DE60037841T2

DE60037841T2 - Datenmultiplexverfahren und Datenmultiplexmittel und Datenübertragungsverfahren und Datenübertragungsmittel

Info

Publication number: DE60037841T2
Application number: DE60037841T
Authority: DE
Inventors: Yukihiko Okumura; Hidehiro Ando
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: EP1100204A1; DE60029181D1; EP1914895A2; CN100483953C; US7327718B2; CN1304581A; DE60029181T2; US7142529B2; DE60037843T2; US20070036182A1; US20060007949A1; AU749821B2; US20080165757A1; WO2000069079A1; EP1914895A3; DE60037843D1; US6956842B1; CA2336820A1; KR100457895B1; CA2336820C

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verschachtelungstechnik zum Verbessern der Fähigkeit eines Fehlerkorrekturkodes gegenüber einem Burst-Fehler. Noch spezieller ausgedrückt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Multiplexen von Kanälen unter Anwendung eines Verschachtelungsverfahrens, bei welchem die Datenzufälligkeit derart erhöht ist, sodass der Verschachtelungseffekt verbessert wird.
In Ergänzung dazu, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Datenübertragungsverfahren, welches, anwendbar in Kombination mit einem Datenempfangsverfahren, zur Ausführung einer Synchrondetektion genutzt wird, indem ein Interpolationspilotsignal verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Bei der digitalen Übertragung eines Mobilkommunikationssystems und dergleichen ändert sich der Pegel eines Empfangssignals temporär um große Beträge, aufgrund eines Mehrweg-Fading, welches durch eine Reflektion an einem Gebäude und dergleichen bewirkt wird, sodass Kodefehler, wie beispielsweise Burst-Fehler, auftreten. Folglich werden verschiedene Fehlerkorrekturkodes angewendet. Bei den Fehlerkorrekturkodes wird eine Verschachtelungstechnik angewendet, um die Korrekturfähigkeit gegenüber dem Burst-Fehler zu verbessern. Die Regeln der Verschachtelungstechnik bestimmen die Fähigkeit des Fehlerkorrekturkodes gegenüber dem Burst-Fehler.
Wie einem Fachmann bekannt ist, besteht die Aufgabe des Verschachtelungsverfahrens darin, eine Folge einer Eingangsbitsequenz und eine Folge einer Ausgangsbitsequenz zu randomisieren. Die 1 zeigt ein Beispiel eines Verschachtelungsverfahrens gemäß einer konventionellen Technik. In dieser Figur ist ein Beispiel abgebildet, bei welchem ein Verschachtelungsprozess an Daten 101 eines Rahmens ausgeführt wird, welcher durch 1152 Bits konfiguriert ist. Ein Feld 110 umfasst einen Datenspeicher von N × M (N Zeilen und M Spalten). Der Verschachtelungsprozess ist derart realisiert, sodass beispielsweise 16 Bits in diesen Datenspeicher in Zeilenrichtung wie ein Zeilenvektor 115 geschrieben werden, welcher durch eine diagonal schraffierte Fläche A angezeigt ist, und 72 Bits in Spaltenrichtung wie ein Spaltenvektor 120 ausgelesen werden, welcher durch eine diagonal schraffierte Fläche B angezeigt ist.
Im Übrigen wird gefordert, dass verschiedene Vorrichtungen bei der Mobilkommunikation eine Vielzahl von Datenübertragungskanälen multiplexen. Die 2 zeigt ein Beispiel eines Datenmultiplexmittels gemäß einer konventionellen Technik. Das Datenmultiplexmittel 30 umfasst Kanalkodierabschnitte 32, 34, Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel 36, 38, Rahmensegmentierabschnitte 40, 42, einen Teilblock/Multiplexabschnitt 44 und einen Abbildungsabschnitt 46 für einen physikalischen Kanal. Es wird angenommen, dass der Rahmen eine feste Zeitlänge aufweist, welche mit der Minimalverschachtelungsweite übereinstimmt.
In der Figur führen der Kanalkodierabschnitt 32, das Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel 36 und der Rahmensegmentierabschnitt 40 einen Verschachtelungsprozess bei einem logischen Kanal A aus, und führen der Kanalkodierabschnitt 34, das Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel 38 und der Rahmensegmentierabschnitt 42 einen Verschachtelungsprozess bei einem logischen Kanal B aus, wobei der Verschachtelungsprozess beispielsweise durch das oben genannte Verfahren ausgeführt wird.
Der logische Kanal A umfasst eine Kodierblockgröße L_A und eine Verschachtelungsweite I_A. Der logische Kanal B umfasst eine Kodierblockgröße L_B und eine Verschachtelungsweite I_B. Die Verschachtelungsweite I_A ist nicht notwendigerweise die gleiche wie die Verschachtelungsweite I_B. In jedem Kanal führt jeder der Rahmensegmentierabschnitte 40, 42 eine Multiplexsegmentierung aus, nachdem eine Fehlerkorrektur und eine Verschachtelung ausgeführt wurde, dann wird das Multiplexen Segment um Segment ausgeführt. Gemäß der Konfiguration wird die Differenz zwischen den Kanalverschachtelungsweiten absorbiert. In Ergänzung dazu, teilt der Teilblock/Multiplexabschnitt die Rahmendaten von jedem Kanal in Teilblöcke, welche im Voraus eine richtige Größe aufweisen, und multiplext alle Kanaldaten wechselweise durch den Teilblock derart, sodass die Bits der zwei logischen Kanäle so gleichmäßig über die Rahmen verteilt werden wie möglich.
Im Übrigen ist es auf dem Gebiet der Mobilkommunikation notwendig, einen stabilen Betrieb selbst in einer Umgebung mit einer hohen Fading-Steigung aufrechtzuerhalten, da sich die Mobilstation mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Deshalb unternimmt man es, Pilotsignale zu senden, welche eine Referenzphase der Modulation in einem vorherbestimmten Zyklus anzeigen. Ein Intervall zwischen einem Pilotsignal und einem nächsten Pilotsignal wird Schlitz genannt, in welchem Datensignale platziert werden. Dann nimmt eine Empfangsseite, welche die durch den Schlitz konfigurierten Signale empfängt, die Referenzphase in einem Schlitzintervall auf, indem eine Interpolation angewendet wird, basierend auf einem Pilotsignal in dem Kopfabschnitt des Schlitzes und einem Pilotsignal in dem Endabschnitt des Schlitzes. Dann führt die Empfangsseite eine Synchrondetektion basierend auf der Referenzphase aus, welche interpoliert wird. Dieses Verfahren der adaptiven Referenzphasenaufnahme wird häufig Synchrondetektion unter Anwendung eines Interpolationspilotsignals genannt. Es gibt verschiedene Verfahren, welche diesem Verfahren ähnlich sind, bei welchen es im Allgemeinen unternommen wird, dass Interpolationskoeffizienten entsprechend der Zeit von jedem Pilotsignal bestimmt werden.
Es ist unternommen worden, Burst-Daten zu übertragen, um eine Datenübertragung mit einer variablen Rate auszuführen. Was diesen Fall betrifft, ist eine Technik entwickelt worden, bei welcher die Datensignale in einem Schlitz neben dem Pilotsignal platziert werden (TECHNICAL REPORT OF IEICE, RCS95-166).
Hinsichtlich dieses Punktes wird eine konkrete Beschreibung mit Bezug auf 3 vorgenommen. Die 3 ist eine Figur, welche Beziehungen zwischen dem Pilotsignal und den Datensignalen gemäß einer konventionellen Technik aufzeigt. In diesem Beispiel beträgt das Intervall eines Schlitzes 1 ms. In Ergänzung dazu werden, sobald die Übertragungsrate der Datensignale 32 kbps beträgt, 32 Bit-Datensignale zwischen den Pilotsignalen PS platziert, bei welchen eine kontinuierliche Übertragung ausgeführt wird. Auf der anderen Seite wird, sobald die Datenübertragungsrate niedriger als 32 kbps ist, eine Burst-Übertragung ausgeführt. Zum Beispiel werden, sobald die Übertragungsrate 16 kbps beträgt, wie dargestellt in der Figur, 16 Bits von Datensignalen neben dem Pilotsignal PS in dem Kopfabschnitt des Schlitzes platziert.
Jedoch muss in dem Datenmultiplexmittel 30 gemäß einer konventionellen Technik jedes der Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel 36, 38 ein unterschiedliches Bit-Verschachteln ausführen, um Daten von unterschiedlichen Blockgrößen und unterschiedlichen Verschachtelungsweiten einzugeben. Deshalb besteht ein Problem darin, dass der Prozess nicht effektiv ausgeführt wird.
Bei einem Datenübertragungs-/Datenempfangsverfahren, welches das oben genannte Interpolationspilotsignal anwendet, wird ein hoher Rauschpegel den empfangenen Pilotsignalen überlagert, sobald S/N der Übertragungsleitung niedrig ist, sodass die Übertragungsqualität schlecht ist. Folglich enthält das Phasenmessergebnis bei Anwendung des Pilotsignals PS einen großen Fehler. Wie oben genannt, wird die Referenzphase in einem Schlitzintervall adaptiv geschätzt, in welchem die Interpolationskoeffizienten gemäß Zeiten von den Pilotsignalen PS des Kopfabschnittes und des Endabschnittes bestimmt werden. Deshalb wird das Rauschen in der Nähe des Pilotsignals PS nicht gleichförmig gemacht, sodass der Schätzfehler groß wird. Folglich besteht das Problem darin, dass, sobald Datensignale neben das Pilotsignal PS des Kopfabschnitts platziert werden, ein großer Einfluss auf die Phase ausgeübt wird, sodass sich die Übertragungsqualität verschlechtert.
Auf der anderen Seite ist, sobald das Rauschen klein genug ist, oder die Fading-Steigung hoch ist, der Einfluss von Fading auf die Phasenänderung größer als der Einfluss von Rauschen auf die Phasenänderung. In diesem Fall kann die Übertragungsqualität verbessert werden, indem die Datensignale neben dem Pilotsignal PS platziert werden.
Lösungen für die oben genannten Probleme des Datenübertragungs-/Datenempfangsverfahrens werden in der Japanischen Patentanmeldung Nummer 8-111644 vorgeschlagen. Jedoch wird ein Verschachtelungsverfahren, welches zum Glätten der Datenqualität in einem Rahmen angewendet werden kann, sobald die Datenbits verschachtelt sind, nicht offengelegt.
3GPP: "TS 25.212 Version 1.0.0 ("25212-100.zip")" Internet Article; 3GPP: Technical Specification Group (TSG); Radio Access Network (RAN); Working Group 1 (WG1): Multiplexing and Channel Coding (FDD), [Online] April 1999 (1999-04), XP002245691 abgefragt aus dem Internet unter: <URL:www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.212/> [abgefragt am 26.06.2003] diskutiert ein Verschachtelungsverfahren zur Anwendung bei einem Übertragungsmittel. Jedoch wird ein Verschachtelungsverfahren, welches zum kontinuierlichen Platzieren von Pilot und Datenbits angewendet werden kann, nicht offengelegt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verschachtelungsverfahren, ein Übertragungsmittel, und ein Übertragungssignal, wie in den Ansprüchen 1, 5 und 9 definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 zeigt ein Beispiel eines Verschachtelungsverfahrens gemäß einer konventionellen Technik;
die 2 ist ein Blockdiagramm eines Datenmultiplexmittels gemäß einer konventionellen Technik;
die 3 ist eine Figur, welche eine Schlitzkonfiguration mit Bezug auf eine Datensignalübertragung gemäß einer konventionellen Technik zeigt;
die 4 ist ein Blockdiagramm eines Datenmultiplexmittels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
die 5 zeigt ein Verschachtelungsverfahren eines Datenmultiplexmittels;
die 6 zeigt ein Randomisiermuster eines ersten Verschachtelungsmittels;
die 7 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens eines zweiten Verschachtelungsmittels (konventionelles Verfahren);
die 8 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens eines zweiten Verschachtelungsmittels, welches die vorliegende Erfindung verkörpert;
die 9 zeigt ein Beispiel eines Verschachtelungsprozesses in dem zweiten Verschachtelungsmittel;
die 10 zeigt ein Beispiel eines Verschachtelungsprozesses in dem zweiten Verschachtelungsmittel;
die 11 zeigt Spaltenrandomisiermuster, welche für ein Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel geeignet sind;
die 12 ist eine Figur zum Erklären der Effekte, welche durch das Bestimmen der Anzahl der Spalten des zweiten Verschachtelungsmittels als Vielfaches von 16 bewirkt werden;
die 13 zeigt einen Fall, sobald die Anzahl der Spalten des zweiten Verschachtelungsmittels nicht als Vielfaches von 16 bestimmt wird;
die 14 zeigt ein anderes Beispiel eines Datenmultiplexmittels, welches die vorliegende Erfindung verkörpert;
die 15 zeigt ein Blockdiagramm eines Datenübertragungssystems unter Verwendung eines Datenübertragungsverfahrens mit Bezug auf die vorliegende Erfindung;
die 16 zeigt erste Beispiele von einer Schlitzkonfiguration;
die 17 ist eine Figur zum Erklären eines Problems, welches auftritt, sobald die Anzahl der Schlitze und die Anzahl der Spalten in dem Verschachtelungsprozess in einer Verschachtelungsschaltung 14 gleich sind;
die 18 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsprozesses in einer Verschachtelungsschaltung 14;
die 19 zeigt zweite Beispiele von Schlitzkonfigurationen;
die 20 zeigt dritte Beispiele von Schlitzkonfigurationen;
die 21 ist eine Figur zum Erklären einer parallelen Pilotübertragung;
die 22 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens in einem Fall, sobald das Datenmultiplexmittel und das Datenübertragungsmittel, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, kombiniert werden (ein Problem, sobald die Anzahl der Spalten gleich 16 ist);
die 23 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens in einem Fall, sobald das Datenmultiplexmittel und das Datenübertragungsmittel, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, kombiniert werden (ein Effekt, sobald die Anzahl der Spalten gleich 32 ist);
die 24 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens in einem Fall, sobald das Datenmultiplexmittel und das Datenübertragungsmittel, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, kombiniert werden;
die 25 ist eine Figur zum Erklären eines Verfahrens zur Ausführung einer partiellen Permutation von Spalten in einem Verschachtelungsverfahren in einem Fall, sobald das Datenmultiplexmittel und das Datenübertragungsmittel kombiniert werden (sobald 1 Rahmen = 16 Schlitze ist);
die 26 ist eine Figur zum Erklären eines Verschachtelungsverfahrens in einem Fall, sobald das Datenmultiplexmittel und das Datenübertragungsmittel kombiniert werden (sobald 1 Rahmen = 15 Schlitze ist);
die 27 zeigt einen Zustand, bei welchem verschachtelte Daten in jedem Schlitz abgebildet werden, sobald 1 Rahmen = 15 Schlitze ist;
die 28 ist eine Figur zum Erklären eines Verfahrens zur Ausführung einer partiellen Permutation von Spalten, sobald 1 Rahmen = 15 Schlitze ist.
Jetzt werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die 4, 7–10, 12–15, 21–24 und 28 beschrieben; außerdem wird Hintergrundinformation als Hilfe zum Verständnis der Erfindung unter Bezugnahme auf die anderen Zeichnungen gegeben.
Die 4 ist ein Blockdiagramm eines Datenmultiplexmittels 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Datenmultiplexmittel 50 umfasst, Kanalkodierabschnitte 52, 54, erste Verschachtelungsmittel 56, 58, Rahmensegmentierabschnitte 60, 62, einen Kanalmultiplexabschnitt 64, ein zweites Verschachtelungsmittel 66 und einen Abschnitt 68 zum Abbilden eines physikalischen Kanals.
In der Figur führen der Kanalkodierabschnitt 52, das erste Verschachtelungsmittel 56 und der Rahmensegmentierabschnitt 60 einen Verschachtelungsprozess des logischen Kanals A aus. Der Kanalkodierabschnitt 54, das erste Verschachtelungsmittel 58 und der Rahmensegmentierabschnitt 62 führen einen Verschachtelungsprozess des logischen Kanals B aus. Als Nächstes wird der Betrieb des Datenmultiplexmittels 50 unter Anwendung eines Datenflusses beschrieben, welcher von dem logischen Kanal A eingegeben wird. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auch auf einen Datenfluss, welcher von dem logischen Kanal B eingegeben wird.
Der Kanalkodierabschnitt 52 führt einen Kanalkodierprozess bei einer Dateneingabe durch den logischen Kanal A aus. Dann wird der Verschachtelungsprozess in dem ersten Verschachtelungsmittel 56 ausgeführt, sobald die Blockgröße der Daten einen Rahmen überschreitet. Der Prozess in dem ersten Verschachtelungsmittel wird Interrahmen-Verschachtelungsprozess genannt. Als Nächstes wird eine Multiplexrahmensegmentierung in dem Rahmensegmentierabschnitt 60 ausgeführt. Dann werden die Daten des logischen Kanals A in dem Kanalmultiplexabschnitt 64 mit Daten des logischen Kanals B multiplext, bei welchem die gleichen Prozesse ausgeführt wurden.
Ein Verschachtelungsprozess wird in dem zweiten Verschachtelungsmittel 66 bei Daten ausgeführt, welche auf diese Art und Weise multiplext wurden. Hier kann die Blockgröße eines Verschachtelungsmittels in dem zweiten Verschachtelungsmittel 66 die gleiche sein, wie jene der Rahmengröße der Daten, da der Interrahmen-Verschachtelungsprozess in den ersten Verschachtelungsmitteln 56, 58 ausgeführt wurde. Der Verschachtelungsprozess in dem zweiten Verschachtelungsmittel wird Intrarahmen-Verschachtelungsprozess genannt. Als Nächstes werden die Daten auf den physikalischen Kanal durch den Abbildungsabschnitt 68 eines physikalischen Kanals derart abgebildet, sodass die Daten an den physikalischen Kanal ausgegeben werden.
Der oben genannte Interrahmen-Verschachtelungsprozess in dem ersten Verschachtelungsmittel wird beispielsweise ausgeführt, indem ein Verschachtelungsverfahren, dargestellt in 5, angewendet wird. In der Figur zeigt F die Anzahl der Spalten des Verschachtelungsmittels an, B zeigt die Anzahl der Zeilen an, Cm zeigt die Daten der m-ten Spalte an. Wie dargestellt in der Figur, werden Eingabedaten, angezeigt durch (a), in eine B×F-Matrix, wie dargestellt in (b), geschrieben. Dann werden, wie dargestellt in (c), die Spalten randomisiert. Danach werden die verschachtelten Daten erhalten, wie dargestellt in (d), indem die Daten Spalte um Spalte aus der Matrix ausgelesen werden, wie dargestellt in (c).
Das in 5 dargestellte Verfahren unterscheidet sich von dem konventionellen Beispiel dadurch, dass die Spalten randomisiert sind. Dementsprechend kann die Verschachtelungsleistung verbessert werden. In Ergänzung dazu kann eine zusätzliche Randomisierung ausgeführt werden. Ein solches Verschachtelungsverfahren, bei welchem eine Randomisierung ausgeführt wird, wird Mehrstufen-Verschachtelungsverfahren genannt. Eine Detailbeschreibung des Mehrstufen-Verschachtelungsverfahrens ist offengelegt in TECHNICAL REPORT of IEICE, A P97-178, RCS97-216, NW97-161(1998-02), pp. 23–30 (SHIBUTANI, SUDA, ADACHI).
Die 6 zeigt ein Beispiel der Randomisierung. Wie in der Figur dargestellt, wird die Anzahl der Spalten 1 und wird das Randomisiermuster C₀, sobald die Verschachtelungsweite gleich 10 ms ist, da die Rahmenlänge und die Verschachtelungsweite gleich groß werden. Das heißt, die in das erste Verschachtelungsmittel eingegebenen Daten werden ausgegeben, so wie sie sind. Für Daten, bei welchen die Verschachtelungsweite gleich oder größer als 20 ms ist, werden die in der Figur dargestellten Randomisiermuster verwendet. Beispielsweise werden, sobald die Verschachtelungsweite gleich 80 ms ist, die Spalten in der nachfolgenden Reihenfolge permutiert: C₀, C₄, C₂, C₆, C₁, C₅, C₃, C₇. Die in der 6 dargestellten Muster sind zur Datenübertragung geeignet. Jedoch können auch andere Randomisiermuster verwendet werden.
Als Nächstes wird das Intrarahmen-Verschachtelungsverfahren in dem zweiten Verschachtelungsmittel beschrieben.
Es ist möglich als Intrarahmen-Verschachtelungsverfahren das beim Stand der Technik beschriebene Verschachtelungsverfahren zu verwenden. Jedoch tritt beispielsweise, sobald die Anzahl der Bits des logischen Kanals A kleiner ist als jene des logischen Kanals B, das in 7 dargestellte Phänomen auf. (Die 7 zeigt einen Fall, bei welchem die Anzahl der Spalten 16 des Verschachtelungsmittels die gleiche ist, wie die Anzahl der Schlitze in dem Rahmen.)
Das heißt, sobald die Multiplexdaten in einen Verschachtelungsspeicher geschrieben werden, ist die Datenmenge des logischen Kanals A in einem Rahmen klein, wobei das Schreiben der Daten des logischen Kanals A in den Verschachtelungsspeicher auf der halben Strecke in der ersten Zeile endet. Danach werden die Daten des logischen Kanals B in den Verschachtelungsspeicher geschrieben. Deshalb werden die Datenbits des logischen Kanals A, wie die Ausgangsdaten aus dem Verschachtelungsspeicher, in der ersten Hälfte des Ausgangsrahmens derart abgelegt, sodass die Kanalkodierungs-Fehlerkorrekturfähigkeit nicht maximal ausgeübt werden kann.
Folglich wird in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Intrarahmen-Verschachtelungsverfahren ausgeführt, indem das in der 5 dargestellte Verschachtelungsverfahren angewendet wird. Das heißt, wie dargestellt in der 8, die Daten werden nach dem Randomisieren der Spalten ausgegeben. Dementsprechend werden die Bits des logischen Kanals A über den Rahmen derart verteilt, sodass das oben genannte Phänomen nicht auftritt. Die 8 zeigt einen Fall, sobald die Anzahl der Spalten gleich 16 ist. Noch spezieller ausgedrückt, die in der 9 dargestellten Prozesse werden ausgeführt. Wie in der Figur dargestellt, wird eine Eingabedatenfolge, dargestellt in (a), in ein Verschachtelungsmittel, dargestellt in (b), mit 16 Spalten geschrieben. Dann wird das Randomisieren der Spalten, wie dargestellt in (c), gemäß einem Muster (C₀, C₈, C₄, C₁₂, C₂, C₁₀, C₆, C₁₄, C₁, C₉, C₅, C₁₃, C₃, C₁₁, C₇, C₁₅) ausgeführt, welches zur Datenübertragung geeignet ist. Danach werden die in (d) dargestellten Daten ausgegeben. In diesem Beispiel wird die Anzahl der Bits pro Schlitz 10, wie dargestellt in (e), sobald angenommen wird, dass 1 Rahmen = 16 Schlitze ist. Weiter zeigt die 10 ein Beispiel eines Verschachtelungsmittels mit 32 Spalten. In diesem Fall ist die Anzahl der Bits pro Schlitz gleich 20.
Als Muster zur Anwendung bei der Randomisierung von Spalten kann ein zur Datenübertragung geeignetes Muster (C₀, C₁₆, C₈, C₂₄, C₄, C₂₀, C₁₂, C₂₈, C₂, C₁₈, C₁₀, C₂₆, C₆, C₂₂, C₁₄, C₃₀, C₁, C₁₇, C₉, C₂₅, C₅, C₂₁, C₁₃, C₂₉, C₃, C₁₉, C₁₁, C₂₇, C₇, C₂₃, C₁₅, C₃₁) verwendet werden. Dieses Muster ist für einen Fall, bei welchem die Anzahl der Spalten gleich 32 (= 16 × 2) ist. Die 11 zeigt für Übertragungsleitungs- Verschachtelungsmittel geeignete Muster für jede Anzahl von Spalten. Jedes bis hierher beschriebene Muster ist in dieser Figur abgebildet.
Es ist effektiv, die Anzahl der Spalten zu 16 oder zu 16 × K (eine ganze Zahl) in einem Fall zu bestimmen, sobald 1 Rahmen 16 Schlitze umfasst. Der Grund dafür wird mit Bezug auf die 12 und 13 beschrieben. Hierin wird ein Fall betrachtet, bei welchem die zu übertragende Datenmenge die Hälfte der Datenbits ist, welche maximal übertragen werden können, und die Daten durch die erste Hälfte des Rahmens versandt werden.
Die 12 zeigt Ausgabedaten, sobald die Anzahl der Spalten gleich 16 × K (eine ganze Zahl) ist. In dieser Figur zeigt Δ einen Schaltpunkt zwischen dem Anschalten und dem Ausschalten der Übertragung an. Wie in dieser Figur dargestellt, stimmt ein Schlitzintervall mit einer gelesenen Spalte eines Verschachtelungsmittels derart überein, sobald die Anzahl der Spalten gleich 16 × K (eine ganze Zahl) ist, sodass es möglich wird, das Pilotsymbol und die Datenbits kontinuierlich zu platzieren.
Die 13 ist eine Figur, welche einen Fall zeigt, sobald die Anzahl der Spalten nicht gleich 16 × K (eine ganze Zahl) ist. Im Gegensatz zu dem Fall, bei welchem die Anzahl der Spalten gleich 16 × K (eine ganze Zahl) ist, stimmt ein Schlitzintervall nicht mit einer gelesenen Spalte eines Verschachtelungsmittels derart überein, sodass das Pilotsymbol und die Datenbits nicht kontinuierlich platziert werden. Folglich kommen einige Abschnitte vor, bei welchen die Anschalt/Abschaltpunkte der Übertragung in einem kürzeren Intervall auftreten. Da ein Übertragungsverstärker zum Realisieren des Anschaltens/Abschaltens der Übertragung mit einem kurzen Intervall komplexer ist, ist es effektiv, um die Komplexität des Übertragungsverstärkers zu reduzieren, die Anzahl der Spalten zu 16 × K (eine ganze Zahl) zu bestimmen.
In Ergänzung dazu kann, sobald 1 Rahmen 15 Schlitze umfasst, der oben genannte Effekt erhalten werden, indem die Anzahl der Spalten zu 15 × K (eine ganze Zahl) bestimmt wird.
Sobald die Verschachtelungsblockgrößen der zwei Kanäle, des logischen Kanals A und des logischen Kanals B, die gleichen sind, oder sobald jede von ihnen nicht einen Rahmen überschreitet, sind die ersten Verschachtelungsmittel, dargestellt in 4, nicht notwendig. Deshalb kann in einem solchen Fall das Datenmultiplexmittel wie dargestellt in 14 konfiguriert werden. Dementsprechend kann die Vorrichtung vereinfacht werden.
Ein Datendemultiplexmittel, welches einem bis hierher beschriebenen Datenmultiplexmittel entspricht, kann realisiert werden, indem ein Entschachtelungsmittel verwendet wird. Die Konfiguration des Datendemultiplexmittels ist für einen Fachmann mit Bezug auf diese Spezifikation offensichtlich.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform ist für einen Fall geeignet, bei welchem die Qualität der Datensignale geglättet werden muss, sobald die Daten impulsweise gesandt werden.
Nachfolgend wird die Konfiguration der Ausführungsform mit Bezug auf die 15 beschrieben. Die 15 zeigt ein Blockdiagramm eines Datenübertragungssystems, welches ein Datenübertragungsverfahren mit Bezug auf die vorliegende Erfindung anwendet. Wie dargestellt in der 15 umfasst das Datenübertragungssystem eine Datenübertragungsvorrichtung 10 auf einer Basisstationsseite und umfasst eine Datenübertragungsvorrichtung 20 auf der Mobilstationsseite. Sowohl die Datenübertragungsvorrichtung 10 als auch die Datenübertragungsvorrichtung 20 kann Daten übertragen und empfangen, und kann eine gleichzeitige Zweiwegekommunikation ausführen. In diesem Beispiel überträgt die Basisstation Daten zu der Mobilstation. Folglich sind in der Datenübertragungsvorrichtung 10 von 15 hauptsächlich Abschnitte mit Bezug auf die Übertragung dargestellt, und sind in der Datenübertragungsvorrichtung 20 von 15 hauptsächlich Abschnitte mit Bezug auf das Empfangen dargestellt. Die Datenübertragungsvorrichtung 10 auf der Basisstationsseite umfasst als Hauptabschnitte, eine Fehlerdetektions-Kodierschaltung 11, eine Rahmenmultiplexschaltung 12, eine Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 13, eine Verschachtelungsschaltung 14, eine Schlitzmultiplexschaltung 15, eine drahtlose Schaltung 16 und eine Antenne 17. In Ergänzung dazu umfasst die Datenübertragungsvorrichtung 10 einen Empfangsabschnitt 200 und eine Antenne 18.
Die Fehlerdetektions-Kodierschaltung 11 erzeugt einen Fehlerdetektionskode basierend auf Anwenderdaten UD und fügt den Fehlerdetektionskode den Anwenderdaten UD hinzu. Beispielsweise wird als Fehlerdetektionskode ein 16 Bit CRC-Kode verwendet. Noch spezieller ausgedrückt, die Anwenderdaten werden durch ein vorherbestimmtes Generator-Polynom geteilt, und der Rest wird zu den Anwenderdaten UD addiert. Die Rahmenmultiplexschaltung 12 empfangt die Anwenderdaten UD, zu welchen der Fehlerdetektionskode addiert wurde, und die Übertragungsrateninformation, welche die Übertragungsrate der Anwenderdaten UD und die Endbits zur Faltungskodierung anzeigt. Die Rahmenmultiplexschaltung 12 bildet einen Rahmen aus diesen Daten gemäß einem vorherbestimmten Rahmenformat.
Die Fehlerkorrektur-Kodierschaltung 13 ist mit der Rahmenmultiplexschaltung 12 verbunden, und führt eine Faltungskodierung für die Datensignale aus, welche als Rahmen gebildet sind. Die Verschachtelungsschaltung 14 führt eine Bitverschachtelung bei den Datensignalen aus, welche faltungskodiert sind. Dementsprechend können impulsweise kontinuierliche Fehler verhindert werden. Eine Detailbeschreibung des Prozesses in der Verschachtelungsschaltung 14 wird später vorgenommen. Die Schlitzmultiplexschaltung 15 bildet Schlitze basierend auf den bitverschachtelten Datensignalen und den Pilotsignalen. In diesem Fall werden die Pilotsignale PS in dem Kopfabschnitt und in dem Endabschnitt von jedem Schlitz platziert. In der nachfolgenden Beschreibung wird, sobald das Pilotsignal des Kopfabschnitts und das Pilotsignal des Endabschnitts als voneinander abgegrenzt beschrieben werden, das Pilotsignal des Kopfabschnitts ein erstes Pilotsignal PS1 genannt, und wird das Pilotsignal des Endabschnitts ein zweites Pilotsignal PS2 genannt. Die drahtlose Schaltung 16 moduliert Signale aus der Schlitzmultiplexschaltung 15 und sendet die modulierten Signale über eine Antenne 17. Als ein Modulationsverfahren können beispielsweise die Spreizspektrumsmodulation, OPSK und dergleichen verwendet werden.
Als Nächstes wird das Signal, welches von der Datenübertragungsvorrichtung 10 versandt wird, durch die Datenübertragungsvorrichtung 20 empfangen.
Die Datenübertragungsvorrichtung 20 umfasst, eine drahtlose Schaltung 22, eine Schlitzdemultiplexschaltung 23, eine Synchrondetektionsschaltung 24, eine Entschachtelungsschaltung 25, eine Fehlerkorrektur-Dekodierschaltung 26, eine Rahmendemultiplexschaltung 27 und eine Fehlerentscheidungsschaltung 28. In Ergänzung dazu umfasst die Datenübertragungsvorrichtung 20 einen Übertragungsabschnitt 100 und eine Antenne 29.
Die drahtlose Schaltung 22 verstärkt das empfangene Signal auf einen vorherbestimmten Pegel. Die Schlitzdemultiplexschaltung 23 demultiplext das Signal, indem sie jeden Schlitz in Datensignale und Pilotsignal PS ausbildet. Die Synchrondetektionsschaltung 24 nimmt die Referenzphase eines Intervalls von dem ersten Pilotsignal PS1 zu dem zweiten Pilotsignal PS2 auf, indem sie eine Interpolation auf Basis des ersten Pilotsignals PS1 und des zweiten Pilotsignals PS2 ausführt. Dann demoduliert die Synchrondetektionsschaltung 24 Signale, ausgegeben von der Schlitzdemultiplexschaltung 23, basierend auf der durch Interpolation erhaltenen Referenzphase, um Datensignale zu erzeugen.
Die Beziehung zwischen der Entschachtelungsschaltung 25 und der Verschachtelungsschaltung 14 ist komplementär, wobei die Entschachtelungsschaltung 25 eine Entschachtelung bei den synchronen, detektierten Datensignalen ausführt. Die Fehlerkorrektur-Dekodierschaltung 26 führt eine Viterbi-Dekodierung bei den entschachtelten Datensignalen aus. Die Rahmendemultiplexschaltung 27 demultiplext die Ausgangsdatensignale aus der Fehlerkorrektur-Dekodierschaltung 26 in Viterbi-dekodierte Datensignale und in Übertragungsrateninformation. Die Fehlerentscheidungsschaltung 28 teilt die Viterbi-dekodierten Datensignale durch das Generator-Polynom, welches bei der Fehlerdetektions-Kodierschaltung 11 verwendet wird, und löscht den Fehlerdetektionskode, um die Anwenderdaten UD auszugeben. In diesem Fall wird, sofern der Rest der Division gleich 0 ist, geurteilt, dass kein Fehler vorhanden ist. Auf der anderen Seite wird, sofern der Rest nicht gleich 0 ist, geurteilt, dass ein Fehler vorhanden ist.
Der Empfangsabschnitt 200, vorgesehen in der Datenübertragungsvorrichtung 10, umfasst Abschnitte von der drahtlosen Schaltung 22 bis zu der Fehlerentscheidungsschaltung 28. Der Übertragungsabschnitt 100, vorgesehen in der Datenübertragungsvorrichtung 20, umfasst Abschnitte von der Fehlerdetektions-Kodierschaltung 11 zu der drahtlosen Schaltung 16. In diesem Fall kommunizieren der Übertragungsabschnitt 100 und der Empfangsabschnitt 200, indem andere Frequenzen genutzt werden als die Frequenzen, welche durch die drahtlose Schaltung 16 und die drahtlose Schaltung 22 verwendet werden. Noch genauer ausgedrückt, die Signale von dem Übertragungsabschnitt 100 werden durch den Empfangsabschnitt 200 über die Antenne 29, 18 empfangen. Dementsprechend kann eine gleichzeitige Zweiwegekommunikation zwischen der Datenübertragungsvorrichtung 10 und der Datenübertragungsvorrichtung 20 ausgeführt werden.
Die Verschachtelungsschaltung 14 führt eine Bitverschachtelung über eine Vielzahl von Schlitzen aus.
Die 16 zeigt erste Beispiele von Schlitzkonfigurationen. Die Schlitzmultiplexschaltung 15 platziert wie oben genannt Datensignale zwischen die ersten Pilotsignale PS1 und die zweiten Pilotsignale PS2. Beispielsweise wird, sobald angenommen wird, dass das Schlitzintervall 1 ms ist, und die Datenübertragungsrate 32 kbps ist, eine kontinuierliche Übertragung ausgeführt, wie in 16(a) dargestellt. Auf der anderen Seite wird, sobald die Übertragungsrate kleiner als 32 kbps ist, eine Übertragung impulsweise ausgeführt, wie beispielsweise dargestellt in (b) und (c).
Beispielsweise ist, sobald die Datensignalübertragungsrate 16 kbps ist, die Datensignalbitanzahl pro einen Schlitz 16. Die Schlitzmultiplexschaltung 15 von diesem Beispiel teilt die 16 Bit-Datensignale in zwei Abschnitte, von welchen jeder ein 8 Bit-Datenblock DB ist. Dann wird, wie dargestellt in (b), ein erster Datenblock DB neben das erste Pilotsignal PS1 platziert. Ein zweiter Datenblock DB2 wird derart platziert, sodass der Start des zweiten Datenblocks DB2 in der Mitte des Schlitzes positioniert wird. Wie dargestellt in (c) werden, ebenfalls bei einer Datenübertragungsrate von 8 kbps, Datenblöcke mit einer 4 Bit-Einheit erzeugt, und werden die Datenblöcke DB1 und DB2 an vorherbestimmten Punkten, dargestellt in 16, in der gleichen Art und Weise platziert, wie bei einer Übertragungsrate von 16 kbps.
Nachfolgend werden die Prozesse in der Verschachtelungsschaltung 14 in dem oben genannten Beispiel detailliert beschrieben. Es ist vorstellbar, ein Verschachtelungsmittel anzuwenden, welches die gleiche Anzahl von Spalten wie die Anzahl von Schlitzen pro einen Rahmen umfasst, sobald die Verschachtelungsschaltung 14 einen Verschachtelungsprozess ausführt. Jedoch tritt, sobald man dies ausführt, nachfolgendes Problem auf, welches mit Bezug auf 17 beschrieben wird.
Die 17 zeigt ein Blockverschachtelungsmittel mit N-Spalten und den Ausgabedaten, bei welchem jede Spalte, welche in Leserichtung ausgelesen wird, jedem von N-Schlitzen in einem Rahmen entspricht. Das heißt, die Anzahl der Spalten des Verschachtelungsmittels ist die gleiche wie jene der Schlitze, zwischen welchen Schlitzpiloten eingefügt sind.
Wie oben genannt, tritt ein Qualitätsunterschied Bit um Bit in einem Schlitz entsprechend der Übertragungsqualität auf. Beispielsweise verschlechtert sich die Qualität eines Bits neben dem Pilotsignal, dargestellt als x in jedem Schlitz der Ausgabedaten, dargestellt in der 17. Das x in den Ausgabedaten entspricht einem x in dem Verschachtelungsmittel. Sobald solche Daten entschachtelt werden, wird die Qualitätsverteilung in einem Schlitz die gleiche, wie jene in dem entschachtelten Rahmen, selbst nachdem eine Fehlerkorrektur-Dekodierung ausgeführt wurde. Das heißt, die Bitqualität in einem Abschnitt neben dem Rahmenkopf und einem Abschnitt neben dem Rahmenende ist niedrig. Bei der digitalen Übertragung von Sprache wird im Allgemeinen festgestellt, dass eine spezifische Information durch ein spezifisches Bit übertragen wird. Deshalb erfährt, sobald die Qualität in einem Rahmen beeinflusst wird, obwohl die durchschnittliche Bitfehlerrate in einem Gesamtrahmen die gleiche ist, das spezifische Bit eine nachteilige Wirkung derart, sodass die Sprachübertragungsqualität sich unerwartet verschlechtert, und ein Problem dabei auftritt, mobile Kommunikationsdienste anzubieten.
In Ergänzung dazu erfährt, sobald die Qualität eines Abschnitts nahe beim Pilotsignal besser ist, als jene von einem Mittenabschnitt in einem Schlitz, der in 16 dargestellte Datenblock DB2 die oben genannte nachteilige Wirkung. Das heißt, die Bitqualität in dem Rahmenmittenabschnitt verschlechtert sich.
Zur Vermeidung der oben genannten Probleme wird ein Verschachtelungsmittel, bei welchem die Anzahl der Spalten doppelt so hoch ist wie die Anzahl der Schlitze des Rahmens, in dem in 18 dargestellten Beispiel verwendet. Dementsprechend entspricht die erste Hälfte des ersten Schlitzes der ersten Spalte, entspricht die zweite Hälfte des ersten Schlitzes der zweiten Spalte, entspricht die erste Hälfte des zweiten Schlitzes der dritten Spalte, entspricht die zweite Hälfte des zweiten Schlitzes der vierten Spalte, und so weiter. Folglich treten, da sich die Beziehung zwischen dem Schlitz und dem Verschachtelungsmittel wie oben beschrieben gestaltet, sobald die Daten entschachtelt werden, ein verschlechterter Abschnitt und ein nicht verschlechterter Abschnitt wechselweise in einem Rahmen derart auf, sodass die Bitqualität in dem Rahmen geglättet wird. Deshalb können die oben beschriebenen Probleme vermieden werden.
In diesem Beispiel wird, sobald die Übertragungsleitungsqualität schlecht ist, da die Referenzphasengenauigkeit in dem Schlitzmittenabschnitt verbessert wird, die Qualität des zweiten Datenblocks DB2 besser als jene des ersten Datenblocks DB1. Auf der anderen Seite wird, sobald die Übertragungsleitungsqualität gut ist, sodass die Genauigkeit der Referenzphase einer Fading-Charakteristik unterworfen ist, die Referenzphasengenauigkeit in dem Abschnitt nahe bei den Pilotsignalen PS1, PS2 im Vergleich zu jener im Schlitzmittenabschnitt verbessert. In diesem Fall wird die Qualität des ersten Datenblocks DB besser als jene des zweiten Datenblocks DB2. Das heißt, selbst wenn der Zustand der Übertragungsleitung variiert, verbessert sich die Übertragungsqualität von einem von ersten und zweiten Datenblöcken DB1, DB2. In Ergänzung dazu wird, wie oben beschrieben, eine Bitverschachtelung bei einer Vielzahl von Schlitzen ausgeführt. Deshalb wird gemäß dieser Ausführungsform die Übertragungsqualität in einem Rahmen nicht beeinflusst, sodass eine normale Qualität sichergestellt werden kann.
Als Nächstes zeigt die 19 ein zweites Beispiel von Schlitzkonfigurationen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schlitzmultiplexschaltung 15, welche sich auf diese Ausführungsform bezieht, kann die in 19 dargestellten Schlitze sowie die in 16 dargestellten Schlitze erzeugen. In diesem Fall teilt, sobald die Datensignalübertragungsrate gleich 16 kbps ist, die Schlitzmultiplexschaltung 15 die 16 Bit-Datensignale in acht Teile, von welchen jeder ein 1 Bit-Datenblock ist. Diese Datenblöcke werden in einem regelmäßigen Intervallabstand platziert. Auch bei einer Datensignalübertragungsrate von 8 kbps werden 1 Bit-Datenblöcke erzeugt, und auf vorherbestimmten Positionen, wie dargestellt in der 19, in der gleichen Art und Weise platziert, wie bei einer Übertragungsrate von 16 kbps.
Ebenso wird in diesem Fall der Verschachtelungsprozess in der Verschachtelungsschaltung 14 durch Anwendung eines Verschachtelungsmittels, wie beispielsweise in 18 dargestellt, ausgeführt. Deshalb wird die Datenqualität in einem Rahmen nach einer Entschachtelung nicht beeinflusst. Folglich wird auch in diesem Fall, bei welchem die Schlitze wie dargestellt in 19 konfiguriert sind, die Übertragungsqualität nicht erkennbar beeinflusst, sodass eine normale Qualität wie im Fall von 16 sichergestellt werden kann.
Die 20 zeigt ein drittes Beispiel von Schlitzkonfigurationen. Die Schlitzmultiplexschaltung 15, welche sich auf diese Ausführungsform bezieht, kann die in 20 dargestellten Schlitze sowie die in den 16, 19 dargestellten Schlitze erzeugen. In diesem Fall platziert, sobald die Datensignalübertragungsrate gleich 16 kbps oder gleich 8 kbps ist, die Schlitzmultiplexschaltung 15 Datensignale im Mittenabschnitt des ersten Schlitzes, und platziert Datensignale neben dem ersten Pilotsignal PS1 im nächsten Schlitz. Danach wird diese Platzierung derart wiederholt, sodass alle Schlitze konfiguriert werden.
Ebenso wird in diesem Fall der Verschachtelungsprozess in der Verschachtelungsschaltung 14 durch Anwendung eines Verschachtelungsmittels, wie beispielsweise jenem, welches in 18 dargestellt ist, ausgeführt. Deshalb wird die Datenqualität in einem entschachtelten Rahmen nicht beeinflusst. Folglich kann, da eine Bitverschachtelung über eine Vielzahl von Schlitzen auch in diesem Fall ausgeführt wird, die Datensignalqualität geglättet werden, was auch immer die Übertragungsqualität ist, hoch oder niedrig. Bei einer Übertragungsrate von 8 kbps können die Datensignale in jedem Abschnitt von vier gleichen Abschnitten, in welche ein Schlitz geteilt ist, platziert werden.
In dem oben genannten Beispiel werden die Pilotsignale gleichzeitig multiplext. Jedoch ist es auch möglich, wie dargestellt in 21, dass das Pilotsignal unter Anwendung eines physikalischen Kanals übertragen wird, welcher sich von einem physikalischen Kanal unterscheidet, welcher zur Datenübertragung (getrennte Übertragung von Pilotsignalen und Daten) verwendet wird, wobei das Pilotsignal zur Kanalschätzung des gleichen Schlitzintervalls verwendet wird, und wobei die Kanalschätzung eine Referenzphasenschätzung ist, welche zur Synchrondetektion verwendet wird.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher das Datenmultiplexverfahren bei dem in 15 dargestellten Datenübertragungsmittel angewendet wird. Dies kann beispielsweise realisiert werden, indem die Konfigurationsabschnitte 11 bis 14 des in 15 dargestellten Datenübertragungsmittels 10 durch das Datenmultiplexmittel 30 ersetzt werden, und indem die notwendigen Schaltungen hinzugefügt werden. In diesem Fall wird ein Verschachtelungsmittel, bei welchem die Anzahl der Spalten doppelt so hoch ist wie die Anzahl der Schlitze pro einem Rahmen, als zweites Verschachtelungsmittel verwendet, und wird eine Randomisierung der Spalten ausgeführt.
Entsprechend der Konfiguration können nachfolgende Effekte erzielt werden, welche darin bestehen, dass, sobald die Datenübertragungsbitanzahl klein ist, die Bits gleichmäßig in einem Rahmen verteilt werden, und darüber hinaus die Bitqualität in dem Rahmen geglättet wird. Das heißt, wie dargestellt in 22, sobald die Anzahl der Spalten die gleiche ist wie die Anzahl der Schlitze, werden die Übertragungsbits immer im vorderen Abschnitt von jedem Schlitz derart platziert, sodass die Durchschnittsbitfehlerrate groß wird. Auf der anderen Seite werden, wie dargestellt in 23, sobald die Anzahl der Spalten doppelt so hoch ist wie die Anzahl der Schlitze, die Übertragungsbits in den Rand- und in den Mittenabschnitten jedes Schlitzes derart platziert, sodass die Durchschnittsbitfehlerrate kleiner sein kann, als jene in dem in 22 dargestellten Fall.
In Ergänzung dazu können durch Ausführen des in 24 dargestellten Verschachtelungsprozesses die nachfolgenden Effekte unabhängig von der Anzahl der Übertragungsdatenbits pro einen Rahmen erzielt werden. Das heißt, die Bits können gleichmäßig in dem Rahmen verteilt werden, und die Bitqualität in dem Rahmen kann geglättet werden.
In den 22 bis 24 sind Fälle dargestellt, bei welchen ein Rahmen gleich 16 Schlitze ist und die Anzahl der Spalten gleich 32 ist. Jedoch kann der gleiche Effekt erzielt werden, wenn ein Rahmen gleich 15 Schlitze ist, und die Anzahl der Spalten gleich 30 ist.
In Ergänzung dazu wird es möglich, sobald ein Rahmen gleich 16 Schlitze ist, und die Anzahl der Spalten gleich 32 ist, den Bitqualitätsglättungseffekt in einem Rahmen weiter zu verbessern, indem eine partielle Permutation der Spalten in einem Verschachtelungsmittel ausgeführt wird, wie dargestellt in 25.
Noch genauer ausgedrückt, gemäß diesem Vorgang werden die Spalten des 32 Spalten-Verschachtelungsmittels, dargestellt in 25(a), derart randomisiert, sodass das Verschachtelungsmittel so wird, wie dargestellt in (b). Dann werden Teile der Spalten, wie dargestellt in (b), permutiert. (c) zeigt einen Zustand, bei welchem die Daten in dem randomisierten Verschachtelungsmittel auf jeden Schlitz abgebildet werden. Die oben genannten Permutationen entsprechen Permutationen, welche durch die diagonal schraffierten Flächen in (c) angezeigt werden. o und x, dargestellt in (c), zeigen die Qualität von entsprechenden Bitpositionen in jedem Schlitz an.
Wenn eine solche Permutation nicht ausgeführt wird, werden die entschachtelten Daten eine Bitsequenz, dargestellt in 25(d), in welcher benachbarte Bits nicht abwechselnd o x werden, stattdessen ändert sich alle 15 Bits o in x und umgekehrt, sodass der Bitqualitätsglättungseffekt selbst nach einer Fehlerkorrekturdekodierung nicht erzielt werden kann.
Auf der anderen Seite wird, sobald die Permutation ausgeführt wird, die Bitsequenz so, wie dargestellt in 25(e), in welcher o und x abwechselnd alle zwei Bits auftreten. Entsprechend dem Wechsel zwischen o und x alle zwei Bits kann ein Effekt erzielt werden, welcher einem Effekt sehr nahe kommt, bei welchem sich o und x Bit um Bit abwechseln.
Bei dem oben genannten Permutationsvorgang werden, da die Positionen für den Permutationsvorgang derart gewählt werden, sodass die Verteilung von Durchschnittsdistanzen zwischen den Bits nicht verändert ist, die Kanalbits in einem Rahmen nicht beeinflusst, sodass ein Fehlerkorrekturfähigkeits-Maximierungseffekt durch eine Kanalkodierung erzielt werden kann.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, bei welchem die Anzahl der Schlitze pro einen Rahmen gleich 15 ist. Sobald die Anzahl der Schlitze pro einen Rahmen gleich 15 ist, ist es möglich, sowohl den oben genannten Bitqualitätsglättungseffekt als auch den oben genannten Bitverteilungseffekt zu erzielen, indem die Anzahl der Spalten eines Verschachtelungsmittels zu 30 bestimmt wird. In diesem Fall gibt es ein Verfahren, bei welchem die oben genannte Permutation nicht ausgeführt wird. Bei dem Verfahren wird ein in 26 beispielhaft dargestellter Prozess ausgeführt, indem ein Randomisiermuster (C₀, C₁₀, C₂₀, C₄, C₁₄, C₂₄, C₈, C₁₈, C₂₈, C₂, C₁₂, C₂₂, C₆, C₁₆, C₂₆, C₁, C₁₁, C₂₁, C₅, C₁₅, C₂₅, C₉, C₁₉, C₂₉, C₃, C₁₃, C₂₃, C₇, C₁₇, C₂₇) für 30 Spalten angewendet wird.
Durch Ausführen des in 26 dargestellten Verschachtelungsprozesses wird ein Zustand, nachdem verschachtelte Daten auf jeden Schlitz abgebildet wurden, so, wie in 27 dargestellt. Die Datenplatzierung nach einer Entschachtelung wird so, wie in (a) dargestellt, sobald die Bitqualität so ist, wie in 27 dargestellt. Das heißt, o x ändern sich jeden einen Bit bis alle zwei Bits. Deshalb können beide oben genannten Effekte erzielt werden.
In diesem Fall ist, sobald ein Rahmen gleich 15 Schlitze ist, ein Permutationsvorgangsverfahren so, wie in 28 dargestellt.
Zuerst werden die Spalten des in 28(a) dargestellten 30 Spalten-Verschachtelungsmittels randomisiert. Für diese Randomisierung wird das Verschachtelungsmuster für 30 Spalten, dargestellt in 11, verwendet. Bei den in (b) dargestellten Spalten, welche randomisiert worden sind, werden die in der Figur dargestellten Abschnitte permutiert. (c) zeigt einen Zustand, bei welchem die Daten in dem randomisierten Verschachtelungsmittel auf jeden Schlitz abgebildet werden. Die oben genannten Permutationen entsprechen den durch diagonal schraffierte Flächen in (c) angezeigten Permutationen. o und x in (c) zeigen die Qualität von entsprechenden Bitpositionen in jedem Schlitz an.
Sofern eine solche Permutation nicht ausgeführt wird, werden die entschachtelten Daten eine in 28(d) dargestellte Bitsequenz, in welcher benachbarte Bits nicht abwechselnd o x werden, sodass der Bitqualitätsglättungseffekt selbst nach einer Fehlerkorrekturdekodierung nicht erzielt werden kann.
Auf der anderen Seite wird, sobald die Permutation ausgeführt wird, die Bitsequenz so, wie in 28(e) dargestellt. Dementsprechend kann ein Effekt, welcher einem Effekt sehr nahe kommt, bei welchem sich o und x Bit um Bit abwechseln, erzielt werden.
Der oben genannte Randomisierprozess kann ausgeführt werden, indem ein Muster (C₀, C₂₀, C₁₀, C₅, C₁₅, C₂₅, C₃, C₁₃, C₂₃, C₈, C₁₈, C₂₈, C₁, C₁₁, C₂₁, C₆, C₁₆, C₂₆, C₄, C₁, C₂₄, C₁₉, C₉, C₂₉, C₁₂, C₂, C₇, C₂₂, C₂₇, C₁₇) angewendet wird, bei welchem die Spalten permutiert worden sind.
Bei dem oben genannten Permutationsvorgang werden, da die Positionen für den Permutationsvorgang derart gewählt werden, sodass die Verteilung von Durchschnittsdistanzen zwischen den Bits nicht verändert ist, die Bits eines Kanals in einem Rahmen nicht beeinflusst, sodass ein Fehlerkorrekturfähigkeits-Maximierungseffekt durch eine Kanalkodierung erzielt werden kann.
Sobald ein Rahmen gleich 16 Schlitze ist, werden beide oben genannten Effekte erzielt, indem die Anzahl der Spalten des Verschachtelungsmittels zu 32 bestimmt wird, und indem eine partielle Permutation der Spalten ausgeführt wird.
Sobald ein Rahmen gleich 15 Schlitze ist, können beide Effekte allein dadurch erzielt werden, indem die Anzahl der Spalten des Verschachtelungsmittels zu 30 bestimmt wird. Wie daraus klar erkennbar ist, können durch die Ausführung einer partiellen Permutation von Spalten, erforderlich entsprechend der Verschachtelungsmittelspaltenanzahl (doppelt so hoch wie die Schlitzanzahl), welche auf Basis der Schlitzanzahl pro einen Rahmen bestimmt wird, sowohl der Bitqualitätsglättungseffekt als auch der Bitverteilungseffekt erzielt werden.
Wie oben beschrieben werden gemäß dem Datenmultiplexmittel der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Anzahl der Kanalbits, welche multiplext werden, klein ist, die Bits auf einen ganzen Rahmen abgebildet, und wird die Fehlerkorrekturfähigkeit durch die Kanalkodierung maximal ausgeübt. In Ergänzung dazu kann, da ein gemeinsames Verschachtelungsmittel für jeden Kanal verwendet wird, der Hardwareumfang reduziert werden.
Darüber hinaus wird, was die Verschachtelungsmittel anbelangt, welche in dem Datenmultiplexmittel, welches die vorliegende Erfindung verkörpert, verwendet werden, die Spaltenanzahl des ersten Verschachtelungsmittels bestimmt, sobald die Verschachtelungsweite bestimmt ist, und kann die Spaltenanzahl des zweiten Verschachtelungsmittels als Schlitzanzahl des Rahmens oder als ein ganzzahliges Vielfaches der Schlitzanzahl des Rahmens bestimmt werden. Sobald die Spaltenanzahl bestimmt ist, wird das Muster bestimmt. Deshalb kann entsprechend der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Muster, welche bestimmt werden müssen, reduziert werden. Darüber hinaus können, da die Spaltenanzahl des zweiten Verschachtelungsmittels als Schlitzanzahl des Rahmens oder als ein ganzzahliges Vielfaches der Schlitzanzahl des Rahmens (sobald ein Rahmen gleich 15 Schlitze ist, 15 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 15, und, sobald ein Rahmen gleich 16 Schlitze ist, 16 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 16) bestimmt werden kann, das Pilotsymbol und die Datenbits kontinuierlich platziert werden. Deshalb kann die Vorrichtung im Vergleich mit anderen Verfahren vereinfacht werden.
Darüber hinaus kann entsprechend dem Datenübertragungsverfahren der vorliegenden Erfindung, da die Daten in einem Schlitz verteilt sind, und ein für eine verteilte Platzierung geeignetes Verschachtelungsverfahren angewendet wird, die Datenübertragungsfehlerrate reduziert werden, und kann die Bitqualität in einem Rahmen geglättet werden.
Darüber hinaus kann, da die partielle Permutation der Spalten ausgeführt wird, erforderlich entsprechend der Verschachtelungsmittelspaltenanzahl, eine Vorrichtung geschaffen werden, welche sowohl den Datenmultiplexverfahrenseffekt als auch den Datenübertragungsverfahrenseffekt umfasst.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die speziell offengelegten Ausführungsformen, und Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne den Anwendungsbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verschachtelungsverfahren, welches bei einem Sender zum Verschachteln von Multiplex-Signalen und zum Senden eines Rahmens einschließlich Schlitzen angewendet wird, wobei jeder der Schlitze zumindest einen Teil von den verschachtelten Signalen umfasst, wobei das Verschachtelungsverfahren nachfolgende Schritte umfasst: das Speichern von Multiplex-Signalen in B Gruppen in einem Speicher (14, 66), wobei jede Gruppe F Signale aufweist und einer entsprechenden Zeile in einer Verschachtelungsmatrix entspricht; und das Verschachteln der Multiplex-Signale, durch das Auslesen der gespeicherten Signale von dem Speicher, und das Anordnen der von dem Speicher ausgelesenen Signale in den Schlitzen, wobei der Ausleseschritt das Auslesen eines Satzes C_m von B Signalen von derselben Position m entlang seiner entsprechenden Gruppe umfasst, wobei m eine ganze Zahl ist, und 0 ≤ m ≤ (F – 1) ist, wobei der Satz dadurch mit einer Spalte der Verschachtelungsmatrix übereinstimmt, und das Wiederholen des Ausleseschritts für jedes m bis alle von den gespeicherten Signalen von dem Speicher ausgelesen worden sind; dadurch gekennzeichnet, dass F gleich K-mal die Schlitzanzahl in dem Rahmen ist, wobei K eine ganze Zahl größer als 1 ist.
Verschachtelungsverfahren gemäß Anspruch 1, welches das Senden eines Pilotsignals zum Abschätzen des Schlitztimings umfasst.
Verschachtelungsverfahren gemäß Anspruch 2, bei welchem das Pilotsignal zum Übertragen auf einem physikalischen Kanal gesandt wird, welcher von dem Kanal verschieden ist, welcher zum Übertragen der Informationsdaten verwendet wird.
Verschachtelungsverfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, welches das Bestimmen von jeder Position m gemäß einer vorherbestimmten Regel umfasst.
Sender zum Übertragen von Informationsdaten durch das Anwenden eines Rahmens, welcher eine Vielzahl von Schlitzen umfasst, wobei jeder der Schlitze Informationsdaten umfasst, wobei der Sender umfasst: ein Mittel (11, 12, 13, 52, 54, 64) zum Codieren der Informationsdaten in eine Vielzahl von Multiplex-Signalen; ein Mittel (14, 66) zum Speichern der Multiplex-Signale in B Gruppen, wobei jede Gruppe F Signale aufweist, und mit einer entsprechenden Zeile der Verschachtelungsmatrix übereinstimmt; ein Mittel zum Verschachteln von Multiplex-Signalen, durch das Auslesen der gespeicherten Signale von dem Speichermittel, und das Anordnen von ihnen in den Schlitzen, durch das Auslesen eines Satzes C_m von B Signalen von derselben Position m entlang seiner entsprechenden Gruppe, wobei m eine ganze Zahl ist, und 0 ≤ m ≤ (F – 1) ist, wobei der Satz dadurch mit einer Spalte von der Verschachtelungsmatrix übereinstimmt, und das wiederholte Auslesen der Signale für jedes m bis alle von den gespeicherten Signalen von dem Speichermittel ausgelesen worden sind; und ein Mittel (16) zum Modulieren der in den Schlitzen angeordneten Signale; dadurch gekennzeichnet, dass F gleich K-mal die Schlitzanzahl pro Rahmen ist, wobei K eine ganze Zahl größer als 1 ist.
Sender gemäß Anspruch 5, welcher ein Mittel zum Übertragen eines Pilotsignals zum Abschätzen des Schlitztimings umfasst.
Sender gemäß Anspruch 6, welcher ein Mittel zum Übertragen des Pilotsignals auf einem physikalischen Kanal umfasst, welcher von dem Kanal verschieden ist, welcher zum Übertragen der Informationsdaten verwendet wird.
Sender gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, welcher weiter umfasst: ein Mittel zum Bestimmen jeder Position m gemäß einer vorherbestimmten Regel.
Sendesignal, welches eine Vielzahl von Informationsdaten umfasst, welche in Multiplex-Signale gemultiplext sind, welche unter Anwendung eines Verschachtelungsmittels verschachtelt worden sind, und welches weiter einen Rahmen mit Schlitzen umfasst, wobei jeder der Schlitze zumindest einen Teil von den Multiplex-Signalen umfasst, welche verschachtelt sind; wobei die Struktur des Verschachtelungsmittels gleich B Gruppen in einem Speicher ist, wobei jede Gruppe F Signale aufweist, und mit einer entsprechenden Zeile von einer Verschachtelungsmatrix übereinstimmt; wobei das Verschachteln der Multiplex-Signale nachfolgende Schritte umfasst: das Speichern der Multiplex-Signale in dem Speicher; das Auslesen der gespeicherten Signale von dem Speicher, und das Anordnen der von dem Speicher ausgelesenen Signale in den Schlitzen, wobei der Ausleseschritt das Auslesen eines Satzes C_m von B Signalen von derselben Position m entlang seiner entsprechenden Gruppe umfasst, wobei m eine ganze Zahl ist, und 0 ≤ m ≤ (F – 1) ist, wobei der Satz dadurch mit einer Spalte von der Verschachtelungsmatrix übereinstimmt, und das Wiederholen des Ausleseschritts für jedes m bis alle von den gespeicherten Signalen von dem Speicher ausgelesen worden sind; dadurch gekennzeichnet, dass F gleich K-mal die Schlitzanzahl in dem Rahmen ist, wobei K eine ganze Zahl größer als 1 ist.
Sendesignal gemäß Anspruch 9, welches ein Pilotsignal zum Abschätzen des Schlitztimings umfasst.
Sendesignal gemäß Anspruch 10, bei welchem das Pilotsignal auf einem physikalischen Kanal ist, welcher von dem Kanal verschieden ist, welcher zum Übertragen der Informationsdaten verwendet wird.