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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Digitale
Kommunikationsausrüstung
kann Empfänger
und Sender zum Senden und Empfangen von Datenpaketen aufweisen.
Die Datenpakete können
Frames mit Multimediainformation aufweisen. Die Frames können beispielsweise
Audio- oder Videoinformation usw. enthalten. Codecs, beispielsweise Sprachcodecs
und/oder Videocodecs können
Frames empfangen, die Fehler enthalten. Die Codecs können die
Multimediaframes entsprechend einer Qualität eines Sende-/Empfangskanals
codieren bzw. decodieren. Bei einigen Codecs können eine Rate und/oder ein
Modus der Codierung/Decodierung entsprechend der Kanalqualität angepasst
werden. Die Anpassung kann benutzt werden, um eine genauere Codierung/Decodierung
der Multimediaframes durchzuführen.
Leider kann es vorkommen, dass die Anpassung der Rate und/oder des
Modus nicht verhindert, dass die Codecs unzuverlässige codierte/decodierte Multimediaframes
erzeugen.
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Ein
Verfahren zum Bestimmen der Übertragungsqualität eines
Funkkanals ist in
EP
1 067 730 A1 beschrieben. Insbesondere beschreibt diese
Referenz ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Fehlern
in übertragenen
codierten Bits, und zum Erzeugen eines Übertragungsqualitätsindikators eines
Funkkanals durch Vergleichen der gemessenen Fehler mit Referenzdaten.
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Es
besteht deshalb Bedarf an verbesserten Wegen, Raten und/oder Modi
des Codierens/Decodierens anzupassen.
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DARSTELLUNG DES ERFINDUNGSGEDANKENS
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In
ihrem ersten und zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren
zum Erzeugen eines Qualitätsindikators
bereit, wie in Anspruch 1 aufgeführt, und
einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung zum Bereitstellen eines
Qualitätsindikators,
wie in Anspruch 4 aufgeführt.
In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen Gegenstand bereit,
der ein Speichermedium aufweist, wie in Anspruch 15 aufgeführt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Der
als die Erfindung betrachtete Gegenstand ist im abschließenden Teil
der Patentschrift im Einzelnen aufgeführt und deutlich beansprucht.
Die Erfindung lässt
sich jedoch, sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als auch ihres Betriebsverfahrens,
zusammen mit ihren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen, durch Bezugnahme
auf die folgende detaillierte Beschreibung unter Betrachtung der
begleitenden Figuren nachvollziehen, wobei:
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1 ein
Blockdiagramm einer Sende-/Empfangsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, und
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ist.
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Man
wird verstehen, dass aus Gründen
der Einfachheit und der Darstellungsklarheit Elemente, die in den
Figuren gezeigt sind, nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt wurden.
Beispielsweise können
die Abmessungen einiger Elemente im Verhältnis zu anderen Elementen
zur Verdeutlichung übertrieben
dargestellt sein. Ferner können,
falls zweckdienlich, Bezugszeichen in den Figuren wiederholt verwendet
worden sein, um einander entsprechende oder analoge Elemente anzuzeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung sind zahlreiche spezifische
Details angegeben, um ein gründliches
Verständnis
der Erfindung zu ermöglichen.
Allerdings werden Durchschnittsfachleute verstehen, dass die vorliegende
Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden kann. In anderen
Fällen
wurden allgemein bekannte Verfahren, Vorgehensweisen und Schaltkreise
nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht
zu verundeutlichen.
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Einige
Teile der nachfolgenden detaillierten Beschreibung werden in Form
von Algorithmen und symbolischen Darstellungen von Operationen an
Datenbits oder binären
Digitalsignalen in einem Computerspeicher präsentiert. Diese algorithmischen
Beschreibungen und Darstellungen können die Verfahren sein, die
von Fachleuten auf dem Gebiet der Datenverarbeitung benutzt werden,
um anderen Fachleuten die Essenz ihrer Arbeit zu übermitteln.
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Soweit
nicht in den nachfolgenden Erörterungen
ausdrücklich
anders angegeben, versteht es sich, dass sich die Benutzung von
Begriffen wie „Verarbeiten", „Berechnen", „Rechnen", „Bestimmen" usw. in dieser Beschreibung
auf die Wirkung und/oder auf Prozesse eines Computers oder eines Rechensystems
oder eine ähnliche
elektronische Rechenvorrichtung bezieht, die Daten, die als physikalische,
z.B. elektronische, Größen in den
Registern und/oder Speichern des Rechensystems dargestellt sind,
in andere Daten verändern
und/oder transformieren, welche ebenso als physikalische Größen in Speichern,
Registern oder anderen derartigen Speicher-, Übertragungs- oder Anzeigevorrichtungen
des Rechensystems dargestellt sind. Ferner bezieht sich die Benutzung
des Begriffs „mehrere" in der gesamten
Beschreibung auf „zwei
oder mehr", beispielsweise
beziehen sich „mehrere
Kombinationen" auf
zwei, drei, vier oder mehr Kombinationen. In einem anderen Beispiel
beziehen sich „mehrere
Fehlermessungen" auf
zwei, drei, vier oder mehr Fehlermessungen.
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Es
versteht sich, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen Anwendungen
benutzt werden kann. Obwohl die vorliegende Erfindung in dieser Hinsicht
nicht beschränkt ist,
können
die hier offenbarten Schaltkreise und Verfahren in vielen Vorrichtungen
wie z.B. Codecs benutzt werden. Codecs, die als in den Umfang der
vorliegenden Erfindung fallend betrachtet werden, sind beispielsweise,
ein adaptiver Multiraten-(AMR)-Sprachcodec, wie er von den Mobilfunkstandards
GSM und UMTS benutzt wird, ein Multimodenvideo-Codec, usw. Fachleute
werden verstehen, dass der Begriff „Modus" in der Beschreibung den Betriebsmodus
der Codecs bezeichnet. Beispielsweise kann der Betriebsmodus des
Codecs eine Rate des Codierens/Decodierens, ein Algorithmus zum
Codieren/Decodieren, eine Bitzuweisung zum Codieren/Decodieren usw.
sein.
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In
Hinwendung auf 1 ist dort eine Sende-/Empfangsvorrichtung 100 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Die Sende-/Empfangsvorrichtung 100 kann
einen Empfänger 300,
einen Sender 400, einen Modusselektor 180, einen Medien-Codierer/Decodierer
(d.h. einen Codec) 190 und eine Antenne 101 umfassen.
Der Empfänger 300 kann
einen Demodulator 110, einen Modus-Decodierer 120,
ein Messmodul 130, einen Speicher 140, der eine
Nachschlagetabelle (NST) 145 aufweisen kann, einen Qualitätsindikatorgenerator
(QIG) 150, einen Schwellenwertgenerator 160 und
einen Komparator 170 aufweisen. Der Sender 400 kann
einen Modulator 195 und einen Leistungsverstärker (LV) 197 aufweisen.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Beispiele
beschränkt
ist, kann die Sende-/Empfangsvorrichtung 100 einen
Mobiltelefon-Handapparat, eine drahtlose tragbare Vorrichtung, einen
drahtlosen persönlichen
Datenassistenten (PDA), eine digitale Sende-/Empfangsvorrichtung usw. aufweisen.
Obwohl der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht
nicht beschränkt
ist, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung ausschließlich zur
Veranschaulichung auf eine Sende-/Empfangsvorrichtung
eines universellen mobilen Tele kommunikationssystems (UMTS), das
in einem globalen System für
ein mobiles (GSM) Funkkommunikationsnetz und/oder in einem Breitband-Codemultiplex-(WCDMA)-Funknetz
usw. arbeiten kann.
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Im
Betrieb kann die Antenne 101 modulierte Funkfrequenz-(RF)-Signale empfangen,
die Datenframes enthalten können.
Beispielsweise kann der Datenframe von GSM 448 codierte
Sprachbits und 8 codierte Modusbits enthalten. Der Empfänger 300 kann
das RF-Signal empfangen, und der Demodulator 110 kann das
RF-Signal demodulieren, und beispielsweise codierte Medienbits,
z.B. Stimm-, Sprach-, Audio- und Videomedienbits, nach Bedarf an
den Mediencodec 190 bereitstellen. Obwohl der Umfang der
vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
können
die Modusbits dazu benutzt werden, den Decodierungs-/Codierungsmodus
des Mediencodecs 190 entsprechend der Kanalsende-/-empfangsqualität zu variieren.
Beispielsweise kann ein Teil eines standardmäßigen „3GPP TS 05.09 V8.5.0 (2001-11);
Technical Specification; 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GSM/EDGE; Radio Access Network; Link Adaption;
(Release 1999)"-Signal,
das sich auf dem AMR-Sprachcodec bezieht, vier „legale" Kombinationen der codierten Modusbits
definieren: „00000000"; „10111010", „01011101" und „11100111", wobei die erste
Kombination benutzt werden kann, um den Mediencodec 190 auf
seine niedrigste Rate zu setzen, und die letzte Kombination dazu,
den Mediencodec 190 auf seine höchste Rate zu setzen. Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann der Mediencodec 190 ein Audiocodec sein, z.B. ein
AMR-Codec usw.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann der Modus-Decodierer 120 den Datenframe empfangen und
die codierten Modusbits decodieren. Außerdem kann der Modus-Decodierer 120 Modusbits
an den Modusselektor 180 und codierte Modusbits an die Messeinheit 130 bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Modusselektor 180 beispielsweise
den Modus des Mediencodecs 190 entsprechend den Modusbits
variieren. In anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Mediencodec 190 allerdings die
Modusbits vom Modus-Decodierer 120 empfangen. Auf diese
Weise kann der Mediencodec 190 den Decodierungs-/Codierungsmodus
entsprechend den Modusbits variieren.
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Ferner
kann die Messeinheit 130 beispielsweise vier gültige Kombinationen
codierter Modusbits von NST 145 empfangen, und eine Kombination codierter
Modusbits vom Modus-Decodierer 120. Die Messeinheit 130 kann
einen Fehler zwischen den gültigen
Kombinationen und den empfangenen Kombinationen codierter Modusbits
messen, und kann die Messung nach Bedarf in Speicher 140 speichern. Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann es sich bei dem Speicher 140 um einen Flash-Speicher,
einen Schreib-/Lesespeicher (RAM), einen dynamischen RAM (DRAM),
einen löschbaren/programmierbaren Lesespeicher
(ROM) usw. handeln. Allerdings werden Fachleute verstehen, dass
die NST 145 in einigen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung im Speicher 140 enthalten sein kann, und in anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung als separate Einheit ausgebildet sein
kann, je nach Bedarf.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann der QIG 150 die Fehlermessungen von der Messeinheit 130 empfangen,
und kann einen Qualitätsindikator 155 erzeugen.
Die Fehlermessung, die von dem QIG 150 benutzt werden kann,
um den Qualitätsindikator 155 zu
erzeugen, kann eine Fehlermessung sein, die im Vergleich zu den
Fehlermessungen einen reduzierten Fehler aufweist. Beispielsweise
kann der reduzierte Fehler bei Bedarf ein minimaler Fehler sein. Ferner
kann der QIG 150 die ausgewählte Fehlermessung mit Hilfe
eines Qualitäts parameters
verändern,
um den Qualitätsindikator 155 zu
erzeugen.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann der Qualitätsindikator 155 in
einigen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung dazu benutzt werden, den Modus von Codec 190 auszuwählen. Beispielsweise
kann der Komparator 170 den Qualitätsindikator 155 mit
einem Schwellenwert vergleichen, der von dem Schwellenwertgenerator 160 erzeugt
werden kann, und ein Signal an den Modusselektor 180 bereitstellen.
Ferner kann sich das Signal an den Modusselektor 180 auf
einem von zwei Pegeln befinden, nämlich einem hohen Pegel („1"), oder einem niedrigen
Pegel („0"). Wenn das Signal
z.B. hoch ist (z.B. logischer Wert „1"), kann der Modusselektor 180 die Modusbits
als zuverlässige
Modusbits bezeichnen, und kann den Modus des Codecs 190 entsprechend variieren.
Wenn aber das Signal niedrig ist (z.B. logischer Wert „0"), kann der Modusselektor 180 die
Modusbits als unzuverlässig
bezeichnen, und den Modus nach Bedarf auf einen vorbestimmten (z.B.
Standard-)Modus setzen.
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Ferner
kann der Qualitätsindikator 155 in Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bei der Decodierungsoperation des Mediencodec 190 benutzt
werden, um beispielsweise nach Bedarf Fehler in Sprachinformation
des empfangenen Datenframes zu verbergen.
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Beispielsweise
kann der Codec in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ein Sprachdecodierer sein. In diesem
Beispiel kann der Sprachdecodierer von Demodulator 110 eine
Kennzeichnung empfangen. Die Kennzeichnung kann anzeigen, ob der
empfangene Datenframe zuverlässig ist.
Wenn der empfangene Datenframe nicht zuverlässig ist, kann ein Fehlerverbergungsprozess
ausgeführt
werden. Der Fehlerverbergungsprozess kann die Sprache des decodierten
Datenframes extrapolieren und nach und nach verstummen lassen. Allerdings
können
wenigstens einige unzuverlässige
Datenframes vom Demodulator 110 als zuverlässige Frames
gekennzeichnet werden, was zu signifikanten Artefakten im decodierten
Sprachsignal führt.
Obwohl der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht
nicht beschränkt
ist, kann der Qualitätsindikator 155 dazu
benutzt werden, irreführende Kennzeichnungen
herauszufiltern, indem eine Kennzeichnung, die einen zuverlässigen Frame
kennzeichnet, nur dann akzeptiert wird, wenn sich der Qualitätsindikator 155 auf
einem hohen Pegel befindet.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann der Mediencodec 190 Medieninformation codieren. Beispielsweise
kann der Mediencodec 190 Sprachbits einer UMTS-Mobiltelefonvorrichtung
in einem vorbestimmten Modus codieren, und kann einen Datenframe
bereitstellen, der codierte Sprachbits und codierte Modusbits enthält. Ferner
können
die Modusbits in einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit dem Qualitätsindikator gesetzt werden.
Ferner kann der Modulator 195 den Frame modulieren, und
ein moduliertes RF-Signal an den LV 197 bereitstellen,
der das modulierte RF-Signal mit Hilfe von Antenne 101 übertragen
kann.
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Unter
Hinwendung auf 2, zeigt diese ein Verfahren
zum Erzeugen eines Qualitätsindikators gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren kann mit dem Empfangen
eines Datenframe beginnen, der Medienbits und codierte Modusbits
enthalten kann, die die Modi des Mediencodec 190 anzeigen
(Block 200). Die empfangenen codierten Modusbits können mit
mehreren verschiedenen gültigen
Kombinationen codierter Modusbits verglichen werden, um nach Bedarf
eine Fehlermessung bereitzustellen (Block 210). Fachleute werden
verstehen, dass, obwohl der Umfang der vorliegenden Erfindung in
dieser Hinsicht nicht beschränkt
ist, die Anzahl möglicher
Kombinationen der codierten Modusbits von dem Codectyp und dem Standard
des Kommunikationsnetzes abhängen kann.
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Beispielsweise
gehört
zu den Standardvoraussetzungen von UMTS-Funknetzen die Benutzung eines
AMR-Codecs, der vier Modi aufweisen kann, die nach Bedarf in acht
Bits codiert werden können. Auf
diese Weise beträgt
die Anzahl von Kombinationen in diesem Beispiel 256, wobei nur vier
von diesen gültige
Kombinationen sein können.
Ferner kann die Operation von Block 210 für alle Kombinationen
vorgesehen sein. Insbesondere kann der Vergleich unter Benutzung
einer Bit-für-Bit-XOR-Operation
durchgeführt
werden, wobei das Resultat der Bit-für-Bit-XOR-Operation in einen
Zähler
eingegeben werden kann. Der Zähler
kann die „1"-Ausgabe der XOR-Operation
zählen.
So kann die Ausgabe des Zählers
einen Fehlerwert anzeigen. Ferner kann der Fehlerwert in Speicher 140 gespeichert
werden (Block 220).
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Außerdem werden
Fachleute verstehen, dass der Zählerausgang
in Bezug auf den Hamming-Abstand definiert werden kann, und dass
deshalb die Operationen, die unter Bezugnahme auf Block 210 beschrieben
wurde, Messungen des Hamming-Abstands zwischen den empfangenen codierten
Modusbits und einer gültigen
Kombination codierter Modusbits beinhalten kann.
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Obwohl
der Umfang der vorliegenden Erfindung in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist,
kann eine Fehlermessung mit einem minimalen Hamming-Abstand aus
den gespeicherten Fehlermessungen ausgewählt werden (Block 230).
Allerdings kann die Auswahl in alternativen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung durchgeführt
werden, indem bei Bedarf die empfangenen codierten Modusbits sequentiell
mit den gespeicherten gültigen
Kombinationen codierter Modusbits verglichen werden, und jeweils
eine Fehlermessung auf einmal empfangen wird. Die Fehlermessung
kann mit einer zuvor gespeicherten Fehlermessung verglichen werden. Wenn
beispielsweise die aktuelle Fehlermessung kleiner ist als die zuvor
gespeicherte Fehlermessung, kann die aktuelle Fehlermessung anstelle
der zuvor gespeicherten Fehlermessung gespeichert werden. Ferner
kann die gespeicherte Fehlermessung mit wenigstens einem Qualitätsparameter
verändert
werden, und kann als ein Fehlerwert gesetzt werden (Block 240).
Der Fehlerwert kann als ein Qualitätsindikator eingestellt werden
(Block 250). Allerdings kann der Fehlerwert in anderen
Ausführungsformen der
Erfindung als der Qualitätsindikator 155 eingestellt
werden.
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Obwohl
bestimmte Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden,
liegen für
Fachleute zahlreiche Modifikationen, Ersetzungen, Änderungen
und Äquivalente
auf der Hand. Es versteht sich deshalb, dass die beiliegenden Ansprüche dazu vorgesehen
sind, alle derartigen Modifikationen und Änderungen abzudecken, die in
den Umfang der Erfindung fallen.