DE2529574B1 - Schaltungsanordnung zur verbesserung der qualitaet einer diversity-datenuebertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Qualität einer Diversity-Datenübertragung unter Verwendung einer Qualitätsbewertungsstufe, die in Abhängigkeit von der Qualität mehrerer Diversity-Kanäle Steuersignale erzeugt, mit denen einer von mehreren Datenkanälen über einen Kanalschalter an eine Datensenke durchgeschaltet wird.
Mit bekannten Raumdiversity-Verfahren, Zeitdiversity-Verfahren oder Frequenzdiversity-Verfahren kann die Qualität der Datenübertragung dadurch verbessert werden, daß der jeweils beste Diversity-Kanal ermittelt und zur Übertragung der Daten herangezogen wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der beste Diversity-Kanal - obwohl er voraussetzungsgemäß besser als alle anderen einzelnen Kanäle ist nicht in allen Fällen besser sein muß als die Gesamtinformation, die in den restlichen Diversity-Kanälen gemeinsam enthalten ist.

Auch wenn mit bekannten Diversity-Verfahren mehrere gleichwertige Diversity-Kanäle als die besten ermittelt werden, ist es schwierig, die beste Art der Datenübertragung ausfindig zu machen. Die Erfindung beruht in diesem Zusammenhang auf der Erkenntnis, daß die Gesamtinformation, die in mehreren gleichwertigen besten Diversity-Kanälen enthalten ist, häufig besser ist als ein einzelner der gleichwertigen besten Diversity-Kanäle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qua-

lität von Diversity-Übertragung zu verbessern.

Erfindungsgemäß sind die Diversity-Kanäle an eine Mehrheitsentscheidstufe angeschlossen, die über einen Mehrheitsentscheidkanal ein Mehrheitssignal abgibt, dessen Binärwerte die Mehrheit der Diversitykanal-Binärwerte signalisieren. Dabei sind als Datenkanäle die Diversity-Kanäle und der Mehrheitsentscheidkanal an den Kanalschalter angeschlossen, und unter Verwendung der Qualitätsbewertungsstufe wird mit einem der Steuersignale einer der Diversity-Kanäle an die Datensenke durchgeschaltet, wenn eine Minorität von Diversity-Kanälen während einer vorgegebenen Prüfperiode mindestens um eine erste Qualitätsdifferenz besser ist als jeder der übrigen Diversity-Kanäle, und mit einem der Steuersignale wird der Mehrheitsentscheidkanal durchgeschaltet, wenn die Mehrheit der Diversity-Kanäle während der vorgegebenen Prüfperiode höchstens um eine zweite Qualitätsdifferenz schlechter ist als jeder der restlichen Diversity-Kanäle.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, daß im Falle einer Mehrzahl von Diversity-Kanälen, die während der Dauer einer vorgegebenen Prüfperiode als qualitativ gleichwertig und als die besten Diversity-Kanäle ermittelt wurden, ein Mehrheitssignal durchgeschaltet wird, das besser als die einzelnen Diversity-Signale ist, weil bei diesem Mehrheitssignal bitweise der jeweils wahrscheinlichste Binärwert übertragen wird. Es wird somit ein Mehrheitssignal erzeugt, das sich im allgemeinen von allen Diversity-Signalen unterscheidet und dessen Qualität höher einzuschätzen ist, als die Qualität der einzelnen Diversity-Signale, so daß im Vergleich zu bekannten Diversity-Datenübertragungen eine weitere Qualitätsverbesserung zu verzeichnen ist

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 10 erläutert, wobei in mehreren Figuren dargestellte gleiche Gegenstände mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt

Fig. 1 ein Datenübertragungssystem mit mehreren Datenkanälen,

F i g. 2 eine Prüfeinrichtung zur Gewinnung mehrerer Arten von Prüfsignalen,

Fig. 3 Signale, die mit der in Fig. 2 dargestellten Prüfeinrichtung erzeugt werden,

F i g. 4 eine ausführliche Darstellung eines Kanalschalters,

F i g. 5 eine Qualitätsbewertungsstufe,

Fig. 6 Signale, die beim Betrieb der in Fig. 5 dargestellten Qualitätsbewertungsstufe auftreten,

F i g. 7 eine ausführlichere Darstellung einer ersten Logikschaltung der Qualitätsbewertungsstufe,

F i g. 8 eine ausführlichere Darstellung einer zweiten Logikschaltung der in Fig. 5 dargestellten Qualitätsbewertungsstufe,

F i g. 9 eine ausführlichere Darstellung einer dritten Logikschaltung der in Fig. 5 dargestellten Qualitätsbewertungsstufe und

Fig. 10 eine ausführlichere Darstellung einer Majoritätsstufe.

Fig. 1 zeigt ein Datenübertragungssystem, bestehend aus der Datenquelle DQ, dem Codierer CD, den Modulatoren MDl, MDl, MD3, dem Funksender FS, dem Funkempfänger FE, den Demodulatoren DMl, DMl, DM3, den Verzögerungsgliedern KZl, VZl, VZ3, der Majoritätsstufe MS, der Synchronisierstufe SYN, der Prüfeinrichtung PR, der Qualitätsbewertungsstufe QB, dem Kanalschalter KS, dem Decodierer DC, und aus der Datensenke DS.

Als Datenquelle DQ kann beispielsweise ein Fernschreiber vorgesehen sein, der zeitlich nacheinander die einzelnen Bits eines Zeichens ausgibt Die beiden Binärwerte von Binärsignalen werden als O-Wert und als 1-Wert bezeichnet Mit dem Codierer CD wird eine Umcodierung der eingangs zugeführten Daten bewirkt. Wenn der Codierer eingangs während einer längeren Dauer ein Signal gleich dem O-Wert oder dem 1-Wert erhält dann gibt der Codierer ein Signal ab, dessen Binärwert sich ändert Mit dem Ausgangssignal des Codierers und mit den Modulatoren MDl, MDl, MD3 wird je ein Träger moduliert Die Frequenzen dieser Träger sind unterschiedlich und liegen innerhalb des Sprachfrequensbandes von 0,3 bis 3,4 kHz. Die Ausgänge der Modulatoren sind miteinander verbunden, so daß dem Fuoksender FS ein Signalgemisch bestehend aus den modulierten Trägern zugeführt wird. Im Funksender FS wird eine Frequenzumsetzung vom Sprachband in ein Kurzwellenband vorgenommen und nach leistungsmäßiger Verstärkung abgestrahlt.

Der Funkempfanger FE empfängt das Signalgemisch und gibt über die Frequenz-Diversity-Kanäle Kl, Kl, K3 Ausgangssignale an die drei Demodulatoren DMl, DMl, DM3 ab. Die Signale Dl, Dl, D3 werden von den Ausgängen der Demodulatoren der Prüfeinrichtung PR, der Synchronisierstufe SYN und den Verzögerungsstufen VZl, VZl, VZ3 zugeführt Mit der Prüfeinrichtung werden drei Arten von Prüfsignalen für jeden der drei Kanäle erzeugt, so daß sich insgesamt neun verschiedene Prüfsignale ergeben. Der erste index der Prüfsignale bezieht sich auf den zugeordneten Kanal, der zweite Index der Prüfsignale bezieht sich auf die Signalart

Die Signale Pll, P21, P31 zeigen an, ob bei den Signalen Dl, Dl, D3 Binärwertwechsel auftreten. Die Signale P12, Pll, P31 signalisieren Verzerrungen der Signale Dl, Dl, D3 und die Signale P13, P13, P33 signalisieren Geschwindigkeiten einzelner Bits der Signale Dl, D1, D3.

Mit der Qualitätsbewertungsstufe QB wird der Datenkanal ermittelt, der zu einem gegebenen Zeitpunkt die beste Datenübertragung ermöglicht. Mit den Signalen Al, Al, A3, A4 wird der Kanalschalter KS derart gesteuert, daß einer der Datenkanäle Dl, Dl, D3, D4 über den Ausgang des Kanalschalters KS an den Decodierer DC angeschlossen ist Dabei entsprechen die Datenkanäle D1 bzw. Dl bzw. D3 direkt den Frequenz-Diversity-Kanälen Kl bzw. Kl bzw. K3, wogegen der Datenkanal D 4 von der Majoritätsstufe MS ausgeht.

Die Majoritätsstufe MS kann in analoger oder in digitaler Bauweise aufgebaut sein. Mit einer digital arbeitenden Majoritätsstufe MS wird beispielsweise über den Datenkanal D 4 immer dann ein O-Wert abgegeben, wenn die Mehrzahl der Datenkanäle Dl, Dl, D3 O-Werte übertragen, wogegen über den Datenkanal D 4 ein 1-Wert abgegeben wird, wenn die Mehrzahl der Datenkanäle Dl, Dl, D3 1-Werte überträgt. Es wäre auch denkbar, anstelle der Majoritätsstufe MS eine Schwellwertstufe, beispielsweise eine digital arbeitende Schwellwertstufe vorzusehen, die jedem Datenkanal Dl, Dl, D3 je ein Gewicht zuordnet, die ferner die Produkte der Binärwerte mit den einzelnen Gewichten und die Summe dieser Produkte bildet Das über den Datenkanal D 4 abgegebene Signal hängt dann davon ab, ob die Summe dieser Produkte kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert.

Im allgemeinen werden die Prüfeinrichtung PR, die Qualitätsbewertungsstufe QB, der Kanalschalter KS und die Majoritätsstufe MS derart betrieben, daß immer darm einer der Datenkanäle D1, Dl, D3 durchgeschaltet wird, wenn dieser Datenkanal wesentlich besser ist als die Mehrheit aller Diversity-Kanäle. Dagegen wird der Datenkanal DA immer dann durchgeschaltet, wenn die Mehrheit der Diversity-Kanäle höchstens um eine vorgegebene Qualitätsdifferenz schlechter ist als die restlichen Diversity-Kanäle.

Mit dem Kanalschalter KS wird somit jeweils einer der Datenkanäle Dl bis D4 an den Decodierer DC durchgeschaltet, dessen Ausgang an den Eingang der Datensenke DS angeschlossen ist Als Datensenke kann beispielsweise ein Fernschreiber vorgesehen sein. Anhand der Fig. 1 wurde bisher ein Frequenzdiversity-System beschrieben. Die Erfindung ist aber in gleicher Weise auch auf ein Raumdiversity-System oder auf ein Zeitdiversity-System anwendbar. Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Diversity-Kanäle ATI, Kl,

KZ könnte auch eine größere, ungeradzahlige Anzahl von Diversity-Kanälen, beispielsweise fünf Diversity-K anale vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt ausführlicher die in Fig. 1 schematisch dargestellte Prüfeinrichtung PR. Für den ersten Kanal 5 bzw. zweiten Kanal bzw. dritten Kanal enthält die Prüfeinrichtung die Differenzierstufen DIFIl, DIFIl bzw. DIFIl, DIFIl bzw. DIFZl, DIFZl; die bistabilen Kippstufen ATIl, KIl, KlZ, bzw. KIl, KIl, KlZ bzw. Ä"31, KZl, KZZ; die UND-Gatter GIl, G13 bzw. G21, GlZ bzw. G31, G33, die ODER-Gatter G12 bzw. G22 bzw. G32 und dielnverter/jVllJtfR/Wttbzw./A^l, INIl, INlZ bzw. INZl, INZl, INZZ. Die Kippstufen K11, KIl, .Öl, KIl, KIl, KZl haben je zwei Eingänge α und b und zwei Ausgänge c und d. Ihre beiden stabilen Zustände werden als 0- bzw. 1-Zustand bezeichnet. Während der Dauer ihres 0- bzw. 1-Zustandes geben sie über den Ausgang c ein 0- bzw. 1-Signal ab. Ein Übergang vom O-Zustand in den 1-Zustand erfolgt mit der negativen Flanke eines am Eingang α anliegenden Signals und einem 1-SignaI am Eingang b. Ein Übergang vom 1-Zustand in den O-Zustand erfolgt ebenfalls mit einer negativen Flanke eines Signals am Eingang α und mit einem O-Signal am Eingang b. Bei den Kippstufen Ä"13, Ä"23, KZZ erfolgt der Übergang vom O-Zustand in den 1-Zustand mit einer negativen Flanke am Eingang α und der Übergang vom 1-Zustand in den O-Zustand erfolgt mit einer negativen Flanke am Eingang b.

Das in Fig. 3 dargestellte Signal Dl ist mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie der erste Datenkanal D1, über den es übertragen wird. Ab dem Zeitpunkt /1 bis zum Zeitpunkt /5 wird der l-Wert eines Bits übertragen, entsprechend einer Dauer von 100%. Die Signale Tl, Tl, TZ werden mit der in Fig. 1 schematisch dargestellten Synchronisiereinrichtung SiTV erzeugt. Ab dem Zeitpunkt ti bis zum Zeitpunkt /4 wird ein Impuls des Signals Π erzeugt, entsprechend einer Dauer von 50%. Die Dauer /2-/1 und /5-/4 beträgt jeweils 25%. Die Impulse des Signals Tl kennzeichnen die Dauer der Prüfperiode, die im vorliegenden Fall mit 16 Bit angenommen wurde. Die Impulse des Signals TZ haben die doppelte Impulsfolgefrequenz wie die Impulse des Signals 7*1.

Mit den Differenzierstufen DIFIl bzw. DIFIl werden Impulse entsprechend den positiven bzw. negativen Flanken des Signals D1 abgegeben. Die Signale DIFIl, DIFIl, GIl, KIl, KIl sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die Bauteile, von denen sie abgegeben werden. Über das Gatter G12 werden sowohl die Impulse des Signals DIFIl als auch D/F12 abgegeben. Es wird angenommen, daß die Kippstufe Ä"13 vor dem Zeitpunkt /1 ihren 1-Zustand einnimmt, so daß auch das Signal Pll bis zum Zeitpunkt /1 einen l-Wert hat. Zum Zeitpunkt /1 ist das Signal G12 = 1, so daß am Eingang b ein 0-Signal anliegt und ein Übergang in den 0-Zustand bewirkt wird, in dem sie bis zum Zeitpunkt /16 verbleibt. Das von der Kippstufe ÄT13 abgegebene Signal Pll kennzeichnet mit Pll = 0 bzw. Pll = 1 vorhandene bzw. fehlende Binärwertwechsel des Signals D1 innerhalb einer Prüfperiode.

Bei Koinzidenz der Signale G12 und Tl ergibt sich am Ausgang des Gatters G13 das Signal P12, das Verzerrungen, größer als ± 25% der Dauer eines Bits signalisiert. Dieser Fall tritt unter den gemachten Voraussetzungen dann ein, wenn Impulsflanken des Signals Dl mit den Impulsen des Signals Tl koinzidieren, wie es zum Zeitpunkt /15 der Fall ist.

Die Ausgangssignale der Kippstufen Ä"ll und KIl werden dem Gatter GIl zugeführt. Wenn die Geschwindigkeit der einzelnen Impulse des Signals Dl innerhalb eines vorgegebenen Sollbereiches ist, überlappen sich die Signale KIl und K12 nicht. Wenn dagegen eine der Impulsflanken des Signals Dl, wie beispielsweise die zur Zeit /15 auftretende Impulsflanke, wesentlich voreilt, dann überlappen sich die Impulse der Signale KIl und KIl, und es wird über das Gatter GIl das Signal P13 abgegeben, das mitP13 = 1 angibt, daß die Anzahl der Bits pro Sekunde zu hoch ist.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 schematisch dargestellten Kanalschalters KS, bestehend aus den UND-Gattern G16, G26, G36, G46 und dem ODER-Gatter G 37.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 schematisch dargestellten Qualitätsbewertungsstufe QB, bestehend aus den Gattern G17, G18, G27, G28, G37, G38, den Zählern ZL1, ZL1, ZLZ und aus den Logikschaltungen LOGl, LOG2, LOGZ. Im folgenden wird die Wirkungsweise der in F i g. 5 dargestellten Qualitätsbewertungsstufe an Hand der in Fig. 6 dargestellten Signale erläutert. Es wird angenommen, daß ab dem Zeitpunkt /0 bis zum Zeitpunkt /16 während der Dauer der Prüfperiode pl insgesamt 16 Bits der Signale Dl, Dl, DZ übertragen werden. Eine zweite Prüfperiode ρ 1 beginnt ab dem Zeitpunkt /16 und endet zum Zeitpunkt /32, eine dritte Prüfperiode pZ beginnt zum Zeitpunkt /32 und endet zum Zeitpunkt /48 und eine vierte Prüfperiode ρ4 beginnt zum Zeitpunkt /48 und endet zum Zeitpunkt /64. Während jeder Prüfperiode wird mit der in Fig. 2 dargestellten Prüfeinrichtung PR eine erste Serie von Signalen Pll, P21, P31 abgegeben, womit Schrittumschläge der Signale Dl, Dl, DZ signalisiert werden. Außerdem wird mit der Prüfeinrichtung PR eine zweite Serie von Prüfsignalen P12, P22, PZl abgegeben, die Verzerrungen größer als ± 25% signalisieren. Außerdem kann eine dritte Serie von Prüfsignalen P13, P23, P33 abgegeben werden, die die Geschwindigkeit der einzelnen Bits der Signale Dl, Dl, DZ signalisieren, die jedoch in Fig. 6 nicht dargestellt sind. Den Gattern G18, G28, G38 werden die Signale P12, P13, P22, P23, P32, P33 zugeführt, und die über diese Gatter abgegebenen Impulse werden als Zählimpulse den Zählern ZLl, ZLl, ZLZ zugeleitet. Es wird angenommen, daß die dargestellten Zähler je einen maximalen Zählerstand acht erreichen können und die jeweils erreichten Zählerstände Zl bzw. Z2 bzw. Z3 als Binärworte über die Leitungen ZIl, Z12, Z13, Z14 bzw. Z21, Z22, Z23, Z24 bzw. Z31, Z32, Z33, Z34 an die Logikschaltung LOGl abgeben. Die Zähler zählen während der Dauer der Zählperiode ρ 5 ab dem Zeitpunkt /0 bis zum Zeitpunkt /64 und werden dann mit einem Impuls des Signals 7*4 zurückgestellt. Die Zählperiode ρ 5 ist im vorliegenden Fall gleich vier Prüfperioden pl.

Das Signal Tl und die Signale Pll bzw. P21 bzw. P31 werden den Gattern G17 bzw. G27 bzw. G37 zugeführt, und wenn ein 1-Signal an die Zähler ZL1 bzw. ZLl bzw. ZL3 abgegeben wird, dann werden die Zählerstände Zl bzw. Z2 bzw. Z3 dieser Zähler erhöht. In Abhängigkeit von den zu erwartenden Fehlern kann es zweckmäßig sein, die Zählerstände nur um eine oder mehrere Einheiten zu erhöhen, und es kann zweckmäßig sein, damit gleich die maximalen Zählerstände einzustellen. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt /32 ein 1-Signal vom Gatter G17 an den Zähler ZL1 gegeben, und damit wird der maxi-

male Zählerstand Zl = 8 dieses Zählers eingestellt. Über die Ausgangsleitungen Z14, Z13, Z12, ZIl wird somit das Wort 1000 abgegeben, das als Binärzahl den Zählerstand Zl = 8 kennzeichnet Je schlechter der Datenkanal D1 ist, desto größer ist der Zählerstand Zl 5 des Zählers ZL1. Dies deshalb, weil mit dem Signal Pll = 1, das fehlende Binärwertwechsel signalisiert, zum Zeitpunkt /32 umgehend der maximale Zählerstand Zl = 8 eingestellt wird und weil mit den Signalen Pll = 1 bzw. P13 = 1 die Verzerrungen bzw. zu große Geschwindigkeiten signalisieren ebenfalls der Zählerstand des Zählers ZLl erhöht wird, falls dies noch möglich ist. In ähnlicher Weise sind die Zählerstände Z2 bzw. Z3 der Zähler ZLl bzw. ZL3 um so höher, je schlechter die entsprechenden Kanäle Dl bzw. D3 sind.

Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt /64 vom Zähler ZLl mit dem Wort 0000 der Zählerstand Z2 = 0 abgegeben, und damit wird signalisiert, daß während der Zählperiode /?5 keine Fehler des Signals Dl gefunden wurden. Anders sind die Verhältnisse beim Zähler ZZ.3, der zur Zeit /40 das Wort 0001 (Z3=l) abgibt, weil mit dem Signal /"32=1 eine Verzerrung festgestellt wurde. Ab dem Zeitpunkt /48 bis zum Zeitpunkt /64 werden mit den Signalen P31 = 1 weitere Verzerrungen signalisiert, wodurch der Zählerstand des Zählers ZL3 schließlich auf 0100 erhöht wird, was einem Zählerstand Z3 = 4 entspricht. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wird somit durch die Zählerstände der Datenkanal Dl als der beste ausgewiesen, dem gütemäßig der Kanal D3 folgt, und der Kanal Dl wird mit maximalem Zählerstand als der schlechteste ausgewiesen. Bevor auf die weitere Wirkungsweise der Qualitätsbewertungsstufe QB näher eingegangen werden kann, werden die Logikschaltungen LOGl, LOGl und LOG3 näher erläutert. Fig.7 zeigt ausführlicher die Logikschaltung LOGl, bestehend aus den Gattern (750 bis (758, (760 bis (768 und (770 bis G78. Die Gatter (750, (751, (752, (753, (755, (760, (761, (762, (763, (765, (770, (771, (772, (773, (775 sind UND-Gatter, wobei die mit Punkten gekennzeichneten Eingänge Negationen bedeuten. Das Gatter (750 gibt beispielsweise nur dann ein 1-Signal ab, wenn an allen drei Eingängen 0-Signle anliegen. Das Gatter (755 gibt beispielsweise nur dann ein 1-Signal ab, wenn an den beiden Eingängen 1-Signale anliegen. Die übrigen in Fig. 7 dargestellten Gatter sind ODER-Gatter.

Tabelle 1

Z14

Z13

Z12

ZIl

511 512

513

514

515

516

0	0	0	0	0	1	1	1	0	0	0
1	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0	1	1	0	0	0
3	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0
4	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0
5	0	1	0	1	0	0	0	1	0	0
6	0	1	1	0	0	0	0	I	1	0
7	0	1	1	1	0	0	0	1	1	0
8	1	0	0	0	0	0	0	1	1	1

Die Tabelle 1 zeigt die Wirkungsweise der in Fig.7 dargestellten Logikschaltung LOGl hinsichtlich der Erzeugung der Signale 511 bis S16, betreffend den in F i g. 5 dargestellten Zähler ZLl. In die erste Kolonne der Tabelle 1 sind die Zählerstände Zl des Zählers ZL1 eingeschrieben. Die weiteren vier Kolonnen beziehen sich auf die Signale Z14, Z13, Z12, ZIl, die in dualer Darstellung ebenfalls die Zählerstände des Zählers ZL1 zeigen. In Abhängigkeit von diesen Zählerständen werden die

5Ί6 erzeugt. Das Signal 5"1I = I signalisiert den Zählerstand Zl = O oder Zl = I. Das Signal SU signalisiert die Zählerstände Zl = 0, 1,2. Signal S13 signalisiert einen der Zählerstände Zl =0, 1, 2, 3, 4. Signal S14 signalisiert einen der Zählerstände Zl = 4,5,6,7,8. Signal 5Ί5 signalisiert einen der Zählerstände Zl = 6, 7, 8 und Signal 5Ί6 den Zählerstand Zl = 8. Die Zählerstände Z2 bzw. Z3 der Zähler ZL2 bzw. ZL3 werden durch die Signale S21 bis 576 bzw. £31 bis S36 in ähnlicher Weise gemäß Tabelle 2 bzw. 3 signalisiert.

Tabelle 2

Z24

Z23

Z 22

Z21

521 522

523

524

525

526

0	0	0	0	0	1	1	1	0	0	0
1	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0	1	1	0	0	.0
3	0	0	1	1	0	0	1	0	0	0
4	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0
5	0	1	0	1	0	0	0	1	0	0
6	0	1	]	0	0	0	0	1	1	0
7	0	1	1	1	0	0	0	1	1	0
8	1	0	0	0	{)	0	0	1	1	1
										609 528 '339

	Z34	9	Z33	Z 32	25	Z31	29	574	533	10	535	536
	O		O	O		O			1		0	0
Tabelle 3	O	O	O		1			1	534	0	0
	O	O	1	O	531	532	1	0	0	0
O	O	O	1	1	1	1	1	0	0	0
1	O	1	O	O	1	1	1	0	0	0
2	O	1	O	1	O	1	O	0	0	0
3	O	1	1	O	O	O	O	1	1	0
4	O	1	1	1	O	O	O	1	1	0
5	1	O	O	O	O	O	O	1	1	1
6			O	O		1
7		O	O	1
8		O	O

Fig.8 zeigt ausführlicher die Logikschaltung LOGl, bestehend aus den Invertern IN34, /jV35, IN36, ΙΝ3Ί, /W38, IN39, aus den Kippstufen K14, K24, K34 und aus den UND-Gattern G83, G84, G85. Die Kippstufen KlA, KlA und K3A arbeiten wie die bereits erwähnten Kippstufen K13, K13 und K33. Der Logikschaltung LOGl wird das in Fig.6 unten dargestellte Signal TA zugeführt, das am Ende der Zählerperiode p5 zum Zeitpunkt /64 die Rückstellung der Kippstufen K14, KlA, K34 in ihre 1-Zustände vornimmt. Wie die Fig.5 zeigt, werden die Signale DA 1 bzw. DAl bzw. DA3 mit Hilfe der Gatter GYl bzw. GIl bzw. G31 gewonnen. Die Signale DAl-O bzw. DAl = O bzw. DA3 = 0 signalisieren, daß die entsprechenden Datensignale Di bzw. Dl bzw. D3 während der Dauer der Zählperiode p4 Binärwertwechsel aufweisen, weshalb, wie bereits beschrieben, in diesem Fall die Zählerstände Zl, Zl, Z3 nicht erhöht werden. Dagegen signalisieren die Signale DAl = 1 bzw. DAl= 1 bzw. DA 3 = 1 fehlende Binärwertwechsel der Datensignale Dl bzw. Dl bzw. D3, weshalb ebenfalls, wie bereits beschrieben, die Zählerstände erhöht werden. Mit Hilfe der Logikschaltung LOGl werden jene Fälle signalisiert, in denen nur ein einziges Datensignal D1 oder Dl oder D3 Binärwertwechsel aufweist und das daher unabhängig von dem Signal DA der Mehrheitsstufe MS" über den Ausgang des Kanalschalters KS durchgeschaltet werden soll.

Die Tabelle 4 gibt einen Überblick über diese Fälle, bei denen nur eines der Datensignale ordnungsgemäß Binärwertwechsel aufweist.

In der obersten Zeile sind die Signale DAl, DAl, DA3, ferner die Kippstufen ΑΓ14, KlA, K3A und die Ausgangssignale Sn, STl und ST3 angeschrieben. Die folgende Zeile bezieht sich auf den Fall, daß nur das Datensignal Dl ordnungsgemäße Binärwertwechsel aufweist, was durch das Signal DAl = O signalisiert wird. Dieser Sachverhalt wird durch das Signal STl = 1 charakterisiert und in weiterer Folge der Logikschaltung LOG3 signalisiert. Die unter den Kippstufen K14, KlA und K34 angeschriebenen Zahlen kennzeichnen die Zustände dieser Kippstufen. In ähnlicher Weise wird mit den Signalen STl = 1 bzw. ST3 = 1 signalisiert, daß nur das Datensignal Dl bzw. D3 ordnungsgemäße Binärwertwechsel aufweist.

Tabelle 4

DAX DAl DA3 KU KlA KiA STl STl 573

0	1	T 1	1	0	0	1	0	0
1	0	1	0	1	0	0	1	0
1	1	0	0	0	1	0	0	1

Fig. 9 zeigt ausführlicher die Logikschaltung LOG3, bestehend aus den Gattern G90 bis G105, von denen beispielsweise das Gatter G 90 ein UND-Gatter, das Gatter G99 beispielsweise ein ODER-Gatter und das Gatter G105 ebenfalls ein UND-Gatter, aber mit negierten Eingängen ist. Mit dieser Logikschaltung L0G3 werden die Steuersignale Al, Al, A3, A4 erzeugt, mit denen jeweils einer der in Fig. 1 dargestellten Datenkanäle Dl, Dl, D3, D4 ausgewählt und auf den Ausgang des Kanalschalters KS durchgeschaltet wird.

Tabelle 5 zeigt die Wirkungsweise der in Fig. 9 dargestellten Logikschaltung LOG3. In den Kopfzeilen dieser Tabelle 5 sind die Zählerstände Zl, Zl, Z3 und die Steuersignale Al, Al, A3, A4 eingetragen, die einen der Kanäle Dl,Dl,D3,D4 durchschalten. Unter den Zählerständen Z1, Zl, Z3 sind die einzelnen Kombinationen der möglichen Zählerstände eingetragen. Unter den Steuersignalen A 1 bis ^ 4 sind deren Binärwerte 0 und 1 eingetragen. Aus dieser Tabelle, Zeile 1 ist beispielsweise ersichtlich, daß mit Zl = O, Z2 = 4, Z3 = 4 der Kanal Dl durchgeschaltet wird. Dieser Diversity-Kanal Dl wird immer dann an die Datensenke DS durchgeschaltet, wenn dieser Diversity-Kanal D1 mindestens um eine erste Qualitätsdifferenz besser ist als jeder der übrigen Diversity-Kanäle. Diese erste Qualitätsdifferenz wird durch die Differenz der Zählerstände Zl, Z2, Z3 dargestellt. Im Fall der Zählerstandskombination 044 ist die Differenz Z2 - Zl = 4 und die Differenz Z3 - Zl = 4. DerZählerstand Zl ist somit um die Differenz 4 besser als der Diversity-Kanal Dl mit dem Zählerstand Z2 = 4, und der Zählerstand Zl ist um die Differenz 4 besser als der Diversity-Kanal /)3 mit dem Zählerstand Z3 = 4. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei den Zählerstandskombinationen 045, 046, 047, 048. Wie in Zeile 1 die Zählerstandskombination 144 zeigt, muß die erste Qualitätsdifferenz ausgedrückt in Zählerstandsdifferenzen mindestens gleich 3 sein.
Im Falle der Zeile 11 und der Zählerstandskombination 043 wird der Mehrheitsentscheidkanal DA durchgeschaltet. In diesem Fall sind die Diversity-Kanäle Dl und D 3 höchstens um eine zweite Qualitätsdifferenz schlechter als der Diversity-Kanal Dl. Dabei stellen die Diversity-Kanäle Dl und D3 die Mehrzahl der Diversity-Kanäle dar, im Gegensatz zum restlichen Diversity-Kanal Dl. Diese zweite Qualitätsdifferenz wird ebenfalls durch die Zählerstände zum Ausdruck gebracht und ist bei vorliegendem Ausführungsbeispiel maximal 3. Beispielsweise ist im Fall der Zählerstandskombination 043 der Kanal Dl mit dem Zählerstand Z2 = 4 um die Zählerstandsdifferenz 4 schlechter als der Kanal Dl mit dem Zählerstand Zl = 0. Außerdem ist der Kanal D 3 mit dem Zählerstand Z3 = 3 um

die Zählerstandsdifferenz 3 schlechter als der Kanal D1 mit dem Zählerstand Zl = O. Da beide Kanäle Dl und £)3 nur um die Zählerstandsdifferenz 3 schlechter sind als der Kanal D1 wird der Mehrheitsentscheidkanal DA durchgeschaltet.

Tabelle 5

/eilen Zl

Zl

Z3 Al Al A3 A4

Zeilen Zl

Zl

Z3 Al Al A3 A4

1	0-1	4-8	4-8	1	0	0	0
2	2	6-8	6-8	1	0	0	0
3	3-4'	8	8	1	0	0	0
4	4-8	0-1	4-8	0	1	0	0
5	6-8	2	6-8	0	1	0	0
6	8	3-4	8	0	1	0	0
7	4-8	4-8	0-1	0	0	1	0
8	6-8	6-8	2	0	0	1	0
9	8	8	3-4	0	0	1	0
10	0	0-3	1-8	0	0	0	1
11	0	4-8	1-3	0	0	0	1
12	1	1-3	2-8	0	0	0	1
13	1	4-8	2-3	0	0	0	1
14	2	2-5	3-8	0	0	0	1
15	2	6-7	3-5	0	0	0	1
16	2	8	3-4	0	0	0	1
17	3	3-7	4-8	0	0	0	1
18	3	8	4-7	0	0	0	1
19	4	4-7	5-8	0	0	0	1
20	4	8	5-7	0	0	0	1
21	5	2	8	0	0	0	1
22	5	5-8	6-8	0	0	0	1
23	6	6-8	7-8	0	0	0	1
24	7	7-8	8	0	0	0	1
25	1-8	0	0-3	0	0	0	1
26	1-3	0	4-8	0	0	0	1
27	2-8	1	1-3	0	0	0	1
28	2-3	1	4-8	0	0	0	1
29	3-8	2	2-5	0	0	0	1
30	3-5	2	6-7	0	0	0	1
31	3-4	2	8	0	0	0	1
32	4-8	3	3-7	0	0	0	1
33	4-7	3	8	0	0	0	1
34	5-8	4	4-7	0	0	0	1
35	5-7	4	8	0	0	0	1
36	8	5	2	0	0	0	1
37	6-8	5	5-8	0	0	0	1
38	7-8	6	6-8	0	0	0	1
39	8	7	7-8	0	0	0	1
40	0-3	1-8	0	0	0	0	1
41	4-8	1 T	0	0	0	0	1
42	1-3	2-8	1	0	0	0	1
43	4-8	2-3	1	0	0	0	1

44	2-5	3-8	2	0	0	0	1
45	6-7	3-5	2	0	0	0	1
46	8	3-4	2	0	0	0	1
47	3-7	4-8	3	0	0	0	1
48	8	4-7	3	0	0	0	1
49	4-7	5-8	4	0	0	0	1
50	8	5-7	4	0	0	0	1
51	2	8	5	0	0	0	1
52	5-8	6-8	5	0	0	0	1
53	6-8	7-8	6	0	0	0	1
54	7-8	8	7	0	0	0	1
55	0	0	0	0	0	0	1
56	1	1	1	0	0	0	1
57	2	2	2	0	0	0	1
58	3	3	3	0	0	0	1
59	4	4	4	0	0	0	1
60	5	5	5	0	0	0	1
61	6	6	6	0	0	0	1
62	7	7	7	0	0	0	1
63	8	8	8	0	0	0	1

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 schematisch dargestellten Mehrheitsstufe MS. Sie besteht aus den UND-Gattern G106, G107, G108 und aus dem ODER-Gatter G109. Die Mehrheitsstufe MS ist im Prinzip ein Zuordner, dessen Funktion aus Tabelle 6 ersichtlich ist. Über den Datenkanal Z)4 wird somit immer ein Binärwert abgegeben, der die Mehrheit der Binärwerte in den Datenkanälen Di, Dl, £>3 signalisiert.

Tabelle 6

Dl

D3

D4

0
0
1
1
0
0
1
1

0
1
0
1
0
1
0
1

0 0 0 1 0 1 1 1

Die Wirkungsweise der in Fig. 10 dargestellten Mehrheitsstufe MS ist auch aus der folgenden Gleichung ersichtlich:

D4 = (D\ V Dl) & (Dl V £3) Sc(Dl V £>3)

Dabei bedeutet

V = Disjunktion, & = Konjunktion.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Qualität einer Diversity-Datenübertragung unter Verwendung einer Qualitätsbewertungsstufe, die in Abhängigkeit von der Qualität mehrerer Diversity-Kanäle Steuersignale erzeugt, mit denen einer von mehreren Datenkanälen über einen Kanalschalter an eine Datensenke durchgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Diversity-Kanäle (K 1, Kl, K3) an eine Mehrheitsentscheidstufe (MS) angeschlossen sind, die über einen Mehrheitsentscheidkanal (Z)4) ein Mehrheitssignal abgibt, dessen Binärwerte die Mehrheit der Diversitykanal-Binärwerte (Z)I, Dl, Z) 3) signalisieren, daß als Datenkanäle (Dl, Dl, D3, D4) die Diversity-Kanäle (Kl, Kl, K 3) und der Mehrheitsentscheidkanal (D4) an den Kanalschalter (KS) eingangsseitig angeschlossen sind, daß unter Verwendung der Qualitätsbewertungsstufe (QB) mit einem der Steuersignale einer der Diversity-Kanäle (A" 1, Kl, K3) an die Datensenke (DS) durchgeschaltet wird, wenn eine Minorität von Diversity-Kanälen während einer vorgegebenen Prüfperiode (p S) mindestens um eine erste Qualitätsdifferenz (Zählerstandsdifferenz = 3) besser ist als jeder der übrigen Diversity-Kanäle (Z)I, Dl, Z)3) und daß mit einem der Steuersignale (A 4) der Mehrheitsentscheidkanal (DA) durchgeschaltet wird, wenn die Mehrheit der Diversity-Kanäle während der vorgegebenen Prüfperiode höchstens um eine zweite Qualitätsdifferenz schlechter ist als jeder der restlichen Diversity-Kanäle.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Prüfeinrichtung (PR) pro Diversity-Kanal (K\, Kl, K3) Prüfsignale einer ersten Art erzeugt werden, die fehlende Binärwechsel der über die Diversity-Kanäle übertragenen Signale (Z)I, Dl, Z>3) signalisieren, daß mit der Prüfeinrichtung (PR) Prüfsignale einer zweiten Art (PU, Pll, P31) erzeugt werden, die Verzerrungen der über die Diversity-Kanäle (K 1, Kl, K3) übertragenen Signale (Z)I, Dl, Z)3) signalisieren, und daß mit der Qualitätsbewertungsstufe (QB) in Abhängigkeit von den Prüfsignalen der ersten und der zweiten Art Steuersignale (A 1, A1, A3, A4) zur Steuerung des Kanalschalters (KS) erzeugt werden (Fig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Qualitätsbewertungsstufe (QB) pro Diversity-Kanal je einen Zähler (ZL 1 bzw. ZL1 bzw. ZL 3) enthält, daß den Zählern über je einen ersten bzw. je einen zweiten Eingang die Prüfsignale als Zählimpulse zugeführt werden, daß die Zählerstände der Zähler die Qualität der Diversity-Kanäle signalisieren und die erste bzw. zweite Qualitätsdifferenz durch eine erste bzw. zweite Differenz der Zählerstände repräsentiert wird (Tabelle 3).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Prüfeinrichtung (PR) pro Diversity-Kanal (Kl bzw. Kl bzw. £3) Prütsignale einer dritten Art (P13 bzw. P13 bzw. P33) erzeugt werden, welche die Geschwindigkeit der über Diversity-Kanäle übertragenen Signale (Di bzw. Dl bzw. D3) signalisieren (Fig.2).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerstände (Zl, Zl, Z3) der Zähler durch die Prüfsignale der ersten Art mehr erhöht werden als durch die Prüfsignale der zweiten Art und/oder der dritten Art, daß die Zähler nach einer Zähldauer (p5) gleich der Prüfperiode (pl) oder gleich einem Vielfachen der Prüfperiode (4pl) zurückgestellt werden, daß sie über die Ausgänge der Zähler Zählsignale (ZIl, Z12, Z13, Z14 bzw. Z21, Z22, Z23, Z24 bzw. Z31, Z32, Z33, Z34) abgegeben werden, die um so größere Zählerstände der Zähler repräsentierende schlechter die Qualität der zugeordneten Diversity-Kanäle ist, und daß in Abhängigkeit von den Zählersignalen die Steuersignale (A I, Al, A3, A 4) erzeugt werden.