DE69914090T2

DE69914090T2 - Codec-betriebsartdecodierung mittels vorwissens

Info

Publication number: DE69914090T2
Application number: DE69914090T
Authority: DE
Inventors: Stefan Bruhn
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2019-08-28
Also published as: KR20010073079A; BR9913293A; US6256487B1; WO2000013363A1; EP1110345A1; CA2341879A1; AU754826B2; CN1325574A; JP3475176B2; CN1153398C; EP1110345B1; KR100437851B1; CA2341879C; ZA200101534B; DE69914090D1; JP2002524917A; AU5892899A; RU2239950C2

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Modenhandhabung auf dem Gebiet von Kommunikationssystemen und, genauer gesagt, ein Bestimmen von Codiermoden in digitalen Kommunikationssystemen, die mehrere Sprach/Vorwärtsfehlerkorrektur-Codierschemen unterstützen.
Die Zunahme an kommerziellen Kommunikationssystemen und insbesondere die explosionsartige Zunahme von zellularen Funktelefonsystemen hat Systementwickler dazu gezwungen, nach Wegen zum Erhöhen einer Systemkapazität zu suchen, ohne eine Kommunikationsqualität unter Verbrauchertoleranzschwellen zu reduzieren. Eine Technik zum Erreichen dieser Aufgaben enthielt ein Ändern von Systemen, bei welchen eine analoge Modulation zum Einprägen von Daten auf eine Trägerwelle verwendet wurde, zu Systemen, bei welchen eine digitale Modulation zum Einprägen der Daten auf Trägerwellen verwendet wurde.
Bei drahtlosen digitalen Kommunikationssystemen spezifizieren standardisierte Luft-Schnittstellen das meiste der Systemparameter, einschließlich eines Sprachcodiertyps (von Sprachcodiertypen), eines Burst-Formats, eines Kommunikationsprotokolls, etc. Beispielsweise hat das europäische Telekommunikations-Standardinstitut (ETSI) einen globalen Systemstandard für Mobilfunkkommunikationen (GSM-Standard) spezifiziert, der einen Zeitvielfachzugriff (TDMA = time division multiple access) zum Kommunizieren von Steuer-, Sprach- und Dateninformationen über physikalische Funkfrequenz-(RF-)Kanäle oder Verbindungen unter Verwendung eines Gauß'schen Minimalphasendifferenz-(GMSK-)Modulationsschemas mit einer Symbolrate von 271 kbps verwendet. In den Verei nigten Staaten hat die Telekommunikations-Industrievereinigung (TIA = Telecommunication Industry Assocation) eine Anzahl von Zwischenstandards veröffentlicht, wie beispielsweise IS-54 und IS-136, die verschiedene Versionen eines digitalen fortentwickelten Mobilfunktelefondienstes (D-AMPS = digital advanced mobile phone service) definieren, nämlich ein TDMA-System, das ein Quadraturphasendifferenz-(DQPSK-)Modulationsschema zum Kommunizieren von Daten über RF-Verbindungen verwendet.
TDMA-Systeme unterteilen die verfügbare Frequenz in einen oder mehrere RF-Kanäle. Die RF-Kanäle sind weiterhin in einer Anzahl von physikalischen Kanälen entsprechend Zeitschlitzen in TDMA-Frames aufgeteilt. Logische Kanäle sind aus einem oder mehreren physikalischen Kanälen gebildet, wo eine Modulation und eine Codierung spezifiziert sind. In diesen Systemen kommunizieren die Mobilfunkstationen mit einer Vielzahl von verteilten Basisstationen durch Senden und Empfangen von Bursts von digitalen Informationen über Aufwärts- und Abwärts-RF-Kanäle.
Die zunehmende Anzahl von Funktelefonen, die heutzutage verwendet werden, hat die Notwendigkeit für mehr Sprach- und Datenkanäle innerhalb von zellularen Telekommunikationssystemen erzeugt. Als Ergebnis sind Basisstationen enger beabstandet worden, wobei sich eine Interferenz zwischen Funktelefonen erhöht, die auf derselben Frequenz in benachbarten oder nahe beabstandeten Zellen arbeiten. Tatsächlich verwenden einige Systeme nun einen Codevielfachzugriff (CDMA) unter Verwendung einer Form einer Spreizspektrumsmodulation, wobei Signale absichtlich dieselbe Zeit und dieselbe Frequenz gemeinsam nutzen. Obwohl digitale Techniken eine größere Anzahl von Nutzkanälen aus einem gegebenen Frequenzspektrum zur Verfügung stellen, bleibt noch eine Notwendigkeit zum Halten einer Interferenz auf akzeptablen Niveau oder, insbesondere, zum Überwachen und Steuern des Verhältnisses der Trägersignalstärke zu einer Interferenz (d. h. ein Träger-zu-Interferenz-(C/I-)Verhältnisses).
Ein weiterer Faktor, der beim Bereitstellen verschiedener Kommunikationsdienste immer wichtiger wird, besteht in der erwünschten/geforderten Anwender-Bitrate für über eine bestimmte Verbindung zu sendende Daten. Beispielsweise entspricht für Sprach- und/oder Datendienste eine Anwender-Bitrate einer Sprachqualität und/oder einem Datendurchsatz, wobei eine höhere Anwender-Bitrate eine bessere Sprachqualität und/oder einen höheren Datendurchsatz erzeugt. Die gesamte Anwender-Bitrate wird durch eine ausgewählte Kombination von Techniken zur Sprachcodierung, Kanalcodierung, Modulation und Betriebsmittelzuteilung bestimmt, wie z. B. für ein TDMA-System, wobei sich diese letztere Technik auf einer Anzahl von zuteilbaren Zeitschlitzen pro Verbindung beziehen kann, und z. B, für ein CDMA-System, wobei sich diese letztere Technik auf die Anzahl von zuteilbaren Codes pro Verbindung beziehen kann.
Techniken für eine Sprachcodierung (oder allgemeiner eine "Quellencodierung") werden zum Komprimieren der Eingangsinformationen in ein Format verwendet, welches eine akzeptable Menge an Bandbreite verwendet, aus welchem aber ein verständliches bzw. erkennbares Ausgangssignal reproduziert werden kann. Es existieren viele unterschiedliche Typen von Sprachcodieralgorithmen, wie z. B. eine restliche erregte lineare Vorhersage (RELP), eine Erregung mit regelmäßigem Impuls (RPE), etc., von welchen die Details für diese Erfindung nicht besonders relevant sind. Wichtiger in diesem Zusammenhang ist die Tatsache, dass verschiedene Sprachcodierer verschiedene Ausgangs-Bitraten haben und dass, wie man erwarten würde, Sprachcodierer mit einer höheren Ausgangs-Bitrate dazu neigen, eine größere Verbraucherakzeptanz von ihrer reproduzierten Sprachqualität zur Verfügung zu stellen, als diejenigen mit einer niedrigeren Ausgangs-Bitrate. Als Beispiel soll betrachtet werden, dass traditionellere drahtgebundene Telefonsysteme eine PCM-Sprachcodierung mit 64 kbps verwenden, während GSM-Systeme ein RPE-Sprachcodierungsschema verwenden, das mit 13 kbps arbeitet.
Zusätzlich zur Sprachcodierung verwenden digitale Kommunikationssysteme auch verschiedene Techniken zum Handhaben von fehlerhaft empfangenen Informationen. Allgemein gesagt enthalten diese Techniken diejenigen, welche einem Empfänger helfen, die fehlerhaft empfangenen Informationen zu korrigieren, wie z. B. Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC-)Techniken, und diejenigen, die ermöglichen, dass die fehlerhaft empfangenen Informationen erneut zum Empfänger gesendet werden, wie z. B. Techniken für eine automatische Anforderung für ein erneutes Senden bzw. eine automatische Wiederholanforderung (ARQ = automatic retransmission request). FEC-Techniken enthalten beispielsweise eine Faltungs- oder Blockcodierung (die hierin gemeinsam "Kanalcodierung" genannt werden) der Daten vor einer Modulation. Eine Kanalcodierung enthält ein Darstellen einer bestimmten Anzahl von Datenbits unter Verwendung einer bestimmten Anzahl von Codebits. Somit ist es beispielsweise üblich, sich auf Faltungscodes durch ihre Coderaten zu beziehen, wie z. B. 1/2 und 1/3, wobei die niedrigeren Coderaten einen größeren Fehlerschutz zur Verfügung stellen, aber niedrigere Anwender-Bitraten für eine gegebene Kanal-Bitrate.
Herkömmlich war jede der Techniken, die die Anwender-Bitrate beeinflusste, für ein gegebenes Funkkommunikationssystem oder wenigstens für die Dauer einer durch ein Funkkommunikationssystem aufgebauten Verbindung fest. Das bedeutet, dass jedes System Verbindungen aufbaute, die mit einem Typ einer Sprachcodierung, einem Typ einer Kanalcodierung, einem Typ einer Modulation und einer Betriebsmittelzuteilung arbeiteten. In jüngster Zeit ist jedoch eine dynamische Anpassung dieser Techniken ein populäres Verfahren zum Optimieren einer Systemleistung angesichts der zahlreichen Parameter geworden, die sich schnell mit der Zeit ändern können, wie z. B. die Funkausbreitungscharakteristiken von Funkkommunikationskanälen, das Laden bzw.
Belasten des Systems, die Anwender-Bitratenanforderungen, etc.
Beispielsweise sind unterschiedliche Modulationen dynamisch zugeteilt worden, um selektiv einen Vorteil aus den Stärken von einzelnen Modulationsschemen zu ziehen und um größere Anwender-Bitraten und/oder eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Rauschen und einer Interferenz zur Verfügung zu stellen. Ein Beispiel für ein Kommunikationssystem, das mehrere Modulationsschemen verwendet, wird im US-Patent Nr. 5,577,087 gefunden. Darin ist eine Technik zum Umschalten zwischen 16QAM und QPSK beschrieben. Die Entscheidung zum Umschalten zwischen Modulationstypen wird basierend auf Qualitätsmessungen durchgeführt, jedoch verwendet dieses System eine konstante Anwender-Bitrate, was bedeutet, dass eine Änderung bezüglich eines Modulationsschemas auch eine Änderung bezüglich einer Kanal-Bitrate erfordert, wie z. B. der Anzahl von Zeitschlitzen, die zum Unterstützen eines Sendekanals verwendet werden.
Es wird ins Auge gefasst, dass viele unterschiedliche Kombinationen aus diesen Verarbeitungstechniken sowohl zwischen unterschiedlichen Verbindungen, die durch ein Funkkommunikationssystem unterstützt werden, als auch während der Lebensdauer einer einzelnen Verbindung selektiv verwendet werden können. Jedoch muss der Empfänger die Verarbeitungstypen kennen, die vom Sender verwendet werden, um die Informationen beim Empfang richtig zu decodieren. Allgemein gibt es zwei Kategorien von Techniken zum Informieren eines Empfängers über Verarbeitungstechniken, die einem Funksignal zugeordnet sind: (1) explizite Informationen, wie z. B. ein Nachrichtenfeld innerhalb der gesendeten Informationen mit einem Modenwert, der den (die) Verarbeitungstypen) anzeigt, und (2) implizite Informationen, was manchmal "blindes" Decodieren genannt wird, woraufhin der Empfänger die durch den Sender durchgeführte Verarbeitung durch Analysieren des empfangenen Signals bestimmt. Diese letztere Technik wird in CDMA-Systemen verwendet, die gemäß dem Standard TIA/EIA IS-95 arbeiten. Explizite Informationen werden manchmal als bevorzugt angesehen, weil sie eine Verarbeitungsverzögerung beim Empfänger reduzieren, aber dies auf Kosten der Notwendigkeit erfolgt, dass der Sender zusammen mit den Anwenderdaten zusätzliche Zusatzbits enthält.
Von besonderem Interesse für die vorliegende Erfindung sind Modenindikatoren, die die von einem Sender aktuell verwendete Sprachcodierungs/Kanalcodierungs-Kombination berücksichtigen. Beispielsweise dann, wenn Kanalzustände gut sind, kann der Sender einen Sprachcodierungs/Kanalcodierungs-Mode verwenden, der für eine hohe Quellencodierungs-Bitrate sorgt und für ein relativ niedriges Maß an Fehlerschutz. Alternativ dazu kann dann, wenn Kanalzustände schlecht sind, ein Codiermode verwendet werden, der eine Sprachcodierungstechnik für eine niedrige Bitrate, gekoppelt mit einem relativ hohen Maß an Fehlerschutz, zur Verfügung stellt. Systeme können schnell zwischen diesen unterschiedlichen Codiermoden basierend auf sich ändernden Wechseln bezüglich Kanalzuständen ändern.
Wie es oben angegeben ist, kann ein Modenindikator zum Empfänger gesendet werden (gleichgültig, ob es der Empfänger der Basisstation oder der mobilen Station bzw. des Funktelefons ist), so dass er die geeigneten Kanaldecodierungs/Sprachdecodierungs-Techniken verwenden kann. Typischerweise kann dieser Modenindikator nur einige wenige, z. B. zwei, Bits enthalten, die zusammen mit den Datenfeldern weitergeleitet bzw. befördert werden. Somit wird es erkannt werden, dass es für den Empfänger besonders wichtig ist, dass er dazu fähig ist, den Codierungsmodenindikator genau zu decodieren, da es sonst sein kann, dass der gesamte Datenframe nicht wiederherstellbar ist. Dieser Wunsch nach einem genauen Empfang des Modenindikators kann dazu führen, dass Entwickler den Modenindikator mit einer starken Kanalcodierung stark schützen.
Jedoch impliziert eine Verwendung einer starken Kanalcodierung eine höhere Redundanz, was bedeutet, dass mehr Bits für das Modenindikatorfeld zu senden sind. Das ist, wie es früher erklärt ist, unerwünscht, da Zusatzbits minimiert werden sollten und nicht vermehrt. Somit wäre es wünschenswert, Techniken und Systeme zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit zur Verfügung zu stellen, dass Modenindikatoren, wie beispielsweise der Codierungsmodenindikator, geeignet decodiert werden wird, während gleichzeitig die Anzahl von Zusatzbits minimiert wird, die mit den Nutzlastdaten gesendet werden.
WO 97/15 131 beschreibt ein Verfahren zum Verbessern der Effizienz eines Sendens in Mobilfunknetzwerken unter einer Bereitstellung einer Anzeige eines Wechsels bezüglich einer Codierrate, um eine Synchronisation zwischen einem Kommunikationssystem und einem Funktelefon bzw. einer mobilen Station beizubehalten. Das System kann eine Anforderung von der mobilen Station zum Erniedrigen eines Ausmaßes einer Kanalcodierung gewähren und eine Anzeige zu der mobilen Station senden, die das neue Ausmaß an Codierung anzeigt.
EP 0 863 682 A1 beschreibt ein mobiles Kommunikationssystem, das die Verwendung einer Vielzahl von Codierverfahren für Kommunikationen zwischen einer Basisstation und einer mobilen Station zulässt. Die Basisstation kann ein geeignetes Codierverfahren basierend auf einem Verkehrszustand und einer Umgebung der mobilen Station auswählen. Die mobile Station kann das Codierverfahren, das durch die Basisstation verwendet wird, aus den Informationen erkennen, die von der Basisstation zugeteilt werden, und empfangene Signale entsprechend decodieren.
Kleider J. E. et al: "An adaptive-rate digital communication system for Speech" beschreibt ein digitales Kommunikationssystem mit angepasster bzw. adaptierter Rate mit einer verbesserten Sprachqualität und Erkennbarkeit für unterschiedliche Sendekanalzustände. Eine Sprachcodierung mit adaptiver Rate unter Verwendung eines Modems für eine adaptive Rate, eine Kanalcodierung und ein Mehrfachmoden-Sinustransformationscodierer werden verwendet. Eine Systemzustands-Abschätzeinheit ist vorgesehen, um die aktuelle Sprachcodierung, Kanalcodierung und Modulationsstrategie zu decodieren, die durch einen Sender bei einem Kommunikationsbetrieb verwendet werden.
Kleider J. E. et al: "An adaptive-rate anti-jam system for optimal voice communication" beschreibt ein Antistausystem mit adaptiver Rate für eine optimale Sprachkommunikation unter Verwendung von Kanalzustandsinformationen zum optimalen Decodieren und Demodulieren von Symbolen aus dem Kanal und zum Informieren des Senders über einen Rückkoppelkanal über eine optimale Strategie für eine Sprach/Kanal-Codierung und ein Modulationsformat.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese und andere Nachteile und Beschränkungen von herkömmlichen Verfahren und Systemen zum Kommunizieren von Informationen werden gemäß der vorliegenden Erfindung überwunden, wobei eine relativ schwache Kanalcodierung (z. B. eine Faltungscodierung oder eine Blockcodierung) zum Schützen von Modeninformationen verwendet wird, die über die Luft-Schnittstelle gesendet werden. Auf diese Weise wird ein Senden von Zusatzbits minimiert, um dadurch einen Anwender-Datendurchsatz für eine gegebene Betriebsmittelzuteilung zu maximieren. Die Modeninformationen können beispielsweise einen Modenindikator aufweisen, der einen Empfänger über die Kombination einer Sprachcodierung/Kanalcodierung informiert, die aktuell zum Codieren der Nutzlastdaten verwendet ist, eine Modenanforderung, die einen Sender über einen bestimmten Codec-Mode informiert, der durch einen Empfänger für darauf folgend gesendete Informationsblöcke oder Frames erwünscht ist, und/oder Kanalmessinformationen, die als implizite Anforderung für einen bestimmten Codec-Mode wirken, um durch den Sender geliefert zu werden.
Zum Kompensieren der zum Schützen der Modeninformationen verwendeten relativ schwachen Kanalcodierung verbessern beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine genaue Decodierung der Modeninformationen durch Bereitstellen einer Vielzahl von abgeschätzten oder berechneten Wahrscheinlichkeitsparametern, die kombiniert werden, um eine Wahrscheinlichkeit zum richtigen Bestimmen des Werts der Modeninformationen zu maximieren. Beispielsweise kann ein erster Wahrscheinlichkeitsparameter aus weichen Informationen abgeleitet werden, die als Teil des Decodierens des Modeninformationsfelds verfügbar sind, wie z. B. bei einem Viterbi-Decodierprozess. Ein zweiter Wahrscheinlichkeitsparameter kann aus einem Modell abgeleitet werden, das insbesondere zum Verwenden einer früheren Kenntnis über die Modeninformationen selbst erzeugt ist. Diese zwei Wahrscheinlichkeitsparameter können kombiniert werden, um die (wahrscheinlichsten) aktuellen Modeninformationen zu identifizieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden, genommen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften GSM-Kommunikationssystems ist, das die vorliegende Erfindung vorteilhaft verwendet;
2(a) einen Codec-Mode zeigt, der bei einem herkömmlichen GSM-System verwendet wird;
2(b) eine herkömmliche Tabellierung bzw. Abbildung von Bits in einem Sprach-Frame für eine ungleiche Fehlerschutzcodierung zeigt;
3(a) ein Blockdiagramm ist, das mehrere Codec-Moden darstellt, von welchen einzelne zum Verarbeiten von Daten ausgewählt werden können, die zu senden sind, und einen entsprechenden Modenindikator gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3(b) ein weiteres Blockdiagramm ist, das eine weitere beispielhafte Technik zum Erzeugen von mehreren Codec-Moden darstellt; und
4 ein Blockdiagramm eines Empfängers zeigt, der einen Moden-Wahrscheinlichkeitsprozessor und ein Modeninformationsmodell gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgenden beispielhaften Ausführungsbeispiele sind im Zusammenhang mit TDMA-Funkkommunikationssystemen zur Verfügung gestellt. Jedoch werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass diese Zugriffsmethode lediglich zu Zwecken einer Darstellung verwendet wird und dass die vorliegende Erfindung ohne weiteres auf alle Arten von Zugriffsmethoden anwendbar ist, einschließlich eines Frequenzvielfachzugriffs (FDMA), eines TDMA und eines Codevielfachzugriffs (CDMA) und Hybriden davon.
Darüber hinaus ist ein Betrieb gemäß GSM-Kommunikationssystemen in den Dokumenten ETS 300 573, ETS 300 574 und ETS 300 578 des europäischen Telekommunikations-Standardinstituts (ETSI) beschrieben. Daher ist der Betrieb des GSM-Systems hierin nur bis zu dem Ausmaß beschrieben, das zum Verstehen der vorliegenden Erfindung nötig ist. Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsbeispiele in einem GSM-System beschrieben ist, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, das die vorliegende Erfindung in einer breiten Vielfalt von anderen digitalen Kommunikationssystemen verwendet werden könnte, wie beispielsweise denjenigen, die auf den Standards PDC oder D-AMPS und Erweiterungen davon basieren.
In 1 ist ein Kommunikationssystem 10 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das System 10 ist als hierarchisches Netzwerk mit mehreren Ebenen zum Managen von Zellen entwickelt. Unter Verwendung einer Gruppe von Aufwärts- und Abwärtsfrequenzen nehmen mobile Stationen bzw. Funktelefone 12, die innerhalb des Systems 10 arbeiten, an Anrufen unter Verwendung von Zeitschlitzen teil, die ihnen auf diesen Frequenzen zugeteilt sind. Auf einer oberen hierarchischen Ebene ist eine Gruppe von Mobilfunkvermittlungsstellen (MSCs) 14 für das Weiterleiten von Anrufen von einem Entstehungsort zu einem Zielort verantwortlich. Insbesondere sind diese Einheiten verantwortlich für einen Aufbau, eine Steuerung und eine Beendigung von Anrufen. Eine der MSCs 14, die als Gateway-MSC bekannt ist, behandelt eine Kommunikation mit einem öffentlichen Telefonvermittlungsnetz (PSTN) 18 oder anderen öffentlichen und privaten Netzen.
Auf einer niedrigeren hierarchischen Ebene ist jede der MSCs 14 mit einer Gruppe von Basisstationssteuerungen (BSCs) 16 verbunden. Unter dem GSM-Standard kommuniziert die BSC 16 mit einer MSC 14 unter einer Standardschnittstelle, die als die A-Schnittstelle bekannt ist, welche auf dem Mobilfunkanwendungsteil des CCITT-Signalgebungssystems Nr. 7 basiert.
Auf einer noch niedrigeren Hierarchieebene steuert jede der BSCs 16 eine Gruppe von Basis-Transceiverstationen (BTSs) 20. Jede BTS 20 enthält eine Anzahl von TRXs (nicht gezeigt), die die Aufwärts- und Abwärts-RF-Kanäle zum Bedienen eines bestimmten gemeinsamen geografischen Bereichs verwenden, wie beispielsweise eine oder mehrere Kommunikationszellen 21. Die BTSs 20 stellen primär die RF- Verbindungen für das Senden und Empfangen von Daten-Bursts zu und von den mobilen Stationen 12 innerhalb ihrer bestimmten Zelle zur Verfügung. Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von BTSs 20 in eine Funk-Basisstation (RBS) 22 eingebaut. Die RBS 22 kann beispielsweise gemäß einer Familie von RBS-2000-Produkten konfiguriert sein, welche Produkte von Telefonaktiebolaget L M Ericsson angeboten werden, welches der Zessionär der vorliegenden Erfindung ist. Bezüglich weiterer Details in Bezug auf beispielhafte Implementierungen einer mobilen Station 12 und einer RBS 22 wird der interessierte Leser auf die US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 08/921,319 mit dem Titel "A Link Adaptation Method for Links using Modulation Schemes That Have Different Symbol Rates" von Magnus Frodigh et al, eingereicht am 29. August 1997, verwiesen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können Informationen, die zwischen einer BTS 20 und einer mobilen Station 12 gesendet bzw. übertragen werden, entsprechend einem Verwenden von unterschiedlichen Codec-Moden verarbeitet werden. Der Ausdruck "Codec-Mode", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine Kombination aus Quellencodierung (z. B. Sprachcodierung) und Kanalcodierung, obwohl die vorliegende Erfindung auch auf das Senden und Empfangen von anderen Typen von Modenindikatoren und, sogar noch allgemeiner, auf das Senden und Empfangen von anderen Informationen über eine Luft-Schnittstelle anwendbar ist. Zum vollständigeren Verstehen der beispielhaften Moden, für welche Indikatoren, Anforderungen und Informationen, die dazu gehören, geschützt, gesendet und decodiert werden können, soll der beispielhafte GSM-Codec-Mode betrachtet werden, der in den 2(a) und 2(b) dargestellt ist.
2(a) zeigt einen Teil des Sendesignal-Verarbeitungspfads stromab vom A/D-Wandler (nicht gezeigt), der ein beispielhaftes eingegebenes Audiosignal digitali siert. Ein Block von 160 Abtastungen wird einem RPE-Sprachcodierer 30 präsentiert, der gemäß den wohlbekannten GSM-Spezifikationen (z. B. GSM 06.53) arbeitet, um zwei Kategorien von Ausgangsbits, nämlich 182 Bits der Klasse 1 und 78 Bits der Klasse 2, für eine gesamte Ausgangs-Bitrate von 13 kbps zu erzeugen. Wie es in 2(b) zu sehen ist, werden die Bits der Klasse 1 weiter in Bits der Klasse 1a und Bits der Klasse 1b aufgeteilt, von welchen beide zu einem Kanalcodierer 32 eingegeben werden, der eine Faltungscodierung mit der Rate 1/2 durchführt. Dies resultiert in einer Ausgabe von 378 Bits aus dem Kanalcodierer 32, einschließlich 3 Paritätsbits, die zu den Bits der Klasse 1a gehören, und vier Endbits, die zu den Bits der Klasse 1b gehören. Der zusammengesetzte Prozess kann derart betrachtet werden, dass er ein Beispiel für einen einzelnen Codec-Mode ist.
Jedoch fassen die Anmelder zukünftige Systeme ins Auge, die für eine Vielzahl von unterschiedlichen Codec-Moden sorgen. Beispielsweise kann es, wie es konzeptmäßig in 3(a) dargestellt ist, zwei unterschiedliche Sprachcodierer und zwei unterschiedliche Kanalcodierer geben, die in verschiedenen Kombinationen zum Codieren von Bits vor einem Senden verwendet werden können. Ein erster Sprachcodierer 40 kann arbeiten, um digitale Abtastungen zu verarbeiten und eine Ausgangs-Bitrate von X kbps zur Verfügung zu stellen, während ein zweiter Sprachcodierer 42 die eingegebenen digitalen Abtastungen verarbeiten kann, um eine Ausgangs-Bitrate von Y kbps zur Verfügung zu stellen, wobei X > Y gilt. Gleichermaßen stellen zwei unterschiedliche Kanalcodierer 44 und 46 (bei diesem Beispiel Faltungscodierer, obwohl einer oder beide alternativ dazu Blockcodierer sein könnten) unterschiedliche Ausmaße von Fehlerschutz mittels ihrer unterschiedlichen Raten 1/A bzw. 1/B zur Verfügung, wobei A > B gilt. Somit kann gesehen werden, dass durch Verwenden eines Modensteuerungsprozessors 48 in Zusammenhang mit Multiplexern 50 und 52 zum Auswählen eines Pfads, d. h. eine Kombination aus Sprachcodierer und Kanalcodierer für dieses Beispiel, zum Verarbeiten eines bestimmten Blocks oder Frames von Nutzlastdaten vier unterschiedliche Codec-Moden verfügbar sind.
Viele andere Techniken sind natürlich verfügbar, um mehrere Codec-Mode in einem Sender zu erzeugen. Es soll das Beispiel in 3(b) betrachtet werden, bei welchem eine Vielzahl von Quellen-(z. B. Sprach-)Codierern 60, 62, 64 und 66 in auswählbaren Sendesignal-Verarbeitungspfaden vorgesehen ist. Jeder Codierer hat eine andere Ausgaberate (X > Y > Z > A kbps) und jedem ist ein anderer der Kanalcodierer 68, 70, 72 und 74 zugeordnet. Zum Liefern einer einheitlichen Ausgangs-Datenrate von F kbps wie zwischen den unterschiedlichen, auswählbaren Pfaden (die für eine gleiche Betriebsmittelzuteilung/Verbindung erwünscht sein können) können die Kanalcodierer so entwickelt sein, dass das Ausmaß an Redundanz, das zum quellencodierten Datenstrom hinzugefügt ist, für den Quellencodierer mit niedrigerer Bitrate höher und für die Quellencodierer mit höherer Bitrate niedriger ist. Wie bei dem früheren Beispiel ist der für irgendeinen gegebenen Datenblock oder -frame ausgewählte bestimmte Codec-Mode durch beispielsweise einen Modensteuerungsprozessor 76 und einen Multiplexer 78 steuerbar.
Ungeachtet der auf der Sendeseite verwendeten Technik zum Liefern von unterschiedlichen Codec-Moden, wird ein Empfänger, um zum richtigen Decodieren der empfangenen Daten fähig zu sein, den Codec-Mode kennen müssen, der vom Sender verwendet wird, um irgendeinen gegebenen Block oder Frame von empfangenen Daten zu verarbeiten. Gemäß beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann dies durch Senden eines Modenindikators vom Sender zum Empfänger zusammen mit oder vor dem Block oder dem Frame von Daten, zu welchem er gehört, erreicht werden. Bei dem Beispiel der 3(a) und 3(b) würde ein Modenindikatorfeld mit zwei Bits genügen, um den Empfänger über die Kombination aus Sprachcodierer und Kanalcodierer zu informieren, die zum Verarbeiten von Daten vor einem Senden verwendet sind. Alternativ dazu kann der Empfänger eine Anfrage für einen bestimmten Codec-Mode zum Sender senden oder kann der Empfänger Signalqualitätsmessungen, die zu dem Abwärtsstreckenkanal gehören (d. h. zu der BTS-zu-Funktelefon-Verbindung) zum Sender senden, welche der Sender dann dazu verwendet, einen geeigneten Codec-Mode zu identifizieren. In jedem dieser drei Fälle wird ein gewisser Typ von Modeninformationen zwischen dem Sender und dem Empfänger über die Luft-Schnittstelle ausgetauscht, welcher Ausdruck so verwendet wird, dass er jedes dieser drei spezifischen Beispiele enthält, sowie andere Typen von Modeninformationen.
In jedem Fall sollte deshalb, weil die Modeninformationen auch über die Luft-Schnittstelle zwischen der BTS 20 und der mobilen Station 12 kommuniziert werden, sie, wie auch die Daten, auch gegenüber Kanalfehlern geschützt werden. Jedoch deshalb, weil die Modeninformationen über die Luft-Schnittstelle unter Verwendung von nur einigen Bits pro Frame befördert werden können, ist eine effiziente (d. h. eine redundanzreduzierende) Quellencodierung mit einer geringen Verzögerung nicht möglich. Darüber hinaus ist ein Hinzufügen einer starken Kanalcodierung (d. h. mit einem großen Ausmaß an Redundanz), nicht wünschenswert, da dies zu einem weiteren Zusatz (d. h. Nicht-Nutzlastdaten) bei Sendungen führt und die effektive Anwender-Bitrate reduziert. Es ist auch wünschenswert, eine geringe Codierungsverzögerung beizubehalten, so dass Codec-Moden schnell gewechselt werden können, um schnelle Änderungen bezüglich Sendekanalzuständen zu berücksichtigen. Gemäß beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden daher die Modeninformationen unter Verwendung eines relativ schwachen (d. h. mit einem geringen Ausmaß an Redundanz) Kanalcode kanalcodiert. In 3(a) ist dies durch einen Kanalcodierer 54 beispielhaft gezeigt, der einen Faltungscode mit einer Rate 1/C verwendet. In 3(b) ist dies durch einen Blockcodierer 67 beispielhaft gezeigt, der eine (8,2)-Blockcodierung verwendet. Genauer gesagt, aber lediglich illustrativ, sind Beispiele einer relativ schwachen Kanalcodierung für den Modenindikator ein Faltungscodieren mit einer Rate von 1/3 bis 1/2 (oder darüber) und ein (4,2)- bis (8,2)-Blockcodieren (wobei bei jedem Beispiel die erste Zahl innerhalb der Klammern die Zahl von Bruttobits und die zweite Zahl die Zahl von Nettobits ist).
Zum richtigen Decodieren der Modeninformationen auf der Empfängerseite, die über die Luft-Schnittstelle unter Verwendung einer relativ schwachen Form von Kanalcodierung befördert werden, verwenden beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch eine zusammengesetzte Wahrscheinlichkeit oder Wahrscheinlichkeitsberechnungen zum Helfen bei einem richtigen Decodieren der Modeninformationen, wie es in 4 dargestellt ist. Dabei empfängt eine Antenne 100 der Empfängervorrichtung beispielsweise Funksignale über einen bestimmten Funkkanal. Die Signale (z. B. Daten/Sprach-Nachrichten), die über diesen Kanal gesendet werden, können beispielsweise aufgrund eines Fadings stark verzerrt werden, so dass die TDMA-Bursts zu einem stark verzerrten Sprach-Frame Anlass geben.
Eine Demodulation findet im Funkempfänger 102 bei einer gegebenen Funkfrequenz (im GSM-System 865–935 MHz) auf bekannte Weise statt, um ein moduliertes Basisbandsignal zu erhalten. Der Signalstärkepegel (die Signalstärkepegel) der Funksignale, die zum Funkempfänger 102 ankommen, kann (können) gemessen werden und ist (sind) in 4 mit s_m bezeichnet. Das modulierte Basisbandsignal wird im Demodulator 104 innerhalb des IF-Bereichs bzw. Zwischenfrequenzbereichs demoduliert, wobei dieser Demodulator auf bekannte Weise auch einen Entzerrer zum Kompensieren oder Korrigieren der Mehrwegeausbreitung enthält, welcher das ankommende Signal während eines Sendens unterzogen worden ist. Beispielsweise kann zu diesem Zweck der wohlbekannte Viterbi-Entzerrer verwendet werden.
So genannte weiche Informationen, die zu der Wahrscheinlichkeit von irgendeiner gegebenen Symbolabschätzung gehören, werden vom Viterbi-Entzerrer im Demodulator 104 erhalten, wobei diese weichen Informationen in 4 mit s_j bezeichnet sind. Eine Entschachtelungseinheit 106 ist stromab vom Demodulator/Entzerrer 104 angeschlossen und gewinnt die zeitmultiplexten Bursts, die für den Empfänger bestimmt sind, auf bekannte Weise wieder.
Der Empfänger enthält auch einen Modeninformations-Wahrscheinlichkeitsprozessor 107, der eine zusammengesetzte Wahrscheinlichkeit berechnet, die zu dem Wert der Modeninformationen gehört, und eine Ausgabe zum Kanaldecodierer 109 und zum Sprachdecodierer 112 liefert, welche die Techniken anzeigen, die durch den Empfänger als diejenigen identifiziert werden, die am wahrscheinlichsten durch den Sender verwendet worden sind, um den empfangenen Datenblock oder -frame anfangs zu verarbeiten. Die zusammengesetzte Wahrscheinlichkeit enthält beispielsweise einen ersten Wahrscheinlichkeitsparameter, dem weiche Informationen s_j zugeordnet sind, die während des Demodulationsprozesses der Modeninformationen erzeugt sind, und einen zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter, der durch eine Wahrscheinlichkeit oder ein Wahrscheinlichkeitsmodell (Wahrscheinlichkeitsmodelle) 108 erzeugt ist.
Der erste Wahrscheinlichkeitsparameter kann ein Maß sein, das in Zusammenhang mit beispielsweise einer Viterbi-Decodierung der Modeninformationen berechnet ist. Für jeden potentiellen Modeninformationswert (z. B. 00, 01, 10, 11 bei dem vorangehenden Beispiel mit vier Codec-Moden) kann der Demodulationsprozess einen ersten Wahrscheinlichkeitsparameter liefern. Gleichermaßen kann das Modell 108 auch einen zweiten Wahrscheinlichkeitsparameterwert für jeden potentiellen Wert der Modeninformationen liefern. Der erste und der zweite Wahrscheinlichkeitsparameterwert, die zu einem jeweiligen potentiellen Wert der Modeninformationen gehören, können kombiniert, wie z. B. miteinander multipliziert, werden, um eine zusammengesetzte Wahrscheinlichkeit für jeden potentiellen Wert der Modeninformationen zu erzeugen, und die höchste Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit kann zur Verwendung durch den Kanaldecodierer 109 und den Sprachdecodierer 112 ausgewählt werden.
Das im Block 108 verwendete Modell kann in Abhängigkeit von verschiedenen Systembetrachtungen variieren. Beispielsweise können Markov-Modelle als Wahrscheinlichkeitsmodelle für die Modeninformationen verwendet werden. Markov-Modelle sind per se im Stand der Technik wohlbekannt und werden daher hier nicht weiter beschrieben. Jedoch kann der interessierte Leser zusätzliche Informationen in Bezug auf Markov-Modelle im Allgemeinen und ihre Verwendung beim Liefern von Abschätzungen von Symbolwerten in Artikeln erhalten, wie beispielsweise "Robust Speech Decoding: A Universal approach to Bit Error Concealment" von dem Autor Fingscheidt et al. und gefunden in Proceedings of ICASSP '97, München, Deutschland, sowie "Robust GSM Speech Decoding Using the Channel Decoder's Soft Output" von dem Autor Fingscheidt et al. und gefunden in Proceedings of Eurospeech '97, Rhodos, Griechenland.
Beispielsweise ist ein Markov-Modell der Ordnung 0 geeignet zur Verwendung als Modeninformationsmodell 108, wenn die Codec-Modencodeworte nicht identisch verteilt sind, z. B. wenn alle möglichen Codec-Moden nicht gleich wahrscheinlich für einen gegebenen Datenblock oder -frame von Interesse zu verwenden sind. Genauer gesagt ist ein Markov-Modell der Ordnung 0 für das Modeninformationsmodell 108 verwendbar, wenn ein vorheriges temporäres Wissen die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Codec-Modes nicht beeinflusst. Beispielsweise dann, wenn ein bestimmter Datenblock oder -frame zu einer Zeit n – 1 empfangen wird, der mit dem Mode 1 verarbeitet worden ist, und wenn diese Kenntnis die relative Wahrscheinlichkeit diesbezüglich nicht ändert, welcher Codec-Mode durch den Sender verwendet werden wird, um den nächsten Datenblock oder -frame zu verarbeiten, dann wäre ein Markov-Modell der Ordnung 0 eine geeignete Wahl für das Modell 108.
Wenn andererseits der zur Zeit n – 1 verwendete Codec-Mode die Wahrscheinlichkeit von einem oder mehreren Codec-Moden beeinflusst, die zu einem darauf folgenden Zeitpunkt verwendet werden, dann ist ein Markov-Modell der Ordnung 1 für das Modeninformationsmodell 108 dazu geeignet, ungleiche Übergangswahrscheinlichkeiten von dem vorangehenden Codec-Modencodewort zu dem aktuellen zu modulieren. Die Übergangswahrscheinlichkeiten des Modells der ersten Ordnung können beispielsweise gemäß den folgenden Regeln eingestellt werden:

– Da Modenänderungen selten sind, ist die Wahrscheinlichkeit zum Umschalten von einem Codec-Mode zu einem anderen verglichen mit der Wahrscheinlichkeit zum Beibehalten eines aktuellen Modes gering.
– Modenänderungen können nur zu benachbarten Moden erfolgen, z. B. dann, wenn es drei unterschiedliche Kanalcodierungsmoden gab, könnte es nur zulässig sein, von einem stärksten Kanalcodierungsmode zu einem zweitstärksten Kanalcodierungsmode zu wechseln, aber nicht von dem stärksten Kanalcodierungscode zu dem schwächsten Kanalcodierungsmode. Somit können Übergangswahrscheinlichkeiten für Moden, die nicht direkte Nachbarn sind, auf 0 eingestellt werden.
– Mehr als n Modenänderungen pro Zeitintervall von m Frames können verboten sein. Übergangswahrscheinlichkeiten zu anderen Moden als dem aktuellen Mode können dann auf 0 eingestellt sein, wenn die Zahl n innerhalb des Zeitintervalls überschritten wird.
– Die Einheit, die eine Codec-Modenanforderung sendet, kennt den angeforderten Mode. Obwohl es eine gewisse Verzögerung geben wird, bis die Anforderung durch die empfangende Einheit gewährt wird, und Sprachdaten demgemäß unter Verwendung der neuen Kombination aus Quellen/Kanalcodierung codiert werden und zusammen mit der entsprechenden Modenanzeige bzw. dem entsprechenden Modenindikator gesendet werden, kann der Decodierer die Übergangswahrscheinlichkeiten des Markov-Modells für die Modeninformationen in Richtung zu einem Wert vorspannen, der den angeforderten Mode darstellt.
– Die Kanalzustände bei einer Aufwärtsstrecke und einer Abwärtsstrecke sind korreliert. Somit ist es wahrscheinlich, dass die Codec-Modenanforderung, die von der entfernten Einheit empfangen wird, dem Codec-Mode entspricht, der zur entfernten Einheit gesendet wird. Die Übergangswahrscheinlichkeiten des Markov-Modells für eine empfangene Codec-Modenanforderung für die eine Funkverbindung (z. B. die Abwärtsverbindung) können somit in Richtung zu dem angeforderten Codec-Mode für die andere Verbindung (z. B. die Aufwärtsverbindung) vorgespannt werden.

Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass dies einfache Beispiele für Wahrscheinlichkeitsmodelle sind, die zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit der Modeninformationen verwendet werden können, die ein bestimmter Wert für irgendeinen gegebenen Frame sind, und zwar basierend auf Regeln und einer vergangenen Vorgeschichte.
Darüber hinaus kann, welches Modell auch immer ausgewählt wird, aufgrund Systemkonfigurationsänderungen, die zu anderen Parametern gehören, es selbst angepasst werden, wie beispielsweise Änderungen bezüglich:

– der Anzahl von Codec-Moden;
– der Auflösung von Verbindungsqualitätsmessungen,
– der Senderate von Codec-Modeninformationen (z. B. für eine diskontinuierliche Sendung (DTX = discontinuous transmission));
– bezüglich eines Kanalschutzausmaßes (d. h. eines Ausmaßes an Redundanz) der Codec-Modeninformationen (z. B. für DTX);
– eines Kanalcodierungsschemas (z. B. einer Faltungs- oder Blockcodierung) für die Codec-Modeninformationen (z. B. für DTX);
– des architektonischen Konzepts (entweder einer symmetrischen oder einer zentralisierten Steuerung) des Zweiwege-Kommunikationssystems.

Der letztere Einstellungsparameter bezieht sich auf symmetrische oder zentralisierte Steuerarchitekturen. Symmetrische Steuerarchitekturen beziehen sich auf Systeme, bei welchen es keine Unterscheidung zwischen der Aufwärtsstrecke und der Abwärtsstrecke gibt, d. h. die mobile Station bzw. das Funktelefon und die Basisstation sind nicht unterschieden. Somit kann der Sender für die Verbindung die Auswahl eines Modes steuern. Alternativ dazu kann der Modenanforderer, z. B. der Empfänger, in einer Verbindung einen Mode steuern (d. h. die Modenanforderung und/oder Messungen verknüpfen sich beim Sender).
Zentralisierte Steuerarchitekturen beziehen sich auf Szenarien, bei welchen das System der Master und die entfernte Vorrichtung, z. B. die mobile Station bzw. das Funktelefon, der Slave ist. In diesem Zusammenhang kann das System den Codec-Mode für beide Verbindungen steuern, d. h. Modenanforderungen durch die mobile Station sind nicht bindend. Somit kann der Typ einer Architektur die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Modes berücksichtigen, der für ein zukünftiges Senden von Daten verwendet wird, z. B. die Sicherheit, mit welcher eine mobile Station weiß, dass welcher eine mobile Station weiß, dass seine Modenanforderung durch das System honoriert werden wird.
Darüber hinaus werden Fachleute auf dem Gebiet in Bezug auf andere der oben beschriebenen beispielhaften Modelleinstellungsparameter erkennen, dass während DTX eine Verbindung inaktiv ist und Codec-Modeninformationen mit einer reduzierten Rate gesendet werden. Beispielsweise werden, während Codec-Modeninformationen in jedem Frame der aktiven Verbindung gesendet werden, Codec-Modeninformationen über die inaktive Verbindung weniger häufig gesendet, z. B. für jeden sechsten Frame. Es ist somit wahrscheinlich, dass sich Codec-Modeninformationen häufiger (pro Sendung) für die inaktive Verbindung ändern. Als Folge davon müssen die Übergangswahrscheinlichkeiten des Markov-Modells der ersten Ordnung eingestellt werden, um DTX zu berücksichtigen, so dass ein Halten eines aktuellen Codec-Modes weniger wahrscheinlich ist, während ein Ändern von Moden wahrscheinlicher ist. Eine weitere mögliche Modelländerung, die zu DTX gehört, könnte erkennen, dass es eine größere Sendekapazität gibt, die in einem Frame verfügbar ist, wenn DTX verwendet wird, was wiederum zulässt, dass eine stärkere Fehlerkorrekturcodierung verwendet wird, um die Modeninformationen zu schützen. In diesem letzteren Fall kann dann, wenn der erste Wahrscheinlichkeitsparameter (von der weichen Ausgangs-Kanaldecodierung) mit dem zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter (von dem Wahrscheinlichkeitsmodell) kombiniert wird, dem ersteren mehr Gewicht gegeben werden.
In jedem Fall stellt dann, wenn einmal eine zusammengesetzte Wahrscheinlichkeit für jeden möglichen Wert der Modeninformationen berechnet wird und der wahrscheinlichste Codec-Mode identifiziert wird, dies die Informationen zur Verfügung, die für den Kanaldecodierer 109 und den Sprachdecodierer 112 nötig sind, um unter Verwendung von geeigneten Verarbeitungsalgorithmen zu arbeiten. Beispielsweise besteht die Hauptfunktion des Kanaldecodierers 109 im Durchführen der entgegengesetzten Operation, die durch den Kanalcodierer auf der Senderseite durchgeführt ist, d. h. im Wiedergewinnen gesendeter Informationen aus den bekannten redundanten Bits und der bekannten Kanalcodierung (z. B. einem Faltungscode). Die decodierten Sprachframes werden vom Kanaldecodierer 109 zum Sprachdecodierer 112 Sprachframe für Sprachframe über eine Einrichtung 110 für eine Verhinderung von weichen Fehlern geliefert. Die Einrichtung 110 für eine Verhinderung von weichen Fehlern ist vorzugsweise eine Zustandsmaschine, die softwaremäßig implementiert ist, und sie ist verantwortlich zum Behandeln von Situationen, bei welchen beispielsweise ein Sprachframe fehlerhaft decodiert ist. Eine vollständige Synthese von empfangenen Sprachframes wird bei dem Sprachdecodierer 112 bewirkt, um Sprachsignale zu einer Klangreproduktionseinheit 114 in der mobilen Station bzw. dem Funktelefon zu liefern.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf nur einige beispielhafte Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Decodieren von Modeninformation, die zwischen einem Sender und einem Empfänger in einem Kommunikationssystem kommuniziert wird, wobei die Modeninformation bei dem Sender wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden zugeordnet wird und codiert wird, und zwar mit einem Fehlerschutzcodieren mit einem dazu gehörenden vorbestimmten Ausmaß an Redundanz, wobei das Verfahren bei dem Empfänger die folgenden Schritte aufweist: Erhalten eines ersten Wahrscheinlichkeitsparameters, der jedem von unterschiedlichen potentiellen Werten zugeordnet ist, die der Modeninformation zugeordnet sind, bei einem Kanaldecodierprozess mit einer weichen Ausgabe; Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der der Modeninformation zugeordnet ist, unter Verwendung von wenigstens einer vorbestimmten Regel, die eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von jedem der unterschiedlichen potentiellen Werte spezifiziert, die der Modeninformation zugeordnet sind; Berechnen einer zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der der Modeninformation zugeordnet ist, basierend auf dem ersten und dem zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter; und Auswählen eines Endwerts für die Modeninformation mit einer höchsten zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, das beim Sender folgendes enthält: Liefern von wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden zum Verarbeiten der Modeninformation im Sender, wobei die Modeninformation den wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden zugeordnet wird; Codieren der Modeninformation mit einem Fehlerschutzcodieren mit einem dazu gehörenden vorbestimmten Ausmaß an Redundanz; Senden der codierten Modeninformation über eine Luftschnittstelle.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zum Codieren weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Faltungscodieren der Modeninformation.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt zum Faltungscodieren der Modeninformation weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Faltungscodieren der Modeninformation mit einer Rate, die größer als oder gleich 1/3 ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zum Codieren der Modeninformation weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Blockcodieren der Modeninformation.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt zum Blockcodieren der Modeninformation weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Blockcodieren der Modeninformation unter Verwendung eines (4,2)-zu-(8,2-Blockcodes.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modeninformation ein Indikator ist, der einen der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden identifiziert, die zum Verarbeiten von Daten verwendet werden, die durch den Sender gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der wenigstens zwei Codec-Moden sowohl eine Quellencodiertechnik als auch eine Kanalcodiertechnik identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modeninformation eine Anforderung für einen der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modeninformation Kanalmessinformation ist, die von dem Empfänger zum Bestimmen eines geeigneten der wenigstens zwei unterschiedlichen Code-Moden verwendet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung bezüglich einer Anzahl der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung bezüglich einer Auflösung von Kanalqualitätsmessungen abhängt, die zu einem Senden bzw. einer Übertragung von Information über die Luftschnittstelle zwischen dem Sender und dem Empfänger gehören.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung der Modeninformationsrate abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung bezüglich des vorbestimmten Ausmaßes an Redundanz der Fehlerschutzcodierung abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung bezüglich eines Codierschemas abhängt, das für die Modeninformation verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung abhängt, die zu einer diskontinuierlichen Übertragung gehört.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem ein Zweiwege-Kommunikationssystem ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Änderung bezüglich einer Architektur des Zweiwege-Kommunikationssystems abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem ein Einwege-Kommunikationssystem ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ein Erhalten des zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Null mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die eine Verteilung der Modeninformation reflektieren bzw. berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ein Erhalten des zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Eins mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die einen Übergang der Modeminformation reflektieren bzw. berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Kenntnis über einen angeforderten der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden abhängt.
Verfahren nach Anspruch 17, das weiterhin den folgenden Schritt aufweist: wobei die Modeninformation über eine Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger übertragen wird und der zweite Wahrscheinlichkeitsparameter von einer Kenntnis über einen der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden abhängt, der aktuell bei einer weiteren Verbindung zum Senden von Information vom Empfänger zum Sender verwendet wird.
Kommunikationssystem, das einen Sender und einen Empfänger enthält, die Modeninformation dazwischen kommunizieren, welches System folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Liefern von wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden zum Verarbeiten der Modeninformation im Sender, wobei die Modeninformation den wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden zugeordnet ist; eine Einrichtung zum Codieren der Modeninformation mit einem Fehlerschutzcodieren mit einem dazu gehörenden vorbestimmten Ausmaß an Redundanz beim Sender; eine Einrichtung (100) zum Senden der codierten Modeninformation über eine Luftschnittstelle; eine Einrichtung (104) zum Erhalten eines ersten Wahrscheinlichkeitsparameters, der jedem von unterschiedlichen potentiellen Werten zugeordnet ist, die der Modeninformation zugeordnet sind, unter Verwendung einer Einrichtung für einen Kanaldecodierprozess mit einer weichen Ausgabe beim Empfänger; eine Einrichtung (108) zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der der Modeninformation zugeordnet ist, unter Verwendung von wenigstens einer vorbestimmten Regel, die eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von jedem der unterschiedlichen potentiellen Werte spezifiziert, die der Modeninformation zugeordnet sind; eine Einrichtung (107) zum Berechnen einer zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der der Modeninformation zugeordnet ist, basierend auf dem ersten und dem zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter; und eine Einrichtung, die einen Endwert für die Modeninformation mit einer höchsten zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit auswählt.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Auswählen weiterhin folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Faltungscodieren der Modeninformation.
System nach Anspruch 25, wobei die Einrichtung zum Faltungscodieren der Modeninformation weiterhin folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Faltungscodieren der Modeninformation mit einer Rate, die größer als oder gleich 1/3 ist.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Codieren der Modeninformation weiterhin folgendes aufweist: eine Einrichtung zum Blockcodieren der Modeninformation.
System nach Anspruch 27, wobei die Einrichtung zum Blockcodieren der Modeninformation weiterhin folgendes aufweist: Blockcodieren der Modeninformation unter Verwendung eines (4,2)-zu-(8,2)-Blockcodes.
System nach Anspruch 24, wobei die Modeninformation ein Indikator ist, der einen der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden identifiziert, die zum Verarbeiten von Daten verwendet werden, die durch den Sender gesendet werden.
System nach Anspruch 24, wobei jeder der wenigstens zwei Codec-Moden sowohl eine Quellencodiertechnik als auch eine Kanalcodiertechnik identifiziert.
System nach Anspruch 24, wobei die Modeninformation eine Anforderung für einen der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden ist.
System nach Anspruch 24, wobei die Modeninformation eine Kanalmessinformation ist, die von dem Empfänger zum Bestimmen eines geeigneten der wenigstens zwei unterschiedlichen Code-Moden verwendet werden kann.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf eine Änderung bezüglich einer Anzahl der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden eingestellt zu werden.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung bezüglich einer Auflösung von Kanalqualitätsmessungen eingestellt zu werden, die zu einer Übertragung von Information über die Luftschnittstelle zwischen dem Sender und dem Empfänger gehören.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung einer Modeninformationsrate eingestellt zu werden.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung bezüglich des vorbestimmten Ausmaßes an Redundanz der Fehlerschutzcodierung eingestellt zu werden.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung bezüglich eines Codierschemas eingestellt zu werden, das für die Modeninformation verwendet wird.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung eingestellt zu werden, die zu einer diskontinuierlichen Übertragung gehört.
System nach Anspruch 24, wobei das Kommunikationssystem ein Zweiwege-Kommunikationssystem ist.
System nach Anspruch 39, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Änderung bezüglich einer Architektur des Zweiwege-Kommunikationssystems eingestellt zu werden.
System nach Anspruch 24, wobei das Kommunikationssystem ein Einwege-Kommunikationssystem ist.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters auf der Basis eines Markov-Modells einer Ordnung Null mit Wahrscheinlichkeiten arbeitet, die eine Verteilung der Modeninformation reflektieren bzw. berücksichtigen.
System nach Anspruch 24, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters auf der Basis eines Markov-Modells einer Ordnung Eins mit Wahrscheinlichkeiten arbeitet, die einen Übergang der Modeninformation reflektieren bzw. berücksichtigen.
System nach Anspruch 39, wobei die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einem Wissen über einen angefragten der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden eingestellt zu werden.
System nach Anspruch 39, wobei die Modeninformation über eine Verbindung zwischen dem Sender und dem Empfänger übertragen wird und die Einrichtung zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters konfiguriert ist, um basierend auf einer Kenntnis von einem der wenigstens zwei unterschiedlichen Codec-Moden eingestellt zu werden, der aktuell bei einer weiteren Verbindung zum Senden von Information vom Empfänger zum Sender verwendet wird.
Empfänger zum Decodieren von Modeninformation, die von einem Sender empfangen wird, wobei der Modeninformation beim Sender wenigstens zwei unterschiedliche Codec-Moden zugeordnet sind und sie mit einem Fehlerschutzcodieren mit einem dazu gehörenden vorbestimmten Ausmaß an Redundanz codiert ist, welcher Empfänger folgendes aufweist: eine Einrichtung (104) zum Erhalten eines ersten Wahrscheinlichkeitsparameters, der zu einem jeweiligen von unterschiedlichen potentiellen Werten gehört, die zu der Modeninformation gehören, unter Verwendung einer Einrichtung für einen Kanaldecodierprozess mit einer weichen Ausgabe; eine Einrichtung (108) zum Erhalten eines zweiten Wahrscheinlichkeitsparameters für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der zu der Modeninformation gehört, unter Verwendung wenigstens einer vorbestimmten Regel, die eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens von einem jeweiligen der unterschiedlichen poten tiellen Werte spezifiziert, die zu der Modeninformation gehören; eine Einrichtung (107) zum Berechnen einer zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit für jeden unterschiedlichen potentiellen Wert, der zu der Modeninformation gehört, basierend auf dem ersten und dem zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter; und eine Einrichtung zum Auswählen eines Endwerts für die Modeninformation mit einer höchsten zusammengesetzten Wahrscheinlichkeit.
Empfänger nach Anspruch 46, der in einem Funktelefon vorgesehen ist.
Funktelefon nach Anspruch 47, das eine Einrichtung zum Erhalten der zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Null mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die eine Verteilung der Modeninformation berücksichtigen.
Funktelefon nach Anspruch 47, das eine Einrichtung zum Erhalten der zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Eins mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die einen Übergang der Modeninformation berücksichtigen.
Empfänger nach Anspruch 46, der in einer Basisstation vorgesehen ist.
Basisstation nach Anspruch 50, die eine Einrichtung zum Erhalten der zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Null mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die eine Verteilung der Modeninformation berücksichtigen.
Basisstation nach Anspruch 50, die eine Einrichtung zum Erhalten der zweiten Wahrscheinlichkeitsparameter unter Verwendung eines Markov-Modells einer Ordnung Eins mit Wahrscheinlichkeiten enthält, die einen Übergang der Modeninformation berücksichtigen.