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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationsverfahren und Vorrichtungen
und insbesondere Kommunikationsverfahren und Vorrichtungen, bei
denen Signale in Übereinstimmung
mit Codes, wie Modulations- und Kanalcodes, codiert sind.
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Drahtlose
Kommunikationssysteme werden üblicherweise
verwendet, um Sprach- und Datenkommunikationen für Teilnehmer bereitzustellen.
Zum Beispiel sind überall
in der Welt erfolgreich analoge zellulare Funktelefonsysteme eingesetzt
worden, beispielsweise diejenigen, die mit AMPS, ETACS, NMT-450
und NMT-900 bezeichnet werden. Digitale zellulare Funktelefonsysteme,
wie beispielsweise diejenigen, die in Übereinstimmung mit dem North
American Standard IS-54 und dem Europäischen Standard GSM sind, sind seit
den früheren
90iger Jahren in Dienst gewesen. Seit kurzem ist eine breite Vielfalt
von drahtlosen digitalen Diensten eingeführt worden, die in einem breiten
Sinne als PCS (Personal Communication Services) bezeichnet werden,
einschließlich
von weit entwickelten digitalen zellularen Systemen, die Standards
angepasst sind, die IS-136 und IS-95, Systemen mit niedrigerer Leistung,
wie DECT (Digital Enhanced Cordless Telephone) und Datenkommunikationsdiensten
wie CDPD (Cellular Digital Packet Data). Diese und andere Systeme
werden in The Mobile Communications Handbook, herausgegeben von
Gibson und veröffentlicht
von der CRC Press (1996) beschrieben.
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1 zeigt
ein typisches terrestrisches zellulares Funktelefon-Kommunikationssystem 20.
Das zellulare Funktelefonsystem 20 kann ein oder mehrere
Funktelefone (Terminals) 22 einschließen, die mit einer Vielzahl
von Zellen 25 kommunizieren, die durch Basisstationen 26 und
einer Mobiltelefon-Vermittlungsstelle
(Mobile Telephone Switching Office; MTSO) 28 bedient werden.
Obwohl nur drei Zellen 24 in 1 gezeigt
sind, kann ein typisches zellulares Netz hunderte von Zellen einschließen, kann
mehr als eine MTSO einschließen, und
kann tausende von Funktelefonen bedienen.
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Die
Zellen 24 dienen allgemein als Knoten in dem Kommunikationssystem 20,
von denen Strecken zwischen Funktelefonen 22 und der MTSO 28 mit
Hilfe der Basisstationen 26, die die Zellen 24 bedienen,
eingerichtet werden. Jeder Zelle 24 sind typischer Weise
ein oder mehrere speziell vorgesehene Steuerkanäle und ein oder mehrere Verkehrskanäle zugeordnet.
Ein Steuerkanal ist ein speziell vorgesehener Kanal, der zum Übertragen
einer Zellenidentifikation und von Paging-Information (Ausrufungs-Information)
verwendet wird. Die Verkehrskanäle
führen
die Sprach- und Dateninformation. Durch das zellulare Netz 20 kann
eine Duplex-Funkkommunikationsstrecke zwischen zwei Mobilterminals 22 oder
zwischen einem Mobilterminal 22 und einem Landleitungs-Telefonbenutzer 32 durch
ein öffentliches
Telefonvermittlungsnetz (Public Switched Telephone Network; PSTN) 34 hergestellt
werden. Die Funktion einer Basisstation 26 besteht darin,
eine Funkkommunikation zwischen einer Zelle 24 und Mobilterminals 22 zu
behandeln. In dieser Kapazität
dient eine Basisstation 26 als eine Weitergabestation für Daten-
und Sprachsignale.
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Wie
in 2 dargestellt, kann ein Satellit 42 verwendet
werden, um ähnliche
Funktionen zu denjenigen auszuführen,
die durch eine herkömmliche
terrestrische Basisstation ausgeführt werden, zum Beispiel um Gebiete
zu bedienen, in denen die Bevölkerung
dünn verteilt
ist oder die eine komplizierte Topographie aufweisen, die eine Neigung
dahingehend aufweist, dass eine herkömmliche Landleitungstelefon-
oder terrestrische zellulare Telefon-Infrastruktur technisch oder
wirtschaftlich unpraktisch ist. Ein Satelliten-Funktelefonsystem 40 umfasst
typischer Weise einen oder mehrere Satelliten 42, die als
Weitergabeeinheiten (Relais) oder Transponder zwischen einer oder
mehreren Erdstationen 44 und den Terminals 23 dienen.
Der Satellit legt Funktelefon-Kommunikationen über Duplexstrecken 46 zu
den Terminals 23 und einer Erdstation 44. Die
Erdstation 44 kann wiederum mit einem öffentlichen Telefonvermittlungsnetz 34 verbunden
sein, wobei Kommunikationen zwischen Satelliten-Funktelefonen und
Kommunikationen zwischen Satelliten-Funktelefonen und herkömmlichen
terrestrischen zellularen Funktelefonen oder Landleitungs-Telefonen
ermöglicht
werden. Das Satelliten-Funktelefonsystem 40 kann einen
einzelnen Antennenstrahl verwenden, der das gesamte Gebiet abdeckt,
das von dem System bedient wird, oder, wie dargestellt, der Satellit
kann derart ausgelegt sein, dass er mehrere minimal überlappende
Strahlen 48 erzeugt, wobei jeder getrennte geographische
Abdeckungsgebiete 40 in dem Dienstbereich des Systems bedient.
Die Abdeckungsgebiete 50 dienen einer ähnlichen Funktion wie die Zellen 24 des
terrestrischen zellularen Systems 20 der 1.
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Mehrere
Typen von Zugriffstechniken werden herkömmlicher Weise verwendet, um
drahtlose Dienste an Benutzern von drahtlosen Systemen bereitzustellen,
wie denjenigen, die in den 1 und 2 dargestellt sind.
Traditionelle analoge zellulare Systeme verwenden im Allgemeinen
ein System, welches als Frequenzteilungs-Vielfachzugriff (Frequency
Division Multiple Acces; FDMA) bezeichnet wird, um Kommunikationskanäle zu schaffen,
wobei diskrete Frequenzbänder
als Kanäle
dienen, über
die zellulare Terminals mit zellularen Basisstationen kommunizieren.
Typischer Weise werden diese Bänder
in geographisch getrennten Zellen wiederverwendet, um eine Systemkapazität zu erhöhen. Moderne
digitale drahtlose Systeme verwenden typischer Weise unterschiedliche
Mehrfachzugriffs-Techniken, wie einen Zeitteilungs-Mehrfachgriff
(Time Division Multiple Access; TDMA9 und/oder einen Codeteilungs-Mehrfachzugriff (Code
Division Multiple Access; CDMA), um eine erhöhte spektrale Effizienz bereitzustellen.
In TDMA-Systemen wie denjenigen, die mit den GSM oder IS-136-Standards übereinstimmen,
werden Träger
in sequentielle Zeitschlitze aufgeteilt, die mehreren Kanälen zugewiesen
werden, so dass eine Vielzahl von Kanälen auf einen einzelnen Träger multiplexiert
werden können.
TDMA-Systeme wie diejenigen, die mit dem IS-95-Standard übereinstimmen,
erzielen eine erhöhte
Kanalkapazität
durch Verwendung von "Spreizspektrumtechniken", wobei ein Kanal
definiert wird durch Modulieren eines datenmodulierten Trägersignals
durch einen einzigartigen Spreizcode, d.h. einen Code, der einen
ursprünglichen
datenmodulierten Träger über einen
breiten Bereich des Frequenzspektrums spreizt, in dem das Kommunikationssystem
arbeitet.
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Viele
drahtlose Systeme übertragen
Information unter Verwendung von variablen Codierungsverfahren,
bei denen die übertragene
Information unter Verwendung eines Codes, der von der An der Information abhängt, die
gerade übertragen
wird, codiert, z.B. moduliert und/oder Kanal-codiert wird. Zum Beispiel
werden in Systemen, die mit den GSM-Standards übereinstimmen, Vorkehrungen
für eine
Signalisierung innerhalb der gleichen Bandbreite oder dem Nutzlastraum
wie normalerweise für
Sprache verwendet, getroffen. Dieser Signalisierungskanal wird als
der schnelle zugehörige
Steuerkanal (Fast Associated Control Channel (FACCH) bezeichnet
und wird in einer "Frei
und Burst"-Weise
betrieben. Parallel zu dem FACCH-Signalisierungskanal kann auch
ein Signalisierungskanal existieren, der außerhalb des Nutzlastraums für Sprache
gesendet wird, bezeichnet als der langsame zugehörige Steuerkanal (Slow Associated
Control Channel; FACCH). Um Bandbreite einzusparen, ist die Bitrate
des FACCHs typischer Weise relativ langsam. Der FACCH kann typischer Weise
bei einer höheren
Datenrate betrieben werden, da der gesamte Sprach-Nutzlastraum typischer
Weise verwendet wird. Jedoch wird eine Übertragung des FACCH das Sprachsignal
zu Zeiten unterdrücken
(Auslastung).
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Ein
Mechanismus zum Anzeigen, ob ein Datenblock Sprache oder eine FACCH-Signalisierung
enthält, ist
in dem GSM-Protokoll vorgesehen worden. Ein Datenblock, der 20 ms
der Sprache entspricht, wird über
8 Schlitze verschachtelt. Jeder Schlitz enthält ein Synchronisationswort,
das in der Mitte des Schlitzes angeordnet ist. Ein Bit unmittelbar
vor dem Synchronisationswort und ein Bit unmittelbar nach dem Synchronisationswort
wird zugewiesen, um die Anzeige über
den Typ der Nutzlast zu sein, d.h. Sprache oder FACCH. Es gibt 8
Schlitze für
jeden Block von Daten, die entweder vollständig Sprache enthalten oder
vollständig
eine FACCH-Signalisierung enthalten, wobei insgesamt 16 bits für die Sprach-/Signalisierungs-Erfassung
vorgesehen sind. Die Mobilstation wird typischer Weise eine Mehrheitsentscheidung
auf Grundlage der Sprach-/Signalisierungs-Anzeigebits (dem "Stehl-Flag" (Stealing Flag;
SF)) treffen. Wenn die Nutzlast (Payload) gerade für Sprache
verwendet wird, werden sämtliche
Bits des SF auf Null gesetzt, und wenn gerade ein FACCH übertragen
wird, werden sämtliche
Bits des SF auf Eins gesetzt, so dass eine zweiwertige Information
("Sprache" oder FACCH) in Übereinstimmung
mit einem (16,1) Code somit codiert wird.
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Diese
Codierung und Verschachtelung kann eine erhöhte Zuverlässigkeit bereitstellen, wenn über einem
Funkkanal gearbeitet wird, der zu Fehlern neigt. Wenn ein Frequenz-Sprung
aktiviert ist (Frequency Hopping), wird jeder Schlitz bestenfalls
mit einem unabhängigen
Rayleigh-Schwund empfangen werden, was das Erfassungsverhalten des
SF bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit verbessern kann.
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Als
IS-54 ausgelegt wurde, wurde die Iddee einer Verwendung von Stehl-Flags
zurückgewiesen.
In IS-54 ist jedes 20 ms-Sprachsegment nur über zwei Zeitschlitze verschachtelt
und es gibt keine Vorkehrungen für
einen Frequenz-Sprung. Um ein Betriebsverhalten IS-54 zu erzielen,
welches vergleichbar mit dem Betriebsverhalten ist, welches durch
eine SF-Signalisierung in GSM bereitgestellt wird, würde der
Redundanzbetrag (die Codierung) dazu tendieren, relativ groß zu sein,
was potentiell die Nutzlast reduziert und eine geringere als wünschenswerte
Sprachcodierer-Rate bereitstellt.
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Anstelle
einer Verwendung eines Stehl-Flags wird die Unterscheidung zwischen
Sprache und FACCH für
IS-54 typischer Weise durch Untersuchung der Nutzlast ausgeführt. Zum
Beispiel beschreibt das United States Patent Nr. 5230003 von Dent
et al. eine Technik zum Bestimmen, ob Sprache oder eine FACCH-Signalisierung
gesendet wird, indem die Differenz in der Kanalcodierung von diesen
zwei Signalen ausgenutzt wird, eine andere Alternative besteht darin,
in Übereinstimmung
mit beiden Hypothesen zu decodieren und dann das Prüfergebnis
des zyklischen Redundanzcodes (Cyclic Redundancy Code; CRC) für beide
Decodierungsergebnisse zu untersuchen, das sowohl der Sprachrahmen
als auch der FACCH-Signalisierungsrahmen typischer Weise vor einer
Kanalcodierung CRC codiert werden, um dem Empfänger zu ermöglichen, festzustellen, ob
seine Demodulations- und Decodierungs-Prozesse zu richtig zurückgewonnenen
Daten geführt
haben.
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Die
Technik, die in dem voranstehend erwähnten United States Patent
Nr. 5230003 beschrieben ist, erlaubt dem Empfänger, eine Entscheidung darüber zu treffen,
welche Hypothese wahrscheinlicher ist, bevor der volle Rahmen decodiert
wird, so dass potentiell die Komplexität reduziert wird. Wenn keine CRC-Felder oder
SFs vorgesehen sind, kann diese Technik die einzige Option sein,
um die Codierung eines variabel codieren Signals zu bestimmen. Zum
Beispiel kann dies die einzig mögliche
Technik zur Unterscheidung zwischen einer Vielzahl von Sprach- und
Signalisierungs-Signalen in der TIA/EIA IS-95-Technologie sein.
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Das
United States Patent Nr. 5453997 von Roney beschreibt eine andere
Technik zum Bestimmen, ob eine Nachricht in Übereinstimmung mit einem FACCH-Decodierungsprozess
oder einem Benutzerinformations-Decodierungsprozess zu decodieren
ist. In Übereinstimmung
mit dieser Technik werden zunächst
jeweilige Bitfehlerraten-Abschätzungsprozesse
entsprechend zu dem jeweiligen FACCH und Benutzerinformations-Decodierungsprozess
auf eine zu decodierende Nachricht angewendet. Eine arithmetische
Kombination der Bitfehlerraten-Abschätzungen wird ausgeführt und
das Ergebnis wird mit einem festen Schwellwert verglichen, um zu
bestimmen, ob der FACCH-Decodierungsprozess oder der Benutzerinformations-Decodierungsprozess
anzuwenden ist. In dieser Weise kann eine nicht erforderliche Decodierung
verringert werden.
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Der
gegenwärtige
Vorschlag für
das Protokoll der Mediumzugriffsschicht (Medium Access Layer; MAC)
und der physikalischen Schicht (Physical Layer) für Paketdaten
in ANSI 136 (bezeichnet als "MANGO") erlaubt dem Sender
die Modulation und die Kanalcodierung für jeden gesendeten Schlitz
zu ändern.
Wenn Kanalbedingungen günstig
sind, wird der geringste Betrag einer Redundanz (Codierung) und
er Modulationstyp mit dem höchsten
Konstellationspunkt (Bits(Symbol) vorzugsweise gewählt, In
Abhängigkeit
von Kanalbedingungen für
einen spezifischen Empfänger
kann der Sender den Modus (Codierung & Modulation) wählen, um die höchste Anzahl
von Netto-Bits in einem Schlitz für die gegebene Kanalbedingung
zu erzielen, die einen gewünschten
Grad einer genauen Übertragung
erzeugt. Der Empfänger
bestimmt typischer Weise für
jeden empfangenen Schlitz (oder Burst), welchen Modus der Sender
gerade verwendet.
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Das
United Stetes Patent Nr. 5757813 von Raith beschreibt die Bereitstellung
einer variablen Codierung (Modulation und Kanalcodierung) für einen
Paketdatenbetrieb. Zwei Verfahren einer Signalisierung der verwendeten
Codierung werden beschrieben. Ein getrenntes Feld, das die gegenwärtige Codierung
anzeigt, kann außerhalb
des Felds vorgesehen werden, das die Nutzlast in jedem Schlitz trägt. Dieses
Feld weist typischer Weise ein vorgegebenes Format auf, einschließlich eines
Kanalcodierungsformats und eines Modulationstyps. Sobald dieses
Feld an dem Empfänger
zurückgewonnen
wird, kann der Rest des Schlitzes dann auf Grundlage der Information
in diesem Feld decodiert werden. Ein anderer Ansatz beinhaltet die
Bereitstellung von jeweiligen unterschiedlichen Synchronisationswörtern für jeweilige
der Modulationsmoden. Der Empfänger
korreliert und vergleicht die empfangene Wellenform während der
Zeit des Synchronisationsworts mit jedem möglichen Kandidaten-Synchronisationswort.
Das Kandidaten-Synchronisationswort, das die größte Korrelation aufzeigt, stellt
eine Anzeige an dem Empfänger
bereit, welche Codierung auf den Nutzlast-führenden Teil des Schlitzes
angewendet wird.
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Die
erste voranstehend beschriebene Technik, d.h. die Bereitstellung
eines getrennten Felds, das die Codierung anzeigt, ist für MANGO
vorgeschlagen worden. Die 3–6 illustrieren
jeweilige Schlitzformate für
unterschiedliche Modulationen (π/4-DQPSK
und 8-PSK) auf Downlink- und Uplink-Kanälen.
Bezugnehmend auf die 3–4 umfasst
das Downlink-Schlitzformat eine Synchronisation SYNC, einen Typ
des codierten Datenrahmens/eine Phase eines codierten Superrahmens
(Coded Data Frame Type/Coded Superframe Phase; CDFT/CSFP) und Paketdaten-Kanalrückkopplungs-(PCF)Felder.
Das CDFT-Feld umfasst drei Datenrahmen-Typ (DFT)-Bits, die die Modulation
und die Kanalcodierung anzeigen. Die DFT-Information, zusammen mit
einer Superrahmenphasen-(SFP)-Information von fünf Bit, wird in einem (12,8)
Code codiert, d.h. die acjt Informationsbits werden durch vier Prüfbits geschützt. In
dem Uplink (aufwärts
gerichtete Strecke), wie in den 5–6 gezeigt,
wird die DFT-Information getrennt für die Superrahmenphasen-SFP-Information
gesendet. Drei Informationsbits der DFP-Information werden in einen
(6,3)-Code codiert, d.h. 3 Redundanzbits werden zu den 3 Informationsbits
hinzugefügt.
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Die
zweite voranstehend beschriebene Technik, d.h. die Verwendung von
variablen Synchronisationsworten, wird in dem Enhanced Data Rate
for Global Evolution (EDGE) physikalische Schicht Protokoll des GSM-gestützten Paketdatensatzes
von Protokollen, die als der General Packet Radio Service (GPRS)
bekannt sind, verwendet. Bei der EDGE werden jeweilige erste und
zweite Synchronisationsworte verwendet, um anzuzeigen, ob ein gegenwärtiger "Block" mit einer 8PSK oder
mit einer GMSK-Modulation übertragen
wird. Ein Empfänger,
der ein derartiges Signal empfängt,
kann das empfangene Signal mit zwei Kandidaten-Synchronisationsworten
korrelieren und die Korrelationsergebnisse verwenden, um zu bestimmen,
welche Demodulation angewendet werden soll, um die Daten in jedem
Block weiter zu verarbeiten. Ähnlich
wie GSM-Sprache bildet ein Block vier Schlitze.
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Wenn
ein Codierungs-Anzeigefeld außerhalb
der Nutzlast verwendet wird, kann eine unrichtige Decodierung an
gewendet werden, wenn dieses Codierungs-Anzeigefeld nicht richtig
wiederhergestellt wird. Eine Fehlerprüfung, z.B. eine CRC-Prüfung, kann
nach einer Demodulation und Kanal-Codierung ausgeführt werden.
Wenn ein Fehler bezüglich
der tatsächlich
angewendeten Codierung gemacht wird, kann diese Prüfung einen
fehlerhaft empfangenen Rahmen anzeigen. In einigen Systemen kann
ein Protokoll mit einer automatischen Wiederholungsaufforderung
(Automatic Repeat Request; ARQ) dann eine Neuübertragung des zerstörten Rahmens
verursachen. Jedoch kann eine Neuübertragung von Rahmen zu einem
niedrigeren Nettodaten-Durchsatz und zu einer erhöhten Verzögerung der
Lieferung der Nutzlast führen.
Somit kann eine fehlerhafte Decodierung des Signalisierungsfelds
einen negativen Effekt auf das Betriebsverhalten aufweisen.
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Bezugnehmend
auf das voranstehend beschriebene MANGO-Beispiel wird dann, wenn
das CDFT-Feld decodiert
wird, die SFP-Information typischer Weise an dem Empfänger bekannt.
Somit kann der (12,8)-Code effektiv als ein (7,3)-Code behandelt
werden, was ein verbessertes CDFT-Decodierungs-Verhalten erlaubt. Ein Beispiel eines
Decodierungsprozesses, der den Nutzen eines bekannten SFP-Werts
ausnutzt, wird in dem voranstehend erwähnten United States Patent
5751731 beschrieben. Sogar wenn jedoch eine derartige verbesserte
Decodierungs-Technik verwendet wird, kann das Fehlerverhalten bei
der Decodierung der DFT-Information unzufriedenstellend sein.
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7 illustriert
die Ergebnisse eines Simulationslaufs für einen nicht-dispersiven Rayleigh-Kanal
für eine
Fahrzeuggeschwindigkeit von 8 km/h bei einer Frequenz von 900 MHz.
Die Simulation nimmt eine perfekte Nyquist-Bedingung an, die x-Achse
stellt das Träger-zu-Rausch-Verhältnis dar,
und die y-Achse stellt die Wortfehlerrate (WER) eines äquivalenten
(7,3) Hamming-Codes dar. Der gekürzte
(7,3) Hamming-Code ist in der Lage, ein Fehlerbit zu korrigieren.
Für eine
statistische Simulation wird ein Wortfehler deklariert, wenn die Anzahl
von Fehlern die Fehlerkorrekturfähigkeit
des Codes übersteigt,
d.h. in diesem Fall wird ein Wortfehler deklariert als Fehler,
wenn mehr als ein Bitfehler erfasst wird. Eine Hartentscheidungs-Decodierung
wird für die
Demodulation verwendet, obwohl eine Softentscheidungs-Decodierung zu einem
geringfügig
besseren Betriebsverhalten führen
könnte. 7 zeigt,
dass für
die Kanalbedingungen von Interesse die DFT unrichtig mit einer Wahrscheinlichkeit
von ungefähr
1–10%
decodiert wird. Somit müssen
unter Umständen
ungefähr 1–10% der
Rahmen neu übertragen
werden, was zu einer bemerkenswerten Reduktion im Durchsatz führen könnte.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäss eines
Aspekts der vorliegenden Erfindung kann eine verbesserte Decodierung
von variabel codierten Signalen unter Verwendung eines Codewählprozesses
erreicht werden, der auf Grundlage von Information vorgespannt ist,
die von früheren
Kommunikationen zwischen der Station, die das variabel codierte Signal
empfängt,
und der Station, die das variable codierte Signal sendet, abgeleitet
wird. Diese Vorspannung in den Codewählprozess kann sich zum Beispiel
aus einer Vorspannung eines Entscheidungskriteriums ergeben, mit
dem ein Code aus einem Satz von möglichen Codes auf Grundlage
von Information gewählt
wird, die von einer früheren
Kommunikation abgeleitet wird. Der Codewählprozess kann auch durch Verwendung
einer Kenntnis von einer früheren
Kommunikation vorgespannt werden, um das Ausmaß zu bestimmen, auf das ein empfangenes
Signal teilweise decodiert wird in Übereinstimmung mit jedem der
möglichen
Codes, um Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, auf die ein derartiges
Entscheidungskriterium angewendet wird. Die Information, die von
einer früheren
Kommunikation abgeleitet wird, kann zum Beispiel Kanalqualitätsmaße, die CRC-Prüfergebnisse,
Fehlerraten-Abschätzungen
oder dergleichen, sowie Information, die die Empfangsstation in
die Lage versetzt, ein Verhalten der Sendestation vorherzusagen,
die beispielsweise eine Kenntnis von ARQ-Statusnachrichten, die an die sendende
Station übertragen
werden, oder die Kenntnis von Codes, die verwendet werden, um die
vorher übertragenen
Signale zu codieren, einschließen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Code aus dem Satz von Codes
auf Grundlage von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt, die
durch teilweises Decodieren eines empfangenen variabel codierten
Signals in Übereinstimmung
mit jeweiligen der möglichen
Codes erzeugt werden, wobei die Auswahl auf Grundlage von Information,
die aus einer früheren
Kommunikation abgeleitet wird, vorgespannt ist. In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auf Grundlage
von Information, die von einer früheren Kommunikation abgeleitet
wird, das Ausmaß bestimmt, auf
das das empfangene Signal decodiert wird. Gemäß eines noch anderen Aspekts
der vorliegenden Erfindung stellt das empfangene Signal ein variabel
codiertes Feld dar und ein Codierungsanzeigefeld, das die Codierung
anzeigt, die auf das variabel codierte Feld angewendet wird. Eine
Abschätzung
des Codierungsanzeigefelds wird aus dem empfangenen Signal erzeugt
und auf Grundlage eines Vertrauensgrads in der Abschätzung wird
das empfangene Signal decodiert in Übereinstimmung mit einem Code,
der gewählt
ist auf Grundlage entweder ausschließlich der erzeugten Abschätzung des
Codierungs-Anzeigefelds oder einer Kombination der Abschätzung des
Codierungs-Anzeigefelds
und von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken, die durch teilweises
Decodieren des empfangenen Signals in Übereinstimmung mit jeweiligen
der möglichen
Codes, mit denen das variabel codierte Feld codiert worden sein
kann, erzeugt werden.
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Ein
Vorspannen (Beeinflussen) des Codewählprozesses auf Grundlage einer
früheren
Kommunikation erlaubt der vorliegenden Erfindung ein verbessertes
Betriebsverhalten bereitzustellen, indem der Codewählprozess
auf tatsächliche
Bedingungen, wie eine Kanalqualität und erwartete Verhaltensmuster
der Sendestation, speziell zugeschnitten wird. Ein adaptives Bestimmen
des Ausmaßes,
auf das das empfangene Signal teilweise decodiert ist, in Übereinstimmung
mit den Kandidatencodes, kann die Notwendigkeit eines Vergleichs von
Wahrscheinlichkeitsmetriken auf einer Iteration-für-Iteration-Basis
während
des teilweise Decodierungsprozesses ohne die Erzeugung von unerwünschten
Berechnungslasten vermeiden, da eine gewünschte Decodierungslänge auf
Grundlage von Faktoren, wie Kanalqualitätsmaße und ARQ-Statusnachrichten,
die bereits als Teil des Kommunikationsprozesses erzeugt werden,
bestimmt werden kann.
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Insbesondere
wird in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Signal, das eine Information darstellt,
die in Übereinstimmung
mit einem Code codiert ist, der aus einem Satz von Codes gewählt ist,
an einer ersten Station empfangen. Das empfange Signal wird in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes decodiert, um jeweilige
Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen Codes
des Satzes von Codes gehören.
Ein Code wird auf dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt,
wobei die Auswahl des Codes aus dem Satz von Codes auf Grundlage
einer früheren
Kommunikation zwischen der ersten Station und einer zweiten Station,
die das Signal übertragen
hat, beeinflusst wird. Das empfangene Signal wird in Übereinstimmung
mit dem gewählten Code
decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen.
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Die
Auswahl des Codes kann auf ein Qualitätsmaß für einen Kanal, über den
das Signal kommuniziert wird, auf Grundlage einer Kommunikation
zwischen der ersten und der zweiten Station, wie einer Fehleranzeige,
einem CRC-Prüfergebnis,
einer Fehlerraten-Abschätzung,
oder einem Signal-zu-Rausch-Verhältnis vorgespannt
werden. Die Codeauswahl kann ebenfalls auf Grundlage einer das Verhalten
vorhersagenden Information, die aus einer früheren Kommunikation gewonnen
wird, vorgespannt werden, zum Beispiel aus einem Kommunikationsstatusbericht
(z.B. einer ARQ-Statusnachricht),
die zwischen der ersten und zweiten Station kommuniziert wird, oder
auf der Kenntnis des Zustandes einer Kommunikationstransaktion zwischen
der ersten und zweiten Station.
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In Übereinstimmung
mit einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Signal, welches ein erstes Feld
und ein zweites Feld darstellt, wobei das erste Feld in Übereinstimmung
mit einem Code codiert wird, der aus einem Satz von Codes gewählt ist,
und das zweite Feld den Code anzeigt, der auf das erste Feld angewendet
wird, an einer ersten Station empfangen. Das empfangene Signal wird
verarbeitet, um eine Abschätzung
des zweiten Felds zu erzeugen. Auf Grundlage eines Vertrauens in
der erzeugten Abschätzung
des zweiten Felds identifiziert die erste Station entweder den Code,
der auf das erste Feld angewendet ist, auf Grundlage ausschließlich der
erzeugten Abschätzung
des zweiten Felds, oder identifiziert den Code, der auf das erste
Feld angewendet wird, auf Grundlage der erzeugten Abschätzung des
zweiten Felds und von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken, die
einer Decodierung des empfangenen Signals in Übereinstimmung mit jeweiligen
Codes des Satzes von Codes zugeordnet sind. Die erste Station decodiert
dann das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit dem identifizierten Code, um eine Abschätzung des ersten Felds zu erzeugen.
Die Auswahl des Codes kann in Übereinstimmung
mit Information, die aus einer früheren Kommunikation abgeleitet
ist, vorgespannt werden, wie beispielsweise einer Kanalqualitätsinformation,
einer Transaktionszustandsinformation, und dergleichen. Das Ausmaß, auf das
empfangene Signal teilweise decodiert ist, kann ebenfalls auf Grundlage
einer derartigen Information bestimmt werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird an einer ersten Station ein Signal
empfangen, das eine Information darstellt, die in Übereinstimmung
mit einem Code codiert ist, der aus eiem Satz von Codes gewählt ist.
Ein Ausmaß,
auf das das empfangene Signal zu decodieren ist, wird auf Grundlage
einer früheren
Kommunikation zwischen der ersten und der zweiten Station, die das
Signal übertragen
hat, bestimmt. Das empfangene Signal wird dann in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes auf das bestimmte Ausmaß decodiert,
um jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen
Codes des Satzes von Codes gehören.
Ein Code wird dann aus dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt,
und das empfangene Signal wird in Übereinstimmung mit dem gewählten Code
decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen. Das Ausmaß, auf das das empfangene Signal
in Übereinstimmung
mit den jeweiligen möglichen
Codes decodiert wird, kann auf Grundlage einer derartigen Information,
wie Kanalqualitätsmaße, Information über den
Zustand einer Kommunikationstransaktion und Statusberichten wie
ARQ-Statusnachrichten, bestimmt werden.
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In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine
drahtlose Station einen Empfänger,
der ein Signal empfängt,
das eine Information darstellt, die in Übereinstimmung mit einem Code
codiert ist, der aus einem Satz von Codes gewählt ist, der das empfangene
Signal in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes decodiert, um jeweilige
Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen Codes
des Satzes von Codes gehören,
der einen Code aus dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken wählt,
und der das empfangene Signal in Übereinstimmung mit dem gewählten Code
decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen, wobei die Auswahl des Codes aus dem
Satz von Codes auf Grundlage einer früheren Kommunikation zwischen
der drahtlosen Station und einer Station, die das Signal übertragen
hat, vorgespannt ist. Der Empfänger
kann eine Code-Wählerschaltung
einschließen,
die das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes decodier, um jeweilige
Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen Codes
des Satzes von Codes gehören,
und die einen Code aus dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken wählt,
wobei die Auswahl des Codes aus dem Satz von Codes auf Grundlage einer
früheren
Kommunikation zwischen der drahtlosen Station und der Station, die
das Signal übertragen
hat, vorgespannt ist. Der Empfänger
kann auch einen variablen Decoder einschließen, der das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen.
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In Übereinstimmung
mit einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine drahtlose Station zum Verarbeiten
eines Signals, das ein erstes Feld und ein zweites Feld darstellt,
wobei das erste Feld in Übereinstimmung
mit einem Code codiert ist, der aus einem Satz von Codes gewählt ist,
und das zweite Feld den Code anzeigt, der auf das erste Feld angewendet
wird, eine Codewählerschaltung,
die das Signal verarbeitet, um eine Abschätzung über das zweite Feld zu erzeugen.
Die Codewählerschaltung
arbeitet im Ansprechen auf ein Vertrauen in die erzeugte Abschätzung des
zweiten Felds, um den Code zu identifizieren, der auf das erste
Feld angewendet wird, und zwar auf Grundlage ausschließlich der
erzeugten Abschätzung
des zweiten Felds, oder um den Code zu identifizieren, der auf das
erste Feld angewendet wird, und zwar auf Grundlage der erzeugten
Abschätzung
des zweiten Felds und von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken, die
zu einer Decodierung des empfangenen Signals in Übereinstimmung mit jeweiligen
Codes des Satzes von Codes gehören.
Ein variabler Decoder spricht auf die Codewählerschaltung an und decodiert
das Signal in Übereinstimmung
mit dem identifizierten Code, um eine Abschätzung über das erste Feld zu erzeugen.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine drahtlose Station zum Verarbeiten
eines Signals, das eine Information darstellt, die in Übereinstimmung
mit einem Code codiert ist, der aus einem Satz von Codes gewählt ist,
einen Empfänger,
der das Signal empfängt,
der ein Ausmaß bestimmt,
auf das das empfangene Signal zu decodieren ist, und zwar auf Grundlage
einer früheren
Kommunikation zwischen der drahtlosen Station und einer Station,
die das Signal gesendet hat, der das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes auf das bestimmte Ausmaß decodiert, um
jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen
Codes des Satzes von Codes gehören,
der einen Code aus dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken wählt, und
der das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen. Der Empfänger kann eine Codewählerschaltung
einschließen,
die ein Ausmaß bestimmt,
auf das das empfangene Signal zu decodieren ist, und zwar auf Grundlage
einer füheren
Kommunikation zwischen der drahtlosen Station und der Station, die
das Signal übertragen
hat, der das empfangene Signal in Übereinstimmung mit jeweiligen
Codes des Satzes von Codes auf das bestimmte Ausmaß decodiert,
um jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen
Codes des Satzes von Codes gehören,
und der einen Code aus dem Satz von Codes auf Grundlage der jeweiligen
Wahrscheinlichkeitsmetriken wählt.
Ein variabler Decoder spricht auf die Codewählerschaltung an und decodiert
das empfangene Signal in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code, um eine Abschätzung über die
Information zu erzeugen.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
-
1 ein
schematisches Diagramm, welches ein herkömmliches terrestrisches zellulares
Kommunikationssystem darstellt;
-
2 ein
schematisches Diagramm, welches ein herkömmliches Satelliten-gestütztes drahtloses Kommunikationssystem
darstellt;
-
3–6 beispielhafte
Uplink- und Donwlink-Schlitzformate, die in einem MANGO-System verwendet
werden;
-
7 Simulationsergebnisse
für eine
Rahmenfehlerrate in einem MANGO-System unter Verwendung eines Anzeigers
eines Datenrahmen-Typs (DFT);
-
8 ein
schematisches Diagramm, das ein drahtloses Terminal in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
9 ein
schematisches Diagramm, das einen Empfänger in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt,
-
10 ein
schematisches Diagramm, das eine Codewählschaltung gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
-
11–17 Flussdiagramme,
die beispielhafte Operationen für
eine variable Decodierung von decodierten Signalen gemäß der verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung darstellen.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nun nachstehend näher unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung kann jedoch in vielerlei
unterschiedlichen Ausbildungen verkörpert werden und sollte nicht
als auf die hier aufgeführten
Ausführungsformen
beschränkt
angesehen werden; anstelle davon sind diese Ausführungsformen so bereitgestellt,
dass diese Offenbarung gründlich
und vollständig
sein wird und den Umfang der Erfindung für Durchschnittsfachleute in
dem technischen Gebiet vollständig
mitteilen wird. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente.
-
Obwohl
die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sich auf drahtlose
Stationen, beispielsweise drahtlose Terminals beziehen, sei darauf
hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung, dass die vorliegende
Erfindung auch auf andere Kommunikationssysteme und Vorrichtungen,
wie beispielsweise Drahtleitungs-gestützte und faseroptische Kommunikationssysteme
und Vorrichtungen anwendbar ist. Es sei darauf hingewiesen, dass
der Ausdruck "variable
Codierung", so wie
er hier verwendet wird, sich auf die Codierung von verschiedenen
Formen bezieht, einschließlich,
aber nicht ausschließlich
auf eine "Modulationscodierung" (z.B. eine Codierung,
die ein oder mehrere Bits auf ein Signal oder einen Signalsatz abbildet)
und einer "Kanalcodierung" (z.B. einer Codierung,
die Sätze
von Bits auf andere Sätze
von Bits abbildet). Es sei auch darauf hingewiesen, dass die vorliegende
Erfindung auf Kommunikationssysteme anwendbar ist, in denen variabel decodierte
Signale mit oder ohne expliziten Codeidentifikationskanälen übertragen
werden. Obwohl die vorliegende Erfindung auf Systeme anwendbar ist,
die eine In-Band- oder Außerhalb-des-Bands-Anzeige
der Codierung, angewendet auf ein variabel codiertes Signal, Bereitstellen,
wie die EDEG und MANGO-Systeme, die voranstehend beschrieben wurden,
ist die vorliegende Erfindung zum Beispiel auch auf Systeme anwendbar, die
eine variable Decodierung auf einer "blinden" Basis bereitstellen, d.h. ohne eine
derartige explizite Codierungsanzeige.
-
8 illustriert
ein beispielhaftes drahtloses Terminal 800, z.B. ein Terminal
zur Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Terminal 800 umfasst einen
Controller 800, beispielsweise einen Mikroprozessor, einen
Mikrocontroller oder eine ähnliche
Datenverarbeitungseinrichtung, die Programmbefehle ausführt, die
in einem Speicher 860 des Terminals 800 gespeichert
sind, beispielsweise einem dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff
(DRAM), einem elektrisch löschbaren
programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder einer anderen Speichereinrichtung.
Der Controller 870 ist betriebsmäßig zugehörig zu Benutzerschnittstellenkomponenten
des Terminals 800, wie einer Anzeige 820, einer
Tastatur 830, einen Lautsprecher 840 und einem
Mikrofon 850, wobei Betriebsvorgänge davon Durchschnittsfachleuten
in dem technischen Gebiet bekannt sind und hier nicht weiter diskutiert
werden. Das Terminal 800 umfasst auch einen Sender 880,
der betriebsmäßig zu dem
Controller 870 gehört,
und der Funkfrequenz-(RF)-Signale in einem Kommunikationsmedium über eine
Antenne 810 überträgt.
-
Das
Terminal 800 umfasst auch einen Empfänger 890, der ebenfalls
betriebsmäßig zu dem
Controller 870 gehört.
Der Empfänger 890 schließt einen
variablen Decoder 892 ein, der ein Signal r(t) decodiert,
welches über
die Antenne 810 empfangen wird, und zwar in Übereinstimmung
mit einem Code eines Satzes von möglichen Codes, zum Beispiel
einem Code eines Status von möglichen
Modulations- und/oder
Kanalcodes. In Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird der von dem variablen Decoder 892 verwendete
Code auf Grundlage von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt, die zu
jeweiligen Decodierungen des empfangenen Signals r(t) gehören, mit
jeweiligen Codes des Satzes von möglichen Codes, wobei der Codewählprozess
auf Grundlage einer früheren
Kommunikation zwischen dem Terminal 800 und einer Station
(z.B. einer Basisstation), die das Signal r(t) sendet, vorgespannt
bzw. beeinflusst ist.
-
Zum
Beispiel kann die Codeauswahl auf Grundlage einer Kanalqualitätsmessung,
einem Kommunikationstransaktionszustand, einer ARQ-Stkatusnachricht,
die von dem Terminal 800 an die sendende Station übertragen
wird, oder einer anderen Information in Bezug auf eine frühere Kommunikation
zwischen dem Terminal 800 und der sendenden Station vorgespannt
sein. In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Codeauswahl auf Grundlage der
jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken auf Grundlage einer früheren Kommunikation
zwischen dem Terminal und der Station, von der das Signal r(t) übertragen
wird, vorgespannt. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung werden die jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken durch
Decodieren des empfangenen Signals r(t) auf ein Ausmaß, das auf
Grundlage einer früheren
Kommunikation zwischen dem Terminal 800 und der Station,
von der das Signal r(t) übertragen
wird, bestimmt ist, erzeugt und der von dem Decoder 892 verwendete
Code wird auf Grundlage der so erzeugten Wahrscheinlichkeitsmetriken
gewählt.
Eine ausführliche
Diskussion von diesen und anderen beispielhaften Ausführungsformen
wird hier bereitgestellt.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass der Empfänger 890 und andere
Komponenten des Terminals 800 unter Verwendung einer Vielfalt
von Hardware und Software implementiert werden können. Zum Beispiel können Abschnitte
des Empfängers 890,
einschließlich
des variablen Decoders 892, unter Verwendung einer Spezialzweck-Hardware,
wie einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (Application
Specific Integrated Circuit; ASIC) und programmierbaren Logikeinrichtungen,
wie Gate-Arrays, und/oder Software oder Firmware, die auf einer
Computereinrichtung läuft,
wie beispielsweise einem Mikroprozessor, einem Mikrocontroller oder einem
digitalen Signalprozessor (Digital Signial Processor; DSP), implementiert
werden. Es sei auch darauf hingewiesen, dass, obwohl Funktionen
des Empfängers 890 in
eine einzelne Einrichtung integriert werden können, wie beispielsweise einem
einzelnen ASIC, sie auch unter mehreren Einrichtungen verteilt werden
können.
Funktionen des Empfängers 890 und
des Controllers 870 können
auch in einer oder mehreren Einrichtungen kombiniert werden, wie
einem ASIC, DSP, einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller.
-
9 illustriert
einen Empfänger 900 (wie
in dem Terminal 800 der 8 verwendet
werden könnte) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Empfänger 900 umfasst einen
variablen Demodulator 910, der ein empfangenes Signal r(t)
in Übereinstimmung
mit einem Modulationscode moduliert, der durch eine Codewählerschaltung 950 gewählt wird.
Das von dem variablen Demodulator 910 erzeugte demodulierte
Signal wird dann durch einen variablen Kanaldecoder 920 in Übereinstimmung
mit einem Kanalcode, der durch die Codewählerschaltung 950 gewählt wird,
decodiert.
-
Vorzugsweise
wählt die
Codewählerschaltung 950 die
Modulations- und Kanalcodes auf Grundlage von jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken,
die durch eine teilweise Decodierung des empfangenen Signals r(t)
in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes erzeugt werden, die auf
das Signal r(t) an der sendenden Station angewendet worden sein
können,
wobei die Auswahl durch Information beeinflusst bzw. vorgespannt
wird, die sich auf frühere
Kommunikationsaktivitäten
des Empfängers 900 bezieht.
Es sei darauf hingewiesen, dass im Allgemeinen der auf ein Signal
in einem variabel codierten Kanal angewendeter Code sich schnell
auf einer Block-für-Block-Basis ändern kann,
das heißt,
das System begrenzt Änderungen bei
der Codierung auf ein Auftreten für vorgegebene Quanten von Daten,
wie eine vorgegebene Anzahl von Rahmen. Demzufolge tritt der Codewählprozess
vorzugsweise bei der gleichen Frequenz auf. Eine partielle Decodierung
in Übereinstimmung
mit den jeweiligen möglichen
Codes, wie hier beschrieben, umfasst somit eine partielle Decodierung
eines Signals, das einen derartigen Datenblock darstellt.
-
Die
Wahrscheinlichkeitsmetriken, die in den Teil-Decodierungsprozessen
erzeugt werden, können eine
Vielfalt von Ausbilden annehmen. Im Allgemeinen können diese
Wahrscheinlichkeitsmetriken sowohl eine "harte" als auch eine "weiche" Information einschließen, die
durch Decodierungsprozesse erzeugt werden, die für Durchschnittsfachleute in
dem technischen Gebiet bekannt sind. Wenn zum Beispiel eine Auswahl
aus einem Satz von möglichen
Fehlerkorrektur-Faltungscodes durchgeführt wird, kann die Codewählerschaltung 950 jeweilige
Decodierungsprozesse für
eine Sequenzabschätzung
der maximalen Wahrscheinlichkeit (Maximum Likelihood Sequence Estimation;
MSLE) für
jeweilige der möglichen
Kanalcodes ausführen,
im Einklang mit den MLSE-Decodierungsprozessen, die in dem voranstehend
erwähnten
United States Patent Nr. 5230003 von Dent et al. beschrieben sind.
Während
einer Decodierung erzeugen diese MLSE-Decodierungsprozesse Metriken,
die verwendet werden können,
um auszuwerten, welcher der Kanalcodes am wahrscheinlichsten der Kanalcode
ist, der beim Senden des empfangenen Signals r(t) verwendet wird.
-
Ähnliche
Techniken können
zum Erzeugen von Demodulationsmetriken verwendet werden. Zum Beispiel
könnten
in einem System, das eine QPSK- oder 8 PSK-Modulation auf einen
gegebenen Block von Information anwendet, mögliche jeweilige Metriken M
q, M
8 für jeweilige
der Typen einer Modulation folgendermaßen gegeben sein:
wobei r
i einen
i-ten Symbolabtastwert für
ein empfangenes Signal bezeichnet, L das Decodierungsausmaß bezeichnet,
c
i eine Kanalabschätzung für den i-ten Abtastwert ist,
und S
ij ein hypothetisiertes gesendetes Symbol ist.
Techniken für
eine Kanalabschätzung
für eine
QPSK-Modulation werden in Jamal et al., "Adaptive MLSE Performance on D-AMPS
1900 Channel", IEEE
Trans. Veh. Technol., vol. 46, August 1997, Seiten 634-641 beschrieben,
während
Kanalabschätzungen
für 8-PSK
in Mostafa et al., "Comparing
Modulation Options for the Evolution of TDMA Technology", Proc. Of 1999 IEEE
Veh. Technol. Conf. (Houston TX, 1999), und in Arslan et al, "Interpolation and
Channel Tracking Based Receivers for Coherent Man-PSK Modulations", Proc. Of 1999 IEEE
Veh. Technol. Conf. (Houston TX, 1999) beschrieben sind.
-
Die
Auswahlvorgänge,
die durch die Codewählerschaltung 950 durchgeführt werden,
sind in Übereinstimmung
mit früheren
Kommunikationen zwischen dem Terminal 800 und der Station,
die das Signal r(t) verwendet, vorgespannt. Zum Beispiel kann das
Entscheidungskriterium, welches zum Auswerten von Wahrscheinlichkeitsmetriken
verwendet wird, die durch die Vielzahl von Teildecodierungsprozessen
erzeugt werden, und/oder das Ausmaß, auf das das empfangene Signal
r(t) teilweise decodiert wird in Übereinstimmung mit den jeweiligen
möglichen
Codes, auf Grundlage einer Kenntnis vorgespannt werden, die aus
früheren Kommunikationen
gewonnen wird. Die Information über
die früheren
Kommunikationen, die verwendet wird, um den Codewählprozess
vorzuspannen bzw. vorher zu beeinflussen, kann mehrere Ausbildungen
annehmen. Zum Beispiel kann die Codewählerschaltung 950 bei
der Auswahl unter Codes eines Satzes von Codes einfach die Auswahl
in Richtung auf den Code vorbeeinflussen, der verwendet wurde, um
Information wiederherzustellen, die auf dem gleichen Kanal wie das
Signal r(t) übertragen
wurde. Diese Vorspannung bzw. Voreinstellung kann zum Beispiel durch
eine Gewichtung der Wahrscheinlichkeitsmetriken erreicht werden,
die durch die Teildecodierungsprozesse erzeugt werden, um eine Auswahl
dieses "zuletzt
verwendeten" Codes
zu begünstigen.
-
In
anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann eine detailliertere Information über frühere Kommunikationen
verwendet werden, wie beispielsweise Maße der Kanalqualität, die aus
früheren Kommunikationen
erzeugt werden. Zum Beispiel können
Informationsabschätzungen,
die vorher durch den variablen Demodulator 910 und den
variablen Kanaldecoder 920 erzeugt wurden, einer Validitätsüberprüfung durch
eine Gültigkeitsprüfschaltung 940 unterzogen
werden, beispielsweise einer Schaltung, die arbeitet, um eine CRC-Überprüfung für demodulierte
und decodierte Daten durchzuführen,
so wie dies üblicherweise
für Schicht
2/MAC-Rahmen durchgeführt
wird, die in drahtlosen Kommunikationssystemen wiederhergestellt
werden. Die Codewählschaltung 950 kann
diese Gültigkeitsinformation
verwenden, um eine Codeauswahl in Richtung auf eine bestimmte Auswahl
hin oder davon weg vorzuspannen. Eine Kanalqualitätsinformation
kann ebenfalls direkt aus den Ausgängen des variablen Demodulators 910 und/oder
des variablen Kanaldecoders 920 gewonnen werden, da die
Abschätzungen
(z.B. eine Soft-Information), die durch diese Komponenten erzeugt
werden, eine Kanalqualität
reflektieren können.
-
Die
Codewählerschaltung 950 kann
auch Information verwenden, die aus einer anderen Verarbeitung einer
höheren
Schicht abgeleitet wird. Zum Beispiel kann eine Verarbeitungsschaltung 930 einer
höheren Schicht
Information erzeugen, die den gegenwärtigen Zustand einer Kommunikationstransaktion
anzeigt, wie beispielsweise einen Blockdatentransfer zwischen dem
Empfänger 900 und
der Station, die das Signal r(t) überträgt. Wie Durchschnittsfachleute
in dem technischen Gebiet erkennen werden, kann von einer sendenden
Station, die eine variable Codierung anwendet, erwartet werden,
unterschiedliche Typen einer Codierung in Abhängigkeit von dem Status einer Transaktion
anzuwenden. Zum Beispiel kann für
bestimmte Typen eines Blocks- oder Mehrfachrahmendaten-Transfers
einer sendenden Station eine robuste (aber mit einem geringen Durchsatz)
Codierung für
anfängliche
Blöcke
oder einen Rahmen, die kritische Zusatzinformation (Overhead-Information) einschließen, anwenden,
kann aber eine weniger robuste (aber mit einem höheren Durchsatz) Codierung
auf Blöcke
oder einem Rahmen anwenden, der in späteren Stufen des Transfers übertragen wird,
wobei diese eine weniger kritische Information, beispielsweise eine
Sprachinformation, einschließen. Demzufolge
kann die Codewählerschaltung 950 den
Typ einer Modulation und einer Kanalcodierung vorhersagen, die von
der sendenden Station angewendet werden wird, und zwar auf Grundlage
der Transaktionszustandsinformation, die durch die Verarbeitungsschaltung 930 der
höheren
Schicht erzeugt wird, und wird diese Vorhersage verwenden, um eine
Auswahl von Modulations- und Kanalcodes, die von dem variablen Demodulator 910 und
dem variablen Kanalcodierer 920 verwendet werden sollen,
vorzuspannen.
-
Die
Verarbeitungsschaltung 930 der höheren Schicht kann auch Information
erzeugen, die die Kanalqualität
anzeigt. Zum Beispiel kann die Verarbeitungsschaltung 930 der
höheren
Schicht eine Fehlerratenabschätzung
erzeugen, die die Qualität
des Kanals anzeigt, über
den das Signal r(t) gerade übertragen
wird. Die Codewählerschaltung 950 kann
diese Kanalqualitätsinformation
verwenden, um die Auswahl von Modulations- und Kanalcodes in Richtung
auf Codes vorzuspannen, deren Anwendung durch die Station, die das
Signal r(t) sendet, wahrscheinlicher sein würden, was erwartet werden kann,
um deren Modulations- und Kanalcodierung auf die gegenwärtige Kanalqualität speziell
zuzuschneiden. Die Codewählerschaltung 950 kann
diesen Typ von Information auch verwenden, um das Ausmaß einzustellen,
auf das sie teilweise ein empfangenes Signal decodiert, wie nachstehend
mit näheren
Einzelheiten erläutert
wird.
-
In ähnlicher
Weise kann die Codewählerschaltung 950 eine
Codeauswahl auf Grundlage eines vorhergesagten Verhaltens der sendenden
Station im Ansprechen auf einen Kommunikationsstatusbericht, den das
Terminal 800 an die sendende Station sendet, vorspannen.
Zum Beispiel kann in einem ARQ-Kontext
die Verarbeitungsschaltung 930 der höheren Schicht die Anzahl einer
Serie von Rahmen überwachen,
die von dem Empfänger 900 erfolgreich
zurückgewonnen
werden, und eine entsprechende Nachricht (z.B. eine ARQ-Statusnachricht)
zurück
an die sendende Station senden. Von der sendenden Station kann erwartet
werden, den Typ der Modulations- und/oder Kanalcodierung zu steuern,
die auf Signale angewendet wird, die sie auf Grundlage dieser gesendeten
Statusinformation sendet, da diese Statusinformation die sendende
Station mit einer Anzeige über
die Kanalqualität
versieht. Demzufolge kann die Codewählerschaltung 950 den
Codewählprozess
in Richtung auf Codes vorspannen, die mit höhere Wahrscheinlichkeit von
der sendenden Station verwendet werden, und zwar im Ansprechen auf
einen Empfang eines bestimmten Statusberichts.
-
10 zeigt
eine beispielhafte Codewählerschaltung 1000 (die
in dem Empfänger 900 der 9 unter
Umständen
verwendet werden könnte)
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der das Ausmaß einer partiellen Decodierung
auf Grundlage einer früheren
Kommunikation zwischen einer Empfangsstation (z.B. dem drahtlosen
Terminal 800 der 8 und einer
sendenden Station (z.B. einer zellularen Basisstation) eingestellt
wird. Die Codewählerschaltung 1000 umfasst
einen Decoderblock 1010, der eine Vielzahl von Decodern 1012-1, 1012-2,
..., 1012-n einschließt,
wobei ein jeweiliger davon ein Signal r(t) in Übereinstimmung mit einem jeweiligen
Code eines Satzes von möglichen
Codes decodiert, die auf das Signal r(t) angewendet werden können, und
eine jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetrik M1,
M2, ..., Mn daraus
erzeugt. Jeder der Decoder 1012-1, 1012-2, ..., 1012-n decodiert
das Signal r(t) auf ein Ausmaß L,
das durch eine Decodierungsausmaß-Bestimmungseinheit 1030 auf
Grundlage einer früheren
Kommunikation zwischen dem Terminal 800 und der Station,
die das Signal r(t) sendet, bestimmt wird. Ein Codewähler 1020 wählt einen
Code aus dem Satz von möglichen
Codes auf Grundlage der Wahrscheinlichkeitsmetriken M1,
M2, ..., Mn. Ähnlich wie
die unter Bezugnahme auf 9 beschriebene Vorspannung kann
die Decodierungsausmaß-Bestimmungseinheit
das Decodierungsausmaß L
auf Grundlage einer derartigen Information wie einem Zustand einer
Kommunikationstransaktion zwischen dem Terminal 800 und
der Station, die das Signal r(t) sendet, einer Fehlerratenabschätzung für einen
Kanal zwischen dem Terminal 800 und der Station, die das
Signal r(t) sendet, einem Kommunikationsstatusbericht, der von dem
Terminal 800 an die Station übertragen wird, die das Signal
r(t) sendet (oder umgekehrt), und einer Gültigkeitsanzeige (z.B. einem
CRC-Prüfergebnis)
von Information, die früher
von der Station empfangen wird, die das Signal r(t) sendet, bestimmen.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass andere Konfigurationen als diejenigen,
die in 10 dargestellt sind, mit der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Zum Beispiel kann anstelle
einer Verwendung von parallelen Decodern, wie den Decodern 1012-1, 1012-2,
..., 1012-n zum Ausführen
einer Teildecodierung gemäß der jeweiligen
Codes in einer parallelen Weise, eine Decodierung in einer seriellen
Weise unter Verwendung eines Allzweck-Decoders ausgeführt werden,
der konfiguriert sein kann, um eine Decodierung in Übereinstimmung
mit jedem der Kandidatencodes auszuführen.
-
Das
Ausmaß L
kann in einer Anzahl von unterschiedlichen Vorgehensweisen bestimmt
werden. Zum Beispiel kann eine Systemmodellierung verwendet werden,
um eine mathematische Beziehung zwischen einem gewünschten
Ausmaß L
und Parametern, wie einer abgeschätzten Bitfehlerrate, einer
abgeschätzten Rahmenfehlerrate,
oder dergleichen, einzurichten. Diese mathematische Beziehung kann
dann zum Beispiel verwendet werden, um ein geeignetes Ausmaß L für eine gegebene
Bitfehlerrate, Rahmenfehlerrate oder dergleichen während eines
normalen Betriebs der Empfangsstation zu berechnen. Eine derartige
mathematische Beziehung kann auch adaptiv entwickelt oder während eines
Betriebs der Empfangsstation eingestellt werden.
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Die 11–17 sind
Flussdiagrammillustrationen, die beispielhafte Operationen zum Decodieren von
variabel codierten Signalen in Übereinstimmung
mit Aspekten der vorliegenden Erfindung darstellen. Es sei darauf
hingewiesen, dass die Blöcke
der Flussdiagramm-Illustrationen der 11–17 und
Kombinationen von Blöcken
in den Flussdiagramm-Illustrationen unter Verwendung von elektronischen
Schaltungen implementiert werden könnten, die in einer Empfangsstation
enthalten sind, wie dem drahtlosen Terminal 800, das in 8 dargestellt
ist. Es sei auch darauf hingewiesen, dass Blöcke der Flussdiagramm-Illustrationen
der 11–17 und
Kombinationen von Blöcken
in den Flussdiagramm-Illustrationen
unter Verwendung von anderen Komponenten als denjenigen, die in 8 dargestellt
sind, implementiert werden können
und dass im Allgemeinen die Blöcke
der Flussdiagramm-Illustrationen der 11–17 und
Kombinationen von Blöcken
in den Flussdiagramm-Illustrationen implementiert werden können in
einer Spezialzweck-Hardware, beispielsweise einer diskreten analogen
und/oder digitalen Schaltungsanordnung, wie Kombinationen von integrierten
Schaltungen oder einer oder mehreren anwendungsspezifischen integrierten
Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits; ASICs), sowie
durch Computerprogrammbefehle, die auf einen Computer oder eine
andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden
können,
um eine Maschine zu erzeugen, so dass die Befehle, die auf dem Computer
oder der anderen Datenverarbeitungsvorrichtung ablaufen, Mittel
zum Implementieren der Funktionen schaffen, die in dem Flussdiagrammblock
oder in den Blöcken spezifiziert
sind. Die Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer
oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen
werden, um zu bewirken, dass eine Serie von Betriebsschritten auf
dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden,
um einen Computerimplementierten Prozess derart zu erzeugen, dass
die Befehle, die auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren
Vorrichtung ablaufen, Schritte zum Implementieren der Funktionen
bereitstellt, die in dem Flussdiagrammblock oder in den Blöcken spezifiziert
werden.
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Demzufolge
unterstützen
Blöcke
der Flussdiagramm-Illustrationen der 11–17 elektronische Schaltungen
oder andere Einrichtungen zum Ausführen der spezifizierten Funktionen,
sowie Kombinationen von Schritten zum Ausführen der spezifizierten Funktionen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Schaltungen und andere Mittel,
die durch jeden Block der Flussdiagramm-Illustrationen der 11–17 unterstützt werden,
und Kombinationen von Blöcken
darin, durch eine Spezialzweck-Hardware, Software oder Firmware,
die auf speziellen oder allgemeinen Datenprozessoren oder Kombinationen
davon arbeiten, implementiert werden können.
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11 illustriert
beispielhafte Operationen 1100 zum Decodieren eines Signals,
welches in Übereinstimmung
mit einem unbekannten Code eines Satzes von möglichen Codes (z.B. Modulations- und/oder Kanalcodes)
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung codiert ist. Ein Signal, welches Information
darstellt, die gemäß eines
unbekannten Codes eines Satzes von möglichen Codes codiert ist,
wird an einer Empfangsstation empfangen (Block 1110). Das
empfangene Signal, z.B. ein Signal entsprechend zu einem gesendeten
Schlitz in einem TDMA-Kommunikationssystem, wird teilweise in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von Codes decodiert, um jeweilige
Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, die zu jeweiligen der Codes
gehören
(Block 1120). Ein Code wird aus dem Satz von Codes auf
Grundlage der erzeugten Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt, wobei
die Entscheidung auf Grundlage einer früheren Kommunikation zwischen
der Empfangsstation und der Station, die das Signal gesendet hat,
vorgespannt ist (Block 1130). Das empfangene Signal wird
dann vollständig
decodiert in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code, um eine Abschätzung über die
Information zu erzeugen, die von dem Signal dargestellt wird (Block 1140).
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12 zeigt
beispielhafte Operationen 1200 gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der eine Codeauswahl in Übereinstimmung
mit einem Maß der
Kanalqualität
vorgespannt ist. Ein erstes Signal wird an einer Empfangsstation
empfangen (1210). Ein Maß über die Kanalqualität wird aus dem
empfangenen ersten Signal erzeugt (z.B. durch Decodieren des empfangenen
ersten Signals und durch Ausführen
einer CRC oder einer ähnlichen
Fehlerprüfung
für das
decodierte Signal (Block 1220). Ein Signal, welches Information
darstellt, die in Übereinstimmung
mit einem unbekannten Code eines Satzes von möglichen Codes codiert ist,
wird dann an der Empfangsstation empfangen (Block 1230).
Das empfangene zweite Signal wird teilweise decodiert in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von möglichen Codes, um jeweilige
Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen (Block 1240). Ein
Code aus dem Satz von Codes wird dann auf Grundlage der Wahrscheinlichkeitsmetriken
gewählt,
wobei die Auswahl auf Grundlage des voranstehend bestimmten Maßes der
Kanalqualität
vorgespannt ist (Block 1250). Das empfangene zweite Signal wird
dann vollständig
decodiert in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code, um die Information abzuschätzen,
die durch das zweite Signal dargestellt wird (Block 1260).
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In
Operationen 1300 gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 13 dargestellt
ist, ist eine Codeauswahl in Übereinstimmung
mit einem Statusbericht vorgespannt, der durch das Terminal übertragen
wird, zum Beispiel gemäß einer
ARQ-Statusnachricht, die den Grad eines Erfolgs bei der Kommunikation
einer Serie von Rahmen anzeigt. Ein erstes Signal wird an einer
Empfangsstation empfangen (Block 1310). Das empfangene
erste Signal wird verarbeitet, um ein oder mehrere Serien von Rahmen
zurückzugewinnen
und zu bestimmen, ob Rahmen nicht zurückgewonnen worden sind (Block 1320).
Die Empfangsstation überträgt dann
eine ARQ-Statusnachricht, die die nicht wiederhergestellten Rahmen
identifiziert (Block 1320). Wie voranstehend erläutert, kann
die sendende Station wählen,
die Codierung, die sie auf gesendete Signale anwendet, auf Grundlage
dieses Statusberichts zu verändern.
Nachdem ein zweites Signal von der sendenden Station mit einer unbekannten
Codierung empfangen wird (Block 1340) und Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von möglichen Codes teilweise decodiert
wird, um Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen (Block 1350),
kann die Empfangsstation eine Auswahl von einem Code der Codes auf Grundlage
des voranstehend übertragenen
Statusberichts vorspannen, da dies eine Anzeige über denjenigen Typ einer Codierung
hervorbringen kann, von der es wahrscheinlich ist, dass sie von
der sendenden Station angewendet wird (Block 1360). Das
empfangene zweite Signal wird dann vollständig decodiert in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code, um die Information zurückzugewinnen,
die durch das zweite Signal dargestellt wird (Block 1370).
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14 illustriert
beispielhafte Operationen 1400 in Übereinstimmung mit noch einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der eine Codeauswahl auf Grundlage
eines Zustands einer Kommunikationstransaktion vorgespannt ist.
Eine Kommunikationstransaktion zwischen einer sendenden und einer
empfangenden Station, z.B. ein Blockdatentransfer, wird initiiert
(Block 1410). Während
der Transaktion bestimmt die empfangende Station einen Zustand der
Transaktion, beispielsweise den Grad, auf den der Blockdatentransfer
fortgeschritten ist (Block 1420). Die Empfangsstation empfängt dann
ein Signal, welches Information darstellt, die in Übereinstimmung
mit einem unbekannten Code eines Satzes von möglichen Codes codiert ist (Block 1430).
Die Empfangsstation decodiert teilweise das empfangene Signal in Übereinstimmung mit
jeweiligen Codes des Satzes von Codes, wobei jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken
erzeugt werden (Block 1440). Die Empfangsstation wählt dann
einen Code aus dem Satz von Codes auf Grundlage der Wahrscheinlichkeitsmetriken,
wobei die Auswahl auf Grundlage des bestimmten Transaktionszustands
vorgespannt ist (Block 1450). Die Empfangsstation decodiert
dann vollständig
das empfangene Signal in Übereinstimmung mit
dem gewählten
Code, um die Information abzuschätzen,
die von dem Signal dargestellt wird (Block 1460).
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15 illustriert
beispielhafte Operationen 1500 in Übereinstimmung mit noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Signal mit
einer unbekannten Modulation und Kanalcodierung einem zweistufigen
Codierungs-Identifikationsprozess unterzogen wird. Ein Signal, welches
Information darstellt, in Übereinstimmung
mit unbekannten Modulations- und Kanalcodes auf jeweiligen Sätzen von
möglichen
Modulationscodes und Kanalcodes codiert ist, wird an einer Empfangsstation
empfangen (Block 1510). Das empfangene Signal wird teilweise
demoduliert in Übereinstimmung
mit jeweiligen Modulationscodes des Satzes von Modulationscodes,
um jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen (Block 1520).
Diese Wahrscheinlichkeitsmetriken umfassen zum Beispiel Metriken,
wie diejenigen, die in der voranstehend erwähnten United States Patentanmeldung
mit der Serien-Nr. 09/143754 oder anderen Maßnahmen beschrieben sind, wie
Anzahlen von Synchronisationsbits oder eine ähnliche vorgegebene oder bekannte
Information, die erfolgreich in den jeweiligen Demodulationsprozessen
wiederhergestellt wird. Zum Beispiel könnte eine besonders vorteilhafte
Demodulationsmetrik für
Information, die in Übereinstimmung
mit den MANGO-Formaten der 4 und 6 übertragen
wird, eine sein, die auf einer Demodulation der Pilotsymbolfelder
P abgeleitet wird, die im Allgemeinen unrichtig wiederhergestellt
werden, wenn die falsche Demodulation verwendet wird.
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Nach
einer Erzeugung der jeweiligen Wahrscheinlichkeitsmetriken wird
dann ein Modulationscode auf dem Satz von Modulationscodes auf Grundlage
der Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt, wobei die Auswahl auf
Grundlage einer höheren
Kommunikation zwischen der Empfangsstation und der Station, die
das Signal gesendet hat, z.B. auf Grundlage eines Maßes einer
Kanalqualität,
eines Transaktionszustands, einer ARQ-Statusnachricht oder dergleichen
vorgespannt ist (Block 1530). Dies kann, wie voranstehend
beschrieben, einen einfachen gewichteten Vergleich der jeweiligen
Metriken oder komplexere Vorspann-Techniken umfassen. Zum Beispiel können in
dem hier beschriebenen QPSK78-PSK-MANGO- System Metriken Mq, Mg für QPSK
und 8PSK Modulationen marginal unterschiedlich bei einem bestimmten
Decodierungsausmaß L
sein, und zwar als Folge der Tatsache, dass die QPSK-Modulationskonstellation
ein Untersatz der 8PSK-Modulationskonstellation ist. Demzufolge
kann es beim Vergleichen von Metriken für das gegebene Codierungsausmaß L wünschenswert
sein, zunächst
ein Verhältnis
M8/Mq zu untersuchen,
um nachzusehen, ob es ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, welches
ein Vertrauen ergibt, das die richtige Demodulation gewählt werden
kann auf Grundlage der gegenwärtigen
Metriken. Wenn nicht, dann kann das empfangen Signal weiter decodiert (d.h.
L erhöht)
werden, um eine bessere Unterscheidung bereitzustellen. Sobald ein
Modulationscode gewählt ist,
wird dann das empfangene Signal vollständig in Übereinstimmung mit dem gewählten Modulationscode
demoduliert (Block 1540).
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Das
demodulierte Signal wird dann teilweise in Übereinstimmung mit jeweiligen
Kanalcodes des Satzes von möglichen
Kanalcodes decodiert, um jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken (Block 1550)
zu erzeugen. Ein Kanalcode wird dann auf Grundlage dieser Wahrscheinlichkeitsmetriken
gewählt,
wobei die Auswahl auf Grundlage einer früheren Kommunikation zwischen
den sendenden und empfangenden Stationen vorgespannt ist (Block 1560).
Das demodulierte Signal wird dann vollständig in Übereinstimmung mit dem gewählten Kanalcode
decodiert, um eine Abschätzung
der Information zu erzeugen, die durch das empfangene Signal dargestellt
wird (Block 1570).
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß, auf das
ein empfangenes Signal mit einer unbekannten Codierung teilweise
decodier wird, um Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen, ebenfalls
auf Grundlage von Information bestimmt, die aus früheren Kommunikationen
zwischen empfangenden und sendenden Stationen gewonnen wird. 16 illustriert
beispielhafte Operationen 1600 in Übereinstimmung mit diesem Aspekt
der vorliegenden Erfindung. Ein Signal, welches in Übereinstimmung
mit einem unbekannten Code eines Satzes von möglichen Codes codiert ist,
wird an einer Empfangsstation empfangen (Block 1610). Ein
Ausmaß,
auf das das empfangene Signal teilweise zu decodieren ist, wird
auf Grundlage von früheren
Kommunikationen zwischen der Empfangsstation und der Station, die
das empfangene Signal gesendet hat, z.B. auf Grundlage einer Kanalqualitätsabschätzung, einem
ARQ-Status, einem Transaktionszustand, oder dergleichen (Block 1620)
bestimmt. Das empfangene Signal wird teilweise decodiert in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes der möglichen
Codes auf das bestimmte Ausmaß,
um jeweilige Wahrscheinlichkeitsmetriken zu erzeugen (Block 1630).
Dann wird ein Code aus dem Satz von teilweise gewählten Codes
auf Grundlage der erzeugten Wahrscheinlichkeitsmetriken gewählt (Block 1640)
und wird verwendet, um das empfangene Signal vollständig zu
decodieren und eine Abschätzung
der Information, die durch das Signal dargestellt wird, zu erzeugen
(Block 1650).
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Die 11–16 illustrieren
vorgespannte Codeauswahltechniken, die auf variabel codierte Signale anwendbar
sind, und zwar unabhängig
davon, ob ein Codierungsanzeiger (In-dem-Kanal oder Außerhalb-des-Kanals) bereitgestellt
wird oder nicht. 17 illustriert beispielhafte
selektive Decodierungsoperationen 1700 für ein Signal,
welches ein erstes variabel codiertes Codefeld und ein zweites (Codeanzeiger-)Feld darstellt,
das die auf das erste Feld angewendete Codierung darstellt. Ein
Signal, das die ersten und zweiten Felder darstellt, wird an einer
Empfangsstation empfangen (Block 1710). Das empfangene
Signal wird dann verarbeitet, um eine Abschätzung des zweiten Felds zu
erzeugen (Block 1720). Zum Beispiel kann in dem MANGO-System
auf das voranstehend Bezug genommen wird, das zweite Feld ein codiertes
CDFT/CSFP-Feld eines Schlitzes einschließen, das in Übereinstimmung
mit einem geeigneten Code decodiert wird, um eine Abschätzung der
Codierung zu erzeugen, die auf das Datenfeld (die Datenfelder) des
Schlitzes angewendet wird. In Abhängigkeit von dem Vertrauensgrad,
den die Empfangsstation in die erzeugte Abschätzung des zweiten Felds hat,
kann sie entweder einen Code zum Decodieren des ersten Felds auf
Grundlage ausschließlich
der erzeugten Abschätzung
des Codierungsanzeigerfelds wählen
(Block 1730) oder sie kann einen Code auf Grundlage einer
Kombination der Information in der Abschätzung des zweiten Felds mit
Wahrscheinlichkeitsmetriken, die durch teilweises Decodieren des
empfangenen Signals in Übereinstimmung
mit jeweiligen Codes des Satzes von möglichen Codes, die auf das
erste Feld angewendet worden sein können, erzeugt werden, wählen. Der
Vertrauensgrad in die Abschätzung
des zweiten Felds kann in einer Anzahl von Vorgehensweisen bestimmt
werden, einschließlich
durch eine Verwendung einer Decodierungsmetrik, die zu einer Decodierung
des zweiten Felds gehört,
sowie durch Verwendung von anderen Maßnahmen, wie Maßnahmen
der Kanalqualität,
wie beispielsweise Fehlerratenabschätzungen für den Kanal, über den
das zweite Feld kommuniziert wird. Die Empfangsstation decodiert
das empfangene Signal vollständig
in Übereinstimmung
mit dem gewählten
Code, um eine Abschätzung
des ersten Felds zu erzeugen (Block 1750).
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Operationen 1700 der 17 modifiziert
werden können,
um eine Codeauswahl-Vorspannung einzuschließen, wie diejenige, die unter
Bezugnahme auf die 12–16 beschrieben
wurde. Zum Beispiel kann die Entscheidung darüber, ob man sich auf das decodierte
Codierungsanzeigerfeld verlässt
oder nicht, auf eine Kenntnis vorgespannt und gestützt werden,
die aus einer früheren Kommunikation
gewonnen wird, wie beispielsweise die Kanalqualitätsabschätzung, einen
ARQ-Status, eine Fehlerratenabschätzung oder dergleichen. In ähnlicher
Weise, wenn die Empfangsstation entscheidet, einen Code auf Grundlage
sowohl der Abschätzung
des Codierungsanzeigerfelds als auch der Wahrscheinlichkeitsmetriken,
die aus einer teilweisen Decodierung der variabel codierten Nutzlast
erzeugt werden, zu wählen, kann
dieser Auswählvorgang
auch in Übereinstimmung
mit der Kenntnis vorbeeinflusst werden, die aus früheren Kommunikationen
gewonnen wird. Schließlich
kann das Ausmaß,
auf das die Empfangsstation teilweise das Signal decodiert, um Wahrscheinlichkeitsmetriken
zu erzeugen, auf Grundlage von derartiger Information über frühere Kommunikationen
bestimmt werden.
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Die
Auswahl von Codes, die voranstehend unter Bezugnahme auf die 11–17 beschrieben worden
sind, tritt vorzugsweise bei der gleichen Frequenz oder bei einer
größeren Frequenz
als der Frequenz auf, bei der sich die Codierung ändern kann,
die auf Signale angewendet wird, die durch die sendende Station gesendet
werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass andere Techniken
in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Zum Beispiel kann
eine Codeauswahl über
eine Vielzahl von Schlitzen oder irgendein anderes Quantum von Information
auftreten. Zusätzlich
können
einige der adaptiven Prozesse, die voranstehend beschrieben worden,
wie eine Bestimmung eines Ausmaßes,
auf das ein empfangenes Signal in Übereinstimmung mit den jeweiligen
möglichen
Codes teilweise zu decodieren ist, über größere Zeitintervalle bestimmt werden.
Während
Auswahlentscheidungen vorzugsweise auf einer Block-für-Block-Basis
auftreten, wie voranstehend beschrieben, wird somit zum Beispiel
das Ausmaß,
auf das ein empfangenes Signal teilweise decodiert wird in Übereinstimmung
mit einem Satz von möglichen
Codes, um Wahrscheinlichkeitsmetriken für diese Block-für-Block-Auswahlvorgänge zu erzeugen,
bei einer niedrigeren Frequenz auf Grundlage von Daten für mehrere
Blöcke
bestimmt werden. In dieser Weise können transiente Phänomene herausgefiltert
werden und eine computermäßige Effizienz
erhöht
werden.
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In
den Zeichnungen und in der Spezifikation sind typische bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung offenbart worden und obwohl spezifische Ausdrücke verwendet
werden, werden sie nur in einer generischen und beschreibenden Weise
und nicht zum Zwecke einer Beschränkung, der Umfang der Erfindung
in den Ansprüchen
dargelegt.
