DE102009019280A1

DE102009019280A1 - Datenkommunikation

Info

Publication number: DE102009019280A1
Application number: DE102009019280A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Schenk
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2009-11-12
Also published as: US8068547B2; US20090279620A1

Abstract

Ein Verfahren zum Übermitteln von Daten umfasst ein Bereitstellen einer Konstellation, wobei die Konstellation einen ersten Satz von Bitsequenzen einem Satz von Konstellationspunkten zuordnet. Daten werden in einem ersten Übertragungsmodus übertragen, wobei das Übertragen der Daten in dem ersten Übertragungsmodus ein Liefern von Übertragungssymbolen durch ein Abbilden von Datenbits auf Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation und ein Modulieren eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungssymbolen umfasst. Ferner werden Daten in einem zweiten Übertragungsmodus übertragen, wobei das Übertragen der Daten in dem zweiten Übertragungsmodus ein Liefern von Übertragungssymbolen durch ein Abbilden von Datenbits lediglich auf einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation und ein Durchführen einer Modulation eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungssymbolen umfasst.

Description

In vielen Datenkommunikationssystemen werden Daten durch eine Modulation von digitalen Daten auf Übertragungssignale übertragen. Solche Datenübertragungssysteme umfassen Einzelträgerdatenkommunikationssysteme, wie beispielsweise eine QAM (Quadrature amplitude modulation) oder eine PSK (Phase shift keying) und Mehrträgersysteme, die eine Mehrzahl von Unterträgern verwenden), um Daten auf mehreren Frequenzbändern zu übertragen, wie beispielsweise eine OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing) oder eine DMT (Discrete multitone modulation).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, eine verbesserte Datenkommunikation zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 19 und ein System gemäß Anspruch 23 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Kommunizieren von Daten, bei dem eine Konstellation bereitgestellt wird, wobei die Konstellation einen Satz von Bitsequenzen einem Satz von Konstellationspunkten zuordnet. Daten werden in einem ersten Übertragungsmodus übertragen, wobei das Übertragen in den ersten Übertragungsmodus ein Bereitstellen von Übertragungssymbolen durch ein Abbilden von Datenbits auf die Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation und ein Modulieren eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungssymbolen umfasst. In dem Verfahren werden ferner Daten in einem zweiten Übertragungsmodus übertragen, wobei das Übertragen der Daten in den zweiten Übertragungsmodus ein Bereitstellen der Übertragungssymbole durch ein Abbilden von Datenbits lediglich auf eine Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation und ein Modulieren eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungssymbolen umfasst. Das Abbilden der Datenbits lediglich auf einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten umfasst bei einem Ausführungsbeispiel das Übertragen eines Segments von Datenbits mit lediglich Bitsequenzen, die Konstellationspunkte innerhalb des Teilsatzes darstellen, zu einem Eingang eines Konstellations-Mappers (Konstellations-Kodierer). Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Abbilden der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten ein Bereitstellen eines Bitabbildungsschemas umfassen, wobei das Bitabbildungsschema einen Satz von ersten Bitsequenzen einem ersten Satz von zweiten Bitsequenzen zuordnet, wobei eine Länge der ersten Bitsequenzen geringer als eine Länge der zweiten Bitsequenzen ist. Ferner werden gemäß dem ersten Bitabbildungsschema die Datenbits in zweite Bits abgebildet, wobei daraufhin ein Abbilden der zweiten Bits auf die Konstellationspunkte gemäß der Konstellation erfolgt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner ein Umschalten von dem ersten Übertragungsmodus auf den zweiten Übertragungsmodus, und ein Erfassen bei einem Empfänger des Umschaltens von dem ersten Übertragungsmodus auf den zweiten Übertragungsmodus, wobei das Erfassen auf der Empfängerseite ein Bestimmen bzw. Erfassen umfasst, ob empfangene Symbole Darstellungspunkte in dem Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten darstellen.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird eine Mehrzahl von Konstellationen bereitgestellt, wobei jede der Mehrzahl von Konstellationen einen Unterträger einer Mehrzahl von Unterträgern zugeordnet ist, wobei jede der Mehrzahl von Konstellationen einen Satz von Konstellationspunkten aufweist, wobei das Verfahren ferner in dem ersten Übertragungsmodus ein Abbilden für jeden Unterträger der Datenbit auf den entsprechenden Satz von Konstellationspunkten gemäß der jeweiligen Konstellation umfasst und in dem zweiten Übertragungsmodus ein Abbilden für zumindest einen Unterträger der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten gemäß der jeweiligen Konstellation.
Ferner weist gemäß einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung einen Dateneingang zum Bereitstellen von Segmenten von zu übertragenden Datenbits auf. Die Vorrichtung weist einen Konstellations-Mapper auf, der einen Satz von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten gemäß einer Konstellation abbildet. Die Vorrichtung ist konfiguriert, um in einem ersten Übertragungsmodus die Segmente von Datenbits auf den Satz von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abzubilden, und in einem zweiten Übertragungsmodus die Segmente von Datenbits lediglich auf Konstellationspunkte eines Teilsatzes des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abzubilden.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist eine Vorrichtung einen Eingang, um für jeden Unterträger von ersten Unterträgern ein Symbol, das von einer entfernten Vorrichtung übertragen wurde, zu empfangen, und einen Konstellations-Demapper auf, um für jeden Unterträger von ersten Unterträgern das empfangene Symbol auf erste Bitsegmente basierend auf einer Konstellation abzubilden, die für jeden der ersten Unterträger bereitgestellt ist, wobei jede Konstellation einen Satz von Konstellationspunkten aufweist. Die Vorrichtung weist ferner eine Einheit auf, um für jeden der ersten Unterträger Informationen bereitzustellen, ob das Symbol, das auf diesem Unterträger übertragen wurde, einen Konstellationspunkt innerhalb des Teilsatzes des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten für den jeweiligen Unterträger darstellt. Die Vorrichtung ist konfiguriert, um eine Veränderung von einem ersten Übertragungsmodus zu einem zweiten Übertragungsmodus basierend auf der Information zu erfassen.
Ferner weist gemäß einem weiteren Aspekt ein System eine erste Vorrichtung auf, wobei die erste Vorrichtung einen Eingang zum Bereitstellen von Segmenten von Datenbits und einen Konstellations-Mapper aufweist, wobei der Konstellations-Mapper einen Satz von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten gemäß einer Konstellation abbildet. Die erste Vorrichtung ist konfiguriert, um in einem ersten Übertragungsmodus Segmente der ersten Datenbits gemäß der Konstellation von Konstellationspunkten abzubilden und ein Übertragungssignal basierend auf dem einen oder mehreren Konstellationspunkt(en) zu modulieren. Die erste Vorrichtung ist ferner konfiguriert, um in einem zweiten Übertragungsmodus Segmente von Datenbits lediglich auf Konstellationspunkte eines Teilsatzes des Satzes von Konstellationspunkten abzubilden und das Übertragungssignal basierend auf dem einen oder mehreren Konstellationspunkten des Teilsatzes zu modulieren. Das System weist ferner eine zweite Vorrichtung mit einem Eingang zum Empfangen eines Symbols, das von der ersten Vorrichtung übertragen ist, einem Konstellations-Demapper, um das übertragene Symbol auf erste Bitsegmente basierend auf der Konstellation abzubilden, und einer Einheit auf, um Informationen bereitzustellen, ob das übertragene Symbol innerhalb des Teilsatzes von Konstellationspunkten liegt. Die zweite Vorrichtung ist konfiguriert, um die Veränderung von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus basierend auf den Informationen zu bestimmen.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den unabhängigen und abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2a und 2b Ausführungsbeispiele von QAM Konstellationen;
3 ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4a und 4b Konstellationen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5a und 5b Blockdiagramme gemäß Ausführungsbeispielen;
6a und 6b Bit-Abbildungsdiagramme (Bit-mapping Diagramme) gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 Ergebnisse von Simulationen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8a und 8b Blockdiagramme gemäß Ausführungsbeispielen;
9 ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10a und 10b Blockdiagramme gemäß Ausführungsbeispielen;
11 ein Blockdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 ein Zeitdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
13a–c Ergebnisse von Simulationen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf 1 weist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 100 auf, die beispielsweise einen Sender eines Datenkommunikationssystems implementieren kann. Die Vorrichtung 100 weist einen Datenpufferspeicher 102 zum Bereitstellen bzw. Liefern von Datenbits auf, die durch die Vorrichtung 100 gesendet werden sollen. Eine Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 ist mit dem Datenpufferspeicher 102 gekoppelt, um Segmente von Datenbits zu entnehmen. Ein Ausgang der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 ist mit einem Dateneingang 106a eines Konstellations-Mappers 106 gekoppelt. Der Konstellations-Mapper 106 implementiert ein Abbilden der Datensegmente, die an dem Eingang des Konstellations-Mappers 106 empfangen werden, auf Übertragungssymbole gemäß einer Konstellation. Eine Konstellation kann als eine Abbildung oder ein Diagramm angesehen werden, das einen Satz von vordefinierten Bitsequenzen einem Satz von Konstellationspunkten zuordnet.
Der Konstellations-Mapper 106 bildet jedes Bitsegment, das an einem Eingang des Konstellations-Mappers 106 empfangen wird, auf ein Symbol gemäß der Konstellation ab und gibt das Symbol aus. Ein Übertragungssignal kann daraufhin basierend auf den Symbolen, die durch den Konstellations-Mapper ausgegeben werden, erzeugt werden. Die Symbole, die durch den Konstellations-Mapper ausgegeben werden, werden durch ein Bestimmen der Bitsequenz des empfangenen Bitsegments und ein Nachschlagen bestimmt, welcher der Konstellationspunkte der bestimmten Bitsequenz zugeordnet ist. Der Konstellations-Mapper kann gemäß Ausführungsbeispielen Konstellations-Mapper für Einzelträgermodulationen, wie beispielsweise QAM, PAM, PSK umfassen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Konstellations-Mapper für eine Mehrträgermodulation implementiert sein, wie beispielsweise OFDM oder DMT. Wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird, kann in einer Mehrträgermodulation eine Konstellation für jeden Unterträger geliefert werden. Beispielsweise wird in einer OFDM und einer DMT eine QAM Konstellation für jeden Unterträger geliefert, wodurch ermöglicht wird, dass empfangene Bitsegmente auf jeweilige Frequenzen gemäß der QAM Konstellation moduliert werden, die für den jeweiligen Unterträger bereitgestellt ist. Diese Mehrträgersysteme können daher als ein Mehrfach-QAM-System angesehen werden. Gemäß Ausführungsbeispielen kann das Kommunikationssystem ein drahtgebundenes Kommunikationssystem sein, wie beispielsweise ein DSL-System, beispielsweise ein ADSL-(asymmetric digital subscriber line) oder ein VDSL-System (very high digital subscriber line). Das DSL-System kann beispielsweise eine Vektor-Übertragung auf mehreren Kanälen implementieren, wie es beispielsweise durch VDSL2 bereitgestellt werden kann. Das Kommunikationssystem ist jedoch nicht auf derartige Kommunikationen beschränkt und kann in anderen Ausführungsbeispielen auch eine drahtlose Kommunikation implementieren.
2a und 2b zeigen exemplarische Ausführungsbeispiele einer 4-QAM und einer 16-QAM Konstellation. Wie zu erkennen ist, weist die 4-QAM 4 Konstellationspunkte auf. Ein Satz von Bitsequenzen, die eine Länge von zwei Bits aufweisen, das heißt die Bitsequenzen 11, 10, 01 und 00 werden auf entsprechende Konstellationspunkte in der komplexen Ebene abgebildet. 16-QAM weist 16 Konstellationspunkte auf und ordnet einen Satz von Bitsequenzen, die eine Länge von 4 Bits aufweisen, entsprechenden Konstellationspunkten zu. Jeder Konstellationspunkt entspricht daher einer Bitsequenz des Satzes von Bitsequenzen. Konstellationspunkte werden manchmal als Konstellationsvektoren oder Konstellationssymbolen bezeichnet. Die Datenbits werden in der Form von Bitsegmenten von n-Bits zu dem Konstellations-Mapper geliefert. Der QAM Konstellations-Mapper kann jedem der Bitsegmente eine komplexes Symbol zuordnen, das einen Wert von c(k) = a(k) + j·b(k)wobei k ein Zeitindex darstellt. Der Imaginärteil des komplexen Symbols wird gemäß Ausführungsbeispielen mit einem Sinus eines Trägersignals assoziiert und der Realteil des komplexen Symbols wird mit einem Kosinus des Trägersignals assoziiert. In einem Modulator (der nicht in 1 gezeigt ist) werden der Sinus und der Kosinus des Trägersignals abhängig von dem Real- und Imaginärteil des Symbols moduliert, wobei die modulierten Sinus- und Kosinussignale addiert werden, um ein Datenübertragungssignal zu bilden. Die Anzahl von Bits, die während eines Symbolzeitintervalls übertragen werden können, wird durch die Granularität der QAM Konstellation definiert, das heißt die Anzahl von Konstellationspunkten der Konstellation. Typischerweise umfasst die Anzahl von Konstellationspunkten 2ⁿ, wobei n einer Länge der Bitsequenz der Konstellation entspricht, das heißt der Anzahl von Bits, die innerhalb eines Symbols übertragen werden können.
In dem Ausführungsbeispiel von 1 ist eine Steuerung 108 bereitgestellt, um einen Betrieb der Vorrichtung in zumindest zwei Übertragungsmoden zu ermöglichen. In einem ersten Übertragungsmodus wird die Vorrichtung durch die Steuerung 108 konfiguriert, um die zu übertragende Daten auf alle Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten, zum Liefern der Symbole abzubilden. In einem zweiten Übertragungsmodus wird die Vorrichtung durch die Steuerung 108 konfiguriert, um die Datenbits, die übertragen werden sollen, lediglich auf eine Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten abzubilden, wobei jedoch die Konstellation nicht geändert wird.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Verfahren 200 einer Datenkommunikation gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Verfahren 200 kann beispielsweise in der Vorrichtung 100 implementiert sein, um Daten zu einer entfernten Vorrichtung zu übertragen.
In einem Schritt 202 ist eine Konstellation bereitgestellt. Die Konstellation liefert ein Zuweisen eines Satzes von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten, wie es oben beschrieben wurde. In einem Schritt 204 wird eine Auswahl durchgeführt, um Daten in dem ersten Übertragungsmodus zu übertragen. Unter Bezugnahme auf einen Schritt 206 werden in dem ersten Übertragungsmodus Symbole durch ein Abbilden von Datenbits auf die Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation geliefert. In einem Schritt 208 wird ein Signal basierend auf den Symbolen, die in dem Schritt 206 geliefert wurden, moduliert. In einem Schritt 210 wird eine Wahl getroffen, die Daten in einem zweiten Übertragungsmodus zu übertragen. In einem Schritt 212 werden daraufhin Symbole durch ein Abbilden von Datenbits lediglich auf einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation geliefert. Bei einem Schritt 214 wird ein Signal basierend auf den Symbolen, die in dem Schritt 212 geliefert wurden, moduliert.
Bei der Vorrichtung, die in 1 gezeigt ist, und dem Verfahren, das in 3 gezeigt ist, werden Konstellationspunkte der Konstellation, die in dem ersten Übertragungsmodus verwendet wurden, in dem zweiten Übertragungsmodus nicht verwendet, da die dazu übertragenden Datenbits lediglich auf einen Teilsatz abgebildet werden. Die Konstellation wird jedoch in dem zweiten Übertragungsmodus gleich wie in dem ersten Übertragungsmodus beibehalten und nicht rekonfiguriert.
Dies kann erreicht werden, indem dem Eingang des Konstellations-Mappers lediglich Datensegmente geliefert werden, die eine Bitsequenz aufweisen, die Konstellationspunkte des Teilsatzes repräsentieren. Ein Kodieren bzw. Abbilden kann vor dem Konstellations-Mapper bereitgestellt sein, um erste Segmente von Datenbits auf zweite Segmente von Datenbits abzubilden, derart, dass die zweiten Segmente von Datenbits lediglich Bitsequenzen des Teilsatzes enthalten. Der Teilsatz kann gemäß einem Ausführungsbeispiel 2^(n-nred) Konfigurationspunkte eines Teilsatzes von 2ⁿ Konstellationspunkten enthalten. In dem ersten Übertragungsmodus, der alle der 2ⁿ Konstellationspunkten verwendet, können dann n-Bits pro Symbolzeit übertragen werden, während in dem zweiten Übertragungsmodus lediglich (n – nred) Bits während eines Symbolzeitintervalls übertragen werden können.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann der zweite Übertragungsmodus ein Energiesparmodus sein. Die 2^(n-nred) Konfigurationspunkte des Teilsatzes werden ausgewählt derart, dass die mittlere Signalleistung in dem zweiten Übertragungsmodus verglichen mit dem ersten Übertragungsmodus reduziert ist. Beispielsweise können gemäß einem Ausführungsbeispiel lediglich die Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten ausgewählt werden, die am nächsten zu dem Ursprung (0,0) der komplexen Ebene sind. 4a und 4b zeigen exemplarische Ausführungsbeispiele, die das Energiesparen durch ein Verwenden des Teilsatzes von QAM Konstellationen darstellen.
4a zeigt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer 64-QAM Konstellation 300. Die Konstellation 300 weist 64 Konstellationspunkte auf, die ermöglichen, dass 6 Bits pro Symbolzeitintervall in dem ersten Übertragungsmodus übertragen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teilsatz 302, der in dem zweiten Übertragungsmodus verwendet wird, bereitgestellt, der die 4 Konstellationspunkte enthält, die am nächsten zu dem Ursprung sind, wie es in 4a gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Übertragungsmodus ein Energiesparmodus. Das Verwenden lediglich der Konstellationspunkte des Teilsatzes 302 liefert im Ergebnis eine Reduzierung der Datenrate von 2 Bits pro Symbolzeitintervall und eine Reduzierung der mittleren Leistung um 13,22 dB.
4b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer 128-QAM-Konstellation 350. Die Konstellation 350 weist einen Satz von 128 Konstellationspunkten auf, die ermöglichen, in dem ersten Übertragungsmodus 7 Bits pro Symbolzeitintervall zu übertragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teilsatz 352 in dem zweiten Übertragungsmodus verwendet, der die 16 Konstellationspunkte enthält, die am nächsten zu dem Ursprung sind, wie es in 4b gezeigt ist. Gleichartig zu dem Ausführungsbeispiel von 4a ist der zweite Übertragungsmodus ein Energiesparmodus, wobei durch das Verwenden lediglich der Konstellationspunkte des Teilsatzes in dem zweiten Übertragungsmodus eine Reduzierung der mittleren Leistung um 9,13 dB erreicht wird, während die Datenübertragung auf 4 Bits pro Symbolzeitintervall reduziert ist.
5a zeigt ein Ausführungsbeispiel, das ein Abbilden der Bitsegmente vor dem Konstellations-Mapper implementiert. Eine Vorrichtung 500 weist den Datenpufferspeicher 102 und die Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 auf, die bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden. Zwischen der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 und dem Konstellations-Mapper 106 ist ein Kodierer oder Bit-Mapper 110 bereitgestellt, um ein Bit-Abbilden von ersten Bitsegmenten, die von der Bit-Entnahme-Vorrichtung empfangen werden, auf zweite Bitsegmente zu liefern, die zu den Konstellations-Mapper 106 ausgegeben werden. 5a zeigt ferner einen Modulator 112, der die Symbole, die durch den Konstellations-Mapper 106 ausgegeben werden, auf ein Übertragungssignal modulieren, das zu einer entfernten Vorrichtung übertragen wird. Die Vorrichtung 500 wird durch die Steuerung 108 gesteuert, um in dem ersten Übertragungsmodus die Bitsegmente, die durch die Bit- Entnahme-Vorrichtung 104 ausgegeben werden, zu dem Dateneingang 106 des Konstellations-Mappers 106 zu übertragen. Dies kann erreicht werden, indem der Bit-Mapper 110 in dem ersten Übertragungsmodus überbrückt wird, oder durch ein Abkoppeln des Bit-Mappers 110 in dem ersten Übertragungsmodus. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Bit-Mapper 110 in dem ersten Übertragungsmodus bereitgestellt sein, um eine Identitätsabbildung (1-zu-1-Abbildung) zu liefern, bei der die Bitsegmente, die an dem Eingang empfangen werden, identisch zu dem Ausgang sind. In dem zweiten Übertragungsmodus liefert der Bit-Mapper 110 ein Abbilden von ersten Bitsegmenten, das heißt der Bitsegmente, die von der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 empfangen werden, zu zweiten Bitsegmenten, das heißt den Segmenten, die durch den Bit-Mapper ausgegeben werden. In dem Abbildungsschema des Bit-Mappers in dem zweiten Übertragungsmodus weisen die ersten Bitsegmente eine Länge auf, die geringer als eine Länge der zweiten Bitsegmente ist. Es sei bemerkt, dass die in dem zweiten Übertragungsmodus von der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 gelieferten ersten Bitsegment eine Länge aufweisen, die geringer als die Länge der Bitsegmente ist, die in dem ersten Übertragungsmodus von der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 geliefert werden. Da in dem zweiten Übertragungsmodus die Länge der ersten Bitsegmente geringer als eine Länge der zweiten Bitsegmente ist, kann ein Abbilden der zu übertragenden Datenbits lediglich auf die Bitsequenzen der Untergruppe von Konstellationspunkten erreicht werden. Mit anderen Worten gesagt, wird durch das Abbilden, das durch den Bit-Mapper 110 geliefert wird, ermöglicht, dass zu übertragende Datenbits auf Bitsegmente abgebildet werden, die lediglich die Bitsequenzen entsprechend zu den Konstellationspunkten der Untergruppe von Konstellationspunkten enthalten.
In den zweiten Übertragungsmodus wird jedoch die gleiche Konstellation, das heißt die gleiche Größe und das gleiche Abbildungsschema der Konstellation wie bei dem ersten Übertragungsmodus verwendet. Durch das Liefern in dem zweiten Übertragungsmodus von lediglich Datensegmenten, die Bitsequenzen der Untergruppe enthalten, zu dem Dateneingang 106 des Konstellations-Mappers, bildet der Konstellations-Mapper die zu übertragenden Datenbits auf die Konstellationspunkte der Untergruppe ab, ohne eine neue Konstellation bereitstellen zu müssen, das heißt die Konstellation wird in dem ersten und zweiten Übertragungsmodus gleich beibehalten. Ferner werden gemäß Ausführungsbeispielen Betriebsparameter, die sich auf die Konstellation beziehen, beispielsweise ein Scaling-Faktor der Konstellation beibehalten, wenn von dem ersten Übertragungsmodus auf den zweiten Übertragungsmodus umgeschaltet wird.
6a und 6b zeigen ein Bit-Abbildungsschema, das für die Ausführungsbeispiele gemäß 4a und 4b bereitgestellt ist. 6a zeigt das Abbildungsschema (Kodierungsschema) für das Ausführungsbeispiel, wie es in 4 gezeigt ist, wobei eine Reduktion von 6 auf 2 Bit geliefert wird, wenn die Untergruppe zum Abbilden in den zweiten Übertragungsmodus verwendet wird. Wie zu erkennen ist, weist der volle Satz von Bitsequenzen 2 Bits auf, das heißt 00, 01, 10 und 11 werden auf zweite 6-Bit-Segmente abgebildet, die die Bitsequenzen der Konstellationspunkte der Untergruppe enthalten, die in 4a gezeigt ist, das heißt 000000, 01010101, 1010101 und 111111. Es sei bemerkt, dass für dieses Abbilden das Kodieren auf eine einfache Weise bereitgestellt werden kann, indem lediglich dreimal die Sequenz der ersten Bits wiederholt wird.
6b zeigt das Abbildungsschema (Kodierungsschema) für das Ausführungsbeispiel, das in 4b gezeigt ist, wobei eine Reduktion von 7 auf 4 Bit geliefert wird, wenn die Untergruppe zum Abbilden in dem zweiten Übertragungsmodus verwendet wird. Wie zu erkennen ist, wird der volle Satz von Bitsequenzen mit 4 Bits auf 7-Bit-Segmente abgebildet, die die Bitsequenzen der Konstellationspunkte der Untergruppe enthalten, wie es in 4b gezeigt ist.
5b zeigt eine Implementierung gemäß einem Ausführungsbeispiel auf der Empfängerseite. Eine Vorrichtung 550 weist einen Demodulator 502 auf, um das übertragene Signal zu empfangen. Der Demodulator liefert ein Ausgangssignal der jeweiligen Symbole, die in dem Empfangssignal übertragen wurden. Der Demodulator 502 ist mit einem Konstellations-Demapper 504 gekoppelt, der die empfangenen Symbole gemäß der Konstellation auf diejenigen Bitsegmente abbildet, die die Bitsequenzen des Konstellationspunkts aufweisen, der mit dem empfangenen Symbol übereinstimmt. Eine Steuerung 510 steuert die Vorrichtung 550 derart, das in dem ersten Übertragungsmodus die Bitsegmente zu einem Pufferspeicher 508 geliefert werden, um das Zusammensetzen der Datensegmente zu ermöglichen. Bei dem zweiten Übertragungsmodus entsprechen die übertragenen Symbole lediglich den Konstellationspunkten der Untergruppe. Die Steuerung 510 führt bei der Vorrichtung 550 eine Steuerung durch, derart, dass in dem zweiten Übertragungsmodus die Bitsegmente, die durch den Konstellations-Demapper 504 ausgegeben werden, zu einem Bit-Demapper 506 übertragen werden. Der Bit-Demapper 506 implementiert die umgekehrte Funktion des Abbildungsschemas des Bit-Mappers 110 der in 5a gezeigten Vorrichtung. Mit anderen Worten gesagt, bildet der Bit-Demapper 506 erste Segmente, die an dem Eingang des Bit-Demappers 506 von einem Ausgang des Konstellations-Demappers 504 empfangen werden, auf zweite Segmente ab, wobei in dem zweiten Übertragungsmodus die ersten Segmente eine Länge aufweisen, die größer als eine Länge der zweiten Segmente ist. Die rückabgebildeten bzw. dekodierten Bits, das heißt die zweiten Bitsegmente werden daraufhin zu dem Pufferspeicher 508 geliefert, der mit dem Demapper 504 in dem zweiten Übertragungsmodus gekoppelt ist, um ein Zusammensetzen zu ermöglichen.
Während in den Ausführungsbeispielen der 4a und 4b ein Teilsatz ausgewählt wird, um ein Energiesparen während des zweiten Übertragungsmodus durch ein Auswählen der Konstellationspunkte zu liefern, die am nächsten zu dem Ursprung sind, können andere Ausführungsbeispiele andere Teilsätze des Satzes von Konstellationspunkten verwenden. Beispielsweise kann gemäß einem Ausführungsbeispiel ein in dem zweiten Übertragungsmodus verwendeter Teilsatz ausgewählt werden, um in dem zweiten Übertragungsmodus eine robuste Datenübertragung zu liefern. Hierbei können die Konstellationspunkte des Teilsatzes ausgewählt werden, um einen erhöhten Abstand in der Konstellation zwischen den Konstellationspunkten zu erhalten, wodurch sich eine Erhöhung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses und dadurch eine robustere Übertragung ergeben.
Ferner können in anderen Ausführungsbeispielen mehr als zwei Übertragungsmoden geliefert werden. Für jeden zusätzlichen Übertragungsmodus kann ein weiterer Teilsatz bereitgestellt sein. Die Teilsätze dieser Übertragungsmoden können disjunkt sein, das heißt ein Konstellationspunkt kann in nicht mehr als einem Teilsatz vorhanden sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen können sich die Teilsätze mit einem geringen Überlapp überschneiden, wodurch beispielsweise ein Konstellationspunkt in mehreren Konstellationen vorhanden sein kann.
Durch das Verwenden der jeweiligen Konstellationsteilgruppen kann der Charakter der Übertragung geändert werden. Ein Teilsatz kann beispielsweise ein Teilsatz sein, der ein Energiesparen liefert, wie es vorhergehend beschrieben wurde, und ein weiterer Teilsatz kann ein Teilsatz zum Liefern einer robusten Übertragung sein. Durch ein Schalten zwischen dem vollen Satz von Konstellationspunkten und den zwei Teilsätzen kann die Datenübertragung nahtlos gemäß den momentanen Anforderungen des Systems adaptiert werden. Beispielsweise, wenn die Anforderung das Liefern einer hohen Datenrate darstellt, kann das System den vollen Satz von Konstellationspunkten verwenden, wenn die Anforderung eine robuste Übertragung mit dem Vermeiden von erneuten Übertragungen von Daten an den Benutzer darstellt, beispielsweise aufgrund von QOS-Anforderungen (QOS = Quality of service), kann das System den Teilsatz verwenden, der zum Liefern einer robusten Datenübertragung bereitgestellt ist, und wenn momentan keine Anforderung für eine hohe Datenrate oder eine robuste Datenrate vorliegt, kann das System den Teilsatz verwenden, der für Energiesparen bereitgestellt ist, wodurch sich ein Einsparen von elektrischer Leistung ergibt.
Wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird, kann gemäß Ausführungsbeispielen das Umschalten zwischen den Übertragungsmoden auf eine nahtlose Art und Weise erreicht werden ohne dass es erforderlich ist, zusätzliche Informationen an einen Empfänger zu übertragen. Dies ermöglicht in Ausführungsbeispielen, die Verwendung von erweiterten standardisierten Protokollen zu vermeiden, wie beispielsweise das Protokoll, das in ADSL2 bereitgestellt ist, um zu einem L2 Niedrig-Leistungs-Mode überzugehen, wodurch sich eine schnelle Veränderung des Datenübertragungsmodus ergibt, das in Ausführungsbeispielen innerhalb weniger Millisekunden sein kann.
7 zeigt Simulationsergebnisse, die Leistungsersparnisse anzeigen, die durch das Verwenden des oben beschriebenen Energiesparmodus erreicht werden können. Die Ordinate (X-Achse) zeigt die Anzahl von Bits entsprechend dem vollen Satz von Konstellationspunkten der Konstellation, das heißt die Anzahl von Bits, die in dem ersten Übertragungsmodus pro Symbolzeit übertragen wird, und die Abszisse (Y-Achse) zeigt Leistungsersparnisse in dB für unterschiedliche Leitungen, wobei jede der Leitungen einer Anzahl von Bits entspricht, die in dem zweiten Übertragungsmodus pro Symbolzeit übertragen wird. Die Leitung 402 entspricht einer Verwendung von 2 Bits pro Symbolzeit in dem zweiten Übertragungsmodus. Die Leitungen 404, 405, 408, 410, 412 und 414 entsprechen jeweils einer Verwendung von 3, 4, 5, 6, 7 und 8 Bits in dem zweiten Übertragungsmodus.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können in einem Einzelträgerdatenübertragungssystem als auch in einem Mehrträgerdatenübertragungssystem implementiert werden. Ein Ausführungsbeispiel eines Mehrträgerübertragungsbetriebs wie beispielsweise bei einem DMT oder OFDM wird nachfolgend beschrieben.
8a zeigt ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 600, die implementiert ist, um Datensignale in einem Mehrträgerbetrieb zu übertragen. Wie es in 8 gezeigt ist, ist der Bit-Mapper 110 durch eine Mehrzahl von Unterträger-Bit-Mapper 110a–110c gebildet, wobei jeder der Unterträger-Bit-Mapper 110a–110c einem Unterträger aus einer Mehrzahl von Unterträgern entspricht, die für die Übertragung bereitgestellt sind. Ein Eingang eines jeweiligen Unterträger-Bit-Mappers 110a–110c ist mit einem jeweiligen Ausgang der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 gekoppelt. Ein jeweiliger Ausgang von jedem der Unterträger-Bit-Mapper 110a–110c ist mit einem Eingang von jeweiligen Unterträger-Konstellations-Mappern 106a–106c gekoppelt, die den Konstellations-Mapper 106 bilden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c als QAM-Konstellations-Mapper implementiert, wie es beispielsweise bei einer DMT und einer OFDM verwendet wird. Jeder Ausgang der Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c ist mit jeweiligen Eingängen eines Frequenz-zu-Zeit-Umwandlers 114 gekoppelt, der eine Frequenz-zu-Zeit-Umwandlung implementiert, beispielsweise unter Verwendung einer IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation). Der Konstellations-Mapper 106, der durch die Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c gebildet ist, ist konfiguriert, um für jeden der Mehrzahl von Unterträgern einen Satz von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten basierend auf einer Konstellation abzubilden, die für jeden Unterträger wie oben beschrieben bereitgestellt ist. Daher weist jeder der Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c eine Konstellation auf, die diesem Unterträger zugeordnet ist, beispielsweise basierend auf einer Bitladung (bit loading), das während einer Initialisierungsphase bestimmt wird. Die jeweiligen Konstellationen können identisch für einige oder alle der Unterträger sein oder können unterschiedlich für einige oder alle der Unterträger sein.
Bei dem ersten Übertragungsmodus trennt die Bit-Entnahme-Vorrichtung Bitsegmente aus dem Pufferspeicher 102 heraus. Jedes der Bitsegmente ist einem jeweiligen Unterträger zugeordnet. Die Steuerung 108 führt eine Steuerung der Vorrichtung 600 durch, um die Bitsegmente, die von der Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 ausgegeben werden, zu einem Eingang des Konstellations-Mappers 106 zu übertragen, das heißt zu den jeweiligen Eingängen der Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c. Die Ausgangssignale von jedem der Unterträger-Konstellations-Mapper 106a–106c werden daraufhin zu dem Frequenz-zu-Zeit-Umwandler 114 geliefert. In dem zweiten Übertragungsmodus überträgt die Bit-Entnahme-Vorrichtung 104 die Bitsegmente, die von dem Pufferspeicher 102 herausgetrennt werden, für zumindest einen Unterträger zu dem jeweiligen Unterträger-Bit-Mapper. Der jeweilige Unterträger-Bit-Mapper bildet jedes der empfangenen ersten Bitsegmente auf zweite Bitsegmente ab, die eine Bitsequenz aufweisen, die einer Bitsequenz der Konstellationspunkte der Untergruppe entspricht. In dem zweiten Übertragungsmodus wird zumindest für einen Unterträger ein Abbilden der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten gemäß der jeweiligen Konstellation geliefert. Es sei hierbei bemerkt, dass in dem zweiten Übertragungsmodus die Bit-Entnahme-Vorrichtung Bitsegmente heraustrennt, die eine geringere Länge als die Bitsegmente aufweist, die in dem ersten Übertragungsmodus herausgetrennt werden. Die Bit-Entnahme-Vorrichtung ist daher konfigurierbar, um die Veränderung in der Segmentlänge der heraus getrennten Bitsegmente bereitzustellen.
In dem zweiten Übertragungsmodus ist die Vorrichtung 600 daher konfiguriert, um für zumindest einen Unterträger lediglich zweite Bitsegmente zu übertragen, die eine Bitsequenz entsprechend den Bitsequenzen der Konstellationspunkte der Untergruppe aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen können alle oder zumindest eine hohe Prozentzahl der Unterträger ein Abbilden in dem zweiten Übertragungsmodus lediglich auf den Teilsatz von Konstellationspunkten liefern. Ausführungsbeispiele zum Bestimmen, welche der Mehrzahl von Unterträgern des oben beschriebene Bit-Abbilden liefert, und welche Teilsätze für jeweilige Unterträger verwendet werden können, werden nachfolgend beschrieben. Es sei bemerkt, dass für alle Unterträger die Konstellation in dem zweiten Übertragungsmodus gleich wie in dem ersten Übertragungsmodus beibehalten wird. Ferner können gemäß Ausführungsbeispielen die Betriebs- oder Konfigurationsparameter, die sich auf die Konstellation beziehen, wie beispielsweise ein Skalieren der Konfiguration, beibehalten werden, wenn von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus geschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel, das die Mehrträgerübertragung auf der Empfängerseite implementiert, ist in 8b gezeigt. Eine Vorrichtung 650 weist einen Zeit-zu-Frequenz-Umwandler 512 auf, der beispielsweise eine FFT (Fast Fourier Transformation) implementiert, um die jeweiligen Symbole für jeden Unterträger zu liefern. Die empfangenen Symbole werden zu jeweiligen Eingängen von Unterträger-Konstellations-Demappern 504a–504c geliefert, die den Konstellations-Demapper 504 bilden. Jeder der Unterträger-Konstellations-Demappern 504a–504c gibt ein Bitsegment aus, das die Bitsequenz enthält, die dem Konstellationspunkt entsprechend zu dem empfangenen Symbol zugeordnet ist. In dem ersten Übertragungsmodus wird das Ausgangssignal von jedem Unterträger-Konstellations-Demapper 504a–504c zu dem Pufferspeicher 508 geliefert, um ein Zusammensetzen der Datenbits durchzuführen. Bei dem zweiten Übertragungsmodus werden die Bitsegmente, die auf der Senderseite durch den Bit-Mapper 110 kodiert bzw. abgebildet wurden, bei dem Empfänger dekodiert bzw. rückabgebildet. Das Ausgangssignal von zumindest einem der Konstellations-Demappern 504a–504c wird daher zu zumindest einem der Unterträger-Bit-Demappern 506a–506c geliefert. Bei Ausführungsbeispielen können alle oder zumindest eine hohe Prozentzahl der Unterträger ein Abbilden in den zweiten Übertragungsmodus lediglich auf den Teilsatz von Konstellationspunkten liefern, wobei auf der Empfängerseite das Rückabbilden bzw. Dekodieren wie oben beschrieben erforderlich ist. Wie es in 8b gezeigt ist, weist die Vorrichtung 650 ferner eine Steuerung 510 auf, um den oben beschriebenen Betrieb in dem ersten und zweiten Übertragungsmodus zu steuern.
Um eine fehlerfreie Datenübertragung zu liefern, können gemäß Ausführungsbeispielen Informationen geliefert oder bestimmt werden, um den genauen Umschaltpunkt und den Teilsatz zu identifizieren, der in dem zweiten Übertragungsmodus verwendet wird. Der Umschaltzeitpunkt zeigt an, wann die Bitsegmente von dem Konstellations-Demapper zu dem Bit-Demapper geliefert werden, und daher nicht mehr länger direkt zu dem Pufferspeicher 508. Zusätzlich kann es bei Mehrträgersystemen erforderlich sein, dass die Empfängerseite Wissen besitzt, welche der Unterträger auf einen Teilsatz umgeschaltet wurden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Information des Umschaltzeitpunkts auf der Empfängerseite bestimmt werden, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Dies kann ohne das Übertragen jeglicher Informationen oder durch ein Übertragen lediglich einer reduzierten Menge von Informationen bezüglich des Umschaltzeitpunkts von der Senderseite auf die Empfängerseite erfolgen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Informationen von der Senderseite vor dem tatsächlichen Umschalten auf der Empfängerseite übertragen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine vordefinierte Regel zum Identifizieren von Unterträgern, die in dem zweiten Übertragungsmodus eine Abbildung lediglich auf den Teilsatz durchführen, und ein Bestimmen, welcher Teilsatz für diese Unterträger verwendet wird, der Senderseite und der Empfängerseite bekannt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Regel implementiert sein, derart, dass in dem zweiten Übertragungsmodus für jeden Unterträger, der eine Anzahl von Konstellationspunkten aufweist, die größer als ein vorbestimmter Wert sind, ein gleicher vorbestimmter Teilsatz verwendet werden. Diese Regel, bei der für jeden Unterträger (Frequenzunterkanal) der gleiche vorbestimmte Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten verwendet wird, wenn die Anzahl von Bits (n_bit), die in dem ersten Übertragungsmodus übertragen wird, größer als eine vorbestimmte Grenze ist, das heißt n_bit > n_bit_red wird im Folgenden als eine Bit-Begrenzung bezeichnet. In Ausführungsbeispielen weist die vorbestimmte Grenze einen Wert größer oder gleich 2 auf, das heißt n_bit_red ≥ 2.
Beispielsweise kann jeder Unterträger, dem eine Konstellation mit Konstellationspunkten größer als 4 zugeordnet ist, das heißt jedem Unterträger, der mehr als 2 Bits pro Symbol in dem ersten Übertragungsmodus überträgt, in dem zweiten Übertragungsmodus einen Teilsatz verwenden, der die 4 Konstellationspunkte enthält, die am nächsten zu dem Ursprung sind. Wenn der Teilsatz für jeden Träger bekannt ist, kann der Umschaltzeitpunkt auf der Empfängerseite bestimmt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann dieser Zeitpunkt durch ein Überwachen der empfangenen Symbole oder der Bitsegmente, die durch den Demapper ausgegeben werden, bestimmt werden, ohne das Übertragen von Signalen zum Anzeigen des Umschaltzeitpunkts von der Senderseite zu der Empfängerseite. Bei einem normalen Betrieb sind die übertragenen Datenbits stochastische Daten, was beispielsweise durch das Verwenden eines Scramblers sichergestellt werden kann. Die Wahrscheinlichkeit einer Verwendung eines bestimmten Konstellationspunktes ist daher die gleiche für alle Konstellationspunkte. Die Wahrscheinlichkeit für einen Konstellationspunkt eines Teilsatzes verwendet zu werden beträgt daher
Der Zähler 2^n_bit_red stellt die Anzahl von Konstellationspunkten in dem Teilsatz von Konstellationspunkten dar und der Nenner 2^n_bit stellt die Anzahl von Konstellationspunkten in dem vollen Satz von Konstellationspunkten dar, die während des ersten Übertragungsmodus verwendet werden.
Durch das Überwachen der empfangenen Symbole oder der Bitsegmente, die durch den Konstellations-Demapper ausgegeben werden, für jeden der Unterträger ergibt sich die Wahrscheinlichkeit, dass für alle Unterträger alle empfangene
Symbole innerhalb des Teilsatzes sind als
Beispielsweise ist für ein exemplarisches Ausführungsbeispiel unter Verwendung von 16 QAM Konstellationen (n_bit = 4) für 25 Unterträger und an reduzierende Anzahl von Konstellationspunkten in dem zweiten Übertragungsmodus auf 4 Konstellationspunkte (n_bit_red = 2), die Wahrscheinlichkeit, für alle Unterträger alle der empfangenen Symbole innerhalb des Teilsatzes sind gleich
Bei diesem Beispiel ist im Mittel jedes 10¹⁵-te übertragene Mehrträgersymbol (beispielsweise ein DMT-Symbol) ein Symbol, das die übertragenen Symbole für alle Unterträger in den Teilsatz von 4 Konstellationspunkten aufweist. Nimmt man beispielsweise eine Symbolübertragungsrate von 4000 Symbolen pro Sekunde wie es in ADSL und VDSL implementiert ist wird das Auftreten, dass alle Unterträger in dem normalen Datenbetrieb Symbole senden, die innerhalb des Teilsatzes sind, im Mittel alle 7900 Jahre sein, das heißt wesentlich länger als eine normale Übertragungssitzung. Daher kann während einer normalen Übertragungssitzung das Auftreten dessen, dass alle der übertragenen Symbole für alle Unterträger innerhalb des Teilsatzes sind mit annähernd 100%iger Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Wenn der Sender jedoch zu dem Teilsatz von Konstellationen umschaltet, sind die Unterträger-Konstellationspunkte für alle übertragenen Symbole innerhalb des Teilsatzes. Durch ein Überwachen oder Erfassen, ob die empfangenen Symbole für jeden Unterträger innerhalb des Teilsatzes sind, kann die Empfängerseite daher den Umschaltzeitpunkt bestimmen. Dies kann durch ein direktes Überwachen der empfangenen Symbole, durch ein Überwachen der Abbildung in dem Konstellations-Mapper oder durch ein Überwachen der Bitsequenzen der Bitsegmente erfolgen, die von jedem der Unterträger-Konstellations-Demappern ausgegeben werden.
Gleichartig zu dem Bestimmen des Umschaltens von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus kann der Empfänger das Umschalten von dem zweiten zu dem ersten Übertragungsmodus durch ein Überwachen bestimmen, wann die empfangenen Symbole für alle Unterträger Konstellationspunkte darstellen, die außerhalb des Teilsatzes sind.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können andere Regeln zum Bestimmen der Untergruppe für jeweilige Unterträger verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl von Konstellationspunkten des Teilsatzes durch einen vorbestimmten Quotient bestimmt. Da die Anzahl N von Konstellationspunkten der Anzahl n_bit von Bits entspricht, die durch jedes Symbol bei N = 2^n_bit übertragen werden kann, wird gemäß dieser Regel für jeden Unterträger ein Teilsatz verwendet, der eine Anzahl von Konstellationspunkten aufweist, die durch einen Differenzwert Δn bestimmt ist, wobei der Differenzwert Δn die Anzahl von Bits angibt, die in dem zweiten Übertragungsmodus weniger übertragen werden. Mit anderen Worten gesagt, werden die Bits n_bit_red, die pro Symbol in dem zweiten Datenübertragungsmodus geliefert werden, durch n_bit_red = n_bit – Δn bestimmt, was einer Anzahl N_red von Konstellationspunkten in dem Teilsatz gemäß N_red = 2^n_bit_red entspricht. Diese Regel wird daher als eine Bit-Reduktions-Regel bezeichnet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel, das den zweiten Datenübertragungsmodus als Energiesparmodus implementiert, werden dem Unterträger 4 Konstellationspunkte (2 Bits pro Symbol) zugeordnet, wenn die Reduktion durch die vorbestimmte Anzahl von Bits (oder vorbestimmten Koeffizienten) für einen Unterträger einen Teilsatz von lediglich 2 Konstellationspunkten (1 Bit pro Symbol) bestimmt, da die mittlere Leistung zum Übertragen von Symbolen mit den zwei Konstellationspunkten, die am nächsten zu dem Ursprung sind, die gleiche ist wie für die vier Konstellationspunkte, die am nächsten zu dem Ursprung sind. Mit anderen Worten gesagt, wenn n_bit_red = 1 ergeben würde, wird gemäß dieser Bit-Reduzierungsregel eine Anzahl n_bit_red = 2 ausgewählt. Ferner, wenn die Reduktion der für jedes Symbol übertragenen Bits durch einen vorbestimmten Wert Null oder einen negativen Wert ergeben würde, wird der Unterträger ausgewählt, um in einem Ruhe-Modus in dem zweiten Übertragungsmodus zu sein, das heißt auf diesem Unterträger wird in dem zweiten Übertragungsmodus keine Leistung übertragen. Mit anderen Worten gesagt, für n_bit_red < 0 wird ein Wert n_bit_red = 0 ausgewählt. Die oben beschriebene vorbestimmte Regel ermöglicht die spektrale Leistungsdichte des zweiten Übertragungsmodus gleichartig zu der spektralen Leistungsdichte für den ersten Übertragungsmodus zu bilden.
Gleichartig zu der Bit-Begrenzungs-Regel, sei ferner bemerkt, dass dadurch, dass die Bit-Reduktions-Regel dem Sender und dem Empfänger bekannt ist, der Empfänger den Umschaltzeitpunkt zwischen den beiden Übertragungsmoden erfassen kann, da der Unterträger, der einen Teilsatz in den zweiten Übertragungsmodus verwendet, und der jeweilige Teilsatz, der für jeden Unterträger verwendet wird, durch den Empfänger berechnet werden kann, wenn die Bitlast für jeden Unterträger bekannt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Regel der Senderseite und der Empfängerseite beispielsweise durch eine Regel, die in einem Kommunikationsstandard bereitgestellt ist, oder durch ein Übertragen der Regel während einer Initialisierung bekannt. Nach dem Bestimmen während der Initialisierung der Bitlast für jeden Unterträger kann jede der Vorrichtungen auf der Senderseite und der Empfängerseite die jeweiligen Unterträger, die einen Übergang auf den Teilsatz durchführen, und den jeweiligen Teilsatz bestimmen, der während dem zweiten Übertragungsmodus für jeden dieser Unterträger verwendet werden wird. Ferner kann während der Initialisierung bestimmt werden, was die jeweilige Wahrscheinlichkeit eines fehlerhaften Bestimmens eines Umschaltens auf der Empfängerseite sein würde. Wenn dieser Wert nicht akzeptabel wäre, beispielsweise wenn eine vorbestimmte Schwelle überschritten würde, kann das System, das heißt beispielsweise einer der beiden Vorrichtungen, eine Anzahl bestimmen, die größer als die aufeinanderfolgend übertragenen Symbole ist, die für das Durchführen der Entscheidung eines Umschaltens in den zweiten Übertragungsmodus verwendet werden, wodurch sich diese Wahrscheinlichkeit unter den vorbestimmten Schwellenwert verringert.
Ein exemplarisches Flussdiagramm 700, das ein Ausführungsbeispiel eines Umschaltens von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus zeigt, ist in 9 gezeigt. Bei einem Schritt 702 wird auf der Senderseite bestimmt, ein Umschalten von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus durchzuführen. Bei einem Schritt 704 wird der Übertragungsmodus auf der Senderseite von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus umgeschaltet. Bei einem Schritt 706 wird das Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus bei einer Empfängerseite durch das Bestimmen, ob empfangene Symbole Konstellationspunkte lediglich in dem Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten repräsentieren, erfasst. Das oben beschriebene Verfahren kann ohne das Erfordernis einer zusätzlichen Übertragung von Informationen von der Senderseite auf die Empfängerseite zum Anzeigen eines Umschaltzeitpunkts für die Empfängerseite durchgeführt werden, wie es hinsichtlich eines Mehrträgersystems oben beschrieben wurde. Es ist ferner zu bemerken, dass das oben beschriebene Flussdiagramm in einer Einzelträgerübertragung und in einer Mehrträgerübertragung implementiert werden kann.
In einer Einzelträgerübertragung können die Daten für einige Zeit gepuffert werden, um ausreichende Sicherheit zu erlangen, dass ein Umschalten stattgefunden hat, indem zusätzlich Symbole, die zu späteren Zeitpunkten empfangen werden, überwacht werden. Nach dem Puffern werden die Datenbits daraufhin entweder direkt zu einer Zusammensetzeinheit übertragen oder über den Bit-Demapper zu der Zusammensetzeinheit übertragen. Wie es oben beschrieben wurde, kann das Bestimmen, ob empfangene Symbole Konstellationspunkte innerhalb des Teilsatzes repräsentieren, durch ein direktes Überwachen der empfangenen Symbole oder durch ein Überwachen der Bitsequenzen der Bitsegmente, die durch den Konstellations-Demapper ausgegeben werden. Es ist ferner zu bemerken, dass das Puffern von Daten auch die Sicherheit einer fehlerfreien Erfassung des Umschaltzeitpunkts in einem Mehrträgersystem erhöhen kann. Ferner stellen viele Kommunikationssysteme, beispielsweise Kommunikationssysteme, die eine Erneut-Übertragung (retransmission) implementieren, ein Puffern der Daten für einige Zeit bereit, so dass keine substantielle Modifikationen zum Implementieren erforderlich sind. Ferner ist zu bemerken, dass in Systemen, die eine Erneut-Übertragung implementieren, ein Check-Sum-Test (CRC-Test) oder andere Überprüfungen für korrupte Datenpakete auf der Empfängerseite durchgeführt werden.
Obwohl die Wahrscheinlichkeit, dass ein Umschaltzeitpunkt fälschlicherweise bei dem Empfänger erfasst wird, vernachlässigbar ist, würde selbst in dem Fall, dass der Empfänger fälschlicherweise ein Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus bestimmt und mit dem Liefern von Datensegmenten zu dem Bit-Demapper beginnt, die Überprüfung auf korrupte Daten ein Detektieren ergeben, dass die Daten korrupt sind und ein Speichern der korrupten Datenbits würde durchgeführt werden. Wenn die empfangenen Datenbits kontinuierlich als korrupt erfasst werden, kann ein Test durchgeführt werden, indem das Demapping der als korrupt identifizierten Datenbits rückgängig gemacht, und daraufhin bestimmt wird, ob diese Datenbits weiterhin bei einer Korruptionsüberprüfung als korrupt bestimmt werden würden. Wenn mit dem Umkehren des Bit-Demapping die Datenbits als nicht korrupt bestimmt werden würden, kann die Vorrichtung eine fehlerhafte Erfassung eines Umschaltens des Datenübertragungsmodus bestimmen, wobei die Steuerung entsprechend informiert werden würde.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, die die Erfassung des Umschaltens des Datenübertragungsmodus bei der Empfängerseite implementiert, ist in 11 gezeigt. 11 zeigt eine Vorrichtung 800, die einen Demodulator 502 aufweist, einen Konstellations-Demapper 504, einen Bit-Demapper 506 und einen Pufferspeicher 508. Die Struktur und der Betrieb des Demodulators 502, des Konstellations-Demappers 504, des Bit-Demappers 506 und des Pufferspeichers 508 wurden bereits unter Bezugnahme auf 5b beschrieben und daher hier nicht wiederholt. Zusätzlich weist die Vorrichtung 800 eine Erfassungseinheit 802 auf, die mit dem Ausgang des Konstellations-Demappers 504 gekoppelt ist, um die Bitsequenzen der Bitsegmente, die von dem Konstellations-Demapper 504 ausgegeben werden, zu überwachen, um festzustellen, ob die empfangenen Symbole einen Konstellationspunkt repräsentieren, der innerhalb des während des zweiten Übertragungsmodus verwendeten Teilsatzes liegt. Wie es bereits oben erläutert wurde, kann die Erfassungseinheit 802 anstelle eines Überwachens der Bitsequenzen an dem Ausgang des Konstellations-Demappers 504 bei anderen Ausführungsbeispielen eine Überwachung der Symbole durchführen, die zu dem Konstellations-Demapper 504 übertragen werden, oder eine Überwachung des Abbildens innerhalb des Konstellations-Demappers 504 durchführen, um zu bestimmen, ob die empfangenen Symbole einen Konstellationspunkt repräsentieren, der innerhalb des während des zweiten Übertragungsmodus verwendeten Teilsatzes liegt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Mehrträgerimplementierung empfängt ein Eingang des Konstellations-Demappers 504 für jeden Unterträger der ersten Unterträger ein von einer entfernten Vorrichtung übertragenes Symbol, wie es unter Bezugnahme auf 8b beschrieben ist. Der Konstellations-Demapper 504 ist konfiguriert, um für jeden ersten Unterträger das übertragene Symbol auf die ersten Bitsegmente basierend auf der Konstellation, die für jeden ersten Unterträger bereitgestellt ist, abzubilden. Die Erfassungseinheit ist konfiguriert, um für jeden ersten Unterträger Informationen zu liefern, ob das auf diesem Unterträger übertragene Symbol ein Konstellationspunkt innerhalb eines Teilsatzes des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten, der während des zweiten Übertragungsmodus von dem Unterträger verwendet wird, darstellt. Basierend auf dieser Information wird der Umschaltzeitpunkt des Datenübertragungsmodus erfasst und basierend auf der Erfassung wird die Vorrichtung 800 gesteuert, um das Übertragen der Bitsegmente, die von dem Konstellations-Demapper 504 ausgegeben werden, von einer direkten Übertragung zu dem Pufferspeicher 508 in dem ersten Übertragungsmodus auf eine Übertragung zu dem Bit-Demapper 506 in den zweiten Übertragungsmodus umzuschalten.
10a und 10b zeigen jeweilige Blockdiagramme von Ausführungsbeispielen eines Datenkommunikationssystems, das ein Signalisieren des Umschaltzeitpunkts von dem Sender zu dem Empfänger implementiert, und ein Datenkommunikationssystem, das eine Erfassung des Umschaltens des Datenübertragungsmodus ohne das Erfordernis einer Signalisierung des Umschaltzeitpunkts von dem Empfänger zu dem Sender implementiert.
10a zeigt ein Mehrträgerdatenkommunikationssystem 900, das auf der Senderseite einen Bit-Mapper 110, einen Konstellations-Mapper 106 und einen Frequenz-zu-Zeit-Umwandler 114 aufweist. Auf der Empfängerseite weist das Kommunikationssystem einen Zeit-zu-Frequenz-Umwandler 512, einen Konstellations-Demapper 504 und einen Bit-Demapper 506 auf. Die Senderseite und die Empfängerseite sind über einen Kommunikationskanal 902 gekoppelt, der beispielsweise eine verdrillte Leitung oder ein Drahtlos-Kommunikations-Kanal sein kann. Bei dem System 900 wird ein Signal, das einen Wechsel des Übertragungsmodus anzeigt zu dem Bit-Mapper 110 geliefert, wobei dieses über einen Kanal 904 zu dem Bit-Demapper 506 geliefert wird, um anzuzeigen, dass der Übertragungsmodus sich geändert hat und ein Mappen und Demappen gemäß dem Mapping-Schema durchzuführen ist, das jeweils in dem Bit-Mapper 110 und dem Bit-Demapper 506 bereitgestellt wird. Der Kanal 904 kann beispielsweise implementiert sein, um einen zugeordneten Unterträger zu verwenden, um die Signalisierungsinformationen zu übertragen.
In 10b weist ein Mehrträgerdatenkommunikationssystem 950 auf der Senderseite den Bit-Mapper 110, den Konstellations-Mapper 106 und den Frequenz-zu-Zeit-Umwandler 114 auf. Auf der Empfängerseite weist das Kommunikationssystem den Zeit-zu-Frequenz-Umwandler 512, den Konstellations-Demapper 504 und den Bit-Demapper 506 auf. Die Senderseite und die Empfängerseite sind über einen Kommunikationskanal 902 gekoppelt, der beispielsweise eine verdrillte Leitung oder ein drahtloser Kommunikationskanal sein kann. Bei dem System 950 wird ein Signal, das eine Änderung des Übertragungsmodus anzeigt, lediglich zu dem Bit-Mapper 110 geliefert. Auf der Empfängerseite ist ein Überwachungs- und Erfassungs-Block 906 bereitgestellt, der beispielsweise durch die Erfassungseinheit 802, wie es in 11 gezeigt ist, implementiert sein kann.
Der Überwachungs- und Erfassungs-Block 906 überwacht die empfangenen Signale und erfasst einen Wechsel zwischen den Übertragungsmoden wie es oben beschrieben wurde.
Ein beispielhafter Betrieb während einer Benutzersitzung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Nach einer Initialisierung des Systems bei 10, tritt das System in einen normalen Übertragungsmodus (showtime), bei dem die Übertragung der Benutzerdaten beginnt. Bei 12 wird eine erste Datenübertragung geliefert, bei der die Benutzerdaten mit voller Übertragungskapazität übertragen werden, beispielsweise wenn der Benutzer einen Spielfilm über Internet betrachtet. Bei 14 überträgt das System Daten in den zweiten Übertragungsmodus, um Energie zu sparen. Dies kann beispielsweise deshalb erfolgen, weil der Benutzer aufgehört hat, den Spielfilm zu betrachten und begonnen hat, in einem Chatroom zu chatten, was lediglich eine geringe Datenrate erfordert. Bei 16 beginnt der Benutzer ein Videospiel über Internet zu spielen, wodurch eine höhere Datenrate erforderlich ist, wobei das System erneut in den ersten Datenübertragungsmodus übergeht. Bei 18 hört der Benutzer auf, das Videospiel zu spielen und beginnt über Internet mit einem entfernten Schachspieler Schach zu spielen, wodurch lediglich eine geringe Datenrate erforderlich ist, und das System daher Daten in dem zweiten Datenübertragungsmodus überträgt, um Energie zu sparen. Bei 20 beginnt der Benutzer über Internet TV zu sehen, wodurch eine höhere Datenrate erforderlich ist, die durch die erste Datenrate geliefert wird. In Ausführungsbeispielen kann das Umschalten basierend auf einer erforderlichen Benutzerdatenlast erfolgen, was eine minimale Benutzerdatenrate sein kann, die momentan erforderlich ist, um die Erfordernisse des Benutzers zu erfüllen. Es sei hierbei erwähnt, dass die oben beschriebenen Beispiele lediglich exemplarische Beispiele für mehrfaches Umschalten zwischen dem ersten und zweiten Datenübertragungsmodus sind, um Energie zu sparen, oder eine robustere Übertragung zu erreichen.
13a–13c zeigen Ergebnisse einer Simulation für ein Ausführungsbeispiel einer VDSL-Übertragung. Die Simulation bezieht sich auf ein VDSL-System in Downstream-Richtung, das heißt von einer Vermittlungsstelle zu den Teilnehmern. Das Übertragungssignal ist in zwei Frequenzbänder unterteilt, die in dem VDSL-Standard definiert sind. Die spektrale Leistungsdichte für die Frequenzbänder wurde als –60 dBm/Hz angenommen. Das Empfangssignal wurde derart simuliert, dass es durch ein weißes Rauschen und das Übersprechen von 9 anderen VDSL-Leitungen innerhalb eines Kabelbündels gestört ist. Die VDSL-Leitung wurde als eine AWG-26-Leitung angenommen mit einer Länge von 400 Metern. Bei dieser Simulation wird mit der vollen Übertragungskapazität in dem ersten Übertragungsmodus eine Bitrate 46 Mbit/s erreicht. Der zweite Übertragungsmodus wird als ein Energiesparübertragungsmodus angenommen, bei dem die Konstellationspunkte des Teilsatzes gewählt sind, um die Konstellationspunkte aufzuweisen, die am nächsten zu dem Ursprung des Konstellationsdiagramms sind. Durch das Reduzieren der mittleren Leistung aufgrund der Verwendung des Teilsatzes wird die Bitrate reduziert. Wie zu erkennen ist, hängt das Verhalten, das heißt die Übertragungsrate in dem zweiten Datenübertragungsmodus als eine Funktion der reduzierten Leistung von der Regel ab, die zum Umschalten gewählt ist. Obwohl andere Regeln verwendet werden können, wurden bei der Simulation lediglich Effekte der oben beschriebenen Bit-Begrenzungs-Regel und der Bit-Reduktions-Regel untersucht.
13a stellt auf der Abzisse (Y-Achse) die Reduktion der Übertragungsleistung in dB für die Bit-Begrenzungs-Regel und die Bit-Reduktions-Regel dar. Es sei bemerkt, dass die Ordinate (X-Achse) von 13a für die Bit-Begrenzungs-Regel die Anzahl der n_bit_red von Bits pro Symbol in den zweiten Übertragungsmodus darstellt, während für die Bit-Reduktions-Regel die Ordinate den Unterschied der Bits pro Symbol zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungsmodus darstellt, das heißt Δn.
13b zeigt die Datenübertragungsrate, die in dem zweiten Übertragungsmodus erreicht wird. Erneut stellt die Ordinate (X-Achse) für die Bit-Begrenzungs-Regel die Anzahl n_bit_red von Bits pro Symbol in den zweiten Übertragungsmodus dar, während die Ordinate für die Bit-Reduktions-Regel den Unterschied von Bits pro Symbol zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungsmodus darstellt, das heißt Δn.
Die Diagramme von 13a und 13b können kombiniert werden, um in einem Diagramm das Verhalten zu zeigen, das heißt die reduzierte Leistung in dB in Abhängigkeit von der Datenrate in dem zweiten Übertragungsmodus.
Es kann beobachtet werden, dass die Bit-Reduzierungs-Regel für eine gleiche Datenrate eine höhere Reduktion der Leistung erzielt als die Bit-Begrenzungs-Regel. Dies kann aufgrund eines besseren Anpassens der Bit-Reduktions-Regel an die Leistungsspektrumsdichte des Systems erklärt werden, dass durch die sich über die Mehrzahl von Unterträgern ändernde Leistungsspektrumsdichte wiedergegeben wird.

Claims

Verfahren zum Übermitteln von Daten mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer Konstellation, wobei die Konstellation einen ersten Satz von Bitsequenzen einem Satz von Konstellationspunkten zuordnet; Übertragen der Daten in einem ersten Übertragungsmodus, wobei das Übertragen der Daten in dem ersten Übertragungsmodus folgende Schritte aufweist: Liefern von Übertragungssymbolen durch ein Abbilden von Datenbits auf Konstellationspunkte des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation; Modulieren eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungssymbolen; Übertragen der Daten in einem zweiten Übertragungsmodus, wobei das Übertragen der Daten in dem zweiten Übertragungsmodus folgende Schritte aufweist: Liefern von Übertragungssymbolen durch ein Abbilden von Datenbits lediglich auf einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation; und Durchführen einer Modulation eines Übertragungssignals basierend auf den Übertragungsymbolen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Abbilden der Datenbits lediglich auf einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten ein Übertragen von Segmenten von Datenbits zu einem Eingang eines Konstellations-Mappers aufweist, wobei die Datenbits lediglich Bitsegmente darstellen, die Konstellationspunkte innerhalb des Teilsatzes darstellen.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Abbilden der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Bit-Abbildungs-Schemas, wobei das Bit-Abbildungs-Schema einen Satz von ersten Bitsequenzen auf einen Satz von zweiten Bitsequenzen abbildet, wobei eine Länge der ersten Bitsequenzen geringer als eine Länge der zweiten Bitsequenzen ist; Abbilden der Datenbits auf zweite Bits gemäß dem Bit-Abbildungs-Schema; Abbilden der zweiten Bits auf Konstellationspunkte gemäß der Konstellation.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Umschalten von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus; und Erfassen bei einem Empfänger des Umschaltens von dem ersten auf den zweiten Übertragungsmodus, wobei das Erfassen auf der Empfängerseite ein Bestimmen umfasst, ob empfangene Symbole Konstellationspunkte in dem Teilsatz des Satzes von Konstellationspunkten repräsentieren.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Mehrzahl von Konstellationen, wobei jede der Mehrzahl von Konstellationen einem Unterträger einer Mehrzahl von Unterträgern zugeordnet ist, und wobei jede der Mehrzahl von Konstellationen einen Satz von Konstellationspunkten aufweist, wobei das Verfahren in dem ersten Übertragungsmodus den Schritt eines Abbildens der Datenbits auf den jeweiligen Satz von Konstellationspunkten für jeden Unterträger gemäß der jeweiligen Konstellation aufweist; und wobei das Verfahren in dem zweiten Übertragungsmodus das Abbilden der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten für zumindest einen Unterträger gemäß der jeweiligen Konstellation aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Abbilden der Datenbits auf lediglich einen Teilsatz von Konstellationspunkten für zumindest einen Unterträger folgende Schritte aufweist: Herausschneiden der Datenbits in eine Mehrzahl von Segmenten von Datenbits, wobei jedes der Segmente von Datenbits einem Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern zugeordnet ist; Liefern eines Bit-Abbildungs-Schemas für zumindest einen Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern, wobei das Bit-Abbildungs-Schema einen Satz von ersten Bitsequenzen einem Satz von zweiten Bitsequenzen zuordnet, wobei eine Länge der ersten Bitsequenz geringer als eine Länge der zweiten Bitsequenz ist; Abbilden der Datenbits auf zweite Bits gemäß dem Bit-Abbildungs-Schema für zumindest einen Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern; und Abbilden der zweiten Bits auf Konstellationspunkte gemäß der Konstellation für zumindest einen Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern.
Verfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Skalieren einer Konstellation in dem ersten Übertragungsmodus für jeden Unterträger durch einen Skalierungsfaktor; und Aufrechterhalten des Skalierungsfaktors für jeden Unterträger in den zweiten Übertragungsmodus.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Durchführen einer Bestimmung, dass der Übertragungsmodus zu einem Energiesparübertragungsmodus gewechselt werden soll; Auswählen des Teilsatzes aus dem Satz von Konstellationspunkten, um die mittlere Übertragungsleistung in dem zweiten Übertragungsmodus verglichen mit dem ersten Übertragungsmodus zu verringern; und Wechseln von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus basierend auf dem Bestimmen, dass der Übertragungsmodus in den Energiesparmodus gewechselt werden soll.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen, dass der Übertragungsmodus zu einem robusten Übertragungsmodus gewechselt werden soll; Auswählen des Teilsatzes aus dem Satz von Konstellationspunkten, um in dem zweiten Übertragungsmodus eine Übertragung mit einem höheren Signal-zu-Rausch-Verhältnis verglichen mit dem ersten Übertragungsmodus zu liefern; und Wechseln von dem ersten zu dem zweiten Übertragungsmodus basierend auf dem Bestimmen, dass zu dem robusten Übertragungsmodus gewechselt werden soll.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt aufweist: Wiederholtes Wechseln von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus während einer Benutzerdatenübertragungssitzung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen des Teilsatzes aus dem Satz von Konstellationspunkten für zumindest einen Unterträger, wobei das Bestimmen des Teilsatzes für zumindest einen Unterträger folgende Schritte aufweist: Bestimmen für jeden Unterträger eines ersten Werts, der die Anzahl von Konstellationspunkten in dem Satz von Konstellationspunkten darstellt; Bestimmen für jeden Unterträger, ob der erste Wert größer als ein zweiter Wert ist; und Auswählen eines vorbestimmten Teilsatzes für jeden Unterträger für den bestimmt wurde, dass ein erster Wert größer als der zweite Wert ist; und Beibehalten einer jeweiligen Konstellation für Unterträger, für die bestimmt wurde, dass ein erster Wert gleich oder kleiner als der zweite Wert ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Bestimmen für zumindest einen Unterträger den Teilsatz aus dem Satz von Konstellationspunkten, wobei das Bestimmen des Satzes von Konstellationspunkten für zumindest einen Unterträger folgende Schritte aufweist: Auswählen eines Reduktionswerts; Subtrahieren, für jeden Unterträger, des Reduktionswerts von einem ersten Wert, der eine Anzahl von Konstellationspunkten in dem Konstellationspunkt darstellt, um ein Subtraktionsergebnis zu erhalten, das eine reduzierte Anzahl von Konstellationspunkten darstellt; Übertragen keiner Leistung für jeden Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern, die einen ersten Wert gleich oder geringer als den Reduktionswert aufweisen; Auswählen einer Konstellation mit vier Konstellationspunkten für jeden Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern, die ein Subtraktionsergebnis aufweisen, das zwei Konstellationspunkte anzeigt; und Auswählen einer Konstellation mit einer Anzahl von Konstellationspunkten, die gleich der reduzierten Anzahl von Konstellationspunkten ist, die durch das Subtraktionsergebnis angezeigt ist, für jeden weiteren Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern.
Vorrichtung mit folgenden Merkmalen: einem Dateneingang zum Liefern von Segmenten von zu übertragenden Datenbits; einem Konstellations-Mapper, wobei der Konstellations-Mapper einen Satz von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abbildet; wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in einem ersten Übertragungsmodus die Segmente der Datenbits auf den Satz von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abzubilden; und wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in einem zweiten Übertragungsmodus die Segmente von Datenbits lediglich auf Konstellationspunkte eines Teilsatzes des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abzubilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist: einen Datenpuffer zum Liefern von zu übertragenden Daten; einer Bit-Entnahme-Vorrichtung, die mit dem Datenpuffer gekoppelt ist, um die Segmente von Datenbits von dem Datenpuffer zu entnehmen, wobei die Bit-Entnahme-Vorrichtung konfigurierbar ist, um in dem ersten Übertragungsmodus erste Segmente von Datenbits zu entnehmen, die eine erste Länge aufweisen, und in einem zweiten Übertragungsmodus zweite Segmente von Datenbits zu entnehmen, die eine zweite Länge aufweisen, die geringer als die erste Länge ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist: einen Bit-Mapper, der konfiguriert ist, um während des zweiten Übertragungsmodus betrieben zu werden, wobei der Bit-Mapper folgende Merkmale aufweist: einen Eingang zum Empfangen von zweiten Segmenten von Datenbits in dem zweiten Übertragungsmodus; einer Mapper-Einheit zum Abbilden von zweiten Segmenten von Datenbits auf erste Segmente von Datenbits gemäß einem Abbildungs-Schema, wobei eine Länge der zweiten Segmente geringer als eine Länge der ersten Segmente ist; und einem Ausgang zum Ausgeben der ersten Segmente von Datenbits zu einem Eingang des Konstellations-Mappers.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Konstellations-Mapper konfiguriert ist, um für jeden Unterträger einer Mehrzahl von Unterträgern einen Satz von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten basierend auf einer Konstellation, die für jeden Unterträger bereitgestellt ist, abzubilden, wobei jede Konstellation einen Satz von Konstellationspunkten aufweist; wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in dem ersten Übertragungsmodus erste Segmente eines Datenausgangs von der Bit-Entnahme-Vorrichtung zu einem Eingang des Konstellations-Mappers zu übertragen; und wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in dem zweiten Übertragungsmodus für zumindest einen Unterträger der Mehrzahl von Unterträgern zweite Segmente von Datenbits zu dem Bit-Mapper zu übertragen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um eine Konstellation in dem ersten Übertragungsmodus für jeden Unterträger durch einen Skalierungsfaktor zu skalieren; und wobei die Vorrichtung ferner konfiguriert ist, um den Skalierungsfaktor für jeden Unterträger in dem zweiten Übertragungsmodus beizubehalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um wiederholt ein Umschalten von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus während einer Benutzerdatenübertragungssitzung durchzuführen.
Vorrichtung mit folgenden Merkmalen: einem Eingang zum Empfangen eines von einer entfernten Vorrichtung übertragenen Symbols für jeden Unterträger von ersten Unterträgern; einem Konstellations-Demapper zum Abbilden des übertragenen Symbols auf erste Bitsegmente für jeden der ersten Unterträger basierend auf einer Konstellation, die für jeden der ersten Unterträger geliefert ist, wobei jede Konstellation einen Satz von Konstellationspunkten aufweist; einer Einheit zum Liefern von Informationen für jeden der ersten Unterträger, wobei die Informationen anzeigen ob das auf diesem Unterträger übertragene Symbol einen Konstellationspunkt innerhalb eines Teilsatzes des jeweiligen Satzes von Konstellationspunkten für den jeweiligen Unterträger repräsentiert; und wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um einen Wechsel von einem ersten Datenübertragungsmodus zu einem zweiten Datenübertragungsmodus basierend auf der Information zu bestimmen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um Daten durch ein Abbilden von Datenbits auf zweite Unterträger zu übertragen, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um für jeden jeweiligen zweiten Unterträger Datenbits in dem zweiten Übertragungsmodus lediglich auf einen Teilsatz eines Satzes von Konstellationspunkten abzubilden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 oder 20, wobei die Vorrichtung einen Übertragungspfad aufweist, wobei der Übertragungspfad folgende Merkmale aufweist: einen Datenpuffer zum Liefern von zu übertragenden Daten; einer Bit-Entnahme-Vorrichtung, die mit dem Datenpuffer gekoppelt ist, um Segmente von Datenbits von dem Datenpuffer zu entnehmen; einen Konstellations-Mapper, wobei der Konstellations-Mapper ein Abbilden eines Satzes von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation durchführt; wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in dem ersten Übertragungsmodus Segmente der Datenbits auf Konstellationspunkte gemäß der Konstellation abzubilden; und wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, um in dem zweiten Übertragungsmodus Segmente von Datenbits lediglich auf Konstellationspunkte eines Teilsatzes des Satzes von Konstellationspunkten gemäß der Konstellation abzubilden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Vorrichtung ferner einen Empfangspfad aufweist, wobei der Empfangspfad folgende Merkmale aufweist: einen Konstellations-Demapper; einen Bit-Demapper, wobei der Bit-Demapper konfiguriert ist, um während des zweiten Übertragungsmodus betreib bar zu sein, wobei der Bit-Demapper ferner folgende Merkmale aufweist: einen Eingang zum Empfangen dritter Bitsegmente von dem Konstellations-Demapper; einer Mapper-Einheit zum Durchführen einer Abbildung der dritten Bitsegmente auf vierte Bitsegmente gemäß einem Bit-Abbildungs-Schema, wobei eine Länge der dritten Bitsegmente größer als eine Länge der vierten Bitsegmente ist; und einem Ausgang zum Ausgeben der vierten Bitsegmente.
System mit folgenden Merkmalen: einer ersten Vorrichtung, wobei die erste Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Eingang zum Liefern von Segmenten von Datenbits; einem Konstellations-Mapper, wobei der Konstellations-Mapper eine Abbildung eines Satzes von Bitsequenzen auf einen Satz von Konstellationspunkten gemäß einer Konstellation durchführt; wobei die erste Vorrichtung konfiguriert ist, um – eine Abbildung in dem ersten Übertragungsmodus von Segmenten der Datenbits gemäß der Konstellation auf Konstellationspunkte durchzuführen und – eine Modulation eines Übertragungssignals basierend auf dem einen oder mehreren Konstellationspunkten durchzuführen; und wobei die erste Vorrichtung konfiguriert ist, um – eine Abbildung in dem zweiten Übertragungsmodus von Segmenten von Datenbits lediglich auf Konstellationspunkte eines Teilsatzes des Satzes von Konstellationspunkten durchzuführen und – das Übertragungssignal basierend auf dem einen oder mehreren Konstellationspunkten des Teilsatzes zu modulieren; einer zweiten Vorrichtung, wobei die zweite Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Eingang zum Empfangen eines von der ersten Vorrichtung übertragenen Symbols; einen Konstellations-Demapper zum Durchführen einer Abbildung des übertragenen Symbols auf erste Bitsegmente basierend auf der Konstellation; einer Einheit zum Liefern von Informationen, ob das übertragene Symbol innerhalb des Teilsatzes von Konstellationspunkten ist; und wobei die zweite Vorrichtung konfiguriert ist, um den Wechsel von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus basierend auf den Informationen zu bestimmen.
System gemäß Anspruch 23, wobei das System eingerichtet ist, um wiederholt einen Wechsel von dem ersten Übertragungsmodus zu dem zweiten Übertragungsmodus während einer Benutzerdatenübertragungssitzung durchzuführen.
System gemäß Anspruch 23 oder 24, wobei das System ein Mehrträgersystem ist, wobei der Konstellations-Mapper konfiguriert ist, um für jeden einer Mehrzahl von Unterträgern erste Bitsegmente auf Konstellationspunkte basierend auf einer Konstellation abzubilden, die für jeden Unterträger bereitgestellt ist, wobei jede Konstellation einen Satz von Konstellationspunkten aufweist, und wobei die zweite Vorrichtung ferner folgende Merkmale aufweist: einen Bit-Demapper, wobei der Bit-Demapper folgende Merkmale aufweist: einen Eingang zum Empfangen dritter Bitsegmente von dem Konstellations-Demapper; einer Mapper-Einheit zum Abbilden der dritten Bitsegmente auf vierte Bitsegmente gemäß einem Bit-Abbildungs-Schema, wobei eine Länge der dritten Bitsegmente größer als eine Länge der vierten Bitsegmente ist; und einem Ausgang zum Ausgeben der vierten Bitsegmente; wobei die zweite Vorrichtung konfiguriert ist, um den Konstellations-Demapper wahlweise zu dem Bit-Demapper basierend auf den durch die Einheit gelieferten Informationen zu koppeln.