WO2003019887A1 - Vorrichtung und verfahren zur qualitätsprüfung von über einen funkkanal übertragenen datenpaketen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur qualitätsprüfung von über einen funkkanal übertragenen datenpaketen Download PDF

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WO2003019887A1
WO2003019887A1 PCT/DE2002/002217 DE0202217W WO03019887A1 WO 2003019887 A1 WO2003019887 A1 WO 2003019887A1 DE 0202217 W DE0202217 W DE 0202217W WO 03019887 A1 WO03019887 A1 WO 03019887A1
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data packets
transmission channel
error
metric
quality
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Application number
PCT/DE2002/002217
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Krüger
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Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
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Publication date
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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
    • H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector

Definitions

  • the invention relates to a device for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets in a radio receiver, in particular in a mobile radio receiver, and a method for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets.
  • the user data stream to be transmitted is broken down into data packets on the transmitter side, which are then transmitted to the receiver.
  • the received packets are first fed to a deinterleaver, which performs a permutation of the data symbols of this data block for each transmitted data block.
  • the output of the deinterleaver is connected to the input of the Viterbi decoder on the receiver side, which decodes the incoming data stream.
  • the GSM mobile radio standard differentiates between three classes of useful bits, namely classes la, Ib and II. While the transmitted bits of class la are transmitted together with an associated error protection word, no such error protection word is provided for the bits of class Ib.
  • the bits of class II differ from the bits of classes la and Ib in that they are passed past the Viterbi decoder after de-interleaving and can be processed further without further decoding.
  • a CRC check is therefore only carried out for the useful bits of class la (and thus only for a certain fraction of the total transmitted useful bits). Depending on the result of the CRC check, the data packet is either accepted or discarded.
  • the error probability of the bits of the frames not rejected is still too great in many cases.
  • the ETSI European Telecommunications Standards Institute
  • RBER residual bit error rate
  • FER frame erasure rate
  • the specification for the residual error probability RBER is the more difficult to meet. Since only the Ia bits can be checked for errors with a checksum test and therefore only a small part of the transmitted bits is recorded, the probability of undetected faulty bits of classes Ib and II is quite large, often greater than permissible.
  • the number of bit errors determined for a data packet or for a group of data packets is referred to as a metric. If the metric exceeds a certain predefined threshold value or if the checksum test carried out in parallel is unsuccessful, the frame is discarded. In any case, this increases the framework committee rate FER; the residual error probability RBER is reduced.
  • this method in which the metric is compared with a predetermined threshold value, has the disadvantage that the residual error probability RBER is still subject to strong fluctuations.
  • This object is achieved by a device for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets according to claim 1, by a mobile radio receiver according to claim 14 and by a method for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets in a mobile radio receiver according to claim 15.
  • the device according to the invention for the detection of badly or unreliably transmitted data packets in a radio receiver comprises a convolutional decoder for decoding the received data packets, means for evaluating the quality of the decoded data packets and comparison means which parameters characteristic of the quality of the decoded data packets
  • the device for detecting badly or unreliably transmitted data packets comprises means for determining the type of transmission channel, which determine whether the current transmission channel is a rapidly changing or a slowly changing transmission channel, and means for determining the threshold values for the Comparison means depending on the determined transmission channel type.
  • the invention is based on the knowledge that the transmission behavior of slowly changing (mobile) radio channels differs fundamentally from the transmission behavior of rapidly changing (mobile) radio channels.
  • a slowly changing transmission channel is, for example, the transmission channel that is between a mobile phone pedestrian in an urban environment and the closest base station (Typical Urban 3 km / h, TU3).
  • Slowly changing transmission channels alternate between long periods of good and bad transmission quality. This means that the transmission quality usually remains constant during the transmission of a data packet - either consistently good or constantly bad. As a result of this, the received data either have no or very few errors after they have been decoded, or they have a great many errors.
  • the transmission quality of the channel changes at shorter intervals. Time intervals with good transmission quality alternate in quick succession with time intervals with poor transmission quality. For this reason, the transmission quality usually changes several times during the transmission of a data packet. Since the useful data bits are transmitted with a certain redundancy, incorrectly transmitted parts of a data packet can generally be reconstructed in the convolutional decoder on the basis of other, error-free transmitted parts of the data packet. In the case of rapidly changing transmission channels, the majority of the decoded data packets contain some errors; In contrast, data packets with a very large number of errors are rare with rapidly changing transmission channels. Completely error-free data packets also rarely occur, because a sufficiently good transmission quality must be provided for this during the entire period required for the transmission of the data packet. This rarely happens with fast changing transmission channels.
  • the residual error probability RBER that is, the probability of errors in the bits that cannot be explicitly checked for errors.
  • the basic principle is that if there is a good transmission period, no errors occur. If, on the other hand, bit errors were found for some of the checked bits, the residual error probability for the unchecked bits is very high for slowly changing transmission channels, because it can be assumed that the entire data packet was transmitted during a bad transmission period. In the case of rapidly changing transmission channels, on the other hand, if some bit errors have already been detected, the residual error probability is significantly lower.
  • the threshold values for the quality of the decoded data packets are matched to the previously determined type of transmission channel in the device according to the invention for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets. If it is determined that there is a slowly changing transmission channel, then strict thresholds for the quality check are set. Because even if only a few errors occur within the checked part of the transmitted user data, it must be assumed with slowly changing transmission channels that the entire data packet was transmitted incorrectly. Therefore, even if only a few errors were found within the verified fraction of the user data, the data packet should be discarded.
  • the threshold values for the quality of the decoded data packets may be set more generously. In this case, even if there are some errors within the verified fraction of the user data sequence, it can still be assumed that large parts of the data packet have been transmitted correctly. With the aid of the adaptation of the threshold values according to the invention depending on the transmission channel type determined, it can be achieved that the residual error probability can be kept at an approximately constant value even under changing transmission conditions. This leads to a more uniform transmission quality; Fluctuating bit error rates can be avoided by using the solution according to the invention. With the solution according to the invention, an optimal balance can also be established between the residual error probability RBER and the relative number of frames rejected, the frame reject rate FER.
  • the decisive factor for these successes achieved with the aid of the solution according to the invention is the distinction between slowly changing and rapidly changing transmission channels and an understanding of the different transmission behavior caused thereby.
  • the distinction as to whether there is a slowly changing or a rapidly changing transmission channel can be made simply and quickly using some of the criteria disclosed in this patent application.
  • the circuitry for implementing means for determining the transmission channel type is low.
  • the means for evaluating the quality of the decoded data packets comprise a convolutional encoder for re-encoding the decoded data.
  • the Viterbi algorithm is used to determine, based on the data received via the mobile radio channel, which user data sequence was most likely the basis of the transmission.
  • the decoded data are re-encoded by means of an additional folding encoder.
  • the original, encoded bit stream, which had been fed to the Viterbi decoder can be compared with the re-encoded bit stream. The number of bit errors per data packet can be determined from the comparison of the two bit streams.
  • the number of The deviations or bit errors determined in the data packet are referred to below as metrics.
  • This metric which is obtained by convolutionally coding the decoded data again, represents a meaningful key figure for the quality of the decoded data packets and is therefore particularly suitable for checking the transmission quality.
  • the means for evaluating the quality of the decoded data packets comprise an error counter which counts the number of errors as the number of deviations between the received data and the data re-encoded by the convolutional encoder.
  • the encoded data stream of the received data and the data stream of re-encoded data generated by the convolutional encoder are compared bit by bit, and the error counter counts the number of deviations.
  • the error counter supplies the metric of the data packet for each received data packet, that is, the number of errors determined for the data packet. If the deviations between the received data and the data re-encoded by the convolutional encoder are detected using an XOR gate then the error counter counts how often the signal value "1" occurs at the output of the XOR gate.
  • the number of errors determined by the error counter is compared by the comparison means with at least one threshold value and, depending on the comparison result, the data packets are accepted, rejected or modified.
  • the number of errors or metric is a meaningful parameter for the quality of the decoded data packets. The higher the metric, the poorer the quality of the decoded data packet.
  • the metric threshold value defines the just acceptable number of errors in the data packet. If the number of errors or metrics of the data packet is below the threshold value, the decoded data can be trusted. If, on the other hand, the number of errors determined by the error counter exceeds the threshold value, the data packet must be discarded. The retransmission of the data packet can then be requested.
  • a conventional checksum test (CRC; Cyclic Redundancy Check) can also be carried out for a part of the transmitted bits, for example for the bits of class la.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the checksum test can be used to assess whether or not bit errors have occurred within the bits of class la. If both the metric was determined and a CRC check was carried out for a received data packet, then the data packet is only accepted if both tests classify the data as trustworthy.
  • the received data packet must be discarded.
  • a quality check based on the Metrics of the data packets can therefore be easily combined with the well-established CRC checks, parity checks or checksum tests.
  • the means for determining the transmission channel type open up the transmission channel type on the basis of the distribution of the frequencies of the various error numbers determined for the data packets.
  • the distribution of the frequencies of the number of errors can be used to determine whether there is a rapidly changing or a slowly changing transmission channel.
  • the associated number of errors is determined for a set of data packets for each data packet.
  • the frequency ni of their occurrence in the considered quantity of data packets is then determined for each possible number of errors i.
  • a histogram is obtained which has specific peculiarities depending on the type of the physical transmission channel.
  • the histogram of the number of errors decreases monotonically from zero.
  • the frequency of a zero metric is particularly high with slowly changing channels, higher than with rapidly changing channels. This is due to the fact that a zero metric is only achieved if good transmission conditions prevail throughout the entire time period required for the transmission of the data packet. This case occurs much more frequently with slowly changing channels than with rapidly changing channels, in which good and bad transmission periods alternate rapidly during the transmission of a data packet.
  • the properties of the physical transmission channel can are therefore recognized and taken into account on the basis of the histogram of the metrics.
  • the means for determining the transmission channel type determine the transmission channel type on the basis of the proportion of error-free data packets.
  • a high proportion of data packets with zero metric is a typical feature of a slowly varying transmission channel. Slowly varying and rapidly varying transmission channels can be easily distinguished from one another on the basis of this feature. For this purpose, the data packets with the metric zero only have to be determined and counted within a predetermined number of data packets.
  • the means for determining the transmission channel type comprise a zero metric counter which counts the error-free data packets within a predetermined number of data packets. During the reception of a predetermined number of data packets, the zero metric counter is incremented by one for each data packet for which the metric has the value zero. Such a zero metric counter can be implemented easily and with little effort in hardware. On the basis of the result provided by the zero metric counter, the different types of physical transmission channels can be distinguished in a simple manner.
  • the means for determining the transmission channel type comprise at least one comparator that compares the number or proportion of error-free data packets with a zero metric limit value, the comparison result being used to determine whether a rapidly changing or a slowly changing one Transmission channel is present. If the proportion of error-free data packets within the received data packets exceeds the zero metric limit value, then there is a slowly changing transmission channel. With slowly changing transmission channels There are long time intervals with good transmission quality and data packets that are transmitted within these time intervals have no or only a few bit errors. If, on the other hand, the proportion of error-free data packets is below the zero metric limit value, it can be concluded that the transmission channel is changing quickly.
  • a comparator can be easily implemented as a comparator circuit, the implementation effort is low. On the basis of the result provided by the comparator, a reliable distinction between the different types of physical channels is possible.
  • the threshold values for the comparison means are set to lower values than for the case that the number or the proportion of error-free data packets is below the zero metric limit. If the number or proportion of error-free data packets is above the zero metric limit, the transmission channel is a slowly changing transmission channel. In this respect, a higher quality of the data packets received must be required. This means that the data packets should be discarded even with a relatively small number of errors, and therefore the threshold values for the comparison means must be set to relatively low values. If the metric exceeds these relatively low threshold values, the data packet is discarded.
  • the proportion of error-free data packets is below the zero metric limit, then it is a matter of a rapidly changing transmission channel. Accordingly, the quality requirements are less rigorous, and in this respect the threshold values, beyond which the corresponding data packet is discarded, can be set to comparatively higher values.
  • the comparison means for determining badly received data packets carry out a comparison between the parameters characteristic of the quality of the data packets and a first threshold value.
  • the means of comparison for determining Reliably received data packets carry out a comparison between the parameters characteristic of the quality of the data packets and a second threshold value, the second threshold value being smaller than the first threshold value.
  • the "unreliable frame” class is also introduced.
  • a rate for the unreliable frames (UFR, unreliable frame rate) and a residual error rate URBER for the unreliable frames can be defined.
  • the frame As soon as the error rate of a data packet exceeds the smaller, second threshold value, the frame is classified as unreliable. If the higher first threshold value is also exceeded, then it is also a bad framework that must be rejected in any case. With regard to the unreliable frames, it would be possible, for example, to either keep or discard these frames, depending on the current frequency of discarded frames. With the introduction of the additional class "unreliable frame", an even more uniform quality of data transmission can be achieved.
  • the transmission channel is a half rate channel and in particular a half rate voice channel.
  • data packets with 456 bits are used for full-rate channels, while data packets with 228 bits are provided for half-rate channels.
  • both the frame reject rate FER and the residual error probability RBER are checked particularly strictly here.
  • a voice frame is only distributed over two instead of four time slots. If such a speech frame is transmitted via a slowly changing transmission channel, then the quality requirements are increased when using the solution according to the invention. If namely the transmission of the speech frame completely within a time interval with bad Transmission conditions is made, then the probability of a frequent occurrence of transmission errors is very high.
  • the invention is particularly suitable for a low-effort implementation on an integrated circuit in a mobile radio receiver.
  • the method according to the invention for the detection of badly or unreliably transmitted data packets in a radio receiver in particular in a mobile radio receiver, it is first determined whether there is a rapidly changing or a slowly changing transmission channel. Then, depending on the determined type of transmission channel, threshold values for the required quality of the data packets are defined. A comparison of parameters characteristic of the quality of the decoded data packets with the defined threshold values is then carried out. Depending on the comparison result, the data packets are accepted, rejected or modified.
  • the threshold values for the required quality of the data packets are adapted depending on the type of the transmission channel.
  • the threshold values for slowly changing transmission channels are set to lower values than the threshold values for rapidly changing transmission channels.
  • the parameters characteristic of the quality of the decoded data packets, for example the metric are compared with the defined threshold values. If the threshold values are exceeded, the data packets are discarded.
  • FIG. 3 shows a plot of the frequency of occurrence of various metric values in the form of a histogram for a slowly changing channel and for a rapidly changing channel;
  • FIG. 4 shows a block diagram of the device according to the invention for the detection of poorly or unreliably transmitted data packets; such as
  • FIG. 5 shows a more detailed circuit diagram of the device according to the invention, from which in particular the mode of operation of the state machine also shown in FIG. 4 emerges.
  • the curve labeled TU3 relates to the transmission channel type "Typical Urban 3 km / h", that is, to a mobile radio station that is moved at a speed of approx. 3 km / h in an urban environment. A pedestrian who moves in an urban environment and thereby uses mobile phones sets up a transmission channel of this type with the base station.
  • the transmission channel type TU3 (without frequency hopping) is a slowly changing Chen transmission channel, because the transmission conditions change only comparatively slowly due to the slow walking speed of the pedestrian.
  • the transmission channel type "Static" in which the mobile radio subscriber does not move at all, is one of the slowly changing transmission channels.
  • the rapidly changing transmission channels include all transmission channels in which a frequency hopping method (FH: Frequency Hopping) is used.
  • FH Frequency Hopping
  • the transmission frequency is changed at short intervals on the transmitter and receiver side in accordance with a defined scheme, in order to improve the robustness of the transmission channel against various types of interference.
  • the TU3 transmission channel, Ideal FH is therefore one of the rapidly changing transmission channels due to the frequency hopping method used.
  • a frequency hopping method comparatively high speeds of the mobile radio subscriber can also result in the transmission channel changing rapidly. For this reason, the transmission channel types TU20, RA250 and HT100 are to be counted among the rapidly changing transmission channel types even if no frequency hopping method is used.
  • the transmission channel type TU20 (Typical Urban 20 km / h) refers to a participant who moves at a speed of approx. 20 km / h in an urban environment.
  • a cell phone subscriber who moves by car or train at up to 250 km / h in a rural environment is described by the RA250 (Rural Area 250 km / h) transmission channel type.
  • HT100 Hilly Terrain 100 km / h
  • HT100 Hilly Terrain 100 km / h
  • the metric plotted on the right axis in FIG. 1 indicates the number of errors determined for a specific data packet, which is obtained by bit-wise comparison of the Viterbi-decoded and subsequently encoded data stream with the original, encoded data stream. If the transmission conditions are bad during the transmission of a data packet, then the received data packet has a large number of bit errors after it has been decoded. This results in a high value of the metric or number of errors. The higher the metric value, the worse the quality of the received data. It can also be seen from FIG. 1 that the bit error rate determined for part of the transmitted bits, namely for bits of class Ib, increases monotonically with the metric or number of errors. The worse the transmission ratios are, the higher the metric value or the number of errors will be, and the higher the bit error rate for the bits of class Ib will be.
  • bit errors occur frequently with slowly changing data channels. If a relatively high metric value is determined for a certain data packet, it can be assumed that a large part of the transmitted bits of the data packet is incorrect. Therefore, in the case of slowly changing transmission channels, the bit error rate determined for a specific metric value is higher than the bit error rate determined for the same metric value in the case of a rapidly changing transmission channel.
  • a metric threshold is defined, this means that the metric or number of errors is determined for each received data packet and compared with the predefined metric threshold. Only data packets with a metric below the metric threshold are accepted. All data packets whose metrics exceed the metric threshold are discarded.
  • the residual bit error rate plotted in FIG. 2 as a function of the metric threshold therefore indicates the residual bit error rate of the accepted data packets, that is to say the residual bit error rate of the data packets whose metric lies below the metric threshold.
  • the residual error rate for the metric threshold with the value 30
  • all data packets are used whose metrics are below the metric threshold of 30.
  • all data packets with a metric of 30 or more are discarded.
  • the slowly changing transmission channels (TU3) have a significantly higher residual bit error rate than the rapidly changing transmission channels (TU20). The reasons for this had already been described in connection with FIG. 1.
  • TU 3 shows the frequency of the occurrence of certain metric values as a function of the metric for a rapidly changing channel (TU20) and for a slowly changing channel (TU3).
  • TU20 rapidly changing channel
  • TU3 slowly changing channel
  • the frequency of a zero metric is particularly high in the case of slowly changing channels.
  • the reason for this is that with slowly changing channels, good transmission conditions are often present during the entire time period required for the transmission of the data packet.
  • the metric is determined for each incoming data packet and a zero metric counter is incremented by one for each data packet with the metric zero.
  • a large number of data packets must be evaluated. It has proven useful to set the observation period for counting the zero metrics to a super frame which comprises 300 data packets.
  • the number of zero metrics determined in this way can then be compared with a predetermined zero metric limit value, which should be placed between the number of zero metrics expected for rapidly changing transmission channels and the number of zero metrics expected for slowly changing channels. If this zero metric limit is undershot, then there is a high probability that the transmission channel is changing rapidly. If, on the other hand, the zero metric limit value is exceeded, there is a high probability that the transmission channel is slowly changing. With the help of this criterion, after receiving approximately 300 data packets, it is clear which type of transmission channel is present.
  • the metric threshold for a slowly changing transmission channel must be set to a significantly lower value than the metric threshold for rapidly changing transmission channels (TU20).
  • the quality requirements for slowly changing transmission channels must be chosen more strictly than for rapidly changing transmission channels. If it is determined that there is a slow transmission channel (eg TU3), the metric threshold value will be set to a stricter, ie lower, value. On the other hand, if there is a rapidly changing transmission channel, the metric threshold is set to a higher value. Only data packets with a metric below the specified metric threshold are accepted. Data packets for which the determined metric exceeds the threshold value must be discarded and then possibly requested again.
  • FIG. 4 Detection of badly or unreliably transmitted data packets is shown in FIG. 4.
  • the stream of received data which, in addition to the interleaved, encoded bits 1, also includes additional information 2 on this data, is fed to a deinterleaver 3.
  • the deinterleaver 3 performs a permutation of the data symbols belonging to a specific data packet in order to bring them into the correct order for the subsequent decoding.
  • a stream of deinterleaved bits 4 and additional information 5 relating to this data can be tapped.
  • the incoming bits are divided by the demultiplexer 6 into the stream 7 of encoded class I bits, into the additional information 8 for the class I bits and into the stream 9 of class II bits. There is no additional information on the class II bits (10).
  • the class I bits are encoded data that must be decoded by the Viterbi decoder 11.
  • Class II bits are not encoded and are therefore not supplied to the Viterbi decoder 11.
  • Class II bits can be used directly.
  • the Viterbi decoder 11 decodes the incoming stream 7 of encoded bits of class I and thus generates a stream 12 of decoded bits of class I, as well as additional information 13 for this data.
  • the additional information 13 includes, for example, reliability values (soft outputs) for the individual decoded bits.
  • the stream 12 of decoded bits of class I and the additional information 13 are fed to the demultiplexer and checksum tester 14.
  • the demultiplexer From the stream 12 of decoded bits of class I, the demultiplexer generates two bit streams, namely the stream 15 of bits of class la and the stream 16 of bits of class Ib.
  • There is an error protection word for checking the data integrity for the bits of class la and in this respect the demultiplexer and checksum tester 14 can carry out a checksum test or CRC check (Cyclic Redundancy Check) for these bits of class la. If the checksum test reveals that the bits of class la have bit errors, then signal 17, which indicates a negative checksum test, is set to "1".
  • There is no error protection word for the bits of class Ib There is no error protection word for the bits of class Ib, and so the The data integrity of these bits cannot be checked using a checksum test.
  • the current 12 of decoded class I bits which can be tapped at the output of the Viterbi decoder 11 is fed to the convolutional encoder 18.
  • the convolutional encoder 18 generates a stream 19 of class I bits again convolutionally coded, which is present at the first input of the XOR gate 20.
  • the current 7 of encoded bits of class I which can be tapped off at the input of the Viterbi decoder 11 is present at the second input of the XOR gate 20.
  • a bit-wise comparison of the stream 7 of encoded bits and the stream 19 of again convolutionally encoded bits is carried out in the XOR gate 20.
  • the output 21 of the XOR gate 20 is connected to the input of the
  • Error counter 22 connected. Each time the value "1" appears at the output 21, the counter reading of the error counter 22 is incremented by one.
  • the error counter 22 can be used to record the number of bit errors occurring in a data packet, the so-called metric M 22 after a data packet has been transmitted, a frame pulse 23 is transmitted, which serves as a reset / readout pulse for the error counter 22. Each time a frame pulse 23 occurs, the counter reading of the error counter 22 is switched through as a metric value M to the output of the error counter 22. In addition, the count of the error counter 22 is reset to zero.
  • the state machine 24 is supplied with both the frame pulse 23 and the metric value M.
  • the state machine 24 determines the proportion of the data packets with the metric zero and thus determines whether there is a slowly changing or a rapidly changing transmission channel.
  • the state machine 24 sets the threshold value ⁇ B for the detection of bad frames and the threshold value ⁇ u for the detection of unreliable frames.
  • Both the metric value M and the threshold value ⁇ B are fed to the metric comparator 25.
  • the metric comparator 25 makes a comparison of M and ⁇ B and sets the comparison signal 26 for bad frames to “1 ⁇ if M> gilt B applies. In this case, the determined exceeds Metric or number of errors M the permissible threshold value ⁇ B , and the associated data frame must be rejected.
  • the bad frame comparison signal 26 is connected to an input of the OR gate 27.
  • Signal 17, which indicates a negative result of the checksum test, is present at the other input of OR gate 27. If at least one of the two signals 17 or 26 is at "1", then the BFI signal 28 (bad frame indication) which can be tapped at the output of the OR gate 27 also assumes the value "1".
  • the BFI signal 28 indicates that the data packet just received is a bad data packet that has to be discarded.
  • the state machine 24 also sets the threshold value ⁇ T for the detection of unreliable frames as a function of the type of transmission channel.
  • the state machine 24 supplies the threshold value ⁇ u to the metric comparator 29, which carries out a comparison of M and ⁇ u and sets the comparison signal 30 for unreliable frames to “1” when M> ⁇ u.
  • the comparator signal 30 is for unreliable frames therefore to "1" if the metric M of the data packet exceeds the threshold value ⁇ u.
  • the unreliable frame comparator signal 30 is supplied to the OR gate 31.
  • the BFI signal 28 is present at the second input of the OR gate 31, which assumes the value “1” when there is a bad data packet.
  • the UFI signal 32 that can be tapped at the output of the OR gate 31 takes the value "1” when there is a data packet classified as unreliable.
  • the UFI signal 32 assumes the value "1" when the comparator signal 30 for unreliable frames or the BFI signal 28 (or both signals) are set.
  • the BFI signal 28 has the value "1" because, for example, a negative result of the checksum test or CRC check is present, this automatically leads to the UFI signal 32 assuming the value "1".
  • every bad frame is also classified as an unreliable frame, while, conversely, not every unreliable frame also has to be a bad frame.
  • the mode of operation of the state machine 24 is to be illustrated below with reference to FIG. 5.
  • the state machine 24 is supplied with the metric values M determined for the various data packets.
  • the counter reading of the zero metric counter 35 is counted up by one during each data packet occurring with a metric 0 during a predetermined observation period of N data packets. At the end of the observation period, the counter reading of the zero metric counter 35 indicates the number Z of the zero metrics that occurred during the observation period.
  • the duration of the observation period is recorded with the aid of the frame counter 36, the counter reading of which is incremented by one with each frame pulse 23 that occurs.
  • This reset / readout pulse 38 is fed to the zero metric counter 35, which outputs the counter reading Z reached at the time of the occurrence of the reset / readout pulse at its output.
  • the reset / readout pulse 38 is also fed to the frame counter 36, where it causes the number F of the frames previously counted to be reset to zero.
  • the number Z of the zero metrics present at the end of the observation period is transmitted both to the zero metric comparator 39 for bad frames and to the zero metric comparator 40 for unreliable frames.
  • the comparator result i is present at the output of the zero metric comparator 39.
  • Z> ⁇ L that is, for the case of a slowly changing transmission channel
  • i assumes the value "1". If, on the other hand, Z ⁇ applies to the number Z of the zero metrics, then there is a rapidly changing transmission channel and the comparator result i takes the value "0".
  • the comparator result i is fed to the threshold value table 41.
  • ⁇ Bf0 and ⁇ B , ⁇ stored in the threshold value table 41 the following therefore applies: ⁇ B , 0 > ⁇ B , I - If the metric M exceeds the respective threshold value ⁇ B , ⁇ , the metric comparator 25 signals, that there is a bad framework.
  • a strictly rer threshold value 0,1 0.1 is selected than in the case of a rapidly changing transmission channel, so that u u, ⁇ ⁇ 0,0 0.0 applies.
  • the threshold value is fed to the metric comparator 29 for unreliable frames, which compares the metric M and the threshold value ⁇ , k . If M> ⁇ U (k applies, then the metric comparator 29 signals the presence of an unreliable frame.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Detektion von schlechten bzw. unzuverlässigen Rahmen in einem Funkempfänger beschrieben, bei dem die Schwellwerte für die Fehlerzahl bzw. Metrik in Abhängigkeit vom Typ des Übertragungskanals adaptiert werden. Für langsam veränderliche Übertragungskanäle wird dabei eine höhere Qualität gefordert als für schnell veränderliche Übertragungskanäle. Der aktuell vorliegende Übertragungskanaltyp kann anhand des Anteils der Datenpakete mit Metrik Null erschlossen werden.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Qualitätsprüfung von über einen Funkkanal übertragenen Datenpaketen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Funkempfänger, insbesondere in einem Mobilfunkempfänger, sowie ein Verfahren zur Detektion von schlecht bzw. unzuver- lässig übertragenen Datenpaketen.
Bei der Mobilfunkübertragung wird der zu übertragende Nutzdatenstrom senderseitig in Datenpakete zerlegt, welche dann zum Empfänger übertragen werden. Auf Seiten des Empfängers werden die empfangenen Pakete zunächst einem Entschachteier zugeführt, der für jeden übertragenen Datenblock eine Permutation der Datensymbole dieses Datenblocks vornimmt . Der Ausgang des Entschachtelers ist mit dem Eingang des empfängerseitigen Vi- terbi-Decoders verbunden, welcher den eingehenden Datenstrom decodiert.
Hinsichtlich eines empfangenen Datenpakets muss nun beurteilt werden, ob die Zahl der innerhalb des Datenpakets vorkommenden Fehler noch akzeptabel ist oder ob das empfangene Daten- paket verworfen werden muss. In diesem Fall müsste das Datenpaket erneut beim Sender angefordert und zum Empfänger übertragen werden.
Zur Beurteilung der Qualität der übertragenen Daten ist es bekannt, zusammen mit den Nutzdatenbits ein Fehlerschutzwort zu übertragen, welches zumindest für einen Teil der übertragenen Nutzdatenbits eine Überprüfung der Datenintegrität ermöglicht. Zur Überprüfung der Datenintegrität werden verschiedene aus der Codierungstheorie bekannte Prüfsummenver- fahren und CRC-Checks (Cyclic Redundancy Checks) eingesetzt. Bei den einfachsten dieser Verfahren wird zusammen mit der Folge von Nutzbits ein Paritätsbit übertragen. Kompliziertere Prüfsummenverfahren ermöglichen zusätzlich zur Fehlererkennung auch eine Fehlerkorrektur.
Beim Mobilfunkstandard GSM werden drei Klassen von Nutzbits, nämlich die Klassen la, Ib sowie II, unterschieden. Während die gesendeten Bits der Klasse la zusammen mit einem zugehörigen Fehlerschutzwort übertragen werden, ist für die Bits der Klasse Ib kein derartiges Fehlerschutzwort vorgesehen. Die Bits der Klasse II unterscheiden sich von den Bits der Klassen la und Ib dadurch, dass sie nach der EntSchachtelung am Viterbi-Decoder vorbeigeführt werden und ohne weitere De- codierung weiterverarbeitet werden können. Beim GSM-Standard wird daher nur für die Nutzbits der Klasse la (und somit nur für einen gewissen Bruchteil der insgesamt übertragenen Nutz- bits) eine CRC-Überprüfung durchgeführt. In Abhängigkeit vom Ergebnis der CRC-Überprüfung wird das Datenpaket entweder akzeptiert oder verworfen.
Die Fehlerwahrscheinlichkeit der Bits der nicht verworfenen Rahmen, die sogenannte Restfehlerwahrscheinlichkeit, ist jedoch in vielen Fällen noch zu groß. Für den Mobil unkstandard GSM hat die ETSI (European Telecommunications Standards Institute) strenge Vorgaben für die Restfehlerwahrscheinlichkeit (Residual Bit Error Rate, RBER) festgesetzt. Derartige Vorgaben existieren auch für die sogenannte Rahmenausschussrate (Frame Erasure Rate, FER) , welche die relative Anzahl der verworfenen Rahmen angibt. Von diesen beiden Vorgaben ist die Vorgabe für die Restfehlerwahrscheinlichkeit RBER die schwieriger zu erfüllende. Da mit einem PrüfSummentest nur die Ia-Bits auf Fehler überprüft werden können und somit nur ein kleiner Teil der übertragenen Bits erfasst wird, ist die Wahrscheinlichkeit für nicht erkannte fehlerhafte Bits der Klassen Ib und II recht groß, oft größer als zulässig.
Zur Lösung dieses Problems wird in der US-Patentschrift
5,113,400 "Error Detection System" von A.F. Gould und P.D. Rasky ein zusätzliches Überprüfungsverfahren vorgeschlagen. Hierzu wird der am Ausgang des Viterbi-Decoders auftretende decodierte Nutzdatenstrom einem Faltungscodierer zugeführt, der exakt dem senderseitig verwendeten Faltungscodierer entspricht. Dieser Faltungscodierer codiert den decodierten Da- tenstrom erneut. Der so erhaltene encodierte Datenstrom sollte mit dem am Eingang des Viterbi-Decoders anliegenden enco- dierten Datenstrom genau übereinstimmen. Durch einen Vergleich der beiden Datenströme, welcher beispielsweise von einem XOR-Gatter durchgeführt werden kann, lässt sich die Zahl der innerhalb eines bestimmten Datenpakets auftretenden Bitfehler erfassen. Die Zahl der für ein Datenpaket bzw. für eine Gruppe von Datenpaketen ermittelten Bitfehler wird als Metrik bezeichnet. Wenn die Metrik einen gewissen vorgegebenen Schwellwert übersteigt oder wenn der parallel hierzu durchge- führte PrüfSummentest nicht erfolgreich ist, dann wird der Rahmen verworfen. Dadurch wird in jedem Fall die Rahmenausschussrate FER erhöht; die Restfehlerwahrscheinlichkeit RBER wird abgesenkt. Dieses Verfahren, bei dem die Metrik mit einem fix vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, hat jedoch den Nachteil, dass die Restfehlerwahrscheinlichkeit RBER immer noch starken Schwankungen unterliegt.
Aus diesem Grund wurden Lösungen vorgeschlagen, bei denen der Schwellwert für die Metrik adaptiert wird. Eine derartige Lö- sung ist im US-Patent 6,092,230 "Method and Apparatus for De- tecting Bad Frames of Information in a Communication System" von S.L. Wood, T.J. Kundmann, L.M. Proctor sowie K. Stewart vorgeschlagen. Ein Zustandsautomat erfasst die Häufigkeit der Verwerfung von Rahmen und variiert den Schwellwert für die Metrik so, dass die relative Anzahl der verworfenen Rahmen, also die Rahmenausschussrate FER, innerhalb eines gewünschten Bereichs liegt. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann die Rahmenausschussrate FER auf einen gewünschten Wert eingeregelt werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht dafür geeignet, die Restfehlerwahrscheinlichkeit RBER in einen gewünschten Bereich zu regeln. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Einstellung von Schwellwerten bei der Qualitätsprüfung empfangener Datenpakete zur Verfügung zu stellen, mit dem starke Schwankungen der Restfehlerwahrschein- lichkeit (RBER) vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen gemäß Anspruch 1, durch einen Mobilfunkempfänger gemäß Anspruch 14 sowie durch ein Verfahren zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Mobilfunkempfänger gemäß Anspruch 15 gelöst .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Funkempfänger, insbesondere in einem Mobilfunkempfänger, umfasst einen Faltungsdecodierer zur Decodierung der empfangenen Datenpakete, Mittel zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete sowie Vergleichsmittel, welche für die Qualität der decodierten Datenpakete charakteristische Parameter mit
Schwellwerten vergleichen und die Datenpakete in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis akzeptieren, verwerfen oder modifizieren. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps, welche ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Übertragungskanal um einen schnell veränderlichen oder um einen langsam veränderlichen Übertragungskanal handelt, sowie Mittel zur Festlegung der Schwellwerte für die Vergleichsmittel in Abhängigkeit vom er- mittelten Übertragungskanaltyp.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich das Übertragungsverhalten von langsam veränderlichen (Mobil-) Funkkanälen grundlegend vom Übertragungsverhalten von schnell veränderlichen (Mobil-) Funkkanälen unterscheidet. Um . einen langsam veränderlichen Übertragungskanal handelt es sich beispielsweise bei dem Übertragungskanal, der zwischen einem mobiltelefonierenden Fußgänger in städtischer Umgebung und der nächstgelegenen Basisstation (Typical Urban 3 km/h, TU3) aufgebaut wird. Bei langsam veränderlichen Übertragungs- kanälen kommt es abwechselnd zu langen Zeiträumen von guter und von schlechter Übertragungsqualität. Dies führt dazu, dass die Übertragungsqualität während der Übertragung eines Datenpakets meist konstant bleibt - entweder konstant gut oder konstant schlecht. Als Folge hiervon weisen die empfangenen Daten nach ihrer Decodierung entweder keine bzw. sehr wenig Fehler, oder aber sehr viele Fehler auf.
Bei schnell veränderlichen Übertragungskanälen dagegen wechselt die Übertragungsqualität des Kanals in kürzeren Abständen. Zeitintervalle mit guter Übertragungsqualität wechseln sich in schneller Folge mit Zeitintervallen schlechter Übertragungsqualität ab. Aus diesem Grund wechselt während der Übertragung eines Datenpakets in der Regel mehrfach die Übertragungsqualität. Da die Nutzdatenbits mit einer gewissen Redundanz übertragen werden, können im Faltungsdecodierer fehlerhaft übertragene Teile eines Datenpakets in der Regel anhand von anderen, fehlerfrei übertragenen Teilen des Datenpakets rekonstruiert werden. Bei schnell veränderlichen Über- tragungskanälen enthält der Großteil der decodierten Datenpakete zwar einige Fehler; Datenpakete mit sehr großer Fehler- zahl sind dagegen bei schnell veränderlichen Übertragungskanälen selten. Auch vollkommen fehlerfreie Datenpakete kommen nur selten vor, weil hierfür während des gesamten, für die Übertragung des Datenpakets benötigten Zeitraums eine hinreichend gute Übertragungsqualität gegeben sein muss. Dies kommt bei schnell veränderlichen Übertragungskanälen selten vor.
Wegen des unterschiedlichen Übertragungsverhaltens von verschiedenen physikalischen Kanälen kommt es auch zu einem unterschiedlichen Verhalten bei der Restfehlerwahrscheinlich- keit RBER, also bei der Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei den nicht explizit auf Fehler überprüfbaren Bits. Bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen gilt grundsätzlich, dass bei Vorliegen eines guten ÜbertragungsZeitraums keine Fehler auftreten. Wenn dagegen für einige der überprüften Bits Bitfehler festgestellt wurden, so ist bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen die Restfehlerwahrscheinlichkeit bei den nicht überprüften Bits sehr groß, weil davon auszugehen ist, dass das gesamte Datenpaket während eines schlechten Übertragungszeitraums übertragen wurde. Bei schnell veränderlichen Übertragungskanälen dagegen ist für den Fall, dass bereits einige Bitfehler detektiert wurden, die Restfehlerwahrschein- lichkeit deutlich geringer.
Um dieser Abhängigkeit der Restfehlerwahrscheinlichkeit vom Typ des Übertragungskanals Rechnung zu tragen, werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen die Schwellwerte für die Qualität der decodierten Datenpakete an den vorab ermittelten Übertragungskanaltyp angeglichen. Wenn festgestellt wird, dass ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt, dann werden strenge Schwellwerte für die Quali- tätsüberprüfung festgesetzt. Denn auch wenn innerhalb des überprüften Teils der übertragenen Nutzdaten nur einige wenige Fehler auftreten, muss bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen davon ausgegangen werden, dass das gesamte Datenpaket fehlerhaft übertragen wurde . Auch wenn innerhalb des überprüften Bruchteils der Nutzdaten nur wenige Fehler festgestellt wurden, sollte das Datenpaket daher verworfen werden.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass ein schnell veränderli- eher Übertragungskanal vorliegt, dann dürfen die Schwellwerte für die Qualität der decodierten Datenpakete großzügiger festgesetzt werden. In diesem Fall ist auch bei Vorliegen von einigen Fehlern innerhalb des überprüften Bruchteils der Nutzdatensequenz noch davon auszugehen, dass große Teile des Datenpakets korrekt übertragen wurden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Adaption der Schwellwerte in Abhängigkeit vom ermittelten Übertragungskanaltyp lässt sich erreichen, dass die Restfehlerwahrscheinlichkeit auch bei wechselnden Übertragungsbedingungen auf einem in etwa kon- stanten Wert gehalten werden kann. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Übertragungsqualität; schwankende Bitfehlerraten können durch Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung vermieden werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich auch eine optimale Balance zwischen der Restfehlerwahrschein- lichkeit RBER und der relativen Anzahl der verworfenen Rahmen, der Rahmenausschussrate FER herstellen. Maßgeblich für diese mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung erzielten Erfolge ist die Unterscheidung zwischen langsam veränderlichen und schnell veränderlichen Übertragungskanälen sowie das Ver- ständnis des dadurch verursachten unterschiedlichen Übertragungsverhaltens. Die Unterscheidung, ob ein langsam veränderlicher oder ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vorliegt, kann anhand einiger in dieser Patentanmeldung offenbarter Kriterien einfach und schnell getroffen werden. Der Schaltungsaufwand für die Implementierung von Mitteln zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps ist gering.
Es ist von Vorteil, wenn die Mittel zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete einen Faltungscodierer zur erneuten Codierung der decodierten Daten umfassen. Im Fal- tungsdecodierer wird ausgehend von den über den Mobilfunkkanal empfangenen Daten mit Hilfe des Viterbi-Algorithmus ermittelt, welche Nutzdatensequenz der Übertragung mit der größten Wahrscheinlichkeit zugrunde gelegen hat. Um dieses Schätzungsergebnis des Faltungsdecodierers zu überprüfen, werden die decodierten Daten mittels eines zusätzlichen Fal- tungscodierers erneut codiert . Durch das erneute Codieren der decodierten Daten kann der ursprüngliche, encodierte Bitstrom, welcher dem Viterbi-Decoder zugeführt worden war, mit dem erneut encodierten Bitstrom verglichen werden. Aus dem Vergleich der beiden Bitstrόme kann die Zahl der Bitfehler pro Datenpaket bestimmt werden. Die Zahl der für ein be- s immtes Datenpaket ermittelten Abweichungen bzw. Bitfehler soll im folgenden als Metrik bezeichnet werden. Diese Metrik, die durch erneute Faltungscodierung der decodierten Daten gewonnen wird, stellt eine aussagekräftige Kennzahl für die Qualität der decodierten Datenpakete dar und eignet sich daher in besonderem Maße für die Überprüfung der Übertragungs- qualität .
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Mittel zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete mindestens eine XOR-
Verknüpfung umfassen, mit der die Abweichungen zwischen den empfangenen Daten und den durch den Faltungscodierer erneut codierten Daten feststellbar sind. Wenn an den beiden Eingängen eines XOR-Gatters übereinstimmende Signalwerte angelegt werden, dann erscheint am Ausgang des XOR-Gatters der Wert
„0W. Wenn dagegen an einem der Eingänge des Gatters eine „0" und an dem anderen Eingang eine „1" anliegt, dann kann am Ausgang des XOR-Gatters der Wert „1" abgegriffen werden. Ein XOR-Gatter ist daher besonders geeignet, um die abweichenden Bits zwischen zwei Bitströmen zu erfassen. Jede Abweichung zwischen den beiden Bitströmen wird durch den Wert „lw am Ausgang des XOR-Gatters angezeigt .
Es ist von Vorteil, wenn die Mittel zur Bewertung der Quali- tat der decodierten Datenpakete einen Fehlerzähler umfassen, der die Fehlerzahl als Zahl der Abweichungen zwischen den empfangenen Daten und den durch den Faltungscodierer erneut codierten Daten zählt . Der encodierte Datenstrom der empfangenen Daten und der durch den Faltungscodierer erzeugte Da- tenstrom von erneut encodierten Daten werden bitweise miteinander verglichen, und der Fehlerzähler zählt die Zahl der Abweichungen. Der Fehlerzähler liefert zu jedem empfangenen Datenpaket die Metrik des Datenpakets, also die für das Datenpaket ermittelte Fehlerzahl . Wenn die Abweichungen zwischen den empfangenen Daten und den durch den Faltungscodierer erneut codierten Daten mit Hilfe eines XOR-Gatters erfasst wer- den, dann zählt der Fehlerzähler, wie oft am Ausgang des XOR- Gatters der Signalwert „1" auftritt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die vom Fehlerzähler ermittelte Fehlerzahl durch die Vergleichsmittel mit mindestens einem Schwellwert verglichen, und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis werden die Datenpakete akzeptiert, verworfen oder modifiziert. Bei der Fehlerzahl oder Metrik handelt es sich um einen aussagekräf- tigen Parameter für die Qualität der decodierten Datenpakete. Je höher die Metrik ist, desto schlechter ist die Qualität des decodierten Datenpakets. Mit dem Metrik-Schwellwert wird die gerade noch akzeptable Fehlerzahl des Datenpakets definiert. Wenn die Fehlerzahl bzw. Metrik des Datenpakets unter- halb des Schwellwerts liegt, dann sind die decodierten Daten vertrauenswürdig. Wenn dagegen die vom Fehlerzähler ermittelte Fehlerzahl den Schwellwert übersteigt, dann muss das Datenpaket verworfen werden. Daraufhin kann die erneute Übertragung des Datenpakets angefordert werden.
Parallel zur Überprüfung der Metrik des empfangenen Datenpakets kann außerdem ein konventioneller Prüfsummentest (CRC; Cyclic Redundancy Check) für einen Teil der übertragenen Bits, beispielsweise für die Bits der Klasse la, durchgeführt werden. Hierzu wird das zusammen mit den Bits der Klasse la übertragene Fehlerschutzwort herangezogen, anhand dessen sich die Datenintegrität der gesendeten Bits der Klasse la beurteilen lässt. Mithilfe des PrüfSummentests lässt sich beurteilen, ob innerhalb der Bits der Klasse la Bitfehler aufge- treten sind oder nicht. Wenn für ein empfangenes Datenpaket sowohl die Metrik ermittelt als auch ein CRC-Check durchgeführt wurde, dann wird das Datenpaket nur dann akzeptiert, wenn beide Tests die Daten als vertrauenswürdig einstufen. Wenn dagegen die Metrik oberhalb des Schwellwerts liegt, oder wenn der Prüfsummentest bzw. der CRC-Check das Vorhandensein von Bitfehlern signalisiert, dann muss das empfangene Datenpaket verworfen werden. Eine Qualitätsüberprüfung anhand der Metrik der Datenpakete kann daher problemlos mit den wohletablierten CRC-Überprüfungen, Paritätsprüfungen oder Prüfsummentests kombiniert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung erschließen die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps den Übertragungskanaltyp anhand der Verteilung der Häufigkeiten der verschiedenen für die Datenpakete ermittelten Fehlerzahlen. Anhand der Verteilung der Häufigkeiten der Fehlerzahlen lässt sich ermitteln, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt. Hierzu wird für eine Menge von Datenpaketen für jedes Datenpaket die zugehörige Fehlerzahl bestimmt. Anschließend wird zu jeder möglichen Fehlerzahl i die Häufigkeit ni ihres Vorkommens in der betrachteten Menge von Datenpaketen bestimmt . Durch Auftragung der Fehlerzahl i gegen die Häufigkeit ni ihres Vorkommens erhält man ein Histogramm, welches in Abhängigkeit von dem Typ des physikalischen Übertragungskanals spezifische Besonderheiten aufweist. Betrachtet man das Histogramm der Fehlerzahl für verschiedene physikalische Kanäle bei gleichem zeitlich gemitteltem Signal-Stör-Abstand, so zeigt sich, dass die Fehlerzahl bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen zwei Häufungspunkte bei Null und bei einer höheren Fehlerzahl aufweist. Bei schnell veränderlichen Kanälen dagegen ist das Histogramm der Fehlerzahl von Null an monoton fallend. Insbesondere die Häufigkeit einer Nullmetrik ist bei langsam veränderlichen Kanälen besonders hoch, höher als bei schnell veränderlichen Kanälen. Dies liegt daran, dass eine Nullmetrik nur dann zustande kommt, wenn während der gesamten für die Übertragung des Datenpakets benötigten Zeitdauer gute Übertragungsbedingungen vorherrschen. Dieser Fall kommt bei langsam veränderlichen Kanälen wesentlich häufiger vor als bei schnell veränderlichen Kanälen, bei denen sich gute und schlechte Übertragungszeiträume während der Übertragung eines Datenpakets in rascher Folge abwechseln.
Die Eigenschaften des physikalischen Übertragungskanals kön- nen daher anhand des Histogramms der Metriken erkannt und berücksichtigt werden.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps den Übertragungskanaltyp anhand des Anteils von fehlerfreien Datenpaketen bestimmen. Ein hoher Anteil von Datenpaketen mit Nullmetrik ist ein typisches Merkmal eines langsam variierenden Übertragungskanals. Anhand dieses Merkmals können langsam variierende und schnell variierende Übertragungskanäle auf einfache Weise voneinander unterschieden werden. Hierzu müssen lediglich innerhalb einer vorgegebenen Zahl von Datenpaketen die Datenpakete mit der Metrik Null ermittelt und gezählt werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps einen Nullmetrik-Zähler umfassen, der innerhalb einer vorgegebenen Zahl von Datenpaketen die fehlerfreien Datenpakete zählt . Während des Empfangs einer vorgegebenen Zahl von Datenpaketen wird der Nullmetrik-Zähler bei jedem Datenpaket, für das die Metrik den Wert Null aufweist, um eins inkrementiert . Ein derartiger Nullmetrik- Zähler lässt sich einfach und mit geringem Aufwand in Hardware implementieren. Anhand des vom Nullmetrik-Zähler gelieferten Ergebnisses können die verschiedenen Typen von physi- kaiischen Übertragungskanälen auf einfache Weise unterschieden werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps mindestens einen Vergleicher umfassen, der die Zahl bzw. den Anteil der fehlerfreien Datenpakete mit einem Nullmetrik-Grenzwert vergleicht, wobei anhand des Vergleichsergebnisses bestimmt wird, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt. Wenn der Anteil von fehlerfreien Datenpaketen inner- halb der empfangenen Datenpakete den Nullmetrik-Grenzwert überschreitet, dann liegt ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vor. Bei langsam veränderlichen Übertragungskanä- len kommt es zu langen Zeitintervallen mit guter Übertragungsqualität und Datenpakete, die innerhalb dieser Zeitin- tervalle übertragen werden, weisen gar keine oder nur wenige Bitfehler auf. Wenn dagegen der Anteil von fehlerfreien Da- tenpaketen unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts liegt, dann kann auf einen schnell veränderlichen Übertragungskanal geschlossen werden. Ein Vergleicher lässt sich auf einfache Weise als Komparatorschaltung realisieren, der Implementierungsaufwand ist gering. Anhand des vom Vergleicher geliefer- ten Ergebnisses ist eine sichere Unterscheidung zwischen den verschiedenen Typen von physikalischen Kanälen möglich.
Es ist von Vorteil, wenn für den Fall, dass die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik- Grenzwert liegt, eine höhere Qualität der empfangenen Datenpakete gefordert wird als für den Fall, dass die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts liegt. Diese Vorgehensweise mag zunächst paradox erscheinen: ein hoher Anteil von fehlerfreien Datenpa- keten soll also gerade zu einer Verschärfung der Qualitätsanforderungen führen, während bei einem geringen Anteil von fehlerfreien Datenpaketen die Qualitätsanforderungen sogar noch gelockert werden. Der Grund für diese Vorgehensweise ist, dass aus dem Vorliegen von vielen fehlerfreien Datenpa- keten auf einen langsam veränderlichen Übertragungskanal geschlossen werden kann. Bei langsam veränderlichen Übertra- gungskanälen ist es aber sinnvoll, die Qualitätsanforderungen zu verschärfen, weil die Restfehlerwahrscheinlichkeit gerade bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen hoch ist. Wenn nämlich bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen Übertragungsfehler auftreten, dann treten sie gleich gehäuft auf, weil das Datenpaket wahrscheinlich komplett während eines schlechten ÜbertragungsZeitraums übermittelt wurde. Deshalb macht es Sinn, derartige über einen langsam veränderlichen Übertragungskanal übertragene Datenpakete bereits bei relativ geringen Fehlerzahlen zu verwerfen. Wenn die Zahl der fehlerfreien Datenpakete dagegen unterhalb des Nullmetrik- Grenzwerts liegt, dann liegt ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vor. In diesem Fall ist wegen der schnellen Abfolge von guten und schlechten Übertragungszeiträumen nicht mit dem gehäuften Auftreten von Übertragungsfehlem zu rech- nen. Deshalb können für den Fall, dass die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik- Grenzwerts liegt, die Anforderungen an die Qualität der Datenpakete gelockert werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn für den Fall, dass die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik-Grenzwerts liegt, die Schwellwerte für die Vergleichs- mittel auf niedrigere Werte gesetzt werden als für den Fall, dass die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts liegt. Wenn die Zahl bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik- Grenzwert liegt, dann handelt es sich bei dem Übertragungskanal um einen langsam veränderlichen Übertragungskanal. Insofern muss eine höhere Qualität der empfangenen Datenpakete gefordert werden. Dies bedeutet, dass die Datenpakete bereits bei relativ geringer Fehlerzahl verworfen werden sollten, und deshalb müssen die Schwellwerte für die Vergleichsmittel auf relativ niedrige Werte gesetzt werden. Wenn die Metrik diese relativ niedrigen Schwellwerte überschreitet, wird das Daten- paket verworfen. Wenn dagegen der Anteil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts liegt, dann handelt es sich um einen schnell veränderlichen Übertragungs- kanal. Dementsprechend sind die Qualitätsanforderungen weniger rigoros, und insofern können die Schwellwerte, bei deren Überschreitung das entsprechende Datenpaket verworfen wird, auf vergleichsweise höhere Werte gesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung führen die Vergleichsmittel zur Ermittlung schlecht empfangener Da- tenpakete einen Vergleich zwischen den für die Qualität der Datenpakete charakteristischen Parametern und einem ersten Schwellwert durch. Die Vergleichsmittel zur Ermittlung unzu- verlässig empfangener Datenpakete führen einen Vergleich zwischen den für die Qualität der Datenpakete charakteristischen Parametern und einem zweiten Schwellwert durch, wobei der zweite Schwellwert kleiner ist als der erste Schwellwert. Bei dieser Ausfuhrungsform der Erfindung wird neben der Klasse „schlechter Rahmen" zusätzlich die Klasse „unzuverlässiger Rahmen" eingeführt . Auch hier kann eine Rate für die unzuverlässigen Rahmen (UFR, Unreliable Frame Rate) sowie eine Rest- fehlerrate URBER für die unzuverlässigen Rahmen definiert werden. Sobald die Fehlerrate eines Datenpakets den kleineren, zweiten Schwellwert übersteigt, wird der Rahmen als unzuverlässig klassifiziert. Wenn auch der höhere erste Schwellwert überschritten wird, so handelt es sich außerdem um einen schlechten Rahmen, der in jedem Fall verworfen wer- den muss. Hinsichtlich der unzuverlässigen Rahmen wäre es beispielsweise möglich, diese in Abhängigkeit von der aktuellen Häufigkeit verworfener Rahmen entweder beizubehalten oder zu verwerfen. Durch die Einführung der zusätzlichen Klasse "unzuverlässiger Rahmen" kann eine noch gleichmäßigere Quali- tat der Datenübertragung erzielt werden.
Es ist von Vorteil, wenn es sich bei dem Übertragungskanal um einen Halbraten-Kanal und insbesondere um einen Halbraten- Sprachkanal handelt. Beim Mobilfunkstandard GSM werden für Vollraten-Kanäle Datenpakete mit 456 Bits verwendet, während bei Halbraten-Kanälen Datenpakete mit 228 Bits vorgesehen sind. Wegen der bei Halbraten-Kanälen stark reduzierten Redundanz bei der Datenübertragung werden hier sowohl die Rahmenausschussrate FER als auch die Restfehlerwahrscheinlich- keit RBER besonders streng geprüft. Bei Halbraten- Sprachkanälen kommt hinzu, dass ein Sprachrahmen nur über zwei statt vier Zeitschlitze verteilt übertragen wird. Wenn ein derartiger Sprachrahmen über einen langsam veränderlichen Übertragungskanal übermittelt wird, dann werden die Quali- tatsanforderungen bei Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung hochgesetzt. Wenn nämlich die Übertragung des Sprachrahmens vollständig innerhalb eines Zeitintervalls mit schlechten Übertragungsbedingungen vorgenommen wird, dann ist die Wahrscheinlichkeit für ein gehäuftes Auftreten von Übertragungsfehlern sehr hoch.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für eine aufwandsarme Implementierung auf einer integrierten Schaltung in einem Mobilfunkempfänger.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Funkempfänger, insbesondere in einem Mobilfunkempfänger, wird zunächst ermittelt, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt. Anschließend werden in Abhängigkeit von dem ermittelten Typ des Übertragungskanals Schwellwerte für die geforderte Qualität der Datenpakete festgelegt. Daraufhin wird ein Vergleich von für die Qualität der decodierten Datenpakete charakteristischen Parametern mit den festgelegten Schwellwerten durchgeführt. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis werden die Da- tenpakete akzeptiert, verworfen oder modifiziert.
Bei festgelegten Schwellwerten weisen langsam veränderliche Übertragungskanäle eine wesentlich höhere Restfehlerwahrscheinlichkeit auf als schnell veränderliche Übertragungska- näle. Um eine gleichbleibende Übertragungsqualität gewährleisten zu können, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schwellwerte für die geforderte Qualität der Datenpakete in Abhängigkeit vom Typ des Übertragungskanals adaptiert. Um zu einer konstanten Restfehlerwahrscheinlichkeit zu gelangen, werden die Schwellwerte für langsam veränderliche Übertragungskanäle auf niedrigere Werte gesetzt als die Schwellwerte für schnell veränderliche Übertragungskanäle. Die für die Qualität der decodierten Datenpakete charakteristischen Parameter, beispielsweise die Metrik, werden mit den festgelegten Schwellwerten verglichen. Bei Überschreitung der Schwellwerte werden die Datenpakete verworfen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung der Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib als Funktion der Metrik für verschiedene Übertragungskanaltypen;
Fig. 2 die Rest-Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib als Funktion der festgelegten Metrik-Schwelle für verschiedene Übertragungskanaltypen;
Fig. 3 eine Auftragung der Häufigkeit des Vorkommens verschiedener Metrikwerte in Form eines Histogramms für einen langsam veränderlichen Kanal sowie für einen schnell veränderlichen Kanal;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertrage- nen Datenpaketen; sowie
Fig. 5 ein detaillierteres Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung, aus der insbesondere die Funktionsweise des auch in Fig. 4 gezeigten Zustandsautomaten hervorgeht.
In Fig. 1 ist die Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib als Funktion des für das jeweilige Datenpaket ermittelten Metrikwerts für verschiedene physikalische Übertragungskanäle dar- gestellt. Die mit TU3 bezeichnete Kurve bezieht sich auf den Übertragungskanaltyp "Typical Urban 3 km/h", also auf eine Mobilfunkstation, die mit einer Geschwindigkeit von ca. 3 km/h in städtischer Umgebung bewegt wird. Ein Fußgänger, der sich in einer städtischen Umgebung bewegt und dabei mobil te- lefoniert, baut mit der Basisstation einen Übertragungskanal dieses Typs auf. Bei dem Übertragungskanaltyp TU3 (ohne Fre- quency Hopping) handelt es sich um einen langsam veränderli- chen Übertragungskanal, weil sich die Übertragungsbedingungen hier wegen der langsamen Gehgeschwindigkeit des Fußgängers nur vergleichsweise langsam ändern. Neben dem Übertragungskanaltyp TU3 gehört auch der Übertragungskanaltyp "Static", bei dem sich der Mobilfunkteilnehmer überhaupt nicht bewegt, zu den langsam veränderlichen Übertragungskanälen.
Zu den schnell veränderlichen Übertragungskanälen gehören dagegen sämtliche Übertragungskanäle, bei denen ein Frequenz- sprungverfahren (FH: Frequency Hopping) verwendet wird. Hier wird sender- und empfängerseitig die Übertragungsfrequenz in kurzen Abständen gemäß einem festgelegten Schema gewechselt, um so die Robustheit des Übertragungskanals gegenüber verschiedenartigen Störungen zu verbessern. Der Übertragungska- nal TU3, Ideal FH, gehört daher wegen des verwendeten Frequenzsprungverfahrens ebenfalls zu den schnell veränderlichen Übertragungskanälen. Neben der Verwendung eines Frequenz- Sprungverfahrens können auch vergleichsweise hohe Geschwindigkeiten des Mobilfunkteilnehmers eine schnelle Veränder- lichkeit des Übertragungskanals zur Folge haben. Aus diesem Grund sind die Übertragungskanaltypen TU20, RA250 und HT100 auch dann zu den schnell veränderlichen Übertragungskanaltypen zu rechnen, wenn kein Frequenzsprungverfahren eingesetzt wird. Der Übertragungskanaltyp TU20 (Typical Urban 20 km/h) bezieht sich auf einen Teilnehmer, der sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 20 km/h in städtischer Umgebung bewegt. Ein Mobilfunkteilnehmer, der sich mit Auto oder Zug mit bis zu 250 km/h in ländlicher Umgebung bewegt, wird durch den Übertragungskanaltyp RA250 (Rural Area 250 km/h) beschrieben. HT100 (Hilly Terrain 100 km/h) dagegen bezieht sich auf einen Teilnehmer im Gebirge, der sich mit ca. 100 km/h bewegt.
Die in Fig. 1 auf der Rechtsachse aufgetragene Metrik gibt die für ein bestimmtes Datenpaket ermittelte Fehlerzahl an, die durch bitweises Vergleichen des Viterbi-decodierten und anschließend erneut encodierten Datenstroms mit dem ursprünglichen, encodierten Datenstrom erhalten wird. Wenn die Übertragungsbedingungen während der Übertragung eines Datenpakets schlecht sind, dann weist das empfangene Datenpaket nach seiner Decodierung eine hohe Anzahl von Bitfeh- lern auf. Dies hat einen hohen Wert der Metrik bzw. Fehlerzahl zur Folge. Je höher der Metrikwert ist, umso schlechter ist die Qualität der empfangenen Daten. Anhand von Fig. 1 ist auch erkennbar, dass die für einen Teil der übertragenen Bits, nämlich für die Bits der Klasse Ib, ermittelte Bitfeh- lerrate monoton mit der Metrik bzw. Fehlerzahl zunimmt. Je schlechter die Übertragungsverhältnisse sind, desto höher wird auch der Metrikwert bzw. die Fehlerzahl ausfallen, und desto höher wird auch die Bitfehlerrate für die Bits der Klasse Ib sein.
Beim Vergleich der für schnell veränderliche Übertragungskanäle (TU20) und für langsam veränderliche Übertragungskanäle (TU3) aufgezeichneten Kurven fällt allerdings auf, dass sich bei schnell veränderlichen Übertragungskanäle zu einem be- stimmten vorgegebenen Metrikwert eine deutlich höhere Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib ergibt als bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen. Ein Datenpaket, das über einen schnell veränderlichen Übertragungskanal übertragen wird und für das eine Metrik bzw. Fehlerzahl von 30 ermittelt wird, weist eine wesentlich höhere Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib auf als ein über einen langsam veränderlichen Übertragungskanal übertragenes Datenpaket mit demselben Metrikwert 30. Der Grund hierfür ist, dass sich bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen (z.B. TU3) relativ lang andauernde, gute Übertragungszeiträume mit relativ lang andauernden, schlechten Übertragungszeiträumen abwechseln. Bei schnell veränderlichen Übertragungskanälen wie beispielsweise TU20 wechseln sich dagegen gute und schlechte Übertragungszeiträume in rascher Folge ab. Datenbits, die mit guter Übertra- gungsqualität empfangen werden, und Datenbits, die mit schlechter Übertragungsqualität empfangen werden, wechseln sich während der Übertragung eines Datenpakets ab. Bei langsam veränderlichen Datenkanälen treten die Bitfehler dagegen gehäuft auf . Wenn für ein bestimmtes Datenpaket ein relativ hoher Metrikwert ermittelt wird, dann kann davon aus- gegangen werden, dass ein Großteil der übertragenen Bits des Datenpakets fehlerhaft ist. Daher ist bei langsam veränderlichen Übertragungskanälen die zu einem bestimmten Metrikwert ermittelte Bitfehlerrate höher als die zum gleichen Metrikwert ermittelte Bitfehlerrate bei einem schnell veränderli- chen Übertragungskanal.
In Fig. 2 ist die Rest-Bitfehlerrate der Bits der Klasse Ib als Funktion der Metrik-Schwelle für schnell veränderliche (TU20) und für langsam veränderliche (TU3) Übertragungskanäle aufgetragen. Wenn eine Metrik-Schwelle definiert wird, dann bedeutet dies, dass für jedes empfangene Datenpaket die Metrik bzw. Fehlerzahl ermittelt und mit der vorgegebenen Metrik-Schwelle verglichen wird. Nur Datenpakete, deren Metrik unterhalb der Metrikschwelle liegt, werden akzeptiert. Alle Datenpakete, deren Metrik die Metrik-Schwelle übersteigt, werden verworfen.
Die in Fig. 2 als Funktion der Metrik-Schwelle aufgetragene Rest-Bitfehlerrate gibt daher die Rest-Bitfehlerrate der ak- zeptierten Datenpakete an, also die Rest-Bitfehlerrate von den Datenpaketen, deren Metrik unterhalb der Metrik-Schwelle liegt. Beispielsweise werden bei der Ermittlung der Rest- Fehlerrate zur Metrikschwelle mit dem Wert 30 sämtliche Datenpakete herangezogen, deren Metrik unterhalb der Metrik- Schwelle von 30 liegt. Alle Datenpakete mit einer Metrik von 30 oder mehr werden dagegen verworfen. Wieder ergibt sich, dass für eine vorgegebene Metrik-Schwelle die langsam veränderlichen Übertragungskanäle (TU3) eine deutlich höhere Rest- Bitfehlerrate aufweisen als die schnell veränderlichen Über- tragungskanäle (TU20) . Die Gründe hierfür waren bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden. In Fig. 3 ist die Häufigkeit des Auftretens von bestimmten Metrikwerten als Funktion der Metrik für einen schnell veränderlichen Kanal (TU20) und für einen langsam veränderlichen Kanal (TU3) aufgetragen. Zur Erstellung derartiger Histogram- me, welche die Übertragungseigenschaften eines bestimmten physikalischen Übertragungskanals in kompakter Form darstellen, werden für eine große Zahl von empfangenen Datenpaketen die Metriken bzw. Fehlerzahlen bestimmt. Anschließend wird ermittelt, welchen Anteil die Datenpakete mit einer bestimm- ten Metrik an den insgesamt empfangenen Datenpaketen haben.
Betrachtet man das Histogramm der Metriken für verschiedene physikalische Kanäle bei gleichem zeitlich mittlerem Signal- Störabstand, so zeigt sich, dass bei schnell veränderlichen Kanälen das Histogramm der Metrik von Null an monoton fallend ist. Langsam veränderliche Übertragungskanäle dagegen weisen zwei Häufungspunkte bei Null und bei einem höheren Metrikwert von ungefähr 35 auf.
Insbesondere die Häufigkeit einer Nullmetrik ist bei langsam veränderlichen Kanälen besonders hoch. Der Grund dafür ist, dass bei langsam veränderlichen Kanälen häufig während der gesamten für die Übertragung des Datenpakets benötigten Zeitspanne gute Übertragungsbedingungen vorliegen. Bei schnell veränderlichen Kanälen dagegen kommt es selten vor, dass während der gesamten Übertragung eines Datenpakets gleichbleibend günstige Übertragungsbedingungen herrschen. Während der Übertragung eines Datenpakets treten hier im Großteil der Fälle gute und schlechte Bits gemischt auf.
Bei langsam veränderlichen Kanälen kommt es bei einer Metrik von ungefähr 35 zu einem zweiten Häufungspunkt. Hier liegen während der gesamten Übertragung des Datenpakets schlechte Übertragungsbedingungen vor. Es geht nun darum, ein geeigne- tes Kriterium zur Unterscheidung von schnell veränderlichen und langsam veränderlichen Übertragungskanälen zu definieren. Wegen der großen Häufigkeit der Metrik Null bei beiden Über- tragungskanaltypen, und wegen der deutlicheren Differenz der Häufigkeit der Nullmetrik bei schnell veränderlichen und langsam veränderlichen Übertragungskanälen bietet es sich zur Ermittlung des Übertragungskanaltyps an, die Häufigkeit der Nullmetrik innerhalb einer vorgegebenen Menge von Datenrahmen zu erfassen.
Hierzu wird für jedes ankommende Datenpaket die Metrik ermittelt und für jedes Datenpaket mit der Metrik Null wird ein Nullmetrik-Zähler um Eins inkrementiert . Um eine statistisch signifikante Anzahl von Nullmetriken zu erhalten, muss eine große Zahl von Datenpaketen ausgewertet werden. Es hat sich bewährt, den Beobachtungszeitraum zum Zählen der Nullmetriken auf einen Super-Rahmen festzulegen, welcher 300 Datenpakete umfasst. Die so ermittelte Zahl der Nullmetriken kann dann mit einem vorher festgelegten Nullmetrik-Grenzwert verglichen werden, welcher zwischen die für schnell veränderliche Übertragungskanäle erwartete Zahl von Nullmetriken und die für langsam veränderliche Kanäle erwartete Zahl von Nullmetriken gelegt werden sollte. Wenn dieser Nullmetrik-Grenzwert unterschritten wird, dann liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vor. Wenn der Nullmetrik-Grenzwert dagegen überschritten wird, dann liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein langsam veränderlicher Übertra- gungskanal vor. Mit Hilfe dieses Kriteriums steht nach dem Empfang von ca. 300 Datenpaketen fest, welcher Typ von Übertragungskanal vorliegt.
Diese Information kann dann zur geschickten Festlegung der Metrik-Schwellwerte genutzt werden, um eine unabhängig vom physikalischen Übertragungskanal in etwa konstante Bitfehlerrate zu erreichen. Aus Fig. 2 kann erkannt werden, dass zur Erzielung einer konstanten Rest-Bitfehlerrate die Metrik- Schwelle für einen langsam veränderlichen Übertragungskanal (TU3) auf einen deutlich niedrigeren Wert gesetzt werden muss als die Metrik-Schwelle für schnell veränderliche Übertragungskanäle (TU20) . Grundsätzlich müssen die Qualitätsanforderungen für langsam veränderliche Übertragungskanäle strenger gewählt werden als für schnell veränderliche Übertragungskanäle. Wenn festge- stellt wird, dass ein langsamer Übertragungskanal (z.B. TU3) vorliegt, dann wird der Metrik-Schwellwert auf einen strengeren, also niedrigeren Wert eingestellt werden. Bei Vorliegen eines schnell veränderlichen Übertragungskanals dagegen wird der Metrik-Schwellwert auf einen höheren Wert festgesetzt. Nur Datenpakete mit einer Metrik unterhalb des festgesetzten Metrik-Schwellwerts werden akzeptiert. Datenpakete, für die die ermittelte Metrik den Schwellwert übersteigt, müssen verworfen und dann eventuell neu angefordert werden.
Eine Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen ist in Fig. 4 gezeigt. Der Strom von empfangenen Daten, der neben den verschachtelten, encodierten Bits 1 auch Zusatzinformationen 2 zu diesen Daten umfasst, wird einem Entschachteier 3 zugeführt. Der Entschachteier 3 führt jeweils eine Permutation der zu einem bestimmten Datenpaket gehörigen Datensymbole durch, um diese in die richtige Reihenfolge für die nachfolgende Decodierung zu bringen. Am Ausgang des Entschachtelers 3 kann ein Strom von entschachtelten Bits 4 sowie von Zusatzinformationen 5 zu diesen Daten abgegriffen werden.
Die ankommenden Bits werden durch den Demultiplexer 6 in den Strom 7 von encodierten Bits der Klasse I, in die Zusatzin- formationen 8 zu den Bits der Klasse I sowie in den Strom 9 von Bits der Klasse II aufgeteilt. Zu den Bits der Klasse II existieren keine Zusatzinformationen (10) . Bei den Bits der Klasse I handelt es sich um encodierte Daten, die durch den Viterbi-Decoder 11 decodiert werden müssen. Die Bits der Klasse II dagegen sind nicht encodiert und werden daher nicht dem Viterbi-Decoder 11 zugeführt. Die Bits der Klasse II können direkt verwendet werden. Der Viterbi-Decoder 11 decodiert den ankommenden Strom 7 von encodierten Bits der Klasse I und erzeugt so einen Strom 12 von decodierten Bits der Klasse I, sowie Zusatzinformationen 13 zu diesen Daten. Die Zusatzinformationen 13 umfassen beispielsweise Verlässlichkeitswerte (Soft Outputs) für die einzelnen decodierten Bits.
Der Strom 12 von decodierten Bits der Klasse I sowie die Zu- satzinformationen 13 werden dem Demultiplexer und Prüfsummentester 14 zugeführt. Aus dem Strom 12 von decodierten Bits der Klasse I erzeugt der Demultiplexer zwei Bitstrδme, nämlich den Strom 15 von Bits der Klasse la sowie den Strom 16 von Bits der Klasse Ib. Zu den Bits der Klasse la gibt es ein Fehlerschutzwort zur Überprüfung der Datenintegrität, und insofern kann der Demultiplexer und Prüfsummentester 14 für diese Bits der Klasse la einen Prüfsummentest bzw. CRC-Check (Cyclic Redundancy Check) durchführen. Falls sich bei dem Prüfsummentest ergibt, dass die Bits der Klasse la Bitfehler aufweisen, so wird das Signal 17, das einen negativen Prüf- summentest anzeigt, auf „1" gesetzt. Für die Bits der Klasse Ib existiert kein Fehlerschutzwort, und insofern kann die Datenintegrität dieser Bits nicht mit Hilfe eines Prüfsummentests überprüft werden.
Zur Ermittlung der Metrik bzw. Fehlerzahl der Bits der Klasse I wird der am Ausgang des Viterbi-Decoders 11 abgreifbare Strom 12 von decodierten Bits der Klasse I dem Faltungscodierer 18 zugeführt. Der Faltungscodierer 18 erzeugt einen Strom 19 von erneut faltungscodierten Bits der Klasse I, welcher am ersten Eingang des XOR-Gatters 20 anliegt. Der am Eingang des Viterbi-Decoders 11 abgreifbare Strom 7 von encodierten Bits der Klasse I liegt am zweiten Eingang des XOR-Gatters 20 an. Im XOR-Gatter 20 wird ein bitweiser Vergleich des Stroms 7 von encodierten Bits und des Stroms 19 von erneut faltungscodierten Bits durchgeführt . Wenn die an den beiden Eingängen des XOR-Gatters 20 anliegenden Bits übereinstimmen, wenn also an beiden Eingängen des XOR-Gatters 20 die „0" oder an beiden Eingängen des XOR-Gatters 20 die „1" anliegt, dann erscheint am Ausgang 21 des XOR-Gatters 20 der Wert „0". Wenn sich dagegen das am ersten Eingang des XOR-Gatters 20 anliegende Bit des Stroms 19 von dem am zweiten Eingang des XOR-Gatters 20 anliegenden Bit des Stroms 7 unterscheidet, dann liegt ein Bitfehler vor. In diesem Fall kann am Ausgang 21 des XOR- Gatters 20 der Wert „1" abgegriffen werden.
Der Ausgang 21 des XOR-Gatters 20 ist mit dem Eingang des
Fehlerzählers 22 verbunden. Jedes Mal, wenn am Ausgang 21 der Wert „1" erscheint, wird der Zählerstand des Fehlerzählers 22 um Eins hochgezählt. Mit dem Fehlerzähler 22 kann die Zahl der innerhalb eines Datenpakets auftretenden Bitfehler, die sogenannte Metrik M, erfasst werden. Hierzu wird dem Fehlerzähler 22 nach erfolgter Übertragung eines Datenpakets ein Rahmenpuls 23 übermittelt, der als Rücksetz-/Auslesepuls für den Fehlerzähler 22 dient. Jedes Mal, wenn ein Rahmenpuls 23 auftritt, wird der Zählerstand des Fehlerzählers 22 als Me- trikwert M zum Ausgang des Fehlerzählers 22 durchgeschaltet. Außerdem wird der Zählerstand des Fehlerzählers 22 auf Null zurückgesetzt .
Dem Zustandsautomaten 24 wird sowohl der Rahmenpuls 23 als auch der Metrikwert M zugeführt. Der Zustandsautomat 24 ermittelt den Anteil der Datenpakete mit der Metrik Null und stellt so fest, ob ein langsam veränderlicher oder ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vorliegt . In Abhängigkeit vom Übertragungskanaltyp setzt der Zustandsautomat 24 dann den Schwellwert ΘB für die Detektion schlechter Rahmen sowie den Schwellwert Θu für die Detektion unzuverlässiger Rahmen fest. Dem Metrik-Vergleicher 25 wird sowohl der Metrikwert M als auch der Schwellwert ΘB zugeführt. Der Metrik- Vergleicher 25 führt einen Vergleich von M und ΘB durch und setzt das Vergleichssignal 26 für schlechte Rahmen auf „1ΛΛ, wenn M > ΘB gilt. In diesem Fall überschreitet die ermittelte Metrik bzw. Fehlerzahl M den zulässigen Schwellwert ΘB, und der zugehörige Datenrahmen muss verworfen werden.
Das Vergleichssignal 26 für schlechte Rahmen ist mit einem Eingang des ODER-Gatters 27 verbunden. Am anderen Eingang des ODER-Gatters 27 liegt das Signal 17 an, das ein negatives Ergebnis des Prüfsummentests anzeigt . Wenn zumindest eines der beiden Signale 17 oder 26 auf „1" liegt, dann nimmt das am Ausgang des ODER-Gatters 27 abgreifbare BFI-Signal 28 (Bad Frame Indication) ebenfalls den Wert „1" an. Das BFI-Signal 28 zeigt an, dass es sich bei dem gerade empfangenen Datenpaket um ein schlechtes Datenpaket handelt, das verworfen werden muss .
Auch der Schwellwert ΘT für die Detektion unzuverlässiger Rahmen wird vom Zustandsautomaten 24 in Abhängigkeit vom Übertragungskanaltyp festgesetzt. Der Schwellwert ΘTJ für die Detektion unzuverlässiger Rahmen wird dabei auf einen niedrigeren Wert festgesetzt als der Schwellwert ΘB für die Detek- tion schlechter Rahmen. Wenn beispielsweise der Schwellwert ©0 = 3 und der Schwellwert ΘB = 5 gewählt wird, so bedeutet dies, dass ein Datenpaket mit mehr als drei Fehlern als unzuverlässig klassifiziert wird. Bei Auftreten von mehr als fünf Fehlern handelt es sich um ein schlechtes Datenpaket .
Der Zustandsautomat 24 führt den Schwellwert Θu dem Metrik- Vergleicher 29 zu, der einen Vergleich von M und ©u durchführt und das Vergleichssignal 30 für unzuverlässige Rahmen auf „1", setzt wenn M > ©u gilt. Das Vergleichersignal 30 für unzuverlässige Rahmen liegt daher auf „1", wenn die Metrik M des Datenpakets den Schwellwert ©u überschreitet.
Das Vergleichersignal 30 für unzuverlässige Rahmen wird dem ODER-Gatter 31 zugeführt. Am zweiten Eingang des ODER-Gatter 31 liegt das BFI-Signal 28 an, welches bei Vorliegen eines schlechten Datenpakets den Wert „1" annimmt. Das am Ausgang des ODER-Gatter 31 abgreifbare UFI-Signal 32 nimmt den Wert „1" an, wenn ein als unzuverlässig eingestuftes Datenpaket vorliegt. Das UFI-Signal 32 nimmt den Wert „1" dann an, wenn das Vergleichersignal 30 für unzuverlässige Rahmen oder das BFI-Signal 28 (oder beide Signale) gesetzt sind. Wenn also das BFI-Signal 28 den Wert „1" hat, weil beispielsweise ein negatives Ergebnis des Prüfsummentests bzw. CRC-Checks vorliegt, dann führt dies automatisch auch dazu, dass das UFI- Signal 32 den Wert „1" annimmt. Insofern wird jeder schlechte Rahmen zugleich auch als unzuverlässiger Rahmen klassifi- ziert, während umgekehrt nicht jeder unzuverlässiger Rahmen zugleich auch ein schlechter Rahmen sein muss.
Im folgenden soll die Funktionsweise des Zustandsautomaten 24 anhand von Fig.5 dargestellt werden. Zur Ermittlung, ob ein langsam veränderlicher oder ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vorliegt, werden dem Zustandsautomaten 24 die für die verschiedenen Datenpakete ermittelten Metrikwerte M zugeführt. Im Nullmetrik-Tester 33 wird geprüft, ob es sich bei dem gerade empfangenen Datenpaket um ein Datenpaket mit der Metrik 0 (M=0) handelt oder nicht. Falls die Metrik des Datenpakets gleich 0 ist, wird ein Zählimpuls 34 zum Nullmetrik-Zähler 35 übermittelt. Der Zählerstand des Nullmetrik- Zählers 35 wird während eines vorgegebenen Beobachtungszeitraums von N Datenpaketen bei jedem auftretenden Datenpaket mit der Metrik 0 um eins hochgezählt. Am Ende des Beobachtungszeitraums gibt der Zählerstand des Nullmetrik-Zählers 35 die Zahl Z der Nullmetriken an, die während des Beobachtungs- zeitraums aufgetreten sind.
Die Dauer des BeobachtungsZeitraums wird mit Hilfe des Rahmenzählers 36 erfasst, dessen Zählerstand mit jedem auftretenden Rahmenpuls 23 um eins inkrementiert wird. Die Zahl F der bisher gezählten Rahmen wird dem Detektor 37 übermittelt, der die Zahl F der bisher gezählten Rahmen mit der vorgegebe- nen Zahl N vergleicht, wobei N die Zahl der Rahmen innerhalb eines Beobachtungszeitraums bezeichnet. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Beobachtungszeitraum zum Zählen der Nullmetrik auf einen Super-Rahmen festzulegen, welcher N = 300 Sprachrahmen umfasst. Sobald die Zahl F der bisher gezählten Rahmen den vorgegebenen Wert N erreicht oder übersteigt, sobald also F > N gilt, erzeugt der Detektor 37 einen Rücksetz-/Auslesepuls 38, der das Ende des BeobachtungsZeitraums anzeigt. Dieser Rücksetz-/Auslesepuls 38 wird dem Nullmetrik-Zähler 35 zugeführt, der den zum Zeitpunkt des Auftretens des Rücksetz-/Auslesepulses erreichten Zählerstand Z an seinem Ausgang ausgibt. Der Rücksetz-/Auslesepuls 38 wird darüber hinaus auch dem Rahmenzähler 36 zugeführt und bewirkt dort, dass die Zahl F der bisher gezählten Rahmen auf Null zurückgesetzt wird.
Die am Ende des BeobachtungsZeitraums vorliegende Zahl Z der Nullmetriken wird sowohl zum Nullmetrik-Komparator 39 für schlechte Rahmen als auch zum Nullmetrik-Komparator 40 für unzuverlässige Rahmen übermittelt. Im Nullmetrik-Komparator 39 wird die Zahl Z der Nullmetriken mit dem Grenzwert ©L verglichen. Wenn N auf 300 Rahmen festgelegt ist, dann empfiehlt es sich, als Grenzwert ©L = 100 zu wählen. Wenn Z den Grenzwert © erreicht oder überschreitet, dann liegt ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vor, denn langsam veränderliche Übertragungskanäle zeichnen sich durch eine hohe Zahl von Nullmetriken aus.
Am Ausgang des Nullmetrik-Komparators 39 liegt das Kompara- torergebnis i an. Für den Fall Z > ΘL, also für den Fall eines langsam veränderlichen Übertragungskanals, nimmt i den Wert „1" an. Falls dagegen für die Zahl Z der Nullmetriken gilt Z < Θ , dann liegt ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vor, und das Komparatorergebnis i nimmt den Wert „0" an. Das Komparatorergebnis i wird der Schwellwert-Tabelle 41 zugeführt. Die Tabelle (ΘB,0 ; ©B,I) liefert als Ausgabewert ©B,i den Tabellenwert ΘB#0 wenn der Eingangswert i=0 ist. Wenn der Eingangswert i=l ist, dann wird am Ausgang der Schwellwert-Tabelle 41 der Schwellwert ΘB/ι ausgegeben. Bei Vorliegen eines langsam veränderlichen Kanals, also bei Z > ΘL, i=l, müssen die empfangenen Datenpakete relativ strengen Qualitätsanforderungen genügen. Insofern wird der Schwellwert ©B#ι , der dem Metrik-Vergleicher 25 zugeführt wird, auf einen niedrigen Wert festgesetzt. Wenn dagegen ein schnell veränderlicher Übertragungskanal mit Z < ΘL, i=0 vorliegt, dann kann der zugehörige Schwellwert ©B/0 , der zur Erkennung schlechter Rahmen dient, auf einen etwas höheren Wert festgesetzt werden. Für die in der Schwellwert-Tabelle 41 abgelegten Schwellwerte ©Bf0 und ΘB,ι gilt daher ΘB,0 > ©B,I- Wenn die Metrik M den jeweiligen Schwellwert ©B,ι übersteigt, dann signalisiert der Metrik-Vergleicher 25, dass ein schlechter Rahmen vorliegt.
Zur Festlegung der Schwellwerte ©u,k für die Erkennung unzuverlässiger Rahmen wird die Zahl Z der Nullmetriken dem Nullmetrik-Komparator 40 für unzuverlässige Rahmen zugeführt, der einen Vergleich zwischen der Zahl Z und dem Grenzwert ©''L durchführt. Wenn Z > Θ^ L gilt, dann handelt es sich um einen langsam veränderlichen Übertragungskanal, und am Ausgang des Nullmetrik-Komparators 40 erscheint das Komparatorergebnis k=l . Wenn dagegen Z < Θ"L gilt, dann liegt ein schnell veränderlicher Übertragungskanal vor, und das Komparatorergebnis k nimmt den Wert k=0 an.
Mit dem Komparatorergebnis k wird die Schwellwert-Tabelle 42 adressiert, die für den Fall k=0 den Schwellwert ©U(o und für den Fall k=l den Schwellwert ©,1 ausgibt. Wieder wird im Fall eines langsam veränderlichen Übertragungskanals ein strenge- rer Schwellwert ©0,1 gewählt als im Fall eines schnell veränderlichen Übertragungskanals, so dass ©u,ι < ©0,0 gilt. Der Schwellwert ©, wird dem Metrik-Vergleicher 29 für unzuverlässige Rahmen zugeführt, der einen Vergleich zwischen der Metrik M und dem Schwellwert ©,k durchführt. Wenn M > ©U(k gilt, dann signalisiert der Metrik-Vergleicher 29 das Vorliegen eines unzuverlässigen Rahmens.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Funkempfänger, insbesonde- re in einem Mobilfunkempfänger, mit
- einem Faltungsdecodierer (11) zur Decodierung der empfangenen Datenpakete,
- Mitteln zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete, - Vergleichsmitteln (25, 29) , welche für die Qualität der decodierten Datenpakete charakteristische Parameter (M) mit Schwellwerten (ΘB ,©) vergleichen und die Datenpakete in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis akzeptieren, verwerfen oder modifizieren, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
- Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps, welche ermitteln, ob es sich bei dem aktuellen Übertragungskanal um einen schnell veränderlichen oder um einen langsam veränderlichen Übertragungskanal handelt, und - Mittel zur Festlegung der Schwellwerte (ΘB ,©0) für die
Vergleichsmittel (25, 29) in Abhängigkeit vom ermittelten Übertragungskanaltyp.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete einen Faltungscodierer (18) zur erneuten Codierung der decodierten Daten (12) umfassen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zu Bewertung der Qualität der codierten Datenpakete mindestens eine XOR-Verknüpfung (20) umfassen, mit dem die Abweichungen zwischen den empfangenen Daten (7) und den durch den Faltungscodierer (18) erneut codierten Daten (19) feststellbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bewertung der Qualität der decodierten Datenpakete einen Fehlerzähler (22) umfassen, der die Fehler- zahl (M) als Zahl der Abweichungen zwischen den empfangenen Daten (7) und den durch den Faltungscodierer (18) erneut codierten Daten (19) zählt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vergleichsmittel (25, 29) die vom Fehlerzähler (22) ermittelte Fehlerzahl (M) mit mindestens einem Schwellwert (ΘB ,©0) vergleichen und die Datenpakete in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis akzeptieren, verwerfen oder modifizieren.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps den Übertragungskanaltyp anhand der Verteilung der Häufigkeiten der verschiedenen für die Datenpakete ermittelten Fehlerzahlen (M) erschließen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps den Übertragungskanaltyp anhand des Anteils von fehlerfreien Datenpaketen bestimmen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps einen Nullmetrik-Zähler (35) umfassen, der innerhalb einer vorgegebenen Zahl (N) von Datenpaketen die fehlerfreien Datenpakete zählt .
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittel zur Bestimmung des Übertragungskanaltyps mindestens einen Vergleicher (39, 40) umfassen, der die Zahl (Z) bzw. den Anteil der fehlerfreien Datenpakete mit einem Nullmetrik-Grenzwert (©L ,©'L) vergleicht, wobei anhand des Ver- gleichsergebnisses (i, k) bestimmt wird, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt .
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik-Grenzwert (ΘL , Θ'L) liegt, eine höhere Qualität der empfangenen Datenpakete gefordert wird als für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der An- teil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik- Grenzwerts (ΘL ,©'L) liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik-Grenzwert (ΘL ,©'L) liegt, die Schwellwerte (ΘB ,©0) für die Vergleichsmittel (25, 29) auf niedrigere Werte gesetzt werden als für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Da- tenpakete unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts (ΘL ,Θ'L) liegt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vergleichsmittel (25) zur Ermittlung schlecht empfangener Datenpakete einen Vergleich zwischen den für die Qualität der Datenpakete charakteristischen Parametern (M) und einem ersten Schwellwert (ΘB) durchführen und dass die Vergleichsmittel (29) zur Ermittlung unzuverlässig empfange- nen Datenpakete einen Vergleich zwischen den für die Qualität der Datenpakete charakteristischen Parametern (M) und einem zweiten Schwellwert (©0) durchführen, welcher kleiner ist als der erste Schwellwert (ΘB) .
13. Vorrichtung nach einem de vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass es sich bei dem Übertragungskanal um einen Halbraten- Kanal und insbesondere um einen Halbraten-Sprachkanal handelt.
14. Mobilfunkempfänger, welcher eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst.
15. Verfahren zur Detektion von schlecht bzw. unzuverlässig übertragenen Datenpaketen in einem Funkempfänger, insbesonde- re in einem Mobilfunkempfänger, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: a) Ermitteln, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt; b) Festlegen von Schwellwerten (ΘB ,©0) für die geforderte Qualität der Datenpakete in Abhängigkeit von dem im
Schritt a) ermittelten Typ des Übertragungskanals; c) Vergleichen von für die Qualität der decodierten Datenpakete charakteristischen Parametern (M) mit den festgelegten Schwellwerten (ΘB ,©0) ; d) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis Akzeptieren, Verwerfen oder Modifizieren der Datenpakete.
16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Schritt c) die für jedes Datenpaket ermittelte
Fehlerzahl (M) mit mindestens einem Schwellwert (ΘB ,©0) verglichen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass anhand der Verteilung der Häufigkeiten der verschiedenen für die Datenpakete ermittelten Fehlerzahlen (M) erschlossen wird, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass anhand des Anteils von fehlerfreien Datenpaketen bestimmt wird, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt .
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass innerhalb einer vorgegebener Zahl (N) von Datenpaketen die fehlerfreien Datenpakete gezählt werden, und dass durch einen Vergleich der Zahl (Z) bzw. des Anteils der fehlerfrei- en Datenpakete mit einem Nullmetrik-Grenzwert (Θ ,©" ) ermittelt wird, ob ein schnell veränderlicher oder ein langsam veränderlicher Übertragungskanal vorliegt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik-Grenzwert (ΘL ©' ) liegt, eine höhere Qualität der empfangenen Datenpakete gefordert wird, als für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete unterhalb des Nullmetrik- Grenzwerts (ΘL ,©'ι liegt.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpakete über dem Nullmetrik-Grenzwert (ΘL ,©"L) liegt, die Schwellwerte (ΘB ,©0) für die Vergleichsmittel (25, 29) auf höhere Werte gesetzt werden als für den Fall, dass die Zahl (Z) bzw. der Anteil der fehlerfreien Datenpake- te unterhalb des Nullmetrik-Grenzwerts (ΘL ,©'L) liegt.
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