DE10124180A1 - Method and device for error correction of data blocks - Google Patents

Method and device for error correction of data blocks

Info

Publication number
DE10124180A1
DE10124180A1 DE10124180A DE10124180A DE10124180A1 DE 10124180 A1 DE10124180 A1 DE 10124180A1 DE 10124180 A DE10124180 A DE 10124180A DE 10124180 A DE10124180 A DE 10124180A DE 10124180 A1 DE10124180 A1 DE 10124180A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
error
bit
correction
message
data block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10124180A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Krueger
Michael Weber
Bin Yang
Xiaofeng Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10124180A priority Critical patent/DE10124180A1/en
Priority to CNB028056302A priority patent/CN1322695C/en
Priority to EP02708206A priority patent/EP1364481B1/en
Priority to DE50208252T priority patent/DE50208252D1/en
Priority to PCT/DE2002/000405 priority patent/WO2002069545A1/en
Publication of DE10124180A1 publication Critical patent/DE10124180A1/en
Priority to US10/650,816 priority patent/US7028243B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045Arrangements at the receiver end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for the error correction of a data signal transmitted by means of a channel 6-6'), comprising data blocks with provided error check information (1), whereby the data signal is firstly decoded by computation with softbit information. In a subsequent step the error check information is evaluated with reference to the data block. When a single bit error in a message bit occurs on evaluation of the error check information, a correction of the single bit error (13) will only be carried out when a condition, dependent on the softbit information (SB) is met.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerkorrektur eines über einen Kanal übertragenen Datensi­ gnals bestehend aus Datenblöcken mit zugeordneter Fehler­ prüfinformation.The invention relates to a method and an apparatus for Error correction of a data transmitted over a channel gnals consisting of data blocks with assigned errors check information.

Eine generelle Zielsetzung bei der Übertragung von Daten über einen Kanal, insbesondere einen Mobilfunkkanal, besteht dar­ in, eine möglichst hohe Datenrate bei Auftreten von möglichst wenigen Übertragungsfehlern zu realisieren. Übertragungsfeh­ ler können sowohl durch die in dem Sender und in dem Empfän­ ger eingesetzten Elektroniken als auch durch Verzerrungen bei der Übertragung des Signals über den Funkkanal hervorgerufen werden.A general objective when transferring data across there is a channel, in particular a mobile radio channel in, the highest possible data rate if possible few transmission errors. Übertragungsfeh ler can by both in the transmitter and in the receiver electronics used as well as distortions the transmission of the signal over the radio channel become.

Die Datenbits durchlaufen im Sender einen an die Art der Da­ ten angepassten sogenannten logischen Kanal, welcher übli­ cherweise durch eine Kanalkodierung (wird häufig auch als Fehlerschutzkodierung bezeichnet), eine Verschachtelung, eine Strukturierung der kodierten und verschachtelten Daten in Rahmen, sowie durch das eingesetzte Modulationsverfahren be­ stimmt wird. Die Übertragung der Daten über die Funkstrecke wird dagegen durch den sogenannten physikalischen Kanal be­ schrieben, welcher im Falle des Mobilfunkkanals zeitvariant ist und der Mehrwege-Ausbreitung unterliegt.The data bits in the transmitter run through the type of data th adapted so-called logical channel, which usual channel coding (is often also called Error protection coding), a nesting, a Structuring the encoded and nested data in Frame, as well as by the modulation method used is true. The transmission of data over the radio link is on the other hand be through the so-called physical channel wrote, which is time-variant in the case of the mobile radio channel and is subject to multipath propagation.

Es sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um einen logischen Kanal für eine möglichst fehlerarme Übertragung auszulegen. Eine besonders wirksame Maßnahme zur Fehlerreduktion besteht darin, das auszusendende Signal einer Faltungskodierung zu unterziehen. Die empfängerseitige Dekodierung faltungskodier­ ter Datensignale erfolgt mit einem Viterbi-Dekoder, welcher die vom Entzerrer zur Verfügung gestellten kodierten Bits de­ kodiert. Nachteilig bei der Faltungskodierung ist, dass in den ausgesendeten Datenstrom relativ viel Redundanz eingefügt wird. Eine weitere Maßnahme zur Fehlersicherung, die bei ei­ ner blockweisen Datenübertragung eingesetzt wird, besteht darin, den Nachrichtenbits eine Fehlerprüfinformation beizu­ fügen, mit welcher der Empfänger die Richtigkeit der detek­ tierten Daten überprüfen kann. Diese Maßnahme ist in der Re­ gel weniger wirksam als die Faltungskodierung, hat jedoch ge­ genüber dieser den Vorteil, dass zumeist weniger Redundanz als bei der Faltungskodierung benötigt wird.Various measures are known to make a logical one Design the channel for a transmission with as few errors as possible. A particularly effective measure for error reduction exists in converting the signal to be transmitted to a convolutional coding undergo. The receiver-side decoding convolutional coding ter data signals takes place with a Viterbi decoder, which the coded bits de provided by the equalizer  coded. A disadvantage of the convolutional coding is that in added a lot of redundancy to the transmitted data stream becomes. Another error protection measure that ei ner blockwise data transmission is used in providing error checking information to the message bits with which the recipient verifies the accuracy of the detec checked data. This measure is in the Re gel is less effective than convolutional coding, but it has compared to this the advantage that mostly less redundancy than is required for convolutional coding.

Es ist auch bereits bekannt, diese beiden Maßnahmen (Fal­ tungskodierung und Hinzufügen einer Fehlerprüfinformation) zu kombinieren.It is also already known that these two measures (Fal coding and adding error checking information) combine.

Ferner ist es bereits bekannt, die Fehlerprüfinformation so auszulegen, dass mit ihr nicht nur die Richtigkeit der emp­ fangenen Datenbits kontrolliert werden kann, sondern dass mit ihr auch ein Bitfehler korrigiert werden kann. In diesem Fall ergibt eine geeignete empfängerseitige Berechnung auf der Ba­ sis der Fehlerprüfinformation eindeutig, welches der übertra­ genen Datenbits falsch ist. Dieser Bitfehler wird dann durch Invertierung des als falsch identifizierten Bits behoben. Die Behebung aller Einzelbitfehler bedeutet in vielen Fällen eine merkliche Verbesserung der Empfindlichkeit. Außerdem wird ei­ ne hohe Datenrate ermöglicht, da fehlerhaft übertragene Da­ tenblöcke erkannt und "repariert" werden können, so dass eine nochmalige Übertragung dieser Datenblöcke vermieden werden kann.Furthermore, it is already known that the error checking information interpret that with her not only the correctness of the emp caught data bits can be checked, but that with you can also correct a bit error. In this case results in a suitable receiver calculation on the Ba sis the error checking information clearly which of the transmitted data bit is incorrect. This bit error is then resolved by Inversion of bit identified as wrong fixed. The Eliminating all single bit errors means in many cases one noticeable improvement in sensitivity. In addition, egg ne high data rate possible because incorrectly transmitted data blocks can be recognized and "repaired" so that a retransmission of these data blocks can be avoided can.

Wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt wurde, kann bei der Einzelbit-Fehlerkorrektur jedoch ein Problem darin bestehen, dass durch sie die Wahrscheinlichkeit für das Auf­ treten von nicht erkannten Fehlern (d. h. von Datenblöcken, die die Fehlerprüfung bestehen, obgleich sie Bitfehler in Nachrichtenbits aufweisen) signifikant erhöht wird.As was recognized in the context of the present invention, however, there is a problem in single bit error correction exist that through them the probability of the up occur from undetected errors (i.e. data blocks, which pass the error check, although they are bit errors in Have message bits) is significantly increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einzelbit-Fehlerkorrektur eines über einen Kanal übertragenen Signals anhand Fehlerprüfinformation anzugeben, welches die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von unerkannten Fehlern gering hält. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Vor­ richtung zur Einzelbit-Fehlerkorrektur mit dieser Eigenschaft zu schaffen.The invention has for its object a method for Single bit error correction of one transmitted over a channel Specify signals based on error checking information, which the Probability for the occurrence of undetected errors keeps low. The invention further aims to provide a front Direction for single bit error correction with this property to accomplish.

Die Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.The task is defined by the features of claims 1 and 7 solved.

Zunächst wird qualitativ erläutert, warum sich die Wahr­ scheinlichkeit für das Auftreten unerkannter Fehler eines Nachrichtenbits durch die Vornahme einer Einzelbit-Fehler­ korrektur erhöht. Eine quantitative Abschätzung für ein be­ stimmtes Kodierverfahren (CS-4) folgt später.First, it is explained qualitatively why the truth probability of the occurrence of undetected errors of a Message bits by making a single bit error correction increased. A quantitative estimate for a be correct coding method (CS-4) follows later.

Das Auftreten unerkannter Bitfehler im Nachrichtenteil eines Datenblockes kann zwei Ursachen haben: Mit einer sehr gerin­ gen Wahrscheinlichkeit Pu kann es vorkommen, dass ein über­ tragener Datenblock ein oder mehrere Bitfehler von Nachrich­ tenbits aufweist, aber dennoch bei der empfängerseitigen Feh­ lerprüfung anhand der dem Datenblock zugeordneten Fehler­ prüfinformation als fehlerfrei identifiziert wird. Ein weite­ rer Beitrag zur Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von un­ erkannten Fehlern von Nachrichtenbits wird durch die Einzel­ bit-Fehlerkorrektur selbst bewirkt. Ursache hierfür ist, dass der für den Nachweis eines Einzelbitfehlers verwendete Algo­ rithmus niemals ideal perfekt ist, d. h. dass eine gewisse Wahrscheinlichkeit für eine falsche Einzelbit-Fehlerkorrektur vorhanden ist. Da der Block mit dem falsch korrigierten Ein­ zelbitfehler als "reparierter" und somit fehlerfreier Block betrachtet wird, verursacht eine falsche Einzelbit-Fehler­ korrektur einen unerkannten Fehler.The occurrence of undetected bit errors in the message part of a data block can have two causes: With a very low probability P u , it can happen that a transmitted data block has one or more bit errors in message bits, but nevertheless in the receiver-side error check using the data block associated error check information is identified as error-free. A further contribution to the probability of the occurrence of undetected errors in message bits is made by the single bit error correction itself. The reason for this is that the algorithm used for the detection of a single bit error is never ideal, ie there is a certain probability of an incorrect single bit error correction. Since the block with the incorrectly corrected single-bit error is regarded as a "repaired" and thus error-free block, an incorrect single-bit error correction causes an undetected error.

Wird mit Pwc (wc: wrong correction) die Wahrscheinlichkeit für die Vornahme einer falschen Einzelbit-Fehlerkorrektur ei­ nes Nachrichtenbits bezeichnet, sofern bei einer Erkennung eines Einzelbitfehlers stets eine Korrektur desselben durch­ geführt wird, ergibt sich als Gesamtwahrscheinlichkeit P'u für das Auftreten eines unerkannten Fehlers der Wert P'u = Pu + Pwc.If P wc (wc: wrong correction) denotes the probability of performing an incorrect single-bit error correction of a message bit, provided that a single bit error is always corrected, the overall probability P ' u for the occurrence of a is obtained undetected error the value P ' u = P u + P wc .

Im Rahmen der Erfindung wurde nun erkannt, dass der durch die Vornahme einer falschen Einzelbit-Fehlerkorrektur bewirkte Beitrag Pwc wesentlich größer als der durch das empfangssei­ tige "Übersehen" eines Einzelbitfehlers bewirkte Beitrag Pu sein kann. Mit anderen Worten kann bei Vornahme der als sol­ chen im Stand der Technik bekannten Einzelbit-Fehlerkorrektur die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von unerkannten Feh­ lern im Nachrichtenteil des Datenblockes drastisch zunehmen.In the context of the invention, it has now been recognized that the contribution P wc caused by the implementation of an incorrect single-bit error correction can be significantly larger than the contribution P u caused by the reception-side "overlooking" of a single-bit error. In other words, if the single-bit error correction known as such in the prior art is carried out, the probability of the occurrence of undetected errors in the message part of the data block can increase drastically.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Softbit-Infor­ mation zu den Bits eines Datenblocks berechnet. Üblicherweise geschieht dies im Rahmen der Entzerrung des Datensignals, ge­ gebenenfalls auch bei einer Kanaldekodierung. In einem näch­ sten Schritt wird die Fehlerprüfinformation zu dem Datenblock ausgewertet. Falls sich bei der Auswertung der Fehlerprüfin­ formation ergibt, dass ein Einzelbitfehler eines Nachrichten­ bits vorliegt, wird die Korrektur dieses Einzelbitfehlers nur dann durchgeführt, wenn eine Bedingung erfüllt ist, welche abhängig von der dem betrachteten Datenblock zugeordneten Softbit-Information ist.According to the method according to the invention, a soft bit information mation to the bits of a data block. Usually this is done as part of the equalization of the data signal, ge if necessary also with a channel decoding. In a next The first step becomes the error check information for the data block evaluated. If the error checker formation indicates that a single bit error of a message bits is present, the correction of this single bit error is only then carried out when a condition is met which depending on the assigned to the considered data block Is soft bit information.

Mit anderen Worten wird bei Feststellung eines Einzelbitfeh­ lers eines Nachrichtenbits an Hand der Softbit-Information zu den Bits dieses Datenblocks entschieden, ob eine Einzelbit- Fehlerkorrektur durchgeführt werden soll oder nicht. Das heisst, im Unterschied zu konventionellen Verfahren, bei de­ nen bei Feststellung eines Einzelbitfehlers stets eine Bit­ fehlerkorrektur durchgeführt wird, wird erfindungsgemäß die Durchführung der Einzelbit-Fehlerkorrektur davon abhängig ge­ macht, ob eine bestimmte Bedingung (welche abhängig von dem betrachteten Datenblock zugeordneter Softbit-Information ist) erfüllt ist oder nicht.In other words, if a single bit error is found to a message bit based on the soft bit information the bits of this data block decided whether a single bit Error correction should be done or not. The In contrast to conventional processes, de always one bit when a single bit error is detected error correction is carried out, according to the invention Execution of the single bit error correction depending on it makes a certain condition (which depends on the  considered soft bit information is) is fulfilled or not.

Ein erstes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Korrektur des Einzelbit­ fehlers nur dann durchgeführt wird, wenn eine erste Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob mehr als ein Nachrichtenbit des Datenblockes falsch ist, eine erste Schwellenwertbedin­ gung erfüllt. Die zu untersuchende Bedingung besteht hier al­ so darin, dass die Qualität des empfangenen Datenblocks dar­ aufhin überprüft wird, wie viele Nachrichtenbits eine hohe Fehlerwahrscheinlichkeit aufweisen. Damit wird berücksich­ tigt, dass eine Einzelbit-Fehlerkorrektur bei einem Daten­ block mit vergleichsweise hoher Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von mehreren Bitfehlern nicht sinnvoll ist, da bei diesem Vorgehen die vergleichsweise hohe Gefahr besteht, ei­ nen Datenblock mit einem unerkannten Fehler zu produzieren.A first advantageous embodiment of the invention is characterized in that the correction of the single bit error is only carried out if a first size, which allows an assessment of whether more than one message bit of the data block is incorrect, a first threshold condition fulfilled. The condition to be examined exists here al so that the quality of the received data block represents it then checks how many message bits are high Have error probability. This is taken into account that a single bit error correction on a data block with a comparatively high probability of Occurrence of several bit errors is not useful, since there is a comparatively high risk of this approach, ei to produce a data block with an undetected error.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass das Durchführen der Korrektur des Einzelbit-Fehlers nur dann vor­ genommen wird, wenn eine zweite Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob das zu korrigierende Nachrichtenbit falsch ist, eine zweite Schwellenwertbedingung erfüllt. Bei dieser Maß­ nahme wird somit die Qualität des Nachrichtenbits, welches bei der Einzelbit-Fehlerkorrektur invertiert werden soll, überprüft. Nur sofern dessen Fehlerwahrscheinlichkeit ausrei­ chend groß ist, wird die Einzelbit-Fehlerkorrektur auch tat­ sächlich durchgeführt. Auf diese Weise wird ebenfalls die Wahrscheinlichkeit für das Erzeugen eines unerkannten Fehlers im Rahmen der Einzelbit-Fehlerkorrektur verkleinert.Another advantageous embodiment of the inventions Process according to the invention is characterized in that the Only then perform the correction of the single bit error is taken when a second size, which is a rating allows whether the message bit to be corrected is wrong, meets a second threshold condition. At this level The quality of the message bit, which for single bit error correction to be inverted, checked. Only if its probability of error is sufficient is sufficiently large, the single bit error correction is also done actually performed. In this way, too Probability of generating an undetected error reduced within the scope of the single bit error correction.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Er­ findung werden die beiden vorstehend erläuterten Maßnahmen kombiniert. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von unerkannten Fehlern um mehrere Größenord­ nungen verringert werden. In a particularly preferred embodiment variant of the Er are the two measures explained above combined. This way, the likelihood of the occurrence of undetected errors by several orders of magnitude can be reduced.  

Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken in GPRS-(General Packet Radio Service)-Mobilfunksystemen eingesetzt. In GPRS-Mobil­ funksystemen werden Datenpakete über gemeinsame Paketkanäle übertragen, wobei unter anderem ein besonderer Vorteil darin besteht, dass anders als beim GSM-(Global System for Mobile Telecommunications)-System dauerhaft Verbindungen aufrecht erhalten werden können.The method according to the invention is particularly advantageous for error correction of data blocks in GPRS (General Packet Radio Service) mobile radio systems are used. In GPRS mobile Radio systems become data packets via common packet channels transferred, among other things, a particular advantage in it there is that unlike the GSM (Global System for Mobile Telecommunications) system maintains permanent connections can be obtained.

Bei GPRS wird die maximale Datenrate mit der Kodiervorschrift CS-4 (Coding Scheme-4) erreicht. Da bei CS-4 bei 428 der ins­ gesamt 431 Nachrichtenbits eines Datenblocks auf den Einsatz einer Faltungskodierung verzichtet wird, treten bei CS-4 hohe Bitfehlerraten auf. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht bei CS-4 die Vornahme einer Einzelbit-Fehlerkorrektur, wäh­ rend herkömmliche Einzelbit-Fehlerkorrekturverfahren bei CS-4 nicht einsetzbar sind, da sie aufgrund ihres hohen Beitrags PWM unzulässig hohe Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von unerkannten Bitfehlern hervorrufen.With GPRS, the maximum data rate is determined by the coding rule CS-4 (Coding Scheme-4) achieved. Because at CS-4 at 428 the ins a total of 431 message bits of a data block on use convolutional coding is omitted, high CS-4 occur Bit error rates. The method according to the invention enables with CS-4 the execution of a single bit error correction rend conventional single-bit error correction methods with CS-4 cannot be used because of their high contribution PWM impermissibly high probabilities of occurrence of undetected bit errors.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game described with reference to the drawing; in this shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Signalverarbeitung in einem Mobilfunksender und einem Mobilfunkempfänger in Form eines Blockschaltbilds; Figure 1 is a schematic representation of the signal processing in a mobile radio transmitter and a mobile radio receiver in the form of a block diagram.

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Struktur eines aus­ gesendeten Datenblocks mit Fehlerprüfinformation; und Figure 2 is a schematic representation of the structure of a block of transmitted data with error checking information. and

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung möglicher Fehlermu­ ster von Datenblöcken gruppiert nach empfängerseitig an Hand der Fehlerinformation berechneter Fehleraus­ prägungen. Fig. 3 is a diagram illustrating possible Fehleru pattern of data blocks grouped by the recipient on the basis of the error information calculated error imprints.

Fig. 1 zeigt die Struktur eines Mobilfunksystems besteht aus einem Mobilfunk-Sender S und einem Mobilfunk-Empfänger E. Fig. 1 shows the structure of a mobile radio system is a mobile radio transmitter and a mobile receiver S E.

Der Mobilfunk-Sender S umfasst eine Berechnungseinheit 1 für Fehlerprüfinformation, einen optionalen Kanalkodierer 2, ei­ nen Verschachteler 3, einen Burstbildner 4, einen Modulator 5 sowie eine Sendeantenne 6.The mobile radio transmitter S comprises a calculation unit 1 for error checking information, an optional channel encoder 2 , an interleaver 3 , a burst generator 4 , a modulator 5 and a transmission antenna 6 .

Der Berechnungseinheit 1 für Fehlerprüfinformation wird ein digitales, in der Regel quellenkodiertes Eingangssignal zuge­ führt. Die Bits des Eingangssignals werden als Nachrichten­ bits bezeichnet. Die Berechnungseinheit 1 für Fehlerprüfin­ formation berechnet aus der Abfolge von Nachrichtenbits Feh­ lerprüfinformation. Genauer wird zu einer Sequenz von Nach­ richtenbits, welche aus einer vorgegebenen Anzahl von Bits besteht, jeweils eine Fehlerprüfinformation berechnet, welche ebenfalls eine vorgegebene Sequenz von Bits, im Folgenden als Fehlerprüfbits oder Paritätsbits bezeichnet, darstellt. Die berechnete Sequenz der Fehlerprüfbits wird an die Sequenz der Nachrichtenbits angehängt. Die aus den beiden Sequenzen kon­ struierte Datenstruktur bildet einen Datenblock.The computing unit 1 for error checking information is supplied with a digital, generally source-coded input signal. The bits of the input signal are called message bits. The calculation unit 1 for error checking information calculates error checking information from the sequence of message bits. More specifically, error checking information is calculated for a sequence of message bits, which consists of a predetermined number of bits, which also represents a predetermined sequence of bits, hereinafter referred to as error checking bits or parity bits. The calculated sequence of error check bits is appended to the sequence of message bits. The data structure constructed from the two sequences forms a data block.

In dem dargestellten Beispiel ist der Berechnungseinheit 1 für Fehlerprüfinformation ein Kanalkodierer 2 parallel ge­ schaltet. Der Kanalkodierer 2 führt eine Faltungskodierung entweder bezüglich sämtlicher oder lediglich bestimmter, be­ sonders schutzwürdiger Nachrichtenbits durch. Beispielsweise werden bei dem Kodierverfahren CS-4 nur drei der 431 Nach­ richtenbits einer Nachrichtenbitsequenz faltungskodiert, wäh­ rend die restlichen 428 Nachrichtenbits keiner Faltungskodie­ rung unterzogen werden.In the example shown, the calculation unit 1 for error checking information has a channel encoder 2 connected in parallel. The channel encoder 2 carries out convolutional coding either with respect to all or only certain, particularly sensitive message bits. For example, in the coding method CS-4, only three of the 431 message bits of a message bit sequence are convolutionally coded, while the remaining 428 message bits are not subjected to convolutional coding.

Die auf diese Weise zusammengestellten Datenblöcke werden dem Verschachteler 3 zugeleitet. Der Verschachteler 3 nimmt eine Verschachtelung vor. Der Zweck der Verschachtelung besteht darin, den Einfluss von in Gruppen auftretenden Fehlern (sogenannten Bündelfehlern), welche für die Mobilfunkübertra­ gung typisch sind, zu reduzieren.The data blocks compiled in this way are fed to the interleaver 3 . The interleaver 3 interleaves. The purpose of the interleaving is to reduce the influence of errors occurring in groups (so-called bundle errors), which are typical for mobile radio transmission.

Der auf diese Weise vorbehandelte Datenstrom wird dem Burst­ bildner 4 zugeführt. Dieser bettet die mit Fehlerprüfinforma­ tion versehenen Datenblöcke in eine Rahmenstruktur ein, wel­ che für das jeweilige Mobilfunksystem charakteristisch ist. Wird beispielsweise eine TDMA-(Time Division Multiple Ac­ cess)-Komponente eingesetzt, so werden die Bursts einer vor­ gegebenen Dauer nur z. B. ein Mal pro Rahmendauer dem Modula­ tor 5 weitergeleitet und über die Sendeantenne 6 abgestrahlt.The data stream pretreated in this way is fed to the burst generator 4 . This embeds the data blocks provided with error checking information in a frame structure which is characteristic of the respective mobile radio system. For example, if a TDMA (Time Division Multiple Access) component is used, the bursts of a given duration are only z. B. forwarded once per frame duration to the modula tor 5 and radiated via the transmitting antenna 6 .

Bei der Modulation werden vorzugsweise Modulationsverfahren einer höheren Ordnung (bei EDGE z. B. 8PSK (PSK: Phase Shift Keying) statt GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)) einge­ setzt.Modulation is the preferred method of modulation a higher order (for EDGE e.g. 8PSK (PSK: phase shift Keying) instead of GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)) puts.

Der Mobilfunk-Empfänger E umfasst eine Empfangsantenne 6', einen Empfangsverstärker und Empfangsfilter 7, einen Analog- Digital-Umsetzer 8, einen Entzerrer 9, einen Entschachteler 10, eine Einheit zur Auswertung von Fehlerprüfinformation 11 und eine Einheit zur Fehlerkorrektur 13. Den Einheiten 11, 13 zur Auswertung von Fahlerprüfinformation und zur Fehlerkor­ rektur kann optional ein Faltungsdekodierer 12 parallel ge­ schaltet sein.The mobile radio receiver E comprises a receiving antenna 6 ', a receiving amplifier and receiving filter 7 , an analog-to-digital converter 8 , an equalizer 9 , a deinterleaver 10 , a unit for evaluating error checking information 11 and a unit for error correction 13 . The units 11, 13 for the evaluation of Fahlerprüfinformation and Correction rection a convolutional decoder can be optionally parallel ge 12 on.

Das mittels der Sendeantenne 6 ausgestrahlte Signal wird von der Empfangsantenne 6' empfangen und dem Empfangsverstärker und Empfangsfilter 7 zugeführt. Im Signalweg dahinter erfolgt die Digitalisierung des Empfangssignals mittels des Analog- Digital-Umsetzers 8.The signal emitted by means of the transmission antenna 6 is received by the reception antenna 6 'and fed to the reception amplifier and reception filter 7 . The received signal is digitized in the signal path behind it by means of the analog-to-digital converter 8 .

Das digitalisierte Signal wird dem Entzerrer 9 zugeleitet. Dieser kann in bekannter Weise als adaptiver kohärenter Ent­ zerrer realisiert sein und zu diesem Zweck einen (nicht dar­ gestellten) Kanalschätzer umfassen. The digitized signal is fed to the equalizer 9 . This can be implemented in a known manner as an adaptive coherent equalizer and can comprise a channel estimator (not shown) for this purpose.

Der Entzerrer 9 gibt zu jedem detektierten Datensymbol eine Zuverlässigkeitsinformation in Form sogenannter Softbits aus. Die Zuverlässigkeitsinformation, die auch als Softbit-Infor­ mation bezeichnet wird, gibt zu jedem ausgegebenen ("ent­ schiedenen") Bit einen Wert an, welcher für die Wahrschein­ lichkeit eines Bitfehlers repräsentativ ist. Üblicherweise wird durch die Softbits ein ganzzahliger Wert dargestellt, welcher groß ist, wenn die Wahrscheinlichkeit, dass das ent­ sprechende Bit falsch ist, gering ist.The equalizer 9 outputs reliability information in the form of so-called soft bits for each detected data symbol. The reliability information, which is also referred to as soft bit information, specifies a value for each output (“different”) bit that is representative of the probability of a bit error. The soft bits usually represent an integer value which is large if the probability that the corresponding bit is incorrect is low.

Mittels des Entschachtelers 10 werden die beiden Bitströme (entschiedene Bits und zugehörige Softbit-Information) wieder in die richtige Reihenfolge gebracht, d. h. die bei der Ver­ schachtelung im Verschachteler 3 vorgenommene Permutierung der Bits rückgängig gemacht. Hinter dem Entschachteler 10 liegt somit ein Strom EB von entschiedenen Bits Bi-1, Bi, Bi+1 vor, welcher eine Rekonstruktion des mit der Fehlerprüfinfor­ mation versehenen Bitstroms vor dem Verschachteler 3 ist, und es liegt ein aus Softbitwörtern Si-1, Si, Si+1 aufgebauter Bitstrom SB mit den Bits Bi-1, Bi, Bi+1 zugeordneter Zuverläs­ sigkeitsinformation vor.By means of the deinterleaver 10 , the two bit streams (decided bits and associated soft bit information) are brought back into the correct order, ie the permutation of the bits made when the interleaver 3 is interleaved is reversed. Behind the deinterleaver 10 is therefore a stream EB of decided bits B i-1 , B i , B i + 1 , which is a reconstruction of the bit stream provided with the error checking information in front of the interleaver 3 , and there is a soft bit word S i -1 , S i , S i + 1 constructed bit stream SB with the reliability information associated with the bits B i-1 , B i , B i + 1 .

Der Strom der entschiedenen Bits EB sowie der Softbit-Strom SB wird der Einheit 11 zur Auswertung von Fehlerprüfinforma­ tion zugeführt. Die Einheit 11 zur Auswertung von Fehler­ prüfinformation stellt an Hand der zu einem Block erhaltenen Fehlerprüfinformation fest, ob ein Block fehlerfrei übertra­ gen wurde. Sofern eine fehlerfreie Übertragung festgestellt wird, sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Wird fest­ gestellt, dass der Block mit zwei oder mehr Fehlern übertra­ gen wurde, ist eine Fehlerbehebung unmöglich, da die Fehler­ prüfinformation bei zwei oder mehr Fehlern nicht die Identi­ fikation der fehlerhaft übertragenen Bits gestattet. Wird bei der Auswertung der Fehlerprüfinformation jedoch festgestellt, dass der erhaltene Datenblock genau einen Bitfehler beinhal­ tet, ermöglicht die Fehlerprüfinformation die Identifikation dieses mutmaßlich fehlerhaften Bits. The stream of decided bits EB and the soft bit stream SB is supplied to the unit 11 for evaluating error checking information. The unit 11 for evaluating error checking information uses the error checking information received for a block to determine whether a block has been transmitted without errors. If an error-free transmission is found, no further measures are necessary. If it is determined that the block was transmitted with two or more errors, it is impossible to correct the error, since the error check information does not permit the identification of the incorrectly transmitted bits in the case of two or more errors. However, if it is determined during the evaluation of the error check information that the data block received contains exactly one bit error, the error check information enables the identification of this presumably incorrect bit.

Im Folgenden wird die Auswertung der Fehlerprüfinformation bei Verwendung eines zyklischen Kodes (n,k) erläutert. Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Datenblocks. Mit n wird die Gesamtan­ zahl der Bits des Datenblocks bezeichnet, k gibt die Anzahl der Nachrichtenbits an. Der Datenblock enthält n-k Fehler­ informationsbits (Paritätsbits). Da diese, wie bereits er­ wähnt, senderseitig aus den k Nachrichtenbits berechnet wer­ den, gibt es 2k zulässige Datenblöcke und 2n mögliche Daten­ blöcke unter Einbeziehung aller denkbaren Bitfehler.The evaluation of the error check information when using a cyclic code (n, k) is explained below. Fig. 2 shows the structure of a data block. With n the total number of bits of the data block is designated, k indicates the number of message bits. The data block contains nk error information bits (parity bits). Since this, as he already mentioned, is calculated from the k message bits on the transmitter side, there are 2 k permissible data blocks and 2 n possible data blocks including all conceivable bit errors.

Die Auswertung der Fehlerinformation (Paritätsbits) in der Einheit 11 ist im Stand der Technik bekannt und kann z. B. folgendermaßen durchgeführt werden:
Die n aneinander gehängten Bits werden als Koeffizienten ei­ nes Polynoms interpretiert, welches durch ein anderes im Emp­ fänger E gespeichertes Polynom dividiert wird. Das durch die Polynomdivision entstehende Restpolynom gibt Auskunft dar­ über, ob die empfangenen Bits korrekt sind. Wenn genau ein Bit des übertragenen Blocks falsch ist, geht aus dem Restpo­ lynom eindeutig hervor, welches Bit falsch ist. Damit ist das (mutmaßlich) falsche Bit identifiziert.
The evaluation of the error information (parity bits) in the unit 11 is known in the prior art and can, for. B. can be carried out as follows:
The n contiguous bits are interpreted as coefficients of a polynomial which is divided by another polynomial stored in the receiver E. The residual polynomial created by the polynomial division provides information about whether the bits received are correct. If exactly one bit of the transmitted block is wrong, the residual polynomial clearly shows which bit is wrong. This identifies the (presumably) wrong bit.

Angenommen, bei dem mutmaßlich falschen Bit handelt es sich um ein Nachrichtenbit. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass die empfangene Nachricht fehlerhaft ist. Dieses mutmaß­ lich falsche Nachrichtenbit wird nun erfindungsgemäß in der Einheit 13 entweder invertiert oder nicht invertiert. Ob eine Invertierung vorgenommen wird oder nicht, entscheidet sich gemäß der Erfindung an Hand einer Überprüfung der Softbit- Information. Der Überprüfung können verschiedene Bedingungen zu Grunde gelegt werden.Assume that the suspected wrong bit is a message bit. In this case it can be assumed that the received message is incorrect. This presumably incorrect message bit is now either inverted or not inverted in unit 13 according to the invention. According to the invention, whether an inversion is carried out or not is decided on the basis of a check of the soft bit information. The check can be based on various conditions.

Eine erste Möglichkeit besteht darin, die Invertierung des mutmaßlich fehlerhaften Nachrichtenbits nur dann durchzufüh­ ren, wenn eine Größe, welche für die Wahrscheinlichkeit re­ präsentativ ist, dass mehr als ein Nachrichtenbit des Daten­ blocks falsch ist, nicht allzu groß ist. Zu diesem Zweck kann die Anzahl der Nachrichtenbits B0, . . ., Bk-1, deren zugehörige Softbits S0, . . ., Sk-1 für eine besonders hohe Fehlerwahr­ scheinlichkeit sprechen, gezählt werden. Kriterium für eine besonders hohe Fehlerwahrscheinlichkeit ist dabei eine Schwelle SHFW1. Die Anzahl der Nachrichtenbits mit einem Soft­ bit-Wert kleiner als die Schwelle SHFW1 wird mit KHFW bezeich­ net.A first possibility is to only carry out the inversion of the suspected faulty message bit if a size that is representative of the probability that more than one message bit of the data block is incorrect is not too large. For this purpose, the number of message bits B 0,. , ., B k-1 , their associated soft bits S 0 ,. , ., S k-1 speak for a particularly high probability of error, are counted. The criterion for a particularly high probability of error is a threshold S HFW1 . The number of message bits with a soft bit value less than the threshold S HFW1 is denoted by K HFW .

Ferner wird eine Schwelle KSB definiert, welche eine ganze Zahl ist. Ein Block gilt als "guter Block", wenn KHFW < KSB ist, d. h. wenn die Anzahl der fehlerkritischen Nachrichtenbits kleiner als die vordefinierte Schwelle KSB ist. Diese Bedingung wird im Folgenden als Bedingung 1 be­ zeichnet.A threshold K SB is also defined, which is an integer. A block is considered a "good block" if K HFW <K SB , ie if the number of error-critical message bits is less than the predefined threshold K SB . This condition is referred to as Condition 1 below.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Fehlerwahrschein­ lichkeit desjenigen Nachrichtenbits, welches bei der Fehler­ informationsüberprüfung als mutmaßlich fehlerhaft identifi­ ziert wurde, zu bewerten. Zu diesem Zweck wird eine zweite Schwelle SHFW2 definiert, welche nicht identisch mit SHFW1 sein muss. Nachfolgend wird überprüft, ob der dem mutmaßlich feh­ lerhaften Nachrichtenbit zugeordnete Softbit-Wert Si < SHFW2 ist, d. h. ob das als mutmaßlich fehlerhaft identifizierte Bit tatsächlich eine hohe Fehlerwahrscheinlichkeit gemäß der Softbit-Information aufweist. Diese Bedingung wird im Folgen­ den als Bedingung 2 bezeichnet.Another possibility is to evaluate the probability of error of the message bit which was identified as presumably incorrect in the error information check. For this purpose, a second threshold S HFW2 is defined, which does not have to be identical to S HFW1 . A check is subsequently carried out to determine whether the soft bit value S i <S HFW2 assigned to the allegedly incorrect message bit, ie whether the bit identified as presumably incorrect actually has a high probability of error according to the soft bit information. This condition is referred to as Condition 2 below.

In ähnlicher Weise können weitere oder auch andere auf der gelieferten Softbit-Information beruhende Bedingungen defi­ niert und überprüft werden. Beispielsweise kann die für die erste Bedingung berechnete Größe auch die direkt aus der Softbit-Information berechnete Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein von zwei oder mehr Bitfehlern im Nachrichten­ teil des Datenblocks sein. Similarly, more or others can be on the Defi conditions based softbit information provided be checked and checked. For example, the for first condition, the size calculated directly from the Softbit information calculated probability for that Presence of two or more bit errors in the message be part of the data block.  

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das als mutmaßlich fehlerhaft identifizierte Nachrichtenbit genau dann und nur dann korrigiert, wenn Bedingung 1 erfüllt ist. Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das als mutmaßlich fehlerhaft identifizierte Nachrichtenbit genau dann und nur dann invertiert, wenn Bedingung 2 erfüllt ist. Ein besonders bevorzugtes drittes Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, dass das mutmaßlich fehlerhafte Nachrichtenbit genau dann und nur dann invertiert wird, wenn sowohl Bedingung 1 als auch Bedingung 2 erfüllt sind.In a first embodiment of the invention exactly as the message bit identified as presumably incorrect then and only corrected if condition 1 is fulfilled. According to a second embodiment of the invention the message bit identified as allegedly incorrect inverted if and only if condition 2 is fulfilled is. A particularly preferred third embodiment is characterized by the fact that the allegedly incorrect Message bit is inverted if and only if both condition 1 and condition 2 are met.

Es wird darauf hingewiesen, dass der in Fig. 1 dargestellte Sender-/Empfänger-Aufbau ein spezielles, der Erläuterung der Erfindung dienendes Beispiel darstellt, welches jedoch in vielfältiger Weise abwandelbar ist. Beispielsweise kann der Kanalkodierer 2 im Sendesignalpfad auch hinter der Berech­ nungseinheit 1 für die Fehlerprüfinformation angeordnet sein, und demzufolge kann sich der Kanaldekodierer 12 im Empfangs­ signalpfad vor den Einheiten 11, 13 befinden. In diesem Fall kann die Softbit-Information auch vom Kanaldekodierer 12 aus­ gegeben werden.It is pointed out that the transmitter / receiver structure shown in FIG. 1 represents a special example which serves to explain the invention, but which can be modified in many ways. For example, the channel encoder 2 can also be arranged in the transmission signal path behind the calculation unit 1 for the error checking information, and consequently the channel decoder 12 can be located in the reception signal path in front of the units 11 , 13 . In this case, the soft bit information can also be output by the channel decoder 12 .

An Hand einer Abschätzung für das Kodierverfahren CS-4 wird nun erläutert, warum bei diesem Kodierverfahren eine in her­ kömmlicher Weise zwingend durchgeführte Einzelbitfehlerkor­ rektur nicht möglich ist und inwieweit durch das erfindungs­ gemäße Verfahren eine Reduzierung von unerkannten Fehlern in Datenblöcken erreichbar ist.Based on an estimate for the coding method CS-4 now explains why in this coding method an in Conventionally, mandatory single bit error correction rectification is not possible and to what extent the invention procedures to reduce undetected errors in Data blocks is accessible.

Für das Kodierverfahren CS-4 gilt n = 447 und k = 431. Demzu­ folge enthält ein Datenblock n - k = 16 Paritätsbits.For the coding method CS-4, n = 447 and k = 431 apply sequence contains a data block n - k = 16 parity bits.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung aller möglichen 2n Datenblöcke gruppiert nach unterschiedlichen empfängerseitig berechneten Fehlerbit-Informationen. Jeder berechneten Feh­ lerbit-Information sind 2k Datenblöcke zugeordnet, die im Folgenden auch als Fehlermuster bezeichnet werden. Eine Klas­ se wird durch diejenigen 2k Fehlermuster gebildet, welche die gleiche Fehlerbit-Information ergeben. Bei der in Fig. 3 dar­ gestellten Tabelle sind die Klassen den Tabellenzeilen und die Fehlermuster den Tabellenspalten zugeordnet. Dabei ist in der ersten Spalte jeweils das Fehlermuster (Datenblock) mit dem geringsten Gewicht (d. h. der Anzahl der Bits mit Wert 1) eingetragen. Dieses wird in jeder Klasse als das Klassen- Führungsmuster bezeichnet. Ein zyklischer Kode ist üblicher­ weise so gebildet, dass die Klassen-Führungsmuster stets das geringstmögliche Gewicht haben. Fig. 3 shows a schematic representation of all possible 2 n data blocks grouped by different receiver side calculated error information. Each calculated error bit information is assigned 2 k data blocks, which are also referred to below as error patterns. A class is formed by those 2 k error patterns which give the same error bit information. In the table shown in FIG. 3, the classes are assigned to the table rows and the error patterns to the table columns. The error pattern (data block) with the lowest weight (ie the number of bits with value 1) is entered in the first column. This is referred to as the class leadership pattern in each class. A cyclic code is usually formed in such a way that the class management patterns always have the lowest possible weight.

Gemäß Figur können die 2n Fehlermuster folgendermaßen klassi­ fiziert werden:
According to the figure, the 2 n error patterns can be classified as follows:

  • 1. Die Klasse 0 mit dem Klassen-Führungsmuster, welches al­ lein aus Nullen besteht, enthält die 2k zulässigen Fehlermu­ ster, d. h. diejenigen Datenblöcke, die gemäß Fehlerprüfinfor­ mation als korrekt festgestellt werden.1. Class 0 with the class management pattern, which consists solely of zeros, contains the 2 k permissible error pattern, ie those data blocks which are found to be correct in accordance with error checking information.
  • 2. Die n Unterklassen 1 bis n enthalten diejenigen Fehlermu­ ster, welche genau ein fehlerhaftes Bit enthalten. Dabei wird unterschieden:
    • 1. 2.1: Die Unterklassen 1 bis k enthalten diejenigen Feh­ lermuster, bei denen der Einzelbitfehler ein Nach­ richtenbit ist.
    • 2. 2.2: Die Unterklassen k + 1 bis n enthalten diejenigen Fehlermuster, bei denen der Einzelbitfehler ein Pa­ ritätsbit ist.
    2. The n subclasses 1 to n contain those error patterns which contain exactly one faulty bit. A distinction is made here:
    • 1. 2.1: Subclasses 1 to k contain those error patterns in which the single bit error is a message bit.
    • 2. 2.2: The subclasses k + 1 to n contain those error patterns in which the single bit error is a parity bit.
  • 3. Die restlichen 2n-k - (n + 1) Unterklassen enthalten diejeni­ gen Fehlermuster mit mehr als zwei Bitfehlern. Deren Klassen- Führungsmuster weist ein Gewicht < 2 auf.3. The remaining 2 nk - (n + 1) subclasses contain those error patterns with more than two bit errors. Their class leadership pattern has a weight <2.

Wie bereits erläutert, betrachtet die vorliegende Erfindung die Korrektur von Einzelbitfehlern im Fall 2.1. As already explained, consider the present invention the correction of single bit errors in case 2.1.  

Es wird ein binärer symmetrischer Kanal (BSC: Binary Symme­ tric Channel) mit einer Bitinvertierungs-Fehlerwahr­ scheinlichkeit p betrachtet. Die Wahrscheinlichkeit Pw für ein bestimmtes Fehlermuster des Gewichts w beträgt dann
A binary symmetrical channel (BSC) with a bit inversion error probability p is considered. The probability P w for a specific error pattern of the weight w is then

Pw = pw(1 - p)n-w (w = 0, 1, 2, . . .) (1)P w = p w (1 - p) nw (w = 0, 1, 2, ... ) (1)

Die Anzahl der Fehlermuster des Gewichts w, welche die k Nachrichtenbits betreffen, beträgt
The number of error patterns of weight w, which relate to the k message bits, is

Unter der Annahme, dass sämtliche dieser Fehlermuster mit gleicher Wahrscheinlichkeit über die 2n-k Klassen verteilt sind, ergibt sich die mittlere Anzahl von Fehlermustern des Gewichts w in jeder Klasse zu:
Assuming that all of these error patterns are equally distributed over the 2 nk classes, the average number of error patterns of weight w in each class is:

Nun können die verschiedenen Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten unerkannter Fehler wie folgt berechnet werden:
Im Fall 1 (d. h. für die Klasse 0) beträgt die Wahrscheinlich­ keit, dass ein empfangener Datenblock, der als korrekt be­ trachtet wird, nicht erkannte Nachrichtenbitfehler aufweist
Now the different probabilities for the occurrence of undetected errors can be calculated as follows:
In case 1 (ie for class 0), the probability is that a received data block, which is considered to be correct, has undetected message bit errors

Im Fall 2 (d. h. für die Klassen 1 bis k) beträgt die Wahr­ scheinlichkeit, dass genau ein einziges Nachrichtenbit feh­ lerhaft ist, für eine Klasse
In case 2 (ie for classes 1 to k), the probability that exactly one message bit is faulty is for a class

Pa = P1 (5)
P a = P 1 (5)

Die Wahrscheinlichkeit, in diesem Fall mehr als einen Nach­ richtenbitfehler zu haben, beträgt dann
The probability of having more than one message bit error in this case is then

Sofern bei Nachweis eines Nachrichtenbitfehlers stets eine Fehlerkorrektur durchgeführt wird, beträgt die Wahrschein­ lichkeit, dass eine falsche Fehlerkorrektur durchgeführt wird
If an error correction is always carried out upon detection of a message bit error, the probability is that an incorrect error correction will be carried out

Ein unerkannter Fehler eines Nachrichtenbits tritt auf, wenn entweder ein falsches Nachrichtenbit nicht erkannt wird oder wenn eine unrichtige Fehlerkorrektur durchgeführt wird. Somit ergibt sich als Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines unerkannten Nachrichtenbitfehlers insgesamt
An undetected error of a message bit occurs when either an incorrect message bit is not recognized or when an incorrect error correction is carried out. This gives the overall probability of an undetected message bit error occurring

P'u = Pu + Pwc (8)P ' u = P u + P wc (8)

Für CS-4 werden für p = 103 bzw. p = 102 die folgenden Werte erhalten:
For CS-4 the following values are obtained for p = 103 and p = 102:

p = 10-3 : Pu ≈ 4.10-7, P'u ≈ Pwc = 6,47.10-4 (9)
p = 10 -3 : P u ≈ 4.10 -7 , P ' u ≈ P wc = 6.47.10 -4 (9)

p = 10-2 : Pu ≈ 10-5, P'u ≈ Pwc = 0.088 (10)p = 10 -2 : P u ≈ 10 -5 , P ' u ≈ P wc = 0.088 (10)

Mit anderen Worten zeigt sich, dass bei p = 10-3 eine von 1546 Fehlerkorrekturen und bei p = 10-2 eine von 11 Fehler­ korrekturen falsch ist (wie bereits erwähnt betrifft dieses Ergebnis den Fall, dass bei Erkennung eines Einzelbitfehlers stets eine Korrektur desselben vorgenommen wird). Damit ist P'u drei bis vier Größenordnungen größer als Pu. Der Einfluss fehlerhafter Korrekturen auf das Auftreten von unerkannten Fehlern ist also wesentlich größer als der Einfluss von Feh­ lern, die a-priori vorhanden und als solche nicht erkannt werden. Die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von unerkannten Fehlern um etwa drei Größenordnungen ist die Ursache dafür, dass bei CS-4 eine gemäß dem Stand der Technik zwingend durchgeführte Korrektur von Einzelbit-Fehlern nicht akzeptabel ist.In other words, it can be seen that at p = 10 -3 one of 1546 error corrections and at p = 10 -2 one of 11 error corrections is incorrect (as already mentioned, this result applies to the case that when a single bit error is detected, it is always corrected is made). Thus P 'u is three to four orders of magnitude larger than P u . The influence of incorrect corrections on the occurrence of undetected errors is therefore significantly greater than the influence of errors that exist a priori and are not recognized as such. The increase in the probability of the occurrence of undetected errors by approximately three orders of magnitude is the reason why a correction of single-bit errors which is imperative according to the prior art is not acceptable with CS-4.

Im Rahmen der Erfindung wurden Simulationen für CS-4 mit den Werten SHFW1 = SHFW2 = 4 und KSB = 16 unter Verwendung eines Verfahrens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung durchgeführt. In allen Simulationen mit bis zu 105 Blöc­ ken traten dabei keine unerkannten Fehler auf. Daraus folgt, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von unerkannten Fehlern bei diesem Verfahren mehrere Größenordnungen kleiner ist als bei einer zwingenden Einzelbit-Fehlerkorrektur ohne Softbit-Prüfung.Within the scope of the invention, simulations for CS-4 with the values S HFW1 = S HFW2 = 4 and K SB = 16 were carried out using a method according to the third exemplary embodiment of the invention. In all simulations with up to 10 5 blocks, no undetected errors occurred. It follows from this that the probability of the occurrence of undetected errors in this method is several orders of magnitude smaller than in the case of a mandatory single-bit error correction without a soft-bit check.

Claims (12)

1. Verfahren zur Fehlerkorrektur eines über einen Kanal über­ tragenen Datensignals bestehend aus Datenblöcken mit zugeord­ neter Fehlerprüfinformation, mit den Schritten:
  • - Berechnen von Softbit-Information zu den Nachrichtenbits eines Datenblocks;
  • - Auswerten der Fehlerprüfinformation bezüglich des Daten­ blocks;
  • - sofern sich bei der Auswertung der Fehlerprüfinformation ergibt, dass ein Einzelbitfehler eines Nachrichtenbits vor­ liegt, Durchführen der Korrektur des Einzelbitfehlers nur dann, wenn eine Bedingung, welche abhängig von der dem be­ trachteten Datenblock zugeordneten Softbit-Information ist, erfüllt ist.
1. A method for error correction of a data signal transmitted over a channel consisting of data blocks with assigned error checking information, with the steps:
  • Computing soft bit information on the message bits of a data block;
  • - Evaluation of the error check information regarding the data block;
  • - If it is found in the evaluation of the error check information that a single bit error of a message bit is present, carry out the correction of the single bit error only if a condition which is dependent on the soft bit information associated with the data block being considered is fulfilled.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt:
  • - Durchführen der Korrektur des Einzelbitfehlers, sofern eine erste Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob mehr als ein Nachrichtenbit des Datenblockes falsch ist, eine erste Schwellenwertbedingung erfüllt.
2. The method according to claim 1, characterized by the step:
  • - Carrying out the correction of the single bit error, provided that a first variable which allows an evaluation of whether more than one message bit of the data block is incorrect fulfills a first threshold value condition.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt:
  • - Durchführen der Korrektur des Einzelbitfehlers, sofern eine zweite Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob das zu kor­ rigierende Nachrichtenbit falsch ist, eine zweite Schwel­ lenwertbedingung erfüllt.
3. The method according to claim 1, characterized by the step:
  • - Performing the correction of the single bit error, provided that a second variable, which allows an assessment of whether the message bit to be corrected is incorrect, meets a second threshold value condition.
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt:
  • - Durchführen der Korrektur des Einzelbitfehlers,
sofern eine erste Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob mehr als ein Nachrichtenbit des Datenblockes falsch ist, eine erste Schwellenwertbedingung erfüllt, und
sofern eine zweite Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob das zu korrigierende Nachrichtenbit falsch ist, eine zweite Schwellenwertbedingung erfüllt.
4. The method according to claim 1, characterized by the step:
  • Performing the correction of the single bit error,
if a first variable, which allows an assessment of whether more than one message bit of the data block is incorrect, fulfills a first threshold value condition, and
if a second variable, which allows an evaluation of whether the message bit to be corrected is incorrect, fulfills a second threshold value condition.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken in GPRS-Mobilfunksystemen eingesetzt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the method for error correction of data blocks in GPRS mobile radio systems is used. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken eingesetzt wird, welche nach der Kodiervorschrift CS-4 feh­ lerschutzkodiert wurden.6. The method according to claim 5, characterized, that the method for error correction of data blocks is used, which according to the coding regulation CS-4 protection coding. 7. Vorrichtung zur Fehlerkorrektur eines über einen Kanal übertragenen Datensignals bestehend aus Datenblöcken mit zu­ geordneter Fehlerprüfinformation, mit
  • - einem Mittel (9) zum Berechnen von Softbit-Information zu den Bits eines Datenblocks,
  • - einem Mittel (11) zum Auswerten der Fehlerprüfinformation bezüglich des Datenblocks, und
  • - einem Mittel (13) zur Fehlerkorrektur, welches, sofern sich bei der Auswertung der Fehlerprüfinformation ergibt, dass ein Einzelbitfehler eines Nachrichtenbits vorliegt, ausge­ legt ist, eine Fehlerkorrektur nur dann durchzuführen, wenn eine Bedingung, welche abhängig von der dem betrachteten Datenblock zugeordneten Softbit-Information ist, erfüllt ist.
7. Device for error correction of a data signal transmitted over a channel consisting of data blocks with assigned error check information, with
  • a means ( 9 ) for calculating soft bit information on the bits of a data block,
  • - A means ( 11 ) for evaluating the error checking information regarding the data block, and
  • - A means ( 13 ) for error correction, which, if it emerges from the evaluation of the error checking information that a single bit error of a message bit is present, is designed to carry out error correction only if a condition which depends on the soft bit assigned to the data block under consideration -Information is, is fulfilled.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Mittel (13) zur Fehlerkorrektur, welches ausgelegt ist, eine Korrektur des Einzelbitfehlers durchzuführen, sofern eine erste Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob mehr als ein Nachrichtenbit des Datenblockes falsch ist, eine erste Schwellenwertbedingung erfüllt. 8. The device according to claim 7, characterized by a means ( 13 ) for error correction, which is designed to carry out a correction of the single bit error, provided that a first variable, which allows an assessment of whether more than one message bit of the data block is incorrect, a first threshold value condition Fulfills. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Mittel (13) zur Fehlerkorrektur, welches ausgelegt ist, eine Korrektur des Einzelbitfehlers durchzuführen, sofern eine zweite Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob das zu korrigierende Nachrichtenbit falsch ist, eine zweite Schwellenwertbedingung erfüllt.9. The device according to claim 7, characterized by a means ( 13 ) for error correction, which is designed to carry out a correction of the single bit error, provided that a second variable, which allows an assessment of whether the message bit to be corrected, meets a second threshold value condition. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
ein Mittel (13) zur Fehlerkorrektur, welches ausgelegt ist, eine Korrektur des Einzelbitfehlers durchzuführen, sofern
eine erste Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob mehr als ein Nachrichtenbit des Datenblockes falsch ist, eine erste Schwellenwertbedingung erfüllt, und
eine zweite Größe, welche eine Bewertung erlaubt, ob das zu korrigierende Nachrichtenbit falsch ist, eine zweite Schwellenwertbedingung erfüllt.
10. The device according to claim 7, characterized by
a means ( 13 ) for error correction, which is designed to carry out a correction of the single bit error, if
a first variable, which allows an assessment of whether more than one message bit of the data block is incorrect, fulfills a first threshold value condition, and
a second variable, which allows an assessment of whether the message bit to be corrected is incorrect, fulfills a second threshold value condition.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken in GPRS-Mobilfunksystemen ausgelegt ist.11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized, that the device for error correction of data blocks is designed in GPRS mobile radio systems. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Fehlerkorrektur von Datenblöcken ausgelegt ist, welche nach der Kodiervorschrift CS-4 feh­ lerschutzkodiert wurden.12. The device according to one of claims 7 to 11, characterized, that the device for error correction of data blocks is designed, which according to the coding regulation CS-4 protection coding.
DE10124180A 2001-02-28 2001-05-17 Method and device for error correction of data blocks Ceased DE10124180A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10124180A DE10124180A1 (en) 2001-02-28 2001-05-17 Method and device for error correction of data blocks
CNB028056302A CN1322695C (en) 2001-02-28 2002-02-04 Method and device for error correction of data blocks
EP02708206A EP1364481B1 (en) 2001-02-28 2002-02-04 Method and device for error correction of data blocks depending on error check and softbit information
DE50208252T DE50208252D1 (en) 2001-02-28 2002-02-04 METHOD AND DEVICE FOR ERROR CORRECTION OF DATA BLOCKS DEPENDING ON ERROR TESTING AND SOFTBIT INFORMATION
PCT/DE2002/000405 WO2002069545A1 (en) 2001-02-28 2002-02-04 Method and device for error correction of data blocks depending on error check and softbit information
US10/650,816 US7028243B2 (en) 2001-02-28 2003-08-28 Method and device for error correction of data blocks

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10109536 2001-02-28
DE10124180A DE10124180A1 (en) 2001-02-28 2001-05-17 Method and device for error correction of data blocks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10124180A1 true DE10124180A1 (en) 2002-09-12

Family

ID=7675738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10124180A Ceased DE10124180A1 (en) 2001-02-28 2001-05-17 Method and device for error correction of data blocks

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10124180A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219400A1 (en) * 1992-06-13 1993-12-16 Inst Rundfunktechnik Gmbh Procedure for the error detection of digitized, data-reduced sound and data signals
DE19603724A1 (en) * 1995-10-26 1997-04-30 Bosch Gmbh Robert Method for obtaining information about the residual errors in a transmitted channel-decoded digital signal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219400A1 (en) * 1992-06-13 1993-12-16 Inst Rundfunktechnik Gmbh Procedure for the error detection of digitized, data-reduced sound and data signals
DE19603724A1 (en) * 1995-10-26 1997-04-30 Bosch Gmbh Robert Method for obtaining information about the residual errors in a transmitted channel-decoded digital signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bhattacharyya et al.: "Theory Design of SEC-DED- codes" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69732652T2 (en) TRANSMISSION METHOD AND SYSTEM WITH ADAPTIVE CODING BASED ON TRANSMISSION CHANNEL CHARACTERISTICS
DE10296698B4 (en) Method and device for coding and decoding data with different modulation schemes and encodings and an ARQ protocol
DE4224214C2 (en) Process for source-controlled channel decoding by expanding the Viterbi algorithm
WO2012116802A2 (en) Novel combination of error correction and error recognition for the transmission of digital data
DE19827815B4 (en) receiver
DE102015110602A1 (en) Method and apparatus for iteratively decoding a data transfer structure
DE102018206132A1 (en) Decoder-based iterative channel estimation
DE19935785A1 (en) Method and device for generating a rate-compatible code
DE10324745A1 (en) Method and test device for determining an error rate
DE69911847T2 (en) Method for identifying data frames for deletion in a digital data transmission system
EP1364481B1 (en) Method and device for error correction of data blocks depending on error check and softbit information
DE60207186T2 (en) Channel and location information based scaling of Viterbi decoding
DE69918912T2 (en) METHOD AND EMBODIMENT FOR IMPROVED PERFORMANCE IN A SYSTEM USING FOLDING DECODING
DE10124180A1 (en) Method and device for error correction of data blocks
EP1252716B1 (en) Method and configuration for decoding information
EP1609266B1 (en) Method and measuring device for determining an error rate without incremental redundancy
DE19844702C2 (en) Method, receiving device and radio station for recognizing a user data block with incorrect user data symbols
EP1826911A1 (en) Encoding and decoding with Trellis-coded modulation
EP1108297B1 (en) Method and device for measuring the transmission quality of a transmission channel
EP1016236B1 (en) Rapid decoding of partially received convolution-coded data
DE102008007113A1 (en) Method and device for estimating channel parameters
DE102015226703B4 (en) Method for transmitting data
EP3917048A1 (en) Devices and method for transferring data
DE4137609A1 (en) METHOD FOR DECODING BINARY SIGNALS
DE10253949B3 (en) Method for determining a residual probability of error in the transmission of data

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection