-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen
von mindestens einem Datenstrom von einer Quelle zu mindestens einem
Ziel über
einen Kommunikationskanal gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
-
In
einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Senderanordnung
zur Verwendung in einem System zur Übertragung von mindestens einem
Datenstrom von einer Quelle zu mindestens einem Ziel über einen
Kommunikationskanal gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 20.
-
In
selbst einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung
eine Empfängeranordnung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 24.
-
Stand der Technik
-
Das
Verfahren gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und die Sender- und Empfangsanordnung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 20 und 24 sind aus der europäischen Patentanmeldung
EP-A-1 133 094 bekannt.
Dieses Schriftstück
offenbart ein Verfahren zur dynamischen Zuteilung von Nochmalsübertragungsslots
für drahtlose
Kommunikationsanwendungen, das insbesondere in Bluetoothpikonetzen
angewandt wird.
-
Ein
Kommunikationssystem, das eine Übertragung
von Audiodatenströmen
ermöglicht,
ist aus dem amerikanischen Patent
US-B-6,373,842 bekannt, das unidirektionale
Streamingdienste in drahtlosen Systemen beschreibt. Bei diesem Verfahren
ist es für
einen Empfänger
von Datenpaketen möglich,
eine nochmalige Übertragung
eines Datenpakets anzufordern, das fehlerhaft empfangen wurde. Dieses
Verfahren ist zur Übertragung
von Audiosignalen über
ein gegebenes drahtloses Teilnehmernnetz geeignet. Es liefert jedoch
keine Lösung
zur gemeinsamen Nutzung des Mediums durch mehrere Benutzer oder
gemeinsamen Nutzung eines Stroms durch mehrere Empfänger, wo
jeder spezifische Funkausbreitungsbedingungen aufweist.
-
Die
IEEE-Standards 802.11 sowie 802.15.4 enthalten Mechanismen, um einen
minimalen Durchsatz auf spezifischen Kanälen zu garantieren, während der
Kanal gleichzeitig zur Gemeinschafts('freien')-Nutzung reserviert wird. Ohne Bandbreite
in Betracht zu ziehen, würde
sie dies zur Übertragung
von Audiosignalen geeignet machen. Jedoch sind die Hauptnachteile
der oben erwähnten
Protokolle zwecks Übertragung
von Audiosignalen erstens, dass sie zu keiner Nochmalsübertragungssteuerung
für einen
Datenstrom mit mehreren Zielen imstande sind, zweitens, dass die
festen (reservierten oder garantierten) Slots vor dem Start des
Rahmens zugeteilt werden müssen,
wohingegen eine Ad-hoc-Zuteilung die Wahrscheinlichkeit einer Überschreitung
einer definierten maximalen zulässigen
Audiolatenz verringern würde,
und drittens, dass die Gemeinschaftsnutzung für Audiosignale nicht geeignet
ist, da sie auf Konkurrenz mit CSMA/CD beruht, was einen Verlust
von Durchsatz und Störrobustheit
impliziert.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung trachtet danach, ein Streaming-Datenkommunikationssystem
bereitzustellen, das z. B. für
Streaming-Audioanwendungen geeignet ist, das in einer Umgebung mit
mehreren möglichen Störquellen
arbeiten kann, während
eine niedrige Latenz und eine hohe Audioqualität beibehalten werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren gemäß dem oben
definierten Oberbegriff bereitgestellt, das weiter die kennzeichnenden
Merkmale wie in Anspruch 1 beschrieben aufweist. Dieses Verfahren
ermöglicht
ein Paket nochmals zu übertragen,
das aufgrund z. B. einer Störung
nicht richtig empfangen ist, was folglich zu einer höheren Wahrscheinlichkeit
eines fehlerfreien und vollständigen
Datenstroms führt, der
am Ziel ankommt. Nur wenn z. B. eine nochmalige Übertragung wegen eines nicht
richtigen Empfangs derselben notwendig ist, kann das Datenpaket
vor der nochmaligen Übertragung
komprimiert werden, so dass Komprimierungsbetriebsmittel nur verwendet
werden, wenn notwendig. Eine Komprimierung verkürzt die Dauer einer nochmaligen Übertragung,
wobei die Wahrscheinlichkeit einer Störung des nochmals übertragenen Datenpakets
verringert wird.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird das spezifische Datenpaket für einen spezifischen Datenstrom in
dem festen Slot dieses spezifischen Datenstroms in einem nächsten Datenrahmen
nochmals übertragen. Obwohl
eine nochmalige Übertragung
in einem nächsten
Datenrahmen die Datenlatenz erhöht,
kann eine richtige Dimensionierung der Datenrahmen dies in akzeptablen
Grenzen halten. Indem man ermöglicht,
dass ein vermisstes Datenpaket in einem nächsten Rahmen nochmals gesendet
wird, wird das Übertragungsverfahren sogar
robuster gemacht, wobei die Wahrscheinlichkeit eines vollständigen fehlerfreien
Datenstromempfangs erhöht
wird.
-
Der
Datenrahmen kann in einer weiteren Ausführungsform einen Abwärtsteil
und einen Aufwärtsteil umfassen,
wobei jeder mindestens einen festen Slot und mindestens einen frei
zuteilbaren Slot aufweist. Dies ermöglicht eine Zweiwegkommunikation,
z. B. einschließlich
Nachrichtendaten (z. B. Steuerdaten, Handshakedaten usw.) zwischen
der Quelle und dem Ziel.
-
In
einer selbst weiteren Ausführungsform
weist ein Datenpaket eine vordefinierte Dauer, z. B. 250 μsec, für das Datenpaket
und das Quittungsintervall auf, wobei die vordefinierte Dauer im
Vergleich mit nicht übertragenden
Lücken von
möglichen
Störquellen
klein ist. In dieser Ausführungsform
wird es sichergestellt, dass Datenpakete zwischen Paketen von anderen
möglicherweise
störenden
Quellen, wie z. B. Bluetooth, Wifi, DECT usw., passen. Die nicht übertragenden
Lücken
können
in einer weiteren Ausführungsform
durch Trägerprüfungs/-erkennungs-Techniken
detektiert werden, und das Verfahren umfasst weiter die Synchronisation der
Datenstromübertragung
zu den detektierten nicht übertragenden
Lücken.
-
Das
Verfahren umfasst in einer weiteren Ausführungsform ein Empfangen einer
Quittung (Gutquittung (ACK) oder Schlechtquittung (NACK)) eines
empfangenen Datenpakets von dem mindestens einen Ziel, und eine
nochmalige Übertragung
eines nicht richtig empfangenen Datenpakets in demselben Datenrahmen.
Dies sorgt für
eine niedrige Latenz, wenn es nur eine kurze Verzögerung zwischen
einem Empfang eines Pakets und einer Übertragung der Quittung gibt.
In einer beispielhaften Ausführungsform
umfasst jeder Datenrahmen N feste Slots, wobei ein einzelner Schlechtquittungssubslot
jedem der N festen Slots folgt, und jeder der frei zuteilbaren Slots
umfasst N Schlechtquittungssubslots, die dem frei zuteilbaren Slot
folgen, um anzuzeigen, in welchem der N festen Slots kein Paket
empfangen wurde. Dies ist ein sehr wirkungsvoller Quittungsmechanismus,
der wenig Overhead benötigt.
-
In
selbst einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Quittung einen Pseudo-Zufallsrauschcode. Dies eröffnet die
Möglichkeit,
Multicode-NACK in einem Mehrfrequenzsystem zu verwenden. Es liefert
eine gute Nachbarkanalentkopplung auch in dem Fall, wenn sich ein
Ziel nahe bei der Quelle befindet und ein anderes Ziel weiter weg
ist (Nah-Fern-Problem).
-
Mindestens
ein frei zuteilbarer Slot kann in einer weiteren Ausführungsform
zugeteilt werden, um eine Steuerdatennachricht zu übertragen.
Steuerdatennachrichten können
zufällig
gesendet werden, wenn notwendig, nicht auf eine kontinuierliche
Weise. Ein frei zuteilbarer Slot kann dies im Fall von einem oder
mehreren Zielen ermöglichen.
-
Im
Fall eines Vielfachzugriffübertragungssystems
kann ein Backoff-Mechanismus zur Übertragung der Steuerdatennachricht
für Vielfachzugriff
verwendet werden. Wenn ein Benutzer versucht, zu übertragen,
aber findet, dass der Kanal nicht frei ist, wartet er eine vorbestimmte
Zeitspanne lang, bevor er nochmals versucht. Dies ermöglicht,
die Übertragungskapazität mit anderen
Benutzern gemeinsam zu nutzen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird Antennen- bzw. Raum- und/oder Frequenzdiversity angewandt,
um das Übertragungsverfahren
robuster gegen eine Störung
von allen Arten zu machen. Z. B. kann ein adaptiver Frequenzauswahlmechanismus
verwendet werden, um Kanäle
zu umgehen, die eine Störung
erfahren. Auch liefert diese Ausführungsform eine bessere Unterdrückung einer
Mehrwege verzerrung und/oder -störung.
-
In
einer weiteren Ausführungsform,
die spezifisch auf Streaming-Audioanwendungen gerichtet ist, umfasst
das Verfahren weiter ein Umwandeln von empfangenen Datenpaketen
in ein Audiosignal, Ersetzen eines fehlenden Datenpakets durch ein
früher
empfangenes Datenpaket und Glätten
des Übergangs
zwischen dem früher
empfangenen Datenpaket und dem ersetzten Datenpaket. Dies ermöglicht,
hörbare
Ticklaute im Fall von Empfangsfehlern zu verhindern, wobei die Verfahrensempfangsqualität erhöht wird.
Als ein Beispiel sei angegeben, dass das Glätten unter Verwendung einer
Raised-Cosinus-Filter-Funktion angewandt werden kann.
-
Um
ein Flachspektrumübertragungssignal
unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens zu erhalten (z. B.
um Vorschriften zu entsprechen), umfasst das Verfahren weiter ein
Verwürfeln
eines nochmals übertragenen
Datenpakets vor einer nochmaligen Übertragung unter Verwendung
einer pseudozufällig
variierenden Verwürfelungstechnik
und Entwürfeln
des nochmals übertragenen
Datenpakets bei Empfang. Außerdem
kann das Verfahren weiter ein Integrieren von mehreren nochmals übertragenen
Datenpaketen umfassen. Da die Fehlerverteilung in der Zeit variiert,
ermöglicht
dies eine Verstärkung
von einer Integration und infolgedessen ein robusteres Verfahren.
Auch kann das Verfahren entsprechend dem vorliegenden Verfahren
gegen ein Abhören
geschützt
werden, indem eine Verschlüsselung
der Datenpakete im Datenstrom verwendet wird.
-
Um
Probleme zu mildern, die mit Nah-Fern-Problemen in Beziehung stehen,
kann das Verfahren umfassen, dass die Quelle ihre Sendeleistung
bei Bestimmung erhöht,
dass ein Datenpaket durch das Ziel nicht richtig empfangen ist.
Dies kann eine Leistungsregelung einschließen. Außerdem vergleicht in einer
weiteren Ausführungsform
die Quelle die Empfangssignalstärke
mit einem Schwellwert und verringert ihre Sendeleistung um einen
vordefinierten Schritt, wenn der Schwellwert überschritten ist, und erhöht sonst
ihre Sendeleistung um einen vordefinierten Schritt. Der Schwellwert
kann durch eine äußere Regelschleife
adaptiv gesteuert werden.
-
Das
wie in den Ausführungsformen
oben erörterte
Verfahren betrifft Datenpakete. Ein Datenpaket umfasst eine Präambel und/oder
einen Header und/oder mindestens ein Paket von Steuernachrichtendaten und/oder
mindestens ein Paket von Anwendungsdaten von mindestens einer Eingabe.
Mehrere Eingabedatenpakete und Steuerungsnachrichtendaten können in
einen einzigen Strom von Datenpaketen gemultiplext werden.
-
In
einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Senderanordnung
wie im Oberbegriff oben definiert, die die kennzeichnenden Merkmale
wie in Anspruch 20 beschrieben aufweist. In weiteren Ausführungsformen
sind die Multiplexer- und/oder Nochmalsübertragungssteuereinrichtungen
weiter angeord net, um das vorliegende Verfahren durchzuführen. Die
Senderanordnung kann weiter einen Kompressor, einen Verwürfler zum
Verwürfeln
eines nochmals übertragenen
Datenpakets vor einer nochmaligen Übertragung unter Verwendung
einer pseudozufällig
variierenden Verwürfelungstechnik,
ein Verschlüsselungsmodul
zum Verschlüsseln
von Datenpaketen vor einer Übertragung
oder einen Modulator umfassen.
-
In
einem selbst weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung
eine Empfängeranordnung
wie in Anspruch 24 definiert. Die Empfängeranordnung kann weiter umfassen:
Audioverarbeitungselektronik, einen Entwürfler zum Entwürfeln eines
nochmals übertragenen
Datenpakets bei Empfang und/oder einen Predetection-Akkumulator
zum Integrieren von mehrfach nochmals übertragenen Datenpaketen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
vorliegende Erfindung wird unter Verwendung einer Anzahl von beispielhaften
Ausführungsformen mit
Bezug auf die angefügten
Zeichnungen unten in größerer Einzelheit
erörtert.
-
1 stellt
eine vereinfachte Darstellung eines drahtlosen Übertragungssystems dar, bei
dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann;
-
2 stellt
eine schematische Darstellung der Struktur eines Datenrahmens wie
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet dar;
-
3 stellt
ein Flussdiagramm dar, das eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht;
-
4 stellt
einen beispielhaften Zeitplan einer Implementierung eines Quittungsmechanismus
in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
-
5 stellt
ein Blockdiagramm eines Senders entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
-
6 stellt
ein Blockdiagramm eines Empfängers
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar; und
-
7 stellt
ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Fehlerverbergungsmoduls eines
Empfängers
entsprechend der vorliegenden Erfindung dar.
-
Ausführliche Beschreibung von beispielhaften
Ausführungsformen
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses digitales Audioübertragungssystem
und kann in einer Anzahl von Streaming-Datenanwendungen angewandt
werden und ist speziell für
Audiodatenströme
geeignet. Beispiele für
solche Anwendungen umfassen, sind, aber nicht darauf beschränkt, ein
drahtloses Konferenzsystem, ein drahtloses Tourführungssystem, einen drahtlosen
Kopfhörer, drahtlose
Lautsprecher, drahtlosen Stereoton mit MIDI, drahtlose Ohrhörer, ein
drahtloses Mikrofon, ein drahtloses öffentliches Adressensystem, eine
drahtlose Gegensprechanlage usw..
-
1 stellt
eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung mit einer einzigen Zentraleinheit 10 und einer
Anzahl von Mobilfunkeinheiten 12 dar. Die Zentraleinheit 10 ist
angeordnet, um Audiodaten zu den Mobilfunkeinheiten 12 zu
verteilen oder von ihnen zu sammeln. Die Datenströme zwischen
der Zentraleinheit 10 und jeder der Mobilfunkeinheiten 12 können unidirektional
(angezeigt durch einen Einfachpfeil) oder bidirektional sein (angezeigt
durch einen Doppelpfeil, z. B. einschließlich bidirektionale Audio-
oder Nachrichtendaten, wie z. B. Anforderungen). Die Zentraleinheit 10 kann
einen Datenstrom übertragen,
der an eine einzige Mobilfunkeinheit 12 (Unicast), mehrere
Mobilfunkeinheiten 12 (Gruppen- oder Multicast) oder alle
Mobilfunkeinheiten 12 (Rundfunk) adressiert ist.
-
Die
Datenströme
zwischen der Zentraleinheit 10 und den Mobilfunkeinheiten 12 werden
durch Hochfrequenzsignale (Luftschnittstelle), z. B. in dem 2400–2483 MHz-ISM-Band
oder den 5 GHz-UNII/ISM-Bändern gesendet.
In dieser Ausführungsform
werden mehrere Daten-(oder Audio)-Ströme durch die Zentraleinheit 10 unter
Verwendung von Zeitduplex(TDD)-Techniken gesendet. Daten werden über die
Luftschnittstelle in Rahmen gesendet, wobei jeder Rahmen Zeitslots
für streckenabwärts und
Zeitslots für
streckenaufwärts
umfasst. Es versteht sich, dass unterschiedliche Ausführungsformen
unter Verwendung von z. B. nur Stromabwärts- oder Stromaufwärtskanälen ins Auge gefasst werden
können.
-
Ein
einzelner Rahmen, wie in einer speziellen Ausführungsform verwendet, der drei
streckenabwärts gerichtete
Audiodatenströme
und drei streckenaufwärts
gerichtete Audiodatenströme
umfasst, ist in 2 wiedergegeben. Die Abwärtsstreckendaten
sind als Rundfunk- oder Multicast-Übertragungen organisiert, und
die Aufwärtsstreckendaten
sind als Unicast-Übertragungen
organisiert (immer zur Zentraleinheit 10 gerichtet). Der einzelne
Rahmen ist z. B. 2 ms lang und umfasst einen Abwärtsteil von 1 ms und einen
Aufwärtsteil
von 1 ms. Wenn die Audioquellen ein 16-Bit-PCM-kodiertes Audiosignal
bei 24 KSPS [kilo samples per second = Kiloabtastungen pro Sekunde)
sind und wenn die Luftschnittstellengeschwindigkeit 11 Mbps ist,
führt dies
zu einer Latenz von weniger als 15 ms, während eine ausgezeichnete Störrobustheit
gezeigt wird. Für
jeden Datenstrom (oder Kanal) umfasst der Rahmen einen einzelnen
festen Zeitslot (DFX_A...DFX_C) im Abwärtsteil und einen einzelnen
festen Zeitslot (UFX_A...UFX_C) im Aufwärtsteil. Weiter umfasst der
Abwärtsteil
vier freie Zeitslots (DFR_0...DFR_3) und der Aufwärtsteil
drei freie Zeitslots (UFR_0...UFR_2).
-
Im
unteren Teil von 2 sind die tatsächlichen
Datenpakete dargestellt. Im Abwärtsteil
folgt in den festen Zeitslots einem abwärts gerichteten Strom mit einem
Daten(SDD)-Paket ein einzelnes Schlechtquittungs(NACK)-Intervall.
Das NACK-Paket wird in diesem Intervall durch die Empfangsmobilfunkeinheit 12 immer
dann gesendet, wenn ein erwartetes Datenstrompaket nicht empfangen
wird. Eine Verwendung von Schlechtquittungspaketen weist gewisse
Vorteile auf, die unten erläutert
werden. In den freien Slots DFR_0...DFR_3 folgen dem Abwärtsstreckendatenstrompaket
(SD), das ein nochmals gesendetes Datenpaket umfassen kann oder
nicht, drei NACK-Intervalle, da jeglicher der drei Datenströme ein NACK-Paket
von einer beliebigen der Empfangsmobilfunkeinheiten 12 benötigen kann.
-
Auf
eine im Allgemeinen analoge Weise umfassen die Aufwärtskanäle eine 'Stromauf'-Anforderung (SUR)
von einer der Mobilfunkeinheiten 12 zur Zentraleinheit 10,
gefolgt von einem 'Stromauf'-Datenpaket (SUD).
In den freien Aufwärtsstreckenzeitslots
folgt einer 'Stromauf'-Anforderung (SUR)
möglicherweise
ein 'Stromauf'(SU)-Paket.
-
Da
der Rahmen eine Kombination von festen zugeteilten Zeitslots und
flexibel zuteilbaren Zeitslots umfasst, wird ein minimaler Durchsatz
bei einem spezifischen Audiodatenstrom garantiert, während auch Bandbreite
verfügbar
ist, die für
die Audiodatenströme
verwendet werden kann, die eine nochmalige Übertragung benötigen. Dies
weist für
eine kontinuierliche Datenquelle, wie z. B. ein Audiosignal, besondere
Vorteile auf, wo bei jedem Luftrahmen ein neues Datenpaket erzeugt
wird. Da die freien Slots zwischen mehreren Strömen gemeinsam genutzt werden,
beansprucht ein Strom mit einer schlechten HF-Verbindung die meisten
freien Slots, wodurch die Nochmalsübertragungskapazität für andere
Ströme
verringert wird. Der feste Slot garantiert deshalb, dass ein Strom
mit einer guten HF-Verbindung unbeeinflusst bleibt.
-
Ein
Datenstrom, der einen Verlust eines Datenpakets erfährt (z.
B. im Zeitslot DFX_A) überträgt entsprechend
der vorliegenden Erfindung dieses Paket nochmals in einem der frei
zuteilbaren Zeitslots (DFR_0...DFR_3. Folglich kann für jeden
Strom nur ein Zeitslot pro Rahmen festgelegt werden, obwohl es mehr
als eine nochmalige Übertragung
dieses Datenpakets in demselben Rahmen geben kann. Z. B. kann es, wenn
eine nochmalige Übertragung
in der Zeit DFR_0 fehlschlägt,
einen weiteren Versuch in einem beliebigen der übrigen freien Zeitslots DFR_1...DFR_3
geben. Wenn für
einen speziellen Strom die nochmalige Übertragung wiederholt fehlschlägt, so dass
ein Datenpaket in den freien Slots nicht erfolgreich übertragen
wird, können
der feste Slot, der zu diesem Strom gehört, und die nachfolgenden freien
Slots des nächsten
Rahmens verwendet werden, um ein Senden des Datenpakets nochmals
zu versuchen. Dieser Prozess wird eine vordefinierte Anzahl von
Rahmen wiederholt, bis das Datenpaket als verloren betrachtet wird.
-
Die
Tatsache, dass Datenströme
mit festen und freien Slots ein Zeitduplex erfahren, ermöglicht eine niedrige
Leistungsaufnahme, insbesondere wenn die Empfangsqualität gut ist.
Der Grund ist, dass eine hohe Empfangsqualität dazu führt, dass der erste Übertragungsversuch
eines speziellen Datenpakets erfolgreich ist. In diesem Fall genügt der feste
Slot für
eine Übertragung
des vollständigen
Audiodatenstroms. Deshalb kann das Empfangsgerät zwischen festen Slots des
betrachteten Datenstroms abgeschaltet werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
ist eine Gemeinschaftsnutzungsdatenübertragung in dem vorliegenden
Kommunikationssystem möglich.
Einer oder mehrere Aufwärtsstreckenzeitslots
UFR_0...UFR_2 können
für eine
Gemeinschaftsnutzung dediziert werden, und in diesen Zeitslots zeigt
die Zentraleinheit 10 z. B. unter Verwendung eines Merkers
in einem Anforderungspaket SUR aktiv an, ob der gemeinsam genutzte
Kanal frei oder besetzt ist. Dies ermöglicht, dass Mobilfunkeinheiten 12,
die nicht dediziert sind, um für
einen Aufwärtsstreckenstrom
zu sorgen, noch Nachrichtendaten zur CU 10 senden. Die
Mobilfunkeinheit 12 antwortet, indem sie auf diesen speziellen
Kanal mit neuen Nachrichtendaten zugreift, aber nur, wenn der Kanal
als frei angezeigt ist. Wenn ein erstes Paket der Nachricht durch
die Zentraleinheit 10 erfolgreich empfangen wird, wird
der Merker bis zum Ende des Datennachrichtenempfangs durch die Zentraleinheit 10 auf 'besetzt gesetzt. Wenn
eine Mobilfunkeinheit 12 versucht, auf den gemeinsam genutzten
Kanal zuzugreifen, aber ohne Erfolg ist, wird die Backoffzeit eingeführt, bevor
ein weiterer Versuch durch die Mobilfunkeinheit 12 unternommen wird,
um auf den Datenkanal wieder zuzugreifen. Indem eine zufällige Backoffzeit
verwendet wird, kann eine Konkurrenz durch mehrere Mobilfunkeinheiten 12,
um auf den gemeinsam genutzten Kanal zuzugreifen, gemildert werden.
-
Die
Rahmenlänge
und spezieller die Zeitslot-/Paketlänge, ist sehr kurz, um eine
erfolgreiche Übertragung
eines Datenpakets in der Anwesenheit von intermittierenden Störquellen,
wie z. B. Bluetooth-Pakete, DECT-an-2,4 GHz-Quellen, drahtlose LAN-Übertragungen
oder andere nichtkontinuierliche Sendequellen, zu ermöglichen.
In einer speziellen Ausführungsform
weist die Paketlänge
ein Maximum von 250 μs
auf. Eine solche kurze Paketlänge
diktiert strenge Anforderungen, wie z. B. eine kurze Präambel, einen
kurzen Header (ein effizientes Protokoll zur Mediumzugriffssteuerung)
und eine hohe Luftschnittstellen-Bitrate.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
schreibt die Zentraleinheit 10 das Übertragungsprotokoll vor, um Paketkollisionen
von den Mobilfunkeinheiten 12 zu verhindern. Die Zentraleinheit 10 kann
auch ein Detektionsverfahren zum Detektieren von Störquellen
umfassen und den zeitlichen Ablauf von ihren eigenen Übertragungen
so einstellen, dass sie zwischen diese Störquellen passen. Ein solches
Detektionsverfahren kann unter Verwendung eines Trägerprüfungs- oder Trägererkennungs-Systems
implementiert sein.
-
Um
ein robustes Kommunikationssystem mit einer geringen Latenz und
einer hohen Audioqualität
bereitzustellen, sendet das vorliegende System ein Datenpaket nochmals,
das in einem freien Zeitslot (DFR_0...DFR_3; UFR_0...UFR_2) in demselben
Datenrahmen nicht richtig empfangen ist. Dies sorgt für eine sehr
niedrige Latenz im Datenpaketstrom.
-
Die
Detektion, ob ein Datenpaket richtig empfangen ist, kann auf eine
von mehreren Weisen durchgeführt
werden, die an sich im Stand der Technik bekannt sind, wie z. B.
Paritätsfehler-Detektionsschemata,
zyklische Redundanzkontrollsummen(CRC)-Prüfung usw.. Da das System für bidirektionale
Kommunikationen verwendet werden kann, werden im Folgenden die Begriffe
Sender und Empfänger
verwendet, die abhängig von
der Übertragungsrichtung
entweder eine von der Zentraleinheit 10 oder eine von den
Mobilfunkeinheiten 12 sein können.
-
Um
die Möglichkeit
zu maximieren, dass ein vermisstes Audio- und/oder Nachrichtendatenpaket
in demselben Rahmen nochmals gesendet werden kann, ist die Empfangseinheit
so angeordnet, dass sie eine (Schlecht)-Quittung für einen
Empfang eines Pakets nahezu unmittelbar nach Empfang sendet. In
einer spezifischen Ausführungsform
muss eine Quittung (ACK) z. B. durch die Sendeeinheit innerhalb
etwa 80 bis 200 μs
empfangen sein, und eine Schlechtquittung (NACK) muss durch den
Empfänger
innerhalb 25 bis 60 μs
gesendet sein. Dieses Merkmal ermöglicht, dass das System aus
Lücken
in Störquellen
einen Vorteil zieht. Aufgrund der kurzen Paketdauer und der nahezu
unmittelbaren ACK/NACK-Antwort, gibt es eine hohe Korrelation zwischen
den Ereignissen, dass ein Strompaket nicht gestört wird und dass die ACK/NACK-Antwort
nicht gestört
wird, was den Nochmalsübertragungswirkungsgrad
des vorliegenden Protokolls erhöht.
-
Die
vorliegende Erfindung kann ein beliebiges der automatischen Nochmalsübertragungsprotokolle (ARQ)
verwenden, die entweder eine Gutquittung (ACK) oder eine Schlechtquittung
(NACK) verwenden. In einer speziellen Ausführungsform bestimmt der Empfänger nur,
ob HF-Energie mit einer spezifischen Pseudo-Zufallsrausch-Signatur im zugeordneten
NACK-Slot vorhanden ist (siehe 2). Dies
ist in Multicast- oder Rundfunkübertragungen
besonders vorteilhaft, wo mehrere Mobilfunkeinheiten 12 eine
NACK-Antwort senden können,
wenn ein Datenpaket nicht richtig empfangen wird. Obwohl die (mehreren)
NACK-Antworten einander stören
können,
ist dies kein Problem, wenn nur das Vorhandensein von HF-Energie
detektiert wird.
-
Indem
man nur ein einziges NACK-Antwortfenster im Rahmen für jeden
der Audiodatenströme
A...C verwendet, ist das Protokoll sehr wirkungsvoll. Für eine zuverlässige NACK-Detektion
erfordert das Festslot-NACK-Antwortfenster eine Dauer von etwa 20 μs.
-
Im
Fall einer nochmaligen Übertragung
in einem von den freien Zeitslots DFR_0...DFR_3 muss der (nochmals) übertragenden
Einheit 10, 12 dargetan werden, welcher Audiodatenstrom
A...C fehlerhaft empfangen worden ist. Dies kann auf die Weise implementiert
werden, die in 2 wiedergegeben ist, wo jedem
der freien Zeitslots DFR_0...DFR_3 drei NACK-Fenster folgen, wobei
jedes einem von den festen Audiodatenströmen A...C zugeordnet ist. Wenn
ein Empfänger
ein Audiodatenpaket für
den Strom A fehlerhaft empfängt,
sendet er eine NACK-Antwort in dem Fenster, das dem Strom A zugeordnet
ist. Der Sender kann folglich kontrollieren, ob eine empfangene
NACK-Antwort tatsächlich
fehlerfrei ist, indem die Zeitsteuerung kontrolliert wird.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch bei Mehrfrequenzübertragungssystemen angewandt
werden, wo jede Frequenz ein Protokoll wie in den obigen Ausführungsformen
beschrieben trägt.
In diesem Fall muss die Rahmenzeitsteuerung der unterschiedlichen
Frequenzsignale synchronisiert sein, um zu verhindern, dass örtlich beieinander
angeordnete Zentraleinheiten 10 und Mobilfunkeinheiten 12 einander
bei benachbarten Frequenzen stören.
Dennoch können
Mobilfunkeinheiten 12, die sich nahe bei der Zentraleinheit 10 befinden,
eine Störung
bei Mobilfunkeinheiten 12 in einem benachbarten Frequenzkanal
mit einer schwachen Verbindung hervorrufen. Dies wird häufig als
der Nah-Fern-Effekt bezeichnet. Dieser Effekt wirft für einen
Empfang von Aufwärtsstreckendatenströmen sowie
NACKs ein Problem auf. Als eine Lösung kann die Mobilfunkeinheit 12 eine
Sendeleistungsregelung anwenden.
-
Abgesehen
von einer Leistungsregelung kann das Nah-Fern-Problem für die NACK-Antworten
weiter gemildert werden, indem NACK-Antworten bei unterschiedlichen
Frequenzen mit wechselseitig (semi-)orthogonalen Codes kodiert werden,
wobei jede Frequenz einen eindeutigen Code aufweist. Beispiele für diese
Art von Codes sind:
-
Im
Fall, dass die von benachbarten Kanälen erfahrene Störung auf
eine Empfangskettennichtlinearität zurückzuführen ist,
kann der hohe Grad an Orthogonalität verlorengehen. Die unterschiedlichen
Wiederholungszeiten der oben angegebenen Codes können dann genutzt werden, um
eine ausreichende Nachbarkanalentkopplung zu erzielen.
-
Die
Detektion von NACK-Antworten im Sender ist vorteilhafterweise für eine kurze
NACK-Länge
ausgeführt,
während
noch eine hohe Detektionswahrscheinlichkeit, hohe Störrobustheit
und eine niedrige Fehlalarmrate aufrechterhalten wird. Eine vermisste
NACK-Antwort führt
zu keiner nochmaligen Übertragung
des zugeordneten Datenpakets und folglich einem im Audiodatenstrom
fehlenden Datenpaket. Wenn der NACK-Detektor auf Grundlage von empfangener
HF-Energie arbeitet, muss die Detektionsperiode ausreichend lang
sein, um eine signifikante Menge an Energie sammeln zu können. Entsprechend
einer speziellen Ausführungsform
des NACK-Detektors reichen NACK-Antworten von nur 20 μs für eine Detektion
aus.
-
In 3 ist
ein Flussdiagramm dargestellt, bei dem der Fluss entsprechend dieser
speziellen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angegeben ist. In Block 2 wird
der NACK-Empfänger
in sein höchstes Verstärkungsniveau
gesetzt, so dass selbst schwache Signale ein gutes Stück über dem
Rauschpegel empfangen werden. Obwohl dies bedeutet, dass das Signal
gekappt werden kann, wird die Zeit gewonnen, die erforderlich ist,
damit sich die automatische Verstärkungsregelschleife ausregeln
kann.
-
Das
Signalenergieniveau wird detektiert, und im Entscheidungsblock 3 wird
entschieden, ob das Signal genügend
Stärke
aufweist, um möglicherweise
eine NACK-Antwort zu sein, oder nicht. Wenn nicht, kehrt der Fluss
zu Block 2 für
die nächste
NACK-Zeitslotdetektion zurück.
Wenn ja, wird die Korrelation zwischen Abtastungen mit einem Zeitabstand
gemessen, der der Zeichengeschwindigkeit entspricht. Dies ermöglicht, dass
der Empfänger
zwischen Energie von einem schmalbandigen Störer und der breitbandigen NACK-Antwort
unterscheidet (Block 4). Wenn ausreichend Schmalbandsignalenergie
vorhanden ist (Entscheidungsblock 5), kann dieses Signal
unter Verwendung eines Sperrfilters herausgefiltert werden. Die
Sperrung wird bei einer Frequenz des schmalbandigen Störers angebracht,
die in einer speziellen Ausführungsform
aus der Phase des komplexen Korrelationssignals berechnet werden
kann (Block 6). Wenn keine schmalbandige Störung detektiert
wird, setzt sich der Fluss direkt bei Block 7 fort, der
die Antennendiversityauswahl anwendet, indem das Energieniveau bei
jeder der verfügbaren
Antennen gemessen wird, und die Antenne mit dem höchsten Energieniveau
auswählt.
In Block 8 wird kontrolliert, ob eine NACK-Antwort tatsächlich vorhanden
ist, z. B. indem das empfangene Signal (ein Pseudozufallsrauschsequenzsignal)
mit einer verzögerten
Version (Verzögerung gleich
der PN-Code-Wiederholungszeit) korreliert wird und der Korrelationsexponent
mit einem voreingestellten Schwellwert verglichen wird. Wenn eine
NACK-Antwort detektiert wird, wird dem Sender signalisiert, das zugeordnete
Datenpaket nochmals zu senden (Block 9), sonst kehrt der
Fluss zu Block 2 zurück.
-
In 4 ist
ein NACK-Detektorzeitplan von insgesamt 20 μs für das obige Beispiel veranschaulicht.
In einer ersten Zeitspanne, z. B. 3 μs, wird die gesamte Empfangsleistung
detektiert, gefolgt von Schmalbandstördetektion und -training (auch
3 μs). Die
Antennendiversityauswahl kann weitere 4 μs benötigen, was ein Zeitfenster
von 10 μs
für die
tatsächliche
NACK-Antwort detektion übriglässt. Es
wird angemerkt, dass dieser Typ von NACK-Antwortdetektion, wie in
den 3 und 4 veranschaulicht, auch in anderen
ARQ-Protokollimplementierungen
angewandt werden kann.
-
In
allen beschriebenen Ausführungsformen
kann eine Antennendiversity verwendet werden, um das Kommunikationssystem
robuster gegen Schwund zu machen. Antennendiversitytechniken können unter
Verwendung von sukzessiven Qualitätsmessungen bei jeder Präambel eines
empfangenen Datenpakets verwendet werden, indem zur Antenne mit
dem besten Qualitätsindex
geschaltet wird. Alternativ kann nur eine einzige Messung bei einer
a priori ausgewählten
Antenne vorgenommen werden und ein Schalten zur anderen Antenne
kann nur durchgeführt
werden, wenn der gemessene Qualitätsparameter unter einen vordefinierten Schwellwert
fällt.
-
In 5 ist
ein schematisches Blockdiagramm einer drahtlosen Audiosenderanordnung 20 entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Sender 20 kann
Nachrichtendaten (Nachrichteneingabe 26, z. B. I2C-Schnittstelle)
und einen oder mehrere Audiodatenströme (Audiodateneingabe 21)
empfangen. Die Audiodateneingabe und -ausgabe können ein beliebiger Typ von
digitalem Format sein, wie z. B. lineares PCM-, ADPCM-, MPEG-Layer-3- oder AC3-komprimiertes
Audiosignal, die im Stand der Technik bekannt sind. Die Audiodaten
können über Standarddigitalaudioschnittstellen,
wie z. B. S/PDIF, I2S oder IEC61937, weitergeleitet werden, die
im Stand der Technik bekannt sind. Jeder Audioquellendatenstrom
wird auf Audioweise verarbeitet (Block 22), z. B. für eine Abtastratenanpassung,
und in Audiodatenpaketen partitioniert (Block 23), wonach
eine Komprimierung des Audiodatenpakets angewandt werden kann (Block 24).
Sowohl die Audiodatenpakete als auch Nachrichtendatenpakete werden
in einen Puffer getan, bevor der Datenrahmen (siehe 2)
zusammengesetzt wird. Ein Teil dieses Prozesses ist die Nochmalsübertragungssteuerung
von einem beliebigen der (Audio)-Datenpakete, wie oben beschrieben
(Nochmalsübertragungssteuerblöcke 25, 28).
Die Audio- und Nachrichtenpakete werden in einem Multiplexblock 29 in
ein einziges Strompaket gemultiplext. Dann kann das Datenpaket fakultativ
einer Verschlüsselung
(Block 30) und/oder Verwürfelung (Block 31)
und schließlich
einer Modulation auf eine Trägerfrequenz
(Block 32) unterzogen werden, bevor es einer Antenne 33 zugeführt wird.
-
6 stellt
ein schematisches Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform
eines drahtlosen Audioempfängers 40 entsprechend
der vorliegenden Erfindung dar. In der Empfängeranordnung 40 werden die
verschiedenen Verarbeitungsblöcke
des Senders auf eine umgekehrte Weise wiederholt: nach Empfang des
Luftschnittstellensignals unter Verwendung einer Antenne 41 wird
das Signal demoduliert (Block 42), entwürfelt (wenn notwendig, Block 43)
und entschlüsselt (wenn
notwendig, Block 44). Das resultierende Datenpaket wird
dann in unterschiedliche Audiodatenpakete und Nachrichtendatenpakete
gedemultiplext (Demultiplexblock 45). Die Nochmalsübertragungssteuerungs-
und Pufferblöcke 46, 51 (Audio
bzw. Nachricht) kontrollieren, ob jedes Datenpaket ohne Fehler empfangen
ist, und signalisieren, wenn eine nochmalige Übertragung notwendig ist (worum
sich dann die Senderanordnung 20 in derselben Einheit 10, 12 kümmert).
Für die
Audiodatenströme
werden die Pakete dann dekomprimiert (Block 47), weiter
verarbeitet (Block 48, Departitionierung und Fehlerverbergung).
Danach werden die Audiodatenströme
in Block 49 z. B. hinsichtlich einer Lautstärkereglung
und Abtastratenanpassung auf Audioweise verarbeitet und der Audio-Ein-/Ausgabe
zugeführt (Block 50).
Nachrichtendatenpakete werden nur departitioniert (Block 52)
und dann der Nachrichten-Ein-/Ausgabe zugeführt (Block 53).
-
Die
Implementierung des Nochmalsübertragungsprotokolls,
wie in den obigen Ausführungsformen
beschrieben, kann mit anderen Techniken ergänzt werden, die an sich im
Stand der Technik bekannt sind. Z. B. können entscheidungsrückgekoppelte
Entzerrung (DFE) und ein überabgetasteter
Entzerrer (FSE) verwendet werden, um ein Mehrwegeschwundsignal zu
entzerren und eine zusätzliche
schmalbandige Interferenzauslöschung
bereitzustellen. Auch können
Antennendiversityschemata und dynamische Frequenz(nochmals)zuteilungs-Protokolle
zum vorliegenden Kommunikationssystem hinzugefügt werden. Es kann auch eine
Fehlerverbergung angewandt werden, um die Robustheit und den Wirkungsgrad
des Kommunikationssystems weiter zu verbessern. Insgesamt kann ein
sehr robustes Kommunikationssystem gegen Störung und Schwund erreicht werden,
ohne dass Kanal-Codier/Dekodier-Techniken, Verschachtelungs/Entschachtelungs-Techniken
oder Frequenzsprungtechniken erforderlich sind. Bekannte Systeme
verwenden Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC)-Schemata
mit oder ohne Verschachtelung. Zusammen mit Blockverschachtelung
gegen Burstfehler (von Störung
und Schwund) kann ein signifikanter Gewinn bei einer Bitfehlerrate
und Rahmenfehlerrate erzielt werden. Jedoch tritt dies mit einer
Anzahl von Nachteilen auf, wie z. B. erforderlicher Pufferkapazität, Latenzanstieg
und Verarbeitungs- und Speichererfordernissen.
-
Im
Folgenden werden einige der in den 5 und 6 wiedergegebenen
Blöcke
in größerer Einzelheit
erläutert.
Es wird angemerkt, dass diese Implementierungen von spezifischen
Teilen des Übertragungssystems
als solche verwendet werden können,
d. h. in anderen Anwendungen als der automatischen Nochmalsübertragungsprotokollimplementierung,
die oben beschrieben ist.
-
Um
die Kapazität
des Systems zu erhöhen,
kann eine Komprimierung und Dekomprimierung von Datenpaketen (die
Blöcke 24, 47)
verwendet werden. In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird die erste Übertragung
eines Audiodatenpakets nicht komprimiert. Bei einem fehlgeschlagenen (oder wiederholt
fehlgeschlagenen) Empfang dieses Pakets fordert das Ziel eine nochmalige Übertragung
an. Die Quelle kann dann dieses Paket mit Komprimierung nochmals
senden.
-
Die
Fehlerverbergungstechnik (Block 48 in 6)
kann unter Verwendung der folgenden Details implementiert werden.
Eine (wiederholt) fehlgeschlagene nochmaligen Übertragung resultiert schließlich in
einer hörbaren
Verzerrung des empfangenen Audiosignals. Unter Verwendung der Fehlerverbergungstechnik
wie beschrieben, wobei eine Fensterfunktion angewandt wird, ist
es möglich,
das Audiosignal eines kürzlich
empfangenen Audioblocks einzublenden und auszublenden. Auf diese
Weise wird das resultierende Autosignal am Empfängerende nicht auf eine unangenehme
Weise verzerrt.
-
In
dem vorliegenden Audioübertragungssystem
kann ein Luftrahmenfehler und ein Audioblockfehler auftreten. Ein
fehlgeschlagener Luftrahmen wird unter Verwendung der vorliegenden
Erfindung nochmals übertragen,
bis eine gewisse Anzahl von Wiederholungsversuchen erreicht ist,
wonach der Luftrahmen als verloren gekennzeichnet wird. Die Audioblöcke, die
von diesem speziellen Luftrahmen abhängen, werden dann auch als
verloren gekennzeichnet. Ein verzögerter Audioblock, der in einem
digitalen Speicher der Empfängereinheit
noch vorhanden ist, ersetzt den verlorenen Audioblock. Indem ein
glattes Übergangsfenster
zwischen dem augenblicklichen und verzögerten Audioblock angewandt
wird, ist es möglich,
Ticklaute im etwaigen Audiosignal zu verhindern. Wenn mehr als ein
Audioblock verloren ist, erfährt
das empfangene Audiosignal einen Totalschwund bis zu einem Nullsignal
(absolute Stille).
-
In 7 ist
ein Hardwareimplementierungsmodul 70 der Fehlerverbergungstechnik
dargestellt. Die Eingabedaten, die Audioblöcke umfassen, werden in zwei
Zweige aufgeteilt. In der normalen Situation ist der Audioblock
nur mit der Fenstergröße verzögert (Block 73),
um eine Synchronisation mit dem Fenstermultiplizierer zu ermöglichen,
der später
zu erörtern
ist. Die Auswahleinheit 79 schickt den (verzögerten)
Audioblock zum Ausgang, wenn kein verlorener Audioblock detektiert
wird. Immer wenn ein verlorener Audioblock vorhanden ist, schickt
die Auswahleinheit 79 die Addition der zwei Zweige von 8 (Addiererelement 78) weiter.
Der obere Zweig stellt den augenblicklichen Audioblock dar, der
mit einer negativen Fensterfunktion 77 im Multiplizierer 75 multipliziert
wird. Der untere Zweig umfasst zuerst ein Verzögerungselement 71,
das den Audioblock mit genau einer Audioblockperiode verzögert, und
ein Fensterverzögerungselement 72.
Danach wird der (vorherige) Audioblock mit einer Fensterfunktion 76 multipliziert
und zum Addiererelement 78 geschickt. Die Fensterfunktionen 76, 77 können z.
B. Cosinusfunktionen sein.
-
Die
Senderanordnung 20 (5) kann
eine fakultative Verwürfelungseinheit 31 umfassen,
und die Empfängeranordnung 40 (6)
kann eine entsprechen de Entwürfelungseinheit 43 umfassen.
Die Verwürfelungseinheit 31 kann
die Daten unterschiedlich jede (nochmalige) Übertragung pseudozufällig ändern, und
die Entwürfelungseinheit 43 entwürfelt das
Datensignal entsprechend. Die Entwürfelungseinheit 43 kann
weiter einen Soft-Value-Predetection-Akkumulator umfassen. Das Grundprinzip,
das dahinter steht, ist, dass nochmals übertragene Datenpakete aus
denselben Daten bestehen. Wenn diese nochmaligen Übertragungen
in der Kohärenzzeit
des Funkkanals auftreten, variiert die Bitfehlerverteilung im Paket
nicht signifikant zwischen nochmaligen Übertragungen. Indem jede nochmalige Übertragung
auf eine unterschiedliche Weise verwürfelt wird, wird die Bitfehlerverteilung
randomisiert, wobei eine Empfindlichkeitsverstärkung mittels einer Predetection-Integration
ermöglicht
wird. Die Detektionsprozedur ist dann wie folgt: ein empfangenes
Paket wird auf Fehler kontrolliert, z. B. mit einer CRC-Kontrolle.
Wenn das Paket fehlerhaft ist, werden die entwürfelten weichen Daten, die
aus dem Demodulator stammen, in dem Predetection-Integrator zu vorherig
empfangenen Paketen mit derselben Paket-Kennung addiert. Diese Paket-Kennung
ist für
(nochmalige) Übertragungen
desselben Pakets identisch. Die Daten in dem Soft-Value-Integrator
werden detektiert, und das resultierende Paket wird auf Fehler kontrolliert.
Wenn das Paket fehlerfrei ist, ist man der Ansicht, dass die Übertragung
erfolgreich ist, und es wird keine nochmalige Übertragung angefordert. Auch
führt die
Verwürfelung
zu einer flachen Leistungsdichte, was für eine Übereinstimmung mit Vorschriften
wichtig sein kann.
-
Das
vorliegende Kommunikationssystem kann mehrere Zentraleinheiten 10 umfassen,
die dann normalerweise örtlich
beieinander angeordnet sind. Die Mobilfunkeinheiten 12 sind überall im
Verbreitungsgebiet verstreut, was zu Nah-Fern-Problemen in Bezug zur Signalleistung,
aber hauptsächlich
nur im Aufwärtsteil
des Signals führt.
Bei bekannten Leistungsregelungsverfahren wird eine schnelle innere
Schleife und eine langsam reagierende äußere Schleife verwendet. Die
innere Schleife berücksichtigt
eine Signalcharakteristik, wie z. B. ein Signal/Rausch-Verhältnis (SNR),
einen Empfangssignalstärkenanzeiger
(RSSI) oder eine Bitfehlerrate (BER), in einem einzelnen Slot, und
vergleicht diese Charakteristik mit einem Zielniveau (oder Schwellwert). Abhängig von
dem Ergebnis des Vergleichs wird die Sendeleistung verbessert, wobei
normalerweise kleine Aufwärts-
oder Abwärtsschritte
verwendet werden. Das Zielniveau wird, z. B. auf Grundlage von durchschnittlichen
Kontrollsummen oder BER-Messungen, durch die äußere Schleife gesetzt.
-
Bei
dem vorliegenden Kommunikationssystem erhöht der Sender sofort die Sendeleistung,
wenn ein (Schlecht)-Quittungspaket empfangen wird, das anzeigt,
dass ein Datenpaket mit einem Fehler empfangen worden ist. Wenn
ein Paket fehlerfrei empfangen wird, wird der RSSI mit einem Zielniveau
verglichen, und abhängig
von dem Vergleich wird das Senderleistungsniveau entweder erhöht oder verringert.
Dieses Zielniveau kann z. B. in einer äußeren Schleife, wie oben erwähnt, bestimmt
werden oder kann ein Defaultwert sein.
-
Obwohl
die obige Ausführungsform
unter Verwendung von HF-Kommunikationen im ISM-Band erläutert worden
ist, ist es natürlich
möglich,
die Erfindung in anderen HF-Frequenzbändern, oder selbst unter Verwendung
von anderen drahtlosen Techniken, wie z. B. Infrarot, zu implementieren.
Die Beispiele der Erfindung, wie oben beschrieben, beziehen sich
auf ein Zeitmultiplex(TDM)-Schema, bei dem ein Datenrahmen in eine Anzahl
von Zeitslots eingeteilt ist. Jedoch kann die vorliegende Anmeldung
auch in Multiplexschemata von anderen Typen ausgeführt werden,
wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, Frequenzmultiplex, Codemultiplex usw..
