WO2018077771A2 - Interleaving für die übertragung von telegrammen mit variabler subpaketanzahl und sukzessiver decodierung - Google Patents

Interleaving für die übertragung von telegrammen mit variabler subpaketanzahl und sukzessiver decodierung Download PDF

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    • H03M13/2707—Simple row-column interleaver, i.e. pure block interleaving

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a data transmitter for transmitting data. Further embodiments relate to a data receiver for receiving data. Some embodiments relate to interleaving for the transmission of messages with variable sub-packet number and successive decoding.
  • DE100 201 1 082 098 B4 describes a method for battery-operated transmitters, in which the data packet is subdivided into transmission packets (or sub-data packets) which are smaller than the actual information that is to be transmitted (so-called telegram splitting) )). Telegrams are divided into several subpackets (or subdata packages). Such a subpackage is called a hop, in a hop several information symbols are transmitted. The hops are distributed on one frequency or over several frequencies, so-called frequency hopping. There are pauses between the hops where there is no transmission.
  • channel coding of the data to be transmitted is performed, e.g. by a convolutional encoder, which provides redundancy in the signal so that it can be correctly decoded even with corrupted parts,
  • the performance of this channel coding depends on how many consecutive symbols are disturbed. Since an interferer frequently disturbs successive symbols, the symbols are interlaced after the channel coding in such a way that symbols in the transmitted telegram, in the channel-coded codeword, have the greatest possible distance from one another.
  • the interlaced) of the symbols also called interleaving
  • the information of the telegram can only be recovered as a whole, since the information is scattered over the entire telegram. This makes it impossible to analyze a length field that would allow one to receive a variable number of subpackets. If, for example, the length field is preceded alone, it is not part of the channel coding and a non-receipt of the subpacket with the length information results in the total loss of the dgramm.
  • a base station with a bidirectional data transmission to a node has means for receiving a data packet transmitted by the node at a node transmission frequency, the node transmission frequency being derived from a frequency generator of the node. Furthermore, the base station has a device for determining the node transmission frequency based on the received data packet and for determining a deviation of the frequency generator of the node based on a frequency deviation between the determined node transmission frequency and the node assigned nominal node transmission frequency. Furthermore, the base station comprises means for transmitting a data packet to the node with a base station transmission frequency, wherein the means for transmitting the data packet is adapted to set the base station transmission frequency based on the determined deviation of the frequency generator of the node.
  • WO 2015/128385 A1 describes a data transmission arrangement which has an energy harvesting element as the energy source.
  • the data transmission device is configured to transmit data using the Teiegram splitting method, whereby a sub-packet to be transmitted is either sent, buffered and later transmitted, or discarded, in response to an amount of electrical energy that can be provided by the power supply device.
  • the object of the present invention is therefore to increase transmission reliability in the transmission of data of variable length
  • Embodiments provide a data transmitter configured to encode and nested kernel data onto a plurality of core sub-data packets, the data transmitter configured to encode extension data and nested among a plurality of extension sub-data packets, wherein at least a portion of the data contained in the core sub-data packets Core data is required to receive the extension data or extension data packets.
  • core sub-data packets and sub-sub data packets are used for transmitting variable-length data, wherein coded core data of the variable-length data is interleaved among the core sub-data packets to increase the transmission security of the coded core data and coded extension data of the variable-length data Extension sub-data packets and, optionally, interleaved onto the core sub-data packets to enhance the transmission security of the encoded extension data, the encoded core data containing information about the encoded extension data or extension sub-data packets.
  • the method includes a step of encoding core data to obtain encoded core data. Further, the method includes a step of interleaving and dividing the coded core data into a plurality of core sub-data packets. Further, the method includes a step of encoding of enhancement data to obtain 'ungsrtz encoded extendibility. Further, the method includes a step of interleaving and dividing the encoded extension data into a plurality of extension data packets. Furthermore, the method comprises a step of sending the core sub-data packets and extension data packets.
  • Further embodiments provide a method for receiving core data and extension data.
  • the method comprises a step of receiving core sub-data packets and extension sub-data packets, the core sub-data packets containing core data interleaved over the core sub-data packets, and wherein the expansion sub-data packets include extension data interleaved over the extension sub-data packets.
  • the method includes a step of decoding at least part of the coded core data to obtain information regarding the enhancement data packets, wherein the enhancement data packets are received using the information.
  • the data comprises core data and extension data, the core data being encoded and interleaved among a plurality of core sub-data packets, the extension data being encoded and interleaved among a plurality of extension sub-data packets, at least a portion of which are incorporated in the Core data packages containing core data for a Empfa ' extension data or extension data packets is required.
  • the data transmitter is configured to not split coded core data onto the extension sub-data packets.
  • the extension sub-data packets do not contain encoded core data.
  • the data transmitter can be designed to divide the coded core data onto the core sub-data packets in such a way that even if one or more of the core sub-data packets are lost, a receiver-side decoding of the core data based on the other core sub-data packets is possible.
  • the coded core data may be successively divided among the core sub-data packets so that the loss of one of the core sub-data packets will not result in the total loss of the decoding capability.
  • immediately successive symbols of the core data can be divided into immediately successive core sub-data packets.
  • the 'data transmitter may be configured in such a way to divide the encoded core data to the Kernsub schemese that a time interval of the encoded Kem schemes with respect to a constraint length of the code used for coding the core information (channel codes) increases (or even maximized).
  • the data transmitter can be designed to divide symbols of the coded core data into the core sub-data packets such that a time interval of the symbols with respect to an influence length of a code used for coding the core data (Kana code) is increased (or even maximized).
  • the performance of the channel coding may depend on how many consecutive symbols are disturbed. Since a disturber frequently disturbs successive symbols, the symbols can be interleaved after the channel coding in such a way that they have the greatest possible distance from one another in the transmitted core sub-data packets.
  • the data transmitter may be configured to, if one of the core data is insufficient to fill the core sub-data packets, nested the extension data (or a portion of the extension data) to the core sub-data packets to populate the core sub-data packets.
  • the data transmitter may be configured to divide the extension data (or a portion of the extension data) into the core sub-data packets and extension sub-data packets such that a distance of the encoded extension data with respect to an influence length of a code used for coding the extension data when filling the core sub-data packets (Channel codes) is increased (or even maximized).
  • the data transmitter may be configured to divide symbols of the encoded extension data onto the core sub-data packets such that a time interval of the symbols relative to an influence length of a code (channel code) used for encoding the core data is increased (or even maximized).
  • a code channel code
  • the data transmitter may be configured to divide the extension data into the core sub-data packets and expansion sub-data packets such that the core sub-data packets and extension sub-data packets are equally filled when the core sub-data packets are filled.
  • the data transmitter may be configured to divide the extension data into the core sub-data packets and expansion sub-data packets such that the core sub-data packets and extension sub-data packets are unequally populated when filling the core sub-data packets.
  • the data transmitter may be configured to split the coded core data into a fixed or predetermined number of core sub-data packets.
  • the data transmitter may be configured to adjust a number of expansion sub-data packets depending on a length of the extension data.
  • the data transmitter may be configured to co-encode the core data and the extension data.
  • the core data and the extension data can be coded together in such a way that a decoding of the coded core data supplies at least part of the core data.
  • performance may be increased as the input length of the data increases, so the core data and extension data may be coded together.
  • the core data and the extension data are coded together so that e encoding of the core data or at least a portion of the core data is possible even without the extension data.
  • the data transmitter may be configured to independently code the core data and the extension data.
  • the data transmitter may be configured to fill the uncoded core data with enhancement data so that the enhancement data is timed ahead of the core data and security in decoding the core data is increased.
  • the data transmitter may be configured to provide at least a portion of the core sub-data packets with synchronization data.
  • the data transmitter can be designed to arrange the core data temporally adjacent to the synchronization data in the respective core sub-data packets.
  • the data transmitter can be designed to arrange the core data alternately before and after the synchronization data in temporally (immediately) successive core sub-data packets.
  • the data transmitter can be designed to arrange the synchronization data in the respective core sub-data packets in such a way that they are arranged immediately adjacent to the extension data and immediately adjacent to the core data.
  • the data transmitter may be configured to transmit pure synchronization sub-packets.
  • the data transmitter can be designed to transmit the core sub-data packets and the synchronization sub-data packets in such a way that the core sub-data packets and the synchronization sub-data packets are arranged adjacent to one another in terms of time.
  • the synchronization sub-packets may be sent out between the core sub-packets.
  • the data receiver may know the number of core sub-data packets.
  • the information regarding the extension data packets contained in the core sub-data packets may be a number of extension sub-data packets.
  • the coded core data may be distributed to the core sub-data packets such that even if one or more of the core sub-data packets are lost, receiver-side decoding of the core data based on the other core sub-data packets is possible.
  • the data receiver may be configured to receive and decode at least a portion of the core sub-data packets to obtain the core data.
  • the coded core data may be successively divided among the core sub-data packets so that the loss of one of the core sub-data packets will not result in the total loss of the decoding capability.
  • immediately successive symbols of the core data can be divided into immediately successive core sub-data packets.
  • At least a portion of the core sub-data packets may be provided with synchronization data, wherein the data receiver may be configured to detect the core sub-data packets based on at least a portion of the synchronization data in a receive data stream.
  • the data receiver may be configured to receive pure synchronization sub-packets and to detect the core sub-data packets based on at least a portion of the synchronization sub-packets in a receive data stream. In embodiments, the data receiver may be configured to recode at least a portion of the decoded core data. to obtain reencoded core data and to decode at least part of the encoded extension data using the core reencoded data.
  • the data receiver may be configured to decode and reencode a first portion of the encoded enhancement data to obtain a first portion of reencoded enhancement data and to decode a second portion of the coded enhancement data using the first portion of reencoded enhancement data.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a system having a data transmitter and a data receiver, according to one embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic view of a channel coding and symbol assignment of
  • Fig. 3 is a diagram showing a division of the core data and extension data in
  • Fig. 4 is a diagram of a division of the nuclear symbols
  • Fig. 5 is a diagram of a division of the nuclear symbols
  • Extension symbols in core sub-data packets and extension sub-data packets after a first padding intermediate result in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and extension sub-data packets after a second filling intermediate result; in a diagram e division of the core symbols
  • Fig. 8 is a diagram of a division of the nuclear symbols
  • FIG. 9 is a schematic view of a cyclic shift of the overall word after the channel coding, so that symbols of the extension word are arranged in front of the core word; in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and
  • Extension sub-data packets synchronization symbols being preceded in the sub-data packets by the respective core symbols or extension symbols; in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and
  • Extension sub-data packets wherein synchronization symbols are present in the middle of the respective sub-data packets between the respective core symbols or extension symbols; in a diagram a division of the core symbols and
  • Expansion sub-data packets wherein synchronization sub-packets with synchronization symbols are arranged between the core sub-data packets;
  • Fig. 13 is a diagram showing a division of the core symbols
  • Extension sub-data packets wherein two in the respective sub-data packets spaced apart (sub) synchronization symbol sequences are present; in a diagram a division of the core symbols and
  • Extension sub-data packets wherein in the respective sub-data packets there are two spaced differently long (partial) sync symbol sequences; in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and
  • Expansion sub-data packets with sub-synchronization (synchronization) sequences in the respective sub-data packets; in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and
  • Expansion sub-data packets with sub-synchronization (synchronization) sequences in the respective sub-data packets; in a diagram, a division of the core symbols and extension symbols into core sub-data packets and
  • Expansion sub-data packets with sub-synchronization (symbol) sequences arranged in the respective sub-data packets; 9 shows a diagram of a division of the core symbols into core sub-data packets, with (sub) synchronization symbol sequences arranged in the middle in the respective core sub-data packets: a diagram of a division of the core symbols into core sub-data packets, with sub-data packets arranged in the middle in the respective core sub-data packets.
  • Synchronisatlonssymbolsequenzen are present, wherein the core symbols are divided in successive Kernsubals packets alternately before and after the (partial) synchronization symbol sequences;
  • a flowchart of a method for transmitting core data and extension data 21 is a flowchart of a method for receiving core data and
  • Extension data according to an embodiment.
  • the data 120 may include core data and extension data.
  • the data transmitter 100 is configured to encode and interleave the core data to a plurality of core sub-packets 140_1 to 140_n, and to encode and interleave the extension data to a plurality of extension sub-packets 142_1 to 142_m, wherein at least a portion of the data in the sub-packet data 140_1 up to 140_n contained core data for receiving the expansion data packets is required.
  • the data receiver 110 is configured to receive the core sub-data packets 140_1 to 140_n and the extension sub-data packets 142_1 to 142_m, the core sub-data packets 140_1 to 140_n containing the core data interleaved over the core sub-data packets 140_1 to 140_n, and the extension sub-data packets 142_1 to 142_m include expansion data that is nested over the extension sub-packets 142_1 through 142_m.
  • the data receiver 110 is further configured to decode at least a portion of the coded core data to obtain information regarding the enhancement data packets 142_1 to 42__m, and wherein the data receiver 110 is adapted to use the enhancement data packets 142_1 to 142_m using the information receive.
  • the core data may be divided into n core sub-data packets 140_1 through 140_n, where n is a natural number greater than or equal to two. n> 2.
  • the extension data can be divided into sub-sub-packets 142_1 to 142_m.
  • the extension data may be nested between both the core sub-data packets 14Q_1 to 140_n and the extension sub-data packets 142_1 to 1 2_m.
  • the core sub-data packets 140_1 to 1: may thus contain both core data and a portion of the extension data.
  • the core data is not divided among the extension sub-data packets 142_1 through 142_m.
  • the extension sub-data packets 142_1 to 142_m thus contain no core data.
  • the sub-data packets may be transmitted at a time interval, so that transmission pauses exist between the sub-data packets.
  • the sub-data packets may be transmitted using a time-hopping pattern and / or frequency hopping pattern.
  • the frequency hopping pattern may indicate a sequence of transmission frequencies or transmission frequency jumps with which to transmit the sub-data packets. For example, a first sub-data packet having a first transmission frequency (or in a first frequency channel) and a second sub-data packet having a second transmission frequency (or in a second frequency channel) may be transmitted, wherein the first transmission frequency and the second transmission frequency are different.
  • the frequency hopping pattern can define (or specify, or specify) the first transmission frequency and the second transmission frequency.
  • the frequency hopping pattern may indicate the first transmission frequency and a frequency spacing (transmission frequency hopping) between the first transmission frequency and the second transmission frequency.
  • the frequency hopping pattern may also indicate only the frequency separation (transmission frequency hopping) between the first transmission frequency and the second transmission frequency.
  • the time-hopping pattern may indicate a sequence of transmission times or transmission time intervals with which the sub-data packets are to be transmitted. For example, a first sub-data packet can be sent at a first transmission time (or in a first transmission time slot) and a second sub-data packet at a second transmission time (or in a second transmission time slot), wherein the first transmission time and the second transmission time are different.
  • the time jump pattern can define (or specify, or specify) the first transmission time and the second transmission time.
  • the jump pattern may indicate the first transmission time and a time interval between the first transmission time and the second transmission time.
  • the time jump pattern may also indicate only the time interval between the first time and the second transmission time.
  • a time and frequency hopping pattern may be the combination of a frequency hopping pattern and a time hopping pattern, i. a sequence of transmission times or transmission time intervals with which the sub-data packets are transmitted, wherein the transmission times (or transmission time intervals) transmission frequencies (or transmission frequency jumps) are assigned.
  • the core sub-data packets 140_1 through 140_n and the extension sub-data packets 142_J through 142_m may be transmitted with separate time-hopping patterns and / or frequency-hopping patterns.
  • the data transmitter 100 may include a transmitter (transmitter) 102 configured to transmit the data 120.
  • the transmitting device 102 may be connected to an antenna 104 of the data transmitter 100.
  • the data transmitter 100 may further include a receiving device (receiver) 106 configured to receive data.
  • the receiving device may be connected to the antenna 104 or to another (separate) antenna of the data transmitter 100.
  • the data transmitter 100 may also include a combined transceiver.
  • the data receiver 110 may include a receiver 16 which is adapted to receive the data 120.
  • the receiving means may be connected to an antenna 14 of the data receiver. Furthermore, the
  • Data receiver 1 10 a transmitter (transmitter) 1 12, which is adapted to transmit data.
  • the transmitting device 1 12 may be connected to the antenna 1 14 or another (separate) antenna of the data receiver 1 10.
  • the data receiver may also have a combined transceiver.
  • the data transmitter 100 may be a sensor node, while the data receiver 110 may be a base station.
  • the data transmitter 100 is a base station while the data receiver 110 is a sensor node.
  • both the data transmitter 00 and the data receiver 1 are serial nodes.
  • both the data transmitter 100 and the data receiver 1 to be isisstations.
  • the data to be sent can be divided into two parts, the so-called core information, which can be processed even before receipt of the entire package and the extension information. If the information is channel coded and assigned (or mapped), they yield the core word, respectively the extension word, as shown in FIG. 2 shows a schematic view of channel coding and symbol assignment of data.
  • the data 120 may include core information (core data) 122 and extension information (extension data) 124.
  • the channel coding and symbol mapping of the core information 122 may yield a kernel 130 with the symbols k0 through kK (kernel symbols 136).
  • the kana coding and symbol mapping of extension information 124 may yield an extension word 132 with symbols eO to eE (extension symbols 138).
  • the core word 130 and the extension word 132 may form a total word 134. In other words, FIG. 2 shows the formation of the total word 134 from core information 122 and extension information 124.
  • the targeted nesting of the core words 130 as described herein is particularly important when disturbances occur in the channel.
  • the overall data packet to be transmitted is subdivided into smaller subpackets, so-called subpackets (see DE 10 201 1 082 098 B4). If the time interval between subpackets is long enough in comparison to the interferers occurring in the channel, then the probability is high that only a single subpacket will be disturbed. If the data is now properly nested, the loss of information in a subpacket does not result in the loss of information.
  • channel coding can be applied to the information before it is divided into subpackets. After the channel coding, the symbols can be switched to the broadcasting alphabet of the
  • the core word or extension word are referred to as the core word or extension word. These words then form a total word 134, which is then subdivided into sub-packages.
  • the core word can now be nested in the transmission word so that it can be evaluated as early as possible at the receiver, as shown in FIG. 3,
  • FIG. 3 shows in a diagram a division of the core data 122 and extension data 124 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_5.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-data packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_5)
  • the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the core word 130 may be divided into the core data packets 140_1 to 140_4, in detail the symbols 136 of the core word 130 may be nested among the core sub-data packets 140_1 to 140_4.
  • the extension word 132 may be divided into the extension sub-packets 142_1 to 142_5.
  • the symbols 138 of the extension word 132 may be interleaved among the extension sub-data packets 42_1 to 142_5.
  • extension word 132 (or extension symbols 138 in detail) may be distributed to both core data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to. This is especially possible if the Kernsub Schemepak 'ete140_1 to 140_4 by the core word 130 (or in detail the core symbols 136) are not completely filled. In this case, the extension word 132 may be divided into both the core data packets 140_1 to 140_4 and the extension sub-data packets 142_1 to 142_5.
  • FIG. 3 shows that core subpackets 140_1 to 140_4 contain kernel symbols 136, extension subpackets 142_1 to 142_5 do not contain kernel symbols 136.
  • the subpackets can therefore be divided into two different categories. First. Core subpackets 140_1 to 140_4. These are subpackets 140_1 to 140_4. contain ribole 138 of the core word 130. Second, expansion sub-packets 142_1 to 142_5. These are subpackets 142_1 to 142_5 that do not contain symbols of the core word 130. A Traditional transmission (ie without subpackets) can be achieved if the subpackets are transmitted without time delay.
  • the core word 132 which is e.g. can contain important side information for reception, can be completely nested here in the so-called Kernsub Schemep 140_1 to 140_n, which can be evaluated by the receiver 1 10 before the completed receipt of the extension sub-142_1 to 142_1 to 142_m.
  • Number n of the core sub-packets 140_1 to 40_n must be known to the receiver 110.
  • the symbols of the core data 122 may be evenly distributed across the kernel subpacket, as the loss of a larger contiguous block in the data for many channel coding techniques results in rapid failure.
  • the simplest procedure for this is to interleave the symbols one after the other into the subpackets of the core sequence (core sub-data packets 140_1 to 140_n). If the number n of the core sub-packets 140_1 to 10_n has been reached, the allocation starts again from the beginning.
  • the number of subpackets in the kernel sequence is identical and given for all variable length telegrams, i. fixed.
  • Fig. 4 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e19 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and er submission data packets to 142_5.
  • the abscissa describes a temporal
  • the kernel symbols k0 to k5 can be split successively into the kernel data packets 140_1 to 140_4, while the extension symbols eO b,>, ⁇ mf, the extension sub-data packets 142_1 to 142_m are successively nested.
  • the extension symbols eO b,>, ⁇ mf, the extension sub-data packets 142_1 to 142_m are successively nested.
  • the first kernel sub-packet 140_1 may be the kernel symbols k0, k4, k8 and ki2, the second one.
  • the first kernel sub-packet 140_1 may be the kernel symbols k0, k4, k8 and ki2
  • Core sub-packet 140_2 the kernel symbols k1, k5, k9, k13
  • the third kernel sub-packet 140_3 the kernel symbols k2, k6, k10 and k14
  • the third kernel data packet 40_4 containing the kernel symbols k3, k7, k1 and k15
  • the information may be interleaved into subpackets so that the core word can be separated and received before the extension word.
  • the symbols within the kernel extension sub-packets may be interleaved such that the loss of one or more core sequence sub-packets does not result in the total loss of the decode capability.
  • the number of symbols that can be sent out in the core sub-packages 140_1 to 140_n is greater than the number of symbols in the core word 130, so that the core sub-packages 140_1 to 140_n can be populated with symbols from the extension word 132.
  • the core word 130 and the extension word 132 are now divided into the telegram, Thus, the core word is divided into the first free data symbols of Kernsubwovene.
  • the first symbols of the extension word 132 are then written to the kernel subpackets
  • 140_1 to 140_n distributed. This mapping can happen evenly so that two of these symbols are not placed in the same subpacket.
  • the symbols can be placed at a distance V in the kernel subpackets. On the first pass, this process starts at subpacket 0 and advances in V steps. Thus, the second symbol can be placed in subpacket V, etc. Second, the symbols can be placed in V blocks in the core subpackets. The ⁇ ⁇ symbols occupy ⁇ - successive core subpackets, if the kernel subpack index S min exceeds, then kernsubvert 0 is started again.
  • next S - S min extension symbols can then be distributed to the subpackets of the extension sequence, without additional spacing. Start with Subpackage S min and end with Subpackage S.
  • FIG. 5 shows a diagram of a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3 after a first one
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the kernel symbols k0 to kl5 can be nested to the kernel subpackets 140_1 to 140_4, so that the loss of one or more of the kernel subpackets 140_1 to 140_3 does not lead to the total loss of the decoding capability, in detail, '
  • the first core sub-packet 140_1 may include the core symbols k0, k4, k8 and kl2, the second core sub-packet 140_2, the kernel symbols k1, k5, k9, k13, the third kernel sub-packet 140_3, the kernel symbols k2, k6, ki0 and k14, and the third core data packet 140_4 the core symbols k3, k7.
  • k1 contains 1 and k15.
  • the extension symbols e0 to e39 can be distributed to both the core sub-data packets 140_1 to 140_4 and the extension sub-data packets, so that the core sub-data packets 140_1 to 140_4 and the extension sub-packets 142_1 to 142_3 are filled up evenly, and so that the loss of one of the sub-data packets does not Total loss of the decoding possibility leads.
  • the goal is that the first kernel data packet 140_1 the extension symbols
  • the second core sub-packet 140_2 the extension symbols e5, e15. e25 and e35, the third core sub-packet 140_3 the extension symbols H,; I! e21 and e31, the fourth core sub-packet 140_4 the extension symbols e6, e16. e26 and e36, the first extension sub-packet 142_1 the extension icons e2, 22, e27. e32, and e37, the second extension sub-packet includes extension symbols e3, e23, e28, e33 and e38, and the third extension sub-packet 142_3 the extension symbols e4. e9, e14, e19, e24, e29.
  • the extension symbol eO can be applied to the first core sub-packet 140_1, the extension symbol e1 to the third core sub-packet 140_3, the extension symbol e2 to the first extension sub-packet 142_1, the extension symbol e3 to the second extension sub-packet, and the
  • FIG. 5 shows placing the expansion symbols e0 and ei with
  • Fig. 6 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3 after a second intermediate threading result.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • FIG. 6 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3 after a second intermediate threading result.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-
  • the extension symbol e5 can now be applied to the second core sub-packet 140_2, the extension symbol e6 to the fourth core sub-packet 140_4, the extension symbol e7 to the first extension sub-packet 142_1, the extension symbol e8 to the second extension sub-packet 142_2, and the Extension symbol e9 to the third extension sub-packet 142_3.
  • Fig. 7 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and expansion sub-data packets 142_1 to 1 to a third one
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • Fig. 7 Now the Erweitungssymboi mf the first Kernsubdata package 140_1, the extension symbol e1 1 on the third Kernsub jewever as extension symbol ⁇ s .J the first extension sub-packet 142_1. the extension symbol is split to the second extension sub-packet 142_2, and the extension symbol e14 is divided to the third extension sub-data packet.
  • FIG. 8 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3, after a fourth interleaf result.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • FIG. 8 shows a placing of the expansion symbols ei 5 and e16 with
  • extension symbols may be interleaved into core subpackets so that the total number of subpackets is evenly padded.
  • Embodiments enable or support a variable number of subpackets.
  • channel code can be calculated over the complete information, ie core information and extension information.
  • transmission security of short core or extension information may be increased by common channel coding.
  • FIG. 9 shows a schematic view of a cyclic shift of the overall word after the channel coding, so that mboles of the extension word 132 are arranged in front of the core word 130.
  • the core word 30 comprises symbols eO to eK, wherein the extension word 132 comprises E + 1 symbols eO to eE after the channel coding E + 1.
  • the extension word 132 comprises E + 1 symbols eO to eE after the channel coding E + 1.
  • Z symbols can be extracted and preceded by the K + 1 symbols eO to eK of the core word 130.
  • the last Z symbols e-Z to eE of the extension word 132 may be extracted and preceded by the K + 1 symbols eO to eK of the core word 130.
  • Fig. 9 shows an example of inserting Z extension symbols (light blue) into the region of the core symbol by cyclically shifting after the channel encoding.
  • extension symbols may be used to tune the core symbol decoder to increase the decodability of the core word.
  • a transmission packet are usually known symbols which are used by the receiver to synchronization, so-called.
  • Preamble symbols or a synchronization sequence Symbols that are transmitted directly before or after the synchronization symbols can be decoded by the decoder with the highest reliability, d or frequency offsets between transmitter and receiver have a greater influence, the greater the time interval between a symbol to be decoded and the known symbols.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 0_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the division of the kernel symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3 shown in FIG. 10 substantially corresponds to the division explained in FIGS. 5 to 8, wherein in the respective sub-data packets (core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension data packets 142_1 to 142_3) are preceded by the respective core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39, respectively, by synchronization symbols 150.
  • FIG. 10 shows kernel symbols k0 to k15 in the kernel subpackets 140_1 to 140_3 at the beginning of the subpackets, since the proximity to synchronization symbols 150 increases the estimation accuracy for the kernel symbols k0 to k15.
  • a synchronization sequence in each subpackage is advantageous.
  • the core symbols in the core sub-packets will then be respectively close to the pre-, fvlid-, or postamble pushed.
  • the arrangement of the core symbols with one another can take place arbitrarily within the sub-data packet.
  • the core symbols should again be arranged so that the distance is maximized.
  • the division into symbols of the core sub-packets or extension sub-packets can then be carried out analogously to the procedure described in exemplary embodiment two.
  • FIG. 11 shows a diagram of a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 42_3, wherein in the middle of the respective sub-data packets between the respective core symbols k0 to kl5 and extension symbols e0 until e39 synchronization symbols 150 are present.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the distribution of the kernel symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3 shown in FIG. 1 essentially corresponds to the division explained in FIGS. 5 to 8, wherein in the respective sub-data packets (core sub-data packets 140_1 to 140_4 and
  • Extension data packets 142_1 to 142_3) in the middle of the respective sub-data packets synchronization symbols 150 are present between the respective core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e39, respectively.
  • FIG. 11 shows kernel symbols k0 to the core subpackets 140_1 to
  • Core symbols kO increased to k15. If a telegram or a subpacket contains several separate synchronization sequences, then the core symbols should be arranged around them again.
  • FIG. 12 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 and extension symbols e0 to e19 into core sub-data packets 140_1 to 140 . 4 and expansion sub-packets 142_1 to 142_5, wherein synchronization sub-packets 152_1 and 152_2 with synchronization symbols 150 are arranged between the core sub-data packets.
  • the absc issa e time arrangement of the respective Subordinate data packets, while the ordinate describes a temporal arrangement of Symboie in the respective sub-data packets.
  • a first synchronization sub-packet 152_1 may be disposed between the first and second core sub-packets 140_1 and 0_2, while a second synchronization sub-packet 152_2 may be located between the third and fourth core sub-packets 140_3 and 140_4.
  • Fig. 12 shows kernel symbols k0 to k15 in core sub-packets 140_1 to 40_4 arranged around two synchronization sub-packets 152_1 and 152_2, followed by extension sub-packets 142_1 to 142_5.
  • FIG. 13 shows a diagram of a division of the core symbols 138 and extension symbols 138 into core sub-data packets 140_1 to 10_4 and extension sub-data packets 142_1 to ' 142_3, wherein two spaced-apart (sub) synchronization symbol sequences are present in the respective sub-data packets.
  • the abscissa here describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a chronological arrangement of the symbols ⁇ core symbols + extension symbols + synchronization symbols 150) in the respective sub-data packets.
  • the kernel icons 136 may be located immediately adjacent to the synchronization icons 150, while the extension icons 138 may be located adjacent to the kernel icons 136.
  • FIG. 13 shows kernel symbols 136 evenly spaced around two synchronization sequences 150.
  • symbols 136 of the core words 130 may be set as close as possible to synchronization symbols 150.
  • the reliability of the symbols is different, depending on the quality of the synchronization sequence. This allows more kernel symbols to be placed around the synchronization sequence located at a higher quality than the lower-order sequence to obtain the same error probability.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_5 + extension sub-packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols + synchronization symbols 150) in the respective sub-data packets.
  • the kernel icons 136 may be located immediately adjacent to the synchronization icons 150, while the extension icons 138 may be located adjacent the kernel icons 136. Further, in kernel sub-packets 1 0_1 to 140_5, more kernel symbols 136 may be located immediately adjacent to the longer (partial) synchronization symbol sequence than to the shorter sub-sync symbol sequence.
  • FIG. 14 shows kernel symbols 136 arranged around two synchronization sequences 150, the number of kernel symbols 136 which may enclose a synchronization sequence 150 based on the quality of the synchronization sequence 150 (here exemplified by the length).
  • symbols 136 of the core words 130 may be set as close as possible to synchronization symbols 150 (see the fifth detailed embodiment).
  • symbols 138 of core sequence 130 may not be evenly distributed around all synchronization symbol blocks 150, but according to the expected security in the subpacket.
  • extension icons 138 for settling the decoder may become the most reliable
  • the information can again be channel coded and mapped at the receiver. By doing so, it is then possible to view the core symbols as sync symbols as well, since their values are now known. With this knowledge, the estimability and decodability of the extension symbols in the core subpackets can be further improved.
  • FIG. 15 shows in a diagram a division of the core symbols 136 and extension symbols 138 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and Extension sub-packets 142_1 to 142_3, with sub-sync symbol sequences 150 arranged in the middle of the respective sub-data packets.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to i ⁇ '! -Subsequent sub-data packets to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • FIG. 15 shows kernel symbol 136 in sub-packet 0 to 3 (140_1 to 140_3), and extension symbols 138 * in sub-packet 4 to 8 (142_1 to 42_3) are well-decoded due to the proximity to the synchronization symbols 150.
  • 16 is a diagram showing a division of the core symbols 138 and extension symbols 138 into core sub-data packets 140_1 to 10_4 and extension sub-data packets 142_1 to 142_3, with sub-synchronization (symbol) sequences 150 arranged in the respective sub-data packets.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-data packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 42_3).
  • the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the kernel symbols 136 may be re-encoded after decoding to obtain reencoded kernel symbols 136 ', which together with the synchronization symbols 150 may be considered as known symbols for decoding the extension symbols 138 can be used, so that now also the extension symbols are to be decoded well because of the proximity to the known symbols (synchronization symbols 150 + reencoded core symbols 138 ').
  • FIG. 15 shows that after reencoding of the kernel symbols 136 ', these can be assumed to be known and the decodability of the neighboring ones
  • Extension symbols 138 in subpackages 0 to; h, s'. increase. 17 is a diagram showing a division of the core symbols 138 and extension symbols 138 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 and extension sub-data packets' * ⁇ _ to 142_3, with sub-synchronization sync sequences 150 arranged in the respective sub-data packets.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the portion 138 * of the extension symbols 138 may be reencoded after decoding to obtain reencoded portion 138 'of the extension symbols to be used together with the
  • Synchronization symbols 150 can be considered as known symbols that can be used to decode the remaining extension symbols 138 so that now the remaining extension symbols are well decoded due to the proximity to the known symbols (synchronization symbols 150 + reencoded portion 138 'of the extension symbols) ,
  • Figure 17 shows that the reliable extension symbols 138 * are also reencable after the first iterative decoding step and can be assumed to be known 138 'and now extend the reliable range in the subpackets 4 to 6 (142_1 to 142_3).
  • symbols of the extension word may be closer to
  • Kernel symbols or synchronization symbols the earlier they are needed in the iterative decoding.
  • the symbols are arranged in the opposite direction in every second subpacket.
  • subpacket 0 140_1
  • the kernel symbol 0 kO
  • the Kemsymbol 1 k1 in Subb 1 (140_2) under the synchronization sequence (150) to be arranged.
  • FIG. 18 shows a diagram of a division of the core symbols k0 to k15 into core sub-data packets 140_1 to 140_4. wherein central (sub) synchronization symbol sequences 150 are provided in the respective core sub-data packets 140_1 to 140_2 in the middle.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the kernel symbols k0 to k15 may be evenly interleaved among the kernel subpackets 140_1 to 140_4, so that the loss of one of the kernel subpackets 140_1 to 140_3 does not result in the total cost of decoding capability.
  • the first kernel sub-packet 140_1 may include the kernel symbols k0, k4, k8 and kl2, the second kernel data packet 140_2, the kernel symbols k1, k5, k9, k13, the third kernel sub-packet 140_3, the kernel symbols k2, k8, k10 and k14, and the third kernel data packet 140_4 the kernel symbols k3, k7, k1 and k15 are included, with the kernel symbols k0 to k3 located in the respective kernel subpackets 140_1 to 140_4 immediately before the sync symbols 150, and the kernel symbols k4 to k7 in the respective kernel subpackets 140_1 to 140_4 immediately after the sync symbols 150 are arranged.
  • Fig. 18 shows a division of the kernel symbols k0 to k15 into core sub-data packets 140_1 to 140_4 without bias avoidance. Successive symbols are on the same page (the synchronization symbols 150).
  • Fig. 19 is a diagram showing a division of the core symbols k0 to k15 into core sub-data packets 140_1 to 140_4, with central (sub) synchronization symbol sequences 150 arranged in the respective core sub-data packets 140_1 to 140_2, the core symbols k0 to k15 being successive Core sub-data packets 140_1 to 140_4 are alternately divided before and after the (sub-) synchronization symbol sequences 150.
  • the abscissa describes a temporal arrangement of the sub-data packets (core sub-packets 140_1 to 140_4 + extension sub-data packets 142_1 to 142_3), while the ordinate describes a temporal arrangement of the symbols (core symbols + extension symbols) in the respective sub-data packets.
  • the kernel symbols k0 to kl 5 can be nested on the
  • Core sub-data packets 140_1 to 140_4 are divided such that the core symbols k0 to k15 are arranged in successive core sub-data packets 140_1 to 140_4 alternately before and after the (sub-) synchronization symbol sequences 150.
  • the first core sub-packet 1 0_1 may contain the core symbols k0, k4. k8 and k12, the second kernel data packet 140_2 the kernel symbols kl, k5, k9. kl 3, the third
  • FIG. 19 shows a division of the kernel symbols k0 to k15 into kernel sub-packets 140_1 to 140_4 with bias avoidance. Successive symbols are alternately placed around the center (the synchronization symbols 150).
  • FIG. 20 shows a flowchart of a method 200 for transmitting core data
  • the method 200 comprises a step 202 of encoding key data, to obtain coded data to core '. Further, the method 200 includes a step 204 of interleaving and partitioning the coded core data onto a plurality of core sub-data packets. Further, the method 200 includes a step 208 of encoding extension data to obtain encoded extension data. Further, the method 200 includes a step 208 of interleaving and splitting the encoded extension data into a plurality of extension data packets. Furthermore, the method 200 includes a step 210 of sending the core sub-data packets and extension data packets.
  • Fig. 21 shows a flowchart of a method 220 for receiving core data and extension data.
  • the method 220 includes a step 222 of receiving core sub-data packets and extension sub-data packets. wherein the core sub-data packets include core data that is nested distributed over the core sub-data packets, and wherein the extension-side packet contains extension data that is nested over the extension-side packet. Furthermore, the method 220 includes a step 224 c Erens at least one 's of the encoded core data to a
  • extension sub-packets are arranged after the core sub-packets, it should be understood that the present invention is not limited to such embodiments. Rather, the extension sub-packets may also be arranged prior to or simultaneously with the core sub-packets, e.g. when a receive buffer is used.
  • Embodiments shuffles the data into subpacket blocks.
  • Embodiments are concerned with a method of distributing information over subpackets such that the loss of one or more subpackets impairs the decodability of the overall packet as little as possible.
  • Embodiments use a core information with length specification.
  • part of the information can be decoded and processed even before receiving the entire packet (core sub-data packets + extension sub-data packets) by the skillful distribution.
  • This also allows, e.g. Send a variable number of sub-packages, if the receiver is informed about this information, the number of sub-packets or the length of the packet to be received.
  • the core / or extension information is well protected even with a short length.
  • Previous systems that have a gore block and an optional extension sequence have problems protecting the extension sequence or core sequence with good error protection, if only very short. It is known [p. Doiinar, D. Divsalar, and F. Pollara, "Code performance as a function of block size. " TMO progress report, vol. 42, p.133, 1998.] that small amounts of data are hard to protect Both parts increase the total length of the data and thus the error protection.
  • Embodiments increase decision reliability of the core information symbols. Previous systems do not make use of the fact that the decision reliability of the symbols in the vicinity of known symbols is improved.
  • This invention disclosure describes a method of interleaving the symbols in such a way that the core symbols receive a higher decision reliability in the reception of their Position within the sub-packages is chosen so that they can be decoded more reliable.
  • Embodiments relate to a method for intelligent interleaving in the symbols in a transmission.
  • the interleaving is based on subpackets via which the symbols are distributed, which allows the loss of individual subpackets in the transmission.
  • the symbols can be arranged such that Embodiments further describe how the arrangement of the symbols can increase the reliability of the transmission of the core information.
  • Embodiments provide a system for transmitting data between different subscribers of a radio network in which the data to be transmitted is divided into core information and extension information.
  • Exemplary embodiments can be applied to traditional transmission methods and to telegram-splitting-based transmission methods, that is to say the division of the transmission into a plurality of sub-data packets transmitted at a later time.
  • Embodiments allow decoding (e.g., by a receiver) of a portion of the information to be transmitted (e.g., the core information) prior to receiving the aggregate data packet (that is, extension information).
  • Embodiments allow for improved (or even optimal) interleaving in the data.
  • the core information is available prior to completed reception. In embodiments, the core information can be well protected even with a short length.
  • Exemplary embodiments make it possible to increase the decision reliability of the core information symbols.
  • aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, such that a block or component of a device may also be referred to as a corresponding method step or feature of a method step understand is. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or feature or feature of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by a hardware device (or using a hardware device). Apparatus, such as a microprocessor, a programmable computer or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus. Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.
  • embodiments of the present invention as
  • Program is effective to perform any of the procedures when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.
  • an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for performing one of the methods described herein is recorded.
  • the data carrier, the digital storage medium or the computer-readable medium are typically representational and / or non-transitory.
  • a further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver.
  • the transmission can be done for example electronically or optically.
  • the receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device.
  • the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.
  • a programmable logic device eg, a programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein.
  • the methods are performed by any hardware device. This may be a universally applicable hardware such as a computer processor (CPU) or a Lukai 'U) or hardware specific to the process, such as an ASIC.
  • the devices described herein may be implemented, for example, using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.
  • the devices described herein, or any components of the devices described herein, may be implemented at least in part in hardware and / or software (computer program).
  • the methods described herein may be implemented using a hardware device, or using a computer, or using a combination of a hardware device and a computer.
  • the methods described herein, or any components of the methods described herein, may be performed at least in part by hardware and / or by software.

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Abstract

Ausführungsbeispiele schaffen ein Übertragungsverfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem (z.B. einem Sensornetzwerk oder Telemetriesystem). Die Daten umfassen Kerndaten und Erweiterungsdaten, wobei die Kerndaten codiert und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete aufgeteilt werden, wobei die Erweiterungsdaten codiert und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Erweiterungssubdatenpakete aufgeteilt werden, wobei zumindest ein Teil der in den Kemsubdatenpaketen enthaltenen Kerndaten für einen Empfang der Erweiterungsdaten oder Erweiterungsdatenpakete erforderlich ist.

Description

Interleaving für die Übertragung von Telegrammen mit variabler
Subpaketanzahl und sukzessiver Decodierung
Beschreibung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf einen Datensender zum Senden von Daten. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Datenempfänger zum Empfangen von Daten. Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Interleaving für die Übertragung von Telegrammen mit variabler Subpaketanzahl und sukzessiver Decodierung.
In der DE100 201 1 082 098 B4 ist ein Verfahren für batteriebetriebene Sender beschrieben, bei dem das Datenpaket in Sendepakete (oder Subdatenpakete) unterteilt wird, die kleiner sind als die eigentliche Information, die übertragen werden soll (so genanntes Telegram Splitting (dt. Telegrammaufteilung)). Telegramme werden dabei auf mehrere Teilpakete (oder Subdatenpakete) aufgeteilt. Ein solches Teilpaket wird als Hop (dt. Sprung) bezeichnet, in einem Hop werden mehrere Informationssymbole übertragen. Die Hops werden auf einer Frequenz oder aber über mehrere Frequenzen verteilt, sog. Frequency Hopping (dt. Frequenzsprung), gesendet. Zwischen den Hops gibt es Pausen, in denen nicht gesendet wird.
Da sich mehrere Funkübertragungen ein Medium zur Übertragung teilen, kann es jederzeit vorkommen, dass ein Subpaket (oder Subdatenpaket) von einer anderen Übertragung so gestört wird, dass es am Empfänger nicht decodiert werden kann. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wird eine Kanalcodierung der zu übertragenen Daten durchgeführt, z.B. durch einen Faltungsencoder, welcher Redundanz in das Signal gibt, um es auch bei korrumpierten Teilen wieder richtig decodieren zu können,
Häufig ist die Leistungsfähigkeit dieser Kanalcodierung davon abhängig, wie viele aufeinanderfolgende Symbole gestört sind. Da durch einen Störer häufig aufeinanderfolgende Symbole gestört werden, werden die Symbole nach der Kanalcodierung so verschachtelt, dass Symbole im ausgesendeten Telegramm, im kanalcodierten Codewort den größtmöglichen Abstand voneinander haben. Das Verschachtelt) der Symbole (auch Interleaving genannt) hat jedoch zur Folge, dass die Information des Telegramms nur als Ganzes zurückgewonnen werden kann, da die Information über das ganze Telegramm verstreut ist. Dadurch ist es nicht möglich ein Längenfeld zu analysieren, welches es einem erlauben würde, eine variable Anzahl an Subpaketen zu empfangen. Wird z.B. das Längenfeld alleine vorangestellt, ist es nicht teil der Kanalcodierung und ein Nichtempfang des Subpakets mit der Längeninformation hat den Gesamtverlust d sgramms zur Folge.
In der DE 10 201 1 082 100 A1 wird eine Basisstation mit einer bidirektionalen Datenübertragung zu einem Knoten beschreiben. Die Basisstation weist eine Einrichtung zum Empfangen eines von dem Knoten mit einer Knoten-Sendefrequenz gesendeten Datenpakets auf, wobei die Knoten-Sendefrequenz von einem Frequenzgeber des Knotens abgeleitet ist. Ferner weist die Basisstation eine Einrichtung zum Ermitteln der Knoten- Sendefrequenz basierend auf dem empfangenen Datenpaket und zum Ermitteln einer Abweichung des Frequenzgebers des Knotens basierend auf einer Frequenzabweichung zwischen der ermittelten Knoten-Sendefrequenz und einer dem Knoten zugeordneten Soll- Knoten-Sendefrequenz auf. Des Weiteren weist die Basisstation eine Einrichtung zum Senden eines Datenpakets zu dem Knoten mit einer Basisstation-Sendefrequenz auf, wobei die Einrichtung zum Senden des Datenpakets ausgebildet ist, um die Basisstation- Sendefrequenz basierend auf der ermittelten Abweichung des Frequenzgebers des Knotens einzustellen.
In der WO 2015/128385 A1 wird eine Datensendeanordnung beschrieben, die ein Energy- Harvesting-Element als Energiequelle aufweist. Die Datensendeanordnung ist dabei ausgebildet, um Daten unter Verwendung ' des Teiegram Splitting Verfahrens zu senden, wobei ein zum Senden anstehendes Teilpaket in Abhängigkeit von einer von der Energieversorgungseinrichtung bereitsteilbaren elektrischen Energiemenge entweder gesendet wird, zwischengespeichert und später gesendet wird, oder verworfen wird. In der Veröffentlichung [G. Kilian, H. Petkov, R. Psiuk, H. Ueske, er, J. Robert, and A. Heuberger, "Improved coverage for low-power telemetry Systems using teiegram Splitting,' in Proceedings of 2013 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies (SmartSysTech), 2013.] wird eine verbesserte Reichweite für Niedrigenergietelemetriesysteme, die das Teiegram Splitting Verfahren verwenden, beschrieben. In der Veröffentlichung [G. Kilian, . Breiling, H. H, Petkov, H. üeske, F, Beer, J, Robert, and A. Heuberger, "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting," IEEE Transactions on Communications, vol. 83, no. 3, pp. 949-961 Mar, 2015,] wird eine verbesserte Übertragungssicherheit für Niedrigenergietelemetriesysteme, die das gram Splitting Verfahren verwenden, beschrieben.
In der Veröffentlichung [Sam Dolinar, Dariush Divsalar, and Fabrizio Pollara, "Turbo Code Performance as a Function of Code Block Size", 1998 IEEE International Symposium on Information Theory] wird die Leistungsfähigkeit von Turbo Codes in Abhängigkeit von einer Blockgröße beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungssicherheit bei der Übertragung von Daten variabler Länge zu erhöhen,
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen. Ausführungsbeispiele schaffen einen Datensender, der ausgebildet ist, um Kerndaten zu codieren und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete aufzuteilen, wobei der Datensender ausgebildet ist, um Erweiterungsdaten zu codieren und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Erweiterungssubdatenpakete aufzuteilen, wobei zumindest ein Teil der in den Kernsubdatenpaketen enthaltenen Kerndaten für einen Empfang der Erweiterungsdaten oder Erweiterungsdatenpakete erforderlich ist.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen einen Datenempfänger, der ausgebildet ist, um Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete zu empfangen, wobei die Kernsubdatenpakete Kerndaten enthalten, die über die Kernsubdatenpakete verschachtelt verteilt sind, und wobei die Erweiterungssubdatenpakete Erweiterungsdaten enthalten, die über die Erweiterungssubdatenpakete verschachtelt verteilt sind, wobei der Datenempfänger ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der codierten Kerndaten zu decodieren, um eine Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete zu erhalten, und wobei der Datenempfänger ausgebildet ist, um die Erweiterungsdatenpakete unter Verwendung der Information zu empfangen. Gemäß dem Konzept der vorliegenaen Erfindung werden zur Übertragung von Daten variabler Länge Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete verwendet, wobei codierte Kerndaten der Daten variabler Länge auf die Kernsubdatenpakete verschachtelt aufgeteilt werden, um die Übertragungssicherheit der codierten Kerndaten zu erhöhen, und wobei codierte Erweiterungsdaten der Daten variabler Länge auf Erweiterungssubdatenpakete und optional auf die Kernsubdatenpakete verschachtelt aufgeteilt werden, um die Übertragungssicherheit der codierten Erweiterungsdaten zu erhöhen, wobei die codierten Kerndaten eine Information über die codierten Erweiterungsdaten oder Erweiterungssubdatenpakete enthalten.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Senden von Kerndaten und Erweiterungsdaten. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Codierens von Kerndaten, um codierte Kerndaten zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Verschachtelns und Aufteilens der codierten Kerndaten auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Codierens von Erweiterungsdaten, um codierte Erweiter'ungsdaten zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Verschachtelns und Aufteilen der codierten Erweiterungsdaten auf eine Mehrzahl von Erweiterungsdatenpaketen. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Sendens der Kernsubdatenpakete und Erweiterungsdatenpakete.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren zum Empfangen von Kerndaten und Erweiterungsdaten. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Empfangens von Kernsubdatenpaketen und Erweiterungssubdatenpaketen, wobei die Kernsubdatenpakete Kerndaten enthalten, die über die Kernsubdatenpakete verschachtelt verteilt sind, und wobei die Erweiterungssubdatenpakete Erweiterungsdaten enthalten, die über die Erweiterungssubdatenpakete verschachtelt verteilt sind. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Decodierens zumindest eines Teils der codierten Kerndaten, um eine Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete zu erhalten, wobei die Erweiterungsdatenpakete unter Verwendung der Information empfangen werden.
Weitere Ausführungsbeispiele schaffen ein Übertragungsverfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem (z.B. einem Sensornetzwerk oder Telemetriesystem). Die Daten umfassen Kerndaten und Erweiterungsdaten, wobei die Kerndaten codiert und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete aufgeteilt werden, wobei die Erweiterungsdaten codiert und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Erweiterungssubdatenpakete aufgeteilt werden, wobei zumindest ein Teil der in den Kernsubdatenpaketen enthaltenen Kerndaten für einen Empfa ' Erweiterungsdaten oder Erweiterungsdatenpakete erforderlich ist.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des Datensenders beschrieben
Bei Ausführungsbeispielen ist der Datensender ausgebildet, um keine codierten Kerndaten auf die Erweiterungssubdatenpakete aufzuteilen. Mit anderen Worten, die Erweiterungssubdatenpakete enthalten keine codierten Kerndaten. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um die codierten Kerndaten auf die Kernsubdatenpakete derart aufzuteilen, dass auch bei Übertragungsverlust eines oder mehrerer der Kernsubdatenpakete eine empfängerseitige Decodierung der Kerndaten basierend auf den anderen Kernsubdatenpaketen möglich ist. Beispielsweise können die die codierten Kerndaten nacheinander auf die Kernsubdatenpakete aufgeteilt werden, so dass der Verlust eines der Kernsubdatenpakete nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt. Hierzu können beispielsweise unmittelbar aufeinander folgende Symbole der Kerndaten auf unmittelbar aufeinander folgende Kernsubdatenpakete aufgeteilt werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann der ' Datensender ausgebildet sein, um die codierten Kerndaten derart auf die Kernsubdatenpakete aufzuteilen, dass ein zeitlicher Abstand der codierten Kemdaten in Bezug auf eine Einflusslänge eines für die Codierung der Kerndaten verwendeten Codes (Kanalcodes) erhöht (oder sogar maximiert) ist.
Beispielsweise kann der Datensender ausgebildet sein, um Symbole der codierten Kerndaten derart auf die Kernsubdatenpakete aufzuteilen, dass ein zeitlicher Abstand der Symbole in Bezug auf eine Einflusslänge eines für die Codierung der Kerndaten verwendeten Codes (KanaScodes) erhöht (oder sogar maximiert) ist.
Die Leistungsfähigkeit der Kanalcodierung kann davon abhängig sein, wie viele aufeinanderfolgende Symbole gestört sind. Da durch einen Störer häufig aufeinanderfolgende Symbole gestört werden, können die Symbole nach der Kanalcodierung so verschachtelt werden, dass diese in den ausgesendeten Kernsubdatenpaketen den größtmöglichen Abstand voneinander haben. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um, falls ei ge der Kerndaten zur Auffüllung der Kernsubdatenpakete nicht ausreicht, die Erweiterungsdaten (oder einen Teil der Erweiterungsdaten) verschachtelt auf die Kernsubdatenpakete aufzuteilen, um die Kernsubdatenpakete aufzufüllen.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um bei der Auffüllung der Kernsubdatenpakete die Erweiterungsdaten (oder einen Teil der Erweiterungsdaten) derart auf die Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete aufzuteilen, dass ein Abstand der codierten Erweiterungsdaten in Bezug auf eine Einflusslänge eines für die Codierung der Erweiterungsdaten verwendeten Codes (Kanalcodes) erhöht (oder sogar maximiert) ist.
Beispielsweise kann der Datensender ausgebildet sein, um Symbole der codierten Erweiterungsdaten derart auf die Kernsubdatenpakete aufzuteilen, dass ein zeitlicher Abstand der Symbole in Bezug auf eine Einflusslänge eines für die Codierung der Kerndaten verwendeten Codes (Kanalcodes) erhöht (oder sogar maximiert) ist.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um bei der Auffüllung der Kernsubdatenpakete die Erweiterungsdaten derart auf die Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete aufzuteilen, dass die Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete gleichmäßig aufgefüllt werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um bei der Auffüllung der Kernsubdatenpakete die Erweiterungsdaten derart auf die Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete aufzuteilen, dass die Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete ungleichmäßig aufgefüllt werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um die codierten Kerndaten auf eine feste oder vorgegebene Anzahl von Kernsubdatenpakete aufzuteilen.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um eine Anzahl von Erweiterungssubdatenpaketen in Abhängigkeit von einer Länge der Erweiterungsdaten anzupassen. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um die Kerndaten und die Erweiterungsdaten gemeinsam zu codieren. Dabei können die Kerndaten und die Erweiterungsdaten gemeinsam so codiert werden, dass eine Decodierung der codierten Kerndaten zumindest einen Teil der Kerndaten liefert.
Beispielsweise kann bei manchen Kanalcodes die Leistungsfähigkeit erhöht werden, wenn die Eingabelänge der Daten steigt, weshalb die Kerndaten und die Erweiterungsdaten gemeinsam codiert werden können. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Kerndaten und die Erweiterungsdaten gemeinsam so codiert werden, dass e Codierung der Kerndaten oder zumindest eines Teils der Kerndaten auch ohne die Erweiterungsdaten möglich ist. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um die Kerndaten und die Erweiterungsdaten unabhängig voneinander zu codieren.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um die uncodierten Kerndaten mit Erweiterungsdaten zu füllen, so dass die Erweiterungsdaten zeitlich vor den Kerndaten angeordnet sind und die Sicherheit bei der Decodierung der Kerndaten erhöht ist.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um zumindest einen Anteil der Kernsubdatenpakete mit Synchronisationsdaten zu versehen. Dabei kann der Datensender ausgebildet sein, um in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen die Kerndaten zeitlich benachbart zu den Synchronisationsdaten anzuordnen.
Ferner kann der Datensender ausgebildet sein, um in zeitlich (unmittelbar) aufeinanderfolgenden Kernsubdatenpaketen die Kerndaten abwechselnd vor und nach den Synchronisationsdaten anzuordnen.
Des Weiteren kann der Datensender ausgebildet sein, um in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen die Synchronisationsdaten zeitlich so anzuordnen, dass diese unmittelbar benachbart zu den Erweiterungsdaten und unmittelbar benachbart zu den Kerndaten angeordnet sind.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender ausgebildet sein, um reine Synchronisationssubdatenpakete auszusenden. Der Datensender kann hierbei ausgebildet sein, die Kernsubdatenpakete und die Synchronisationssubdatenpakete so auszusenden, dass die Kernsubdatenpakete und die Synchronisationssubdatenpakete zeitlich benachbart zueinander angeordnet sind. Beispielsweise können die Synchronisationssubdatenpakete zwischen den Kernsubdatenpaketen ausgesendet werden. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des Datenempfängers beschriebe
Bei Ausführungsbeispielen kann dem Datenempfänger die Anzahl an Kernsubdatenpaketen bekannt sein. Bei Ausführungsbeispielen kann die Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete, die in den Kernsubdatenpaketen enthalten ist, eine Anzahl an Erweiterungssubdatenpaketen sein.
Bei Ausführungsbeispielen können die codierten Kerndaten auf die Kernsubdatenpakete derart aufgeteilt sein, dass auch bei Übertragungsverlust eines oder mehrerer der Kernsubdatenpakete eine empfängerseitige Decodierung der Kerndaten basierend auf den anderen Kernsubdatenpaketen möglich ist. Der Datenempfänger kann dabei ausgebildet sein, um zumindest einen Anteil der Kernsubdatenpakete zu empfangen und zu decodieren, um die Kerndaten zu erhalten.
Beispielsweise können die codierten Kerndaten nacheinander auf die Kernsubdatenpakete aufgeteilt sein, so dass der Verlust eines der Kernsubdatenpakete nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt. Hierzu können beispielsweise unmittelbar aufeinander folgende Symbole der Kerndaten auf unmittelbar aufeinander folgende Kernsubdatenpakete aufgeteilt sein.
Bei Ausführungsbeispielen kann zumindest ein Anteil der Kernsubdatenpakete mit Synchronisationsdaten versehen sein, wobei der Datenempfänger ausgebildet sein kann, um die Kernsubdatenpakete basierend auf zumindest einem Anteil der Synchronisationsdaten in einem Empfangsdatenstrom zu delektieren.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datenempfänger ausgebildet sein, um reine Synchronisationssubdatenpakete zu empfangen, und um die Kernsubdatenpakete basierend auf zumindest einem Anteil der Synchronisationssubdatenpakete in einem Empfangsdatenstrom zu detektieren. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datenempfänger ausgebildet sein, um zumindest einen Teil der decodierten Kerndaten zu reencodieren. um reencodierte Kerndaten zu erhalten, und um zumindest einen Teil der codierten Erweiterungsdaten unter Verwendung der reencodieren Kerndaten zu decodieren.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datenempfänger ausgebildet sein, um einen ersten Teil der codierten Erweiterungsdaten zu decodieren und zu reencodieren, um einen ersten Teil von reencodierten Erweiterungsdaten zu erhalten, und um einen zweiten Teil der codierten Erweiterungsdaten unter Verwendung des ersten Teils von reencodierten Erweiterungsdaten zu decodieren.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Systems mit einem Datensender und einem Datenempfänger, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Kanalcodierung und Symbolzuordnung von
Daten;
Fig. 3 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kerndaten und Erweiterungsdaten in
Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete;
Fig. 4 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete;
Fig. 5 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete nach einem ersten Auffüllungszwischenergebnis; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und Erweiterungssubdatenpakete nach einem zweiten Auffüllungszwischenergebnis; in einem Diagramm e Aufteilung der Kernsymbole
Erweiterungssymbole Kernsubdatenpakete
Erweiterungssubdatenpakete nach einem
Auffüllungszwischenergebnis;
Fig. 8 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbo!e in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete nach einem vierten
Auffüllungszwischenergebnis;
Fig. 9 eine schematische Ansicht einer zyklischen Verschiebung des Gesamtworts nach der Kanalcodierung, so dass Symbole des Erweiterungsworts vor dem Kernwort angeordnet sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den Subdatenpaketen den jeweiligen Kernsymboien bzw. Erweiterungssymbolen Synchronisationssymbole vorangestellt sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in der Mitte der jeweiligen Subdatenpakete zwischen den jeweiligen Kernsymbolen bzw. Erweiterungssymbo!en Synchronisationssymbole vorhanden sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei zwischen den Kernsubdatenpakete Synchronisationssubdatenpakete mit Synchronisationssymbolen angeordnet sind;
Ftg. 13 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen zwei voneinander beabstandete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und
Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen zwei voneinander beabstandete unterschiedlich lange (Teii- )Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymboisequenzen vorhanden sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymboisequenzen vorhanden sind; in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole und Erweiterungssymbole in Kernsubdatenpakete und
Erweiterungssubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind; zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole in Kernsubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind: in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole in Kernsubdatenpakete, wobei in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil- )Synchronisatlonssymbolsequenzen vorhanden sind, wobei die Kernsymbole in aufeinander folgenden Kernsubdatenpaketen abwechselnd vor und nach den (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen aufgeteilt sind; ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Senden von Kerndaten und Erweiterungsdaten Fig. 21 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Empfangen von Kerndaten und
Erweiterungsdaten, gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, so dass deren Beschreibungen in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar ist.
Fig. 1 zeigt ein schemaiisches Blockschaltbild eines Systems mit einem Datensender 100 zum Senden von Daten 120 und einem Datenempfänger 1 10 zum Empfangen von Daten 120, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Die Daten 120 können Kerndaten und Erweiterungsdaten aufweisen.
Der Datensender 100 ist ausgebildet, um die Kerndaten zu codieren und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n aufzuteilen, und um die Erweiterungsdaten zu codieren und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m aufzuteilen, wobei zumindest ein Teil der in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_n enthaltenen Kerndaten für einen Empfang der Erweiterungsdatenpakete erforderlich ist.
Der Datenempfänger 1 10 ist ausgebildet, um die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n und die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m zu empfangen, wobei die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n die Kerndaten enthalten, die über die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n verschachtelt verteilt sind, und wobei die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m die Erweiterungsdaten enthalten, die über die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m verschachtelt verteilt sind. Der Datenempfänger 1 10 ist ferner ausgebildet, um zumindest einen Teil der codierten Kerndaten zu decodieren, um eine Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete 142_1 bis 42__m zu erhalten, und wobei der Datenempfänger 1 10 ausgebildet ist, um die Erweiterungsdatenpakete 142_1 bis 142_m unter Verwendung der Information zu empfangen.
Bei Ausführungsbeispielen können die Kerndaten auf n Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n aufgeteilt sein, wobei n eine natürliche Zahl größer gleich zwei ist. n > 2. Die Erweiterungsdaten können au weiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m aufgeteilt sein. Die Daten 120 können also unter Verwendung von s=n+m Subdatenpaketen (Kernsubdatenpakete + Erweiterungssubdatenpakete) übertragen werden, wobei die Mindestanzahl (= Anzahl n an Kernsubdatenpaketen 140_1 b an zu übertragenden
Subdatenpaketen ist.
Bei Ausführungsbeispielen können die Erweiterungsdaten sowohl auf die Kernsubdatenpakete 14Q_1 bis 140_n als auch auf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 1 2_m verschachtelt aufgeteilt sein. Die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 1 :önnen also sowohl Kerndaten als auch einen Teil der Erweiterungsdaten enthalten.
Bei Ausführungsbeispielen werden die Kerndaten nicht auf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m aufgeteilt. Die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m enthalten also keine Kerndaten.
Bei Ausführungsbeispielen können die Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete + Erweiterungssubdatenpakete) mit einem zeitlichen Abstand übertragen werden, so dass zwischen den Subdatenpaketen Sendepausen vorhanden sind.
Bei Ausführungsbeispielen können die Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete und/oder Erweiterungssubdatenpakete) unter Verwendung eines Zeitsprungmusters und/oder Frequenzsprungmusters übertragen werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann das Frequenzsprungmuster eine Abfolge von Sendefrequenzen oder Sendefrequenzsprüngen angeben, mit denen die Subdatenpakete zu senden sind. Beispielsweise kann ein erstes Subdatenpaket mit einer ersten Sendefrequenz (oder in einem ersten Frequenzkanal) und ein zweites Subdatenpaket mit einer zweiten Sendefrequenz (oder in einem zweiten Frequenzkanal) gesendet werden, wobei die erste Sendefrequenz und die zweite Sendefrequenz unterschiedlich sind. Das Frequenzsprungmuster kann dabei die erste Sendefrequenz und die zweite Sendefrequenz definieren (oder vorgeben, oder angeben). Alternativ kann das Frequenzsprungmuster die erste Sendefrequenz und einen Frequenzabstand (Sendefrequenzsprung) zwischen der ersten Sendefrequenz und der zweiten Sendefrequenz angeben, Natürlich kann das Frequenzsprungmuster auch nur den Frequenzabstand (Sendefrequenzsprung) zwischen der ersten Sendefrequenz und der zweiten Sendefrequenz angeben,
Bei Ausführungsbeispielen kann das Zeitsprungmuster eine Abfolge von Sendezeitpunkten oder Sendezeitabständen angeben, mit denen die Subdatenpakete zu senden sind. Beispielsweise kann ein erstes Subdatenpaket zu einem ersten Sendezeitpunkt (oder in einem ersten Sendezeitschlitz) und ein zweites Subdatenpaket zu einem zweiten Sendezeitpunkt (oder in einem zweiten Sendezeitschiitz) gesendet werden, wobei der erste Sendezeitpunkt und der zweite Sendezeitpunkt unterschiedlich sind. Das Zeitsprungmuster kann dabei den ersten Sendezeitpunkt und den zweiten Sendezeitpunkt definieren (oder vorgeben, oder angeben). Alternativ kann d sprungmuster den ersten Sendezeitpunkt und einen zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Sendezeitpunkt und dem zweiten Sendezeitpunkt angeben. Natürlich kann das Zeitsprungmuster auch nur den zeitlichen Abstand zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Sendezeitpunkt angeben.
Ein Zeit- und Frequenzsprungmuster kann die Kombination aus einem Frequenzsprungmuster und einem Zeitsprungmuster sein, d.h. eine Abfolge von Sendezeitpunkten oder Sendezeitabständen mit denen die Subdatenpakete übertragen werden, wobei den Sendezeitpunkten (oder Sendezeitabständen) Sendefrequenzen (oder Sendefrequenzsprünge) zugeordnet sind.
Bei Ausführungsbeispielen können die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n und die Erweiterungssubdatenpakete 142_J bis 142_m mit separaten Zeitsprungmustern und/oder Frequenzsprungmustern übertragen werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender 100 eine Sendeeinrichtung (Transmitter) 102 aufweisen, die ausgebildet ist, um die Daten 120 zu senden. Die Sendeeinrichtung 102 kann mit einer Antenne 104 des Datensenders 100 verbunden sein. Der Datensender 100 kann ferner eine Empfangseinrichtung (Receiver) 106 aufweisen, die ausgebildet ist, um Daten zu empfangen. Die Empfangseinrichtung kann mit der Antenne 104 oder einer weiteren (separaten) Antenne des Datensenders 100 verbunden sein. Der Datensender 100 kann auch eine kombinierte Sendeempfangseinrichtung (Transceiver) aufweisen. Der Datenempfänger 1 0 kann eine Empfangseinrichtung (Receiver) 1 16 aufweisen, die ausgebildet ist, um die Daten 120 zu empfangen, Die Empfangseinrichtu ;nn mit einer Antenne 1 14 des Datenempfängers verbunden sein. Ferner kann der
Datenempfänger 1 10 eine Sendeeinrichtung (Transmitter) 1 12 aufweisen, die ausgebildet ist, um Daten zu senden. Die Sendeeinrichtung 1 12 kann mit der Antenne 1 14 oder einer weiteren (separaten) Antenne des Datenempfängers 1 10 verbunden sein. Der Datenempfänger ann auch eine kombinierte Sendeempfangseinrichtung (Transceiver) aufweisen. Bei Ausführungsbeispielen kann der Datensender 100 ein Sensorknoten sein, während der Datenempfänger 1 10 eine Basisstation sein kann. Natürlich ist es auch möglich, dass der Datensender 100 eine Basisstation ist, während der Datenempfänger 110 ein Sensorknoten ist. Ferner ist es möglich, dass sowohl der Datensender 00 als auch der Datenempfänger 1 iensorknoten sind. Des Weiteren ist es möglich, dass sowohl der Datensender 100 als auch der Datenempfänger 1 isisstationen sind.
Bei Ausführungsbeispielen lassen sich die zu sendenden Daten in zwei Teile unterteilen, die sogenannte Kerninformation, welche schon vor Erhalt des Gesamtpakets verarbeitet werden kann und die Erweiterungsinformation. Werden die Informationen kanalcodiert und zugeordnet (oder gemappt) so ergeben sie das Kernwort, beziehungsweise das Erweiterungswort, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Im Detail zeigt Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Kanalcodierung und Symbolzuordnung von Daten, Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, können die Daten 120 eine Kerninformation (Kerndaten) 122 und eine Erweiterungsinformation (Erweiterungsdaten) 124 aufweisen. Die Kanalcodierung und Symbolzuordnung der Kerninformation 122 kann ein Kernwort 130 mit den Symbolen kO bis kK (Kernsymbole 136) ergeben. Die Kanaicodierung und Symbolzuordnung der Erweiterungsinformation 124 kann ein Erweiterungswort 132 mit den Symbolen eO bis eE (Erweiterungssymbole 138) ergeben. Das Kernwort 130 und das Erweiterungswort 132 können ein Gesamtwort 134 bilden. Mit anderen Worten, Fig. 2 zeigt die Bildung des Gesamtwortes 134 aus Kerninformation 122 und Erweiterungsinformation 124.
Das gezielte Verschachteln der Kernwörter 130 wie in hierin beschrieben, ist im Besonderen dann wichtig, wenn es im Kanal zu Störungen kommt. Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Gesamtdatenpaket, das übertragen werden soll, in kleinere Teilpakete, sogenannte Subpakete unterteilt wird (siehe DE 10 201 1 082 098 B4). Ist der zeitliche Abstand zwischen Subpaketen lange genug im Vergleich zu den im Kanal auftretenden Störern, so ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass nur ein einziges Subpaket gestört wird. Sind die Daten nun passend verschachtelt, hat der Verlust der Information eines Subpakets noch nicht den Verlust der Information zur Folge. Um dies zu erreichen kann eine Kanalcodierung auf die Information angewendet werden bevor diese in Subpakete aufgeteilt wird. Nach der Kanalcodierung können die Symbole auf das Sendealphabet des
Übertragungsverfahrens gemappt (oder zugeordnet) werden. Die dadurch entstehenden Wörter werden als Kernwort bzw. Erweiterungswort bezeichnet. Diese Wörter bilden dann ein Gesamtwort 134, weiches dann in Subpakete unterteilt wird. Das Kernwort kann nun so in das Übertragungswort verschachtelt werden, dass dieses möglichst früh am Empfänger ausgewertet werden kann, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist,
Im Detail zeigt Fig. 3 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kerndaten 122 und Erweiterungsdaten 124 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5, Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymboie) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, kann das Kernwort 130 auf die Kerndatenpakete 140_1 bis 140_4 aufgeteilt werden, im Detail können die Symbole 136 des Kernworts 130 verschachtelt auf die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 aufgeteilt werden. Genauso kann das Erweiterungswort 132 auf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5 aufgeteilt werden. Im Detail können die Symbole 138 des Erweiterungsworts 132 verschachtelt auf die Erweiterungssubdatenpakete 42_1 bis 142_5 aufgeteilt werden.
Wie in Fig. 3 ferner zu erkennen ist, kann das Erweiterungswort 132 (oder im Detail die Erweiterungssymbole 138) sowohl auf die Kerndatenpakete 140_1 bis 140_4 als auch auf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis fgeteilt werden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Kernsubdatenpak'ete140_1 bis 140_4 durch das Kernwort 130 (oder im Detail die Kernsymbole 136) nicht vollständig aufgefüllt werden. In diesem Fall kann das Erweiterungswort 132 sowohl auf die Kerndatenpakete 140_1 bis 140_4 als auch auf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5 aufgeteilt werden.
Mit anderen Worten, Fig, 3 zeigt dass Kernsubpakete 140_1 bis 140_4 Kernsymbole 136 enthalten, Erweiterungssubpakete 142_1 bis 142_5 enthalten keine Kernsymbole 136. Die Subpakete lassen sich demnach in zwei verschiedene Kategorien einteilen. Erstens. Kernsubpakete 140_1 bis 140_4. Dies sind Subpakete 140_1 bis 140_4. ribole 138 des Kernwortes 130 enthalten. Zweitens, Erweiterungssubpakete 142_1 bis 142_5. Dies sind Subpakete 142_1 bis 142_5, die keine Symbole des Kernwortes 130 enthalten. Eine traditionelle Übertragung (also ohne Subpakete), kann erreicht werden, wenn die Subpakete ohne zeitlichen Abstand übertragen werden.
Im Folgenden werden detaillierte Ausführungsbeispiele des oben vorgestellten Übertragungsverfahrens, das durch den Datensender 100 und den Datenempfänger 1 10 durchgeführt werden kann, näher erläutert.
Erstes detailliertes Ausführungsbeispiel: Interleaving der Kerndaten auf Kernssubpakete Das Kernwort 132, welches z.B. wichtige Seiteninformationen zum Empfang enthalten kann, kann hierbei komplett in die sogenannten Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_n verschachtelt werden, welche vom Empfänger 1 10 vor dem abgeschlossenen Empfang der Erweiterungssubpakete 142_1 bis 142_1 bis 142_m ausgewertet werden können. Die
Anzahl n der Kernsubpakete 140_1 bis 40_n muss dem Empfänger 1 10 bekannt sein.
Hierbei ist es wichtig, dass auch der Verlust eines oder mehrerer der Kernsubpakete 140_1 bis 140_n, z.B. durch eine Störung, kompensiert werden kann. Dafür können die Symbole der Kerndaten 122 gleichmäßig über das Kernsubpaket verteilt werden, da der Verlust eines größeren zusammenhängenden Blocks in den Daten für viele Kanalcodierungsverfahren zum schnellen Versagen führt.
Die einfachste Vorgehensweise hierfür ist, die Symbole nacheinander in die Subpakete der Kernsequenz (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_n) zu verschachteln. Ist die Anzahl n der Kernsubpakete 140_1 bis 1 0_n erreicht, so beginnt die Zuteilung wieder von vorne. Die Anzahl der Subpakete in der Kernsequenz ist für alle Telegramme variabler länge Identisch und gegeben, d.h. fest vorgegeben.
Fig. 4 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e19 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Er eiterungssubdatenpake bis 142_5. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche
Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist können die Kernsymbole kO bis k 5 auf die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 nacheinander verschachtelt aufgeteilt werden, während die Erweiterungssymbole eO b, > , Γ mf die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_m nacheinander verschachtelt verteilt werden. Im Detail können zunächst die
Kernsymbole kO bis k15 auf die Kernsubdatenpakete 0_1 bis 140_4 verschachtelt aufgeteilt werden, so dass der Verlust eines der Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_3 nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt, Beispielsweise kann das erste Kernsubdatenpaket 140_1 die Kernsymbole kO, k4, k8 und ki 2, das zweite Kernsubdatenpaket 140_2 die Kernsymbole k1 , k5, k9, k13, das dritte Kernsubdatenpaket 140_3 die Kemsymbole k2, k6, k10 und k14, und das dritte Kerndatenpaket 40_4 die Kernsymbole k3, k7, k1 und k15 enthält,
Mit anderen Worten, Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Aufteilung der Kern- und Erweiterungssymbole mit
Figure imgf000020_0001
Kernsubpaketen, Erweiterungssubpakete 142_1 bis 142_m mit einer Symbolanzahi pro Subpaket von Ns=4. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel werden beispielhaft NK= 16 Kernsymbole kO bis k15 auf n=Smin=4 Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 verschachtelt.
Zum Beispiel können die Symbole wie folgt verschachtelt werden:
0. Symbol in 0. Kernsubpaket
1. Symbol in 1. Kernsubpaket
3. Symbol in 3. Kernsubpaket
4. Symbol in 0. Kernsubpaket
5. Symbol in 1 , Kernsubpaket
15. Symbol in 4. Kernsubpaket
Dieses ist nur ein Beispiel, prinzipiell kann auf beliebige Art verschachtelt werden, einige Wege der Verschachteiung werden allerdings zu schlechterer Leistungsfähigkeit bei Verlust von Subpaketen führen.
Bei Ausführungsbeispielen kann die Information in Subpakete verschachtelt werden, so dass das Kernwort getrennt und vor dem Erweiterungswort empfangen werden kann. Bei Ausführungsbeispielen können die Symbole innerhalb der Kern- bzw. Erweiterungssubpakete derart verschachtelt werden, dass der Verlust eines oder mehrerer Kernsequenzsubpakets nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt, Zweites detailliertes Ausführungsbeispiej Auffüllen der Kemsub akete mit
Eweiterungssyrnbolen für vara Üblicherweise ist die Anzahl der Symbole, die in den Kernsubpaketen 140_1 bis 140_n ausgesendet werden können, größer als die Anzahl der Symbole im Kernwort 130, so dass die Kernsubpakete 140_1 bis 140_n mit Symbolen aus dem Erweiterungswort 132 aufgefüllt werden können. Damit dies möglichst gleichmäßig geschieht, kann das Verhältnis von Kernsymbolen im Kernsubpaket ( ) und Erweiterungssymbolen im Kernsubpaket {Ns - NK) vor dem verschachteln festgelegt werden. Dieses Verhältnis V = -- , kann ein
N$-NK
ganzzahliger Teiler der Anzahl der Kernsubpakete {Smin) sein und die Anzahl der Kernsymbole in einem Subpaket kann größer gleich der Anzahl an Erweiterungssymbolen in einem Subpaket sein, also ~ > 1. Werden das Kernwort 130 und das Erweiterungswort 132 nun auf das Telegramm aufgeteilt, so wird das Kernwort in die ersten freien Datensymbole der Kernsubpakete aufgeteilt.
Die ersten - Symbole des Erweiterungswortes 132 werden dann in die Kernsubpakete
140_1 bis 140_n verteilt. Diese Zuordnung kann gleichmäßig passieren, so dass nicht zwei dieser Symbole im gleichen Subpaket platziert werden.
Hierfür ergeben sich verschiedene Möglichkeiten, Erstens, die Symbole können im Abstand V in die Kernsubpakete platziert werden. Beim ersten Durchlauf startet dieser Vorgang bei Subpaket 0 und geht in V Schritten vorwärts. Das zweite Symbol kann also in Subpaket V platziert werden, usw. Zweitens, die Symbole können in V Blöcken in die Kernsubpakete platziert werden. Die ^ψ- Symbole belegen ^ - hintereinanderliegende Kernsubpakete, überschreitet der Kernsubpaketindex Smin, so wird wieder bei Kernsubpaket 0 begonnen.
Die nächsten S - Smin Erweiterungssymbole können dann in die Subpakete der Erweiterungssequenz verteilt werden, ohne zusätzlichen Abstand. Starten also bei Subpaket Smin und enden bei Subpaket S.
Wurden S - Smin + ^2- Erweiterungssymbole verteilt, so startet man beim Platzieren der nächsten ^ 1 Erweiterungssymbole bei Subpaket 1 und geht wieder in V Schritten vorwärts. Das nächste Symbol wird also in Subpaket V + 1 platziert usw, bis die ^11 Symbole platziert sind. Die Platzierung der Erweiterungssymbole innerhalb der Erweiterungssequenz bleibt wie beim ersten Schritt.
Ist jedem Subpaket der Kernsequenz ein Erweiterungssymbol zugeordnet worden, so beginnt die nächste Zuordnungsrunde wieder bei Subpaket 0 (140_1 ) und die Methode wird fortgeführt bis zum Ende der Erweiterungssymbole,
Fig. 5 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3 nach einem ersten
Auffüllungszwischenergebnis. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, können zunächst die Kernsymbole kO bis kl 5 auf die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 verschachtelt aufgeteilt werden, so dass der Verlust eines oder mehrerer der Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_3 nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt, im Detail, ' kann das erste Kernsubdatenpaket 140_1 die Kernsymbole kO, k4, k8 und kl 2, das zweite Kernsubdatenpaket 140_2 die Kernsymbole k1 , k5, k9, k13, das dritte Kernsubdatenpaket 140_3 die Kernsymbole k2, k6, ki O und k14, und das dritte Kerndatenpaket 140_4 die Kernsymbole k3, k7. k1 1 und k15 enthält.
Anschließend können die Erweiterungssymbole eO bis e39 sowohl auf die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 als auch auf die Erweiterungssubdatenpakete verschachtelt verteilt werden, so dass die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und die Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3 gleichmäßig aufgefüllt werden, und so dass der Verlust eines der Subdatenpakete nicht zum Totalverlust der Decodiermöglichkeit führt. Ziel ist es, dass das erste Kernsubdatenpaket 140_1 die Erweiterungssymbole
und e30, das zweite Kernsubdatenpaket 140_2 die Erweiterungssymbole e5, e15. e25 und e35, das dritte Kernsubdatenpaket 140_3 die Erweiterungssymbole H ,; I ! e21 und e31 , das vierte Kernsubdatenpaket 140_4 die Erweiterungssymbole e6, e16. e26 und e36, das erste Erweiterungssubdatenpaket 142_1 die Erweiterungssymbole e2, 22, e27. e32, und e37, das zweite Erweiterungssubdatenpaki lie Erweiterungssymbole e3, e23, e28, e33 und e38, und das dritte Erweiterungssubdatenpaket 142_3 die Erweiterungssymbole e4. e9, e14, e19, e24, e29. e34 und e39 enthalten. Hierzu kann zunächst das Erweiterungssymboi eO auf das erste Kernsubaatenpaket 140_1 , das Erweiterungssymbol e1 auf das dritte Kernsubdatenpaket 140_3, das Erweiterungssymboi e2 auf das erste Erweiterungssubdatenpaket 142_1 , das Erweiterungssymbol e3 auf das zweite Erweiterungssubdatenpaki und das das
Erweiterungssymbol e3 auf das dritte Erweiterungssubdatenpaket 142_3 aufgeteilt werden.
Mit anderen Worten, Fig. 5 zeigt ein platzieren der Erweiterungssymboie eO und ei mit
Abstand V=2 in den Kernsubpakten startend bei Kernsubpaket 0, Symbole e2, e3 und e4 werden in die Erweiterungssubpakete verschachtelt.
Fig. 6 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 - bis 142_3, nach einem zweiten Auffüilungszwischenergebnis. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt. Wie in Fig. 8 zu erkennen ist, kann nun das Erweiterungssymbol e5 auf das zweite Kernsubdatenpaket 140_2, das Erweiterungssymbol e6 auf das vierte Kernsubdatenpaket 140_4, das Erweiterungssymbol e7 auf das erste Erweiterungssubdatenpaket 142_1 , das Erweiterungssymbol e8 auf das zweite Erweiterungssubdatenpaket 142_2, und das das Erweiterungssymbol e9 auf das dritte Erweiterungssubdatenpaket 142_3 aufgeteilt werden.
Mit anderen Worten, Fig. 6 zeigt ein Platzieren der Erweiterungssymbole e5 und e6 mit Abstand V=2 in den Kernsubpakten startend bei Kernsubpaket 1 , Symbole e7. e8 und e9 werden in die Erweiterungssubpakete verschachtelt, Fig. 7 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 1 nach einem dritten
Auffüilungszwischenergebnis. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt. Wie in Fig. 7 zu erkennen ist. kann nun das Erweiterungssymboi mf das erste Kernsubdatenpaket 140_1 , das Erweiterungssymbol e1 1 auf das dritte Kernsubdatenpaket as Erweiterungssymbol < s .J das erste Erweiterungssubdatenpaket 142_1 . das Erweiterungssymbol auf das zweite Erweiterungssubdatenpaket 142_2, und das das Erweiterungssymbol e14 auf das dritte Erweiterungssubdatenpafc ufgeteilt werden.
Mit anderen Worten, Fig. 7 zeigt ein Platzieren der Erweiterungssymbole e10 und e1 1 mit Abstand V=2 in den Kernsubpakten startend bei Kernsubpaket 0, Symbole e12, e13 und e14 werden in die Erweiterungssubpakete verschachtelt.
Fig. 8 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3, nach einem vierten Auffüiiungszwischenergebnis. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 8 zu erkennen ist, kann nun das Erweiterungssymbol e15 auf das zweite Kernsubdatenpaket 140_2, das Erweiterungssymbol e18 auf das vierte Kernsubdatenpaket 140_4, das Erweiterungssymbol e17 auf das erste Erweiterungssubdatenpaket 142_1 , das Erweiterungssymboi e18 auf das zweite ' Erweiterungssubdatenpaket 142_2, und das das Erweiterungssymbol e19 auf das dritte Erweiterungssubdatenpaket 142_3 aufgeteilt werden. Mit anderen Worten. Fig. 8 zeigt ein Platzieren der Erweiterungssymboie ei 5 und e16 mit
Abstand V=2 in den Kernsubpakten startend bei Kernsubpaket 1 , Symbole e17, e18 und e 19 werden in die Erweiterungssubpakete verschachtelt.
Die oben genannten Schritte können dann fortgeführt werden bis alle Symbole verteilt sind.
Bei Ausführungsbeispielen können die Erweiterungssymbole in Kernsubpakete verschachtelt werden, sodass die Gesamtzahl der Subpakete gleichmäßig aufgefüllt wird.
Ausführungsbeispiele ermöglichen bzw. unterstützen eine variable Anzahl an Subpaketen.
Drittes detailliertes Ausführungsbeispiel: Gem^ von Kerninformation und Erweiterungsinformation Bei manchen Kanalcodes (z, B. Turbo-Codes) lässt sich die Performance erhöhen, wenn die Eingabelänge der Daten (Block-Größe) steigt. Diese Tatsache wird ausführlich in [Sam Dolinar, Dariush Divsalar, and Fabrizio Pollara, "Turbo Code Performance as a Function of Code Block Size", 1998 IEEE International Symposium on Information Theory] beschrieben,
Des Weiteren wird in [G. Kilian, M. Breiling, H. H. Petkov, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting," IEEE Transactions on Communications, vol. 63, no, 3, pp. 949-961 , Mar. 2015,] gezeigt, dass die Dekodierwahrscheinlichkeit im Interferenzkanal mit zunehmender Anzahl an Teilpaketen steigt. Werden zusätzlich zum Kernwort nur wenig Symbole imErweiterungswort übertragen, müssen entsprechend wenige Subpakete an die Kernsubpakete angefügt werden, Durch die beiden oben beschriebenen Effekte sinkt dann die Dekodierwahrscheinlichkeit bei einer kurzen Erweiterungsinformation bzw. Kerninformation stark ab, wenn die Kanalcodierung für beide getrennt durchgeführt wird.
Um diesen beiden Effekten entgegenzuwirken, kann Kanalcode über die komplette Information, also Kerninformation und Erweiterungsinformation, berechnet werden.
Bei Ausführungsbeispielen kann eine Übertragungssicherheit von kurzen Kern- oder Erweiterungsinformationen durch gemeinsame Kanalcodierung erhöht werden. Viertes detailliertes Ausführungsbeispiel: Sicherung der Decodierbarkeit der Kerninformation durch einfügen von Erweiterungssymbolen
Für Graphen basierte Decoder ohne definierte Anfangs- bzw. Endzustände. z.B. Viterb! Faltungsdecoder (mit Taiibiting), sind die ersten empfangenen Symbole nur mit geringer Sicherheit decodierbar, da noch keine ausreichende Datenmenge zum Bestimmen des besten Pfads vorhanden ist. Die Kerninformation ist jedoch essentiell für den Empfang und sollte mit einer höh herheit decodiert werden können. Um dieses Problem zu lösen, können der Kerninformation entsprechend so viele Daten der Erweiterungsinformation vorangestellt werden (in der Regel (typischerweise) die Länge der Einflusslänge des Codes), dass eine sichere Decodierung der Kerninformation möglich ist. Dies ist beispielsweise dadurch zu erreichen, dass nach der Kanalcodierung das Gesamtwort mit vorangestelltem Kernwortteil zyklisch um die Anzahl der Symbole verschoben wird, welche aus dem Erweiterungsteil stammen, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Im Detail zeigt Fig. 9 eine schematische Ansicht einer zyklischen Verschiebung des Gesamtworts nach der Kanalcodierung, so das mbole des Erweiterungsworts 132 vor dem Kernwort 130 angeordnet sind.
Wie in Fig. 9 zu erkennen ist, umfasst das Kernwort 30 nach der Kanalcodierung K+1 Symbole eO bis eK, wobei das Erweiterungswort 132 nach der Kanalcodierung E+1 Symbole eO bis eE umfasst. Von den E+1 Symbole eO bis eE des Erweiterungsworts 132 können Z Symbole entnommen werden und den K+1 Symbolen eO bis eK des Kernworts 130 vorangestellt werden. Beispielsweise können die letzten Z Symbole e-Z bis eE des Erweiterungsworts 132 entnommen werden und den K+1 Symbolen eO bis eK des Kernworts 130 vorangestellt werden.
Mit anderen Worten, Fig. 9 zeigt ein Beispiel zum Einfügen von Z Erweiterungssymbolen (hellblau) in den Bereich der Kernsymboie durch zyklisches verschieben nach der Kanaicodierung.
Eine andere Möglichkeit wäre jede andere Kombination von Symbolen an den Anfang zu schieben oder direkt Erweiterungsinformation in den Kern übernehmen bevor Kanalcodiert wird. Bei Ausführungsbeispielen kann eine gemeinsame Kanalcodierung von Kern und Erweiterung (vgl. drittes detailliertes Ausführungsbeispiel) erfolgen.
Bei Ausführungsbeispielen können Erweiterungssymbole dafür genutzt werden, den Decoder für die Kernsymboie einzuschwingen um die Decodierbarkeit des Kernwortes zu erhöhen.
Fünftes Detailliertes Ausführungsbeispiel: Interleaving de rnsequenz um
Synchronisationssymbole
Da die Kerninformation 122 von hoher Wichtigkeit ist, sollten die Symbole 136 (des Kernworts 130 = kanalcodierte Kerninformation 122) so zuverlässig wie möglich geschätzt und decodiert werden können. In einem Übertragungspaket befinden sich meist bekannte Symbole welche vom Empfänger zu Synchronisation genutzt werden, sog. Präambelsymbole oder eine Synchronisaiionssequenz. Symbole, die direkt vor oder nach den Synchronisationssymbolen übertragen werden, können vom Decoder mit der höchsten Zuverlässigkeit decodiert werden, d oder Frequenzversätze zwischen Sender und Empfänger einen größeren Einfluss haben, je größer der zeitliche Abstand zwischen einem zu decodierenden Symbol und den bekannten Symbolen wird.
Um diesen Effekt für die Zuverlässigkeit des korrekten Empfangs der Kerninformation zu nutzen, ist es mögiich, die Kernsymbole um die Synchronisationssequenzen herum anzuordnen.
Wird eine einzige Präambel für das ganze Telegramm verwendet, so können sich alle Kernsymbole am Anfang des Telegramms befinden, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.
Im Detail zeigt Fig. 10 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymboie eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3, wobei in den Subdatenpaketen den jeweiligen Kernsymbolen kO bis k15 bzw. Erweiterungssymbolen eO bis e39 Synchronisationssymbole 150 vorangestellt sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 0_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Die in Fig. 10 gezeigte Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3 entspricht im Wesentlichen der in Fig. 5 bis 8 erläuterten Aufteilung, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen (Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 und Erweiterungsdatenpaketen 142_1 bis 142_3) den jeweiligen Kernsymbolen kO bis k15 bzw. Erweiterungssymbolen eO bis e39 Synchronisationssymbole 150 vorangestellt sind.
Mit anderen Worten, Fig. 10 zeigt Kernsymbole kO bis k15 in den Kernsubpaketen 140_1 bis 140_3 am Anfang der Subpakete, da die Nähe zu Synchronisationssymbolen 150 die Schätzgenauigkeit für die Kernsymbole kO bis k15 erhöht, Für eine geteilte Übertragung der Subpakete, wie z. B. im Telegram-Splitting verfahren, ist eine Synchronisationssequenz in jedem Subpaket vorteilhaft. Hier werden die Kernsymbole in den Kernsubpaketen dann entsprechend in die Nähe der Prä-, fvlid- oder Postamble geschoben. Die Anordnung der Kernsymbole untereinander kann innerhalb des Subdatenpakets beliebig erfolgen. Von Subpaket zu Subpaket sollten die Kernsymbole wieder so angeordnet sein, dass der Abstand maximiert wird, Die Aufteilung in Symbole der Kernsubpakete bzw. Erweiterungssubpakete kann dann analog zu dem Vorgehen beschrieben in Ausführungsbeispiel zwei erfolgen.
Fig. 1 1 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 42_3, wobei in der Mitte der jeweiligen Subdatenpakete zwischen den jeweiligen Kernsymbolen kO bis kl 5 bzw. Erweiterungssymbolen eO bis e39 Synchronisationssymbole 150 vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymboie) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Die in Fig. 1 1 gezeigte Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e39 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3 entspricht im Wesentlichen der in Fig. 5 bis 8 erläuterten Aufteilung, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen (Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 und
Erweiterungsdatenpaketen 142_1 bis 142_3) in der Mitte der jeweiligen Subdatenpakete Synchronisationssymbole 150 zwischen den jeweiligen Kernsymbolen kO bis k15 bzw. Erweiterungssymbolen eO bis e39 vorhanden sind. Mit anderen Worten. Fig. 1 1 zeigt Kernsymbole kO bis den Kernsubpaketen 140_1 bis
140_4 um die Midamble (Präambel, die in der Mitte eines Subdatenpaketes angeordnet ist) angeordr Nähe zu Synchronisationssymbolen 150 die Schätzgenauigkeit für die
Kernsymbole kO bis k15 erhöht. Enthält ein Telegramm oder ein Subpaket mehrere getrennte Synchronisationssequenzen, so sollten die Kernsymbole wiederrum um diese angeordnet werden.
Fig. 12 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e19 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140....4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_5, wobei zwischen den Kernsubdatenpakete Synchronisationssubdatenpakete 152_1 und 152_2 mit Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sind. Dabei beschreibt die Abszis e zeitliche Anordnung der jeweiligen Subdatenpakete, während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symboie in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Die in Fig. 12 gezeigte Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 und Erweiterungssymbole eO bis e19 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpak« I U ' ι bis 142_35 entspricht im Wesentlichen der in Fig. 4 erläuterten Aufteilung.
Wie in Fig. 12 zu erkennen ist, kann ein erstes Synchronisationssubdatenpaket 152_1 zwischen dem ersten und zweiten Kernsubdatenpaket 140_1 und 0_2 angeordnet sein, während ein zweites Synchronisationssubdatenpaket 152_2 zwischen dem dritten und vierten Kernsubdatenpaket 140_3 und 140_4 angeordnet sein kann.
Mit anderen Worten, Fig. 12 zeigt Kernsymbole kO bis k15 in Kernsubpaketen 140_1 bis 40_4 um zwei Synchronisationssubpakete 152_1 und 152_2 angeordnet, gefolgt von Erweiterungssubpaketen 142_1 bis 142_5.
Fig. 13 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole 138 und Erweiterungssymbole 138 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 1 0_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis' 142_3, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen zwei voneinander beabstandete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole {Kernsymbole + Erweiterungssymbole + Synchronisationssymbole 150) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 13 zu erkennen ist, können in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 die Kernsymbole 136 unmittelbar benachbart zu den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sein, während die Erweiterungssymbole 138 benachbart zu den Kernsymbolen 136 angeordnet sein können.
Mit anderen Worten, Fig. 13 zeigt Kernsymbole 136 gleichmäßig um zwei Synchronisationssequenzen 150 angeordnet Bei Ausführungsbeispielen können Symbole 136 der Kernwörter 130 so nahe wie möglich an Synchronisationssymbole 150 gesetzt werden. 2%
Sechstes detailliertes . Ausführunqsbeisptel:. Inferieaving um verschieden zuverlässige g. rgnr|te ..Synchronisationssequenzen
Werden verschieden lange Synchronisationssequenzen verwendet, so ist die Zuverlässigkeit der Symbole unterschiedlich, je nach Güte der Synchronisationssequenz. Hierdurch können mehr Kemsymbole um die Synchronisationssequenz angeordnet mit höherer Güte gesetzt werden als um die Sequenz mit niedrigerer Güte, um die gleiche Fehlerwahrscheinlichkeit zu erhalten.
Fig. 14 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole 136 und Erweiterungssymbole 138 in Kernsubdatenpakete 1 0_1 bis 140_5 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 1 2_3, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen zwei voneinander beabstandete unterschiedlich lange (Teil- )Synchronisationssymbolsequenzen vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_5 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole + Synchronisationssymbole 150) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 14 zu erkennen ist, können in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_5 die Kernsymbole 136 unmittelbar benachbart zu den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sein, während die Erweiterungssymbole 138 benachbart zu den Kernsymbolen 136 angeordnet sein können. Ferner können in den Kernsubdatenpaketen 1 0_1 bis 140_5 mehr Kernsymbole 136 unmittelbar benachbart zur längeren (Teil- )Synchronisationssymbolsequenz angeordnet sein, als zur kürzeren Teil- )Synchronisationssymbolsequenz.
Mit anderen Worten, Fig. 14 zeigt Kernsymbole 136 um zwei Synchronisationssequenzen 150 angeordnet, die Anzahl der Kernsymbole 136 die eine Synchronisationssequenz 150 umschließen kann Anhand der Güte der Synchronisationssequenz 150 (hier durch die Länge exemplarisch dargestellt) festgemacht werden.
Bei Ausführungsbeispielen können Symbole 136 der Kernwörter 130 so nahe wie möglich an Synchronisationssymbole 150 gesetzt werden (vgl. fünftes detailliertes Ausführungsbeispiel). Bei Ausführungsbeispielen können Symbole 138 der Kernsequenz 130 nicht gleichmäßig um alle Synchronisationssymbolblöcke 150 verteilt werden, sondern entsprechend der zu erwartenden Sicherheit im Subpaket. Siebtes detailliertes Ausführungsbeispiel: Interleaving un ι ; »ynphronisation rnit gemeinsamer Kanalcodierung von Kerninformation und Erweiterungsinformatton
Werden Kerninformation und Erweiterungsinformation zusammen codiert (vgl. drittes detailliertes Ausführungsbeispiel) , so ist es Vorteilhaft die Symbole 138 der Erweiterungssequenz 132, die zum einschwingen des Decoders verwendet werden : möglichst nahe an die zuverlässigsten Positionen im Paket, also in die direkte Nähe der
Präambeln zu schieben.
Bei Ausführungsbeispielen können Erweiterungssymbole 138 zum Einschwingen des Decoders (vgl. drittes detailliertes Ausführungsbeispiel) werden an die zuverlässigsten
Positionen im Paket gestellt (vgl. fünftes detailliertes Ausführungsbeispiel).
Achtes detailliiertes Ausführungsbeispiel; Reencodierung der Kernsymboie und Nutzung als Synchrontsationssymbole
Da die Kerninformation schon vor dem fertigen Empfang des ganzen Pakets verfügbar ist, kann die Information am Empfänger wieder kanalcodiert und gemappt werden. Durch dieses Vorgehen ist es dann möglich die Kernsymbole ebenfalls als Synchronisationssymbole anzusehen, da deren Werte jetzt bekannt sind. Mit diesem Wissen lässt sich die schätz- und decodierbarkeit der Erweitungssymbole in den Kernsubpaketen weiter verbessern.
Neuntes, detailliertes Ausführungsbeispiel: Iterative Decodierung des Erweiterungswortes
Basierend auf dem achten detaillierten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Erweiterungswort nach dem Gesamtempfang in kleinen Teilen zu decodieren und zu reencodieren um durch diese iterative Decodierung die Sicherheit bei der Schätzung der
Erweiterungssymbole in den Subpaketen zu erhöhen.
Dieses Prinzip ist Beispielhaft in Fig. 15 bis 17 dargestellt.
Im Detail zeigt Fig. 15 in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole 136 und Erweiterungssymbole 138 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete «Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis i < ' ! - weiterungssubdatenpake bis 142_3), wahrend die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 15 zu erkennen ist, sind in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 die Kernsymboie 138 und in den Erweiterungssubdatenpaketen 142_1 bis 142_3 ein Teil 138* der Erweiterungssymbole 138 bedingt' durch den geringen zeitlichen Abstand zu den Synchronisationssymbolen 150 gut zu decodieren.
Mit anderen Worten, Fig. 15 zeigt Kernsymboie 136 in Subpaket 0 bis 3 (140_1 bis 140_3) und Erweiterungssymbole 138* in Subpaket 4 bis 8 (142_1 bis 42_3) sind auf Grund der Nähe zu den Synchronisationssymbolen 150 gut zu decodieren.
Fig. 16 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole 138 und Erweiterungssymbole 138 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 1 0_4 und Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 42_3). während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 18 zu erkennen ist, können in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 die Kernsymboie 136 nach der Decodierung reencodiert werden, um reencodierte Kernsymboie 136' zu erhalten, die zu zusammen mit den Synchronisationssymbolen 150 als bekannte Symbole angesehen werden können, die zur Decodierung der Erweiterungssymbole 138 genutzt werden können, so dass nun auch die Erweiterungssymbole auf Grund der Nähe zu den bekannten Symbolen (Synchronisationssymbolen 150 + reencodierte Kernsymbole 138') gut zu decodieren sind.
Mit anderen Worten, Fig. 15 zeigt dass nach reencodierung der Kernsymbole 136', diese als bekannt vorausgesetzt werden können und die Decodierbarkeit der benachbarten
Erweiterungssymbole 138 in Subpaket 0 bis ; h , s ' . erhöhen. Fig. 17 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole 138 und Erweiterungssymbole 138 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 und Erweiterungssubdatenpake'* <\ _ , bis 142_3, wobei in den jeweiligen Subdatenpaketen in der Mitte angeordnete Teil-)Synchronisationssymboisequenzen 150 vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt. Wie in Fig. 17 zu erkennen ist, können in den Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 der Teil 138* der Erweiterungssymbole 138 nach der Decodierung reencodiert werden, um reencodierte Teil 138' der Erweiterungssymbole zu erhalten, die zu zusammen mit den
Synchronisationssymbolen 150 als bekannte Symbole angesehen werden können, die zur Decodierung der restlichen Erweiterungssymbole 138 genutzt werden können, so dass nun auch die restlichen Erweiterungssymbole auf Grund der Nähe zu den bekannten Symbolen (Synchronisationssymbolen 150 + reencodierter Teil 138' der Erweiterungssymbole) gut zu decodieren sind.
Mit anderen Worten, Fig. 17 zeigt dass die zuverlässigen Erweiterungssymbole 138* sind nach dem ersten iterativen decodierschritt auch reencodierbar und können als bekannt vorausgesetzt werden 138' und erweitern nun den zuverlässigen Bereich in den Subpaketen 4 bis 6 (142_1 bis 142_3).
Für den interleaver bedeutet das, dass Symbole die bei der iterativen Decodierung früher gebraucht werden, näher an die Synchronisationssequenzen gestellt werden.
Bei Ausführungsbeispielen können Symbole des Erweiterungswortes näher an die
Kernsymbole bzw. Synchronisationssymbole gesteilt werden, je früher diese bei der iterativen Decodierung benötigt werden.
Zehntes detailliertes Ausführungsbeispiel: Intra-Ho Bias vermeiden
Um bei der Anordnung der Kernsymboie 136 um die Synchronisationssymbole 150 einen eventuelles Ungleichgewicht zu vermeiden (z.B. durch Unsicherheiten in der Synchronisationssequenz, welche am Anfang jedoch nicht am Ende der Synchronisationssequenz auftreten) werden die Symbole in jedem zweiten Subpaket andersherum angeordnet. Ist in Subpaket 0 (140_1 ) das Kernsymbol 0 (kO) über der Synchronisationssequenz (150) eingefügt worden, so ist das Kemsymbol 1 (k1 ) in Subpaket 1 (140_2) unter der Synchronisationssequenz (150) anzuordnen.
Fig. 18 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4. wobei in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_2 in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 vorhanden sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt.
Wie in Fig. 18 zu erkennen ist, können die Kernsymbole kO bis k15 gleichmäßig verschachtelt auf die Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 aufgeteilt werden, so dass der Verlust eines der Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_3 nicht zum Totalver!ust der Decodiermöglichkeit führt. Beispielswelse kann das erste Kernsubdatenpaket 140_1 die Kernsymbole kO, k4, k8 und kl 2, das zweite Kernsubdatenpaket 140_2 die Kernsymbole k1 , k5, k9, k13, das dritte Kernsubdatenpaket 140_3 die Kernsymbole k2, k8, k10 und k14, und das dritte Kerndatenpaket 140_4 die Kernsymbole k3, k7, k1 1 und k15 enthalten, wobei die Kernsymboie kO bis k3 in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 unmittelbar vor den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sind, und die Kernsymbole k4 bis k7 in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 unmittelbar nach den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sind.
Mit anderen Worten, Fig. 18 zeigt eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 ohne Bias Vermeidung. Aufeinanderfolgende Symbole liegen auf der gleichen Seite (der Synchronisationssymbole 150).
Fig. 19 zeigt in einem Diagramm eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4, wobei in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_2 in der Mitte angeordnete (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 vorhanden sind, wobei die Kernsymbole kO bis k15 in aufeinander folgenden Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 abwechselnd vor und nach den (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 aufgeteilt sind. Dabei beschreibt die Abszisse eine zeitliche Anordnung der Subdatenpakete (Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 + Erweiterungssubdatenpakete 142_1 bis 142_3), während die Ordinate eine zeitliche Anordnung der Symbole (Kernsymbole + Erweiterungssymbole) in den jeweiligen Subdatenpaketen beschreibt. Wie in Fig. 19 zu erkennen ist, können die Kernsymbole kO bis kl 5 verschachtelt auf die
Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 so aufgeteilt werden, dass die Kernsymbole kO bis k15 in aufeinander folgenden Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 abwechselnd vor und nach den (Teil-)Synchronisationssymbolsequenzen 150 angeordnet sind.
Beispielsweise kann das erste Kernsubdatenpaket 1 0_1 die Kernsymbole kO, k4. k8 und k12, das zweite Kernsubdatenpaket 140_2 die Kernsymbole kl , k5, k9. kl 3, das dritte
Kernsubdatenpaket 140_3 die Kernsymbole k2, k6 k10 und k14, und das vierte Kerndatenpaket 140_4 die Kernsymbole k3, k7, k1 1 und k15 enthalten, wobei die Kernsymbole kO, k5, k2, und k7 in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 unmittelbar vor den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sind, und die Kernsymbole k4, k1 , k6 und k3 in den jeweiligen Kernsubdatenpaketen 140_1 bis 140_4 unmittelbar nach den Synchronisationssymbolen 150 angeordnet sind. Mit anderen Worten, Fig. 19 zeigt eine Aufteilung der Kernsymbole kO bis k15 in Kernsubdatenpakete 140_1 bis 140_4 mit Bias Vermeidung. Aufeinanderfolgende Symbole werden abwechselnd um die Mitte (der Synchronisationssymbole 150) platziert.
Weitere Ausführungsbeispiele
Fig. 20 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zum Senden von Kerndaten und
Erweiterungsdaten. Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 202 des Codierens von Kerndaten, um codierte Kerndaten zu ' erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 204 des Verschachtelns und Aufteilens der codierten Kerndaten auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 208 des Codierens von Erweiterungsdaten, um codierte Erweiterungsdaten zu erhalten. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 208 des Verschachtelns und Aufteilen der codierten Erweiterungsdaten auf eine Mehrzahl von Erweiterungsdatenpakete. Ferner umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 210 des Sendens der Kernsubdatenpakete und Erweiterungsdatenpakete.
Fig. 21 zeigt ein Fiussdiagramm eines Verfahrens 220 zum Empfangen von Kerndaten und Erweiterungsdaten. Das Verfahren 220 umfasst einen Schritt 222 des Empfangens von Kernsubdatenpaketen und Erweiterungssubdatenpaketen. wobei die Kernsubdatenpakete Kerndaten enthalten, die über die Kernsubdatenpakete verschachtelt verteilt sind, und wobei die Erweiterungssübdaienpakete Erweiterungsdaten enthalten, die über die Erweiterungssübdaienpakete verschachtelt verteilt sind. Ferner umfasst das Verfahren 220 einen Schritt 224 c erens zumindest eine ' s der codierten Kerndaten, um eine
Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete zu erhalten, wobei die Erweiterungsdatenpakete unter Verwendung der Information empfangen werden. Obwohl Ausführungsbeispiele beschrieben wurden in denen die Erweiterungssubpakete zeitlich nach den Kernsubpaketen angeordnet sind, sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf solche Äusführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr können die Erweiterungssubpakete auch zeitlich vor oder zeitgleich zu den Kernsubpaketen angeordnet sein, z.B. wenn ein Empfangspuffer genutzt wird.
Ausführungsbeispiele verschachtein die Daten in Subpaketbiöcke. Ausführungsbeispiele befassen sich mit einer Methode, Information so über Subpakete zu verteilen, dass der Verlust eines oder mehrerer Subpaketes die Decodierbarkeit des Gesamtpaketes so wenig wie möglich beeinfiusst.
Äusführungsbeispiele nutzen eine Kerninformation mit Längenangabe. Zudem kann durch das geschickte Verteilen ein Teil der Information schon vor Empfang des Gesamtpakets (Kernsubdatenpakete + Erweiterungssubdatenpakete) decodiert und verarbeitet werden. Dies erlaubt es auch, z.B. eine variable Anzahl an Subpaketen zu verschicken, wenn dem Empfänger über diese Information die Anzahl der Subpakete bzw. die Länge des zu empfangenden Pakets mitgeteilt wird.
Bei Ausführungsbeispielen ist die Kern-/ bzw. Erweiterungsinformation auch mit kurzer Länge gut schützbar. Bisherige Systeme, die einen Gore-Block und eine optionale Erweiterungssequenz haben, haben Probleme, die Erweiterungssequenz oder die Kernsequenz mit einem guten Fehlerschutz zu schützen, falls diese nur sehr kurz sind. Es ist bekannt [S. Doiinar, D. Divsalar, and F. Pollara, "Code Performance as a function of block size. ' TMO progress report, vol. 42, p. 133, 1998.], dass sich kleine Datenmengen nur schlecht schützen lassen. Ein gemeinsames Kanalcodieren beider Teile erhöht die Gesamtlänge der Daten und somit den Fehlerschutz.
Ausführungsbeispiele erhöhen eine Entscheidungssicherheit der Kerninformationssymbole. Bisherige Systeme machen sich nicht zu nutzen, dass die Entscheidungssicherheit der Symbole in der Nähe von bekannten Symbolen verbessert wird. Diese Erfindungsmeldung beschreibt eine Methode die Verschachteiung der Symbole derart vorzunehmen, dass die Kernsymbole eine höhere Entscheidungssicherheit beim Empfang erhalten indem deren Position innerhalb der Subpakete so gewählt wird, dass diese sich zuverlässiger decodieren lassen.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Methode zum intelligenten Verschachtein der Symbole in einer Übertragung, Die Verschachtelung basiert auf Subpaketen über weiche die Symbole verteilt werden, was den Verlust einzelner Subpakete bei der Übertragung erlaubt, Des Weiteren können in einem Subpaket die Symbole so angeordnet werden, dass eine Kerninformation vor dem abgeschlossenen Empfang aller Subpakete extrahiert werden kann, Ausführungsbeispiele beschreiben weiter wie durch die Anordnung der Symbole die Zuverlässigkeit der Übertragung der Kerninformation erhöht werden kann.
Ausführungsbeispiele schaffen ein System zur Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Teilnehmern eines Funknetzwerkes, bei der die zu übertragenen Daten in eine Kerninformation und eine Erweiterungsinformation aufgeteilt werden.
Ausführungsbeispieie können auf traditionelle Übertragungsverfahren und auf Telegram- Splitting basierte Übertragungsverfahren, also der Aufteilung der Übertragung in mehrere zeitlich versetzt gesendete Subdatenpakete, angewendet werden. Ausführungsbeispiele ermöglichen eine Decodierung (z.B. durch einen Empfänger) eines Teils der zu übertragenden Information (z.B. der Kerninformation) schon vor dem Empfang des Gesamtdatenpakets (also der Erweiterungsinformation).
Ausführungsbeispiele ermöglichen ein verbessertes (oder sogar optimales) Verschachtein der Daten.
Bei Ausführungsbeispielen ist die Kerninformation vor abgeschlossenem Empfang verfügbar Bei Ausführungsbeispielen ist die Kerninformation auch mit kurzer Länge gut schützbar.
Ausführungsbeispiele ermöglichen eine Erhöhung der Entscheidungssicherheit der Kerninformationssymbole.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprecnenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden. Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als
Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der
Programmcc lingehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computeriesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nicht-vergänglich bzw. nichtvorübergehend.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahingehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden. Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahingehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen. Bei manchen Ausführungsbeispieien kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feidprogrammierbares Gatterarray. ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) oder eine Grafikkai 'U) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.
'
Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden. Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispieie stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispieie hierin präsentiert wurden, Deschränkt sei.

Claims

Patentansprüche , Datensender (100), der ausgebildet ist, um Kerndaten (122) zu codieren und verschachteln und auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete aufzuteilen, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um Erweiterungsdaien (124) zu codieren und verschachtelt auf eine Mehrzahl von Er eiterungssubdatenpakete aufzuteilen, wobei zumindest ein Teil der in den Kernsubdatenpaketen enthaltenen codierten Kerndaten (130) für einen Empfang der codierten Erweiterungsdaten (132) oder Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) erforderlich ist, , Datensender (100) nach Anspruch 1 , wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die codierten Kerndaten (130) auf die Kernsubdatenpakete (1 0_1 : 1 0_n) derart aufzuteilen, dass auch bei Übertragungsverlust eines oder mehrerer der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) eine empfängerseitige Decodierung der codierten Kerndaten (130) basierend auf den anderen Kernsubdatenpaketen (140_1 : 140_n) möglich ist, , Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die codierten Kerndaten (130) auf die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) derart aufzuteilen, dass ein Abstand der codierten Kerndaten (130) in Bezug auf eine Einflusslänge eines für die Codierung der Kerndaten (122) verwendeten Codes erhöht ist. , Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um, falls eine Länge der codierten Kerndaten (130) zur Auffüllung der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) nicht ausreicht, die codierten Erweiterungsdaten verschachtelt auf die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) aufzuteilen, um die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) aufzufüllen. , Datensender (100) nach Anspruch 4, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um bei der Auffüllung der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) die codierten Erweiterungsdaten (132) derart auf die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) und Erweiterungssubdatenpakete (142_1 :142_m) aufzuteilen, dass ein Abstand der codierten Erweiterungsdaten (132) in Bezug auf eine Einflussiänge eines für die Codierung der Erweiterungsdaten (124) verwendeten Codes erhöht ist. Datensender (100) nach einem . der Ansprüche 4 bis 5, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um bei der Auffüllt' ι ι < r Kernsubdatenpaket- · 1 ( > Ί 4θ_ π die» codierten Erweiterungsdaten (132) derart auf die Kernsubdatenpakete (140_1 : 1 0_n) und Erweiterungssubdatenpakete . aufzuteilen, dass die
Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) und Erweiterungssubdatenpakete ichmäßig aufgefüllt werden.
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um bei der Auffüllung der Kernsubdatenpakete (140_1 : 40_n) die codierten Erweiterungsdaten (124) derart auf die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) und Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) aufzuteilen, dass die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) und Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) ungleichmäßig aufgefüllt werden.
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Datensender ( 00) ausgebildet ist, um die codierten Kerndaten (130) auf eine feste oder vorgegebene Anzahl von Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) aufzuteilen.
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Datensender ( 00) ausgebildet ist, um eine Anzahl von Erweiterungssubdatenpaketen (142_1 : 142_m) in Abhängigkeit von einer Länge der Erweiterungsdaten anzupassen.
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die Kerndaten (122) und die Erweiterungsdaten (124) gemeinsam zu codieren.
1 1 Datensender (100) nach Anspruch 10, wobei die Kerndaten (122) und die Erweiterungsdaten (124) gemeinsam so codiert werden, dass eine Decodierung der codierten Kerndaten (130) zumindest einen Teil der Kerndaten liefert.
12. Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die Kerndaten (122) und die Erweiterungsdaten (124) unabhängig voneinander zu codieren.
13 Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die uncodierten Kerndaten ( 122) mit Erweiterungsdaten (124) zu füllen, so dass die Erweiterungsdaten zeitlich vor den Kerndaten angeordnet sind und die Sicherheit bei der Decodierung der Kerndaten erhöht ist,
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Datensender ausgebildet ist, um die codierten Erweiterungsdaten (132) femer auf zumindest einen Anteil der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140__n) aufzuteilen, so dass in den jeweiligen Kemsubdatenpaketen (140_1 : 1 0_n) ein Teil der codierten Erweiterungsdaten zeitlich vor den codierten Kerndaten (130) angeordnet sind, so dass eine Sicherheit bei der Decodierung der codierten Kerndaten (130) erhöht ist,
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um zumindest einen Anteil der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) mit Synchronisationsdaten (150) zu versehen,
Datensender (100) nach Anspruch 15, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um die in den jeweiligen Kemsubdatenpaketen (140_1 : 140_n) die codierten Kerndaten (130) zeitlich benachbart zu den Synchronisationsdaten (150) anzuordnen.
Datensender ( 00) nach Anspruch 5, wobei der Datensender ( 00) ausgebildet ist, um in zeitlich aufeinanderfolgenden Kemsubdatenpaketen (140_1 : 140_ n) die Kerndaten (130) abwechselnd vor und nach den Synchronisationsdaten (150) anzuordnen.
Datensende ι ' >Π) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, um in den jeweiligen Kemsubdatenpaketen (140_1 : 140_n) die Synchronisationsdaten (150) zeitlich so anzuordnen, dass diese unmittelbar benachbart zu den codierten Erweiterungsdaten (132) und unmittelbar benachbart zu den codierten Kerndaten (130) angeordnet sind.
Datensender (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Datensender (100) ferner ausgebildet ist, um reine Synchronisationssubdatenpakete (152_1 , 152_2) auszusenden.
Datensender (100) nach Anspruch 19, wobei der Datensender (100) ausgebildet ist, die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) und die Synchronisationssubdatenpakete (152_1 , 152_2) so auszusenden, dass die Kernsubdatenpakete (1 0_1 : 1 Q_n) und die Synchronisationssubdatenpakete lieh benachbart zueinander angeordnet sind.
Datenempfänger (110), der ausgebildet ist, um Kernsubdatenpakete (140_1 :140_n) und Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) zu empfangen, wobei die Kernsubdatenpake Jierte Kerndaten (130) enthalten, die über die
Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) verschachtelt verteilt sind, und wobei die Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) codierte Erweiterungsdaten (132) enthalten, die über die Erweiterungssubdatenpakete (142_1 :142_m) verschachtelt verteilt sind: wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der codierten Kerndaten (130) zu decodieren, um eine Information bezüglich der codierten Erweiterungsdaten (132) oder Erweiterungssubdatenpakete ( 42_1 : 42_m) zu erhalten; wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um die Erweiterungsdatenpakete (142_1 : 142_m) unter Verwendung der Information zu empfangen.
Datenempfänger (1 10) nach Anspruch 21 , wobei dem Datenempfänger (1 10) eine Anzahl der Kernsubdatenpakete ( 40_1 : 1 0_n) bekannt ist.
Datenempfänger (1 10) nach einem der Ansprüche 21 bis 22, wobei die Information bezüglich der Erweiterungssubdatenpakete eine Anzahl der Erweiterungssubdatenpakete (142_1 : 142_m) umfasst.
Datenempfänger (1 10) nach einem der Ansprüche 21 bis 23. wobei die codierten Kerndaten (130) auf die Kernsubdatenpakete (140_1 :140_n) derart aufgeteilt sind, dass auch bei Übertragungsverlust eines oder mehrerer der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) eine empfängerseitige Decodierung der codierten Kerndaten (130) basierend auf den anderen Kernsubdatenpaketen (140_1 : 140_n) möglich ist; wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um zumindest einen Anteil der Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) zu empfangen und zu decodieren, um die Kerndaten (122) zu erhalten. Datenempfänger (1 10) nach ein* ' Ansprüche 21 bis 24, wobei zumindest ein Anteil der Kernsubdatenpakete : Synchronisationsdaten (150) versehen ist; wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um die Kernsubdatenpakete (140_1 ; 140_n) basierend auf zumindest einem Anteil der Synchronisationsdaten (150) in einem Empfangsdatenstrom zu detektieren.
Datenempfänger (1 10) nach einem der Ansprüche 21 bis 25, wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um reine Synchronisationssubdatenpakete (152_1 , 152_2) zu empfangen, und um die Kernsubdatenpakete (140_1 : 140_n) basierend auf zumindest einem Anteil der Synchronisationssubdatenpakete (152_1 , 152_2) in einem Empfangsdatenstrom zu detektieren.
Datenempfänger (1 10) nach einem der Ansprüche 21 bis 26, wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der decodierten Kerndaten zu reencodieren, um reencodierte Kerndaten zu erhalten; wobei der Datenempfänger (1 0) ausgebildet ist, um zumindest einen Teil der codierten Erweiterungsdaten unter Verwendung der reencodieren Kerndaten zu decodieren.
Datenempfänger (1 10) nach einem der Ansprüche 21 bis 27, wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um einen ersten Teil der codierten Erweiterungsdaten zu decodieren und zu reencodieren, um einen ersten Teil von reencodierten Erweiterungsdaten zu erhalten; wobei der Datenempfänger (1 10) ausgebildet ist, um einen zweiten Teil der codierten Erweiterungsdaten unter Verwendung des ersten Teils von reencodierten Erweiterungsdaten zu decodieren.
System, mit folgenden Merkmalen einem Datensender ( 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20; und einem Datenempfänger zh einem der Ansprüche 21 bis 28.
30. Verfahren (200), mit folgenden Schritten
Codieren (202) von Kerndaten, um codierte Kerndaten zu erhalten;
Verschachteln (204) und Aufteilen der codierten Kerndaten auf eine Mehrzahl von Kernsubdatenpakete;
Codieren (206) von Erweiterungsdaten, um codierte Erweiterungsdaten zu erhalten:
Verschachteln (208) und Aufteilen der codierten Erweiterungsdaten auf eine Mehrzahl von Erweiterungsdatenpakete;
Senden (210) der Kernsubdatenpakete und Erweiterungsdatenpakete.
31. Verfahren (220), mit folgenden Schritten:
Empfangen (222) von Kernsubdatenpaketen und Erweiterungssubdatenpaketen, wobei die Kernsubdatenpakete Kerndaten enthalten, die über die
Kernsubdatenpakete verschachtelt verteilt sind, und wobei die
Erweiterungssubdatenpakete Erweiterungsdaten enthalten, die über die Erweiterungssubdatenpakete verschachtelt verteilt sind;
Decodieren (224) zumindest eines Teils der codierten Kerndaten, um eine
Information bezüglich der Erweiterungsdatenpakete zu erhalten; wobei die Erweiterungsdatenpakete unter Verwendung der Information empfangen werden.
32. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 30 oder 31 ,
33 Datensender (100), der ausgebildet ist, um Daten fester Länge zu codieren und verschachtelt auf zumindest eine Untermenge einer Mehrzahl von Subdatenpakete aufzuteilen, wobei der Datensender (100) ferner ausgebildet ist. um Daten variabler Länge zu codieren und verschachtelt auf zumindest eine Untermenge der Mehrzahl von Subdatenpakete aufzuteilen, so dass zumindest eins der Mehrzahl von Subdatenpaketen einen Teil der Daten fester Länge und einen Teil der Daten variabler Länge aufweist.
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