专利名称：时分多址系统中在数据块内优化分配数据的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统中所遇到的误码率的优化，尤其涉及无线电通信系统中所交换的数据块内优化分配数据的装置。
时分多址(TDMA)型无线通信网络，如GSM或DCS网络的一个基本特性是提供给用户的终端移动性。由于信号传输条件随用户移动而改变，这种移动性导致呼叫信道参数的迅速变化。
此外，传输序列在传输信道中易发生失真，失真的主要类型是码间干扰，这是由于传输码可以沿传输信道中的多条路径传输。假如至少有两条路径之差大于两个相继传输的码间距离，那么，取其中一条路径的码将与取另一条较短路径的下一个码产生干扰。
为了调节参数及码间干扰的迅速变化，接收机使用均衡器，但为使均衡器正常工作，必须已知传输信道的冲击响应。
为达此目的，须发送一个由已知码组成的学习序列，该序列与即将发送的数据码不同，后者对于接收机端是未知。因此，通常的措施是为特定接收机提供一个码块，该码块顺序包括信码；学习序列；下一列信码，即学习序列位于码块中间。
但是，误码可能性随码与学习序列间的距离增加而增加。因此，不仅必须避免构造过大的信息块，而且必须优化块或结构内的数据分配，因为某些数据(如信令数据)比其它数据对归因于传输条件的误码更敏感。
有鉴于此，本发明的目的是要提供一种装置，这种装置将有效载荷作为不同类型数据对误码的灵敏度的函数，在无线通信系统中交换的数据块内优化分配。
本发明提供无线通信系统中交换的数据块内优化分配不同类型数据的装置，该类型无线通信系统包含a)由一个对发送的数字数据进行编码的编码器、一个格式化与多路传输单元及一个调制器组成的发送机；b)由一个接收从调制器发送的调制数据的解调器、一个去格式化与多路分离单元、及一个还原数字数据的解码器组成的接收机。该装置包括发送机内的定长(dimensioning)与分配单元，用于确定数据块的长度，并作为发送的数据类型及对每种类型数据解码冗余度的函数，实施数据在数据块内的区段分配，还包括位于接收机内的测量单元，用于收集关于传输信道的质量的测量结果并将上述数据送至位于发送机内的定长与分配单元。
本发明的目标、目的及其它特性将在下面参照附图详细说明。其中
图1给出在无线通信系统中交换的数据块的一般形式；图2显示以在数据块中的位置为变量的误码率的曲线图；图3给出一个不同类型数据以最优方式分布的数据块；图4为本发明装置一个实施例的方框图。
如上所述，由于终端的移动性导致传输条件的迅速变化，所以必须对GSM型的无线通信网络中所接收的数据时常进行均衡。
这便是网络中交换的信息块具有图1所示的格式的原因。它包括一个学习序列SA和“有效载荷”，以及块头和块尾码T。为避免相距过远，“有效载荷”置于学习序列SA两侧。
学习序列SA可由26位组成，每一段有效载荷可由57位组成。但是，这些长度并非必需，他们主要取决于传输信道的物理约束。通常，首先必需寻找一个好的学习序列，然后，将有效载荷Cu的长度作为SA的长度、信噪比及调制码的函数加以定长，因此便可在给定准则下的应用中得到有效载荷的最优长度。
一个这样的准则可体现于位于单元末端码不超过给定的每码误码率。每码或每位误码率(均衡后)是码在单元中的位置的函数，其一般形式如图2所示。误码率随距曲线中间距离的增加而增加。因此，作为不被超过的误码率的函数，块的最优长度可以通过考虑图1所示的曲线很容易地确定。
但是必须满足业务效率的约束。必须被传递的最小数据速率导致每个块内一定数量的有效载荷，其大小或许需要超过预先确定的最优长度。
尽管如此，在所有情况下，作为不同类型数据对传输误码的灵敏度的函数在块内分配有效载荷是有利的。不敏感的码或位放置于末端，而较敏感的码或位靠近中心。下列情况构成对上述问题的很好说明
·被误码检验码保护的数据数据位放在中心附近，冗余位放在末端；·不对称编码(用于GSM中语音的误码检验编码)重要的位放在中间，其它放在两端；·带有重复码的机构中的误码检验编码数据位放在中间，冗余位(用于检测误码)放在两端。数据位将含有更少的误码从而有更少的复制码，因此无线信道将被更有效地利用；·块内信令(signalling)因为信令位对误码非常敏感，它们尽可能靠近中心放置，例如紧接学习序列之后；·联合业务假设两种业务混合在一个块内(如声音和纯数据)，不太灵敏的业务的位放在末端(如声音)，而较灵敏的业务的位放在中间(如纯数据)；·散布在多个块中的由编码保护的大量数据(当用于GSM)更敏感的位放在中间，不太敏感的位放在末端。
于是，图解于图3的数据单元中，信令信号(1和1’)放置在学习序列SA的两侧，涉及纯数据的敏感的码(2和2’)放在信令信号的两边，最后不太敏感的码(3和3’)放在末端。
图4是本发明的一个实施例中优化分配数据单元内的数据的装置的方框图。
如图所示，框内被发送的数据有三类声音(V)、纯数据(D)和信令(S)。数据最初在信道编码器10内编码以确定每类数据的冗余位。这些位可以仅仅是奇偶位，或者是检测和校正误码的码。一旦编码，信息即被传送到格式化和多路传输单元12以规定传送的块格式并多路复用逻辑信道。这样的格式化和多路传输单元是常规的，合适的描述可在C.Macchi和J.P.Guilbert的工作“Telecomputing在网络中传送和处理数据”(1987年Dunod出版)中找到。然后，数据块加到调制器14上调制，最后通过发送天线16发送。
在上面所描述的发送机中，本发明的装置包括一个定长与分配单元，以应用上面所描述的灵敏度准则确定数据块长度。单元18亦连接与数据块内的区段数目及其长度有关的数据，以使得在接收端能正确地实施多路分离。
定长与分配单元18与数据输入V、D及S连接，以便从中提取有关数据，这些数据是输入端的数据类型编号，可由话务条件(即在峰值周期有利于通话)确定的业务的相对优先级指示，以及与接收质量有关的条件(信令信号传输比纯数据更灵敏)及传输延迟条件。
单元18的输入也连接到编码器10的输出，从那里接收关于每一种业务或数据类型所采用的编码方案以及对纯数据信息和编码冗余度的质量要求指示。
最后，单元18也接收如下所述的来自接收机的测量结果。从发送机的不同模块接收到的指示与接收机中实施测量所得结果一起使得单元18能够确定数据块的长度并以前面提及的优化方法分配各区段的数据。这一信息由定长与分配单元直接传送到格式化和多路传输单元。
接收机接收来自天线20的调制数据，送入解调器22解调。解调数据由去格式化和多路分离单元24(这样的单元的描述同样可在前面所提及的工作中找到)处理，单元24分离逻辑信道并将它们输送到信道解码器26。信道解码器将数字数据还原为相应的声音(V)、纯数据(D)和信令(S)。
测量单元28形成本发明装置的一个完整的部分，它与输入和解调器的输出相连以提取有关传输信道的质量的测量结果，与解码器26的输出相连以提取有关不同区段(对应于不同类型的数据)质量的测量结果。
一旦进行了必需的测量，测量单元28将上述测量结果经返回信道30传送到定长与分配单元18。这个信道可以是直接与用于从接收机到发送机传送有效载荷数据的频带相联系的信道，或者是位于上述频带之外的信道，例如用于传送业务数据的信道。
定长与分配单元可借助真值表来实现，用输入连线作为真值表的相应输入编号。这样的表可以通过模拟或现场测试预先建立。必需用软件以接收机的测量单元提供的测量结果为函数更新表的输出和输入参数。这些都能在数据处理设备，如微计算机中有效地付诸实现。然而很清楚，内行能够以各种不同方式实现如上面说明的本发明的原理而不超出本发明的界限。
权利要求
1.用于无线通信系统中传输的数据块内优化分配数据的装置，该类无线通信系统包含a)发送机，包括一个用于对被传输的数字数据编码的编码器(10)，一个格式化与多路传输单元(12)及一个调制器(14)；b)接收机，包括一个用于对从上述调制器发送的数据解调的解调器(22)，一个去格式化与信号多路分离单元(24)及一个用于恢复数字数据的解码器；上述装置具有如下特征上述发送机还包含一个与输入和上述编码器的输出相连的定长与分配单元(18)，适用于确定上述数据块的长度并以所接收数据类型和上述每种类型的编码冗余度为函数在上述块的不同区段内分配数据；上述接收机还包含一个测量单元(28)，它与输入和上述解调器的输出以及上述解码器的输出相连，收集与传输信道的质量有关的测量结果，上述测量单元的输出数据送到上述发送机的上述定长与分配单元。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于上述定长与分配单元(18)连接到上述编码器(10)的输入端，以便获得关于上述编码器的输入端数据类型的编号、关于上述数据类型相互间的优先级、关于在接收端获得的质量条件以及关于传输延迟条件的指示。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于上述定长与分配单元(18)接到上述解码器(10)的输出端，以便接收关于每种类型数据所采用的编码方案、关于纯数据信息和冗余编码所要求的质量的指示。
4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于上述测量单元(28)与上述解码器(26)的输出相连，以便测量数据块内各区段的质量。
5.如权利要求1到4任何一项所述的装置，其特征在于上述测量单元(28)的输出所提供的测量结果被传送至上述定长与分配单元(18)。
6.如以上任何一项权利要求所述的装置，其特征在于上述定长与分配单元(18)是一个具有多路输入的真值表，并由包含以上述测量单元(28)所提供的结果为函数更新上述真值表的软件的数据处理装置管理。
全文摘要
用于时分多址(TDMA)无线通信系统中传输的数据块内优化分配数据的装置中，发送机采用一个定长与分配单元(18)，以确定数据块的长度，并作为所接收到的数据类型和各类数据编码冗余度的函数，在数据块的不同区域中分配数据，接收机中的测量单元(28)收集与传输与信道质量有关的测量结果，并将其送至发送机的定长与分配单元(18)中。
文档编号H04B7/005GK1152378SQ9519364
公开日1997年6月18日 申请日期1995年5月15日 优先权日1994年5月20日
发明者克里斯托弗·莫罗 申请人:阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司