用于在两个终端之间发送有用信息的方法以及用于生成在传输的上下文中使用的关联表 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在由传输信道链接的发送终端和接收终端之间发送有用信息的方法。本发明还涉及用于生成在传输的上下文中使用的关联表格的方法。
[0002]本发明尤其有利地适用于发送短的有用信息(少于I千字节)和/或以低比特率(例如，以低于IKHz的比特传输频率)发送有用信息。但是，本发明可应用于更高比特率的链路以及更长的有用信息。
[0003]典型的有用信息大小与数据报类型的消息相对应，在非连接模式中，其从几个字节到最大大小少于I千字节(8K比特)。这些消息通常以低比特率(〈lkbit/s)和低频率(每小时几个消息)发送。更具体地说，本发明涉及不连续传输。
【背景技术】
[0004]有用信息项通常可以用多种传输格式在发送终端与接收终端之间发送。例如，有用信息项可通过使用多种可能的调制(BPSK、DBPSK、OPSK、l6QAM等)和/或多种可能类型的纠错码和/或多种可能的冗余度等来进行发送。另外，还有可能允许不同大小的有用信息项的传输。
[0005]为了促进接收终端对有用信息项的接收，众所周知的做法是:在发送终端与接收终端之间发送与发送终端使用的传输格式(有用信息项的大小、调制、纠错码、冗余/打孔率等)有关的控制?目息项。
[0006]应该理解的是:如果控制信息项没有由接收终端正确解释，那么由所述接收终端用来解释有用信息项的传输格式将与发送终端实际使用的传输格式不同，从而有用信息项将不会由所述接收终端正确解释。为了解决该问题，例如，通常通过使用具有预先定义的低谱效率的调制和/或通过使用具有预先定义的高冗余度的纠错码等来使控制信息项可靠。
[0007]另外，在其中多个且独立的发送终端具有传输时刻的主动权的多址网络中，必须实现手段来使得有可能在数据流中准确检测有用信息项的开始。众所周知，前导码包含可由所有接收终端识别的同步字(被称为“帧同步”字)。例如，接收数据流的每个接收终端执行帧同步字在数据流上的滑动相关。当相关的最大结果超过预先定义的阈值时，认为帧同步字出现在数据流中的这样的位置处，该位置使得有可能获得所述最大结果。帧同步字位置的检测使接收终端能够知道数据流中有用信息项的开始。
[0008]在有用信息项在发送终端与接收终端之间的传输中，有用信息项之前因此可具有包含帧同步字和控制信息项二者的前导码。前导码的大小可与有用信息项的大小相当，对于短的有用信息项和/或当控制信息项出于可靠性考虑具有高冗余度时尤其如此。现在，频带使用的效率随着前导码的大小与有用信息项的大小之间的比率增加而降低。如果用于传输的频带窄，例如，具有从几赫兹到几百赫兹的量级，那么这是更不利的。
【发明内容】
[0009]本发明提出了通过引入多个帧同步字来限制传输中的前导码的大小，多个帧同步字在适于允许对数据流中的有用信息项进行有效检测的同时，表示不同的各个控制信息项。
[0010]根据第一方面，本发明涉及用于在由传输信道链接的发送终端和接收终端之间发送有用信息项的方法，其特征在于所述发送终端5实现以下步骤:为所述有用信息定义控制信息项；在关联表格中搜索从所述发送终端可访问的与所述控制信息项相关联的同步字，其被称为帧同步字，所述关联表格包括与不同的各个控制信息项相关联的多个帧同步字；从所述有用信息项生成数据帧；以及通过所述传输信道发送包括所述帧同步字和所述数据帧的数据流。
[0011]本发明使得有可能通过在帧同步字中纳入所有的控制信息项来限制前导码的大小。根据现有技术，只有一种长度为L的帧同步字串接长度为D的控制信息项，从而使得前导码的长度为(L+D)。根据本发明，考虑多个长度为L的帧同步字，它们分别表示不同的控制信息项，从而使得前导码的长度为L，倘若长度L足以区分所有可能的控制信息项。因此，本发明使得有可能减小前导码的大小，并提升频带使用的效率。如果有用信息项短和/或如果所使用的频带窄，那么该提升尤其显著。
[0012]有利地，所述接收终端实现以下步骤:接收所述数据流；在所述数据流中搜索可从所述接收终端访问的关联表格的每个帧同步字的存在；以及当在所述数据流中检测到帧同步字时，在所述关联表格30中搜索与所检测到的帧同步字相关联的控制信息项；以及使用所述控制信息项从所述数据流中提取所述有用信息项。
[0013]有利地，搜索所述关联表格的每个帧同步字的存在的步骤包括以下步骤:在所述数据流上移动滑动窗；以及针对所述滑动窗的每个位置，计算所述滑动窗的内容与所述关联表格的每个帧同步字之间的相关，检测到的帧同步字与所述关联表格的帧同步字相对应，针对这些帧同步字已经达到了所有相关以及所述滑动窗的所有位置的最大值。
[0014]有利地，当所述滑动窗的内容与帧同步字之间的相关高于阈值时，保存所述帧同步字，并且停止搜索所述关联表格的每个帧同步字的存在以进行检测的步骤。这使得有可能限制帧同步字处理操作。
[0015]根据第二方面，本发明涉及用于生成帧同步字与控制信息项之间的关联表格的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤:定义所有可能的控制信息项；根据可能的控制信息项的数量来定义帧同步字的集合；以及将包含在帧同步字的所述集合中的帧同步字与每个可能的控制信息项进行关联。
[0016]有利地，定义帧同步字的集合的步骤包括以下步骤:根据可能的控制信息项的数量来定义帧同步字的长度，从而使得所述长度足以区分所有可能的控制信息项；列出具有所述长度的字的排列的集合以便获得原始字的集合；对原始字的所述集合进行过滤以便获得帧同步字的集合。过滤的目标是:消除不满足预先定义的抗错标准的原始字。
[0017]换句话说，过滤使得有可能选择弱相关的帧同步字，以便获得遵守预先定义的可接受的错误标准(诸如，例如，容错度)的帧同步字的集合。
[0018]有利地，对原始字的所述集合进行过滤的步骤包括以下步骤:针对每个原始字，计算所述原始字与关联字之间的滑动相关，所述关联字包括与参考字串接的原始字；计算所述相关的绝对最大值与紧接地低于所述绝对最大值的滑动相关的局部最大值之间的比率；以及从原始字的所述集合中删除所述比率低于预先定义的阈值的所有原始字。
[0019]有利地，计算所述原始字与关联字之间的滑动相关的步骤包括以下步骤:只要实现的数量小于实现的预先定义的数量，就:随机生成参考字；通过将所述参考字与所述原始字串接来生成关联字；计算所述原始字与所述关联字之间的滑动相关；以及当达到实现的所述数量时，保存所述滑动相关的值；计算所述滑动相关的值的平均。
[0020]有利地，对原始字的所述集合进行过滤的步骤包括以下步骤:针对每个原始字，计算该原始字与原始字的所述集合中的其它字之间的不同比特的数量，并且，当结果低于阈值时，从原始字的所述集合删除所比较的两个原始字中的一个。
[0021]有利地，对原始字的所述集合进行过滤的步骤包括以下步骤:针对每个原始字，计算所述原始字与关联字之间的滑动相关，所述关联字包括与参考字串接的所述原始字；计算所述相关的绝对最大值与紧接地低于所述绝对最大值的滑动相关的局部最大值之间的比率；以及从原始字的所述集合中删除所述比率低于预先定义的阈值的所有原始字；针对每个剩余的原始字，计算该原始字与原始字的所述集合中的其它字之间的不同比特的数量，并且，当结果低于阈值时，从原始字的所述集合删除所比较的两个原始字中的一个。因此，在帧的前导码包含如上所定义的参考字与帧同步字的串接的特定情况下，用于生成关联表格的方法考虑该参考字。换句话说，在这种特定情况下，用于建立关联表格的帧同步字是根据该参考字生成的。在实践中，例如，该参考字可以是所谓的比特同步字，其通常包括表示传输比特率的O和I的交替。该比特同步字尤其使得接收机能够找到采样时刻、载波等等。
[0022]因此上述生成方法具有能够适用于任何参考字的优点，所述参考字在要发送的帧中必须在帧同步字之前。
[0023]该生成方法还具有能够生成在大小方面相对于控制信息项之间的可能组合的数量优化的帧同步字的优点。
[0024]从而，根据该第二方面的本发明因此具有以下优点:使得有可能根据某个数量的预先定义的可接受的标准(诸如，例如，帧同步字中的每个帧同步字中的可接受的容错水平、例如要适用于低比特率传输的前导码的最大大小)来生成和选择帧同步字。
[0025]具体而言，通过本发明的方法生成的帧同步字使得在有可能获得(尤其是在参考字将必须包含在前导码中的情况下)最小大小的前导码，其对最多的控制信息项进行编码，并提供对抗传输错误的最大保护。
【附图说明】
[0026]在阅读下文的描述时将更好地理解本发明，下文的描述作为非限制性示例给出并参考附图，附图表示:
[0027]-图1:两个终端之间的有用信息项的传输的示意图；
[0028]-图2:根据本发明的一个实施例的有用信息项的发送步骤的流程图；
[0029]-图3:根据本发明的一个实施例的有用信息项的接收步骤的流程图；
[0030]-图4:根据本发明的一个实施例的用于提取控制信息项的方法的示意表示；
[0031]-图5:根据本发明的一个实施例的关联表格的生成的流程图；以及
[0032]-图6:根据本发明的一个实施例用于对原始字进行过滤以构建帧同步字的集合的方法的示意表示。
[0033]在这些图中，各个图中的相同的标号表示相同或相似的元素。为了清楚起见，除非另有说明，否则所表示的元素不是按比例的。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了发送终端10与接收终端11之间通过传输信道12的通信。传输信道12可以具有任何已知类型，射频、有线、光学等等。传输信道12使得有可能以数据流14的形式在方向27上发送有用信息项15。作为变型，传输信道12还可以允许两个传输方向上的通信。
[0035]发送终端10和接收终端11可以访问包含分别与不同的控制信息项26相关联的帧同步字16的关联表格20。图2-4详细示出了有用信息项15的传输的步骤。
[0036]首先，有用信息项15包含在发送终端10上。根据有用信息项的传输所需的传输格式(见上文)，定义控制信息项26(步骤90)。控制信息项26可以是:有用信息项15的大小31、重传索引、加扰模式、有用信息项15的加密的标志、协议版本、简言之，根据所考虑的协议用于数据提取的所有必要的关键信息。
[0037]控制信息项26包括一个或多个参数，并且存在与参数的可能组合一样多的控制信息项26。
[0038]控制信息项26是在关联表格20中预先建立的，在关联表格20中，控制信息项26的每种可能性与帧同步字16相对应。作为变型，所使用的传输格式的参数中的一些参数可以是以帧同步字16与有用信息项15之间发送的控制信息项的形式(例如