DE10125908A1 - Inkrementelle Redundanz beim Mobilfunkempfang - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mobilfunkempfänger sowie ein Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Mobilfunkempfang. Wenn nach einer ersten Übermittlung einer Gruppe von Datenbursts die Faltungsdekodierung (10) nicht erfolgreich durchgeführt werden kann, dann wird die Gruppe von Datenbursts ein zweites Mal übermittelt. Der bei der ersten Übermittlung erhaltene Satz von Softwerten und der bei der zweiten Übermittlung erhaltene Satz von Softwerten werden aufsummiert (22); basierend auf dem summierten Satz von Softwerten wird ein zweiter Dekodierlauf (23) durchgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mobilfunkempfänger für den Emp­ fang von über einen Mobilfunk übertragenen Datenpaketen, so­ wie ein Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Empfang von Datenpaketen durch einen Mobilfunkempfänger.

In Mobilfunkstandards wie GPRS (General Packet Radio Service) sowie dem Nachfolgestandard EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service), aus denen sich die im Oberbegriff des Hauptanspruchs enthaltenen Merkmale ableiten lassen, werden Datenpakete in Form einer Rahmenstruktur übertragen, welche vier Datenbursts umfasst. Empfängerseitig werden die Daten­ bursts empfangen und entsprechend einer für den aktuellen Übertragungskanal durchgeführten Kanalschätzung entzerrt. Die entzerrten Datensymbole werden anschließend einer Faltungsde­ kodierung unterworfen, bei der mittels eines Viterbi- Algorithmus ein Deinterleaving der entzerrten Daten durchge­ führt wird, um die sendeseitig verwendete Sequenz von Daten­ symbolen zurückzuerhalten. Die Datenintegrität der dekodier­ ten Datensymbole wird mit Hilfe einer anschließenden CRC- Überprüfung (Cyclic Redundancy Check) überprüft. Mit Hilfe der CRC-Überprüfung lässt sich ermitteln, ob die dekodierte Sequenz Fehler enthält. Derartige Fehler können infolge von Kanalstörungen, also infolge eines schlechten Übertragungs­ verhaltens des Kanals entstehen. Zu einer erhöhten Bitfehler­ rate kann es infolge von Rauschen, infolge einer zu geringen Sendeleistung oder auch wegen der Multipfadausbreitung der Signale kommen.

Bei einer hohen Anzahl von Fehlern in der dekodierten Sequenz von Datensymbolen ist eine Neuübertragung des jeweiligen Da­ tenframe erforderlich. Hierzu enthält der Mobilfunkstandard EGPRS eine Anforderung namens "Incremental Redundancy", wel­ che bei schlechter Übertragungsqualität eine Neuübertragung des Datenframe vorsieht. Die Norm ETSI sieht vor, dass bei Überschreitung einer bestimmten Anzahl von Fehlern in der de­ kodierten Sequenz eine Neuübertragung des Datenframe erfolgen muss. In der Norm ETSI ist allerdings nicht geregelt, in wel­ cher Weise "Incremental Redundancy" zu implementieren ist. Deshalb ist jedes in diesem Bereich tätige Unternehmen ge­ zwungen, eigene Verfahren zu entwickeln, um die verbindlich geltenden Spezifikationen zu erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Mobilfunkempfänger sowie ein Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Empfang von Datenpaketen durch einen Mobilfunkempfänger zur Verfügung zu stellen, bei dem durch wiederholte Übertra­ gung fehlerhafter empfangener Datenpakete die Qualität des Dekodierergebnisses verbessert werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Mobilfunkempfänger gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Empfang von Datenpaketen gemäß An­ spruch 11 gelöst.

Der erfindungsgemäße Mobilfunkempfänger für den Empfang von über einen Mobilfunkkanal übertragenen Datenpaketen weist ei­ nen Kanalentzerrer zur Ermittlung der Softwerte der empfange­ nen Datensymbole auf. Des weiteren umfasst der Mobilfunkemp­ fänger einen Faltungsdekodierer, der basierend auf den bei der Kanalentzerrung ermittelten Softwerten Dekodierläufe zur Faltungsdekodierung der Gruppe von Datenpaketen durchführt, sowie Mittel zur Überprüfung der Datenintegrität der bei der Faltungsdekodierung erhaltenen Datensymbole. Des weiteren sind Mittel vorhanden, welche bei fehlgeschlagenem Dekodier­ lauf eine erneute Übertragung der Gruppe von Datenpaketen an­ fordern. Der erfindungsgemäße Mobilfunkempfänger ist durch Mittel zum Aufsummieren der bisher für die Gruppe von Daten­ paketen ermittelten Softwerte und der durch erneutes Empfan­ gen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte für einander entsprechende Datensymbole der Gruppe von Datenpaketen gekennzeichnet.

Die empfangenen Datenbursts werden zuerst einer Kanalentzer­ rung unterworfen, und als Ergebnis der Kanalentzerrung erhält man sogenannte Softwerte der empfangenen Datensymbole. Das Vorzeichen des Softwerts repräsentiert dabei den eigentlichen Wert des Datensymbols, während der Betrag des Softwerts ein Maß für die Verlässlichkeit des Datensymbolwerts ist. Je hö­ her der Betrag des Softwerts ist, um so stärker sollte der zugehörige Wert bei der nachfolgenden Faltungsdekodierung be­ rücksichtigt werden. Umgekehrt kommt einem Softwert mit dem Betrag Null keinerlei Signifikanz zu.

Nachdem die Faltungsdekodierung basierend auf den bei der Ka­ nalentzerrung ermittelten Softwerten durchgeführt ist, wird die Datenintegrität der so erhaltenen Datensymbole überprüft. Falls die Überprüfung der Datenintegrität ergibt, dass die dekodierten Daten eine nicht mehr tolerierbare Anzahl von Bitfehlern aufweisen, dann ist der Dekodierlauf fehlgeschla­ gen. Im Fall eines fehlgeschlagenen Dekodierlaufs muss eine erneute Übertragung der Gruppe von Datenpaketen angefordert werden. Daraufhin wird die Gruppe von Datenpaketen ein zwei­ tes Mal an den Mobilfunkempfänger übermittelt und durch den Kanalentzerrer entzerrt. Auf diese Weise erhält man einen zweiten Satz von Softwerten für die besagte Gruppe von Daten­ paketen.

Die Frage ist nun, in welcher Weise der bei der ersten Über­ mittlung erhaltene Satz von Softwerten und der bei der zwei­ ten Übermittlung erhaltene Satz von Softwerten kombiniert werden können, um bei einem erneuten Dekodierlauf des Fal­ tungsdekodierers ein bestmögliches Resultat zu liefern. Hier­ zu gibt es verschiedene Alternativen. Eine Möglichkeit wäre, von den einander entsprechenden Softwerten der verschiedenen Sätze von Softwerten jeweils den Softwert mit dem höchsten Verlässlichkeitswert auszuwählen und auf diese Weise einen neuen Satz von Softwerten zu konstruieren. Dies hat den Vor­ teil, dass die dem Faltungsdekodierer übermittelten Softwerte eine hohe Verlässlichkeit aufweisen. Der Nachteil dieser Lö­ sung wäre jedoch, dass jeweils die betragsmäßig kleineren Softwerte vollständig verworfen werden müssten und bei der Faltungsdekodierung keine Berücksichtigung fänden.

Demgegenüber können bei der erfindungsgemäßen Lösung sämtli­ che Softwerte der verschiedenen Sätze von Softwerten berück­ sichtigt werden. Hierzu werden für die einander entsprechen­ den Datensymbole der wiederholt übertragenen Gruppe von Da­ tenpaketen die Softwerte der verschiedenen Sätze aufsummiert, um so einen neuen Satz von Softwerten zu erhalten. Falls sich ein Softwert des ersten Satzes von dem zugehörigen Softwert des zweiten Satzes im Vorzeichen unterscheidet, werden die Beträge der Softwerte voneinander subtrahiert. Das Vorzeichen des resultierenden Softwerts richtet sich dann nach dem be­ tragsmäßig größeren der beiden Softwerte.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Trel­ lis-basierte Faltungsdekodierer einen Satz von Softwerten auch dann dekodieren kann, wenn ihm dieser Satz von Softwer­ ten mit einer beliebigen Skalierung übermittelt wird. Man könnte also beispielsweise sämtliche Softwerte eines Satzes mit einem vorgegebenen Faktor multiplizieren und basierend auf den reskalierten Werten einen Dekodierlauf durchführen. Die Faltungsdekodierung würde für den ursprünglichen Satz von Softwerten und für den multiplizierten Satz von Softwerten dasselbe Ergebnis liefern.

Um einen Satz von Softwerten von höherer Qualität zu erhal­ ten, ist es entsprechend der Erfindung deshalb ausreichend, die Softwerte der verschiedenen Sätze zu addieren. Eine ex­ plizite Mittelwertbildung, bei der zusätzlich noch durch die Zahl der summierten Softwerte geteilt würde, ist daher nicht notwendig. Auf diese Weise können die zu den verschiedenen Datenübertragungen gehörigen Softwerte zu einem neuen Gesamt­ datenblock von veränderten Softwerten zusammengefasst werden, in welchem sämtliche empfangenen Daten berücksichtigt sind. Es werden also keine Daten weggeworfen.

Führt man den durch Aufsummieren erhaltenen Satz von Softwer­ ten dem Faltungsdekodierer zu, so erhält man mit hoher Wahr­ scheinlichkeit eine Ergebnissequenz mit einer geringeren An­ zahl von Bitfehlern als bei Verwendung von einem der ur­ sprünglichen Sätze von Softwerten. Durch das Aufsummieren kann daher die Qualität der Softwerte sowie die Qualität des Dekodierungsergebnisses signifikant verbessert werden.

Die Erfindung ist nicht auf das Aufsummieren von zwei Sätzen von Softwerten beschränkt, vielmehr lassen sich beliebig vie­ le Sätze von Softwerten durch Aufsummieren zu einem höherwer­ tigen Satz von Softwerten kombinieren. Für jede wiederholte Übermittlung der Gruppe von Datenpaketen wird ein zusätzli­ cher Satz von Softwerten erzeugt, der zu den bisherigen Sät­ zen von Softwerten addiert werden kann, um deren Qualität weiter zu verbessern. Dadurch kann auch bei schwierigen Über­ tragungsbedingungen über stark gestörte Mobilfunkkanäle eine zuverlässige Datenübertragung gewährleistet werden, indem die jeweilige Gruppe von Datenpaketen ausreichend häufig übertra­ gen wird.

Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn es sich bei dem Faltungsdekodierer um einen Trellis-basierten Faltungsdeko­ dierer handelt, bei dem die Dekodierung mittels des Viterbi- Algorithmus durchgeführt wird. Bei der Bestimmung der Ergeb­ nissequenz mit Hilfe von Partialsummen entsprechend dem Vi­ terbi-Algorithmus ist die Skalierung der Eingangs-Softwerte nicht von Bedeutung. In einem Trellis-basierten Faltungsdeko­ dierer kann deshalb unabhängig von der Skalierung der Ein­ gangs-Softwerte ein Dekodierungslauf zur Ermittlung der zu­ grunde liegenden Datensequenz durchgeführt werden.

Es ist von Vorteil, wenn die Mittel zur Überprüfung der Da­ tenintegrität die Datenintegrität der bei der Faltungsdeko­ dierung erhaltenen Datensymbole mit Hilfe von Cyclic Redun­ dancy Checks (CRCs) überprüfen. Zusammen mit den Nutzdaten werden Prüf- bzw. Paritätsbits übertragen. Mit Hilfe der in diesen Bits enthaltenen redundanten Information lässt sich beurteilen, ob die dekodierten Nutzdaten Bitfehler enthalten oder nicht. Einige der verwendeten CRC-Codes ermöglichen zu­ sätzlich die Bestimmung der Anzahl der in einer bestimmten Nutzdatensequenz enthaltenen Bitfehler. Mit Hilfe noch kom­ plexerer CRC-Codes lässt sich neben der eigentlichen Error Detection auch eine Error Correction, also eine Korrektur von einzelnen Bitfehlern durchführen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die CRC-Checks verwendet, um mittels des CRC- Prüfergebnisses beurteilen zu können, ob eine Neuübertragung der Gruppe von Datenpaketen notwendig ist oder nicht. Hierzu kann zweckmäßigerweise eine Höchstzahl von zulässigen Bitfeh­ lern definiert werden. Wenn die Anzahl der Bitfehler in den dekodierten Nutzdaten diese vorgegebene Höchstzahl über­ schreitet, dann muss die Gruppe von Datenpaketen erneut über­ tragen werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Übertragung der Gruppe von Datenpaketen so oft durchge­ führt, bis der Dekodierlauf des Faltungsdekodierers erfolg­ reich abgeschlossen werden kann. Durch wiederholte Übertra­ gung der Gruppe von Datenpaketen und Aufsummieren der erhal­ tenen Softwerte kann die Qualität des dem Faltungsdekodierer zugeführten Satzes von Softwerten so lange verbessert werden, bis die Zahl der Bitfehler innerhalb der Nutzdatensequenz un­ terhalb einer bestimmten Schwelle liegt. Wenn dies der Fall ist, dann liegt ein erfolgreicher Abschluss des Dekodierlaufs vor. Weitere Übertragungen der Gruppe von Datenpaketen sind dann nicht mehr erforderlich. Der Vorteil dieser Vorgehens­ weise ist, dass je nach Qualität des zur Verfügung stehenden Übertragungskanals die Anzahl von Übermittlungen der Gruppe von Datenpaketen so variiert werden kann, dass eine zuverläs­ sige Datenübertragung stets gewährleistet bleibt.

Es ist von Vorteil, wenn das Aufsummieren der bisher für die Gruppe von Datenpaketen ermittelten Softwerte und der durch erneutes Empfangen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte in dem Speicher durchgeführt wird, in dem die bisher ermittelten Softwerte abgelegt sind. Nach dem Empfang einer Gruppe von Datenpaketen stellt der Kanalentzer­ rer einen neuen Satz von Softwerten zur Verfügung, der ledig­ lich zu den bereits im Speicher abgelegten Softwerten addiert werden muss. Im Gegensatz zu Alternativlösungen, bei denen ein zusätzlicher Speicher zur Zwischenspeicherung des aktuel­ len Satzes von Softwerten benötigt wird, kann bei der erfin­ dungsgemäßen Lösung auf einen derartigen zusätzlichen Zwi­ schenspeicher, der ca. 40 kB beanspruchen würde, vollständig verzichtet werden. Die Folge davon ist eine Verringerung der Herstellungskosten. Darüber hinaus wird der Platzbedarf der Schaltung abgesenkt, und die Rechenzeit des digitalen Signal­ prozessors wird reduziert.

Es ist von Vorteil, wenn die bisher für die Gruppe von Daten­ paketen ermittelten Softwerte und die durch erneutes Empfan­ gen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte auch dann aufsummiert werden, wenn bei den ver­ schiedenen Übertragungen der Gruppe von Datenpaketen ver­ schiedene Punktierungsschemata verwendet worden sind, wobei die Softwerte von wegpunktierten Datensymbolen jeweils gleich Null gesetzt werden.

Senderseitig wird die zu übertragende Nutzdatensequenz einer Faltungsenkodierung unterworfen. Durch definiertes Hinzufügen von Redundanz wird aus der Nutzdatensequenz eine um ein Viel­ faches längere Bitsequenz erzeugt. Typischerweise wird eine Nutzdatensequenz von beispielsweise 100 Bit mittels der Fal­ tungsenkodierung in eine zu übertragende Sequenz von ca. 300 Bit umgewandelt. Anschließend wird ein Bruchteil der zu über­ tragenden Bits entsprechend einem definierten Punktierungs­ schema weggelassen. Das Punktierungsschema legt dabei die Bitpositionen fest, die nicht übertragen werden sollen. Bei­ spielsweise können von den 300 zu übertragenden Bits, die nach der Faltungsenkodierung vorliegen, 50 ausgewählte Bits weggelassen werden.

Das senderseitig verwendete Punktierungsschema wird bei der Übertragung des Datenpakets im Header des Datenpakets mit übertragen, so dass empfängerseitig bekannt ist, welches Punktierungsschema auf Senderseite zum Einsatz kam. Nachdem empfängerseitig eine Kanalentzerrung der empfangenen Datenpa­ kete durchgeführt wurde, wird für jedes wegpunktierte Bit der Softwert Null eingefügt, um so die senderseitig enkodierte Bitsequenz in voller Länge zu erhalten. Die so ergänzte Bit­ sequenz wird dann dem Faltungsdekodierer zugeführt, der die Bitsequenz entsprechend dem Viterbi-Algorithmus dekodiert, um die zugrundeliegende Nutzdatensequenz zurückzuerhalten. Die gleich Null gesetzten Softwerte der zu dekodierenden Bitse­ quenz haben dabei keinen Einfluss auf das Dekodierergebnis.

Bei der erfindungsgemäßen Aufsummierung von verschiedenen Sätzen von Softwerten wird für die wegpunktierten Bits je­ weils der Softwert Null eingefügt, bevor der empfangene Satz von Softwerten zu den bisherigen Sätzen von Softwerten ad­ diert wird. Bei dieser Vorgehensweise ist es ohne Belang, wenn für die aktuelle Übertragung und für die bisherigen Übertragungen verschiedene Punktierungsschemata verwendet wurden, denn wenn zu einem Softwert der Wert Null addiert wird, so wird dadurch weder der Betrag noch die Verlässlich­ keit des Softwerts verändert. Wenn man den durch Aufsummieren erhaltenen Satz von Softwerten dann der Dekodierung zuführt, so tragen sämtliche in der Summation enthaltenen Softwerte mit Betrag ungleich Null zum Dekodierergebnis bei, während die gleich Null gesetzten Softwerte von wegpunktierten Daten­ bits das Dekodierergebnis nicht verfälschen.

Wenn also in Folge von Bitfehlern eine Neuübertragung der Gruppe von Datenpaketen erforderlich ist, so kann für die Neuübertragung ein von der ersten Übertragung abweichendes Punktierungsschema verwendet werden. Dies erhöht die Flexibi­ lität der Datenübertragung und gewährleistet die Erfüllung der in der Norm ETSI niedergelegten Spezifikationen, welche die Verwendung von alternierenden Punktierungsschemata aus­ drücklich erlauben.

Es ist von Vorteil, wenn die Softwerte in Zweierkomplement- Darstellung repräsentiert werden. Bei Verwendung einer 16 Bit umfassenden Zweierkomplement-Darstellung werden positive Softwerte durch Bitpatterns mit der Hexadezimaldarstellung "0000" bis "7FFF" repräsentiert. Softwerte mit negativem Vor­ zeichen werden in Hexadezimalschreibweise durch die Bitpat­ terns "FFFF" bis "8000" dargestellt. Hieraus kann man erken­ nen, dass das höchstwertige Hit der 16 Bit umfassenden Zwei­ erkomplement-Darstellung als Vorzeichenbit dient. Falls das höchstwertige Bit gleich Null ist, liegt ein positiver Soft­ wert vor. Wenn das höchstwertige Bit dagegen gleich Eins ist, dann hat der Softwert ein negatives Vorzeichen. Wenn die Softwerte von verschiedenen Sätzen von Softwerten entspre­ chend der Erfindung aufsummiert werden, dann hat eine Zweier­ komplement-Darstellung der Softwerte den Vorteil, dass man auch bei Überlappungen einzelner Bitpositionen nach der Sum­ mation ein sicher zu dekodierendes Datensymbol erhält. Die Störanfälligkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird da­ durch reduziert.

Es ist von Vorteil, wenn ein Bit der Binärdarstellung des Softwerts das Vorzeichen des Softwerts repräsentiert. Dieses Bit stellt dann unmittelbar den Wert des Datensymbols dar, während der Betrag des Softwerts die Verlässlichkeit angibt, die diesem Wert des Datensymbols zukommt.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Gruppe von Daten­ paketen um eine Rahmenstruktur, welche vier Datenbursts um­ fasst. Hierbei handelt es sich um die übliche Rahmenstruktur für die Standards GPRS (General Packet Radio Service) sowie EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service). Eine vier Da­ tenbursts umfassende Rahmenstruktur gewährleistet eine aus­ reichende Redundanz für eine sichere Datenübertragung.

Insbesondere ist die Anwendung der Erfindung von Vorteil, wenn die Übertragung der Datenpakete entsprechend dem Stan­ dard EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service) erfolgt. Im Mobilfunkstandard für EGPRS ist die Anforderung "Incremental Redundancy" nach ETSI vorgegeben. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorgehensweise lässt sich die geforderte inkrementelle Redundanz beim Mobilfunkempfang realisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewährleistung der Daten­ integrität beim Empfang von Datenpaketen durch einen Mobil­ funkempfänger, welcher einen Kanalentzerrer sowie einen Fal­ tungsdekodierer aufweist, ist durch folgende Schritte gekenn­ zeichnet: Zunächst wird eine Gruppe von Datenpaketen empfan­ gen und entzerrt. Basierend auf den so ermittelten Softwerten der Datensymbole wird anschließend ein erster Dekodierlauf des Faltungsdekodierers durchgeführt. Daraufhin wird die Da­ tenintegrität der so erhaltenen dekodierten Datensymbole überprüft. Falls der Dekodierlauf fehlgeschlagen ist, wird die Gruppe von Datenpaketen erneut empfangen und entzerrt. Die bisher für die Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Soft­ werte und die durch erneutes Empfangen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte für einander entsprechende Datensymbole der Gruppe von Datenpaketen werden summiert. Daraufhin wird ein erneuter Dekodierlauf durchge­ führt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch bei schlechten Übertragungsbedingungen eine ausreichende Qualität der Softwerte erzielt werden. Durch Aufsummieren der bei den verschiedenen Übertragungsversuchen erhaltenen Softwerte er­ hält man einen qualitativ besseren Satz von Softwerten, in dem sämtliche Softwerte der verschiedenen Übermittlungsversu­ che berücksichtigt sind. Indem dieser durch Summation gewon­ nene Satz von Softwerten der Dekodierung zugrunde gelegt wird, kann die Übertragung mit "inkrementeller Redundanz" vorgenommen werden.

Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn nach der Durch­ führung des erneuten Dekodierlaufs die Datenintegrität der dekodierten Datensymbole erneut überprüft wird. Falls die An­ forderungen an die Datenintegrität noch immer nicht erfüllt werden können, muss die Gruppe von Datenpaketen ein drittes Mal empfangen und entzerrt werden. Der so erhaltene Satz von Softwerten wird zu dem bisher erhaltenen Satz von Softwerten addiert, und basierend auf dem aufsummierten Satz von Soft­ werten kann ein erneuter (dritter) Dekodierlauf durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise wird so oft wiederholt, bis die dekodierten Datensymbole die Anforderungen an die Dateninte­ grität erfüllen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den zeitlichen Ablauf bei der wiederholten Übertra­ gung einer Gruppe von Datenpaketen zur Realisierung von inkrementeller Redundanz.

In Fig. 1 ist der zeitliche Ablauf des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Empfang von Datenpaketen durch einen Mobilfunkempfänger gezeigt. Vom Mobilfunkempfänger werden nacheinander die vier Datenbursts 1, 2, 3 und 4 empfangen, die zusammen die Rahmenstruktur 5 bilden. Jeweils nach dem vollständigen Empfang eines Daten­ bursts wird eine Kanalentzerrung 6, 7, 8, 9 der empfangenen Daten durchgeführt, um die durch Multipfadausbreitung verur­ sachte Intersymbol-Interferenz (ISI) zu beseitigen. Die Kana­ lentzerrung wird mit Hilfe von Kanalkoeffizienten durchge­ führt, welche das Übertragungsverhalten des Mobilfunkkanals modellieren und durch eine Kanalschätzung erhalten werden.

Nach Abschluss der Kanalentzerrung 9 für den vierten Daten­ burst 4 liegt empfängerseitig ein vollständiger Satz von Softwerten vor. Für jedes wegpunktierte Datensymbol wird der Softwert Null eingefügt. Basierend auf dem so erhaltenen Satz von Softwerten wird ein erster Dekodierlauf 10 zur Faltungs­ dekodierung der empfangenen Datensymbole durchgeführt. Bei der Faltungsdekodierung wird die senderseitig erzeugte Redun­ danz mittels des Viterbi-Algorithmus beseitigt, um die ei­ gentliche Nutzdatensequenz zu erhalten. Die Datenintegrität der dekodierten Daten wird anschließend mit Hilfe eines Cy­ clic Redundancy Checks 11 überprüft. Wenn die Datenintegrität der dekodierten Daten den vorher festgelegten Anforderungen entspricht, dann ist keine Neuübertragung der aus vier Daten­ bursts bestehenden Rahmenstruktur erforderlich; der Dekodier­ lauf ist dann abgeschlossen.

Wenn dagegen die Zahl der Bitfehler in den dekodierten Daten eine festgelegte Toleranzgrenze überschreitet, dann muss eine Anforderung 12, die Datenbursts erneut zu übertragen, an den Sender übermittelt werden. Daraufhin überträgt der Sender die Datenbursts 13, 14, 15 und 16, die zusammen die Rahmenstruk­ tur 17 bilden, ein zweites Mal zum Empfänger. Empfängerseitig wird jeweils nach vollständigem Empfang eines Datenbursts ei­ ne Kanalentzerrung 18, 19, 20, 21 durchgeführt. Auf diese Weise erhält man für die zweite Übermittlung der Rahmenstruk­ tur 17 einen zweiten Satz von Softwerten. Wieder wird für je­ des wegpunktiertes Datensymbol der Softwert Null eingefügt.

In dem sich anschließenden Schritt 22 werden der erste Satz von Softwerten, der bereits für den ersten Dekodierlauf 10 verwendet wurde, und der zweite Satz von Softwerten aufsum­ miert. Dabei werden jeweils die Softwerte für einander ent­ sprechende Datensymbole addiert, um so einen qualitativ hö­ herwertigen Satz von Softwerten zu erhalten. Das Aufsummieren der Softwerte erfolgt vorzugsweise in dem Speicher, in dem der erste Satz von Softwerten abgelegt ist. Auf der Basis des so erhaltenen aufsummierten Satzes von Softwerten wird dann ein zweiter Dekodierlauf 23 durchgeführt. Sowohl der erste Dekodierlauf 10 als auch der zweite Dekodierlauf 23 werden von einem Trelllis-basierten Faltungsdekodierer mittels des Viterbi-Algorithmus durchgeführt. Als Ergebnis des zweiten Dekodierlaufs 23 erhält man eine dekodierte Nutzdatensequenz, die anschließend dem Cyclic Redundancy Check 24 unterworfen wird. Wegen der verbesserten Qualität des Satzes von Softwer­ ten, der dem zweiten Dekodierlauf 23 zugrunde lag, ist zu er­ warten, dass die Anforderungen an die Datenintegrität nun er­ füllt werden können.

Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so kann eine erneute (dritte) Übertragung der Gruppe von Datenbursts angefordert werden. Auf diese Weise würde man einen dritten Satz von Softwerten erhalten, der zur Summe der ersten beiden Sätze von Softwerten addiert werden könnte, um die Qualität der Softwerte weiter zu verbessern. Ein dritter Dekodierlauf könnte dann basierend auf der Summe des ersten, des zweiten und des dritten Satzes von Softwerten durchgeführt werden. Grundsätzlich kann die Übertragung der Gruppe von Datenbursts so oft wiederholt werden, bis der Dekodierlauf des Faltungs­ dekodierers erfolgreich abgeschlossen werden kann. Mit Hilfe einer derartigen inkrementellen Redundanz kann auch bei schlechten Übertragungsverhältnissen ein zufriedenstellender Mobilfunkempfang gewährleistet werden.

Claims (21)

1. Mobilfunkempfänger für den Empfang von über einen Mobil­ funkkanal übertragenen Datenpaketen, welcher aufweist einen Kanalentzerrer zur Ermittlung der Softwerte der emp­ fangenen Datensymbole,
einen Faltungsdekodierer, der basierend auf den bei der Ka­ nalentzerrung ermittelten Softwerten Dekodierläufe (10, 23) zur Faltungsdekodierung der Gruppe von Datenpaketen durch­ führt,
Mittel zur Überprüfung der Datenintegrität (11, 24) der bei der Faltungsdekodierung (10, 23) erhaltenen Datensymbole, gekennzeichnet durch
Mittel zur Anforderung (12) einer erneuten Übertragung der Gruppe von Datenpaketen bei fehlgeschlagenem Dekodierlauf (10)
Mittel zum Aufsummieren (22) der bisher für die Gruppe von Datenpaketen ermittelten Softwerte und der durch erneutes Empfangen und Entzerren (18, 19, 20, 21) der Gruppe von Da­ tenpaketen erhaltenen Softwerte für einander entsprechende Datensymbole der Gruppe von Datenpaketen.

2. Mobilfunkempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Faltungsdekodierer um einen Trellis­ basierten Faltungsdekodierer handelt, wobei die Dekodierung mittels eines Viterbi-Algorithmus durchgeführt wird.

3. Mobilfunkempfänger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Überprüfung der Datenintegrität (11, 24) die Datenintegrität der bei der Faltungsdekodierung erhalte­ nen Datensymbole mit Hilfe von Cyclic Redundancy Checks über­ prüfen.

4. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Gruppe von Datenpaketen so oft durchgeführt wird, bis der Dekodierlauf (10, 23) des Fal­ tungsdekodierers erfolgreich abgeschlossen werden kann.

5. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsummieren (22) der bisher für die Gruppe von Da­ tenpaketen ermittelten Softwerte und der durch erneutes Emp­ fangen und Entzerren (18, 19, 20, 21) der Gruppe von Datenpa­ keten erhaltenen Softwerte in dem Speicher durchgeführt wird, in dem die bisher ermittelten Softwerte abgelegt sind.

6. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die bisher für die Gruppe von Datenpaketen ermittelten Softwerte und die durch erneutes Empfangen und Entzerren (18, 19, 20, 21) der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte auch dann aufsummiert (22) werden, wenn bei den verschiedenen Übertragungen der Gruppe von Datenpaketen verschiedene Punk­ tierungsschemata verwendet worden sind, wobei die Softwerte von wegpunktierten Datensymbolen jeweils gleich Null gesetzt werden.

7. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Softwerte in Zweierkomplement-Darstellung repräsen­ tiert werden.

8. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bit der Binärdarstellung des Softwerts das Vorzei­ chen des Softwerts repräsentiert.

9. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Gruppe von Datenpaketen um eine Rahmen­ struktur (5, 17) handelt, welche vier Datenbursts (1, 2, 3, 4 bzw. 13, 14, 15, 16) umfasst.

10. Mobilfunkempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Datenpakete entsprechend dem Stan­ dard EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service) erfolgt.

11. Verfahren zur Gewährleistung der Datenintegrität beim Empfang von Datenpaketen durch einen Mobilfunkempfänger, wel­ cher einen Kanalentzerrer sowie einen Faltungsdekodierer auf­ weist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Empfangen und Entzerren (6, 7, 8, 9) einer Gruppe von Da­ tenpaketen (1, 2, 3, 4);
• b) Durchführen eines ersten Dekodierlaufs (10) des Faltungs­ dekodierers basierend auf den in Schritt a) ermittelten Softwerten der Datensymbole;
• c) Überprüfen der Datenintegrität (11) der in Schritt b) er­ haltenen dekodierten Datensymbole;
• d) bei fehlgeschlagenem Dekodierlauf erneutes Empfangen und Entzerren (18, 19, 20, 21) der Gruppe von Datenpaketen (13, 14, 15, 16);
• e) Summieren (22) der bisher für die Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte und der in Schritt d) erhaltenen Softwerte für einander entsprechende Datensymbole der Gruppe von Datenpaketen;
• f) Durchführen eines erneuten Dekodierlaufs (23).

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch folgenden zusätzli­ chen Schritt:

• a) erneutes Überprüfen der Datenintegrität (24) der dekodier­ ten Datensymbole, und eventuell Fortfahren mit Schritt d).

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekodierung (10, 23) mittels eines Viterbi- Algorithmus durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenintegrität mit Hilfe von Cyclic Redundancy Checks (CRC) überprüft wird (11, 24).

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Gruppe von Datenpaketen so oft durchgeführt wird, bis der Dekodierlauf (10, 23) des Fal­ tungsdekodierers erfolgreich abgeschlossen werden kann.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Summieren (22) der bisher für die Gruppe von Daten­ paketen ermittelten Softwerte und der durch erneutes Empfan­ gen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte in dem Speicher durchgeführt wird, in dem die bis­ her ermittelten Softwerte abgelegt sind.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die bisher für die Gruppe von Datenpaketen ermittelten Softwerte und die durch erneutes Empfangen und Entzerren der Gruppe von Datenpaketen erhaltenen Softwerte auch dann sum­ miert (22) werden, wenn bei den verschiedenen Übertragungen der Gruppe von Datenpaketen verschiedene Punktierungsschemata verwendet worden sind, wobei die Softwerte von wegpunktierten Datensymbolen jeweils gleich Null gesetzt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Softwerte in Zweierkomplement-Darstellung repräsen­ tiert werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bit der Binärdarstellung des Softwerts das Vorzei­ chen des Softwerts repräsentiert.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Gruppe von Datenpaketen um eine Rahmen­ struktur (5, 17) handelt, welche vier Datenbursts (1, 2, 3, 4 bzw. 13, 14, 15, 16) umfasst.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Datenpakete entsprechend dem Stan­ dard EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service) erfolgt.