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Die
Erfindung betrifft eine Mobilstation, die angepasst ist um in einem
Funkkommunikationssystem verwendet zu werden, wobei die Mobilstation einschließt: eine
Empfänger-Vorrichtung, die
angepasst ist zum Empfangen von Blöcken von verzerrten bzw. sinnentstellten
Informationsbits bei einer ersten Rate, und eine erste Erfassungsvorrichtung,
die angepasst ist zum Erfassen von Informationsbits von den sinnentstellten
Informationsbits.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Senden elektronischer
Information von einer ersten Kommunikationseinrichtung zu einer
zweiten Kommunikationseinrichtung in einem Funkkommunikationssystem,
und ein Kommunikationssystem.
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Häufig wird
beim Senden von Digitalinformation von einer ersten Kommunikationseinrichtung
zu einer zweiten Kommunikationseinrichtung die Information als Blöcke von
Informationsbits gesendet. Beispielsweise werden bei Zeitaufteilungsmehrfachzugriffssystemen
bzw. TDMA-Systemen eine Anzahl von Digitalsignalen in einen einzelnen
Hochgeschwindigkeitskanal verschachtelt, d.h., der Kanal besteht
aus einer Anzahl von Unterkanälen,
die Dienste für
eine Anzahl von Kommunikationseinrichtungen statt einer bereitstellt.
Daher wird die Information beim Senden von Information zu einer
gegebenen Kommunikationseinrichtung als Blöcke von Informationsbits gesendet.
In TDMA-Systemen wird die Kommunikation während kontinuierlich wiederholter Zeitintervalle,
sogenannter Zeitschlitze, durchgeführt, über welche zwei Einrichtungen
verbindbar sind, d.h., Blöcke
von Informationsbits werden mit einer gegebenen Rate dazwischen übertragen.
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Eine
Mobilstation oder ein Mobiltelefon, das im Stande ist, Information
wie z.B. Sprach- und/oder Datensignale über einen Zellularkommunikationskanal
oder eine andere Luftschnittstelle zu senden und/oder zu empfangen,
umfasst einen Funksenderempfänger.
Beim Senden von Information von einer ersten Kommunikationseinrichtung,
z.B. einer Basisstation, zu einer zweiten Kommunikationseinrichtung,
z.B. einer Mobilstation, über
eine Kommunikationsverbindung in einem Funkkommunikationssystem
ist es wohlbekannt, dass die gesendeten Signale einer Verzerrung
ausgesetzt sind, z.B. als ein Ergebnis von Intersymbolinterferenz
(ISI), die durch den physikalischen Kanal eingefügt wird. Demnach sind von dem
Empfänger
in der zweiten Kommunikationseinrichtung empfangene Signale verzerrte
Versionen der ursprünglich
von der ersten Kommunikationseinrichtung gesendeten Signale.
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Wenn
demnach Blöcke
von Digitalinformation von einer ersten Kommunikationseinrichtung
zu einer zweiten Kommunikationseinrichtung über eine Kommunikationsverbindung
oder einen Kanal gesendet werden, können gegebenenfalls Blöcke verzerrter
bzw. sinnentstellter Informationsbits in der zweiten Kommunikationseinrichtung
empfangen werden. Als einer Folge davon muss beim Empfangen von Blöcken von
Digitalinformationsbits das Erfassen der Informationsbits auf der
Basis der empfangenen verzerrten Information vorgenommen werden,
um die Informationsbits, die ursprünglich gesendet worden sind,
wiederherzustellen, d.h., Informationsbits werden aus den empfangenen
verzerrten Informationsbits erfasst.
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EP 512 712 A offenbart
eine Empfangseinheit für
ein tragbares Telefonsystem, wobei die Einheit zwei Entzerrer unterschiedlicher
Arten umfasst und einen Entzerr-Controller zum Auswählen eines der
beiden abhängig
von der Art erfassten Schwunds.
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US 5 805 638 A offenbart
ein mobiles Telefon, das abhängig
von einer geschätzten
Dopplerverzögerung
zwischen einem Entzerrer und einem Differenzialdetektor umschaltet.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Mobilstation
des oben erwähnten Typs
bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird das
Ziel durch eine Mobilstation des oben erwähnten Typs erreicht, wobei
die Mobilstation ferner einschließt: eine zweite Erfassungsvorrichtung,
die eingerichtet ist, um wenn die Qualität der empfangenen Blöcke von
Informationsbits oberhalb eines gegebenen Pegels liegt, Informationsbits
aus den verzerrten Informationsbits unter Verwendung von weniger
Rechenressourcen zu erfassen als die erste Erfassungsvorrichtung,
und eine Schätzvorrichtung,
die eingerichtet ist zum Abschätzen
der Qualität
eines oder mehrerer empfangener Blöcke von Informationsbits, und,
basierend darauf, zu bestimmen, ob die erste oder die zweite Erfassungsvorrichtung
beim Erfassen von Informationsbits zu verwenden ist.
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Die
Erfindung basiert auf dem Umstand, dass eine Zahl von Aufgaben in
einer Mobilstation in Software implementiert sind und durch die
Verwendung der selben Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden,
d.h., zu einem gewissen Grad teilen eine Zahl von Aufgaben die Rechenressourcen,
die in der Mobilstation vorliegen. Demnach können Rechenressourcen in vorteilhafter
Weise von einem Prozess wenn möglich
zu einem anderen Prozess bewegt werden. Es ist von großem Interesse
bei Kommunikationseinrichtungen mit eingeschränktem Rechenumfang wie z.B.
Mobilstationen, da es eine optimale Benutzung der gegebenen Rechenressourcen
ermöglicht.
Gemäß der Erfindung
können
Rechenressourcen, die beim Verwenden der zweiten Erfassungsvorrichtung
statt der ersten Erfassungsvorrichtung freigesetzt werden, für andere
Zwecke in der Mobilstation verwendet werden. Alternativ kann die
freigesetzte Rechenressource eingespart werden, was zu einem geringeren
Leistungsverbrauch führt,
und als eine Folge hiervon, wenn die Mobilstation durch eine Batterie
mit Energie versorgt wird, wird sich die maximale Betriebszeit zwischen
Wiederaufladevorgängen
der Batterie ausdehnen (sowohl die Sprechzeit als auch die Bereitschaftszeit).
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In Übereinstimmung
mit einer zweckdienlichen Ausführungsform
ist eine solche Mobilstation angepasst, um wenn sie in einem ersten
Modus betrieben wird, in dem die empfangenen Blöcke von Informationsbits mit
einer ersten Rate empfangen werden und die erste Erfassungsvorrichtung
verwendet wird, und wenn die geschätzte Qualität oberhalb eines vorbestimmten
ersten Schwellwertes liegt, in einen zweiten Betriebsmodus zu wechseln,
in welchem Blöcke
von Informationsbits mit einer ersten Rate empfangen werden und
die zweite Erfassungsvorrichtung verwendet wird.
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Hierbei
ist es möglich,
einen ersten Schwellwert zu spezifizieren, den die geschätzte Qualität übersteigen
muss vor dem Ändern
der ersten zur zweiten Erfassungsvorrichtung. Beispielsweise ermöglicht dies
das Spezifizieren des Umfangs an Rechenressourcen, die in Übereinstimmung
mit der Abschätzung
freigesetzt werden müssen,
bevor eine alternative Verwendung davon interessant ist, z.B. kann
dies der Fall sein, wenn gewünscht
wird, die freigesetzten Rechenressourcen nur für eine gegebenen Aufgabe zu
verwenden, die einen gegebenen Umfang an Ressourcen erfordert.
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In Übereinstimmung
mit einer speziellen zweckdienlichen Ausführungsform ist die Mobilstation
angepasst, um wenn sie im ersten Modus oder im zweiten Modus betrieben
wird und wenn die geschätzte
Qualität
oberhalb eines vorbestimmten zweiten Schwellwertes liegt, zu einem
dritten Betriebsmodus zu wechseln, in welchem die Blöcke an Informationsbits
mit einer zweiten Rate empfangen werden, die höher ist als die erste Rate,
und die zweite Erfassungsvorrichtung verwendet wird. Dies ist von
großem
Interesse, da die freigesetzten Ressourcen als ein Ergebnis der
Verwendung der weniger komplexen zweiten Erfassungsvorrichtung beim Empfangen
eines qualitativ hochwertigen Signals verwendet werden zum Erhöhen der
Rate an empfangener Information in der Mobilstation, d.h. der Informationsdurchsatz
wird erhöht.
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Vorzugsweise
ist die Mobilstation angepasst, um wenn sie im dritten Modus betrieben
wird und wenn die geschätzte
Qualität
unterhalb eines vorbestimmten dritten Schwellwertes liegt, in den
zweiten Betriebsmodus zu wechseln. In dieser Situation werden Kanalbedingungen
als unterhalb eines gegebenen Pegels befunden und demnach wird die
Senderate verringert. Daher wird die Rate, mit der Informationsbitblöcke empfangen
werden, reduziert und als eine Folge davon werden weniger Rechenressourcen
durch die Empfangsvorrichtung benötigt. In dieser Ausführungsform
der Erfindung wird die zweite Erfassungsvorrichtung verwendet. Daher
können
die freigesetzten Rechenressourcen – verglichen mit der Verwendung
der ersten Erfassungsvorrichtung – verwendet werden für andere
Zwecke oder in einem geringeren Energieverbrauch resultieren. Es
wird darauf hingewiesen, dass der dritte Schwellwert gleich dem
zweiten Schwellwert sein kann, falls erforderlich.
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Vorzugsweise
ist die Mobilstation angepasst, um wenn sie in den zweiten Modus
oder den dritten Modus betrieben wird und wenn die geschätzte Qualität unterhalb
eines vorbestimmten vierten Schwellwertes liegt, zu dem ersten Betriebsmodus
zu wechseln. Hierdurch können
Blöcke
von Informationsbits mit niedriger Qualität – gemäß der vorgenommenen Schätzung – erfasst
werden, da Rechenressourcen, die von der Empfangsvorrichtung freigesetzt
worden sind, die Verwendung der komplexeren und mehr Rechenaufwand
erfordernden ersten Erfassungsvorrichtung ermöglichen. Hierdurch wird eine
Verschlechterung im Sinne der Bitfehler vermieden.
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Wie
oben erwähnt
bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren, wie es im einleitenden
Abschnitt des Anspruchs 6 definiert ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung
ist gekennzeichnet dadurch, dass es ferner einschließt: das
Abschätzen
der Qualität
eines oder mehrerer verzerrter Blöcke von Informationsbits, und,
basierend darauf, das Bestimmen, ob eine erste Erfassung vorzunehmen
ist, oder, wenn die Qualität
der empfangenen Informationsbitblöcke oberhalb eines gegebenen
Pegels liegt, eine zweite und weniger Rechenaufwand erfordernde
Erfassung von Informationsbits aus den verzerrten Informationsbits
vorzunehmen.
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Die
in Verbindung mit der entsprechenden Mobilstation gemäß der Erfindung
erwähnten
Vorteile werden hierdurch erzielt.
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Zudem
bezieht sich die Erfindung auf ein Kommunikationssystem, wie es
im einleitenden Teil des Anspruchs 10 spezifiziert ist. Das System
gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass es ferner die Vorrichtung einschließt, die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 spezifiziert ist. Es wird darauf
hingewiesen, dass die in Verbindung mit der entsprechenden Mobilstation
gemäß der Erfindung erwähnten Vorteile
auch auf ein solches System anwendbar sind.
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Zweckdienliche
Ausführungsformen
des Verfahrens und des Systems gemäß der Erfindung sind in den
Ansprüchen
7–9 bzw.
in den Ansprüchen 11–14 jeweils
definiert.
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Die
Erfindung wird nachstehend vollständiger in Verbindung mit einer
bevorzugten Ausführungsform
und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen
zeigt:
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1 ein
Funkkommunikationssystem;
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2A ein
Digitalempfänger
in einer Mobilstation gemäß dem Stand
der Technik;
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2B einen
Digitalempfänger
in einer Mobilstation gemäß der Erfindung;
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3A ein
erstes Zustandsdiagramm zum Zeigen des Betriebs eines Empfängers gemäß der Erfindung;
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3B ein
zweites Zustandsdiagramm zum Zeigen des Betriebs eines Empfängers gemäß der Erfindung;
und
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß Erfindung.
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Die
Figuren sind aus Gründen
der Klarheit schematisiert und vereinfacht und sie zeigen nur Details,
die notwendig sind für
das Verständnis
der Erfindung während
andere Details weggelassen wurden. Durchgehend werden die selben
Bezugszeichen für
identische oder entsprechende Teile verwendet.
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1 zeigt
ein zellulares Kommunikationssystem als ein Beispiel eines Funkkommunikationssystems,
in welchem Funktelefone oder Mobilstationen Schaltungen zum Ermöglichen
des Sendens und Empfangens modulierter Signale enthalten, hierdurch
eine Zweiwegkommunikation zwischen der Mobilstation 101 und
fern angeordneten Senderempfängern,
die als Basisstation 102, 103 bekannt sind, zulassend.
In solchen Systemen werden Sendesignale normalerweise als eine Modulation
eines Trägersignals
mit den über
die Kommunikationsverbindung zwischen einer Basisstation 102 und
einer Mobilstation 101 zu sendenden Digitalsymbolen erzeugt.
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Wie
in der Figur gezeigt sind in Mobilfunkkommunikationssystemen eine
Vielzahl von Basisstationen 102, 103 derart angeordnet,
dass jede Basisstation einen jeweiligen geografischen Bereich, der
Zelle genannt wird, abdeckt. Diese Zellen sind zusammengruppiert,
um einen weiten Systemabdeckungsbereich bereitzustellen. Eine Mobilstation 101,
die in einer gegebenen Zelle angeordnet ist, kommuniziert mit der
Basisstation darin über
eine Kommunikationsverbindung oder einem Kommunikationskanal. Die
Basisstationen 102, 103 werden normalerweise in
einem regionalen oder nationalen Netz von Telefonvermittlungsämtern ausgebildet,
die die mobilen Teilnehmer des Land-basierten Telefonnetzes 104 verbinden.
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Häufig wird,
wenn Information von einer ersten Kommunikationseinrichtung zu einer
zweiten Kommunikationseinrichtung gesendet wird, die Information
als Blöcke
von Informationsbits gesendet. Beispielsweise in Zeitaufteilungsmehrfachzugriffs- oder
TDMA-Systemen werden einer Anzahl von Digitalsignalen in einen einzelnen
Kanal verschachtelt, d.h., der Kanal besteht aus einer Anzahl von
Unter-Kanälen,
die Dienste für
eine Anzahl von Kommunikationseinrichtungen statt einer einzelnen
bereitstellen. Daher wird, wenn Information zu einer gegebenen Kommunikationseinrichtung
gesendet wird, die Information in Bursts gesendet, wobei jeder Burst aus
einer Anzahl von Datensymbolen oder Informationsbits besteht. Die
Kommunikation wird während kontinuierlich
wiederholter Zeitintervalle oder Zeitperioden, sogenannter Zeitschlitzen,
fortgesetzt, in welchen zwei Einrichtungen im Stande sind, miteinander verbunden
zu sein. Daher werden zwischen einer gegebenen Basisstation 102 und
einer gegebenen Mobilstation 101 gesendete Blöcke von
Informationsbits bei einer gegebenen Rate gesendet.
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Es
wird verstanden werden, dass Kommunikationsverbindungen zwischen
der ersten und zweiten Kommunikationseinrichtungen in einem Funkkommunikationssystem
von unterschiedlicher Qualität
sein können.
Wenn die Information über
die Kommunikationsverbindung gesendet wird, werden die gesendeten
Signale einer Verzerrung ausgesetzt und als ein Ergebnis sind in
der zweiten Kommunikationseinrichtung empfangenen Signale- verzerrter Versionen
der ursprünglich
gesendeten Signale. Die Verzerrung, die einen signifikanten Einfluss
auf die Sendequalität
und/oder den Empfang von Sprache und Daten haben kann, hängt von
der Qualität
der Kommunikationsverbindung ab. Beispielsweise kann die Qualität des in
einer Mobilstation 101 empfangenen Signals von dem Abstand
zwischen der Mobilstation 101 und der Basisstation 102 abhängen, von
unterschiedlichen Reflektionen der Funkwellen, die zwischen der
Basisstation 102 und der Mobilstation 101 gesendet
worden sind, und/oder von von der Betriebsumgebung stammendem Rauschen.
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Wenn
Blöcke
von Digitalinformation von einer ersten Kommunikationseinrichtung
zu einer zweiten Kommunikationseinrichtung über eine Kommunikationsverbindung
gesendet werden, können
gegebenenfalls Blöcke
verzerrter bzw. sinnentstellter Informationsbits in der zweiten
Kommunikationseinrichtung empfangen werden. Beim Empfangen von Bursts
oder Blöcken
von Digitalinformationsbits muss daher das Erfassen der Informationsbits
basierend auf der empfangenen verzerrten Information vorgenommen
werden, um die ursprünglich
gesendeten Informationsbits wiederherzustellen.
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2A zeigt
einen Digitalempfänger
in einer Mobilstation gemäß dem Stand
der Technik. Der Empfänger
schließt
eine Empfangsvorrichtung 212 ein und eine erste Erfassungsvorrichtung 206.
Die Empfangsvorrichtung 212 ist angepasst, als ein Ergebnis
eines Sendens von Blöcken
von Informationsbits von einer Basisstation über eine Kommunikationsverbindung
zum Empfangen von Blöcken
von verzerrten Informationsbits, wohingegen die erste Empfangsvorrichtung 206,
die in dem gezeigten Beispiel ein Entzerrer ist, eingerichtet ist
zum Erfassen von Informationsbits von den verzerrten Informationsbits.
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Die
Empfangsvorrichtung 212 kann auf viele Arten implementiert
werden. In dem gezeigten Beispiel schließt die Empfangsvorrichtung 212 am
vorderen Ende einen Empfänger 202 ein,
einen Analog-zu-Digitalumsetzer 203, ein digitales Filter 204 und
eine Synchronisations- und Kanalschätzeinheit 205. Der
Empfänger 202 verarbeitet
zuerst das über die
Antenne 201 empfangene Signal durch Vornehmen der folgenden
Schritte. Zuerst wird eine Bandpassfilterung an dem empfangenen
Signal vorgenommen, um das gewünschte
Frequenzband auszufiltern. Als zweites wird das Signal durch einen Mischer
in ein Basisband abwärts-umgesetzt. Schließlich wird
eine Tiefpassfilterung vorgenommen, um das vom Mischer erzeugte
Spiegelsignal auszufiltern.
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Das
Ausgangssignal vom Empfänger 202 wird
A/D-umgesetzt durch den Analog-zu-Digitalumsetzer 203.
Das digitale Filter 204 zeigt, dass dann ein zusätzliches
Filtern ausgeführt
wird, um Nachbarkanalinterferenzen zu handhaben. Das abgetastete Signal,
d.h., das Ausgangssignal des Digitalfilters 204, wird in
die Synchronisations- und Kanalschätzeinheit 205 eingespeist.
In einigen Zellularsystemen wie z.B. dem globalen System für mobile
Kommunikation oder GSM, wird die Information in Burst-Format gesendet,
in welchem jeder Burst eine Trainings-Folge einschließt in der
Mitte des Bursts und Informationsfolgen an jeder Seite der Trainingsfolge einschließt. Die
Trainingsfolge wird zum Synchronisieren und zur Kanalschätzung verwendet.
Die Synchronisations- und Kanalschätzungseinheit 205 ist angepasst
zum Vornehmen einer Synchronisations- und Kanalschätzung und
demnach schließt
die Ausgangsgröße davon
eine Information über
die Position des Pilotsymbols in dem Burst ein sowie eine Schätzung der
Kanalimpulsantwort.
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Der
Entzerrer 206, der die gesendeten Symbole demodulierenen
wird, verwendet dann diese Information zum Minimieren der Wirkung
der Intersymbolinterferenz (ISI), die durch den physikalischen Kanal
eingefügt
worden ist. Die demodulierten Symbole gemeinsam mit einem Wahrscheinlichkeitsmaß jedes Symbols
(jedes Bit in dem Symbol), werden dann dem Entschachtler 207 zugeführt, der
Folgebitfehler aufspaltet da der nachfolgende Kanaldecodierer 208 nicht
gut geeignet ist, um solche Fehler zu heilen. Der Kanaldecodierer 208 decodiert
dann den Datenblock, der dann zu höheren Schichten weitergeleitet wird.
Es ist wird darauf hingewiesen, dass ein Block von Daten einem Zeitschlitz
in einem Zeitaufteilungsmehrfachzugriffssystem bzw. TDMA-System
zugeordnet ist.
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Das
Verwenden mehrerer Zeitschlitze wird demnach den Durchsatz drastisch
erhöhen.
Das Verwenden mehrerer Zeitschlitze geht jedoch einher mit einigen
Problemen, da die Signalverarbeitung der empfangenen Symbole einen
leistungsstarken Digitalsignalprozessor (DSP) erfordert im Sinne
von Anweisungen pro Sekunden (Instructions per Second bzw. IPS).
Die Erfindung ermöglicht
die Verwendung einiger Zeitschlitze in einem IPS-begrenzten System durch
das Verlagern von IPS, die in einer Einheit (z.B. dem Entzerrer)
verwendet werden zu IPS in einer zweiten Einheit (z.B. dem Kanaldecoder),
wenn einige definierte Schwellwerte eingehalten werden. Da die Anzahl
an zugeordneten Zeitschlitzen vom Netz entschieden wird, wird dies
ein Dienst-Neuverhandeln veranlassen, um die Anzahl von Zeitschlitzen
zu erhöhen.
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Die
Erfindung verwendet Information auf den Ausbreitungsbedingungen
des physikalischen Kanals zum Entscheiden, ob es möglich ist,
Einheiten zu deaktivieren (disable) oder ein weniger komplexes Verfahren
(im Sinne von IPS) zu verwenden mit nur geringfügigem oder keinem Verlust bei
der Empfangsleistungsfähigkeit
oder nicht. Wenn dies möglich
ist, wird die Gesamtzahl von aufgewendeten IPS abnehmen und kann
mehr Zeitschlitze zulassen, d.h., die Übertragungsrate von Blöcken von
Informationsbits erhöhen.
Das heißt,
die Anzahl von für
die Verarbeitung möglichen
Zeitschlitzen wird dynamisch bestimmt durch Beobachten der tatsächlichen
Kanalbedingungen. Die Erfindung schließt die Möglichkeit des Erhöhens oder
Verringerns der Anzahl an Zeitschlitzen abhängig von der Kanalbedingung
ein durch Initiieren einer Dienstneuverhandlung.
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Basierend
auf der Schätzung,
d.h., der Messung der tatsächlichen
Empfangsbedingung des physikalischen Kanals, wird eine Entscheidung
getroffen, ob es möglich
ist, weniger komplexe Verarbeitungseinheiten Zulassung zu entziehen
(disable) oder sie zu verwenden mit nur vernachlässigbaren Performanzverlust
oder nicht. Wenn dies möglich
ist und die hierbei freigesetzten IPS es dem Empfänger ermöglichen,
mehr Zeitschlitze zu verarbeiten, wird um eine Dienstneuverhandlung
nachgefragt. Das Ergebnis der Dienstneuverhandlung kann oder kann
nicht sein, dass die Mobilstation für die Verwendung von mehr Zeitschlitzen
zugelassen wird.
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2B ist
ein Beispiel eines Digitalempfängers
in einer Mobilstation gemäß der Erfindung.
Zusätzlich
zu dem in 2A gezeigten Elementen schließt die erfindungsgemäße Mobilstation
eine zweite Erfassungsvorrichtung 213 ein, die angepasst ist,
um wenn die Qualität
der empfangenen Blöcke von
Informationsbits oberhalb des gegebenen Pegels liegt, Informationsbits
von den verzerrten Informationsbits unter Verwendung von weniger
Rechenressourcen zu erfassen als die erste Erfassungsvorrichtung 206.
Zudem, wie in der Figur gezeigt, ist die Mobilstation eine Schätzvorrichtung 111,
die angepasst ist zum Schätzen
der Qualität
empfangener Blöcke
von Informationsbits, und, basierend darauf, zum Bestimmen, ob die
erste Erfassungsvorrichtung 206 oder die zweite Erfassungsvorrichtung
zu verwenden sind beim Erfassen von Informationsbits. Es wird darauf
hingewiesen, dass die Empfangsvorrichtung 212B in dieser
Ausführungsform
sich von der Empfangsvorrichtung 212 nur darin unterscheidet, dass
sie mit der Schätzvorrichtung 211 verbunden
ist.
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In
dem gezeigten Beispiel schließt
die Schätzvorrichtung 211 einen
Kanalbedingungsschätzer 209 ein
und eine Steuereinheit 210. Der Kanalbedingungsschätzer 209 sammelt
Information bzgl. der Kanalqualität. Dies kann auf verschiedene
Weisen ausgeführt
werden die die Erfindung nicht einschränken. Es wird darauf hingewiesen,
dass das Schätzen der
Qualität
eines Kommunikationskanals wohlbekannt ist in dem Gebiet der Telekommunikation.
Beispielsweise kann die Kanalschätzung
als eine Schätzung
des Signal-zu-Rauschverhältnisses
des empfangenen Signals ausgeführt
werden. Die geschätzte Qualität wird dann
der Steuereinheit 210 eingespeist, die bestimmt, ob die
Kanalqualität
ausreicht oder nicht zum Nichtzulassen oder Ändern des Verfahrens in eine
Verarbeitungseinheit, z.B. in dem Entzerrer, wo eine Änderung
des Verfahrens das Ändern
von dem Betrieb mit dem Maximum-Likelihood-Folgenschätzung (MLSE)
zu dem Betrieb gemäß dem Entscheidungsrückmeldungsentzerrer
(Decision Feedback Equalizer bzw. DFE), hierdurch weniger Rechenressourcen
verwendend. Wenn dies der Fall ist, und wenn die Anzahl von Nichtzulassungen/Änderungen
des Verfahrens ausreichend ist zum Verarbeiten von mehr Zeitschlitzen
sperrt bzw. ändert
die Steuereinheit die Einheit bzw. Einheiten und fordert eine Dienstneuverhandlung
an. In der gezeigten Ausführungsform
ist die Steuereinheit 210 angepasst zum Auswählen des
zum Erfassen zu verwendenden Verfahrens durch Auswählen des
ersten oder zweiten Entzerrers 206, 213. Ein zweiter
Schwellwert der Schätzung
des Kanals kann zum Bestimmen verwendet werden, wenn ein einfacher
Entzerrer (weniger IPS verwendend) in Zusammenhang mit einer stärkeren Kanalcodierung
verwendet werden kann, dass die Erhöhung der durch die größere Zahl
an Zeitschlitzen bedingten Datenrate die durch die stärkere Kanalcodierung
bedingte Verschlechterung überragt.
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In
der gezeigten Ausführungsform
ist der Kanalbedingungsschätzer 209 mit
dem Ausgang des Analog-zu-Digitalumsetzers 203 verbunden,
dem Digitalfilter 204 und der Synchronisations- und Kanalschätzeinheit 205.
Dies zeigt, dass der Kanalbedingungsschätzer 209 beim Schätzen der
Qualität
des Kanals einige Signale verwenden mag. Beispielsweise ist dies
vorteilhaft wenn der Rauschbeitrag in Bezug auf unterschiedliche
Rauschtypen, z.B. Nachbarkanalrauschen, Co-Kanalrauschen und/oder
thermisches Rauschen, nun geschätzt
werden kann.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm zum Zeigen eines Verfahrens des Sendens elektronischer
Information gemäß der Erfindung.
Die elektronische Information wird von einer ersten Kommunikationseinrichtung
zu einer zweiter Kommunikationseinrichtung in einem Funkkommunikationssystem
gesendet. Im Schritt 401 werden Blöcke von Informationsbits, die bei
einer ersten Rate von der ersten Kommunikationseinrichtung zur zweiten
Kommunikationseinrichtung über
eine Kommunikationsverbindung gesendet werden, als Blöcke von
verzerrten bzw. sinnentstellten Informationsbits empfangen. Im Schritt 402 wird die
Qualität
der empfangenen Blöcke
von Informationsbits geschätzt,
um die Qualität
der Kommunikationsverbindung zwischen den ersten und zweiten Kommunikationseinrichtungen
zu schätzen.
Im Schritt 403 wird bestimmt, ob die erste Erfassung ausgeführt werden
soll oder, wenn die Qualität
der empfangenen Blöcke
in Informationsbits oberhalb eines gegebenen Pegels liegt eine zweite,
weniger Rechenaufwand erfordernde Erfassung von Informationsbits
aus den empfangenen verzerrten Informationsbits vorgenommen werden
soll, ausgeführt.
Das Bestimmen im Schritt 403 basiert auf der im Schritt 402 ausgeführten Qualitätsschätzung. Im
Schritt 404 wird die erste oder zweite, im Schritt 402 ausgewählte Erfassung
ausgeführt.
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Vorzugsweise
wird die Schätzung
und das Bestimmen der Schritte 402 und 403 fortlaufend
ausgeführt,
d.h. mindestens einmal für
jeden neuen empfangenen Block verzerrter Informationsbits, um die optimale
zu verwendende Erfassungsvorrichtung auszuwählen. Hierdurch, wie im Zusammenhang
mit 3A und 3B beschrieben,
kann die Mobilstation in unterschiedlichen Zuständen oder Modi betrieben werden
abhängig
von dem Wert der geschätzten Qualität, d.h.,
wenn die geschätzte
Qualität
oberhalb oder unterhalb gegebener vorbestimmter Schwellwerte liegt.
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3A ist
ein Zustandsdiagramm zum Zeigen des Betriebs eines Empfängers in
einer Kommunikationseinrichtung wie z.B. einer Mobilstation in Übereinstimmung
mit der Erfindung. Beim Empfangen elektronischer Information von
einer Basisstation wird die Mobilstation in einem von drei Modi
oder Zuständen
S1, S2 oder S3 betrieben. Im Zustand S1, der durch 301 in
der Figur gezeigt ist, werden Blöcke von
Informationsbits, die von einer Basisstation mit einer ersten Rate über eine
Kommunikationsverbindung gesendet worden sind, von der Mobilstation empfangen.
Bedingt durch Verzerrung in der Kommunikationsverbindung werden
die gesendeten Blöcke
von Informationsbits als Blöcke
verzerrter Informationsbits empfangen. Die erste Erfassungsvorrichtung
in der Mobilstation, die angepasst ist zum Erfassen von Informationsbits
von den verzerrten Informationsbits, wird im Zustand S1 verwendet.
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Die
Mobilstation schließt
auch eine Schätzvorrichtung
ein, die angepasst ist zum Schätzen
der Qualität
der Kommunikationsverbindung oder der Qualität der empfangenen Informationsbits,
und, basierend darauf, zu bestimmen, ob die erste oder zweite Erfassungsvorrichtung
zu verwenden ist beim Erfassen von Informationsbits, d.h., ob der
Betrieb im Zustand S1 fortzusetzen ist oder ein Betrieb im Zustand
S2 zu starten ist. In der gezeigten Ausführungsform wird eine Bestimmung
vorgenommen durch Vergleichen der geschätzten Qualität qe mit einem vorbestimmten ersten Schwellwert
t1. Wenn die geschätzte Qualität oberhalb des ersten Schwellwertes
t1 liegt (d.h., wenn qe > t1 gilt),
wird der Betriebszustand von S1 nach S2 geändert – anderenfalls wird der Betriebszustand
S1 fortgesetzt.
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Im
Zustand S2 – wie
in S1 – werden
Blöcke von
Informationsbits von einer Basisstation zu der Mobilstation mit
einer ersten Rate gesendet. Aber im Gegensatz zum Zustand S1 wird
die zweite Erfassungsvorrichtung verwendet, die angepasst ist zum Erfassen
von Informationsbits von den empfangenen zweiten Informationsbits
unter Verwendung von weniger Rechenressourcen als die erste Erfassungsvorrichtung.
Dieser Betrieb ist möglich
als ein Ergebnis der hohen Qualität der Kommunikationsverbindung, und,
als eine Folge hiervon, der hohen Qualität der empfangenen Informationsbits.
Wenn die geschätzte Qualität oberhalb
eines vorbestimmten zweiten Schwellwertes t2 liegt
(qe > t2), wird der Betriebszustand von S2 nach
S3 geändert.
Wenn andererseits die geschätzte
Qualität
unterhalb eines vorbestimmten vierten Schwellwertes t4 liegt
(qe < T4), wird der Betriebszustand von S2 nach
S1 geändert.
Anderenfalls, d.h., wenn die geschätzte Qualität zwischen den vierten und
zweiten Schwellwerten liegt (t4 < qe < t2), wird
der Betriebszustand S2 fortgesetzt. Es wird darauf hingewiesen,
dass der Betrieb im Zustand S2 vorteilhaft ist gegenüber dem
Betrieb im Zustand S1 bedingt durch einen geringeren Energieverbrauch
als ein Ergebnis von weniger erforderlichen Rechenressourcen.
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Im
Zustand S3 wird die zweite, weniger Rechenaufwand erfordernde Erfassungsvorrichtung verwendet – wie die
in S2 –,
aber Blöcke
von Informationsbits von der Basisstation werden mit einer zweiten
Rate, die höher
ist als die erste Rate, empfangen. Beispielsweise werden in einem
TDMA-System mehr Zeitschlitze verwendet beim Senden von Daten von der
Basisstation zur Mobilstation. Dieser Betrieb ist möglich als
ein Ergebnis der Rechenressourcen, die freigesetzt worden sind weil
die zweite Erfassungsvorrichtung statt der ersten Erfassungsvorrichtung verwendet
wird bedingt durch die hohe Qualität der Kommunikationsverbindung.
Wenn die geschätzte Qualität unterhalb
eines vorbestimmten dritten Schwellwertes t3 liegt
(qe < t3), wird der Betriebszustand von S3 nach
S2 geändert – anderenfalls
wird der Betriebszustand S3 fortgesetzt. Es wird darauf hingewiesen,
dass der Betrieb im Zustand S3 vorteilhaft ist gegenüber dem
Betrieb im Zustand S2 wenn ein höherer
Datendurchsatz wünschenswert
ist, d.h., wenn Nicht-Sprachdaten gesendet werden.
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3B ist
ein Zustandsdiagramm zum Zeigen des Betriebs eines Empfängers in
einer Kommunikationseinrichtung wie z.B. einer Mobilstation gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung. In dieser Ausführungsform
wird die Mobilstation nur in den Zuständen S1 und S3 betrieben. Diese
Ausführungsform
ist vorzuziehen, wenn nur ein hoher Datendurchsatz wünschenswert
ist. In ähnlicher
Weise könnte
eine Ausführungsform
nur mit den Zuständen
S1 und S2 verwendet werden, wenn nur ein geringer Energieverbrauch
wünschenswert
ist. Diese Situationen können
erreicht werden, wenn den oben erwähnten ersten und zweiten, und
dritten und vierten Schwellwerten jeweils die selben Werte verliehen werden.
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Da
der Unterschied im Betrieb einer Mobilstation zwischen den Zuständen S1
und S2 den Betrieb der Basisstation nicht beeinträchtigt,
kann die Änderung
des Betriebs zwischen S1 und S2 vorgenommen werden ohne die Basisstation
zu informieren. Im Gegensatz hierzu kann die Änderung des Betriebs zwischen
den Zuständen
S2 und S3 oder zwischen den Zuständen
S1 und S2 nur durchgeführt werden,
wenn sowohl die Basisstation als auch die Mobilstation beitragen.
Beispielsweise muss die Basisstation im Stande sein, Blöcke von
Informationsbits mit der höheren
Rate zu übertragen.
Mit anderen Worten, die Basisstation und die Mobilstation müssen bevor
die Änderung
des Betriebs zwischen den Zuständen
S2 und S3 stattfindet, zustimmen. Wie im Stand der Technik wohlbekannt
ist, findet, um eine Übereinstimmung
zu erreichen eine sogenannte Dienstverhandlung statt. Ein Beispiel
wird nachstehend gegeben.
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Eine
Mobilstation kann eine Anfangsdienstkonfiguration bei der Kanalverbindungseinrichtung vorschlagen
oder kann während
des Kanalbetriebs eine neue Dienstkonfiguration vorschlagen. Wenn die
Mobilstation eine Dienstkonfiguration vorschlägt, die für die Basisstation annehmbar
ist, beginnen beide, die neue Dienstkonfiguration zu verwenden. Wenn
die Mobilstation eine Dienstkonfiguration vorschlägt, die
nicht für
die Basisstation annehmbar ist, kann die Basisstation die vorgeschlagene
Dienstkonfiguration zurückweisen
oder eine alternative Dienstkonfiguration vorschlagen. Die Mobilstation
kann die von der Basisstation vorgeschlagene Dienstkonfiguration
zurückweisen
oder noch eine andere Dienstkonfiguration vorschlagen, die zu verwenden
ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass der Verhandlungsprozess, der
oben beschrieben worden ist, mehr oder weniger Schritte einschließen kann
und dass er auch mit umgekehrten Rollen vorgenommen werden kann, d.h.,
die Basisstation veranlasst das Verhandeln.
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Einige
bevorzugte Ausführungsformen
sind im Vorangehenden gezeigt worden, es sollte jedoch betont werden,
dass die Erfindung nicht auf jene beschränkt ist sondern auf andere
Weisen innerhalb des in den folgenden Ansprüchen definierten Gegenstandes
ausgeführt
werden kann. Beispielsweise, selbst wenn die wiedergegebenen Beispiele
sich auf eine Mobilstation beziehen, die Information von einer Basisstation
empfängt,
ist das erfindungsgemäße Verfahren
nicht darauf beschränkt,
in einer Mobilstation verwendet zu werden. Im Allgemeinen kann das erfindungsgemäße Verfahren
verwendet werden wenn Blöcke
von Informationsbits, die mit einer ersten Rate von einer ersten
Kommunikationseinrichtung zu einer zweiten Kommunikationseinrichtung über eine
Kommunikationsverbindung gesendet werden, in einer zweiten Kommunikationseinrichtung
als Blöcke
von verzerrten Informationsbits empfangen werden.