DE19941331B4

DE19941331B4 - Verfahren zum Übertragen von Information zu Hintergrundrauschen bei Datenübertragung mittels Datenrahmen sowie Kommunikationssystem, Mobilstation und Netzwerkelement

Info

Publication number: DE19941331B4
Application number: DE19941331A
Authority: DE
Inventors: Jani Rotola Pukkila; Hannu Mikkola; Pekka Kapanen; Janne Vainio
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2019-09-01
Also published as: JP2000115114A; FR2782870B1; WO2000013448A2; FI981869A0; WO2000013448A3; KR20010072718A; ITMI991858A1; GB2344722B; FR2782870A1; KR100470596B1; AU5425199A; US6658064B1; JP3424918B2; ITMI991858A0; FI981869L; GB2344722A; BRPI9912994B1; AU757352B2; CN1317214A; GB9920153D0

Abstract

Verfahren zum Übertragen von Information zu Hintergrundrauschen in einem Kommunikationssystem, in dem zu übertragende Information zu Datenrahmen geformt wird, die einer Kanalcodierung zum Erzeugen kanalcodierter Rahmen unterzogen werden, die zur Übertragung in zwei oder mehr
Datenübertragungsrahmen (501–516) verschachtelt werden, wobei in jedem Datenübertragungsrahmen (501–516) Information zweier kanalcodierter Rahmen übertragen wird;
wobei
zu einem Zeitpunkt zu übertragende Information zu Hintergrundrauschen zu mindestens einem ersten Stilledeskriptorrahmen (SID) geformt wird, der mit einer Stilledeskriptorkennung (SID-CW) versehen wird;
dieser erste Stilledeskriptorrahmen einer Kanalcodierung unterzogen wird, um einen kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen zu erzeugen;
dadurch gekennzeichnet, dass
der kanalcodierte Stilledeskriptorrahmen verschachtelt wird, so dass er in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) übertragen wird; und
mindestens ein diesen kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen übertragender Datenübertragungsrahmen auch als zusätzlicher Signalgabekanal (SIG-CH) verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Information zu Hintergrundrauschen in einem Kommunikationssystem, in dem Information in Form von Datenrahmen übertragen wird. Die Erfindung betrifft auch ein Kommunikationssystem, eine Mobilstation und ein Netzwerkelement.
Bei der Datenübertragung in der Form von Datenrahmen wird die zu übertragende Information im Allgemeinen in Datenrahmen fester Größe unterteilt. Zusätzlich zu Information können die Datenrahmen Kopfabschnittsdaten und andere Daten enthalten, die bei der Übertragung der Datenrahmen erforderlich sind. Die Datenrahmen werden über einen Kommunikations kanal, der z. B. ein Funkkanal oder ein anderer, drahtloser Kommunikationskanal sein kann, von einem Sender an einen Empfänger übertragen. Der Kommunikationskanal unterliegt Störungen, wie durch elektrische Anlagen hervorgerufene Zündstörungen, und bei drahtloser Datenübertragung existieren andererseits Störungen, die durch andere, ähnliche Vorrichtungen, wie Funksender, verursacht sind. Eine andere wesentliche Quelle von Störungen, insbesondere bei mobilen Sender/Empfänger-Vorrichtungen, liegt in der Tatsache, dass das zu empfangende Signal den Empfänger über mehrere Wege verschiedener Längen erreichen kann, wodurch im empfangenen Signal Verzerrungen hervorgerufen werden. Demgemäß werden zum Beseitigen von Übertragungsfehlern Datenrahmen im Allgemeinen mit Fehlerkorrekturdaten oder zumindest Fehlererkennungsdaten versehen. Ein Verfahren zum Hinzufügen von Fehlerkorrekturdaten besteht in der Verwendung sogenannter Faltungscodes, d. h., dass zu übertragende Information unter Verwendung eines geeigneten Faltungscodes codiert wird, wobei die faltungscodierte Information an den Kommunikationskanal übertragen wird. In der Empfangsstufe erfolgt ein umgekehrter Vorgang zum Unterscheiden der gesendeten Information vom Übertragungsfluss empfangener Daten. Die verwendeten Fehlererkennungsdaten sind im Allgemeinen Paritätsprüfdaten, die aus der zu übertragenden Information, oder zumindest einem Teil derselben, berechnet werden. Ein derartiges bekanntes Paritätsprüfverfahren ist die Prüfung auf cyclische Redundanz (CRC). Demgemäß erfolgt am Empfangsende ein entsprechender Vorgang an der empfangenen Information, und die am Empfangsende erzeugten Paritätsprüfdaten werden mit den empfangenen Paritätsprüfdaten verglichen. Wenn die Daten übereinstimmen, nimmt die Empfangsvorrichtung die Interpretation vor, dass die Information korrekt empfangen wurde. Wenn die berechneten und empfangenen Paritätsdaten nicht übereinstimmen, wird ein sogenanntes BFI(bad frame indication = Kennung für einen schlechten Rahmen)-Flag gesetzt, um der Empfangsvorrichtung anzuzeigen, dass der empfangene Datenrahmen zumindest teilweise fehlerhaft ist. Danach ist es möglich, eine Neuübertragung anzufordern, oder es kann ein Versuch zum Interpretieren des fehlerhaften Rahmens, z. B. durch Extrapolation oder Interpolation, erfolgen.
Bei derzeitigen digitalen Mobilkommunikationssystemen wird auch Sprache in Form von Datenrahmen übertragen. Z. B. wird beim Mobilkommunikationssystem GSM (Global System for Mobile Communications) im Sprachkommunikationskanal der größte Teil der aus einem Audiosignal erzeugten digitalen Information durch Fehlerkorrekturcodierung geschützt.
Ferner verwenden derzeitige digitale Mobilkommunikationssysteme sogenannte diskontinuierliche Übertragung, bei der der Sender während Sprechpausen abgeschaltet werden kann. Dies verringert z. B. den Energieverbrauch und erhöht die Nutzungszeit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung. Darüber hinaus verringert diese diskontinuierliche Übertragung Störungen bei anderen gleichzeitigen Datenübertragungsverbindungen. So ist es möglich, die Übertragungsqualität zu verbessern. In der Praxis wird jedoch die Übertragung nicht für die Zeit der gesamten Pause abgeschaltet, sondern in Intervallen wird Information zu Hintergrundrauschen übertragen, die im Empfänger als hörbares Rauschen erzeugt wird, und zwar im Wesentlichen entsprechend der Lautstärke und dem Frequenzspektrum von am Sendeende erfassten Geräuschen. Diese Erzeugung von Hintergrundrauschen ist eine weitere Maßnahme im Vergleich zum vollständigen Stummschalten des Empfängers während Sprechpausen. Dieses Hintergrundrauschen wird typischerweise in sogenannten SID(silence descriptor = Stilledeskriptor)-Rahmen mit niedrigerer Bitrate als Sprache übertragen.
Die Häufigkeit der Übertragung dieser Stilledeskriptorrahmen hängt z. B. vom aktuell verwendeten Kommunikationssystem ab. Z. B. erfolgt im bekannten Mobilkommunikationssystem GSM Sprachcodierung entweder mit voller Rate (FR oder EFR (enhanced full rate = unterstützte volle Rate)) oder mit halber Rate (HR). Während diskontinuierlicher Übertragung wird in einem FR-Kanal nur jeder 24. Rahmen übertragen (jeder 12. Rahmen in einem HR-Kanal). Alle während diskontinuierlicher Übertragung übertragenen Rahmen sind Stilledeskriptorrahmen. Bei zukünftigen Mobilkommunikationssystemen ist es möglich, z. B. AMR(adaptive multirate = adaptiv, mit mehreren Raten)-Sprachcodecmaßnahmen zu verwenden. Es ist möglich, in den Stilledeskriptorrahmen derartiger Systeme nicht nur Hintergrundrauschen, sondern auch Information zur Qualität des bei der Verbindung verwendeten Hilfskanals des Kanalpaars (aufwärts – abwärts) zu übertragen. Z. B. misst die sendende Mobilstation bei der Kommunikation zwischen ihr und einem Netzwerkelement wie einer Sendeempfänger-Basisstation die Qualität ihres Empfangskanals, d. h. für die Abwärtsstrecke der Sendeempfänger-Basisstation, und sie überträgt die Qualitätsinformation in diesen Stilledeskriptorrahmen an die Sendeempfänger-Basisstation. Die Qualitätsinformation muss regelmäßig aktualisiert werden, um einen möglichen Bedarf hinsichtlich einer Änderung des Kanals oder Sendeempfänger-Basisstation herauszufinden. Z. B. muss in einem AMR-System Qualitätsinformation wegen der Änderung der Codecmaßnahmen häufiger als derzeit übertragen werden; demgemäß muss auch Qualitätsinformation als Teil von Stilledeskriptorrahmen übertragen werden, und sie sollte daher häufiger als derzeit übertragen werden.
Im Decodierer der Empfangsvorrichtung, wie einer Sendeempfänger-Basisstation, wird Hintergrundrauschen aus den empfangenen Stilledeskriptorrahmen auf andere Weise erzeugt, als Sprache aus empfangenen Datenrahmen erzeugt wird, die Sprachinformation enthalten. Daher muss der Decodierer der Empfangsvorrichtung dazu in der Lage sein, zwischen Stilledeskriptorrahmen und Sprachrahmen zu unterscheiden. In bekannten System erfolgt dies auf solche Weise, dass Stilledeskriptorrahmen eine sogenannte Stilledeskriptorkennung SID-CW (SID = Codewort) enthalten. Diese Stilledeskriptorkennung ist vorab sowohl dem Sender als auch dem Empfänger bekannt. Demgemäß verarbeitet der Decodierer, wenn der empfangene Datenrahmen diese Stilledeskriptorkennung enthält, den empfangenen Datenrahmen als Stilledeskriptorrahmen.
Die Wahrscheinlichkeit für die Tatsache, dass ein Sprachrahmen fehlerhaft als Stilledeskriptorrahmen erkannt wird, ist die folgende:
mit

N_SID: Länge der Stilledeskriptorkennung und
N_err: Maximalanzahl zulässiger Fehler in der Stilledeskriptorkennung

Aus der Formel 1 ist anzunehmen, dass die Wahrscheinlichkeiten für alle möglichen Bitkombinationen gleich sind. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Fehler im Übertragungskanal diese Wahrscheinlichkeitsverteilung beibehalten.
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stilledeskriptorrahmen als Sprachrahmen erkannt wird, hängt z. B. von den Bedingungen im Kommunikationskanal ab. Wenn der verwendete Kommunikationskanal von hoher Qualität ist, ist die Datenübertragung ziemlich fehlerlos, und die Fehlerwahrscheinlichkeit ist gering. Die Anzahl von Datenübertragungsfehlern nimmt bei beeinträchtigter Qualität des Kommunikationskanals zu, wobei auch Fehlerwahrscheinlichkeiten in der Stilledeskriptorken nung zunehmen, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Stilledeskriptorrahmen nicht korrekt erkannt wird.
Die Stilledeskriptorkennung muss ausreichend lang dafür sein, die empfangenen Rahmen so zuverlässig wie möglich zu erkennen. Wenn die Stilledeskriptorkennung zu kurz ist, nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, dass ein Sprachrahmen als Stilledeskriptorrahmen erkannt wird. Wenn die Stilledeskriptorkennung oder ein Teil derselben im ungeschützten Teil des Datenrahmens übertragen wird, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Stilledeskriptorkennung Fehler enthält, größer als dann, wenn alle Bits der Stilledeskriptorkennung im geschützten Teil des Datenrahmens übertragen werden.
Zum Beispiel wird im Mobilkommunikationssystem GSM ein Verschachteln von Datenrahmen verwendet, d. h., dass ein Datenrahmen nicht vollständig gesendet wird, sondern er in z. B. vier oder acht Elemente aufgeteilt wird. Diese Elemente werden in aufeinander folgenden Signalpacketen übertragen, jedoch auf solche Weise, dass ein Packet ein Element aus zwei verschiedenen Datenrahmen enthält. Diese Verschachtelung ist in einem Skelettdiagramm in den beigefügten 1a und 1b veranschaulicht. 1a zeigt ein Beispiel eines mit voller Rate arbeitenden Sprachkanals im GSM-System, wobei jeder zu übertragende Datenrahmen in acht Elemente unterteilt ist. Auf entsprechende Weise zeigt 1b einen mit halber Rate arbeitenden Sprachkanal, wobei die Datenrahmen in vier Elemente unterteilt sind und in aufeinander folgenden Signalpacketen übertragen werden. Bei dieser Verschachtelung erfolgt ein Versuch zum Verringern des Wechselwirkungseffekts, wie er typischerweise bei Signalpacketen in einem Funkkanal auftritt, um die Zuverlässigkeit der Übertragung zu erhöhen.
Im System der 1a besteht ein kanalcodierter Sprachrahmen im mit voller Rate arbeitenden Sprachkanal aus 456 Bits.
Dieser kanalcodierte Sprachrahmen ist in acht Teilblöcke aus 57 Bits so unterteilt, dass das erste Bit (Bit 0) im ersten Teilblock liegt, das zweite Bit (Bit 1) im zweiten Teilblock liegt, das dritte Bit (2) im dritten Teilblock liegt, das achte Bit (7) im achten Teilblock liegt, das neunte Bit (8) wiederum im ersten Teilblock liegt, usw. Danach werden diese acht Teilblöcke in acht Signalpacketen so positioniert, dass die Bits des ersten Teilblocks die geradzahligen Bits im ersten Signalpacket bilden, die Bits des zweiten Teilblocks die geradzahligen Bits des zweiten Signalpackets bilden, die Bits des dritten Teilblocks die geradzahligen Bits des dritten Signalpackets bilden und die Bits des vierten Teilblocks die geradzahligen Bits des vierten Signalpackets bilden. Auf entsprechende Weise werden die Bits der vier nächsten Teilblöcke als ungeradzahlige Bits der vier nächsten Signalpackete positioniert. Bei diesem Beispiel besteht jedes Signalpacket aus 114 Bits. Die ungeradzahligen Bits der vier ersten Signalpackete beinhalten die Bits der vier letzten Teilblöcke des vorigen zu übertragenden kanalcodierten Rahmens. Auf entsprechende Weise umfassen die geradzahligen Bits der vier letzteren Signalpackete die Bits der vier ersten Teilblöcke des als Nächstes zu übertragenden kanalcodierten Rahmen. Auf diese Weise umfasst ein Signalpacket, als Grundregel, Bits zweier kanalcodierter Rahmen. Ein Zweck dieser Anordnung und Verschachtelung liegt darin, den Wechselwirkungseffekt im Kommunikationskanal für mehrere aufeinander folgende Bits desselben Datenrahmens zu verringern. So werden Fehler auf mehrere verschiedene Datenrahmen verteilt, wodurch mögliche Bitfehler durch Fehlererkennungs- und Korrekturverfahren besser erkannt und sogar korrigiert werden können.
Auf entsprechende Weise besteht beim mit halber Rate arbeitenden Kanal gemäß 1b ein kanalcodierter Sprachrahmen aus 228 Bits, und er ist in vier Signalpacketen verschach telt. Demgemäß enthält jedes aus 114 Bits bestehende Signalpacket Bits zweier aufeinander folgender Sprachrahmen. In der Praxis hat diese Verschachtelung den Effekt, dass im Moment des Beendens des Übertragungsvorgangs das Signalpacket des letzten Elements des zu übertragenden Datenrahmens ein zusätzliches Datenrahmenelement enthält, um die Anzahl der in einem Signalpacket zu übertragenden Bits (114 Bits) zu vervollständigen. Jedoch wird dieses zusätzliche Element in der Empfangsstufe nicht verwendet. Demgemäß wird in einer Situation, in der die Übertragung erneut eingeschaltet wird, im ersten zu verwendenden Signalpacket ein zusätzliches Datenrahmenelement übertragen. Auch dieses Element wird in der Empfangsstufe nicht verwendet. Diese Verschachtelung im GSM-System ist im Standard GSM 05.03 detaillierter definiert, der auch Kanalcodierung im mit voller und halber Rate arbeitenden Kanälen des GSM-Systems beschreibt.
Bei praxisgerechten Kommunikationssystemen ist es nicht möglich, alle zu übertragenden Bits zu schützen, wobei einige der Datenrahmenbits bei der Übertragung ungeschützt sind. Andererseits muss, um einen Stilledeskriptorrahmen zu erhalten, der so zuverlässig wie möglich ist, die Stilledeskriptorkennung so lang wie möglich gemacht werden, wobei in bekannten Systemen ein Problem dahingehend entsteht, dass einige der Bits der Stilledeskriptorkennung ungeschützt übertragen werden müssen, was die Fehlerrate bei der Übertragung der Stilledeskriptorkennung zum Empfänger erhöht. Z. B. kann beim gerade entwickelten GSM-AMR-Sprachcodierverfahren die niedrigste vorgeschlagene Bitrate größer als bei der aktuell verwendeten, mit halber Rate arbeitenden Audiocodierung im GSM-System sein, wo die Bitrate 5,6 kBit/s beträgt. Die Gesamtrate in einem mit halber Rate arbeitenden Kanal im GSM-System, wobei auch die bei der Kanalcodierung hinzugefügten Bits enthalten sind, beträgt 11,4 kBit/s. Im Ergebnis sind bei ARM-Sprachcodierung im GSM-System nicht notwendigerweise so viele geschützte Bits vorhanden wie bei der aktuell verwendeten, mit halber Rate arbeitenden Sprachcodierung im GSM-System. Ferner werden einige der geschützten Bits zur Übertragung von Kanalqualitätsdaten verwendet, wobei nicht ausreichend geschützte Bits für die Übertragung der Stilledeskriptorkennung auf ausreichend zuverlässige Weise verbleiben. Die beigefügte 2 zeigt die Fehlerrate hinsichtlich fehlerhafter Erkennung eines Sprachrahmens als Stilledeskriptorrahmen. In der Figur sind drei Stilledeskriptorkennungen verschiedener Länge als Beispiele verwendet (44 Bits, Kurve 2A; 89 Bits, Kurve 2B, 118 Bits, Kurve 2C), und die Fehlerrate eines mit halber Rate arbeitenden Kanals im bekannten GSM-System ist im Vergleich dargestellt, wobei die Länge der Stilledeskriptorkennung 79 Bits beträgt (Kurve 2D). Auf entsprechende Weise veranschaulicht 3 die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stilledeskriptorrahmen im Empfänger fehlerhaft als Sprachrahmen erkannt wird. Hier sind zwei Stilledeskriptorkennungen verschiedener Länge verwendet: 44 Bits (Kurve 3A) und 89 Bits (Kurve 3B); und zum Vergleich ist die Fehlerrate für einen Stilledeskriptorrahmen in einem mit halber Rate arbeitenden Kanal mit 79 Bits im GSM-System dargestellt (Kurve 3C). Die Fehlerraten der 2 und 3 sind als Funktion der Anzahl zulässiger fehlerhafter Bits in der Stilledeskriptorkennung berechnet. Auf Grundlage der 2 und 3 ist erkennbar, dass bei einer Länge der Stilledeskriptorkennung von 74 oder 89 Bits der Erkennungsvorgang zum korrekten Erkennen sowohl des Stilledeskriptorrahmens als auch des Sprachrahmens nicht so zuverlässig ist wie bei einer Stilledeskriptorkennung von 79 Bits, wie sie in einem mit halber Rate arbeitenden Kanal im GSM-System verwendet wird.

Aus der Druckschrift DE 19824153 A1 ist ein Verfahren zur Übertragung von Informationen zu Hintergrundrauschen in Sprachpausenrahmen bekannt. Dabei werden mehrere, auf ein oder zwei Funkblöcke verkürzte SID-Rahmen pro Multirahmen übertragen, um schneller auf Änderungen der Übertragungsbedingungen reagieren zu können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Übertragen von Information und ein Kommunikationssystem mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Datenrahmen mit einer längeren Stilldeskriptorkennung anzugeben.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Lehre des beigefügten Anspruchs 1, hinsichtlich des Kommunikationssystems durch die Lehre des Anspruchs 6, hinsichtlich der Mobilstation durch die Lehre des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Netzwerkelements durch die Lehre des Anspruchs 10 gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Idee, die derzeit bei der Übertragung von Datenrahmen verwendete Verschachtelung von Datenrahmenelementen zu nutzen, wobei bei der Übertragung von Stilledeskriptorrahmen nur die Stilledeskriptorkennung im ersten Datenrahmen übertragen wird und im nächsten Datenrahmen Parameter betreffend Hintergrundrauschen übertragen werden.

Die Erfindung zeigt wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Verfahren, Kommunikationssystemen, Mobilstationen und Netzwerkelementen. Die Erfindung ermöglicht es, auf zuverlässigere Weise auch bei Datenübertragung mit niedrigerer Bitrate, als dies im Stand der Technik möglich ist, zwischen Stilledeskriptorrahmen und anderen Datenrahmen zu unterscheiden. Im Ergebnis ist die Verwendung eines derartigen Kommunikationssystems zweckdienlicher, da Sprache und Hintergrundrauschen zuverlässiger empfangen werden, wobei die Sprachverständlichkeit verbessert ist und auch mögliche störende Geräusche weniger häufig als bei bekannten Kommunikationssystemen auftreten.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
1a und 1b veranschaulichen das Verschachteln von Datenrahmen, wie es im GSM-System verwendet wird;
2 zeigt Fehlerwahrscheinlichkeitsraten hinsichtlich der Erkennung eines Sprachrahmens als Stilledeskriptorrahmen;
3 zeigt Fehlerwahrscheinlichkeitsraten hinsichtlich der Erkennung eines Stilledeskriptorrahmens als Sprachrahmen;
4a–4d zeigen, in Skelettdiagrammen, die Verschachtelung von Stilledeskriptorrahmen in einem bekannten Kommunikationssystem;
5a–5d zeigen, in Skelettdiagrammen, die Verschachtelung von Stilledeskriptorrahmen in einem Kommunikationssystem gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
6 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockdiagramm.
Obwohl in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Erfindung das GSM-System als Beispiel für ein Mobilkommunikationssystem verwendet wird, ist die Erfindung nicht alleine auf ein solches Mobilkommunikationssystem beschränkt, sondern sie kann auch bei anderen Kommunikationssystemen verwendet werden, die Datenübertragung in Datenrahmen sowie Verschachtelung nutzen.
6 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Kommunikationssystems 1, bei dem die Erfindung anwendbar ist. Dieses Kommunikationssystem 1 besteht aus einer Mobilstation MS und einer Sendeempfänger-Basisstation BTS, die mit der Ersteren über einen Kommunikationskanal 2 in Datenübertragungsverbindung steht. Der Kommunikationskanal 2 wird in vorteilhafter Weise als auf Funkfrequenz arbeitende Datenübertragungsstrecke realisiert, wobei die Mobilstation MS und die Sendeempfänger-Basisstation BTS auf für sich bekannte Weise jeweils mit einem Funk-Sender-Emp fänger versehen sind, was in den beigefügten Figuren nicht gesondert dargestellt ist. Die Sendeempfänger-Basisstation BTS kommuniziert in vorteilhafter Weise mit einer Basisstationssteuerung (nicht dargestellt), über die Daten im Kommunikationssystem übertragen werden können, und auch mit einem erdgebundenen Telekommunikationsnetz. Die Mobilstation MS und die Sendeempfänger-Basisstation BTS enthalten im Wesentlichen ähnliche Funktionsblöcke, die hinsichtlich Bezugszahlen so unterschieden sind, dass die Bezugszahlen für die Sendeempfänger-Basisstation BTS ein zusätzliches Apostroph (') enthalten.
Im Mobilkommunikationssystem GSM werden Sprachcodierung und -decodierung im Netzwerk in einer Transcodec-Ratenadaptionseinheit (TRAU) ausgeführt. Der Deutlichkeit halber sind in 6 nur ein Sprachcodierer 5' und ein Sprachdecodierer 11' dieser TRAU dargestellt. Bei diesem bevorzugten Beispiel ist die TRAU in der Sendeempfänger-Basisstation BTS realisiert, jedoch kann sie auch in anderen Netzwerkelementen realisiert sein, wie in einer Basisstationssteuerung oder einem Mobilvermittlungszentrum, was jedoch in den beigefügten Figuren nicht dargestellt ist.
Bei der Übertragung von Sprache von der Mobilstation MS zur Sendeempfänger-Basisstation BTS wird das Signal eines Mikrofons 3 in ein elektrisches, analoges Audiosignal umgesetzt und in einem Analog/Digital-Wandler 4 in digitales Format umgesetzt. Das digitale Ausgangssignal wird an einen Sprachcodierer 5 übertragen. Vom Sprachcodierer 5 wird das digitale Signal an einen Sprachaktivitätsdetektor 6 übertragen, um zu untersuchen, ob es sich beim vom Mikrofon herkommenden Signal um Sprache oder Hintergrundrauschen handelt. Auf Grundlage hiervon wählt der Sprachaktivitätsdetektor 6 entweder vom Sprachcodierer 5 erzeugte Sprachrahmen oder von einem Hintergrundrauschengenerator 7 erzeugte Stilledeskrip torrahmen zur Übertragung aus. Der Hintergrundrauschengenerator 7 kann auch einen Auswählblock (nicht dargestellt) enthalten, in dem Stilledeskriptorrahmen mit anderen Signalgabedaten versehen werden können, wie dies unten in dieser Beschreibung angegeben wird. Diese Rahmen werden in einem Kanalcodierer 9 kanalcodiert, wobei die kanalcodierten Rahmen auch verschachtelt werden, um Datenübertragungsrahmen zu bilden, wie es oben beschrieben ist. Die Datenrahmen werden im Kommunikationskanal 2 an eine Empfangsvorrichtung, bei diesem Beispiel an eine Sendeempfänger-Basisstation BTS übertragen. In einem Kanaldecodierer 10' in der Sendeempfänger-Basisstation BTS erfolgen ein Entschachteln und eine Kanaldecodierung. Die Datenrahmen werden an den Sprachdecodierer 11' übertragen, in dem ein digitales Audiosignal erzeugt wird, das in ein Mobilkommunikationsnetz und weiter an ein empfangendes Telekommunikationsterminal (nicht dargestellt) zu übertragen ist. Ein Stilledeskriptorrahmen-Detektor 8' erkennt Stilledeskriptorrahmen in den decodierten Kanalrahmen, und er steuert einen Stilledeskriptorgenerator 7' in der Sendeempfänger-Basisstation zum Erzeugen eines Signals für Hintergrundrauschen im Sprachdecodierer 11'. In Situationen, in denen im Empfänger keine aktualisierten Parameter zu Hintergrundrauschen verfügbar sind, ist es, falls erforderlich, möglich, einen Berechnungsblock 14' zu verwenden, um Hintergrundrauschen auf Grundlage von zuvor empfangenen Parametern für Hintergrundrauschen in vorteilhafter Weise durch Extrapolation oder Interpolation zu erzeugen. Wenn Stilledeskriptorrahmen auch einen zusätzlichen Signalgabekanal enthalten, überträgt der Stilledeskriptorrahmen-Detektor 8' in vorteilhafter Weise einen derartigen Rahmen an einen Signalverarbeitungsblock (nicht dargestellt) oder dergleichen. Datenübertragung von der Sendeempfänger-Basisstation BTS an die Mobilstation MS erfolgt auf entsprechende Weise, wobei in der Mobilstation ein digitales Audiosignal mittels eines Digital/Analog-Wandlers 12 in ein analoges Format umgesetzt und an einen Ohrhörer 13 oder dergleichen übertragen wird. Angesichts der Erfindung ist es unwesentlich, ob derartige Information von der Mobilstation MS an die Sendeempfänger-Basisstation BTS oder umgekehrt übertragen wird.
In dieser Beschreibung werden die Begriffe Sprachrahmen SP, Stilledeskriptorrahmen SID und Hintergrundrauschenparameter-Rahmen SIG-CH dazu verwendet, Datenrahmen vor der Kanalcodierung und nach der Kanaldecodierung zu bezeichnen. Bei der Kanalcodierung werden die Datenrahmen zu kanalcodierten Rahmen umgewandelt, die demgemäß der Verschachtelung im Übertragungsstadium unterliegen. Auf entsprechende Weise betreffen Datenübertragungsrahmen 401–404, 501–504 Rahmen, die aus diesen Datenrahmen nach der Kanalcodierung und Verschachtelung zur Übertragung an den Kommunikationskanal erzeugt wurden. Nachfolgend wird in dieser Beschreibung ein Verschachtelungsbeispiel verwendet, bei dem ein kanalcodierter Rahmen in zwei Datenübertragungsrahmen 401–404, 501–504 unterteilt wird, jedoch kann die Erfindung auch in Kommunikationssystemen gemäß anderen Unterteilungsprinzipien angewandt werden.
Bei Sprachcodierung mit halber Rate im GSM-System umfasst ein Stilledeskriptorrahmen SID 33 Bits zum Codieren von Parametern für Hintergrundrauschen. Die restlichen 79 Bits des Stilledeskriptorrahmens bilden eine Stilledeskriptorkennung SID-CW. Von diesen 79 Kennungsbits des Stilledeskriptorrahmens sind 62 Bits gegen Kanalfehler geschützt, und die restlichen 17 Bits werden ohne Schutz übertragen. Beim Mobilkommunikationssystem GSM wird die Stilledeskriptorkennung SID-CW auf eine Weise erzeugt, bei der alle Bits in einen bestimmten Zustand versetzt werden (z. B. werden alle Bits in den logischen Zustand 1 oder 0 versetzt). Jedoch ist dies für die Anwendung der Erfindung nicht wesentlich, jedoch kann in praxisgerechten Systemen die verwendete Stilledeskriptorkennung SID-CW auch eine andere Bitkombination sein, die nicht für einen anderen Zweck im System zugeordnet ist. In der Empfangsstufe ist es von Vorteil, einen Stilledeskriptorrahmen-Detektor 8, 8' zu verwenden, der darauf abzielt, Stilledeskriptorrahmen innerhalb empfangener Datenrahmen zu erkennen. Dies kann z. B. auf solche Weise realisiert werden, dass der Stilledeskriptorrahmen-Detektor 8, 8', für den nachfolgend der Begriff SID-Detektor 8, 8' verwendet wird, denjenigen Teil der empfangenen Datenrahmen durchsucht, der der Stilledeskriptorkennung SID-CW im Stilledeskriptorrahmen zugeordnet ist und er die logischen Werte dieser Bits mit entsprechenden Bitwerten der im System verwendeten Stilledeskriptorkennung vergleicht. Je mehr dieser Bits, mit denen die Stilledeskriptorkennung SID-CW übertragen wird, von der Stilledeskriptorkennung verschieden sind, d. h. sich beim vorliegenden Beispiel im logischen Zustand 0 befinden, desto wahrscheinlicher ist es, dass der empfangene Datenrahmen kein Stilledeskriptorrahmen ist. Die empfangenen Datenrahmen werden auf Grundlage des Ausgangssignals des SID-Detektors 8, 8' in vier Klassen unterteilt:

– gültiger SID-Rahmen;
– ungültiger SID-Rahmen;
– guter Sprachrahmen und
– nicht verwendbarer Rahmen.

Die Tabelle 1 veranschaulicht, wie das Ausgangssignal des SID-Detektors 8, 8' erzeugt wird. Wenn sich beinahe alle Bits im für die Stilledeskriptorkennung reservierten Feld im logischen Zustand 1 befinden, wird ein SID-Flag im SID-Detektor 8, 8' auf den Wert 2 gesetzt. In einer Situation, in der sich eine große Anzahl der Bits auf dem Wert 0 befindet, wird das SID-Flag auf den Wert 0 gesetzt. In anderen Fällen wird das SID-Flag auf den Wert 1 gesetzt. In diesem Zusammenhang wird auf die europäischen Telekommunikationsstan dards GSM 06.41, GSM06.22 und GSM 05.05 Bezug genommen, in denen der Erkennungsalgorithmus für den Stilledeskriptorrahmen bei mit halber Rate arbeitender Sprachcodierung im GSM-System detaillierter beschrieben ist.
Tabelle 1
Die beigefügten 4a–4d veranschaulichen die Übertragung von Datenrahmen auf verschachtelte Weise in aufeinander folgenden Übertragungsrahmen in bekannten Systemen. In den Figuren breiten sich die Übertragungsrahmen von links nach rechts aus, und die Datenübertragungsrahmen 401 bis 404 veranschaulichen Information, wie sie mit jeweils einem Übertragungsrahmen zu übertragen ist. In diesen Datenübertragungsrahmen 401–404 besteht das erste Element 401a–404a aus dem hinteren Element des in zwei Teilen zu übertragenden Datenrahmens, und das zweite Element 401b–404b besteht aus dem ersten Element des zu übertragenden Datenrahmens. Bei diesem Beispiel bezeichnet ein Rahmen SP einen Sprachrahmen, und ein Rahmen SID bezeichnet entsprechend einen Stilledeskriptorrahmen; ein Zufallsrahmen bezeichnet einen Datenrahmen, der entweder in seinem ersten oder seinem zweiten Element Zusatzinformation enthält, die beim Decodieren nicht verwendet wird, und keine Übertragung bedeutet, dass der Übertragungsrahmen nicht tatsächlich übertragen wird. Ferner zeigen die 4a–4d einen Wert eines Zu standsvariablenflags SP, das entweder Sprachübertragung oder Übertragung von Hintergrundrauschen anzeigt. Bei diesem Beispiel betrifft der logische Wert 1 des Zustandsvariablenflags SP die Übertragung von Sprachrahmen, und entsprechend wird beim logischen Wert 0 Stilledeskriptorinformation übertragen, wobei in der Empfangsvorrichtung Hintergrundrauschen erzeugt wird.
4a veranschaulicht eine Situation, in der ein Sprachübertragungsvorgang beendet wird und ein Stilledeskriptorrahmen übertragen wird. Das hintere Element des vorletzten Sprachrahmens, der dieser Situation vorangeht, wurde im ersten Datenübertragungsrahmen 401 übertragen, der auch das erste Element des letzten Sprachrahmens enthält, der der Pause vorangeht. Der als nächster zu übertragende Datenübertragungsrahmen 402 enthält das hintere Element des letzten Sprachrahmens, der der Pause vorangeht, wie auch das erste Element des Stilledeskriptorrahmens. Das hintere Element des Stilledeskriptorrahmens wird in einem dritten Datenübertragungsrahmen 403 übertragen, wobei das hintere Element 403b unbestimmte Bits enthält, die in der Empfangsstufe nicht verwendet werden. In dieser Situation wird ein kanalcodierter Datenrahmen nicht im nächsten Signalpacket übertragen, das einem vierten Datenübertragungsrahmen 404 in 4a zugeordnet ist, sondern der Sender wird abgeschaltet. Demgemäß enthält die Übertragung des hinteren Teils des Stilledeskriptorrahmens in dieser Situation im hinteren Element 403b des dritten Datenübertragungsrahmens unbestimmte Bits, die bei der Übertragung von Information überflüssig sind.
4b veranschaulicht eine Situation, in der die Pausenlänge so groß ist, dass die Rauschparameter aktualisiert werden müssen. Aufgrund der Verschachtelung wird der Stilledeskriptorrahmen in zwei Datenübertragungsrahmen 406, 407 übertragen, die auch Zufallsbits enthalten. Jedoch erfolgt im Signalpacket eines Datenübertragungsrahmens 405, der der Übertragung von Rauschparametern vorangeht, und im Signalpacket des darauf folgenden Datenübertragungsrahmens 408 keine Übertragung.
4c veranschaulicht eine Situation, bei der die Übertragung von Sprachrahmen unmittelbar nach dem Aktualisieren der Rauschparameter gestartet wird. Der erste Datenübertragungsrahmen 409 in 4c wird nicht übertragen, und im nächsten Datenübertragungsrahmen 410 werden unbestimmte Bits und das erste Element des Stilledeskriptorrahmens übertragen. Im nächsten Datenübertragungsrahmen 411 werden das hintere Element des Stilledeskriptorrahmens und auch das erste Element des ersten Sprachrahmens nach der Pause übertragen. Im nächsten Datenübertragungsrahmen 412, der darauf folgt, werden das hintere Element des ersten Sprachrahmens und der erste Teil des zweiten Sprachrahmens nach der Pause entsprechend übertragen, usw.
Ferner veranschaulicht 4c eine Situation, in der in einem Sprachvorgang eine kurze Pause auftritt, die für maximal einen Sprachrahmen andauert. Demgemäß werden bei der übertragung der Sprache vor der Pause das hintere Element des vorletzten Sprachrahmens und das erste Element des letzten Sprachrahmens in einem ersten Datenübertragungsrahmen 413 übertragen, der in 4d dargestellt ist. Im nächsten Datenübertragungsrahmen 414 werden das hintere Element des letzten Sprachrahmens vor der Pause und das erste Element des Stilledeskriptorrahmens übertragen. Das hintere Element des Stilledeskriptorrahmens und auch das erste Element des ersten Sprachrahmens nach der Pause werden in einem Datenübertragungsrahmen 415 übertragen. Darauf folgend, nämlich ab dem Datenübertragungsrahmen 416 aufwärts, erfolgt die Übertragung von Sprachrahmen auf für sich bekannte Weise.
Entsprechend veranschaulichen die 5a–5d die Funktion eines Kommunikationssystems 1 gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung in Situationen, in denen die Vorteile der Erfindung deutlich erkennbar sind. 5a zeigt eine Situation, in der eine Pause nach einem Sprachvorgang länger andauert, als es der Länge eines Sprachrahmens entspricht. Demgemäß werden der hintere Teil des vorletzten Sprachrahmens vor der Pause und das erste Element des letzten Sprachrahmens in einem Datenübertragungsrahmen 501 übertragen. Der nächste Datenübertragungsrahmen 502 enthält das hintere Element des letzten Sprachrahmens und auch das erste Element der Stilledeskriptorkennung SID-CW. Das hintere Element der Stilledeskriptorkennung SID-CW wird in einem Datenübertragungsrahmen 503 übertragen. Das zweite Element 503b dieses Datenübertragungsrahmens 503 kann als zusätzlicher Signalgabekanal verwendet werden. Dieser zusätzliche Signalgabekanal kann z. B. zum Übertragen von Parametern für Hintergrundrauschen und möglicherweise auch für Information, die die Kanalqualität beschreibt, verwendet werden. Der Datenübertragungsrahmen 504, der danach zur Übertragung an der Reihe ist, wird nicht übertragen, sondern der Sender (nicht dargestellt) wird abgeschaltet. Der Kanalcodierer 9 codiert die Stilledeskriptorkennung SID-CW, woraufhin ein Verschachtelungsvorgang mit dem hinteren Element des vorangehenden Sprachrahmens ausgeführt wird, um dadurch Datenübertragungsrahmen 502 und 503 zu bilden. Als Nächstes codiert der Kanalcodierer 9 einen Signalgaberahmen SIG-CH, der Parameter zum Hintergrundrauschen und möglicherweise andere Informationsbits enthält, was durch eine zu diesem Zweck konzipierte Codierung erfolgt, die nicht notwendigerweise ähnlich derjenigen ist, die zum Codieren von Sprachrahmen verwendet wird. In diesem Stadium werden die kanalcodierten Parameter zum Hintergrundrauschen mit dem zweiten Element 503b des Datenübertragungsrahmens 503 verbunden, der an den Kommunikationskanal 2 gesendet werden kann und durch einen Kanaldecodierer 10, 10' in der Empfangsvorrichtung decodiert werden kann. Beim bekannten System kann kein derartiger kanalcodierter halber Rahmen verwendet werden. Im Kommunikationssystem 1 gemäß diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Übertragungsvorgang nach der Übertragung dieses Datenübertragungsrahmens 503 abgeschaltet; demgemäß muss, aufgrund der Verschachtelung, die Codierung des Signalgaberahmens durch ein anderes Verfahren, wie Faltungscodierung, bei dem die Codierungsrate doppelt so hoch wie in einer Normalsituation ist, realisiert werden. Demgemäß wird in dieser Situation die Übertragung überflüssiger Information vermieden, und anstelle unbestimmter Bits enthält die Information an den Empfänger Nutzinformation, die aus dem Datenübertragungsrahmen decodierbar ist, und im Empfänger kann Rauschen entsprechend den Parametern zum Hintergrundrauschen erzeugt werden.
Im Empfänger erfolgt die Decodierung auf solche Weise, dass der Empfänger nach dem Empfang des Datenübertragungsrahmens 502 weiß, dass der als Nächster zu empfangende Rahmen 503 einen Signalgaberahmen enthält, dessen Länge, bei diesem Beispiel, die Hälfte der Länge eines Sprachrahmens und eines Stilledeskriptorrahmens ist, und der durch ein anderes Codierverfahren codiert ist. Demgemäß erfolgt die entsprechende Decodierung im Empfänger zum Decodieren des Signalgaberahmens SIG-CH.
Bei diesem System gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Übertragung von Parametern zum Hintergrundrauschen um einen Datenübertragungsrahmen verzögert, da der Stilledeskriptorrahmen SID in erster Linie die Stilledeskriptorkennung SID-CW enthält. Die Erzeugung von Rauschen wird in dieser Situation gestartet, nachdem der Signalgaberahmen SIG-CH empfangen und decodiert wurde. Jedoch können in einem Stilledeskriptorrahmen, der mehr Bits ent hält, als es der Länge der Stilledeskriptorkennung SID-CW entspricht, die freien Bits dieses Rahmens z. B. zur Übertragung von Werten verwendet werden, die einen Hinweis auf die Parameter zum Hintergrundrauschen liefern. Wenn sich jedoch im Stilledeskriptorrahmen selbst für eine grobe Übertragung von Parametern zum Hintergrundrauschen nicht ausreichend viele freie Bits finden, ist es möglich, z. B. Rauschen zu verwenden, das auf Grundlage der zuvor empfangenen Parameter zum Hintergrundrauschen im Empfänger berechnet (extrapoliert) wird. Wenn die Sprachperiode nicht für sehr lange Zeit angedauert hat, entsprechen die auf diese Weise berechneten Parameter zum Hintergrundrauschen mit hoher Wahrscheinlichkeit dem korrekten Hintergrundrauschen. Andererseits stabilisiert dies das im Empfänger zu erzeugende Hintergrundrauschen, da z. B. in einer Situation während diskontinuierlicher Übertragung, wenn der Sprachaktivitätsdetektor einer sendenden Mobilstation einen kurzen Nebenton als Sprache interpretiert, eine Verzögerung keinen Schaden verursacht, da beim erfindungsgemäßen System Parameter zum Hintergrundrauschen vor dem Nebenton beim Decodieren verwendet werden.
5b zeigt die Aktualisierung von Parametern zum Hintergrundrauschen während einer längeren Sprachpause. Der Datenübertragungsrahmen 505 wird nicht übertragen, jedoch wird der nächste Datenübertragungsrahmen 506 übertragen. In diesem Datenübertragungsrahmen 506 kann das erste Element 506a, falls erforderlich, zur Übertragung von Information verwendet werden, z. B. als zweiter, zusätzlicher Signalgabekanal. Im Empfänger wird dieses empfangene erste Element 506a des Datenübertragungsrahmens zwischengespeichert, wobei es möglich ist, nachdem der Empfänger dieses zweite Element 506a des Datenübertragungsrahmens und auch das erste Element 507b des nächsten Datenübertragungsrahmens 507 empfangen hat, das die kanalcodierte Stilledeskriptorkennung SID-CW enthält, im Empfänger herzuleiten, dass das gespeicherte erste Element 506a des Datenübertragungsrahmens 506 eine zusätzliche Signalgabe enthält. Dieser zusätzliche Signalgabekanal kann auch für Qualitätssignalgabe verwendet werden, z. B. in Zusammenhang mit dem AMR-System. Das zweite Element 506b des Datenübertragungsrahmens enthält das erste Element der Stilledeskriptorkennung. In dieser Situation kann das zweite Element des Datenübertragungsrahmens 507 auch als zusätzlicher Signalgabekanal verwendet werden, z. B. bei der Übertragung von Parametern zum Hintergrundrauschen und möglicherweise für andere Information. Danach wird die Übertragung beendet, d. h., dass z. B. der Datenübertragungsrahmen 508 nicht übertragen wird. Auch enthalten die zu sendenden Datenübertragungsrahmen in dieser Situation mehr Nutzinformation als in der Situation in der 4b zum bekannten System.
Entsprechend zeigt 5c eine Situation, in der die Übertragung von Sprache in Zusammenhang mit dem Aktualisieren von Parametern zum Hintergrundrauschen gestartet wird. Der Stilledeskriptorrahmen SID-CW wird normalerweise kanalcodiert, und es wird ein Datenübertragungsrahmen 510 erzeugt, der unbestimmte Bits und das erste Element der Stilledeskriptorkennung SID-CW enthält. Der Datenübertragungsrahmen 509 wird nicht übertragen, jedoch der nächste Datenübertragungsrahmen 510. Danach wird das Flag SP in den logischen Zustand 1 versetzt, da die Übertragung von Hintergrundrauschen beendet ist. Demgemäß ändert der Kanalcodierer die Bits des hinteren Elements des Stilledeskriptorrahmens, das im Sendepuffer auf Verschachtelung wartet, wobei bei Fehlererkennung im Empfänger herausgefunden wird, dass die im Datenübertragungsrahmen 511 übertragene Stilledeskriptorkennung fehlerhaft ist, und der Rahmen wird zurückgewiesen. Dies verursacht keinerlei übermäßigen Störsignale im Empfänger. Dieser Datenübertragungsrahmen 511 enthält auch das erste Element des auf eine Pause folgenden ersten Sprachrahmens, der durch den Decodierer im Empfänger decodiert wird und so übertragen wird, dass er auf das hintere Element des Sprachrahmens wartet, der im nächsten Datenübertragungsrahmen 512 übertragen wird und auch das erste Element des zweiten Sprachrahmens enthält. Danach wird der Betrieb auf eine für sich bekannte Weise fortgesetzt.
Ferner zeigt 5d eine Situation, in der eine Sprachpause existiert. Sprache wird in Datenübertragungsrahmen 513 und 514 übertragen. Auch wird hier das erste Element des Stilledeskriptorrahmens in Zusammenhang mit dem vorangehenden Datenübertragungsrahmen 514 übertragen. Das hintere Element des Stilledeskriptorrahmens wird im nächsten Datenübertragungsrahmen 514 übertragen, der nach einer Pause auch das erste Element des ersten Sprachrahmens enthält. Auch in dieser Situation bleibt der Stilledeskriptorrahmen unberücksichtigt, wie oben in Zusammenhang mit der Beschreibung zur 5c angegeben. Danach wird die Übertragung von Sprache in einem Datenübertragungsrahmen 516 fortgesetzt.
Aus den 5a–5d ist es erkennbar, dass es im erfindungsgemäßen Kommunikationssystem möglich ist, eine längere Stilledeskriptorkennung SID-CW zu verwenden, als es bei bekannten Verfahren möglich ist, jedoch auf solche Weise, dass mehr Bits in der Kennung bei der Übertragung geschützt werden können. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stilledeskriptorrahmen als Sprachrahmen erkannt wird oder umgekehrt ein Sprachrahmen als Stilledeskriptorrahmen erkannt wird. Jedoch erfordert es das erfindungsgemäße Verfahren nicht, dass zusätzliche Datenrahmen übertragen werden, sondern es können diejenigen Teile in Datenübertragungsrahmen, in denen bei den bekannten Systemen nur unbestimmte Information (unbestimmte Bits) übertragen werden, als zusätzlich Signalgabekanäle zur Übertragung von Information, wie Parameter zum Hintergrundrauschen, Qualitätssignalgabe usw., verwendet werden.
Z. B. wäre es bei Sprachcodierung mit halber Rate im GSM-System durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, eine Stilledeskriptorkennung SID-CW von 118 Bits zu verwenden. Bei einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem können 94 Bits dieser 118 Bits im Stilledeskriptorrahmen SID positioniert werden, und von diesen können 77 Bits geschützt werden, während 17 Bits ohne Schutz übertragen werden. Die restlichen 24 Bits in der Stilledeskriptorkennung sind geschützte Bits eines Signalgaberahmens SIG-CH.
2 veranschaulicht auch die Fehlerwahrscheinlichkeit bei diesem erfindungsgemäßen System, dafür, dass ein Sprachrahmen als Stilledeskriptorrahmen decodiert wird. Dabei zeigt sich eine offensichtliche Verbesserung gegenüber bekannten Systemen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Verfahren zum Übertragen von Information zu Hintergrundrauschen in einem Kommunikationssystem, in dem zu übertragende Information zu Datenrahmen geformt wird, die einer Kanalcodierung zum Erzeugen kanalcodierter Rahmen unterzogen werden, die zur Übertragung in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (501–516) verschachtelt werden, wobei in jedem Datenübertragungsrahmen (501–516) Information zweier kanalcodierter Rahmen übertragen wird; wobei zu einem Zeitpunkt zu übertragende Information zu Hintergrundrauschen zu mindestens einem ersten Stilledeskriptorrahmen (SID) geformt wird, der mit einer Stilledeskriptorkennung (SID-CW) versehen wird; dieser erste Stilledeskriptorrahmen einer Kanalcodierung unterzogen wird, um einen kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass der kanalcodierte Stilledeskriptorrahmen verschachtelt wird, so dass er in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) übertragen wird; und mindestens ein diesen kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen übertragender Datenübertragungsrahmen auch als zusätzlicher Signalgabekanal (SIG-CH) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Parameter zu Hintergrundrauschen im zusätzlichen Signalgabekanal (SIG-CH) übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Datenübertragung beschreibende Information im zusätzlichen Signalgabekanal (SIG-CH) übertragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenrahmen solche eines mit halber Rate (HR) arbeitenden Sprachkanals im GSM-System sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenrahmen solche eines mit voller Rate (FR) arbeitenden Sprachkanals im GSM-System sind.
Kommunikationssystem mit einer Einrichtung (5, 5') zum Erzeugen von Datenrahmen aus zu übertragender Information, einer Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren der Datenrahmen zum Erzeugen kanalcodierter Datenrahmen, einer Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln der kanalcodierten Datenrahmen zur Übertragung in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (501–516), wobei in jedem Datenübertragungsrahmen (501–516) Information zweier kanalcodierter Rahmen übertragen wird, weiter umfassend: eine Einrichtung (7, 7') zum Erzeugen zumindest eines ersten Stilledeskriptorrahmens (SID) für zu einem Zeitpunkt zu übertragende Information für Hintergrundrauschen, wobei dieser erste Stilledeskriptorrahmen eine Stilledeskriptorkennung (SID-CW) umfasst; eine Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren des ersten Stilledeskriptorrahmens zum Erzeugen eines kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln des kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens, so dass er in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) übertragen wird; und eine Einrichtung (9, 9') zum Verwenden mindestens eines den kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen enthaltenden Datenübertragungsrahmens als zusätzlichen Signalgabekanal.
Kommunikationssystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung (7, 9; 7', 9') zum Übertragen mindestens einiger der Parameter für Hintergrundrauschen im zusätzlichen Signalgabekanal (SIG-CH) aufweist.
Kommunikationssystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9, 9') zur Kanalcodierung einen Faltungscodierer aufweist.
Mobilstation (MS) mit einer Einrichtung (5, 5') zum Erzeugen von Datenrahmen aus zu übertragender Information, einer Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren der Datenrahmen zum Erzeugen kanalcodierter Datenrahmen, einer Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln der kanalcodierten Datenrahmen zur Übertragung in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (501–516), wobei in jedem Datenübertragungsrahmen Information zweier kanalcodierter Rahmen übertagen wird, weiter umfassend eine Einrichtung (7, 7') zum Erzeugen zumindest eines ersten Stilledeskriptorrahmens (SID) für zu einem Zeitpunkt zu übertragende Information für Hintergrundrauschen, wobei dieser erste Stilledeskriptorrahmen eine Stilledeskriptorkennung (SID-CW) umfasst; eine Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren des ersten Stilledeskriptorrahmens zum Erzeugen eines kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln des kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens so, dass er in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) übertragen wird; und eine Einrichtung (9, 9') zum Verwenden mindestens eines, den kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen enthaltenden Datenübertragungsrahmens als zusätzlichen Signalgabekanal.
Netzwerkelement mit einer Einrichtung (5, 5') zum Erzeugen von Datenrahmen aus zu übertragender Information, einer Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren der Datenrahmen zum Erzeugen kanalcodierter Datenrahmen, einer Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln der kanalcodierten Datenrahmen zur Übertragung in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (501–516), wobei in jedem Datenübertragungsrahmen Information zweier kanalcodierter Rahmen übertragen wird, einer Einrichtung (10, 10') zum Entschachteln empfangener Datenübertragungsrahmen, einer Einrichtung (10, 10') zur Kanaldecodierung sowie einer Einrichtung (11, 11') zum Wiederherstellen von Information aus kanaldecodierten Datenrahmen, weiter umfassend eine Einrichtung (7, 7') zum Erzeugen zumindest eines ersten Stilledeskriptorrahmens (SID) für zu einem Zeitpunkt zu übertragende Information für Hintergrundrauschen, wobei dieser erste Stilledeskriptorrahmen eine Stilledeskriptorkennung (SID-CW) umfasst; eine Einrichtung (9, 9') zum Kanalcodieren des ersten Stilledeskriptorrahmens zum Erzeugen eines kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (9, 9') zum Verschachteln des kanalcodierten Stilledeskriptorrahmens so, dass er in zwei oder mehr Datenübertragungsrahmen (502, 503; 506, 507; 510, 511; 514, 515) übertragen wird; und eine Einrichtung (9, 9') zum Verwenden mindestens eines, den kanalcodierten Stilledeskriptorrahmen enthaltenden Datenübertragungsrahmens als zusätzlichen Signalgabekanal.