DE60214052T2 - Präambeldetektion und datenratensteuerung in einem kommunikationssystem - Google Patents

Präambeldetektion und datenratensteuerung in einem kommunikationssystem Download PDF

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Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Kommunikation und insbesondere auf Datenkommunikation in einem Kommunikationssystem.
  • HINTERGRUND
  • In einem Kommunikationssystem können unnötige und übermäßige Übertragungen durch einen Anwender Interferenzen für andere Anwender verursachen, zusätzlich zum Verringern der Systemkapazität. Die unnötige und übermäßige Übertragung kann durch einen ineffizienten Datenfluss in dem Kommunikationssystem verursacht werden. Die zwischen zwei Endanwendern übertragenen Daten können mehrere Protokollschichten passieren, um den richtigen Datenfluss durch das System sicherzustellen. Die richtige Lieferung von Daten ist in wenigstens einem Aspekt sichergestellt durch ein System von Fehlerüberprüfung in jedem Datenpaket und Anforderung einer Neuübertragung desselben Datenpakets, wenn ein unannehmbarer Fehler in dem Datenpaket entdeckt wird. Ein Datenpaket kann über mehrere Zeitschlitze übertragen werden. Jeder Zeitschlitz wird per Funk übertragen, z. B. von einer Basisstation an ein Mobilfunkgerät. Der erste Zeitschlitz kann Präambeldaten enthalten. Die Präambeldaten sind festgelegt. Die Daten, die an eine Empfangsstation wie etwa ein Mobilfunkgerät übertragen werden, werden mit einem Code kodiert, der der Empfangsstation zugewiesen ist. Die Präambel ist auch mit dem zugewiesenen Code kodiert. Mehrere Mobilfunkgeräte in einem Kommunikationssystem können in einem Betriebszustand sein, der es erfordert, dass die Mobilfunkgeräte jeden empfangenen Zeitschlitz überwachen. Die Mobilfunkgeräte dekodieren die empfangenen Daten in jedem Zeitschlitz, und basierend auf den dekodierten Ergebnissen entscheidet jedes Mobilfunkgerät, ob die über tragenen Daten für das Mobilfunkgerät bestimmt sind. Die Mobilfunkgeräte versuchen zuerst, die Präambel zu erkennen. Da jedem Mobilfunkgerät ein eindeutiger Code zugewiesen ist, kann nur von dem Ziel-Mobilfunkgerät erwartet werden, dass es die Präambel erkennt. Wenn ein Mobilfunkgerät eine Präambel erkennt, fährt das Mobilfunkgerät mit dem Dekodieren der Daten fort, die der Präambel in dem ersten Zeitschlitz folgen. Wenn die Daten über mehrere Zeitschlitze übertragen werden, fährt das Mobilfunkgerät mit dem Dekodieren der Daten in weiteren Zeitschlitzen fort. Die Zeitschlitze nach dem ersten Zeitschlitz haben keine Präambel-Daten. Das Mobilfunkgerät beendet die Suche zum Erkennen einer Präambel nach dem Erkennen einer Präambel, bis wenigstens das übermittelte Datenpaket über einen oder mehrere erwartete Zeitschlitze empfangen wurde. Allerdings kann ein Mobilfunkgerät eine Präambel fälschlicherweise erkennen. Die falsche Erkennung der Präambel kann viele Gründe haben. Nach einer falschen Erkennung der Präambel und wenn eine Präambel an das Mobilfunkgerät übertragen wird, erkennt das Mobilfunkgerät die Präambel nicht, da die Mobilfunkstation nicht unmittelbar nach einer weiteren Präambel sucht. Daher kann die Basisstation unnötigerweise Datenübertragungen per Funk wiederholen, was unnötige Interferenz verursacht und die Systemkapazität verringert, und die Datenübertragung an das Mobilfunkgerät kann verzögert werden.
  • Aus der EP 1 119 118 A2 ist ein Verfahren zum Steuern eines zufälligen Zugriffs auf eine Basisstation in einem CDMA-Kommunikationssystem bekannt. Es stellt einem CDMA-Mobilkommunikationssystem ein Steuerverfahren für zufälligen Zugriff und eine Basisstation bereit, um die Wahrscheinlichkeit des Nicht-Erkennens der Präambel zu verringern. Der Präambel-Detektor misst das Signal-zu-Interferenz-Leistungsverhältnis einer empfangenen Präambel nach RAKE-Kombination und entscheidet, ob ein Mobilfunkgerät autorisiert wird, eine Nachricht zu übertragen, indem das Erkennungsergebnis mit einem Schwellwert verglichen wird.
  • Weiterhin bezieht sich die EP 1 178 638 A1 auf ein Empfangsgerät für eine Präambel und ein Empfangsverfahren für eine Präambel. Korrelationswerte werden durch kohärente Erkennung und nicht-kohärente Erkennung berechnet. Basierend auf diesen Werten erkennt ein Bereich zum Bestimmen eines Schwellwerts, dass eine Präambel, die von einem Kommunikationsterminal erzeugt und gesendet wurde, empfangen worden ist.
  • Schließlich beschreibt die US 5,898,684 einen TDMA-Burstempfänger und ein Verfahren zum Erkennen und Bereitstellen einer Ankunftszeit einer TDMA-Burstübertragung mit einer ausgewählten Präambel.
  • Jedes Mobilfunkgerät überträgt Informationen zur Steuerung der Datenrate (Data Rate Control, DRC) an die Basisstation, um die Datenrate anzugeben, die das Mobilfunkgerät in der Vorwärtsverbindung unterstützen kann. Die DRC-Daten werden ständig durch das Mobilfunkgerät aktualisiert, basierend auf der Fehlerrate der empfangenen Daten, um es der Basisstation zu erlauben, die Datenpakete mit einer optimalen Datenrate über die Vorwärtsverbindung an das Mobilfunkgerät zu übertragen. Im Falle einer falschen Erkennung einer Präambel sind die dekodierten Daten nach der falschen Präambelerkennung fehlerhaft. Die fehlerhaften Daten erlauben es nicht, dass die zyklische Redundanzüberprüfung (Cyclic Redundancy Check, CRC) bestanden wird. Daher könnte das Mobilfunkgerät die Basisstation informieren, dass das Mobilfunkgerät zum Unterstützen von Kommunikation bei einer niedrigeren Datenrate in der Lage ist als die tatsächliche optimale Datenrate, was in einem ineffizienten Gebrauch der Kommunikationsressourcen resultiert. Es besteht deshalb ein Bedarf, das Scheitern des CRC-Fehlers im Falle einer falschen Erkennung der Präambel zu klären.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 7 definiert.
  • Ein System und verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum effizienten Erkennen eines Datenpakets in einem Kommunikationssystem. Das Verfahren und die Vorrichtung zum Erkennen eines Datenpakets umfassen ein Kontrollsystem, das in ein Empfängersystem eingebunden ist, um einen derzeitigen Präambel-Schwellwert für einen derzeitigen Zeitschlitz festzulegen, der dem Empfang des Datenpakets zugeordnet ist. Das Empfängersystem bestimmt eine derzeitige Präambel-Metrik, die dem Dekodieren von Energie einer Präambel des Datenpakets in dem derzeitigen Zeitschlitz zugeordnet ist, und stellt fest, ob eine Präambel erkannt wurde, indem die derzeitige Metrik mit dem derzeitigen Präambel-Schwellwert verglichen wird. Wenn eine Präambel erkannt wird, stellt das System fest, ob eine frühere Präambel in einem früheren Zeitschlitz erkannt wurde, der einen gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index hat. Wenn eine frühere Präambel erkannt wurde, klärt das System mehrfaches Erkennen einer Präambel basierend auf wenigstens einem der folgenden Werte: dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, einem alten Präambel-Schwellwert, der der derzeitigen Präambel-Metrik und einer alten Präambel-Metrik. Der alte Präambel-Schwellwert und die alte Präambel-Metrik sind der früheren Präambel-Erkennung zugeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt, wenn eine Präambel erkannt und ausgewählt wurde, dekodiert das Empfängersystem Daten, die der ausgewählten Präambel folgen, und bestimmt den CRC der dekodierten Daten. Wenn ein CRC-Fehler erkannt wird, bestimmt der Empfänger einen neuen derzeitigen Präambel-Schwellwert. Der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist größer als der derzeitige Präambel-Schwellwert. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, bestimmt der Empfänger den CRC-Fehler als einen tatsächlichen CRC-Fehler und andernfalls als einen falschen CRC-Fehler.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen betrachtet werden, in denen gleiche Referenzzeichen überall entsprechend Gleiches identifizieren und wobei:
  • 1 ein Kommunikationssystem zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung darstellt;
  • 2 die Struktur eines Zeitschlitzes zum Übertragen von Daten und zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung darstellt;
  • 3 eine Tabelle von verschiedenen Parametern darstellt, die zur Übertragung von Daten und zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung verwendet werden;
  • 4 die Übertragung von Daten in Übereinstimmung mit einen Zeitschlitz-Interlace-Index zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung darstellt;
  • 5 ein Empfängersystem zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung darstellt;
  • 6 ein Sendersystem zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten. der Erfindung darstellt;
  • 7 ein Sender-Empfänger-System zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung darstellt;
  • 8 ein Flussdiagramm darstellt, das verschiedene Schritte zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung zum Klären einer mehrfachen Erkennung einer Präambel darstellt; und
  • 9 ein Flussdiagramm darstellt, das verschiedene Schritte zum Implementieren von verschiedenen Aspekten der Erfindung zum Feststellen eines falschen CRC-Fehlers darstellt
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
  • Allgemein gesagt bieten ein neues und verbessertes Verfahren und eine neue Vorrichtung einen effizienten Gebrauch von Kommunikationsressourcen in einem Kommunikationssystem. In wenigstens einem Aspekt fährt die Empfangsstation mit dem Dekodieren der empfangenen Daten fort, um den Empfang einer Präambel zu überwachen, auch wenn eine Präambel vorher empfangen wurde. Nach dem Erkennen einer zweiten Präambel klärt die Empfangsstation mehrfache Präambel-Erkennungen. Die Empfangsstation klärt mehrfache Präambel-Erkennungen basierend auf einem derzeitigen Präambel-Schwellwert, der für die letzte Erkennung einer Präambel verwendet wurde, dem alten Präambel-Schwellwert, der für das Erkennen der vorher empfangenen Präambel verwendet wurde, der derzeitigen Präambel-Metrik, die für die letzte Präambel bestimmt wurde, und der alten Präambel-Metrik, die für die vorher erkannte Präambel bestimmt wurde. Die Empfangsstation kann ein Mobilfunkgerät in einem Kommunikationssystem sein. Eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, werden im Kontext eines digitalen drahtlosen Kommunikationssystems dargelegt. Während der Gebrauch dieses Kontextes vorteilhaft ist, können verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in verschiedene Umgebungen oder Konfigurationen einbezogen werden. Im Allgemeinen können die verschiedenen hier beschriebenen Systeme unter Verwendung von Softwaregesteuerten Prozessoren, integrierten Schaltkreisen oder diskreter Logik gebildet werden. Die Daten, Anweisungen, Kommandos, Informationen, Signale, Symbole und Chips, auf die in der ganzen Anmeldung Bezug genommen werden kann, werden vorteilhaft durch Spannungen, Ströme, elektromagnetische Wellen, magnetische Felder oder Partikel, optische Felder oder Partikel oder deren Kombination dargestellt. Zusätzlich können die in jedem Blockdiagramm gezeigten Blöcke Hardware oder Verfahrensschritte darstellen.
  • Insbesondere können verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in ein drahtloses Kommunikationssystem einbezogen werden, das gemäß der Code Division Multiple Access-Technik (CDMA) arbeitet, die in verschiedenen Standards offenbart und beschrieben wurde, die durch die Telecommunication Industry Association (TIA) und andere Standardisierungsorganisationen veröffentlicht wurden. Solche Standards umfassen den TIA/EIA-95 Standard, den TIA/EIA-IS-2000 Standard, den IMT-2000 Standard, den UMTS- und den WCDMA-Standard. Ein System für Datenkommunikation wird auch in der „TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Date Air Interface Specification" genau beschrieben. Eine Kopie der Standards kann durch Zugriff auf das World Wide Web bei der Adresse http://www.3gpp2.org oder durch ein Schreiben an TIA, Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of America, erhalten werden. Der im Allgemeinen als UMTS identifizierte Standard kann vom 3GPP Support Office, 650 Route Des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France, erhalten werden.
  • 1 zeigt ein allgemeines Blockdiagramm eines Kommunikationssystems 100, das zum Betrieb in Übereinstimmung mit jeden der Code Division Multiple Access (CDMA) Kommunikationssystemstandards in der Lage ist, wobei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung einbezogen werden. Das Kommunikationssystem 100 kann auf die Übertragung von Sprache, Daten oder beiden ausgerichtet sein. Im Allgemeinen umfasst das Kommunikationssystem 100 eine Basisstation 101, die Kommunikationsverbindungen bereitstellt zwischen einer Anzahl von Mobilfunkgeräten wie etwa Mobilfunkgeräten 102, 104 und zwischen den Mobilfunkgeräten 102104 und einem öffentlichen Telefon- und Datennetzwerk 105. Die Mobilfunkgeräte in 1 können als Datenzugriffsterminals (Access Terminals, AT) und die Basisstation als ein Datenzugriffsnetzwerk (Data Access Network, AN) bezeichnet werden, ohne von dem Hauptbereich und verschiedenen Vorteilen der Erfindung abzuweichen. Die Basisstation 101 kann eine Anzahl von Komponenten wie etwa einen Basisstations-Controller und ein Basis-Sender-Empfängersystem umfassen. Der Einfachheit halber sind solche Komponenten nicht gezeigt. Die Basisstation 101 kann in Kommunikation mit anderen Basisstationen stehen, z. B. einer Basisstation 160. Ein mobiles Schaltzentrum (nicht gezeigt) kann verschiedene Betriebsaspekte des Kommunikationssystems 100 und in Bezug auf einen Rücktransport 199 zwischen dem Netzwerk 105 und Basisstationen 101 und 160 steuern.
  • Die Basisstation 101 kommuniziert mit jedem Mobilfunkgerät, das sich in seinem Empfangsgebiet über ein Vorwärtsverbindungssignal befindet, das von der Basisstation 101 übertragen wird. Die Vorwärtsverbindungssignale, die an die Mobilfunkgeräte 102104 gerichtet sind, können zusammengefasst werden, um ein Vorwärtsverbindungssignal 106 zu bilden. Jedes der Mobilfunkgeräte 102104, das das Vorwärtsverbindungssignal 106 empfängt, dekodiert das Vorwärtsverbindungssignal 106, um die Informationen zu extrahieren, die an seine Anwender gerichtet sind. Die Basisstation 160 kann auch mit den Mobilfunkgeräten, die in ihrem Empfangsbereich sind, über ein Vorwärtsverbindungssignal kommunizieren, das von der Basisstation 160 übertragen wird. Die Mobilfunkgeräte 102104 kommunizieren mit den Basisstationen 101 und 160 über entsprechende Rückwärtsverbindungen. Jede Rückwärtsverbindung wird durch ein Rückwärtsverbindungssignal aufrechterhalten, zum Beispiel Rückwärtsverbindungssignale 107109 für jeweils die Mobilfunkgeräte 102104. Die Rückwärtsverbindungssignale 107109 können bei anderen. Basisstationen empfangen werden, obwohl sie an eine bestimmte Basisstation gerichtet sein können.
  • Die Basisstationen 101 und 160 können gleichzeitig mit demselben Mobilfunkgerät kommunizieren. Zum Beispiel kann das Mobilfunkgerät 102 nahe den Basisstationen 101 und 160 sein und kann Kommunikationen mit beiden Basisstationen 101 und 160 aufrechterhalten. Über die Vorwärtsverbindung überträgt die Basisstation 101 mit dem Vorwärtsverbindungssignal 106 und die Basisstation 160 mit dem Vorwärtsverbindungssignal 161. Über die Rückwärtsverbindung überträgt das Mobilfunkgerät 102 mit dem Rückwärtsverbindungssignal 107, das durch die beiden Basisstationen 101 und 160 empfangen werden soll. Zum Übertragen eines Datenpakets an das Mobilfunkgerät 102 kann eine der Basisstationen 101 und 160 ausgewählt werden, um das Datenpaket an das Mobilfunkgerät 102 zu übertragen. Über die Rückwärtsverbindung können die beiden Basisstationen 101 und 160 versuchen, die Übertragung der Verkehrsdaten bzw. Nutzdaten (traffic data) von dem Mobilfunkgerät 102 zu dekodieren. Die Datenrate und das Leistungsniveau der Rückwärts- und Vorwärtsverbindungen können entsprechend dem Kanalzustand zwischen der Basisstation und dem Mobilfunkgerät gepflegt werden.
  • 2 zeigt eine Struktur 200 eines Zeitschlitzes einer Vorwärtsverbindung, die für Übertragungen über die Vorwärtsverbindung an jedes Mobilfunkgerät in dem Kommunikationssystem 100 verwendet werden kann. Jeder Zeitschlitz kann 2048 Chips aufweisen. Eine Hälfte eines Zeitschlitzes kann 1024 Chips aufweisen. Jeder halbe Schlitz hat zwei Verkehrsdatenfelder 201. Jedes Verkehrsdatenfeld 201 kann 400 Chips haben. Jeder halbe Schlitz hat auch ein Pilotdatenfeld 202. Das Pilotdatenfeld 202 kann 96 Chips haben. Jeder halbe Schlitz hat auch zwei Kontrolldatenfelder 203. Während einer Leerlaufzeit transportieren die Verkehrsdatenfelder 201 keine Daten. Das Pilotdatenfeld 202 und das Kontrolldatenfeld 203 transportieren jeweils Pilotdaten und Kontrolldaten.
  • Die Mobilfunkgeräte in dem Kommunikationssystem 100 übertragen eine Information zur Steuerung der Datenrate (Data Rate Control, DRC) an die Basisstationen. Die DRC-Information gibt eine angeforderte Kommunikationsdatenrate für die Verkehrsdaten über die Vorwärtsverbindung für jedes Mobilfunkgerät an. Die DRC-Information kann eine von zwölf möglichen Datenraten angeben. Mit Bezug auf 3 zeigt eine Tabelle 300 die möglichen Datenraten. Jede Datenrate hat einen zugeordneten Modulationstyp, eine Kodierrate und die Anzahl von Schlitzen, die zum Übertragen eines Datenpakets verwendet werden. Zum Beispiel werden für eine Datenrate von 153,6 kbps (Kilo Bits pro Sekunde) 4 Zeitschlitze zum Übertragen eines Datenpakets verwendet. Der erste Zeitschlitz, der zum Übertragen des Datenpakets verwendet wird, trägt die Präambeldaten. Die Anzahl von Chips in der Präambel hängt von der Übertragungsdatenrate ab. Die Anzahl von Chips in der Präambel für eine Datenrate von 153,6 kbps ist auf 256 Chips festgelegt. Die Präambeldaten werden in dem Verkehrsdatenfeld 201 übertragen. Nach dem Übertragen der Präambel folgen die Verkehrsdaten. Die Übertragung der Verkehrsdaten setzt sich für das verbleibende Verkehrsdatenfeld 201 in allen vier Zeitschlitzen fort.
  • Das Datenpaket wird an das Mobilfunkgerät über die Anzahl von Zeitschlitzen übertragen, die durch die DRC-Information in Tabelle 300 angegeben ist. Die Übertragung der Zeitschlitze ist verschachtelt (interlaced). Mit Bezug auf 4 ist die Übertragung von Zeitschlitzen für eine Datenrate von 153,6 kbps als ein Beispiel gezeigt. Zum Beispiel werden die 4 Zeitschlitze über Zeitschlitze „n, n + 4, n + 8 und n + 12" übertragen. Das Mobilfunkgerät kann möglicherweise nicht wissen, wann der erste Zeitschlitz, der Zeitschlitz „n", der für die Übertragung eines Datenpakets verwendet wird, übertragen wird. Wenn das Empfangsgerät eine Präambel in dem Zeitschlitz „n" erkennt und entsprechend dem Beispiel die Datenrate 153,6 kbps beträgt, fährt der Empfänger daher mit dem Dekodieren von Daten in den Zeitschlitzen „n + 4, n + 8 und n + 12" fort. Die Erkennung der Präambel ist ein Hinweis auf den Beginn einer Übertragung eines Datenpakets. In Übereinstimmung mit dem Stand der Technik überwacht die Empfangsstation nicht die Zeitschlitze „n + 4, n + 8 und n + 12" zum Erkennen einer Präambel, da eine Präambel in dem Zeitschlitz „n" erkannt wurde. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung und in Übereinstimmung mit dem Beispiel der Datenrate von 153,6 kbps überwacht die Empfangsstation die Zeitschlitze „n + 4, n + 8 und n + 12" zum Erkennen einer Präambel sogar nach dem Erkennen einer Präambel in dem Zeitschlitz „n". Wenn eine zweite Präambel in den Zeitschlitzen „n + 4, n + 8 oder n + 12" erkannt wurde, klärt die Empfangsstation mehrfache Erkennungen einer Präambel gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung. Wenn die erste Präambel als die tatsächliche Präambel und die zweite Präambel als die fälschliche Präambel ausgewählt wurde, ignoriert die Empfangsstation die zweite Präambel und fährt mit dem Demodulieren der Daten fort, die der ersten Präambel folgen. Wenn die zweite Präambel als die tatsächliche Präambel und die erste Präambel als die fälschliche Präambel ausgewählt wurden, ignoriert die Empfangsstation die laufende Datendemodulation der ersten Präambel und startet mit dem Dekodieren der Verkehrsdaten, die der zweiten Präambel folgen. In einem solchen Fall bricht die Empfangsstation das Überwachen der Zeitschlitze „n + 4, n + 8 oder n + 12" zum Dekodieren der Verkehrsdaten ab.
  • Die Übertragung von Daten an das Mobilfunkgerät kann gemäß jedem Zeitschlitz-Interlace-Index erfolgen. Wenn zum Beispiel ein Interlace-Index „n" ausgewählt wird und entsprechend dem Beispiel der Datenrate von 153,6 kbps, werden Daten in den Zeitschlitzen „n, n + 4, n + 8 und n + 12" übertragen. Wenn ein Interlace-Index „n + 1" ausgewählt wird, werden die Daten in Zeitschlitzen „n + 1, n + 5, n + 9 und n + 13" übertragen. Jede Präambel wird einem Zeitschlitz-Interlace-Index zugeordnet. Wenn beispielsweise eine Präambel in den Zeitschlitzen erkannt wird, die zwischen den Zeitschlitzen „n, n + 4, n + 8 und n + 12" auftreten, wird die erkannte Präambel einem anderen Zeitschlitz-Interlace-Index zugeordnet als dem Interlace-Index „n". Der Empfänger des Mobilfunkgeräts kann in jedem Zeitschlitz nach einer Präambel suchen. Wenn eine zweite Präambel erkannt wird, sollte die zweite Präambel denselben Interlace-Index haben, um mehrfache Präambel-Erkennungen gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung zu klären. Nur wenn die erste und die zweite erkannte Präambel denselben Interlace-Index aufweisen, klärt die Empfangsstation mehrfache Präambel-Erkennungen, basierend auf einem derzeitigen Präambel-Schwellwert, der für die letzte Präambel-Erkennung verwendet wurde, dem alten Präambel-Schwellwert, der zum Erkennen der vorher empfangenen Präambel verwendet wurde, der derzeitigen Präambel-Metrik, die für die letzte Präambel bestimmt wurde, und der alten Präambel-Metrik, die für die vorher erkannte Präambel bestimmt wurde. Die vorher empfangene Präambel ist die erste Präambel und die derzeitige Präambel ist die zweite Präambel.
  • Jede Datenrate hat eine zugeordnete Präambellänge. Mit Bezug auf 3 gibt Tabelle 300 zum Beispiel eine Präambellänge von 1024 Chips für eine Datenrate von 38,4 kbps und 64 Chips für eine Datenrate von 2457,6 kbps an. Ein Erkennen der Präambel umfasst ein Akkumulieren von dekodierter Energie über die erwartete Anzahl von Chips der Präambel. Die akkumulierte Energie wird in eine Metrik übersetzt. Die Metrik wird mit einem Präambel-Schwellwert verglichen. Wenn die Metrik größer als der Präambel-Schwellwert ist, erklärt die Empfangsstation die Erkennung einer Präambel. Der Präambel-Schwellwert ist bei verschiedenen Längen der Präambel verschieden. In einem Aspekt ist der Präambel-Schwellwert proportional dem Signal-zu-Rausch-Verhältnis der Pilotdaten, die durch die Empfangsstation erkannt wurden. Die Empfangsstation überwacht die Pilotdaten während des Pilotdatenfeldes 202 und bestimmt ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis des Kanals. Das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ist für schwache Kanalbedingungen niedriger als für starke bzw. gute Kanalbedingungen. Daher basiert der Präambel-Schwellwert auf dem Kanalzustand, zusätzlich zu der erwarteten Länge der Präambel. Die erwartete Länge der Präambel basiert auf der Datenrate. Der Kanalzustand kann sich von einem Zeitschlitz zu dem nächsten ändern. Daher kann der der Präambel-Schwellwert, der in einem Schlitz verwendet wird, in dem nächsten Zeitschlitz anders sein, obwohl die erwartete Länge der Präambel dieselbe ist. In einem Aspekt kann die Empfangsstation einen derzeitigen Präambel-Schwellwert verwenden, der anders ist als der alte Präambel-Schwellwert, der für die Erkennung der letzten Präambel verwendet wurde. Die alte Präambel-Erkennung basiert auf einem Vergleichen der alten Präambel-Metrik mit dem alten Präambel-Schwellwert. Der derzeitige Präambel-Schwellwert wird mit einer derzeitigen Präambel-Metrik verglichen, um festzustellen, ob eine neue Präambel erkannt wurde. Wenn zum Beispiel eine Präambel während des Zeitschlitzes „n" erkannt wird, der dem Zeitschlitz-Interlace-Index „n" zugeordnet ist, wird eine solche Präambel-Erkennung als eine alte Präambel-Erkennung betrachtet, wenn während des Zeitschlitzes „n + 4" eine neue Präambel erkannt wird, die demselben Zeitschlitz-Interlace-Index „n" zugeordnet ist. Die Präambel-Erkennung während des Zeitschlitzes „n + 4" ist die derzeitige Präambel-Erkennung, und die Präambel, die während des Zeitschlitzes „n" erkannt wurde, wird die alte Präambel-Erkennung. Daher ist der Präambel-Schwellwert, der während des Zeitschlitzes „n" verwendet wird, der alte Präambel-Schwellwert. Die Präambel-Metrik, die während des Zeitschlitzes „n" verwendet wird, ist die alte Präambel-Metrik. Der Präambel-Schwellwert, der während des Zeitschlitzes „n + 4" verwendet wird, ist der derzeitige Präambel-Schwellwert.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Empfängers 500, der für das Verarbeiten und Demodulieren des empfangenen CDMA-Signals verwendet wird, wobei er gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung arbeitet. Der Empfänger 500 kann zum Dekodieren der Informationen in den Rückwärts- und Vorwärtsverbindungssignalen verwendet werden. Der Empfänger 500 in einem Mobilfunkgerät kann verwendet werden zum Erkennen einer Präambel, Dekodieren von Pilotdaten, Verkehrsdaten und der Kontrolldaten, die von einer Basisstation übertragen werden. Empfangene (Rx)-Abtastwerte können in einem RAM 204 bespeichert werden. Empfangene Abtastwerte werden durch ein Sendefrequenz/Zwischenfrequenzsystem 290 (radio frequency/intermediate frequency, RF/IF) und ein Antennensystem 292 erzeugt. Das RF/IF-System 290 und das Antennensystem 292 können eine oder mehrere Komponenten umfassen zum Empfang von mehreren Signalen und zum RF/IF-Verarbeiten der empfangenen Signale, um einen Vorteil aus der empfangsseitigen Diversity-Verstärkung zu ziehen. Mehrere empfangene Signale, die sich auf verschiedenen Ausbreitungswegen ausbreiten, können aus einer gemeinsamen Quelle entstammen. Das Antennensystem 292 empfängt die RF-Signale und leitet die RF-Signale an das RF/IF-System 290 weiter. Das RF/IF-System 290 kann jeder konventionelle RF/IF-Empfänger sein. Die empfangenen RF-Signale werden gefiltert, abwärts-gewandelt (down-converted) und digitalisiert, um Rx-Abtastwerte bei Basisbandfrequenzen zu bilden. Die Abtastwerte werden an einen Multiplexer (mux) 252 geliefert. Die Ausgabe des mux 252 wird an eine Sucheinheit 206 und Fingerelemente 208 geliefert. Eine Kontrolleinheit 210 ist damit verbunden. Ein Kombinierer 212 verbindet einen Dekoder 214 mit den Fingerelementen 208. Die Kontrolleinheit 210 kann ein Mikroprozessor sein, der durch Software gesteuert wird, und kann auf demselben integrierten Schaltkreis oder einem separaten integrierten Schaltkreis angeordnet sein. Die Dekodierfunktion in dem Dekoder 214 kann gemäß einem Turbo-Dekoder oder jedem anderen geeigneten Dekodieralgorithmus erfolgen. Während des Betriebs werden die empfangenen Abtastwerte an den mux 252 bereitgestellt. Der mux 252 liefert die Abtastwerte an die Sucheinheit 206 und die Fingerelemente 208. Die Kontrolleinheit 210 konfiguriert die Fingerelemente 208, um Demodulation und Entspreizen (despreading) des empfangenen Signals bei verschiedenen Zeitversätzen (time offsets) auszuführen, basierend auf Suchergebnissen von der Sucheinheit 206. Die Resultate der Demodulation werden kombiniert und an den Dekoder 214 weitergeleitet. Der Dekoder 214 dekodiert die Daten und gibt die dekodierten Daten aus. Entspreizen der Kanäle wird durch Multiplizieren der empfangenen Abtastwerte mit dem komplex-konjugierten der PN-Sequenz und einer zugeordneten Walsh-Funktion mit einer einzigen Zeithypothese und digitalem Filtern der resultierenden Abtastwerte durchgeführt, häufig mit einem Akkumulatorschaltkreis zum Integrieren und Ausgeben (nicht gezeigt). Eine solche Technik ist allgemein im Stand der Technik bekannt. Der Empfänger 500 kann in einem Empfangsteil der Basisstationen 101 und 160 zum Empfangen der empfangenen Rückwärtsverbindungssignale von den Mobilfunkgeräten verwendet werden, und er kann in einem Empfangsteil von jedem der Mobilfunkgeräte zum Verarbeiten der empfangenen Vorwärtsverbindungssignale verwendet werden.
  • Der Dekodierer 214 akkumuliert die kombinierte Energie zum Erkennen einer Präambel. Wenn eine Präambel erkannt ist, zeigt der Dekoder 214 dem Kontrollsystem 210 an, mit dem Überwachen der zugehörigen Zeitschlitze fortzufahren, entsprechend demselben Zeitschlitz-Interlace-Index, zum Dekodieren der Ver kehrsdaten, die der erkannten Präambel folgen. Wenn der Dekoder 214 eine zweite Präambel mit. demselben Zeitschlitz-Interlace-Index erkennt, klärt der Dekoder 214 zusammen mit dem Kontrollsystem 210, ob die erste oder die zweite Präambel die tatsächliche Präambel und die andere eine fälschliche Erkennung ist. Um mehrere Präambel-Erkennungen zu klären, basiert die Entscheidung auf dem alten Präambel-Schwellwert und Präambel-Metrik und dem derzeitigen Präambel-Schwellwert und Präambel-Metrik, gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung.
  • 6 zeigt ein Blockdiagramm eines Senders 600 zum Übertragen der Rückwärts- und Vorwärtsverbindungssignale. Der Sender 600 kann zum Übertragen von Daten gemäß der Zeitschlitz-Struktur 200 und den in Tabelle 300 von 3 gezeigten Parametern verwendet werden. Die Kanaldaten zur Übertragung werden in einen Modulator 301 zur Modulation eingegeben. Die Modulation kann entsprechend irgendeiner der allgemein bekannten Modulationstechniken wie etwa QAM, PSK oder BPSK erfolgen. Im Falle der Vorwärtsverbindung wird die Modulation basierend auf der DRC-Information ausgewählt. Die Tabelle 300 gibt die zugeordnete Modulation an. Die Daten werden mit einer Datenrate in dem Modulator 301 kodiert. Die Datenrate kann durch einen Datenraten- und Leistungsniveauselektor 303 ausgewählt werden. Die Datenratenauswahl kann auf Rückkopplungsinformationen basieren, die von einem empfangenden Ziel empfangen wurden. Das empfangende Ziel kann ein Mobilfunkgerät oder eine Basisstation sein. Die Rückkopplungsinformationen können die maximale erlaubte Datenrate umfassen. Die maximale erlaubte Datenrate kann gemäß verschiedenen allgemein bekannten Datenraten festgelegt werden. Die maximale erlaubte Datenrate basiert oft auf dem Kanalzustand, neben anderen betrachteten Faktoren. Für die Vorwärtsverbindung wird die Datenrate basierend auf der DRC-Information ausgewählt, die von dem Mobilfunkgerät empfangen wurde. Der Kanalzustand kann sich von Zeit zu Zeit ändern. Daher ändert sich die ausgewählte Datenrate auch entsprechend von Zeit zu Zeit.
  • Der Datenraten- und Leistungsniveauselektor 303 wählt die Datenrate in dem Modulator 301 entsprechend. Die Ausgabe des Modulators 301 passiert eine Signalspreizoperation und wird in einem Block 302 zur Übertragung von einer Antenne 304 verstärkt. Der Datenraten- und Leistungsniveauselektor 303 wählt auch ein Leistungsniveau für das Verstärkungsniveau des übertragenen Signals entsprechend den Rückkopplungsinformationen aus. Die Kombination der ausgewählten Datenrate und des Leistungsniveaus erlaubt richtiges Dekodieren der übertragenen Daten bei dem empfangenden Ziel. Ein Pilotsignal wird auch in einem Block 307 erzeugt. Das Pilotsignal wird auf ein geeignetes Niveau in dem Block 307 verstärkt. Das Leistungsniveau des Pilotsignals kann in Übereinstimmung mit dem Kanalzustand bei dem empfangenden Ziel sein. Das Pilotsignal kann mit dem Kanalsignal in einem Kombinierer 308 kombiniert werden. Das kombinierte Signal kann in einem Verstärker 309 verstärkt werden und von der Antenne 304 übertragen werden. Die Antenne 304 kann sich in jeder Anzahl von Kombinationen befinden, einschließlich Antennenanordnungen und Konfigurationen für mehrfache Eingabe und mehrfache Ausgabe. Für die Vorwärtsverbindung kann die Übertragung formatiert werden, um der in 2 gezeigten Schlitzstruktur zu genügen. Die Pilotdaten für das Pilotfeld 202, die Kontrolldaten für das Kontrollfeld 203 und die Verkehrsdaten für das Verkehrsdatenfeld 201 können bei der Eingabe des Modulators 301 formatiert werden. Die formatierten Daten werden durch den Sender 600 verarbeitet.
  • 7 zeigt ein allgemeines Diagramm eines Sender-Empfängersystems 700, das einen Empfänger 500 und einen Sender 600 zum Aufrechterhalten einer Kommunikationsverbindung mit einem Ziel einbezieht. Der Sender-Empfänger 700 kann in ein Mobilfunkgerät oder eine Basisstation einbezogen sein. Der Sender-Empfänger 700 kann verwendet werden, um mehrfaches Erkennen von Präambeldaten in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung zu klären. Ein Prozessor 401 kann mit dem Empfänger 500 und dem Sender 600 verbunden sein, um die empfangenen und gesendeten Daten zu verarbeiten. Verschiedene Aspekte des Empfängers 200 und des Senders 300 können gemeinsam sein, ob wohl der Empfänger 500 und der Sender 600 getrennt gezeigt sind. In einem Aspekt können der Empfänger 500 und der Sender 600 einen gemeinsamen lokalen Oszillator und ein gemeinsamen Antennensystem zum RF/IF-Empfangen und Senden nutzen. Der Sender 600 erhält die Daten zur Übertragung bei einer Eingabe 405. Ein Verarbeitungsblock für Übertragungsdaten 403 bereitet die Daten zur Übertragung über einen Übertragungskanal vor. Empfangene Daten werden, nachdem sie in dem Dekoder 214 dekodiert wurden, von dem Prozessor 401 bei einer Eingabe 404 erhalten. Empfangene Daten werden in einem Verarbeitungsblock für empfangene Daten 402 in dem Prozessor 401 verarbeitet. Verschiedene Operationen des Prozesses 401 können in einer oder mehreren Verarbeitungseinheiten integriert sein. Darüber hinaus können verschiedene Operationen des Prozessors 401 mit Operationen des Empfängers 500 und des Senders 600 integriert sein. Der Sender-Empfänger 700 kann mit anderen Geräten verbunden sein. Der Sender-Empfänger 700 kann ein integraler Teil des Geräts sein. Das Gerät kann ein Computer sein oder ähnlich zu einem Computer arbeiten. Das Gerät kann mit einem Datennetzwerk wie etwa dem Internet verbunden sein. Wenn der Sender-Empfänger 700 in eine Basisstation einbezogen ist, kann die Basisstation über mehrere Verbindungen mit einem Netzwerk wie etwa dem Internet verbunden sein.
  • Das Verarbeiten der empfangenen Daten umfasst allgemein ein Überprüfen auf Fehler in den empfangenen Datenpaketen. Wenn zum Beispiel ein empfangenes Datenpaket Fehler auf einem nicht annehmbaren Niveau aufweist, sendet der Verarbeitungsblock für empfangene Daten 402 eine Anweisung an den Verarbeitungsblock für Übertragungsdaten 403, eine Anforderung zur Neuübertragung des Datenpakets zu machen. Die Anfrage wird auf einem Übertragungskanal übertragen. Darüber hinaus überträgt der Verarbeitungsblock für Übertragungsdaten 403 die DRC-Information basierend auf Eingaben von dem Verarbeitungsblock für empfangene Daten 402. Die Eingabeinformationen können die Kanalzustandsinformationen und die Kanalfehlerrate umfassen. Nach dem Erkennen einer Präambel kann der Prozessor 401 die empfangenen Daten in einer Datenspeichereinheit 480 speichern, bis alle Verkehrsdaten in den darauffolgenden Zeitschlitzen empfangen wurden. Im Falle von mehreren Präambelerkennungen kann der Prozessor 401 entscheiden, ob die frühere Erkennung der Präambel fehlerhaft war. Die Entscheidung kann auf dem alten und dem derzeitigen Präambel-Schwellwert bzw. Präambel-Metriken basieren. Wenn die zweite Präambel als die tatsächliche Präambel ausgewählt wird, löscht der Prozessor 401 die gespeicherten Daten, die der Erkennung der alten Präambel zugeordnet sind.
  • Mit Bezug auf 8 kann ein Flussdiagramm 800 durch den Sender-Empfänger 700 verwendet werden, um mehrere Präambelerkennungen zu klären. Der Sender-Empfänger 700 kann in ein Mobilfunkgerät in dem Kommunikationssystem 100 einbezogen sein und in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung arbeiten. Die Basisstation in dem Kommunikationssystem 100 sendet auf einer Vorwärtsverbindung an die Mobilfunkgeräte. Jedes Mobilfunkgerät, das den Sender-Empfänger 700 verwendet, empfängt die Übertragungen auf der Vorwärtsverbindung und sucht in jedem Zeitschlitz, ob es eine Präambel erkennt. Der Sender-Empfänger 700 setzt die Erkennung einer Präambel in den Zeitschlitzen „n + 1" und weiter fort, auch wenn eine Präambel in dem Zeitschlitz „n" erkannt wurde, mit Bezug auf 4. Zum Klären von mehrfachen Erkennungen einer Präambel werden die erkannten Präambeln in Zeitschlitzen erkannt, die einem gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index zugeordnet sind. Zum Beispiel wird eine Präambel, die in dem Zeitschlitz „n" erkannt wurde, mit einer möglichen Präambel-Erkennung in den Zeitschlitzen „n + 4, n + 8 oder n + 12" geklärt, falls der DRC-Wert der Datenrate 153,6 kbps entspricht, wie in Tabelle 300 in 3 gezeigt. Für denselben DRC-Wert wird eine Präambel, die in dem Zeitschlitz „n + 1" erkannt wird, mit einer möglichen Präambel-Erkennung in den Zeitschlitzen „n + 5, n + 9 oder n + 13" geklärt. Bei Schritt 801 legt der Sender-Empfänger 700 durch Operationen des Prozessors 401 und des Controllers 210 einen derzeitigen Präambel-Schwellwert für einen derzeitigen Zeitschlitz fest, der dem Empfang eines Datenpakets zugeordnet ist. Der derzeitige Präambel-Schwellwert basiert auf der letzten DRC-Information, die durch den Sender-Empfänger 700 übertragen wur de. Da es für jede Datenrate eine zugeordnete Präambellänge gibt, wie in Tabelle 300 gezeigt, kann der Schwellwert für jede Datenrate anders sein. Darüber hinaus basiert der Schwellwert auch auf dem derzeitigen Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Zum Beispiel bestimmt der Sender-Empfänger 700 das Signal-zu-Rausch-Verhältnis basierend auf den Pilotdaten, die während des Zeitschlitzes „n" empfangen wurden, bestimmen. Die Informationen über das Signal-zu-Rausch-Verhältnis und die erwartete Präambellänge, die basierend auf dem letzten mitgeteilten DRC-Wert bestimmt werden, werden zum Festlegen des Schwellwerts verwendet. Wenn das Signal-zu-Rausch-Verhältnis klein ist, ist der Schwellwert auch entsprechend klein. Wenn die Präambellänge klein ist, ist der Schwellwert auch entsprechend klein. Bei Schritt 802 bestimmt der Sender-Empfänger 700 eine derzeitige Präambel-Metrik, die der dekodierten Energie der Präambel in dem derzeitigen Zeitschlitz zugeordnet ist. Die derzeitige Präambel-Metrik ist ein Hinweis auf die akkumulierte Präambelenergie über die erwartete Länge der Präambel während des derzeitigen Zeitschlitzes. Bei Schritt 803 stellt der Sender-Empfänger 700 durch den Prozessor 401 und den Controller 210 fest, ob in dem derzeitigen Zeitschlitz eine Präambel erkannt wurde. Die derzeitige Präambel-Metrik wird mit dem derzeitigen Präambel-Schwellwert verglichen. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik kleiner als der derzeitige Präambel-Schwellwert ist, hat der Sender-Empfänger 700 in dem derzeitigen Zeitschlitz keine Präambel erkannt. An diesem Punkt bewegt sich der Verarbeitungsablauf 800 zu Schritt 801 fort, und der Sender-Empfänger 700 fährt mit der Suche zur Präambel-Erkennung in einem nächsten Zeitschlitz fort. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik. größer als der derzeitige Präambel-Schwellwert ist, hat der Sender-Empfänger 700 in dem derzeitigen Zeitschlitz eine Präambel erkannt. An diesem Punkt schreitet der Verarbeitungsablauf 800 zu Schritt 804 fort. Bei Schritt 804 stellt der Sender-Empfänger 700 durch den Controller 210 und den Prozessor 401 fest, ob eine frühere Präambel in einem anderen Zeitschlitz erkannt wurde, der einem gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index zugeordnet ist. Zum Beispiel im Falle von 153,6 kbps, wenn der derzeitige Zeitschlitz der Zeitschlitz „n" ist, wäre der nächste Zeitschlitz gemäß einem gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index einer der Zeit schlitze „n + 4, n + 8 oder n + 12". Wenn die derzeitige Erkennung der Präambel die erste Präambel-Erkennung ist, bewegt sich der Verarbeitungsablauf 800 zu Schritt 801, indem der Sender-Empfänger 700 nach einer neuen Präambel in anderen Zeitschlitzen sucht. Wenn die derzeitige Erkennung der Präambel eine zweite Erkennung der Präambel ist, die einem gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index zugeordnet ist, hat der Sender-Empfänger 700 mehrere Präambeln erkannt und der Prozess bewegt sich zu Schritt 805 fort. Bei Schritt 805 klärt der Sender-Empfänger 700 durch den Controller 210 und den Prozessor 401 mehrere Erkennungen einer Präambel und wählt eine der Erkennungen als die tatsächliche Erkennung der Präambel und die andere als die falsche Erkennung aus. Der Prozessor 401 und der Controller 210 klären mehrere Erkennungen der Präambel basierend auf wenigstens einem der folgenden Werte: dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, dem alten Präambel-Schwellwert, der derzeitigen Präambel-Metrik und der alten Präambel-Metrik.
  • In einem oder mehreren Aspekten basiert die Klärungsfunktion zum Klären, welche Präambel-Erkennung die tatsächliche Präambel-Erkennung ist, auf wenigstens einem der folgenden Werte: dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, dem alten Präambel-Schwellwert, der derzeitigen Präambel-Metrik und der alten Präambel-Metrik. Zunächst stellen der Prozessor 401 und das Kontrollsystem 210 fest, ob die Werte des alten Präambel-Schwellwerts und des derzeitigen Präambel-Schwellwerts sich drastisch unterscheiden. Zum Beispiel kann ein Schwellwert achtmal größer als der andere Schwellwert sein. In einem solchen Fall unterscheidet sich der Wert des einen Schwellwerts drastisch von dem anderen. Wenn die Werte des derzeitigen und des alten Schwellwerts sich drastisch unterscheiden, wählt die Klärungsfunktion diejenige Präambel-Erkennung als die tatsächliche Präambel-Erkennung aus, die dem größeren Präambel-Schwellwert zugeordnet ist. Wenn die Werte des alten und des derzeitigen Schwellwerts nahe bei einander liegen, zum Beispiel kleiner als achtmal, dann wählt die Klärungsfunktion diejenige Präambelerkennung als die tatsächliche Präambel-Erkennung aus, die dem größeren Verhältnis der Präambel-Metrik und dem Präambel-Schwellwert zuge ordnet ist. Für den Prozessor 401 und das Kontrollsystem 210 kann es notwendig sein, das Verhältnis der Präambel-Metrik zu dem Präambel-Schwellwerts sowohl für die derzeitige als auch die alten Erkennungen der Präambel zu bestimmen.
  • Im Falle des Erkennens einer falschen Präambel sind die der Präambel folgenden Verkehrsdaten fehlerhaft. In einem solchen Fall scheitert der CRC der übertragenen Daten. Die Verarbeitungseinheit für Empfangsdaten 402 kann eine Nachricht an die Verarbeitungseinheit für Übertragungsdaten 403 schicken, eine negative Bestätigung zu senden, die auf die falsche Erkennung von Daten hinweist. Zur selben Zeit kann der Prozessor 401 annehmen, dass der vorher bestimmte DRC-Wert überschätzt gewesen sein könnte. In einem solchen Fall kann der Sender-Empfänger 700 eine niedrigere Datenrate wählen, nachdem er den CRC-Fehler an dem Ende des Datenpakets empfangen hat. Die niedrigere Datenrate, die tatsächlich kleiner ist als die optimale Datenrate, wird der Sendestation mitgeteilt. In einem solchen Fall, in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung, bestimmt der Sender-Empfänger 700 durch den Controller 210 und den Prozessor 401 einen anderen Präambel-Schwellwert, der größer als der derzeitige Präambel-Schwellwert ist. Dieser zweite Präambel-Schwellwert kann zur selben Zeit berechnet werden, in der die derzeitige Präambel-Metrik bestimmt wird. Die Berechnung des zweiten Präambel-Schwellwerts muss nicht notwendigerweise nach dem Erhalt des CRC-Fehlers stattfinden. Zum Beispiel bei 153,6 kbps, wenn eine Präambel-Erkennung im Zeitschlitz „n" eine falsche Erkennung ist, kann die Empfangsstation einen CRC-Fehler im Zeitschlitz „n + 12" feststellen. Der zweite Präambel-Schwellwert kann im Zeitschlitz „n" zur selben Zeit berechnet werden, indem die Präambel erkannt wird. Die derzeitige Präambel-Metrik wird mit dem neuen Präambel-Schwellwert, d. h. dem zweiten Präambel-Schwellwert, verglichen. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, ist der CRC-Fehler ein tatsächlicher CRC-Fehler. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik nicht größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, ist der CRC-Fehler kein tatsächlicher CRC-Fehler, in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung.
  • Gemäß einem Aspekt, wenn der Präambel-Schwellwert zu hoch gesetzt ist, ist die Wahrscheinlichkeit, eine Präambel zu verpassen, auch zu hoch gesetzt. Dagegen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer falschen Erkennung der Präambel entsprechend, wem der Präambel-Schwellwert zu niedrig gesetzt wird. Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, eine tatsächliche Übertragung einer Präambel zu verpassen, kann der Präambel-Schwellwert auf einem niedrigen Niveau ausgewählt werden. Um das Problem der falschen Erkennung der Präambel und des resultierenden CRC-Fehlers zu klären, wird die derzeitige Präambel-Metrik mit dem neuen Präambel-Schwellwert verglichen. Der neue Präambel-Schwellwert wird auf einem höheren Niveau als der derzeitige Präambel-Schwellwert ausgewählt, in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 9 stellt ein Flussdiagramm 900 einen beispielhaften Ablauf für den Sender-Empfänger 700 dar, um zu entscheiden, ob ein CRC-Fehler ein tatsächlicher CRC-Fehler ist oder von einer falschen Erkennung der Präambel verursacht wird. Bei Schritt 901 stellt der Sender-Empfänger 700 einen derzeitigen Präambel-Schwellwert für einen derzeitigen Zeitschlitz fest, der dem Empfang eines Datenpakets zugeordnet ist. Bei Schritt 902 bestimmt der Sender-Empfänger 700 eine derzeitige Präambel-Metrik, die akkumulierter dekodierter Energie der Präambel in dem derzeitigen Zeitschlitz zugeordnet ist. Bei Schritt 903 vergleicht der Sender-Empfänger die derzeitige Präambel-Metrik mit dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, um festzustellen, ob eine Präambel erkannt wurde. Wenn keine Präambel erkannt wurde, bewegt sich der Prozessablauf 900 zu Schritt 901 fort. Wenn eine Präambel erkannt wurde, bewegt sich der Prozess zu Schritt 904 fort, indem der Sender-Empfänger 700 die Daten dekodiert, die der erkannten Präambel folgen, und um den CRC der dekodierten Daten bestimmt. Bei Schritt 905 bestimmt der Sender-Empfänger 700 durch den Controller 210 und den Prozessor 401, ob ein CRC-Fehler erkannt wurde. Wenn der CRC-Fehler nicht erkannt wurde, fährt der Sender-Empfänger 700 bei Schritt 906 mit dem Dekodieren der Daten fort. Wenn ein CRC-Fehler erkannt wurde, berechnet der Sender-Empfänger 700 bei Schritt 907 zum Vergleichen der Präambel-Metrik mit einem neuen derzeitigen Präambel-Schwellwert vor dem Empfang des Endes des Datenpakets den neuen derzeitigen Präambel-Schwellwert. Der neue derzeitige Präambel-Schwellwert wird höher gesetzt als der derzeitige Präambel-Schwellwert, der bei Schritt 901 bestimmt wurde. Bei Schritt 908 bestimmt der Sender-Empfänger 700, ob die derzeitige Metrik größer ist als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert. Wenn die derzeitige Präambel-Metrik größer ist als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert, stellt der Sender-Empfänger 700 bei Schritt 909 fest, dass der bei Schritt 905 bestimmte CRC-Fehler ein tatsächlicher CRC-Fehler ist. In diesem Falle kann die DRC-Information durch den CRC-Fehler beeinflusst sein. Die angeforderte Datenrate in der Datenraten-Kontrollschleife zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation kann verringert werden. Wenn die derzeitige Metrik nicht größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, bestimmt der Sender-Empfänger 700 bei Schritt 910, dass der bei Schritt 905 bestimmte CRC-Fehler kein tatsächlicher CRC-Fehler ist. Daher kann die DRC-Bestimmung nicht betroffen sein. Dementsprechend kann der Sender-Empfänger 700 es sich erlauben, einen niedrigeren Präambel-Schwellwert zu verwenden, obwohl ein niedrigerer Präambel-Schwellwert eine falsche Präambel-Erkennung erhöht. Das Problem des falschen CRC-Fehlers ist allerdings dadurch gelöst, indem die Präambel-Metrik mit einem neuen Schwellwert verglichen wird, der höher als der ursprüngliche Schwellwert ist.
  • Fachleute werden erkennen, dass die verschiedenen illustrierenden logischen. Blöcke, Module, Schaltkreise und Algorithmusschritte, die in Zusammenhang mit den hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben wurden, als elektronische Hardware, Computersoftware oder Kombinationen von beiden implementiert werden können. Um diese Austauschbarkeit von Hardware und Software klar zu zeigen, wurden verschiedene illustrierende Komponenten, Blöcke, Module, Schaltkreise und Schritte oben allgemein in Begriffen ihrer Funktionalität beschrieben. Ob solche Funktionalität als Hardware oder Software implementiert wird, hängt von der besonderen Anwendung und Designeinschränkungen ab, die dem allgemeinen System auferlegt sind.
  • Die verschiedenen illustrierenden logischen Blöcke, Module und Schaltkreise, die in Zusammenhang mit den hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben wurden, können implementiert oder durchgeführt werden mit einem Prozessor für allgemeine Zwecke, einem digitalen Signalprozessor (digital signal processor, DSP), einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (application specific integrated circuit, ASIC), einer feldprogrammierbaren Gatteranordnung (field programmable gate array, FPGA) oder einem anderen programmierbaren Logikgerät, diskreten Gattern oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder jeder Kombination daraus, die zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen entwickelt wurde. Ein Prozessor für allgemeine Zwecke kann ein Mikroprozessor sein, aber als Alternative kann der Prozessor jeder konventionelle Prozessor, Controller, Mikrocontroller oder Zustandsmaschine sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination von Computergeräten implementiert werden, z. B. eine Kombination aus einem DSP und einem Mikroprozessor, einer Mehrzahl von Mikroprozessoren, einem oder mehreren Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder jeder anderen solchen Konfiguration.
  • Die Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus, die in Zusammenhang mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschrieben wurden, können direkt in Hardware, in einem Softwaremodul, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, oder in einer Kombination davon verkörpert werden. Ein Softwaremodul kann sich in einem RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, Registern, einer Festplatte, einer Wechselplatte, einem CD-ROM oder jeder anderen Form von Speichermedium befinden, das im Stand der Technik bekannt ist. Ein beispielhaftes Speichermedium wird so mit dem Prozessor verbunden, dass der Prozessor die Informationen von dem Speichermedium lesen und auf das Speichermedium schreiben kann. Alternativ kann das Speichermedium mit dem Prozessor integriert sein. Der Prozessor und das Speicher medium können sich in einem ASIC befinden. Der ASIC kann sich in einem Anwenderterminal befinden. Alternativ können der Prozessor und das Speichermedium sich als diskrete Komponenten in einem Anwenderterminal befinden.

Claims (12)

  1. Ein Verfahren zum Erkennen eines Datenpakets in einem Kommunikationssystem (100), aufweisend: Feststellen eines derzeitigen Präambel-Schwellwerts für einen derzeitigen Zeitschlitz, der einem Empfang des Datenpakets (801) zugeordnet ist, wobei der Präambel-Schwellwert auf einem derzeitigen Signal-zu-Rausch-Verhältnis basiert; Feststellen einer derzeitigen Präambel-Metrik, die dem Dekodieren von Energie einer Präambel des Datenpakets in dem derzeitigen Zeitschlitz zugeordnet ist, wobei die Präambel-Metrik ein Hinweis einer akkumulierten Präambel-Energie über eine Länge der Präambel während des derzeitigen Zeitschlitzes (802) ist; Feststellen, ob eine Präambel erkannt wurde durch Vergleich der derzeitigen Metrik mit dem derzeitigen Präambel-Schwellwert (803); dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Präambel in dem derzeitigen Zeitschlitz erkannt wurde, Feststellen, ob eine frühere Präambel in einem früheren Zeitschlitz erkannt wurde, der einen gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index mit dem derzeitigen Zeitschlitz (804) hat; wenn eine frühere Präambel erkannt wurde, Auflösen von mehreren Erkennungen einer Präambel basierend auf wenigstens einem der folgenden: dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, einem alten Präambel-Schwellwert, der derzeitigen Präambel-Metrik und einer alten Präambel-Metrik, wobei der alte Präambel-Schwellwert und die alte Präambel-Metrik der früheren Präambel-Erkennung (805) zugeordnet sind.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Feststellen des alten Präambel-Schwellwerts basierend auf Information in Bezug auf den früheren Zeitschlitz.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Feststellen der früheren Präambel-Metrik während des früheren Zeitschlitzes.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Auflösen umfasst: Feststellen eines Differenzwerts zwischen dem alten und dem derzeitigen Präambel-Schwellwert und, falls der Differenzwert größer als ein vorbestimmtes Niveau ist, Auswählen der Präambel-Erkennung, die dem größeren Präambel-Schwellwert zum Erkennen des Datenpakets zugeordnet ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Auflösen umfasst: wenn der Differenzwert kleiner als das vorbestimmte Niveau ist, Feststellen eines derzeitigen Verhältnisses der derzeitigen Präambel-Metrik zu dem derzeitigen Präambel-Schwellwert und eines alten Verhältnisses der alten Präambel-Metrik zu dem alten derzeitigen Präambel-Schwellwert; Auswählen der Präambel-Erkennung, die dem größeren Verhältnis der alten und neuen Verhältnisse zum Erkennen der Datenpakete zugeordnet ist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin aufweisend: wenn eine Präambel aus den mehreren Erkennungen von Präambeln ausgewählt ist, Dekodieren von Daten gemäß der ausgewählten Präambel und Feststellen einer Fehlerrate der dekodierten Daten zum Feststellen eines Cyclic Redundancy Check (CRC) der dekodierten Daten (904); wenn ein CRC-Fehler erkannt wird, Feststellen eines neuen derzeitigen Präambel-Schwellwerts, wobei der neue derzeitige Präambel-Schwellwert größer als der derzeitige Präambel-Schwellwert ist, und Feststellen, ob die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert (907) ist; wenn die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, Feststellen des CRC-Fehlers als eines aktuellen CRC-Fehlers (909), und falls die derzeitige Präambel-Metrik kleiner ist als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert, Feststellen des CRC-Fehlers als eines falschen CRC-Fehlers (910).
  7. Vorrichtung zum Erkennen eines Datenpakets in einem Kommunikationssystem (100) aufweisend: Mittel zum Feststellen eines derzeitigen Präambel-Schwellwerts für einen derzeitigen Zeitschlitz, der dem Empfang des Datenpakets zugeordnet ist, wobei der Präambel-Schwellwert auf einem derzeitigen Signal-zu-Rausch-Verhältnis basiert; Mittel zum Feststellen einer derzeitigen Präambel-Metrik, welcher dem Dekodieren von Energie einer Präambel des Datenpakets in dem derzeitigen Zeitschlitz zugeordnet ist, wobei die Präambel-Metrik ein Hinweis einer akkumulierten Präambel-Energie über einer Länge der Präambel während des derzeitigen Zeitschlitzes ist; Mittel zum Feststellen, ob eine Präambel erkannt wurde durch Vergleich der derzeitigen Metrik zu dem derzeitigen Präambel-Schwellwert; dadurch gekennzeichnet, dass wenn eine Präambel in dem derzeitigen Zeitschlitz erkannt wurde, Mittel zum Feststellen, ob eine frühere Präambel in einem früheren Zeitschlitz erkannt wurde, der einen gemeinsamen Zeitschlitz-Interlace-Index mit dem derzeitigen Zeitschlitz hat; wenn eine frühere Präambel erkannt wurde, Mittel zum Auflösen von mehreren Erkennungen einer Präambel, basierend auf wenigstens einem der folgenden: dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, einem alten Präambel-Schwellwert, der derzeitigen Präambel-Metrik und einer alten Präambel-Metrik, wobei der Präambel-Schwellwert und die alte Präambel-Metrik der früheren Präambel-Erkennung zugeordnet sind.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, weiterhin aufweisend: Mittel zum Feststellen des alten Präambel-Schwellwerts basierend auf Informationen in Bezug auf den früheren Zeitschlitz.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, weiterhin aufweisend: Mittel zum Feststellen der alten Präambel-Metrik während des früheren Zeitschlitzes.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Mittel zum Auflösen umfassen: Mittel zum Feststellen eines Differenzwertes zwischen dem alten und dem derzeitigen Präambel-Schwellwert, und wenn der Differenzwert größer als ein vorbestimmtes Niveau ist, Mittel zum Auswählen der Präambel-Erkennung, die dem größeren Präambel-Schwellwert zum Erkennen des Datenpakets zugeordnet ist.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die Mittel zum Auflösen umfassen: wenn der Differenzwert kleiner ist als das vorbestimmte Niveau, Mittel zum Feststellen eines derzeitigen Verhältnisses der derzeitigen Präambel-Metrik zu dem derzeitigen Präambel-Schwellwert und eines alten Verhältnisses der alten Präambel-Metrik zu dem alten derzeitigen Präambel-Schwellwert; Mittel zum Auswählen der Präambel-Erkennung, die dem größeren Verhältnis der alten und neuen Verhältnisse zum Erkennen der Datenpakete zugeordnet ist.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, weiterhin aufweisend: wenn eine Präambel aus den mehreren Erkennungen von Präambeln ausgewählt wurde, Mittel zum Dekodieren von Daten gemäß der ausgewählten Präambel und zum Feststellen einer Fehlerrate der dekodierten Daten zum Feststellen des Cylic Redundancy Checks (CRC) der dekodierten Daten; wenn ein CRC-Fehler erkannt wurde, Mittel zum Feststellen eines neuen derzeitigen Präambel-Schwellwerts, wobei der neue derzeitige Präambel-Schwellwert größer als der derzeitige Präambel-Schwellwert ist, und Mittel zum Feststellen, ob die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist; wenn die derzeitige Präambel-Metrik größer als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, Mittel zum Feststellen des CRC-Fehlers als eines aktuellen CRC-Fehlers und, falls die derzeitige Präambel-Metrik kleiner als der neue derzeitige Präambel-Schwellwert ist, Feststellen des CRC-Fehlers als eines falschen CRC-Fehlers.
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