用于在兩個終端之間發(fā)送有用信息的方法以及用于生成在傳輸?shù)纳舷挛闹惺褂玫年P(guān)聯(lián)表 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在由傳輸信道鏈接的發(fā)送終端和接收終端之間發(fā)送有用信息的方法。本發(fā)明還涉及用于生成在傳輸?shù)纳舷挛闹惺褂玫年P(guān)聯(lián)表格的方法。
[0002]本發(fā)明尤其有利地適用于發(fā)送短的有用信息(少于I千字節(jié))和/或以低比特率(例如，以低于IKHz的比特傳輸頻率)發(fā)送有用信息。但是，本發(fā)明可應(yīng)用于更高比特率的鏈路以及更長的有用信息。
[0003]典型的有用信息大小與數(shù)據(jù)報類型的消息相對應(yīng)，在非連接模式中，其從幾個字節(jié)到最大大小少于I千字節(jié)(8K比特)。這些消息通常以低比特率(〈lkbit/s)和低頻率(每小時幾個消息)發(fā)送。更具體地說，本發(fā)明涉及不連續(xù)傳輸。
【背景技術(shù)】
[0004]有用信息項通常可以用多種傳輸格式在發(fā)送終端與接收終端之間發(fā)送。例如，有用信息項可通過使用多種可能的調(diào)制(BPSK、DBPSK、OPSK、l6QAM等)和/或多種可能類型的糾錯碼和/或多種可能的冗余度等來進(jìn)行發(fā)送。另外，還有可能允許不同大小的有用信息項的傳輸。
[0005]為了促進(jìn)接收終端對有用信息項的接收，眾所周知的做法是:在發(fā)送終端與接收終端之間發(fā)送與發(fā)送終端使用的傳輸格式(有用信息項的大小、調(diào)制、糾錯碼、冗余/打孔率等)有關(guān)的控制?目息項。
[0006]應(yīng)該理解的是:如果控制信息項沒有由接收終端正確解釋，那么由所述接收終端用來解釋有用信息項的傳輸格式將與發(fā)送終端實際使用的傳輸格式不同，從而有用信息項將不會由所述接收終端正確解釋。為了解決該問題，例如，通常通過使用具有預(yù)先定義的低譜效率的調(diào)制和/或通過使用具有預(yù)先定義的高冗余度的糾錯碼等來使控制信息項可靠。
[0007]另外，在其中多個且獨立的發(fā)送終端具有傳輸時刻的主動權(quán)的多址網(wǎng)絡(luò)中，必須實現(xiàn)手段來使得有可能在數(shù)據(jù)流中準(zhǔn)確檢測有用信息項的開始。眾所周知，前導(dǎo)碼包含可由所有接收終端識別的同步字(被稱為“幀同步”字)。例如，接收數(shù)據(jù)流的每個接收終端執(zhí)行幀同步字在數(shù)據(jù)流上的滑動相關(guān)。當(dāng)相關(guān)的最大結(jié)果超過預(yù)先定義的閾值時，認(rèn)為幀同步字出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中的這樣的位置處，該位置使得有可能獲得所述最大結(jié)果。幀同步字位置的檢測使接收終端能夠知道數(shù)據(jù)流中有用信息項的開始。
[0008]在有用信息項在發(fā)送終端與接收終端之間的傳輸中，有用信息項之前因此可具有包含幀同步字和控制信息項二者的前導(dǎo)碼。前導(dǎo)碼的大小可與有用信息項的大小相當(dāng)，對于短的有用信息項和/或當(dāng)控制信息項出于可靠性考慮具有高冗余度時尤其如此?，F(xiàn)在，頻帶使用的效率隨著前導(dǎo)碼的大小與有用信息項的大小之間的比率增加而降低。如果用于傳輸?shù)念l帶窄，例如，具有從幾赫茲到幾百赫茲的量級，那么這是更不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提出了通過引入多個幀同步字來限制傳輸中的前導(dǎo)碼的大小，多個幀同步字在適于允許對數(shù)據(jù)流中的有用信息項進(jìn)行有效檢測的同時，表示不同的各個控制信息項。
[0010]根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及用于在由傳輸信道鏈接的發(fā)送終端和接收終端之間發(fā)送有用信息項的方法，其特征在于所述發(fā)送終端5實現(xiàn)以下步驟:為所述有用信息定義控制信息項；在關(guān)聯(lián)表格中搜索從所述發(fā)送終端可訪問的與所述控制信息項相關(guān)聯(lián)的同步字，其被稱為幀同步字，所述關(guān)聯(lián)表格包括與不同的各個控制信息項相關(guān)聯(lián)的多個幀同步字；從所述有用信息項生成數(shù)據(jù)幀；以及通過所述傳輸信道發(fā)送包括所述幀同步字和所述數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)流。
[0011]本發(fā)明使得有可能通過在幀同步字中納入所有的控制信息項來限制前導(dǎo)碼的大小。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，只有一種長度為L的幀同步字串接長度為D的控制信息項，從而使得前導(dǎo)碼的長度為(L+D)。根據(jù)本發(fā)明，考慮多個長度為L的幀同步字，它們分別表示不同的控制信息項，從而使得前導(dǎo)碼的長度為L，倘若長度L足以區(qū)分所有可能的控制信息項。因此，本發(fā)明使得有可能減小前導(dǎo)碼的大小，并提升頻帶使用的效率。如果有用信息項短和/或如果所使用的頻帶窄，那么該提升尤其顯著。
[0012]有利地，所述接收終端實現(xiàn)以下步驟:接收所述數(shù)據(jù)流；在所述數(shù)據(jù)流中搜索可從所述接收終端訪問的關(guān)聯(lián)表格的每個幀同步字的存在；以及當(dāng)在所述數(shù)據(jù)流中檢測到幀同步字時，在所述關(guān)聯(lián)表格30中搜索與所檢測到的幀同步字相關(guān)聯(lián)的控制信息項；以及使用所述控制信息項從所述數(shù)據(jù)流中提取所述有用信息項。
[0013]有利地，搜索所述關(guān)聯(lián)表格的每個幀同步字的存在的步驟包括以下步驟:在所述數(shù)據(jù)流上移動滑動窗；以及針對所述滑動窗的每個位置，計算所述滑動窗的內(nèi)容與所述關(guān)聯(lián)表格的每個幀同步字之間的相關(guān)，檢測到的幀同步字與所述關(guān)聯(lián)表格的幀同步字相對應(yīng)，針對這些幀同步字已經(jīng)達(dá)到了所有相關(guān)以及所述滑動窗的所有位置的最大值。
[0014]有利地，當(dāng)所述滑動窗的內(nèi)容與幀同步字之間的相關(guān)高于閾值時，保存所述幀同步字，并且停止搜索所述關(guān)聯(lián)表格的每個幀同步字的存在以進(jìn)行檢測的步驟。這使得有可能限制幀同步字處理操作。
[0015]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及用于生成幀同步字與控制信息項之間的關(guān)聯(lián)表格的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟:定義所有可能的控制信息項；根據(jù)可能的控制信息項的數(shù)量來定義幀同步字的集合；以及將包含在幀同步字的所述集合中的幀同步字與每個可能的控制信息項進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
[0016]有利地，定義幀同步字的集合的步驟包括以下步驟:根據(jù)可能的控制信息項的數(shù)量來定義幀同步字的長度，從而使得所述長度足以區(qū)分所有可能的控制信息項；列出具有所述長度的字的排列的集合以便獲得原始字的集合；對原始字的所述集合進(jìn)行過濾以便獲得幀同步字的集合。過濾的目標(biāo)是:消除不滿足預(yù)先定義的抗錯標(biāo)準(zhǔn)的原始字。
[0017]換句話說，過濾使得有可能選擇弱相關(guān)的幀同步字，以便獲得遵守預(yù)先定義的可接受的錯誤標(biāo)準(zhǔn)(諸如，例如，容錯度)的幀同步字的集合。
[0018]有利地，對原始字的所述集合進(jìn)行過濾的步驟包括以下步驟:針對每個原始字，計算所述原始字與關(guān)聯(lián)字之間的滑動相關(guān)，所述關(guān)聯(lián)字包括與參考字串接的原始字；計算所述相關(guān)的絕對最大值與緊接地低于所述絕對最大值的滑動相關(guān)的局部最大值之間的比率；以及從原始字的所述集合中刪除所述比率低于預(yù)先定義的閾值的所有原始字。
[0019]有利地，計算所述原始字與關(guān)聯(lián)字之間的滑動相關(guān)的步驟包括以下步驟:只要實現(xiàn)的數(shù)量小于實現(xiàn)的預(yù)先定義的數(shù)量，就:隨機(jī)生成參考字；通過將所述參考字與所述原始字串接來生成關(guān)聯(lián)字；計算所述原始字與所述關(guān)聯(lián)字之間的滑動相關(guān)；以及當(dāng)達(dá)到實現(xiàn)的所述數(shù)量時，保存所述滑動相關(guān)的值；計算所述滑動相關(guān)的值的平均。
[0020]有利地，對原始字的所述集合進(jìn)行過濾的步驟包括以下步驟:針對每個原始字，計算該原始字與原始字的所述集合中的其它字之間的不同比特的數(shù)量，并且，當(dāng)結(jié)果低于閾值時，從原始字的所述集合刪除所比較的兩個原始字中的一個。
[0021]有利地，對原始字的所述集合進(jìn)行過濾的步驟包括以下步驟:針對每個原始字，計算所述原始字與關(guān)聯(lián)字之間的滑動相關(guān)，所述關(guān)聯(lián)字包括與參考字串接的所述原始字；計算所述相關(guān)的絕對最大值與緊接地低于所述絕對最大值的滑動相關(guān)的局部最大值之間的比率；以及從原始字的所述集合中刪除所述比率低于預(yù)先定義的閾值的所有原始字；針對每個剩余的原始字，計算該原始字與原始字的所述集合中的其它字之間的不同比特的數(shù)量，并且，當(dāng)結(jié)果低于閾值時，從原始字的所述集合刪除所比較的兩個原始字中的一個。因此，在幀的前導(dǎo)碼包含如上所定義的參考字與幀同步字的串接的特定情況下，用于生成關(guān)聯(lián)表格的方法考慮該參考字。換句話說，在這種特定情況下，用于建立關(guān)聯(lián)表格的幀同步字是根據(jù)該參考字生成的。在實踐中，例如，該參考字可以是所謂的比特同步字，其通常包括表示傳輸比特率的O和I的交替。該比特同步字尤其使得接收機(jī)能夠找到采樣時刻、載波等等。
[0022]因此上述生成方法具有能夠適用于任何參考字的優(yōu)點，所述參考字在要發(fā)送的幀中必須在幀同步字之前。
[0023]該生成方法還具有能夠生成在大小方面相對于控制信息項之間的可能組合的數(shù)量優(yōu)化的幀同步字的優(yōu)點。
[0024]從而，根據(jù)該第二方面的本發(fā)明因此具有以下優(yōu)點:使得有可能根據(jù)某個數(shù)量的預(yù)先定義的可接受的標(biāo)準(zhǔn)(諸如，例如，幀同步字中的每個幀同步字中的可接受的容錯水平、例如要適用于低比特率傳輸?shù)那皩?dǎo)碼的最大大小)來生成和選擇幀同步字。
[0025]具體而言，通過本發(fā)明的方法生成的幀同步字使得在有可能獲得(尤其是在參考字將必須包含在前導(dǎo)碼中的情況下)最小大小的前導(dǎo)碼，其對最多的控制信息項進(jìn)行編碼，并提供對抗傳輸錯誤的最大保護(hù)。
【附圖說明】
[0026]在閱讀下文的描述時將更好地理解本發(fā)明，下文的描述作為非限制性示例給出并參考附圖，附圖表示:
[0027]-圖1:兩個終端之間的有用信息項的傳輸?shù)氖疽鈭D；
[0028]-圖2:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的有用信息項的發(fā)送步驟的流程圖；
[0029]-圖3:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的有用信息項的接收步驟的流程圖；
[0030]-圖4:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于提取控制信息項的方法的示意表示；
[0031]-圖5:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的關(guān)聯(lián)表格的生成的流程圖；以及
[0032]-圖6:根據(jù)本發(fā)明的一個實施例用于對原始字進(jìn)行過濾以構(gòu)建幀同步字的集合的方法的示意表示。
[0033]在這些圖中，各個圖中的相同的標(biāo)號表示相同或相似的元素。為了清楚起見，除非另有說明，否則所表示的元素不是按比例的。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出了發(fā)送終端10與接收終端11之間通過傳輸信道12的通信。傳輸信道12可以具有任何已知類型，射頻、有線、光學(xué)等等。傳輸信道12使得有可能以數(shù)據(jù)流14的形式在方向27上發(fā)送有用信息項15。作為變型，傳輸信道12還可以允許兩個傳輸方向上的通信。
[0035]發(fā)送終端10和接收終端11可以訪問包含分別與不同的控制信息項26相關(guān)聯(lián)的幀同步字16的關(guān)聯(lián)表格20。圖2-4詳細(xì)示出了有用信息項15的傳輸?shù)牟襟E。
[0036]首先，有用信息項15包含在發(fā)送終端10上。根據(jù)有用信息項的傳輸所需的傳輸格式(見上文)，定義控制信息項26(步驟90)。控制信息項26可以是:有用信息項15的大小31、重傳索引、加擾模式、有用信息項15的加密的標(biāo)志、協(xié)議版本、簡言之，根據(jù)所考慮的協(xié)議用于數(shù)據(jù)提取的所有必要的關(guān)鍵信息。
[0037]控制信息項26包括一個或多個參數(shù)，并且存在與參數(shù)的可能組合一樣多的控制信息項26。
[0038]控制信息項26是在關(guān)聯(lián)表格20中預(yù)先建立的，在關(guān)聯(lián)表格20中，控制信息項26的每種可能性與幀同步字16相對應(yīng)。作為變型，所使用的傳輸格式的參數(shù)中的一些參數(shù)可以是以幀同步字16與有用信息項15之間發(fā)送的控制信息項的形式(例如