DE69618791T2

DE69618791T2 - Kommunikationsanordnung mit erwiderten datenselektion

Info

Publication number: DE69618791T2
Application number: DE69618791T
Authority: DE
Inventors: R. Meagher; Roberto Padovani; A. Ziv
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2016-08-24
Also published as: JP3256242B2; DK0846379T3; EA199800228A1; EP0846379B1; KR100428858B1; US6222830B1; MX9801506A; KR19990044144A; US20010008522A1; ATE212487T1; EP0846379A1; DE69618791D1; IL123410A0; TW326613B; AR003347A1; JPH11511612A; US7016329B2; WO1997008853A1; ES2171716T3; PT846379E

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der digitalen Kommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Liefern von Daten innerhalb von verrauschten bzw. lauten und unvorhersehbaren Kommunikationsumgebungen.

II. Beschreibung des Standes der Technik

In verrauschten oder unvorhersehbaren Datenübertragungsumgebungen ist es oft nützlich einen gewissen Grad von Redundanz in der Lieferung von Information oder Daten zwischen zwei oder mehreren Systemen vorzusehen. In einigen drahtlosen zellularen Telefonsystemen kann zum Beispiel Information von einer Teilnehmereinheit über mehrere Basistransceiverstationen, oder "Zellstationen", geliefert werden bevor sie zu dem empfangenen Kommunikationssystem gesendet werden. Der Zustand, dass man mit mehreren Basistransceiverstationen in Kommunikation steht, wird im Zusammenhang mit einem zellularen Telefonsystem als "Soft hand-off" bzw. gleitende Übergabe bezeichnet. Durch Vorsehen von mehrfachen Zuführungen von Informationen von der Teilnehmereinheit zu dem Empfangskommunikationssystem wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein Beispiel für eine Information erfolgreich ankommt, erhöht, sogar dann wenn die Position der Teilnehmereinheit und die umgebenden Umweltbedingungen sich verändern. Im allgemeinen wird die redundante Lieferung von Daten zwischen zwei Systemen über mehrere bzw. mehrfache Routen, wie in der "Soft hand-off"-Situation ausgeführt; die Mehrfachlieferungen von Daten können jedoch auch über dieselbe Route zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgen.
An einem Punkt im Verlauf von redundanter Lieferung von Daten muß ein einzelnes Datenbeispiel mittels der mehrfach zur Verfügung stehenden Datenbeispiele (instances of data) erzeugt werden. Ein Verfahren, um solch ein einzelnes Datenbeispiel zu erzeugen ist es, die mehreren Beispielen zusammen zu kombinieren oder zu addieren. Erzeugen eines einzelnen Datenbeispiels auf diese Weise ist besonders nützlich im Zusammenhang mit Systemen, die RF-Übertragungen beinhalten, da ein Kombinieren dieser Signale nach deren Übertragung die Genauigkeit der Daten, die nach weiterer Verarbeitung erzeugt werden, weiter verbessert. Ein Nachteil der Erzeugung eines einzelnen Datenbeispiels auf diese Weise ist jedoch die Tatsache, dass dann wenn ein einzelnes Datenbeispiel erzeugt wurde, nicht zusätzliche Daten von anderen Beispielen des Signals addiert werden können. Wenn mehrere Signale an der entfernten Position empfangen werden, wie es zum Beispiel im Falle von zwei separaten Basistransceiverstationen während des "Soft hand-offs" der Fall ist, kann jedoch die Übertragung von Signalen in einer unverarbeiteten Form zu einer Position, an den sie kombiniert werden können, impraktikabel oder zu teuer sein. Daher wird ein Verfahren zum Erzeugen eines einzelnen Datenbeispiels aus mehreren Beispielen erwünscht, dass sich von dem Kombinieren unterscheidet.
Innerhalb von verrauschten und unvorhersehbaren Übertragungsumgebungen ist es außerdem nützlich, den Einsatz von verschiedenen Fehlerdetektierverfahren zu implementieren, die es dem System, das die Daten empfängt, erlaubt zu bestimmen, ob irgendwelche Fehler in die Daten während der Übertragung eingefügt wurden. Ein Verfahren zur Fehlerdetektierung ist es, eine cyclical redundancy check-(CRC)-Summe für ein gegebenes Datensegment zu berechnen, und den CRC zusammen mit den Daten zu senden. Wenn die Daten empfangen werden, kann durch Vergleich mit dem CRC deren Genauigkeit überprüft bzw. verifiziert werden. Obwohl sehr effektiv, benötigt der Einsatz von CRC-Checksummen zusätzliche Daten, die zusammen mit dem Originalinformationen gesendet werden müssen, wodurch entweder die Menge an Information, die gesendet werden kann, reduziert oder zusätzliche Bandbreite benötigt wird.
Ein weiteres Verfahren zur Fehlerdetektierung ist das Berechnen einer "Yamamoto Metrik" in Zusammenhang mit Viterbi codierten Daten. Die Berechnung einer Yamamoto Metrik beinhaltet das Verfolgen der Differenz zwischen der "Log likelyhood" bzw. Log-Wahrscheinlichkeit des am wahrscheinlichsten Ergebnisses und des zweitwahrscheinlichsten Ergebnisses in einer Viterbi- Decodierungsprozedur. Die Viterbi-Decodierung, die im Fachgebiet hinreichend bekannt ist, beinhaltet das Durchführen von Mehrfachdecodierungen von Daten und Auswahl des bestimmten Decodierens, dass die höchste" Log likelyhood" der Genauigkeit hat. Wenn die Differenz zwischen der Decodierung, die mit der höchsten Wahrscheinlichkeit akkurat ist, und der nächstwahrscheinlichsten größer als ein vorbestimmter Wert verbleibt, besteht ein größeres Vertrauen in die Genauigkeit der Daten, und die Yamamoto Metrik wird auf "Erfolg" gesetzt, was eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für die Genauigkeit anzeigt. Wenn die Differenz geringer ist als der vorbestimmte Betrag, wird die Yamamoto Metrik auf "Misserfolg" gesetzt, was anzeigt, dass die Daten mit geringerer Wahrscheinlichkeit genau sind. Der exakte Wert des vorbestimmten Betrags muss durch Experimentieren und aufgrund der Basis des bestimmten Typs der Kommunikation, die ausgeführt wird, bestimmt werden. Die Yamamoto Metrik wird eingesetzt und beschrieben in H. Yamamoto & K. Itoh "Viterbi Decoding Algorithm for Convolutional Code with Repeat Request", IEEE Transactions on Information Theory, Vol. IT-26, Nr. 5, September 1980.
Noch ein weiteres Verfahren zur Fehlerdetektierung ist die Berechnung einer recodierten Signalfehlerrate (signal error rate = SER). Die Berechnung der SER beinhaltet die Re- bzw. Wiedercodierung von Viterbi-decodierten Daten und Vergleichen dieser Daten mit den codierten Daten, wie sie original empfangen wurden. Die SER ist normalerweise ein Multi-Bit-Wert und er kann mit anderen SER-Werten, die ansprechend auf weitere Datenübertragungen berechnet wurden, verglichen werden, um relative Wahrscheinlichkeiten von einem Fehler zwischen den zwei Übertragungen zu bestimmen. Von den drei diskutierten Fehlerdetektierungsverfahren ist CRC dasjenige, das Fehler, die durch die Übertragung eingefügt wurden, mit der größten Wahrscheinlichkeit detektiert und die SER das mit der geringsten Wahrscheinlichkeit, wobei die Yamamoto-Metrik eine dazwischen liegende Wahrscheinlichkeit zur Fehlerdetektierung vorsieht.
Die drei oben beschriebenen Fehlerdetektierverfahren sind jeweils so konstruiert, dass sie auf ein einzelnes Datenelement bzw. -beispiel angewendet werden. In drahtlosen zellularen Telefonsystemen und anderen Systemen, die den Einsatz von redundanter Datenlieferung beinhalten, stehen jedoch mehrere Datenbeispiele zur Verfügung zum Verbessern der Genauigkeit der Information, die geliefert wird. Diese mehrfachen Datenbeispiele sehen eine Möglichkeit vor, die Genauigkeit der schlussendlich produzierten Informationen zu erhöhen, wobei diese Möglichkeit von den oben beschriebenen Fehlerdetektierverfahren nicht ausgenützt wird. Daher ist ein Verfahren und System zum Erzeugen eines einzelnen Datenbeispiels aus mehreren Beispielen dieser Daten sehr wünschenswert, das die oben beschriebenen Verfahren zur Fehlerdetektierung einsetzt, und das die zur Verfügung stehenden Mehrfachbeispiele der Daten, die in einem Kommunikationssystem mit Redundantdatenlieferungstechnologie zur Verfügung stehen, ausnutzt.
Die WO-A-95/01032 beschreibt ein System zum Bestimmen der Rate bzw. Geschwindigkeit mit der Daten in dem Empfänger eines variablen Ratenkommunikationssystems kodiert werden. Die Daten werden in Symbolen empfangen, die in Rahmen gruppiert sind. Wenn die Daten mit voller Rate gesendet werden, ist der Rahmen mit Symbolen gefüllt. Wenn die Daten mit weniger als der vollen Rate gesendet werden, werden die Symbole innerhalb eines Rahmens wiederholt bis der Rahmen voll ist oder die Symbole werden innerhalb eines Rahmens beabstandet. Mit einer Codierrate von einem Viertel der vollen Rate wird zum Beispiel jedes Symbol in dem Rahmen viermal wiederholt, oder Daten werden zu einem Viertel der Zeit gesendet. Die eingehenden Rahmen werden decodiert, und erneut bzw. recodiert mit jeder möglichen Datenrate. Ein Komparator bzw. Vergleicher vergleicht die recodierten Symbole mit den original empfangenen Symbolen und ein Zähler zählt die Anzahl der Symbolfehler. Jeder Decodierungsprozess produziert eine Anzeige für die Qualität des Decodierungsprozesses, wobei die Anzeige Cyclic Redundancy Check (CRC)-Ergebnisse oder Yamamoto Qualitätsmetriken beinhalten kann. Die gezählten Fehler und die Qualitätsanzeige umfassen eine Fehlermetrik, die an einen Prozessor geliefert wird. Der Prozessor analysiert die Fehlermetrik für jede Datenrate und bestimmt die am wahrscheinlichsten Rate, mit der die eingehenden Symbole codiert wurden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der unten folgenden, detaillierten Beschreibung offensichtlich, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen gelesen wird, in denen dieselben Bezugszeichen entsprechendes durchweg identifizieren, und wobei die Zeichnungen folgendes zeigen:
Fig. 1 ist ein perspektivisches Blockdiagramm eines zellularen Telefonsystems, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Basistransceiverstation, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert ist;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Datenfluss gemäß der Verarbeitung eines Rahmens innerhalb eines Kanalverarbeitungssystems darstellt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Mobiltelefonschaltzentrale (mobile telephone switching office), die gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert ist;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Selektorelementbank und eines Versorgungsoptionselements, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konfiguriert sind; und
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Verarbeitung von zwei Datenströmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- BEISPIELE

Ein System und Verfahren zur Kommunikation, das den Einsatz von wiederholter Datenauswahl eingebaut hat, wird vorgesehen. In der folgenden Beschreibung, werden verschiedene Protokolle, Systeme und Technologien im Detail beschrieben inklusive derjeniger die mit dem Einsatz von Code- Multiplex-Vielfachzugriffs drahtlosen Kommunikationssystemen (code division multiple access (CDMA) wireless communications systems) zugeordnet sind. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass diese Protokolle, Systeme und Technologien nicht notwendig sind, um die vorliegende Erfindung einzusetzen und weiterhin, dass die vorliegende Erfindung in einer Vielzahl von Netzwerkumgebungen, so wie anderen drahtlosen Kommunikationsumgebungen inklusive Satelliten gestützter Telekommunikationssysteme, anwendbar ist. Verschiedene andere bekannte Systeme werden in Blockform beschrieben. Dies wird getan, um eine unnötige Verschleierung der Offenbarung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
Fig. 1 ist ein perspektivisches Blockdiagramm eines digitalen drahtlosen zellularen Telefonsystems, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert ist. Die Teilnehmereinheiten 100(A)-(C) bilden mit den Transceivern 102(A)-(C) einer Basistransceiverstation über digital modulierte Funkfrequenz (radio frequency = RF) Signale eine Schnittstelle. Jede Schnittstelle bzw. Interface besteht aus einer Vorwärtsverbindung und einer rückwärtigen Verbindung. Die Vorwärtsverbindung trägt Daten von einem Transceiver 102 einer Basistransceiverstation zu einer Teilnehmereinheit 100 und die rückwärtige Verbindung von einer Teilnehmereinheit 100 zu einer Basistransceiverstation 102 auf. Die Basistransceiverstationen bzw. die Basisstationstransceiver 102(A)-(C) sind mit einem Basisstationscontroller (BSC) 104 (MTSO in Fig. 1, 2 und 4) über bodengestützte Kabelverbindungen gekoppelt; andere Verfahren zur Koppelung von Basistransceiverstationen 102 an BSC (MTSO) 104 sind jedoch ebenfalls bekannt, inklusive Mikrowellenverbindungen. BSC (MTSO) 104 wiederum bilden eine Schnittstelle zu dem standardbasierten öffentlichen Fernsprechwählnetz (public switched telephone network = PSTN) 106 was das herkömmliche Verfahren zum Vorsehen von einem lokalen Telefonservice ist. Versorgungsgebiete 108(A)-(C) werden jeweiligen Basistransceiverstationen 102(A)-(C) zugeordnet.
Während des Betriebs bilden die Teilnehmereinheiten 100 mit unterschiedlicher Anzahl von Basistransceiverstationen 102 Schnittstellen, und zwar über RF-Signale in Abhängigkeit von der Position einer bestimmten Teilnehmereinheit relativ zu den Versorgungsgebieten 108. Wenn die Teilnehmereinheit 100(A) zum Beispiel an eine innerhalb des Versorgungsgebiets 108(C) positioniert ist, bildet es nur mit der Basistransceiverstation 102(C) ein Interface bzw. eine Schnittstelle. Alternativ liegt die Teilnehmereinheit 100(B) innerhalb der Versorgungsgebiete 108(A) und 108(B) und bildet daher mit beiden Basistransceiverstationen 102(A) und (B) eine Schnittstelle. Ähnlich liegt Teilnehmereinheit 100(C) innerhalb von drei Versorgungsgebieten 108(A), (B) und (C) und bildet daher mit den Basistransceiverstationen 102(A), (B) und (C) eine Schnittstelle. Eine Teilnehmereinheit 100 in Kommunikation mit mehr als einer Basistransceiverstation 102, wie es für die Teilnehmereinheiten 100(B) und (C) der Fall ist, befindet sich im sogenannten "Soft hand-off" bzw. gleitenden Übergabe.
Während sich jede Teilnehmereinheit 100 in der Position verändert, verändert sich die Anzahl der Basistransceiverstatione, mit denen sie eine Schnittstelle bilden, und zwar gemäß den Versorgungsgebieten 108 innerhalb derer sie sich befindet. Hysterese-Effekte können jedoch bewirken, dass eine Teilnehmereinheit 100 weiterhin eine Schnittstelle mit einer bestimmten Basistransceiverstation 102 bildet, während sie sich aus dem zugeordneten Abdeckungsgebiet bzw. Versorgungsgebiet 108 bewegt, und zwar für einen bestimmten Zeitbetrag lang. Außerdem ist zu verstehen, dass die Abdeckungsgebiete 108 nicht festgelegte Regionen sind und ihre Größe und Form in Abhängigkeit der Anzahl von Teilnehmereinheiten 100, die sich innerhalb eines bestimmten Gebiets befinden, und der Anzahl und Nähe von benachbarten Basistransceiverstationen, sowie anderen geographischen und Umgebungsbedingungen variiert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jede Teilnehmereinheit 100 darauf beschränkt zu jedem gegebenen Zeitpunkt mit sechs (6) Basistransceiverstationen 108 eine Schnittstelle zu bilden; eine andere Anzahl von Schnittstellen ist jedoch auch im Rahmen des Betriebes der Erfindung vorstellbar.
Weiterhin bezugnehmend auf die Fig. 1 führen die Teilnehmereinheiten 100 eine umfangsreiche Datenverarbeitung aus, um Sprache und andere Audioinformationen an die Basistransceiverstation 102 über die rückwärtige Verbindung, d.h. die Verbindung von der Teilnehmereinheit 100 zu den Basistransceiverstationen 102, zu senden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Audioinformation in die Teilnehmereinheit 100 über ein Mikrophon eingegeben, und wird digital mit einer 8 kHz Abtastrate formatiert, wobei jede Abtastung bzw. jedes Sampel acht Datenbits erzeugt. Die resultierende Information wird in 20 Millisekunden-Segmente, die als "Rahmen" bezeichnet werden, organisiert, wobei jeder Rahmen 1280 Datenbits entsprechend 160 Sampeln enthält. Jeder Rahmen wird mit variabler Rate vocodiert, um die Datenmenge, die für die Speicherung und Übertragung nötig ist, zu reduzieren. Es gibt vier Raten, mit denen die Rahmen vocodiert werden, wobei die höchste Rate eingesetzt wird, wenn die Menge an Audioinformationen, die während des 20 Millisekunden-Zeitsegments, das dem Rahmen zugeordnet ist, erzeugt wird über einen bestimmten Pegel bzw. Level liegt, und wobei die niedrigeren Raten bzw. Geschwindigkeiten eingesetzt werden, wenn weniger Information vorliegt. Die vier Raten werden im allgemeinen als "Vollrate", "Halbrate", "Viertelrate", bzw. "Achtelrate" bezeichnet, da in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeder Rahmen halb so viel Daten wie die nächste beinhaltet, und daher Daten mit der Hälfte der Rate gesendet werden. Die tatsächliche Datenrate kann gemäß den Anforderungen der Anwendung variieren; die Vollratenrahmen von 8,6 kbits/sec sowie 13 kbits/sec sind jedoch auf dem Fachgebiet bekannt.
Nachdem ein Rahmen vocodiert ist, wird qualitätsanzeigende Information, die im allgemeinen die Form von CRC-Daten hat, an den Rahmen angehängt. In einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden CRC-Daten nur an die Voll- und Halbratenrahmen angehängt. In anderen Ausführungsbeispielen werden CRC-Daten an Rahmen mit jeder Datenrate angehängt. Die tatsächliche Datenrate eines Vollratenrahmens und der Pegel bezüglich der benötigten Datenlieferungsgenauigkeit bestimmt die geeignete Art und Menge von qualitätsanzeigender Information. Nachdem die qualitätsanzeigende Information an den Rahmen, wie oben beschrieben, angehängt ist, werden ebenso acht Schluss- bzw. Tailbits, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel alle Nullen sind, an jeden Rahmen unabhängig von der Rahmenrate angehängt. Rahmen können ebenso Nicht-Audiodigitalinformationen tragen, wie zum Beispiel von einer Teilnehmereinheit gekoppelt an ein Computersystem 100. Für Nicht-Audioinformationen wird der Schritt des Vocodierens ausgelassen und die digitale Information wird einfach in Rahmen, die speziell markiert sind, platziert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel können Vollratenrahmen, die speziell markiert sind, ebenso eine Kombination von vocodierten Daten und digitalen Daten enthalten.
Eine Viterbi-Faltungscodierung wird auf jedem variablen Ratenrahmen ausgeführt, unabhängig davon, ob er vocodierte Daten, Digitaldaten oder eine Kombination hiervon beinhaltet. Für Übertragungen auf der rückwärtigen Verbindung ist die Rate der Faltungscodierung (convolutional encoding) 1/3, was drei Codesymbole für jedes Datenbit ergibt. Die Schlussbits liefern eine Unabhängigkeit zwischen den Rahmen zum Zwecke des Faltungscodierens, da solche Codierung die Codesymbole, die gegenwärtig erzeugt werden, abhängig macht von dem Zustand der zuvor erzeugten Daten. Nach Faltungscodierung werden Daten in den Rahmen mit niedrigeren Raten dupliziert, um ausreichend Daten zu erzeugen, um eine gesamte 20-Millisekunden-Zeitspanne zu füllen. Ein Viertelratenrahmen wird zum Beispiel viermal dupliziert bzw. verdoppelt. Jeder Rahmen wird dann blockweise interleaved bzw. verschachtelt, um Anfälligkeit zu Fade- bzw. Auslöschungsbedingungen zu reduzieren. Wenn die Daten schlussendlich gesendet werden, werden die Rahmen auf pseudostatistische Weise gegated bzw. geschaltet, so dass nur ein Datenbeispiel (instance of the data) gesendet wird.
Sobald der Rahmen der rückwärtigen Verbindung blockweise interleaved wurde, wird dieser 64-wertig orthogonal moduliert. Dies bedeutet, dass eins aus vierundsechzig möglichen orthogonalen Modulationssymbolen, wobei jedes Symbol aus vierundsechzig Modulationschips besteht, für jede sechs Codesymbole übersendet wird. Die vierundsechzig orthogonalen Modulationssymbole werden als "Walsh-Symbole" bezeichnet, und jeder Chip innerhalb des Walsh-Symbols wird als "Walsh-Chip" bezeichnet. Die Walsh-Symbole werden dann direktsequenzbandspreizmoduliert (direct sequence spread spectrum modulated) mittels eines pseudostatistischen (pseudo random = PN) "Langcodes", der für jede Teilnehmereinheit 100 einzigartig ist, und zwar mit einem Verhältnis von 4 Langcodechips für jeden Walsh Chip. Der Langcode für jede Teilnehmereinheit 100 ist jeder Basistransceiverstation 102 bekannt. Die mittels des Langcodes gespreizten bzw. gefächerten Daten werden dann wiederum in Quadraturform mittels zwei 2¹&sup5; Bit pseudostatistischen Codes, auf die als der I-Code und der Q-Code Bezug genommen wird, gespreizt und auf einen vorbestimmten RF-Frequenzbereich hochkonvertiert für die Übertragung zur Basistransceiverstation 102 über die Schnittstelle der rückwärtigen Verbindung. Die I- und Q-Codes sind dieselben für die Signale der rückwärtigen Verbindung von jedem Teilnehmersystem 100.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Basistransceiverstationstransceivers 102 (Fig. 1), konfiguriert gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die RF-Verarbeitungseinheit 200 ist an das Antennensystem 202 und das digitale Verarbeitungssystem 204 gekoppelt. Das digitale Verarbeitungssystem 204 ist gekoppelt an das Paketkonsolidierungssystem 208 (packet consolidation system) und beinhaltet einen Satz von Kanalverarbeitungssystemen 206 (1)-(N). Das Paketkonsolidierungssystem 208 ist gekoppelt an BSC(MTSO) 104, das an das PSTN-Telefonnetzwerk 106 (beide Fig. 1) gekoppelt ist. Kanalverarbeitungssystem 206(1) wird im größeren Detail dargestellt und beinhaltet das Demodulationssystem 210, Deinterleaver 212, Decoder 214 und Kanalmikroprozessor 216, die alle über Kanalbus 218 zusammengekoppelt sind und alle anderen Kanalverarbeitungssysteme 206(2)-(N) ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ähnlich konfiguriert. Während jedes Kanalverarbeitungssystem 206 dargestellt ist als ob es nur ein einzelnes Demodulatorsystem 210, Deinterleaver 212, und Decoder 214 hat, können andere Ausführungsbeispiele der Erfindung mehrfache Ausführungen dieser Systeme gekoppelt an Kanalbus 218 haben, die jede ein Signal der rückwärtigen Verbindung verarbeiten und sich Kanalmikroprozessor 216 teilen.
Während des Betriebes empfängt jede Basistransceiverstation 102 einen Satz von rückwärtigen Verbindungssignalen von dem Satz von aktiven Teilnehmereinheiten 100, die sich innerhalb des zugewiesenen Abdeckungsgebiets 108 (Fig. 1) befinden, und zwar über Antennensystem 202. Der Satz von rückwärtigen Verbindungssignalen wird herunterkonvertiert und durch RF- Verarbeitungseinheit 200 digitalisiert und an das digitale Verarbeitungssystem 204 weitergegeben. Innerhalb des digitalen Verarbeitungssystems 204, werden die digitalisierten Signale an jedes der Kanalverarbeitungssysteme 206 geliefert, das eine Untergruppe bzw. einen Untersatz des Signals der rückwärtigen Verbindung isoliert, das einer bestimmten Teilnehmereinheit 100 ( Fig. 1) zugeordnet ist und führt eine ausreichende Signalverarbeitung aus, um eine beste Schätzung der Originaldatenrahmen erzeugt durch die Originalteilnehmereinheit 100 zu erzeugen.
In einer beispielhaften Signalverarbeitung der rückwärtigen Verbindung, ausgeführt innerhalb des Kanalverarbeitungssystems 206(1), demoduliert das Demodulationssystem 210 Samples bzw. Abtastungen von dem gesamten Satz von rückwärtigen Verbindungssignalen mittels der gemeinsamen I und Q Codezeitoffsets für die erwartete Ankunft des Signals, das über einen Zeiterfassungsmechanismus bestimmt wird. Die resultierenden Daten werden dann weitergehend demoduliert mittels des pseudostatistischen Langcodes, der einer bestimmten Teilnehmereinheit 100 entspricht. Der Einsatz des Zeitoffsets während der I und Q-Demodulation, und die Demodulation mit einem bestimmten pseudostatistischen Langcode isoliert die Information, erzeugt durch eine einzelne Teilnehmereinheit 100, von den anderen Teilnehmereinheiten 100. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden mehrere Beispiele der Signale für eine bestimmte Teilnehmereinheit 100, was als Vielwegsignale bezeichnet wird, demoduliert, wobei diese mehrfachen Beispiele aufgrund von Reflexionen der rückwärtigen Verbindungs-RF-Signale und anderen natürlichen Signalphänomenen erzeugt werden. Sobald ein bestimmtes Beispiel des Signals demoduliert wurde, wird eine schnelle Hadamard-Transformation ausgeführt, um einen Satz von geschätzten Daten zu erzeugen, wobei der Satz von geschätzten Daten die Wahrscheinlichkeit des Übersendens eines bestimmten Walsh-Symbols anzeigt. Die geschätzten Daten von jedem Beispiel des empfangenen Signals wird summiert, und die summierten geschätzten Daten werden eingesetzt, um eine Schätzung bzw. besten Vorschlag für den Satz von gesendeten sechs Codesymbolen zu bestimmen.
Die sechs Codesymbole werden dann an den Deinterleaver 212 weitergegeben, der die Daten akkumuliert und deinterleaved. Die deinterleavten Daten werden über eine direkt Verbindung zu dem Decoder 214 weitergegeben, der die deinterleavten Daten mit jeder der möglichen Datenraten, was in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vier sind, d.h. Vollrate, Halbrate, Viertelrate und Achtelrate, faltungsmäßig (convolutionally) decodiert und erfolgsanzeigende Daten berechnet, die an den Kanalmikroprozessor 216 weitergegeben werden. Die Art und Weise der Erfolgsanzeige hängt von dem Typ und Menge an qualitätsanzeigender Information, die mit jedem Rahmen übertragen wird, ab. Im allgemeinen wird, wenn ein bestimmter Rahmen mit CRC-Daten übersendet wurde, nimmt die erfolgsanzeigende Information die Form eines CRC- Erfolgsanzeigebits an. Wenn der Rahmen ohne CRC-Daten gesendet wurde, wird die erfolgsanzeigende Information die Form eines Yamamoto-Erfolgsbits annehmen.
Die Berechnung eines CRC erfolgsanzeigenden Bits und eines Yamamoto- Erfolgsbits auf dem selben Rahmen können ebenso ausgeführt werden, obwohl solch eine Berechnung im allgemeinen nicht bevorzugt wird, da das CRC-Erfolgsanzeigebit mit größerer Wahrscheinlichkeit akkurat bzw. genau ist. Zusätzlicherweise wird eine Wiederholungscodierungssignalfehlerrate (signal error rate = SER) für Rahmen mit jeder Rate berechnet, und zwar durch wiederholtes Codieren der decodierten Daten und Vergleichen der Ergebnisse mit den Daten, wie sie ursprünglich empfangen wurden. Kanalmikroprozessor 216 bestimmt die wahrscheinlichste Datenrate des Rahmens basierend auf der erfolgsanzeigenden Information und wählt den entsprechenden Satz von demodulierten Daten, wobei jegliche CRC erfolgsanzeigende Information am stärksten berücksichtigt wird, jegliche Yamamoto-Metrikinformation die nächsthöhere Berücksichtigung erfährt, und die SER-Information am wenigsten stark berücksichtigt wird. Ein Beispiel für solch eine Verarbeitung wird im Detail in der WO-A-95/01032 beschrieben.
Der Kanalmikroprozessor 216 erzeugt dann ein Datenpaket, das die Datenrahmen ausgewählt auf der Basis der Erfolgsanzeigenden Information, einer Rahmenqualitätsmetrik (frame quality metric = FQM), eine Adresse und einen Zeitstempel beinhaltet. Die Adresse ist ein Wert, der es dem Paket ermöglicht, zu dem geeigneten Ziel dirigiert zu werden, und der Zeitenstempel zeigt die Zeit an, wann das Paket verarbeitet wurde. Die FQM beinhaltet die erfolgsanzeigende Information, die dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist, und zwar arrangiert auf eine vorbestimmte Art und Weise. Im allgemeinen wird ein CRC-Erfolgsbit, zugeordnet zu dem ausgewählten Rahmen, wenn solch ein CRC-Erfolgsbit existiert, an die signifikanteste Stelle innerhalb der FQM platziert, ein Yamamoto erfolgsanzeigendes Bit, das dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist, wenn solch ein Yamamoto erfolgsanzeigendes Bit existiert, wird an einem Ort innerhalb der FQM platziert, der eine mittlere Priorität hat, und der SER-Wert, der dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist, wird von dem größten binären Wert mit derselben Anzahl von Bits, die eingesetzt werden, um die SER zu repräsentieren, abgezogen und das Ergebnis wird an dem am wenigsten signifikanten Ort innerhalb der FQM platziert. Für ein acht Bit SER ist der Hex-Wert 0xFF und für ein sieben Bit SER 0x7F. In Ausführungsbeispielen der Erfindung, in welchen CRC-Erfolgsanzeigebits und Yamamoto-Metrikerfolgbits für einige Ratenrahmen, aber nicht alle, berechnet werden, wird im allgemeinen eine Null an dem Ort platziert, der für den bestimmten Typ von erfolgsanzeigender Information reserviert ist, wenn sie für einen gegebenen Rahmen nicht zur Verfügung steht. In Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nicht den Einsatz einer Yamamoto-Metrik implementieren, wird in der FQM keine Position ein Yamamoto-Erfolgsanzeigebit reserviert.
Die Datenpakete von jedem digitalen Verarbeitungssystem 206 werden an das Paketkonsolidierungssystem 208 weitergegeben, das wiederum die Pakete zu dem BSC (MTOS) 104 der Fig. 1 über eine Telekommunikationsleitung, wie zum Beispiel eine T1 oder E1-Verbindnug, die beide auf dem Fachgebiet bekannt sind, sendet. Da jede Basistransceiverstation 102 der Fig. 1 die oben beschriebene rückwärtige Verbindungssignalverarbeitung ausführt, werden mehrere Beispiele der Daten, gesendet in einem Paket durch BSC (MTSO) 104 empfangen, wenn die zugeordnete Teilnehmereinheit 100 sich im Soft-Handoff befindet.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Datenfluss gemäß der Verarbeitung eines Rahmens innerhalb eines gegebenen Kanalverarbeitungssystems 206 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Yamamoto erfolgsanzeigende Bits 302(4)-(1), serielle Fehlerrateninformation 303(4)-(1) und CRC erfolgsanzeigende Bits 304(4)-(1), die der Voll-, Halb-, Viertel-, bzw. Achtelratendecodierungen zugeordnet sind, werden durch Kanalmikroprozessor 216 empfangen. In alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung könnten Yamamoto-Erfolgsinformation und CRC-Erfolgsanzeige nur für einige der Decodierungsraten berechnet werden, und in weiteren anderen Ausführungsbeispielen könnte der Einsatz von Yamamoto-Erfolgsinformation komplett weggelassen werden, und daher würden sie nicht an Kanalmikroprozessor 216, wie dargestellt, geliefert werden. Ansprechend auf diese Information, wählt Kanalmikroprozessor 216 ausgewählte Datenrahmen 300 und erzeugt Paket 305. Das Paket 305 beinhaltet den ausgewählten Rahmen 300, Rahmeninformation 306, Rahmenqualitätsmetrik 308, Adresse 312 und Zeitstempel 310. Der Zeitstempel 310 ist bevorzugterweise eine zwei Bit Zahl die zyklisch wiederholt wird, um es einem bestimmten Rahmen zu ermöglichen, von den vorhergehenden und folgenden Rahmen unterschieden zu werden. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist FQM 308 das CRC erfolgsanzeigende Bit 304, das dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist, das Yamamoto erfolgsanzeigende Bit 302, das dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist, und die SER erfolgsanzeigende Information, die dem ausgewählten Rahmen zugeordnet ist und von dem Wert 0xFF subtrahiert wird und in der Position 307 platziert ist, auf. Wenn keine CRC oder Yamamoto erfolgsanzeigende Information gemäß dem ausgewählten Rahmen 300 vorliegt, wird ein Wert, eine Null, innerhalb der FQM 308 eingefügt, wenn nicht der Einsatz der Yamamoto-Metrik komplett weggelassen wird, in welchem Fall keine Position innerhalb der FQM 308 benutzt wird und daher kein Wert eingefügt wird, wobei FQM 308 lediglich aus CRC 304 und 0xFF minus SER in der Position 307 besteht. Eine FQM 308 die lediglich aus einem CRC-Wert besteht, ist ebenfalls vorstellbar. Paket 305 wird dann zu BSC (MTSO) 104 der Fig. 1 gesendet.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm der BSC (MTSO) 104 (Fig. 1) wie sie gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. Ein CDMA-Zwischenverbindungssubsystem (CDMA interconnect subsystem = CIS) 400 ist mit einem Anrufsteuerprozessor (call control processor = CCP) 402 und einer Selektorelementbank 404 gekoppelt. Ein Serviceoptionssystem 406 ist zwischen dem Selektorelementsystem 404 und PSTN-Interface 408, das das Interface mit PSTN 106 der Fig. 1 liefert, gekoppelt. CCP 402 ist mit PSTN-Interface 408 gekoppelt. Während verschiedene andere bekannte Systeme in der BSC (MTSO) 104 eingebaut sind, werden diese Systeme in der Beschreibung ausgelassen, da sie nicht besonders relevant für die vorliegende Erfindung sind. Zudem ist zu erwähnen, dass während die Systeme, die die BSC(MTSO) 104 bilden auf eine Weise dargestellt sind, die nahelegt, dass sie an demselben Ort sind, könnten sie an verschiedenen entfernten Positionen angeordnet sein und zusammen über Hochgeschwindigkeitsverbindungen, wie im Fachgebiet bekannt, zusammengekoppelt sein.
Der Betrieb der BSC(MTSO) 104 wird durch CCP 402 gesteuert. Für einen Anruf, der eine Teilnehmereinheit 100 beinhaltet, baut CCP 402 eine Selektorelementressource bzw. -betriebsmittel innerhalb des Selektorelementsystems 404 auf, um die Information erzeugt durch den Anruf, zu verarbeiten und instruiert CIS 400 die Pakete, die dem Anruf zugeordnet sind, zu dieser Selektorelementressource zu lenken. Das Serviceoptionssystem 406 ist ebenfalls durch CCP 402 konfiguriert, um verschiedene Typen von Anrufverarbeitungsservices vorzusehen, wie zum Beispiel Vocoding und Devocoding, sowie andere Signalverarbeitungen. PSTN-Interface 408 liefert ein Standard-Interface zu dem Serviceoptionssystem 406, so dass es mit verschiedenen Typen von PSTN-Interfacen, inklusive T1 und E1-Verbindungen, wie es im Fachgebiet bekannt ist, inter agieren kann. Zusätzlich kann PSTN-Interface 408 verschiedene Typen bzw. Arten von ergänzenden Telekommunikationsservicen vorsehen, wie zum Beispiel Anrufwarten, Anrufweiterleitung und Konferenzanrufe.
Pakete 305 (Fig. 3) und die ausgewählten Rahmen 300, die darin enthalten sind, werden durch Basistransceiverstationen 102 (Fig. 1) und CIS 400 zu der geeigneten Selektorelementressource innerhalb des Selektorelementsystems 404 gesendet mittels Adresse 312 (Fig. 3), die ebenfalls in dem Paket 305 enthalten ist. Die Selektorelementressource überwacht den Status des Telefonanrufes und nimmt verschiedene Aktionen wahr, in Abhängigkeit davon, ob der Anruf in einer Soft-Handoff-Situation ist. Wenn die Teilnehmereinheit 100 sich innerhalb eines einzelnen Abdeckungsgebiets 108 (Fig. 1) befindet, wird sich der zugeordnete Telefonanruf nicht in einem Soft-Handoff- Zustand befinden. Daraufhin ansprechend wird die Selektorelementressource erwarten, dass sie ein einzelnes Beispiel von jedem Rahmen der rückwärtigen Verbindung, erzeugt durch die Teilnehmereinheit 100, empfängt und daher ein einzelnes Paket 305. Da nur ein Paket erwartet wird, wird die Selektorelementressource den Rahmen 300, der dem Paket 305 zugeordnet ist, sofort an das geeignete nächste Ziel nach Empfang des Pakets 305 weiterleiten. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das geeignete nächste Ziel das Serviceoptionssystem 406 zu Zwecken der weiteren Signalverarbeitung, und zwar, wenn der Telefonanruf mit einem PSTN-Telefon getätigt wurde, oder zurück zu CIS 400, wenn der Telefonanruf mit einer anderen Teilnehmereinheit 100 getätigt wurde. Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung können zusätzliche oder alternative Leitwege bzw. Schaltwegschemata vorsehen.
Wenn die Teilnehmereinheit 100, die dem Telefonanruf zugeordnet ist, sich in einer Soft-Handoff-Situation befindet, und daher mehrere Schnittstellen bzw. Interfaces auf der rückwärtigen Verbindung mit mehreren Basistransceiverstationen 102 bildet, wird die Selektorelementressource erwarten, mehrere Pakte 305 zu empfangen, und daher mehrere Beispiele für jeden ausgewählten Rahmen 300, und zwar über CIS 400. Nach Empfang des ersten ankommenden Pakets 305 wird die Selektorelementressource eine vorbestimmte Zeitperiode lang auf zusätzliche erwartete Pakete 305 und deren Ankunft warten. Wenn alle erwarteten Pakete 305 ankommen, wird die Selektorelementressource bestimmen, welches Paket 305 die Rahmenqualitätsmetrik 308 mit dem höchsten Wert hat. Basierend auf dieser Bestimmung wird die Selektorelementressource damit fortfahren den Rahmen zu verarbeiten, der die Rahmenqualitätsmetrik mit dem höchsten Wert hat. Die anderen Rahmen werden verworfen.
Wenn die Gesamtanzahl der Pakete 305, die innerhalb der vorbestimmen Zeitperiode ankommen, geringer ist als die erwartete Anzahl von Paketen, bestimmt die Selektorelementressource das Paket mit der größten zugeordneten Rahmenqualitätsmetrik 308 aus den empfangenen. Wenn nur ein einzelnes Paket 305 empfangen wird, dann wird der Rahmen 300, der dem Paket 305 zugeordnet ist, ausgewählt. Wenn keine Rahmen ankommen, erzeugt die Selektorelementressource einen Löschungsrahmen (erasure frame) und gibt diesen weiter. Dieser Auswahlprozess wird ausgeführt wann immer mehrere Beispiele desselben Rahmens 300 empfangen werden, wodurch ein einzelner Datenstrom erzeugt wird, der den besten Rahmen 300 aus dem Satz von Rahmen enthält der von den mehreren Schnittstellen der rückwärtigen Verbindung, in welchen sich die Teilnehmereinheit 100 im Soft-Handoff befindet, erzeugt wird. Der Zeitstempel 310 (Fig. 3) wird durch die Selektorelementressource dafür eingesetzt sicherzustellen, dass Rahmen, die demselben Satz von Daten zugeordnet sind, verglichen werden.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das die Verarbeitung von zwei Paketströmen von einer drahtlosen Teilnehmereinheit 100, die sich im Soft-Handoff befindet, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Paketstrom A weist Pakte A(1)-(3) auf, die wiederum Rahmen F(A)(1)-(3) und zugeordnete Rahmenqualitätsmetriken (FQM)M(A)(1)-(3) aufweist. Der Datenstrom B wiederum weist Paketrahmen F(B)(1)-(3) und zugeordnete FQMs M(B)(1)-(3) auf. Die Adress- und Zeitstempelinformation wird zur Vereinfachung der Zeichnungen nicht dargestellt. Die Selektorelementressource 500 empfängt Datenstrom A und Datenstrom B und erzeugt Ausgabedatenstrom C basierend auf FQMs M(A)(1)-(3) und M(B)(1)-(3). In der dargestellten beispielhaften Verarbeitung, weist Ausgabedatenstrom C Rahmen F(A)(1) von Datenstrom A gefolgt von Rahmen F(B)(2) aus Datenstrom B, gefolgt von Rahmen F(A)(3) von Datenstrom A auf. Dies entspricht der Tatsache, dass FQM M(A)(1) einen größeren Wert als FQM M(B)(1) hat, sowie FQM M(B)(2) einen höheren Wert als FQM M(A)(2) hat und FQM M(A)(3) einen höheren Wert als FQM M(B)(3) hat. Somit wird ein einzelner Datenstrom aus mehreren Datenströmen erzeugt, und zwar basierend auf der Rahmenauswahl, durchgeführt gemäß der zugeordneten Rahmenqualitätsmetrikwerte.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm der Selektorelementbank 404 und des Serviceoptionselements 406 der Fig. 2, konfiguriert zusammen mit verschiedenen Interfacesystemen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Selektorelementsystemcontroller 600 ist an den Verkehrsbus 602 und an den CIS 400 der Fig. 4 gekoppelt. Verkehrsbus 602 ist an Adressfilter 604 und ein gemeinsames Selektorinterface 606 gekoppelt. Das Selektorelementsystem 404 ist gekoppelt an den Adressfilter 604 über den peripheren Bus 608 und weist Mikroprozessor 610, Read-Only-Memory (ROM) 612 und Speicher 614 auf. Das Serviceoptionssystem 406 ist ebenfalls an den peripheren Bus 608 gekoppelt und weist ST-Bus-Interface 626 und digitale Signalverarbeitungsbank 622 (digital signal processor = DSP) auf. Das ST-Bus-Interface 626 ist an das gemeinsame Selektorinterface 606 gekoppelt. Während nur ein Beispiel des Selektorelementsystems 404 und des Serviceoptionssystems 406 gezeigt ist, werden in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mehrere Beispiele bzw. Ausführungen dieses Systems an den Verkehrsbus 602 gekoppelt. Zusätzlich weist Verkehrsbus 602 einen Sende- und Empfangskanal auf, die nicht dargestellt sind, um die Zeichnungen zu vereinfachen.
Während des Betriebs, werden Konfigurierungsbefehle von CCP 402 über Selektorelementsteuersystem 600, Verkehrsbus 602, Adressfilter 604 und Peripherbus 608 an den Mikroprozessor 610 weitergegeben. Mikroprozessor 610 ansprechend darauf konfiguriert sich selbst und Speicher 614, um eine Selektorelementressource zu erzeugen, die dem bestimmten Telefonanruf zugewiesen wird. Diese Konfiguration wird mittels Softwareinstruktionen, repräsentiert durch elektrische Ladung innerhalb von ROM 612 durchgeführt, sowie mittels anderer Instruktionen, die von anderen Quellen innerhalb der BSC (MTSO) 104 geliefert werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht Speicher 614 aus einem halbleiterbasierenden Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory = RAM) inklusive eines statischen RAMs, obwohl andere Speichertypen ebenfalls einsetzbar sind. Wenn Pakete 305 (Fig. 3), die dem Telefonanruf zugeordnet sind, empfangen werden, werden sie über Adressfilter 604 zu Mikroprozessor 610 gelenkt. Wenn zwei Pakete 305 mit einem Beispiel für den selben Rahmen, was durch den Zeitstempel 310 (Fig. 3) angezeigt wird, empfangen werden, werden die Rahmenqualitätsmetriken 308, die in jedem Paket enthalten sind, durch die Selektorelementressource verglichen und der Rahmen, dem die größte Rahmenqualitätsmetrik zugeordnet ist, wird für die weitere Verarbeitung ausgewählt.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Weiterverarbeitung zur Folge, dass die Rahmen an die DSP-Bank 622 gegeben werden zum Devocodieren, wenn der Rahmen vocodierte Daten enthält und der angefragte Anruf wird zu einem kabelbasierten Telefon gelenkt. Wenn der Rahmen digitale Daten enthält, wird er direkt zu dem ST-Bus-Interface 626 gegeben. Nach dem Devocodieren durch DSP-Bank 622 werden die devocodierten Daten ebenfalls an das ST-Bus-Interface 626 gegeben, das die Daten über die gemeinsame Selektorkarte 606 in das PSTN-Interface 408 einführt. Wenn der Telefonanruf zu einer anderen drahtlosen Teilnehmereinheit gelenkt wird, die ein Teil des zellularen Telefonsystems, gesteuert durch BSC (MTSO) 104 und gezeigt in der Fig. 4 ist, wird der Rahmen, der für die weitere Verarbeitung ausgewählt ist, zurück zu CIS 400 über peripheren Bus 608, Adressfilter 604 und Selektorbanksteuersystem 600 gelenkt. Die Daten werden in diesem Fall nicht devocodiert, da die empfangene drahtlose Teilnehmreinheit in der Lage ist, die vocodierten Daten zu verarbeiten. DSP-Bank 622 enthält mehrere digitale Signalprozessoren, sowie einen geringen Betrag von lokalem Speicher zum Speichern der eingehenden Daten.
Der Einsatz des oben beschriebenen Systems und Verfahrens, um Daten zu senden, erhöht die Wahrscheinlichkeit der genauen Übertragung von Daten. Dies ist der Fall, da das beschriebene System und Verfahren den Einsatz von einer Rahmenqualitätsmetrik integriert, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein übertragener Rahmen, der ohne Fehler oder mit der geringsten Anzahl von Fehlern übertragen wird, aus einem Satz von Rahmen, die geliefert werden, ausgewählt wird, um einen abschließenden Datenstrom zu erzeugen. Zusätzlich erlaubt das oben beschriebene Verfahren und System eine effiziente Übertragung und Verarbeitung dieser Daten innerhalb eines drahtlosen Telekommunikationssystems. Dies ist der Fall, da jedes empfangene Funkfrequenzsignal der rückwärtigen Verbindung digital innerhalb jeder Basisstation 102 verarbeitet wird, um einen einzelnen vocodierten Datenstrom zu erzeugen, und zwar vor der Übertragung zur BSC (MTSO) 104 über die "teuren" T1 und E1 Verbindungen, wobei für die Auswahl die zugeordnete FQM 308 eingesetzt wird, wodurch Telekommunikationsressourcen eingespart werden.
Die Konfiguration der Rahmenqualitätsmetrik, wie sie oben beschrieben ist, ermöglicht weiterhin, die Übertragung von Daten, wobei die CRC- Erfolgsanzeige an die signifikanteste Position, d.h. die höchsten Ordnungsbits des binären Werts, der die Rahmenqualitätsmetrik ist, gelegt ist, wodurch sichergestellt wird, dass die Rahmen mit Daten, die ordnungsgemäß mit dem zugeordneten CRC-Wert übereinstimmen, gewählt werden, anstelle von Rahmen, bei denen dies nicht der Fall ist. Dies umfasst Rahmen, für die ein erfolgreicher Yamamoto-Metrikwert berechnet wird, wenn der Einsatz der Yamamoto-Metrik in dem bestimmten Ausführungsbeispiel der Erfindung eingeschlossen ist. Die Auswahl des Rahmens, der erfolgreich mit dem zugeordneten CRC-Wert übereinstimmt bzw. "checkt" gegenüber einem Rahmen, der erfolgreich eine positive Yamamoto-Metrik erzeugt, ist angebracht, da eine CRC-Überprüfungsumme ein besseres Verfahren zum Detektieren von Übertragungsfehlern ist als die Yamamoto-Metrik. Entsprechend hat die Rahmenqualitätsmetrik jegliche Yamamoto-Metrikerfolgsbits an einer signifikanteren Position innerhalb der Rahmenqualitätsmetrik angeordnet als die SER, wodurch ebenfalls die Wahrscheinlichkeit für die Auswahl des genauesten Rahmens erhöht wird. Dies ist der Fall, da die Yamamoto-Metrik eine bessere Anzeige für die Genauigkeit ist als die SER. Daher wird jedes Mal der Rahmen ausgewählt, der mit größter Wahrscheinlichkeit ohne Fehler übertragen wurde.
Somit wurde ein System und Verfahren zum Zusammenfügen eines Datenstromes aus einem Satz von Datenströmen beschrieben. Es ist offensichtlich, dass verschiedene andere alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung ausgeführt werden könnten. Das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel ist für Demonstrationszwecke vorgesehen und sollte nicht als einschränkend für den Rahmen der Erfindung angesehen werden, wobei der Rahmen in den folgenden Ansprüchen angeführt wird.

Claims

1. Ein Verfahren zum Übertragen von Daten über mehrfache kabellose Verbindungen, das folgende Schritte aufweist:

(a) Erzeugen einer Sequenz von Rahmen (300) aus Daten;

(b) Übertragen der Sequenz von Rahmen (300) aus Daten über die mehrfachen kabellosen Verbindungen;

(c) Empfangen jedes übertragenen Rahmens (300) aus Daten, und

(d) Berechnen eines Qualitätsmaßes bzw. einer Qualitätsmetrik (308) für jeden der empfangenen Rahmen (300) aus Daten;

dadurch gekennzeichnet, daß

(e) der Empfangsschritt (c) das Empfangen mehrfacher Beispiele (instances) der übertragenen Sequenz von Rahmen (300) aus Daten aufweist; und

(f) der Berechnungsschritt (d) das Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele aufweist;

und daß das Verfahren folgende weitere Schritte aufweist:

(g) Codieren eines Zeitstempels (310) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele;

(h) Auswählen nur eines der Rahmen (300) aus Daten, der den gleichen Zeitstempel hat, basierend auf den Qualitätsmaßen (308) für die Rahmen (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel (310) haben; und

(i) Ausgeben der ausgewählten Rahmen (300) aus Daten.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele Schritt (f) aus einem oder mehreren der folgenden Schritte besteht:

Erzeugen von CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304) Erzeugen von Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302); und

Erzeugen von Signalfehlerraten-Datenbits (303).

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele Schritt (f) folgenden Schritt umfaßt:

Zusammensetzen eines kombinierten Qualitätsmaßes (308) durch das Kombinieren der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, mit den Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, und mit den Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele der Schritt des Zusammensetzens eines kombinierten Qualitätsmaßes (305) folgenden Schritt aufweist:

Einführen der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, in den signifikantesten Bitteil eines kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308);

Einführen der Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, in einen Mittelbitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308); und

Einführen der Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden, in den am wenigstens signifikanten Bitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308).

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) folgenden Schritt aufweist:

Codieren der CRC-Prüfsummenbits in zumindest einigen der Rahmen (300) aus Daten.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (h) aus folgendem Schritt besteht:

Auswählen des einen Rahmens (300) aus Daten, der das höchste Qualitätsmaß (308) hat.

7. Ein System zum Übertragen von Daten über mehrfache kabellose Verbindungen, das folgendes aufweist:

(a) Mittel (100) zum Erzeugen einer Sequenz von Rahmen (300) aus Daten;

(b) Mittel (100) zum Übertragen der Sequenz von Rahmen (300) aus Daten über die mehrfachen kabellosen Verbindungen;

(c) Mittel (102; 104) zum Empfangen jedes übertragenen Rahmen (300) aus Daten; und

(d) Mittel (216) zum Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) für jeden der empfangenen Rahmen (300) aus Daten;

dadurch gekennzeichnet, daß

(e) die Empfangsmittel (102; 104) Mittel aufweisen zum Empfangen mehrfacher Beispiele der übertragenen Sequenz von Rahmen (300) aus Daten; und

(f) die Mittel (216) Mittel aufweisen zum Codieren eines Zeitstempels (310) und Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele;

und daß das System weiterhin folgendes aufweist:

(g) Mittel (404; 500; 600) zum Auswählen nur eines der Rahmen (300) aus Daten, der den gleichen Zeitstempel hat, basierend auf den Qualitätsmaßen (308) für die Rahmen (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel (310) haben; und

(h) Mittel (404; 500; 600) zum Ausgeben der ausgewählten Rahmen (300) aus Daten.

8. Das System nach Anspruch 7, wobei die Mittel zum Codieren eines Zeitstempels (310) und Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) eines oder mehrere der folgenden aufweisen:

Mittel zum Erzeugen von CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304);

Mittel zum Erzeugen von Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302); und

Mittel zum Erzeugen von Signalfehlerraten-Datenbits (303).

9. Das System nach Anspruch 8, wobei die Mittel zum Codieren eines Zeitstempels (310) und Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) außerdem folgendes aufweisen:

Mittel (216) zum Zusammensetzen eines kombinierten Qualitätsmaßes durch das Kombinieren der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, mit den Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, und den Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden.

10. Das System nach Anspruch 9, wobei die Mittel zum Codieren eines Zeitstempels (310) und Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) folgendes umfassen:

Mittel zum Einführen der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, in den signifikantesten Bitteil eines kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308);

Mittel zum Einführen der Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden, in einen Mittelbitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308); und

Mittel zum Einführen der Signalfehlerraten-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, in den am wenigstens signifikanten Bitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308).

11. Das System nach Anspruch 7, wobei die Mittel (100) zum Erzeugen einer Sequenz von Rahmen aus Daten folgendes umfassen:

Mittel zum Codieren von CRC-Prüfsummenbits in zumindest einige der Rahmen aus Daten.

12. Das System nach Anspruch 7, wobei die Mittel (404; 500; 600) zum Auswählen folgendes umfassen:

Mittel zum Auswählen des einen Rahmens (300) aus Daten, der das höchste Qualitätsmaß (308) hat.

13. Ein Verfahren zum Empfangen einer Sequenz von Rahmen (300) aus Daten, die über mehrfache Verbindungen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

(a) Empfangen mehrfacher Beispiele der übertragenen Sequenz von Rahmen (300) aus Daten;

(b) Codieren eines Zeitstempels (310) und Berechnen eines Qualitätsmaßes (308) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele;

(c) Auswählen nur eines der Rahmen (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel (310) haben, basierend auf den Qualitätsmaßen (308) für die Rahmen (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel haben; und

(d) Ausgeben der ausgewählten Rahmen (300) aus Daten.

14. Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele Schritt (b) aus einem oder mehreren der folgenden Schritte besteht:

Erzeugen von CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304);

Erzeugen von Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302); und

Erzeugen von Signalfehlerraten-Datenbits (303).

15. Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele Schritt (b) folgenden Schritt umfaßt:

Zusammensetzen eines kombinierten Qualitätsmaßes (308) durch das Kombinieren der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, mit den Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, und den Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden.

16. Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele der Schritt des Zusammensetzens eines kombinierten Qualitätsmaßes (308) folgenden Schritt umfaßt:

Einführen der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, in den signifikantesten Bitteil eines kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308),

Einsetzen der Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, in einen Mittelbitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308); und

Einsetzen der Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden, in den am wenigstens signifikanten Bitteil des kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308).

17. Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei Schritt (e) aus folgendem Schritt besteht:

18. Ein System zum Empfangen einer Sequenz von Rahmen (300) aus Daten, die über mehrfache Verbindungen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das System folgendes aufweist:

einen Empfänger (102; 104), der mehrfache Beispiele der übertragenen Sequenz von Rahmen (300) aus Daten empfängt und einen Zeitstempel (310) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele codiert;

eine Qualitätsmaß-Berechnungseinheit (216), die ein Qualitätsmaß (308) für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele berechnet;

eine Auswähleinheit (404; 500; 600) die nur einen der Rahmen (300) aus Daten auswählt, der den gleichen Zeitstempel (310) hat, basierend auf den Qualitätsmaßen (308) für die Rahmen (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel (310) haben; und

eine Ausgabeeinheit (404; 500; 600), die nur die ausgewählten Rahmen (300) aus Daten ausgibt.

19. Das System nach Anspruch 18, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele die Qualitätsmaß- Berechnungseinheit (216) einen oder mehrere der folgenden berechnet:

CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304);

Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302); und

Signalfehlerraten-Datenbits (303).

20. Das System nach Anspruch 19, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele die Qualitätsmaß- Berechnungseinheit (216) ein kombiniertes Qualitätsmaß (308) zusammensetzt, indem sie die CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, mit den Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, und den Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden, kombiniert.

21. Das System nach Anspruch 20, wobei für jeden der Rahmen (300) aus Daten in jedem der empfangenen Beispiele die Qualitätsmaß- Berechnungseinheit (216) ein kombiniertes Qualitätsmaß (308) zusammensetzt, und zwar durch Einführen der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, in den signifikantesten Bitteil eines kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308);

22. Das System nach Anspruch 18, wobei die Auswähleinheit (404; 500; 600) den einen Rahmen (300) aus Daten auswählt, der das höchste Qualitätsmaß (308) hat.

23. Ein Mobiltelefonsystem, das folgendes aufweist:

ein Mobiltelefon (100), das eine Sequenz von Rahmen (300) aus Daten erzeugt und überträgt, unter der Verwendung von Radiofrequenzsignalen;

eine Vielzahl von Basisstationen (102), von denen jede die Sequenz von Rahmen (300) aus Daten empfängt, wobei sie ein entsprechendes Rahmenqualitätsmaß (308) für jeden der empfangenen Rahmen (300) aus Daten erzeugt und die Sequenz der empfangenen Rahmen (300) aus Daten und die entsprechenden Qualitätsmaße (308) ausgibt; und

eine Basisstationssteuerung (104);

dadurch gekennzeichnet, daß

(i) die Vielzahl von Basisstationen (102) jede einen Zeitstempel (310) für jeden der empfangenen Rahmen (300) aus Daten codiert, und

(ii) die Basisstationssteuerung (104) mehrfache Beispiele der Sequenz von Rahmen (300) aus Daten und die entsprechenden Rahmenqualitätsmaßen (308) von der Vielzahl von Basisstationen (102) empfängt, für jeden empfangenen Rahmen (300) aus Daten, der den gleichen Zeitstempel (310) hat, nur ein Beispiel des Rahmens (300) aus Daten auswählt, basierend auf den Qualitätsmaßen (308) der Beispiele des Rahmens (300) aus Daten, die den gleichen Zeitstempel haben, und nur die ausgewählten Beispiele der Rahmen (300) aus Daten ausgibt.

24. Das Mobiltelefonsystem nach Anspruch 23, wobei jede Basisstation (102) Qualitätsmaße (308) berechnet, indem sie eines oder mehrere der folgenden erzeugt:

CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304);

Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302); und

Signalfehlerraten-Datenbits (303), für jeden Rahmen (300).

25. Das Mobiltelefonsystem nach Anspruch 24, wobei die Basisstationen (102) zusätzlich kombinierte Qualitätsmaße (308) für jeden Rahmen (300) zusammensetzen, durch das Kombinieren der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, mit den Yamamoto-Erfolgsanzeige-Datenbits (302), wenn sie erzeugt werden, und mit den Signalfehlerraten-Datenbits (303), wenn sie erzeugt werden.

26. Das Mobiltelefonsystem nach Anspruch 25, wobei die Basisstationen (102) die kombinierten Qualitätsmaße zusammensetzen durch Einführen der CRC-Erfolgsanzeige-Datenbits (304), wenn sie erzeugt werden, in den signifikantesten Bitteil eines kombinierten Qualitätsmaßdatenfelds (308);

27. Das Mobiltelefonsystem nach Anspruch 23, wobei das Mobiltelefon (100) CRC-Prüfsummenbits in zumindest einige der Rahmen (300) aus Daten codiert.

28. Das Mobiltelefonsystem nach Anspruch 23, wobei die Basisstationssteuerung (104) das Beispiel des Rahmens (300) aus Daten auswählt, das das höchste Qualitätsmaß (308) hat.