DE10219151A1 - Adapting data rate in communications device involves removing (dotting) certain transmission using dotting pattern configured to remove preferred transmission bits depending on coding process - Google Patents

Adapting data rate in communications device involves removing (dotting) certain transmission using dotting pattern configured to remove preferred transmission bits depending on coding process

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DE10219151A1
DE10219151A1 DE2002119151 DE10219151A DE10219151A1 DE 10219151 A1 DE10219151 A1 DE 10219151A1 DE 2002119151 DE2002119151 DE 2002119151 DE 10219151 A DE10219151 A DE 10219151A DE 10219151 A1 DE10219151 A1 DE 10219151A1
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Abstract

The method involves dividing the data stream into at least one data block containing transmission bits, forming the transmission bits from input bits carrying information in a coding process and removing (dotting) certain transmission bits to adapt the data rate using a dotting pattern configured to remove preferred transmission bits depending on the coding process for at least some input bits. AN Independent claim is also included for the following: (a) a communications device with a rate adapter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 11 zur Anpassung der Datenrate in einer Kommunikationsvorrichtung sowie eine entsprechende Kommunikationsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 16. The present invention relates to a method according to the Preamble of claim 1 and 11 for adjusting the Data rate in a communication device and a corresponding communication device according to the preamble of claim 16.

Verschiedene Applikationen in Kommunikationssystemen arbeiten zumeist mit unterschiedlichen Datenraten. Die zugrunde liegenden Übertragungskanäle bieten aber meist, z. B. wegen der Einbettung in gewisse Sendeformate, nur eine feste Datenübertragungsrate oder Roh-Datenübertragungsrate an oder nur einen diskreten Satz solcher Datenraten. Es wird daher im allgemeinen notwendig sein, an der entsprechenden Schnittstelle die Datenraten aneinander anzupassen. Dies wird im folgenden an einem Beispiel aus der UMTS-Standardisierung beschrieben:
Augenblicklich wird an der Standardisierung des sogenannten UMTS-Mobilfunkstandards ("Universal Mobile Telecommunication System") für Mobilfunkgeräte der dritten Mobilfunkgeneration gearbeitet. Gemäß dem derzeitigen Stand der UMTS- Standardisierung ist vorgesehen, die über einen Hochfrequenzkanal zu übertragenden Daten einer Kanalcodierung zu unterziehen, wobei hierzu insbesondere Faltungscodes ("Convolutional Codes") verwendet werden. Durch die Kanalcodierung werden die zu übertragenden Daten redundant codiert, wodurch auf der Empfängerseite eine zuverlässigere Wiedergewinnung der gesendeten Daten möglich ist. Der bei der Kanalcodierung jeweils verwendete Code wird durch seine Coderate r = k/n charakterisiert, wobei k die Anzahl der zu übertragenden Daten- oder Nachrichtenbits und n die Anzahl der nach der Codierung vorliegenden Bits bezeichnet. Je kleiner die Coderate ist, desto leistungsfähiger ist in der Regel der Code. Ein mit der Codierung verbundenes Problem ist jedoch, dass die Datenrate um den Faktor r reduziert wird.
Different applications in communication systems mostly work with different data rates. The underlying transmission channels usually offer, for. B. because of the embedding in certain transmission formats, only a fixed data transfer rate or raw data transfer rate or only a discrete set of such data rates. It will therefore generally be necessary to adapt the data rates to one another at the corresponding interface. This is described in the following using an example from UMTS standardization:
Work is currently underway to standardize the so-called UMTS mobile radio standard ("Universal Mobile Telecommunication System") for mobile radio devices of the third mobile radio generation. According to the current state of UMTS standardization, it is provided to subject the data to be transmitted via a high-frequency channel to channel coding, with convolutional codes being used in particular for this purpose. The channel coding encodes the data to be transmitted redundantly, which enables a more reliable recovery of the transmitted data on the receiver side. The code used in the channel coding is characterized by its code rate r = k / n, where k denotes the number of data or message bits to be transmitted and n the number of bits present after coding. The lower the code rate, the more efficient the code is. However, a problem associated with coding is that the data rate is reduced by the factor r.

Um die Datenrate des codierten Datenstroms an die jeweils mögliche Übertragungsrate anzupassen, wird im Sender eine Ratenanpassung ("Rate Matching") durchgeführt, wobei nach einem bestimmten Muster entweder Bits aus dem Datenstrom entfernt oder in dem Datenstrom verdoppelt werden. Das Entfernen von Bits wird als "Punktieren" und das Verdoppeln als "Repetieren" bezeichnet. To the data rate of the encoded data stream to the to adjust the possible transmission rate, a Rate matching ("rate matching") carried out, after a certain pattern either bits from the data stream removed or doubled in the data stream. The Removing bits is called "puncturing" and doubling referred to as "repeating".

Gemäß dem derzeitigen Stand der UMTS-Standardisierung wird vorgeschlagen, zur Ratenanpassung einen Algorithmus zu verwenden, der eine Punktierung mit einem annähernd regelmäßigen Punktierungsmuster durchführt, d. h. die zu punktierenden Bits sind äquidistant über den jeweils zu punktierenden, codierten Datenblock verteilt. According to the current state of UMTS standardization proposed an algorithm for rate adjustment use a dotting with an approximation performs regular puncturing patterns, d. H. the too puncturing bits are equidistant from each other punctured, coded data block distributed.

Darüber hinaus ist bekannt, dass beim Faltungscodieren die Bitfehlerrate (Bit Error Rate, BER) am Rand eines entsprechend codierten Datenblocks abnimmt. Ebenso ist bekannt, dass die Bitfehlerrate innerhalb eines Datenblocks durch ungleichmäßig verteiltes Punktieren lokal verändert werden kann. Es ist weiterhin aus WO 01/26273 A1 und WO 01/39421 A1 bekannt, dass es vorteilhaft ist, die einzelnen Datenblöcke des Datenstroms zur Anpassung der Datenrate gemäß einem bestimmten Punktierungsmuster zu punktieren, wobei das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass es eine von einem mittleren Bereich der einzelnen Datenblöcke zu mindestens einem Ende der einzelnen Datenblöcke hin stetig zunehmende Punktierungsrate aufweist. It is also known that the convolutional coding Bit error rate (BER) at the edge of a correspondingly coded data blocks decreases. Likewise known that the bit error rate within a data block locally changed by unevenly distributed puncturing can be. It is also from WO 01/26273 A1 and WO 01/39421 A1 known that it is beneficial to the individual Data blocks of the data stream for adapting the data rate according to to puncture a certain dotting pattern, the Dotting pattern is designed such that it is one of a middle range of the individual data blocks at least one end of the individual data blocks steadily has increasing puncturing rate.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Anpassung der Datenrate eines Datenstroms in einer Kommunikationsvorrichtung sowie eine entsprechende Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, welche eine zufriedenstellenden Bitfehlerrate gewährleisten und insbesondere in Mobilfunksystemen mit Faltungscodierung einsetzbar sind. The present invention is therefore based on the object a method for adjusting the data rate of a data stream in a communication device as well as a corresponding one To provide communication device which a ensure satisfactory bit error rate and especially in mobile radio systems with convolutional coding can be used.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 16 bzw. durch eine Kommunikationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. This object is achieved by a method with the features of claims 1 and 16 or by Communication device with the features of claim 16 solved. The sub-claims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.

Dabei wurde die Systematik des Faltungscodes dazu genützt, heuristisch Punktierungsmuster zu finden, nach deren Anwendung alle Bits des punktierten Datenblocks eine ihrer jeweiligen Wichtigkeit entsprechende Bitfehlerrate besitzen. The systematic of the convolutional code was used to to find heuristic puncturing patterns according to their Application all bits of the punctured data block one of their have the corresponding bit error rate for each importance.

Vorzugsweise weist das Punktierungsmuster eine von dem mittleren Bereich zu beiden Enden des jeweiligen Datenblocks hin zunehmende Punktierungsrate auf. Auf diese Weise werden die Bits am Anfang und Ende des jeweils zu punktierenden Datenblocks stärker punktiert, wobei dies nicht mit einer gleichmäßigen Punktierungsrate, sondern mit einer im Wesentlichen zu den beiden Enden des jeweiligen Datenblocks hin ansteigenden Punktierungsrate erfolgt, d. h. der Abstand zwischen den punktierten Bits wird zu den beiden Enden des Datenblocks hin im Durchschnitt immer kürzer. Wie im weiteren ausgeführt werden wird, muss die Punktierungsrate aber überraschender Weise nicht unbedingt streng monoton zu den Enden hin ansteigen, oder anders ausgedrückt der Punktierungsabstand streng monoton abnehmen. Vielmehr kann es, bedingt durch die spezifischen Eigenschaften der verwendeten Faltungscodes und insbesondere der verwendeten Generatorpolynome, auch vorteilhaft sein, etwas unregelmäßigere Muster zu verwenden. Preferably, the puncturing pattern has one of those middle area at both ends of the respective data block increasing puncturing rate. That way the bits at the beginning and end of each to be punctured Data blocks more punctured, but not with a uniform puncturing rate, but with an im Essentially to the two ends of the respective data block the puncture rate increases, d. H. the distance between the dotted bits becomes the two ends of the Data blocks are getting shorter and shorter on average. As below the puncturing rate must be executed Surprisingly, not necessarily strictly monotonous Rising ends, or in other words the Reduce puncturing distance strictly monotonously. Rather, it can it, due to the specific properties of the convolutional codes used and in particular those used Generator polynomials, too, may be beneficial to something to use more irregular patterns.

Diese Punktierung führt zu einer über den punktierten Datenblock gleichmäßiger verteilten Fehlerrate der einzelnen Bits und hat zudem eine verminderte Gesamtfehlerwahrscheinlichkeit zur Folge. This puncturing leads to one above the punctured one Data block more evenly distributed error rate of each Bits and also has a diminished Overall probability of error.

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Anpassung der Datenrate eines faltungscodierten Datenstroms und kann somit bevorzugt in UMTS-Mobilfunksystemen eingesetzt werden, wobei dies sowohl den Bereich des Mobilfunksenders als auch den des Mobilfunkempfängers betrifft. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann allgemein überall dort Anwendung finden, wo die Datenrate eines Datenstroms anzupassen ist. The present invention is particularly suitable for Adaptation of the data rate of a convolutionally coded data stream and can therefore preferably be used in UMTS mobile radio systems be, this being both the area of the mobile radio transmitter as well as that of the mobile radio receiver. The invention is however not limited to this area of application, but can generally be used wherever the Data rate of a data stream is to be adjusted.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen: The present invention is hereinafter referred to on the attached drawing based on preferred Exemplary embodiments described in more detail. Show it:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Mobilfunksenders. Fig. 1 is a simplified block diagram of a mobile radio transmitter according to the invention.

Fig. 2 die Bitfehlerrate BER pro Bit für die Punktierung gemäß einem Ausführungsbeispiel beim HS-SCCH, Part 2, Kodierung mir R = 1/3 mit einem Verhältnis der Energie der übertragenen Bits zur Rauschleistungsdichte Es/N0 = -2 dB. Beim HS-SCCH-Kanal handelt es sich um den sogenannten High Speed Shared Controll Channel, über welchen gewisse Konfigurationsinformationen übertragen werden und der in zwei Teilbereiche, den sogenannten Part 1 und Part 2 aufteilbar ist. Part 1 wird hierbei zuerst übertragen und enthält die Informationen, die die Mobilstation zuerst braucht, um den folgenden Datenkanal zu verarbeiten; Part 2 enthält solche Informationen, die die Mobilstation erst etwas später benötigt. Durch diese Zweiteilung erreicht man, dass die Verzögerung durch den HS-SCCH so klein wie möglich ist, da nur der erste Teil dekodiert werden muss, bevor mit dem Empfang der Daten begonnen werden kann. Fig. 2 shows the bit error rate BER per bit for puncturing according to an embodiment of HS-SCCH, Part 2, coding with R = 1/3 with a ratio of the energy of the transmitted bits to the noise power density E s / N 0 = -2 dB. The HS-SCCH channel is the so-called high-speed shared control channel, via which certain configuration information is transmitted and which can be divided into two parts, the so-called Part 1 and Part 2. Part 1 is transmitted first and contains the information that the mobile station needs first to process the following data channel; Part 2 contains information that the mobile station only needs a little later. This division in two means that the delay through the HS-SCCH is as small as possible, since only the first part has to be decoded before the data can be received.

Fig. 3 die Bitfehlerrate BER pro Bit für die in UMTS (Spezifikation 25.212 v5.0.0, Kap. 4.2.7 "Rate matching") vorgeschlagene Ratenanpassung beim HS-SCCH, Part 2, bei einem Verhältnis der Energie der übertragenen Bits zur Rauschleistungsdichte von Es/N0 = -2 dB. Fig. 3, the BER per bit for the in UMTS (Specification 25.212 v5.0.0, chap. 4.2.7 "rate matching") rate matching proposed in the HS-SCCH, Part 2, at a ratio of the energy of the transmitted bits to the noise power density of E s / N 0 = -2 dB.

Fig. 4 einen Vergleich der mit einer erfindungsgemäßen Punktierung (obere Kurve, Kreuze) bzw. einer herkömmlichen Punktierung (untere Kurve, Kreise) hinsichtlich der daraus resultierenden Gesamtfehlerwahrscheinlichkeit erzielbaren Ergebnisse, wobei hier die Wahrscheinlichkeit, dass mindestens ein Bit eines Blocks fehlerhaft übertragen wurde (sog. Rahmenfehlerrate) aufgetragen ist. Fig. 4 shows a comparison of with an inventive puncturing (upper curve, crosses) or a conventional puncturing (lower curve, circles) with respect to the resulting total error probability achievable results, wherein at least one bit of a block has been transmitted erroneously, the probability here ( so-called frame error rate) is plotted.

Fig. 5 zugrundeliegende Schemen für Faltungscodes in UMTS. Fig. 5 underlying schemes for convolutional codes in UMTS.

Fig. 6 die Bitfehlerrate BER pro Bit für die in UMTS (Spezifikation 25.212 v5.0.0, Kap. 4.2.7 "Rate matching") vorgeschlagene Ratenanpassung beim HS-SCCH, Part 1, bei einem Verhältnis der Energie der übertragenen Bits zur Rauschleistungsdichte von Es/N0 = -3 dB. Fig. 6, the BER per bit for the in UMTS (Specification 25.212 v5.0.0, chap. 4.2.7 "rate matching") proposed rate matching in the HS-SCCH, Part 1, wherein a ratio of the energy of the transmitted bits to the noise power density of E s / N 0 = -3 dB.

Fig. 7 wie viele Eingangsbits (Input Bits) betroffen werden bei einer Punktierung eines Ausgangs-Bits in den verschiedenen Ausgangsstufen Output 1, Output 2 und Output 3. Fig. How many input bits (input bits) are affected 7 at a dotting of output bits in the different output stages Output 1, Output 2 and Output 3.

Fig. 8 welche Eingangsbits (Bitnummern) durch die Punktierung betroffen sind. Fig. 8 which input bits (bit numbers) are affected by the puncturing.

Fig. 9 eine Tabelle mit den Ergebnissen der Punktierung in Abhängigkeit von der Anzahl der punktierten Bits. Fig. 9 is a table showing the results of the puncturing function of the number of punctured bits.

Fig. 10 die Bitfehlerrate BER pro Bit für eine Punktierung gemäß einem Ausführungsbeispiel beim HS-SCCH, Part 1, bei einem Signal-Rausch-Verhältnis der Energie der übertragenen Bits zur Rauschleistungsdichte von Es/N0 = -3 dB. Fig. 10, the bit error rate BER per bit for puncturing according to an embodiment in the HS-SCCH, Part 1, at a signal-to-noise ratio of the energy of the transmitted bits to the noise power density of E s / N 0 = -3 dB.

Fig. 11 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 8 Bits (48 auf 40 Bits) für eine Kodierung mit Rate 1/3. Fig. 11, various embodiments for puncturing of 8 bits (48 to 40 bits) for a coding rate 1/3.

Fig. 12 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 31 Bits (Punktierung von 111 auf 80 Bits), R = 1/3. Fig. 12 different embodiments for puncturing 31 bits (puncturing 111 to 80 bits), R = 1/3.

Fig. 13 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Repetierung von 31 Bits (Repetierung von 32 auf 40 Bits), R = 1/2. Fig. 13 different embodiments for a repetition of 31 bits (repetition from 32 to 40 bits), R = 1/2.

Fig. 14 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Repetierung von 6 Bits (74 auf 80 Bits), R = 1/3. Fig. 14 different embodiments for a repetition of 6 bits (74 to 80 bits), R = 1/3.

Fig. 15 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Repetierung von 4 Bits (36 auf 40 Bits), R = 1/3. Fig. 15 different embodiments for a repetition of 4 bits (36 to 40 bits), R = 1/3.

Fig. 16 verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 14 Bits (54 auf 40 Bits), R = 1/3. Fig. 16 different embodiments for puncturing 14 bits (54 to 40 bits), R = 1/3.

Fig. 17 weitere Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 31 Bits (Punktierung von 111 auf 80 Bits), R = 1/3. Diese Figur kann also auch als eine Fortsetzung von Fig. 12 angesehen werden. Fig. 17 show further embodiments for a puncturing of 31 bits (dotting from 111 to 80 bits), R = 1/3. This figure can therefore also be regarded as a continuation of FIG. 12.

Fig. 18 ein Ausführungsbeispiel für eine Punktierung von 108 auf 80 Bits, R = 1/3. Fig. 18 shows an embodiment of a puncturing from 108 to 80 bits, R = 1/3.

Fig. 19 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 114 auf 80 Bits, R = 1/3. Fig. 19 embodiments for puncturing 114 to 80 bits, R = 1/3.

Fig. 20 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 117 auf 80 Bits, R = 1/3. Fig. 20 embodiments for puncturing 117 to 80 bits, R = 1/3.

Fig. 21 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 52 auf 40 Bits, R = 1/2. Fig. 21 embodiments for puncturing from 52 to 40 bits, R = 1/2.

Fig. 22 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 46 auf 40 Bits, R = 1/2. Fig. 22 embodiments for puncturing from 46 to 40 bits, R = 1/2.

Fig. 23 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 54 auf 40 Bits, R = 1/3. Fig. 23 embodiments for puncturing from 54 to 40 bits, R = 1/3.

Fig. 24 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 56 auf 40 Bits, R = 1/2. Fig. 24 embodiments for puncturing from 56 to 40 bits, R = 1/2.

Fig. 25 Ausführungsbeispiele für eine Repetierung von 36 auf 40 Bits, R = 1/2. Fig. 25 embodiments for a repetition of 36 to 40 bits, R = 1/2.

Fig. 26 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 48 auf 40 Bits. Fig. 26 embodiments for puncturing from 48 to 40 bits.

Fig. 27 Ausführungsbeispiele für eine Punktierung von 11 auf 80 Bits. Fig. 27 embodiments for puncturing from 11 to 80 bits.

Fig. 28 Ratenanpassungsvorschrift aus der 3-GPP- Spezifikation 25.212 v5.0.0, Kap. 4.2.7 "Rate matching" (Ratenanpassung). Fig. 28 Rate adjustment regulation from the 3-GPP specification 25.212 v5.0.0, chap. 4.2.7 "Rate matching".

Allgemein bedeuten in den Tabellen die Zeilen mit zur Gänze fett gedruckten Zahlen das jeweils besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel, wobei aber die Qualität der anderen Ausführungsbeispiel nicht notwendigerweise gravierend von diesem hervorgehobenen Ausführungsbeispiel abweicht. In den Fig. 26 und 27 jedoch bezeichnen fett eingetragene Zahlen die durch das beschriebene, erfindungsgemäße Konstruktionsprinzip der Ratenanpassungsformel punktierten bzw. repetierten Bits am Anfang bzw. Ende des Repetierungsmusters. Diese sind somit festgelegt, wohingegen sich die Position der nicht fett gezeichneten Bits durch Variation der Parameter im Rahmen dieser Erfindung auch leicht (typischerweise um eine Position) verschieben können. In general, the lines in the tables with numbers printed entirely in bold mean the respectively particularly preferred exemplary embodiment, but the quality of the other exemplary embodiment does not necessarily deviate significantly from this emphasized exemplary embodiment. In FIGS. 26 and 27, however, numbers in bold denote the bits punctured or repeated by the described construction principle of the rate adjustment formula according to the invention at the beginning or end of the repetition pattern. These are thus fixed, whereas the position of the bits not shown in bold can also be shifted slightly (typically by one position) by varying the parameters in the context of this invention.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau eines erfindungsgemäßen Mobilfunksenders 1 dargestellt, von dem Daten oder Kommunikationsinformationen, insbesondere Sprachinformationen, über einen Hochfrequenz- Übertragungskanal an einen Empfänger übertragen werden. In Fig. 1 sind insbesondere die an der Codierung dieser Informationen oder Daten beteiligten Komponenten dargestellt. Die von einer Datenquelle 2, beispielsweise einem Mikrofon, gelieferten Informationen werden zunächst mit einem digitalen Quellcodierer 3 in eine Bitfolge umgesetzt. Die sprachcodierten Daten werden anschließend mit Hilfe eines Kanalcodierers 4 codiert, wobei die eigentlichen Nutz- oder Nachrichtenbits redundant codiert werden, wodurch Übertragungsfehler erkannt und anschließend korrigiert werden können. Bei dem Kanalcodierer 4 kann es sich um einen Faltungskodierer handeln. Die sich bei der Kanalcodierung ergebende Coderate r ist eine wichtige Größe zur Beschreibung des jeweils bei der Kanalcodierung eingesetzten Codes und ist, wie bereits erwähnt worden ist, durch den Ausdruck r = k/n definiert. Dabei bezeichnet k die Anzahl der Datenbits und n die Anzahl der insgesamt codierten Bits, d. h. die Anzahl der hinzugefügten, redundanten Bits entspricht dem Ausdruck n - k. Ein Code mit der oben definierten Coderate r wird auch als (n,k)-Code bezeichnet, wobei die Leistungsfähigkeit des Codes mit abnehmender Coderate r zunimmt. Zur Kanalcodierung werden üblicherweise sogenannte Blockcodes oder Faltungscodes verwendet. In Fig. 1 shows the structure of a mobile station 1 according to the invention is schematically shown, are transmitted from the data or communication information, particularly voice information via a radio frequency transmission channel to a receiver. In Fig. 1, in particular the components involved in the encoding of this information or data are shown. The information supplied by a data source 2 , for example a microphone, is first converted into a bit sequence using a digital source encoder 3 . The speech-coded data are then encoded with the aid of a channel encoder 4 , the actual useful or message bits being encoded redundantly, as a result of which transmission errors can be identified and then corrected. The channel encoder 4 can be a convolutional encoder. The code rate r resulting in the channel coding is an important variable for describing the code used in each case in the channel coding and, as has already been mentioned, is defined by the expression r = k / n. Here, k denotes the number of data bits and n the number of bits coded in total, ie the number of redundant bits added corresponds to the expression n-k. A code with the code rate r defined above is also referred to as an (n, k) code, the performance of the code increasing with decreasing code rate r. So-called block codes or convolutional codes are usually used for channel coding.

Nachfolgend soll davon ausgegangen werden, dass - wie durch den derzeitigen Stand der UMTS-Standardisierung festgelegt ist - bei der Kanalcodierung Faltungscodes zur Anwendung kommen. Ein wesentlicher Unterschied zu Blockcodes besteht darin, dass bei Faltungscodes nicht einzelne Datenblöcke nacheinander codiert werden, sondern dass es sich um eine kontinuierliche Verarbeitung handelt, wobei jedes aktuelle Codewort einer zu codierenden Eingangssequenz auch von den vorhergehenden Eingangssequenzen abhängt. Unabhängig von der Coderate r = k/n werden Faltungscodes auch durch die sogenannte Einflußlänge oder "Constraint Length" K charakterisiert. Die "Constraint Length" gibt an, über wie viele Takte von k neuen Eingangsbits des Kanalcodierers 4 ein Bit das von dem Kanalcodierer 5 ausgegebene Codewort beeinflusst. In the following, it should be assumed that - as determined by the current state of UMTS standardization - convolutional codes are used for channel coding. An essential difference from block codes is that convolutional codes do not encode individual data blocks one after the other, but that they are continuous processing, with each current code word of an input sequence to be coded also depending on the previous input sequences. Regardless of the code rate r = k / n, convolutional codes are also characterized by the so-called influence length or "constraint length" K. The "constraint length" specifies the number of clock cycles of k new input bits of the channel encoder 4, a bit influences the code word output by the channel encoder 5 .

Für UMTS werden die folgenden Faltungscodes verwendet, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Abbildung ist aus der Spezifikation 25.212, Kap. 4.2.3.1 "Convolutional coding" (Faltungskodes) entnommen. The following convolutional codes are used for UMTS, as shown in FIG . The illustration is from specification 25.212, chap. 4.2.3.1 "Convolutional coding" (convolutional codes) taken.

Vor der Übertragung der kanalcodierten Informationen zu dem Empfänger können diese einem Interleaver 5 zugeführt werden, der die zu übertragenden Bits gemäß einem bestimmten Schema zeitlich umordnet und dabei zeitlich spreizt, wodurch die in der Regel bündelweise auftretenden Fehler verteilt werden, um einen sogenannten gedächtnislosen (memoryless) Übertragungskanal mit einer quasizufälligen Fehlerverteilung zu erhalten. Die auf diese Weise codierten Informationen oder Daten werden einem Modulator 7 zugeführt, dessen Aufgabe es ist, die Daten auf ein Trägersignal aufzumodulieren und gemäß einem vorgegebenen Vielfachzugriffsverfahren über einen Hochfrequenz-Übertragungskanal 3 an einen Empfänger zu übertragen. Before the channel-coded information is transmitted to the receiver, it can be fed to an interleaver 5 , which rearranges the bits to be transmitted according to a certain scheme and spreads them over time, thereby distributing the errors that generally occur in bundles in order to create a so-called memoryless ) Receive transmission channel with a quasi-random error distribution. The information or data coded in this way is fed to a modulator 7 , the function of which is to modulate the data onto a carrier signal and to transmit it to a receiver via a high-frequency transmission channel 3 in accordance with a predetermined multiple access method.

Zur Übertragung wird der codierte Datenstrom in Datenblöcke aufgeteilt, wobei der Kanalcodierer 4 zu Beginn eines Datenblocks in einen bekannten Zustand gesetzt wird. Am Ende wird jeder codierte Datenblock durch sogenannte "Tailbits" abgeschlossen, so dass der Kanalcodierer 4 sich wieder in einem bekannten Zustand befindet. Durch diesen Aufbau des Faltungscodes sowie des Kanalcodierers 4 wird erreicht, dass die Bits am Anfang und Ende eines codierten Datenblocks besser als in der Blockmitte gegen Übertragungsfehler geschützt sind. Dabei ist es unerheblich, ob diese Tailbits alle den bekannten Wert 0 haben, oder einen anderen Wert. Die Werte dieser Tailbits können auch beliebig gewählt werden, wobei sowohl Sender als auch Empfänger die zu verwendenden Werte kennen müssen. For transmission, the coded data stream is divided into data blocks, the channel encoder 4 being set to a known state at the start of a data block. In the end, each coded data block is terminated by so-called “tail bits”, so that the channel encoder 4 is again in a known state. This construction of the convolutional code and of the channel encoder 4 ensures that the bits at the beginning and end of an encoded data block are better protected against transmission errors than in the middle of the block. It is irrelevant whether these tail bits all have the known value 0 or another value. The values of these tail bits can also be chosen arbitrarily, whereby both sender and receiver must know the values to be used.

Die Fehlerwahrscheinlichkeit eines Bits ist abhängig von seiner Lage innerhalb des jeweiligen Datenblocks unterschiedlich. Dieser Effekt wird beispielsweise bei der Sprachübertragung in GSM-Mobilfunksystemen ausgenützt, indem die wichtigsten Bits an den beiden Blockenden platziert werden, wo die Fehlerwahrscheinlichkeit am geringsten ist. Bei Datenübertragungen werden jedoch im allgemeinen Datenpakete bereits dann verworfen, wenn nur ein einziges übertragenes Bits fehlerhaft ist, was beispielsweise im Empfänger durch einen sogenannten "Cyclic Redundancy Check" (CRC) festgestellt werden kann. Daher kann bei einer Datenübertragung nicht von wichtigen oder weniger wichtigen Bits gesprochen werden, sondern alle Bits sind als gleich wichtig anzusehen. Wenn Fehler in einem Kontrollblock auftreten, also einem Datenblock, der Kontroll-Information enthält, welche Informationen darüber enthält, wie nachfolgende Nutzdaten kodiert und übertragen werden, so ist im allgemeinen einen korrekte Detektion dieser Nutzdaten schon dann nicht mehr möglich, wenn nur ein einziges Bit falsch empfangen wird, da die Empfangsdaten dann falsch interpretiert werden. The error probability of a bit depends on its location within the respective data block differently. This effect is used for example in the Voice transmission in GSM mobile radio systems exploited by the most important bits are placed at the two ends of the block where the probability of error is lowest. When data transfers, however, in general Data packets are discarded if only one transmitted bits is faulty, for example in Receiver through a so-called "Cyclic Redundancy Check" (CRC) can be determined. Therefore, with a Data transfer from important or less important Bits are spoken, but all bits are considered the same important to look at. If errors in a control block occur, i.e. a data block, the control information contains what contains information about how subsequent user data are encoded and transmitted generally correct detection of this useful data then no longer possible if only a single bit is received incorrectly because the received data is then incorrect be interpreted.

Um die Datenrate des codierten Datenstroms an die jeweils mögliche Übertragungsrate anzupassen, wird vor dem Modulator 7 eine Ratenanpassung ("Rate Matching") durchgeführt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel findet die Ratenanpassung in der Ratenanpassungseinheit 6b statt, wobei die Punktierungseinheit 6a zunächst eine Punktierung gemäß einem bestimmten Punktierungsmuster durchführt, um eine gleichmäßigere Fehlerverteilung über einen Datenblock zu erzielen. Die in Fig. 1 gezeigte Reihenfolge der Punktierungseinheit 6a sowie des Interleavers 5 sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Der Interleaver kann auch nach der Einheit 6b angeordnet sein. Ebenso kann der Interleaver 5 auch durch zwei Interleaver vor und nach der Ratenanpassungseinheit 6b ersetzt sein usw. In order to adapt the data rate of the coded data stream to the respective possible transmission rate, a rate adjustment ("rate matching") is carried out in front of the modulator 7 . In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the rate adjustment takes place in the rate adjustment unit 6 b, the puncturing unit 6 a first performing puncturing in accordance with a specific puncturing pattern in order to achieve a more uniform error distribution over a data block. The sequence of the puncturing unit 6 a and the interleaver 5 shown in FIG. 1 are only to be understood as examples. The interleaver can also be arranged after the unit 6 b. Also, the interleaver 5 can also be by two interleaver before and after the rate matching unit 6 b replaced etc.

Es ist also auch eine Aufgabe dieser Erfindung, Punktierungsmuster weiter zu optimieren und insbesondere an die für den Kanalcodierer verwendeten Polynome anzupassen. Es stellt sich also die Aufgabe, abhängig vom verwendeten Faltungscode (einschließlich der verwendeten Polynome) und der Blocklänge die Menge der zu punktierenden bzw. repetierenden Bits so auszuwählen, dass die Dekodierung möglichst gut durchgeführt werden kann. In der Regel ergeben sich eine große Anzahl an Möglichkeiten, so dass es zumindest sehr zeit- und ressourcenaufwändig ist, ein sehr gutes Ratenanpassungsmuster rein durch Simulation zu entwickeln. Möchte man beispielsweise alle möglichen Punktierungsmuster zur Punktierung von 48 Bits auf 40 Bits untersuchen, so wären das 48!/(8!.40!) = 377348994 verschiedene Möglichkeiten, die in vertretbarer Zeit nicht untersucht werden können. It is also an object of this invention To further optimize puncturing patterns and in particular to adjust the polynomials used for the channel encoder. It So the task arises, depending on the one used Convolutional code (including the polynomials used) and the block length the amount of the to be punctured or select repetitive bits so that the decoding can be carried out as well as possible. Usually result yourself a large number of ways, so at least there is is very time and resource consuming, a very good one Develop rate adjustment patterns purely through simulation. For example, if you want all possible puncturing patterns to puncture from 48 bits to 40 bits, so would be the 48! / (8! .40!) = 377348994 different ways that cannot be examined in a reasonable time.

Dieses Problem stellt sich insbesondere für kurze Blocklängen, wie z. B. für die Kontrollinformation der UMTS- Erweiterung HSDPA, und dort insbesondere den HS-SCCH-Kanal (High Speed Shared Controll CHannel). Dieser Kanal überträgt Konfigurationsinformationen, welche angeben, wie die eigentlichen, über einen speziellen Datenkanal gesendete Nutzdaten, kodiert sind und weitere Details, z. B. die zur Übertragung verwendeten Spreizcodes. Im Gegensatz zum Datenkanal, über den sehr viele Daten übertragen werden können, sind das vergleichsweise wenig Daten. In UMTS werden zur Kodierung Faltungscodes mit der Rate 1/2 oder 1/3 verwendet, die verwendeten Polynome sind in Fig. 5 gezeigt. Als Polynome bezeichnet man auch die genaue Gestaltung der "Abgreifpunkte", also welche Verzögerungsstufen für die einzelnen Ausgangsbitströme abgegriffen und durch eine Exclusiv-Oder-Operation verknüpft werden. This problem arises particularly for short block lengths, such as. B. for the control information of the UMTS extension HSDPA, and there in particular the HS-SCCH channel (High Speed Shared Controll CHannel). This channel transmits configuration information which specifies how the actual user data sent via a special data channel is coded and further details, e.g. B. the spreading codes used for transmission. In contrast to the data channel, over which a great deal of data can be transmitted, this is comparatively little data. In UMTS, convolutional codes with the rate 1/2 or 1/3 are used for coding, the polynomials used are shown in FIG. 5. Polynomials are also the exact design of the "tapping points", that is to say which delay stages for the individual output bit streams are tapped and linked by an exclusive-OR operation.

Die Erfindung ist somit insbesondere anwendbar für den sogenannten HS-SCCH (High Speed Shared Controll CHannel). The invention is therefore particularly applicable to the so-called HS-SCCH (High Speed Shared Controll CHannel).

Die Definition der Kodierung des HS-SCCH ist nach derzeitigem Stand der Technik in der Spezifikation 3GPP TS 25.212 V5.0.0 (2002-03), "Multiplexing and channel coding (FDD) (Release 5)" gegeben, insbesondere im Kapitel 4.6 "Coding for HS- SCCH". Diese Spezifikation wird ansonsten in dieser Anmeldung auch kurz als 25.212 bezeichnet. Im Unterkapitel 4.6.6 "Rate matching for HS-SCCH" wird festgelegt, dass die Ratenanpassung gemäß dem Standard-Ratenanpassungsalgorithmus in Kapitel 4.2.7 "Rate matching" durchgeführt werden muss, der im wesentlichen eine (möglichst) äquidistante Punktierung bzw. Repetierung bewirkt. The definition of the coding of the HS-SCCH is based on the current State of the art in the specification 3GPP TS 25.212 V5.0.0 (2002-03), "Multiplexing and channel coding (FDD) (Release 5) ", especially in chapter 4.6" Coding for HS- SCCH ". This specification is otherwise mentioned in this application also referred to as 25.212. In subchapter 4.6.6 "Rate matching for HS-SCCH "states that the Rate adjustment according to the standard rate adjustment algorithm in Chapter 4.2.7 "Rate matching" must be carried out, which is essentially equidistant (if possible) puncturing or repetition.

Die Blocklänge der beiden Teile des HS-SCCHs beträgt nach derzeitigem Stand 8 Bits für den ersten Teil, oder falls die Endbits (Tail Bits) miteingeschlossen werden 16 Bits, 29 Bits für den zweiten Teil, oder falls auch die Endbits (Tail Bits) miteingeschlossen werden 37 Bits. Da die Spezifikation noch im Fluss ist, können sich aber durch Veränderungen an verschiedenen Parametern auch andere Blocklängen ergeben. Des weiteren kommen auch noch die Faltungscodes mit der Rate oder 1/3 in Frage. Insbesondere die folgenden Ratenanpassungen sind relevant:

  • a) 32 auf 40 (mit Code-Rate R = 1/2) oder
  • b) 48 auf 40 (mit Code-Rate R = 1/3) und
  • c) 74 auf 80 (mit Code-Rate R = 1/2) oder
  • d) 111 auf 80 (mit Code-Rate R = 1/3).
The block length of the two parts of the HS-SCCH is currently 8 bits for the first part, or if the end bits (tail bits) are included 16 bits, 29 bits for the second part, or if the end bits (tail bits) are also included become 37 bits. Since the specification is still in flow, changes in various parameters can also result in other block lengths. Furthermore, the convolutional codes with the rate or 1/3 can also be used. The following rate adjustments are particularly relevant:
  • a) 32 on 40 (with code rate R = 1/2) or
  • b) 48 on 40 (with code rate R = 1/3) and
  • c) 74 to 80 (with code rate R = 1/2) or
  • d) 111 to 80 (with code rate R = 1/3).

Vorgehen zur Bestimmung von Punktierungs- und RepetierungsmusternProcedure for determining puncturing and Repetierungsmustern

Im Überblick lässt sich also feststellen, dass bei einer Ratenanpassung eine Punktierung und/oder Repetierung oder auch eine Repetierung alleine so vorgenommen wird, dass die gesamte Bitfehlerrate (BER) minimal wird. Dazu sei zunächst die Situation in Fig. 3 betrachtet: Hier ist die Bitfehlerrate für die einzelnen Bits in einem Rahmen (Frame) aufgetragen. Die Abszisse gibt den Index des jeweiligen Bits "(Frame Index)" wieder. Man sieht deutlich, dass die ersten und letzten Bits eine geringere Bitfehlerrate aufweisen. Dies lässt sich in Zusammenhang mit dem Schema für Faltungscodes aus Fig. 5 verstehen: Für die Übertragung werden durch den Faltungscode jeweils Bits aus den verschiedenen Verzögerungsstufen D des Dekodierers miteinander verknüpft. Die ersten Bits werden z. B. auch mit den ihnen vorhergehenden Bits, also eigentlich nicht existierenden Bits verknüpft. Diese "nicht existierenden Bits" werden dann auf einen bekannten Wert, meist Null gesetzt. Dies ist dem Empfänger bekannt, der nun seinerseits mit diesen auf Null gesetzten Bits die ersten übertragenen Bits decodiert. Eine Decodierung ist hier sehr sicher, da ein Teil der Bits mit absoluter Sicherheit bekannt ist. In the overview, it can thus be found that puncturing and / or repetition or even repetition is carried out in such a way that the overall bit error rate (BER) is minimal. The situation in FIG. 3 is first considered here: the bit error rate for the individual bits is plotted in a frame. The abscissa represents the index of the respective bit "(frame index)". It can clearly be seen that the first and last bits have a lower bit error rate. This can be understood in connection with the scheme for convolutional codes from FIG. 5: For the transmission, bits from the different delay stages D of the decoder are linked together by the convolutional code. The first bits are e.g. B. also linked with the bits preceding them, that is to say bits that actually do not exist. These "non-existent bits" are then set to a known value, usually zero. This is known to the receiver, who in turn decodes the first transmitted bits with these bits set to zero. Decoding is very safe here, since some of the bits are known with absolute certainty.

Dasselbe trifft zu für die letzten Bits: In Anschluss an sie werden wieder künstlich Bits, die sogenannten End-Bits oder "tail Bits", in die Verzögerungsgliedern D des Decodierers eingefügt werden; diese End-Bits werden wiederum auf einen bekannten Wert, meist Null gesetzt. The same applies to the last bits: following them become artificial bits again, the so-called end bits or "tail bits", in the delay elements D of the decoder be inserted; these end bits are in turn one known value, usually set to zero.

Im mittleren Bereich werden Bits miteinander verknüpft, deren Wert am Empfänger nicht mit Sicherheit bekannt ist. Somit ist bei der Decodierung die Wahrscheinlichkeit größer, das ein Fehler auftritt, was sich in einer höheren Bitfehlerrate äußert. In the middle area bits are linked with each other Value at the recipient is not known with certainty. So is when decoding, the greater the probability that a Error occurs, which results in a higher bit error rate manifests.

Die Hüllkurve der Bitfehlerrate gegenüber der Rahmennummer ist also hier bei gleichmäßiger Repetierung oder Punktierung zunächst einmal nach oben konvexartig ausgeformt. Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, wie sich die Hüllkurve verändert, wenn die Punktierung (oder Repetierung) verändert wird:

  • a) die Hüllkurve stellt im Wesentlichen eine Horizontale dar (oder nähert sich ihr an):
    Das bedeutet, dass die Bitfehlerrate für alle Bits innerhalb eines Rahmens im Wesentlichen gleich ist. Dies geschieht beispielsweise durch eine Punktierung am Rande oder eine Repetierung in der Mitte, oder beides, auch abhängig davon, auf welche Rate angepasst werden soll.
  • b) konkavartige Ausbildung der Hüllkurve:
    In diesem Falle wird beispielsweise am Rand so stark punktiert, dass die Bits im mittleren Bereich des Rahmens eine geringere Bitfehlerrate aufweisen. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 2 zu sehen.
  • c) die Bitfehlerrate ist unregelmäßig gegenüber der Rahmennummer verteilt. Dieser Fall wird aus weiter unten ausgeführten Gründen hier nicht näher betrachtet.
The envelope of the bit error rate in relation to the frame number is here initially shaped convexly with even repetition or puncturing. There are now different ways in which the envelope changes when the puncturing (or repetition) is changed:
  • a) the envelope curve essentially represents (or approximates) a horizontal:
    This means that the bit error rate is essentially the same for all bits within a frame. This is done, for example, by puncturing on the edge or repeating in the middle, or both, depending on the rate to which adjustment is to be made.
  • b) concave design of the envelope:
    In this case, the edge is punctured so strongly, for example, that the bits in the central area of the frame have a lower bit error rate. This fact can be seen in Fig. 2.
  • c) the bit error rate is distributed irregularly with respect to the frame number. This case is not considered here for reasons explained below.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf das Punktieren. Analoge Überlegungen können auch für das Repetieren angestellt werden oder auch für Kombinationen aus Repetieren und Punktieren:
Es gibt nun sehr viele Möglichkeiten, wie einzelne Bits punktiert werden können. Möchte man beispielsweise, wie bereits weiter oben ausgeführt, alle möglichen Punktierungsmuster zur Punktierung von 48 Bits auf 40 Bits untersuchen, so wären das 48!/(8!.40!) = 377348994 verschiedene Möglichkeiten, die in vertretbarer Zeit nicht alle untersucht werden können.
The following explanations relate to puncturing. Analogous considerations can also be made for repeating or for combinations of repeating and puncturing:
There are now many ways in which individual bits can be punctured. If, for example, as already explained above, one would like to examine all possible puncturing patterns for puncturing from 48 bits to 40 bits, this would be 48! / (8! .40!) = 377348994 different possibilities, which cannot all be examined in a reasonable time ,

Ziel ist es daher, von vorneherein nicht sinnvolle Möglichkeiten zu eliminieren. Dies geschieht nicht über beliebiges Repetieren und/oder Punktieren, weshalb Alternative c) hier nicht weiter betrachtet wird. The aim is therefore not sensible from the outset Ways to eliminate. This doesn't happen over any repetition and / or puncturing, why Alternative c) is not considered further here.

Ein Ordnungsprinzip ist in Fig. 7 gezeigt. Für die ersten 9 Inputbits 1-9 sowie die letzten 9 Inputbits n-8 bis n wird das Punktierungsniveau für die jeweilige Ausgangsstufe Output 0, Output 1, Output 2 aufgezeigt. Die Ausgangsstufen selbst sind, wie in Fig. 5 zu sehen, die jeweilige Ausgangsfunktion, die aus allen, dem momentan betrachteten Inputbit zeitlich vorhergehenden Inputbits durch Verknüpfung gebildet wird. Hier werden die Ausgangsstufen von Fig. 5b) betrachtet, also den Rate 1/3 Faltungsencoder (convolutional encoder). Für ein Punktieren mit möglichst geringem Informationsverlust bietet es sich an, zunächst Bits wegzulassen (Punktieren), die wenig Einfluss auf andere Bits haben. Das Punktierungsniveau gibt also an, wie viele Bits durch eine Punktierung des betrachteten Bits beeinflusst werden. An ordering principle is shown in FIG. 7. For the first 9 input bits 1-9 and the last 9 input bits n-8 to n, the puncturing level for the respective output stage Output 0, Output 1, Output 2 is shown. The output stages themselves, as can be seen in FIG. 5, are the respective output functions which are formed from all input bits preceding the input bit under consideration by linking. The output stages of FIG. 5b) are considered here, that is to say the rate 1/3 convolutional encoder. For puncturing with as little information loss as possible, it is advisable to omit bits (puncturing) that have little influence on other bits. The puncturing level therefore indicates how many bits are influenced by puncturing the bit under consideration.

Eine beispielhafte Vorgehensweise für das Weglassen oder Punktieren von Bits ist in Fig. 8 gezeigt. In der ersten Spalte sind wieder die ersten 9 Inputbits 1-9 angegeben, sowie die letzten 9 Inputbits n-8 bis n. In den folgenden Spalten sind die Bitnummern der von der Punktierung betroffenen Informationsbits, also Informationsbits oder Eingangsbits, für die jeweilige Ausgangsstufe Output 0, Output 1 und Output 2 gezeigt. Die Tabellenfelder sind - wie schon in Fig. 7 - mit steigender Anzahl der beeinflussten Informationsbits zunehmend dunkler hinterlegt. Die zu den hellen Tabellenfeldern gehörenden Bits sind also Kandidaten für das Punktieren. An exemplary procedure for omitting or puncturing bits is shown in FIG. 8. The first 9 input bits 1-9 and the last 9 input bits n-8 to n are shown in the first column. In the following columns, the bit numbers of the information bits affected by the puncturing, i.e. information bits or input bits, are output for the respective output stage 0, Output 1 and Output 2 shown. As in FIG. 7, the table fields have an increasingly dark background as the number of information bits affected increases. The bits belonging to the bright table fields are therefore candidates for puncturing.

In Fig. 9 ist eine Tabelle aufgeführt, in der die wichtigen Größen bei Punktierung in der Nähe der Enden, also Punktierung der ersten und letzten Bits, beleuchtet werden. Es werden n Eingangsbits (Informationsbits) und k kodierte Bits (Bits an der Ausgangsstufe, Ausgangsbits) betrachtet. In der ersten Spalte ist die Anzahl der punktierten Ausgangsbits (# punct bits) angegeben, in der letzten Spalte (Kumulative) die Anzahl der davon betroffenen Informationsbits am Eingang, wobei Eingangsbits, die mehrfach betroffen sind, also durch die Punktierung von mehreren Ausgangsbits, auch entsprechend mehrfach gezählt werden. A table is shown in FIG. 9, in which the important variables when puncturing near the ends, ie puncturing the first and last bits, are illuminated. N input bits (information bits) and k coded bits (bits at the output stage, output bits) are considered. In the first column the number of punctured output bits (# punct bits) is given, in the last column (cumulative) the number of information bits affected at the input, whereby input bits that are affected several times, i.e. by puncturing several output bits, also be counted accordingly several times.

In der zweiten Spalte ist unter Sequenz angegeben, welches Ausgangsbit (Bitnummer) in diesem Schritt punktiert wurde. Die Punktierung erfolgt dabei, beginnend mit den am wenigsten wichtigen Bits in der ersten Zeile, hin zu den folgenden Bits in den folgenden Zeilen. Das Gesamt-Punktierungsmuster für z. B. 7 zu punktierende Bits ergibt sich somit aus den in Spalte 2 in den Zeile 1 bis 7 angegebenen Bits, also den Bits 1, k, 4, k-4, k-6, 2, k-1. Dieses Muster umfasst also die Bits 1, 2, 4, k-6, k-4, k-1, k. In the second column, under Sequence, it is specified which Output bit (bit number) was punctured in this step. The puncturing is done starting with the least important bits in the first line, towards the following bits in the following lines. The overall dotting pattern for z. B. 7 bits to be punctured results from the in Column 2 in the lines 1 to 7 specified bits, i.e. the bits 1, k, 4, k-4, k-6, 2, k-1. So this pattern includes the Bits 1, 2, 4, k-6, k-4, k-1, k.

Oberhalb der ersten Zeile befindet sich die Indizierung für die ersten Informationsbits 1-9 sowie die letzten Informationsbits k-8 bis k. Aus Platzgründen wird statt k-8 nur -8 usw. geschrieben. Die Einträge in den Spalten unter der Indizierung der Informationsbits geben an, wie stark das betreffende Informationsbit durch die Punktierung der Ausgangsbits, die in der 2. Spalte bis zur jeweiligen Zeile angegeben sind und also punktiert werden, betroffen wird. Das heißt, wie viele der punktierten Ausgangsbits waren mit diesem Informationsbit verknüpft. Das ist ein Maß dafür, wie stark das betreffende Informationsbit durch die Punktierung geschwächt wurde. The indexing for is above the first line the first information bits 1-9 and the last Information bits k-8 to k. For space reasons, instead of k-8 only written -8 etc. The entries in the columns below the indexing of the information bits indicate how strong that is relevant information bit by puncturing the Output bits in the 2nd column up to the respective line are specified and are therefore punctured, is affected. The means how many of the punctured output bits were with linked to this information bit. That's a measure of how strong the information bit in question by the puncturing was weakened.

In der letzten Spalte (Kumulative) ist schließlich die Summe dieser Beeinträchtigungen aufgeführt. Sie wird hier kumulativen Punktierungsstärke genannt. Finally, in the last column (cumulative) is the sum of these impairments listed. It will be here called cumulative puncture strength.

Die Spalte Mittelwert gibt das Verhältnis V der Summe der letzten Spalte beteilt durch die Anzahl der betroffenen Informationsbits an. Beispielsweise ergibt sich für 6 punktierte Bits V = (2 + 1 + 1 + 1 + 1)/(1 + 1 + 1 + 1 + 1) = 1,2 Die mittlere Punktierungsrate (Mittl. P-Rate) ist die Spalte "Mittelwert" geteilt durch 18, die Gesamtzahl der pro Informationsbit bei der Encodierung auftretenden "exclusiv- oder"-Verknüpfungen. The column mean gives the ratio V to the sum of the last column divided by the number of affected Information bits. For example, for 6 punctured bits V = (2 + 1 + 1 + 1 + 1) / (1 + 1 + 1 + 1 + 1) = 1.2 The average puncturing rate (average P rate) is the column "Average" divided by 18, the total number of each Information bit of "exclusive" or "linkages.

Eine Vorgehensweise, um eine beliebige Anzahl von Bits zu punktieren, besteht darin, Tabellen analog den oben genannten anzufertigen. Für Rate 1/3 und die betrachteten Polynome des Faltungskodierers können die gezeigten Tabellen verwendet werden. Bei anderen Kodierungsraten und/oder anderen Polynomen können die Tabellen leicht analog bestimmt werden. Mit Hilfe dieser Tabellen legt man dann eine Punktierungsreihenfolge fest, wo zuerst solche Ausgangsbits punktiert werden, die nur einen geringen Einfluss auf die kumulativen Punktierungsstärke haben. Gibt es dabei mehrere Alternative, so werden bevorzugt solche Bits punktiert, welche das Maximum der Punktierungsstärke der einzelnen Bits minimieren. A way to get any number of bits dot, consists of tables analogous to those mentioned above to customize. For rate 1/3 and the polynomials considered Convolutional encoder can use the tables shown become. At other coding rates and / or others Polynomials can be easily determined analogously in the tables. With the help of these tables you can then create one Puncturing order determines where such output bits first be punctured that have little impact on the have cumulative puncturing strength. There are several Alternatively, such bits are preferably punctured, which is the maximum of the puncturing strength of the individual bits minimize.

Für höhere Anzahl zu punktierender Bits und/oder größeren Blocklängen muss i. d. R. die Information aus den Tabellen mit der Idee, möglichst gleichverteilt über den gesamten Block zu punktieren, kombiniert werden. Es bietet sich dann an, im mittleren Teil zusätzlich gezielt Bits zu punktieren, die vom Generatorpolynom mit den wenigsten Potenzen, d. h. mit den wenigsten Verknüpfungen generiert werden. Gleichzeitig ist jedoch darauf zu achten, dass die Gesamtverteilung der Punktierungsstärke im mittleren Bereich des Rahmens keine deutlichen Überhöhungen aufweist. For a higher number of bits to be punctured and / or larger Block lengths must i. d. Usually the information from the tables with the idea of being distributed as evenly as possible across the whole Dotting block can be combined. Then it offers itself to puncture additional bits in the middle part, those from the generator polynomial with the least powers, d. H. With few links are generated. simultaneously However, it must be ensured that the overall distribution of the Dotting strength in the middle area of the frame none has significant increases.

Für Repetierung gilt entsprechendes, jeweils mit umgekehrtem Vorzeichen. Das heißt, dass Bits, die gemäß der Heuristik zuerst punktiert würden, nun zuletzt repetiert werden und dass generell zuerst eine gleichmäßige Repetierung im Mittelteil durchgeführt wird, bevorzugt von den Polynomen mit den meisten Verknüpfungen. Danach werden am Rand solche Bits repetiert, die (bei Punktierung) einen möglichst großen Einfluss auf die kumulativen Punktierungsstärke haben. The same applies to repetition, in each case with the reverse Sign. That is, bits that according to the heuristic would be punctured first, now repeated and that Generally, an even repetition in the middle section first is carried out, preferably by the polynomials with the most shortcuts. Then such bits are on the edge repeats that (when punctured) the largest possible Influence the cumulative puncturing strength.

Im Unterschied zu Verfahren, bei denen die Punktierungsrate zu den Enden hin stetig zunimmt, führt dies zu einem an sich ein unerwarteten Ergebnis, da man erwarten würde, dass die Zuverlässigkeit der kodierten Bits zu den Enden hin stetig zunimmt. Es zeigt sich aber bei genauer Betrachtung der Polynome für den verwendeten Faltungskodierer, dass diese Annahme überraschenderweise nicht stimmt. Durch die spezifischen Eigenschaften der Polynome ergeben sich, insbesondere am Ende, kodierte Bits, die weniger effektiv zur Kodierung beitragen. Diese Bits treten aber nicht zum Ende hin in stetig zunehmendem Maße auf, sondern sind etwas unregelmäßig verteilt. Indem man das Punktierungsmuster speziell auf diese "schwachen" Bits hin ausrichtet, also bevorzugt diese Bits punktiert, kann man die Kodierung noch weiter verbessern. Unlike procedures where the puncturing rate increases steadily towards the ends, this leads to one an unexpected result because you would expect that the reliability of the coded bits towards the ends steadily increasing. But it shows up on closer inspection of the polynomials for the convolutional encoder used that this Surprisingly, the assumption is not correct. Through the specific properties of the polynomials arise, especially at the end, encoded bits that are less effective at Contribute coding. However, these bits do not come to an end increasingly increasing, but are something irregularly distributed. By using the dotting pattern specifically aimed at these "weak" bits preferably punctured these bits, the coding can still be used continue to improve.

Die Erfindung bedient sich also eines heuristisches Verfahrens, das erlaubt:

  • - mittels einer neu definierten, heuristischen Metrik die Auswirkung der Punktierung/Repetierung eines codierten Bits auf die zugrunde liegenden Informationsbits näherungsweise zu ermitteln,
  • - gezielt und für jeden Faltungscode spezifisch Bits auszuwählen, die punktiert bzw. repetiert werden sollen,
  • - die Anzahl der zu untersuchenden Ratenanpassungsmuster stark einzuschränken.
The invention therefore uses a heuristic method which allows:
  • - to approximately determine the effect of puncturing / repeating a coded bit on the underlying information bits using a newly defined, heuristic metric,
  • selectively select bits for each convolutional code that are to be punctured or repeated,
  • - severely restrict the number of rate adjustment patterns to be examined.

Nachdem, basierend auf diesem Verfahren, einige wenige erfolgversprechende Ratenanpassungsmuster ermittelt worden sind, werden diese anhand der Rahmenfehlerrate und der Bitfehlerrate jedes einzelnen Informationsbits (im Folgenden als Bitfehlerratenverteilung bezeichnet) verglichen. Iterativ kann dann, basierend auf der entwickelten Metrik, das Ratenanpassungsmuster weiter verfeinert und optimiert werden. Als Startinformation dient die Bitfehlerratenverteilung des unpunktierten/nicht-repetierten Blocks After, based on this procedure, a few promising rate adjustment patterns have been identified are based on the frame error rate and the Bit error rate of each individual information bit (hereinafter referred to as the bit error rate distribution). iterative Then, based on the developed metric, the Rate adjustment patterns can be further refined and optimized. The bit error rate distribution of the non-punctured / not repeated blocks

Als heuristische Metrik wird die Punktierungsstärke Si pro Bit Informationsbit i definiert als die Anzahl der durch die Punktierung nicht übertragenen Verknüpfungen eines Informationsbits mit den jweiligen Ausgangsbits des Encoders. Si ist daher für Punktierung positiv. Für Repetierung wird für jede n-fach übertragene Verknüpfung Si,k = n-1 definiert. The puncturing strength S i per bit of information bit i is defined as a heuristic metric as the number of links of an information bit not transmitted by the puncturing to the respective output bits of the encoder. S i is therefore positive for puncturing. For repetition, S i, k = n-1 is defined for each n-fold link.

Smax ist die maximal mögliche Punktierungsstärke, gegeben durch die codespezifische Gesamtzahl der bestehenden Verknüpfungen: S max is the maximum possible puncturing strength, given by the code-specific total number of existing links:

Ein gutes Ratenanpassungsmuster wird nach folgenden Gütekriterien gesucht:

  • 1. Wähle die kumulative Punktierungsstärke nahe beim möglichen Minimum.
  • 2. Sorge für eine möglichst gleichverteilte Bitfehlerrate über allen Informationsbits.
A good rate adjustment pattern is sought according to the following quality criteria:
  • 1. Choose the cumulative punctuation strength close to the possible minimum.
  • 2. Make sure that the bit error rate is distributed as evenly as possible over all information bits.

Für die Auswahl der zu punktierenden/repetierenden Bits werden, basierend auf den Generatorpolynomen des Codes, für den Anfang und das Ende des kodierten Blocks Tabellen aufgestellt, welche die kumulative Punktierungsstärke pro codiertem Bit, sowie die betroffenen Informationsbits darstellen. Damit lassen sich die codierten Bits in sog. Klassen der kumulativen Punktierungsstärke einteilen. For the selection of the bits to be punctured / repeated are based on the generator polynomials of the code for the beginning and end of the coded block tables established, which is the cumulative puncturing strength per coded bit, as well as the affected information bits represent. This allows the coded bits to be Classify the cumulative puncture strength classes.

Nach dem obigen Gütekriterium werde nun anhand dieser Tabellen zu punktierende/zu repetierende Bits so ausgesucht, dass zunächst für diejenigen Informationsbits, die eine niedrigere Bitfehlerrate zeigen als andere Bits, die Punktierungsstärke erhöht wird und gleichzeitig die kumulative Punktierungsstärke gering gehalten wird. Die Punktierungsstärke wird also umgekehrt proportional zur Bitfehlerrate des Informationsbits gewählt, und zudem werden gezielt Bits ausgesucht, die wenig zur kumulativen Punktierungsstärke beitragen. According to the quality criterion above, we will now use this Tables to be punctured / repeated selected that initially for those information bits, that show a lower bit error rate than other bits that Puncturing strength is increased and at the same time the cumulative punctuation strength is kept low. The Puncturing strength is therefore inversely proportional to Bit error rate of the information bit is selected, and also specifically selected bits that have little to do with the cumulative Contribute puncturing strength.

Dieses Verfahren wird danach, basierend auf dem ersten ermittelten Muster iterativ angewendet, so dass schon nach wenigen Simulationen ein für den jeweiligen Faltungscode spezifisch optimiertes Ratenanpassungspattern gefunden werden kann. This procedure is then based on the first determined pattern applied iteratively, so that already after a few simulations for the respective convolutional code specifically optimized rate adjustment patterns can be found can.

In den Fig. 11 und 12 sind verschiedene Möglichkeiten für erfindungsgemäße Punktierungsmuster dargestellt, wobei jeweils die Nummern der zu punktierenden Bits (die Zählung beginnt bei 1) angegeben sind. Die Tabellen sind für unterschiedliche Anzahlen von zu übertragenden Informationsbits und unterschiedliche Anzahlen von nach der Ratenanpassung zu übertragende Bits angegeben. In Figs. 11 and 12 different possibilities are shown for puncturing according to the invention, wherein in each case the numbers of the (start counting at 1) to be punctured bits are indicated. The tables are given for different numbers of information bits to be transmitted and different numbers of bits to be transmitted after the rate adjustment.

In Fig. 3 ist beispielhaft der Verlauf der Bitfehlerrate für die einzelnen übertragenen Bits eines Datenblocks in Abhängigkeit von ihrer Position oder Lage in dem Datenblock für eine herkömmliche Punktierung mit einem regelmäßigen Punktierungsmuster aufgetragen. In Fig. 3 the variation of the bit error rate for each transmitted bit of a data block, depending on their position or location in the data block for a conventional puncturing is exemplarily applied to a regular puncturing pattern.

In Fig. 2 ist dieser Verlauf für eine erfindungsgemäße Punktierung mit dem Muster Nummer 33 aus Fig. 12, welches sich in Simulationen als besonders geeignet herausgestellt hat, gezeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass durch Verwendung des erfindungsgemäßen Punktierungsmusters, ein gleichmäßigerer Verlauf der Bitfehlerrate über den gesamten Datenblock erzielt werden kann. Da im mittleren Bereich des Datenblocks gegenüber der herkömmlichen Vorgehensweise weniger häufig punktiert wird, kann dort eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit erhalten werden. Tatsächlich steigt die Fehlerrate nun zu den Enden hin etwas an, was auf den ersten Blick ungünstig erscheinen könnte. Das resultiert aber daher, dass am Rand besonders viele "schwache" Bits sind, wie bereits oben ausgeführt, wo eine Punktierung recht günstig durchgeführt werden kann. In FIG. 2, this curve is shown for an inventive puncturing with the pattern number 33 of FIG. 12 which has been found to be particularly useful in simulations. It can be seen from FIG. 2 that by using the puncturing pattern according to the invention, a more uniform course of the bit error rate can be achieved over the entire data block. Since puncturing is less frequent in the central area of the data block compared to the conventional procedure, a lower probability of error can be obtained there. In fact, the error rate now increases somewhat towards the ends, which at first glance might seem unfavorable. However, this results from the fact that there are a particularly large number of “weak” bits at the edge, as already explained above, where puncturing can be carried out very cheaply.

In Fig. 4 ist für dieselben Fälle der Verlauf der Gesamtfehlerrate über den Verhältnis der Energie der übertragenen Bits zur Rauschleistungdichte aufgetragen. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass mit Hilfe der Erfindung (untere Kurve, Kreise) eine gegenüber der herkömmlichen Vorgehensweise (obere Kurve, Kreuze) eine um ca. 0,2 dB verbesserte Rahmenfehlerrate erzielt werden kann. In FIG. 4, the course of the total error rate is plotted against the ratio of the energy of the transmitted bits to the noise power density for the same cases. It can be seen from FIG. 4 that with the aid of the invention (lower curve, circles), a frame error rate which is improved by approximately 0.2 dB compared to the conventional procedure (upper curve, crosses) can be achieved.

Ähnliche Verbesserungen lassen sich auch bei anderen Parametern erzielen. Beispielsweise zeigt die Fig. 6 den Verlauf der Bitfehlerrate für die einzelnen übertragenen Bits eines Datenblocks in Abhängigkeit von ihrer Position in dem Datenblock für eine herkömmliche Punktierung mit einem regelmäßigen Punktierungsmuster bei einer Kodierung mit Rate 1/3 und einer Punktierung von 8 Bits (48 auf 40 Bits). Das entspricht einer Übertragung von 8 Input-Bits. Fig. 10 zeigt die Verteilung, wenn statt dessen das Punktierungsmuster Nr. 3 aus Fig. 11 verwendet wird, welches sich in Simulationen ebenfalls als besonders geeignet herausgestellt hat. Man sieht, dass sich hier eine sehr ausgeglichene Verteilung ergibt. Auch hierbei ergibt sich eine Verbesserung um ca. 0,2 dB (hierfür ist aber keine Kurve angefügt, da sie nicht weitere wesentliche Erkenntnisse bringt). Similar improvements can also be achieved with other parameters. For example, FIG. 6 shows the course of the bit error rate for the individual transmitted bits of a data block as a function of their position in the data block for conventional puncturing with a regular puncturing pattern with coding with rate 1/3 and puncturing 8 bits (48) 40 bits). This corresponds to a transmission of 8 input bits. FIG. 10 shows the distribution if, instead, the puncturing pattern No. 3 from FIG. 11 is used, which has also been found to be particularly suitable in simulations. You can see that there is a very balanced distribution here. Here, too, there is an improvement of approx. 0.2 dB (however, no curve has been added for this, since it does not bring any further significant findings).

Die Fig. 16 zeigt weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung mit einer Punktierung von 14 von 54 Bits, wobei die Muster 3 und 4 die besten Ergebnisse erzielen. Fig. 16 shows further preferred embodiments within the scope of the invention with puncturing of 14 bits of 54, wherein the patterns 3 and 4 get the best results.

Die Fig. 13, 14 und 15 zeigen bevorzugte Repetierungsmuster, welche auch durch Anwendung der in dieser Erfindung gezeigten Regeln gewonnen wurden. Figures 13, 14 and 15 show preferred repetition patterns which were also obtained using the rules shown in this invention.

Die vorliegende Erfindung wurde bisher anhand der Verwendung in einem Mobilfunksender beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung jedoch auch auf Mobilfunkempfänger ausgedehnt werden, wo ein zur Anpassung der Datenrate auf oben beschriebene Art und Weise punktiertes bzw. repetiertes Signal entsprechend dem jeweils verwendeten Punktierungs- bzw. Repetierungsmuster aufgearbeitet werden muss. Dabei werden in dem jeweiligen Empfänger für sendeseitig punktierte bzw. repetierte Bits zusätzliche Bits in den Empfangs- Bitstrom eingefügt bzw. zwei oder mehr Bits des Empfangs- Bitstroms zusammengefasst. Bei Einfügen von zusätzlichen Bits wird für diese gleichzeitig in Form einer sogenannten "Soft Decision"-Information vermerkt, dass ihr Informationsgehalt sehr unsicher ist. Die Verarbeitung des Empfangssignals kann in dem jeweiligen Empfänger sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge zu Fig. 1 erfolgen. The present invention has been described with reference to use in a mobile radio transmitter. Of course, the invention can, however, also be extended to mobile radio receivers, where a signal punctured or repeated in order to adapt the data rate in the manner described above has to be processed in accordance with the puncturing or repetition pattern used in each case. In this case, additional bits are inserted into the received bit stream in the respective receiver for punctured or repeated bits on the transmission side, or two or more bits of the received bit stream are combined. When additional bits are inserted, it is noted in the form of a so-called "soft decision" information that their information content is very uncertain. The processing of the received signal can take place in the respective receiver in the reverse order to FIG. 1.

Weitere unter Verwendung des oben erläuterten Vorgehens ermittelte RatenanpassungsmusterOthers using the procedure outlined above determined rate adjustment patterns

Die bisher angegebene Punktierungsmuster konzentrieren sich überwiegend auf eine Punktierung in den Endbereichen oder/und eine Repetierung im mittleren Bereich. The previously specified puncturing patterns concentrate predominantly on a puncturing in the end areas or / and a repetition in the middle range.

Die nun beschriebenen weiteren Ratenanpassungsmuster wurden mit dem in dem vorher erläuterten Verfahren für verschiedene Vorschläge zur HS-SCCH-Codierung in der Standardisierung ermittelt. Angegeben sind jeweils die zu punktierenden bzw. zu repetierenden Bits. Die Bits werden von 1 bis N durchnummeriert. Das bevorzugte Muster wird jeweils zuerst genannt; die weiteren Muster weisen aber stets ähnlich günstige Eigenschaften auf. The other rate adjustment patterns now described have been with that in the previously explained procedure for various Proposals for HS-SCCH coding in standardization determined. The points to be punctured or bits to be repeated. The bits are from 1 to N numbered. The preferred pattern comes first called; the other patterns are always similar favorable properties.

Die Fig. 17, in der diese weiteren Punktierungsmuster aufgeführt sind, stellt also eine Ergänzung zur Fig. 12 dar. Entsprechend sind in den Fig. 18-24 Punktierungsmuster für verschiedene Ausgangsbitraten dargestellt und in Fig. 25 weitere Repetierungsmuster. FIG. 17, in which these further puncturing patterns are listed, therefore represents a supplement to FIG. 12. Correspondingly, puncturing patterns for different output bit rates are shown in FIGS. 18-24 and further repetition patterns in FIG. 25.

Approximation von bevorzugten Ratenanpassungsmustern unter Verwendung von bereits in UMTS spezifizierten KomponentenApproximation of preferred rate adjustment patterns below Use of components already specified in UMTS

Die bisher gezeigten Muster haben das Ziel, eine möglichst optimale Auswahl von zu punktierenden bzw. zu repetierenden Bits vorzuschlagen, wobei ansonsten keine weiteren Einschränkungen bezüglich der Muster vorausgesetzt werden. In praktischen Implementierungen kann es aber vorteilhaft sein, nur solche Muster zu betrachten, welche sich mit möglichst kleinen Änderungen an bestehenden Ratenanpassungsschaltungen implementieren lassen. Eine entsprechende Ratenanpassungsvorschrift ist in der bereits erwähnten Spezifikation 25.212 v5.0.0, Kap. 4.2.7 "Rate matching" (Ratenanpassung) beschrieben. Im folgenden wird der Teil dieser Vorschrift, der die eigentliche Punktierung oder Repetierung vornimmt und im Kapitel 4.2.7.5 "Rate matching pattern determination" (Bestimmung von Mustern zur Ratenanpassung) beschrieben ist, sinngemäß wiedergegeben. The patterns shown so far have the goal of one if possible optimal selection of to be punctured or repeated Propose bits, but no other Pattern restrictions are assumed. In practical implementations it can be advantageous to consider only those patterns that are possible with small changes to existing rate adjustment circuits have implemented. A corresponding Rate adjustment regulation is in the already mentioned Specification 25.212 v5.0.0, chap. 4.2.7 "Rate matching" (Rate adjustment). The following is the part this rule, which is the actual puncturing or Repeats and in Chapter 4.2.7.5 "Rate matching pattern determination " Rate adjustment) is described, analogously reproduced.

Auszug aus der SpezifikationExtract from the specification

Vor der Ratenanpassung werden die Bits mit xi1, xi2, xi3, ...,xiX i gekennzeichnet. Hierbei stellt i die Transportkanal-Nummer dar, die Sequenz selbst ist in den Abschnitten 4.2.7.4 der Spezifikation für den Uplink und in 4.2.7.1. für den Downlink definiert. Als Uplink wird die Verbindung eines Kommunikationsgeräts zur Basisstation verstanden, als Downlink die Verbindung einer Basisstation zu einem Kommunikationsgerät. Before the rate adjustment, the bits are marked with x i1 , x i2 , x i3 , ..., x iX i . Here i represents the transport channel number, the sequence itself is in sections 4.2.7.4 of the specification for the uplink and in 4.2.7.1. defined for the downlink. The uplink is understood to be the connection of a communication device to the base station, the downlink is the connection of a base station to a communication device.

Die Regel zur Ratenanpassung ist in dem in Figur ??? gezeigten Programmausschnitt wiedergegeben, welcher bei Erfüllen der Bedingung abläuft, dass eine Punktierung durchgeführt wird:

  • - Es wird zunächst eine Fehlerwert e auf einen Anfangswert gesetzt, welcher zwischen dem ursprünglichen Fehlerwert und der gewünschten Punktierungsrate liegt.
  • - In einer Schleife mit dem Index m des momentan betrachteten Bits als Laufparameter wird bis zum Ende der Sequenz, also bis zum Index Xi.
  • - Zunächst wird der Fehlerwert e auf e - eminus gesetzt, wobei eminus im Wesentlichen die Anzahl der zu punktierenden Bits darstellt.
  • - Anschliessend wird überprüft, ob der Fehlerwert e <= 0 ist.
  • - In diesem Fall wird überprüft, ob das Bit mit dem Index m punktiert werden soll, wobei ein zu punktierendes Bit dann auf einen Wert δ gesetzt wird, der verschieden von 0 oder 1 ist.
The rule for rate adjustment is in the figure ??? reproduced program section shown, which expires when the condition is met that puncturing is carried out:
  • - First, an error value e is set to an initial value that lies between the original error value and the desired puncturing rate.
  • - In a loop with the index m of the currently considered bit as a run parameter, until the end of the sequence, that is to say the index X i .
  • - First, the error value e is set to e - e minus , where e minus essentially represents the number of bits to be punctured.
  • - It is then checked whether the error value e <= 0.
  • In this case, it is checked whether the bit should be punctured with the index m, a bit to be punctured then being set to a value δ that is different from 0 or 1.

Im Fall, dass eine Repetierung stattfinden soll, findet ein im Wesentlichen analoger Vorgang statt, wobei dann ein repetiertes Bit direkt hinter das ursprüngliche Bit gesetzt wird. In the event that a repetition should take place, a essentially analogous process taking place, then a repeated bit set directly after the original bit becomes.

Bitbit

Bei einer Punktierung werden dann im weiteren Verlauf dann die Bits, die auf den Wert 8 gesetzt wurden, entfernt, so dass diese Bits also punktiert werden. With a puncture then in the further course removed the bits that were set to 8 so that so these bits are punctured.

Die Parameter Xi, eini, eplus und eminus werden jeweils so gewählt, dass die gewünschte Ratenanpassung zu erzielt werden kann. Es gilt dann im Wesentlichen eplus = Xi, eminus = Np, wobei Xi die Anzahl der Bits vor der Ratenanpassung bezeichnet und Np die Anzahl der zu punktierenden bzw. repetierenden Bits. eini kann im Bereich zwischen 1 und eplus im Prinzip beliebig gewählt werden, wobei sich eine leichte Verschiebung des Musters ergibt; dies wird in gewissen Fällen (Ratenanpassung nach einem ersten Interleaving (Verschachteln)) verwendet, um die Muster in verschiedenen Rahmen geeignet gegeneinander zu verschieben. Der Parameter i kennzeichnet in der Spezifikation unterschiedliche Transportkanäle. Dieser Parameter ist aber im vorliegenden Fall irrelevant wird daher weggelassen. Nachfolgend werden Möglichkeiten gezeigt, wie man mittels diesem bereits vorhandenen Rate Matching-Algorithmus bevorzugte Ratenanpassungsmuster für kurze Blockgrößen bei Faltungscodes approximieren kann. Dabei wird unter der Randbedingung dieses Algorithmus versucht, bei Punktierung bevorzugt Bits an den Enden des Codeblocks zu verwenden und bei Repetierung vor allem Bits aus der Mitte des Codeblocks. Ein Kernaspekt dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, den Parameter eini nicht auf den Wertebereich von 1 bis eplus zu beschränken, sondern statt dessen in vorteilhafter Weise außerhalb dieses Bereiches zu wählen. Eine solche Wahl mag auf den ersten Blick widersinnig erscheinen, weil dann nicht mehr sichergestellt ist, dass die gewünschte Anzahl von Bits punktiert bzw. repetiert wird. Durch eine vorteilhafte Anpassung der Werte von eplus und eminus kann aber erzielt werden, dass dennoch die gewünschte Anzahl erreicht wird. The parameters X i , e ini , e plus and e minus are each selected so that the desired rate adjustment can be achieved. The following then essentially applies: e plus = X i , e minus = N p , where X i denotes the number of bits before the rate adjustment and N p the number of bits to be punctured or repeated. In principle, e ini can be chosen anywhere between 1 and e plus , with a slight shift in the pattern; this is used in certain cases (rate adjustment after a first interleaving) to suitably shift the patterns against each other in different frames. The parameter i identifies different transport channels in the specification. However, this parameter is irrelevant in the present case and is therefore omitted. In the following, possibilities are shown how one can approximate preferred rate adaptation patterns for short block sizes for convolutional codes by means of this already existing rate matching algorithm. Under the boundary condition of this algorithm, attempts are made to use bits at the ends of the code block when puncturing and, in particular, bits from the center of the code block when repeating. A key aspect of this exemplary embodiment is not to restrict the parameter e ini to the value range from 1 to e plus , but instead to select it advantageously outside this range. At first glance, such a choice may seem contradictory because it is no longer ensured that the desired number of bits will be punctured or repeated. However, by advantageously adapting the values of e plus and e minus , the desired number can still be achieved.

Es sei:
Xi: Anzahl der Bits vor Rate Matching.
Np: Anzahl zu punktierender/repetierender Bits (der Index p in Np weist auf die Anzahl der zu punktierenden Bits hin; Np kann aber auch die Anzahl der zu repetierenden Bits bezeichnen).
It is:
X i : Number of bits before rate matching.
N p : Number of bits to be punctured / repeated (the index p in N p indicates the number of bits to be punctured; N p can also denote the number of bits to be repeated).

Um die Anwendung des Rate Matching-Algorithmus und damit die Ratenanpassungsmuster vollständig zu spezifizieren, müssen jeweils der Fehleranfangswert eini, das Fehlerinkrement eplus und das Fehlerdekrement eminus angegeben werden, da diese Parameter das Ratenanpassungsmuster vollständig beschreiben. In order to fully specify the application of the rate matching algorithm and thus the rate adjustment pattern, the error start value e ini , the error increment e plus and the error decrement e minus must be specified, since these parameters completely describe the rate adjustment pattern.

Im folgenden wird die Approximation von bevorzugten Ratenanpassungsmustern mittels dem im Release 99 UMTS Rate Matching aufgeführten Algorithmus dargestellt. In the following the approximation of preferred Rate adjustment patterns using the UMTS rate in Release 99 Matching algorithm shown.

Nachfolgend werden Möglichkeiten gezeigt, wie mittels des bereits im Standard vorhandenen Rate Matching-Algorithmus (Datenraten-Anpassungsalgorithmus) bevorzugte Ratenanpassungsmuster für kurze Blockgrößen bei Faltungscodes approximiert werden können. Dabei wird unter der Randbedingung dieses Algorithmus versucht, bei Punktierung bevorzugt Bits an den Enden des Codeblocks zu verwenden und bei Repetierung vor allem Bits aus der Mitte des Codeblocks. The following shows the options for using the Rate matching algorithm already in the standard (Data rate adjustment algorithm) preferred Rate adjustment patterns for short block sizes in convolutional codes can be approximated. It is under the Boundary condition this algorithm tries when puncturing prefers to use bits at the ends of the code block and with repetition, especially bits from the middle of the code block.

Punktierungdotting

Die Parameter des Rate Matching-Algorithmus werden so gewählt, dass die ersten N0 Bits am Beginn des Codeblocks punktiert werden; dazu muss gelten:

N0.(eminus - eplus) < eini ≤ N0.eminus - (N0 - 1).eplus (1).

The parameters of the rate matching algorithm are chosen so that the first N 0 bits are punctured at the beginning of the code block; the following must apply:

N 0. (E minus - e plus ) <e ini ≤ N 0 .e minus - (N 0 - 1) .e plus (1).

Als weiteres Kriterium ist vorgesehen, dass auch das letzte Bit des Blocks punktiert wird, und zwar gemäß folgender Bedingung:

(N0 - 1).(eminus - eplus) < eini (2).
Another criterion is that the last bit of the block is also punctured, according to the following condition:

(N 0 - 1). (E minus - e plus ) <e ini (2).

In diesem Fall wird nämlich der Wert der Fehlervariablen e genau beim letzten Bit negativ werden, was bedingt, dass dann dieses Bit punktiert wird. In this case, the value of the error variable e become negative at the last bit, which means that then this bit is punctured.

Beide Kriterien werden z. B. durch folgende, bevorzugte Wahl der Parameter erfüllt:

eplus = Xi - N0 (3),

eminus = Np - N0 (4),

eini = N0.eminus - (N0 - 1).eplus (5).
Both criteria are e.g. B. fulfilled by the following preferred choice of parameters:

e plus = X i - N 0 (3),

e minus = N p - N 0 (4),

e ini = N 0 .e minus - (N 0 - 1) .e plus (5).

In diesen Formeln ist auch der Spezialfall, dass kein Bit am Beginn des Codeblocks punktiert werden soll (N0 = 0), enthalten. Es gilt dann: eini = Xi, eplus = Xi, eminus = Np. These formulas also include the special case that no bit should be punctured at the beginning of the code block (N 0 = 0). The following then applies: e ini = X i , e plus = X i , e minus = N p .

Die allgemeinen Implementierungen, welche eini nach den Formeln (1) bis (4) wählen, ergeben Ratenanpassungsmuster, welche sich von denjenigen der bevorzugten Parameterwahl nach (3) bis (5) lediglich dadurch unterscheiden, dass von der (N0 + 1)-ten bis zur (Np - 1)-ten Punktierungsstelle der Index des zu punktierenden Bits um 1 erniedrigt sein kann. The general implementations that choose e ini according to the formulas (1) to (4), yield rate matching patterns which are different from those of the preferred choice of parameters according to (3) to (5) only in that from the (N 0 + 1) -th to the (N p - 1) -th puncturing point the index of the bit to be punctured can be decreased by 1.

Für das Anwendungsbeispiel einer Punktierung von 48 Bits auf 40 Bits zeigt die Tabelle in Fig. 26 Punktierungsmuster nach der bevorzugten Parameterwahl bis zu N0 = 6. Die nicht fett gedruckten Punktierungsstellen können durch Variation des eini- Wertes gemäß (1) und (2) entweder teilweise oder vollständig um 1 erniedrigt werden. For the application example of puncturing from 48 bits to 40 bits, the table in FIG. 26 shows puncturing patterns according to the preferred parameter selection up to N 0 = 6. The puncturing points that are not printed in bold can be varied by varying the e ini value according to (1) and (2 ) either partially or completely decreased by 1.

Die nachfolgend in Fig. 27 dargestellte Tabelle zeigt in gleicher Weise die resultierenden Muster für eine Punktierung von 111 Bits auf 80 Bits. The table shown below in FIG. 27 shows in the same way the resulting patterns for puncturing from 111 bits to 80 bits.

Obwohl sich auf diese Weise nicht die optimalen Punktierungsmuster, die bereits weiter oben besprochen wurden, erzielen lassen, so kann man mit diesem Verfahren doch eine gewisse Verbesserung der Übertragungsqualität gegenüber dem derzeitigen Stand der Spezifikation erreicht werden, wobei die vorzunehmenden Änderungen vergleichsweise gering sind. Although this is not the best Dotting patterns discussed earlier were achieved, you can with this procedure but a certain improvement in the transmission quality compared to the current status of the specification the changes to be made are comparative are low.

Repetierungrepetition

Die Parameter des Rate Matching-Algorithmus werden erfindungsgemäß so berechnet, dass ein maximaler Abstand des letzten zu repetierenden Bits vom Blockende garantiert wird, es muss also gelten:

eini = 1 + Xi.eminus - Np.eplus (6).
According to the invention, the parameters of the rate matching algorithm are calculated so that a maximum distance of the last bit to be repeated from the end of the block is guaranteed, so the following must apply:

e ini = 1 + X i .e minus - N p .e plus (6).

Weiterhin kann der mittlere Abstand zwischen zu repetierenden Bits RR vorgegeben werden. RR muss nicht eine ganze Zahl sein, sondern kann eine positive, rationale Zahl sein. Es gilt dann:


Furthermore, the average distance between bits R R to be repeated can be specified. R R need not be an integer, but can be a positive, rational number. The following then applies:


Somit können eplus und eminus unter der Randbedingung, dass ihr Quotient gerade RR ergibt und insgesamt Np Bits repetiert werden, frei gewählt werden. Thus, e plus and e minus can be freely chosen under the boundary condition that their quotient gives R R and a total of N p bits are repeated.

Soll das erste zu repetierende Bit, genauer gesagt die Position des ersten zu repetierenden Bits (hier als b1 bezeichnet) vorgegeben werden, so muss neben (6) gelten:


wobei eminus eine Ganzzahl sein sollte und b1 ≤ Xi - Np + 1.
If the first bit to be repeated, more precisely the position of the first bit to be repeated (here referred to as b 1 ), is to be specified, the following must also apply in addition to (6):


where e minus should be an integer and b 1 ≤ X i - N p + 1.

Eine bevorzugte Parameterwahl ergibt für:

eminus = Np, (9),

eplus = Xi - b1 + 1 (10),

eini = (b1 - 1).Np + 1 (11).
A preferred choice of parameters results in:

e minus = N p , (9),

e plus = X i - b 1 + 1 (10),

e ini = (b 1 - 1) .N p + 1 (11).

Mit dieser Wahl der Parameter ist die Position des ersten zu repetierenden Bits b1, und es werden, wie gefordert, Np Bits repetiert. With this choice of parameters, the position of the first bit to be repeated is b 1 and, as required, N p bits are repeated.

Auch hier sind die entstehenden Repetierungsmuster nicht optimal, verglichen mit den bereits weiter oben besprochenen Mustern. Trotzdem kann man mit diesem Verfahren doch eine gewisse Verbesserung der Übertragungsqualität gegenüber dem derzeitigen Stand der Spezifikation erreicht werden, wobei die vorzunehmenden Änderungen wiederum vergleichsweise gering sind. Durch eine günstige Wahl des Parameters b1 kann erreicht werden, dass die Repetierung nicht schon am Anfang beginnt. Am Anfang ist eine Repetierung nämlich nicht nötig, da die Bits am Anfang des Faltungsdecoders wie oben gezeigt ohnehin schon eine vergleichsweise niedrige Fehlerrate aufweisen. Viel nutzbringender ist es also, wenn die zu repetierenden Bits, wie durch dieses Verfahren geschehen, eher zur Mitte hin konzentriert werden. Ein Nachteil dieses Ausführungsbeispiels ist allerdings, dass es nur am Anfang Repetierung vermeidet, während die Verhältnisse am Ende weit weniger positiv beeinflusst werden können. Das ist der Preis, der für die vereinfachte Implementierung gezahlt werden muss. Again, the repetition patterns that arise are not optimal compared to the patterns already discussed above. Nevertheless, a certain improvement in the transmission quality compared to the current state of the specification can be achieved with this method, the changes to be made again being comparatively small. A favorable choice of parameter b 1 can ensure that the repetition does not start at the beginning. Repetition is not necessary at the beginning, since the bits at the beginning of the convolution decoder already have a comparatively low error rate as shown above. So it is much more useful if the bits to be repeated, as is done by this method, are concentrated more towards the middle. A disadvantage of this exemplary embodiment, however, is that it only avoids repetition at the beginning, while the conditions can be influenced far less positively at the end. This is the price that has to be paid for the simplified implementation.

Selbstverständlich ist auch eine Kombination von oben genannten Kriterien bei der Auswahl eines Punktierungsmusters möglich. Beispielsweise kann man ein Muster aus zwei hier vorgestellten Mustern kombinieren, indem am Anfang der Anfang des einen Musters verwendet wird und am Ende das Ende des zweiten Musters. Des weiteren ist es unerheblich, wenn die Bits in einer veränderten Reihenfolge ausgegeben werden und gleichzeitig das Punktierungsmuster analog angepasst wird. Beispielsweise kann man die Reihenfolge der Polynome im Faltungskodierer vertauschen. Of course, a combination from above is also possible criteria mentioned when selecting a puncturing pattern possible. For example, you can have a pattern of two here Combine patterns presented by beginning at the beginning one pattern is used and at the end the end of the second pattern. Furthermore, it is irrelevant if the Bits are output in a changed order and at the same time the puncturing pattern is adjusted analogously. For example, the order of the polynomials in the Swap the convolutional encoder.

Claims (17)

1. Verfahren zur Anpassung der Datenrate eines Datenstroms in einer Kommunikationsvorrichtung, - wobei der Datenstrom in zumindest einen Datenblock unterteilbar ist, welcher zu übertragende Übertragungsbits enthält, - wobei die Übertragungsbits durch einen Codiervorgang aus informationstragenden Eingangsbits gebildet werden, - bei dem zur Anpassung der Datenrate aus einem Datenblock des Datenstroms bestimmte Übertragungsbits entfernt (punktiert) werden, - wobei durch ein Punktierungsmuster vorgegeben wird, welche Übertragungsbits zu entfernen sind - und das Punktierungsmuster derart ausgelegt ist, dass bevorzugt Übertragungsbits entfernt werden, die über den Codiervorgang von wenigen Eingangsbits abhängen. 1. Method for adapting the data rate of a data stream in a communication device, the data stream can be subdivided into at least one data block which contains transmission bits to be transmitted, the transmission bits are formed by a coding process from information-carrying input bits, in which certain transmission bits are removed (punctured) from a data block of the data stream in order to adapt the data rate, - whereby a puncturing pattern specifies which transmission bits are to be removed - And the puncturing pattern is designed such that preferably transmission bits are removed that depend on a few input bits via the coding process. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Punktierungsmuster durch folgende Schritte gebildet wird: - Ermittlung einer kumulativen Punktierungsstärke, welche angibt, welcher Anteil von Informationsbits durch Entfernen von Übertragungsbits aus dem Datenblock entfernt wurde, - Bildung einer Entscheidungsfunktion in Abhängigkeit von der kumulativen Punktierungsstärke, - Minimieren der Entscheidungsfunktion zur Ermittlung des Punktierungsmusters. 2. The method of claim 1, wherein the puncturing pattern is formed by the following steps: Determination of a cumulative puncturing strength which indicates which portion of information bits has been removed from the data block by removing transmission bits, Formation of a decision function depending on the cumulative puncturing strength, - Minimize the decision function to determine the puncturing pattern. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Punktierungsmuster über eine Punktierungsrate den Abstand zwischen zu entfernenden Übertragungsbits vorgibt, wobei die Punktierungsrate für unterschiedliche Bereiche im Datenblock unterschiedlich ist. 3. The method according to any one of the preceding claims, at which the puncturing pattern has over a puncturing rate Distance between transmission bits to be removed specifies, the puncturing rate for different Areas in the data block are different. 4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Punktierungsrate im mittleren Bereich des Datenblocks im Wesentlichen äquidistante Abstände zwischen den zu entfernenden Bits aufweist. 4. The method of claim 3, wherein the puncturing rate essentially in the middle of the data block equidistant distances between the bits to be removed having. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass durch die Punktierung, von dem vorderen Ende des zu punktierenden Datenblocks her betrachtet, einen Abschnitt aus folgender Reihe (Bitpositionen) enthält: 1, 4, 2, 3, 8, 7, 5, 6, 15, 12, 14, 11, 10, 9, wobei "1" der ersten Bitposition entspricht. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the puncturing pattern is designed such that by dotting, from the front end of the to punctured data blocks viewed here, a section from the following series (bit positions) contains: 1, 4, 2, 3, 8, 7, 5, 6, 15, 12, 14, 11, 10, 9, where "1" is the first Corresponds to bit position. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass durch die Punktierung, von dem hinteren Ende des zu punktierenden Datenblocks her betrachtet, einen Abschnitt aus folgender Reihe (Bitpositionen) enthält: 0, 4, 6, 1, 2, 15, 12, 10, 9, 7, 4, 5, 18, 13, 8, wobei "0" der letzten Bitposition entspricht. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the puncturing pattern is designed such that by dotting, from the back end of the to punctured data blocks viewed here, a section from the following series (bit positions) contains: 0, 4, 6, 1, 2, 15, 12, 10, 9, 7, 4, 5, 18, 13, 8, where "0" is the corresponds to the last bit position. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass 8 von 48 Bits punktiert werden, und zwar die Bits 1, 2, 4, 8, 42, 45, 47, 48. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the puncturing pattern is designed such that 8 of 48 bits are punctured, namely bits 1, 2, 4, 8, 42, 45, 47, 48. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass 31 von 111 Bits punktiert werden, und zwar die Bits 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 14, 15, 24, 42, 48, 54, 57, 60, 66, 69, 96, 99, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the puncturing pattern is designed such that 31 of 111 bits are punctured, namely bits 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 14, 15, 24, 42, 48, 54, 57, 60, 66, 69, 96, 99, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111th 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass 14 von 54 Bits punktiert werden, und zwar die Bits 1, 2, 3, 4, 7, 8, 36, 39, 42, 48, 51, 52, 53, 54. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the puncturing pattern is designed such that 14 of 54 bits are punctured, namely bits 1, 2, 3, 4, 7, 8, 36, 39, 42, 48, 51, 52, 53, 54. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Punktierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass 14 von 54 Bits punktiert werden, und zwar die Bits 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 39, 45, 48, 51, 52, 53, 54. 10. The method according to any one of the preceding claims 1-8, characterized, that the puncturing pattern is designed such that 14 of 54 bits are punctured, namely bits 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 39, 45, 48, 51, 52, 53, 54. 11. Verfahren zur Anpassung der Datenrate eines Datenstroms in einer Kommunikationsvorrichtung, - wobei der Datenstrom in zumindest einen Datenblock unterteilbar ist, welcher zu übertragende Übertragungsbits enthält, - wobei die Übertragungsbits durch einen Codiervorgang aus informationstragenden Eingangsbits gebildet werden, - bei dem zur Anpassung der Datenrate aus einem Datenblock des Datenstroms bestimmte Übertragungsbits wiederholt (repetiert) werden, - wobei durch ein Repetierungsmuster vorgegeben wird, welche Übertragungsbits zu repetieren sind, - und das Punktierungsmuster derart ausgelegt ist, dass bevorzugt Übertragungsbits repetiert werden, die über den Codiervorgang von vielen Eingangsbits abhängen. 11. Method for adapting the data rate of a data stream in a communication device, the data stream can be subdivided into at least one data block which contains transmission bits to be transmitted, the transmission bits are formed by a coding process from information-carrying input bits, in which certain transmission bits are repeated (repeated) to adapt the data rate from a data block of the data stream, a repetition pattern is used to specify which transmission bits are to be repeated, - And the puncturing pattern is designed such that preferably transmission bits are repeated, which depend on many input bits via the coding process. 12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Repetierungsmuster durch folgende Schritte gebildet wird: - Ermittlung einer Funktion einer kumulativen Repetierungsstärke, welche angibt, - welcher Anteil von Eingangsbits durch Wiederholen von Übertragungsbits im Datenblock wiederholt wurde, - Bildung einer Entscheidungsfunktion in Abhängigkeit von der kumulativen Repetierungsstärke, - Maximieren der Entscheidungsfunktion zur Ermittlung des Repetierungsmusters. 12. The method according to claim 11, wherein the repetition pattern is formed by the following steps: - Determination of a function of a cumulative repetition strength, which indicates what proportion of input bits was repeated by repeating transmission bits in the data block, - formation of a decision function depending on the cumulative repetition strength, - Maximize the decision function to determine the repetition pattern. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Repetierungsrate des Repetierungsmusters, welche den Abstand zwischen den zu repetierenden Bits vorgibt, im mittleren Bereich des Datenblocks im wesentlichen äquidistante Abstände bedingt und am Rand des Datenblocks so große Abstände, dass keine Bit repetiert werden. 13. The method according to any one of the preceding claims 11 or 12 characterized, that the repetition rate of the repetition pattern, which specifies the distance between the bits to be repeated, essentially in the middle of the data block equidistant distances conditional and at the edge of the data block such large distances that no bits are repeated. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Repetierungsmuster derart ausgestaltet ist, dass 4 von 36 Bits repetiert werden, und zwar die Bits 16, 18, 20, 22. 14. The method according to any one of the preceding claims 11 to 13 characterized, that the repetition pattern is designed such that 4 of 36 bits are repeated, namely bits 16, 18, 20, 22 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenblock, in welchem die Ratenanpassung durchgeführt wird, mit einem Faltungscode codierte Daten umfasst. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the data block in which the rate adjustment is performed, data encoded with a convolutional code includes. 16. Kommunikationsvorrichtung mit einer Ratenanpassungseinrichtung (6) zur Punktierung oder Repetierung eines Datenblocks eines der Ratenanpassungseinrichtung (6) zugeführten Datenstroms gemäß einem bestimmten Ratenanpassungsmuster zur Anpassung der Datenrate des Datenstroms, wobei die Ratenanpassungseinrichtung durch die Punktierung oder Repetierung dem Ratenanpassungsmuster entsprechende Bits aus dem Datenblock entfernt oder wiederholt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ratenanpassungseinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass sie die Ratenanpassung mit einem Punktierungsmuster oder Repetierungsmuster durchgeführt, welches nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-15 ausgestaltet ist. 16. Communication device with a rate adjustment device ( 6 ) for puncturing or repeating a data block of a data stream supplied to the rate adjustment device ( 6 ) in accordance with a specific rate adjustment pattern for adjusting the data rate of the data stream, the rate adjustment device removing puncturing or repeating bits corresponding to the rate adjustment pattern from the data block or repeated, characterized in that the rate adjustment device ( 6 ) is designed in such a way that it carries out the rate adjustment with a puncturing pattern or repetition pattern which is designed according to one of the preceding claims 1-15. 17. Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (1) eine Mobilfunksende- oder Mobilfunkempfangsvorrichtung, insbesondere eine UMTS-Mobilfunksende- oder UMTS- Mobilfunkempfangsvorrichtung, ist. 17. Communication device according to claim 16, characterized in that the communication device ( 1 ) is a mobile radio transmission or mobile radio reception device, in particular a UMTS mobile radio transmission or UMTS mobile radio reception device.
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