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TECHNISCHES GEBIET
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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.
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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.
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STAND DER TECHNIK
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
logische Kanal A umfasst eine Kodierblockgröße LA und
eine Verschachtelungsweite IA. Der logische
Kanal B umfasst eine Kodierblockgröße LB und
eine Verschachtelungsweite IB. Die Verschachtelungsweite
IA ist nicht notwendigerweise die gleiche
wie die Verschachtelungsweite IB. 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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Verschachtelungsverfahren, ein Übertragungsmittel,
und ein Übertragungssignal,
wie in den Ansprüchen
1, 5 und 9 definiert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die 1 zeigt
ein Beispiel eines Verschachtelungsverfahrens gemäß einer
konventionellen Technik;
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die 2 ist
ein Blockdiagramm eines Datenmultiplexmittels gemäß einer
konventionellen Technik;
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die 3 ist
eine Figur, welche eine Schlitzkonfiguration mit Bezug auf eine
Datensignalübertragung
gemäß einer
konventionellen Technik zeigt;
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die 4 ist
ein Blockdiagramm eines Datenmultiplexmittels gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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die 5 zeigt
ein Verschachtelungsverfahren eines Datenmultiplexmittels;
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die 6 zeigt
ein Randomisiermuster eines ersten Verschachtelungsmittels;
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die 7 ist
eine Figur zum Erklären
eines Verschachtelungsverfahrens eines zweiten Verschachtelungsmittels
(konventionelles Verfahren);
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die 8 ist
eine Figur zum Erklären
eines Verschachtelungsverfahrens eines zweiten Verschachtelungsmittels,
welches die vorliegende Erfindung verkörpert;
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die 9 zeigt
ein Beispiel eines Verschachtelungsprozesses in dem zweiten Verschachtelungsmittel;
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die 10 zeigt
ein Beispiel eines Verschachtelungsprozesses in dem zweiten Verschachtelungsmittel;
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die 11 zeigt
Spaltenrandomisiermuster, welche für ein Übertragungsleitungs-Verschachtelungsmittel
geeignet sind;
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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;
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die 13 zeigt
einen Fall, sobald die Anzahl der Spalten des zweiten Verschachtelungsmittels
nicht als Vielfaches von 16 bestimmt wird;
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die 14 zeigt
ein anderes Beispiel eines Datenmultiplexmittels, welches die vorliegende
Erfindung verkörpert;
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die 15 zeigt
ein Blockdiagramm eines Datenübertragungssystems
unter Verwendung eines Datenübertragungsverfahrens
mit Bezug auf die vorliegende Erfindung;
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die 16 zeigt
erste Beispiele von einer Schlitzkonfiguration;
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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;
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die 18 ist
eine Figur zum Erklären
eines Verschachtelungsprozesses in einer Verschachtelungsschaltung 14;
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die 19 zeigt
zweite Beispiele von Schlitzkonfigurationen;
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die 20 zeigt
dritte Beispiele von Schlitzkonfigurationen;
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die 21 ist
eine Figur zum Erklären
einer parallelen Pilotübertragung;
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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);
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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);
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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;
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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);
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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);
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die 27 zeigt
einen Zustand, bei welchem verschachtelte Daten in jedem Schlitz
abgebildet werden, sobald 1 Rahmen = 15 Schlitze ist;
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die 28 ist
eine Figur zum Erklären
eines Verfahrens zur Ausführung
einer partiellen Permutation von Spalten, sobald 1 Rahmen = 15 Schlitze
ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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).
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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.
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Als
Nächstes
wird das Intrarahmen-Verschachtelungsverfahren in dem zweiten Verschachtelungsmittel
beschrieben.
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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.)
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Als
Nächstes
wird das Signal, welches von der Datenübertragungsvorrichtung 10 versandt
wird, durch die Datenübertragungsvorrichtung 20 empfangen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Verschachtelungsschaltung 14 führt eine Bitverschachtelung über eine
Vielzahl von Schlitzen aus.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
diesem Fall ist, sobald ein Rahmen gleich 15 Schlitze ist, ein Permutationsvorgangsverfahren so,
wie in 28 dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.