处理有用数据的方法与电路配置

本发明涉及根据权利要求项1与8所描述的处理有用数据的方法与 电路配置。

在“全球移动通信系统(GSM)”的移动无线电技术中，应用由 发送端设备到接收端设备传送有用数据的一种方法，其中在发送端对有 用数据进行冗余编码(信道编码)，并经“交错处理”(“Interleaving”) 使分配在不同的数据包(脉冲串)内。(Mouly，Michel；Pautet，Marie- Bernadette：The GSM System for Mobile Communication，ISBN：2- 9507190-0)。在接收端，传送的数据包经“解交错处理”而分解，其 中相应于发送端原始序列数据包的数据比特又被重新编排。紧接着有用 数据被解码(“信道解码”)。在已知的方法中，在接收端所有被传送 的数据包都被解码。

从这种技术现状出发，本发明的任务是提供一种按照本文一开始所 述类型的方法和电路，其中发展了一种不太复杂的方法以及实现该方法 的电路配置。

根据发明所述本任务按权利要求中所确定的方法和电路配置解 决。

本发明的突出优点是在接收端降低了对传送的有用数据解码的计 算开销。

本发明的另一优点在于：同时也降低了为实施相应方法所必须的电 功率。

根据本发明所述的方法可与全球移动通信系统(GSM)标准兼 容，所以例如可用于移动无线电终端和基站之间的通信连接，而与这些 装置的接收端设备内是否把根据发明所述的方法投入使用无关。

现将本发明按附图加以说明。

图1表示有关本发明所述方法发送端所采用的步骤。

图2表示本发明所述方法接收端所采用的步骤；以及

图3和图4表示为了按照图1和图2实施本发明所述方法而在发送 端和接收端的电路配置。

发送端设备TR(图3)实施图1所描述的方法步骤。数字有用数 据，例如，数字编码的语音数据或者通常的数字编码远距离通信数据及 信令数据，输入给具有输入端TI的设备TR，并且输送给信道编码设 备ENC。模拟语音数据或通常的远距离通信数据也能输入设备TR， 随后在图中未画出的A/D变换器内进行数字编码。

在信道编码设备ENC内对有用数据进行冗余编码。从技术现状看 冗余编码用于即使出现干扰的情况下也能保证足够的接收质量，在其中 可以实现错误识别，并在必要时予以纠正。根据本发明所述，冗余编码 还可以另外的方式应用，如后所述。

对冗余编码的一个例子是对每一个有用数据的比特进行加倍，其中 两个相同的比特，也就是说原始比特和加倍的比特，直接相继地在有用 数据的比特序列内排列。

对这种冗余编码法的其它例子有所谓“卷积码”和“分组码”。

紧接着冗余信道编码之后，有用数据的比特序列，即预定数量的有 用数据分别通过交错设备INT按照已知的方式分配并包装在Nn个数据 包内。在此有用的数据比特在Nn个数据包内的分布以下述方式实现， 即在冗余编码的有用数据比特序列内，表示同一信息(例如原始的有用 数据比特和加倍比特)的一些相继的比特被分配在不同的数据包内。

紧接在实施上述交错过程之后，必要时在加密编码后，对数据进行 调制，并输入到发送端设备的输出端TO，以及输送到接收设备RE。 发送端设备TR的控制器TCPU按已为大家熟悉的方式控制已述发送端 的过程。

这些Nn个数据包依次或并行经过物理频道传送。

传送的数据包经过输入端RI(图4)到达接收端设备RE，该设 备实施发送端在图2内描述的方法步骤。传送的数据，必要时在由设备 EQU(解调器)实施校正和解调之后，并且在必要时经解密后(也通过 EQU)，输入到设备EQU，例如所谓的均衡器。

设备EQU对每一接收的有用数据比特检验该比特代表‘0’或 ‘1’的概率，例如这可以借助于阈值检测器实现，其中检验所传送比 特的电压值是高于或低于一预定阈值，或者借助于已为大家熟悉的维特 比(Viterbi)算法。

因此，对于首先接收的前Nm个(Nm小于Nn)数据包的每一个 有用数据比特构成一个所谓的软判断值(即：有用数据比特代表‘0’ 或‘1’的概率值)。

所有接收的这些Nm个数据包的有用数据比特在设备EQU内组成 的软判断值被存储在存储器RMEM内。根据本发明所述，取代未接收 的有用数据比特的实际软判断值，值无效的存储在存储器RMEM内。 未接收的有用数据比特的值‘无效的’的组成，由接收端设备RE的控 制器RCPU或者必要时与解交错设备和/或解码设备DEC共同作用来实 现。

因此，根据本发明，未接收的有用数据比特的软判断值设置为‘无 效的’值。该‘无效的’设置或者在存储器RMEM内实施或者在由存 储器RMEM读出软判断值时实现，其中接收的有用数据比特的软判断 值和值‘无效的’(对每一未接收的有用数据比特而言)输入到解码设 备或者已经输入到解交错设备DEI。此外，值‘无效的’表示最差的传 送品质。

紧接在解调(通过解调装置未图示)和组成上述的软判断值之后， 根据本发明所述方法的实施例，接收的有用数据包及其软值判断值以及 值‘无效的’(对每个未接收的有用数据比特)传送给解交错设备DEI。 该设备DEI以公知的方式分解数据包(解交错过程)，并且建立有用数 据比特序列，它在发送端由信道编码设备ENC产生，其中，在必要时 并非接收的有用数据比特本身，而是其软判断值按该顺序排列。

因此从不同的数据包析出有用数据比特，并且以软判断值的形式连 接到原始的有用数据比特序列，使原始的(在发送端的设备INT之前) 按顺序的比特重新依次编排。

Nm个数据包的有用数据比特的软判断值经过解交错处理输入到解 码设备DEC，未接收的数据包(Nm+1，…Nn)的设置为无效的软判断 值也附加地输入到解码设备DEC。在发明的范围内，按现有技术使用 的解码设备DEC无需改变即可用。按现有技术所有传送的有用数据比 特的软判断值输入到该解码设备。如果有两个或多个冗余的有用数据比 特具有不同的软判断值，则除这种昂贵的处理外还会产生问题。这时会 产生识别错误并且降低接收品质。

根据本发明所述，如果所有的数据包还未全部被接收或被解调，而 只是起初的Nm个数据包，则由于冗余编码，所发送的信息已经被复原。 有用数据包Nm是这样的有用数据包，在其接收之后根据发明所述，发 送端的解码即已经开始。

接收端也可首先在解码设备DEC内，通过相应的解码算法，对每 个接收的编码有用数据比特(也就是说所有的有用数据包(1…，Nm，… Nn))。或其软判断值进行检验根据它在信号序列的位置是否属于另一 有用数据包Nm+1，…Nm。

如果在这种检验时产生结果为有用数据比特或其软判断值属于另 一数据包Nm+1，…，Nm，则这些有用数据比特及其软判断值不设置为值 ‘无效的’，并以其周知的方式解码。

根据发明所述，也可预先规定运行中的解码算法，根据该算法在解 码时只要考虑起初的Nm个包。在接收了Nm个数据包之后，接收端设 备RE被断开，或者设备DEI和/或EQU关闭。实际上与设备EQU串 联的、未画出的接收设备(HF-Teil高频部分)也被断开。

因此根据发明所述，在接收了预定数量Nm个相应于有用数据量的 起始的数据包之后就已开始有用数据的解码(信道解码)。解码是通过 设备DEC实现的。因此数据包的数目总计为Nm(在其接收后已开始 解码)。这数目小于发送端由给定的有用数据量组成的数据包数目Nn。

因此在发送端设备RE的输出端RO上解码数据可供重发或进一步 处理使用。同时接收端降低要花费的计算费用，因为只有一部分数据包 要接收解调，即起初的数据包数目Nm被接收，解调，必要时进行校正、 解密和解码，其中，有用数据量的其余的数据包，即数据包Nm+1，……，N 没有进行处理。

根据本发明也预先规定：在接收端由起初的Nm个数据包的软判断 值得出可以判断起初的Nm个数据包的解码是否够用的信息。此外，接 收端设备RE的控制器RCPU促使由设备EQU产生的软判断值传输到 存储器RMEM。

如果所有的软判断值例如都超过一定阈值，则可以认为：起初的 Nm个数据包的应用是够用的，并且控制器RCPU产生相应的信息。

只要上述信息实现如下判断：起初的Nm个数据包的解码不够用， 则将数据包Nm+1，…Nm解码。也可以另行规定：检验起初的Nm个 数据包的解码数据，看看起初的Nm个数据包的解码是否够用。为此， 控制器存取由设备DEC产生的数据并且作检验。

如果这种检验给出结果：起初的Nm个数据包的解码不够用，则也 接收其它数据包Nm+1，…Nm的有用数据，并以大家熟悉的方式解码。

在解码(信道解码)之后，必要时进行源解码并且最后进行数字模 拟变换(D/A变换器未图示)。因此该数字或模拟有用数据在接收端设 备的输出端RO上供进一步处理(例如存储)或重发(声、光)。

发送端设备TR和接收端设备RE分别配备控制器TCPU， RCPU。每个控制器分配一个控制程序，该控制程序确定由本发明所述 的方法所确定，该控制程序至少大体上涉及发送端或接收端的步骤。

在根据本发明所述的接收端设备RE中，正如已经描述的那样，除 了上述控制器RCPU之外，还设置一存储器RMEM用于记录软判断 值。

本发明优先用于移动电话，然而本发明的应用不限于此。