DE69724808T2

DE69724808T2 - Mehrfachrahmen-synchronisierung für übertragungen über parallele kanäle

Info

Publication number: DE69724808T2
Application number: DE69724808T
Authority: DE
Inventors: Per-Olof Anderson; Lars Malm; Martin Bakhuizen; Eva Caisa CARNEHEIM
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-11-01
Also published as: JP2002374232A; HUP0000093A2; HUP0000093A3; US6215798B1; US20010000701A1; AU753790B2; EP0935867B1; JP3471346B2; HU223362B1; KR100423027B1; CA2271046A1; KR20000052854A; EP0935867A1; WO1998020655A1; DE69724808D1; AU4890497A; BR9712478A; BR9712478B1; JP2001506068A; CA2271046C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Synchronisation von Datenframes, die über mehrere parallele Kanäle übertragen werden, und insbesondere die Verwendung von Pseudo-Rauschsequenzen zum Ausrichten von über mehrere parallele Kanäle übertragenen Datenframes.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Zum Erreichen von höheren Datenübertragungsraten in Mobilfunk- bzw. Funktelefonsystemen werden Datenframes von einem Kommunikationskanal mit breiter Bandbreite für eine Übertragung sequentiell auf mehrere Kommunikationskanäle mit schmaler Bandbreite aufgeteilt, wie es in den PCT-Dokumenten WO 96/18248 und WO 95/31878 beschrieben ist. Aufgrund der schmaleren Bandbreite sind mehrere Kommunikationskaräle erforderlich. Über die Kommunikationskanäle übertragene Datenframes werden an einem Zielort rekonstruiert bzw. wiederhergestellt, um den ursprünglichen Datenstrom zu bilden. Verschiedene physikalische Kanäle des Mobilfunktelefonsystems sind voneinander unabhängig, und Ausbreitungsverzögerungszeiten durch das Mobilfunktelefonsystem variieren von einem physikalischen Kanal zu einem anderen. Wenn Datenframes beim Zielort empfangen werden, werden sie in der geeigneten Reihenfolge rekonstruiert, um den ursprünglichen Datenstrom zu bilden.
Um die Datenframes in der geeigneten Reihenfolge im Empfänger rekonstruieren zu können, wird Inband-Information in jeden Datenframe eingefügt. Die Inband-Information besteht typischerweise aus drei Bits, die eine parallele Kanalnummer identifizieren, die dem Datenframe zugeordnet worden ist, und Synchronisationsinformation, die die Position des Datenframes relativ zu Datenframes identifiziert, die anderen parallelen Kanälen zugeordnet sind. Eine Synchronisationsinformation ist deshalb erforderlich, weil die Ausbreitungsverzögerung durch das Mobilfunktelefonsystem zwischen unterschiedlichen physikalischen Kanälen variiert. Die Synchronisationsinformation wird dazu verwendet sicherzustellen, dass Datenframes von einem parallelen Kanal mit geeigneten Datenframes von einem anderen parallelen Kanal ausgerichtet werden.
Wenn die Datenframes beim Zielort empfangen werden, werden sie erneut in den geeigneten parallelen Kanal assembliert, wie es durch die Inband-Information für eine Identifikation für parallele Kanäle bestimmt ist. Obwohl die Zugehörigkeit von parallelen Kanälen zu jedem Datenframe sofort bekannt ist, wenn er einmal beim Zielort empfangen wird, muss die Ausrichtung von Datenframes von einem parallelen Kanal zu einem anderen aus einer Reihe von Datenframes vom selben parallelen Kanal bestimmt werden. Eine Lösung verwendet ein einziges Bit zum Synchronisieren der Datenframes. Für längere Verzögerungsvarianten ist jedoch ein einziges Bit unzureichend. Eine weitere Lösung verwendet eine Reihe von Bits mit einer logischen Eins, der logische Nullen folgen. Eine Synchronisation zwischen den Datenframes wird nur gebildet, nachdem eine ausreichende Anzahl von Datenframes empfangen sind. Wenn die Datenframes von den parallelen Kanälen einmal ausgerichtet sind, wird der ursprüngliche Datenstrom rekonstruiert bzw. wiederhergestellt.
Ein erster Nachteil, der zum gegenwärtigen Verfahren zur Synchronisation gehört, besteht darin, dass eine große Anzahl von Datenframes von einem parallelen Kanal empfangen werden muss, bevor eine Synchronisation erreicht wird.
Ein zweiter Nachteil enthält Bitfehler, die häufig an der Luftschnittstelle von Mobilfunktelefonsystemen auftreten. Das aktuelle Verfahren zur Synchronisation ist nicht widerstandsfähig gegenüber Bitfehlern, und eine Synchronisation kann verloren werden.
Ein dritter Nachteil besteht in dem Erfordernis, dass Information zur Identifikation von parallelen Kanälen in jeden der Datenframes eingefügt werden muss. Diese Information ist ein "Zusatz", der die gesamte Bandbreite der Übertragung reduziert.
Das Dokument EP 0 659 001 , das hierin nachfolgend D1 genannt wird, betrifft eine Synchronisation von parallelen Daten. Bei dem vom Prüfer zitierten Ausführungsbeispiel, das in Spalte 8, Zeilen 26–42, offenbart ist, werden die parallelen Daten auf parallelen Kanälen übertragen. Auf der Sendeseite wird ein festes Synchronisationsmuster "0101" gleichzeitig zum führenden Ende von Daten in jedem Kanal hinzugefügt. Eine Synchronisation wird dann im Empfänger auf einen Empfang von nur einem Frame auf einem jeweiligen Kanal durchgeführt. Aus dieser Offenbarung ist es weiterhin offensichtlich, dass Zeitversätze bezüglich der Größe einer Hälfte eines Zeitschlitzes (Frames) oder größer nicht aufgelöst werden können, da das Synchronisationsmuster in darauffolgenden Zeitschlitzen dasselbe ist. Dies wird auch in Spalte 8, Zeilen 56–58, bestätigt, wo darüber informiert wird, dass Zeitversätze innerhalb eines Zeitschlitzes absorbiert werden können.
Das US-Patent 5392289 offenbart eine PN-Sequenz, die zu Synchronisationszwecken verwendet wird. Der Grund für ein Auswählen einer PN-Sequenz anstelle von irgendeinem anderen Typ von Code besteht im Ermöglichen von Messungen der Fehlerrate auf dem Kanal.
Es wäre vorteilhaft, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren von Datenframes zu erfinden, ohne dass ein Empfang einer großen Anzahl von Datenframes erforderlich ist. Es wäre auch vorteilhaft, wenn ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung einen besseren Schutz gegenüber Bitfehlern zur Verfügung stellen würden. Weiterhin wäre es vorteilhaft, wenn ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung die Notwendigkeit zum Einfügen von Information über eine Nummer eines parallelen Kanals in die Datenframes eliminieren würden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Problem, das im Stand der Technik identifiziert wird, besteht darin, zu ermöglichen, dass Datenframes nach einer Übertragung über eine Anzahl von parallelen Kanälen synchronisiert werden, wenn die Verzögerungen auf den parallelen Kanälen sich sehr unterscheiden, und bei einem Empfang von nur einigen Frames auf jedem Kanal.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Empfangen einer seriellen Sequenz von Datenframes und zum Gruppieren des Stroms in Gruppen von Frames gemäß den Ansprüchen 9 bzw. 1. Die Frames in jeder Gruppe sind über eine Anzahl von parallelen Übertragungskanälen so vorgesehen, dass jeder Frame für einen separaten Kanal vorgesehen ist. Vor einer Übertragung ist wenigstens ein Bit von einer vorbestimmten, sich wiederholenden PN-Sequenz in jedem Frame enthalten; sequentielle Bits der PN-Sequenz werden in sequentielle Gruppen von Frames eingefügt.
Das Problem wird gemäß der Erfindung auch durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Empfangen der so erzeugten Datenframes gemäß den Ansprüchen 18 bzw. 14 gelöst. Die PN-Synchronisationssequenzbits werden von den Frames extrahiert, und für jeden parallelen Kanal wird eine eindeutige Sequenz in den sequentiell empfangenen PN-Sequenzbits identifiziert. Die relativen Positionen dieser eindeutigen Sequenzen werden zum Ausrichten der empfangenen Datenframes und zum erneuten Gruppieren von Gruppen von übertragenen Datenframes verwendet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verstehen der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung Bezug genommen, und zwar genommen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
1 ein funktionelles Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wobei eine einzige Pseudo-Rauschsequenz als Synchronisationssequenz verwendet wird;
2 ein funktionelles Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, wobei jeder parallele Kanal einer anderen Pseudo-Rauschsynchronisationssequenz zugeordnet wird;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Synchronisieren und Übertragen von Datenframes gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Empfangen und Synchronisieren von Datenframes gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Kurz gesagt weist die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Synchronisieren von Datenframes von einem Datenstrom mit einer breiten Bandbreite auf, der aufgeteilt ist und über eine Vielzahl von parallelen Kanälen in einem Mobilfunktelefonsystem übertragen wird. Eine Ausrichtung zwischen gleich positionierten Datenframes innerhalb unterschiedlicher paralleler Kanäle wird durch Einfügen eines gemeinsamen Bits von einer sich wiederholenden Pseudo-Rauschsynchronisationssequenz in gleich positionierte Datenframes vor einer Übertragung erreicht. Auf ein Empfangen der Datenframes bei einem Zielort-Empfänger hin wird das Synchronisationsbit von jedem Datenframe extrahiert. Eine Reihe von sequentiellen Synchronisationsbits von jedem parallelen Kanal wird mit der ursprünglichen Pseudo-Rauschsynchronisationssequenz verglichen, um die Position jedes Datenframes relativ zu den anderen Datenframes zu identifizieren, um den ursprünglichen Datenstrom mit breiter Bandbreite zu rekonstruieren.
Nimmt man nun Bezug auf 1, ist dort ein funktionelles Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Ein Datenstrom mit breiter Bandbreite 100, der aus Datenframes 110 besteht, tritt in einen Sende-Synchronisierer 120 ein. Der Sende-Synchronisierer 120 demultiplext den Datenstrom mit breiter Bandbreite 100 und ordnet einzelne Datenframes 110 charakteristischen parallelen Kanälen 170A–P zu. Der Sende-Synchronisierer 120 fügt eine Identitätsinformation für einen parallelen Kanal, die aus Identifikationsbits besteht, und Synchronisationsinformation in jeden Datenframe 110 ein. Der Sende-Synchronisierer 120 sendet dann die den parallelen Kanälen 170A–P zugeordneten Datenframes 110 über das Mobilfunktelefonnetz 130. Das Mobilfunk- bzw Funktelefonnetz 130 weist eine Vielzahl von physikalischen Kanälen 140 auf. Datenframes 110 werden bei einem Zielort-Empfänger empfangen und treten in einen Empfangs-Synchronisierer 145 ein. Der Empfangs-Synchronisierer 145 extrahiert Identitäts- und Synchronisationsinformation für einen parallelen Kanal von jedem Datenframe 110 und rekonstruiert den ursprünglichen Datenstrom mit breiter Bandbreite 100 durch Multiplexen der einzelnen Datenframes 110 in einen einzigen Datenstrom.
Der Sende-Synchronisierer 120 und der Empfangs-Synchronisierer 145 stellen eine Einrichtung zum Erzeugen einer Pseudo-Rausch-(PN-)Synchronisationssequenz 150 zur Verfügung, die aus einzelnen Bits 160 besteht. PN-Sequenzen sind in der Industrie wohlbekannt und sind in einem Buch mit dem Titel "Spread Spectrum Communications" von den gemeinsamen Autoren Marvin K. Simon, Jim K. Ohmura, Robert A. Scholtz und Barry K. Levitt beschrieben. Die PN-Sequenz 150 wird durch eine PN-Sequenzquelle 159 erzeugt, wie beispielsweise dadurch, dass sie aus einem Speicher herausgeschoben werden. Ein PN-Generator, wie beispielsweise ein Mikroprozessor, kann auch programmiert werden, um die PN-Sequenz 150 im Sende-Synchronisierer 120 und im Empfangs-Synchronisierer 145 zu erzeugen. Die Sequenz 150 hat K Bits bezüglich der Länge, wobei K durch den Ausdruck K ≥ 2D + 1 bestimmt ist und wobei D gleich der maximalen Ausbreitungsverzögerungsdifferenz zwischen allen physikalischen Kanälen 140 über das Mobilfunktelefonnetz 130 ist, wie es durch die Anzahl von Datenframes gemessen wird, die auf einem physikalischen Kanal 140 über das Mobilfunktelefonnetz 130 während der Ausbreitungsverzögerungsdifferenz übertragen werden können. Es existieren solche PN-Sequenzen für irgendein K, und beispielsweise ist eine PN-Sequenz mit 13 Bits "0010011011110" und ist eine PN-Sequenz mit 15 Bits "000100110101111".
Eine Eigenschaft von PN-Sequenzen enthält eine sequentielle Serie von Bits innerhalb der PN-Sequenz, die als eindeutige Sequenz 155 bekannt ist. Die eindeutige Sequenz 155 ist die kleinste Anzahl N von Bits, die zum Bestimmen einer Position eines Bits 160 innerhalb der PN-Sequenz 150 relativ zu anderen Bits 160 in der PN-Sequenz 150 nötig sind. Obwohl die Anzahl von Bits N, die die eindeutige Sequenz 155 bilden, mit der Anzahl von Bits K, die die PN-Sequenz 150 bilden, variiert, ist N in einer sorgfältig ausgewählten PN-Sequenz kleiner als K. Es wird verstanden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeinen bestimmten Wert K beschränkt ist.
Wenn Datenframes 110 in den Sende-Synchronisierer 120 eintreten, werden die Datenframes 110 sequentiell einer Vielzahl von parallelen Kanälen 170A–P zugeordnet. Datenframes, die unterschiedlichen parallelen Kanälen 170A–P zugeordnet sind, die in der Vielzahl von parallelen Kanälen 170A–P bei derselben sequentiellen Position ausgerichtet sind, bilden eine Datenframe-Gruppe 180. Vor einer Übertragung über das Mobilfunktelefonnetz 130 fügt der Sende-Synchronisierer 120 Information in einen jeweiligen Datenframe 110 ein, die den parallelen Kanal identifiziert, zu welchem der jeweilige Datenframe 110 zugeordnet worden ist. Beispielsweise besteht in dem Fall, in welchem acht Kanäle verfügbar sind, die Kanal-Identitätsinformation aus drei Bits. Weiterhin werden Datenframes in jeder Gruppe von Datenframes 180 mit einem einzelnen Bit 160 von der PN-Synchronisationssequenz 150 eingefügt, wo sequentielle Gruppen von Datenframes 180 sequentielle Bits 160 von der Synchronisationssequenz 150 empfangen. Wenn die Sequenz einmal ausgeschöpft ist, führt die Sequenz 150 einen Zeilenumbruch durch und wird wiederholt. Die parallelen Kanäle 170A–P werden dann über die Vielzahl von physikalischen Kanälen 140 übertragen, die das Mobilfunktelefonnetz 130 aufweist. Ein beispielhaftes Mobilfunktelefonnetz 130 kann eine Vielzahl von Basisstationen enthalten, die mit einer Vielzahl von drahtlosen Telefonen über eine Luftschnittstelle kommunizieren, und die weiterhin miteinander und mit einem öffentlichen Fernsprechwählnetz über eine Basisstationssteuerung und Funkvermittlungsstellen kommunizieren.
Auf ein Ankommen am Zielort hin wird die Identitätsinformation für einen parallelen Kanal aus jedem Datenframe 110 extrahiert, und parallele Kanäle 170A–P werden identifiziert. Aufgrund der sich ändernden Ausbreitungsverzögerung auf den physikalischen Kanälen 140 sind die Datenframes 110 jedoch nicht ausgerichtet, um die Gruppen von Datenframes 180 zu bilden, die zum Rekonstruieren des ursprünglichen Datenstroms mit breiter Bandbreite 100 nötig sind. Der Empfangs-Synchronisierer 145 extrahiert daher das PN-Synchronisationsbit 160 aus jedem Datenframe 110 und identifiziert eine eindeutige Sequenz 155 aus N Bits für jeden parallelen Kanal 170A–P. Der Empfangs-Synchronisierer 145 vergleicht die eindeutigen Sequenzen 155 mit der PN-Sequenz 150 und identifiziert die Position jeder eindeutigen Sequenz 155 in der PN-Sequenz 150. Die Ergebnisse dieses Vergleichs werden dazu verwendet, die Datenframes in den parallelen Kanälen 170A–P auszurichten. Wenn die Datenframes 110 mit den parallelen Kanälen 170A–P einmal ausgerichtet sind, wird der ursprüngliche Datenstrom mit breiter Bandbreite 100 durch Entfernen des Synchronisationsbits 160 und der Identitätsinformation für einen parallelen Kanal und durch Multiplexen der Datenframes 110, die zu derselben Gruppe von Datenframes 180 gehören, rekonstruiert. Aus nachfolgenden Datenframes 110 extrahierte nachfolgende Bits 160 erzeugen ein gleitendes Fenster von Bits 160, die die eindeutigen Sequenzen 155 der PN-Sequenz 150 bilden.
Bei einem gegenüber dem in 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel alternativen Ausführungsbeispiel wird jedem parallelen Kanal 170A–P ein charakteristischer bzw. separater physikalischer Kanal 140 gemäß einer vordefinierten Zuordnung zugeordnet. Während beim ersten Ausführungsbeispiel jeder parallele Kanal 170A–P über irgendeinen physikalischen Kanal 140 des Mobilfunktelefonnetzes 130 übertragen werden könnte, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel jeder parallele Kanal 170A–P einem spezifischen physikalischen Kanal 140 zugeordnet. Durch Auferlegen dieser Anforderung ist sich der Empfangs-Synchronisierer 145 darüber bewusst, welcher parallele Kanal 170A–P über welchen physikalischen Kanal 140 des Mobilfunktelefonnetzes 130 empfangen wird. Somit muss Information, die den parallelen Kanal identifiziert, zu welchem die Datenframes 110 zugeordnet sind, nicht in den Datenframe 110 eingefügt werden.
Ein Beispiel für eine vordefinierte Zuordnung bzw. Zuteilung in einem Zeitvielfachzugriffssystem besteht im Zuordnen des ersten parallelen Kanals 170A zu dem Zeitschlitz mit niedrigster Nummer, wobei darauffolgende parallele Kanäle 170B–P darauffolgenden Zeitschlitzen zugeordnet sind. Die vordefinierte Zuordnung kann geändert werden, solange sowohl der Sende-Synchronisierer 120 als auch der Empfangs-Synchronisierer 145 beide über die Änderung durch eine Signalgabe oder angegebene Regeln informiert werden.
Nimmt man nun Bezug auf 2, ist dort ein funktionelles Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel funktioniert auf eine Weise, die konsistent mit derjenigen des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist, außer dass separate Identitätsinformationsbits für einen parallelen Kanal nicht in die Datenframes 110 eingefügt werden. Statt dessen wird jeder parallele Kanal 170A–P einer charakteristischen PN-Sequenz 151A–P zugeordnet. Sowohl der Sende-Synchronisierer 120 als auch der Empfangs-Synchronisierer 145 sind entweder in einem Speicher oder über einen PN-Sequenzgenerator mit Kopien der PN-Sequenzen 151A–P programmiert und können die relative Position von irgendeinem Bit 160 aus irgendeiner PN-Sequenz 151A–P relativ zu Bits 160 aus irgendeiner anderen PN-Sequenz 151A–P bestimmen. Für eine gegebene Länge von Bits K gibt es eine feste Anzahl von charakteristischen PN-Sequenzen mit den gewünschten Eigenschaften. Die Anzahl von charakteristischen PN-Sequenzen wird größer, wenn die Länge von K größer wird. Daher kann es nötig sein, die Länge K der PN-Sequenzen zu erhöhen, die zum Erhalten von genügenden PN-Sequenzen verwendet werden, um die Anzahl von parallelen Kanälen 170A–P unterzubringen.
Bits 160 von den PN-Sequenzen 151A–P werden in die Datenframes 110 auf eine Weise eingefügt und daraus extrahiert, die konsistent mit derjenigen ist, die für 1 beschrieben ist, außer dass charakteristische PN-Sequenzen 151A–P für einen jeweiligen parallelen Kanal 170A–P verwendet werden. Der Empfangs-Synchronisierer identifiziert, welcher parallele Kanal 170A–P über welchen physikalischen Kanal 140 übertragen wird, indem die PN-Sequenz, die auf einem jeweiligen physikalischen Kanal 140 empfangen wird, an Kopien der PN-Sequenzen 151A–P angepasst wird, die den parallelen Kanälen 170A–P zugeordnet sind. Zusätzlich vergleicht der Empfangs-Synchronisierer eindeutige Sequenzen 156A–P mit den PN-Sequenzen 151A–P, um Datenframes 110 der verschiedenen parallelen Kanäle 170A–P auszurichten.
Die in 1 und in 2 gezeigten Ausführungsbeispiele fügen ein einzelnes Bit aus der PN-Sequenz in einen jeweiligen Datenframe ein. Zum Bereitstellen eines besseren Schutzes gegenüber Bitfehlern können zwei oder mehrere Bits aus der PN-Synchronisationssequenz in einen jeweiligen Datenframe eingefügt werden. Dies erfordert eine längere PN-Sequenz, da mehrere Bits bei jedem Datenframe verwendet werden, erhöht aber die Wahrscheinlichkeit, dass Bitfehler erfasst werden. Zusätzlich ist deshalb, weil der Datenframe zur Übertragung über das Mobilfunktelefonsystem unterteilt wird und mit anderen Datenframes verschachtelt wird, noch ein weiterer Schutz gegenüber Bitfehlern möglich, indem die zwei oder mehreren Bits in nicht aufeinanderfolgende Bitpositionen im Datenframe eingefügt werden. Somit werden die PN-Sequenzbits zu unterschiedlichen Zeiten übertragen, was die Wahrscheinlichkeit verringert, dass alle Bits Bitfehlern ausgesetzt werden.
Nimmt man nun Bezug auf 3, ist dort ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Synchronisieren und zum Übertragen von Datenframes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Datenframes, die den Datenstrom mit breiter Bandbreite aufweisen, werden parallelen Kanälen zugeordnet und in Datenframe-Gruppen gruppiert (Schritt 300). In jedem Datenframe innerhalb einer Datenframe-Gruppe wird wenigstens ein Bit aus der PN-Synchronisationssequenz eingeführt (Schritt 310). Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein einziges Bit in jeden Datenframe der Datenframe-Gruppe eingefügt. Gemäß einem weiteren Aspekt werden mehr als ein Bit in die Gruppe von Datenframes eingefügt. Gemäß einem weiteren Aspekt werden mehrere Bits in unterschiedliche Positionen innerhalb des Datenframes eingefügt. Gemäß einem weiteren Aspekt wird jeder parallele Kanal einer anderen PN-Synchronisationssequenz zugeordnet.
Wenn die Synchronisationsinformation einmal in die Datenframes eingefügt ist, werden die Datenframes über das Mobilfunk- bzw. Funktelefonnetz übertragen (Schritt 320). Eine Bestimmung wird diesbezüglich durchgeführt, ob es mehrere Datenframes gibt, die zu übertragen sind (Schritt 330). Wenn es keine weiteren Datenframes gibt, die zu übertragen sind, endet der Prozess. Sonst wird der Prozess für die nächste Gruppe von Datenframes unter Verwendung von nachfolgenden Bits aus der PN-Synchronisationssequenz wiederholt.
Nimmt man Bezug auf 4, ist dort ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Empfangen und zum Synchronisieren von Datenframes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Auf ein Empfangen von Datenframes vom Mobilfunktelefonnetz hin (Schritt 400), werden die PN-Synchronisationsbits aus jedem Datenframe extrahiert (Schritt 410), um eine eindeutige Sequenz zu bilden. Die eindeutige Sequenz für jeden parallelen Kanal wird mit der PN-Synchronisiationssequenz verglichen, die dem parallelen Kanal zugeordnet ist (Schritt 430), um die Position eines jeweiligen Datenframes relativ zu den anderen zu bestimmen. Die Datenframes von den verschiedenen parallelen Kanälen werden dann ausgerichtet (Schritt 440), und der ursprüngliche Datenstrom wird rekonstruiert bzw. wiederhergestellt. Es wird eine Bestimmung diesbezüglich durchgeführt, ob die Übertragung beendet ist (Schritt 450). Wenn die Übertragung beendet ist, endet der Prozess; sonst wiederholt sich der Prozess für die nächste Gruppe von Datenframes.
Obwohl die Beschreibung der vorliegenden Erfindung die Verwendung von parallelen Kanälen mit unterschiedlichen Zeitschlitzen einer Trägerfrequenz in einem Zeitvielfachzugriffssystem beschrieb, ist die vorliegende Erfindung auch auf andere Systeme anwendbar, wie beispielsweise auf ein Codemultiplex-Vielfachzugriffssystem, wobei parallele Kanäle unterschiedliche Spreizcodes einer Trägerfrequenz, wie beispielsweise Walsh-Codes, aufweisen.

Claims

Verfahren zum Synchronisieren von Datenframes zur Übertragung über eine Vielzahl von parallelen Kanälen, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Empfangen eines sequentiellen Eingangsstroms (100) von Datenframes (110); Gruppieren (300) des sequentiellen Eingangsstroms von Datenframes in Gruppen (180) von Datenframes; für jede Gruppe von Frames Bereitstellen der Frames für eine Übertragung über die Vielzahl von parallelen Kanälen, wobei ein jeweiliger Datenframe innerhalb einer Gruppe auf einem separaten parallelen Kanal übertragen wird; Einfügen (310) von wenigstens einem Bit aus einer vorbestimmten, sich wiederholenden PN-Synchronisationssequenz in die Datenframes (110) einer Gruppe (180), wobei sequentielle Bits der PN-Synchronisationssequenz in sequentielle Gruppen von Datenframes eingefügt werden; und Übertragen (320) der Datenframes.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt zum Einfügen von Identitätsinformation für einen parallelen Kanal in einen jeweiligen Datenframe enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von parallelen Kanälen durch ein Mobilfunk- bzw. Funktelefonnetz unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Mobilfunktelefonnetz eine Vielzahl von Kanälen in der Form von Zeitschlitzen einer Trägerfrequenz in einem Zeitvielfachzugriffssystem aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Mobilfunktelefonnetz eine Vielzahl von Kanälen in der Form von Spreizcodes einer Trägerfrequenz in einem Codemultiplex-Vielfachzugriffssystem aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder parallele Kanal einem zuvor zugeordneten physikalischen Kanal entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine gemeinsame, sich wiederholende PN-Sequenz für alle parallelen Kanäle verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zu jedem parallelen Kanal eine zuvor zugeordnete und charakteristische, sich wiederholende PN-Synchronisationssequenz gehört, wobei die charakteristischen, sich wiederholenden PN-Synchronisationssequenzen eine bekannte Ausrichtung zueinander haben.
Vorrichtung zum Synchronisieren von Datenframes zur Übertragung über eine Vielzahl von parallelen Kanälen in einem Kommunikationssystem, gekennzeichnet durch: eine Schnittstelle zum Empfangen eines sequentiellen Stroms (100) von Datenframes (110) mit einer ersten Datenrate; eine Schnittstelle zum Übertragen von Daten über eine Anzahl von Datenkanälen (140) mit einer niedrigeren Datenrate als der ersten Datenrate; eine Einrichtung (159) zum Erzeugen einer sich wiederholenden PN-Synchronisationssequenz; und einen Sende-Synchronisierer (120) zum Gruppieren des empfangenen Stroms (100) von Datenframes in Gruppen (180) von Datenframes zur Übertragung über die Vielzahl von parallelen Kanälen (140), wobei jeder der Datenframes (110) innerhalb der Gruppe (180) über einen separaten parallelen Kanal (140) übertragen wird, wobei der Sende-Synchronisierer weiterhin eingerichtet ist, wenigstens ein Bit (310) aus der sich wiederholenden PN-Synchronisationssequenz in die Datenframes (110) einer Gruppe (180) einzufügen, so dass sequentielle Gruppen von Frames sequentielle Bits aus der Synchronisationssequenz empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, die weiterhin eine Einrichtung zum Einfügen einer Identitätsinformation für einen parallelen Kanal in jeden Datenframe aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Kommunikationssystem ein Mobilfunk- bzw. Funktelefonsystem aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Mobilfunktelefonsystem eine Zeitvielfachzugriffs-Luftschnittstelle hat und ein Kanal einen charakteristischen Zeitschlitz der Trägerfrequenz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Mobilfunktelefonsystem eine Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Luftschnittstelle hat und ein Kanal einen charakteristischen Spreizcode aufweist.
Verfahren zum Synchronisieren (440) von Datenframes (110), die über eine Vielzahl von parallelen Kanälen (140) empfangen (400) werden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Extrahieren (410) von wenigstens einem PN-Synchronisationssequenzbit von jedem der Datenframes (110), die über die Vielzahl von parallelen Kanälen (140) empfangen werden, um eine Synchronisationssequenz für jeden der parallelen Kanäle zu bilden; Identifizieren (420) einer eindeutigen Sequenz für jeden der parallelen Kanäle aus den PN-Synchronisationssequenzbits, die von sequentiellen Datenframes extrahiert sind, die über die jeweiligen parallelen Kanäle empfangen sind; Vergleichen (430) der Positionen der eindeutigen Sequenzen, die von jedem der Kanäle identifiziert sind, miteinander; und Ausrichten (440) der Datenframes basierend auf den relativen Positionen der eindeutigen Sequenzen.
Verfahren nach Anspruch 14, das weiterhin den Schritt zum Extrahieren von Identitätsinformation für einen parallelen Kanal von jedem der Datenframes enthält.
Verfahren nach Anspruch 14, das weiterhin den Schritt zum Bestimmen der Identität der parallelen Kanäle basierend darauf enthält, auf welchem physikalischen Kanal die Datenframes empfangen wurden.
Verfahren nach Anspruch 14, das weiterhin den Schritt zum Bestimmen der Identität der parallelen Kanäle basierend auf einer zuvor zugeordneten und charakteristischen PN-Synchronisationssequenz aufweist, die zu jedem Kana l gehört.
Vorrichtung zum Synchronisieren von Datenframes, die über eine Vielzahl von parallelen Kanälen (140) empfangen werden, gekennzeichnet durch: eine Einrichtung (159) zum Erzeugen einer sich wiederholenden PN-Synchronisationssequenz; und einen Empfangs-Synchronisierer (145) zum Extrahieren von PN-Synchronisationssequenzbits aus sequentiell empfangenen Datenframes (110) und zum Liefern der extrahierten PN-Synchronisationsbits in eine PN-Synchronisationssequenz für jeweils einen jeweiligen parallelen Kanal, welcher Empfangs-Synchronisierer weiterhin eingerichtet ist, um eine eindeutige Sequenz der PN-Synchronisationssequenz jedes parallelen Kanals zu identifizieren, und dazu eingerichtet ist, die relativen Positionen der eindeutigen Sequenzen gegenüber der PN-Synchronisationssequenz jedes parallelen Kanals zum Ausrichten der Datenframes der verschiedenen parallelen Kanäle zu verwenden, um die parallelen Beziehungen wie dann, wenn sie übertragen wurden, zurückzubekommen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, die weiterhin eine Einrichtung zum Bestimmen einer Identität für einen parallelen Kanal basierend auf Information aufweist, die von jedem Datenframe extrahiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, die weiterhin eine Einrichtung zum Bestimmen einer Identität für einen parallelen Kanal basierend auf einer zu einem jeweiligen Kanal gehörenden, zuvor zugeordneten und charakteristischen PN-Synchronisationssequenz aufweist.