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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Datenübertragungsverfahren, ein Datenübertragungssystem,
einen Sender und einen Empfänger,
in denen Variabellängensendungsdaten
in jeden Rahmen einer festen Länge
gesetzt und gesendet werden. Bei der Variabelratendatenübertragung
in einer digitalen Datenübertragungsausstattung
löst die
Erfindung ein Problem, das darin besteht, dass die herkömmliche
Technologie auf der Grundlage einer Fehlererfassungstechnologie
und Fehlerkorrekturtechnologie mittels Erfindungen in einem Verfahren
des Übertragens
von Fehlererfassungscodeparitätsbits und
in einem Verfahren des Bestimmens der Raten auf der Grundlage von
Fehlerkorrekturdecodierwahrscheinlichkeitsinformationen aufweist,
die Leistungsfähigkeit
des Erfassens der Rate verbessert und eine hochqualitative Variabelratendatenübertragung
implementiert.
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VERWANDTER
STAND DER TECHNIK
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Bei
dem Datenübertragungsverfahren,
in dem Informationen von Sprachsignalen und dergleichen in digitale
Daten umgewandelt und übertragen werden,
ist eine zu übertragende
Informationsmenge hinsichtlich der Zeit nicht immer konstant, sondern kann
sich im allgemeinen über
die Zeit ändern.
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Werden
demgemäß die Übertragungsdaten in
Rahmeneinheiten unterteilt, von denen jede eine feste Zeitlänge aufweist,
und wird jeder Rahmen, der auf einer variablen Anzahl von Bits besteht,
zum Erreichen der Datenübertragung
rahmenweise übertragen,
dann kann eine Übertragungsrate über die
Zeit variiert und können
erforderliche Informationen effizient in jeder Rahmenspanne übertragen
werden. Zu diesem Zeitpunkt ist es für einen Sender nicht erforderlich,
eine zwecklose Sendung durchzuführen,
und somit kann die Leistungsaufnahme der Vorrichtung auf ein niedriges
Niveau gesenkt werden.
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Zur
Durchführung
einer Datenübertragung mit
variierender Übertragungsrate
ist es normalerweise für
die Empfangsseite erforderlich, Informationen, die angeben, wie
schnell die Übertragungsrate eines
jeden Rahmens ist, auf die eine oder andere Weise zu erhalten. Zu
diesem Zweck lagen üblicherweise
zwei Verfahren vor: das Eine ist ein Verfahren, durch das die Rateninformationen
direkt als ein Teil der Rahmendaten gesendet werden, und die Empfangsseite
die Rate auf der Grundlage dieser Informationen bestimmt; und das
Andere ist ein Verfahren, in dem keine Rateninformationen gesendet
werden, sondern die Empfangsseite die Rate mit einem Fehlererfassungscode
beurteilt, der den übertragenen
Daten hinzugefügt
ist, um eine Übertragungsqualität anzugeben
(beispielsweise CRC: zyklischer Redundanzprüfcode, „cyclic redundancy check code"), wobei dieses Verfahren
Blindratenerfassungsverfahren genannt wird (siehe beispielsweise
internationale Offenlegung Nr. WO 96/26582 (die der EP-A-0 758 168
entspricht), die der vorliegende Anmelder angemeldet hat).
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Demgegenüber ist
es in Kommunikationsumgebungen, in denen Übertragungsfehler häufig auftreten,
wie eine Datenübertragung über einen Funkübertragungsweg,
in der Praxis üblich,
die Übertragungsqualität durch
Durchführen
einer Fehlerkorrektur der übertragenen
Daten (FEC: Vorwärtsfehlerkorrektur, „forward
error correction")
zu verbessern. Als Fehlererfassungscodes und Fehlerkorrekturdecodierung
werden beispielsweise ein Faltungscode und ein Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierverfahren,
wie eine Viterbi-Decodierung,
verwendet.
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Außerdem hängt bei
dem Verfahren, in dem die Empfangsseite die Rate unter Verwendung
des Fehlererfassungscodes bestimmt, der zu den übertragenen Daten zum Angeben
der Übertragungsqualität ohne Senden
jedweder Rateninformationen hinzugefügt ist, eine Entscheidungsfehlerrate
bei einer Bestimmung der Rate von einer Wortlänge des Fehlererfassungscodes
ab und sinkt nicht unter eine bestimmte Ratenentscheidungsfehlerrate
ab (nämlich eine
Wahrscheinlichkeit des Bestimmens, dass kein Übertragungsfehler vorliegt,
für eine
fehlerhafte Rate), selbst wenn der Übertragungsfehler absinkt.
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Demgegenüber kann
in einem Fall, in dem die Rateninformationen von der Sendeseite
zu der Empfangsseite übertragen
werden, falls ein Fehler während
der Übertragung
auftritt, eine effektive Datenlänge
in dem empfangenen Rahmen nicht beurteilt werden und es wird für die Empfangsseite schwierig,
die übertragenen
Daten korrekt wieder zu erzeugen, selbst wenn in dem Datenabschnitt
kein Fehler auftritt.
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Deshalb
wurde herkömmlich
ein Verfahren entwickelt, durch das die Ratenentscheidungsfehlerrate
durch die Verwendung der Wahrscheinlichkeitsinformationen zu dem
Zeitpunkt der Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung verbessert wurde,
und der Übertragung
ermöglicht
wird, rahmenweise während
der Übertragung
sicherer zu variieren (siehe beispielsweise internationale Offenlegung
Nr. WO 97/50219 (die der EP-A-0 866 589 entspricht), die durch den
vorliegenden Anmelder angemeldet ist).
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In
den vorstehend beschriebenen WO 96/26582 und WO 97/50219 ist ein
Verfahren beschrieben, in dem zum Verbessern der Ratenerfassungsleistungsfähigkeit
bei der Empfangsseite (das heißt
zum Verringern der Wahrscheinlichkeit des falschen Erfassens der
Rate) CRC-Bits, die herkömmlicherweise
zu dem Ende der übertragenen
Daten hinzugefügt
wurden (in diesem Fall hängt
die Position der CRC-Bits in dem Rahmen von der Bitlänge der übertragenen
Daten ab), bei einer festen Position in dem Rahmen angeordnet (beispielsweise
bei der ersten Position des Rahmens) und gesendet werden.
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1A und 1B zeigen
Darstellungen eines Beispiels einer Sendebitanordnung des herkömmlichen
Modells.
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Bei
dem herkömmlichen
Verfahren, in dem die CRC-Bits nach den gesendeten Datenbits angeordnet
sind („herkömmliche
Nachstellung"),
beispielsweise wenn eine Position ein Bit vor der korrekten Ratenposition
erfasst wird, da die Codewörter
auf der Empfangsseite sukzessive als D1 bis D0 und C4 bis C1 ablaufen,
selbst wenn kein Übertragungsbitfehler
auftritt, zeigt das Entscheidungsergebnis durch CRC OK (nämlich fehlerhafte
Erfassung) mit einer Wahrscheinlichkeit von 50%. Ähnlich zeigt,
wenn eine Position zwei Bits bzw. drei Bits vor der korrekten Ratenposition
erfasst wird, das Entscheidungsergebnis durch CRC OK fehlerhaft
mit einer Wahrscheinlichkeit von 25% bzw. 12,5% an.
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Um
ein derartiges Problem zu lösen,
das darin besteht, dass die Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften
Erfassens der Rate in dem Maße
größer wird, in
dem die angenommene Position sich der korrekten Ratenposition annähert, wurde
in den vorstehend beschriebenen WO 96/26582 und WO 97/50219 ein Verfahren
entwickelt, in dem die CRC-Bits bei der ersten Position des Rahmens
angeordnet werden. Bei diesem Verfahren, wie gemäß 1B („Voranstellungs"-Fall) gezeigt, da die Codewortanordnung auf
der Empfangsseite nicht-kontinuierlich wie D1, C4 bis C1 ist, tritt
das vorstehend beschriebene Problem nicht auf und es kann eine niedrige
Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der Rate, die durch
die Wortlänge
des CRC-Codes bestimmt
ist, konstant von einer Erfassungsposition, die der korrekten Position
benachbart ist, bis zu einer von dort entfernten Position erhalten
werden.
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Damit
jedoch die Sendeseite die CRC-Bits immer an der ersten Position
des Rahmens, das heißt
vor den Sendebits, anordnet und dann sendet, ist es wesentlich,
die gesamten Bits der Sendedaten in einem Speicher temporär zu speichern,
bis die Berechnung des Fehlererfassungscodes für die Sendedaten vollendet
ist. Ein derartiger Pufferspeicher wächst in der Größe proportional
zu der Anzahl der Sendedatenbits in einem Rahmen, und wird eine
große
Menge von Sendedaten gesendet, dann stellt das Hardwareausmaß des Speichers
ein Problem dar.
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Demgegenüber ist
in der Variabelratendatenübertragung,
die in den WO 96/26582 und WO 97/50219 angenommen ist, die Anzahl
der Sendedatenbits in dem Rahmen immer ein ähnlicher Wert, und der Fall,
in dem die Anzahl von Bits Null beträgt, wurde nicht beschrieben.
Bei der tatsächlichen
Datenübertragung
liegen Fälle
vor, in denen die Anzahl der zu sendenden Sendedatenbits Null wird,
wie beispielsweise ein Stummintervall in dem Falle der Übertragung
von Sprachinformationen (nämlich
ein Intervall, in dem ein Sender nicht spricht). Es ist für die Empfangsseite
erforderlich, die Ratenerfassung einschließlich derartiger Fälle (nämlich Fälle, in
denen die anscheinende Übertragungsrate
= 0 ist) angemessen durchzuführen
(dies ist dadurch begründet,
dass ein Fall vorliegen kann, in dem auf der Empfangsseite ein Decodierer
eines Sprachcodierers/Decodierers (CODEC) erkennt, dass ein Intervall
ein Stummintervall ist, und eine Verarbeitung durchführt, die
sich von jener eines nicht stummen Intervalls unterscheidet, wie
eine Erzeugung eines Hintergrundrauschens). Ein Paritätsbit oder
Paritätsbits des
herkömmlichen
Fehlererfassungscodes (oder CRC) ist dasjenige, das für eine Sendedatensequenz einer
endlichen Größe berechnet
ist und zusammen mit den Daten übertragen
wird, und in derartigen wie vorstehend beschriebenen Fällen, in
denen die Anzahl der Sendedatenbits Null wird, wird üblicherweise kein
Fehlererfassungscodes hinzugefügt.
Dies bedeutet, dass das Ratenerfassungsverfahren auf der Grundlage
des Fehlerfassungscodes, wie dieser in den WO 96/26582 und WO 97/50219
beschrieben ist, nicht in dieser Form angewendet werden kann.
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Ferner
ist in der WO 97/50219 beschrieben, dass durch Verwenden der Wahrscheinlichkeit,
die zum Zeitpunkt des Durchführens
der Fehlererfassungsdecodierung (oder Viterbi-Decodierung) erhalten
ist, als Ratenerfassungsinformationen eine niedrigere Wahrscheinlichkeit
des fehlerhaften Erfassens der Rate erreicht werden kann und die
Ratenerfassungsleistungsfähigkeit
verbessert werden kann. Bei der Ratenerfassung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren spezifiziert die WO 97/50219, dass die Wahrscheinlichkeit,
die bei jeder der angenommenen Finalpositionen erhalten ist, mit
einem zuvor spezifizierten Wert Δ (Entscheidung
eines Schwellenwerts) verglichen wird (siehe 6 in WO 97/50219),
und bei dieser Gelegenheit wird angenommen, dass eine Art von Δ-Wert gemeinsam ohne Rücksichtnahme
auf die angenommene Finalbitposition verwendet wird. Wird diese
Technologie jedoch in tatsächlichen
Funkkommunikationsumgebungen angewendet, dann kann sich ein geeigneter
Wert für Δ zum Erhalten
einer gewünschten
Erfassungsleistungsfähigkeit
für jede
Finalbitposition (d.h., unterschiedliche Anzahl der Sendedatenbits
in dem Rahmen) abhängig
von einer Verteilungstendenz von Bitübertragungsfehlern in dem Übertragungsweg
unterscheiden. Für
diesen Fall variiert, wenn ein einzelner Wert für Δ gemeinsam verwendet wird, die
Ratenerfassungsleistungsfähigkeit
gemäß der Finalbitposition;
deshalb ergibt sich ein Problem dahingehend, dass sich die mittlere
Qualität
der Variabelratendatenübertragung
einschließlich
der Ratenerfassungsleistungsfähigkeit ändert, wenn
eine Verteilung der Auftrittswahrscheinlichkeit für Übertragungsraten (Signalbitposition)
variiert.
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Zusammenfassend
offenbart WO 96/26582 (EP-A-0 758 168) ein Variabellängendatenübertragungsverfahren
und einen Sender und einen Empfänger
zur Verwendung in einem derartigen Verfahren, wobei bei dem Sender
Informationsdaten fehlererfassungscodiert werden, den codierten
Fehlererfassungscode enthaltende Rahmendaten erzeugt werden und
ein die erzeugten Rahmendaten enthaltendes Signal gesendet wird.
Bei dem Empfänger wird
das gesendete Signal empfangen, und wird ein erzeugter Fehlererfassungscode
mit dem in den empfangenen Rahmendaten enthaltenen Fehlererfassungscode
verglichen.
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Die
WO 97/50219 (EP-A-0 866 589) offenbart ebenso ein Variabellängendatenübertragungsverfahren
und einen Sender und einen Empfänger zur
Verwendung in einem derartigen Verfahren, wobei in dem Empfänger eine
Viterbi-Decodierung bis hin zu der Finalbitposition der Senderahmendaten durch
sukzessives Annehmen der Finalbitposition durchgeführt wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäß liegt
eine Aufgabe der Erfindung bei der Variabelratendatenübertragung
im Verringern der Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der
Rate bei der Empfangsseite und im Beseitigen des Erfordernisses
zum Bereitstellen eines Puffers zum temporären Speichern der Sendedaten
auf der Sendeseite.
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Außerdem liegt
eine weitere Aufgabe der Erfindung bei einem weitläufigen Bereich
von Kommunikationsumgebungen und Variabelratenbedingungen im Ermöglichen
eines Implementierens einer hocheffizienten und hochqualitativen
Variabelratendatenübertragung.
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Zur
Lösung
des vorstehend beschriebenen ersten Problems wird in der Erfindung
der Fehlererfassungscode (beispielsweise die CRC-Bits) nach den
Sendedaten angeordnet, werden Bitanordnungen der Sendedaten und
des Fehlererfassungscodes in einer zueinander umgekehrten Reihenfolge
eingestellt, und werden die Daten und der Code gesendet.
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2A und 2B zeigen
Darstellungen von Beispielen der Sendebitanordnungen des herkömmlichen
Modells und des erfindungsgemäßen Modells.
Wie aus den Figuren ersichtlich, tritt gemäß der Anordnung der Erfindung
(„neue Nachstellung"), da die Codewortanordnung
auf der Empfangsseite nicht-kontinuierlich wie D1, D0, C0 ist, kein
Problem dahingehend auf, dass sich die Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften
Erfassens der Rate in dem Maße
erhöht,
in dem sich die Erfassungsposition der korrekten Ratenposition annähert, und
dass eine niedrige Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens
der Rate, die durch die Wortlänge
des CRC-Codes bestimmt ist, konstant von einer Erfassungsposition,
die der korrekten Position benachbart ist, bis hin zu einer von
dieser entfernten Erfassungsposition erhalten werden kann.
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Da
sich die erfindungsgemäße Bitanordnung derart
gestaltet, dass CRC nach den Sendedaten angeordnet wird, ist es
nicht erforderlich, den Puffer zum temporären Speicher der Sendedaten
bereit zu stellen, während
die Ratenerfassungsleistungsfähigkeit
auf hohen Niveau wie vorstehend beschrieben beibehalten wird, und
Hardware mit einem kleinen Schaltungsausmaß implementiert werden kann.
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Außerdem werden
zum Lösen
des vorstehend beschriebenen zweiten Problems in der Erfindung selbst
für den
Rahmen, dessen Anzahl von zu sendenden Datenbits Null beträgt, Bits,
die zu den Paritätsbits
des Fehlererfassungscodes (der ein zuvor spezifiziertes Bitmuster
aufweist) äquivalent
sind, gesendet (auf Grund des Fehlens von Daten werden lediglich
diese Paritätsbits äquivalenten
Bits fehlererfassungscodiert und gesendet); die Empfangsseite führt die
Ratenerfassung einschließlich
der Finalbitposition durch, wenn die Anzahl von Datenbits Null beträgt – wird die
Fehlererfassung dieses Falls betrachtet, dann ist die Berechnung
des Fehlererfassungscodes (Wiedercodieren) für die empfangenen Daten nicht
erforderlich, und alles, was erforderlich ist, besteht lediglich
im Vergleichen der empfangenen Paritätsbits äquivalenten Bits mit dem zuvor
spezifizierten Bitmuster. Die Länge
des vorstehend beschriebenen Bitmusters kann die selbe wie jene
der Paritätsbits
des Fehlererfassungscodes (oder CRC) sein, die gegeben ist, wenn
die Anzahl von anderen Datenbits nicht Null beträgt, um die Schaltung gemeinsam
zu verwenden. Diese Längen
können
jedoch je nach Bedarf unterschiedlich sein. Für das vorstehend beschriebene
Bitmuster ist es erforderlich, zuvor zumindest eine Art eines Musters
zu spezifizieren, aber es kann möglich
sein, dass eine Vielzahl von Mustern spezifiziert wird, und dass
eines von diesen in Kombination mit anderem Zweck verwendet wird
(jede von unterschiedlichen Steuerinformationen wird gesendet, wobei
sie mit jedem Bitmuster abgebildet wird).
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Außerdem ermöglicht die
Erfindung zum Lösen
des vorstehend beschriebenen dritten Problems ein Durchführen des
Entscheidungstreffens durch Einstellen von unterschiedlichen Werten
eines eingestellten Schwellenwerts Δ, der für eine Schwellenwertentscheidung
verwendet wird (Δ1, Δ2 .. ΔL .. ΔN), die den
jeweiligen Finalbitpositionen (jeweiliger Übertragungsrate) entsprechen,
im Gegensatz zu einem einzelnen eingestellten Schwellenwert. Hierbei kann
ein Wert eines jeden ΔL
derart verändert
werden, um immer ein optimaler Wert gemäß der Änderung der Kommunikationsumgebung
zu sein. Außerdem
kann derselbe Wert für
einen Abschnitt wiederholt verwendet werden, falls erforderlich.
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ein wie in Patentanspruch
1 definiertes Variabellängendatenübertragungsverfahren
bereitgestellt.
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Gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ein wie in Patentanspruch
9 definierter Empfänger
bereitgestellt.
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Gemäß einer
dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ein wie in Patentanspruch
12 definiertes Datenübertragungssystem
bereitgestellt.
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Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Aufbau kann bei der Variabelratendatenübertragung
das Erfordernis zum Bereitstellen eines Puffers zum temporären Speichern
der Sendedaten auf der Sendeseite beseitigt werden, während die
Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der Rate auf der Empfangsseite
klein gehalten wird.
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Des
Weiteren wird in einem breiten Bereich von Kommunikationsumgebungen
und Variabelratenbedingungen eine hocheffiziente und hochqualitative
Variabelratendatenübertragung
ermöglicht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1A und 1B Darstellungen
von Beispielen von Sendebitanordnungen des herkömmlichen Modells,
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2A und 2B Darstellungen
von Beispielen der Sendebitanordnung des herkömmlichen Modells und der erfindungsgemäßen Sendebitanordnung,
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3A und 3B Blockdarstellungen
von Beispielen der Aufbauten eines Senders und eines Empfängers in
einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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4A und 4B Darstellungen
von Beispielen von Rahmenaufbauten der Sendedaten in dem ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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5 eine
Darstellung eines Verarbeitungsbeispiels einer Verschachtelungseinrichtung
in dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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6 eine
Darstellung eines Beispiels eines Rahmenaufbaus der Sendedaten in
dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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7 eine
Darstellung eines Beispiels einer decodierten Datensequenz zum Zeitpunkt
der Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung in dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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8 ein
Ablaufdiagramm eines Verarbeitungsbeispiels einer Ratenentscheidung
in dem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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9 eine
Darstellung der Beziehung zwischen 9A und 9B,
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9A und 9B Ablaufdiagramme
eines weiteren Verarbeitungsbeispiels der Ratenentscheidung in dem
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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10A und 10B Blockdarstellungen von
Beispielen der Aufbauten des Senders und des Empfängers in
einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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11A und 11B Darstellungen
von Beispielen der Rahmenaufbauten der Sendedaten in dem zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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12 ein
Ablaufdiagramm eines Verarbeitungsbeispiels der Ratenentscheidung
in dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
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13 eine
Darstellung des Rahmens und der darin befindlichen Finalbitpositionen,
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14A und 14B Darstellungen
von Beispielen der Rahmenaufbauten der Sendedaten in dem Fall der „Nachstellung
und gleiche Reihenfolge",
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15A und 15B Darstellungen
von Beispielen des Rahmenaufbaus der Sendedaten in dem Fall der „Voranstellung", und
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16A und 16B Darstellungen
von Beispielen, in denen eine Rahmenspeichereinrichtung und eine
Fehlererfassungscodespeichereinrichtung zu dem Aufbau des „Voranstellungs"-Falls hinzugefügt sind.
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BESTE BETRIEBSART
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
sind bevorzugte Ausführungsbeispiele
zum Implementieren der Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben.
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(ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
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3A und 3B zeigen
Beispiele von Blockschaltbildern eines Senders und eines Empfängers in
einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Gemäß 3A und 3B wird
eine an einen Anschluß 1 angelegte
Sendedatensequenz sowohl zu einer Fehlererfas sungscodiereinrichtung 4 als
auch zu einem Multiplexer 6 gesendet. Die Fehlererfassungscodiereinrichtung 4 berechnet
den Fehlererfassungscode (in diesem Ausführungsbeispiel CRC-Paritätsbits (kurz
CRC-Bits)) für
einen Rahmen der Sendedaten. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wortlänge der
CRC-Bits eine feste Länge.
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Als
nächstes
ordnet der Multiplexer 6 den durch die Fehlererfassungscodiereinrichtung 4 berechneten
Fehlererfassungscode (die CRC-Bits) nach den Sendedaten an. Hierbei
werden die Bitanordnungen der Sendedaten und des Fehlererfassungscodes
in einer zueinander umgekehrten Reihenfolge eingestellt. Konkret
gibt in diesem Ausführungsbeispiel
die Fehlererfassungscodiereinrichtung 4 die Fehlererfassungscodebits
in einer zum Normalfall umgekehrten Reihenfolge aus.
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Auf
diese Weise fügt
in diesem Ausführungsbeispiel
der Multiplexer 6 zum Durchführen der Fehlererfassungscodierung
mit einem Faltungscode ferner (ein) Endbit(s), das (die) zur Fehlerkorrekturdecodierung
erforderlich ist (sind), zu den Sendedaten und dem Fehlererfassungscode
hinzu, und gibt diese sequenziell rahmenweise aus.
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4A und 4B zeigen
Beispiele der von dem Multiplexer 6 ausgegebenen Datensequenz. Hierbei
zeigt 4A den Fall, in dem die Übertragungsrate
der Sendedaten maximal ist, bzw. 4B den
Fall, in dem die Übertragungsrate
der Sendedaten unterhalb der Maximalrate liegt. Sind die Übertragung
bei einer Übertragungsrate
unterhalb der Maximalrate durchgeführt, dann tritt eine Leerstellenzeit (Zeit
ohne Daten) in dem Rahmen auf.
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Die
von dem Multiplexer 6 ausgegebene Datensequenz durchläuft eine
Faltungscodierung in einer Fehlerkorrek turcodiereinrichtung 8 und
wird zu einer Verschachtelungseinrichtung 10 gesendet,
um verschachtelt zu werden.
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5 zeigt
ein Beispiel der Verschachtelung durch die Verschachtelungseinrichtung 10.
Die Datensequenz eines Rahmens wird in einer Richtung ausgegeben,
die von einer Richtung, in der die Daten eingegeben sind, verschieden
ist, das heißt,
die in einer Zeilenrichtung eingegebenen Sendedaten werden in einer
Spaltenrichtung ausgegeben. Im Übrigen
kann hinsichtlich eines weiteren Beispiels der Verschachtelung die
Verschachtelungsverarbeitung angeführt werden, die in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 11-129056 beschrieben ist, die der vorliegende
Anmelder angemeldet hat. Die von der Verschachtelungseinrichtung 10 ausgegebene
Datensequenz wird in eine Rahmenspeichereinrichtung 12 geschrieben.
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6 zeigt
ein Beispiel des Rahmenaufbaus der von der Rahmenspeichereinrichtung 12 erhaltenen
Datensequenz. Das einer Spalte der Verschachtelungseinrichtung 10 entsprechende
Datenintervall wird Schlitz genannt, und hierbei wird angenommen, dass
ein Schlitz aus N Bits zusammengesetzt ist, und dass ein Rahmen
aus M Schlitzen zusammengesetzt ist. Die Anzahl von Bits eines Rahmens
beträgt
N × M
Bits.
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Die
ausgegebene Datensequenz der Rahmenspeichereinrichtung 12 wird
durch eine Funkschaltung 14 moduliert und durch eine Antenne 16 gesendet.
Hierbei werden als Modulationsmodelle beispielsweise ein Spreizspektrum-Modulationsmodell,
ein QPSK-Modulationsmodell usw. verwendet. Außerdem ist es spezifiziert,
dass keine Modulation bei einer Datenposition, die Leerstellendaten
entspricht, in dem Schlitz durchgeführt wird. Gemäß dem vorstehend
Beschriebenen werden aus einer variablen Anzahl von Bits bestehende
Daten veranlasst, in einer konstanten Rahmenzeit gesendet zu werden.
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Als
nächstes
werden in dem Empfänger
die von einer Antenne 20 zugeführten, empfangenen Signale
durch eine Funkschaltung 22 demoduliert und dann sequenziell
in eine Entschachtelungseinrichtung 24 eingegeben. Die
Entschachtelungseinrichtung 24 weist in sich eine Speichereinrichtung
auf und führt
die Verschachtelung in einer derartigen Prozedur durch, dass Eingeben
in und Ausgeben aus der Verschachtelungseinrichtung 10 auf
der Sendeseite umgekehrt werden, das heißt Schreiben der Daten in die
Speichereinrichtung für
jede Spalte (jeden Schlitz) und Lesen der Daten für jede Zeile.
Durch derartige Vorgänge
wie diese wird eine Originaldatensequenz eines Rahmens wiedererzeugt
und werden die codierte Sendedatensequenz und der Fehlererfassungscode
zu Tage gefördert.
Die Verschachtelung und die Entschachtelung, die unmittelbar vorstehend
beschrieben sind, sind zum weiteren Steigern einer Fehlerkorrekturwirkung
durch Vermeiden von Burstfehlern beabsichtigt, wie diese in aufeinanderfolgenden
Datenbits erfasst werden.
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Die
entschachtelte Datensequenz wird zu einer Fehlerkorrekturdecodiereinrichtung 26 gesendet und
durchläuft
die Fehlerkorrekturdecodierung durch das Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierverfahren, und
die decodierte Datensequenz wird durch einen Demultiplexer 28 in
den Fehlererfassungscode und die Datensequenz getrennt, und der
Fehlererfassungscode wird in einen Komparator 34 eingegeben.
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Demgegenüber wird
die Datensequenz von einem Anschluß 2 als empfangene
Daten ausgegeben und zum selben Zeitpunkt in eine Fehlererfassungscodiereinrichtung 30 eingegeben.
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Bei
der Fehlererfassungscodiereinrichtung 30 durchläuft die
eingegebene Datensequenz wieder die selbe Fehlererfassungscodierung
wie jene des Senders. Der durch Wiedercodieren erhaltene Fehlererfassungscode
wird mit dem so getrennten Fehlererfassungscode durch den Komparator 24 codebitweise
verglichen, und wird befunden, dass alle Codebits miteinander übereinstimmen,
dann wird ein Übereinstimmungssignal
ausgegeben. Außerdem gibt,
da sich die Fehlerkorrekturcodebits in dem empfangenen Rahmen in
einer zum Normalfall umgekehrten Reihenfolge befinden, die Fehlererfassungscodiereinrichtung 30 in
diesem Ausführungsbeispiel die
Fehlerkorrekturcodebits in einer zum Normalfall umgekehrten Reihenfolge
aus.
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Hierbei
werden die Fehlerkorrekturdecodierung und die Berechnung des Fehlererfassungscodes
rahmenweise durch sukzessives Annehmen der Finalbitposition der
sendbaren Rahmendaten durchgeführt.
Bei dieser Gelegenheit sendet die Fehlerkorrekturdecodiereinrichtung 26 Wahrscheinlichkeitsinformationen
für ein
Decodierergebnis bis hin zu den angenommenen Finalbitpositionen
zu einer Ratenentscheidungsschaltung 36, und die Ratenentscheidungsschaltung 36 entscheidet
die Finalbitposition, nämlich
die Übertragungsrate
des Rahmens auf der Grundlage dieser Wahrscheinlichkeitsinformationen
und des Übereinstimmungssignals
der Fehlererfassungscodes.
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7 zeigt
ein Beispiel der decodierten Datensequenz zu dem Zeitpunkt der Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung,
und 8 zeigt ein Beispiel der Verarbeitung der Ratenentscheidung
(Algorithmus). Hierbei ist für
die Maximalwahrscheinlichkeitsdecodierung eine Viterbi-Decodierung angenommen.
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Zuerst
werden, nachdem die Viterbi-Decodierung beginnt, hinsichtlich einer
Vielzahl von decodierten Datensequenzen, von denen jede noch immer
in jedem Zustand verbleibt (in dem Beispiel gemäß 7 K Teile
der decodierten Datensequenzen, die die Zustände 1 bis K erreichen), bei
der angenommenen Finalbitposition (in dem Beispiel gemäß 7 und 8 die
Position #L) die Wahrscheinlichkeiten hinsichtlich der Sendedatensequenz
von jenen jeweils erhalten, und wird eine Differenz zwischen dem
Maximalwert dieser Wahrscheinlichkeit und einer Wahrscheinlichkeit
hinsichtlich der Sendedatensequenz der decodierten Datensequenz
(in dem Beispiel gemäß 7 die
Datensequenz, die den Zustand Null erreicht), die durch Terminieren
des Decodierungsprozesses erhalten ist, erhalten (Schritte S1 bis
S4).
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Befindet
sich diese Wahrscheinlichkeitsdifferenz innerhalb einer bestimmten
Spanne (in dem Beispiel gemäß 8 innerhalb
von Δ),
dann wird die ausgewählte
decodierte Datensequenz durch Zurückverfolgen ausgegeben und
wird die Fehlererfassungscodierung (CRC-Codierung) durchgeführt (Schritte
S5 und S6).
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Da
in diesem Ausführungsbeispiel
die Wortlänge
des CRC-Codes eine
feste Länge
ist und ein Rahmenaufbau übernommen
wird, in dem die Sendedaten unmittelbar vor dem CRC-Code angeordnet werden,
können
ein (angenommener) Sendedaten(-Abschnitt) und der (angenommene)
Fehlererfassungscode(-Abschnitt) für die angenommene Finalbitposition
erhalten werden. Das heißt,
die/der Sendedaten(-Abschnitt) und der Fehlererfassungscode(-Abschnitt)
werden durch Annehmen der Finalbitposition begleitend angenommen.
Dann durchlaufen die erhaltenen (angenommenen) Sendedaten die Fehlererfassungs-(Wieder)-Codierung
(CRC-Codierung).
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Stimmt
dieser wiedercodierte CRC mit dem empfangenen CRC ((angenommener)
Fehlererfassungscode) überein,
dann wird die Decodierung beendet und werden die Sendedaten durch
Entscheiden erhalten (wiederhergestellt), dass die angenommene Finalbitposition
die Finalbitposition der Senderahmendaten ist. Da sich die Bitanordnungen
der Sendedaten in dem Rahmen und des Fehlererfassungscode in einer
zueinander umgekehrten Reihenfolge befinden, ist die Wahrscheinlichkeit,
dass ein Vergleichsergebnis von CRCs ein Übereinstimmen fehlerhaft anzeigt, überaus gering.
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Überschreitet
die Wahrscheinlichkeitsdifferenz Δ,
oder zeigt das Vergleichsergebnis der CRCs keine Übereinstimmung
an, dann wird eine nächste Position
angenommen und wird die Viterbi-Decodierung fortgesetzt. Wird außerdem eine
Vielzahl von Positionen erfasst, bei der sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
innerhalb von Δ befindet
und das Vergleichsergebnis der Fehlererfassungscodes ein Übereinstimmen
angibt, wenn die Viterbi-Decodierung und die Berechnung des Fehlererfassungscodes
für die
angenommenen Finalbitpositionen durchgeführt werden, dann kann eine
Entscheidung getroffen werden, dass eine Position, bei der die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
minimal wird, die Finalbitposition der Senderahmendaten ist. Dies
ist nachstehend beschrieben.
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In
dem Beispiel gemäß 7 ist
es, falls kein Fehler auf dem Übertragungsweg
auftritt, vernünftig wie
folgt zu denken: eine Sequenz, die den Zustand Null bei der zweiten
Position (L = 2) erreicht, weist die Maximalwahrscheinlichkeit (Wahrscheinlichkeitsdifferenz
= 0) auf, und das Vergleichsergebnis der Fehlererfassungscode für diese
decodierten Datensequenz zeigt eine Übereinstimmung an.
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Tritt
oder treten demgegenüber
ein Fehler oder Fehler auf dem Übertragungsweg
auf, dann weist eine Sequenz, die den Zustand Null erreicht, nicht
notwendigerweise die Maximalwahrscheinlichkeit auf. Demgemäß kann durch
Einstellen von Δ auf einen
geeigneten Wert derselbe Effekt der Verringerung bei der Ratenentscheidungsfehlerrate
wie jene in dem Fall ohne Übertragungsfehler
ebenso für
die decodierte Sequenz erhalten werden, so dass aufgetretene Fehler
korrigiert wurden. In einem Bereich, in dem der Wert von Δ nicht mehr
als einen bestimmten Wert beträgt,
kann eine mittlere Ratenentscheidungsfehlerrate durch Einstellen
von Δ auf
einen kleineren Wert weiter verringert werden; eine mittlere Rahmenfehlerrate
(die Wahrscheinlichkeit, dass das Vergleichsergebnis der CRCs keine Übereinstimmung
anzeigt + die Ratenentscheidungsfehlerrate) wird größer.
-
Deshalb
ist es beispielsweise für
eine extrem niedrige Ratenentscheidungsfehlerrate erfordernde Daten,
wie Steuerdaten, besser, Δ auf
Kosten der Rahmenfehlerrate bis zu einem gewissen Grad zu verkleinern.
-
Wird
alternativ die Tendenz der Fehler, die während der Übertragung auftreten, hinsichtlich Δ betrachtet,
dann wird die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum der
Wahrscheinlichkeiten, die bei jeweiligen angenommenen Finalbitpositionen
erhalten werden, als ein Faktor betrachtet, und ein mit diesem Faktor
multiplizierter konstanter Wert kann als Δ eingestellt werden.
-
Wird
eine Datenübertragung
unter Verwendung des Senders und des Empfängers von wie vorstehend beschriebenen Aufbauten
durchgeführt, dann
kann die Empfangsseite die Daten empfangen, selbst wenn die Empfangsseite
die Anzahl von Bits in dem Rahmen (nämlich anscheinende Übertragungsrate)
ohne ein Senden jedweder Informationen variiert, die die Anzahl
von Übertragungsbits
in dem Rahmen von der Empfangsseite angibt.
-
Außerdem ermöglicht dieses
Modell sowohl auf der Empfangsseite ein Verringern der Wahrscheinlichkeit
des fehlerhaften Erfassens der Rate während eines Sendens der Variabelratendaten,
als auch auf der Sendeseite ein Beseitigen des Erfordernisses zum
Bereitstellen eines Puffers zum temporären Speichern der Sendedaten.
-
Außerdem ist
es durch Übernehmen
des Ratenentscheidungsverfahrens, das die Wahrscheinlichkeitsinformationen
während
einer Viterbi-Decodierung gemeinsam verwendet, möglich, die Wahrscheinlichkeit
des Ausgebens der Sendedaten einer fehlerhaften Länge in dem
Rahmen auf der Grundlage des fehlerhaften Entscheidungsergebnisses
der Rate zu verringern, und somit kann eine hochzuverlässige Variabeldatenübertragung
durchgeführt
werden.
-
Wird
wie vorstehend beschrieben eine Vielzahl von Positionen erfasst,
bei der sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz innerhalb von Δ befindet
und das Vergleichsergebnis der Fehlererfassungscodes eine Übereinstimmung
angibt, wenn die Viterbi-Decodierung und die Berechnung des Fehlererfassungscodes
für die
angenommenen Finalbitpositionen durchgeführt werden, dann kann eine
Entscheidung getroffen werden, dass eine Position, bei der die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
minimal wird, die Finalbitposition der Senderahmendaten ist.
-
9A und 9B zeigen
ein weiteres Beispiel der Verarbeitung der Ratenentscheidung (Algorithmus).
In dem Beispiel gemäß 9A und 9B – wobei
die angenommene Bitposition als L dargestellt ist – werden
eine angenommene erste Position (L = 1, oder alternativ wie in einem
dritten Ausführungsbeispiel
beschrieben, ist L = 0 zulässig)
durch eine angenommene Finalposition (bei Schritt S31 wird beurteilt,
ob die angenommene Finalbitposition geprüft wurde, oder nicht) gründlich geprüft, und dann
wird eine Entscheidung getroffen, dass eine Position, bei der die
Wahrscheinlichkeitsdifferenz minimal ist, die Finalbitposition ist.
Bei dieser Gelegenheit werden eine Variable Smin zum
Speichern der Minimalwahrscheinlichkeitsdifferenz und eine Variable
L' zum Speichern
ihrer Position verwendet.
-
Es
ist jedoch fassbar, dass ein Fall existiert, in dem sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
innerhalb von Δ befindet
und nicht eine einzige Position erfasst wird, bei der das Vergleichsergebnis
der Fehlererfassungscodes eine Übereinstimmung
anzeigt. Da in jenem Fall, selbst in dem Stadium von Schritt S33 L' L' = –1 (ein
Wert, der in Schritt S21 eingestellt wurde) erfüllt, kann ermöglicht werden,
dass der Fall beispielsweise als ein Fehler angenommen wird. Wird außerdem der
Wert von Δ auf
unendlich gesetzt, dann kann eine Situation vermieden werden, dass nicht
eine einzige Position erfasst wird, bei der sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
innerhalb von Δ befindet.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
wird die Fehlerkorrekturcodierung mit einem Faltungscode durchgeführt, aber
die Fehlerkorrekturcodierung kann mittels eines anderen Verfahrens,
beispielsweise mit einem Turbocode durchgeführt werden. Außerdem können wie
bei der vorstehend beschriebenen WO 97/50219 die Rahmendaten in
eine Vielzahl von Blöcken
unterteilt werden, und jeder Block kann die Fehlerkorrekturcodierung
mit einem Blockcode durchlaufen.
-
Des
Weiteren durchlaufen die Rahmendaten in diesem Ausführungsbeispiel
die Fehlerkorrekturcodierung und die Verschachtelung sowie die Entschachtelung
und die Fehlerkorrekturdecodierung. Es ist jedoch ohne diese Vorgänge möglich, dass
die Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der Rate in der
Variabelratendatenübertragung
auf ein niedriges Niveau gesenkt wird, und dass das Erfordernis
zum Bereitstellen eines Puffers zum temporären Speichern der Sendedaten
beseitigt wird. In jenem Fall ist alles, was erforderlich ist, dass
unter den angenommenen Finalbitpositionen der angenommenen Rahmendaten
eine Position, bei der der angenommene Fehlererfassungscode mit
einem auf der Grundlage der angenommenen Sendedaten berechneten
Fehlererfassungscode übereinstimmt,
einfach ohne Verwendung der Wahrscheinlichkeitsinformationen entschieden
wird, die Finalbitposition der Rahmendaten zu sein.
-
(ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
-
10A und 10B zeigen
Beispiele der Blockschaltbilder eines Senders und eines Empfängers in
einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
-
In
den Aufbauten gemäß 10A und 10B ist
die Übertragung
von Informationen, die die Rate der Sendedaten angeben, zu dem Aufbau gemäß 3A und 3B hinzugefügt, und
die Empfangsseite verwendet diese Rateninformationen zusätzlich zum
Treffen der Ratenentscheidung. Gemäß 10A und 10B sind alle Ab schnitte, die mit jenen der Aufbauten
gemäß 3A und 3B gemeinsam
vorhanden sind, durch die selben Bezugszeichen bezeichnet. Nachstehend
ist eine Beschreibung der Vorgänge
angegeben, die sich auf die Abschnitte konzentriert, die von jenen
gemäß 3A und 3B verschieden
sind.
-
Zuerst
werden Informationen, die die Rate der Sendedaten angeben (Senderateninformationen),
die dem Anschluß 5 zugeführt sind,
zu einer Rateninformationsspeichereinrichtung 40 gesendet. Hierbei
sind die Inhalte der Rateninformationsspeichereinrichtung 40 Informationen,
die die Rateninformationen der Sendedaten angeben, nämlich die
Anzahl von Bits. Ein Multiplexer 6' gibt die nachstehenden Informationen
sukzessive rahmenweise aus: Informationen, die die Rate der Sendedaten
angeben, die aus der Rateninformationsspeichereinrichtung 40 gelesen
sind; die von dem Anschluß 1 gesendeten Sendedaten;
der durch die Fehlererfassungscodiereinrichtung 4 berechnete
Fehlererfassungscode; und die Endbits. Ebenso wird hierbei der Fehlererfassungscode
nach den Sendedaten angeordnet, und zum selben Zeitpunkt werden
die Bitanordnungen der Sendedaten und des Fehlererfassungscodes
in einer zueinander umgekehrten Reihenfolge eingestellt. Außerdem werden
in diesem Ausführungsbeispiel
die Übertragungsrateninformationen
bei der ersten Position des Rahmens angeordnet.
-
11A und 11B zeigen
Beispiele der von dem Multiplexer 6' ausgegebenen Datensequenzen.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
führt die
Fehlerkorrekturcodiereinrichtung 8 die Fehlerkorrekturcodierung
mit einem Blockcode für
die Übertragungsrateninformationen
durch (als Beispiele von konkreten Fehlerkorrekturcodes können ein
doppelorthogonaler Code, ein Reed-Muller-Code, ein BCH-Code usw. angeführt werden,
oder es kann alternativ eine Fehlerkorrekturcodierung verwendet
werden, die sich von der Fehlerkorrekturcodierung mit einem Blockcode
unterscheidet), und führt
die Fehlerkorrekturcodierung mit einem Faltungscode für die Sendedaten,
den Fehlererfassungscode und die Endbits durch. Außerdem führt die
Verschachtelungseinrichtung 10 die Verschachtelung dieser
Daten, die die Fehlerkorrekturcodierung durchlaufen haben, entweder
unabhängig
für ihren
Datenteil oder kollektiv durch. Außerdem kann in der Fehlerkorrekturcodiereinrichtung 8 die
Gesamtheit der Senderateninformationen, der Sendedaten, des Fehlererfassungscodes und
der Endbits kollektiv die Fehlerkorrekturcodierung mit einem Faltungscode
durchlaufen.
-
Demgegenüber durchläuft in dem
Empfänger,
wenn die Senderateninformationen die Fehlerkorrekturcodierung mit
einem Blockcode oder dergleichen unabhängig von den Sendedaten oder
dergleichen durchlaufen, der Senderateninformationsabschnitt die
Fehlerkorrekturdecodierung angemessen in einer Fehlerkorrekturdecodiereinrichtung 26', und nachfolgend
wird das Decodierergebnis in einer Rateninformationsspeichereinrichtung 42 behalten. Durchlaufen
im Gegenteil die Senderateninformationen, die Sendedaten usw. kollektiv
eine Faltungscodierung, dann wird das Decodierergebnis des Rateninformationsbitabschnitts,
der bei der ersten Position des Rahmens angeordnet ist, in der Fehlerkorrekturdecodiereinrichtung 26' temporär durch
sequenzielles Unterbrechen einer Viterbi-Decodierung erhalten, die von der ersten
Position des Rahmens begonnen wurde, und wird dieses Decodierergebnis
in der Rateninformationsspeichereinrichtung 42 behalten.
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12 zeigt
die Ratenentscheidungsverarbeitung (Algorithmus) in dem Empfänger dieses
Ausführungsbeispiels.
Die Fehlerkorrekturdecodiereinrichtung 26' nimmt eine durch die Inhalte der
Rateninformationsspeichereinrichtung 42 angegebene Position
als die Finalbitposition an, setzt ein Durchführen der Viterbi-Decodierung
der Rahmendaten bis hin zu jener Position fort, gibt die durch Terminierung des
Decodierungsprozesses erhaltene, decodierte Datensequenz durch Zurückverfolgen
aus, und führt die
Fehlererfassungscodierung (CRC-Codierung) durch (Schritte S11 bis
S15).
-
Stimmt
der wiedercodierte CRC mit dem empfangenen CRC überein und ist der Decodierungsprozess
vollendet (Schritt S16), dann wird eine Entscheidung getroffen,
dass die durch die Inhalte der Rateninformationsspeichereinrichtung
angegebene Position die Finalbitposition der Senderahmendaten ist,
und werden die Sendedaten erhalten (wiederhergestellt). Da die Bitanordnungen
der Sendedaten in dem Rahmen und der Fehlererfassungscode in einer
zueinander umgekehrten Reihenfolge gesetzt sind, ist die Wahrscheinlichkeit überaus gering,
dass das Vergleichsergebnis der CRCs fehlerhaft eine Übereinstimmung
angibt.
-
Gibt
in diesem Ausführungsbeispiel
das Vergleichsergebnis der CRCs keine Übereinstimmung an, dann wird
die Finalbitpositionen der sendbaren Rahmendaten, die sich von der
Finalbitposition unterscheiden, die durch die Inhalte der Rateninformationsspeichereinrichtung
angegeben ist, sukzessive angenommen, werden die Fehlerkorrekturdecodierung
und die Berechnung des Fehlererfassungscodes durchgeführt, und
wird die Ratenentscheidung unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitsinformationen
während
der Viterbi-Decodierung
und des Vergleichsergebnisses der Fehlerer fassungscodes getroffen
(die selbe Verarbeitung wie Schritt S17 und Schritte S1 bis S8 gemäß 8).
-
Ebenso
können
zwischen Schritten S13 und S14 ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel
die nachstehenden Schritte hinzugefügt werden: Bestimmen der maximalen
Wahrscheinlichkeit (Schritt S3); Auffinden der Wahrscheinlichkeitsdifferenz
(Schritt S4); und Beurteilen, ob sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
innerhalb einer bestimmten Spanne befindet, oder nicht (Schritt
S5). Konkrete Prozesse können
sich wie folgt darstellen: befindet sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz
innerhalb einer bestimmten Spanne, dann wird der Ablauf veranlasst,
zu Schritt S14 überzugehen;
befindet sich die Wahrscheinlichkeitsdifferenz nicht innerhalb einer
bestimmten Spanne, dann wird der Ablauf veranlasst, zu Schritt S17 überzugehen.
In dem Fall, in dem eine derartige Verarbeitung (Schritte S3 bis
S5) durchgeführt
wird, kann die Ratenentscheidungsfehlerrate weiter verbessert werden,
obwohl sich die Anzahl von Prozessen im Vergleich zu dem Fall erhöht, in dem
eine derartige Verarbeitung nicht durchgeführt wird. Außerdem können das
in Schritt S5 zwischen Schritt S13 und S14 verwendete Δ und das
in Schritt S5 während des
Aufenthalts in Schritt S17 verwendete Δ der gleiche Wert sein oder
können
unterschiedliche Werte sein.
-
Ebenso
ist es in dem Fall, in dem der Sender und der Empfänger der
vorstehend beschriebenen Aufbauten zum Durchführen der Datenübertragung verwendet
werden, möglich,
dass die Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der Rate
auf der Empfangsseite während
eines Sendens von Variabelratendaten auf ein niedriges Niveau gesenkt
wird, und dass das Erfordernis zum Bereitstellen eines Puffers zum
temporären
Speichern der Sendedaten auf der Sendeseite beseitigt wird.
-
Liegt
des Weiteren kein Übertragungsfehler vor,
dann werden die Rateninformationen sicher durch den Empfänger erfasst;
demgegenüber
wird unter der Annahme, dass die Rateninformationen fehlerhaft gesendet
werden, die Ratenentscheidung durch die Verwendung der Wahrscheinlichkeitsinformationen
während
der Viterbi-Decodierung und des Vergleichsergebnisses der Fehlererfassungscodes ermöglicht,
so dass die Finalrahmenfehlerrate verbessert wird und eine niedrige
Ratenentscheidungsfehlerrate erreicht wird. Mittels dessen kann
die hochzuverlässige
Variabelratendatenübertragung
durchgeführt
werden.
-
Da
außerdem
die Zuverlässigkeit
des Viterbi-Decodierergebnisses des Rateninformationsbitabschnitts
größer als
das in der Decodiereinrichtung gespeicherte Eingangssignal gemacht
werden kann, es wird nämlich
die Länge
der darauffolgenden codierten Datensequenz in der vorstehenden Beschreibung
länger,
ist vorzuziehen, dass die Datensequenzen einer festen Länge, die
sich von den Sendedaten unterscheiden, wie der Fehlererfassungscode,
so weit wie möglich
sukzessive unmittelbar nach den Rateninformationsbits angeordnet
werden.
-
Alternativ
kann es ebenso möglich
sein, dass bei dem Sender die Endbits nach den Rateninformationsbits
eingefügt
werden, und bei dem Empfänger der
Decodiervorgang temporär
bei diesen Endbits vollendet wird, und nachdem die empfangenen Rateninformationen
erhalten sind, der Decodiervorgang zum Decodieren der Rahmendaten
bis hin zu dem Finalbit wiederbegonnen wird.
-
(DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
und dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist es in Anbetracht eines Falls, in dem die Anzahl von Bits der
Sendedaten Null wird, falls die Anzahl von Bits der Sendedaten auf
der Sendeseite Null ist, möglich,
dass die Rahmendaten erzeugt werden, indem das zuvor spezifizierte
Bitmuster angesehen wird, der Fehlererfassungscode zu sein. Es ist
möglich,
dass bei der Empfangsseite eine Position, bei der die Anzahl von
Bits der Sendedaten Null wird, ebenso als die Finalbitposition der
Rahmendaten angenommen wird (das heißt gemäß 13 eine
Position, bei der L = 0 ebenso als die Finalbitposition der Rahmendaten
angenommen wird), und falls der Fehlererfassungscode in dem Fall
der Annahme mit dem vorstehend beschriebenen zuvor spezifizierten
Bitmuster übereinstimmt,
dann eine Entscheidung getroffen wird, dass die Position, bei der
die Anzahl von Bits der Sendedaten Null wird, die Finalbitposition
der Rahmendaten ist.
-
Bei
tatsächlichen
Datenübertragungen
liegt ein Fall vor, in dem die Anzahl von Bits der zu sendenden
Sendedaten Null wird, wie beispielsweise ein Stummintervall (nämlich ein
Intervall, in dem ein Sender nicht spricht) im Falle der Übertragung
von Sprachinformationen, und es ist vorzuziehen, dass die Empfangsseite
die Ratenentscheidung korrekt für unterschiedliche
Fälle einschließlich eines
Falles wie diesem durchführt
(das heißt
ein Fall, in dem die anscheinende Übertragungsrate = 0) (dies
ist dadurch begründet,
dass auf der Empfangsseite ein Decodierer eines Sprachcodierers/Decodierers
(CODEC) ein derartiges Intervall als ein Stummintervall erkennen und
eine Verarbeitung durchführen
kann, die von jener für
nicht-stumme Intervalle
verschieden ist, wie eine Erzeugung eines Hintergrundrauschens).
-
Für das zuvor
spezifizierte Bitmuster können beispielsweise
Bits verwendet werden, die zu den Paritätsbits des Fehlererfassungscodes äquivalent sind
(auf Grund des Fehlens der Datenbits, die einem initialen Zustand
des Fehlererfassungscodierers entsprechen; beispielsweise Bits,
die alle aus Nullen bestehen). Beträgt die Anzahl von Bits der
Sendedaten Null, dann sendet die Sendeseite die zu den Paritätsbits des
Fehlererfassungscodes äquivalenten
Bits (auf Grund des Fehlens der Daten werden lediglich diese Bits,
die äquivalent
zu den Paritätsbits
sind, fehlerkorrekturcodiert und gesendet). Auf der Empfangsseite
wird die Ratenerfassung für
Kandidatenfinalbitpositionen einschließlich der Finalbitposition durchgeführt, wenn
die Anzahl von Datenbits gleich Null ist (die Fehlererfassung bei
dieser Gelegenheit erfordert kein Berechnen des Fehlererfassungscodes
für die
empfangenen Daten – Wiedercodieren –, und alles,
was erforderlich ist, ist ein Vergleichen der empfangenen paritätsbitsäquivalenten
Bits mit dem zuvor spezifizierten Bitmuster). Werden im Übrigen die
zu den Paritätsbits
des Fehlererfassungscode äquivalenten
Bits als das zuvor spezifizierte Bitmuster verwendet, dann kann
das Erfordernis zum zusätzlichen
Bereitstellen einer Schaltung zum Erzeugen des zuvor spezifizierten
Bitmusters beseitigt werden.
-
Obwohl
die Schaltung durch Angleichen der Länge des Bitmusters an jene
der Paritätsbits
des Fehlererfassungscodes (oder CRC), die gegeben ist, wenn die
Anzahl der anderen Datenbits nicht Null beträgt, gemeinsam verwendet werden
kann, kann die Länge
verschieden sein, wenn sich das Erfordernis ergibt.
-
Es
ist für
das Bitmuster erforderlich, zuvor zumindest eine Art eines Muster
zu spezifizieren, aber es kann möglich
sein, dass eine Vielzahl von Mustern spezifiziert wird, und das
eines von diesen in Kombination mit einem anderen Zweck verwendet wird
(jeder von unterschiedlichen Steuerinformationsteilen wird gesendet,
wobei dieser mit jedem Bitmuster abgebildet ist).
-
(VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL)
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
bis hin zu dem dritten Ausführungsbeispiel
ist es möglich,
dass bei einer Beurteilung (auf der Empfangsseite), ob sich die
Wahrscheinlichkeitsdifferenz innerhalb der vorbestimmten Spanne
befindet, oder nicht (Schritt S5 gemäß 8), der
vorbestimmte Bereich (der Wert von Δ gemäß 8) gemäß der angenommenen
Finalbitposition der Rahmendaten variiert wird (unterschiedlich
gemacht wird).
-
Wird
die Erfindung in tatsächlichen
Funkkommunikationsumgebungen angewendet, dann kann ein geeigneter
Wert von Δ zum
Erhalten der gewünschten
Erfassungsleistungsfähigkeit
für jede
der Finalbitpositionen (das heißt
unterschiedliche Anzahl von Bits der Sendedaten in dem Rahmen) abhängig von
der Tendenz der Übertragungsbitfehler
in dem Übertragungsweg
unterschiedlich sein. Wird in derartigen Fällen ein einzelner Wert von Δ gemeinsam
verwendet, dann unterscheidet sich die Ratenerfassungsleistungsfähigkeit
gemäß der Finalbitposition. Folglich
entsteht ein Problem dahingehend, dass wenn ein Prozentsatz von Übertragungsfrequenzen der Übertragungsraten
(Finalbitpositionen) variiert, sich dann die mittlere Qualität der Variabelratendatenübertragung
einschließlich
der Ratenerfassungsleistungsfähigkeit ändert.
-
Dann
ist es fassbar, dass der Wert von Δ für die Entscheidung des Schwellenwerts
nicht auf einen einzelnen Wert, sondern auf mehrere unterschiedliche
Werte (Δ1, Δ2, ..., ΔL, ..., ΔN) für jeweilige
Finalbitpositionen (jeweilige Übertragungsraten)
gesetzt wird, und dadurch die Entscheidung der Rate ermöglicht wird.
Hierbei kann ein Wert eines jeden ΔL während der Übertragung variiert werden,
um als Antwort auf die Änderung
in der Übertragungsumgebung
immer ein optimaler Wert zu sein. Außerdem kann derselbe Wert wiederholt
in einem Abschnitt verwendet werden.
-
(SONSTIGE)
-
Die
in dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Techniken können
sowohl in dem Fall der „Nachstellung
und gleiche Reihenfolge" (das
heißt
ein Fall, in dem der Fehlererfassungscode nach den Sendedaten angeordnet
ist, und die Bitanordnungen der Sendedaten und des Fehlererfassungscodes
in die gleiche Reihenfolge gesetzt sind) als auch bei dem Fall der „Voranstellung" (das heißt ein Fall,
in dem der Fehlererfassungscode vor den Sendedaten angeordnet ist,
und die Bitanordnungen in derselben Reihenfolge oder in einer umgekehrten Reihenfolge
vorliegen können)
angewendet werden.
-
14A und 14B zeigen
Beispiele der Rahmenaufbauten der Sendedaten in dem Fall der „Nachstellung
und gleiche Reihenfolge",
und 15A und 15B zeigen
Beispiele der Rahmenaufbauten der Sendedaten in dem Fall der „Voranstellung". Aufbaubeispiele
des Senders und des Empfängers,
die in dem Fall der „Nachstellung
und gleiche Reihenfolge" und
in dem Fall der „Voranstellung" verwendet werden,
ein Verarbeitungsbeispiel und dergleichen sind dieselben wie jene
gemäß 3A und 3B bis 12.
Außerdem
ist es in dem Fall der „Voranstellung" wie gemäß 16A und 16B gezeigt
fassbar, dass bei spielsweise eine Rahmenspeichereinrichtung 40 zwischen
dem Anschluß 1 und
dem Multiplexer 6 bereitgestellt ist, und dadurch die Sendedaten
temporär
gespeichert werden, und in der Zwischenzeit der Fehlererfassungscode
durch die Fehlererfassungscodiereinrichtung 4 berechnet
wird. Des Weiteren ist fassbar, dass beispielsweise eine Fehlererfassungscodespeichereinrichtung 42 zwischen
dem Demultiplexer 28 und dem Komparator 34 bereitgestellt
ist und dadurch der genommene Fehlererfassungscode temporär gespeichert
wird, und in der Zwischenzeit der Fehlererfassungscode der angenommenen
Sendedaten durch die Fehlererfassungscodiereinrichtung 30 berechnet
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann gemäß der Erfindung
bei der Variabelratendatenübertragung die
Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Erfassens der Rate auf der Empfangsseite
auf ein niedriges Niveau gesenkt werden und kann das Erfordernis
zum Bereitstellen eines Puffers zum temporären Speichern der Sendedaten
auf der Sendeseite beseitigt werden.
-
Des
Weiteren wird in einem weitläufigen
Bereich von Kommunikationsumgebungen und Variabelratenbedingungen
eine hocheffiziente Variabeldatenübertragung von hoher Qualität ermöglicht.