DE69633891T3

DE69633891T3 - Verfahren zur übertragung variabler bitraten und dieses verwendende sender und empfänger

Info

Publication number: DE69633891T3
Application number: DE69633891T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Yokohama-shi Okumura; Fumiyuki Yokohama-shi ADACHI; Koji Yokohama-shi Ohno; Akihiro Yokosuka-shi Higashi
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2016-02-24
Also published as: EP1545026B1; DE69633891D1; EP0758168B1; KR100220344B1; CN1148919A; EP1545026B8; DE69635289T2; DE69635289D1; WO1996026582A1; CA2188455C; EP1357689A3; EP0758168B2; EP1545026A1; EP1357689A2; CN1365208A; DE69633891T2; CA2188455A1; EP0758168A4; US5896374A; CN1078412C

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Codemultiplexzugriffssystem (CDMA) in Mobilkommunikationssystemen, und im Speziellen ein ratenvariables Sendeverfahren, einen Sender und Empfänger, die ein Verfahren verwenden, welches scheinbar ratenvariable Übertragung realisieren kann durch Übertragen von Daten, die in Rahmen einer festen Länge enthalten sind, bei einer konstante Übertragungsrate.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In CDMA-Mobilkommunikation durchlaufen die Ausgangsdaten (übertragenen Daten) eines Sprach-Codecs eine Primärmodulation, gefolgt von einer Sekundärmodulation, unter Verwenden einer Pseudorandomsequenz (Spreizcode-Sequenz), um auf ein Breitbandsignal spektrumgespreizt und übertragen zu werden. Die Bitrate der Spreizcodesequenz wird Chiprate genannt, und ist zehnmal bis hundert Mal schneller als die Übertragungsrate. Im Allgemeinen verwendet die Primärmodulation eine Binär- oder Quadraturphasenumtastung (engl.: Quadrature Phase Shift Keying) und die sekundäre verwendet eine Modulation Binärphasenumtastung (engl.: Binary Phase Shift Keying).
Betrachtet man Sprachkommunikation, so ist die Informationsmenge von einem übertragenen Sprachsignal nicht konstant, sondern variiert von Zeit zu Zeit. Folglich kann die Übertragungsrate geändert werden durch Unterteilen der übertragenen Daten in Rahmen einer festen Dauer und durch Übertragen von Daten variabler Bitlänge in jedem Rahmen, wodurch eine effektive Übertragung von Information in jeder Rahmenperiode erreicht wird. Dies kann unnötige Übertragung vermeiden, wodurch Energieverbrauch des Senders eingespart wird.
Das folgende Verfahren wird verwendet, um Daten verschiedener Übertragungsraten in dem CDMA-System zu übertragen. Zuerst werden Daten, deren Übertragungsrate geringer ist als die Rahmen-Übertragungsrate übertragen unter Verwendung eines Teils der Übertragungsrahmen (siehe z. B. in R. Padovani, ”Reverse link performance of IS-95 based cellular systems”, IEEE Personal Communications, Vol. 1, Seiten 28–34, 3. Quartal 1994). Andererseits werden Daten, deren Übertragungsrate größer ist als die Rahmenübertragungsrate, in eine Vielzahl von Übertragungskanälen unterteilt und die die unterteilten Daten werden unter Verwendung verschiedener Spreizcodes gespreizt, um übertragen zu werden.
Es ist allerdings notwendig in diesem Verfahren einer empfangenden Seite Senderateninformation bereitzustellen. Alternativ, wenn die Senderateninformation nicht bereitgestellt wird, ist es notwendig, Werte, die die Übertragungsrate annehmen kann, vorzubestimmen, um die Fehlererfassung der empfangenden Daten für alle Übertragungsraten auszuführen, und, um die empfangenen Daten mit der Übertragungsrate, bei welcher der Fehler nicht erfasst wird, als die richtigen Daten auszugeben.
In diesem Fall, wenn ein Fehler während der Übertragung der Senderateninformation auftritt, kann die effektive Länge in dem empfangenen Rahmen nicht erfasst werden, was es schwierig macht, die übertragenen Daten korrekt wiederzuerlangen an der empfangenen Seite, sogar wenn ein Fehler während der Datenübertragung aufgetreten ist.
Daher ist es schwierig für konventionelle Datensendeverfahren die Übertragungsrate während den Kommunikationen zu variieren, um eine ratenvariable Übertragung zu erlangen. Außerdem, wenn Daten bei einer Rate übertragen werden, die wesentlich geringer als die maximale Übertragungsrate ist, kann Burst-Übertragung auftreten durch Leerestellen in den Rahmen, während welchen Datenübertragung nicht ausgeführt wird. Solche Burst-ähnlichen Übertragungen stellen ein Problem dar, da sie eine EME (Elektromagnetische Interferenz) hervorrufen.
FEC (Vorwärtsfehlerkorrektur) der Übertragungsdaten wird im Allgemeinen verwendet, um die Übertragungsqualität in dem Fall zu verbessern, in welchem mehrere Fehler während einer Übertragung auftreten können, wie in Mobilkommunikationsumgebungen. In diesem Fall überträgt die übertragene Seite Übertragungsdaten (, die die Senderateninformation beinhaltet), welche einer Fehlerkorrekturencodierung unterzogen werden, und die empfangene Seite führt die Fehler korrigierende Decodierung aus, gefolgt von der Extrahierung der Senderateninformation, um die effektive Datenlänge in jedem empfangenen Rahmen zu entscheiden. Folglich kann die Senderateninformation nicht erlangt werden bis zum Ende der Fehler korrigierenden Decodierung. Dadurch wird die Decodierung ausgeführt vor der Entscheidung über die Datenlänge, die zu decodieren ist, und somit kann die Fehlerkorrektur ihren Effekt nicht voll erreichen.
Andererseits sind einige Daten in den übertragenen Daten, die, wenn sie beschädigt sind, die empfangene Datenqualität außerordentlich herabsetzen können. Zum Beispiel benötigen Steuerdaten eine höhere Übertragungsqualität als Sprachdaten. Auch die Sprachdaten beinhalten einige, welche die Qualität außerordentlich herabsetzen können und andere, die dies nicht können, abhängig vom Sprach-Encodierverfahren. In anderen Worten beinhalten die übertragenen Daten Daten von verschiedenen Wichtigkeitsgraden.
In Anbetracht dessen wird ein Sendeverfahren im TDMA (Time Division Multiple Access) eingesetzt, welches Fehler korrigierende Codes verschiedener Korrekturleistung verwendet in Übereinstimmung mit dem Wichtigkeitsgrad der übertragenen Daten (siehe z. B. PERSONAL digital cellular telecommunication system RCR standard, RCR SID-27”, Research & Development Center for Radio System). Diesem Verfahren fehlt es allerdings an Flexibilität, um verschiede Daten von verschiedenen Übertragungsraten zu übertragen.
Wie zuvor beschrieben, werden Hochgeschwindigkeitsdaten geteilt und auf eine Vielzahl von Signalen unter Verwendung verschiedener Spreizcodes gespreizt, und die Spreizcodes kombiniert, um übertragen zu werden. Um solche Signale an einer empfangenen Seite zu decodieren unter Verwendung von kohärenter Detektion muss die übertragende Seite periodisch Pilotsymbole in übertragene Daten einfügen (siehe z. B. S. Sampei, ”Fading Compensation for 16QAM in Land Mobile Communications”. The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers of Japan B-II, Bd. J72-B-II Seiten 7–15, Januar 1989, oder dessen überarbeitete Version, S. Sampei, et al. ”Rayleigh Fading Compenssation for QAM in Land Mobile Radio Communications”, IEEE Transactions an Vehicular Technology, Bd. 42, Nr. 2, Mai 1993). Dieses Verfahren macht es notwendig für die Vielzahl von Übertragungskanälen dieselben Pilotsymbole zu übertragen, wenn das Verfahren auf die Signale angewandt wird, welche mit der Vielzahl von Spreizcodes gespreizt sind. Die jeweiligen Kanäle erfahren jedoch das gleiche Fading und somit ist es unnötig, die Pilotsymbole durch die Vielzahl von Kanälen zu senden. Da mehrere Benutzer das gleiche Frequenzband im CDMA teilen, reduziert die Übertragung von unnötigen Signalen die Zahl von Benutzern, die in einem beschränkten Frequenzband aufgenommen werden können, weil es die Störung anderer Benutzer durch einen Wert entsprechend der Übertragungsleistung erhöhen wird, die benötigt wird, um die überflüssigen Signale zu senden.
Ferner muss das Hochgeschwindigkeitssignal in eine Vielzahl von Signalen unterteilt werden gefolgt von Spreizung unter Verwendung verschiedener Spreizcodes und von Kombinieren der gespreizten Signale und das kombinierte Signal wird in ein Funkfrequenzband umgewandelt gefolgt von einer Leistungsverstärkung, um übertragen zu werden. Wenn die Vielzahl von Spreizsignalen in der selben Phase kombiniert werden, wird sich die Amplitude des kombinierten Signals erhöhen proportional zu der Zahl von geteilten Signalen. Dies benötigt einen linearen Übertragungsleistungsverstärker einer hohen Spitzenleistung. Solch ein Leistungsverstärker, welcher großen Energieverbrauch benötigt, ist ungeeignet für tragbare Telefone, welche geringen Energieverbrauch benötigen.
US-A-5341396 enthält die Übertragen von Ratender ratenvariablen Daten in einem CDMA-Kommunikationssystem, in welchem ein Paritätsbit zu den Übertragungsdaten hinzugefügt wird und die Zahl von Chips bei Spreizcodes in einem Bit variiert wird in Übereinstimmung mit Änderungen in der Datensignalrate.
US-A-5204876 enthält ratenvariable Übertragung in einem CDMA-Kommunikationssystem, in welchem die Encodierrate angepasst wird in Übereinstimmung mit der Übertragungsrate während die Länge der Spreizcodes variabel gemacht wird.
EP-A-0564937 enthält ein Übertragungsleistungs-Steuerverfahren, welches Pilotsignalübertragung in einem CDMA-Kommunikationssystem verwendet.
Das Dokument TIA/EIA Interim Standard: Mobile-Station – Gase Station Compatibility for Dual-Mode Wideband Spread SPectrum Cellular System July 1998 enthält die Übertragung längervariabler Daten, welche aus einer Datensequenz ausgewählt sind, welche wiederholte Datensymbole umfasst.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein ratenvariables Sendeverfahren, einen Sender und einen Empfänger bereitzustellen, welche das Verfahren verwenden, welches es ermöglicht, die Übertragungsrate frei zu ändern ohne einer empfangenen Seite die Senderateninformation von übertragenen Daten bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein ratenvariables Sendeverfahren, einen Sender und einen Empfänger bereitzustellen, welche einen Datenschutz in Übereinstimmung mit dem Wichtigkeitsgrad der Daten, festgelegt in den übertragenen Daten, zu erlangen.
Es ist ferner eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ratenvariables Sendeverfahren, einen Sender und einen Empfänger bereitzustellen, welche flexibel Daten in einem weiten Bereich von niedrigen bis hohen Raten übertragen können.
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den begleitenden unabhängigen Ansprüchen dargelegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind Blockdiagramme, welche eine erste Ausführungsform eines Senders und eines Empfängers zeigen, welche das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwenden;
2A und 2B sind Diagramme, welche Datensequenzen von einem Multiplexer 4 der ersten Ausführungsform zeigen, wobei 2A die Daten darstellt, wenn die Übertragungsrate maximal ist; und 2B die Daten darstellt, wenn die Übertragungsrate weniger als maximal ist;
3 ist ein schematisches Diagramm, welches einen Rahmenspeicher 106B eines Verschachtelers von 1A zeigt;
4 ist ein Diagramm, welches die Struktur eines Rahmens in der Datensequenzausgabe von dem Rahmenspeicher 1065 von 1A zeigt;
5 ist ein Diagramm, welches das Verarbeitungsverhalten zeigt, wenn Rahmenspeicher 103 und 106B, welche jeweils zwei Seiten beinhalten, in der ersten Ausführungsform verwendet werden;
6A und 6B sind Blockdiagramme, welche eine zweite Ausführungsform eines Senders und eines Empfängers zeigen, welche das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwenden;
7A und 7B sind Diagramme, welche die Ausgabe von dem Multiplexer 4 von 6A zeigen, wobei 7A die Daten darstellen, wenn die Übertragungsrate maximal ist, und 7B die Daten darstellen, wenn die Übertragungsrate weniger als maximal ist;
8A und 8B sind schematische Diagramme, die Datensequenzausgaben von dem Multiplexer 104 von 6A darstellen, wenn Senderateninformation in dem vorangehenden Rahmen gehalten werden;
9A und 9B sind Blockdiagramme, welche eine dritte Ausführungsform eines Senders und eines Empfängers zeigen, welche das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwenden;
10A ist ein Blockdiagramm, welches eine Anordnung eines Pilotsymbolblocks 130 von 14A zeigt;
10B ist ein Blockdiagramm, welches die Anordnung eines Primär-Demodulators 152 von 14B zeigt;
11 ist ein schematisches Diagramm, welches die Datenstrukturausgabe des Multiplexers 104 von 14A darstellt;
12 ist ein schematisches Diagramm, welches die Reihenfolge des Schreibens zu und Lesens von dem Rahmenspeicher 106B von 9A darstellt;
13 ist ein schematisches Diagramm, welches eine modulierte Symbolseqeunzausgabe des Pilotsymboleinfügeblock 130 von 9A darstellt;
14 ist ein schematisches Diagramm, welches die Schlitzstruktur der dritten Ausführungsform darstellt;
15 ist ein Blockdiagramm, welches eine vierte Ausführungsform eines Senders zeigt, welches das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet;
16 ist ein schematisches Diagramm, welches die Leistungsübertragungssteuerung in der vierten Ausführungsform darstellt;
17 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Beispiel von Daten darstellt, die in dem Rahmenspeicher 106B in einer fünften Ausführungsform eines Senders gespeichert sind, welcher das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet; und
18 ist ein Blockdiagramm, welches den Hauptteil des Empfängers der fünften Ausführungsform zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1A und 1B sind Blockdiagramme, welche eine erste Ausführungsform eines Senders und eines Empfängers zeigen, welcher das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet.
1A zeigt die Konfiguration des Senders. In 1A wird eine Übertragungsdatensequenz, welche an ein Eingangsterminals 101A angewandt werden, an einen Fehlererfassungsencoder 102 und einem Rahmenspeicher 103 geliefert. Der Rahmenspeicher 103 hält die Daten mit der Zahl von Bits, die in einer Pulsratenperiode übertragen werden sollen. Andererseits berechnet der Fehlererfassungsencoder 102 den Fehlererfassungscode (CRC-Bits, zum Beispiel) der übertragenen Daten des einen Rahmens. Ein Multiplexer 104 gibt für jeden Rahmen eine Datensequenz, bestehend aus dem berechneten Fehlererfassungscode gefolgt von den übertragenen Daten aus.
2A und 2B stellen die Datensequenzausgabe des Multiplexers 104 dar. 2A stellt die Datensequenz dar, wenn die Übertragungsrate der Daten maximal ist, und 2B stellt die Datensequenz dar, wenn die Übertragungsrate weniger als maximal ist. Wie in 2B gezeigt, findet eine Leerzeit (eine Leerstelle) in jedem Rahmen statt, wenn die Übertragungsrate geringer ist als die maximale Rate. Der Fehlererfassungscode wird an einer festen Position in jedem Rahmen eingefügt. Zum Beispiel wird es in 2A und 2B an der Initialposition des Rahmens eingefügt.
Rückkehrend zu 1A, wird die Datensequenz von einem Rahmen, in welchen der Fehlererfassungscode eingefügt ist, einer Fehlerkorrekturencodierung durch einen Fehlererkorrekturencoder 105 unterzogen, und zu einem Verschachteler 106 eingegeben. Der Verschachteler 106 beinhaltet einen Controller 106A und einen Rahmenspeicher 106B.
3A ist ein schematisches Diagramm, welches den Rahmenspeicher 106B des Verschachtelers 106 darstellt. Auch wenn der Rahmenspeicher 106B zwei Seiten hat, dies ist Seite A und Seite B, zeigt in 3 nur eine von diesen. Mit Bezug auf diese Figur wird ein Beispiel einer Verschachtelung beschrieben. Der Verschachteler 106 liest die Datensequenz eines Rahmens in einer Richtung, welche verschieden ist von der des Schreibens in den Rahmenspeicher 106B. Das heißt, der Verschachteler 106 liest in der Richtung von Spalten, die übertragenen Daten, welche in der Richtung der Reihen des Rahmenspeichers 106B geschrieben wurde. Die dadurch verschachtelte Datensequenz wird in der anderen Seite des Rahmenspeichers 106B neugeschrieben. Im übrigen zeigen die Zahlen #1–#N, welche an der Linken des Rahmenspeichers 106B angebracht sind, die Reihenfolge der Daten, welches später in der dritten Ausführungsform beschrieben wird.
4 stellt die Rahmenstruktur der Datensequenzausgabe des Rahmenspeichers 106B dar. Die Datensegmente, welche den individuellen Reihen des Rahmenspeichers 106B entsprechen, werden Schlitze genannt.
Folglich, wenn eine Seite des Rahmenspeichers 106B, welche einem Rahmen entspricht, der aus M Bit/Reihe·N Reihen besteht wie in 3 gezeigt, besteht ein Schlitz aus N Bits und ein Rahmen besteht aus M Schlitzen, und die Zahl von Bits von einem Rahmen ist N·M Bit. Folglich werden die übertragenen Daten Fehlerkorrekturencodierung durch den Fehlerkorrekturencoder unterzogen gefolgt von der Verschachtelung durch den Verschachteler 106. Als Ergebnis wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die übertragenen Daten korrigiert werden können unter Verwendung des Fehlerkorrekturcodes für Burst-Modus-Fehler.
Die Rahmenspeicher 103 und 106B in 1A haben jeweils zwei Seiten (Seite-A und Seite-B), um entsprechend zwei Rahmendaten zu halten. Die ersten Rahmendaten werden in die Seite-A des Rahmenspeichers 103 geschrieben und werden dann in die Seite-A des Rahmenspeichers 106B geschrieben nach der Fehlerkorrekturencodierung und der Verschachtelung. Die zweiten Rahmen-Daten werden in die Seite-B des Rahmenspeichers 103 geschrieben und dann in die Seite-B des Rahmenspeichers 106B geschrieben nach der Fehlerkorrekturencodierung und der Verschachtelung. Eine abwechselnde Verwendung der Seite-A und Seite-B ermöglicht es, die Verarbeitung einer Serie von Datensequenzen fortzusetzen.
Die 5 stellt die Verarbeitung unter Verwendung der zwei Seiten-Rahmenspeicher dar. Wie in 5 gezeigt, wird die Eingangsdatensequenz von einem Rahmen in den Rahmenspeicher 103 geschrieben, werden der kombinierten Verarbeitung der Fehlerkorrekturencodierung und der Verschachtelung unterzogen und dann werden die verarbeitenden Daten in den Rahmenspeicher 106B geschrieben. Als Ergebnis ist die übertragene Datensequenz mit einem Wert von einem Rahmenintervall plus der Verarbeitungszeit verzögert. Die Datensequenzausgabe von dem Rahmenspeicher 106B wird durch einen Primärmodulator 108 phasenmoduliert, gefolgt von einer Phasenmodulation (Spreizung) durch einen zweiten Modulator 109. Der zweiten Modulator 109 verwendet eine Spreizcodesequenz mit einer Chiprate eines ganzzahligen Vielfachen (gewöhnlich zehn bis hunderte von Malen) der Übertragungsrate der übertragenen Daten, wodurch die übertragenen Daten von dem Ausgabeterminal 110 ausgegeben werden. Der Primärmodulator 108 führt die Modulation der Leerstellen in jedem Schlitz nicht aus.
Der Sender, der die oben genannte Verarbeitung ausführt, überträgt die variable zahl von Bits in einer festen Rahmenperiode. In anderen Worten, die gespreizten Daten werden mit einer scheinbar variablen Übertragungsrate gesendet.
1B ist ein Blockdiagramm, welches den Empfänger zeigt. Der Empfänger entspreizt die Spreizdaten, die von einem Eingangsterminal 150 gespeist werden, mit einem Sekundärdemodulator 151. Die entspreizten Daten werden durch einen Primärdemodulator 152 erfasst, und einem Entschachteler 153 zugeführt. Der Entschachteler 153 beinhaltet einen Controller 153A und einen Rahmenspeicher 153B mit zweiseitiger Anordnung, und arbeitet in der umgekehrten Reihenfolge der Eingabe und Ausgabe in dem Verschachteler 106 an dem Sender. Im Speziellen schreibt der Controller 153A die Daten in den Rahmenspeicher 153B Spalte nach Spalte (Schlitz nach Schlitz), und liest die Daten Reihe nach Reihe. Dieser Prozess ermöglicht, die Originaldatensequenz eines Rahmens wieder zu erlangen, wodurch der Fehlererfassungscode und die Datensequenz, die diesen folgt, hergestellt wird.
Der Fehlererfassungscode und die Datensequenz werden einer Fehlerkorrekturdecodierung durch einen Fehlerkorrekturdecoder 154 unterzogen und zu einem Demultiplexer 155 geführt. Der Demultiplexer 155 separiert den Fehlererfassungscode und die übertragene Datensequenz, welche an festen Positionen in dem Rahmen platziert sind. Dies wird ausgeführt durch Synchronisierung von Rahmen in dem Demultiplexer 155. Der gedemultiplexte Fehlererfassungscode wird einem Fehlererfassungscodespeicher 157 zugeführt, um darin gehalten zu werden. Andererseits wird die Datensequenz von einem Ausgabeterminal 159 als empfangene Daten ausgegeben und ist auch Eingabe an einem Fehlererfassungsencoder 156. Der Fehlererfassungsencoder 156 führt wieder die gleiche Fehlererfassungsencodierung aus wie der Sender auf der Eingangsdatensequenz. Der Fehlererfassungscode, welcher dadurch erhalten, wird durch einen Komparator 158 mit der Datensequenz verglichen, die in dem Fehlererfassungscodespeicher 157 gehalten wird, Bit nach Bit des Codes. Der Komparator 158 erzeugt ein Übereinstimmungssignal an einem Terminal 160, wenn die gesamten Bits zusammenpassen. Wenn kein Fehler während der Übertragung aufgetreten ist, wird das Übereinstimmungssignal ausgegeben, bei der richtigen Anzahl von Bits der übertragenen Daten, in welchem Fall die empfangene Datensequenz in dem empfangenen Rahmen als korrekt bestimmt wird und von dem Ausgabeterminal 159 ausgegeben wird.
Die Datenübertragung unter Verwendung des Senders und des Empfängers, wie oben beschrieben, macht es unnötig, von dem Sender zu dem Empfänger die Information, welche die Zahl von Bits des Rahmens repräsentiert, zu senden. Folglich kann, sogar wenn die Zahl von Bits in dem Rahmen (dies ist die scheinbare Übertragungsrate) von Rahmen zu Rahmen an der Übertragungsseite variiert wird, die Empfangsseite korrekt aufholen. Mit anderen Worten, die ratenvariable Übertragung kann erreicht werden, in welcher die scheinbare Übertragungsrate variiert werden kann Rahmen für Rahmen während den Kommunikationen. Da die Rahmenlänge fest ist, kann der Empfänger die Rahmen immer direkt identifizieren, sogar wenn Rahmen ohne übertragene Daten gemischt sind.
Wenn ein Fehler in den übertragenen Daten auftritt, kann der Komparator 158 das Übereinstimmungssignal an einer falschen Position erfassen (Fehlerfassen). In diesem Fall wird der Demultiplexer 155 entweder ein Teil der ganzen effektiven Daten in dem Rahmen als effektive Daten ausgeben oder Daten bestehend aus den ganzen effektiven Daten plus überflüssiger Daten, die diesen folgen. Der Sender und der Empfänger dieser Ausführungsform platzieren jedoch den Fehlererfassungscode in der festen Position in dem Rahmen und somit kann die Wahrscheinlichkeit einer Fehlerfassung auf einen sehr kleinen Wert reduziert werden, durch Bestimmen der Zahl von Bits des Fehlererfassungscodes größer als die benötigten zum Erfassen gewöhnlicher Fehler. Zusätzlich wird das Limitieren der Zahl von Bits die in einem Rahmen erlaubt sind (zum Beispiel Setzen auf ein Vielfaches von zwei Bits) die Position, an welcher Übereinstimmungssignal des Komparators 158 erlangt wird, einschränken und dies kann ferner die Wahrscheinlichkeit des Ausgebens des Übereinstimmungssignals an einer falschen Position reduzieren.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
6A und 6B sind Blockdiagramme, die eine zweite Ausführungsform eines Senders und eines Empfängers zeigen, welche das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwenden. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass es die Senderateninformation von dem Sender zu dem Empfänger bereitstellt. Speziell unterscheidet es sich in den folgenden Punkten.

(1) Der Sender ist versehen mit einem Senderateninformationsspeicher 113. Der Senderateninformationsspeicher 113 ist ein Speicher zum Speichern der Senderateninformation der Rahmendaten, die in dem Rahmenspeicher 103 gehalten sind, dies ist die Information, die die Zahl von Bits der Rahmendaten repräsentiert. Die Information wird eingegeben zu dem Senderateninformationsspeicher 113 von einem Terminal 101B, Rahmen nach Rahmen. Folglich sendet der Sender die Daten einer variablen Bitzahl mit der Senderateninformation in einer festen Rahmenperiode.
(2) Der Multiplexer 104 fügt die Senderateninformation vor dem Fehlererfassungscode ein. 7A und 7B stellen die Ausgabe des Multiplexers 104 dar. 7A stellt die Ausgabe dar, wenn die Übertragungsrate der übertragenen Daten maximal ist, und 7B stellt die Ausgabe dar, wenn die Übertragungsrate weniger ist als die Maximalrate. In 7B findet eine Leerzeit, dies ist eine Leerstelle, welche keine Daten beinhaltet, in jedem Rahmen statt. Wie in diesen Figuren dargestellt, besteht jeder Rahmen aus der Senderateninformation, dem Fehlererfassungscode und den übertragenen Daten. Der Rahmen unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform dadurch, dass es mit der Senderateninformation versehen ist, die dem Fehlererfassungscode vorhergeht.
(3) Der Empfänger ist ebenfalls sind einem Senderateninformationsspeicher 161 versehen.

Der Senderateninformationsspeicher 161 speichert die Senderateninformation, die von den empfangenen Daten extrahiert werden, zugeführt von dem Fehlerkorrekturdecoder 154.
Mit einer solchen Anordnung sendet der Sender die Daten wie in den 7A und 7B dargestellt nach Verschachtelung, Modulation und Spreizung derer.
Der Empfänger entspreizt, demoduliert und entschachtelt die empfangenen Daten wie in der ersten Ausführungsform. Dadurch wird die Originaldatensequenz von einem Rahmen wiedererlangt und die Übertragungsinformation, der Fehlererfassungscode und die übertragene Datensequenz werden erhalten. Diese werden dem Fehlerkorrekturdecoder 154 zugeführt, um Fehlerkorrekturencodierung unterzogen zu werden.
Die Senderateninformation, die in der wiedererlangten Ausgabe des Fehlerkorrekturdecoders 154 enthalten ist, wird eingegeben zu dem Senderateninformationsspeicher 161, um gespeichert zu werden und wird ausgegeben an dem Terminal 162. Andererseits werden die übertragene Datensequenz und der Fehlererfassungscode separiert durch den Demultiplexer 155. Die übertragenen Daten werden dem Fehlererfassungsencoder 156 zugeführt, und dem Terminal 159, von welchem es als die empfangenen Daten ausgegeben wird. Andererseits wird der Fehlererfassungscode zu dem Fehlererfassungscodespeicher 157 eingegeben, um gespeichert zu werden.
Der Fehlererfassungsencoder 156 führt dieselbe Fehlererfassungsencodierung aus, wie der Sender zu dem letzten Bit der Eingabedatensequenz. Das letzte Bit wird zugeführt von dem Senderateninformationsspeicher 161. Dies ist der Punkt, welcher sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Danach wird die Bearbeitung wie in der ersten Ausführungsform fortgesetzt. Der Komparator 158 vergleicht die Fehlerkorrekturcodeausgabe von dem Fehlererfassungsencoder 156 mit den Inhalten des Fehlererfassungscodespeichers 157 Bit nach Bit und gibt das Übereinstimmungssignal an dem Terminal 160 aus, wenn alle Bits miteinander zusammenpassen. Wenn kein Fehler während der Übertragung auftritt, wird das Übereinstimmungssignal zu dem Terminal 160 ausgegeben, in welchem Fall es entschieden wird, dass die übertragenen Daten in der Rahmenausgabe des Terminals 159 und Senderateninformationsausgabe von dem Terminal 162 beide korrekt empfangen wurden.
Wenn ein Faltungscode als der Fehlererfassungscode verwendet wird und die Maximum-Likelihood-Decodierung als die Decodierungsverarbeitung in der Ausführungsform verwendet wird, wird das decodierte Ergebnis der Senderateninformation zuerst erlangt durch sequentielles Anwenden der Maximum-Likelihood-Decodierung und dann wird die Fehlerkorrekturdecodierung der übertragenen Daten ausgeführt bis zum letzten Bit, ausgewiesen durch die Senderateninformation. In diesem Fall wird eine erhöhte Verlässlichkeit der decodierten Ergebnisses der Senderateninformation erlangt, wenn das Signal, das in dem Decoder gespeichert ist, sich erhöht, das heißt, wenn die encodierte Datensequenz, welche der Übertragungsratendaten folgt, sich erhöht, durch die Charakteristik des Decoders. Aus diesem Grund ist es vorzuziehen, dass die größtmögliche Datensequenz fester Länge, wie z. B. ein Fehlererfassungscode, außer den übertragenen Daten, direkt nach der Senderateninformation ohne Unterbrechung platziert werden.
Alternativ kann das folgende Verfahren verwendet werden, um die übertragenen Daten zu dem letzten Bit zu decodieren. Der Sender fügt Endbits direkt nach dem letzten Bit ein und führt die führt die Fehlerkorrekturencodierung auf diesen durch. Der Empfänger beendigt die Fehlerkorrekturdecodierung mit den Endbits. Alternativ kann der Sender die Endbits nach der Senderateninformation, die zu übertragen ist, einfügen und der Empfänger kann die Decodierung einmal bei den Endbits fertig stellen und kann dann die Decodierung der übertragenen Daten zu dem letzten Bit neu starten.
In der oben beschrieben Verarbeitung werden Verarbeitungen, z. B. Entschachtelung, Fehlerkorrekturdecodierung und Fehlererfassungsencodierung nacheinander nach Schreiben der Eingangsdatensequenz von einem Rahmen in den Rahmenspeicher 153A des Entschachtelers 153 ausgeführt.
Folglich wird die übertragene Datensequenz um einem Wert von einem Rahmenintervall, beteiligt in der Entschachtelung, plus der Verarbeitungszeit verzögert.
Um eine solche Verzögerung zu vermeiden, kann das folgende Verfahren verwendet werden. Zuerst platziert der Sender die Senderateninformation, die mit dem aktuellen Rahmen assoziiert ist, an der Initialposition des vorangehenden Rahmens, wessen Senderateninformation in dem Senderateninformationsspeicher 113 gespeichert ist. Andererseits erlangt der Empfänger das letzte Bit der übertragenen Daten des aktuellen Rahmens auf der Basis der Senderateninformation in dem vorangegangenen Rahmen, der im Senderateninformationsspeicher 161 gespeichert ist.
8A und 8B zeigen die Datensequenzausgabe des Multiplexers 104 des Senders in diesem Fall. Wenn die Senderateninformation durch den vorangegangenen Rahmen gesendet wird, kann der Empfänger die Zahl von Bits der effektiven Daten des aktuellen Rahmens erlangen vor dem Entschachteln derer. Dies ermöglicht es, die Verzögerung, die in dem Entschachteln beteiligt ist, zu eliminieren. Als ein Ergebnis kann die Leistung des empfangenen Signals präzise gemessen werden während der Übertragung der aktuellen effektiven Daten. Dies wird benötigt, um die Übertragungsratensteuerung zu erreichen, in welcher die Leistung des empfangenen Signals mit minimaler Verzögerungszeit gemessen werden muss, um zu der übertragenden Seite zurückgeführt zu werden.
Um die Senderateninformation durch den vorangegangenen Rahmen zu übertragen, wird ein Dummy-Rahmen benötigt, um die Senderateninformation des ersten Rahmens zu Beginn der fortlaufenden Datenübertragung zu übertragen.
Entsprechend dem Sender und dem Empfänger, die oben beschrieben sind, führt der Empfänger die Neuencodierung und Übereinstimmungserfassung des Fehlererfassungscodes durch, um die Effektivität der übertragenen Daten für jeden Rahmen zu bestätigen. Daher, sogar wenn die empfangene Senderateninformation (dies ist Information repräsentativ für die Zahl von übertragenen Bits in dem Rahmen) falsch ist, kann die Wahrscheinlichkeit (Fehlerfassung) eines Ausgebens von übertragenen Daten der falschen Länge auf ein Minimum reduziert werden. Dies ermöglicht es, eine hoch zuverlässige, ratenvariable Datenübertragung zu erlangen.
Die oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen verwenden keine Pilotsymbole. Die Pilotsymbole haben ein vorbestimmtes festes Muster und werden intermittierend mit übertragenen Daten, in welche die Pilotsymbole periodisch eingefügt werden, übertragen oder werden kontinuierlich durch einen dedizierten Kanal gesendet. Ein Empfänger extrahiert die Pilotsymbole des bekannten Musters und schätzt ein Fading von Übertragungspfaden ab, um Fluktuationen eines empfangenen Signals durch Fading zu kompensieren. Die folgenden Ausführungsformen beziehen sich auf ratenvariable Übertragungssysteme, die solche Pilotsymbole beinhalten.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
9A und 9B sind Blockdiagramme, welche eine dritte Ausführungsform eines Senders und Empfängers zeigen, welche das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet.
Der Sender von 9A unterscheidet sich von dem von 1A im Folgenden.

(1) Eine Pilotsymboleinfüge 130 zum Einfügen des Pilotsymbols ist verbunden zwischen dem Primärmodulator 108 und dem Sekundärmodulator 109. Die Pilotsymboleinfügeschaltung 130 wird später mit Bezug auf 10A beschrieben.
(2) Der Multiplexer 104 wird mit Steuerdaten von dem Eingangsterminal 101B versorgt. Die Steuerdaten sind wichtig für die Schaltungsverbindung oder Ähnliches.
(3) Der Rahmenspeicher 103 ist entfernt und die Benutzerdaten werden direkt auf den Multiplexer 104 von dem Eingangsterminal 101A angewendet.

Andererseits unterscheidet sich der Empfänger in 9B von dem Empfänger wie in 1B gezeigt im Folgenden.

(1) Der Primärdemodulator 152 hat eine unterschiedliche Konfiguration von dem von 1B. Dies wird später mit Bezug auf 10B beschrieben.
(2) Die Position des Fehlererfassungscodes in dem Rahmen ist in dieser Ausführungsform nicht spezifiziert, was sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Folglich sind die Schaltungen von dem Demultiplexer 155 und voraus entfernt und eine Fehlererfassungsschaltung 154 ist verbunden mit dem Ausgabeterminal des Korrekturdecoders 144.

Die Fehlererfassungsschaltung 144 schiebt die Daten in jeden Rahmen Bit nach Bit, teilt die Daten nacheinander durch vorbestimmte Daten, und entscheidet, dass der Fehlererfassungscode erfasst ist, an dem Punkt, an dem die Daten geteilt werden können. Da die Länge des Fehlererfassungscodes im Voraus bekannt ist, kann das letzte Bit der übertragenen Daten durch Identifizieren des Fehlererfassungscodes gefunden werden. Folglich können die übertragenen Daten extrahiert werden.
Zurück zu 9A, die Benutzerdatensequenz, die auf das Eingangsterminal 101A angewendet wird, wird geteilt in Daten mit einer Dauer einer vorbestimmten Rahmenperiode Tf. Der Fehlererfassungsencoder 102 berechnet einen Check-Code (CRC Bits, zum Beispiel) für jeden Rahmen der Benutzerdaten, und stellt es zu dem Multiplexer 104 bereit. Der Multiplexer 104 fügt die Steuerdaten, die von dem Eingangsterminal 101B zugeführt werden, vor den Benutzerdaten in jedem Rahmen hinzu, und fügt den Check-Code von dem Fehlererfassungsencoder 102 an dem Ende der Daten in dem Rahmen hinzu, wodurch eine Rahmen-Daten gebildet wird.
11 stellt die Datenausgabe von dem Multiplexer 104 dar. Wie in 11 gezeigt, treten Leerstellen in dem Rahmen auf, wenn die gesamte Bitzahl (welche der Übertragungsrate entspricht) der Steuerdaten, Benutzerdaten und Check-Code geringer ist als die Maximalbitzahl (Maximalrate), die in einem Rahmen übertragen werden kann.
Die übertragenen Daten eines Rahmen werden Fehlerkorrekturencodierung durch den Fehlerkorrekturencoder 105 unterzogen und zu dem Verschachteler 106 zugeführt. Der Verschachteler 106 liest die Daten von einem Rahmen, welcher in dem Rahmenspeicher 106B in der Richtung verschieden von der Schreibrichtung wie in 12 gezeigt, geschrieben wurden. Das heißt, die übertragenen Daten von einem Rahmen geschrieben in der Reihen-Richtung des Verschachtelers 106 werden in der Spaltenrichtung mit der vorbestimmten Rate gelesen.
Die gelesenen Daten werden Phasenmodulation durch den Primärmodulator 108 unterzogen und zu der Pilotsymboleinfügeschaltung 130 zugeführt. Die Pilotsymboleinfügeschaltung 130 fügt die Pilotsymbole eines bekannten Musters periodisch in die bereitgestellten Daten ein, wodurch eine modulierte Symbolsequenz gebildet wird.
10A ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration der Pilotsymboleinfügeschaltung 130 zeigt. Die Pilotsymbole eines bekannten Musters, welche periodisch durch einen Pilotsymbolerzeuger 131 erzeugt werden, werden einem Multiplexer 132 zugeführt. Der Multiplexer 132 multiplext die Daten, die von dem Primärmodulator 108 zugeführt werden, und die Pilotsymbole, wodurch eine modulierte Symbolsequenz erzeugt wird.
13 stellt die Anordnung der modulierten Symbolsequenz dar. In 13 wird ein Abschnitt, der zwischen zwei Pilotsymbolen gelegen ist, welche periodisch eingefügt sind, Schlitz genannt. Angenommen, dass ein Schlitz aus N Bits besteht und ein Rahmen aus M Schlitzen besteht, besteht ein Rahmen aus N·M Bits.
Die modulierte Symbolsequenz wird dem Sekundärmodulator 109 zugeführt. Der Sekundärmodulator 109 multipliziert die modulierte Symbolsequenz mit einer Spreizcodesequenz mit einer Chiprate einer Ganzzahl (zehn bis mehreren hundert) mal der Symbolrate, und liefert es von dem Ausgabeterminal 110 zu einem Übertragungsleistungsverstärker.
Der Empfänger, welcher die Pilotsymbole des bekannten Musters, welche periodisch in die zu übertragenden Daten eingefügt wurden, empfängt, schätzt die Phase von jedem Symbol in dem Schlitz ab und korrigiert die Phase unter Verwendung der Pilotsymbole. Dieses kompensiert die Phase von jedem Symbol variiert durch das Fading in der Übertragung. Diese Verarbeitung wird durch den Primärdemodulator 152 ausgeführt.
10B ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration eines Primärdemodulators 152 zeigt. Das Spreizsignal, das von dem Sekundärdemodulator 151 zugeführt wird, wird dem Quasi-kohärent-Erfasser 181 bereitgestellt. Der Quasi-kohärent-Erfasser 181 erfasst quasi kohärent das entspreizte Signal unter Verwendung des Trägers derselben Frequenz wie der Sender und stellt die erfasste Ausgabe dem Demultiplexer 182 bereit. Der Demultiplexer 182 teilt die Daten, die durch den quasi kohärenten Erfasser erhalten werden, in Datensymbol und Pilotsymbole und stellt die Datensymbole einem Kompensator 183 und die Pilotsymbole einem Transferfunktionsabschätzer 184 bereit.
Der Transferfunktionsabschätzer 184 schätzt die Transferfunktion des Ausbreitungspfads von den Pilotsymbolen ab und stellt die Transferfunktion dem Kompensator 183 bereit. Der Kompensator 183 kompensiert die Phase der Datensymbole in Antwort auf die abgeschätzte Transferfunktion und stellt die kompensierte Ausgabe zu einer Entscheidungsschaltung 185 bereit. Die Entscheidungsschaltung 185 entscheidet über die kompensierten Daten und gibt die Datensymbole aus. Details der Verarbeitung sind enthalten in der oben genannten Schrift von S. Sampei.
In dem Fall, in welchem die Pilotsymbole dadurch periodisch in die übertragenen Daten eingefügt werden, um die kohärente Erfassung zu erhalten, ist die Genauigkeit der Abschätzung des Übertragungspfads am besten in der Nähe der Pilotsymbole. Folglich sollten solche Daten, die eine hohe Übertragungsqualität benötigen, nahe den Pilotsymbolen platziert werden, vor der Übertragung in dieser Ausführungsform. Speziell wird ein Schreiben zu und Lesen von dem Rahmenspeicher 106B des Verschachtelers 106 in 9A gesteuert so, dass die wichtigen Daten, welche eine Übertragung hoher Qualität benötigen, wie z. B. die Steuerdaten, in der Nachbarschaft der Pilotsignale platziert werden.
Die Verarbeitung wird nun mit Bezug auf 3 und 14 beschrieben.
Wie zuvor beschrieben, zeigt 3 die Anordnung von Rahmendaten in dem Rahmenspeicher 106B des Verschachtelers 106. Die Zahl von Bits in einer Reihe des Rahmenspeichers 106B wird angenommen gleich zu sein mit der Zahl von Schlitzen M, welche einen Rahmen darstellen. Zusätzlich wird die Zahl von Bits (das ist die Zahl von Reihen) in einer Spalte angenommen gleich zu sein mit der Zahl von Bits N von einem Schlitz. Ein Rahmendaten, beinhaltend die Checksumme für Fehlererfassung, wird Bit nach Bit in die Reihenrichtung des Rahmenspeichers 106B geschrieben, welche in der Form von zwei Dimensionen repräsentiert wird. Das Schreiben von einem Rahmen wird alternativ von oben und unten von dem Rahmenspeicher 106B Reihe nach Reihe durchgeführt. Die Zahlen, die an den Reihen von 3 angefügt sind, repräsentieren die Schreibreihenfolge. Da die Steuerdaten an der Initialposition des Rahmens platziert sind, werden diese in den Reihen von niedrigen Zahlen geschrieben. In anderen Worten, diese wichtigen Daten werden an der Initial- und Finalposition des Rahmens in den Rahmenspeicher 106B geschrieben.
Andererseits werden die Daten in den Rahmenspeicher 106B in der Spaltenrichtung Bit nach Bit gelesen.
Die Spaltenzahlen 1-M entsprechen den Schlitznummern von 13. Folglich werden durch Lesen der Daten von dem Rahmenspeicher 106B die wichtigen Daten (Steuerdaten) nahe den Pilotsymbolen in jedem Schlitz abgebildet, wie in 14 gezeigt. In 14 tritt eine Leerstelle in dem Schlitz auf, welche Leerstelle von jedem Rahmen in 11 entspricht.
Der Empfänger ist versehen mit dem Entschachteler 153 in Übereinstimmung mit dem Verschachteler 106. Der Entschachteler 153 erlangt die Rahmendaten wieder von den Schlitzdaten in der Prozedur, die entgegengesetzt zu der des Verschachtelers 106 ist.
Durch derartiges Übertragen der Daten können die wichtigen Daten in den Teilen nahe der Pilotsymbole übertragen werden, an welchen Fehler am wenigsten auftreten werden.
Die Fehlerrate der empfangenen Daten reduziert sich, wenn die empfangene Leistung sich erhöht. Dadurch kann die Datenfehlerrate reduziert werden durch Steuern der Übertragungsleistung in Übereinstimmung mit dem Grad der Wichtigkeit der übertragenen Daten. Die folgende vierte Ausführungsform ist entlang dieser Linie implementiert.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
20 ist ein Blockdiagramm, welches die vierte Ausführungsform des Senders darstellt, welcher das ratenvariable Sendeverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet. Der Sender unterscheidet sich von dem Sender der dritten Ausführungsform, wie in 9A gezeigt, dadurch, dass es mit einem Multiplizierer 141 neben der Pilotsymboleinfügeschaltung 130 versehen ist. Der Multiplizierer 141 multipliziert die Ausgabe der Pilotsymboleinfügeschaltung 130, wie in 14 gezeigt, mit einem vorgegebenen Leistungskoeffizienten. Der Multiplizierer 141 multipliziert einen größeren Leistungskoeffizienten, wenn sich der Grad der Wichtigkeit der Daten erhöht. Zum Beispiel werden die wichtigen Pilotsymbole und Steuerdaten etwa mit einem maximalen Leistungskoeffizienten multipliziert.
16 ist ein schematisches Diagramm, welches die Beziehungen zwischen den Typen von Daten und den Leistungskoeffizienten darstellt. Vorgegebene Zahlen von Bits werden jeweiligen Daten in Übereinstimmung mit deren Typen zugeordnet, mit Ausnahme der Leerstellen. Die Leerstellen werden mit einem bestimmten Code gefüllt, um sich von den anderen Teilen zu unterscheiden und werden mit Null multipliziert, damit sie nicht übertragen werden. In anderen Worten, wenn der Code die Leerstellen repräsentiert wird der Leistungskoeffizient auf Null platziert, so dass deren Übertragung unterdrückt wird.
Obwohl der Multiplizierer 141 des Leistungskoeffizienten vor dem Sekundärmodulator 109 eingefügt ist, kann er auch nach dem Sekundärmodulator 109 eingefügt werden.
16 stellt das Steuerverhalten der Leistungsübertragung in Übereinstimmung mit dem Grad der Wichtigkeit der Daten dar. Durch Steuerung der Übertragungsleistung werden die wichtigen Daten mit größerer Übertragungsleistung übertragen, was es ermöglicht, die Fehlerrate zu reduzieren. Zusätzlich, da die Leerstellen nicht übertragen werden, kann eine zusätzliche Übertragungsleistung unterdrückt werden. Als ein Ergebnis werden Interferenzen zu anderen Benutzern reduziert und die Zahl von Benutzern, die in einem gegebenen Frequenzband beherbergt sind, kann um diesen Wert erhöht werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 5
Die vorhergehende erste Ausführungsform beschreibt ein Beispiel, welches Daten bei variablen Rahmen überträgt ohne den Beteiligten Senderateninformation bereitzustellen, die die Zahl von Bits von Daten in jedem Rahmen repräsentiert. 17 und 18 zeigen andere Ausführungsformen, welche die Senderateninformation nicht zu dem Empfänger senden.
Der Sender dieser Ausführungsform ist ähnlich zu dem der vierten Ausführungsform wie in 15 gezeigt. 17 stellt die übertragene Bitsequenz dar, welche in dem Rahmenspeicher des Verschachtelers 106 des Senders geschrieben ist, wenn die Übertragungsrate geringer ist als die Maximal-Übertragungsrate des Senders. Der Fehlererfassungscode (Check-Code) wird zu dem Ende der übertragenen Daten in jedem Rahmen hinzugefügt, und eine Leerstelle folgt diesem.
In der Übertragung werden die übertragenen Daten in den Rahmenspeicher 106B Spalte nach Spalte mit einer festen Rate gelesen und sequentiell auf jeden zu sendenden Schlitz abgebildet. In 17 entspricht die Lücke, in welcher die übertragenen Daten abwesend sind, der Leerstelle in jedem Schlitz. Der Primärmodulator 108 moduliert die Leerstellen nicht. Als ein Ergebnis werden die übertragenen Daten der variablen Bitzahl in einem festen Rahmenintervall übertragen bei einer konstanten Übertragungsrate.
18 zeigt den Hauptteil des Empfängers zum Empfangen der übertragenen Daten. Der Empfänger erlangt die Daten von jedem Rahmen durch den Entschachteler 153 im entgegengesetzten Prozess, wie der des Verschachtelers 106 in dem Sender. Der Prozess ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform.
Die Daten von einem Rahmen werden der Fehlererfassungsschaltung 144 zugefügt, die zu der Ausgabe des Verschachtelers 106 verbunden ist. Die Fehlererfassungsschaltung 144 erfasst das letzte Bit der übertragenen Daten in der zuvor beschriebenen Weise. Genauer teilt die Fehlererfassungsschaltung 144, die die Daten in dem Rahmen Bit nach Bit verschiebt, nacheinander die Daten durch die vorgegebenen Daten und entscheidet, dass der Fehlererfassungscode empfangen ist und die korrekt übertragenen Daten erlangt wurden an dem Punkt, an welchem die Daten geteilt werden können. Die übertragenen Originaldaten werden erlangt, wenn die empfangenen Daten an dem Punkt ausgegeben werden.
Übertragen und Empfangen in dieser Weise eliminiert das Bedürfnis, die Senderateninformation jedes Mal zu senden, die die Zahl von Daten in jedem Rahmen repräsentiert. Zusätzlich kann der Empfänger die Daten korrekt wiedererlangen, sogar wenn die Zahl (scheinbare Übertragungsrate) der übertragenen Daten in jedem Rahmen variiert. Dies ist so, da, sogar wenn die übertragenen Daten abwesend sind, der Sender dies erkennen kann, durch die feste Rahmendauer.
Folglich wird eine ratenvariable Übertragung implementiert, in welcher die scheinbare Übertragungsrate (eigentlich die Bitzahl von Daten) von Rahmen zu Rahmen variieren kann, sogar wenn die Senderateninformation nicht gesendet wird. Es ist notwendig für die konventionelle ratenvariable Übertragung, welche die Senderateninformation nicht im Voraus sendet, die Werte, die die Übertragungsrate annimmt, in Intervallen vorzubestimmen und dies limitiert die Zahl von Übertragungsraten, welche bearbeitet werden können. Im Gegensatz hierzu kann diese Ausführungsform die Übertragung jeder gewünschten Raten erlangen.
Eine Entscheidung, dass kein Fehler aufgetreten ist, kann durchgeführt werden an einer falschen Position, wenn ein Fehler in der Übertragung auftritt. In diesem Fall kann nur ein Teil der übertragenen Daten als die effektiven Daten ausgegeben werden oder die übertragenen Daten plus überflüssige Random-Daten können als effektive Daten ausgegeben werden. In Anbetracht dessen kann die Zahl von Bits der übertragenen Daten in Intervallen gesetzt werden und dies ermöglicht es, die fehlerhafte Ausgabe von Daten zu reduzieren, weil die Fehlererfassungspunkte voneinander beabstandet sind.

Claims

Sender zum Senden längenvariabler Informationsdaten in einem Codemultiplexzugriffssystem, mit: einem Rahmenspeicher (103) zum Speichern der Informationsdaten, die gesendet werden sollen; einem Fehlererfassungscodierer (102) zum Erzeugen eines Fehlererfassungscodes durch Fehlererfassungscodierung der Informationsdaten; einem Multiplexer (104) zum Zusammensetzen eines Rahmens einer festen Dauer unter Verwendung der Informationsdaten und des Fehlererfassungscodes; einen Verschachteler (106) zum Verschachteln des Rahmens; und mit einem Sendeabschnitt (108) zum Senden des verschachtelten Rahmens bei einer vorbestimmten festen Übertragungsrate, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplexer eingerichtet ist, eine einzelne Leerstelle einzusetzen und die Leerstelle hinter die Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode in dem Rahmen zu setzen, um den Rest des Rahmens zu füllen, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer als die Rahmenlänge ist, der Verschachteler eingerichtet ist, den Rahmen zu verschachteln, der die Leerstelle, die Informationsdaten und den Fehlererfassungscode enthält, und der Sendeabschnitt (108) eingerichtet ist, dass Senden in der Leerstelle zu unterbrechen, wenn der verschachtelte Rahmen übertragen wird.
Sender nach Anspruch 1, der des Weiteren über einen Senderateninformationsspeicher (113) verfügt, um eine Senderateninformation über die Länge der Daten zu speichern, die im Rahmen gesendet werden sollen, wobei der Multiplexer (104) den Rahmen zusammensetzt unter Verwendung der Informationsdaten, des Fehlererfassungscodes der Senderateninformation, und eine dann vorzusehende Leerstelle, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge und einer Senderateninformationslänge geringer als die Rahmenlänge ist, und den Fehlererfassungscode an einer ersten festen Position im Rahmen und die Senderateninformation an einer zweiten festen Position im Rahmen zurechtlegt.
Verfahren zum Senden von längenvariablen Informationsdaten in einem Codemultiplexzugriffssystem, mit den Verfahrensschritten: Speichern der Informationsdaten, die gesendet werden sollen; Erzeugen eines Fehlererfassungscodes durch Fehlererfassungscodierung der Informationsdaten; und Zusammensetzen eines Rahmens einer festen Dauer unter Verwendung der Informationsdaten und des Fehlererfassungscodes, der den Rahmen verschachtelt, und Senden des verschachtelten Rahmens bei einer vorbestimmten festen Übertragungsrate, dadurch gekennzeichnet, dass im Zusammensetzschritt eine einzelne Stelle vorgesehen ist und hinter die Informationsdaten und den Fehlererfassungscode in dem Rahmen platziert wird, um den Rest des Rahmens zu füllen, wenn eine Summe aus einer Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer als die Rahmenlänge ist, und dass der Sendeschritt das Senden im Leerzeichen unterbricht, wenn der verschachtelte Rahmen übertragen wird.
Verfahren zum Senden nach Anspruch 3, mit den Verfahrensschritten: Zusammensetzen des Rahmens unter Verwendung der Informationsdaten, des Fehlererfassungscodes und der Senderateninformation, die eine Länge der Daten ist, die im Rahmen gesendet werden sollen, und eines Leerzeichens, das vorgesehen ist, wenn eine Summe aus der Informationsdatenlänge, der Fehlererfassungscodelänge und der Senderateninformationslänge geringer als die Rahmenlänge ist; Zurechtlegen des Fehlererfassungscodes an einer ersten festen Position im Rahmen und der Senderateninformation an einer zweiten festen Position im Rahmen; und Senden der Informationsdaten, des Fehlererfassungscodes und der Senderateninformation, und Unterbrechen des Sendens im Leerzeichen.
Sender nach Anspruch 1, dessen Multiplexer (107) eingerichtet ist, den Fehlererfassungscode nach den Informationsdaten zurechtzulegen.
Sender nach Anspruch 5, bei dem die Informationsdaten über eine Vielzahl von Informationsdaten verfügt, mit: einem Pilotsymboleinfügemittel (130), das einem jeden Rahmen Pilotsymbole hinzufügt; und einer Verschachteler (106), der nahe den Symbolen Informationen mit einem Einflussgrad zurechtlegt, der höher als in den Informationsdaten ist.
Sender nach Anspruch 6, der weiterhin über ein Sendeleistungssteuermittel (141) verfügt, um die Sendeleistung der Information gemäß dem Einflussgrad der Information zu steuern.
Verfahren zum Senden nach Anspruch 3, bei dem der Fehlererfassungscode nach den Informationsdaten vorgesehen ist.
Verfahren zum Senden nach Anspruch 8, bei dem die Informationsdaten über eine Vielzahl von Informationsarten verfügen, deren Einflussgrade voneinander verschieden sind, und wobei das Verfahren zur Signalsendung Pilotsignale nahe der Information hinzufügt, deren Einflussgrad in den Informationsdaten eines jeden Rahmens hoch ist.
Verfahren zum Senden nach Anspruch 9, das die Sendeleistung von Informationen gemäß dem Einflussgrad der Information steuert.
Empfänger in einem Codemultiplexzugriffssystem zum Empfangen, bei einer festen Übertragungsrate, eines Signals mit einem verschachtelten Rahmen einer festen Dauer, wobei der Rahmen vor dem Verschachteln Informationsdaten variabler Länge und einen Fehlererfassungscode der Informationsdaten, wobei der Fehlererfassungscode an einer festen Position eingefügt ist, und weiterhin eine einzelne Leerstelle enthält, hinter den Informationsdaten und Fehlererfassungscode in dem Rahmen, um den Rest des Rahmens zu füllen, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer als die Rahmenlänge ist, der Empfänger umfassend: einen Entschachteler, der betreibbar ist zum Entschachteln des empfangenen verschachtelten Rahmens, um den Rahmen zu rekonstruieren, der die längenvariablen Informationsdaten, den Fehlererfassungscode der Informationsdaten und die Leerstelle, die hinter den Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode in dem Rahmen platziert ist, beinhaltet; einen Demultiplexer (155) zum Trennen des Fehlererfassungscodes von den empfangenen Informationsdaten aus dem entschachtelten Rahmen durch Hereinnehmen eines Endbits in die empfangenen Informationsdaten; einen Fehlererfassungscodierer (156) zum Erzeugen des Fehlererfassungscodes durch Codieren der empfangenen Informationsdaten; und einen Komparator (158) zum Vergleichen des erzeugten Fehlererfassungscodes mit dem vom empfangenen Signal getrennten empfangenen Fehlererfassungscode, wobei der Empfänger eingerichtet ist, zu entscheiden, ob die empfangenen Informationsdaten richtige Informationsdaten sind, wenn der erzeugte Fehlererfassungscode und der empfangene Fehlererfassungscode miteinander übereinstimmen.
Empfänger nach Anspruch 11, der ein Signal mit einer Senderateninformation enthält, die die Länge der Daten ist, die in einem Rahmen gesendet werden sollen, und der des Weiteren über einen die aus dem empfangenen Signal ausgelesene Senderateninformation speichernden Senderateninformationsspeicher (161) verfügt, und wobei der Fehlererfassungscodierer (156) Fehlererfassungen empfangener Daten auf der Grundlage der aus dem Senderateninformationsspeicher (161) ausgelesenen Senderateninformation codiert.
Verfahren zum Empfangen in einem Codemultiplexzugriffssystem, das, bei einer festen Übertragungsrate, ein Signal mit einem verschachtelten Rahmen einer festen Dauer empfängt, wobei der Rahmen vor dem Verschachteln Informationsdaten variabler Länge und einen Fehlererfassungscode der Informationsdaten enthält, wobei der Fehlererfassungscode an einer festen Position eingefügt ist, und des Weiteren eine einzelne Leerstelle, hinter den Informationsdaten und Fehlererfassungscode in dem Rahmen, um den Rest des Rahmens zu füllen, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer als die Rahmenlänge ist, die Verfahrensschritte umfassend: Entschachteln des empfangenen verschachtelten Rahmens, um Rahmen zu rekonstruieren, der die längenvariablen Informationsdaten, den Fehlererfassungscode der Informationsdaten und die Leerstelle, hinter den Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode in dem Rahmen, enthält; Trennen des Fehleerfassungscodes und der empfangenen Informationsdaten aus dem entschachtelten Rahmen durch Hereinnehmen des Endbits in die empfangenen Informationsdaten; Fehlererfassungscodieren der empfangenen Informationsdaten; und Vergleichen eines durch Fehlererfassungscodierung erzeugten Fehlererfassungscodes mit dem getrennten Fehlererfassungscode, und falls diese Informationen miteinander übereinstimmen, Ausgeben der empfangenen Informationsdaten als richtige Informationsdaten.
Verfahren zum Empfangen nach Anspruch 13, mit den Verfahrensschritten: Empfangen eines Signals mit einer Senderateninformation, die eine Datenlänge besitzt, die in einem Rahmen gesendet werden soll, und Auslesen der Senderateninformation aus dem Empfangssignal; und Trennen des Fehlererfassungscodes und der empfangenen Informationsdaten aus dem Empfangssignal auf der Grundlage der Senderateninformation.
Empfänger in einem Codemultiplexzugriffssystem zum Empfangen, bei einer festen Übertragungsrate, eines Signals mit einem verschachtelten Rahmen, wobei der Rahmen vor dem Verschachteln Informationsdaten variabler Länge und ein Fehlererfassungscode der nach den Informationsdaten vorgesehenen Informationsdaten und weiterhin eine einzelne Leerstelle hinter den Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode dem Rahmen, um den Rest des Rahmens zu füllen, enthält, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer als die Rahmenlänge ist, umfassend: einen Entschachteler, der betreibbar ist zum Entschachteln des empfangenen verschachtelten Rahmens, um den Rahmen zu rekonstruieren, der die längenvariablen Informationsdaten, den Fehlererfassungscode der Informationsdaten und die Leerstelle, die hinter den Informationsdaten und der Fehlererfassungscode in dem Rahmen platziert ist, enthält; eine Fehlererfassungsschaltung (144) zum Hereinnehmen eines Endbits aus den empfangenen Informationsdaten und Teilen der empfangenen Daten in dem Rahmen durch vorbestimmte Daten, und Erfassen eines Fehlers des entschachtelten Rahmens vom ersten Bit bis zum hereingekommenen Endbit der empfangenen Informationsdaten, wobei das hereingekommene Endbit als genaues Endbit gilt, wenn der entschachtelte Rahmen, erfasst an einem Punkt, an welchem die empfangenen Daten geteilt werden können, keinen Fehler hat und der Fehlererfassungsprozess wird wiederholt durch Verschieben des hereingekommenen Endbits, wenn der entschachtelte Rahmen einen Fehler hat.
Empfänger nach Anspruch 15, bei dem die Fehlererfassungsschaltung die empfangenen Bits vom Kopf bis zum hereingekommenen Endbit durch einen vorbestimmten Betrag teilt und dann entscheidet, dass es keinen Fehler in den empfangenen Bits gibt, wenn der Rest Null ist.
Empfänger nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Fehlererfassungsschaltung entscheidet, dass die um die Fehlererfassungscodelänge über der entschiedenen Endbitposition des Empfangssignals liegende Position genau die Endbitposition der Informationsdaten ist und die Informationsdaten angibt.
Empfänger nach Anspruch 15, der ein Signal empfängt, das zusätzlich zu den Informationsdaten Pilotsymbole und den Fehlererfassungscode enthält, mit: einen Demultiplexer (182) zum Trennen der Pilotsymbole und der sich von den Pilotsymbolen unterscheidenden Empfangsdaten aus dem Empfangssignal; einer Übertragungsfunktionsschätzeinrichtung (184), die die Arbeitsweise des Ausbreitungsweges auf der Grundlage der getrennten Pilotsymbole abschätzt; und mit einem Kompensator (183), der die Phasen der getrennten Empfangsdaten auf der Grundlage der geschätzten Übertragungsfunktion kompensiert.
Verfahren zum Empfangen in einem Codemultiplexzugriffssystem, das, bei einer festen Übertragungsrate, ein Signal mit einem verschachtelten Rahmen empfängt, wobei der Rahmen vor der Verschachtelung Informationsdaten variabler Länge und einen Fehlererfassungscode der nach den Informationsdaten zurecht gelegten Informationsdaten umfasst und des Weiteren eine einzelne Leerstelle hinter den Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode in dem Rahmen, um den Rest des Rahmens zu füllen, enthält, wenn die Summe aus der Informationsdatenlänge und der Fehlererfassungscodelänge geringer ist als die Rahmenlänge, die Verfahrensschritte umfassend: Entschachteln des empfangenen verschachtelten Rahmens, um Rahmen zu rekonstruieren, der die längenvariablen Informationsdaten, den Fehlererfassungscode der Informationsdaten und die Leerstelle, die hinter den Informationsdaten und dem Fehlererfassungscode in dem Rahmen platziert ist, enthält; Hereinnehmen eines Endbits in die empfangenen Informationsdaten und Teilen von empfangenen Daten in dem Rahmen durch vorbestimmte Daten, und Erfassen eines Fehlers des entschachtelten Rahmens vom Kopf der empfangenen Bits bis zum hereingenommenen Endbit; und Entscheiden, dass das hereingenommene Endbit das genaue Endbit der empfangenen Informationsdaten ist, wenn der entschachtelte Rahmen, erfasst an einem Punkt, an welchem die empfangenen Daten geteilt werden können, keinen Fehler hat, und Wiederholen des Vorgangs zur Erfassung eines Fehlers durch Verschieben des hereingenommenen Endbits, wenn der entschachtelte Rahmen einen Fehler hat.
Verfahren zum Empfangen nach Anspruch 19, bei dem der Schritt des Erfassens eines Fehlers das Empfangssignal vom Kopf des Empfangssignals bis zum hereingenommenen Endbit durch einen vorbestimmten Wert teilt und entscheidet, dass es keinen Fehler im Empfangssignal gibt, wenn der Rest Null ist.
Verfahren zum Empfangen nach Anspruch 19 oder 20, das entscheidet, dass die Position, die über der entschiedenen Endbitposition des Empfangssignals um die Fehlererfassungscodelänge liegt, wenn die Endbitposition der Informationsdaten ist, und diese angibt.
Verfahren zum Empfangen nach Anspruch 19, das: ein Signal mit Pilotsymbolen zusätzlich zu den Informationsdaten des Fehlererfassungscodes empfängt; die Pilotsymbole und die sich von den Pilotsymbolen unterscheidenden Empfangsdaten aus dem Empfangssignal trennt; eine Übertragungsfunktion des Ausbreitungsweges auf der Grundlage der getrennten Pilotsymbole abschätzt; und Phasen der getrennten Empfangsdaten auf der Grundlage der geschätzten Übertragungsfunktion kompensiert.
Sender nach Anspruch 1, dessen Multiplexer (104) den Fehlererfassungscode an einer festen Position im Rahmen zurechtlegt.
Sendeverfahren nach Anspruch 3, dessen Fehlererfassungscode an einer festen Position im Rahmen festgelegt ist.