DE60320295T2

DE60320295T2 - Formatdetektion

Info

Publication number: DE60320295T2
Application number: DE60320295T
Authority: DE
Inventors: Cyril Valadon
Original assignee: MStar Software R&D Shenzhen Ltd; MStar France SAS; MStar Semiconductor Inc Cayman Islands; MStar Semiconductor Inc Taiwan
Current assignee: MStar Software R&D Shenzhen Ltd; MStar France SAS; MStar Semiconductor Inc Cayman Islands; MStar Semiconductor Inc Taiwan
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2023-11-08
Also published as: CN1947367B; WO2004042990A1; KR20050070122A; GB0226004D0; KR100955877B1; JP2006505983A; ATE392061T1; US7644346B2; DE60320295D1; GB2395404A; EP1559232A1; CN1947367A; AU2003301798A1; EP1559232B1; US20060146963A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen, um zu bestimmen, welches aus einer Gruppe von Formaten auf ein kodiertes Signal angewendet wurde, das dazu fähig ist, unter Verwendung des Viterbi-Algorithmus dekodiert zu werden. Der Viterbi-Algorithmus kann verwendet werden, Signale zu dekodieren, die zum Beispiel unter Verwendung eines Faltungskodierungsschemas (rekursiv oder nicht rekursiv), eines Trellis-Kode-Modulationsschemas (TCM) oder eines mehrebenenkodierten Modulationsschemas (MCM) kodiert worden sind.
Eine der Hauptanwendungen des Viterbi-Algorithmus ist das Universelle Mobile Telekommunikationssystem (UMTS) zum Dekodieren von Signalen, die kodiert worden sind, um die übertragenen Bits gegen Fehler zu schützen.
Im UMTS ist ein zu übertragendes Signal, das einen Strom von Datenbits aufweist, gemäß einem Transportformat formatiert, das aus einer Gruppe von verfügbaren Transportformaten ausgewählt ist, die unter dem UMTS-Standard definiert sind. Wenn ein Signal zu übertragen ist, dann wird es als eine Reihe von Blöcken übertragen, wobei jeder Block entsprechend dem ausgewählten Transportformat formatiert ist. Jedes Transportformat wird eine Anzahl von Bits des zu übertragenden Signals zuzüglich – unter anderem – einer bestimmten Anzahl von Fehlerprüfbits aufnehmen.
Die Identität des verwendeten Transportformats kann einer Einheit, die ein übertragenes Signal empfängt, angezeigt werden oder nicht. Wird einer Einheit, die ein übertragenes Signal empfängt, keine Angabe des Transportformats geliefert, dann muss die Einheit das verwendete Format selbst bestimmen, um das empfangene Signal richtig zu dekodieren.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen brauchbaren Weg zum Bestimmen des Formats eines empfangenen Kommunikationssignals bereitzustellen, wenn das Format nicht explizit angezeigt wird. Ein derartiges Verfahren ist in EP 1187343 beschrieben, in welchem eine ganze Reihe von Kandidatenendpunkten bewertet wird, bevor ein spezielles Format zugeordnet wird.
Gemäß einer Ausbildung stellt die Erfindung ein Verfahren zum Bewerten eines kodierten Signals vor, um ein Format in einer Vielzahl von Kandidatenformaten zu lokalisieren, das wahrscheinlich verwendet wurde, um das Signal vor dem Ausführen des Kodierens in Blöcke zu gliedern, wobei das Verfahren ein Durchführen eines Tests an den Kandidatenformaten der Reihe nach umfasst, wobei aber von einem Test weiterer Kandidatenformate abgesehen wird, sobald ein Kandidatenformat den Test besteht, wobei der Test bestimmt, ob es oder ob es nicht wahrscheinlich ist, dass ein Kandidatenformat das Format ist, das bei dem Signal verwendet wurde, und der Test für ein vorgegebenes Kandidatenformat ein Verwenden des Viterbi-Algorithmus umfasst, um die Trellis-Metriken für einen Punkt im Signal zu bestimmen, der ein Endpunkt eines Kandidatenblocks gemäß dem vorgegebenen Kandidatenformat sein würde, wobei aus den Metriken die Besetzungswahrscheinlichkeit eines Endzustandes eines Kodierungsschemas, das zur Erzeugung des kodierten Signals verwendet wurde, an diesem Punkt bestimmt wird, wobei ein Teil des Signals, der an diesem Punkt endet, dekodiert wird und eine Überprüfung unter Verwendung des dekodierten Teils ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob der Kandidatenblock ein Fehlerschutzschema des vorgegebenen Kandidatenformats erfüllt.
Die Erfindung besteht auch in einer Vorrichtung zum Bewerten eines kodierten Signals, um ein Format in einer Vielzahl von Kandidatenformaten zu lokalisieren, das wahrscheinlich verwendet wurde, um das Signal vor dem Ausführen des Kodierens in Blöcke zu gliedern, wobei die Vorrichtung Testmittel für ein Durchführen eines Tests an den Kandidatenformaten der Reihe nach umfasst und eingerichtet ist, von einem Test weiterer Kandidatenformate abzusehen, sobald ein Kandidatenformat den Test besteht, wobei der Test bestimmt, ob es oder ob es nicht wahrscheinlich ist, dass ein Kandidatenformat das Format ist, das bei dem Signal verwendet wurde, und die Testmittel umfassen: Berechnungsmittel für das Anwenden eines Viterbi-Algorithmus, um die Trellis-Metriken für einen Punkt im Signal zu bestimmen, der ein Endpunkt eines Kandidatenblocks gemäß einem vorgegebenen Kandidatenformat sein würde; Bewertungsmittel, um aus den Metriken die Besetzungswahrscheinlichkeit eines Endzustandes eines Kodierungsschemas, das zur Erzeugung des kodierten Signals verwendet wurde, an diesem Punkt zu bestimmen; Dekodierungsmittel für das Dekodieren eines Teils des Signals, der an diesem Punkt endet; und Prüfmittel zum Ausführen einer Überprüfung unter Verwendung des dekodierten Teils, um zu bestimmen, ob der Kandidatenblock ein Fehlerschutzschema des vorgegebenen Kandidatenformats erfüllt.
Somit verschafft die Erfindung einen Weg um festzustellen, ob ein Kandidatenformat bei einem kodierten Signal verwendet wurde.
In einer Ausführungsform umfasst die Bestimmung der Besetzungswahrscheinlichkeit des Beendigungszustandes einen Vergleich der Metriken für die Viterbi-Trellis-Stufe, die den Kandidatenendpunkt darstellt. Vorzugsweise wird die Besetzungswahrscheinlichkeit bestimmt über einen Vergleich der Maximum-Metrik an der Trellis-Stufe, die den Endpunkt darstellt, mit der Beendigungszustandsmetrik an derselben Trellis-Stufe. Der Vergleich der Maximum-Metrik und der Beendigungszustandsmetrik kann zum Beispiel ausgeführt werden durch Normieren der Beendigungszustandsmetrik und der Maximum-Metrik mit Bezug auf die Minimum-Metrik an der Viterbi-Trellis-Stufe, die den Endpunkt darstellt, der durch das Kandidatenformat festgelegt ist, und durch anschließenden Vergleich der normierten Maximum-Metrik mit einer Größe, die durch Multiplikation der normierten Beendigungszustandsmetrik mit einem Faktor gebildet wird.
In einer Ausführungsform wird das Dekodieren eines Teils des kodierten Signals, der am Kandidatenendpunkt endet, nur ausgeführt, wenn es eine ausreichende Besetzungswahrscheinlichkeit des Beendigungszustandes des Kodierungsschemas an dem Kandidatenendpunkt gibt. In einer weiteren Ausführungsform wird der Dekodierungsvorgang ohne Rücksicht auf die bewertete Besetzungswahrscheinlichkeit des Beendigungszustandes fortgesetzt.
Diese Erfindung schließt eine Überprüfung ein, um zu bestimmen, ob ein Kandidatenblock ein Fehlerschutzschema erfüllt, das vom Kandidatenformat verwendet wird. in einer Ausführungsform umfasst das Kandidatenformat einen Datenteil und eine Prüfsumme, und der Überprüfungsvorgang schließt ein Erzeugen einer bestätigenden Prüfsumme aus dem Datenteil des Kandidatenblocks und auch einen Vergleich der bestätigenden Prüfsumme mit dem Prüfsummenteil des Kandidatenblocks ein. Vorzugsweise sind die Prüfsummen zyklische Redundanzprüfsummen, die als CRCs bekannt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform, in der erwartet wird, dass der Kandidatenblocks zu einem Kandidatenformat passt, das einen Datenteil und einen Prüfsummenteil umfasst, der eine auf dem Datenteil eingerichtete Prüfsumme enthält, hat der Umfang des dekodierten Teils des kodierten Signals einen Einfluss darauf, wie die Überprüfung ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob der Kandidatenblock das Fehlerschutzschema des Kandidatenformats erfüllt. Wenn der dekodierte Teil die Gesamtheit dessen enthält, was der Datenteil des Kandidatenblocks gemäß dem Kandidatenformat sein sollte, dann wird eine bestätigende Prüfsumme aus dem Datenteil des Kandidatenblocks gebildet, der durch den dekodierten Teil geliefert wird, und die bestätigende Prüfsumme wird mit dem Prüfsummenteil des Kandidatenblocks verglichen. Wenn der dekodierte Teil des Signals einen Anteil lediglich des Datenteils des Kandidatenblocks enthält, dann wird eine bestätigende Prüfsumme aus dem dekodierten Anteil des Datenteils erzeugt, wobei als ein Ausgangspunkt ein Zwischenprüfsummenwert verwendet wird. Der Zwischenprüfsummenwert kann zum Beispiel ein Wert sein, der durch Erzeugen einer Prüfsumme auf der Basis eines Teils des kodierten Signals erhalten wurde, welcher zu einem früheren Zeitpunkt dekodiert wurde bei einer Bewertung dazu, ob ein weiteres Datenformat das wahre, für das Signal verwendete Format gewesen ist.
Unter anderem erstreckt sich die Erfindung auf die Formatermittlung von empfangenen Signalen in Basisstationen und Teilnehmereinheiten von drahtlosen Telekommunikationsnetzen.
Es werden nun lediglich als Beispiel einige Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
1 schematisch eine Anzahl von UMTS-Transportformaten darstellt;
2 schematisch ein Mobiltelefon darstellt, wobei in erster Linie die Prozesse gezeigt sind, die in Transportformatermittlung einbezogen sind;
3 schematisch eine alternative Anordnung zum Ausführen der Transportformatermittlung in einem Mobiltelefon darstellt;
4 schematisch die Arbeitsgänge zeigt, die durch die in 3 gezeigte Anordnung ausgeführt werden.
In einem UMTS-Netz wird ein übertragenes Signal entsprechend einem Transportformat eingerichtet, das aus einer Gruppe von vorher festgelegten Transportformaten ausgewählt ist. 1 stellt schematisch drei Transportformate TF1, TF2 und TF3 dar. Jedes Transportformat umfasst einen Block von Datenbits D1, D2, D3, einige Tail-Bits T1, T2 und T3 und eine zyklische Redundanzprüfsumme (CRC – cyclic redundancy checksum) C1, C2, C3, die auf dem jeweiligen Datenblock eingerichtet ist. Der (Haupt-)Unterschied zwischen den Transportformaten besteht in den Längen der Datenblöcke D1, D2, D3. Die Daten in den Datenblöcken sind nicht notwendigerweise nur Informationsbits, die von einem Empfänger unmittelbar verwendet werden können. Zum Beispiel könnte ein Datenblock ein Gemisch aus Steuerbits und kodierten Informationen enthalten.
Ein Signal, das zu übertragen ist, wird entsprechend dem gewählten Transportformat formatiert. Aus dem Signal, das zu übertragen ist, werden genügend Bits entnommen, um den Datenblock des ausgewählten Transportformats zu füllen. Auf dem Datenblock wird dann eine CRC erzeugt. Die CRC wird dann an ein Ende des Datenblocks angehängt, um mit einer passenden Zahl von Tail-Bits einen zusammengesetzten Block zu bilden, der dann einer Faltungskodierung unterzogen und übertragen wird. Das verwendete Faltungskodierungsschema ist "beendigt", d. h. das Kodierungsschema beginnt den Betrieb in dem Nur-Nullen-Zustand und schließt das Kodieren des zusammengesetzten Blocks ab, indem es zu dem Nur-Nullen-Zustand zurückkehrt. Der Nur-Nullen-Zustand wird als "Beendigungszustand" bezeichnet. Die Tail-Bits, die alle in den Zustand Null gesetzt werden, sind für das Ausführen der Beendigung vorgesehen. Wenn der Beendigungszustand des Kodierungsschemas irgendein anderer als der Nur-Nullen-Zustand wäre, dann würden natürlich die Tail-Bits einem andersartigen Muster folgen. Wenn weitere Bits des Signals vorliegen, die auf die Übertragung warten, dann werden diese verwendet, um weitere faltungscodierte zusammengesetzte Blöcke zu herzustellen, wobei der Prozess so oft wie erforderlich wiederholt wird, um alle Daten zu übertragen, die gesendet werden sollen.
Der Prozess zur Bestimmung des Transportformats eines empfangenen Signals, das auf eine solche Weise übertragen worden ist, wird nun mit Bezugnahme auf 2 erörtert, die ein Mobiltelefon 10 zeigt und die eine schematische Darstellung der Prozesse liefert, welche in die Transportformatermittlung einbezogen sind. Die Signale, die an der Antenne 12 des Mobiltelefons 10 eintreffen, werden verarbeitet (bei 14 angezeigt), um das empfangene Signal in Form eines Stroms von Soft-Entscheidungen wiederherzustellen. Die Soft-Entscheidungen werden einem Viterbi-Dekodierer 16 zugeführt, welcher das Ergebnis des Faltungskodierens rückgängig macht, das vom Sender ausgeführt wurde, der das empfangene Signal geliefert hat.
Der Viterbi-Dekodierer 16 dekodiert das empfangene Signal unter Verwendung eines Trellis, das eine Anzahl von Stufen aufweist, wobei jede Stufe dem Eintreffen einer Anzahl von Soft-Entscheidungen entspricht (abhängig von der Geschwindigkeit des Kodierers, der bei dem Signal eingesetzt wird, das gerade empfangen wird) und eine Gruppe von möglichen Zuständen einschließt, welche der Viterbi-Dekodierer annehmen kann. An jeder Stufe des Trellis wird für jeden der möglichen Zustände eine Metrik berechnet. Die Metriken werden dann verwendet, um Entscheidungen über die wahrscheinlichsten Übergänge zwischen Zuständen in benachbarten Stufen des Trellis zu treffen. Die Entscheidungen werden in einem Entscheidungsprotokoll 18 aufgezeichnet.
Das Telefon 10 wird mit Informationen versorgt, welche die Transportformate spezifizieren, die bei dem empfangenen Signal angewendet worden sein könnten, als es für die Übertragung zum Telefon 10 vorbereitet wurde. Das Telefon 10 wählt anfänglich das kleinste Transportformat aus, ein Kandidatentransportformat für das Testen gegenüber dem empfangenen Signal zu sein.
Wenn durch den Viterbi-Dekodierer 16 die Metriken für die Stufe des Trellis hergestellt werden, welche die Endstufe sein würde, wenn ein zusammengesetzter Block unter Verwendung des Kandidatenformates gesendet worden ist, dann werden sie bis 20 einem Metrik-Test zugeführt, der die Metriken analysiert, um die Wahrscheinlichkeit zu bewerten, dass der Nur-Nullen-Zustand der Zustand ist, welcher in dieser Stufe des Trellis besetzt ist. Der Nur-Nullen-Zustand ist der Beendigungszustand des verwendeten Faltungskodierungsschemas, also zeigt die Besetzung des Nur-Nullen-Zustandes möglicherweise an, dass das Ende eines übertragenen zusammengesetzten Blockes erreicht worden ist. Der durch die Metrik-Testeinheit 20 ausgeführte Test ist: (M0 – Mmin) > 0,625 (Mmax – Mmin).

M₀: ist die Metrik des Nur-Nullen-Zustandes an der Kandidatenendstufe des Trellis.
M_max: ist die größte Metrik an der Kandidatenendstufe des Trellis.
M_min: ist die kleinste Metrik an der Kandidatenendstufe des Trellis.

Natürlich könnten auch andere Faktoren als 0,625 verwendet werden, und derartige Faktoren könnten auf der Basis der Simulation bestimmt werden.
Ist die oben spezifizierte Bedingung durch die Metriken der Kandidatenendstufe des Trellis erfüllt, dann wird durch das Entscheidungsprotokoll 18 eine Rückverfolgung ausgeführt, die am Nur-Nullen-Zustand der Kandidatenendstufe startet. Der Pfad, der durch das Entscheidungsprotokoll verfolgt wird, liefert einen Viterbi-dekodierten Kandidatenblock des empfangenen Signals. Der Kandidatenblock muss dann getestet werden, um zu bestimmen, ob er in Übereinstimmung mit dem Fehlerschutzschema des Kandidatentransportformats ist. Dieser Test wird in der CRC-Testeinheit 22 ausgeführt.
In der CRC-Testeinheit 22 wird der Kandidatenblock in einen Datenblock und eine CRC gemäß dem Kandidatentransportformat unterteilt. Der Datenblockanteil des Kandidatenblocks durchläuft dann einen CRC-Erzeugungsprozess in der CRC-Testeinheit 20. Wenn die CRC, die durch den Datenblockanteil des Kandidatenblocks erzeugt wird, mit dem CRC-Anteil des Kandidatenblocks übereinstimmt, dann wird das Kandidatentransportformat als das wahre Transportformat in einer Transportformatanzeige 24 aufgezeichnet.
Stimmt die CRC, die aus dem Datenblock des Kandidatenblocks abgeleitet ist, nicht mit dem CRC-Anteil des Kandidatenblocks überein, dann wird festgelegt, dass das Kandidatentransportformat unrichtig ist. In diesem Fall wird das Transportformat, welches das nächst größere in der Gruppe der möglichen Transportformate ist, zum neuen Kandidatentransportformat, und der Viterbi-Dekodierer setzt dann die Verarbeitung des Trellis fort, wobei weitere Entscheidungen im Entscheidungsprotokoll 18 gesammelt werden. Hat der Viterbi-Dekodierer 16 die Trellis-Sufe verarbeitet, die der Endposition eines Kandidatenblocks entspricht, der gemäß dem neuen Kandidatentransportformat eingerichtet ist, dann werden die Metriken für diese Stufe der Metriktesteinheit 20 zugeführt. Wenn die Metriken dieser Stufe die Testbedingung bestehen, dann wird durch das Entscheidungsprotokoll eine Rückverfolgung vorgenommen, um einen neuen Kandidatenblock für die Bewertung durch die CRC-Testeinheit 20 zu erzeugen.
So wie der Viterbi-Dekodierer mit der Bearbeitung der Stufen des Trellis fortfährt, werden die Endpositionen der möglichen Transportformate der Reihe nach getestet, wobei mit dem kleinsten Kandidatenformat begonnen und mit dem größten Kandidatenformat aufgehört wird, wenn auf dem Wege das wahre Format nicht ermittelt wurde.
Es ist keine unbedingte Voraussetzung, dass die Kandidatenformate in der speziellen Reihenfolge vom kleinsten zum größten getestet werden, obwohl es durch eine Übernahme dieser Reihenfolge in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich wird, in einer effizienten Weise zu arbeiten, wie nun beschrieben wird.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Transportformatermittlungsschemas im einem Mobiltelefon 30. In 3 behalten die Elemente, die von 2 übernommen wurden, dieselben Bezugsziffern bei und werden nicht erneut ausführlich beschrieben. Das in 3 gezeigte System enthält einen Viterbi-Dekodierer 40, ein Entscheidungsprotokoll 42, eine Metriktesteinheit 44 und eine CRC-Testeinheit 46. Obwohl diese Elemente Funktionen ausführen, die zu den entsprechenden Elementen in 2 ähnlich sind, ist in 3 die Reihenfolge der Arbeitsgänge, die unter Verwendung dieser Elemente ausgeführt werden, unterschiedlich, und die Arbeitsweise dieser Elemente wird nun ausführlicher beschrieben.
4 stellt eine Situation dar, in der ein Signal, das zu dekodieren ist, eines von drei möglichen Transportformaten aufweist, wobei jedes von dem allgemeinen Typ ist, der in 1 angegeben ist. 4 stellt die Soft-Entscheidungen des empfangenen Signals längs der X-Achse dar. Die Position L0 kennzeichnet den Anfang des nächsten zu dekodierenden Blocks. Die Positionen L2, L4 und L6 kennzeichnen die möglichen Endpositionen des nächsten zu dekodierenden Blocks. Position L2 kennzeichnet die Endposition eines Kandidatenblocks für das kürzeste der drei möglichen Transportformate. Position L4 kennzeichnet das Ende eines Kandidatenblocks, der zu dem mittleren der drei Transportformate passt. Position L6 kennzeichnet die Endpostion eines Kandidatenblocks, der zu dem längsten der drei Transportformate passt. Wie oben erwähnt wurde, bewertet diese Ausführungsform die Kandidatenformate in der Reihenfolge vom kleinsten zum größten, d. h. ein Kandidatenblock der Länge L2 wird als erster verarbeitet, dann wird ein Kandidatenblock verarbeitet, der die Länge L4 aufweist, und schließlich wird ein Kandidatenblock verarbeitet, der die Länge L6 aufweist.
Das erste Kandidatenformat, das zu bewerten ist, ist dasjenige, das einen Kandidatenblock zur Folge haben würde, der sich von L0 bis L2 erstreckt, und es wird nachfolgend als das L2-Format bezeichnet.
Der Viterbi-Dekodierer 40 verarbeitet die Soft-Entscheidungen von der Position L0 zur Position L2, wie durch den Pfeil M1 angezeigt ist. Die Entscheidungen, die der Viterbi-Dekodierer 40 bei der Bewegung zwischen den Stufen des Trellis trifft, die das empfangene Signal darstellen, werden im Entscheidungsprotokoll 42 gespeichert. Sobald der Viterbi-Dekodierer 40 die Metriken für die Trellis-Stufe erzeugt hat, die der Position L2 im empfangenen Signal entspricht, führt die Metriktesteinheit 44 den gleichen Test aus, wie er von die Metriktesteinheit 20 in 2 verwendet wurde, um die Wahrscheinlichkeit dafür zu bestimmen, dass der Nur-Nullen-Zustand der Zustand ist, der an der Trellis-Stufe besetzt ist, die der Position L2 entspricht. Sobald der Trellis-Dekodierer 40 das Signal bis zum Punkt L2 heran bearbeitet hat, wird durch das Entscheidungsprotokoll 42 eine Rückverfolgung vorgenommen, wobei mit dem Nur-Nullen-Zustand an der Trellis-Stufe für die Position L2 begonnen wird. In 4 wird der Rückverfolgungsschritt durch den Pfeil TB1 angezeigt.
Der dekodierte Kandidatenblock, der durch den Rückverfolgungsschritt erzeugt wird, wird dann der CRC-Testeinheit 46 zugeführt. Die CRC-Testeinheit 46 verwendet den Datenblock des dekodierten Kandidatenblocks, um eine CRC zu erzeugen, die mit dem Abschnitt des dekodierten Kandidatenblocks verglichen wird, welcher eine CRC gemäß dem Kandidatentransportformat ist. Der Prozess zur Erzeugung einer CRC auf Basis des Datenanteils des dekodierten Kandidatenblocks wird durch den Pfeil E1 in 4 angezeigt. Es wird angemerkt, dass der Pfeil E1 die Position L2 im empfangenen Signal nicht erreicht. Das liegt daran, weil der Datenblock des dekodierten Kandidatenblocks endet, bevor die Position L2 erreicht ist, was auf den Einfügen einer CRC und von Tail-Bits in das Kandidatentransportformat zurückzuführen ist. Während des CRC-Erzeugungsprozesses, der durch den Pfeil E1 angezeigt ist, wird der CRC-Kode, der beim Erreichen der Position L1 im empfangenen Signal erzeugt worden ist, zur weiteren Verwendung gespeichert, wie später erläutert wird. Passt die CRC, die jetzt aus dem Datenblock des dekodierten Kandidatenblocks erzeugt wird, zur CRC, die im dekodierten Kandidatenblock enthalten ist, dann gilt der CRC-Test für den Kandidatenblock als bestanden.
Wenn das L2-Format die Tests besteht, die durch die Metriktesteinheit 44 und die CRC-Testeinheit 46 ausgeführt werden, dann wird das L2-Format als das wahre Transportformat in der Transportformatanzeige 48 aufgezeichnet. Besteht das L2-Format den Metrik- und/oder den CRC-Test nicht, dann fährt das System in der Bewertung fort, ob das zweite Kandidatentransportformat das richtige ist. Das zweite Kandidatentransportformat ist das Format, das einen Kandidatenblock ergeben würde, der sich von der Position L0 zur Position L4 erstreckt, und es wird nachfolgend als das L4-Format bezeichnet.
Zu Beginn der Bewertung des L4-Formats wird der Inhalt des Entscheidungsprotokolls 42 aufgegeben, der sich auf den Teil des Signals bezieht, der sich zwischen L0 und L1 erstreckt, und durch den Viterbi-Dekodierer 40 werden die Metriken für die Trellis-Stufen erzeugt, die dem Anteil des Signals entsprechen, der sich von der Position L2 zur Position L4 erstreckt, wie durch den Pfeil M2 angezeigt ist. Die Entscheidungen, die durch den Viterbi-Dekodierer 40 bei der Bewegung von Stufe zu Stufe innerhalb des Trellis getroffen werden, werden in das Entscheidungsprotokoll 42 eingetragen. Bei der Erzeugung von Metrikwerten für die Trellis-Stufe, die der Position L4 entspricht, kann die Metriktesteinheit 44 ihren Test an den Metriken für die Trellis-Stufe ausführen, die der Position L4 entspricht, und durch das Entscheidungsprotokoll 42 kann eine Rückverfolgung ausgeführt werden, wie durch den Pfeil TB2 angezeigt ist. Die Rückverfolgung startet von dem Nur-Nullen-Zustand der Trellis-Stufe, die der Position L4 entspricht. Es wird angemerkt, dass das Entscheidungsprotokoll 42 nur Daten für den Abschnitt des Signals enthält, der sich von L4 nach L1 erstreckt, so dass die Rückverfolgung nur bis zur Position L1 hin ausgeführt wird, welche der Punkt ist, an dem der CRC-Kode im CRC-Test, der während der Bewertung des L2-Formats ausgeführt wurde, gespeichert wurde.
Dieser gespeicherte CRC-Kode wird nun durch die CRC-Testeinheit 46 abgerufen und als ein Startwert für die Ausführung des CRC-Tests an dem Kandidatenblock verwendet, der sich von L0 nach L4 erstreckt. Nur der letztere Teil des Datenblocks dieses Kandidatenblocks wurde während des TB2-Rückverfolgungsprozesses wieder hergestellt, und dieser Abschnitt des Datenblocks wird nun auf den abgerufenen CRC-Kodewert in einem CRC-Erzeugungsprozess angewendet, um einen endgültigen CRC-Kodewert für den gesamten Datenblock des Kandidatenblocks zu entwickeln, der zudem L4-Format passt. Der Erzeugungsprozess des endgültigen CRC-Kodewerts wird in 4 durch den Pfeil E2 angezeigt. Der Pfeil E2 erreicht die Position L4 nicht, weil der Datenblockteil des Kandidatenblocks nicht am Ende Kandidatenblocks aufhört, was auf das Vorliegen eines CRC-Codes und von Tail-Bits am Ende des Kandidatenblocks zurückzuführen ist. Während des CRC-Erzeugungsprozesses, der durch den Pfeil E2 angezeigt ist, wird der CRC-Kode, der beim Erreichen der Position L3 erzeugt worden ist, zur weiteren Verwendung gespeichert. Der CRC-Wert, der am Ende des durch den Pfeil E2 angezeigten Prozesses erzeugt worden ist, wird durch die CRC-Testeinheit 46 mit der CRC verglichen, die in dem dekodierten Kandidatenblock enthalten ist. Stimmen diese CRC-Werte überein, dann gilt der CRC-Test für den dekodierten Kandidatenblock als bestanden.
Wenn das L4-Format den Test, der durch die Metriktesteinheit 44 ausgeführt wird, und den CRC-Test, der durch die Einheit 46 ausgeführt wird, besteht, dann wird das Kandidatentransportformat als das wahre Transportformat in der Transportformatanzeige 48 aufgezeichnet. Besteht der L4-Kandidatenblock einen Test oder beide Tests nicht, die durch die Metriktesteinheit 44 und die CRC-Testeinheit 46 ausgeführt werden, dann geht das System weiter, um das größte der drei verfügbaren Transportformate zu testen. Das größte Kandidatenformat ist dasjenige, das einen Kandidatenblock ergeben würde, der sich von der Position L0 zur Position L6 erstreckt, und es wird nachfolgend als das L6-Format bezeichnet.
Zur Bewertung des L6-Formats wird der Inhalt des Entscheidungsprotokolls 42 gelöscht, der sich auf den Teil des Signals bezieht, der sich zwischen L1 und L3 erstreckt, und der Viterbi-Dekodierer 40 fährt dann fort, die Metriken für die Trellis-Stufen zu berechnen, die sich von der Position L4 im empfangenen Signal zur Position L6 erstrecken, wie durch den Pfeil M3 angezeigt ist. Die Entscheidungen, die durch den Viterbi-Dekodierer 40 bei der Bewegung von Stufe zu Stufe innerhalb des Trellis getroffen werden, werden in das Entscheidungsprotokoll 42 eingetragen. Sobald die Metriken der Trellis-Stufe, die der Position L6 entsprechen, berechnet worden sind, kann die Metriktesteinheit 44 die Metriken dieser Stufe bewerten, und durch das Entscheidungsprotokoll 42 kann eine Rückverfolgung ausgeführt werden, wie durch den Pfeil TB3 angezeigt ist. Die Rückverfolgung wird von dem Nur-Nullen-Zustand der Trellis-Stufe, die der Position L6 entspricht, aus ausgeführt. Es wird angemerkt, dass das Entscheidungsprotokoll 42 nur Daten für den Abschnitt des Signals enthält, der sich von L6 nach L3 erstreckt, so dass die Rückverfolgung TB3 nur bis zur Position L3 hin ausgeführt wird.
Die Metriktesteinheit 44 bewertet, ob die Metriken für die Trellis-Stufe, die der Position L6 entspricht, der oben erwähnten Ungleichung genügen. Genügen die Metriken der Ungleichung, dann wird beurteilt, dass die Metriken der L6-Stufe den Metriktest bestanden haben, und der Nur-Nullen-Zustand der Trellis-Stufe an der Position L6 wird als der Zustand angesehen, der wahrscheinlich besetzt sein wird.
Die CRC-Testeinheit 46 verwendet die Informationen, die während des Rückverfolgungsprozesses, der durch TB3 angezeigt ist, dekodiert wurden, um einen CRC-Test an dem L6-Kandidatenblock auszuführen. Zu Beginn des CRC-Tests ruft die CRC-Testeinheit 46 den CRC-Kodewert ab, der für die Position L3 während des CRC-Tests, der am L4-Kandidatenblock ausführt wurde, gespeichert worden ist. Der abgeru fene CRC-Wert wird dann als ein Startwert für einen CRC-Erzeugungsprozes verwendet. Der Teil des Datenblocks des Kandidatenblocks unter dem L6-Format, der sich von der Position L3 aus nach vorn erstreckt und der während der TB3-Rückverfolgungsoperation dekodiert wurde, wird nun in einem CRC-Erzeugungsprozess auf den abgerufenen CRC-Wert für die Position L3 angewendet, wie durch den Pfeil E3 angezeigt ist. Der Pfeil E3 endet, wie dargestellt ist, an der Position L5, die dem Ende des Datenblocks des Kandidatenblocks unter dem L6-Format entspricht. Der endgültige CRC-Wert, der am Ende des CRC-Erzeugungsprozesses erzeugt wurde, wird dann mit der CRC verglichen, die im Kandidatenblock enthalten ist, der aus den Soft-Entscheidungen in dem Anteil des Signals dekodiert wurde, der zwischen den Punkten L6 und L5 liegt. Stimmen diese zwei CRC-Werte überein, dann wird angenommen, dass das L6-Formast den CRC-Test besteht.
Besteht das L6-Kandidatenformat sowohl den metrischen Test als auch den CRC-Test, dann wird das L6-Transportformat als das wahre Transportformat in der Transportformatanzeige 24 aufgezeichnet.
Im Betriebsablauf des Systems von 3, wie es oben beschrieben wurde, legt die Position L1 den CRC-Wert, der während des CRC-Erzeugungsprozesses E1 gespeichert wird, und auch den Endpunkt des Rückverfolgungsprozesses TB2 sowie den Startpunkt des CRC-Erzeugungsprozesses E2 fest. Ebenso legt die Position L3 den CRC-Wert fest, der während des CRC-Erzeugungsprozesses E2 gespeichert wird, und sie bestimmt auch den Endpunkt des Rückverfolgungsprozesses TB3 sowie den Startpunkt des CRC-Erzeugungsprozesses E3. Die Position des Punktes L1 bezüglich des Endes des kürzesten Kandidatenblocks bei L2 und die Position von L3 bezüglich des Endes des Kandidatenblocks mittlerer Länge bei L4 werden derart gewählt, dass der Prozess TB3 den Prozess TB2 überlappt, der seinerseits TB1 überlappt. Der Zweck dieser Überlappungen ist es sicherzustellen, dass es ein hinreichendes Vertrauen in die dekodierten Informationen gibt, welche durch die Rückverfolgungsoperationen erhalten wurden. Zum Beispiel beseitigt die Überlappung zwischen TB2 und TB1 im CRC-Erzeugungsprozess E2 den Einfluss der Rückverfolgungsdaten, die während des Teils des Prozesses TB1, der sich vom Punkt L2 zum Punkt L1 erstreckt, erzeugt wurden. Der Zweck des Ausschließens dieser Daten aus dem CRC-Erzeugungsprozeß besteht darin zu vermeiden, dass der am wenigsten genaue Teil der Informationen, der durch die Operation TB1 bereitgestellt wurde, verwendet wird.
Die Vorteile der Anordnung von 3 gegenüber der Ausführungsform von 2 sind, dass mit Ausnahme der Überlappungen zwischen den Rückverfolgungsoperationen keine Notwendigkeit besteht, Mehrfachrückverfolgungsoperationen über den gleichen Daten auszuführen, so dass Verarbeitungszeit eingespart wird. Außerdem kann nun die Größe des Entscheidungsprotokolls verringert werden, da keinerlei Notwendigkeit mehr besteht, eine Rückverfolgung über ein Entscheidungsprotokoll auszuführen, das der gesamten Länge des größtmöglichen Kandidatenblocks entspricht. In der Situation, die in 4 gezeigt ist, braucht das Entscheidungsprotokoll zum Beispiel nicht mehr eine Rückverfolgung von L6 bis L0 aufzunehmen, sondern muss nur groß genug sein, den größten der drei Rückverfolgungsprozesse TB1, TB2, TB3 aufzunehmen.

Claims

Verfahren zum Bewerten eines kodierten Signals, um ein Format in einer Vielzahl von Kandidatenformaten (TF1–TF3) von unterschiedlichen Längen zu lokalisieren, welches wahrscheinlich verwendet wurde, um das Signal in Blöcken anzuordnen, bevor das Kodieren durchgeführt wurde, wobei das Verfahren ein Durchführen eines Tests auf Kandidatenformaten nacheinander aufweist, aber ein Testen weitere Kandidatenformate unterlässt, sobald ein Kandidatenformat den Test besteht, wobei der Test bestimmt, ob ein Kandidatenformat wahrscheinlich das Format ist oder nicht ist, welches auf dem Signal verwendet wird, und wobei der Test, für ein vorgegebenes Kandidatenformat, ein Verwenden eines Viterbi-Algorithmus aufweist, um eine Trellis-Metrik für einen Punkt in dem Signal zu bestimmen, welcher ein Endpunkt eines Kandidatenblocks nach dem vorgegebenen Kandidatenformat ist, wobei ein Bestimmen aus der Metrik, ob es wahrscheinlich ist oder nicht ist, dass bei dem Punkt eines Beendigungszustandes eines Kodierungsschemas, welches verwendet wird, um das kodierte Signal zu erzeugen, besetzt ist, wobei ein Teil des Signals, welcher bei dem Punkt endet, dekodiert wird, und eine Überprüfung durchgeführt wird, welche den dekodierten Teil verwendet, um zu bestimmen, ob der Kandidatenblock ein Fehlerschutzschema des vorgegebenen Kandidatenformats erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Bestimmens der Wahrscheinlichkeit einer Besetzung des Beendigungszustandes ein Vergleichen der Metrik an dem Endpunkt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt eines Bestimmens der Wahrscheinlichkeit einer Besetzung des Beendigungszustandes, ein Vergleichen der Maximum-Metrik bei dem Endpunkt mit der Beendigungszustand-Metrik bei dem Endpunkt aufweist.
Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das vorgegebene Kandidatenformat spezifiziert, dass der Kandidatenblock einen Datenteil (D1– D3) und einen Prüfsummen-Teil (C1–C3) spezifiziert, und wobei der Überprüfungsschritt ein Erzeugen einer bestätigenden Prüfsumme von einem Teil des Kandidatenblocks aufweist, welche Daten nach dem vorgegebenen Kandidatenformat sein würden, und Vergleichen der bestätigenden Prüfsumme mit dem Prüfsummenteil.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der entschlüsselte Teil den Datenteil des Kandidatenblocks beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der entschlüsselte Teil einen Abschnitt nur von dem Datenteil des Kandidatenblocks enthält, und wobei die bestätigende Prüfsumme aus dem Abschnitt erzeugt wird, welcher einen Zwischenprüfsummenwert als einen Startpunkt verwendet.
Vorrichtung (10) zum Bewerten eines kodierten Signals, um ein Format in einer Vielzahl von Kandidatenformaten (TF1–TF3) von unterschiedlichen Längen zu lokalisieren, welches wahrscheinlich verwendet wurde, um das Signal in Blöcken anzuordnen, bevor die Kodierung durchgeführt wurde, wobei die Vorrichtung ein Testmittel zum Durchführen eines Tests bei Kandidatenformaten nacheinander aufweist und angeordnet ist, um ein Testen weiterer Kandidatenformate zu unterlassen, sobald ein Kandidatenformat den Test besteht, wobei der Test bestimmt, ob ein Kandidatenformat wahrscheinlich das Format ist oder nicht ist, welches auf dem Signal verwendet wird, und wobei das Testmittel ein Berechnungsmittel (16; 40) zum Anwenden eines Viterbi-Algorithmus aufweist, um die Trelli-Metrik für einen Punkt in dem Signal zu bestimmen, welcher ein Endpunkt eines Kandidatenblocks nach einem vorgegebenen Kandidatenformat ist; Bewertungsmittel (20; 44) zum Bestimmen aus der Metrik, ob oder ob es nicht wahrscheinlich ist, dass bei dem Punkt eines Beendigungszustandes eines Kodierungsschemas, welches verwendet wird, um das kodierte Signal zu erzeugen, besetzt ist; Dekodierungsmittel (18; 42) zum Dekodieren eines Teils des Signals, welcher bei dem Punkt endet; und Überprüfungsmittel (22; 46) zum Durchführen einer Überprüfung, welche den dekodierten Teil verwendet, um zu bestimmen, ob der Kandidatenblock ein Fehlerschutzschema des vorgegebenen Kandidatenformats erfüllt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Bewertungsmittel angeordnet ist, um die Wahrscheinlichkeit einer Besetzung des Beendigungszustandes durch Vergleichen einer Metrik bei dem Endpunkt zu bestimmen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Bewertungsmittel angeordnet ist, um die Wahrscheinlichkeit einer Besetzung des Beendigungszustandes durch Vergleichen der Maximum-Metrik bei dem Endpunkt mit der Beendigungszustand-Metrik bei dem Endpunkt zu bestimmen.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Betrieb des Überprüfungsmittels abhängig von der Wahrscheinlichkeitsbestimmung ist, die durch das Bewertungsmittel durchgeführt wird.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Betrieb des Dekodiermittels abhängig von der Wahrscheinlichkeitsbestimmung ist, die durch das Bewertungsmittel durchgeführt wird.
Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11, wobei das vorgegebene Kandidatenformat spezifiziert, dass der Kandidatenblock einen Datenteil (D1–D4) und einen Prüfsummenteil (C1–C3) aufweist, und wobei das Überprüfungsmittel angeordnet ist, um eine bestätigende Prüfsumme von einem Teil des Kandidatenblocks zu erzeugen, welche Daten nach dem vorgegebenen Format sein würden, und Vergleichen der bestätigenden Prüfsumme mit dem Prüfsummenteil.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der dekodierte Teil den Datenteil von dem Kandidatenblock beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der dekodierte Teil einen Abschnitt nur von dem Datenteil des Kandidatenblocks beinhaltet, und wobei das Überprüfungsmittel angeordnet ist, um die bestätigende Prüfsumme von dem Abschnitt zu erzeugen, welcher einen Zwischenprüfsummenwert bei einem Startpunkt verwendet.
Programm, um eine Datenverarbeitungseinrichtung zu veranlassen, das Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.