處理壞幀的設備和方法
2023-04-25 19:25:41
專利名稱：處理壞幀的設備和方法
技術領域：
本發明總的來說涉及通信系統，更具體的，涉及用於處理壞幀的設備和方法。
背景技術：
目前，當在移動站(MS)和基本收發機站(BTS)之間傳送數據幀時，運行在BTS中的速率確定算法確定幀速率以及該幀是有用的還是被破壞的。速率確定算法取決於輸出的業務幀循環冗餘校驗(CRC)(還稱為外部CRC)、SER/總度量和質量比特。在速率確定處理中不考慮幀自身的實際有效負載。所有的信令消息都包含是比使用的外部CRC(通常12，10和8比特)更健壯的CRC的十六(16)比特CRC值(內部CRC)。目前，在確定幀是否被破壞中不考慮內部CRC。當在基本信道上傳輸時信令消息通常是DIM AND BURST形式(部分語音，部分信令)。具有16比特CRC的信令消息在反向鏈路上通常是幀的一小部分。如果造成速率確定算法宣布刪除的比特誤差不在消息的信令部分中，可從在其他情況下被刪除的幀中恢復該幀的信令部分。然而，當前在幀的非信令部分檢測到比特誤差時就丟棄整個幀。
圖1顯示在專用控制信道/基本信道(DCCH/FCH)上傳輸的幀100的格式。如TIA/EIA/IS2000.2-A中規定的，幀由混合模式/幀模式(MM/FM)比特或混合模式/業務類型/業務模式(MM/TT/TM)比特、承載比特、信令比特以及外部CRC和尾比特構成。信令比特由包含消息開始(SOM)比特、消息長度、消息主體以及內部CRC的信令消息構成。在當前系統中，運行在BTS內的速率確定算法檢查外部CRC以確定是否發生幀刪除。當外部CRC指示壞幀時，刪除整個幀。如圖1所示，當在幀的信令消息部分不存在比特誤差時，根據外部CRC檢查仍將會刪除該信令消息。信令信息的丟失會導致由於重新傳輸的增加以及切換成功的降低引起的呼叫建立時間增加而導致的系統性能降低。
因此，需要一種處理壞幀的改進的設備和方法。
圖1是根據已知技術的DCCH/FCH幀格式的圖。
圖2是可以實現本發明優選實施例的簡化通信系統的框圖。
圖3是在噪聲RF信道上傳輸的DCCH/FCH幀的圖。
圖4是本發明方法優選實施例的流程圖。
圖5是根據圖4的方法檢測壞幀的實施例的流程圖。
具體實施例方式
參考圖2，顯示了可以實現本發明優選實施例的通信系統的簡化框圖。在系統200中，MS202在DCCH或FCH上傳送幀給BTS204。在BTS中，如在本領域中已知的由解調器處理該幀，並發送到解碼器用於進一步處理。根據本發明，解碼器運行處理壞幀的方法，確定是否存在從壞幀中恢復信令信息的可能性。如果存在潛在的信令信息，解碼器發送信令給代碼轉換器210試圖從壞幀中恢復信令信息。MS202、BTS204以及代碼轉換器210的細節和本發明並不是特別相關，在此不進一步討論。
本發明的方法掃描壞幀以尋找可能的信令消息。成功恢復信令消息取決於幀(MM/FM或MM/TT/TM)的最初幾個比特和信令消息自身都沒有被破壞的概率。參考圖3，顯示在噪聲RF信道上傳輸的DCCH/FCH幀。如圖所示，可能的比特誤差(用「X」表示)存在於主要比特、信令比特的零填充部分、CRC以及幀的尾比特中。幀中的任何「X」都導致外部CRC錯誤。如上所述，在當前速率確定方法中，會基於外部CRC的錯誤丟棄整個幀，包括信令消息。在本發明的方法中，檢查內部CRC，並如果通過(沒有發現誤差比特)則能夠恢復信令消息。因為外部CRC損壞，丟棄承載比特。
根據本發明，分析基於外部CRC損壞而宣布刪除(壞幀)的某幀以查明是否可以確定破壞率。如果可以確定破壞率，執行識別該破壞率的步驟。在識別破壞率之後，本方法掃描壞幀，檢查MM/TT/TM或MM/FM比特(取決於無線配置)以確定該幀中是否有信令。如果掃描發現可能的信令信息，BTS204通知代碼轉換器210。信令消息的絕大部分裝配在單個幀中。在信令消息遍布在多個幀上的情況下，優選實施例是當代碼轉換器210重新裝配信令消息時丟棄整個幀以避免混亂。在某些情況下，BTS會錯誤檢測到信令消息，該消息會導致重裝時的複雜化。信令消息的絕大部分都裝配在一個幀中。因此在優選實施例中，本發明的方法不嘗試恢復比一幀持續時間長的信令消息。這是為了避免本方法的不必要的複雜化而做的。
現在轉到圖4，顯示用於處理壞幀的本方法的優選實施例。該方法在步驟402開始，在此BTS204檢測到它接收到一個壞幀。在步驟404，本方法確定該幀是否被破壞到不能確定速率。如果答案為是，本方法將幀速率報告為刪去(這表示應當丟棄整個幀)(步驟418)，本方法結束(步驟420)。如果答案為否，本方法確定壞幀的速率(步驟406)。在一個實施例中，本方法使用圖5的步驟來確定該速率。參考圖5，本方法首先歸一化幀的次速率誤符號率(SER)到全速率(步驟502)。然後，本方法確定壞幀的速率是具有最低歸一化SER的速率(步驟504)。在替換實施例中，本方法可如在圖2以及美國專利號5878098的對應說明書中公開的一樣實現速率確定的方法，所述專利名稱為「在通信系統中速率確定的方法和設備」，1999年3月2日授權給本專利申請的所有人(Motorola Inc.)，在此結合作為參考。
回來參考圖4，在確定壞幀速率之後，本方法確定幀的無線配置是無線配置1(RC1)還是無線配置3(RC3)(步驟408)。如果無線配置是1或3，在步驟410本方法確定壞幀的速率(在步驟406確定)是否是全速率。如果該速率是全速率，本方法確定MM/TT/TM比特是否等於比特序列1000、1001、1010或1011。如果MM/TT/TM比特等於上述比特序列之一，在壞幀中存在潛在的信令信息，本方法繼續到步驟414。在步驟414，本方法確定該信令消息是否包含在單個幀中。在優選實施例中，本方法確定消息開始(SOM)是否等於「1」且信令消息長度是否短於幀長度。如果答案為是，本方法報告幀速率為全速率，幀中存在信令；外部CRC受損(步驟416)。然後，方法在步驟420結束。
回來參考步驟410，因為信令僅在RC1和RC3全速率幀中出現，如果壞幀速率不是全速率，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。回來參考步驟412，如果MM/TT/TM不等於1000、1001、1010或1011，指示在幀中沒有信令，該方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。回來參考步驟414，如果信令消息不包含在單個幀中，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。
回來參考步驟408，如果無線配置不是RC1或RC3，在步驟422，本方法確定無線配置是否是RC2或RC4。如果無線配置既不是RC2也不是RC4，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。如果無線配置是RC2或RC4，本方法確定壞幀速率是否是全速率(步驟424)。如果壞幀速率是全速率，本方法確定MM/FM比特是否等於比特序列10000、10001、10010或11000。如果答案為否，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。如果MM/FM比特等於上述比特序列之一，則在壞幀中存在潛在的信令信息，本方法繼續到步驟414。在步驟414，本方法確定該信令消息是否包含在單個幀中。如果答案為是，本方法報告幀速率為全速率，幀中存在潛在信令；外部CRC受損(步驟416)。然後，方法在步驟420結束。
回來參考步驟424，如果壞幀速率不是全速率，本方法確定該速率是否是半速率(步驟428)。如果速率是半速率，本方法確定MM/FM比特是否等於比特序列1000、1001、1010或1110(步驟430)。如果MM/FM比特不等於上述比特序列任何之一，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。如果MM/FM比特等於上述比特序列之一，則在壞幀中存在信令信息，方法繼續進行到步驟414。在步驟414，本方法確定信令消息是否包含在單個幀中。如果答案為是，本方法將幀速率報告為半速率，幀中存在信令；外部CRC受損(步驟416)。然後，方法在步驟420結束。
回來參考步驟428，如果壞幀速率不是半速率，方法確定該速率是否是四分之一速率(步驟432)。如果速率不是四分之一速率，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。如果速率是四分之一速率，本方法確定MM/FM比特是否等於比特序列100、101(步驟434)。如果MM/FM比特不等於上述比特序列任何之一，本方法將幀速率報告為刪去(步驟418)並結束(步驟420)。如果MM/FM比特等於上述比特序列之一，則在壞幀中存在潛在信令信息，方法繼續進行到步驟414。在步驟414，本方法確定信令消息是否包含在單個幀中。如果回答案為是，本方法將幀速率報告為四分之一速率，幀中存在潛在信令；外部CRC受損(步驟416)。然後，方法在步驟420結束。
根據本發明的優選實施例，在圖4的步驟416和418報告的信息由圖2的代碼轉換器210用於確定怎樣對待接收的幀。不是因為在不是信令信息的幀的其它部分存在比特誤差而將整個幀作為刪除物(即丟棄整個幀)，代碼轉換器210可以使用在步驟416的信息來嘗試恢復幀的信令內容，僅丟棄主要或次要的業務信息(因為外部CRC受損)，命令MS202增加隨後的幀發射功率。代碼轉換器210使用在步驟418的信息來丟棄整個幀並命令MS增加隨後幀的發射功率。丟棄的主要和次要業務幀目前由聲碼器處理為刪除物。
優選的，本發明的方法存儲在BTS204和代碼轉換器210的存儲器中，並運行在任何本領域已知的計算機或微處理器上。本方法使得可能恢復在其他情況下被刪除的壞幀中的信令內容。該方法改進了第一次傳送給BTS的信令消息的成功概率。該改進導致較少重傳、改進的切換成功率、較少掉話以及更多的成功發起引起的降低的呼叫建立時間。雖然本發明容許不同修改和替換形式，在此在附圖中以示例方式顯示特定實施例並對其詳細說明。然而，應當理解本發明不限於公開的特定形式。而是，本發明覆蓋落入由以下附隨權利要求所定義的本發明的精神和範圍內的所有修改、等同物以及替換方案。
權利要求
1.一種處理壞幀的方法，其包括以下步驟檢測接收到壞幀；確定壞幀的速率；確定壞幀的無線配置；使用該幀的無線配置、該幀的速率以及幀中的預定比特，確定壞幀中是否存在信令信息；當壞幀中存在信令信息時，報告速率，幀中存在信令，以及幀循環冗餘校驗受損。
2.如權利要求1的方法，其中，所述確定壞幀速率的步驟包括步驟確定該幀是否被破壞到不能確定速率；以及當該速率未被破壞到不能確定速率的程度時，將幀的次速率系統誤差率歸一化到全速率；確定壞幀的速率等於最低的歸一化次速率系統誤差率。
3.如權利要求2的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟包括確定該無線配置是否是無線配置1和無線配置3之一。
4.如權利要求3的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟包括確定壞幀的速率是否是全速率；當壞幀的速率是全速率時，確定預定比特是否等於1000、1001、1010和1011之一；以及當預定比特等於1000、1001、1010和1011之一時，確定幀中存在信令信息。
5.如權利要求4的方法，其中，當壞幀的速率不是全速率時，該方法包括確定壞幀中不存在信令；以及報告速率被刪去。
6.如權利要求4的方法，其中，預定比特不等於1000、1001、1010和1011之一，該方法包括確定壞幀中不存在信令；以及報告速率被刪去。
7.如權利要求2的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟包括確定無線配置是否是無線配置2或無線配置4。
8.如權利要求7的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟進一步包括確定壞幀的速率是否是全速率；當壞幀速率是全速率時，確定預定比特是否等於10000、10001、10010、10011和11000之一；以及當預定比特等於10000、10001、10010、10011和11000之一時，確定幀中存在信令信息。
9.如權利要求7的方法，其中，確定壞幀中是否存在信令信息的步驟進一步包括確定壞幀速率是否是半速率；當壞幀速率是半速率時，確定預定比特是否等於1000、1001、1010和1110之一；以及當預定比特等於1000、1001、1010和1110之一時，確定幀中存在信令信息。
10.如權利要求7的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟進一步包括確定壞幀速率是否是四分之一速率；當壞幀速率是四分之一速率時，確定預定比特是否等於100和101之一；以及當預定比特等於100和101之一時，確定幀中存在信令信息。
11.一種處理壞幀的方法，其包括步驟檢測接收到壞幀；確定壞幀速率；確定壞幀的無線配置；使用該幀的無線配置、該幀的速率以及幀中預定比特，確定壞幀中是否存在信令信息；當壞幀中存在信令信息時，確定信令信息是否包含在單個幀中；以及當信令信息包含在單個幀中時，報告速率，幀中存在信令信息以及幀循環冗餘校驗受損。
12.如權利要求11的方法，其中，當信令信息不是包含在單個幀中時，將速率報告為刪去。
13.如權利要求11的方法，其中，所述確定壞幀速率的步驟包括步驟確定該幀是否被破壞到不能確定速率；以及當該速率未被破壞到不能確定速率的程度時，將幀的次速率系統誤差率歸一化到全速率；確定壞幀的速率等於最低的歸一化次速率系統誤差率。
14.如權利要求11的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟包括確定該無線配置是否是無線配置1和無線配置3之一；當無線配置是無線配置1和無線配置3之一時，確定壞幀速率是否是全速率；當壞幀的速率是全速率時，確定預定比特是否等於1000、1001、1010和1011之一；以及當預定比特等於1000、1001、1010和1011之一時，確定幀中存在信令信息。
15.如權利要求11的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟包括確定無線配置是否是無線配置2和無線配置4之一；當無線配置是無線配置2和無線配置4之一時，確定壞幀的速率是否是全速率；當壞幀速率是全速率時，確定預定比特是否等於10000、10001、10010、10011和11000之一；以及當預定比特等於10000、10001、10010、10011和11000之一時，確定幀中存在信令信息。
16.如權利要求11的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟進一步包括確定無線配置是否是無線配置2和無線配置4之一；當無線配置是無線配置2和無線配置4之一時，確定壞幀的速率是否是半速率；當壞幀速率是半速率時，確定預定比特是否等於1000、1001、1010和1110之一；以及當預定比特等於1000、1001、1010和1110之一時，確定幀中存在信令信息。
17.如權利要求11的方法，其中，所述確定壞幀中是否存在信令信息的步驟進一步包括確定無線配置是否是無線配置2和無線配置4之一；當無線配置是無線配置2和無線配置4之一時，確定壞幀的速率是否是四分之一速率；當壞幀速率是四分之一速率時，確定預定比特是否等於100和101之一；以及當預定比特等於100和101之一時，確定幀中存在信令信息。
18.一種處理壞幀的方法，其包括步驟接收壞幀速率；接收壞幀中存在信令的通知；接收業務循環冗餘校驗受損的通知；執行內部循環冗餘校驗；當內部循環冗餘校驗通過時，恢復幀的信令內容；以及丟棄幀的承載業務內容。
19.一種在其上存儲有一組指令的存儲介質，當該組指令載入到微處理器中時，使所述處理器執行以下步驟檢測接收到壞幀；確定壞幀的速率；確定壞幀的無線配置；使用該幀的無線配置、該幀的速率和幀中的預定比特，確定壞幀中是否存在信令信息；當壞幀中存在信令信息時，報告速率，幀中存在信令，以及幀循環冗餘校驗受損。
全文摘要
用於處理壞幀的一種設備和方法。分析壞幀以查明是否可以確定速率(404)。如果可以確定速率(406)，執行識別速率的步驟(408)。在識別速率之後，本方法掃描壞幀，檢查MM/TT/TM或MM/FM(取決於無線配置)比特以確定幀中是否存在信令(412，426，430，434)。如果掃描發現潛在的信令信息，BTS通知代碼轉換器幀速率，該幀中存在信令以及外部CRC受損(416)。代碼轉換器試圖基於內部CRC恢復信令信息並丟棄承載信息。如果信令消息遍及多個幀上，丟棄整個幀以避免重新裝配信令消息時的混亂(418)。如果內部CRC受損也丟棄整個幀。
文檔編號H04L1/00GK1659812SQ03813576
公開日2005年8月24日 申請日期2003年4月11日 優先權日2002年4月11日
發明者威廉姆·K·摩根, 阿爾弗雷多·利諾斯, 唐納·P·科德爾 申請人:摩託羅拉公司