. На основании графика пользовательский терминал может передавать данные на приемник, который является частью системы связи, подлежащие передаче в конечный пункт назначения.

Изложение сущности изобретения

Данное изобретение относится к приемнику системы связи. Приемник содержит первый детектор пакета, выполненный с возможностью приема оцифрованного сигнала, переданного по каналу, и генерирования первого указателя пакета путем анализа физической структуры принимаемого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. Приемник содержит второй детектор пакета, выполненный с возможностью генерирования второго указателя пакета путем анализа информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале.

В некоторых вариантах осуществления приемник дополнительно содержит итеративный декодер, выполненный с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем на количество итераций влияет первый указатель пакета, сгенерированный первым детектором пакета. В дополнительных вариантах осуществления итеративный декодер и первый детектор пакета работают по меньшей мере частично параллельно. В дополнительных вариантах осуществления количество итераций ограничивается минимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета в принятом цифровом сигнале, и ограничивается максимальным количеством итераций, если указатель пакета указывает на наличие пакета в принятом цифровом сигнале, причем максимальное количество итераций больше или равно минимальному количеству итераций. В дополнительных вариантах осуществления количество итераций находится между минимальным количеством итераций и максимальным количеством итераций в ответ на то, что первый указатель пакета указывает на то, что в принятом цифровом сигнале пакет не определен. В дополнительных вариантах осуществления первый детектор пакета оценивает вероятность того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале, причем количество итераций зависит от оценочной вероятности.

В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием анализа вспомогательных данных на основании известных пилотных символов. В дополнительных вариантах осуществления известные пилотные символы содержат амбулы принятого цифрового сигнала. В дополнительных вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием обобщенного критерия отношения правдоподобия Неймана-Пирсона (NP-GLRT; Neyman-Pearson generalized likelihood ratio test). В дополнительных вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием детектора постоянной вероятности ложных тревог (CFAR; constant false alarm rate). В дополнительных вариантах осуществления детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-SOR; constant false alarm rate sum of ratios). В дополнительных вариантах осуществления детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-ROS; constant false alarm rate sum of ratios).

В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием блока оценки отношения сигнал/шум. В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием блока оценки полной мощности.

В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала путем оценки вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета соответствует оценочной вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В дополнительных вариантах осуществления приемник дополнительно содержит итеративный декодер, выполненный с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем режим работы итеративного декодера зависит от первого указателя пакета. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, и что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения. В дополнительных вариантах осуществления первое значение основано на целевой вероятности ложной тревоги. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения и что пакет не определен в ответ на то, что оценочная вероятность находится между первым значением и вторым значением. В дополнительных вариантах осуществления приемник дополнительно содержит итеративный декодер, выполненный с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций устанавливают на минимальное значение итераций в ответ на то, что первый указатель указывает то, что пакет отсутствует, количество итераций устанавливают на максимальное значение итераций в ответ на то, что, указатель указывает на то, что пакет присутствует, и количество итераций устанавливают на среднее значение итераций между минимальным значением итераций и максимальным значением итераций в ответ на то, что первый указатель указывает на то, что пакет не определен.

В некоторых вариантах осуществления второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа оценки полной мощности принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа отношения сигнал/шум принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа значения Q2 или значения I2 декодированного сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа параметра ошибки декодера, связанного с декодированным сигналом, для генерирования второго указателя пакета.

Данное изобретение относится к способу определения наличия пакета в системе связи. Способ включает прием оцифрованного сигнала, переданного по каналу. Способ включает генерирование первого указателя пакета с использованием первого детектора пакета путем анализа физической структуры принятого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. Способ включает генерирование второго указателя пакета с использованием второго детектора пакета путем анализа информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале.

В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно включает декодирование принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций зависит от первого указателя пакета. В дополнительных вариантах декодирование и генерирование первого указателя пакета осуществляют по меньшей мере частично параллельно. В дополнительных вариантах осуществления количество итераций ограничивается минимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета в принятом цифровом сигнале, и ограничивается максимальным количеством итераций, если указатель пакета указывает на наличие пакета в принятом цифровом сигнале, причем максимальное количество итераций больше или равно минимальному количеству итераций. В дополнительных вариантах осуществления количество итераций находится между минимальным количеством итераций и максимальным количеством итераций в ответ на то, что первый указатель пакета указывает на то, что в принятом цифровом сигнале пакет не определен. В дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно включает оценку вероятности того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале, причем количество итераций зависит от оценочной вероятности.

В некоторых вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют анализ вспомогательных данных на основании известных пилотных символов. В дополнительных вариантах осуществления известные пилотные символы содержат амбулы принятого цифрового сигнала. В дополнительных вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют обобщенный критерий отношения правдоподобия Неймана-Пирсона (NP-GLRT; Neyman-Pearson generalized likelihood ratio test). В дополнительных вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют детектор постоянной вероятности ложных тревог (CFAR; constant false alarm rate). В дополнительных вариантах осуществления детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-SOR; constant false alarm rate sum of ratios). В дополнительных вариантах осуществления детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-ROS; constant false alarm rate sum of ratios).

В некоторых вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют блок оценки отношения сигнал/шум. В дополнительных вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют блок оценки полной мощности.

В некоторых вариантах осуществления при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала оценивают вероятность наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета соответствует оценочной вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно включает декодирование принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем декодирование зависит от первого указателя пакета. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, и что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения. В дополнительных вариантах осуществления первое значение основано на целевой вероятности ложной тревоги. В дополнительных вариантах осуществления первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения и что пакет не определен в ответ на то, что оценочная вероятность находится между первым значением и вторым значением. В дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно включает декодирование принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций устанавливают на минимальное значение итераций в ответ на то, что первый указатель указывает то, что пакет отсутствует, количество итераций устанавливают на максимальное значение итераций в ответ на то, что, указатель указывает на то, что пакет присутствует, и количество итераций устанавливают на среднее значение итераций между минимальным значением итераций и максимальным значением итераций в ответ на то, что первый указатель указывает на то, что пакет не определен.

В некоторых вариантах осуществления при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют оценку полной мощности принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют оценку отношения сигнал/шум принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют значение Q2 или значение I2 декодированного сигнала для генерирования второго указателя пакета. В некоторых вариантах осуществления при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют параметр ошибки декодера, связанный с декодированным сигналом, для генерирования второго указателя пакета.

В целях изложения сущности изобретения в настоящем документе описаны определенные аспекты, преимущества и новые признаки. Следует понимать, что не обязательно все такие преимущества могут быть достигнуты в соответствии с любым конкретным вариантом осуществления. Таким образом, описанные варианты осуществления можно реализовать таким образом, чтобы обеспечить или оптимизировать одно преимущество или группу преимуществ, описанных в настоящем документе, без обязательного обеспечения других преимуществ, которые могут быть описаны или предложены в настоящем документе.

Краткое описание графических материалов

Различные варианты осуществления представлены на сопроводительных графических материалах с иллюстративной целью, и их никоим образом не следует интерпретировать как ограничивающие объем настоящего описания. Кроме того, различные элементы различных описанных вариантов осуществления можно комбинировать с образованием дополнительных вариантов осуществления, которые являются частью настоящего описания.

На фиг. 1 представлена структурная схема примера сети спутниковой связи.

На фиг. 2A, 2B и 2C представлен пример планирования и передачи пакетов в соответствии с графиком выделенных ресурсов в сети спутниковой связи, показанной на фиг. 1.

На фиг. 3 представлен пример системы связи с приемником, выполненным с возможностью определения того, когда пакет отсутствует, и когда пакет присутствует в передаче от пользовательского терминала.

На фиг. 4 представлен пример приемника, выполненного с возможностью различения между пакетами данных и выборочным отсутствием передачи данных.

На фиг. 5A и 5B представлены примеры структуры принятого сигнала.

На фиг. 6 представлен другой пример приемника, выполненного с возможностью различения между пакетами данных и выборочным отсутствием передачи данных.

На фиг. 7 представлена блок-схема примера способа обнаружения пакетов в переданном сигнале в сети связи.

На фиг. 8 представлена блок-схема примера приемника, выполненного с возможностью обнаружения пакетов в канале передачи с использованием двухэтапного детектора пакета.

Подробное описание некоторых вариантов осуществления

Заголовки, представленные в настоящем документе, при наличии таковых, предназначены исключительно для удобства и не обязательно влияют на объем или значение заявленного объекта изобретения.

Общее описание

На фиг. 1 представлена схема примера сети 100 спутниковой связи. Сеть 100 спутниковой связи включает в себя спутниковую сеть 140, которая соединяет с возможностью связи множество пользовательских терминалов 110a, 110b и шлюзовое устройство 150 маршрутизации друг с другом и с сетью (например, Интернет 160). Сеть 100 спутниковой связи включает в себя планировщик 170, выполненный с возможностью предоставления выделения ресурсов пользовательским терминалам 110a, 110b. Сеть 100 спутниковой связи включает в себя спутниковый приемопередатчик 130, выполненный с возможностью передачи и приема сигналов через спутник 105. Сеть 100 спутниковой связи включает в себя приемник 180, выполненный с возможностью обработки и декодирования модулированных сигналов, принятых от пользовательских терминалов 110a, 110b посредством спутникового приемопередатчика 130. Как описано в настоящем документе, приемник 180 содержит два детектора пакетов, которые обрабатывают принятые сигналы для определения наличия или отсутствия пакета от пользовательского терминала, причем первый детектор пакета выполнен с возможностью анализа физической структуры принятых сигналов, а второй детектор пакета выполнен с возможностью анализа информационной структуры принятых сигналов. Используемый в настоящем документе термин «пакет» может использоваться для обозначения группы пакетов данных в принимаемом сигнале, отправляемом пользовательским терминалом, и/или одного или более пакетов данных в модулированном сигнале данных.

В сети 100 спутниковой связи было бы предпочтительно улучшить или оптимизировать использование мощности передачи на обратной линии связи. Это особенно важно для высокопроизводительных широкополосных спутниковых систем, таких как сеть 100 спутниковой связи. В такой сети 100 спутниковой связи коэффициент усиления транспондера обратной линии связи может быть переменным и его может быть сложно контролировать. Кроме того, мощность нисходящей обратной линии связи является основным фактором, влияющим на пропускную способность обратной линии связи. Профиль мощности обратной линии связи представляет собой агрегированное представление множества некоординированных и независимых передач пользовательскими терминалами (UT; user terminals). Выделение предоставления ресурсов на обратной линии связи, как правило, определяется планировщиком заранее на основании совокупных потребностей множества пользовательских терминалов. Однако пользовательские терминалы могут не полностью использовать выделенные предоставления в зависимости от состояния мгновенного буфера, создавая вариации в общем профиле мощности обратной линии связи. В системах MF-TDMA с адаптивным формированием луча, например, пакеты обратной линии связи могут взаимодействовать с другими пакетами, передаваемыми в том же частотно-временном ресурсе, независимо от расстояния, разделяющего их передатчики. Таким образом, было бы полезно уменьшить или устранить ненужные передачи от пользовательских терминалов. Это улучшает использование сетевого ресурса и повышает эффективность энергопотребления.

Например, пользовательский терминал может принимать предоставление выделения определенного размера, например 32 байта. Если пользовательский терминал имеет только 20 байтов для отправки, пользовательский терминал передает 20 байтов вместе с 12 байтами наполнителя, которые могут называться байтами заполнения. Таким образом, в этом случае пакет частично заполнен. Если, с другой стороны, пользовательский терминал не имеет каких-либо данных для отправки, пользовательский терминал может передавать пустой пакет, который содержит предварительно определенный формат данных. Пустой пакет может содержать 8-байтовый общий MAC-заголовок с остальными 24 байтами, заполненными 0xF. Таким образом, пакет в данном случае не содержит фактических данных и называется пустым пакетом. Хотя в настоящем описании описаны планировщики и предоставления выделения, следует понимать, что описанные системы и способы могут использоваться приемниками для определения наличия или отсутствия пакетов в любом варианте осуществления, в котором терминал отправляет приемнику пакет.

В некоторых системах связи, таких как сеть 100 спутниковой связи, пустые пакеты могут быть особенно проблематичными. Например, по меньшей мере частично благодаря относительно большой задержке распространения между спутником и наземными сетями планировщик 170 может выделять больше предоставлений, чем требуется пользовательским терминалам на основании их текущего состояния буфера. Это связано с тем, что текущее состояние буфер может не отражать будущих требований трафика. Поскольку каждый запрос на предоставление требует прохождения по меньшей мере пары транзитных участков «Земля-спутник», а ответ от планировщика 170 к пользовательским терминалам 110a, 110b также требует использования одного и того же прохождения пути в обратном направлении, существует стимул для избыточного выделения ресурсов для борьбы с относительно высокой задержкой в сети 100 спутниковой связи. Если в пользовательском терминале отсутствуют какие-либо данные для отправки в течение этих дополнительных предоставлений, пользовательский терминал, как правило, передает пустые пакеты. Кроме того, пустые пакеты могут препятствовать использованию конкуренции. Например, конкуренция позволяет нескольким терминалам отправлять пакеты, если более одного терминала отправляют пакет в одном и том же ресурсе, происходит коллизия, и терминалу требуется осуществлять повторную передачу. В системах, в которых вероятность передачи является низкой (например, сети низкоскоростных датчиков), повторная передача является приемлемым вариантом. Однако, если терминал многократно отправляет пустой пакет, существует более высокая вероятность того, что продолжится коллизия пакетов.

Было бы полезно устранить пустые пакеты, отправленные пользовательскими терминалами в системе связи, такой как система 100 спутниковой связи. Устранение или уменьшение количества пустых пакетов будет полезным, поскольку для пустых пакетов впустую тратится мощность передачи на обратной линии связи. Кроме того, приемник 180 выполнен с возможностью обработки пустых пакетов наряду с обычными пакетами. Таким образом, было бы предпочтительно устранить или уменьшить количество пустых пакетов для улучшения производительности приемника. Однако в типичных системах связи, когда пользовательский терминал имеет возможность отправить пакет, необходимо отправить пакет. Если пользовательский терминал не имеет каких-либо данных для отправки, вместо этого он отправляет пустой пакет.

Соответственно, в настоящем документе описаны системы и способы, которые позволяют пользовательским терминалам устранять или уменьшать количество пакетов, которые они отправляют. Системы и способы используют два детектора пакетов, которые работают с различными аспектами сигналов для определения, когда пакет отсутствует. Первый детектор пакета анализирует физическую структуру сигнала для генерирования первого указателя пакета, указывающего наличие или отсутствие пакета. Второй детектор пакета анализирует информационную структуру сигнала для генерирования второго указателя пакета, указывающего наличие или отсутствие пакета. Первый указатель пакета можно использовать для управления работой декодера сигналов, который декодирует принятые сигналы. Второй детектор пакета анализирует выходной сигнал декодера сигналов для определения второго указателя пакета. Другими словами, первый детектор пакета может быть реализован перед декодированием принятого сигнала для обеспечения первой оценки, относящейся к наличию или отсутствию пакета. Затем это можно использовать для ограничения объема обработки, выполняемой декодером сигналов. При отсутствии пакета в сигнале это может уменьшать или устранять циклы обработки, которые в противном случае могут создавать бесполезный шум декодирования (например, при отсутствии пакета).

Как описано в настоящем документе, описанные системы и способы позволяют устранить или уменьшать количество пустых пакетов от пользовательских терминалов. Пустой пакет, как правило, легко определить, но для него требуется обработка и декодирование перед отбрасыванием пакета. С другой стороны, может быть сложно определить отсутствие пакета. Соответственно, в настоящем документе описаны системы и способы, которые эффективно проводят различие между выборочным отсутствием передачи от пользовательского терминала (пакет отсутствует), и ошибкой передачи (пакет присутствует, но не может быть успешно декодирован). Благодаря этой возможности система связи может конфигурировать пользовательские терминалы чтобы они не передавали данные, когда у них отсутствуют данные для отправки, а не требовать, чтобы пользовательский терминал отправлял пустой пакет. Это повышает эффективность системы связи, поскольку пользовательские терминалы могут быть выполнены с возможностью передачи только при наличии данных и могут снижать средний профиль мощности системы связи. Другое преимущество заключается в том, что описанные декодеры пакетов не должны запускаться при каждом ожидаемом пакете. Напротив, описанные детекторы пакетов могут запускаться при наличии пакетов, тем самым снижая требуемые вычислительные ресурсы. Другим преимуществом может быть уменьшение помех для других передач обратной линии связи на соседних лучах.

Возвращаясь к фиг. 1, сеть 100 спутниковой связи может использовать различные сетевые архитектуры, которые включают в себя космические и наземные сегменты. Например, космический сегмент может включать в себя один или более спутников, в то время как наземный сегмент может включать в себя один или более спутниковых пользовательских терминалов, шлюзовых терминалов, центров управления сетью (NOC; network operations centers), командных центров спутников и шлюзовых терминалов и/или т.п. Некоторые из этих элементов не показаны на фигуре для большей ясности. Спутниковая сеть 140 может включать в себя спутник или спутники на геостационарный орбите Земли (GEO; geosynchronous earth orbit), спутник или спутники на средневысотной орбите (MEO; medium earth orbit) и/или спутник или спутники на низкой околоземной орбите (LEO; low earth orbit).

Пользовательские терминалы 110a, 110b могут включать в себя маршрутизатор и могут быть выполнены с возможностью приема данных, подлежащих маршрутизации по сети 100 спутниковой связи, включая любой тип оборудования для бытовых потребителей (например, телефон, модем, маршрутизатор, компьютер, телевизионная приставка и т.п.).

Пользовательские терминалы 110a, 110b выполнены с возможностью маршрутизации данных на спутниковую сеть 140 (через соответствующие спутниковые пользовательские приемопередатчики 120a, 120b). Спутниковая сеть 140 включает в себя прямую линию связи для отправки информации от шлюзового устройства 150 маршрутизации на пользовательские терминалы 110a, 110b и обратную линию связи для отправки информации от пользовательских терминалов 110a, 110b на шлюзовое устройство 150 маршрутизации. Прямая линия связи включает в себя путь передачи от шлюзового устройства 150 маршрутизации через спутник-шлюз 130, через спутник 105 посредством восходящего канала спутниковой связи, на спутниковые пользовательские приемопередатчики 120a, 120b посредством нисходящего канала спутниковой связи и на пользовательские терминалы 110a, 110b. Обратная линия связи включает в себя путь передачи от спутниковых пользовательских приемопередатчиков 120a, 120b к спутнику 105 посредством восходящего канала спутниковой связи на спутник-шлюз 130 посредством нисходящего канала спутниковой связи и на шлюзовое устройство 150 маршрутизации. Для каждого канала передачи может использоваться множество спутников и приемопередатчиков.

На фиг. 2A–2C представлен пример планирования и передачи пакетов в соответствии с графиком выделенных ресурсов в сети 100 спутниковой связи, показанной на фиг. 1. На фиг. 2A показано, что каждый из пользовательских терминалов 110a, 110b запрашивает предоставления 112a, 112b обратной линии связи на спутниковой сети от планировщика 170 посредством шлюзового устройства 150 маршрутизации. Пользовательские терминалы 110a, 110b запрашивают ресурсы обратной линии связи от планировщика 170 на основе размера буфера, параметров QoS и других параметров потока.

На фиг. 2B показано, что планировщик 170 выделяет ресурсные блоки 230 (частотно-временные ресурсы) в интервале 220 для обслуживания запросов пропускной способности от пользовательских терминалов 110a, 110b. Эти выделения основаны на запросах от пользовательских терминалов 110a, 110b. Выделение может быть передано на пользовательские терминалы 110a, 110b в виде таблиц (например, RL-MAP) посредством широковещательных сообщений, многоадресных сообщений или одноадресных сообщений посредством шлюзового устройства 150 маршрутизации.

В некоторых вариантах реализации планировщик 170 может использовать модель планирования множественного доступа с назначением по запросу (DAMA; demand assigned multiple access), модель планирования расширенных услуг мобильной спутниковой связи (EMSS; enhanced mobile satellite services) и/или другие методики планирования. В ответ на прием запроса на выделение полосы пропускания от пользовательских терминалов 110a, 110b, планировщик 170 анализирует запрос, состояние сети, перегрузку сети, предыдущие запросы, аналогичные запросы и т.п. для определения графика ширины полосы пропускания обратной линии связи. В некоторых вариантах реализации планировщик 170 выполнен с возможностью генерирования графика на основе прогнозирования или оценки фактической ширины полосы пропускания, необходимой для выполнения запроса.

На фиг. 2C показано, что пользовательские терминалы 110a, 110b передают данные 114a, 114b из их буферов в соответствии с частотно-временными ресурсами, выделенными планировщиком 170. Пользовательские терминалы 110a, 110b передают данные на шлюзовое устройство 150 маршрутизации через спутниковую сеть 140 посредством обратной линии связи. Пользовательские терминалы 110a, 110b могут использовать все или частичные блоки выделенных ресурсов или, если пользовательский терминал не имеет данных для отправки для выделенного временного ресурса, пользовательский терминал может выбрать отсутствие отправки пакета. Приемник 180 выполнен с возможностью анализа данных, отправленных пользовательскими терминалами 110a, 110b. Как описано в настоящем документе, приемник 180 включает в себя детекторы пакетов, выполненные с возможностью различения выборочного отсутствия передачи данных (например, пакет отсутствует в соответствии с выделенным предоставлением ресурса) и переданных данных (например, пакет, который заполняет или частично заполняет выделенное предоставление ресурса), который может содержать ошибки передачи (например, пакет был передан для выделенного предоставления ресурсов, но пакет содержит проблемы).

После достижения шлюзового устройства 150 маршрутизации данные затем могут быть направлены в Интернет 160. Данные из Интернета 160 могут быть отправлены на пользовательские терминалы 110a, 110b посредством шлюзового устройства 150 маршрутизации посредством прямой линии связи спутниковой сети 140. В некоторых вариантах осуществления часть или все шлюзовое устройство 150 маршрутизации, приемник 180 и/или планировщик 170 могут быть расположены в виртуальном устройстве, расположенном в общедоступном или частном вычислительном облаке и/или в составе распределенной вычислительной среды.

На фиг. 3 представлен пример системы 300 связи с приемником 380, выполненным с возможностью определения того, когда пакет отсутствует, и когда пакет присутствует в передаче от пользовательского терминала. Система 300 связи включает в себя сеть 340, выполненную с возможностью связи между множеством пользовательских терминалов 310 с приемником 380 и с Интернетом 360 (или другой подходящей сетью). Система 300 связи включает в себя шлюзовое устройство 350 маршрутизации, аналогичное шлюзовому устройству 150 маршрутизации, показанному на фиг. 1. Система 300 связи включает в себя планировщик 370, аналогичный планировщику 170, показанному на фиг. 1.

Приемник 380 системы 300 связи выполнен с возможностью приема пакетов передачи от пользовательских терминалов 310 через сеть 340. Сеть 340 может представлять собой наземную сеть, спутниковую сеть или комбинацию наземных и спутниковых сетей. Приемник 380 включает в себя комплементарные детекторы пакетов, как более подробно описано в настоящем документе, которые выполнены с возможностью определения того, присутствует ли пакет в сигнале, соответствующем выделенному предоставлению ресурса. Как описано в настоящем документе, пользовательские терминалы 310 могут быть выполнены с возможностью выбора не передавать данные для конкретного выделения предоставления ресурсов соответствующего пользовательского терминала, который не имеет данных для передачи. В ответ приемник 380 может быть выполнен с возможностью определения того, что пакет отсутствует в принятых сигналах, соответствующих конкретному выделению ресурсов. Кроме того, если пользовательский терминал передает полностью или частично заполненные пакеты для выделения предоставления ресурсов, приемник 380 выполнен с возможностью определения наличия пакета. Если сигнал, принятый приемником 380, имеет проблемы, приемник 380 выполнен с возможностью определения отсутствия пакета или наличия пакета, но имеет проблемы.

Примеры приемников с двухэтапным детектором пакетов

На фиг. 4 представлен пример приемника 480, выполненного с возможностью различения между пакетами данных и выборочным отсутствием передачи данных. Приемник 480 может быть реализован в системе 100 спутниковой связи, показанной на фиг. 1 и/или системе 300 связи, показанной на фиг. 3. Приемник 480 содержит первый детектор 482 пакета, итерационные декодеры 484, второй детектор 486 пакета и агрегирование 488 данных. Агрегирование 488 данных накапливает декодированные пакеты и располагает их в правильном порядке. Например, для разных пользовательских терминалов могут быть выделено множество пакетов, и каждый пакет обратной линии связи может занимать конкретный интервал времени в пределах интервала времени в частотном канале в системе MF-TDMA. Правильное упорядочение может включать в себя упорядочение по времени, пакетизацию по MAC-адресу, сопоставление с пользователями и сервисными потоками и т.д.

Приемник 480 выполнен с возможностью приема оцифрованного сигнала по каналу связи и реализации двухэтапного детектора пакета, причем двухэтапный детектор пакета содержит первый детектор 482 пакета и второй детектор 486 пакета. Двухэтапный детектор пакета работает на физическом уровне системы связи. Двухэтапный детектор пакета анализирует физическую структуру сигнала и информационную структуру сигнала. Первый детектор 482 пакета и второй детектор 486 пакета могут работать последовательно или параллельно. Первый детектор 482 пакета и итеративные декодеры 484 могут работать последовательно или параллельно. В некоторых вариантах осуществления канал связи представляет собой канал обратной линии связи в спутниковой системе связи.

Первый детектор 482 пакета, выполненный с возможностью приема оцифрованного сигнала, переданного по каналу связи, и генерирования первого указателя пакета путем анализа физической структуры принимаемого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета реализует алгоритм обнаружения сигнала для определения наличия пакета, как описано в настоящем документе. Первый детектор 482 пакета может генерировать первый указатель пакета, соответствующий результатам анализа физической структуры. В некоторых вариантах осуществления первый указатель пакета представляет собой двоичный результат, указывающий на наличие или отсутствие пакета. В определенных вариантах осуществления первый указатель пакета имеет множество дискретных значений или результатов. Например, первый указатель пакета может указывать на наличие пакета, отсутствие пакета или то, что пакет не определен. В качестве другого примера, первый указатель пакета может указывать доверительные уровни, относящиеся к наличию пакета (например, 0 соответствует отсутствию, 1 соответствует наличию и дискретные значения между указанными различными доверительными уровнями в отношении наличия пакета). В различных вариантах осуществления первый указатель пакета может иметь любое подходящее значение и может быть постоянным. Например, первый указатель пакета может соответствовать оценочной вероятности наличия пакета в оцифрованном сигнале. В качестве другого примера первый указатель пакета может соответствовать значению, полученному на основании анализа физической структуры сигнала, такого как оценка отношения сигнала/шум.

Первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа всех оцифрованных сигналов, принятых в приемнике. Напротив, в некоторых вариантах осуществления второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью анализа сигналов, которые определены первым детектором 482 пакета как те, в которых присутствует пакет. Напротив, в некоторых вариантах осуществления второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью не анализировать сигналы, которые определены первым детектором 482 пакета как те, в которых отсутствует пакет.

Первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью работы с одной выборкой на пакет символов после получения синхронизации сигнала (и после обращения распределения по спектру, при наличии в системе). В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета использует блок однократной оценки для определения наличия или отсутствия пакета в сигнале, примеры которых описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления описанные блоки однократной оценки работают только на известных амбулах каждого пакета, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета использует итеративные алгоритмы для определения наличия или отсутствия пакета в сигнале. Описанные итеративные алгоритмы работают на всех символах пакета, например, как в известных амбулах, так и в неизвестных символах данных. В некоторых вариантах осуществления итеративные алгоритмы могут включать определение соответствующих параметров сигнала, таких как оценка отношения сигнал/шум и/или оценка мощности сигнала.

В качестве примера первый детектор 482 пакета может работать на выборках I/Q (синфазная/квадратурная). Первый детектор 482 пакета анализирует выборки IQ для определения свойств сигнала, основываясь по меньшей мере частично на физической структуре сигнала. Выборки IQ обеспечивают представление фактического сигнала, что позволяет первому детектору 482 пакета анализировать сигнал и шум (например, амплитуду сигнала и шума во времени в комплексном пространстве). В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета анализирует оцифрованные выборки временной области принятого сигнала.

Физическая структура сигнала относится к модулированной форме волны, в которой содержатся закодированные информационные биты от передатчика в приемник 480 по физическому каналу (например, по спутниковым линиям связи или по любому каналу передачи в целом). В некоторых вариантах осуществления физическая форма волны представляет собой «пакеты» многочастотного множественного доступа с временным разделением (MF-TDMA; multi-frequency time-division multiple access) с конкретной структурой. Структура может представлять собой конкретную структуру амбул и символов данных с предварительно заданным количеством символов, причем местоположение и содержимое амбул известны приемнику. Символы данных поступают из известного набора конечных вариантов (например, цифрового «созвездия», такого как двоичная фазовая манипуляция (BPSK; binary phase shift keying), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK; quadrature phase shift keying) и т.д.), но приемник 480 не знает заранее, какой специфический символ был отправлен. Первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа принятого сигнала с известной структурой пакета, но не знает о неизвестных символах данных. Таким образом, первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа физической структуры сигнала без необходимости анализа символов данных (например, содержимого символов данных).

Первый детектор 482 пакета запрограммирован с информацией о синхронизации для захвата выборок, охватывающих длительность пакета. В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью оценки синхронизации, частоты и мощности. В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью приема цифровых выборок принятого сигнала при символьной скорости сигнала.

Первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа принятых сигналов с использованием анализа вспомогательных данных на основании известных пилотных символов. В дополнительных вариантах осуществления известные пилотные символы содержат амбулы принятого цифрового сигнала.

Чтобы лучше проиллюстрировать структуру принятого сигнала, на ФИГ. 5A показан пример пакета 500a, содержащего преамбулу 512 и множество кодовых слов 514a–514n. Каждое кодовое слово 514 содержит периодическую и повторяющуюся структуру данных 522 и амбул 524. Каждое из данных 522 включает в себя ряд символов (N_b символов), и каждая амбула 524 включает в себя другое количество символов (N_a символов). Таким образом, базовая структура пакета представляет собой преамбулу, а затем повторяющиеся последовательности символов данных и амбулы, причем каждый блок символов данных имеет одинаковую длину, и каждый блок амбул имеет одинаковую длину.

Ожидается, что принятый пакет 500 имеет некоторую небольшую погрешности частоты, что приводит к получению неизвестной фазы. Сегменты 524 амбул разделены таким образом, что фаза в каждой амбуле является постоянной и независимой от фазы в смежных амбулах. Погрешность частоты является достаточно малой, чтобы по каждой амбуле фаза считалась постоянной. Небольшая погрешность частоты может привести к возникновению фазовой ошибки, которая увеличивается во времени. Для достаточно малой погрешности частоты можно предположить, что фазовая ошибка в смежных амбулах является одинаковой и что фазовые ошибки в группах амбул, значительно отличающиеся во времени, являются независимыми друг от друга. Кроме того, предполагается, что величина коэффициента усиления канала является постоянной в пакете.

n-ая выборка m-го набора амбул может быть выражена следующим образом:

Для амбул 524 x_m,n известны, а шум w_m,n, неизвестен, но предполагается, что он является аддитивным белым гауссовым шумом (AWGN; additive white Gaussian noise). Предполагается, что канальная величина и фаза каждой амбулы неизвестны. Первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью работы на выборках после процедуры обработки сигнала для удаления модуляции:

Сигнал может иметь более общую структуру, как показано на фиг. 5B, на которой проиллюстрирован пример пакета 500b, содержащего преамбулу 512 и множество кодовых слов 514a–514n. Каждое кодовое слово 514 содержит повторяющуюся структуру данных 522a–522k и амбул 524a–524k. Каждые данные 522a–522k включают в себя некоторое количество символов (символов N_b1, N_b2, … N_bk), и каждая амбула 524 включает в себя другое количество символов (символов N_a1, N_a2, … N_ak). Каждый сегмент может иметь другое количество символов. Схема или структура могут быть общими, и поскольку это известно детектору, может быть проанализирована структура сигнала.

Таким образом, первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа физической структуры сигнала. Первый детектор 482 пакета может использовать вариации хорошо известных алгоритмов, адаптированных для этой конкретной цели. Первый детектор 482 пакета может выполнять этот анализ благодаря по меньшей мере частично нахождению преамбул в определенных местоположениях и периодичности структуры принятого сигнала.

Первый детектор 482 пакета может реализовывать элементы теории обнаружения сигнала для определения наличия или отсутствия пакета и генерирования первого указателя пакета. Первый детектор пакета выполнен с возможностью принятия решения между двумя гипотезами: H0 (нулевая гипотеза), которая состоит в том, что пакет не был принят, и H1 (альтернативная гипотеза), которая состоит в том, что пакет был принят. В теории обнаружения детектор, как правило, имеет два типа ошибки: Pmd, или вероятность пропущенного обнаружения (иногда называемую ошибкой или специфичностью типа I), и Pfa, или вероятность ложной тревоги (иногда называемую ошибкой или чувствительностью типа II). Желательно, чтобы приемник 480 избегал пропуска допустимых пакетов, что делает выгодной попытку сделать вероятность пропущенного обнаружения (Pmd) максимально низкой. Однако это приводит к увеличению вероятности ложной тревоги (Pfa). Увеличение Pfa приводит к тому, что в итеративный декодер 484 для декодирования передается больше ложных пакетов. Преимущественно, второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью уменьшения количества ложных сигналов (или сигналов, которые не содержат фактический пакет). Он делает это путем добавления дополнительного анализа информационной структуры сигнала, таким образом уменьшая или устраняя ложные пакеты из конвейера данных за вторым детектором 486 пакета.

Поскольку нежелательно пропускать обнаружение действительного пакета, преимущество будет состоять в том, чтобы установить Pmd как можно меньше. В некоторых вариантах осуществления установленное Pmd меньше или равно около 1e-4 или меньше или равно около 1e-5. Следовательно, Pfa является более высокой. В некоторых вариантах осуществления Pfa составляет около 0,01 или около 1e-3. В результате приблизительно 1% ложных пакетов передается в декодер 484 для обработки, что означает, что в течение около 1% времени в декодер 484 для обработки передается шум. В таких случаях декодер 484 может дать сбой и выдать указатель ошибки пакета. Это может быть использовано вторым детектором 486 пакета для определения того, что пакет не присутствует в сигнале. Ошибка пакета может возникать, поскольку (а) пакет в действительности был, но SNR был слабым, и декодер 484 дал сбой или (b) пакета не было, но первый детектор 482 пакета указывал на наличие пакета (например, ложная тревога). Поскольку Pfa является относительно высокой, приемник 480 включает в себя второй детектор 486 пакета для улучшения статистических данных об ошибках декодера или для идентификации сигналов, указанных как включающих пакет, при том, что в действительности пакет отсутствует.

В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью оценки вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В различных вариантах осуществления количество итераций итеративного декодера 484 зависит от оценочной вероятности. В некоторых вариантах осуществления первый указатель пакета соответствует оценочной вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале. В различных вариантах осуществления первый детектор 482 пакета использует пороговые значения по сравнению с оценочной вероятностью. Кроме высокой вероятности, первый указатель пакета указывает на наличие пакета, ниже низкой вероятности, первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета, и между высокой и низкой вероятностями первый указатель пакета указывает на то, что не определено, есть ли пакет. Пороговые значения для указания наличия пакета могут быть связаны с целевой вероятностью ложной тревоги. В некоторых вариантах осуществления количество итераций декодера 484, используемое для декодирования, зависит от первого показателя пакета. В определенных вариантах осуществления, например, если первый указатель пакета включает в себя оценку параметра сигнала (например, SNR или полной мощности) или оценку вероятности наличия пакета, количество итераций может масштабироваться с первым указателем пакета или иным образом соответствовать ему. Это может иметь преимущество, заключающееся в ограничении циклов обработки, используемых для сигналов, которые не содержат пакет или которые вряд ли включают в себя пакет.

В некоторых вариантах осуществления первый детектор пакета может использовать критерий отношения правдоподобия (LRT) для определения наличия пакета в принимаемом сигнале. В частности, для сведения к минимуму Pmd, что эквивалентно максимальному увеличению вероятности обнаружения сигнала, можно использовать теорему, известную как теорема Неймана-Пирсона. В этой теореме для данной Pfa следует определить H1, если:

где z представляет собой количество выборок, используемых детектором, и γ представляет собой пороговое значение, которое зависит от Pfa. Этот подход известен как критерий отношения правдоподобия (LRT) и является доказуемо оптимальным в том смысле, что сводит к минимуму Pmd для данной Pfa.

Однако сложность может возникать по меньшей мере частично из-за выборок, z, используемых первым детектором 482 пакета, в зависимости от некоторых параметров, которые заранее неизвестны. Примеры таких параметров включают в себя, например, смещение частоты, смещение фазы, коэффициент усиления канала, дисперсию шума, значения символов и т.д. Преимущественно, обобщенный подход LRT (GLRT) использует тот же метод, что и LRT, за исключением того, что заменяет неизвестные параметры оценками максимального правдоподобия (ML) этих параметров.

Таким образом, первый детектор 482 пакета может использовать подход NP-GLRT. Этот подход включает в себя начало с формулировкой LRT, изложенной выше, и применение ее к конкретным значениям, определенным для анализа (например, Pmd меньше первой постоянной, c1 и Pfa меньше второй постоянной, c2, где c2 > c1):

В формулировке LRT есть неизвестные параметры (например, σ², |h|, θ_m), поэтому оценки ML для этих параметров могут быть определены и использованы для замены отсутствующих элементов в формулировке LRT. Затем можно определить Pfa и Pmd для различных значений порогового значения, γ. Оценки ML параметров могут представлять собой закрытые по форме математические выражения, относительно простые для реализации, и могут использовать только известные амбулы пакетов:

Отношение постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR) представляет собой другой метод обнаружения, который может быть использован первым детектором 482 пакета. CFAR и NP-GLT выполнены с возможностью работы с известными амбулами каждого пакета. Методы CFAR включают в себя сумму отношений CFAR (CFAR-SOR):

и отношение сумм CFAR (CFAR-ROS):

причем любое из них может быть реализовано в первом детекторе 482 пакета. Таким образом, первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью анализа физической структуры принятого цифрового сигнала с использованием обобщенного критерия отношения правдоподобия Неймана-Пирсона (NP-GLRT), причем первый детектор пакета выполнен с возможностью анализа физической структуры принятого цифрового сигнала с использованием детектора постоянной вероятности ложных тревог (CFAR), причем детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор суммы отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-SOR) или детектор отношения сумм постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-ROS).

В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета выполнен с возможностью использования блока оценки отношения сигнал/шум и/или блока оценки полной мощности. В определенных вариантах осуществления первый детектор 482 пакета использует итеративные способы определения этих параметров. Например, первый детектор 482 пакета использует блок оценки SNR с этапом ожидания и этапом максимального увеличения (основанный на EM). Эти методы представляют собой не основанные на данных итеративные блоки оценки. Описанные выше методы блока однократной оценки (например, NP-GLRT и CFAR) можно рассматривать как методы, основанные на данных, поскольку они ориентированы на использование известных пилотных символов (например, амбулы).

В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета обеспечивает область многоэтапного принятия решений. Например, на основании выходного сигнала анализа (например, оценочного SNR) первый детектор 482 пакета генерирует первый указатель пакета, основанный на пороговых значениях. Пороговые значения могут быть основаны на целевых вероятностях ложной тревоги и/или неправильного обнаружения. В таком примере, если оценочное отношение сигнал/шум (SNR) больше или равно высокому пороговому значению, первый указатель пакет указывает на наличие пакета, и в ответ итеративный декодер 484 может выполнять максимальное количество итераций для декодирования сигнала (например, 100 итераций). Если оценочная SNR меньше или равна низкому пороговому значению, первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета, и в ответ итеративный декодер 484 может выполнять минимальное количество итераций для декодирования сигнала (например, 1 итерацию). Если оценочная SNR находится между высоким пороговым значением и низким пороговым значением, первый указатель пакета указывает на то, что пакет не определен, и в ответ итеративный декодер 484 может выполнять количество итераций, которое находится между минимальным количеством и максимальным количеством для декодирования сигнала (например, 40 итераций). Если пакет не определен, как определено первым детектором 482 пакета, второй детектор 486 пакета преимущественно обеспечивает второй указатель пакета, который может улучшить результат или увеличить вероятность того, что обнаружение наличия пакета ближе к 1.

Второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью генерирования второго указателя пакета путем анализа информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. Информационная структура сигнала может быть связана с символами данных в пределах пакетов. Символы данных в пределах пакетов включают информацию, кодируемую и передаваемую передатчиком. Декодер 484 в приемнике 480 определяет контент информации путем итеративного декодирования закодированных битов. Этот процесс может занимать много времени и быть сложным в вычислительном отношении. Первому детектору 482 пакета не известно об этом содержимом информации, а второй детектор 486 пакета может быть уведомлен декодером 484. Например, декодер 484 может отправлять показатели (а) жесткого принятия решений (например, было ли декодирование пакета успешным или нет) или (b) мягкого принятия решений (например, критерии логарифмического правдоподобия), которые могут предоставлять второму детектору 486 пакета дополнительную информацию о пакете, которая не была доступна до операции декодирования.

Информационная структура сигнала может включать в себя оценку полной мощности, оценку SNR, значения Q² декодированного сигнала, значения I² декодированного сигнала, параметр ошибки декодера и т.п. Второй детектор 486 пакета использует выходные сигналы декодеров 484 для определения второго указателя пакета. Эти выходные сигналы могут включать в себя блоки оценки, такие как полная мощность, SNR, I², Q² и т.д. Это улучшает определение относительно наличия пакета. Следовательно, второй детектор 486 пакета может быть выполнен с возможностью различения истинной ошибки пакета и ошибки пакета ложной тревоги. Второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью работы на основании выходных указателей итеративных декодеров и просмотра контента информации сигнала и его соответствия действительному сигналу.

Анализ физической структуры сигнала ограничен общей конструкцией системы, но информационная структура зависит от конкретных передаваемых сигналов и, следовательно, может предоставлять дополнительную информацию. Однако для определения информационной структуры сигнала требуется больше обработки (например, декодеры 484 должны работать для декодирования сигнала). Таким образом, приемник 480 включает в себя двухэтапный детектор, причем первый указатель 482 пакета работает с физической структурой сигнала, что может приводить к относительно неточным результатам, но по существу исключает значительное количество ненужной обработки путем устранения большого количества сигналов, в которых отсутствует пакет. Затем второй детектор 486 пакета может основываться на более вычислительных и требовательных к ресурсам методах для улучшения определения наличия пакета в сигнале. Таким образом, первый этап снижает вычислительную сложность, а второй этап помогает уточнить решения и точно управлять показателями производительности и диагностикой. Например, первый детектор 482 пакета определяет, учитывая принятые выборки, присутствует ли пакет, а второй детектор 486 пакета определяет, учитывая оценку полной мощности (например) и то, что декодер указал ошибку пакета, присутствует ли пакет.

Второй детектор 486 пакета основан на декодере 484 для завершения его итераций (которые могут зависеть от выходного сигнала первого детектора 482 пакета, как описано в настоящем документе), и обеспечения жесткого/мягкого принятия решений относительно пакета. Второй детектор 486 пакета не работает с выборками, а работает на основании данных, таких как оценки измерения полной мощности, которые представляют собой выходной сигнал декодеров 484 и показатель ошибки пакета, который представляет собой выходной сигнал декодеров 484. Если декодер 484 дает сбой, он отправляет сигнал, информирующий о том, что пакет дал сбой, который действует как входной сигнал для второго детектора 486 пакета. Таким образом, второй детектор пакета можно использовать, чтобы убрать ошибку пакета из-за отношения вероятностей ложных тревог детектора NP-GLRT (первого детектора пакетов) или отношения вероятностей ложных тревог первого детектора пакетов, возникающего из используемого алгоритма (например, NP-GLRT).

В некоторых вариантах осуществления в качестве примера второй детектор 486 пакета выполнен с возможностью контроля измерений мощности шума. Измерения мощности шума можно контролировать для сигналов или пользовательских терминалов с аналогичными характеристиками, включая сигналы для аналогичных носителей в группе обратных носителей. Мощность шума можно измерять с течением времени для определения оценки мощности шума для сигналов или пользовательских терминалов с аналогичными характеристиками. Второй детектор 486 пакета может сравнивать измерение полной мощности или оценку сигнала и сравнить ее с измерением мощности шума. Если измерение полной мощности представляет собой пороговое значение выше измерения мощности шума, второй детектор 486 пакета может определить, что пакет присутствует, в ином случае второй детектор 486 пакета может определить, что пакет отсутствует.

Итеративный декодер 484 выполнен с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций зависит от первого указателя пакета, сгенерированного первым детектором пакета. Итеративный декодер 484 выполнен с возможностью функционирования последовательно или параллельно первому детектору 482 пакета.

В дополнительных вариантах осуществления количество итераций ограничивается минимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета в принятом цифровом сигнале, и ограничивается максимальным количеством итераций, если указатель пакета указывает на наличие пакета в принятом цифровом сигнале, причем максимальное количество итераций больше или равно минимальному количеству итераций. В некоторых вариантах осуществления количество итераций находится между минимальным количеством итераций и максимальным количеством итераций в ответ на то, что первый указатель пакета указывает на то, что в принятом цифровом сигнале пакет не определен. В некоторых вариантах осуществления первый детектор 482 пакета оценивает вероятность того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале, причем количество итераций зависит от оценочной вероятности. В некоторых вариантах осуществления декодеры 484 выполнены с возможностью отправки на второй детектор 486 пакета сигнала, указывающего, что пакет не был принят (что может быть основано на первом указателе пакета). В некоторых вариантах осуществления число итераций декодеров 484 основано на выходном сигнале первого детектора 482 пакета. В некоторых вариантах реализации количество итераций может представлять собой ступенчатые области, относящиеся к первому указателю пакета (например, бинам или областям принятия решений), или может представлять собой одну область (например, если пакет не определен, с итерацией 40 раз), или может представлять собой значение, которое масштабируется с непрерывным выходным сигналом первого детектора 482 пакета (например, первый указатель пакета может представлять собой значение от 0 до 1, и количество итераций масштабируется с этим значением).

На фиг. 6 представлен другой пример приемника 680, выполненного с возможностью различения между пакетами данных и выборочным отсутствием передачи данных. Приемник 680 реализован в виде двухэтапного детектора пакета, содержащего первый детектор 682 пакета и второй детектор 686 пакета. Первый детектор 682 пакета аналогичен первому детектору 482 пакета, описанному в настоящем документе в отношении фиг. 4. Например, первый детектор 682 пакета, выполнен с возможностью приема оцифрованного сигнала, переданного по каналу связи, и генерирования первого указателя пакета путем анализа физической структуры принимаемого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. Кроме того, второй детектор 686 пакета аналогичен второму детектору 486 пакета, описанному в настоящем документе в отношении фиг. 4. Например, второй детектор 686 пакета выполнен с возможностью генерирования второго указателя пакета путем анализа информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале. В некоторых вариантах осуществления приемник 680 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с декодером сигналов, который отделен от приемника 680. Это обеспечивает реализацию приемника 680 с любым подходящим декодером сигналов, таким как любой из итерационных декодеров сигналов, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления декодер интегрирован с приемником 680.

Приемник 680 выполнен с возможностью приема оцифрованного сигнала, который может включать в себя, например, выборки I/Q. Первый детектор 682 пакета анализирует оцифрованный сигнал, включая физическую структуру сигнала, и генерирует первый указатель пакета. Оцифрованный сигнал и первый указатель пакета передаются в декодер для декодирования сигнала. Декодер может быть частью приемника 680 или располагаться отдельно от приемника 680. Приемник 680 выполнен с возможностью приема данных от декодера во втором детекторе 686 пакета. Второй детектор 686 пакета анализирует выходной сигнал декодера, включая информационную структуру оцифрованного сигнала, и генерирует второй указатель пакета. Второй указатель пакета может быть отправлен в другие системы или может использоваться другими компонентами приемника 680.

Пример способа обнаружения пакетов с помощью двухэтапного детектора пакета

На фиг. 7 представлена блок-схема иллюстративного способа 700 обнаружения пакетов в переданном сигнале в сети связи. Способ 700 может быть выполнен в любом из приемников, описанных в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1–4 и 6. Для простоты описания способ 700 будет описан как выполняемый приемником. Не следует понимать это как ограничение объема описания. Вместо этого любой этап или часть способа 700 может выполняться любым компонентом или комбинацией компонентов сетей связи, описанных в настоящем документе.

В блоке 705 приемник принимает оцифрованный сигнал. Оцифрованный сигнал может содержать выборки IQ. Оцифрованный сигнал может быть принят по каналу передачи, который может содержать канал обратной линии связи.

В блоке 710 приемник анализирует физическую структуру оцифрованного сигнала для генерирования первого указателя пакета. Анализ физической структуры может быть основан на блоке однократной оценки, таком как NP-GLRT или CFAR, или может быть основан на итеративном блоке оценки, таком как основанный на EM блок оценки SNR. Физическая структура сигнала может включать в себя известные пилотные сигналы, такие как амбулы. Физическая структура сигнала может включать в себя периодическую структуру данных и амбул внутри кодовых слов, которым предшествует преамбула. Первый указатель пакета может указывать наличие или отсутствие пакета в оцифрованном сигнале. В некоторых вариантах осуществления первый указатель пакета указывает дискретное значение с 2 или более значениями, которые соответствуют наличию, отсутствию или определенности в отношении того, что пакет присутствует в оцифрованном сигнале. В некоторых вариантах осуществления первый указатель пакета соответствует вероятности наличия пакета. В различных вариантах осуществления первый указатель пакета соответствует оценочному свойству оцифрованного сигнала (например, SNR, полная мощность и т.д.).

В блоке 715 приемник итеративно декодирует оцифрованный сигнал. Количество итераций может зависеть от результата анализа в блоке 710. Приемник может генерировать выходные сигналы на основании процесса итеративного кодирования. Выходные сигналы могут включать в себя значения полной мощности сигнала, SNR, I^2 и/или Q^2, указатель ошибки пакета и т.п.

В блоке 720 приемник анализирует информационную структуру оцифрованного сигнала для генерирования второго указателя пакета. Информационная структура может включать в себя выходные сигналы, предоставленные в блоке 715. Информационная структура оцифрованного и декодированного сигнала может включать в себя оценку полной мощности, оценку SNR и т.п. Анализ информационной структуры может улучшить результат анализа, выполненного в блоке 710.

В некоторых вариантах осуществления некоторые из этапов способа 700 могут быть выполнены параллельно или одновременно и не обязательно последовательно. Например, обработка в блоках 710 и 715 может происходить либо последовательно, либо параллельно. В определенных вариантах осуществления первый детектор пакета может выполнять анализ физической структуры (блок 710) и определять количество итераций декодера, а затем может начинаться обработка в блоке 715. Это может преимущественно снижать вычислительную сложность декодера. В различных вариантах осуществления декодер может начинать итерации, в то время как первый детектор пакета также анализирует сигнал. Если первый детектор пакета определяет отсутствие пакета, он может отправлять прерывание на декодер для остановки обработки. Это может преимущественно снижать общую задержку системы.

Дополнительные варианты осуществления

На фиг. 8 представлена блок-схема примера приемника 880, выполненного с возможностью обнаружения пакетов в канале передачи с использованием двухэтапного детектора пакета. Приемник 880 выполнен с возможностью анализа физической структуры сигнала и информационной структуры сигнала для определения наличия или отсутствия пакета. Приемник 880 аналогичен приемникам, описанным в настоящем документе со ссылкой на фиг. 1-4 и 6, и может быть реализован в любой из систем связи, описанных в настоящем документе. Приемник 880 может использовать любой способ, описанный в настоящем документе, для обнаружения и идентификации пакетов в передаваемых сигналах, такой как иллюстративный способ 700, описанный в настоящем документе со ссылкой на фиг. 7.

Приемник 880 может включать в себя компоненты аппаратного обеспечения, программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения для обнаружения пакетов и декодирования цифровых сигналов. Приемник 880 включает в себя хранилище 881 данных, один или более процессоров 883, один или более сетевых интерфейсов 885, модуль 882 первого детектора пакета, модуль 884 декодера и модуль 886 второго детектора пакета. Компоненты приемника 880 могут взаимодействовать друг с другом, с внешними системами и с другими компонентами сети, используя шину 889 связи. Приемник 880 может быть реализован с использованием одного или более вычислительных устройств. Например, приемник 880 может быть реализован с использованием одного вычислительного устройства, множества вычислительных устройств, среды распределенных вычислений, или он может быть расположен на виртуальном устройстве, находящемся в общедоступном или частном вычислительном облаке. В распределенной вычислительной среде одно или более вычислительных устройств могут быть выполнены с возможностью обеспечения модулей 882, 884, 886 для обеспечения описанных функциональных возможностей.

Приемник 880 включает в себя модуль 882 первого детектора пакета для анализа физической структуры принятого цифрового сигнала для определения того, включает ли сигнал пакет, как описано в настоящем документе. Приемник 880 включает в себя модуль 886 второго детектора пакета для анализа информационной структуры принятого цифрового сигнала для определения того, включает ли декодированный сигнал пакет, как описано в настоящем документе. Приемник 880 включает в себя модуль 884 декодера для декодирования принятого цифрового сигнала, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления модуль 884 декодера итеративно обрабатывает принятый цифровой сигнал для его декодирования. В некоторых вариантах осуществления модуль 884 декодера зависит от выходного сигнала модуля 882 первого детектора пакета. В некоторых вариантах осуществления модуль 886 второго детектора пакета использует информацию, выделяемую или определяемую модулем 884 декодера для определения наличия или отсутствия пакета в принятом цифровом сигнале.

Приемник 880 включает в себя один или более процессоров 883, выполненных с возможностью управления работой модулей 882, 884, 886 и хранилища 881 данных. Один или более процессоров 883 реализуют и используют программные модули, аппаратные компоненты и/или элементы микропрограммного обеспечения, выполненные с возможностью обнаружения пакетов в переданных сигналах и декодирования переданных сигналов. Один или более процессоров 883 могут включать в себя любые подходящие компьютерные процессоры, прикладные интегральные схемы (ASIC), программируемые логические интегральные схемы (FPGA) или другие подходящие микропроцессоры. Один или более процессоров 883 могут включать в себя другие вычислительные компоненты, выполненные с возможностью взаимодействия с различными модулями и хранилищами данных приемника 880.

Приемник 880 включает в себя хранилище 881 данных, выполненное с возможностью хранения данных конфигурации, параметров анализа, команд управления, баз данных, алгоритмов, исполняемых команд (например, команд для одного или более процессоров 883) и т.п. Хранилище 881 данных может представлять собой любое подходящее устройство хранения данных или комбинацию устройств, которые включают в себя, например, без ограничений, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, твердотельные накопители, жесткие диски, флэш-накопители, память на магнитных доменах и т.п.

В настоящем описании описаны различные признаки, ни один из которых не несет исключительной ответственности за описанные в настоящем документе преимущества. Следует понимать, что различные признаки, описанные в настоящем документе, можно комбинировать, модифицировать или исключать, что очевидно среднему специалисту в данной области. Среднему специалисту в данной области очевидны другие комбинации и подкомбинации, отличные от конкретно описанных в настоящем документе, и предполагается, что они являются частью настоящего описания. Различные способы описаны в настоящем документе в связи с различными этапами и/или фазами блок-схем. Следует понимать, что во многих случаях определенные этапы и/или фазы могут быть объединены таким образом, что множество этапов и/или фаз, показанных на блок-схемах, могут выполняться как один этап и/или фаза. Кроме того, определенные этапы и/или фазы можно разделить на дополнительные подкомпоненты для выполнения по отдельности. В некоторых случаях порядок этапов и/или фаз может быть изменен, а определенные этапы и/или фазы могут быть опущены полностью. Кроме того, следует понимать, что способы, описанные в настоящем документе, являются открытыми, так что также можно выполнять дополнительные стадии и/или фазы по сравнению с показанными и описанными в настоящем документе.

Некоторые аспекты систем и способов, описанных в настоящем документе, могут быть преимущественно реализованы с использованием, например, компьютерного программного обеспечения, аппаратного обеспечения, микропрограммного обеспечения или любой комбинации компьютерного программного обеспечения, аппаратного обеспечения и микропрограммного обеспечения. Компьютерное программное обеспечение может содержать исполняемый компьютером код, который хранится на машиночитаемом носителе (например, энергонезависимом машиночитаемом носителе), который при исполнении выполняет функции, описанные в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления исполняемый компьютером код выполняется одним или более компьютерными процессорами общего назначения. В свете настоящего описания специалисту в данной области будет понятно, что любой признак или функция, которые могут быть реализованы с помощью программного обеспечения для выполнения на компьютере общего назначения, также могут быть реализованы с использованием другой комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения или микропрограммного обеспечения. Например, такой модуль может быть полностью реализован аппаратными средствами с использованием комбинации интегральных схем. Альтернативно или дополнительно такой признак или функция могут быть полностью или частично реализованы с использованием специализированных компьютеров, выполненных с возможностью выполнения конкретных функций, описанных в настоящем документе, а не компьютеров общего назначения.

Множество распределенных вычислительных устройств могут быть заменены на любое одно вычислительное устройство, описанное в настоящем документе. В таких распределенных вариантах осуществления функции одного вычислительного устройства распределены (например, по сети) таким образом, чтобы на каждом из распределенных вычислительных устройств выполнялись некоторые функции.

Некоторые варианты осуществления могут быть описаны со ссылкой на уравнения, алгоритмы и/или иллюстрации блок-схем. Эти способы могут быть реализованы с использованием команд компьютерной программы, выполняемых на одном или более компьютерах. Эти способы также могут быть реализованы в виде компьютерных программных продуктов по отдельности или в виде компонента устройства или системы. В этом отношении каждое уравнение, алгоритм, блок или этап блок-схемы и их комбинации могут быть реализованы с помощью аппаратного обеспечения, микропрограммного обеспечения и/или программного обеспечения, включая одну или более команд компьютерной программы, встроенных в логику машиночитаемого программного кода. Следует понимать, что любые такие команды компьютерной программы могут быть загружены на один или более компьютеров, включая, без ограничений, компьютер общего назначения, или компьютер специального назначения, или другое программируемое процессорное устройство для создания машины, таким образом, что команды компьютерной программы, которые выполняются на компьютере(-ах) или другом(-их) программируемом(-ых) процессорном(-ых) устройстве(-ах), реализуют функции, указанные в уравнениях, алгоритмах и/или блок-схемах. Следует также понимать, что каждое уравнение, алгоритм и/или блок на блок-схеме и их комбинации могут быть реализованы с помощью специальных аппаратных компьютерных систем, которые выполняют указанные функции или этапы, или комбинаций специальных аппаратных средств и средств логики машиночитаемых программных кодов.

Кроме того, команды компьютерной программы, такие как встроенные в логику машиночитаемого программного кода, также могут храниться в машиночитаемом запоминающем устройстве (например, энергонезависимом машиночитаемом носителе), которое может давать указание одному или более компьютерам или другим программируемым процессорным устройствам выполнять определенную функцию таким образом, что команды, хранящиеся в машиночитаемом запоминающем устройстве, реализуют функцию(-и), указанную(-ые) в блоке(-ах) блок-схем(ы). Команды компьютерной программы также могут быть загружены на один или более компьютеров или других программируемых вычислительных устройств, чтобы вызвать выполнение ряда операционных этапов на одном или более компьютерах или других программируемых вычислительные устройства для создания реализованного на компьютере процесса таким образом, что команды, которые выполняются на компьютере или другом программируемом процессорном устройстве, обеспечивают стадии реализации функций, указанных в уравнении(-ях), алгоритме(-ах) и/или блоке(-ах) блок-схем(ы).

Некоторые или все способы и задачи, описанные в настоящем документе, могут выполняться и полностью автоматизироваться компьютерной системой. Компьютерная система может в некоторых случаях включать в себя множество отдельных компьютеров или вычислительных устройств (например, физических серверов, рабочих станций, массивов для хранения данных и т.д.), которые осуществляют обмен данными и взаимодействуют по сети для выполнения описанных функций. Каждое такое вычислительное устройство, как правило, включает в себя процессор (или множество процессоров), выполняющих программные команды или модули, хранящиеся в памяти или другом энергонезависимом машиночитаемом носителе или устройстве. Различные функции, описанные в настоящем документе, могут быть встроены в такие программные команды, хотя некоторые или все из описанных функций могут быть альтернативно реализованы в специализированной схеме прикладной ориентации (например, ASIC или FPGA) компьютерной системы. Если компьютерная система включает в себя множество вычислительных устройств, эти устройства могут, но не обязательно должны, быть совмещенными. Результаты описанных способов и задач можно постоянно хранить путем преобразования физических устройств хранения, таких как твердотельные микросхемы памяти и/или магнитные диски, в другое состояние.

Если контекст явно не требует иного, во всем описании и формуле изобретения слова «содержать», «содержащий» и т.п. следует толковать как включающее значение, в отличие от исключающего или исчерпывающего значения; иными словами, в значении «включая, без ограничений». Слово «соединенный» при использовании в настоящем документе по существу означает два или более элементов, которые могут быть либо непосредственно соединены, либо соединены посредством одного или более промежуточных элементов. Кроме того, слова «в настоящем документе», «выше», «ниже» и слова с аналогичным смыслом при использовании в настоящей заявке относятся к настоящей заявке в целом, а не к каким-либо конкретным частям настоящей заявки. Если это допустимо контекстом, слова в приведенном выше подробном описании, используемые в единственном или множественном числе, могут также включать в себя множественное или единственное число соответственно. Слово «или» в отношении списка из двух или более элементов охватывает все следующие интерпретации этого слова: любой из элементов списка, все элементы в списке и любая комбинация элементов в списке. Слово «иллюстративный» в настоящем документе используется исключительно для обозначения «служащего примером, образцом или иллюстрацией». Любой вариант осуществления, описанный в настоящем документе как «иллюстративный», необязательно следует понимать как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления.

Предполагается, что описание не ограничено вариантами осуществления, показанными в настоящем документе. Различные модификации реализации, описанные в настоящем описании, вероятно, будут очевидны специалистам в данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем документе, можно применять к другим вариантам реализации без отступления от сущности или объема настоящего описания. Представленные в настоящем документе идеи изобретения могут применяться к другим способам и системам и не ограничиваются описанными выше способами и системами, а элементы и действия различных вариантов осуществления, описанных выше, можно комбинировать для обеспечения дополнительных вариантов осуществления. Соответственно, новые способы и системы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы в различных других формах; более того, могут использоваться различные пропуски, замены и изменения в форме способов и систем, описанных в настоящем документе, без отступления от сущности описания. Предполагается, что прилагаемая формула изобретения и ее эквиваленты охватывают такие формы или модификации, которые входят в объем и сущность изобретения.

Claims (60)

1. Приемник системы связи, содержащий:

первый детектор пакета, выполненный с возможностью приема оцифрованного сигнала, переданного по каналу, и генерирования первого указателя пакета путем анализа физической структуры принимаемого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале;

декодер сигнала, выполненный с возможностью приема первого указателя пакета, для декодирования принятого оцифрованного сигнала путем обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала на основе первого указателя пакета и для генерирования показателей декодирования, которые соответствуют успешности декодирования принятого цифрового сигнала; и

второй детектор пакета, выполненный с возможностью генерирования второго указателя пакета путем анализа показателей декодирования и информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале.

2. Приемник по п. 1, в котором декодер сигналов выполнен с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций зависит от первого указателя пакета, генерируемого первым детектором пакета.

3. Приемник по п. 1, в котором декодер сигналов и первый детектор пакета работают по меньшей мере частично параллельно.

4. Приемник по п. 2, в котором количество итераций ограничивается минимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета в полученном цифровом сигнале, и ограничивается максимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на наличие пакета в полученном цифровом сигнале, причем максимальное количество итераций больше или равно минимальному количеству итераций.

5. Приемник по п. 4, в котором количество итераций находится между минимальным количеством итераций и максимальным количеством итераций в ответ на то, что первый указатель пакета указывает на то, что в принятом цифровом сигнале пакет не определен.

6. Приемник по п. 2, в котором первый детектор пакета оценивает вероятность того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале, причем количество итераций зависит от оценочной вероятности.

7. Приемник по п. 1, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием анализа вспомогательных данных на основании известных пилотных символов.

8. Приемник по п. 7, в котором известные пилотные символы содержат амбулы принятого цифрового сигнала.

9. Приемник по п. 7, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием обобщенного критерия отношения правдоподобия Неймана-Пирсона (NP-GLRT).

10. Приемник по п. 7, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием детектора постоянной вероятности ложных тревог (CFAR).

11. Приемник по п. 10, в котором детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-SOR).

12. Приемник по п. 10, в котором детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-ROS).

13. Приемник по п. 1, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием блока оценки отношения сигнал/шум.

14. Приемник по п. 1, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала с использованием блока оценки полной мощности.

15. Приемник по п. 1, в котором первый детектор пакета анализирует физическую структуру принятого цифрового сигнала путем оценки вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале.

16. Приемник по п. 15, в котором первый указатель пакета соответствует оцененной вероятности наличия пакета в принятом цифровом сигнале.

17. Приемник по п. 16, в котором режим работы декодера сигналов зависит от оценочной вероятности, указанной первым указателем пакета.

18. Приемник по п. 16, в котором первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, и что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения.

19. Приемник по п. 18, в котором первое значение основано на целевой вероятности ложной тревоги.

20. Приемник по п. 16, в котором первый указатель пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения и что пакет не определен в ответ на то, что оценочная вероятность находится между первым значением и вторым значением.

21. Приемник по п. 20, в котором декодер сигналов выполнен с возможностью декодирования принятого оцифрованного сигнала путем итеративной обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций устанавливают на минимальное значение итераций в ответ на то, что первый указатель указывает то, что пакет отсутствует, количество итераций устанавливают на максимальное значение итераций в ответ на то, что указатель указывает на то, что пакет присутствует, и количество итераций устанавливают на среднее значение итераций между минимальным значением итераций и максимальным значением итераций в ответ на то, что первый указатель указывает на то, что пакет не определен.

22. Приемник по п. 1, в котором второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа оценки полной мощности принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета.

23. Приемник по п. 1, в котором второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа отношения сигнал/шум принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета.

24. Приемник по п. 1, в котором второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа значения Q² или значения I² декодированного сигнала для генерирования второго указателя пакета.

25. Приемник по п. 1, в котором второй детектор пакета анализирует информационную структуру декодированного сигнала путем анализа параметра ошибки декодера, связанного с декодированным сигналом, для генерирования второго указателя пакета.

26. Способ определения наличия пакета в системе связи, включающий:

прием оцифрованного сигнала, переданного по каналу;

генерирование первого указателя пакета с использованием первого детектора пакета путем анализа физической структуры принятого оцифрованного сигнала для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале;

декодирование принятого оцифрованного сигнала путем обработки принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала на основе первого указателя пакета;

генерирование показателей декодирования во время декодирования принятого оцифрованного сигнала, причем показатели декодирования соответствуют успешности декодирования принятого оцифрованного сигнала; и

генерирование второго указателя пакета с использованием второго детектора пакета путем анализа показателей декодирования и информационной структуры декодированного сигнала, которая соответствует принятому цифровому сигналу, для определения того, присутствует ли пакет в принятом цифровом сигнале.

27. Способ по п. 26, в котором декодирование принятого оцифрованного сигнала включает итеративную обработку принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций зависит от первого указателя пакета.

28. Способ по п. 26, в котором декодирование и генерирование первого указателя пакета осуществляют по меньшей мере частично параллельно.

29. Способ по п. 27, в котором количество итераций ограничивается минимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на отсутствие пакета в полученном цифровом сигнале, и ограничивается максимальным количеством итераций, если первый указатель пакета указывает на наличие пакета в полученном цифровом сигнале, причем максимальное количество итераций больше или равно минимальному количеству итераций.

30. Способ по п. 29, в котором количество итераций находится между минимальным количеством итераций и максимальным количеством итераций в ответ на то, что первый указатель пакета указывает на то, что в принятом цифровом сигнале пакет не определен.

31. Способ по п. 27, дополнительно включающий оценку вероятности того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале, причем количество итераций зависит от оценочной вероятности.

32. Способ по п. 26, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют анализ вспомогательных данных на основании известных пилотных символов.

33. Способ по п. 32, в котором известные пилотные символы содержат амбулы принятого цифрового сигнала.

34. Способ по п. 32, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют обобщенный критерий отношения правдоподобия Неймана-Пирсона (NP-GLRT).

35. Способ по п. 32, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют детектор постоянной вероятности ложных тревог (CFAR).

36. Способ по п. 35, в котором детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор сумм отношений постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-SOR).

37. Способ по п. 35, в котором детектор постоянной вероятности ложных тревог содержит детектор отношений сумм постоянных вероятностей ложных тревог (CFAR-ROS).

38. Способ по п. 26, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют блок оценки отношения сигнал/шум.

39. Способ по п. 26, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала используют блок оценки полной мощности.

40. Способ по п. 26, в котором при анализе физической структуры принятого цифрового сигнала оценивают вероятность наличия пакета в принятом цифровом сигнале.

41. Способ по п. 40, в котором указатель первого пакета соответствует оценочной вероятности того, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале.

42. Способ по п. 41, в котором декодирование принятого оцифрованного сигнала зависит от оценочной вероятности, указанной первым указателем пакета.

43. Способ по п. 41, в котором указатель первого пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, и что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения.

44. Способ по п. 43, в котором первое значение основано на целевой вероятности ложной тревоги.

45. Способ по п. 41, в котором указатель первого пакета указывает на то, что пакет присутствует в принятом цифровом сигнале в ответ на то, что оценочная вероятность выше первого значения, что пакет отсутствует в ответ на то, что оценочная вероятность ниже первого значения и что пакет не определен в ответ на то, что оцененная вероятность находится между первым значением и вторым значением.

46. Способ по п. 45, в котором декодирование принятого оцифрованного сигнала включает итеративную обработку принятого цифрового сигнала для генерирования декодированного сигнала, причем количество итераций устанавливают на минимальное значение итераций в ответ на то, что первый указатель указывает то, что пакет отсутствует, количество итераций устанавливают на максимальное значение итераций в ответ на то, что указатель указывает на то, что пакет присутствует, и количество итераций устанавливают на среднее значение итераций между минимальным значением итераций и максимальным значением итераций в ответ на то, что первый указатель указывает на то, что пакет не определен.

47. Способ по п. 26, в котором при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют оценку полной мощности принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета.

48. Способ по п. 26, в котором при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют отношение сигнал/шум принятого цифрового сигнала для генерирования второго указателя пакета.

49. Способ по п. 26, в котором при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют значение Q² или значение I² декодированного сигнала для генерирования второго указателя пакета.

50. Способ по п. 26, в котором при анализе информационной структуры декодированного сигнала анализируют параметр ошибки декодера, связанный с декодированным сигналом, для генерирования второго указателя пакета.

51. Приемник по п. 1, в котором второй детектор пакета дополнительно выполнен с возможностью генерирования сигнала, указывающего на удаление декодированного сигнала из дополнительной обработки сигнала в ответ на определение того, что пакет отсутствует в принятом цифровом сигнале.

52. Способ по п. 26, дополнительно включающий удаление декодированного сигнала из дополнительной обработки сигнала в ответ на определение того, что пакет отсутствует в принятом цифровом сигнале.

Images