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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Kanalkommunikationsvorrichtung
und -verfahren in einem mobilen Kommunikationssystem, und im besonderen
auf eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Kanalkodieren und -multiplexen,
in dem Mehrfach-Transport-Kanalrahmen in Mehrfach-physikalische
Kanalrahmen umgewandelt werden.
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Ein
konventionelles CDMA (Code Division Multiple Access) mobiles Kommunikationssystem bietet
hauptsächlich
einen Sprachservice an. Jedoch werden die zukünftigen mobilen CDMA-Kommunikationssysteme
den IMT-2000-Standard unterstützen, der
sowohl einen Hochgeschwindigkeits-Datendienst als auch einen Sprachdienst
anbieten kann. Im spezielleren kann der IMT-2000-Standard einen
hochqualitativen Sprachdienst, einen Dienst für bewegliche Bilder, einen
Internet-Browser-Dienst, usw. zur Verfügung stellen. Dieses künftige CDMA-Kommunikationssystem
wird umfasst von einem Downlink zum Übertragen von Daten von einer
Basisstation zu einer mobilen Station und einem Uplink zum Übertragen von
Daten von der Mobilstation zu der Basisstation.
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Es
wird daher für
das zukünftige
CDMA-Kommunikationssystem wünschenswert
sein, verschiedene Kommunikationsdienste wie z. B. simultane Sprach-
und Datenkommunikation, zur Verfügung
zu stellen. Jedoch müssen
Details für
die simultane Implementierung von Sprach- und Datenkommunikation
schon jetzt spezifiziert werden.
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Die
3GPP Technische Spezifikation für
Multiplexen und Kanalkodierung, TS 25.212, Version 1.0.0, veröffentlicht
am 05. Mai 1999, beschreibt die Charakteristika des Schicht-1-Multiplexen
und -kanalkodieren in dem FDD-Mode von einer UTRAN. Im Detail wird
der Datenstrom von oder zu der MAC oder höheren Schichten (Transportblock/Transportblocksätze) beschrieben,
die kodiert oder dekodiert ist, um Transportdienste mit einem Funkübertragungsverbindung
anzubieten. Ein Kanalkodierungsschema ist eine Kombination von Fehlerdetektion,
Fehlerkorrektur, Ratenanpassung, Verschachtelung und Transportkanal-Abbildung
auf oder Aufspaltung von physikalischen Kanälen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren in einer Übertragungsvorrichtung
eines CDMA-Kommunikationssystem bereitzustellen, in dem Transportkanal-Rahmendaten
in eine Vielzahl von Funkrahmen segmentiert werden.
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Diese
Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung und insbesondere mit
dem Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs erfüllt.
Bevorzugte Ausführungen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Es
ist ebenso ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren bereitzustellen, in dem jeder der Datenrahmen
einer Vielzahl von Transportkanälen
in Funkrahmen segmentiert wird und die segmentierten Funkrahmen gemultiplext
werden, um einen seriellen Datenrahmen bei jedem Funkrahmen-Übertragungszeitintervall
(TTI) in einer Übertragungsvorrichtung
eines CDMA-Kommunikationssystems zu formen.
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Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren bereitzustellen, in dem jeder der Datenrahmen
einer Vielzahl von Transportkanälen
in Funkrahmen segmentiert wird, die segmentierten Funkrahmen gemultiplext
werden, um einen seriellen Datenrahmen bei jedem Funkrahmen-TTI
zu formen, und der serielle Datenrahmen in eine Vielzahl von physikalischen Kanalrahmen
segmentiert wird, um die physikalischen Kanalrahmen über eine
Vielzahl von physikalischen Kanälen
in einer Übertragungsvorrichtung
von einem CDMA-Kommunikationssystem zu übertragen.
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Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren bereitzustellen, in dem Transportkanal-Rahmendaten
in einer Kanalübertragungsvorrichtung
eines CDMA-Kommunikationssystem mit Füllerbits ergänzt und
in Funkrahmen segmentiert werden.
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Es
ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren bereitzustellen, in dem empfangene physikalische
Funkrahmen demultiplext werden, um eine Vielzahl von Funkrahmen
zu bilden und die Funkrahmen desegmentiert werden, um einen Transportkanalrahmen
in einer Kanalempfangsvorrichtung eines CDMA-Kommunikationssystems
zu formen.
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Es
ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Kanalkodierungs-
und Multiplexverfahren bereitzustellen, in dem Datenrahmen, die über physikalische
Mehrfach-Code-Kanäle
empfangen werden, desegmentiert werden, um einen seriellen Datenrahmen
zu formen, und demultiplext werden, um Funkrahmen eines jeden Transportkanals
in einer Empfangsvorrichtung eines CDMA-Kommunikationssystems zu
bilden.
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Um
die obigen Aspekte zu erfüllen,
hat ein Kanalkodierungs- und Multiplexverfahren in einem CDMA-Kommunikationssystems
so viele Funkrahmenangleicher wie Transportkanäle und einen Multiplexer. Jeder
Funkrahmenangleicher hat einen Funkrahmensegmentierer und segmentiert
einen Transportkanalrahmen, der ein von dem Übertragungszeitintervall von
anderen Transportkanalrahmen in anderen Transportkanälen unterschiedliches Transportzeitintervall
haben kann, um Funkrahmen zu formen, und der Multiplexer multiplext
die Funkrahmen zu einem seriellen Datenrahmen.
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Die
obigen und andere Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher
von der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm von einer Ausführungsform
einer Uplink-Kanalübertragungsvorrichtung
ist;
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2 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Downlink-Kanalübertragungsvorrichtung
ist;
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3 eine
Ansicht ist, die den Betrieb der in 1 und 2 gezeigten
Kanalübertragungsvorrichtungen
darstellt;
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4 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer Kanalempfangsvorrichtung ist;
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5 ein
Flussdiagramm ist, das einen Funkrahmen-Erzeugungsablauf unter Benutzung von
Füllerbits
darstellt;
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6 ein
Flussdiagramm ist, das einen Funkrahmen-Erzeugungsablauf ohne Benutzung
von Füllerbits
darstellt;
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7 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
eines Funkrahmen-Multiplexablaufs darstellt; und
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8 ein
Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform
eines physikalischen Kanalrahmen-Erzeugungsablaufs darstellt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden in Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung
werden allseits bekannte Funktionen und Konstruktionen nicht im
Detail beschrieben, da sie die Erfindung mit unnötigen Details verdecken würden.
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Die
vorliegende Erfindung definiert im Detail Funkrahmensegmentieren,
Multiplexen und physikalisches Kanalsegmentieren für eine Kanalkodierung- und
Multiplexen in einer Kanalkommunikationsvorrichtung eines CDMA-Kommunikationssystems.
Das heißt,
Funkrahmensegmentieren, Multiplexen von Funkrahmen und Segmentieren
der gemultiplexten Funkrahmen in physikalische Kanalrahmen, das nicht
in der 3GPP Technischen Spezifikation für Multiplexen und Kanalkodieren,
TS 25.212, Version 1.0.0, 5. März
1999, vorgesehen ist, wird vollauf ausreichend definiert, um Bit-basierte
Operationen zu behandeln. Wie bereits oben erwähnt, kann die 3 GPP Technische
Spezifikation für
Multiplexen, Kanalkodieren, TS 25.212, Version 1.0.0 1999.05.05,
veröffentlicht
von 3GPP Organizational Partners als eine weitere Quelle für Multiplexen
und Kanalkodieren angesehen werden.
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Vor
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die Terme definiert,
wie sie hierin benutzt werden. "Transportkanalrahmen
oder Eingangsdatenrahmen":
ein Datenrahmen, der an den Eingang eines Funkrahmenangleichers
von einem Kanalkodierer angelegt wird; "Funkrahmen": ein Datenrahmen, der durch Segmentieren
des Eingangs-Transportkanalrahmens
gebildet wird, und die Größe des Funkrahmens
eine Funktion des TTI des eingegebenen Transportkanalrahmens und
des Funkrahmen-TTI ist, wie unten erläutert. Ein Transportkanalrahmen
kann mit einer unterschiedlichen Datenrate für ein unterschiedliches Übertragungszeitintervall
(TTI) übertragen
werden.
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Die
folgende Beschreibung wird mit dem Verständnis durchgeführt, dass
spezielle Details wie ein Funkrahmen-TTI und die Einfügeposition
von einem Füllerbit
mittels Beispiel für
umfassendes Verständnis
der vorliegenden Erfindung gegeben werden. Daher ist es für den Fachmann
klar, dass die vorliegende Erfindung leicht implementiert werden
kann, ohne die Details oder durch ihre Modifikation.
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Eine
Beschreibung der Strukturen und der Abläufe von 3GPP-Uplink- und Downlink-Kanalkodierungs-
und -multiplexvorrichtungen wird nun gegeben, die erste Interleaver
bis zweite Interleaver entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung einschließt.
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1 und 2 sind
Blockdiagramme von Uplink- bzw. Downlink-Kanalübertragungs-Vorrichtungen entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Empfangsvorrichtungen für einen
Empfang von Informationen von den Kanalübertragungs-Vorrichtungen haben
die umgekehrte Konfiguration ihrer Gegenstücke. 3 ist eine
Ansicht, die sich auf das Beschreiben der Abläufe der Kanalübertragungs-Vorrichtungen
bezieht, die in 1 und 2 gezeigt
werden.
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Entsprechend
der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
Datenrahmen, die mittels mindestens zweier Transportkanäle empfangen werden,
unterschiedliche TTIs und unterschiedliche Datenrahmen haben. Funkrahmenangleicher 101, 102,
... 10N (d. h., "101 bis 10N") empfangen die Datenrahmen
der korrespondierenden Transportkanäle, segmentieren die empfangenen
Datenrahmen in Daten von einer Größe, die eine Funktion der Transportkanalrahmen-TTI
und der Funkrahmen-TTIs (d. h. der Funkrahmen) ist, und geben die
segmentierten Funkrahmen sequentiell aus ("N" wird
durchgängig
in der Bezugszeichen-Notation verwendet, um eine unendliche Anzahl
von entsprechenden Komponenten anzudeuten). Jeder der Funkrahmenangleicher 101 bis 10N schließt einen
Interleaver für
die Kompensierung eines Fadings, einen Funkrahmensegmentierer zur
Segmentierung eines verschachtelten Transportkanalrahmens in Funkrahmen,
und einen Ratenangleicher zum Steuern der Datenrate der Funkrahmen mittels Punktieren/Wiederholen
bestimmter Teile des Funkrahmens. Für den Fall, dass die Bitanzahl
eines Transportkanalrahmens nicht ein Vielfaches von einer Funkrahmenlänge ist,
fügt ein
korrespondierender Funkrahmenangleicher ein Füllerbit in den Transportkanalrahmen,
was beispielsweise in der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in dem Funkrahmensegmentierer durchgeführt wird.
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Ein
Multiplexer 200 multiplext sequentiell Funkrahmen zu einem
seriellen Datenstrom, die sequentiell von den Funkrahmenangleichern 101 bis 10N empfangen
werden.
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Im
Falle der Mehrfach-Codeübertragung segmentiert
ein physikalischer Kanalsegmentierer 300 den seriellen
Datenstrom, der von dem Multiplexer 200 empfangen wird,
in so viele Datenrahmen, wie die Anzahl der physikalischen Kanäle ist,
wobei mindestens zwei Codes verwendet werden, und übermittelt
die Datenrahmen an die entsprechenden physikalischen Kanäle, so dass
der serielle Datenrahmen auf den physikalischen Kanälen übertragen werden
kann.
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Im
Falle einer Einfach-Codeübertragung braucht
der physikalische Kanalsegmentierer 300 nicht den seriellen
Datenstrom segmentieren, sondern überträgt den seriellen Datenstrom
auf einen physikalischen Kanal.
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Bezugnehmend
auf die 1 und 3 bezeichnet
das Bezugszeichen 100 den gesamten Block für die Kanalkodierung-
und -multiplexketten, der die Funkrahmenangleicher 101 bis 10N zum Empfangen
von N-kodierten Daten hat, die unterschiedliche Qualities of Service
(QoS) parallel haben können.
In anderen Worten, Datenströme,
die den Funkrahmenangleicher 101 bis 10N von MAC
oder höheren
Schichten zugeführt
werden, können
unterschiedliche QoS haben. Besonders Transportkanalrahmen können unterschiedliche
Datenraten und unterschiedliche TTIs haben und jeder Funkrahmenangleicher
empfängt
Funkrahmen von einem entsprechenden Kanalkodierer. Der gleiche Kodierer
gibt Rahmendaten mit dem gleichen QoS während eines jeden Dienstes
aus. Jedoch kann während
eines anderen Dienstes der QoS des gleichen Kodierer zu einem anderen
QoS sich ändern.
Daher können
Daten mit unterschiedlichen QoS an die Funkrahmenangleicher 101 bis 10N angelegt
werden, aber jeder Funkrahmenangleicher empfängt Funkrahmen mit dem gleichen
QoS während
eines jedes individuellen Dienstes.
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Jeder
Funkrahmenangleicher empfängt
kodierte Rahmendaten von einem korrespondierenden Kanalkodierer,
die eine unterschiedliche Datenrahmengröße und eine Rahmenübertragungsperiode entsprechend
ihrem QoS haben. QoS wird über Sprache,
Daten und Bilder bestimmt. Entsprechend hängt die Datenrate und TTI der
Rahmendaten von ihrem QoS ab. In der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird angenommen, dass Datenrahmen TTIs von 10, 20, 40
oder 80 msec haben. Entsprechend ihrem Diensttyp können kodierte
Eingangsdaten unterschiedliche Datenraten und unterschiedliche TTI
haben. Mit anderen Worten haben Rahmen eines jeden Kanals eine einzigartige
TTI und Datenrate. Für
den Fall, dass Daten eines Kanals übertragen werden sollen, werden
kodierte Daten, die von einem Kanalkodierer erzeugt werden, verarbeitet
und für
den Fall, dass Daten von zwei Kanälen übertragen werden sollen, werden
kodierte Daten verarbeitet, die von zwei entsprechenden Kanalkodierern
erzeugt werden.
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Jeder
der ersten Interleaver 111 bis 11N verschachtelt
erstmalig einen Transportkanalrahmen, der von einem korrespondierenden
Kanalkodierer empfangen wird. Hier kann ein Kanalrahmen, der von jedem
Kanalkodierer empfangen wird, unterschiedliche TTI und eine unterschiedliche
Datenrate haben.
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Wie
in 1 gezeigt wird, werden Datenrahmen als RF bezeichnet
und sind wie folgt indiziert RFi,j, wobei
i = Transportkanalindex und j = Funkrahmenindex für einen
gegebenen Transportkanal ist und RFi sich
auf all die Funkrahmen in dem iten Transportkanal
bezieht (z. B. bedeutet RF1,2 einen zweiten Funkrahmen
in einem ersten Transportkanal und RF1 bezieht
sich auf all die Funkrahmen in dem ersten Transportkanal). Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N segmentieren
Datenrahmen LF1 bis LFN,
die jeweils von den ersten Interleaver 111 bzw. 11N empfangen
werden, jeweils in die Funkrahmen RF1 bzw. RFN, wie durch das Bezugszeichen 301 in 3 und in 1 angedeutet,
und geben die Funkrahmen RF1 bis RFN sequentiell in der Reihenfolge der Segmentierung
aus. In der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht sich Ti auf
die Anzahl der Funkrahmen in einem Transportkanal i, wobei i = Transportkanalindex
(z. B. T1 = die Anzahl der Funkrahmen in
dem ersten Transportkanal). Hier können die Transportkanalrahmen
LF1 bis LFN verschiedene
TTIs und verschiedene Datenraten entsprechend ihrer Kanäle haben.
Die Funkrahmen-TTI werden mit 10 ms in der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angenommen. Daher enthält
jeder der Funkrahmen RF1 bis RFN so
viele Daten wie ein Rahmen mit 10 ms Dauer von einem Eingangs-Transportkanalrahmen.
In diesem Fall segmentiert ein Funkrahmensegmentierer, falls er
einen Transportkanalrahmen von 80-ms TTI empfängt, sequentiell den 80-ms
Datenrahmen in 8 Funkrahmen und gibt die Funkrahmen sequentiell
aus. Ein Funkrahmenangleicher, der einen Transportkanalrahmen von
40-ms TTI empfängt,
segmentiert sequentiell den 40-ms Datenrahmen in vier Funkrahmen.
In der selben Art segmentiert ein Funkrahmenangleicher, der einen
Transportkanalrahmen von 20-ms TTI empfängt, sequentiell den 20-ms-Datenrahmen
in zwei Funkrahmen. Ein 10-ms-Datenrahmen ist gleich der Dauer des
Funkrahmen-TTI und wird daher ohne Segmentierung ausgegeben.
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Eine
Transportkanalrahmenlänge
in Bits muss nicht ein ganzzahliges Vielfaches von der Funkrahmenlänge in Bits
sein. In diesem Fall ist es vorzuziehen, ein Füllbit in den Transportkanalrahmen einzufügen, um
die Transportkanalrahmenlänge
in Bits so lang zu machen wie ein Vielfaches der Funkrahmenlänge in Bits.
Das heißt,
wenn Li/Ti nicht ganzzahlig
ist (Li: die Länge eines angegebenen Transportkanalrahmens
in dem iten Transportkanal und in bestimmten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, Ti = TTI für den iten Transportkanal/10 ms), wird ein Füllerbit
eingesetzt. Das Füllerbit
wird vor der Funkrahmensegmentierer vorverarbeitet, um eine Funkrahmenlänge beizubehalten,
die für
eine Übertragungsperiode
konstant ist. Eine Übertragung der
gesamten Transportkanalrahmen wird einfach gesteuert durch Beibehalten
einer konstanten Funkrahmenlänge
innerhalb des TTI der Transportkanalrahmen. Wenn ein Transportkanalrahmen
das maximale TTI von 80 ms hat, können maximal 7 Füllbits verwendet
werden. Die Abnahme der Übertragungseffizienz,
die von einem Anstieg in der gesamten Datenrahmenrate herrührt, verursacht
durch das Addieren dieser Füllbits,
ist vernachlässigbar
klein. Die Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N segmentieren
sequentiell Eingangs-Transportkanalrahmen
in 10-ms Funkrahmen RF1 bis RFN wie
durch das Bezugszeichen 320 in 3 angedeutet.
Die Ratenangleicher 131 bis 13N passen die Datenraten
der Funkrahmen RF1 bis RFN,
die jeweils von den Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N empfangen werden,
und geben jeweils die Datenrahmen KF1 bis KFN aus. Ki bezieht
sich auf die Länge
der jeweiligen KFi-Rahmen.
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Die
obigen Funkrahmenangleicher 101 bis 12N empfangen
entsprechende Transportkanalrahmen parallel, überprüfen die Größe der Transportkanalrahmen,
segmentieren die Transportkanalrahmen in Funkrahmen und geben die
Funkrahmen parallel aus. Der Multiplexer 200 multiplext
die Datenrahmen KF1 bis KFN,
die von den Ratenangleichern 131 bis 13N empfangen
werden, zu einem seriellen Datenstrom der Größe P, wie durch Referenzzeichen 303 in 3 angedeutet
wird. Hier kann der Multiplexer 200 die Datenrahmen KF1 bis KFN sequentiell
multiplexen. In diesem Fall ist die Größe gemultiplexten Rahmens P
= K1 + K2 + ...
+ KN. Daher bestimmt der Multiplexer 200 erst
die Nummer N der Transportkanäle, empfängt die
Funkrahmen parallel von den Funkrahmenangleichern 101 bis 10N und
multiplext sequentiell die Funkrahmen zu einem seriellen Datenrahmen.
Das heißt,
der Multiplexer 200 gibt einen seriellen Datenrahmen aus,
der mit 303 in 3 angedeutet ist.
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Ein
physikalischer Kanalsegmentierer 300 segmentiert den gemultiplexten
Rahmen der Größe P, der
von dem Multiplexer 200 empfangen wird, in M physikalische
Kanalrahmen, wie durch 304 in 3 angedeutet
(M ist die Anzahl der verfügbaren
physikalischen Kanäle)
und führt
die physikalischen Kanalrahmen den zweiten Interleavern 401 bis 40N zu. Hier
ist jeder physikalische Kanalrahmen so lange wie P/M. Die physikalischen
Kanäle
können
Mehrfachcodes verwenden. Daher setzt der physikalische Kanalsegmentierer 300 die
Anzahl M der verfügbaren
physikalischen Kanäle,
segmentiert den gemultiplexten seriellen Datenrahmen in M physikalische Kanalrahmen
und weist sie den entsprechenden physikalischen Kanälen zu.
Der gemultiplexte serielle Datenrahmen kann in einen oder mehr physikalische Kanalfunkrahmen
der selben Datenrate segmentiert werden. Alternativ kann der gemultiplexte
serielle Datenrahmen in eine oder mehrere physikalische Kanalrahmen
von unterschiedlichen Datenraten segmentiert werden.
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Eine
Uplink-Kanal-Empfangsvorrichtung zum Empfangen von Funkrahmen von
einer Uplink-Kanal-Übertragungsvorrichtung,
gezeigt in 1, führt den Arbeitsvorgang von
einer Uplink-Kanal-Übertragungsvorrichtung
in umgekehrter Reihenfolge durch. Die Uplink-Kanal-Empfangsvorrichtung wird
später
in Bezug auf 4 beschrieben.
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Der
Arbeitsablauf einer jeden in 1 gezeigten
Komponente wird in 3 im Detail gezeigt.
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Bezugnehmend
auf 3 zeigt Bezugszeichen 301 eine Segmentierung
von Transportkanalrahmen, die parallel von den ersten Interleavern 111 bis 11N empfangen
werden, in Funkrahmen, die von den Funkrahmensegmentierern 121 bis 12N übertragen
werden. Falls Li/Ti nicht
ganzzahlig ist, fügt
ein entsprechender Funkrahmensegmentierer ein Füllerbit ein, um Li zu
einem Vielfachen von Ti zu machen. Wie in 3 gezeigt,
werden Füllerbits
sequentiell in Funkrahmen eingefügt,
wobei bevorzugterweise mit dem letzten Funkrahmen begonnen wird.
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Das
Bezugszeichen 301 in 3 stellt
den Arbeitsschritt für
das Hinzufügen
von Füllerbits
zu den Funkrahmen dar. Der Arbeitsschritt wird im Detail in den
folgenden Abschnitten erklärt.
Die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit dem Fall beschrieben,
dass ein Füllbit
0 oder 1 in einen Funkrahmen eingefügt wird. Bezugszeichen 302 bezeichnet
das Ratenanpassen der Funkrahmen entsprechend ihrer Datenrate. Bezugszeichen 303 bezeichnet
das Multiplexen der N Funkrahmen der Größe Ki (i
0 1, 2,..., N) nach dem Ratenanpassen zu einem gemultiplexten Rahmen der
Größe P und Übertragen
des gemultiplexten Rahmens zu dem physikalischen Kanalsegmentierer 300.
Bezugszeichen 304 bezeichnet Segmentieren des gemultiplexten
Rahmens in M physikalische Kanalrahmen und parallele Zuordnung der
M physikalischen Kanalrahmen zu den physikalischen Kanälen.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Downlink-Kanal-Übertragungsvorrichtung für Downlink-Kanalkodierung
und -Multiplexen, das Funkrahmenangleicher 151 bis 15N bis
zu zweiten Interleavern 800 darstellt.
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Die
Downlink-Kanal-Übertragungsvorrichtung
arbeitet in der gleichen Art wie die Uplink-Kanal-Übertragungsvorrichtung, gezeigt
in 1 und 3 mit der Ausnahme, dass die
Ausgänge
der Funkrahmensegmentierer 171 bis 17N den Eingängen des
Multiplexer 600 zugeführt
werden. Ratenangleicher sind nicht in der Zeichnung gezeigt, da
sie vor den ersten Interleavern in der Downlink-Kanal-Übertragungsvorrichtung
von 2 angeordnet sind.
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Eine
Downlink-Kanal-Empfangsvorrichtung ist im Betrieb die gleiche wie
eine Uplink-Kanal-Empfangsvorrichtung
mit der Ausnahme, dass sie kein Raten-Dematching durchführt.
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Eine
Beschreibung wird anfänglich
von den Funkrahmensegmentierern, den Multiplexern, und physikalischen
Kanalsegmentierern in den Kanalübertragungs-Vorrichtungen
gegeben, zusammengestellt wie in 1 und 2 gezeigt.
Für ein
besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird die Beschreibung auf die Uplink-Kanal-Übertragungsvorrichtung beschränkt. Daher
werden die Funkrahmensegmentierer mit 121 bis 12N,
der Multiplexer mit 200 und der physikalische Kanalsegmentierer
mit 300 bezeichnet.
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Funkrahmensegmentierung
unter Verwendung von einem Füllerbit
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Uplink-
und Downlink-Funkrahmensegmentierer arbeiten in der gleichen Weise.
Die Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N segmentieren
Eingangs-Transportkanalrahmen in 10-ms-Funkrahmenblöcke und
geben die Funkrahmen sequentiell aus. Während dieses Arbeitsschrittes
können
oder können
nicht Füllerbits
in einen Transportkanalrahmen entsprechen der Bitanzahl des Transportkanalrahmens
eingefügt
werden. In der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist ein Einfügen der Füllerbits in den Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N implementiert,
falls Füllerbits
eingefügt
werden. Ein Füllerbit
wird in einen Funkrahmen eingefügt
und eine Füllerbiteinfügung beginnt
mit dem letzten Funkrahmen. Eine Beschreibung der Einfügung von Füllerbits
in einen Transportkanalrahmen und die anschließende Segmentierung des Transportkanalrahmen
in Funkrahmen in den Funkrahmensegmentierern 121 bis 12N bezüglich der 5 wird
der der Segmentierung eines Transportkanalrahmens in Funkrahmen
ohne Einfüllen
von Füllerbits
in den Funkrahmensegmentierer 121 bis 12N bezüglich 6 vorangestellt.
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Für den Fall,
dass das Verhältnis
(Li/Ti) der Größe eines
Transportkanalrahmens, der dem Eingang eines Funkrahmensegmentierers
zugeführt wird,
zu dem Funkrahmen-TTI nicht ganzzahlig ist, wird die Anzahl ri von Füllbits
in der folgenden Weise berechnet, um Li/Ti ganzzahlig zu machen. Da Ti von 0
bis 8 schwankt, schwankt ri von 0 bis 7.
(Li + ri)/Ti, erreicht durch die Verwendung von Füllbits,
ist definiert als KDi bzw. Ri für Downlink
und Uplink.
ri = Ti – (Li mod Ti), hier ri = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
Downlink:
KDi = (LDi + rDi)/TDi; LDi, rDi bzw. TDi sind Li, ri und Ti für das Downlink
Uplink:
Ri = (Li + ri)/Ti
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Falls
die Anzahl ri der Füllbits nicht 0 ist, wird ein
Füllbit
zu der letzten Bitposition eines jeden entsprechenden Funkrahmens
von einem (Ti – ri +
1)ten Funkrahmen zugefügt, um eine konstante Rahmenlänge aufrechtzuerhalten,
d. h. KDi oder Ri.
0 oder 1 werden willkürlich
als Füllbit
ausgewählt.
Das Füllbit hat
wenig mit der Leistung zu tun und dient als ein reserviertes Bit,
das von einem Systembenutzer ausgewählt werden kann. Es kann in
Erwägung
gezogen werden, dass das Füllbit
als ein Discontinuous Transmission (DTX) Bit bezeichnet wird, so
dass ein Transmitter das Füllbit
nach einem Kanalkodieren und -Multiplexen nicht sendet. Die Funkrahmenblöcke, die
in der obigen Art modifiziert sind, um eine konstante Funkrahmenlänge zu haben,
werden dem Multiplexer 200 zugeführt. Dann wird der Arbeitsschritt
der Funkrahmensegmentierer auf einer Bitbasis im Detail beschrieben
werden.
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Für Bits vor
der Funkrahmensegmentierung in einem iten Funkrahmenangleicher 10i wird
angenommen, dass die Anzahl ri der Füllbits bereits
berechnet worden ist und 1 ≤ t ≤ Ti (t gibt einen Funkrahmenindex an). t =
1 für den
ersten Funkrahmen, t 0 2 für
den zweiten Funkrahmen und t = Ti für den letzten Funkrahmen.
Jeder Funkrahmen hat die gleiche Größe (Li +
ri)/Ti. Dann werden
die Ausgabebits eines ersten Interleaver 11l eines iten Funkrahmenangleichers 10i genommen
als bi,1, bi,2,
..., bi,Li und die Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers 12i werden genommen
als ci,1, ci,2,
..., ci[(Li+ri)/Ti] in 10-ms-Rahmeneinheiten für Ti = TTI (ms) eines iten Transportkanals/10
(ms) ∈ {1,
2, 4, 8}. Dann
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers für die ersten
10ms: t = 1
ci,j = bij,
j = 1, 2, ..., (Li + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die zweiten
10ms: t = 2
ci,j = bi(j+(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die (Ti – ri)ten 10ms: t = (Ti – ri)
ci,j = bi,(j+(Ti–ri–1)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die (Ti – ri + 1)ten 10 ms:
t = (Ti – ri +
1)
ci,j = bi,(j+(Ti–ri)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri – 1)/Ti
ci,j = Füll_bit(0/1),
j = (Li + ri)/Ti
:
:
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die Ti ten 10ms: t = Ti
ci,j = bi,(j+(Ti–ri)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri – 1)/Ti
ci,j = Füll_bit (0/1),
j = (Li + ri)/Ti.
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Der
Funkrahmensegmentierer 12i ist in einer Übertragungsvorrichtung
beinhaltet und sein Gegenstück
ist ein Funkrahmendesegmentierer in einer Empfangsvorrichtung. Funkrahmendesegmentierung
ist äquivalent
zu dem umgekehrten Arbeitsablauf einer Funkrahmensegmentierung,
insofern, dass 10 ms-Blöcke,
empfangen für
eine Übertragungsperiode,
sequentiell angeordnet und in einem Rahmen zusammengesetzt werden.
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5 stellt
einen Arbeitsablauf zur Funkrahmenerzeugung dar, bei dem Füllbits in
der oben beschriebenen Art verwendet werden. Variable, wie sie im
folgenden benutzt werden, werden zuerst definiert.
- t:
- Rahmenzeitindex (1,
2, ..., Ti);
- RFi,t:
- ein tten 10ms
Funkrahmen in einem iten Funkrahmenangleicher;
und
- Li:
- Eingangsrahmengröße von dem
iten Funkrahmenangleicher.
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Bezüglich 5 führt der
Funkrahmensegmentierer einen Initialisierungsvorgang in Schritt 511 durch:
t
:= 1/* Funkrahmenindex-Initialisierung */
ri :=
Ti – Li mod Ti/* Anzahl
der Füllbits
*/
Ri := (Li +
ri)/Ti für UL(Uplink)
/* Verhältnis
Rahmen für Uplink
*/
KDi := (LDi +
rDi)/TDi für DL (Downlink)
/* Verhältnis Rahmen
für Downlink
*/.
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In
Schritt 513 überprüft der Funkrahmensegmentierer,
ob die Anzahl ri der Füllbits 0 ist. Falls die Anzahl
ri der Füllbits
0 ist, liest der Funkrahmensegmentierer Daten einer Funkrahmengröße von einem Eingangsrahmen
und speichert sie in Schritt 517. Andererseits, falls die
Anzahl ri der Füllbits nicht 0 ist, überprüft der Funkrahmensegmentierer,
ob ein Rahmenindex t = (Ti – ri + 1) ist in Schritt 515, d. h.
dass dem aktuellen Funkrahmen ein Füllbit addiert wird. In dem
Fall eines Funkrahmens, zu dem kein Füllbit addiert wird, liest der
Funkrahmensegmentierer Daten von einer Funkrahmengröße von dem
Eingangsrahmen und speichert sie in Schritt 519 und fährt mit Schritt 525 fort.
In dem Fall eines Funkrahmens, bei dem ein Füllbit addiert wird, liest der
Funkrahmensegmentierer Daten mit einem Bit weniger als eine Funkrahmengröße von dem
Eingangsrahmen und speichert sie in Schritt 521. Der Funkrahmensegmentierer
fügt die
letzte Bitposition des gespeicherten Funkrahmens in Schritt 523 ein,
erhöht
den Rahmenindex t um 1 in Schritt 525, und überprüft, ob der aktualisierte
Rahmenindex t größer ist
als die Segmentanzahl Ti in Schritt 527,
die dem Funkrahmen-TTI entspricht. Falls der Rahmenindex t kleiner ist
als die Segmentanzahl Ti, die dem Funkrahmen-TTI
entspricht, kehrt der Funkrahmensegmentierer zu Schritt 513 zurück. Falls
der Rahmenindex t größer ist
als die Segmentanzahl Ti, die dem Funkrahmen-TTI
entspricht, endet der Arbeitsablauf der Funkrahmenerzeugung. Funkrahmen,
die in dieser Art erzeugt werden, werden sequentiell dem zweiten
Multiplexer 200 zugeführt.
-
Funkrahmensegmentierung
ohne Einfügen
von Füllbits
-
Ein
Funkrahmensegmentierer, der keine Füllbits verwendet, kann anstatt
des oben beschriebenen Funkrahmensegmentierers verwendet werden.
Da Ti sich zwischen 0 und 8 bewegt, reicht
ri von 0 bis 7. (Li +
ri)/Ti für Downlink
und Uplink sind definiert als KDi bzw. Ri.
ri = Ti – (Li mod Ti), hier ri = {(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
Downlink:
KDi = (LDi + rDi)/TDi
Uplink:
Ri = (Li + ri)Ti
-
Die
Bit-basierten Arbeitsschritte des Funkrahmensegmentierers, der keine
Füllbits
verwendet, werden im Detail beschrieben.
-
Für Bits vor
der Funkrahmensegmentierung in dem iten Funkrahmenangleicher 10i wird
angenommen, dass die Anzahl ri der Füllerbits
bereits berechnet worden ist und 1 ≤ t ≤ Ti (t gibt
den Funkrahmenindex an). t = 1 für
den ersten Funkrahmen, t = 2 für den
zweiten Funkrahmen und t = Ti für den letzten Funkrahmen.
-
Dann
seien die Ausgabebits des ersten Interleavers 11i in dem
iten Funkrahmenangleicher 10i bi,1, bi,2, ..., bi,Li und die Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers 12i ci,1, ci,2, ..., ci,(Li+ri)/TI in einer 10-ms-Rahmeneinheit
für Ti = TTI (ms) des iten Transportkanal/10 (ms) ∈ {1, 2,
4, 8}. Dann
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers für die ersten
10ms: t = 1
ci,j = bij, j
= 1, 2, ..., (Li + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die zweiten
10ms: t = 2
ci,j = bi(j+(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (ILi + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die (Ti – ri)ten 10ms: t = (Ti – ri)
ci,j = bi,(j+(Ti–ri–1)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri)/Ti
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die (Ti – ri + 1)ten 10 ms:
t = (Ti – ri +
1)
ci,j = bi,(j+(Ti–ri)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri – 1)/Ti
:
:
Ausgabebits des Funkrahmensegmentierers
für die Ti ten 10ms: t = Ti
ci,j = bi,(j+(Ti–ri)(Li+ri)/Ti)),
j = 1, 2, ..., (Li + ri – 1)/Ti
-
Wenn
ri nicht 0 ist, ist die Größe der ersten bis
(Ti – ri)ten Funkrahmen
gleich Ri und die Größe der (Ti – ri + 1)ten bis zum
letzten Funkrahmen ist (Ri – 1 ). Für Downlink,
falls rDi nicht 0 ist, ist die Größe des ersten
bis zum (TDi – rDi)ten Funkrahmen gleich KDi und
die Größe der (TDi – rDi + 1)ten bis zum
letzten Funkrahmen gleich (KDi – 1). Funkrahmenblöcke mit Größen, die
mit der Zeit variieren, werden dem Multiplexer zugeführt. Wegen
der variablen Funkrahmengröße kann
eine Framegröße in dem
Multiplexer bei allen 10-ms-Intervallen
variieren und der physikalische Kanalsegmentierer kann auch alle
10-ms-Intervalle
unterschiedliche arbeiten, was die Steuerung der Rahmengröße verkompliziert.
Entsprechend ist es vorzuziehen, einen Funkrahmensegmentierer zu verwenden,
der Füllbits
einsetzt.
-
Der
Funkrahmensegmentierer 12i ist in einer Übertragungsvorrichtung
beinhaltet und sein Gegenstück
ist ein Funkrahmendesegmentierer in einer Empfangsvorrichtung.
-
Funkrahmendesegmentierung
ist äquivalent zu
dem umgekehrten Arbeitsablauf einer Funkrahmensegmentierung insofern,
dass 10-ms-Blöcke,
die für
eine Übertragungsperiode
empfangen werden, sequentiell angeordnet und in einem Rahmen zusammengesetzt
werden.
-
6 stellt
einen Arbeitsablauf für
eine Funkrahmenerzeugung ohne Einfügen von Füllbits in der oben beschriebenen
Weise dar. Die im Folgenden benutzten Variablen werden zuerst definiert.
- t:
- Rahmenzeitindex (1,
2, ..., Ti);
- RFi,t:
- ein tter 10-ms-Funkrahmen
in einer iten Kanalkodierungs- und Multiplexkette;
und
- Li:
- Eingangsrahmengröße von der
iten Kanalkodierungs- und Multiplexkette.
-
Bezüglich 6 führt der
Funkrahmensegmentierer einen Initialisierungsvorgang in Schritt 611 durch:
t
:= 1/* Funkrahmenindex-Initialisierung */
ri:=
Ti – Li mod Ti/* Anzahl
der Füllbits
*/
Ri := (Li +
ri)/Ti für UL(Uplink)/*
Verhältnis
Rahmen für Uplink
*/ KDi := (LDi +
rDi)/TDi für DL (Downlink)/*
Verhältnis
Rahmen für
Downlink */.
-
In
Schritt 613 überprüft der Funkrahmensegmentierer,
ob die Anzahl ri der Füllbits 0 ist. Falls die Anzahl
ri der Füllbits
0 ist, liest der Funkrahmensegmentierer Daten einer Funkrahmengröße von einem Eingangsrahmen
und speichert sie in Schritt 617. Andererseits, falls die
Anzahl ri der Füllbits nicht 0 ist, überprüft der Funkrahmensegmentierer,
ob ein Funkrahmenindex gleich (Ti – ri + 1) ist in Schritt 615. Falls
der Rahmenindex t kleiner als (Ti – ri + 1) ist, liest der Funkrahmensegmentierer
Daten einer Funkrahmengröße von einem
Eingangsrahmen und speichert sie in den Schritt 619 und
fährt mit
Schritt 623 fort. Falls der Rahmenindex t gleich oder größer als
(Ti – ri + 1) ist, liest der Funkrahmensegmentierer Daten
ein Bit weniger als eine Funkrahmengröße von dem Eingangsrahmen und
speichert sie in dem Schritt 621. Der Funkrahmensegmentierer
erhöht den
Rahmenindex t um 1 in Schritt 623 und überprüft, ob der aktualisierte Rahmenindex
t größer als
die Segmentanzahl Ti ist in Schritt 625,
wobei Ti dem Funkrahmen TTI entspricht.
Falls der Rahmenindex t kleiner ist als die Segmentanzahl Ti, die dem Funkrahmen-TTI entspricht, kehrt
der Funkrahmensegmentierer zu Schritt 613 zurück. Falls
der Rahmenindex t größer ist
als die Segmentanzahl Ti, die dem Funkrahmen-TTI
entspricht, endet der Arbeitsablauf für die Funkrahmenerzeugung.
Funkrahmen, die in dieser Art erzeugt worden sind, werden sequentiell
dem Multiplexer 200 zugeführt.
-
Multiplexen
-
Der
Multiplexer für
das Uplink wird beschrieben. Bits, wie im Folgenden beschrieben,
werden dem Eingang des Multiplexers 200 zugeführt.
Ausgabebits
des Ratenangleichers #1: c1,1, c1,2, ..., c1,K1
Ausgabebits
des Ratenangleichers #2: c2,1, c2,2, ..., c2,K2
Ausgabebits
des Ratenangleichers #3: c3,1, c3,2, ..., c3,K3
...
Ausgabebits
des Ratenangleichers #N: cN,1, cN,2, ..., cN,KN
Die
Ausgabebits d1, d2,
..., dp des Multiplexers 200 sind,
wenn
j = 1, 2, 3, ..., P (P = K1 + K2 +
... +KN),
dj =
ci,j j = 1, 2, ..., K1
dj = c2,(j–K1) j
= K1 + 1, K1 + 2,
..., K1 + K2
dj = c3,(j–(K1+K2)) j
= (K1 + K2) + 1,
(K1 + K2) + 2, ...,
(K1 + K2) + K3
...
dj = cN,(j–(K1+K2+...+KN–1)) j
= (K1 + K2 + ...
+ KN–1)
+ 1, (K1 + K2 +
... + KN–1)
+ 2, ..., (K1 + K2 +
... + KN–1)
+ KN
-
Nun
wird im Folgenden der Arbeitsablauf des Multiplexers 200 für Downlink
beschrieben.
-
Bits,
wie im Folgenden beschrieben, werden dem Eingang-Multiplexers 200 zugeführt.
Ausgabebits
des Ratenangleichers #1: c1,1, c1,2, ..., c1,K1
Ausgabebits
des Ratenangleichers #2: c2,1, c2,2, ..., c2,K2
Ausgabebits
des Ratenangleichers #3: c3,1, c3,2, ..., c3,K3
...
Ausgabebits
des Ratenangleichers #N: cN,1, cN,2, ..., cN,KN
Die
Ausgabebits d1, d2,
..., dp des Multiplexers 200 sind,
wenn
j = 1, 2, 3, ..., P (P = K1 + K2 +
... + KN),
dj =
ci,j j = 1, 2, ..., K1
dj = c2,(j–K1) j
= K1 + 1, K1 + 2,
... , K1 + K2
dj = c3,(j–(K1+K2)) j
= (K1 + K2) + 1,
(K1 + K2) + 2, ...
, (K1 + K2) + K3
dj = cN,(j–(K1+K2+...+KN–1)) j
= (K1 + K2 + ...
+KN–1)
+ 1, (K1 + K2 +
...
+ KN-1) + 2, ..., ((K1 +
K2 + ... +KN–1)
+ KN
-
Der
Multiplexer 200 ist in einer Sendevorrichtung beinhaltet
und sein Gegenstück
ist ein Demultiplexer in einer Empfangsvorrichtung. Der Demultiplexer
vollführt
den umgekehrten Arbeitsablauf des Multiplexers 200, d.
h. er segmentiert einen Eingangsrahmen in N-Blöcke und führt die N-Blöcke den
entsprechenden Funkrahmen-Dematcher zu.
-
7 ist
ein Flussdiagramm, das eine Funkrahmen-Multiplex-Vorgang in dem
Multiplexer 200 darstellt. Vor der Beschreibung der in 7 dargestellten
Prozedur werden Terme, wie sie im Folgenden benutzt werden, definiert.
- N:
- Gesamtanzahl der Funkrahmenangleicher;
- i:
- Funkrahmenangleicher-Index
(1, 2, ..., N); und
- RFi:
- ein 10 ms-Funkrahmen
in einem iten Funkrahmenangleicher.
-
Der
Multiplexer 200 setzt den Funkrahmenangleicher-Index i
auf einen anfänglichen
Wert 1 in Schritt 711 und speichert einen Funkrahmen, der
von dem iten Funkrahmenangleicher empfangen
wurde, in einem Multiplex-Zwischenspeicher in Schritt 713.
In Schritt 715 erhöht
der Multiplexer 200 den Funkrahmenangleicher-Index i um
1. Dann überprüft der Multiplexer 200 in
Schritt 717, ob der erhöhte
Index i größer als
die Gesamtanzahl N der Funkrahmenangleicher ist. Falls i gleich
oder kleiner als N ist, kehrt der Multiplexer 200 zu Schritt 713 zurück. Falls
i größer als
N ist, beendet der Multiplexer 200 den Multiplexvorgang.
Wie oben beschrieben, speichert der Multiplexer sequentiell Funkrahmen,
die von den Funkrahmenangleichern empfangen werden, in dem Multiplex-Zwischenspeicher
und erzeugt einen gemultiplexten Rahmen der Größe P, der ein serieller Datenrahmen
ist.
-
Physikalische
Kanalsegmentierung
-
Die
physikalischen Kanalrahmensegmentierer 300 arbeiten in
der gleichen Weise für
Uplink wie Downlink.
-
Seien
die Bits einer seriellen Datenrahmenausgabe von einem Multiplexer
d1, d2, ...dP, und die Anzahl der physikalischen Kanäle M. Dann,
sind
Ausgabebits des physikalischen Kanalrahmensegmentierers für physikalischen
Kanal #1:
e1,j = dj 1
= 1, 2, ..., P/M
sind Ausgabebits des physikalischen Kanalrahmensegmentierers
für physikalischen
Kanal #2:
e2,j = d(j+P/M) =
1, 2, ..., P/M
sind Ausgabebits des physikalischen Kanalrahmensegmentierers
für physikalischen
Kanal #M:
eM,j = d(j+(M–1)P/M j
= 1, 2, ..., P/M
-
Das
obige physikalische Kanalsegmentierungsschema in dem physikalischen
Kanalsegmentierer ist insofern vorteilhaft, dass der beste Nutzen aus
den Effekten des zweiten Interleavers gezogen werden kann. Daher
kann die Wahrscheinlichkeit von Bitfehlern nach der Dekodierung
bei einem Empfänger,
die von einem Burst-Fehler auf einem Fading-Kanal, minimiert werden
können.
Für eine
Datenrate von 1/3 für
einen allgemeinen Kanalkodierer stellen drei Symbole ein Informationsbit
dar. Ein anderes physikalisches Kanalsegmentierungsschema mit M
= 3 und P = 30 kann des weiteren in Betracht gezogen werden, wie
im Folgenden gezeigt:
Bits vor einer physikalischen Kanalsegmentierung:
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 29
Bits nach der physikalischen Kanalsegmentierung:
physikalischer
Kanal #1: 0 3 6 9 12 ... 27
physikalischer Kanal #2: 1 4 7
10 13 ... 28
physikalischer Kanal #3: 2 5 8 11 14 ... 29
-
Da
der gleiche zweite Interleaver für
die Segmentierung dieser drei Kanäle verwendet wird, sind immer
drei Eingangssymbole aufeinanderfolgend nach dem zweiten Verschachteln.
Entsprechend sind die drei aufeinanderfolgenden Symbole höchstwahrscheinlich
fehleranfällig
für ein
Fading zu einem spezifischen Zeitpunkt.
-
Derweil
ist ein Segment, das aufeinanderfolgende Bits von der gleichen Anzahl
hat, in der vorliegenden Erfindung einem physikalischen Kanal zugeordnet
und so
Bits vor der physikalischen Kanalsegmentierung:
0
1 2 3 4 5 6 7 8 91 0. ...29
Bits nach der physikalischen Kanalsegmentierung:
physikalischer
Kanal #1: 0 1 2 3 ... 9
physikalischer Kanal #2: 10 11 12 13
... 29
physikalischer Kanal #3: 20 21 22 23 ... 29
-
Nach
einem zweiten Verschachteln haben drei physikalische Kanäle eine
unterschiedliche Zeit in der selben Bitposition, wodurch die Wahrscheinlichkeit
von übereinstimmen
den Fehlern wegen Fading in drei Symbolen reduziert wird, die ein
Informationsbit darstellen. Daher kann ein Receiver in der vorliegenden
Erfindung eine geringere Bit-Fehlerrate (BER) haben als die oben
beschriebene physikalische Kanalsegmentierung.
-
Der
physikalische Kanalrahmensegmentierer ist in einer Sendevorrichtung
beinhaltet und sein Gegenstück
ist ein physikalischer Kanaldesegmentierer in einer Empfangsvorrichtung.
Der physikalische Kanaldesegmentierer führt den umgekehrten Arbeitsablauf
des physikalischen Kanalsegmentierers durch, d. h. er ordnet sequentiell
M physikalische Kanalrahmen an und fügt sie in einem Rahmen zusammen.
-
8 ist
ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer physikalischen Kanalrahmen-Erzeugung
in dem physikalischen Kanalsegmentierer darstellt. Begriffe, wie
sie im Folgenden verwendet werden, werden zuerst definiert.
- m:
- Physikalischer Kanalindex
(1, 2, ..., M);
- M:
- Gesamtanzahl der physikalischen
Kanäle;
und
- P:
- Index Datenblockgröße in Bits.
-
Bezugnehmend
auf 8 setzt der physikalische Kanalsegmentierer 300 den
physikalischen Kanalindex M in Schritt 811 auf einen anfänglichen Wert
1 und liest einen Datenblock der Größe P/M von den Eingangsdaten
der Größe P und
speichert sie in einem mten physikalischen
Kanal-Zwischenspeicher in Schritt 813. Dann erhöht der physikalische
Kanalsegmentierer 300 den physikalischen Kanalindex m um
1 in Schritt 815 und überprüft in Schritt 817,
ob der erhöhte
Kanalindex m größer als
die Gesamtanzahl M der physikalischen Kanäle ist. Falls m gleich oder
kleiner als M ist, kehrt der physikalische Kanalsegmentierer 300 zu
Schritt 813 zurück.
Im anderen Fall, falls m größer als
M ist, endet die physikalische Kanalsegmentierung.
-
Implementierung
einer Sendevorrichtung
-
4 ist
ein Blockdiagramm einer Kanalempfangsvorrichtung, die die Gegenstücke des Funkrahmensegmentierers,
des Multiplexers und des physikalischen Kanalsegmentierers wie oben
beschrieben aufweist.
-
Bezugnehmend
auf 4 speichert ein physikalischer Kanalspeicher 411 zweite
verschachtelte Symbole. Ein erster Adressgenerator 412 generiert eine
Schreibadresse für
alle M-Bits der zweiten verschachtelten Symbole, unter der die M-Bits
in dem physikalischen Kanalspeicher 411 gespeichert werden.
Ein zweiter Adressgenerator 413 erzeugt eine Leseadresse
für sequentielles
Lesen der Symbole von dem physikalischen Kanalspeicher 411,
wenn die Symbole vollständig
in dem physikalischen Kanalspeicher 411 gespeichert sind.
Ein Demultiplexer 414 verteilt Symbole, die von dem physikalischen
Kanalspeicher 411 empfangen werden, auf N Zwischenspeicher 415 bis 4N5.
Die Zwischenspeicher 415 bis 4N5 führen die
gespeicherten Symbole zu den entsprechenden Funkdesegmentierern 417 bis 4N7 ohne
Raten-Dematching, falls die Symbole für das Downlink sind und zu
Raten-Dematchern 416 bis 4N6, falls die Symbole
für das
Uplink sind. Die Raten-Dematcher 416 bis 4N6 führen 0-Symboleinfügung und
Symbolkombination in der umgekehrten Reihenfolge der Ratenanpassung
durch. Die Funkrahmen-Desegmenter 417 bis 4N7 fügen die Symbole,
die von den Raten-Dematchern 416 bis 4N6 empfangen
werden, zu Daten entsprechender Transportkanal TTI zusammen und übertragen
die desegmentierten Daten zu einem Kanaldekodierer zum Kanaldekodieren.
-
Für einen
Schreibvorgang bewirkt der erste Adressgenerator 412 das
Schreiben jeder M Bits, die nach dem zweiten Entschachteln erhalten
werden, in den physikalischen Kanalspeicher 411, der ein
Bufferspeicher ist zum Speichern von Symbolen. Daher empfängt der
physikalische Kanalspeicher 411 eine Gesamtheit von P Symbolen
von dem zweiten Interleaver durch P/M-maliges Tätigsein. Wenn keine Daten auf
dem Kanalkodierungs- und Multiplexkanal sind, ist die Gesamtanzahl
der empfangenen Symbole kleiner als P. Daher ist die maximale Puffergröße P. Nach
Komplettierung des Schreibvorgangs erzeugt der zweite Adressgenerator 413 Leseadressen
und Symbole werden von dem physikalischen Kanalspeicher 411 in
der Adress-Generierungs-Reihenfolge gelesen. Der Lesevorgang wird
in (Li + ri)/Ti (= Ri)-Einheiten
durchgeführt.
Durch Lesen von N-Rahmen der Größe Ri wird eine Gesamtanzahl von P-Symbolen zu
den N-Zwischenspeichern 415 bis 4N5 durch den
Demultiplexer 414 übertragen.
Jeder Zwischenspeicher hat die Größe von Ti × Ri (i = 1, 2, 3, ..., N). In diesem Fall dient
der Multiplexer 414 die N-Symbole zu unterscheiden. Die
klassifizierten Symbole werden direkt zu den Funkrahmen-Desegmentern 417 bis 4N7 ohne
Raten-Dematching übertragen,
falls sie für
Downlink sind, wobei die Symbole einem Ratendematching unterzogen
werden, falls sie für
Uplinks sind. Das heißt,
die Raten-Dematcher 416 bis 4N6 implementieren
0-Symboleinfügung und Symbolkombination,
die der umgekehrte Arbeitsablauf der Ratenanpassung ist. Dann übertragen
die Funkrahmen des Segmentierers 417 bis 4N7 desegmentierte
Symbole zu den entsprechenden Kanaldekodern zur Kanaldekodierung.
Wie in der obigen Beschreibung erwähnt, ist der Arbeitsablauf
der Empfangsvorrichtung im Grunde der Umgekehrte der Sendevorrichtung.
-
Entsprechend
der vorliegenden Erfindung und wie oben beschrieben sind Funkrahmensegmentierung,
Multiplexen, und physikalische Kanalsegmentierung für Multiplexen
und Kanalkodierung im Detail definiert. Rahmen verschiedener Arten,
erzeugt von Kanalko dierern, werden zu Funkrahmen umgewandelt, gemultiplext
und in physikalische Rahmen umgeformt. Die physikalischen Rahmen
werden dann physikalischen Kanälen
zugeordnet. Daher können
Uplink- und Downlink-Sendevorrichtungen in einem CDMA-Kommunikationssystem
verschiedene Kommunikationsdienste wie die Übertragung von Sprache, Daten
und Bildern implementieren.