RU2195072C2 - Мобильная станция и способ расширения информационной емкости кадра данных - Google Patents

Мобильная станция и способ расширения информационной емкости кадра данных Download PDF

Info

Publication number
RU2195072C2
RU2195072C2 RU98117408/09A RU98117408A RU2195072C2 RU 2195072 C2 RU2195072 C2 RU 2195072C2 RU 98117408/09 A RU98117408/09 A RU 98117408/09A RU 98117408 A RU98117408 A RU 98117408A RU 2195072 C2 RU2195072 C2 RU 2195072C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
data frame
channel
information
bits
length
Prior art date
Application number
RU98117408/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU98117408A (ru
Inventor
Яри ХЯМЯЛЯЙНЕН
Харри ЙОКИНЕН
Кари ЙЮРККЯ
Original Assignee
Нокиа Мобайл Фоунс Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нокиа Мобайл Фоунс Лтд. filed Critical Нокиа Мобайл Фоунс Лтд.
Publication of RU98117408A publication Critical patent/RU98117408A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2195072C2 publication Critical patent/RU2195072C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0067—Rate matching
    • H04L1/0068—Rate matching by puncturing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0057—Block codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0059—Convolutional codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0064—Concatenated codes
    • H04L1/0065—Serial concatenated codes

Abstract

Изобретение относится к системам передачи данных. Техническим результатом является увеличение количества информации, передаваемой в кадре данных, при фиксированной длине пачки. Для этого, согласно одному варианту изобретения, заменяют часть управляющей части канально-кодированного кадра вторым информационным элементом, согласно другому варианту изобретения - дополняют информационную часть кадра данных до 11 бит, а после сверточного кодирования удаляют из этой части 6 бит. 4 с.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к мобильной станции и к способу усовершенствования передачи информации посредством передачи данных в виде кадра данных, который содержит по меньшей мере информационную часть для размещения по меньшей мере части передаваемой информации, и управляющую часть, причем кадр данных подвергают канальному кодированию для формирования канально-кодированного кадра данных, и согласно этому способу из канально-кодированных кадров данных формируют пакет, передаваемый по линии связи.
При передаче информации в цифровой форме из передатчика в приемник обычно используют способ, согласно которому передаваемую информацию разделяют на кадры данных. Кроме информационного поля кадры данных могут содержать также и другие элементы, такие как поля данных синхронизации, и другие поля управляющих данных. Кроме того, кадр данных может включать в себя, например, информацию проверки четности для обеспечения точности передачи данных. В настоящем описании информационное поле кадра данных определяется как информационная часть, а другие поля данных совместно определяются как управляющая часть.
При передаче данных между мобильной станцией и базовой станцией изменяются условия при перемещении мобильной станции, а также при изменениях условий окружающей среды и атмосферных условий. Поэтому передача данных становится чувствительной к помехам, и принимаемая информация может содержать ошибки. Для устранения ошибок, например, в системе стандарта GSM (Глобальная система мобильной связи) на этапе передачи используется канальное кодирование, а на этапе приема - канальное декодирование. При канальном кодировании данные исправления ошибок добавляют к передаваемой информации, например, посредством выработки с помощью алгоритма исправления ошибок битов проверки четности и добавления их к передаваемой информации. На этапе приема выполняют обратную операцию, с помощью которой можно обнаружить возможные ошибки и исправить ошибочные данные с помощью алгоритма исправления ошибок, если число ошибок меньше или равно производительности исправления ошибок алгоритма исправления ошибок.
Кроме изменений вышеупомянутых условий, при передаче данных между мобильной станцией и базовой станцией также возникают проблемы из-за задержки при распространении сигналов между передатчиком и приемником. Так как расстояние между мобильной станцией и базовой станцией изменяется, то меняется, соответственно, задержка при распространении сигналов. Например, в сотовой системе связи стандарта GSM максимальный радиус сотовой ячейки является относительно большим, порядка 35 км. Поэтому задержка распространения сигналов также может изменяться в значительной степени, что затрудняет синхронизацию между мобильной станцией и базовой станцией.
Для того чтобы базовая станция работала с максимально возможной эффективностью, она должна принимать информацию, переданную базовыми станциями, в предварительно определенное время. Для компенсации задержки при распространении сигналов между мобильной станцией и базовой станцией, например, в системе стандарта GSM применяется так называемое "опережение синхронизации". Однако длительность опережения синхронизации не известна до тех пор, пока мобильная станция не установит соединение с базовой станцией. Синхронизация определяется на основе пачки произвольного доступа, передаваемой мобильной станцией, например, в соответствии с протоколом Slotted Aloha. При передаче пачки прием базовой станцией точно не синхронизирован, при этом пачка доступа содержит относительно длинную последовательность битов синхронизации (после данных синхронизации). После пачки имеется еще расширенный защитный период 68,25 бита, который предназначен для устранения эффекта задержки распространения между передачей и приемом, то есть перекрытия последовательных принимаемых пачек.
На фиг. 2 показана пачка доступа, соответствующая стандарту 05,05 GSM. Пачка содержит начальное поле данных (расширенное начало) из 8 битов, поле данных синхронизации (синхропоследовательность) из 41 бита, информационное поле (шифрованные данные) из 36 битов и завершающее поле данных из 3 битов. Длина защитного периода после пачки доступа составляет 68,25 бита. Для повышения вероятности точного приема биты подвергают канальному кодированию с помощью так называемого сверточного кодирования, которое также представлено в стандарте 05,05 GSM. Кодирование проводится с отношением битов, равным 1/2, при котором на каждый кодируемый бит получают два бита. Таким образом, число имеющихся информационных битов составляет 18, включая шесть битов проверки четности и четыре хвостовых бита. После всего этого только восемь битов остается для пользовательской информации. Часть этих битов пользовательской информации используются для информирования базовой станции о случайном числе, по которому можно различить различные мобильные станции друг от друга в базовой станции. Остальную часть битов пользовательской информации используют, например, для указания причины передачи сообщения, поступающего из мобильной станции. Например, в последовательности битов "101XXXXX" двоичные цифры 101 указывают на то, что причиной передачи сообщения является особо срочное сообщение, и последовательность ХХХХХ, где Х - любая двоичная цифра 0 или 1, указывает на случайное число, выбранное мобильной станцией. Базовая станция передает в качестве ответа мобильной станции подтверждающее сообщение, содержащее, например, случайное число, по которому мобильная станция распознает (с определенной вероятностью), что сообщение предназначено именно для нее.
Когда мобильная станция посылает базовой станции запрос канала связи, мобильная станция передает сообщение запроса канала в базовую станцию. Сообщение содержит также случайное число. Так как число битов, используемых для передачи случайного числа, ограничено (5 битов в вышеупомянутом примере), то могут возникать проблемы, особенно в тех ситуациях, где существует большое число сообщений запроса канала. Например, в сетях пакетной радиосвязи для передачи каждого пакета обычно требуется сообщение запроса канала.
После канального кодирования канала кодированные биты формируют пачку, подлежащую передаче, и направляются в модулятор. На фиг.1а изображена упрощенная блок-схема, показывающая такой способ передачи пачки доступа, согласно известному уровню техники. Аналогичным образом, на фиг.1b изображена упрощенная блок-схема, показывающая прием пачки, согласно известному уровню техники.
Для повышения эффективности передачи информации предусмотрены способы изменения передаваемой информации в уплотненной, так называемой пакетной, форме, перед передачей информации по линии связи, например по радиоканалу. Такие способы основаны, например, на той идее, что отыскивают элементы, повторяющиеся в передаваемой информации, и присваивают им соответствующий индекс. Повторяющийся элемент заменяют на индекс, имеющий более короткую форму, посредством чего уменьшают количество информации, которую необходимо передавать. Такие повторяющиеся элементы могут быть, например, комбинациями букв, повторяющихся в тексте, таких как abc. В обычной форме представления из 8 битов для представления этих букв требуется 24(=3х8) бита. Когда этой комбинации присваивается индекс, например, из 5 битов, и все комбинации букв abc, повторяющиеся в данных, которые должны передаваться, заменяются этим индексом, то для каждой комбинации букв, которая будет заменяться индексом, экономится 19(=24-5) битов. Кроме того, способ можно использовать в случае, если тот же самый символ повторяется несколько раз в последовательности. Например, четыре последовательных числа 0 можно заменить указанием повторяющегося символа и числа повторений этого символа. Таким образом, плотность пакетирования тем выше, чем длиннее эти рекуррентные соотношения.
Способы, описанные выше, эффективны в ситуациях, где можно пакетировать большое количество данных, таких как различные типы файлов. Если количество информации, которая должна пакетироваться в каждый данный момент времени, является незначительным, например, как при передаче пачки доступа, использование вышеописанных способов может привести к увеличению количества передаваемой информации. Например, когда необходимо уплотнить только несколько битов, способы, описанные выше, не пригодны для применения.
В заявке ЕР-535812 описан способ приема данных, кодированных для обеспечения прямого исправления ошибок, причем выбранные элементы из набора элементов исходных данных, которые относятся к первому сообщению, заменяют на элементы данных, которые относятся ко второму сообщению. Первое и второе сообщения представляют собой два различных сообщения, например, сообщение канала трафика (КТ) и сообщение скоростного ассоциированного канала управления (САКУ). Этот способ не увеличивает длину информационных данных, которые могут быть переданы в пачке.
При расширении услуг современной сети мобильной связи необходимо, чтобы аппаратура приема, требуемая для реализации большего объема информации, по существу не отличалось от аппаратуры, использовавшейся на предшествующем этапе предоставления услуг. Следовательно, например, реализация базовой станции могла бы соответствовать по существу ее современной форме, за исключением приемлемых изменений в программном обеспечении.
Задача настоящего изобретения состоит в устранении в значительной степени вышеупомянутых недостатков и в разработке способа и устройства для увеличения количества информации, которую можно передать в кадре данных таким способом, чтобы длина пачки, передаваемой по линии связи, была бы той же самой, что и длина пачки, формируемой известными способами.
Указанный результат в соответствии с изобретением достигается тем, что мобильная станция, обеспечивающая расширение информационной емкости кадра данных, фиксированного по длине и имеющего информационную часть и управляющую часть, содержит средство для канального кодирования кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных и средство для передачи канально-кодированного кадра данных в пачке, при этом подлежащая передаче информация делится на первый информационный элемент и второй информационный элемент, длина первого информационного элемента равна длине упомянутой информационной части кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных вводит первый информационный элемент в информационную часть кадра данных и удаляет часть управляющей части канально-кодированного кадра данных, и, кроме того, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных заменяет удаленную часть управляющей части канально-кодированного кадра данных вторым информационным элементом.
Указанный результат достигается также в способе расширения информационной емкости кадра данных в мобильной станции для передачи кадра данных, фиксированного по длине и имеющего информационную часть и управляющую часть, причем мобильная станция содержит средство для канального кодирования кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных и средство для передачи канально-кодированного кадра данных в пачке, при этом способ включает этапы разделения подлежащей передаче информации на первый информационный элемент и второй информационный элемент, причем длина первого информационного элемента равна длине упомянутой информационной части кадра данных, введения первого информационного элемента в информационную часть кадра данных, удаления части управляющей части канально-кодированного кадра данных, замены удаленной части управляющей части канально-кодированного кадра данных вторым информационным элементом и передачи модифицированного канально-кодированного кадра данных.
Кроме того, указанный технический результат достигается в мобильной станции для передачи информационного пакета в кадре данных, причем кадр данных фиксирован по длине и имеет информационную часть и управляющую часть, длина информационной части равна 8 битам, длина управляющей части равна 10 битам, включающим 6 битов проверки четности и 4 хвостовых бита, мобильная станция содержит средство для канального кодирования кадра данных путем сверточного кодирования с отношением 1/2 и средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных в пачке, причем длина канально-кодированного кадра данных в пачке равна 36 битам, при этом, согласно изобретению, если длина информационного пакета, подлежащего передаче, равна 11 битам, то длина канально-кодированного кадра данных после сверточного кодирования с отношением 1/2 равна 42 битам, пачка является пачкой случайного доступа, и средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных модифицирует канально-кодированный кадр путем удаления 6 битов канально-кодированного кадра данных перед передачей.
Указанный результат также достигается в способе передачи информационного пакета в кадре данных, фиксированном по длине и имеющем информационную часть и управляющую часть, длина информационной части равна 8 битам, длина управляющей части равна 10 битам, включающим 6 битов проверки четности и 4 хвостовых бита, при этом кадр данных на этапе передачи подвергают канальному кодированию путем сверточного кодирования с отношением 1/2 для формирования канально-кодированного кадра данных, канально-кодированный кадр данных преобразуют в пачку, подлежащую передаче по каналу связи, причем длина канально-кодированного кадра данных в пачке равна 36 битам, при этом, согласно изобретению, если длина информационного пакета, подлежащего передаче, равна 11 битам, то длина канально-кодированного кадра данных после сверточного кодирования с отношением 1/2 равна 42 битам, упомянутая пачка является пачкой случайного доступа, и канально-кодированный кадр данных модифицируют путем удаления 6 битов канально-кодированного кадра данных перед передачей.
Изобретение дает значительные преимущества по сравнению со способами и устройствами известного уровня техники. При использовании способа, соответствующего изобретению, можно передавать большее количество информации сообщения в пачках того же самого размера, что и в известных в настоящее время способах. Способ, соответствующий изобретению, также является адаптивным, посредством чего, например, после изменения помеховой обстановки, можно увеличить или уменьшить количество информации, которая будет передаваться в каждой пачке, для обеспечения максимально возможной надежности передачи данных.
Изобретение может применяться также в системах, которые используются в настоящее время, причем усовершенствованная передача данных будет использоваться только в тех соединениях, где система, соответствующая изобретению, может применяться как на передающем, так и на приемном конце канала.
Изобретение описано ниже более подробно со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг. 1а - упрощенная блок-схема, показывающая способ передачи пачки, согласно известному уровню техники,
фиг. 1b - упрощенная блок-схема, показывающая способ приема пачки, согласно известному уровню техники,
фиг.2 - пачка доступа, согласно стандарту 05,05 GSM,
фиг.3а - упрощенная блок-схема, показывающая способ передачи информации, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,
фиг. 3b - упрощенная блок-схема, показывающая способ приема информации, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения,
фиг.4 - канально-кодированный кадр данных и
фиг. 5 - упрощенная блок-схема известного канального кодера.
Перед описанием работы согласно настоящему изобретению, будет рассмотрена работа известного канального кодера 3, изображенного на упрощенной блок-схеме на фиг.5. Канальный кодер 3 представляет собой несистематический (3•2, 3•1) кодер. Вход IN подсоединен к входу первого сдвигового регистра SR1 и к первым входам сумматоров SUM1, SUM2. Выход первого сдвигового регистра SR1 подсоединен к входу второго сдвигового регистра SR2 и к входу второго сумматора SUM2. Выход второго сдвигового регистра SR2 подсоединен к третьему входу второго сумматора SUM2 и ко второму входу первого сумматора SUM1. Выход OUT1 первого сумматора и выход OUT2 второго сумматора подсоединены к входам селектора MUX, выход которого образует выход OUT канального кодера 3. Состояние выхода первого сумматора зависит от состояния входа IN в соответствии с формулой
a(D) (D2 +1), где a(D) - информация, которую необходимо подавать на вход IN, D2 - состояние входа IN в момент времени t-2 (состояние выхода второго сдвигового регистра SR2 ) и D - состояние входа IN в момент времени t-1 (состояние выхода первого сдвигового регистра SR1). Аналогично, состояние выхода второго сумматора зависит от состояния входа IN в соответствии с формулой a(D) (D+D+1). Выход сумматора SUM1, SUM2 находится в состоянии 1, когда имеется нечетное число состояний 1 на входах сумматора SUM1, SUM2. В других случаях выход сумматора SUM1, SUM2 находится в состоянии 0.
Следовательно, канал является своего рода конечным автоматом, где на выход канального кодера воздействуют не только посредством бита, который будет кодироваться в данный момент времени, но и посредством части состояний ранее закодированных битов.
На фиг. 5 также показана схема синхронизации CLK, которая используется для передачи данных со входа сдвигового регистра SR1, SR2 на выход сдвигового регистра SR1, SR2 и для формирования управляющего сигнала SEL, посредством которого селектор MUX выбирает сигнал на первом или втором выходе селектора MUX для вывода сигнала OUT, то есть состояния выхода второго сумматора SUM1 или первого сумматора SUM2. Например, когда сигнал управления селектора SEL находится в состоянии 0, выходной сигнал селектора MUX соответствует состоянию второго сумматора SUM2, а когда сигнал управления селектора SEL находится в состоянии 1, выходной сигнал селектора MUX соответствует состоянию первого сумматора SUM1. Сигнал управления SEL имеет предпочтительно прямоугольную форму с частотой вдвое большей, чем частота сигнала К запуска сдвиговых регистров SR1, SR2. В примере, приведенном на фиг.5, это выполняется с помощью связи выхода схемы синхронизации CLK с управляющим входом селектора MUX и со входом делителя на два DIV. Выход делителя на два DIV подсоединен к входам запуска сдвиговых регистров SR1, SR2. Синхронизацию можно выполнить также другими способами, известными специалистам в данной области техники, например с использованием программных средств микропроцессора.
Ниже описана работа канального кодера 3 на примере кадра a(D) данных, где информационная часть состоит из последовательности битов 0101, а управляющая часть - из последовательности битов 0000 бит, где 0 - логическое состояние 0, а 1 - логическое состояние 1. В практических приложениях логическое состояние 0 соответствует обычно значению напряжения приблизительно 0 В, а логическое состояние 1 - напряжению питания, которое равно, например, приблизительно 3,3 В. Последовательность битов дана в хронологическом порядке слева направо, то есть первый бит равен 0. Информацию a(D) подают на вход IN кодера 3 канала. Выход OUT1 первого сумматора находится в состоянии 0, а выход OUT2 второго сумматора также находится в состоянии 0, если сдвиговые регистры SR1 и SR2 в момент включения находятся в состоянии 0. Выход селектора MUX соответствует 0 в течение состояния 0 и состояния 1 управляющего сигнала SEL, так что на выходе канального кодера 3 формируется последовательность 00. Следующий входной бит равен 1, и сдвиговые регистры SR1, SR2 находятся в состоянии 0, при этом выход OUT1 первого сумматора и выход OUT2 второго сумматора находятся в состоянии 1. Таким образом, выход селектора MUX находится в состоянии 1 во время состояния 0 и состояния 1 управляющего сигнала SEL, при этом на выходе кодера 3 канала формируется последовательность битов 11. Следующий бит равен 0, сдвиговый регистр SR1 находится в состоянии 1, а сдвиговый регистр SR2 находится в состоянии 0. Таким образом, на выходе канального кодера 3 формируется последовательность битов 01. Четвертый бит равен 1, сдвиговый регистр SR1 находится в состоянии 0, а сдвиговый регистр SR2 находится в состоянии 1. Таким образом, на выходе канального кодера 3 формируется последовательность битов 00. С битами управляющей части на выходе получают последовательность 01110000. Значение управляющей части в этом случае состоит в том, чтобы даже последний информационный бит прошел через сдвиговые регистры SR1, SR2 канального кодера. Для этой цели сдвиговые регистры SR1, SR2 канального кодера срабатывают по меньшей мере дважды после последнего бита информационной части, так что длина управляющей части должна равняться по меньшей мере двум битам. В этом примере кадр a(D) данных 01010000 кодируют как последовательность битов 0011010001110000. В практических приложениях управляющая часть кадра данных обычно содержит более одного поля управляющих данных (фиг.2).
Ниже описан способ, соответствующий изобретению, со ссылками на блок-схему по фиг. 3а. В этом примере информация, подлежащая передаче, содержит 11 битов, а в случае известного уровня техники, как указано выше, информация, передаваемая в пакете доступа, содержит восемь битов. Блок 1 формирования битов формирует информационную часть кадра данных, подлежащую передаче, содержащую, например, код причины передачи и случайное число. Информационная часть передается в схему 2 проверки четности, где кадр данных снабжается управляющей частью, которая в этом примере содержит 6 битов проверки четности и 4 хвостовых бита. Таким образом, на этом этапе кадр данных содержит 21 бит. Кадр данных передается в канальный кодер 3, где кадр данных подвергается канальному кодированию с отношением битов, равным 1/2, посредством чего на выходе канального кодера выдается 42-битовый канально-кодированный кадр данных. Кодирование проводится предпочтительно с использованием сверточного кода, который является кодом с исправлением ошибок (прямое исправление ошибок). Канально-кодированный кадр данных затем передается в средство 4 удаления ("прокалывания битов"). Средство 4 удаления удаляет часть битов информационного кадра. В этом примере удаляют 6 битов, таким образом получая усеченный 36-битовый канально-кодированный кадр данных, в соответствии со стандартом 05.05 GSM. На фиг.4 показан канально-кодированный кадр данных, из которого удален каждый седьмой бит. Средство 4 удаления можно выполнить, например, на основе сдвигового регистра с последовательным входом. В этом случае удаление бита можно осуществлять, например, путем пропуска запуска сдвигового регистра для битов, которые должны быть удалены.
На следующем этапе усеченный канально-кодированный кадр данных передают в средство 5 кодирования пачки, в котором кадр данных снабжается начальным полем данных, полем данных синхронизации и завершающим полем данных, и в котором вырабатывается передаваемая пачка. Пачка из средства 5 кодирования пачки поступает в модулятор, и модулированный сигнал передается в передатчик 7 для широковещательной передачи по радиоканалу известным способом.
Этап приема иллюстрируется с помощью блок-схемы по фиг.3b. Приемник 8 принимает широковещательный сигнал по радиоканалу и передает его в демодулятор 9. Демодулятор 9 вырабатывает демодулированный сигнал, соответствующий переданной пачке. В средстве 10 декодирования пачки канально-кодированный усеченный кадр данных (36 битов) выделяется из пачки и передается в средство 11 добавления, где добавляют пропущенные биты (6 битов). Биты, которые будут добавляться, можно, например, установить на ноль, независимо от значений битов, удаленных на стадии передачи. Дополненный кадр данных передается в канальный декодер 12, где осуществляется канальное декодирование. Канальный декодер 12 позволяет восстанавливать исходный 21-битовый кадр данных несмотря на то, что биты, добавленные на этапе приема, могут не соответствовать тем битам, которые удаляют на этапе передачи. Канальный декодер интерпретирует их как биты, принятые с ошибками, и алгоритм исправления ошибок, используемый для канального декодирования, восстанавливает правильную информацию.
Кадр данных передается в средство 13 проверки четности, где осуществляется выделение 11-битовой информационной части из кадра данных и проверка их правильности. В некоторых приложениях средство 13 проверки четности позволяет исправлять некоторые все еще возможные неточности в информационной части. После этого выходной сигнал средства 13 проверки четности содержит информационную часть, соответствующую исходной информационной части.
Изобретение можно, таким образом, использовать так, чтобы информационная часть разделялась предпочтительно на два элемента, причем первый информационный элемент размещается в информационном поле кадра данных. Длина первого информационного элемента составляет, например, восемь битов, а длина второго информационного элемента составляет, например, три бита. В этом варианте осуществления канальное кодирование информационной части кадра данных проводится обычным способом, и при последующем канальном кодировании управляющей части некоторые из битов кадра, который будет формироваться на основе кодирования, заменяются битами второго информационного элемента. Это можно выполнить, например, с помощью подсоединения второго селектора (не показан) к выходу селектора MUX канального кодера, при этом второй селектор используется для выбора состояния выхода селектора MUX или бита второго информационного элемента в качестве состояния выхода канального кодера 3. На этапе приема известно, какие биты принадлежат второму информационному элементу, при этом кадр данных, соответствующий исходному кадру данных, можно восстановить на основе принятого и декодированного пакета.
Запуск сдвиговых регистров SR1, SR2 канального кодера 3 можно прервать на этапе, когда биты второго информационного элемента вводятся в кадр данных канально-кодированного кадра данных. Таким образом, перед канальным кодированием следующего кадра данных сдвиговые регистры SR1, SR2 преимущественно устанавливают в известное исходное состояние, например, в состояние 0.
На этапе приема не обязательно добавлять биты к декодированному пакету перед канальным декодированием. Вместо этого второй информационный элемент формируют в средстве 11 добавления на основе битов, которые были заменены битами второго информационного элемента на этапе передачи.
Второй вариант осуществления изобретения можно также реализовать таким способом, при котором биты второго информационного элемента используют для того, чтобы заменить часть битов управляющего элемента, предпочтительно хвостовых битов, на входе канального кодера. Это имеет место предпочтительно во время формирования кадра данных, например, так, чтобы биты второго информационного элемента использовались для замены начальных битов управляющей части после информационной части в кадре данных. Кадр данных затем подвергают канальному кодированию. Также в этом варианте осуществления длина канально-кодированного кадра данных не увеличивается во время канального кодирования. При использовании настоящего способа, согласно второму варианту осуществления изобретения, можно достигнуть несколько лучшего коэффициента ошибки кадра, чем при использовании способа по первому варианту осуществления (фиг. 3а и 3b), при условии, что потребность в дополнительных информационных битах не очень высока.
Вместо замены хвостовых битов можно использовать непосредственно относящийся к этому метод "использования хвостовых битов". В этом случае функция хвостовых битов реализуется за счет кодирования блока данных так, как если бы он был циклическим. Таким образом, второй информационный элемент содержит предпочтительно первые биты данных, которыми можно инициализировать сдвиговый регистр канального кодера 3. В итоге, биты второго информационного элемента поступают в сдвиговый регистр вместо хвостовых битов. Таким образом, начальное состояние канального кодера следует за завершающим состоянием, причем для окончания кодирования в известном начальном состоянии не требуются хвостовые биты.
Способы, представленные выше, можно также комбинировать, при этом некоторые из хвостовых битов заменяются информационными битами, а часть канально-кодированного кадра данных удаляется. В этом случае количество информации, которая должна передаваться, может быть даже больше.
Настоящее изобретение может использоваться таким способом, при котором количество передаваемой информации в кадре данных может изменяться в соответствии с потребностью, причем в первом варианте осуществления изобретения соответственно изменяется длина кадра данных, вводимая в канальный кодер, а во втором варианте осуществления изобретения для передачи информации используют только необходимое количество управляющих битов. Конечно, способы, отличные от исходного варианта осуществления, будут иметь пониженные возможности исправления ошибок, но это является необходимым компромиссом в случае, когда требуется увеличить количество информации по отношению к избыточности, обеспечивающей исправление ошибок.
В базовой станции можно использовать, например, широковещательный канал управления (ШКУ) или пакетный широковещательный канал управления (ПШКУ) для осуществления связи с мобильной станцией в случае, если базовая станция использует передачу данных в соответствии с известным уровнем техники или усовершенствованную передачу данных, согласно настоящему изобретению. Кроме того, широковещательный канал управления можно использовать для связи в зависимости от того, сколько информационных битов содержит передаваемый кадр данных.
В реальных системах передачу данных с улучшенными характеристиками, согласно изобретению, можно выполнить также путем формирования различных типов форматов передачи данных. Например, в различных форматах изменяется число битов данных. Каждый формат имеет свой собственный код идентификации. Таким образом, базовая станция осуществляет связь преимущественно через широковещательный канал управления, соответствующий формат базовая станция предлагает для использования при передаче данных. Мобильная станция, реализующая способ, соответствующий настоящему изобретению, использует предложенный формат в передаваемом кадре данных. Формат, который необходимо использовать, может изменяться даже во время действия одного и того же соединения.
Для применения способа, согласно настоящему изобретению, в известных в настоящее время устройствах и системах, не требуются изменения в блоках модуляции и в радиочастотных блоках, потому что можно использовать стандартные пакеты.
Примером сообщения, которое можно передать с помощью способа, согласно изобретению, является сообщение пакетной радиочастотной системы GSM, содержащее:
- информацию относительно того, является ли тип мобильной станции на уровне РЧ полным дуплексом или полудуплексом (1 бит),
- количество интервалов времени, необходимых для передачи данных; максимально могут запрашиваться восемь интервалов времени посредством трех битов,
- приоритет (2 бита),
- случайное число (5 битов).
Общая длина сообщения, таким образом, составляет 11 битов.
Расширенный информационный элемент, согласно изобретению, можно передать, например, в системе стандарта GSM в пачке случайного доступа, но также можно использовать и другие пачки.
Устройство, согласно изобретению, можно реализовать в значительной мере путем изменений в программных средствах мобильных станций и базовых станций.
Изобретение можно применять, например, в сотовых системах. Известные сотовые системы включают системы стандарта GSM, системы стандарта PCN (система персональной связи), такие как система DCS 1800, и системы PCS-1900.
Способ, согласно изобретению, можно использовать, например, для увеличения пропускной способности канала системы стандарта GSM. Таким образом, в начале информационной части кадра данных, передаваемого как пачка случайного доступа, необходимо пространство для битов кода причины передачи сообщения, например, согласно второй фазе системы стандарта GSM. Другие биты информационной части в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления можно использовать для различных целей. Преимущественно, расширенный способ передачи данных согласно изобретению пригоден для использования в новых каналах, а способ согласно известному уровню техники можно использовать в старых каналах.
Каналы могут быть так называемыми "логическими каналами", которые обеспечиваются, например, для определенных временных интервалов передачи данных. Приложение данного типа соответствует, например, системе стандарта GSM, основанной на множественном доступе с временным разделением каналов (МДВР).
Изобретение не ограничено исключительно кодами свертки с отношением 1/2 битов и может применяться и в других способах канального кодирования.
Изобретение также не ограничено тем, что модификацию канально-кодированного кадра данных проводят после канального кодирования, ее можно также проводить совместно с канальным кодированием.

Claims (4)

1. Мобильная станция, обеспечивающая расширение информационной емкости кадра данных, причем упомянутый кадр данных фиксирован по длине и имеет информационную часть и управляющую часть, при этом мобильная станция содержит средство для канального кодирования кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных и средство для передачи модифицированного канально-кодированного кадра данных в пачке, отличающаяся тем, что подлежащая передаче информация делится на первый информационный элемент и второй информационный элемент, длина первого информационного элемента равна длине упомянутой информационной части кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных вводит первый информационный элемент в информационную часть кадра данных и удаляет часть управляющей части канально-кодированного кадра данных, и, кроме того, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных заменяет удаленную часть управляющей части канально-кодированного кадра данных вторым информационным элементом.
2. Способ расширения информационной емкости кадра данных в мобильной станции для передачи кадра данных, причем упомянутый кадр данных фиксирован по длине и имеет информационную часть и управляющую часть, при этом мобильная станция содержит средство для канального кодирования кадра данных, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных и средство для передачи модифицированного канально-кодированного кадра данных в пачке, включающий этапы разделения подлежащей передаче информации на первый информационный элемент и второй информационный элемент, причем длина первого информационного элемента равна длине упомянутой информационной части кадра данных, введения первого информационного элемента в информационную часть кадра данных, удаления части управляющей части канально-кодированного кадра данных, замены удаленной части управляющей части канально-кодированного кадра данных вторым информационным элементом и передачи модифицированного канально-кодированного кадра данных.
3. Мобильная станция для передачи информационного пакета в кадре данных, причем упомянутый кадр данных фиксирован по длине и имеет информационную часть и управляющую часть, длина информационной части равна 8 бит, длина управляющей части равна 10 бит, включающим 6 бит проверки четности и 4 хвостовых бита, при этом мобильная станция содержит средство для канального кодирования кадра данных путем сверточного кодирования с отношением 1/2, средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных в пачке, причем длина канально-кодированного кадра данных в пачке равна 36 бит, отличающаяся тем, что если длина информационного пакета, подлежащего передаче, равна 11 бит, то длина канально-кодированного кадра данных после сверточного кодирования с отношением 1/2 равна 42 бит, упомянутая пачка является пачкой случайного доступа, причем средство для модифицирования канально-кодированного кадра данных модифицирует канально-кодированный кадр путем удаления 6 бит канально-кодированного кадра данных перед передачей.
4. Способ передачи информационного пакета в кадре данных, причем упомянутый кадр данных фиксирован по длине и имеет информационную часть и управляющую часть, длина информационной части равна 8 бит, длина управляющей части равна 10 бит, включающим 6 бит проверки четности и 4 хвостовых бит, при этом кадр данных на этапе передачи подвергается канальному кодированию путем сверточного кодирования с отношением 1/2 для формирования канально-кодированного кадра данных, причем в данном способе канально-кодированный кадр данных преобразуется в пачку, подлежащую передаче по каналу связи, длина канально-кодированного кадра данных в пачке равна 36 бит, отличающийся тем, что если длина информационного пакета, подлежащего передаче, равна 11 бит, то длина канально-кодированного кадра данных после сверточного кодирования с отношением 1/2 равна 42 бит, упомянутая пачка является пачкой случайного доступа, и канально-кодированный кадр данных модифицируют путем удаления 6 бит канально-кодированного кадра данных перед передачей.
RU98117408/09A 1996-02-19 1997-02-07 Мобильная станция и способ расширения информационной емкости кадра данных RU2195072C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI960752 1996-02-19
FI960752A FI113320B (fi) 1996-02-19 1996-02-19 Menetelmä tiedonsiirron tehostamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98117408A RU98117408A (ru) 2000-08-20
RU2195072C2 true RU2195072C2 (ru) 2002-12-20

Family

ID=8545481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117408/09A RU2195072C2 (ru) 1996-02-19 1997-02-07 Мобильная станция и способ расширения информационной емкости кадра данных

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6144676A (ru)
EP (1) EP0882327A2 (ru)
JP (1) JP2000505607A (ru)
CN (1) CN1130026C (ru)
AU (1) AU719988B2 (ru)
CH (1) CH693978A5 (ru)
DE (1) DE19781589B3 (ru)
ES (1) ES2164513A1 (ru)
FI (1) FI113320B (ru)
GB (2) GB2348347A (ru)
RU (1) RU2195072C2 (ru)
WO (1) WO1997030519A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464703C2 (ru) * 2006-05-18 2012-10-20 Моторола Мобилити, Инк. Кодирование информации в кодовом слове в сетях беспроводной связи

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI112894B (fi) * 1997-04-10 2004-01-30 Nokia Corp Menetelmä kehysvirhetodennäköisyyden pienentämiseksi tietokehysmuotoisessa tiedonsiirrossa
US9118387B2 (en) 1997-11-03 2015-08-25 Qualcomm Incorporated Pilot reference transmission for a wireless communication system
US7184426B2 (en) 2002-12-12 2007-02-27 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for burst pilot for a time division multiplex system
US6574211B2 (en) * 1997-11-03 2003-06-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for high rate packet data transmission
FI974558A (fi) * 1997-12-18 1999-06-19 Nokia Mobile Phones Ltd Resurssin varaus liikkuvassa Internet-protokollassa
DE69939007D1 (de) * 1999-04-13 2008-08-14 Lucent Technologies Inc Verfahren zur Ratenanpassung in einem zellularen Sprachpaketsystem
FR2812508B1 (fr) * 2000-07-28 2003-03-21 Sagem Procede de transmission simultanee de signaux de parole et de donnee entre une station base et un telephone mobile et telephone mobile utilisable pour mettre en oeuvre ce procede
US7068683B1 (en) 2000-10-25 2006-06-27 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for high rate packet data and low delay data transmissions
US6973098B1 (en) 2000-10-25 2005-12-06 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for determining a data rate in a high rate packet data wireless communications system
US7751411B2 (en) * 2001-01-10 2010-07-06 Pmc-Sierra, Inc. System interface for cell and/or packet transfer
US9979580B2 (en) 2001-02-01 2018-05-22 Qualcomm Incorporated Coding scheme for a wireless communication system
US6961388B2 (en) * 2001-02-01 2005-11-01 Qualcomm, Incorporated Coding scheme for a wireless communication system
US7240270B2 (en) * 2001-04-30 2007-07-03 Nokia Corporation Method of transmitting signaling messages in a mobile telecommunications network
US7499698B2 (en) * 2002-01-28 2009-03-03 Qualcomm Incorporated Synchronization of stored service parameters in a communication system
US7480837B2 (en) * 2005-06-01 2009-01-20 Freescale Semiconductor, Inc. Method of monitoring timeout conditions and device therefor
WO2008123747A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-16 Lg Electronic Inc. Providing and using of information on video related to traffic situation
WO2018052362A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and arrangements for supporting a random access procedure

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4675863A (en) * 1985-03-20 1987-06-23 International Mobile Machines Corp. Subscriber RF telephone system for providing multiple speech and/or data signals simultaneously over either a single or a plurality of RF channels
FI87616C (fi) * 1991-04-05 1993-01-25 Nokia Mobile Phones Ltd Foerfarande foer att styra funktionen hos ett paketkopplat cdma-datanaet foer styrning av saendarnas och mottagarnas funktion
US5349589A (en) * 1991-07-01 1994-09-20 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Generalized viterbi algorithm with tail-biting
US5416787A (en) * 1991-07-30 1995-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for encoding and decoding convolutional codes
JPH0555932A (ja) * 1991-08-23 1993-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 誤り訂正符復号化装置
GB2260244B (en) * 1991-10-04 1995-04-05 Technophone Ltd Digital radio receiver
US5408502A (en) * 1992-07-13 1995-04-18 General Instrument Corporation Apparatus and method for communicating digital data using trellis coded QAM with punctured convolutional codes
FI91699C (fi) * 1992-08-14 1994-07-25 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä käyttäjädatan siirtämiseksi pakettimuodossa solukkoradiojärjestelmässä sekä liikkuva asema
US5844922A (en) * 1993-02-22 1998-12-01 Qualcomm Incorporated High rate trellis coding and decoding method and apparatus
US5396518A (en) * 1993-05-05 1995-03-07 Gi Corporation Apparatus and method for communicating digital data using trellis coding with punctured convolutional codes
US5438590A (en) * 1993-05-24 1995-08-01 Comstream Corporation Transmitting and receiving apparatus and method including punctured convolutional encoding and decoding
FR2710217B1 (fr) * 1993-09-13 1995-10-20 Thomson Csf Procédé de transmission à répétition automatique de blocs de données utilisant des codes poinçonnés compatibles en débit.
JP3415693B2 (ja) * 1993-12-23 2003-06-09 ノキア モービル フォーンズ リミテッド インターリーブプロセス
US5668820A (en) * 1995-01-23 1997-09-16 Ericsson Inc. Digital communication system having a punctured convolutional coding system and method
US5691992A (en) * 1995-10-12 1997-11-25 Ericsson Inc. Punctured coding system for providing unequal error protection in a digital communication system
US5721732A (en) * 1995-10-31 1998-02-24 Motorola, Inc. Method of transmitting user information and overhead data in a communication device having multiple transmission modes
JP2008061150A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Hitachi Ltd 受信機及び情報処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464703C2 (ru) * 2006-05-18 2012-10-20 Моторола Мобилити, Инк. Кодирование информации в кодовом слове в сетях беспроводной связи

Also Published As

Publication number Publication date
AU1605297A (en) 1997-09-02
WO1997030519A2 (en) 1997-08-21
GB0013391D0 (en) 2000-07-26
GB9817289D0 (en) 1998-10-07
WO1997030519A3 (en) 1997-11-13
GB2324937A (en) 1998-11-04
AU719988B2 (en) 2000-05-18
DE19781589T1 (de) 1998-12-17
CN1216645A (zh) 1999-05-12
GB2348347A (en) 2000-09-27
ES2164513A1 (es) 2002-02-16
JP2000505607A (ja) 2000-05-09
FI113320B (fi) 2004-03-31
US6144676A (en) 2000-11-07
CH693978A5 (de) 2004-05-14
DE19781589B3 (de) 2012-05-03
CN1130026C (zh) 2003-12-03
FI960752A (fi) 1997-08-20
FI960752A0 (fi) 1996-02-19
GB2324937B (en) 2000-11-29
EP0882327A2 (en) 1998-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2195072C2 (ru) Мобильная станция и способ расширения информационной емкости кадра данных
CN100438393C (zh) 基于包的数据传输系统中帧的差错控制编解码的方法
US6594791B2 (en) Signalling method in an incremental redundancy communication system whereby data blocks can be combined
WO1996026582A1 (fr) Procede de transmission a vitesse variable, et emetteur et recepteur utilisant ce procede
EP1119934B1 (en) Apparatus and method for transmitting punctured or repeated data
EP1183811B1 (en) Unequal error protection for packet switched networks
US6678854B1 (en) Methods and systems for providing a second data signal on a frame of bits including a first data signal and an error-correcting code
US6985726B2 (en) Method of blind transport format detection
US6987813B1 (en) Single header encoding for multiple packets in packet switched network
EP1183796B1 (en) Time-slot partitioning in a tdma system
US4635262A (en) Method of detecting synchronization errors in a data transmission system using a linear block code
US7248571B1 (en) Multi-user time slots for TDMA
KR101690791B1 (ko) 초광대역 무선통신 시스템에서 프로토콜 버전을 포함하는 프레임을 송수신하는 장치 및 방법
EP1059756A1 (en) Speech transmission over packet switched networks
CN113676240B (zh) 基于高性能ldpc码打孔的数据传输方法、装置及系统
EP0993133A1 (en) Data communications apparatus and method
EP1059776A1 (en) Transmission of voice in an edge network
KR100949033B1 (ko) 2채널 Ｒｕｎ－Ｌｅｎｇｔｈ 코딩 방법을 이용한 통신시스템에서의 데이터 전송 방법과 그 기록매체
KR100887506B1 (ko) 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 데이터 전송을 위한시간 기반의 데이터 전송 방법
Lyman et al. Transmission parameter estimation for an autoconfigurable receiver

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20151028

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160602