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Hintergrund der Erfindung
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1. Anwendungsgebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schätzung der
Rahmenfehlerrate empfangener Rahmen, insbesondere auf ein derartiges
Verfahren mit einer Fehlerkorrekturcodierung und -decodierung.
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Weiterhin
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Rahmenfehlerratenschätzfunktion
und ein Gerät
mit einer Rahmenfehlerratenschätzfunktion.
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Ein
derartiges Verfahren, eine derartige Schätzfunktion und ein derartiges
Gerät sind
insbesondere in CDMA-Systemen nützlich,
bei denen die Fehlerratenschätzung
integrierter Bestandteil einer Leistungsregelung, einschließlich eines
inneren und eines äußeren Regelkreises,
ist.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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In
der US-amerikanischen Patenschrift 6.154.659 wird eine schnelle
Downlink-Leistungsregelung in einem Codemultiplex-Vielfachzugriff
(CDMA)-System offengelegt. In einem derartigen System kann ein Mobiltelefon
eine Basisstation bei der Regelung der Leistung auf einer Abwärtsverbindung
(von der Basisstation zum Mobiltelefon) unterstützen, indem auf der Aufwärtsverbindung
(vom Mobiltelefon zur Basisstation) eine Leistungsregelungsmeldung übertragen
wird. Das Mobiltelefon sammelt Statistiken seiner Fehlerleistung
und informiert die Basisstation mittels einer Leistungsregelungsmeldung.
In einem derartigen System ist das Verhältnis Eb/No oder Nb/Nt ein standardmäßiges Qualitätsmaß für die Leistung
eines digitalen Kommunikationssystems. Das Verhältnis drückt das Bitenergie-zu-Rauschdichte-Verhältnis des
empfangenen Signals aus. Je kleiner das erforderliche Verhältnis Eb/Nt ist, desto effizienter
ist das Systemmodulations- und – detektionsverfahren
für eine
gegebene Fehlerwahrscheinlichkeit. Ein ähnliches Maß ist das Verhältnis Es/Nt, welches das
Symbolenergie-zu-Rauschdichte-Verhältnis des empfangenen Signals
ist. Das Verhältnis Es/Nt hängt mit
dem Verhältnis
Eb/Nt durch Es/Nt = (Eb/Nt)N zusammen,
wobei N die Anzahl der Bits pro Symbol ist. Das Mobiltelefon empfängt In formationen von
der Basisstation. Diese Informationen haben die Form eines Stroms
von Datenrahmen. Art und Format dieser Daten sind in der Technik
bekannt. Das Mobiltelefon demoduliert diese Informationen. Das Verhältnis Es/Nt wird geschätzt. In
einem inneren Regelkreis wird das geschätzte Verhältnis Es/Nt mit einem Ziel- oder Sollwert Es/Nt verglichen.
Das Zielverhältnis
Es/Nt wird rahmenweise
angepasst. In einem äußeren Regelkreis
wird das Ziel so modifiziert, dass eine von Netzbetreibern festgelegte
erforderliche Rahmenfehlerrate eingehalten wird. Um das Ziel Es/Nt zu modifizieren,
wird die Qualität
jedes empfangenen Rahmens bestimmt. Wenn ein bestimmter empfangener
Rahmen gut war, wird das Ziel um einen vorgegebenen Betrag vermindert.
Wenn der bestimmte empfangene Rahmen schlecht war, wird das Ziel
um einen vorgegebenen Betrag erhöht.
Der vorgegebene Betrag wird von den Netzbetreibern festgelegt. Die
Bestimmung der Qualität
von Rahmen ist in der Technik bekannt. Wenn das ermittelte Verhältnis Es/Nt geringer als
das Zielverhältnis
Es/Nt ist, weist das
Mobiltelefon die Basisstation an, die Leistung um einen bestimmten
Betrag zu erhöhen.
Ist das ermittelte Verhältnis
Es/Nt größer als
das Zielverhältnis Es/Nt, weist das Mobiltelefon
die Basisstation an, die Leistung um einen bestimmten Betrag zu
verringern. Die Leistungsänderungsbefehle
werden mit Hilfe eines Rückkanals
zur Leistungsregelungsmeldung übertragen,
in einem Datenstrom zur Basisstation punktiert oder auf andere Weise
zur Basisstation übermittelt.
Von der Basisstation zum Mobiltelefon zu übertragende Daten werden mit
einem Faltungscodierer oder einer anderen Art von Fehlerkorrekturcodierer
codiert, um Redundanz in der ursprünglichen Datensequenz zu erzeugen.
Eine derartige Redundanz verbessert die Fehlerkorrektur und die
Signalrekonstruktion am Empfänger.
Der Empfänger verwendet
Fehlerkorrekturverfahren, wenn er die empfangenen Daten decodiert,
um die ursprünglichen
Benutzerdaten zu rekonstruieren.
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Im
3GPP2-Standard, „Physical
Layer Standard for CDMA2000 Spread Spectrum Systems", Ausgabe A, Veröffentlichungsdatum
13. Juli 2001, Seiten 2–62
bis 2–67,
2–99 bis
2–105,
2–125
bis 2–127,
2–130
bis 2–132
und 2–199
bis 2–200,
werden Rückkanaltypen
für verschiedene
Funkkonfigurationen, einschließlich
Kanaltypen zur Vorwärtsfehlerkorrektur,
sowie die Faltungs- oder Turbocodierung auf solchen Kanälen beschrieben.
Zusätzlich
zu Daten wird ein Rahmenqualitätsindikator
(CRC) in Rahmen codiert, wobei ein Rahmen ein Basiszeitintervall
im System ist. Ein solcher CRC, Cyclic Redundancy Code (zyklischer
Redundanzode), ist eine Klasse linearer Fehlererkennungscodes, die
Paritätsprüfungsbits
erzeugen. Der Rahmenqualitätsindikator
ist eine CRC-Prüfung,
die auf bestimmte Kanäle im
CDMA-System angewandt wird. Eine mobile Station verwendet ei nen
inneren und äußeren Leistungsregelkreis
für den
Leistungsregelungsvorwärtskanal
und einen Leistungsregelungsnebenrückkanal, um Leistungsregelungsbits
zur Basisstation zu übertragen,
wobei der Wert eines Leistungsregelungsbits vom Wert eines ermittelten
Verhältnisses
Eb/Nt oder Es/Nt abhängt. Das
Mobilstation-Demodulationsverfahren führt ergänzende Vorgänge zu dem Basisstation-Modulationsverfahren
auf dem CDMA-Hauptkanal aus, einschließlich einer Fehlerkorrekturdecodierung
empfangener Rahmen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren zur Schätzung einer Rahmenfehlerrate
von empfangenen Rahmen zu schaffen, das die Kanalbedingungen eines
die Rahmen übertragenden
Kanals berücksichtigt.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines derartigen
Verfahrens, bei dem die Rahmenfehlerrate guter Rahmen auf der Basis
empfangener Softbits und erneut codierter Hardbits ermittelt wird.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren zur
Schätzung
der Fehlerrate empfangener Rahmen unter Verwendung von zumindest
fehlerkorrekturdecodierten guten Rahmen zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung
umfasst ein Verfahren zur Schätzung
einer Fehlerrate in einem Kommunikationssystem die Fehlerkorrekturdecodierung
eines empfangenen Datenrahmens zu einem fehlerkorrekturdecodierten
Rahmen, das Ermitteln auf der Basis eines im empfangenen Datenrahmen
enthaltenen Rahmenqualitätsindikators,
ob der fehlerkorrekturdecodierte Rahmen ein guter Rahmen oder ein
schlechter Rahmen ist, und, im Falle eines guten Rahmens, eine Fehlerkorrekturcodierung
des guten Rahmens zu einem fehlerkorrekturcodierten guten Rahmen und
das Vergleichen des empfangenen Datenrahmens mit dem fehlerkorrekturcodierten
guten Rahmen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerrate
eine Rahmenfehlerrate empfangener Datenrahmen ist, sowie dadurch,
dass das Verfahren das Schätzen
der Rahmenfehlerrate auf der Basis des genannten Vergleichens des
fehlerkorrekturcodierten guten Rahmens mit dem empfangenen Datenrahmen
umfasst, sowie weiterhin, im Falle eines schlechten Rahmens, das
Schätzen
der Rahmenfehlerrate auf der Basis des fehlerkorrekturdecodierten schlechten
Rahmens umfasst.
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Das
Verfahren basiert auf der Erkenntnis, dass sich bei der Rahmenfehlerratenschätzung, zusätzlich zur
Verwendung schlechter Rahmen, gute Rahmen vorteilhaft nutzen lassen,
weil, wenn der Rahmen korrekt empfangen wurde, erneut codierte Hardbits,
die nach einer Fehlerkorrekturcodierung und einer anschließenden Rahmenqualitätsprüfung auftreten,
mit den übertragenen
Bits exakt identisch sind. Obwohl üblicherweise mehr gute als
schlechte Rahmen empfangen werden sollten, tragen solche schlechten
Rahmen weiterhin zur Rahmenfehlerratenschätzung bei. Zur Bestimmung guter
Rahmen werden Qualitätsindikatoren
in die am sendenden Ende codierten Rahmen eingebunden, wobei es
sich bei solchen Qualitätsindikatoren
um CRCs oder beliebige andere brauchbare Rahmenqualitätsindikatoren
handelt.
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In
einer Ausführungsform
wird ein N-Tap-Filter, wie beispielsweise ein FIR-Filter, verwendet,
um Rahmenfehlerratenschätzungen
guter und schlechter Rahmen zu filtern, und eine Rauschverteilungsschätzung, die
anhand der fehlerkorrekturcodierten guten Rahmen und der empfangenen
Rahmen ermittelt wird, dient dazu, Filterkoeffizienten gefilterter Rahmenfehlerratenschätzungen
zu bestimmen. Die Rauschverteilungsschätzung berücksichtigt Auswirkungen der
Kanalbedingungen auf einen die Rahmen übertragenden Kanal, wobei die
empfangenen Rahmen empfangene Softbits darstellen.
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Da
es üblicherweise
viel mehr gute als schlechte empfangene Rahmen gibt, wird durch
die Verwendung guter Rahmen die Schätzung der Fehlerrahmenrate
deutlich beschleunigt und ein zuverlässiges und robustes Schätzverfahren
ermöglicht. Da
außerdem
nur relativ wenige Rahmen erforderlich sind, um gute Schätzungen
zu erlangen, eignen sich die Verfahren sehr gut bei sich schnell ändernden
Kanalbedingungen.
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In
einer Ausführungsform
des Rahmenfehlerratenschätzverfahrens
wird eine Bitfehlerrate unter Verwendung des fehlerkorrigierten
guten Rahmens und des empfangenen Rahmens geschätzt, und die Rahmenfehlerrate
wird unter Verwendung einer derartigen bestimmten Bitfehlerrate
geschätzt.
Vorzugsweise wird eine derartige Bitfehlerrate (Bit Error Rate; BET)
zunächst
für einen
einfachen Empfänger
wie einen BPSK- oder QPSK-Empfänger ermittelt,
und anschließend
wird die BER und/oder FER für
einen zugehörigen
Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC)-Empfänger ermittelt,
vorzugsweise über
eine Nachschlagtabelle, die die Codierungsverstärkung des FEC-Empfängers berücksichtigt.
Eine solche indirekte Ermittlung der BER und/oder FER eines FEC-Empfängers ist
viel einfacher als die direkte Ermittlung für einen FEC-Empfänger.
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Vorzugsweise
ist eine Fehlerkorrekturcodierung und -decodierung eine Vorwärtsfehlerkorrekturcodierung
und -decodierung, die eine Faltungscodierung und Viterbi-Decodierung,
Turbocodierung und -decodierung oder einen anderen nützlichen
Codierungs- und Decodierungsmechanismus verwendet.
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In
einer Ausführungsform
wird die Rahmenfehlerrate für
eine Reihe aufeinanderfolgend empfangener Rahmen geschätzt, wodurch
Rahmenfehlerratenschätzungen
von guten und schlechten Rahmen mit verminderten Filterkoeffizienten
bei älteren
empfangenen Rahmen mittels N-Tap-Filterung gefiltert werden. Die
verminderten Filterkoeffizienten für ältere Rahmen dienen gewissermaßen als
Vergessensfaktor für
die in den empfangenen, guten und schlechten, Rahmen enthaltenen
Informationen. D.h., eine derartige N-Tap-Filterung, vorzugsweise unter Verwendung
eines N-Tap-FIR-Filters, bestimmt, welche Rahmen beim Rahmenfehlerratenschätzverfahren
wichtig sind. Vorzugsweise rückt das
Fenster mit den aufeinanderfolgend empfangenen Rahmen um eine vorgegebene
Anzahl von Rahmen vor, wodurch die vorgegebene Anzahl von Rahmen
und die Filterkoeffizienten von der Möglichkeit in der Rauschverteilung
bestimmt werden, die die Änderung
der Kanalbedingungen wiedergibt.
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In
einer Ausführungsform
kann ein bereits in einem Sendeweg vorhandener Vorwärtsfehlerkorrekturcodierer
auch zur Neucodierung der decodierten Hardbits benutzt werden. Durch
eine derartige gemeinsame Nutzung ist keine zusätzliche Hardware für eine derartige
Neucodierung erforderlich.
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Es
ist zu beachten, dass in dem Dokument W099/48237 ein System zum
Schätzen
eines Kanalbitfehlerverhältnisses
beschrieben wird. Eine empfangene Datensequenz wird decodiert. Das
System kann die decodierten Datensequenz codieren und das Ergebnis
mit der empfangenen Datensequenz vergleichen. Das System wendet
die Neucodierung an, wenn die Qualität der empfangenen Datensequenz
eine vorgegebene Qualitätsanforderung
erfüllt.
In dem Dokument wird jedoch nicht das Schätzen einer Rahmenfehlerrate
basierend auf guten und schlechten Rahmen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch ein Mobiltelefonsystem.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild eines Transceivers.
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3 zeigt
eine Rahmenstruktur.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In
den Figuren werden für
gleiche Funktionen durchgängig
gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Beschreibung der ausführlichen
Ausführungsformen
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1 zeigt
schematisch ein digitales Mobiltelefonsystem 1, im vorliegenden
Fall ein CDMA-System. Das System 1 umfasst Funkzonen Z1 und Z2, die
jeweils durch Funkbasisstationen BS1 und BS2 abgedeckt werden. Weiterhin
wird eine Mobilfunkstation MS in der Funkzone Z1 gezeigt. Die Mobilfunkstation
MS hat Empfangs- und Sendefähigkeiten,
um in der Lage zu sein, eine 2-Wege-Sprach- und/oder -Datenkommunikation
mit den Funkbasisstationen BS1 und BS2 einzurichten. Derartige Mobiltelefonsysteme
sind in der Technik bekannt. Die vorliegende Erfindung, die eine
Fehlerkorrekturcodierung und -decodierung auf empfangene Rahmen
anwendet, kann in einer derartigen Mobilfunkstation MS implementiert
werden, aber auch in jeder anderen geeigneten Art von System oder
Vorrichtung, die eine Fehlerkorrekturcodierung und -decodierung
auf empfangene Rahmen anwendet. Im Prinzip ist die Erfindung nicht
auf Mobil- oder Drahtlossysteme beschränkt, sondern kann auch in verdrahteten
Systemen, in den Empfangswegen von Transceivern oder in Empfängern eingesetzt
werden. Im vorliegenden Beispiel ist die Erfindung in einem System
implementiert, das eine Gesamtsystemleistungsregelung anwendet,
wodurch eine Mobilfunkstation eine Funkbasisstation bei deren Leistungsregelung
unterstützt.
Dadurch schätzt
eine Mobilfunkstation, die Rahmen auf so genannten Downlinks von
Funkbasisstationen zur Mobilfunkstation empfängt, die Rahmenfehlerraten
zumindest auf der Grundlage empfangener guter Rahmen, und weist
in Abhängigkeit
hiervon die Basisstation in einer Mitteilung auf einem so genannten
Uplink von der Mobilfunkstation zur Funkbasisstation an, ihre Leistung
zu erhöhen
oder zu verringern.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild einer Mobilfunkstation MS, einen Transceiver
mit einem Empfangspfad Rx und einem Sendepfad Tx, gekoppelt mit
einem Sende/Empfangsschalter 20. Der Empfangspfad Rx umfasst
ein Funk-Frontend 21, das mit einem Demodulator 22 gekoppelt
ist. Im Falle eines CDMA-Systems kann der Demodulator einen so genannten
Rake-Empfänger
umfassen, der so genannte Softbits ausgibt. Der Empfangspfad Rx
und der Sendepfad Tx sind mit einem Prozessor 23 gekoppelt,
der eine weitere Empfangs- und Sendefunktion ausübt und digitale Signale verarbeitet.
Zur Empfangsfunktionalität
gehört
das Verarbeiten von Softbits SB und das Erzeugen eines Leistungsregelungsbits
PCB, das über
den Sendepfad Tx zur Basisstation gesendet wird. Zur Sendefunktionalität gehört die Vorwärtsfehlercodierung
mittels eines Vorwärtsfehlercodierers 24.
Wie in der Folge beschrieben werden wird, kann der im Sendepfad
Tx verwendete Vorwärtsfehlercodierer 24 auch
zur Rahmenfehlerratenschätzung
für den
Empfangspfad Rx eingesetzt werden. Mit Ausnahme einer derartigen
gemeinsamen Nutzung sind ein derartiger Empfangspfad Rx und Sendepfad
Tx in der Technik bekannt.
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3 zeigt
eine Rahmenstruktur FR in einer Abfolge empfangener Rahmen. Die
Rahmenstruktur FR umfasst Datenbits 30 und einen Rahmenqualitätsindikator 31,
wie beispielsweise einen CRC. Die Rahmenstruktur FR kann komplizierter
sein und andere Arten von Informationen enthalten. Zum Zwecke der
Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung ist die Rahmenkomplexität jedoch
nicht wesentlich. Der Rahmenqualitätsindikator 31 kann
eine so genannte zyklische Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check;
CRC) sein, eine Klasse von linearen Fehlererkennungscodes, die Paritätsprüfungsbits
erzeugen, indem sie den Restbetrag einer Polynomdivision ermitteln.
Am Empfangsende wird mit Hilfe des Rahmenqualitätsindikators 31 ermittelt,
ob es sich bei einem empfangenen Rahmen um einen guten Rahmen oder
einen schlechten Rahmen handelt. Im Hinblick auf die Erfindung können auch
andere geeignete Rahmenqualitätsindikatoren
verwendet werden. Am Sendeende wurden Datenbits 30 fehlerkorrekturcodiert.
Am Empfangsende, in der Mobilfunkstation MS, wird erfindungsgemäß eine Fehlerkorrekturdecodierung
von Softbits, die empfangenen Rahmen entsprechen, sowie weiterhin
eine Neucodierung detektierter Hardbits von empfangenen guten Rahmen
angewendet, um eine Rauschverteilungsschätzung empfangener Rahmen und,
indirekt, eine Rahmenfehlerrate empfangener Rahmen zu erhalten.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, implementiert durch den Prozessor 23,
der einen nichtflüchtigen
Speicher für
gespeicherte Programme und zum Speichern permanenter Daten sowie
einen flüchtigen
Speicher zum Speichern flüchtiger
Daten enthält.
Der Prozessor 23 kann in einer dedizierten Logik oder sonstiger
Hardware oder als eine Kombination aus Hardware und Software ausgeführt sein.
Zur Bereitstellung von Leistungsregelungsbits umfasst ein innerer
Regelkreis 60 eine Eb/Nt-Schätzfunktion 40,
die eine Eb/Nt-Schätzung anhand
der Softbits SB liefert, sowie einen Komparator 41, der
die Eb/Nt-Schätzung mit
einem Eb/Nt-Sollwert
SP vergleicht, wobei Eb die Bitenergie und
Nt die Rauschdichte des empfangenen Signals
ist. Der Eb/Nt-Sollwert
oder Es/Nt-Sollwert,
wobei Es die Symbolenergie ist, wird rahmenweise
angepasst. Wenn die Eb/Nt-Schätzung größer als
der Eb/Nt-Sollwert
ist, weist das Leistungsregelungsbit PCB die Funkbasisstation BS1
an, die Leistung zu verringern. Wenn die Eb/Nt-Schätzung
kleiner als der Eb/Nt-Sollwert
ist, weist das Leistungsregelungsbit die Funkbasisstation BS1 an,
die Leistung heraufzusetzen. Der Eb/Nt-Sollwert wird in einem äußeren Regelkreis 61 ange passt,
der einen Vorwärtsfehlerkorrekturdecodierer 42,
eine Rahmenfehlerschätzfunktion 43,
einen Komparator 44A, um eine Rahmenfehlerratenschätzung mit
einem von einem Netzbetreiber festgelegten Rahmenfehlerratensollwert FER_SP
zu vergleichen, sowie eine Eb/Nt-Sollwertanpassungsvorrichtung 44B umfasst.
Gemäß der Erfindung
umfasst der äußere Regelkreis
ferner eine CRC-Prüffunktion 45,
die einen CRC in einem empfangenen Rahmen überprüft und in einem Ausgangsstrom
des FEC-Decodierers 42 angeordnet ist. Eine CRC-Testfunktion 46 liefert
Indikatoren dafür,
ob empfangene Rahmen gut oder schlecht sind, die Indikatoren GF
und BF. Die FER-Schätzfunktion 43,
im vorliegenden Beispiel ein Finite-Impulse-Response (FIR)-Filter,
verarbeitet FER-Schätzungen
von guten und schlechten Rahmen. Gemäß der Erfindung werden gute
Rahmen im FEC-Codierer 47 erneut codiert, um Hardbits HB
ausgehend von einem empfangenen Rahmen zu erhalten. Da der Rahmen
korrekt empfangen wurde, sind die neu codierten Hardbit-Entscheidungen
exakt dasselbe wie die am Sendeende von der Funkbasisstation BS1 übertragenen Datenbits.
Indem man empfangene Softbits und neu codierte Hardbits miteinander
vergleicht, werden die Auswirkungen von Kanalbedingungen eines Kanals zwischen
der Basisstation BS1 und der Mobilfunkstation MS sichtbar. An Stelle
eines FEC-Codierers 47 kann ein FEC-Codierer 24 im
Sendepfad Tx verwendet werden, was Hardware einspart. Eine Rauschverteilungsschätzfunktion 48 liefert
eine Rauschverteilungsschätzung
ausgehend von den Softbits und den Hardbits des empfangenen Rahmens.
Anhand der Softbits und der neu codierten Hardbits ermittelt ein
Detektor 49 für
einen einfachen Empfänger,
wie beispielsweise einen BPSK- oder QPSK-Empfänger, eine Bitfehlerrate (BER).
Ein FEC-Decodierer 50 ermittelt
eine entsprechende BER und FER ausgehend von der Ausgabe eines Detektors 49,
vorzugsweise über
eine Nachschlagtabelle, die eine vom FEC-Decodierer 50 erreichte
Codierungsverstärkung
berücksichtigt.
Eine FEC-Schätzfunktion 43 kann
Ausgabedaten vom FEC-Decodierer 50 verarbeiten. Die FEC ist
nicht auf Faltungscodes, einen Faltungscodierer und einen Viterbi-Decodierer
oder auf Turbocodes beschränkt.
Es können
auch andere geeignete Codes angewandt werden. Für eine Anzahl N aufeinanderfolgender
Rahmen, wobei N eine ganze Zahl ist, werden FER-Schätzungen
für gute
und schlechte Rahmen, FER_i, i = 1, 2, ..., C, erlangt, wobei C
die Anzahl guter Rahmen und B die Anzahl schlechter Rahmen ist.
Bei einem schlechten Rahmen ist die FER-Schätzung einfach 1/n. Bei einem
guten Rahmen wird die BER eines einfachen Detektors, wie beispielsweise
eines BPSK- oder QPSK-Empfängers,
mit Hilfe der Softbits und neu codierten Hardbits geschätzt. Anschließend erhält man die
BER und FER des FEC-Empfängers,
indem man die Codierungsverstärkung
berücksichtigt.
Folglich erhält
man einen Strom von FERs, für
gute und schlechte Rahmen, der gefiltert wird. Wenn beispielsweise
N = 250 und, in dieser Reihenfolge, 1 schlechter Rahmen, 200 gute
Rahmen, 1 schlechter Rahmen und 48 gute Rahmen (B = 2,
C = 248) empfangen werden, dann lautet die Eingabe in den Filter
43:1/N, FER_1, FER_2, ..., FER_200, 1/N, FER_202, ..., FER_249. Ein
N-Tap-Filter wird angewendet, um zu ermitteln, welche Rahmen einen
deutlichen Beitrag zur FER-Schätzung
leisten, d.h. wichtigere Rahmen sind. Die verminderten Filterkoeffizienten
für ältere Rahmen
dienen gewissermaßen
als Vergessensfaktor für
die Daten in entsprechenden Rahmen. Ein Fenster aus N aufeinanderfolgenden
Rahmen wird um jeweils M Rahmen vorgerückt, wobei M eine ganze Zahl
ist. Die Parameter M und die Filterkoeffizienten werden durch eine Änderung
in der Rauschverteilung ermittelt, die eine Änderung der Kanalbedingungen
wiedergibt, z.B. durch Verwendung der Rauschvarianz. Mit den Filterkoeffizienten
k0, k1, k2, ..., k249 lautet die FIR-Filterfunktion k0·1/N +
k1·FER_1 +
... + k200·FER_200
+ k201·1/N
+ k202·FER_202
+ ... k249·FER_249.
Indem die N Rahmen um M vorgerückt
werden, wird der Startpunkt eines Rahmenstroms wirksam geändert.
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Die
Erfindung hat somit zahlreiche Vorteile. Zusätzlich zur Verwendung schlechter
Rahmen werden gute oder korrekte Rahmen genutzt, um direkt die Rauschverteilung
und indirekt die Rahmenfehlerrate zu schätzen, wodurch die FER-Schätzung deutlich
beschleunigt wird, weil es üblicherweise
viel mehr gute als schlechte Rahmen gibt. Zusätzlich hierzu werden Kanalbedingungen
berücksichtigt,
indem für
Rahmen, die beim FER-Schätzvorgang
verwendet wurden, ein Vergessensfaktor angewandt wird. Darüber hinaus
werden Informationen, für
die über
einige Rahmen ein Durchschnittswert ermittelt wird, verwendet, um
die FER-Schätzung
zu aktualisieren und etwaige nachteilige Auswirkungen zu minimieren,
die ein einzelner Rahmen eventuell hat. Die Erfindung kann in jedem
System verwendet werden, das Rahmenprüfungs- und FEC-Funktionen enthält. Zu derartigen
Systemen gehören
CDMA-Systeme, GSM-Systeme, Kabelmodemsysteme oder beliebige andere
geeignete Systeme.
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In
Anbetracht des Vorhergehenden wird es für den Fachkundigen klar sein,
dass im Rahmen der Erfindung, wie im Folgenden durch die angefügten Ansprüche definiert,
verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können und die Erfindung somit
nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt ist. Das Wort „umfassen" schließt das Vorhandensein anderer
als der in einem Anspruch aufgeführten
Elemente oder Schritte nicht aus.