DE19917883A1 - Information transmission method for radio system - Google Patents

Information transmission method for radio system

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Abstract

The method involves converting information to be transmitted into digital data using source coding in a transmitter. The converted information is modulated onto a carrier signal and embedded into a frame structure and transmitted to a receiver. The information is transmitted in compressed form in certain frames (3) of the frame structure. The information, which is transmitted in compressed form in certain frames is compressed by reducing the source code rate used for the source coding. Preferably, the source code rate is adjusted individually for each frame in the transmitter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Sende einrichtung zur Übertragung quell- und kanalkodierter Daten in einem zellularen Funk-Kommunikationssystem, insbesondere einem Mobilfunksystem, bei dem in einem Unterbrechungsmodus (Slotted Mode) eine Nutzdatenübertragung von einer Basissta tion zu einer Teilnehmerstation durch sendefreie Schlitze un terbrochen ist. The invention relates to a method and a transmitting means for transmitting the source and channel coded data in a cellular radio communication system, especially a mobile radio system, in which in an interrupt mode (slotted mode) a data transfer from a Basissta tion to a subscriber station by transmitting vacant slots un is interrupted.

Das unterste Glied eines zellularen Funk-Kommunikationssys tems sind die Teilnehmerstationen, in Mobilfunksystemen häu fig mit Mobilteilen bezeichnet, die über Funk mit einer der nächstgelegenen Basisstation kommunizieren. The lowermost member of a cellular radio Kommunikationssys tems are the subscriber stations, frequently referred to fig in mobile radio systems with mobile units that communicate by radio with one of the nearest base station. Eine solche Ba sisstation versorgt eine mehrere quadratkilometergroße Flä che, eine sogenannte Funkzelle, mit dem Funknetz. sisstation Such Ba supplies a plurality of square kilometers FLAE che, a so-called radio cell to the radio network. Mehrere Funkzellen bilden ein Cluster, die über eine Basiskontroll station miteinander verbunden sind. A plurality of radio cells form a cluster, which are interconnected via a base station control. Diese sind wiederum durch einige Mobilvermittlungseinrichtungen miteinander verbunden, über die unter anderem auch der Zugang in andere mobile Netze sowie der Übergang zum Festnetz erfolgt. These in turn are connected by several mobile switching centers with each other, via which, among other things, access to other mobile networks and the transition to the fixed network.

Für die Erfindung bedeutsam ist die Luftschnittstelle zwi schen den Teilnehmerstationen und den Basisstationen, über die eine Funkübertragung realisiert wird. significant for the invention, the air interface is Zvi rule the subscriber stations and the base stations through which a radio transmission is realized.

Zur möglichst effektiven Ausnutzung der Übertragungskapazität des für ein Funksystem zur Verfügung stehenden Spektrums aus der knappen Ressource "Frequenz" sind elementare Verfahren zur gleichzeitigen Mehrfachnutzung eines Übertragungskanals durch die Teilnehmer bekannt, von denen das Frequenzmulti plex-Verfahren (FDM), wobei das zur Verfügung stehende Fre quenzspektrum in mehrere gleichzeitig nutzbare Frequenzbänder unterteilt wird, das Zeitmultiplex-Verfahren (TDM), wobei ein in seiner gesamten Bandbreite genutztes Frequenzband in peri odisch nutzbare Zeitschlitze unterteilt wird und das Code multiplex-Verfahren (CDM), bei dem schmalbandige Teilnehmer signale durch eine geeignete Kodiervorschrift in einem brei ten Frequenzspektrum gespreizt übertragen werden, genannt sein sollen. For the most effective possible utilization of the transmission capacity of the property for a radio system available spectrum from the scarce resource "frequency" basic method for simultaneous multiple use of a transmission channel by the subscribers are known, of which the frequency multi-plex method (FDM), wherein the available to fre quenzspektrum is divided into a plurality of simultaneously usable frequency bands, the time division multiplexing (TDM), wherein an occupied in its entire bandwidth frequency band is divided into peri dically usable time slots and the code division multiplexing (CDM), signals in the narrow-band subscriber by a appropriate encoding rule transmitted spread in a mash th frequency spectrum should be called.

Zum gleichzeitigen bzw. quasi-gleichzeitigen Übertragen von Informationen von einer Teilnehmerstation zu einer Basissta tion (Aufwärtsstrecke) und umgekehrt (Abwärtsstrecke) werden entweder gemäß einem Frequenzduplex-Verfahren (FDD) unter schiedliche Frequenzlagen innerhalb eines breiten Frequenz bandes oder gemäß einem Zeitduplexverfahren (TDD) unter schiedliche Zeitabschnitte genutzt. For simultaneous or quasi-simultaneous transmission of information from a subscriber station to a Basissta tion (uplink) and vice versa (downlink) may be either in accordance with a frequency division duplex method (FDD) under schiedliche frequency locations within a wide frequency band, or according to a time division duplex (TDD) used under schiedliche periods.

Für das in Entwicklung begriffene Funk-Kommunikationssystem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), das im folgenden zur Darstellung des technischen Hintergrundes der Erfindung dienen soll, ohne die Allgemeinheit ihres Einsatzes hierdurch einzuschränken, sind hybride Multiplex-Verfahren auf der Basis von frequenzgeteiltem Codemultiplex sowie von frequenz- und zeitgeteiltem Codemultiplex vorgesehen, wobei sowohl FDD als auch TDD zugelassen sein wird. For conceived in development radio communication system UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), which will serve in the following for illustrating the technical background of the invention, without limiting the generality of their use therethrough are hybrid multiplex method on the basis of frequenzgeteiltem code division, as well as zeitgeteiltem frequency and code division multiplexing, said both FDD and TDD will be admitted.

UMTS ist ein Mobilfunksystem der 3. Generation und soll ua in sanfter Ablösung des derzeitig benutzten GSM-Systems (Glo bal System for Mobile Communications) wesentlich höhere Über tragungskapazitäten und eine wesentlich größere Übertragungs bandbreite ermöglichen. UMTS is a mobile radio system of the third generation and is among others in a gentle replacement of currently used GSM system (Glo bal System for Mobile Communications) transmission capacities much higher over, allowing a much greater transmission bandwidth. Damit wird es ein breites Spektrum von sprach-, video- und sowohl leitungs- als auch paketver mittelten Datendiensten für Multimedia-Anwendungen und Inter net-basierte Dienste über die Funkschnittstelle erlauben. This makes it a wide range of voice, video and both circuit also allow paketver mediated data services for multimedia applications and Inter net-based services via the radio interface. Als Beispiele sind hier neben den gewohnten Sprach-, Paging- und E-Mail-Diensten auch Multimedia-Dienste für Video-Mails, Mu sik- und Fernsehübertragung, Bildtelefonie sowie Datenbankab fragen als Implementation hervorzuheben. As examples and multimedia services for video mails, Mu SIK and television broadcasting, video telephony and Datenbankab are asking emphasized as implementation here in addition to the usual voice, paging and e-mail services.

Eine einheitliche Luftschnittstelle Universal Terrestrial Ra dio Access (UTRA) für schnurlose Telefonie, Satellitenfunk, Mobilfunk und drahtlosen Ortsanschluß (DECT) soll die Konver genz der Netze fördern. A uniform air interface Universal Terrestrial Ra dio Access (UTRA) for wireless telephony, satellite communications, mobile communications and wireless local loop (DECT) is to promote the convergence gence of the networks. Innerhalb der Netze soll der Dual- Mode/Dual-Band-Betrieb von GSM 900 (900 MHz) und GSM 1800 (1800 MHz) sowie von UMTS und das Roaming zwischen GSM- und UMTS-Netzen unterschiedlicher Betreiber gewährleistet sein. Within the networks of the dual-mode / dual-band operation of GSM to 900 (900 MHz) and GSM 1800 (1800 MHz), and be assured of UMTS and roaming between the GSM and UMTS networks of different operators. Für den TDD-Modus sind Frequenzbänder zwischen 1900 MHz-1920 MHz (Uplink) und 2010 MHz-2025 MHz (Downlink) und für den FDD-Modus Frequenzbänder zwischen 1920 MHz-1980 MHZ (Uplink) und 2110 MHz-2170 MHz (Downlink) reserviert. For the TDD mode frequency bands between 1900 MHz-1920 MHz (uplink) and 2010 MHz-2025 MHz (downlink) and for the FDD mode frequency bands between 1920 MHz-1980 MHz (uplink) and 2110 MHz-2170 MHz (downlink) reserved. Es kann aber auch eine Gemischtnutzung erfolgen. but it can also be a mixed use.

In einem CDM-Funksystem sendet und empfängt eine Teilnehmer station permanent. In a CDM radio system transmits and receives a subscriber station permanently. Unter anderem sind dabei benachbarte Funk zellen bzw. Basisstationen innerhalb eines Clusters abzuhö ren, um beispielsweise beim Bewegen einer Teilnehmerstation aus dem Versorgungsbereich einer Basisstation oder bei einer Verschlechterung der Verbindungsqualität über eine andere Ba sisstation eine Verbindung fortzuführen. Among other neighboring radio base stations are cells or ren abzuhö within a cluster to sisstation continue a connection, for example, when moving a subscriber station from the coverage area of ​​a base station or in a deterioration of the link quality over another Ba. Der Übergang von ei ner Kodesequenz zu einer anderen innerhalb eines Kodekanals, Soft Handover genannt, ist problemlos ohne Unterbrechung ei ner Verbindung möglich. The transition from egg ner code sequence to another within a code channel called soft handover is easily possible without interruption ei ner connection. Hingegen ist der Wechsel zwischen zwei Funkzellen, die in verschiedenen Frequenzbereichen ar beiten, als Hard-Handover bezeichnet, sehr zeitkritisch, da die Kontinuität laufender Verbindungen gewährleistet werden muß. By contrast, the change between two radio cells that ar in different frequency ranges BEITEN referred to as hard handover, very time critical, since the continuity of the existing connections has to be ensured.

Zum Ausmessen des aktuell am besten geeigneten Übertragungs kanals muß hierzu der Empfänger einer Teilnehmerstation kurz zeitig die Steuersignale aus den Nachbar-Funkzellen auf deren Frequenzen empfangen. To measure the currently most appropriate transmission channel to this, the recipient of a subscriber station must temporarily receive the control signals from neighboring radio cells on their frequencies. Dabei besteht im Falle von UTRA FDD (Universal Terrestrial Radio Access Frequency Division Du plex) das Erfordernis, daß aufgrund des unzureichenden Fre quenzabstandes zu GSM 1800 und der dadurch unzureichenden HF- Entkopplung für den Empfang einer GSM 1800-Basisstation auch der Sender eines UMTS-Mobiltelefons abgeschaltet werden muß. Here, in the case of FDD UTRA (Universal Terrestrial Radio Access Frequency Division Du plex) the requirement that due to the insufficient Fre quenzabstandes to GSM 1800 and the resulting insufficient RF decoupling for the reception of a GSM 1800 base station and the transmitter of a UMTS mobile phone must be turned off.

Eine Lösungsmöglichkeit dafür wäre, einen zweiten Empfänger in den Teilnehmerstationen vorzusehen. One solution would be possible for it to provide a second receiver in the subscriber stations. Dies scheidet jedoch aus Kosten- und anderen Gründen aus. However, this is ruled out for cost and other reasons.

Im UTRA-Standard ist deshalb vorgesehen, daß eine CDM-Basis station das Senden in festen Abständen kurzzeitig unter bricht. In the UTRA standard, therefore, it is provided that a CDM-base station transmission at fixed intervals breaks briefly below. In diesen Zeitspannen von ca. 5 ms kann eine Teilneh merstation ihren Empfänger auf einen anderen Frequenzkanal umstimmen und auf diesem Steuersignale empfangen und ausmes sen. In these periods of approximately 5 ms one partici can retune merstation its receiver to another frequency channel and receive control signals and in this ausmes sen. Falls notwendig, wird zusätzlich der Sender der Teilneh merstation ausgeschaltet. If necessary, the sender of the partici is merstation off additionally. Dieser Unterbrechungsmodus wird im UTRA-Standard mit Schlitz-Modus (Slotted Mode) bezeichnet. This interruption mode is referred to in the UTRA standard slotted mode (slotted mode). Die 5-ms-Schlitze (Slots) werden zu festen Zeitpunkten einge fügt. The 5-ms slots (slots) are at fixed times inserts inserted.

Die Funkschnittstellen für Mobilfunksysteme der 3. Generation müssen in der Lage sein, Dienste mit verschiedenen Übertra gungsraten von einigen kbit/s bis zu 2 Mbit/s zu realisieren. The radio interfaces for mobile radio systems of the third generation must be able to service with different Übertra transmission rates of a few kbit / s to realize up to 2 Mbit / s. Um die Übertragungsrate in regelmäßigen Zeitintervallen än dern zu können, werden in den meisten Vorschlägen für die Luftschnittstelle die physikalischen Kanäle in gleichlange Funkrahmen eingeteilt, wobei die Übertragungsrate innerhalb eines Funkrahmens konstant ist. To the transmission rate in regular time intervals än countries, the physical channels are divided into equal-length radio frame in most of the proposals for the air interface, wherein the transmission rate within a radio frame is constant. Bei einem Funkrahmen von. In a radio frame of. 10 ms und einer Sendepause (Schlitz) von z. 10 ms and a transmission pause (slit) of, for. B. 5 ms können im Schlitz-Modus innerhalb eines Funkrahmens nur 50% der erfor derlichen Datensymbole übertragen werden. B. 5 ms can be transmitted in the slot mode within a radio frame, only 50% of the erfor sary data symbols. Um dies zu kompen sieren, ist vorgesehen, die Datensymbole in den für die Über tragung verbleibenden 5 ms des Funkrahmens weniger zu sprei zen, beispielsweise mit einem Spreizfaktor 128 anstatt 256, wodurch die Datenrate verdoppelt wird. To this Sieren to compen is provided, the data symbols to less sprei zen in the transmission for the remaining about 5 ms the radio frame, for example, with a spreading factor 128 instead of 256, whereby the data rate is doubled. Auf diese Weise können alle Datensymbole eines Funkrahmens FR übertragen werden ( Fig. 2). In this way, all the data symbols of one radio frame FR can be transferred (Fig. 2).

Dieses Verfahren hat jedoch den erheblichen Nachteil, daß mit geringerer Spreizung auch der Signal- und damit Störabstand sinkt, weshalb zwecks annähernder Kompensation mit einer hö heren Sendeleistung übertragen werden muß. However, this method has the considerable disadvantage that with less spreading of the signal and also so that signal to noise ratio decreases, so the purpose of approximate compensation must be transmitted at a transmission power hö heren. Dies hat wiederum negative Einflüsse auf den HF-Leistungsverstärker und die In terferenzen zu anderen Teilnehmerstationen. This in turn has terferenzen negative influences on the RF power amplifier and the In other subscriber stations. Ebenso schwerwie gend ist die Tatsache, daß die Zahl der verfügbaren Spreiz kodes insbesonders bei asymmetrischen Datentransfers nicht ausreichen könnte und somit kein Spreizkode der Länge 128 mehr zur Verfügung steht. Likewise schwerwie quietly is the fact that the number of available spreading kodes especially for asymmetric data transfer may not be sufficient and therefore not spreading code length is available 128 more. Die Zahl der Spreizkodes ist pro portional zu ihrer Länge. The number of the spreading codes per proportional to its length.

Eine weitere Lösungsmöglichkeit wäre, generell eine geänderte Kanalkodierung vorzusehen, speziell eine höhere Punktierung. Another possible solution would generally provide a modified channel coding, especially a higher puncturing. Das würde bedeuten, die zwecks Fehlerschutz im Kanalkodierer erzeugten Redundanz-Bits werden innerhalb eines Kodewortes verstärkt wieder herausgestrichen, in der Annahme, daß der Empfänger aufgrund der Redundanz in den kanalkodierten Daten die gelöschten Bits rekonstruieren kann. This would mean the redundancy bits for error protection generated in the channel encoder are deleted out within a codeword amplified again in the assumption that the receiver can reconstruct the erased bit due to the redundancy in the channel-encoded data. Dieses Verfahren ist jedoch ineffizient und verschlechtert gleichfalls das Signal- Rauschverhältnis. However, this process is inefficient and degrades also the signal to noise ratio.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Sendeeinrichtung zu finden, um in UMTS und vergleichba ren CDM-gestützten Funksystemen eine deutliche Verbesserung bezüglich einer fehlerarmen Übertragung quellcodierter Daten auf der Luftschnittstelle zu erreichen. The invention is based on the object to find a method and a transmitting device to respect reached in UMTS and vergleichba ren CDM-based radio systems, a significant improvement in a low-error transmission source coded data on the air interface.

Erfindungsgemäß wird im Schlitzmodus eines breitbandigen CDM- Übertragungsverfahrens bei einer Übertragung quellcodierter Daten für einen kurzen Zeitraum, in den ein Schlitz fällt, auf einen anderen Kodiermodus gewechselt. According to the invention is changed to another coding mode in the slot mode, a wide-band CDM transmission method in a transmission source coded data for a short period, in which a slot falls. Dies kann ein Quellkodiermodus sein, bei dem die Daten unter Beibehaltung des verwendeten Kanalkodierverfahrens stärker komprimiert werden. This can be a Quellkodiermodus in which the data are compressed more, while maintaining the Kanalkodierverfahrens used. Dies kann ein Quellkodiermodus sein, bei dem fehlende Bits in den Daten durch Sprachsynthese und weitere an sich bekannte Methoden bei der Quell- und Kanalkodierung rekon struiert werden. This can be a Quellkodiermodus, are designed at in the missing bits in the data by speech synthesis and other methods known per se in the source and channel coding recon. Dies kann weiterhin ein Kanalkodiermodus sein, bei dem ein fehlerhafter Sprachrahmen verworfen und durch einem prädikativ aus den vorhergehenden Sprachrahmen berechneten Rahmen zwecks Fehlerverschleierung ersetzt wird. This may continue to be a Kanalkodiermodus in which an erroneous speech frames discarded and is replaced by a predicative calculated from the previous frame of speech frame for the purpose of error concealment.

Auch kann dies ein Kanalkodiermodus sein, der die Wichtigkeit der Datenbits berücksichtigt. Even this can be a Kanalkodiermodus which takes into account the importance of the data bits. Ebenso sind Kombinationen die ser Modi anwendbar. Likewise, the ser modes are applicable combinations. Mit der Erfindung wird ein nahezu fehler freier Empfang von quellcodierten Diensten wie Telefonie, Te lekonferenzen, Video-Telefonie, Video-Konferenzen, Nachrich tendiensten, Voice-Mail, Video-Mail, Hörfunk- und Fernseh übertragungen innerhalb der Schlitze unterstützt, indem die an sich bekannten Umstände ausgenutzt werden, daß bei Übertra gung von Sprachnachrichten und Multimedia, wie Audio- und Vi deoübertragung, in der Regel sowohl die Bedeutung der einzel nen Datenbits bekannt sind als auch deren unterschiedliche Wichtigkeit und dementsprechend eine stärkere Komprimierung der Daten, eine Rekonstruktion unter Ausnutzung der genauen Kenntnis über fehlende Bits, ein höherer Fehlerschutz oder eine Wichtung der Datenbits bzw. verlorenen Datensymbole vor genommen werden kann. The invention provides a virtually error-free reception of source encoded services such as telephony, Te lekonferenzen, video telephony, video conferencing, tendiensten Nachrich, voice mail, video mail, radio and television will be transfers within the slots supported by the on to circumstances known to be exploited that in Übertra supply of voice messages and multimedia, such as audio and Vi deoübertragung, usually both the importance of the single nen data bits are known and their different importance and consequently a stronger compression of the data, a reconstruction under utilizing the precise knowledge about missing bits, a higher error protection or a weighting of the bits of data and lost data symbols can be taken before. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den begleitenden abhängigen Ansprüchen angege ben. are dung Advantageous embodiments of the OF INVENTION in the accompanying dependent claims angege ben.

Die Beeinträchtigung einer Übertragung ist nach allen Vor schlägen bedeutend geringer als nach den bisher vorgesehenen Methoden. The impairment of transmission is by all significant proposals before less than after the previously proposed methods.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen für Sprachübertragung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments for voice transmission. In der zugehörigen Zeichnung zeigen Shown in the associated drawing

Fig. 1 Ein Blockdiagramm einer Übertragung eines Quellsi gnals auf dem Funkwege nach dem Stande der Technik, Fig. 1 is a block diagram of a transmission of a Quellsi gnals by radio according to the prior art,

Fig. 2 Ein vorbekanntes Verfahren zum Umschalten auf einen geringer gespreizten Kode innerhalb eines geschlitzten Funk rahmens. Fig. 2 A prior art method for switching to a less spread code within a slotted radio frame.

Fig. 3 Eine Komprimierung und Verwürfelung quellkodierter Daten zweier Sprachrahmen nach der Erfindung, Fig. 3 A compression and scrambling encoded data swelling two speech frames according to the invention,

Fig. 4 Ein erfindungsgemäße Fehlerbehandlung für quellko dierte Daten und Fig. 4 A treatment of the invention for error quellko ied data and

Fig. 5 Eine wichtungsorientierte Übertragung der Bits gemäß vorliegender Erfindung. Fig. 5 a weighting oriented transmission of the bits of the present invention.

Das in Fig. 1 dargestellte stark vereinfachte Blockdiagramm für eine Übertragung in einem digitalen Mobilfunknetz zeigt die wichtigsten Verarbeitungsschritte von der Eingabe bis zur Wiedergabe. The illustrated in Fig. 1 is a highly simplified block diagram for a transmission in a digital cellular network shows the main processing steps from the input to playback. Zunächst werden die analogen Quellsignale, im Beispiel Sprache, in einem A/D-Wandler digitalisiert. First, the analog source signals, in the example language are digitized in an A / D converter. Im Quellkodierer werden die digitalisierten Signale zwecks dra stischer Datenreduktion kodiert, indem redundante Signalin halte, die auf der Vorkenntnis von z. In the source encoder, the digitized signals in order dra-extremist data reduction to be coded by redundant signal in hold those on the prior knowledge of z. B. statistischen Parame tern des Signalverlaufes beruhen, gestrichen werden. B. statistical Parame tern based in the signal path, be deleted. Die Funktionen des Quellkodieres und -dekodierers für Senden und Empfang sind meist in einem Baustein zusammengefaßt, dem so genannten CODEC, der Sprachrahmen konstanter Länge und varia bler Übertragungsrate liefert. The functions of the Quellkodieres and decoder for transmission and reception are usually combined in a module that provides the so-called CODEC speech frames of constant length and varia bler transfer rate. Durch Hinzufügen von redundan ten Bits zur Information im Kanalkodierer wird es dem Empfän ger ohne Mitwirkung des Senders ermöglicht, auf Grundlage im plementierter Fehlererkennungs- und Korrekturverfahren eine Korrektur der Fehler vorzunehmen. By adding redundant I bits of information in the channel coder is the ger receptions and seminars allows without the involvement of the transmitter, perform on the basis of the plementierter error detection and correction process, a correction of the error. Durch geeignetes Verwür feln, worunter eine Umordnung und zeitliche Spreizung der Übertragungszeitpunkte der Symbole eines Kodewortes zu ver stehen ist, werden je nach Verwürfelungs-Tiefe die im Mobil funk typischen Bündelfehler mehr oder weniger vermieden. feln by appropriately Verwür, of which a rearrangement and temporal spreading of the transmission timings of the symbols of a code word is to be ver, depending on the scrambling depth of the radio in the mobile typical burst error more or less avoided. Die so behandelten Daten werden in Einheiten konstanter Länge, sogenannte Funkrahmen, zerteilt und nacheinander übertragen. Thus treated data in units of constant length, called radio frame, divided and transmitted in succession. Dies erfolgt durch Modulation der binären Daten auf die Trä gerfrequenz des Senders. This is done by modulating the binary data to the Trä gerfrequenz the transmitter. Nach Übertragung der Daten auf der Luftschnittstelle werden die Daten im Empfänger demoduliert, entwürfelt, das heißt, in die richtige Ausgangsreihenfolge sortiert, dekodiert, das heißt, fehler- und korrekturbehan delt und schließlich wieder in analoge Signale umgewandelt. After the data transmission on the air interface, the data is demodulated in the receiver, descrambles, i.e., sorted into the correct output sequence is decoded, that is, error, and korrekturbehan punched and finally converted into analog signals again.

Neben einfachen Kanalkodierungsschemata werden auch sogenann te Unequal Protection (UEP)-Verfahren eingesetzt. In addition to simple channel coding schemes are also sogenann te Unequal Protection (UEP) used method. Dabei wer den die zu übertragenden Datenbits in Klassen eingeteilt, wo bei den Bits der einzelnen Klassen je nach Wichtigkeit unter schiedlich viel Redundanz hinzugefügt wird. Here is who the the data bits to be transmitted in classes, which added at bits of each class depending Importance under differently much redundancy.

Die Größe der Sprachrahmen und damit die Menge der darin ent haltenen Daten sowie die Behandlung der Daten innerhalb der Sprachrahmen zwecks Erhöhung des Datendurchsatzes und der Da tensicherheit sind in Standards definiert. The size of the speech frame and thus the amount of data held therein ent, and the treatment of the data within the speech frame in order to increase the data throughput and the security serving Da are defined in standards. Bei Sprachkodie rung in einem Modus des Adaptive Multi Rate CODEC (AMR) ent spricht ein Sprachrahmen einer Kodesequenz von 20 ms und ent hält ca. 240 Bits. In Sprachkodie in a mode of the Adaptive Multi Rate CODEC tion (AMR) ent speaks a voice frame of 20 ms and a code sequence ent holds approximately 240 bits. Vor der Übertragung wird jeder Sprachrah men kanalkodiert und über mehrere, z. Prior to the transfer of any Sprachrah is channel encoded men and more, for. B. vier Funkrahmen FR zu je 10 ms Dauer, das heißt über 40 ms, verwürfelt. For example, four radio frames FR of 10 ms duration, that is, about 40 ms, scrambled. In einem 5-ms-Schlitz sind also von zwei Sprachrahmen jeweils 30 Bits enthalten. In a 5 ms slot thus are of two speech frames each contain 30 bits.

Anhand von Varianten soll nachstehend aufgezeigt werden, wie erfindungsgemäß für insbesondere Sprach- und Multimediadien ste der Schlitz-Modus ohne die eingangs beschriebenen Nach teile zu realisieren ist. Based on variations will be demonstrated hereinafter, as according to the invention, in particular for voice and multimedia diene ste the slot mode without initially described by part can be realized.

Nach einer ersten und in Fig. 3 schematisch dargestellten Ausprägung der Erfindung wird vorgeschlagen, für die beiden Sprachrahmen SR1, SR2, von denen jeweils 30 Bit in einem 5- ms-Schlitz (Slot) enthalten sind, auf ein Quellkodierverfah ren umzuschalten, das die Daten stärker komprimiert. According to a first and in Fig. 3 form of the invention shown schematically, it is proposed for the two speech frames SR1, SR2 are contained one each 30 bits in a 5 ms slot (slot), reindeer to a Quellkodierverfah switch that the data more compressed. Für AMR kodierte Sprache kommt dafür ein AMR-Modus mit niedriger Übertragungsrate in Frage, z. For AMR coded language AMR mode is for low transmission rate in question, eg. B. statt 12.2 kbit/s = 240 Bits nun 10.2 kbits/s = 200 Bits. B. instead of 12.2 kbit / s = 240 bits now 10.2 kbits / s = 200 bits. Damit sind 40 Bits weniger zu übertragen und durch geeignetes Verwürfeln und Anordnen der zu übertragenden Bits kann problemlos ein 5-ms-Schlitz (Slot), bestehend aus 30 Bits, realisiert werden. This means that 40 bits to transmit less, and by appropriately scrambling and arranging the bits to be transmitted can be easily a 5 ms slot (slot), are composed of 30 bits, is realized. Da weniger Datenbits zu kodieren sind, kann das Kanalkodierverfahren und somit das Signal-Rauschverhältnis unverändert beibehalten werden. Since less data bits are to be coded, the channel coding method, and thus the signal to noise ratio can be maintained unchanged. Das Quellkodierverfahren ist so zu wählen, daß sich durch das Umschalten selbst keine störenden Effekte ergeben, sondern lediglich die Qualität während der betroffenen Sprachrahmen geringfügig schlechter ist. The Quellkodierverfahren should be chosen so that even give no disturbing effects by switching, only the quality during the affected speech frame is slightly worse. Durch die kurze Um schaltdauer von 80 ms und die in dieser Zeit nur geringe Qua litätseinbuße ist die Sprachqualität insgesamt nicht nennens wert beeinträchtigt. The short order switching duration of 80 ms and the little Qua at this time formality sacrificing voice quality is not altogether nennens impaired.

Nach einer in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausprägung werden innerhalb eines Schlitzes (Slot) einfach keine Daten übertra gen. Dies entspricht dem Effekt einer kurzzeitigen Störung auf der Luftschnittstelle. According to an embodiment shown in Fig. 4 second expression no data übertra simply gene within a slot (slot). This corresponds to the effect of a short-term disturbance on the air interface. Aufgrund von Kanalkodierung und Verwürfelung sowie der Tatsache, daß nur ein geringer Teil jeweils eines Sprachrahmens SR1, SR2 verlorengeht, kann der Empfänger die fehlenden Bits häufig auf dem Wege einer Vor wärtsfehlerkorrektur (FEC) rekonstruieren. Due to channel coding and scrambling and the fact that only a small portion of each of a speech frame SR1, SR2 is lost, the receiver can reconstruct the missing bits often by way of a pre Windwärts error correction (FEC). Im Gegensatz zu einer Störung hat der Empfänger genaue Kenntnis über die feh lenden Bits und kann dadurch darauf aufbauende Methoden zur Rekonstruktion einsetzen. In contrast to a fault the receiver has exact knowledge of the FEH lumbar bits and can thus use based thereon Methods for reconstruction. Falls dies nicht möglich ist, kann durch interpolative Maßnahmen, durch Filterung oder durch Schätzen von Ersatzparametern der Fehler subjektiv verschlei ert werden (Error Concealment), z. If this is not possible, may be subjectively wear-ert (Error Concealment), eg by interpolative measures, by filtering or by estimating parameters of the substitute error. B. in beschränktem Umfang der letzte komplette Sprachrahmen extrapoliert werden. B. be extrapolated to a limited extent, the last complete frame of speech. Ebenso kann in verschiedenen Diensten ein Sprachrahmen nochmals übertragen werden. Likewise, in various services a voice frame can be transmitted again. Man spricht dann von automatischer Fehler erkennung und Wiederholungsanforderung (ARQ). then referred to as automatic error detection and retransmission request (ARQ).

Nach einer dritten in Fig. 5 dargestellten Ausprägung werden die Bits jedes Sprachrahmens SR1, SR2 nach einer bestimmten, für den jeweiligen Dienst optimierten, festgelegten und zeit lich gleichbleibenden Gesetzmäßigkeit über mehrere Funkrahmen FR verteilt. According to a third in Fig. 5 illustrated form, the bits of each speech frame SR1, SR2 distributed according to a specific, optimized for the respective service, defined and time-Lich constant regularity over a plurality of radio frames FR. Da vorab bekannt ist, daß in einem bestimmten dieser Funkrahmen FR ein Schlitz eingefügt bzw. ausgespart werden muß, kann das Verwürfeln oder die Reihenfolge und An ordnung der Bits für die betroffenen Sprachrahmen SR1, SR2 im Sender dahingehend geändert werden, daß in den Zeitraum des Schlitzes (Slot) nur Bits mit geringer Wichtigkeit fallen, oder solche, die aufgrund eines hohen Fehlerschutzes oder des Vorwissens um deren Fehlen am Empfänger leicht rekonstruiert werden können. As is known in advance, that a slot has to be inserted or omitted in a particular this radio frame FR, the scrambling or the order can and be changed to an arrangement, the bits for the affected speech frame SR1, SR2 in the transmitter, that of in the period slot (slot) only bits having low importance fall, or those which can easily be reconstructed due to a high error protection or prior knowledge to lack thereof at the receiver. Diese Änderung erfolgt individuell für jeden Dienst bzw. jedes Quellkodierungsverfahren und jeden der be troffenen Sprachrahmen SR1, SR2, jedoch in einer vorab fest gelegten oder mit dem Empfänger vereinbarten Art und Weise. This change is done individually for each service or each source encoding method and any of the product concerned voice frame SR1, SR2, but in a pre-determined or agreed with the receiver manner. Durch die geänderte Anordnung der Bits bzw. das Fehlen un wichtiger Bits am Empfänger ergibt sich eine geringfügige Verschlechterung des Signal-Rauschverhältnisses und der Sprachqualität. With the modified arrangement of the bits or the lack un important bits at the receiver there is a slight degradation of the signal-to-noise ratio and the voice quality. Die Beeinträchtigung ist jedoch wesentlich geringer als ohne das angegebene Verfahren. However, the drawback is substantially less than without the procedure indicated.

Eine weitere Verbesserung kann durch eine beliebige Kombina tion der angegebenen Verfahren erreicht werden. A further improvement can be achieved by any of the methods specified Kombina tion. Beispielswei se kann eine verstärkte Datenkompression mit einem Verfahren zur Datenrekonstruktion mit Fehlerschutzmaßnahmen gepaart werden. Beispielswei se can be paired an enhanced data compression method for data with a reconstruction error protection measures.

Claims (16)

1. Verfahren zur Übertragung quell- und kanalkodierter Daten in einem zellularem Funk-Kommunikationssystem, insbesondere einem Mobilfunksystem, bei dem in einem Unterbrechungsmodus (Slotted Mode) eine Nutzdatenübertragung von einer Basissta tion zu einer Teilnehmerstation durch sendefreie Schlitze un terbrochen ist, dadurch gekennzeichnet , daß für einen kurzen Zeitabschnitt, in den ein sendefreier Schlitz (Slot) fällt, der Kodiermodus geeignet gewechselt wird. 1. A method of transmitting source and channel coded data in a cellular radio communication system, especially a mobile radio system, in which in an interrupt mode (slotted mode) a data transfer from a Basissta tion to a subscriber station by transmitting vacant slots un interrupted, is characterized in that for a short period of time, in which a send idle slot (slot) decreases, the coding mode is properly changed.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Quellkodiermodus mit hoher Datenkompression ge wechselt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a ge Quellkodiermodus high data compression is substituted.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Quellkodiermodus mit hoher Fehlerverschleierung gewechselt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that is changed to a high Quellkodiermodus error concealment.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Kanalkodiermodus mit hoher Datenrekonstruktion gewechselt wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that changing to a Kanalkodiermodus high data reconstruction.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Kanalkodiermodus mit Ausnutzung der Wichtung der Datenbits gewechselt wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that changing to a Kanalkodiermodus with use of the weighting of the data bits.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Kodiermodus aus einer beliebigen Kombination der Ansprüche 2 bis 5 gewechselt wird. 6. The method according to claim 1, characterized in that a coding mode is changed to any combination of claims 2 to 5th
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch Übertragung von Sprache. 7. A method according to any one of claims 1 to 6 characterized by the transmission of speech.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch Übertragung von Multimedia. 8. A method according to any one of claims 1 to 6 characterized by transmission of multimedia.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Funk-Übertragung mit Hilfe eines breitbandigen CDM- Übertragungsverfahrens erfolgt und der Unterbrechungsmodus zur Ausmessung von Nachbarzellen durch eine Teilnehmerstation dient. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the radio transmission by means of a wide-band CDM transmission method is carried out and the interrupt mode for the measurement of neighbor cell by a subscriber station is used.
10. Sendeeinrichtung zur Übertragung quell- und kanalkodier ter Daten in einem Funk-Kommunikationssystem, insbesondere einem zellularen Mobilfunksystem, bei dem in einem Unterbre chungsmodus (Slotted Mode) eine Nutzdatenübertragung von ei ner Basisstation zu einer Teilnehmerstation durch sendefreie Schlitze unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Algorithmus in den Teilnehmerstationen implementiert ist, nach dem für einen kurzen Zeitabschnitt, in den ein sen defreier Schlitz (Slot) fällt, ein Wechsel in einen anderen Kodiermodus erfolgt. source 10, transmitting means for transmission and channel coding ter data in a radio communication system, particularly a cellular mobile radio system, in which in a interrup monitoring mode (slotted mode) a data transfer from egg ner base station is interrupted to a subscriber station by transmitting vacant slots, characterized in that that an algorithm is implemented in the subscriber stations, takes place after a short period of time, in which a sen defreier slot (slot) occurs to change to a different coding mode.
11. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Quellkodierung mit einem Adaptive Multi Rate CODEC (AMR) ein Wechsel von einer höheren Übertragungsrate auf eine niedrigere Übertragungsrate erfolgt. 11. A transmission device according to claim 10, characterized in that for source coding with an adaptive multirate codec (AMR) is a change from a higher transmission rate to a lower transmission rate.
12. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Quellkodierung die fehlenden Bits durch Interpo lation aus den empfangenen Bits erzeugt werden. 12. A transmission device according to claim 10, characterized in that the missing bits are generated by INTERPO lation from the received bits in the source coding.
13. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kanalkodierung den Daten ein höherer Redundanzan teil hinzugefügt wird. 13. A transmission device according to claim 10, characterized in that a higher Redundanzan part is added in the channel coding data.
14. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kanalkodierung die fehlenden Bits durch eine hö here Interleavingtiefe stärker verteilt werden. 14. A transmission device according to claim 10, characterized in that the missing bits are distributed by a stronger hö here interleaving depth in the channel coding.
15. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bits mit der geringsten Wichtung im Zeitraum eines möglichen Schlitzes (Slot) übertragen werden. 15. A transmission device according to claim 10, characterized in that the bits having the lowest weighting in the period of a possible slot (slot) are transmitted.
16. Sendeeinrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine beliebige Kombination der Ansprüche 11 bis 15. 16. A transmission device according to claim 10, characterized by any combination of claims 11 to 15 °.
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