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Bereich der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft insgesamt ein System und Verfahren zum Minimieren
des Verlustes von Sprachpaketen während einer Kandidaten-Frequenz-Suche
(CFS) einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
Telefonbasisstation (BS) mit drahtloser Kommunikation stellt ein(e)
Nutzungsfrequenz(band) für
eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung des Codemultiplexverfahrens
(CDMA) innerhalb eines abgedeckten Bereichs von beschränkter Größe bereit.
Da eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung durch einen Versorgungsbereich
hindurch zu einem angrenzenden Versorgungsbereich hin bewegt wird, schaltet
die drahtlose Vorrichtung von der Nutzungsfrequenz der BS für den ersten
Versorgungsbereich um auf die Nutzungsfrequenz der BS für den angrenzenden
Versorgungsbereich um. Solch ein Umschalten wird eine harte Übergabe
(bzw. hartes Handover oder Hard-Handover) (Englisch: "hard handoff") genannt. Beispielsweise
bewegt sich eine drahtlose Vorrichtung zum Rand des ersten Versorgungsbereichs
hin, bis das Leistungsniveau für
die Nutzungsfrequenz in dem ersten Versorgungsbereich unzureichend
ist, um durch die drahtlose Vorrichtung empfangen zu werden. An
diesem Punkt instruiert die erste BS die drahtlose Vorrichtung,
umzuschalten auf die BS für
einen angrenzenden Versorgungsbereich mit einer Nutzungsfrequenz
mit einem Leistungsniveau, das ausreichend ist, um durch die drahtlose Vorrichtung
empfangen zu werden. Falls während des
Umschaltens auf die angrenzende Nutzungsfrequenz ein Problem auftritt,
kann ein Trennen des Anrufs auftreten, da der Anruf nicht länger von
der ersten Nutzungsfrequenz getragen wird.
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Hard-Handovers
können
von der BS ohne Unterstützung
von der drahtlosen Vorrichtung ausgeführt werden. In diesen Fällen überwacht
eine BS die Signalstärke
von einer drahtlosen Vorrichtung, und wenn das beobachtete Leistungsniveau
nicht ausreichend ist, um die Kommunikation zwischen der Basisstation
und der drahtlosen Vorrichtung aufrechtzuerhalten, erlässt die
BS einen Befehl an die drahtlose Vorrichtung, auf bzw. an eine andere,
mit einem benachbarten Versorgungsbereich korrespondierende Nutzungsfrequenz
umzuschalten bzw. hart zu übergeben.
Nicht-unterstützte
Hard-Handovers haben mindestens zwei Probleme. Oft werden Anrufe
während
des Durchführens
eines Hard-Handovers getrennt, weil die drahtlose Vorrichtung eine
unzureichende Signalqualität
von dem benachbarten Versorgungsbereich hat. In anderen Fällen springt
die drahtlose Vorrichtung hin und her oder oszilliert zwischen der
Nutzungsfrequenz in dem ersten Versorgungsbereich und der Nutzungsfrequenz
in einem angrenzenden Versorgungsbereich. Dies tritt auf, falls
das von der BS in dem angrenzenden Bereich beobachtet Leistungsniveau
von der drahtlosen Vorrichtung nicht gleichbleibend ausreichend
ist, die Kommunikation zwischen der BS und der drahtlosen Vorrichtung
zu unterstützen.
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Mit
dem Aufkommen von TIA/EIA-95-B können
Hard-Handovers mit Hilfe der drahtlosen Vorrichtung durchgeführt werden.
Solche Handovers werden mobil unterstütze Hard-Handovers (Englisch: "Mobile Assisted Hard
Handoff") (MAHHO)
genannt. Die durch die drahtlose Vorrichtung während eines MAHHO bereitgestellte
Unterstützung
wird eine Kandidaten-Frequenz-Suche
(CFS) genannt. In einer MAHHO weist die die Versorgung bereitstellende
BS, wenn eine drahtlose Vorrichtung sich dem Rand ihres derzeitigen
Versorgungsbereichs annähert,
die drahtlose Vorrichtung an, eine CFS durchzuführen. Beim Durchführen der
CFS prüft
die drahtlose Vorrichtung das Leistungsniveau des Pilottons für die Nutzungsfrequenz
in einem angrenzenden Versorgungsbereich (führt eine CFS durch) und meldet
der BS die Ergebnisse der CFS zurück. Falls die drahtlose Vorrichtung
ein angrenzendes Frequenzpilotsignal berichtet, das zum Empfangen
durch die drahtlose Vorrichtung ausreicht, weist die BS die drahtlose Vorrichtung
an, eine harte Übergabe
(bzw. ein Hard-Handover) an den angrenzenden Versorgungsbereich
durchzuführen.
Falls die drahtlose Vorrichtung ein Pilotsignal-Leistungsniveau
berichtet, dass unzureichend ist, um durch die drahtlose Vorrichtung empfangen
zu werden, kann die BS der drahtlosen Vorrichtung erlauben, auf
ihrer aktuellen Nutzungsfrequenz zu bleiben, solange bis die drahtlose
Vorrichtung in einer folgenden CFS Pilotsignal-Leistungsniveaus
berichtet, die ausreichen, durch die drahtlose Vorrichtung empfangen
zu werden.
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Ein
MAHHO kann die Anzahl von Anrufen, die während Hard-Handovers getrennt werden, und die Fälle von
Oszillationen zwischen Nutzungsfrequenzen reduzieren. Aber während die
drahtlose Vorrichtung eine CFS durchführt, kann die drahtlose Vorrichtung
auch Sprachpakete zur Übertragung
erzeugen oder kann die BS Sprachpakete zum Empfang durch die drahtlose
Vorrichtung übertragen.
Leider erfordert eine MAHHO, dass die drahtlose Vorrichtung während einer
CFS von der Nutzungsfrequenz weg eingestellt wird. Daher gehen,
als eine Konsequenz der CFS, die oben genannten Sprachpakete verloren.
Der Verlust dieser Pakete kann eine bemerkbare Verschlechterung
der Sprachkommunikation zur Folge haben.
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Die
internationale Patentanmeldung Nr.
WO 02/28122 A2 offenbart einen Prozess zum
Durchführen
einer CFS, der auf einer Zeitplantechnik beruht, um die Wahrscheinlichkeit
eines Trennens eines Anrufs während
eines Hard-Handovers zu reduzieren. Die Zeitplantechnik verwendet
vorläufige
Handover-Daten und Berechnungen, um eine Suchprozedur oder "Strategie" zum Durchführen einer
CFS auszugeben. Das
US-Patent Nr. 6,459,689
B1 offenbart ein Verfahren und ein System für MAHHOs,
das Minimalratenübertragungspakete
durchsticht (Englisch: "punctures"), um eine CFS durchzuführen. Während dieser
Ansatz den Verlust von Informationen im Ganzen zu vermeiden, ist
er beschränkt
sowohl in dem zum Durchstechen der Übertragungen der mobilen Station
geschaffenen Zeitfenster als auch in der Frequenz, in welcher das
Fenster ankommt. Demgemäß bleibt
im Stand der Technik ein starkes Bedürfnis nach einer drahtlosen
Kommunikationsvorrichtung zum Durchführen einer CFS mit einer minimalen
Unterbrechung des Sendens und Empfangens von Sprachpaketen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Zu
diesem Zweck schafft die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen
der Ansprüche
1, 2, 3 oder 4 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
Weitere Ausführungsbeispiele
werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
Erfindung befasst sich mit der Identifizierung von Kommunikationsverbindungsrahmen
(Englisch: "communication
link frames"), während denen es
optimal ist, eine Kandidaten-Frequenz-Suche (CFS) für eine drahtlose
Kommunikationsvorrichtung während
eines mobil unterstützten
Hard-Handovers (MAHHO) durchzuführen.
Die Erfindung erkennt, dass Übertragungen
an eine und von einer drahtlosen Vorrichtung während einer CFS unterbrochen werden.
Die Erfindung befasst sich mit diesem Problem durch Identifizieren,
von Kommunikationsverbindungsrahmen, die minimale oder keine Benutzerinformation
enthalten, als bevorzugte Verbindungsrahmen, während der eine CFS durchzuführen ist. Zum
Beispiel Rahmen, die auftreten während
Pausen oder während
Schweigens in Sprachkonversationen.
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Zusätzliche
Einzelheiten des oben beschriebenen Verfahrens und eines Systems
zum Minimieren des Verlustes von Sprachpaketen während einer CFS einer drahtlosen
Kommunikationsvorrichtung werden unten geliefert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm des Systems zum Minimieren des Verlustes
von Datenpaketen während
einer Kandidaten-Frequenz-Suche (CFS) einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das das erfindungsgemäße System
in einer Drahtlos-Kommunikations-Basisstation
zeigt.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren zum Minimieren des Verlusts
von Sprachpaketen während
einer CFS einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 gezeigte
Verfahren mit weiteren Einzelheiten zeigt.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 gezeigte
Verfahren mit weiteren Einzelheiten zeigt.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 gezeigte
Verfahren mit weiteren Einzelheiten zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm des Systems 100 zum Minimieren
des Verlusts von Sprachpaketen während
einer Kandidaten-Frequenz-Suche (CFS) einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung strebt danach, die Kommunikationsverbindungsrahmen,
die minimale Benutzerinformation haben, vorzugsweise Niedrigraten-Rahmen, die während Pausen
in einer Sprachkommunikation gesendet werden, zu identifizieren, zur
Verwendung als Rahmen zum Starten einer mit einem mobil unterstützten Hard-Handover
(MAHHO) assoziierten CFS. Wie in dem obigen Hintergrund-Abschnitt
beschrieben, können
Sprachpakete in Kommunikationsverbindungsrahmen verloren gehen während einer
CFS. Falls daher die CFS in einem Verbindungsrahmen durchgeführt wird,
der minimale Benutzerdaten enthält,
gibt es eine minimale Verschlechterung einer drahtlosen Kommunikation. Das
System 100 enthält
einen Monitor 102 und einen Ratenidentifizierer 104.
Der Ratenidentifizierer 104 hat einen Ausgang zum Liefern
eines CFS-Signals auf einer Leitung 106, das einen Kommunikationsverbindungsrahmen,
in dem eine CFS auszuführen ist,
identifiziert in Antwort auf ein Identifizieren minimaler Informationsrahmenraten
in den überwachten Rahmen.
Die tatsächliche
CFS-Operation wird durch andere Elemente der drahtlosen Vorrichtung
(nicht gezeigt) außerhalb
des Systems 100 durchgeführt.
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Die
folgende Diskussion stellt eine Reihe von Beispielen für den Betrieb
des Systems 100 vor. Es wird verstanden, dass diese Beispiele
nicht erschöpfend
sind, und dass andere mögliche
Beispiele eines Betriebs in der Erfindung enthalten sind. Die Beispiele
des Systems 100 basieren auf drei Arten von Verbindungsrahmen,
die in dem TIA/EIA-733-Standard definiert
sind: einem Vollratenrahmen, einem Übergangsratenrahmen, und einem
Niedrigstratenrahmen. Die Raten eines Rahmens beziehen sich im Allgemeinen
auf die Menge von in dem Rahmen transportierter Information, typischerweise
ausgedrückt
in Bits/Sekunde.
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Steuerungsfunktionen,
wie zum Beispiel ein Beibehalten des Verkehrskanals, werden von
allen drei Arten von Rahmen unterstützt. Ein Vollratenrahmen wird
verwendet, um Benutzerinformationen zu übertragen. Unter dem TIA/EIA-733-Standard ist eine
Vollratenrahmenrate 14400 Bits/Sekunde. Ein Niedrigsratenrahmen
oder automatischer Schwellenratenrahmen wird während Pausen oder während Schweigens
in Sprachnachrichten verwendet, um weißes Rauschen zu übertragen.
Ein typischer Niedrigstratenrahmen ist 1/8 der Rate eines Vollratenrahmen,
oder eine 1/8 Rate. Ein Übergangsratenrahmen
tritt zwischen einem Vollratenrahmen und einem Niedrigstratenrahmen
während
des Übergangs von
einem Vollratenrahmen auf einen Niedrigstratenrahmen oder von einem
Niedrigstratenrahmen auf einen Vollratenrahmen auf. Unter dem TIA/EIA-733-Standard kann ein Übergangsratenrahmen
Benutzerdaten enthalten, aber die Rate des Übergangsrahmens ist typischerweise
geringer als eine Vollrahmenrate. Zum Beispiel enthalten typischer Übergangsrahmenraten
eine 1/4 Rate und eine 1/2 Rate für einen 13 k-Vocoder, der in
dem TIA/EIA-733 spezifiziert ist, und eine 1/2 Rate für einen
EVRC-Codex (Enhanced Variable Rate Coder), der in TIA/EIA- 127 spezifiziert
ist. Übergangsratenrahmen
und Niedrigstratenrahmen werden für den Beginn einer CFS bevorzugt.
Es wird verstanden, dass die Erfindung nicht auf die TIA/EIA-733-
oder TIA/EIA-127-Standard-Rahmentypen beschränkt ist und dass die Erfindung
auf andere Definitionen und Kombinationen von Rahmen oder Rahmenraten
anwendbar ist.
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In
den Beispielen des Systems 100, die folgen, werden Übergangsraten
für einen
13 k-Vocoder verwendet. Es wird verstanden, dass Beispiele, welche
andere Übergangsraten
verwenden, beispielsweise die für
einen EVCR, auch auf das System 100 anwendbar sind. Der
Monitor 102 enthält
einen Eingang zum Annehmen von Vorwärts-Kommunikationsverbindungsrahmen auf
der Leitung 108 und einen Eingang zum Annehmen von Rückwärts-Kommunikationsverbindungsrahmen
auf der Leitung 110. Der Monitor 102 enthält auch
einen Steuerungseingang zum Annehmen eines Vorwärts-Initiierungs-Auswahlsignals
auf der Leitung 112, einen Steuerungseingang zum Annehmen
eines Rückwärts-Initiierungs-Auswahlsignals
auf der Leitung 114, und einen Ausgang zum Liefern eines
Initialrahmensignals auf der Leitung 116. Das System 100 kann
in einem Einfachmodus arbeiten. Das heißt, zu einem gegebenen Zeitpunkt
kann das System 100 an entweder einem Vorwärts- oder einem Rückwärts-Kommunikationsverbindungsrahmen
arbeiten. In Antwort auf das Empfangen eines Vorwärts-Initiierungs-Auswahlsignals
liefert der Monitor 102 in dem Initialrahmensignal den
aktuellen Vorwärts-Verbindungsrahmen
in dem Monitor 102. Das heißt, den Vorwärts-Verbindungsrahmen,
der durch den Monitor gleich nach dem Empfang eines Vorwärts-Initiierungs-Auswahlsignals
angenommen wurde. Auf ähnliche
Weise liefert der Monitor 102 in dem Initialrahmensignal
den aktuellen Rückwärts- Verbindungsrahmen
in dem Monitor 102 in Antwort auf das Rückwärts-Initiierungs-Auswahlsignal.
Sobald der Monitor 102 das Initialrahmensignal auf der
Leitung 116 liefert, ist der Betrieb des Systems 100 im
Wesentlichen derselbe für
sowohl Vorwärts-
als auch Rückwärts-Kommunikationsverbindungsrahmen.
Daher wird eine weitere Bezugnahme auf Vorwärts- oder Rückwärtsrahmen nur in den Fällen gemacht,
in denen das System 100 bei Vorwärts- oder Rückwärtsrahmen unterschiedlich arbeitet.
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Der
Ratenidentifizierer 104 enthält einen Sortierer 118 mit
einem Eingang zum Annehmen des Initialrahmensignals auf der Leitung 116 und
einen Steuerungsausgang zum Liefern eines Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignals
auf Leitung 120. Der Sortierer 118 enthält auch
einen Steuerungsausgang zum Liefern eines Sequenzauswahlsignals
an die Leitung 122 und einen Ausgang zum Liefern des CFS-Initiierungs-Signals
an die Leitung 106. In Antwort auf ein Empfangen des Initialrahmensignals identifiziert
der Sortierer die Rate des Rahmens in dem Initialrahmensignal und
liefert das Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignal, das CFS-Initiierungs-Signal oder das Sequenzauswahlsignal
in Übereinstimmung
mit der Rate des Initialrahmens.
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Für eine Übergangs-1/2-Rahmenrate
liefert der Sortierer 118 das Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignal
auf Leitung 120. Für
einen Vollratenrahmen liefert der Sortierer 118 das Sequenzauswahlsignal
auf Leitung 122. In diesen zwei Fällen ist eine weitere Analyse
durch das System 100 erforderlich, bevor ein optimaler
CFS-Rahmen identifiziert werden kann. Für eine automatische Schwellenrahmenrate
oder eine Übergangs-1/4-Rahmenrate
liefert der Sortierer das CFS-Initiierungs-Signal
auf Leitung 106. Das CFS-Initiierungs-Signal identifiziert den Rahmen, der dem
Initialrahmen unmittelbar folgt, da der dem Initialrahmen folgende
Rahmen bevorzugt wird zum Initialisieren einer CFS. In dem Fall
der automatischen Schwellenrahmenrate hat der dem Initialrahmen
folgende Rahmen entweder eine andere automatische Schwellenrate
oder eine Übergangs-1/4-Rate.
In dem Fall der Übergangs-1/4-Rahmenrate
hat der dem Initialrahmen folgende Rahmen eine automatische Schwellenrate
(falls der Rahmen vor dem Initialrahmen eine Übergangs-1/2-Rate hat) oder
eine Übergangs-1/2-Rate
(falls der Rahmen vor dem Initialrahmen eine automatische Schwellenrate
hat).
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Der
Monitor 102 enthält
einen Steuerungseingang zum Annehmen des Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignal
auf Leitung 120, einen Ausgang zum Liefern eines Vorheriger-Rahmen-Signals auf Leitung 124,
einen Steuerungseingang zum Annehmen des Sequenzauswahlsignals auf
Leitung 122, und einen Ausgang zum Liefern eines Sequenzsignals
auf Leitung 126. In Antwort auf das Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignals
liefert der Monitor 102 das Vorheriger-Rahmen-Signal mit
einem vorherigen Rahmen, der dem Initialrahmen in dem Initialrahmensignal
unmittelbar vorangeht. Der vorherige Rahmen wird untersucht, weil
die Rate des vorherigen Rahmens verwendet werden kann, um die Rate
für den Rahmen,
der dem aktuellen Rahmen folgt, zu berechnen. Zum Beispiel geht,
falls einem aktuellen Rahmen mit einer Übergangs-Rahmenrate ein Rahmen mit einer vollen
Rahmenrate vorangeht, eine Sequenz von Rahmen mit dem aktuellen
Rahmen auf Niedrigstrahmenraten über.
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In
Antwort auf das Sequenzauswahlsignal liefert der Monitor 102 das
Sequenzsignal auf Leitung 126 mit einer vorbestimmten,
fortlaufenden Sequenz von Verbindungsrahmen. Die Sequenz beginnt
typischerweise mit dem Rahmen, der dem Initialrahmen unmittelbar
folgt. Eine Sequenz von Rahmen wird verwendet, weil die Raten für Rahmen,
die dem aktuellen vollen Rahmen folgen, nicht aus der vorherigen Rahmenrate
bestimmt werden können,
und die Rahmen, die dem Initialrahmen folgen, untersucht werden
können,
um einen Rahmen zu finden, der geeignet ist zum Beginnen der CFS.
Eine Basisstation erlaubt einen beschränkten Zeitrahmen zum Bestimmen,
wann eine CFS zu implementieren ist. Die Länge der oben genannten Sequenz
wird so ausgewählt, dass
sie diesen beschränkten
Zeitrahmen erfüllt.
Typischerweise besteht die Sequenz aus ungefähr vier bis sieben Rahmen,
wobei jeder Rahmen ungefähr 20
Millisekunden lang ist.
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Der
Ratenidentifizierer 104 enthält auch einen Sequenzanalysierer 128 mit
einem Eingang zum Annehmen des Sequenzsignals auf Leitung 126 und einen
Ausgang zum Liefern des CFS-Initiierungs-Signals auf Leitung 106.
In Antwort auf das Sequenzsignal identifiziert der Sequenzanalysierer 128 die
Raten von Rahmen in dem Sequenzsignal. Allgemein, falls ein Rahmen
mit einer Übergangsrate
identifiziert wird, liefert das Sequenzanalysierer 128 ein
CFS-Initiierungs-Signal, das einen Rahmen identifiziert, der dem
Rahmen mit der Übergangsrahmenrate
folgt. In dem Fall eines 13 k-Vocoders kann das CFS-Initiierungs-Signal
einen ersten Rahmen, der dem Rahmen mit der Übergangsrate folge, identifizieren
(der erste Rahmen hat eine 1/4-Rahmenrate) oder kann den Rahmen,
der dem ersten Rahmen folgt, identifizieren. Dieser Rahmen hat eine
automatische Schwellenrate. Falls in allen Rahmen in der Sequenz nur
volle Rahmenraten identifiziert werden, gibt es keinen optimalen
Rahmen in der Sequenz. Jedoch muss eine CFS durchgeführt werden
innerhalb der Sequenz. Daher liefert der Sequenzanalysierer 128 ein
CFS-Initiierungs- Signal,
das den letzten Rahmen in der Sequenz identifiziert.
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Der
Ratenidentifizierer 104 hat einen Anstiegs-Analysierer 130 mit
einem Steuerungsausgang zum Liefern eines Sequenzauswahlsignals
auf Leitung 122, einen Eingang zum Annehmen des Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignals
auf Leitung 124, und einen Ausgang zum Liefern des CFS-Initiierungs-Signals auf Leitung 106.
In Antwort auf ein Annehmen des Vorheriger-Rahmen-Signals identifiziert der
Anstiegs-Analysierer 130 die
Rate des vorherigen Rahmens in dem Vorheriger-Rahmen-Signal. Falls
der Anstiegs-Analysierer 130 für den vorherigen Rahmen eine
1/4-Rahmenrate identifiziert, ist der dem Initialrahmen folgende
Rahmen eine volle Rahmenrate. Der Anstiegs-Analysierer 130 liefert
daher das Sequenzauswahlsignal. Dieser Fall ist derselbe, wie oben
beschrieben wurde für
eine volle Rahmenrate in dem Initialrahmen. Falls der Anstiegs-Analysierer 130 für den vorherigen
Rahmen eine volle Rahmenrate identifiziert, wird der dem Initialrahmen folgende
Rahmen eine 1/4-Rahmenrate sein. Der Anstiegs-Analysierer liefert
daher das CFS-Initiierungs-Signal,
das einen dem Initialrahmen folgenden Rahmen identifiziert. Wie
oben für
einen 13 k-Vocoder erwähnt
wurde, kann das CFS-Initiierungs-Signal einen ersten Rahmen, der
dem Rahmen mit der Übergangsrate
unmittelbar folgt, identifizieren (der erste Rahmen hat eine 1/4-Rahmenrate),
oder es kann den Rahmen, der dem ersten Rahmen folgt, identifizieren.
Dieser Rahmen hat eine automatische Schwellenrate.
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Das
System 100 kann auch in einem Dualmodus arbeiten. Das heißt, das
System 100 kann simultan auf Vorwärts- und RückwärtsVerbindungsrahmen wirken.
Daher hat der Monitor 102 einen Steuerungseingang zum Annehmen
eines Dualmodus- Initiierungs-Auswahlsignals
auf Leitung 132. Allgemein führt das System 100,
während
es im Dualmodus ist, die gleichen Operationen aus, wie die, die
Durchgeführt
werden in Antwort auf die individuellen Vorwärts- und Rückwärts-Initiierungs-Auswahlsignale. Wie in
den oben beschriebenen Fällen
für den
Betrieb des Systems in entweder der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, gibt die folgende
Diskussion eine Reihe von Beispielen für den Betrieb des Systems 100 in
dem Dualmodus. Es wird verstanden, dass diese Beispiele nicht erschöpfend sind,
dass andere mögliche
Beispiele des Betriebs in der Erfindung enthalten sind, und dass
sie für
die Prinzipien für
die unten entwickelten Beispiele in anderen Fällen angewendet werden, die
nicht explizit gezeigt werden.
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In
Antwort auf das Dualmodus-Initiierungs-Auswahlsignal liefert der
Monitor 102 in dem Initialrahmensignal die oben beschriebenen
Vorwärts-
und Rückwärtsinitialrahmen.
Einige der Beispiele setzen voraus, dass der erste Initialrahmen und
Sequenz in Vorwärtsrichtung
sind und der zweite Initialrahmen und Sequenz in Rückwärtsrichtung sind.
Es wird verstanden, dass diese Richtungen ausgetauscht werden können. Der
Sortierer 118 identifiziert die Raten der Vorwärts- und
Rückwärtsinitialrahmen
in dem Initialrahmensignal. Falls eine Kombination der automatischen
Schwellenraten und Übergangs-1/4-Rahmenraten
in den Vorwärts-
und Rückwärtsinitialrahmen
detektiert wird, liefert der Sortierer 118 ein CFS-Initiierungs-Signal
auf Leitung 106, das einen Rahmen identifiziert, der entweder dem
Vorwärts-
oder dem Rückwärtsinitialrahmen
unmittelbar folgt.
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Falls
eine volle Rahmenrate sowohl in dem Vorwärts- als auch dem Rückwärtsinitialrahmen
detektiert wird, liefert der Sortierer 118 das Sequenzauswahlsignal
auf Leitung 122, das sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtssequenz
identifiziert. In Antwort liefert der Monitor 102 das Sequenzsignal
mit sowohl der Vorwärts-
als auch Rückwärtsrahmensequenz,
wie oben für
den Einfachmodus beschrieben wurde. Der Sequenzanalysierer 128 wirkt
simultan jeweils auf jede von den zwei Rahmensequenzen, wie oben
für Vorwärts- oder
Rückwärts-Verbindungs-Kommunikationsrahmen
beschrieben wurde. Das heißt,
der Sequenzanalysierer wirkt zunächst
simultan auf den ersten Rahmen in jeder der Vorwärts- und Rückwärtssequenz, dann auf den zweiten
Rahmen in jeder der Vorwärts-
und Rückwärtssequenz, und
so weiter. Falls Übergangsrahmen
simultan in beiden Sequenzen identifiziert werden, liefert der Sequenzanalysierer 128 das
CFS-Signal, das einen Rahmen identifiziert, der entweder dem Vorwärts- oder
Rückwärtsrahmen,
der die Übergangsrahmenrate
enthält,
unmittelbar folgt. Falls im Laufe des Wirkens auf Paare von Rahmen
eine Übergangsrahmenrate
zuerst in der Vorwärtssequenz
gefunden wird und an einem späteren
Punkt im Laufe des Betriebs ein Übergangsrahmen
in der Rückwärtssequenz
gefunden wird, identifiziert das CFS-Initiierungs-Signal den Rahmen, der
dem Rahmen mit einer Übergangsrate
in der Rückwärtssequenz
unmittelbar folgt. Falls in den zwei Sequenzen nur volle Rahmenraten
identifiziert werden, liefert der Sequenzanalysierer 128 das
CFS-Initiierungs-Signal, dass die finalen Rahmen in den Sequenzen
identifiziert.
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Falls
eine volle Rahmenrate detektiert wird in dem Vorwärtssequenzinitialrahmen
und ein automatischer Schwellenwert detektiert wird in dem Rückwärtssequenzinitialrahmen,
liefert der Sortierer 118 ein Vorheriger-Rahmen-Auswahlsignal,
das die Vorwärtssequenz
identifiziert. In diesem Fall wird angenommen, dass die Rückwärtssequenz
weiterhin zwei Rahmen mit Niedrigst- oder Übergangsraten hat. In Antwort
liefert der Monitor 102 das Sequenzsignal mit der Vorwärtssequenz.
Der Sequenzanalysierer 128 identifiziert die Raten von
Rahmen in dem Sequenzsignal. Falls ein Rahmen mit einer Übergangsrate identifiziert
wird, liefert der Sequenzanalysierer 128 ein CFS-Initiierungs-Signal,
das einen dem Rahmen mit der Übergangsrahmenrate
folgenden Rahmen identifiziert, wie oben für den Einfachmodus beschrieben
wurde. Falls nur volle Rahmenraten identifiziert wurden in allen
Rahmen in der Sequenz, gibt es keinen optimalen Rahmen in der Sequenz.
Jedoch muss eine CFS durchgeführt
werden innerhalb der Sequenz. Der Sequenzanalysierer 128 liefert
daher ein CFS-Initiierungs-Signal,
das den letzten Rahmen in der Sequenz analysiert.
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Falls
der Sortierer 118 eine volle Rahmenrate in dem Vorwärtsinitialrahmen
und eine Übergangsrahmenrate
in dem Rückwärtsinitialrahmen,
eine Übergangs-1/2-Rahmenrate
in beiden Initialrahmen, oder irgendeine Kombination von Übergangs-1/2- oder
-1/4-Rahmenraten in dem Vorwärts-
und Rückwärtsinitialrahmen
identifiziert, liefert der Sortierer 118 das Sequenzauswahlsignal
auf Leitung 122, das sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtssequenz identifiziert.
In Antwort liefert der Monitor 102 das Sequenzsignal mit
sowohl der Vorwärts-
als auch der Rückwärtsrahmensequenz,
wie oben für
den Einfachmodus beschrieben wurde. Der Sequenzanalysierer 128 wirkt
jeweils auf jeden von den zwei Rahmensequenzen, wie oben für den Einfachmodus
beschrieben wurde. Jedoch finden in diesem Fall die Operationen
simultan statt. Falls ein negativer Anstieg oder eine automatische
Schwellenrate simultan in beiden Sequenzen detektiert wird, liefert
der Sequenzanalysierer 128 ein CFS-Initiierungs-Signal, das
einen Rahmen identifiziert, der entweder dem Vorwärts- oder
Rückwärtsrahmen
unmittelbar folgt, der zuletzt durch den Sequenzanalysierer 128 beobachtet
wurde, wenn die negativen Steigungen und/oder automatischen Schwellenraten
detektiert wurden. Ein negativer Anstieg tritt auf, wenn die Raten
in einer Sequenz von Rahmen kleiner werden. Beispielsweise eine
Sequenz, in der ein Initialrahmen eine 1/2-Übergangsrahmenrate
hat und der nächste Rahmen
in der Sequenz eine 1/4-Übergangsrahmenrate
hat. Das Detektieren eines negativen Anstiegs oder einer automatischen
Schwellenrate stellt sicher, dass der Rahmen, der dem letzten Rahmen
in der zum Detektieren des negativen Anstiegs verwendeten Sequenz
folgt, oder der Rahmen, der dem Rahmen mit der automatischen Schwellenrate
folgt, eine Übergangsrate
oder eine automatische Schwellenrate hat. Das heißt, da es
keine Rahmenraten größer als
eine volle Rahmenrate gibt, kann ein negativer Anstieg nicht zu
einem Rahmen mit einer vollen Rahmenrate führen. Falls ein negativer Anstieg
oder automatischer Schwellenwert nicht simultan in beiden Sequenzen
detektiert wird, liefert der Sequenzanalysierer 128 ein
CFS-Initiierungs-Signal, dass den letzten Rahmen in der Sequenz
identifiziert.
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Das
System 100 kann in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 134 installiert
werden. In diesem Fall empfängt
die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 134 ein impliziten
Aktionszeit-Befehl (Englisch: "Implicit
Action Time Command")
(IATC) von einer drahtlosen Kommunikationsbasisstation (nicht gezeigt).
Die IATC meldet der drahtlosen Vorrichtung 134, dass eine
CFS erforderlich ist, und erlaubt der drahtlosen Vorrichtung 134 eine
vorbestimmte Zeitdauer, in der ein optimaler Verbindungsrahmen identifiziert
wird, in dem die CFS zu initiieren ist. Die oben beschriebenen Verbindungsrahmensequenzen
korrespondieren mit dieser Zeitperiode. In Antwort auf den IATC
liefert die drahtlose Vorrichtung 134 die Initiierungs-Signale
auf den Leitungen 112, 114, und 132 dementsprechend.
Die Entscheidung in Bezug darauf, welches Initiierungssignal zu
liefern ist, wird außerhalb
des Systems 100 getroffen. Die drahtlose Vorrichtung 134 nimmt
das CFS-Initiierungs-Signal auf Leitung 106 an und führt die
CFS dementsprechend aus.
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2 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das das System der Erfindung in
einer Drahtlos-Kommunikations-Basisstation zeigt. Das System 100 kann
in einer Drahtlos-Kommunikations-Basisstation 202 installiert
werden, wie in 2 gezeigt wird. Die Basisstation 202 liefert
die Initiierungs-Auswahlsignale auf den Leitungen 112, 114 und 132,
wie anwendbar. Die Entscheidung in Bezug darauf, welches Initiierungs-Signal
zu liefern ist, wird außerhalb
des Systems 100 getroffen. Der Basisstation-Transceiver 204 hat
einen Eingang zum Annehmen des CFS-Initiierungs-Signals auf Leitung 106 und
sendet in Antwort auf das CFS-Initiierungs-Signal
einen expliziten Aktionszeit-Befehl (Englisch: "Explicit Action Time Command") (EATC). Ein Transceiver 206 für eine drahtlose
Vorrichtung 208 hat einen Port zum Empfangen des EATC.
In Antwort auf den EATC führt
die drahtlose Vorrichtung 208 eine CFS in dem nächsten Kommunikationsverbindungsrahmen
durch.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, das das Verfahren zum Minimieren des Verlusts
von Sprachpaketen während
einer CFS einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung zeigt. Obgleich das Verfahren in 3 (und
den 4, 5, und 6 unten)
zwecks Klarheit als eine Abfolge von nummerierten Schritten dargestellt wird,
soll aus der Nummerierung keine Reihenfolge abgeleitet werden, solange
es nicht explizit angegeben wird. Das Verfahren startet mit Schritt 300.
Der Schritt 302 überwacht
Rahmen. Schritt 302a überwacht
Rahmen in einer vorbestimmten Testrahmensequenz. Schritt 302b überwacht
Vorwärtsrichtungs-Verbindungsrahmen.
Schritt 302c überwacht Rückwärtsrichtungs-Verbindungsrahmen.
Schritt 302d überwacht
Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungs-Verbindungsrahmen.
Schritt 302e überwacht Rahmen
in einer drahtlosen Vorrichtung in Antwort auf einen impliziten
Aktionszeit-Befehl. Schritt 302f überwacht Rahmen in einer Drahtlos-Kommunikations-Basisstation.
Schritt 304 identifiziert Minimalinformations-Rahmenraten
in den überwachen
Rahmen. Schritt 306 führt
in einer Drahtlos-Kommunikations-Vorrichtung
eine CFS durch, auf das Identifizieren von Minimalinformationsrahmenraten
antwortend. Schritt 306a führt eine CFS durch in Antwort
auf einen expliziten Aktionszeit-Befehl aus der Drahtlos-Kommunikations-Basisstation.
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In
einem Aspekt des Verfahrens enthält
das Überwachen
von Rahmen in einer vorbestimmten Testrahmensequenz in Schritt 302a ein Überwachen von
Rahmen in einer Testrahmensequenz von ungefähr 4 bis 7 20-Millisekunden-Rahmen.
In einem anderen Aspekt des Verfahren enthält das Identifizieren einer
Minimalinformationsrahmenrate in Schritt 304 das Identifizieren
einer Übergangsrate,
ausgewählt aus
der Gruppe, die eine 1/4-Rate und eine 1/2-Rate für einen
13 k-Vocoder und
eine 1/2-Rate für
einen Erhöhte-Variable-Rate-Kodierer (Englisch: "Enhanced Variable
Rate Coder") (EVRC)
enthält.
Gemäß einem
Aspekt des Verfahrens enthält
das Identifizieren einer Minimalinformationsrahmenrate in Schritt 304 ein
Identifizieren einer automatischen Schwellenrate gleich einer 1/8-Rate.
Gemäß einem
anderen Aspekt des Verfahrens enthält das Durchführen einer CFS
in Schritt 306, auf das Identifizieren von Minimalinformationsrahmenraten
antwortend, das Durchführen
einer CFS innerhalb der Testrahmensequenz.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 gezeigten
Verfahren in weitere Einzelheiten zeigt. Das Verfahren startet mit
dem Schritt 400. Der Schritt 402 identifiziert
eine Übergangs-1/2-Rahmenrate
in einem Initialrahmen. Schritt 404 identifiziert in einem
Rahmen, der dem Initialrahmen unmittelbar vorangeht, eine volle
Rate. Schritt 406 identifiziert in einem Rahmen, der dem
Initialrahmen unmittelbar vorangeht, eine Übergangs-1/4-Rahmenrate. Der Schritt 406a identifiziert
einen Auslöserahmen,
der sich an den Initialrahmen mit einer Übergangsrahmenrate anschließt. Schritt 406b identifiziert
eine volle Rate in allen Rahmen, die sich dem Initialrahmen anschließen. Schritt 408 führt eine
CFS in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung durch. Schritt 408a führt eine
CFS durch in einem dem Initialrahmen folgenden Rahmen in Antwort
auf eine volle Rate in dem vorhergehenden Rahmen. Schritt 408b führt eine
CFS durch in einem Rahmen, der dem Auslöserahmen folgt. Schritt 408c führt eine
CFS durch in einem letzten Rahmen in der Testrahmensequenz in Antwort
auf eine volle Rahmenrate in allen Rahmen, die sich dem Initialrahmen
anschließen.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das das in 3 gezeigte
Verfahren in weiteren Einzelheiten zeigt. Das Verfahren startet
mit Schritt 500. Schritt 502 identifiziert einen
Initialrahmen mit einer automatischen Schwellen-Rahmenrate. Schritt 504 identifiziert
einen Initialrahmen mit einer Übergangs-1/4-Rahmenrate.
Schritt 504 führt
in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung eine CFS durch in
einem Rahmen, der dem Initialrahmen unmittelbar folgt.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das in weiteren Einzelheiten das in 3 gezeigte
Verfahren zeigt. Das Verfahren startet mit Schritt 600.
Schritt 602 identifiziert einen Initialrahmen mit einem
Vollratenrahmen. Schritt 604 identifiziert einen sich dem
Initialrahmen anschließenden
Auslöserahmen
mit einer Übergangsrahmenrate.
Schritt 606 identifiziert in jedem Rahmen der Testrahmensequenz
eine volle Rahmenrate. Schritt 608 führt in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung
eine CFS durch. Schritt 608a führt eine CFS durch, die dem
Auslöserahmen folgt.
Schritt 608b führt
eine CFS durch in dem letzten Rahmen in der Testsequenz, in Antwort
auf eine volle Rate in jedem Rahmen der Testrahmensequenz.
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Ein
System und ein Verfahren zum Minimieren des Verlusts von Sprachpaketen
während
einer CFS einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung werden bereitgestellt.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist die Beschreibung nur ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung
und sollte nicht als Beschränkung
betrachtet werden. Mithin fallen andere Variationen und Ausführungsbeispiele
der Erfindung einem Fachmann ein und sind innerhalb des Rahmens
der Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche umfasst wird.