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Technischer Bereich
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem
und weiterhin bezieht sie sich auf eine primäre und eine sekundäre Station
zur Verwendung in einem derartigen System und auf ein Verfahren
zum Betreiben eines derartigen Systems. Während die vorliegende Beschreibung
ein System beschreibt, das sich insbesondere auf UMTS ("Universal Mobile
Telecommunication System")
bezieht, dürfte
es einleuchten, dass derartige Techniken auch bei anderen Mobilfunksystemen
angewandt werden können.
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Stand der Technik
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Eine
ständige
Anforderung bei Funkkommunikationssystemen ist, den Energieverbrauch
von Mobilgeräten
zu minimieren, wodurch die Lebensdauer der Batterien gesteigert
wird (oder die erforderliche Batteriekapazität reduziert werden kann). Ein
besonderes Szenario, wobei dies relevant ist, ist, wenn das Mobilgerät Paketdaten über einen
Funkkanal zu einer anderen Station überträgt und wenn es eine intermittierende Übertragung
von Paketen gibt, so dass die Paketdaten nur einen Teil der verfügbaren Kapazität des Kanals
benutzen. In einem derartigen Szenario ist es normalerweise für das Mobilgerät notwendig,
dass es die Übertragung von
Kontrollinformation zu der anderen Station fortsetzt, damit der
Kanal offen bleibt. Derartige Kontrollübertragungen können aber
dazu führen,
dass wesentlich mehr Energie verbraucht wird als bei Übertragung
nur der Benutzerdaten.
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Dieses
Problem wird bei UMTS durch die Entwicklung einer geschalteten Mode,
wie beispielsweise in WO 0062456 und in unserer internationalen
Patentanmeldung WO 00/42804 beschrieben. Für eine normale Paketdatenverbindung
wird ein Kontrollkanal (bestehend aus Pilotinformation, Energiekontrollbefehle
und Transportformatindikatoren) ständig übertragen um eine schnelle Übertragung
von Paketen zu ermöglichen, wenn
diese eintreffen. In der geschalteten Mode wird der Kontrollkanal
nur in einem Bruchteil (1/3 oder 1/5 nach den heutigen Vorschlägen) der
Zeitschlitze in einem Frame übertragen,
wenn keine Daten übertragen werden.
Auch die Verringerung des Energieverbrauchs des Mobilgeräts, reduziert
eine derartige Mode Interferenzpegel und sollte dadurch eine größere Systemkapazität ermöglichen.
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Wie
oben vorgeschlagen, sollte es im Betrieb der geschalteten Mode keine Übertragung über einen Datenkanal
geben, der mit dem Steuerkanal assoziiert ist. Es hat sich aber
herausgestellt, dass es im Wesentlichen eine Notwendigkeit einer Übertragung über den
Datenkanal während
der geschalteten Mode geben kann, beispielsweise um zu ermöglichen,
dass eine akzeptierbare Energiekontrolle beibehalten wird. Ein Problem
bei der Freigabe von Übertragungen über den
Datenkanal während
der geschalteten Mode ist, dass der geschaltete Steuerkanal nicht
genügend
Kapazität
hat um den üblichen
Bereich der Transportformate für
den Datenkanal anzugeben.
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Beschreibung der Erfindung
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Es
ist u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Problem der
Signalisierung von Transportformaten während der geschalteten Mode
anzunähern.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Funkkommunikationssystem
mit einem Kommunikationskanal zum Übertragen von Daten von einer
sekundären
Station zu einer primären
Station geschaffen, wobei die sekundäre Station in einer ersten
(normalen) und einer zweiten (geschalteten) Mode funktioniert und
Mittel aufweist zum wiederholten Übertragen eines codierten Wortes,
das Information erteilt über Transportformate,
die auf den Kanal angewandt werden können, und Mittel zum Übertragen
einer reduzierten Menge an Information, wenn sie in der zweiten
Mode funktioniert, dies im Vergleich zu der übertragenen Menge, wenn sie
in der ersten Mode funktioniert, und wobei die primäre Station
Mittel aufweist zum Empfangen und Decodieren des Codewortes, wobei
die sekundäre
Station Mittel aufweist zur Verwendung eines anderen Codierungsschemas
zum Erzeugen des codierten Wortes in jeder der Moden und die primäre Station
Mittel aufweist zum Selektieren eines von zwei verschiedenen Decodierungsschemen,
und zwar je nach der aktuellen Betriebsart der sekundären Station
und zum Decodieren des codierten Wortes unter Anwendung des selektierten
Decodierungsschemas.
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Durch
Verwendung verschiedener Codierungsschemas während der normalen und der
geschalteten Mode wird eine verbesserte Signalisierung von Transportformaten
während
der geschalteten Mode möglich. Bei
einer Ausführungsform
erzeugt das während
der geschalteten Mode angewandte Codierungsschema ein Codewort,
das eine punktierte Version des Wortes ist, das von dem Normalmodeschema
erzeugt werden würde.
Ein breiter Bereich von Punktierungsschemen kann benutzt werden,
wobei bevorzugte Schemen entweder den Abstand zwischen Codeworten
in einem Satz von Codeworten maximieren (wobei dieser Satz kleiner
ist als der Satz von Codeworten, die in der normalen Mode verfügbar sind)
oder die Anzahl Codeworte mit den kleinsten Abstand untereinander
minimieren. Wenn eine Anzahl Schaltraten möglich ist, was zu einer Skala von
Reduktionen in der Geschwindigkeit der Übertragung von Information
während
der geschalteten Mode führt,
kann das Codierungsschema für
eine niedrigere Informationsrate auf vorteilhafte Weise Codeworte
erzeugen, die gestutzte Versionen von Codeworten sind, die für eine höhere Informationsrate
erzeugt worden sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
gibt es nur zwei mögliche
Transportformate während
der geschalteten Mode und die Codeworte, die jedes Format darstellen,
haben nur verschiedene Bits (so kann beispielsweise das eine alle
Bits auf 0 gesetzt und das andere kann alle Bits auf 1 gesetzt haben).
Im Allgemeinen kann die während
der geschalteten Mode verfügbare
Anzahl Transportformate auf vorteilhafte Weise derart begrenzt werden,
dass diese kleiner ist als die Anzahl einzigartiger Codeworte, die
von dem angewandten Codierungsschema erzeugt werden kann.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine primäre Station
geschaffen zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem mit
einem Kommunikationskanal zur Übertragung
von Daten von einer sekundären
Station zu der primären
Station, wobei Mittel vorgesehen sind zum wiederholten Empfangen
eines codierten Wortes von der sekundären Station, das Information über Transportformate
liefert, die auf den Kanal anwendbar sind, zum Ermitteln, ob die
sekundäre
Station in einer ersten (normalen) oder in einer zweiten (geschalteten)
Mode funktioniert, zum Selektieren eines von zwei verschiedenen
Decodierungsschemen, und zwar je nach der aktuellen Betriebsart
der sekundären
Station und zum Decodieren des codierten Wortes unter Anwendung
des selektierten Decodierungsschemas.
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Nach
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine sekundäre Station
geschaffen zur Verwendung in einem Funkkommunikationssystem mit
einem Kommunikationskanal zum Übertragen
von Daten von der sekundären
Station zu der primären
Station, wobei die sekundäre
Station in einer ersten (normalen) und in einer zweiten (geschalteten)
Mode funktionieren kann und Mittel aufweist zum wiederholten Übertragen
eines codierten Wortes, das Information über Transportformate liefert,
die auf den Kanal anwendbar sind, und Mittel zum Übertragen
einer reduzierten Menge Information, wenn sie in der zweiten Mode
funktioniert, dies im Vergleich zu der Menge, die Übertragen
wird, wenn sie in der ersten Mode funktioniert, dadurch gekennzeichnet,
dass die sekundäre
Station Mittel aufweist zum Anwenden eines anderen Codierungsschemas
zum Erzeugen des codierten Wortes in jeder der Moden.
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Nach
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
geschaffen zum Betreiben eines Funkkommunikationssystems mit einem
Kommunikationskanal zum Übertragen
von Daten von einer sekundären
Station zu einer primären
Station, wobei die sekundäre
Station in einer ersten (normalen) und einer zweiten (geschalteten)
Mode funktioniert, wobei das Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte
umfasst: und zwar, dass die zweite Station wiederholt ein codiertes
Wort überträgt, das
Information erteilt über
Transportformate, die auf den Kanal angewandt werden können, und
dass eine reduzierte Menge an Information übertragen wird, wenn sie in
der zweiten Mode funktioniert, dies im Vergleich zu der übertragenen
Menge, wenn sie in der ersten Mode funktioniert, und wobei die primäre Station
das Codewort empfängt
und decodiert, wobei die sekundäre
Station ein anderes Codierungsschema anwendet zum Erzeugen des codierten
Wortes in jeder der Moden und die primäre Station eins von zwei verschiedenen
Decodierungsschemen selektiert, und zwar je nach der aktuellen Betriebsart
der sekundären
Station und das codierte Wort decodiert, und zwar unter Anwendung
des selektierten Decodierungsschemas.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die in dem Stand der Technik nicht
vorhandene Erkenntnis zugrunde, dass die Verwendung verschiedener
Codierungsschemen während
der normalen und der geschalteten Mode eine bessere Signalisierung
von Transportformaten während
der geschalteten Mode ermöglicht.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden
Fall näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Funkkommunikationssystems,
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2 ein
Schaltbild eines Kanals, verwendet bei der Uplink-Paketdatenübertragung,
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3 eine
Tabelle mit den Basissequenzen für
einen (32, 10) Blockcode,
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4 eine
Graphik des minimalen Abstandes M zwischen Codeworten als Funktion
der Anzahl N Transportformatkombinationen, wie während der geschalteten Mode
erlaubt sind, mit Abständen
für eine Schaltrate
von 1/3, dargestellt als eine gezogene Linie und für eine Schaltrate
von 1/5, dargestellt als eine gestrichelte Linie; und
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5 eine
Graphik des minimale Abstandes M zwischen Codeworten als eine Funktion
der Anzahl N Transportformatkombinationen in dem Transportformatkombinationssatz
während
der geschalteten Mode, mit Abständen
für eine
geschaltete Rate von 1/3, dargestellt als eine gezogene Linie, und
für eine
geschaltete Rate von 1/5, dargestellt als eine gestrichelte Linie.
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In
der Zeichnung sind zum Anzeigen entsprechender Merkmale die gleichen
Bezugszeichen verwendet worden.
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Ausführungsformen zum Durchführen der
vorliegenden Erfindung
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In 1 umfasst
ein Funkkommunikationssystem eine primäre Station (BS) 100 und
eine Anzahl sekundärer
Stationen (MS) 110. Die BS 100 umfasst einen Mikrocontroller
(μC) 102,
Transceivermittel (Tx/Rx) 104, die mit Antennenmitteln 106 verbunden
sind, Energiesteuermittel (PC) 107 zum Ändern des übertragenen Energiepegels,
und Verbindungsmittel 108 zur Verbindung mit dem PSTN (öffentlichen
Vermittlungsnetz) oder einem anderen geeigneten Netzwerk. Jede MS 110 umfasst
einen Mikrocontroller (μC)
112, Transceivermittel (Tx·Rx) 114,
die mit Antennenmitteln 116 verbunden sind, und Energiesteuermittel
(PC) 118 zur Änderung
des übertragenen
Energiepegels. Kommunikation von BS 100 zu MS 110 erfolgt über einen
Downlink-Kanal 122, während
Kommunikation von MS 110 zu BS 100 über einen
Uplink-Kanal 124 stattfindet.
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Eine
UMTS-Ausführungsform,
die FDD-Mode ("frequency
division duplex"),
benutzt die Anordnung von Kanälen
aus 2 zur Übertragung
von Paketdaten von einer MS 110 zu einer BS 100.
Es gibt zwei Stauerkanäle
(CON), einen Uplink-Steuerkanal 202 und einen Downlink-Steuerkanal 204,
und einen Uplink-Datenkanal (DAT) 206. Übertragungen über jeden
der Kanäle 202, 204, 206 erfolgt
in Zeitschlitzen 208, die in Frames 210 gruppiert
sind, wobei jedes Frame 210 15 Zeitschlitze umfasst. Ein
oder mehrere Transportkanäle werden
durch das System gemultiplext zum Bilden des einzigen Datenkanals 206.
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Die
Steuerkanäle 202, 204 umfassen
Pilot-, Energiesteuerungs- und Transportformatinformation. Die Pilotinformation
wird primär
geliefert, damit der Empfänger
die Kanalimpulsantwort schätzen
kann, und zwar zur Optimierung der Detektion der empfangenen Daten
(d.h. andere Information in dem Steuerkanal und ein Datenpaket,
falls vorhanden). Energiesteuerung des Uplink-Kanals 124 ist
erforderlich, so dass die BS 100 von verschiedenen MS 110 Signale
mit einem ausreichenden Störabstand
(SIR) empfängt,
während
die von jeder MS 110 angeforderte Übertragungsenergie minimiert
wird. Energiesteuerung des Downlink-Kanals 122 ist erforderlich,
so dass die MS 110 Signale von der BS 100 empfängt, und
zwar mit einer niedrigen Fehlerrate, während die Übertragungsenergie minimiert
wird, dies zum Reduzieren der Interferenz mit anderen Zellen und Funksystemen.
Energiesteuerung jedes der Kanäle 122, 124 benutzt
eine innere und eine äußere Schleife. Die
innere Schleife stellt die empfangenen SIR ein, damit Übereinstimmung
mit dem Ziel-SIR
erhalten wird, während
die äußere Schleife
den Ziel-SIR auf einen minimalen Pegel einstellt, der die erforderliche
Qualität des
Dienstes (beispielsweise Bitfehlerrate) beibehält.
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Die
Transportformatinformation schafft Einzelheiten über die Rate und das Übertragungsformat
von Daten über
den zugehörenden
Datenkanal, um es zu ermöglichen,
dass die Transceiver 104, 114 auf geeignete Art
und Weise konfiguriert werden. In einem UMTS-System wird diese Information
durch Übertragung
eines Transportformat-Kombinationsindikatorwortes (TFCI) über den
Steuerkanal 202, der mit dem Datenkanal 206 assoziiert
ist. Das TFCI-Wort wird der physikalischen Schicht als ein 10-Bit
Informationswort zugeführt, das
danach unter Verwendung eines 32,10 Blockcodes in ein 32-Bit Wort
codiert wird. Zwei Bits des Wortes werden in jedem Zeitschlitz 208 übertragen,
wodurch es ermöglicht
wird, dass 30 Bits des codierten TFCI-Wortes in jedem Frame übertragen
werden, während
die übrigen
2 Bits nicht übertragen
werden.
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Wenn
die MS 110 nicht viel Daten zu übertragen hat, kann es zwischen Übertragungen
von Datenpaketen Perioden geben. Normalerweise würden die Steuerkanäle 202, 206 ständig zwischen
Datenpaketen übertragen
werden, damit eine schnelle Übertragung
von Paketen erleichtert wird, wenn diese eintreffen. Dadurch wird
aber Energie verschwendet und wird Interferenz erzeugt, ohne dass
nützliche
Daten übertragen werden,
wodurch die Systemkapazität
und die Lebensdauer der Batterie der MS 110 reduziert wird.
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Zur
Lösung
dieses Problems wurde eine geschaltete Mode vorgeschlagen (siehe
beispielsweise WO 00/42804), wobei die Anzahl Zeitschlitze 208 je
Frame 210, für das
der Uplink-Steuerkanal 202 überragen wird, um einen Faktor
3 bis 5 reduziert wird. Die wirkliche Position der übertragenen
Schlitze 208 in jedem Frame 210 wird entsprechend
einer pseudo-beliebigen Funktion berechnet, damit die elektromagnetische
Interferenz gelindert wird, die durch die intermittierende Übertragung
verursacht werden kann. Der Downlink-Steuerkanal 204 kann
ungeändert
fortfahren, oder kann auch in einem Bruchteil der verfügbaren Zeitschlitze 208 während der
geschalteten Mode übertragen
werden.
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Infolge
dieses Schemas wird im Betrieb der geschalteten Mode die Anzahl
je Frame 210 verfügbarer Bits
für die Übertragung
codierter TFCI-Bits auf 6 reduziert (für eine Schaltrate 1/5) und
auf 10 (für
eine Schaltrate 1/3). Ursprünglich
wurde beabsichtigt, dass es über
den Datenkanal 206 während
der geschalteten Mode keine Übertragungen
geben würde
(und folglich nur eine Transportformatkombination (TFC), die überhaupt keinen
Datentransport sperrt), so dass diese reduzierte Kapazität für TFCI überhaupt
kein Punkt war.
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Die
Außenschleife-Energiesteuerung
basiert typischerweise auf der Fehlerrate der zyklischen Redundanzkontrollen
(CRCs), die an die Transportblöcke über den
Datenkanal 206 angehängt
sind. Beim Fehlen von Übertragungen über den
Datenkanal 206 ist eine Möglichkeit zum beibehalten der
Außenschleifenenergiesteuerung
während
der Schaltung, die Verwendung der Bitfehlerrate (BER) des Steuerkanals 202 statt
der Daten CRCs. Es hat sich aber neulich gezeigt, dass die Leistung
von Außenschleifenenegiesteuerung
auf Basis von einem Steuerkanal BER nicht ausreicht.
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Eine
Lösung
dieses Problems ist, CRCs allein über den Datenkanal 206 zu übertragen
in denselben Schlitzen 208, in denen der Steuerkanal 202 übertragen
wird, durch Anhängung
von CRCs an Transportblöcke mit
Länge Null.
Dies bietet die Möglichkeit,
dass eine Vielzahl verschiedener TFCs während der Schaltung übertragen
werden. Die Möglichkeiten
könnten
jede Permutation von keinen Transportblöcken oder Null-Länge-Transportblöcken über einen
oder alle Transportkanäle,
abgebildet auf den Datenkanal 126. In der Praxis würden die
erlaubten TFCs wahrscheinlich auf einen Subsatz dieser Möglichkeiten
begrenzt werden, aber das Minimum ist wahrscheinlich ein TFC für überhaupt
keine Transportblöcke
und eine andere TFC, die einige Null-Länge-Transportblöcke umfasst,
an die CRCs angehängt
werden würden.
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Die
Verwendung des oben beschriebenen TFCI Codierungsschemas, wenn das
32-Bit physikalische Schicht TFCI-Codewort gestutzt wäre, so dass
nur die ersten 6 der codierten TFCI Bits übertragen wurden, könnte ein
Maximum von nur 8 TFCs in einem Transportformatkombinationssatz
(TFCS) erlaubt werden, wenn Duplikation der 6-Bit Codeworte für verschiedene
TFCs vermieden werden sollten.
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Weiterhin
ist, wenn nur 2 TFCs erlaubt sind, die Codierung nicht optimal,
in dem Sinne, dass der Abstand zwischen den Codeworten (d.h, die
Anzahl Bits, die verschieden sind) für die erste und die zweite
TFC nur 3 ist, im Vergleich zu einem möglichen Maximalwert von 6,
was zu einer größeren Decodierungsfehlerrate führt. Dies
weil das vorgeschlagene UMTS-Codierungsschema derart entworfen ist,
dass, wenn alle 32 TFCT-Bits übertragen
werden, die TFCI-Codeworte für
die ersten 32 TFCs orthogonal sein würden. Dies ergibt einen einheitlichen
minimalen Abstand zwischen den Codeworten, statt eines größeren minimalen
Abstandes zwischen den Codeworten für die ersten wenigen TFCs und
einen geringeren minimalen Abstand zwischen nachfolgenden TFCs.
Orthogonalität
zwischen Codeworten ist in der Praxis nicht notwendig, da die Phase
des empfangenen Signalträgers
separat von den Pilotbits wiederhergestellt werden kann.
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Auf
gleiche Weise sind, wenn das 32-Bit physikalische Schicht TFCI-Codewort auf die
ersten 10 Bits gestutzt wäre,
nicht mehr als 16 TFCs möglich
ohne Duplikation codierter TFCI-Worte und der Abstand zwischen Codeworten
ist wieder nicht optimal in dem Fall, dass nur 2 TFCs erlaubt sind.
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In
einem System nach der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum
Codieren und Abbilden des 10 Bit TFCI-Wortes aus den höheren Schichten
auf den verfügbaren
Bits in dem Funkframe anders in der geschalteten Mode als in dem üblichen
Verfahren zum Codieren und Abbilden, das bei nicht geschalteten
Frames angewandt wird. Das Verfahren zum Codieren und Abbilden kann
derart entworfen sein, dass es zu einzigartigen Codeworten für einen
größeren Bereich
von TFCs führt
als durch einfache Stutzung der üblichen
Codeworte erhalten wird. Auf diese Weise ist eine größere Anzahl
TFCs erlaubt als wenn die üblichen
Codeworte einfach gestutzt werden.
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Weiterhin
kann das Codierungs- und Abbildungsverfahren derart entworfen sein,
dass die Codeworte derart gegliedert sind, dass man zwischen ihnen
einen größeren Hamming-Abstand
hat, wenn die Anzahl erlaubter TFCs gering ist, damit die Decodierungsfehlerrate
in Basisschaltperioden minimiert wird. Insbesondere kann das Codierungs- und Abbildungsverfahren
zu einem Zwischencodewortabstand führen, der der Anzahl übertragener
Bits entspricht (d.h. der maximal möglichen Anzahl), wenn nur zwei
TFCs während
der geschalteten Mode erlaubt sind. Die TFCs für die geschaltete Mode werden
dann geringen TFC-Anzahlen zugeordnet um mit größeren Zwischencodewortabständen überein zu
stimmen.
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In
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird während der geschalteten Mode
das 10 Bit TFC-Wort von höheren
Schichten unter Anwendung des üblichen
32,10 Codes codiert, aber wird danach auf eine vorbestimmte Weise
stark punktiert. Dies hat den Vorteil einer maximalen Gemeinsamkeit
mit dem üblichen
Codierungsschema. Vorzugsweise ist die Punktierung derart entworfen,
dass die codierten TFCI-Worte für
die verschiedenen TFCs, die während
der geschalteten Mode erlaubt sind, einen großen Abstand voneinander haben.
In dem betreffenden Beispiel, worin nur zwei TFCs möglich sind,
soll der Abstand zwischen den übertragenen
Codeworten, die je eine TFC darstellen, der Anzahl übertragener
TFCI Bits in dem Frame 210 entsprechen. Da Phaseninformation
aus den Übertragenen
Pilotbits erhalten werden kann, wird eine Maximierung der Trennung
der Codeworte eine zuverlässigere
Decodierleistung für
die geringe Anzahl übertragener
TFCI Bits ergeben als dass die übertragenen
Codeworte für
die ersten zwei TFCs orthogonal gemacht werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird eine lineare Kombination von zehn Sequenzen für den 32,10
Blockcode benutzt. Die Ausgangscodewortbits b
i,
0 ≤ i ≤ 31, beziehen
sich auf die Informationsbits des Eingangs-TFCI-Wortes a
n, 0 ≤ n ≤ 9 durch:
wobei M
i,n die
n. Basissequenz ist. Die bei dieser Ausführungsform verwendeten Basissequenzen
M
i,n sind als Beispiel als eine Tabelle
in
3 dargestellt. Es gibt 1024 mögliche TFCI Worte, in Reihenfolge
den binären Darstellungen
von 0 bis 1023 zugeordnet. Wie oben erwähnt, ist dieser Satz von Basissequenzen
derart gewählt
worden, dass die TFCI Codeworte für die ersten 32 TFCs orthogonal
sind.
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Verschiedene
Bits des 32 Bit Codewortes können
punktiert sein (was bedeutet: gelöscht), und zwar abhängig von
der Anzahl verfügbarer
physikalischer Schichten ist für
TFCI Übertragung.
Die maximal möglichen
Abstände
zwischen übertragenen
Codeworten können
durch viele verschiedene punktierende Muster erhalten werden. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform,
die den Vorteil hat, dass sie sich unkomplizierter implemen tieren
lässt,
bilden die nicht punktierten Bits für geringere Anzahlen (beispielsweise
6) übertragener
Bits einen Subsatz nicht punktierter Bits für größere Anzahlen (beispielsweise
10) übertragener
Bits.
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Es
gibt viele Punktierungsmuster, die nebst der Maximierung der Abstände zwischen übertragenen Codeworten
für die
Schaltrate 1/5 und die Schaltrate 1/3 dieses Kriterium erfüllen. Ein
derartiges Punktierungsmuster wird dadurch erhalten, dass nur die
Bits der codierten Bits bi übertragen
werden, dargestellt in der nachfolgenden Tabelle:
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4 ist
eine Graphik, die den minimalen Abstand M zwischen Codeworten als
eine Funktion der Anzahl N TFCs zeigt, die während der geschalteten Mode
unter Verwendung des oben stehenden Musters erlaubt sind. Abstände für eine Schaltrate
von 1/3 sind als gezogene Linie dargestellt und für eine Schaltrate
von 1/5 als eine gestrichelte Linie. Es ist ersichtlich, dass die
minimalen Abstände
speziell für
die geringen Anzahlen TFCs optimiert sind, die wahrscheinlich während der
geschalteten Mode auftreten, obschon es auch eine wesentliche Flexibilität für die Unterstützung größerer Anzahlen
TFCs gibt, wenn dies in Zukunft erwünscht ist.
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Das
oben stehende Schema funktioniert am besten, wenn die TFCs, die
zur Verwendung in der geschalteten Mode geeignet sind, durch die
ersten wenigen TFCI Worte beschrieben werden. Es kann aber nicht immer
möglich
sein, dies zu arrangieren. In diesem Fall wäre die beste Art der Punktierung
des Standardcodes anzustreben, dass die Anzahl Codeworte, die den
kleinsten Abstand unter einander haben, zu minimieren, statt anzustreben,
den Abstand zwischen den ersten wenigen Codeworten zu maximieren.
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Ein
Beispiel eines Punktierungsmusters, das dies ergibt, wird dadurch
erhalten, dass nur die Bits der codierten Bits bi übertragen
werden, dargestellt in den nachfolgenden Tabelle:
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5 ist
eine Graphik, die den minimalen Abstand M zwischen Codeworten als
eine Funktion der Anzahl N TFCs in den TFCs zeigt, und zwar unter
Verwendung der oben stehenden Muster. Abstände für eine Schaltrate von 1/3 sind
als eine gezogene Linie dargestellt und für eine Schaltrate von 1/5 als
eine gestrichelte Linie.
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung könnte
ein anderes Codierungsschema für
das TFCI-Wort in der geschalteten Mode verwendet werden, beispielsweise
ein 6,10- oder ein 10,10-Code, derart entworfen, dass es gleiche
Abstandseigenschaften gibt wie diejenigen, die oben beschrieben
worden sind.
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Als
Verbesserung der oben beschriebenen Ausführungsformen (oder auch als
einzelne Ausführungsform)
könnte
die Anzahl TFCs in den TFCS auf einen Wert begrenzt werden, der
kleiner ist als der höchsten Anzahl
TFC, die durch ein beliebiges von der physikalischen Schicht verwendeten
Codierungsschema einzigartig codiert werden kann. So könnte beispielsweise
in dem in 4 dargestellten Codierungsschema
die Anzahl TFCs auf 32 oder weniger begrenzt werden.
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Ein
Sonderfall der oben stehenden Ausführungsformen rührt von
der Beschränkung
der Anzahl TFCs auf zwei und aus der Wahl eines Punktierungsschemas
her, was dazu führt,
dass alle übertragenen
Bits des ersten TFCI Wortes anders sind als diejenigen des zweiten
TFCI Wortes, wobei beispielsweise alle übertragenen Bits des ersten
TFCI Wortes 0 sind und alle übertragenen
Bits des zweiten TFCI Wortes 1 sind (oder umgekehrt). Dies benutzt
effektiv das TFCI Feld als ein Zwei-Zustände-Wort um anzugeben, ob CRCs
während der
geschalteten Mode ggf. vorhanden sind.
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Eine
weitere Lösung,
die statt der oben genannten Ausführungsformen oder zusätzlich zu
denselben angewandt werden könnte,
ist dass die Anzahl verfügbarer
physikalischer Schichtenbits zur Übertragung des TFCI Wortes
gesteigert wird. So könnte
beispielsweise ein anderes Schlitzformat über den Steuerkanal verwendet
werden. Eine Möglichkeit
wäre, die
UMTS komprimierten Modeschlitzformate zu verwenden, die 3 oder 4
TFCI Bits je Schlitz haben, und zwar auf Kosten von weniger Pilotbits.
Dies würde
bedeuten, dass die Übertragungsenergie
des Steuerkanals (in denjenigen Schlitzen, die übertragen wurden) gesteigert
werden sollte, damit die gesamte Pilotenergie je Schlitz dieselbe
ist. Dies würde
aber den Zweck des Schaltens zu reduziertem Energieverbrauch beeinträchtigen.
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Als
eine weitere Alternative könnte
jedes TFCI Wort über
eine Periode von mehr als ein Funkframe übertragen werden. So würde beispielsweise
die Verwendung eines Paares aufeinander folgender Frames für die Übertragung
jedes TFCI Wortes es ermöglichen,
dass 12 codierte TFCI Bits für
eine Schaltrate 1/5 übertragen
werden, oder 20 für
eine Schaltrate 1/3. Diese Alternative hat aber die Nachteile, dass
vermieden wird, dass die TFC jedes Frame geändert wird und dass die Latenz
gesteigert wird, bevor Daten decodiert werden können.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Bezug auf die geschaltete Mode beschrieben
worden, die auf Datenübertragungen über einen
Uplink-Kanal 124 mit einem niedrigen Tastverhältnis angewandt
wird. Sie ist aber auch anwendbar auf Übertragungen über einen
Downlink-Kanal 122, wobei in diesem Fall die Rollen der
BS 100 und der MS 110 in der oben stehenden Beschreibung
umgekehrt sind, wobei die BS 100 die Rolle einer sekundären Station
annimmt und MS 110 die Rolle einer primären Station annimmt. In dieser
Beschreibung ist mit dem Ausdruck "Basisstation" oder "primäre
Station" gemeint:
diejenigen Teile der mit dem Netzwerk fest verbundenen Infrastruktur,
die als Schnittstelle mit Mobilstationen wirksam sind.
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Obschon
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung oben unter Anwendung von CDMA-Techniken
mit einem gestreuten Spektrum, wie diese beispielsweise in UMTS-Ausführungsformen
angewandt werden, dürfte
es einleuchten, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf die
Anwendung in CDMA-Systemen beschränkt.
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Aus
der Lektüre
der vorliegenden Beschreibung dürften
dem Fachmann andere Abwandlungen einfallen. Solche Abwandlungen
können
andere Merkmale betreffen, die im Entwurf, in der Herstellung und
in der Anwendung von Funkkommunikationssystemen und Bestandteilen
davon bereits bekannt und statt der oder zusätzlich zu den hier bereits
beschriebenen Merkmalen verwendbar sind.
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In
der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen schließt das Wort "ein" nicht aus, dass es
mehrere derartiger Elemente geben kann. Weiterhin schließt das Wort "umfassen" nicht aus, dass
es andere Elemente oder Schritte als die genannten geben kann.
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Test in der
Zeichnung
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4
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- Schaltrate 1/3
- Schaltrate 1/5
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5
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- Schaltrate 1/3
- Schaltrate 1/5
