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HINTERGRUND
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Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kommunikationen,
und im speziellen auf Techniken zum Detektieren von diskontinuierlichen
Sende-(DTX = discontinuous transmission)-Rahmen in drahtlosen Kommunikationssystemen.
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Hintergrund
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Drahtlose
Kommunikationssysteme sind weit verbreitet, um verschiedene Typen
von Kommunikationen vorzusehen. Diese Systeme können Vielfachzugriffssysteme
sein, die zum Unterstützen
von Kommunikationen von mehreren Benutzern durch Teilen der verfügbaren Systemressourcen
in der Lage sind. Beispiele von solchen Vielfachzugriffssystemen
beinhalten Codemultiplex-Vielfachzugriff-(CDMA = code division multiple
access)-Systeme,
Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs-(TDMA = time divsion multiple access)-Systeme,
und Frequenzmultiplex-Vielfachzugriffs-(FDMA = frequency division
multiple access)-Systeme. Ein CDMA-System kann entwickelt sein,
um einen oder mehrere Standards, wie zum Beispiel IS-2000, W-CDMA,
IS-856, IS-95 usw.
zu implementieren.
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Viele
Drahtloskommunikationssysteme der neueren Generation, wie zum Beispiel
IS-2000 und W-CDMA-Systeme, unterstützen flexible Operation bzw.
flexiblen Betrieb. Daten können
zum Beispiel mit irgendeiner von einer Anzahl von unterstützten Raten
auf den Vorwärts-
und Rückwärtskanälen gesendet
werden. Weiterhin kann ein Vorwärtskanal
auf eine nicht-kontinuierliche Art und Weise betrieben werden, wodurch
Datenrahmen nicht manchmal oder meistens gesendet werden können. Diese
nicht-kontinuierliche Sendung wird ebenso als diskontinuierliche
Sendung (DTX) bezeichnet. Für
IS-2000 und W-CDMA-Systeme
werden eigentlich keine Datenrahmen auf dem Vorwärtskanal während Perioden von keiner Sendung
gesendet, und diese nicht gesendeten Rahmen werden oft als DTX-Rahmen
bezeichnet.
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Für gewisse
Funktionen ist es notwendig, genau zu detektieren, welcher Typ an
Rahmen in jedem Rahmenintervall empfangen wurde. In einem IS-2000-System ist es zum
Beispiel einer Basisstation erlaubt, ihre Sendung auf dem Vorwärts-Dedizierten-Steuerkanal
(F-DCCH = Forward Dedicated Control Channel) zu unterbrechen, wenn
es keine Daten hat, die es zu einem Endgerät (zum Beispiel ein zellulares
Telefon) zu senden hat. Der F-DCCH kann konfiguriert sein, um einen
Vorwärts-Leistungs-Steuer-Unterkanal
zu übertragen, der
Leistungssteuer-(PC = power control)-Bits für das Endgerät beinhaltet.
Die PC-Bits werden auf dem F-DCCH auch während Perioden von keiner Datensendung
gesendet. Wenn der Vorwärts-Leistungs-Steuer-Unterkanal auf dem
F-DCCH übertragen
wird, dann würde
das Endgerät
bestimmen müssen,
ob ein guter, schlechter (gelöschter)
oder DTX-Rahmen in jedem Rahmenintervall empfangen wurde. Diese
Information wird benötigt,
um die Sendeleistung des F-DCCH richtig zu steuern, sodass die PC-Bits
für den
Vorwärts-Leistungs-Steuer-Unterkanal
vom Endgerät
auch während
Perioden von keiner Datensendung richtig detektiert werden können.
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Die
Bestimmung, um ein empfangener Rahmen ein guter Rahmen ist, ist
typischerweise trivial, und kann basierend auf einem zyklischen
Redundanzprüfungs-(CRC
= cyclic redundancy check)-Wert, der in jedem gesendeten Datenrahmen
enthalten ist, gemacht werden. Die Bestimmung, ob der empfangene
Rahmen gelöscht
oder DTX ist (wenn der CRC fehlschlägt) oder nicht, ist herausfordernder.
Das ist deswegen so, weil ein fehlgeschlagener CRC resultieren kann,
von einem Datenrahmen, der gesendet wurde, aber fehlerhaft empfangen
wurde (d.h, ein gelöschter
Rahmen), oder kein Datenrahmen gesendet wurde (d.h., ein DTX-Rahmen).
Einige andere Metriken außer
der CRC würden
anschließend
benötigt
werden, um DTX-Rahmen zu detektieren.
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Deswegen
gibt es einen Bedarf nach Techniken, um DTX-Rahmen auf einem Vorwärtskanal
in Drahtloskommunikationssystemen (zum Beispiel IS-2000 und W-CDMA)
genau zu detektieren.
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Weiter
wird auf das Dokument
WO 01/01610 aufmerksam
gemacht. Dieses Dokument bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum Detektieren, ob Daten in einem empfangenen Signal
existieren, während
ein Mobilkommunikationsendgerät
im diskontinuierlichen Sendemodus ist. Die Vorrichtung und das Verfahren
weisen das Generieren und Senden eines Vorwärts-Leistungs-Steuerbefehls
zum Vorsehen der Vorwärtsleistungssteuerung,
und das Durchführen
von Vorwärtsleistungssteuerung
in einem Mobilkommunikationssystem auf. Gemäß dem Vorwärtsleistungssteuerverfahren,
wird ein Leistungssteuerbefehl basierend auf einem empfangenen Rahmen
generiert, einschließlich
einer Vielzahl von Schlitzen, wobei jeder von diesen Leistungssteuerbits
beinhaltet. Das Verhältnis
der Leistungssteuerbitenergie zur Rauschenergie, die gegeben ist
als ein Verhältnis
der gesammelten Energie der Leistungssteuerbits in den Schlitzen
des empfangenen Rahmens zu einem gesammelten Energiewert des Rauschens
in den Schlitzen des empfangenen Rahmens, ist vorgesehen, und der
Leistungssteuerbefehl basierend auf einem Verhältnis des gesammelten Energiewerts der
Verkehrssymbolbits in den Schlitzen zu dem gesammelten Energiewert
der Leistungssteuerbits wird generiert, wenn das gelieferte Verhältnis der
Leistungssteuerbits zu rauschen akzeptierbar ist.
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Weiter
wird auf das Dokument
US-B1-6
370 392 aufmerksam gemacht, wo verschiedene Verfahren zum
Detektieren des diskontinuierlichen Sendemodus (DTX) vorgesehen
werden, sowohl von der physikalischen Ebenenperspektive, als auch
von der Medium-Zugriffsschicht-(MAC = medium access layer)-Perspektive.
Die DTX-Modussendung auf den Rückwärtsunterstützungskanälen wird
detektiert durch Vergleichen eines gesendeten und eines empfangenen
Leistungsverhältnisses
von einem Pilotkanal und einem Unterstützungskanal. Für eine Rückwärtsverbindungskommunikation,
wird die DTX-Modussendung auf den dedizierten Steuerkanälen detektiert.
Die DTX-Modussendung auf dem Vorwärtsverbindungsunterstützungskanal
kann ebenso detektiert werden durch Überwachen von sowohl den gesendeten
als auch empfangenen Leistungsverhältnissen eines primären Leistungssteuerkanals
und dem Unterstützungskanal.
Als Alternative zu oder in Kombination mit den oben genannten Verfahren,
um den DTX-Modus zu überwachen,
wird ein neuer Netzwerkparameter eingeführt, der eine Änderung
in dem IS-2000-3-Standard benötigt.
Dieser Parameter agiert als ein Anzeiger, der einem Empfänger, von
der MAC-Schicht, signalisiert, dass der Sender in den DTX-Modus eingetreten
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren von diskontinuierlichen
Senderahmen in einem Drahtloskommunikationssystem, wie dargelegt
in Anspruch 1, und eine Empfängereinheit in
einem Drahtloskommunikationssystem, wie dargelegt in Anspruch 7,
vorgesehen. Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
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Techniken
sind hierin vorgesehen, um DTX-Rahmen in einer "primären" Sendung zu detektieren,
die in einer nicht-kontinuierlichen Art und Weise gesendet werden
können.
Eine "sekundäre" Sendung, die auch gesendet
wird, während
Perioden von keiner Sendung für
die primäre
Sendung, wird benutzt, um DTX-Rahmen in der primären Sendung zu detektieren.
Für ein
IS-2000-System kann
die primäre
Sendung die Datensendung auf dem Vorwärtsfundamentalkanal (F-FCH
= forward fundamental channel) sein oder auf dem F-DCCH, und die
sekundäre
Sendung kann die PC-Bit-Sendung auf dem Vorwärtsleistungssteuerunterkanal sein,
der auf dem F-FCH oder F-DCCH übertragen
wird.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist ein Verfahren vorgesehen, zum Detektieren von DTX-Rahmen in
einem Drahtloskommunikationssystem (zum Beispiel, IS-2000 oder W-CDMA).
Gemäß dem Verfahren
wird zuerst eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Rahmen, der für die primäre Sendung
in einem bestimmten Rahmenintervall empfangen wurde, ein guter Rahmen
ist (zum Beispiel, basierend auf einem CRC-Wert, der in jedem gesendeten
Rahmen beinhaltet ist). Wenn der empfangene Rahmen kein guter Rahmen
ist, dann wird anschließend
eine Bestimmung durchgeführt,
ob der empfangene Rahmen ein DTX-Rahmen oder ein gelöschter Rahmen
ist, und zwar basierend auf einer Anzahl von Metriken, die bestimmt
werden für
die primären und
sekundären
Sendungen, die während
des bestimmten Rahmenintervalls empfangen wurden.
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Die
Metriken können
beinhalten (1) die Symbolfehlerrate (SER = symbol error rate) der
neu codierten Symbole für
den empfangenen Rahmen, (2) die Energie der sekundären Sendung
empfangen während
des bestimmten Rahmenintervalls (zum Beispiel, PC-Bit-Energie),
und (3) die Energie des empfangenen Rahmens für die primäre Sendung. Der Einfachheit
halber kann eine kombinierte Metrik basierend auf allen drei Metriken berechnet
werden (d.h., die SER, PC-Bit-Energie und Rahmenenergie) und benutzt
werden, um den empfangenen Rahmentyp (d.h., gelöscht oder DTX) zu bestimmen.
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Verschiedene
Aspekte und Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind detaillierter nachstehend beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Merkmale, Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ausgehend
von der detaillierten Beschreibung, die nachstehend dargelegt ist,
noch deutlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen
gebracht werden, in denen gleiche Bezugszeichen das entsprechende
durchgehend identifizieren und wobei:
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1 ein
Drahtloskommunikationssystem darstellt;
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2 den
F-FCH, F-DCCH und Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
definiert nach IS-2000 darstellt;
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3 die
Detektion der empfangenen Rahmen bei einem Endgerät darstellt;
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4 Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen
(PDF = probability density functions) der SERs für gelöschte und DTX-Rahmen zeigt;
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5 Verteilungen
der gelöschten
und DTX-Rahmen zeigt, wenn SER gegenüber normalisierte PC-Bit-Energie
aufgezeichnet wird;
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6 ein
Flussdiagramm eines Prozesses zum Detektieren von DTX-Rahmen für eine nicht-kontinuierliche
Sendung auf einem Vorwärtskanal;
und
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7 ein
Blockdiagramm einer Basisstation und eines Endgeräts in dem
Drahtloskommunikationssystem ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist
ein Diagramm eines Drahtloskommunikationssystems 100. System 100 beinhaltet
eine Anzahl von Basisstationen 104, die mit einer Anzahl
von Endgeräten 106 kommunizieren.
Eine Basisstation ist eine feste Station, die benutzt wird für das Kommunizieren
mit den Endgeräten
und kann ebenso als ein Basistransceiver-System (BTS = base transceiver
system), ein Knoten B, ein Zugriffspunkt, oder mit irgendeiner anderen
Terminologie bezeichnet werden. Ein Endgerät kann ebenso als eine Mobilstation,
entfernte Station, ein Zugriffsendgerät, eine Benutzeranlage (UE
= user equipment) oder mit irgendeiner anderen Terminologie bezeichnet
werden. Jedes Endgerät
kann mit einer oder mehreren Basisstationen auf der Vorwärtsverbindung und/oder Rückwärtsverbindung
zu jeder Zeit kommunizieren. Dies hängt davon ob, ob das Endgerät aktiv
ist, ob Soft-Handoff für
Datensendung unterstützt
wird, und, ob das Endgerät
sich im Soft-Handoff befindet.
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Ein
Systemcontroller 102 ist verbunden mit den Basisstationen 104 und
kann weiterhin mit einer öffentlichen
Telefonvermittlungszentrale (PSTN = public switched telephone network)
und/oder einem Paketdatennetzwerk (PDN = packet data network) verbunden
sein. Systemcontroller 102 kann ebenso als ein Basisstationscontroller
(BSC = base station controller), eine Mobilvermittlungszentrale
(MSC = mobile switching center), ein Funknetzwerkcontroller (RNC
= radio network controller), oder als eine andere Terminologie bezeichnet
werden. Systemcontroller 102 sieht Koordination und Steuerung
für die
Basisstationen, die an ihn gekoppelt sind, vor. Über die Basisstationen steuert
der Systemcontroller 102 weiterhin das Lenken der Anrufe (1)
unter den Endgeräten
und (2) zwischen Endgeräten
und anderen Benutzern und Einheiten, die mit dem PSTN (z.B. konventionelle
Telefone) und dem PDN verbunden sind.
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Die
Techniken, die hierin beschrieben sind, zum Detektieren von DTX-Rahmen können in
verschiedenen Drahtloskommunikationssystemen implementiert werden.
Somit kann System 100 ein CDMA-System, eine TDMA-System
oder ein anderer Typ von System sein. Ein CDMA-System kann entwickelt
sein, um einen oder mehrere Standards, wie zum Beispiel IS-2000, IS-856, W-CDMA,
IS-95, usw. zu implementieren. Ein TDMA-System kann entwickelt sein,
um einen oder mehrere Standards, wie zum Beispiel Global System
for Mobile Communications (GSM) zu implementieren. Diese Standards
sind auf dem Fachgebiet bekannt und hierin durch Bezugnahme eingebaut.
Für die
Klarheit sind die DTX-Rahmen Detektionstechniken, insbesondere für ein CDMA-2000-System,
das IS-2000 implementiert, beschrieben.
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Auf
der Vorwärtsverbindung
ist die Kapazität
jeder Basisstation durch ihre gesamte Sendeleistung begrenzt, unterliegt
der Verfügbarkeit
der physikalischen Kanalressourcen. Jede Basisstation kann Daten
zu einer Anzahl von Endgeräten
gleichzeitig auf demselben Frequenzband senden. Einen Teil der gesamten
Sendeleistung der Basisstation wird anschließend jedem aktiven Endgerät zugeordnet,
sodass die gesammelte Leistung, die allen Endgeräten zugeordnet wird, kleiner
oder gleich der gesamten Sendeleistung ist. Um die Vorwärtsverbindungskapazität zu maximieren,
während
der gewünschte
Level an Performance für
jedes aktive Endgerät
vorgesehen wird, kann die Sendeleistung für jede benutzerspezifische
Sendung von der Basisstation als so niedrig wie möglich gesteuert
werden.
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Auf
der Rückwärtsverbindung
kann eine Basisstation Signale empfangen, die von einer Anzahl von Endgeräten gesendet
wurden. Das empfangene Signal von jedem Endgerät agiert als Interferenz zu
den empfangenen Signalen von allen anderen Endgeräten. Um
die Rückwärtsverbindungskapazität zu maximieren, kann
die Sendeleistung jedes aktiven Endgeräts ebenso als so niedrig wie
möglich
gesteuert werden.
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Eine
Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsschleife
wird typischerweise benutzt, um die Sendeleistung für die benutzerspezifische
Sendung, die zu jedem Endgerät
gesendet wird, anzupassen, sodass die empfangene Signalqualität beim Endgerät bei einer
bestimmten Zielsignal-zu-Rauschen- und Interferenz-Verhältnis (SNR
= signal-to-noise-and-interference ratio) beibehalten wird, was
oft als Einstellpunkt (setpoint) bezeichnet wird. Eine Rückwärtsverbindungsleistungssteuerungsschleife
wird ebenso typischerweise benutzt, um die Sendeleistung jedes Endgeräts anzupassen,
sodass die empfangene Signalqualität bei der Basisstation bei
einem anderen Einstellpunkt beibehalten wird, der der gleiche sein
kann als der Einstellpunkt, der für die Vorwärtsverbindung benutzt wird,
oder auch nicht. Die Vorwärts- und Rückwärtsverbindungsleistungssteuerungsschleifen
werden unabhängig
voneinander betrieben. Jede Leistungssteuerungsschleife benötigt eine Rückkopplungsstrom
von dem Empfänger
(typischerweise in der Form von Leistungssteuerungs-(PC)-Bits oder
PC-Befehlen), die vom Sender benutzt werden, um seine Sendeleistung
für die
Sendung, die zum Empfänger
gesendet wird, anzupassen.
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In
einem IS-2000-System, kann ein Endgerät zu einem F-FCH und/oder einem
F-DCCH für
Datensendung auf der Vorwärtsverbindung
zugewiesen werden. Der F-FCH wird benutzt, um Daten zum Endgerät zu senden.
Der F-DCCH wird typischerweise benutzt, um Steuerdaten für den F-FCH
zu senden. Der F-FCH oder F-DCCH kann ebenso konfiguriert sein,
um den Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
zu übertragen.
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2 ist
ein Diagramm, das den F-FCH, F-DCCH und Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
definiert durch IS-2000 darstellt. Die Sendezeitlinie für den F-FCH
und F-DCCH ist eingeteilt in (20 Millisekunden)-Rahmenintervalle. Jedes Rahmenintervall
ist weiterhin eingeteilt in 16 (1,25 Millisekunden)-Leistungssteuergruppen
(PCGs = power control groups), die von 0 bis 15 nummeriert sind.
Daten können
in 5 Millisekunden- oder 20 Millisekundenrahmen auf dem F-FCH und
F-DCCH gesendet werden.
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Der
Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
kann auf entweder dem F-FCH oder dem F-DCCH gesendet werden, was
von der Basisstation diktiert wird. Der Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
beinhaltet ein PC-Bit für die
Rückwärtsverbindungsleistungssteuerungsschleife
(d.h., ein FL-PC-Bit) für
jede Leistungssteuerungsgruppe. Jedes FL-PC-Bit besetzt 1/12 einer
Leistungssteuerungsgruppe und ist pseudozufällig angeordnet innerhalb der
Leistungssteuerungsgruppe. Der restliche Teil jeder Leistungssteuerungsgruppe
wird benutzt, um Daten für
den F-FCH oder F-DCCH
zu senden. Die FL-PC-Bits werden benutzt, um die Sendeleistung des
Endgeräts
anzupassen.
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Wenn
der F-FCH konfiguriert ist, um Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
zu übertragen,
dann wird jeder gesendete Datenrahmen auf dem F-FCH detektiert und
benutzt, um den Einstellpunkt anzupassen, der die Sendeleistung
des F-FCH und F-DCCH steuert. Jeder auf dem F-FCH gesendete Datenrahmen
beinhaltet einen CRC-Wert und dieser CRC-Wert kann von dem Endgerät benutzt
werden, um den Status des empfangenen Rahmens zu bestimmen. Wenn
der CRC bestanden wird, dann wird der empfangene Rahmen als ein
guter Rahmen klassifiziert (d.h., gesendet von der Basisstation
und empfangen von dem Endgerät
ohne Fehler). Alternativ, wenn der CRC fehlschlägt, dann wird der empfangene
Rahmen als schlecht oder gelöscht
klassifiziert (d.h., gesendet von der Basisstation und von dem Endgerät mit Fehlern
empfangen). Der Status des empfangenen Rahmens (zum Beispiel gut
oder gelöscht)
kann von der Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsschleife
benutzt werden, um die Sendeleistung des F-FCH und F-DCCH zu steuern.
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Der
F-DCCH kann auf eine nicht-kontinuierliche Art und Weise betrieben
werden. Wenn der F-DCCH konfiguriert ist, um den Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
zu übertragen,
dann werden FL-PC-Bits auf der Vorwärtsverbindung gesendet, auch
während
Perioden von keiner Datensendung auf dem F-DCCH. Die Sendeleistung
für die
Vorwärtsverbindung
würde immer
noch richtig während
Perioden von keiner Datensendung gesteuert werden müssen, sodass
die FL-PC-Bits richtig von dem Endgerät detektiert werden können. Das
benötigt
akkurate Bestimmung, ob ein guter, gelöschter oder DTX-Rahmen von
dem Endgerät
für jedes
Rahmenintervall empfangen wurde.
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Techniken
sind hierin beschrieben, um DTX-Rahmen akkurat zu detektieren, wenn
der (die Vorwärtskanal(-kanäle), die überwacht
werden (zum Beispiel der F-DCCH), auf eine nichtkontinuierliche
Art und Weise betrieben wird. Der CRC-Wert, der in jedem gesendeten
Datenrahmen beinhaltet ist, kann benutzt werden, um zu bestimmen,
ob ein empfangener Rahmen gut ist oder nicht. Der CRC kann jedoch
nicht benutzt werden, um zu bestimmen, ob ein empfangener Rahmen
ein gelöschter
Rahmen oder ein DTX-Rahmen ist. Andere Metriken (nachstehend beschrieben)
werden stattdessen benutzt, um diese Bestimmung zu machen. Die Techniken,
die hierin beschrieben sind, können
akkurate Detektion von DTX-Rahmen vorsehen, (d.h. mit niedriger Wahrscheinlichkeit
der falschen Detektion), was höchst
wünschenswert
ist. Falsche Detektion resultiert vom Deklarieren eines empfangenen
Rahmens als ein gelöschter
Rahmen, wenn der eigentlich ein DTX-Rahmen ist, oder vom Deklarieren
des empfangenen Rahmens als ein DTX-Rahmen, wenn er eigentlich ein
gelöschter
Rahmen ist.
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3 ist
ein Diagramm, das die Detektion der empfangenen Rahmen bei einem
Endgerät
darstellt. 3 zeigt ebenso die Generierung
der Rückwärtsverbindungs-(RL
= reverse link)-PC-Befehle basierend auf den detektierten Rahmen.
Die RL-PC-Befehle werden benutzt, um die Sendeleistung der Vorwärtsverbindungssendung
zum Endgerät
anzupassen.
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Die
Basisstation generiert und sendet ein Vorwärtsverbindungssignal zum Endgerät. Dieses
Vorwärtsverbindungssignal
beinhaltet benutzerspezifische Verkehrs- und Steuerdaten (wenn verfügbar) und FL-PC-Bits,
Overhead-Daten und
Signalisierung, usw., wobei alle von denen auf deren designierten
Vorwärtskanälen/Unterkanälen übertragen
werden. Für
ein CDMA-2000-System,
können
die benutzerspezifischen Verkehrs- und Steuerdaten in (5 oder 20
Millisekunden) Datenrahmen auf dem F-FCH und/oder F-DCCH gesendet
werden, wobei ein Pilot auf dem Vorwärtspilotkanal (F-PICH = Forward
Pilot Channel) gesendet wird und die FL-PC-Bits auf dem Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
gesendet werden. Da der Pilot dazu gedacht ist, von allen Endgeräten in dem
Abdeckungsbereich der Basisstation empfangen zu werden, ist die
Sendeleistung für
den F-PICH typischerweise festgelegt auf einen bestimmten Leistungspegel.
Die Verkehrs- und Steuerdaten auf dem F-FCH und F-DCCH sind jedoch
benutzerspezifisch und die Sendeleistung für die Vorwärtskanäle kann individuell für jedes
Endgerät
(Block 312) angepasst werden.
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Das
Vorwärtsverbindungssignal
wird über
einen Drahtloskanal (Wolke 314) zum Endgerät gesendet. Wegen
Pfadverlust in dem Drahtloskanal, der typischerweise über die
Zeit und speziell für
ein Mobilendgerät variiert, fluktuiert
die Qualität
des Signals kontinuierlich, das von dem Endgerät empfangen wird.
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Beim
Endgerät
wird das empfangene Signal von einer Signalqualitätsmessungseinheit 322 verarbeitet,
um die Energie jedes empfangenen Rahmens und die Energie der FL-PC-Bits
für jedes
Rahmenintervall zu bestimmen. Die Rahmenenergie kann auf viele Arten
berechnet werden und kann Symbolfehler in dem empfangenen Rahmen,
wie nachstehend beschrieben, berücksichtigen.
Die Einheit 322 sieht die PC-Bit-Energie und die Rahmenenergie an einen
DTX-Rahmendetektor 324 vor.
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Ein
Empfangsprozessor 332 verarbeitet ebenso das empfangene
Signal, um jeden Rahmen, der auf dem F-FCH und F-DCCH empfangen
wurde, zu detektieren und wiederherzustellen bzw. aufzudecken. Der Empfangsprozessor 332 demoduliert
die Datenabtastungen bzw. – samples
(die erhalten werden durch digitalisieren des empfangenen Signals),
um wiederhergestellte Symbole zu erhalten, decodiert die wiederhergestellten
Symbole für
jeden empfangenen Rahmen, um decodierte Bits zu erhalten und prüft weiterhin
jeden decodierten Rahmen basierend auf seinen CRC-Wert, um den Status
des Rahmens zu bestimmen (d.h., gut oder nicht gut). Für die DTX-Rahmendetektion
codiert der Empfangsprozessor 332 ebenso die decodierten Bits
für jeden
empfangenen Rahmen neu, um neu codierte Codesymbole zu erlangen,
vergleicht die neu codierten Symbole mit den wiederhergestellten
Symbolen und bestimmt Symbolfehler und eine Symbolfehlerrate (SER
= symbol error rate) für
den empfangenen Rahmen. Empfangsprozessor 332 sieht den
Rahmenstatus (d.h. gut oder nicht gut) und die SER für jeden
empfangenen Rahmen an den DTX-Rahmendetektor 324 vor. Der
Empfangsprozessor 332 kann ebenso Anzeichen der Symbolfehler
an die Signalqualitätsmessungseinheit 322 vorsehen,
die diese Information bei der Bestimmung der Rahmenenergie benutzen
kann.
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Der
DTX-Rahmendetektor 324 empfängt verschiedene Metriken,
einschließlich
der PC-Bit-Energie und der Rahmenenergie von der Einheit 322 und
dem Rahmenstatus und die SER vom Empfangsprozessor 332.
Der DTX-Rahmendetektor 324 bestimmt
anschließend,
ob jeder empfangene Rahmen gut, gelöscht oder DTX ist, basierend
auf diesen Metriken. Die Detektion für die DTX-Rahmen wird anschließen im Detail
beschrieben. Der DTX-Rahmendetektor 324 sieht
anschließend
eine Rahmenanzeige (d.h., gut, gelöscht oder DTX) für jeden
empfangenen Rahmen an eine Einstellpunktanpassungseinheit 326 vor,
die den Einstellpunkt basierend auf der Rahmenanzeige aktualisiert
und den aktuellen Einstellpunkt an einen PC-Befehlsgenerator 328 vorsieht.
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Der
PC-Befehlsgenerator 328 empfängt den Einstellpunkt von der
Einstellpunktanpassungseinheit 326 und möglicherweise
andere Metriken (zum Beispiel, die empfangene Signalqualität von der
Einheit 322). Der Generator 328 leitet anschließend PC-Befehle
für die
Rückwärtsverbindungsleistungssteuerschleife
ab. Diese RL-PC-Befehle werden zurück an die Basisstation auf
einem Rückwärtsleistungssteuerungsunterkanal gesendet
und benutzt, um die Sendeleistung für den F-FCH und F-DCCH anzupassen.
Dies sichert ab, dass die FL-PC-Bits richtig von dem Endgerät detektiert
werden können,
auch wenn es keine Datensendung auf dem F-DCCH gibt.
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Die
Detektion von DTX-Rahmen kann basierend auf verschiedenen Metriken
durchgeführt
werden. Eine solche Metrik ist die SER. Ein Beispiel für einen
konventionellen DTX-Detektionsalgorithmus, der nur die CRC und SER
benutzt, kann in dem folgenden Pseudocode ausgedrückt werden:
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4 zeigt
Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (PDFs = probality density functions)
der SERs der gelöschten
Rahmen und der DTX-Rahmen. Die linke vertikale Achse stellt die
Wahrscheinlichkeit des Auftretens dar, und die horizontale Achse
stellt die SERs dar. Die Wahrscheinlichkeit des Erhaltens von irgendeiner SER
für gelöschte Daten
ist gegeben durch eine grafische Darstellung bzw. Plot 410,
die die PDF der SERs für
gelöschte
Daten ist. Auf ähnliche
Weise ist die Wahrscheinlichkeit des Erhaltens von irgendeiner SER
für die
DTX-Rahmen gegebenen als eine grafische Darstellung 412,
die die PDF der SERs für
DTX-Rahmen ist.
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Der
SER_threshold bzw. SER_Schwelle, die benutzt wird, um DTX-Rahmen
zu erkennen, kann durch eine vertikale Linie 414 bei einem
bestimmten SER-Wert
dargestellt werden. Für
den obigen Algorithmus würde
ein empfangener Rahmen als DTX-Rahmen detektiert werden, wenn die
SER für
den Rahmen größer als die
SER_threshold ist, und andernfalls (unter der Annahme das der CRC
fehlschlägt)
als ein gelöschter
Rahmen detektiert werden.
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Wie
in 4 gezeigt, überlappen
sich die PDFs für
die gelöschten
und die DTX-Rahmen. Somit wird Fehler detektiert, ungeachtet, welcher
SER-Wert für
die SER_threshold benutzt wird. Die Wahrscheinlichkeit des Detektierens
von Fehler (oder falsche Detektion) von gelöscht-zu-DTX ist gegeben als
ein schattierter Bereich 420, der sich rechts von der Linie 414 und
unter dem Plot 410 befindet. Die Wahrscheinlichkeit der
Detektion des Fehlers von DTX-zugelöscht ist gegeben als Bereich 422,
der sich links von der Linie 414 und unter dem Plot 412 befindet.
Ein Tradeoff kann zwischen der gelöscht-zu-DTX-Wahrscheinlichkeit und der DTX-zu-gelöscht-Wahrscheinlichkeit
durch Anpassen der SER-threshold gemacht werden. Wie von den Plots in
der 4 visualisiert werden kann, wenn die gelöscht-zu-DTX-Wahrscheinlichkeit
unter 10 Prozent gehalten werden soll, dann kann die DTX-zu-gelöscht-Wahrscheinlichkeit
jedoch sehr hoch sein (zum Beispiel, bis zu 50 Prozent unter gewissen
Betriebsszenarien).
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In
einem Ausführungsbeispiel
wird die Detektion der DTX-Rahmen durchgeführt basierend auf drei Metriken-SER,
PC-Bit-Energie und Rahmenenergie. Wie oben für 4 beschrieben,
ist SER alleine nicht ausreichen, um akkurate Detektion der DTX-Rahmen
vorzusehen. Wenn jedoch eine sekundäre Sendung für die DTX-Rahmen
verfügbar
ist, wie zum Beispiel FL-PC-Bits auf dem F-FCH oder F-DCCH, dann
kann die Energie dieser sekundären
Sendung neben der SER benutzt werden, um DTX-Rahmen genauer zu detektieren. Die PC-Bit-Energie
wird durch das Teilen durch die Rahmenenergie normalisiert.
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5 zeigt
die Verteilungen der gelöschten
und DTX-Rahmen, wenn durch SER gegenüber der "normalisierten" PC-Bit-Energie aufgetragen. Die normalisierte
PC-Bit-Energie ist gleich der PC-Bit-Energie geteilt durch die Rahmenenergie.
Die horizontale Achse stellt die SERs dar, und die vertikale Achse
stellt die normalisierten PC-Bit-Energien dar.
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Die
SERs und normalisierten PC-Bit-Energien sind für eine Anzahl von gelöschten Rahmen
bestimmt und, wenn dargestellt, resultieren in einer Verteilung 510.
Auf ähnliche
Weise werden die SERs und normalisierten PC-Bit-Energien für eine Anzahl von DTX-Rahmen
bestimmt und, wenn aufgetragen bzw. dargestellt, resultieren in
einer Verteilung 512.
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Wie
in 5 gezeigt, überlappen
sich die Verteilung der gelöschten
Rahmen, wenn unter Verwendung dieser Metriken dargestellt, nur wenig,
mit der Verteilung der DTX-Rahmen. Die Energie eines DTX-Rahmens ist
manchmal kleiner für
einen gesendeten Sendeleistungspegel für den F-FCH und F-DCCH, was
dann in einer größeren normalisierten
PC-Bit-Energie für
den DTX-Rahmen resultiert. Umgekehrt, ist die Energie eines gelöschten Rahmens
manchmal größer als
der gleiche Sendeleistungspegel für den F-FCCH und F-DCCH, was dann in einer kleineren
normalisierten PC-Bit-Energie
für den
gelöschten
Rahmen resultiert. Somit sind die Verteilungen für die gelöschten und DTX-Rahmen voneinander
getrennt, wenn sie unter Verwendung dieser Metriken dargestellt
werden.
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Eine
Schwellenlinie 514 kann für die Verwendung zur Bestimmung
definiert werden, ob ein gegebener empfangener Rahmen, ein gelöschter oder
DTX-Rahmen ist.
Ein gelöschter
Rahmen wird deklariert, wenn die SER und die normalisierte PC-Bit-Energie
für den
empfangenen Rahmen sich auf einem Punkt abbilden, der unter der
Schwellenlinie 514 ist, und ein DTX-Rahmen wird andernfalls
deklariert.
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Die
Verteilungen des gelöschten
und des DTX-Rahmens, die in 5 gezeigt
sind, sind für
ein spezifisches Betriebsszenario, das durch die folgenden Parameter
definiert ist: Funkkonfiguration (RC = Radio Configuration) 3 in
IS-2000, zusätzliches
weißes
gaußsches
Rauschen (AWGN = additive White Gaussian noise)-Kanal, 2-Pfad (d.h.,
zwei Ausbreitungspfade für
das gesendete Signal), Leistungssteuerung an, 1 Prozent Rahmenfehlerrate
(FER = frame error rate), und Geometrie (G) = 3 dB. Verschiedene
Betriebsszenarien können
mit den verschiedenen Sätzen
von gelöschten
und DTX-Rahmenverteilungen assoziiert sein.
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispieles
eines Prozesses 600 für
das Detektieren von DTX-Rahmen für
eine nicht-kontinuierliche Sendung auf einem Vorwärtskanal.
Für dieses
Flussdiagramm wird angenommen, dass der Vorwärtskanal der F-DCCH ist, der
konfiguriert ist, um den Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
zu übertragen.
Der Prozess 600 wird für
jeden empfangenen Rahmen durchgeführt, um seinen Typ (d.h. gut,
gelöscht
oder DTX) zu bestimmen.
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Für jedes
Rahmenintervall wird der F-DCCH verarbeitet, um zu versuchen, einen
Datenrahmen wiederherzustellen, der in dem Rahmenintervall gesendet
worden sein kann (Schritt 612). Die F-DCCH-Verarbeitung
beinhaltet typischerweise das Demodulieren und Decodieren, und kann
auf eine Art und Weise, die auf dem Fachgebiet bekannt ist, durchgeführt werden.
Das Resultat im Schritt 612 ist eine Sequenz von decodierten
Bits für
den empfangenen Rahmen. Der empfangene Rahmen wird anschließend geprüft basierend
auf einem CRC-Wert für
den Rahmen (Schritt 614).
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Eine
Bestimmung wird anschließend
gemacht, ob die CRC bestanden ist oder nicht (Schritt 616). Wenn
die Antwort ja ist, dann wird der empfangene Rahmen als guter Rahmen
deklariert (Schritt 618), und der Prozess endet.
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Andernfalls,
wenn die CRC im Schritt 616 fehlschlägt, dann wird die SER des empfangenen
Rahmens bestimmt (Schritt 622). Dies kann erreicht werden
durch Neucodieren der decodierten Bits und Vergleichen der neu codierten
Symbole mit den wiederhergestellten Symbolen. Da die neu codierten
Symbole binäre
Werte sind und die wiederhergestellten Symbole, typischerweise weiche
Entscheidungen (d.h. Multi-Bit-Werte), kann die Symbolfehlerdetektion
durch Vergleichen jedes neu codierten Symbols mit der Polarität des entsprechenden
wiederhergestellten Symbols durchgeführt werden, um zu bestimmen,
ob ein Symbolfehler vorliegt oder nicht. Die SER ist dann gleich
der Anzahl Symbolfehler geteilt durch die gesamte Anzahl der wiederhergestellten
Symbole für
den empfangenen Rahmen. Da eine Teilung normalerweise schwierig
ist durchzuführen,
kann die SER gegeben werden durch die Gesamtanzahl der Symbolfehler
in dem empfangenen Rahmen für
eine gegebene Rahmengröße.
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Die
FL-PC-Bits, die für
das Rahmenintervall empfangen wurden, werden ebenso verarbeitet,
und die Energie dieser PC-Bits wird bestimmt (Schritt 624).
Die PC-Bit-Energie kann berechnet werden, durch (1) Summieren der
Quadrate der In-Phase-(I)- und Quadratur-(Q)-Komponenten für jedes
PC-Bit, und (2) Akkumulieren der summierten Werte für die 16
PC-Bits in dem Rahmenintervall.
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Die
Energie des empfangenen Rahmens wird ebenso bestimmt (Schritt
626).
Die Rahmenenergie kann auf verschiedene Art und Weisen berechnet
werden. In einem Ausführungsbeispiel
wird die Rahmenenergie berechnet durch (1) Bestimmen der Energie
für jedes
wiederhergestellte Symbol in dem empfangenen Rahmen als die Summe
der Quadrate der I- und Q-Komponenten
für das
wiederhergestellte Symbol, und (2) Akkumulieren der Energien von
allen wiederhergestellten Symbolen (d.h. außer den PC-Bits). In einem
zweiten Ausführungsbeispiel
wird die Rahmenenergie berechnet durch (1) Bestimmen der Energie
des jedes wiederhergestellten Symbols in dem empfangenen Rahmen,
(2) Akkumulieren der Energien von allen guten wiederhergestellten
Symbolen (d.h., diejenigen mit der gleichen Polarität wie deren
entsprechenden neu codierten Symbole), (3) Akkumulieren der Energien
von allen schlecht wiederhergestellten Symbolen (d.h., diejenigen mit
entgegen gesetzten Polarität
zu deren entsprechenden neu codierten Symbolen, die Symbolfehler
sind), und (4) Subtrahieren der Energie des schlecht wiederhergestellten
Symbols von der Energie des gut wiederhergestellten Symbols, um
die Rahmenenergie zu erlangen. Die Rahmenenergie, die auf diese
Weise bestimmt wird, wird ebenso als die "decodierte Rahmenergie" bezeichnet. (Die
Rahmenenergie, die für
5 benutzt
wurde, wird unter Verwendung des zweiten Ausführungsbeispiels bestimmt).
Im Allgemeinen kann die PC-Bit-Energie und die Rahmenenergie unter
Verwendung von verschiedenen Techniken berechnet werden, einschließlich derjenigen,
die in den
US-Patenten mit den
Nummern 5,056,109 und
5,265,119 beschrieben sind.
Schritte
622,
624 und
626 können durchgeführt werden
(zum Beispiel durch Einheiten
322 und
332 in
3)
für einen
empfangenen Rahmen nur, wenn die CRC fehlschlägt.
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Die
Bestimmung, ob der empfangene Rahmen gelöscht oder DTX ist, wird dann
basierend auf der SER, PC-Bit-Energie und Rahmenenergie durchgeführt. Dies
kann visuell erreicht werden durch Darstellen der SER und der normalisierten
PC-Bit-Energie (d.h., PC-Bit-Energie/Rahmenenergie) für den empfangenen
Rahmen (zum Beispiel wie in 5 gezeigt)
und durch das Bestimmen, ob der aufgetragene Punkt über oder
unter die Schwellenlinie (zum Beispiel Linie 514 in 5)
fällt.
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Der
Einfachheit halber ist jedoch eine kombinierte Metrik basierend
auf der SER-PC-Bit-Energie und Rahmenenergie (Schritt
628)
berechnet, und zwar wie folgendermaßen:
wobei Steigung die Steigung
der Schwellenlinie ist, die benutzt wird, um die gelöschten Rahmen
von den DTX-Rahmen zu demarkieren (oder zu separieren), und Intercept
ist der SER-Wert für
die Schwellenlinie mit der normalisierten PC-Bit-Energie, die auf
Null (0,0) gesetzt wurde. Die Steigung ist gleich ΔSER/Δ Normalisierte-PC-Bit-Energie.
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Für die Schwellenlinie
514 in
5,
kann die Gleichung (1) folgendermaßen ausgedrückt werden:
wobei Steigung gleich
520 ist
und Intercept ist gleich -380 (zum Beispiel SER ist gleich 140,
wenn die normalisierte PC-Bit-Energie gleich 1,0 ist).
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Die
Werte für
Steigung und Intercept sind abhängig
von der spezifischen Schwellenlinie, die benutzt wird, um die gelöschten Rahmen
von den DTX-Rahmen
zu separieren, die wiederum abhängig
von den Verteilungen der gelöschten
und DTX-Rahmen unter Verwendung der definierten Metriken sind. Wie
oben angemerkt, können
unterschiedliche Verteilungen für
unterschiedliche Betriebsszenarien erlangt werden, wobei in dem
Fall verschiedene Schwellenlinien mit unterschiedlichen Sätzen von
Steigung- und Intercept-Werten für die
unterschiedlichen Betriebsszenarien benutzt werden können. Steigung-
und Intercept-Werte können
statisch beim Start des Betriebs bestimmt werden oder sie können dynamisch
bestimmt werden und zugewiesen werden (zum Beispiel bei einer spezifizierten Aktualisierungsrate).
Steigung- und Intercept-Werte können
dynamisch bestimmt werden basieren auf verschiedenen Faktoren, wie
zum Beispiel momentane Schätzungen der
SER, Rahmenenergie, PC-Bit-Energie, CRC usw. Die dynamische Zuweisung
der Steigung- und Intercept-Werte kann verbesserte Performance unter
dynamischer Änderung
der Kanalbedingungen vorsehen.
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Die
Schwellenlinie kann ebenso definiert werden basierend auf einer
Funktion höherer
Ordnung oder nicht linearen Funktion statt einer linearen Funktion
wie in den Gleichungen (1) und (2) gezeigt. Die Schwellenlinie kann
zum Beispiel basierend auf einer quadratischen Funktion definiert
werden.
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Eine
Bestimmung wird anschließend
durchgeführt,
ob die kombinierte Metrik einen DTX-Rahmen anzeigt oder nicht (Schritt 630).
Dies würde
der Fall sein, wenn die kombinierte Metrik basierend auf der Gleichung
(1) oder (2) kleiner als Null ist. Als Beispiel, wenn die SER gleich 220 ist
und die normalisierte PC-Bit-Energie gleich 2,0, dann würde die
kombinierte Metrik, die von der Gleichung (2) berechnet wird, -440
sein und würde
einen DTX-Rahmen anzeigen. Als ein noch anderes Beispiel, wenn der
SER gleich 180 ist und die normalisierte PC-Bit-Energie gleich 0,8,
dann würde
die kombinierte Metrik von der Gleichung (2) 144 sein und würde einen
gelöschten
Rahmen anzeigen. Wenn die Antwort für Schritt 630 ja ist,
dann wird der empfangene Rahmen als ein DTX-Rahmen deklariert (Schritt 632).
Andernfalls wird der empfangene Rahmen als ein gelöschter Rahmen
(Schritt 634) deklariert. In jedem Fall wird anschließend der
Prozess beendet.
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Die
Detektion der DTX-Rahmen basierend auf SER, PC-Bit-Energie und Rahmenenergie
kann im Pseudocode wie folgt ausgedrückt werden:
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Nochmals,
andere Werte können
für Steigung
und Intercept für
andere Betriebsszenarien verwendet werden.
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Der
innovative DTX-Detektionsalgorithmus, der SER, PC-Bit-Energie und
Rahmenenergie benutzt, wurde für
verschiedene Betriebsszenarien simuliert. Die Simulation zeigt,
dass dieser DTX-Detektionsalgorithmus bessere Performance über den
konventionellen Algorithmus, der nur SER benutzt, vorsieht. Insbesondere kann
der innovative DX-Detektionsalgorithmus DTXzu-Gelöscht-Falschdetektionswahrscheinlichkeit
in der Größenordnung
von einem Prozent für
die meisten Fälle
vorsehen und Gelöscht-zu-DTX-Falschdetektionswahrscheinlichkeit
ebenso in der Größenordnung
von einem Prozent vorsehen.
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7 ist
ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels
einer Basisstation 104x und eines Endgeräts 106x.
Auf der Vorwärtsverbindung
empfängt
ein Sende-(TX-)-Datenprozessor 710 Daten von verschiedenen Typen
und verarbeitet (zum Beispiel formatiert, codiert und verschachtelt)
die empfangenen Daten. Die verarbeiteten Daten werden zu einem Modulator
bzw. Modulierer (MOD) 712 vorgesehen und weiter verarbeitet (zum
Beispiel kanalisiert mit einem oder mehreren Kanalisierungscodes,
spektral gespreizt mit einer Pseudo-Zufallsrausch-(PN-)-Sequenz,
usw.). Die modulierten Daten werden anschließend an eine Sendereinheit (TMTR
= transmitter) 714 vorgesehen und konditioniert (zum Beispiel
konvertiert in ein oder mehrere analoge Signale, verstärkt, gefiltert,
frequenzhochkonvertiert, usw.), um ein Vorwärtsverbindungssignal zu generieren. Das
Vorwärtsverbindungssignal
wird über
einen Duplexer (D) 716 gelenkt und über eine Antenne 718 zu
den Endgeräten
gesendet.
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Obwohl
der Einfachheit halber nicht in 7 gezeigt
ist die Basisstation 104x in der Lage zum Verarbeiten und
Senden von Daten und zum Signalisieren auf einem oder mehreren Vorwärtskanälen/-unterkanälen (zum
Beispiel dem F-FCH, F-DCCH, Vorwärtsleistungssteuerunterkanal,
usw.) zu einem bestimmten Endgerät.
Die Verarbeitung (zum Beispiel codieren und modulieren) für jeden
Vorwärtskanal/-unterkanal
kann unterschiedlich zu dem anderen Vorwärtskanälen/-unterkanälen sein.
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Beim
Endgerät 106x wird
das Vorwärtsverbindungssignal
von einer Antenne 752 empfangen über einen Duplexer 754 gelenkt,
und an eine Empfängereinheit
(RCVR = receiver) 756 vorgesehen. Die Empfängereinheit 756 konditioniert
(zum Beispiel filtert, verstärkt
und frequenzrunterkonvertiert) das empfangene Signal und digitalisiert
das konditionierte Signal weiter, um Datensamples bzw. -abtastungen
vorzusehen. Ein Demodulator (Demod) 758 verarbeitet (zum
Beispiel entspreizt, kanalisiert und datendemoduliert) weiterhin
die Datensamples, um wiederhergestellte Symbole (d.h. demodulierte
Daten) vorzusehen. Der Demodulator 758 kann einen Rake-Empfänger implementieren,
der mehrere Signalinstanzen in dem empfangenen Signal verarbeiten
kann.
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Ein
Decodierer 760 entschachtelt und decodiert anschließend die
wiederhergestellten Symbole, um decodierte Bits vorzusehen, und
prüft weiterhin
jeden empfangenen Rahmen, um den Status des Rahmens zu bestimmen.
Der Rahmenstatus zeigt an, ob ein guter Rahmen empfangen wurde,
oder nicht, und zwar für
jedes Rahmenintervall und wird an einen DTX-Rahmendetektor 774 vorgesehen.
Ein Codierer/Vergleicher 762 neucodiert die decodierten
Bits für
jeden empfangenen Rahnmen, um neu codierte Symbole zu erlangen,
und vergleicht die neu codierten Symbole mit den wiederhergestellten
Symbolen, um die Symbolfehler (SE = symbol errors) und die SER jedes
Rahmens zu bestimmen. Die SER wird an den DTX-Rahmendetektor 774 vorgesehen,
und die Anzeige der Symbolfehler kann zur Einheit 772 vorgesehen
werden und benutzt werden, um die Rahmenenergie zu bestimmen.
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Für die Detektion
der DTX-Rahmen werden die Daten-Samples von der Empfängereinheit 756 ebenso zu
einer Signalqualitätsmessungseinheit 772 vorgesehen,
die die Energie der PC-Bits, die auf dem Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
empfangen wurden und die Energie jedes empfangenen Rahmens bestimmt.
Die Rahmenenergie kann auf eine Art berechnet werden, die gute und
schlechte wiederhergestellte Symbole (d.h. Symbolfehler), wie oben
beschrieben, berücksichtigt.
Die PC-Bit- und Rahmenenergien werden an den DTX-Rahmendetektor 774 vorgesehen.
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Für jeden
empfangenen Rahmen, der kein guter Rahmen ist, bestimmt der DTX-Rahmendetektor 774, ob
der Rahmen ein gelöschter
Rahmen oder ein DTX-Rahmen ist, und zwar basierend auf der SER, PC-Bit-Energie
und Rahmenenergie, wie oben beschrieben. Der DTX-Rahmendetektor 774 kann
an dem Prozess, der in 6 gezeigt ist, implementieren,
um DTX-Rahmen zu detektieren. Der DTX-Rahmendetektor 774 sieht
die Rahmenanzeige (gut, gelöscht
oder DTX) für
jeden empfangenen Rahmen an den Controller 780 vor, der
anschließend
RL-PC-Befehle generieren kann, die benutzt werden, um die Sendeleistung
des Vorwärtskanals
anzupassen.
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Auf
der Rückwärtsverbindung,
empfängt
ein TX- bzw. ein Sende-Datenprozessor 790 und
verarbeitet (zum Beispiel formatiert, codiert) verschiedene Typen
von Daten. Ein Modulator 702 empfängt und weiter verarbeitet
(zum Beispiel kanalisiert und spreizt spektral) die Daten vom TX-Datenprozessor 790.
Für IS-2000 können RL-PC-Befehle
mit den Pilotdaten gemultiplext werden und auf dem Rückwärtspilotkanal
gesendet werden. Die modulierten Daten werden anschließen von
einer Sendeeinheit 794 konditioniert, um ein Rückwärtsverbindungssignal
zu generieren, das anschließend über den
Duplexer 754 gelenkt wird und über Antenne 752 zu
einer oder mehreren Basisstationen gesendet wird.
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Bei
der Basisstation 104x wird das Rückwärtsverbindungssignal von der
Antenne 718 empfangen, über
Duplexer 716 gelenkt und an eine Empfängereinheit 738 vorgesehen.
Die Empfängereinheit 738 konditioniert das
empfangene Signal, digitalisiert das konditionierte Signal und sieht
einen Beispielstrom bzw. Samplestrom an jeden Kanalprozessor 740 vor.
Jeder Kanalprozessor 740 beinhaltet einen Demodulator 742 und einen
RX- bzw. Empfangs-Signalisierungsprozessor 744, die den
Samplestrom für
ein Endgerät
empfangen und verarbeiten, um die gesendeten Daten und RL-PC-Befehle wiederherzustellen.
Ein Leistungssteuerungsprozessor 720 empfängt die
RL-PC-Befehle und passt die Sendeleistung des Vorwärtskanals
für das
Endgerät (einschließlich des
Vorwärtsleistungssteuerunterkanals,
der benutzt wird, um die FL-PC-Bits zu senden) an, basierend auf
diesen RL-PC-Befehlen.
Leistungssteuerungsprozessor 720 wird ebenso beliefert
mit der empfangenen Signalqualität
für das
Rückwärtsverbindungssignal
von dem Endgerät,
und bestimmt die FL-PC-Bits, die auf dem Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
zum Endgerät
gesendet werden sollen.
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Controller 730 und 780 dirigieren
bzw. steuern den Betrieb der verschiedenen Verarbeitungseinheiten innerhalb
der Basisstation bzw. dem Endgerät.
Controller 780 kann ebenso entwickelt sein, um verschiedene Funktionen
für DTX-Rahmendetektion
durchzuführen,
wie zum Beispiel das Bestimmen der PC-Bit-Energie und Rahmenenergie,
das Berechnen der kombinierten Metrik, das Bestimmen, ob der empfangene
Rahmen gelöscht
oder DTX ist, usw. Somit kann der Controller 780 entwickelt
sein, um die Einheit 772 und/oder Detektor 774 zu
implementieren. Die Speichereinheiten 732 und 782 können Daten
und Programmcodes speichern, die benutzt werden von den verschiedenen
Verarbeitungseinheiten innerhalb der Basisstation bzw. des Endgeräts.
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Der
Klarheit wegen wurden verschiedene Aspekte und Ausführungsbeispiele
der DTX-Rahmendetektion speziell für ein CDMA-2000-System beschrieben,
das IS-2000 implementiert. Im Allgemeinen können diese Techniken benutzt
werden, um DTX-Rahmen in einer primären Sendung zu detektieren,
die auf eine nicht-kontinuierliche Art und Weise gesendet werden
können.
Eine sekundäre
Sendung, die während
Perioden von keiner Sendung für
die primäre
Sendung gesendet werden, wird anschließend benutzt, um DTX- Rahmen in der primären Sendung
zu detektieren. Für
ein CDMA-System kann die primäre
Sendung diejenige sein, die auf dem F-FCH oder F-DCCH gesendet wird,
und die sekundäre
Sendung kann diejenige sein, die auf dem Vorwärtsleistungssteuerunterkanal
gesendet wird. Die sekundäre
Sendung kann jede Sendung sein mit Sendeleistung, die auf die der
primären
Sendung bezogen ist.
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Die
Detektion der DTX-Rahmen kann ebenso basierend auf anderen Kombinationen
von Metriken außer der spezifischen Kombination, die oben beschrieben
wurde, die die SER, PC-Bit-Energie und Rahmenenergie enthält, durchgeführt werden.
Die DTX-Detektion kann zum Beispiel basierend auf einer Kombination
von nur SER und Rahmenenergie, einer Kombination von SER, PC-Bit-Energie
usw. durchgeführt
werden.
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Die
Techniken, die hierin beschrieben sind, können benutzt werden, um DTX-Rahmen auf der Rückwärtsverbindung
wie auch auf der Vorwärtsverbindung
zu detektieren. Dieser Techniken können ebenso für verschiedene
Drahtloskommunikationssysteme, wie zum Beispiel IS-2000 und W-CDMA-Systeme, benutzt werden.
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Die
DTX-Rahmendetektionstechniken, die hierin beschrieben sind, können verschiedenen
Mitteln implementiert werden. Diese Techniken können zum Beispiel in Hardware,
Software oder eine Kombination davon, implementiert werden. Für eine Hardwareimplementierung
kann die DTX-Rahmendetektierung
innerhalb einer oder mehrerer anwendungsspezifischen integrierten
Schaltungen (ASICs = application specific integrated circuits) implementiert
werden, digitalen Signalprozessoren (DSPs = digital signal processors),
Digitalsignalverarbeitungsgeräten
(DSPDs = digital signal procession devices), programmierbaren Logikgeräten (PLDs =
programmable logic devices), feldprogrammierbaren Gate-Arrrays (FPGAs
= field programmable gate arrays), Prozessoren, Controller, Mikrocontroller,
Mikroprozessoren, anderen elektronischen Einheiten, die entwickelt
sind, um die Funktionen, die hierin beschrieben sind, durchzuführen, oder
eine Kombination davon. Für eine
Softwareimplementierung kann die DTX-Rahmendetektion mit Modulen (zum Beispiel
Prozeduren, Funktionen, usw.) implementiert werden, die Funktionen
die hierin beschrieben sind, durchführen. Die Softwarecodes können in
eine Speichereinheit (zum Beispiel Speichereinheit 782 in 7)
gespeichert werden und von einem Prozessor (zum Beispiel Controller 780)
ausgeführt
werden. Die Speichereinheit kann innerhalb des Prozessors oder extern
zu dem Prozessor implementiert werden, in dem Fall es kommunikativ
an dem Prozessor über
verschiedene Mittel, wie auf dem Fachgebiet bekannt, verkoppelt
werden kann.
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Die
vorherige Beschreibung der offenbarten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen,
um jeden Fachmann zu ermöglichen,
die vorliegende Erfindung zu produzieren oder zu benutzen. Verschiedene
Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen
werden dem Fachmann leicht ersichtlich sein, und die ursprünglichen Prinzipien,
die hierin definiert sind, können
auf andere Ausführungsbeispiele
ohne das Verlassen von dem Schutzumfang der Erfindung angewandt
werden. Somit ist es für
die vorliegende Erfindung nicht gedacht auf die Ausführungsbeispiele,
die hierin gezeigt sind, begrenzt zu werden, sondern es soll ihr
der breiteste Schutzumfang, wie definiert durch die angehängten Ansprüche, eingeräumt werden.