CN1153415C - 接收包括有用数据和同步化数据的数据包的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在接收各包括有用数据(nsd)和同步数据(syd)的数据包(dp)时，这些数据包依赖于被接收的同步数据(s yd)被采样，其中至少最后被接收的同步数据(syd)被存储和分析处理。在识别至少部分地被干扰的同步数据(syd)时，在接收一个数据包(dp)时有用数据(nsd)借助于被存储的同步数据(syd)被采样，从而改善了有效的数据通过能力。

Description

接收包括有用数据 和同步化数据的数据包的方法和装置

技术领域

本发明涉及接收包括有用数据和同步数据的数据包的方法和装置，其中有用数据依赖于被接收的同步数据被采样。

背景技术

在无绳的，以无线电信道为基础的通信网络上，特别是在点-到-多点的无线电用户访问(Zubringernetz)网络上-也被称为“radioin the local loop无线电局域回路”或“RLL”-是多个网络接口单元各自通过一个或多个无线电信道连接到一个基站-也被称为“radio base station无线电基站”或“RBS”上的。在无线电通信报道Nr.18(1995)，第一期“无绳自由信号”，36，37页中叙述了例如一个无绳的用户访问网络-也被称为用户通道网络或ACCESS网络-的无绳的语言-和数据通信。被叙述的通信系统表示了一个RLL-用户接口与现代的宽带-基础设施的组合-例如“光纤进入路边”-，它在不久的将来和不需要大的费用代替敷设有线连接电缆是可以实现的。从属于单个用户的网络接口单元RNT-无线电网络接口-是经过传输媒体“无线电信道”和基站RBS连接到一个上级通信网，例如与ISDN-定向连接的固定网上的。无绳的无线电信道例如可以借助于窄带的无绳的传输方法或无线电标准-例如DECT或CDMA-是可以实现的，其中特别是按照DECT-标准构成的用户访问网对于高的通信涌现量在未来的人口密集中心是适合的。

在无绳的用户访问网中提供使用的数据传输率被分配给现实的与基站连接的网络接口单元。在现实的，无绳的用户访问网中，对于在网络接口单元方向上-也被称为下游方向-应传输的信息和对于从网络接口单元应向基站-也被称为上游方向-传输的信息，被使用不同的，与各自需要的数据传输率相匹配的传输方法以及存取方法到传输媒体上。

例如为了在一个按照DECT-标准构成的无线电-用户访问网上使所有从属的网络接口单元对共同使用的传输媒体“无线电信道”的存取成为可能，对于在下游-方向应传输的信息或应传输的数据流使用时分多址-或时分多址的多重-存取方法-也被称为TDMA-多重-存取方法-。在这个传输方法中由网络接口单元交替地将短信号序列-也被称为信号短脉冲串一发送给基站。

为了在一个这样的点-到-多点-系统上达到在安排在无绳的用户通道网的，从属于单个网络接口单元和基站的发送-和接收单元之间的，一个无误差的数据的同步传输，在现实的传输方法中传输有用数据的发送单元是以固定的时间间隔发送同步的数据的，它通过相应的接收单元被计算。通过被接收的同步数据的计算，或通过从被接收的同步-数据中导出对于一个最佳采样所需要的同步-参数，相位位置和准确的频率，即到达的发送信号或到达的有用数据的最佳采样时间点和最佳采样率被确定。

在现实的，例如按照DECT-标准构成的，无绳的用户访问网或RLL-通信系统上应传输的信息或有用数据以数据包定向的和短脉冲串地，也就是说在分配给基站的一定长度的时隙内被传输-也被称为“时间段”-，其中在短脉冲串形的数据传输时同步是借助于各自在现实时隙中附加在有用数据上被传输的同步数据完成的。在每个时隙开始时一个已知的同步-比特样板序列被传输。如果同步-比特样板序列的传输由被干扰的传输信道而被干扰时，也就是说通过接收单元计算和识别同步-比特样板序列和从而找到最佳的同步位置是不可能的，所有在时隙内被传输的有用数据被作废。缺点是在时隙内被传输的整个的数据包出现损失，甚至对于只干扰了同步数据的，然而未曾干扰时隙之内的原本有用数据的，或者干扰了传输原本有用数据的信号部分的情况也如此。为了避免这样的数据损失，必须相应地实现误差安全传输协议，然而它在一个无绳的RLL通信系统中显著地减少了有效的数据通过能力。

发明内容

本发明的任务是，改进在一个无绳的点-到-多点-系统内的，特别是一个无绳的用户访问网的有效数据通过能力。此项任务是通过下述本发明的方法和装置解决的：在接收各包括有用数据和同步数据的数据包的方法中有用数据依赖于被接收的同步数据被采样，并且至少最后被接收的同步数据被存储，在识别至少部分地被干扰的同步数据时，在接收一个数据包时有用数据借助于被存储的同步数据被采样。具有为接收各包括有用数据和同步数据的数据包的接收装置和从属于接收装置的依赖于被接收的同步数据采样有用数据的采样装置的通讯装置，为存储至少最后被接收的同步数据的存储装置是从属于采样装置的，和采样装置是这样构成的，在接收至少部分地被干扰的同步数据时被接收的有用数据是借助于被存储的同步数据采样的。

为了接收各包括有用数据和同步数据的数据包的按照本发明方法的重要方面在于，至少最后接收的同步数据被存储和在接收一个数据包时，在识别至少部分被干扰的同步数据时，有用数据借助于被存储的同步数据被采样。

本发明方法的重要的优点在于，为改进同步利用具有位置固定的在其中安排有发送-和接收单元的无绳的无线电通信网的准时间不变的无线电信道特性。在位置固定安装的发送-和接收单元上在一个频带之内经比较长的时间范围有准时间不变的，代表传输媒体的无线电信道，也就是说传输媒体有一个只是很小的，或很慢的传输信道随时间改变的特性。由于只是很慢变化的传输信道-以及无线电信道-特性其后果是经准时间不变无线电信道被传输的无线电信号的一个同步位置只是很慢的变化。在一个只是很慢变化的同步位置时，不是对于每个在一个时隙内借助短脉冲串无线电信号被传输的数据包，从安排在数据包内的同步-比特样板序列来确定最佳的同步位置是必须的。通过按照本发明的至少最后被接收的同步数据或从中被推导的同步参数的存储，这些同步数据-至少部分地-可以被使用在一个或数个随后被接收的短脉冲串无线电信号的同步上。通过这个优异的同步的改进被接收的有误差同步数据，然而具有无误差的有用数据的数据包不会被抛弃和从而达到了在通信网之内的有效数据通过能力的一个改进。按照本发明的方法可以优异地被使用在所有在一个TDMA-多重-存取方法基础上的具有位置固定安排的发送-接收单元的点-到-多点-的系统上，与被使用的传输媒体-例如同轴电缆，光纤电缆，无线电信道-无关。

优异的是在接收一个数据包时，有用数据借助于从被存储的同步数据和可选择地从现实被接收的同步数据中，被推导出来的同步数据被采样。通过这个优异的发展在使用准-时间不变的传输信道特性情况下每个被接收的数据包的有用数据与当前被接收的同步数据的计算无关地借助于被存储的同步数据被采样。从被存储的和当前被接收的同步数据中可选择地推导出平均的同步数据-例如通过取平均值或求相关性，此时被接收的有用数据借助于平均的同步数据被采样。

按照本发明方法的一个优异的发展最后被接收的数据包的n个同步数据被存储。在接收一个数据包时从n个被存储的同步数据中和可选择地从当前被接收的同步数据中推导出平均的同步数据，此时被接收的有用数据借助于平均的同步数据被采样。按照一个可选择的发展变型在接收一个数据包时从n个被存储的同步数据和可选择地从当前接收的同步数据中形成一个相关性，此时有用数据借助于相关性的同步数据被采样。通过从n个被存储的和可选择地从当前被接收的同步数据中求取平均值或通过从n个被存储的和可选择地从当前被接收的同步数据中的相关性计算，在接收一个数据包时的同步被改进，也就是说对于从同步数据中推导出同步参数的确定精度，如同例如对于一个当前被接收的数据包的采样时间点和时隙的开始的确定安全性被提高。

优异的是只是无误差的同步数据被存储，从而同步数据的确定被进一步改善。

按照一个另外的优异的发展，从同步数据中被推导出同步参数，此时同步参数替代同步数据被存储。在这个发展变型中，从一个或多个n同步数据中，或从平均的或相关性的同步数据中被推导出同步参数并且替代同步数据被存储。通过存储例如给出采样时间点和传输时隙开始的同步参数，替代了例如由比较长的同步-比特样板序列代表的同步数据，在实施按照本发明方法的存储需求被减少到最小。

本发明还涉及一种相应的通信装置，其具有用于接收各包括有用数据和同步数据的数据包的接收装置和从属于接收装置的依赖于被接收的同步数据采样有用数据的采样装置。其中，用于存储至少最后被接收的同步数据的存储装置和对其进行分析处理的分析处理装置是从属于采样装置的，和采样装置是这样构成的，使得在接收至少部分地被干扰的同步数据时被接收的有用数据是借助于被存储的同步数据采样的。

附图说明

下面按照本发明的方法借助于三个附图被进一步叙述。其中表示

附图1  一个按照DBCT-标准构成的，无绳的用户访问网，

附图2  在一个DBCT-时隙内被传输数据包的一个结构，

附图3  一个在无绳的用户访问网上安置的，无绳的，离散的具有安排在其中的一个接收单元的网络终端单元。

具体实施方式

附图1用一个方框图表示一个例如按照DECT-标准设计的，无绳的点-到-多点的通信网或无绳的用户访问网ACCESS，经过代表数个用户终端装置的，离散的通信发送装置DKE1...3连接到一个上级的，ISDN-定向连接的通信网IKN上。一个按照DECT-标准构成的和表示一个无线小区中心或一个无线电作用半径FB中心的基站RBS是各自经过传输媒体“DECT-无线电信道”与一个无绳的，离散的网络终端单元RNT1...3相连接的。单个的离散的网络终端单元RNT1...3各自有与基站RBS的无线电连接，和各自经过一个连接电缆与离散的通信终端装置DKE1...3中的至少一个相连接。一个离散的通信终端装置DKE1...3例如可以通过一个多媒体-通信终端设备或一个面向ISDN连接的电话终端机实现的。基站RBS经过一个连接电缆与一个基站-监控装置RBC连接的。基站-监控装置RBC是经过一个铜电缆或一个光纤电缆或一个无线电定向-转播系统-在方框图中是通过VL表示的-与一个网络监控单元RDU相连接，在其中除此以外进行语言转换编码和在无线电作用半径FB内的资源管理和在上级的，面向ISDN连接的通信网络IKN方向的资源管理。各自的无线电作用半径FB的无线电资源也可以有选择地在基站RBS或在基站-监控装置RBC中被管理或被提供和被分配。经过一个标准的V5.1-接口网络监控单元RDU，例如经过一个光纤电缆LWL是连接到固定网络以及上级的，面向ISDN连接的通信网IKN上的。

每个无绳的网络终端单元RNT1...3有一个按照DECT-标准构成的DECT空气接口。经过这个DECT空气接口通过FDMA-与TDMA-存取方法的一个组合存取无绳的传输媒体“DECT-无线电信道”。其中在频域为1880MHz和1900MHz之间具有各自为1,728MHz的一个通道距离的10个载波频率可供使用(FDMA)，其中每个载波确定的时帧被分为24个时隙或通道-也被称为“时间段”-(TDMA)。一个被分为24个时隙的时帧-也被称为“帧”-每10ms周期地重复。在一个时帧内一个双向信息传输必要的去-和回通道通过“时分双工”-方法(TDD)被实现。通过双工运行一个帧的最先的12个时隙被使用作为信息或有用数据从基站RBS到单个的离散的网络终端单元RNT1...3上的发送和余下的12个时隙被使用作为将有用数据从无绳的网络终端单元RNT1...3向基站RBS的发送。在一个载波频率上例如可以实现12个双工通道。总共通过在方框图上表示的无线电通信网络或无绳转播网ACCESS，在10个载波频率的每一个上各自有12个双工通道和因此120个双工通道备用。按照DECT-标准构成的空气接口的10个载波频率的每一个具有数据传输率为1152Kbit/s。

在附图2上例如是一个在一个时隙ts内或时间段中被传输的按照DECT-规范的数据包dp一个简图结构。每个时隙ts包括一个持续时间为0,4166ms，其中每个时隙ts各自有一个保护时间ss为52μs。通过保护时间ss的加入，在其上没有数据被传输，避免了数据包dp的一个重叠-作为不同的信号运行时间或有误差的同步系统后果-。

数据包dp具有为了传输同步数据syd的具有一个32-比特数据量的同步字段sf，为了传输有用数据和信令数据nsd的具有一个388-比特数据量的有用数据字段df和为了传输误差识别-或误差修正数据fed的具有一个4-比特数据量的奇偶校验字段zf。在同步字段sf中被传输的，代表一个同步-比特样板序列syd的同步比特不仅用作比特-而且还用作时间段-和帧-的同步。通过被安排在同步字段sf中的最先16个同步比特被构成为各自代表一个引导比特样板的一个前序。余下的16个同步比特用作为数据包dp的同步。通过安排在单个网络终端单元RNT和在基站RBS上的接收单元，在输入或接收一个数据包dp时，借助于在每个时隙ts的开始时被传输的同步-比特样板序列syd。各自完成的一个同步。在到现在为止安装的DECT-通信系统中，在一个有误差的同步时-也就是说在找不到一个合适的同步-比特样板序列syd时-由于例如一个有误差的传输信道和由此而引起的同步数据syd的干扰所决定的-所有在同一的时隙ts中，或在同一的数据包dp的数据字段中，被传输的有用-和信令数据nsd抛弃。缺点是这样的数据损失必须通过安装在无绳的无线电-通信系统ACCESS中的，误差识别的数据传输协议处理，其后果是在无绳的用户访问网ACCESS内的有效的数据传输率为最小。

在附图3上示范性地准确表示了安排在按图1的一个无绳的DECT-用户访问网ACCESS上的，无绳的网络终端单元RNT。网络终端单元有一个在外部环境安装的一个天线ANT，它经过网络终端单元RNT的一个入口ER与一个安排在网络终端单元RNT上的，实现了DECT-空气接口的、为了接收经过传输媒体“DECT-无线电信道”传输的、无线电信号fs的接收单元EE相连接。为了实现一个双向的数据传输一个没有被表示的，同样安排在网络终端单元RNT上的发送单元连接到天线ANT上。接收单元EE有为接收或处理输入的，高频的，按照DECT-标准构成的无线电信号fs的接收装置。示范性地被称为接收装置的一个高频-转换单元HF，一个模拟/数字转换器A/D，一个解调器DMOD和一个解码器DCOD。此外在接收单元EE中还安排了一个同步单元SYNC，它经过一个连接电缆与一个存储器MEM连接。接收单元EE有一个输出端A，它是经过一个连接电缆延伸到网络终端单元RNT的一个输出端AR上的。一个或多个从属于一个用户的，离散的通信终端装置DKE1...3-例如一个面向ISDN连接的或模拟电话或一个个人计算机-可以经过网络终端单元RNT的输出端AR被连接在附图1中表示的。通过安排在接收单元EE中的接收装置HF，SYNC，MEM，DMOD，DCOD，借助于面向DECT连接的无线电信号fs被传输的数据包dp或包括在其中的有用-和信令数据nsd，例如被转换为数字的，符合ISDN的数据流或转换为一个模拟电话信号。因为对于通过天线输入的无线电信号fs所要求的同步参数还是未知的，具有一个比较高采样率的输入数据包dp作为必须被采样或“过采样”并且为了进一步的处理过程被存储。

随后通过同步单元SYNC采集在一个时隙，或时间段ts开始时在同步字段sf中被传输的同步-比特样板序列syd，和从而推导出对于一个解调和解码所要求的同步-参数如采样时间点和时隙的开始。被推导出的同步-参数是为了准确地，或无误差地计算或确定在数据包dp中有用数据字段df上被传输的有用-和信令数据nsd所必要的。然后一个被接收的同步-比特样板序列syd通过接收单元EE评价为无误差的或有效的，如果一个未知的同步-比特样板序列syd被识别时，或如果在被采样的有用-以及信令数据nsd的随后计算中，在误差检测范围内通过一个误差识别程序借助于在奇偶校验字段zs中被传输的误差识别数据fed没有误差被确定。按照本发明被接收的同步-比特样板序列被存储在存储器MEM中。可选择地还可以将从被接收的同步-比特样板序列syd中被推导出的同步参数-即采样时间点和时隙t s的开始-存储在存储器MEM中。按照一个另外的发展变型只有一个被接收的和作为无误差被计算的同步-比特样板序列syd被存储在存储器中。

通过外界干扰的影响，例如阻抗，可以引起在传输媒体“DECT-无线电信道”上的干扰。对于这种实施例可以假设，在一个数据包dp经过一个被这样干扰的DECT-无线电信道的一个传输时安排在同步字段sf上的同步-比特样板序列syd被干扰。此外假设，在数据包dp有用数据字段df中被传输的有用-和信令数据nsd是无误差地被传输的。由于有误差被传输的同步-比特样板序列syn，在接收单元EE中被推导出有误差的同步参数-即一个错误的采样时间点和/或一个错误的时隙ts的开始-，从而在数据包dp有用数据字段df中被传输的有用-和信令数据nsd被有误差地采样和计算。通过有用-和信令数据nsd的有误差的采样，在随后在接收单元EE中进行的误差检测中在误差识别程序范围内确定有用-和信令数据nsd的一个有误差的传输。按照本发明在识别传输误差时在被接收的数据包dp中包括的有用-和信令数据，在一个第二个计算过程范围中，借助于在存储器MEM中存储的同步-比特样板序列syd，或借助于从中推导出来的同步参数，被重新采样和随后在误差识别程序范围中，用已经叙述的方式和方法被重新计算。只有在有用-和信令数据nsd中的传输误差被重复确认时，这些有用和信令数据才被抛弃。

通过已经叙述的方法避免了从被接收的数据包dp中，其同步-比特样板序列syd是被干扰的，抛弃无误差的被传输的有用-和信令数据nsd，和从而提高了在无绳的DECT-用户访问网ACCESS中有效的数据通过能力。按照一个另外的发展变型存储器MEM有一个深度n，从而多个按前后相继被接收的数据包dp的n个同步-比特样板序列syd，或从n个接收的同步-比特样板序列syd中，推导出的采样时间点和时隙ts的开始的同步参数是可以存储的。优异的是n个被存储的同步-比特样板序列syd的一个组合被使用在确定同步位置上，其中一个组合的，从n个存储的同步比特样板序列syd中和从当前被接收的同步-比特样板序列syd中推导出的同步-比特样板序列也可使用在确定同步位置上。

例如代表来自被存储的和现实被接收的同步-比特样板序列syd的平均值的同步-比特样板序列被使用在确定采样时间点和时隙的开始上。优异的是平均的同步-比特样板序列syd，或从中推导出的平均的同步参数被存储在存储器MEM中。

按照一个另外的发展变型，借助于一个安排在同步单元SYNC中的相关器-没有表示-在存储器MEM中被存储的n个最后被接收的数据包dp的同步-比特样板序列syd，被组合成一个较长的同步-比特样板序列，和从这个同步比特样板序列中借助于一个相应的相关性-算法，推导出采样时间点和时隙的开始的同步参数。

通过从n个被接收的同步-比特样板序列syd中，推导出的同步参数中的或通过关于n个被接收的同步-比特样板序列syd的相关性中的平均值形成，确定同步参数的精度，以及对于一个当前被接收的数据包dp的采样时间点和时隙的开始的决策的安全性被提高。同步的一个另外的改进是通过只存储没有误差的被接收的同步-比特样板序列syd，或从中推导出的同步参数来达到的。

优异的是按照本发明的方法不仅被使用在识别一个有误差的被接收的同步-比特样板序列时，而且被使用在每次接收一个面向DECT连接的数据包dp时，从而在确定从中被推导出的同步参数时达到一个最高的精度。通过所有被接收的数据包dp的采样，借助于平均的或相关性的同步参数，使同步被改善和从而有效的数据通过能力在一个无绳的点-到-多点-的系统中普遍被提高。

Claims (13)

1.接收各包括有用数据(nsd)和同步数据(syd)的数据包(dp)的方法，其中有用数据(nsd)依赖于被接收的同步数据(syd)被采样，

其特征在于，

-至少最后被接收的同步数据(syd)被存储和分析处理，

-在识别至少部分地被干扰的同步数据(syd)时，在接收一个数据包(dp)时有用数据(nsd)借助于被存储的同步数据(syd)被采样。

2.按照权利要求1的方法，

其特征在于，

有误差的被传输的同步数据(syd)

-通过确定未知的同步数据(syd)和/或

-通过确定有误差的被传输的有用数据(nsd)来识别，其中有误差的被传输的有用数据(nsd)是通过包括在数据包(dp)中的误差识别数据(fed)的计算被求得的。

3.按照权利要求1或2的方法，

其特征在于，

在接收一个数据包(dp)时有用数据(nsd)借助于从被存储的同步数据(syd)中和可选择地从当前接收的同步数据(syd)中推导出的同步数据被采样。

4.按照上述权利要求1的方法，

其特征在于，

-最后被接收的数据包(dp)的n个同步数据被存储，

-在接收一个数据包(dp)时从n个被存储的同步数据(syd)中和可选择地从当前接收的同步数据(syd)中推导出平均的同步数据，和

-借助于平均的同步数据采样有用数据(nsd)。

5.按照权利要求1的方法，

其特征在于，

-最后被接收的数据包(dp)的n个同步数据(syd)被存储，

-在接收一个数据包(dp)时从n个被存储的同步数据(syd)中和可选择地从当前接收的同步数据(syd)中形成一个相关性，和

-有用数据(nsd)借助于相关性的同步数据被采样。

6.按照上述权利要求1的方法，

其特征在于，

只有无误差的同步数据(syd)被存储。

7.按照上述权利要求1的方法，

其特征在于，

-从同步数据(syd)中推导出同步参数，和

-替代同步数据(syd)同步参数被存储。

8.按照上述权利要求1的方法，

其特征在于，

数据包(dp)在一个TDM-多重传输方法的范围中或在一个TDMA-多重存取方法的范围中在一个点-到-多点-通信系统中被传输。

9.按照权利要求8的方法，

其特征在于，

数据包(dp)是按照DECT-标准构成的和数据包(dp)是在一个按照DECT-标准构成的DECT-通信系统中被传输的。

10.具有用于接收各包括有用数据(nsd)和同步数据(syd)的数据包(dp)的接收装置(EE)和从属于接收装置(EE)的依赖于被接收的同步数据(syd)采样有用数据(nsd)的采样装置(SYNC)的通信装置，

其特征在于，

-用于存储至少最后被接收的同步数据(syd)的存储装置(MEM)和用于对该同步数据进行分析处理的分析处理装置是从属于采样装置(SYNC)的，和

-采样装置(SYNC)是这样构成的，在接收至少部分地被干扰的同步数据(syd)时被接收的有用数据(nsd)是借助于被存储的同步数据(syd)采样的。

11.按照权利要求10的通信装置，

其特征在于，

为实现一个误差识别程序的误差识别装置是从属于接收装置(EE)的，其中误差识别程序是这样构成的，有误差的被传输的同步数据(syd)

-通过确定未知的同步数据(syd)和/或

-通过确定有误差地被传输的有用数据(nsd)识别，此时有差误地被传输的有用数据(nsd)是通过包括在数据包(dp)中的误差识别-数据(fed)的计算被求得的。

12.按照权利要求10或11的通信装置，

其特征在于，

-存储装置(MEM)是这样构成的，最后被接收的数据包(dp)的n个同步数据(syd)是可以存储的，和

-平均值-或相关性-装置是从属于采样装置(SYNC)的，其中

在接收一个数据包(dp)时从n个存储的同步数据(syd)和可选择地从当前被接收的同步数据(syd)中借助于平均值-或相关性-装置推导出平均的或相关性的同步数据(syd)，和

有用数据是借助于平均的或相关性的同步数据被采样的。

13.按照权利要求10的通信装置，

其特征在于，

通信装置是按照DECT-标准构成的。

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