DE102005036295A1 - Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets - Google Patents

Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets Download PDF

Info

Publication number
DE102005036295A1
DE102005036295A1 DE200510036295 DE102005036295A DE102005036295A1 DE 102005036295 A1 DE102005036295 A1 DE 102005036295A1 DE 200510036295 DE200510036295 DE 200510036295 DE 102005036295 A DE102005036295 A DE 102005036295A DE 102005036295 A1 DE102005036295 A1 DE 102005036295A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bits
data packet
parity
bit
data
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.)
Withdrawn
Application number
DE200510036295
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Raaf
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.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens 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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE200510036295 priority Critical patent/DE102005036295A1/en
Publication of DE102005036295A1 publication Critical patent/DE102005036295A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H04L1/1819Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of additional or different redundancy
    • 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
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0064Concatenated codes
    • H04L1/0066Parallel concatenated codes
    • 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
    • H04L1/0056Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0067Rate matching
    • H04L1/0068Rate matching by puncturing
    • H04L1/0069Puncturing patterns
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867Arrangements specially adapted for the transmitter end

Abstract

The method involves converting data into systematic bit and two classes of parity bit by turbo-coding, and transmitting one of data packets from a transmitter to a receiver (2), where the packets contain a systematic bit and a part of a parity bit. One of repetition data packets is transmitted to the receiver during existence of corresponding request of the receiver. A number of parity bits of single class are so selected in the repetition packet that all parity bits are transmitted after the repetition data packets, where the repetition data packets are not selected same for all classes. Independent claims are also included for the following: (1) a transmitter for transmitting of data in form of data packets (2) a receiver for receiving of data in form of data packets.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung sowie einen entsprechend ausgestalteten Sender und Empfänger. Die Datenübertragung erfolgt insbesondere gemäß einem ARQ-Verfahren oder einem Hybrid-ARQ-Verfahren, in einem Kommunikationssystem, insbesondere einem Mobilfunksystem.The The present invention relates to a method for data transmission as well as a suitably designed transmitter and receiver. The data transfer takes place in particular according to a ARQ method or a hybrid ARQ method, in a communication system, in particular a mobile radio system.

Insbesondere in Verbindung mit Mobilfunksystemen wird häufig die Verwendung so genannter Paketzugriffsverfahren bzw. paket-orientierter Datenverbindungen vorgeschlagen, da die aufkommenden Nachrichtentypen häufig einen sehr hohen Burstfaktor besitzen, so dass nur kurze Aktivitätsperioden existieren, die von langen Ruhepausen unterbrochen sind. Paketorientierte Datenverbindungen können in diesem Fall die Effizienz im Vergleich zu anderen Datenübertragungsverfahren, bei denen ein kontinuierlicher Datenstrom vorhanden ist, erheblich steigern, da bei Datenübertragungsverfahren mit einem kontinuierlichen Datenstrom eine einmal zugeteilte Ressource, wie z.B. eine Trägerfrequenz oder ein Zeitschlitz, während der gesamten Kommunikationsbeziehung zugeteilt bleibt, d.h. eine Ressource bleibt auch dann belegt, wenn momentan keine Datenübertragungen anliegen, so dass diese Ressource für andere Netzteilnehmer nicht zur Verfügung steht. Dies führt zu einer nicht optimalen Nutzung des knappen Frequenzspektrums für Mobilfunksysteme.Especially in connection with mobile radio systems is often the use of so-called Packet access method or packet-oriented data connections proposed because the emerging message types often a have very high burst factor, so only short activity periods exist that are interrupted by long breaks. packet-oriented Data connections can in this case the efficiency compared to other data transmission methods, in which a continuous data stream is present, considerably increase, as in data transfer procedures a once allocated resource with a continuous data stream, such as. a carrier frequency or a timeslot, while the entire communication relationship remains assigned, i. a Resource remains occupied even if there are no data transfers at the moment abut, so this resource does not work for other network participants to disposal stands. this leads to to a non-optimal use of the scarce frequency spectrum for mobile radio systems.

Zukünftige Mobilfunksysteme, wie beispielsweise gemäß dem UMTS-Mobilfunkstandard ("Universal Mobile Telecommunications System"), werden eine Vielzahl unterschiedlicher Dienste an bieten, wobei neben der reinen Sprachübertragung Multimedia-Anwendungen zunehmend an Bedeutung gewinnen werden. Die damit einhergehende Dienstevielfalt mit unterschiedlichen Übertragungsraten erfordert ein sehr flexibles Zugriffsprotokoll auf der Luftschnittstelle zukünftiger Mobilfunksysteme. Paketorientierte Datenübertragungsverfahren haben sich hier als sehr geeignet erwiesen.Future mobile radio systems, such as according to the UMTS mobile standard ("Universal Mobile Telecommunications System "), will offer a variety of different services, besides the pure voice transmission Multimedia applications become increasingly important. The accompanying Requires service diversity with different transmission rates a very flexible access protocol on the air interface in the future Mobile systems. Have packet-oriented data transmission methods proved to be very suitable here.

Im Zusammenhang mit UMTS-Mobilfunksystemen wurde bei paket-orientierten Datenverbindungen ein sogenanntes ARQ-Verfahren ("Automatic Repeat Request") vorgeschlagen. Dabei werden die von einem Sender an einen Empfänger übertragenen Datenpakete empfängerseitig nach ihrer Decodierung hinsichtlich ihrer Qualität überprüft. Ist ein empfangenes Datenpaket fehlerhaft, fordert der Empfänger eine erneute Übertragung dieses Datenpakets von dem Sender an, d.h. es wird ein Wiederholungsdatenpaket von dem Sender an den Empfänger gesendet, welches mit dem zuvor gesendeten und fehlerhaft empfangenen Datenpaket identisch bzw. teilweise identisch ist (je nachdem, ob das Wiederholungsdatenpaket weniger oder gleich viele Daten wie das ursprüngliche Datenpaket enthält, wird von einer vollen oder einer partiellen Wiederholung gesprochen). Hinsichtlich dieses für den UMTS-Mobilfunkstandard vorgeschlagenden ARQ-Verfahrens, welches auch als Hybrid-ARQ-Typ I-Verfahren bezeichnet wird, ist sowohl die Übertragung von Daten als auch von sogenannten Headerinformationen in einem Datenpaket vorgesehen, wobei die Headerinformationen auch Informationen zur Fehlerüberprüfung, wie beispielsweise CRC-Bits ("Cyclic Redundancy Check") aufweisen und auch zur Fehlerkorrektur codiert sein können (sogenannte "Forward Error Correction", FEC).in the Connection with UMTS mobile radio systems has been involved in packet-oriented data connections so-called ARQ method ("Automatic Repeat Request ") proposed. In this case, the transmitted from a transmitter to a receiver Data packets on the receiver side checked for their quality after decoding. Is a received data packet faulty, the recipient demands a retransmission this data packet from the sender, i. it will be a repeat data packet from the transmitter to the receiver sent, which with the previously sent and received incorrectly Data packet is identical or partially identical (depending on whether the retry data packet less or as much data as the original one Contains data packet, is spoken of a full or a partial repetition). Regarding this for the UMTS mobile standard proposed ARQ method, which also termed hybrid ARQ type I method is both transmission of data as well as so-called header information in one Data packet provided, the header information also information for error checking, how for example, CRC bits ("Cyclic redundancy Check ") and can also be coded for error correction (so-called "Forward Error Correction", FEC).

In UMTS-Systemen werden insbesondere zur Realisierung des HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) und zur Realisierung des so genannten EDCH (Enhanced Uplink) HARQ-Verfahren eingesetzt. Zur Codierung der zu übertragenden Daten werden insbesondere Turbo-Codes verwendet, wobei die zu übertragenden Daten bzw. Bit in systematische Bit und Paritätsbit umgesetzt werden.In UMTS systems are used in particular for the realization of the HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and for the realization of the so-called EDCH (Enhanced Uplink) HARQ method used. For coding the one to be transferred Data is used in particular turbo codes, whereby the to be transmitted Data or bits are converted into systematic bit and parity bit.

Wird dabei die Übertragung eines ersten Datenpaketes empfangsseitig nicht korrekt dekodiert (beispielsweise feststellbar anhand der Checksumme), so wird eine Wiederholungsübertragung angefordert. Nach Empfang des entsprechenden Wiederholungsdatenpaketes wird dann eine erneute Dekodierung unter der Verwendung beider Datenpakete durchgeführt.Becomes doing the transfer a first data packet not correctly decoded on the receiving side (For example, determined by the checksum), so is a retransmission requested. Upon receipt of the corresponding repeat data packet then a new decode using both data packets carried out.

Falls über die Luftschnittstelle weniger Bit übertragen werden können, als bei der Kodierung erzeugt werden, muss eine geeignete Teilmenge für die Erstübertragung (erstes Datenpaket) und auch für die Wiederholung(en) (Wiederholungsdatenpaket(e)) ausgewählt werden. Diese Auswahl wird durch einen so genannten Ratenanpassungsalgorithmus, insbesondere einen Punktierungsalgorithmus, realisiert, wobei aus der Gesamtmenge der Bit geeignete Bit entfernt (punktiert) werden, welche dann nicht übertragen werden.If over the Air interface transmitted less bit can be must be generated as part of the coding, an appropriate subset for the first transmission (first data packet) and also for the repetition (s) (repetition data packet (s)) are selected. This selection is made by a so-called rate matching algorithm, in particular a puncturing algorithm realized, wherein the total amount of bits appropriate bits are removed (dotted), which then not transferred become.

Es wurde bereits für den UMTS Release 99 ein Punktierungsalgorithmus spezifiziert. Dieser Algorithmus entfernt aus einem Block von Bit eine vorgegebene Anzahl von Bit und wählt diese Bit möglichst gleichmäßig, d.h. mit möglichst gleichmäßigem Abstand aus. Beim Einsatz von Turbo-Codes wurde ferner festgelegt, dass die sog. Systematischen Bit nicht punktiert werden und erste Paritätsbit (parity 1 (bit)) und zweite Paritätsbit (parity 2 (bit)) jeweils separat punktiert werden, dabei werden beide Paritätsbit-Ströme vorzugsweise gleich stark punktiert.A punctuation algorithm has already been specified for the UMTS Release 99. This algorithm removes a given number of bits from a block of bits and selects these bits as evenly as possible, ie with as even spacing as possible. When using turbo codes, it was further specified that the so-called systematic bits are not punctured and first parity bits (parity 1 (bit)) and second Parity bit (parity 2 (bit)) are each punctured separately, both parity bit streams are preferably equally punctured.

Ein wichtiges Problem, das durch den eingesetzten Ratenanpassungsalgorithmus zu lösen ist, besteht darin, eine geeignete Auswahl von Bit für die Punktierung für die Erstübertragung und für die Wiederholungsübertragung(en) zu treffen Das Problem stellt sich insbesondere dann, wenn eine relativ hohe Anzahl von Bit punktiert werden muss, insbesondere wenn mindestens 1/2 der Bit punktiert werden muss. Dies zeigte sich bereits bei der Einführung von HSDPA. Dabei wurde Folgendes festgelegt:

  • – Es gibt Übertragungen, die systematische Bit bevorzugen. Dabei werden die Systematischen Bits nicht punktiert, die ersten und zweiten Paritätsbit werden beide gleich stark punktiert. Eine solche Übertragung wird bevorzugt für die Erstübertragung verwendet.
  • – Es gibt Übertragungen, die Paritätsbit bevorzugen. Dabei werden die Paritätsbit nicht punktiert, statt dessen die systematischen Bit. Eine solche Übertragung wird bevorzugt für eine Wiederholungsübertragung verwendet. Dadurch soll erreicht werden, dass bei der Wiederholungsübertragung die Paritätsbit, welche ja bei der Erstübertragung teils punktiert wurden, nun möglichst vollständig übertragen werden. Stehen für die Wiederholungsübertragung, also im Wiederholungsdatenpaket, nicht so viele Bitstellen zur Verfügung, dass alle Paritätsbit übertragen werden können, so werden im Widerholungsdatenpaket überhaupt keine systematischen Bit übertragen und die ersten und zweiten Paritätsbit werden beide gleich stark punktiert.
An important problem to be solved by the rate matching algorithm used is to make an appropriate choice of bits for puncturing for the first transmission and for the repeat transmission (s). The problem arises in particular when a relatively high number of bits must be punctured, especially if at least 1/2 of the bit must be punctured. This was already evident in the introduction of HSDPA. The following was determined:
  • - There are transfers that prefer systematic bits. The systematic bits are not punctured, the first and second parity bits are both equally punctured. Such a transmission is preferably used for the first transmission.
  • - There are transfers that prefer parity bits. The parity bits are not punctured, instead the systematic bits are punctured. Such a transmission is preferably used for a retransmission. This is intended to ensure that in the retransmission, the parity bits, which were partially dotted during the initial transmission, are now transmitted as completely as possible. If there are not so many bit locations available for the retransmission, ie in the repetition data packet, that all parity bits can be transmitted, then no systematic bits are transmitted in the repeat data packet and the first and second parity bits are both equally punctured.

Die einzelnen zu übertragenden Bit bzw. die zu punktierenden Bit werden dabei durch einen definierten Ratenanpassungsalgorithmus (Ratematchingalgorithmus) ausgewählt.The individual to be transferred Bit or the bit to be punctured by a defined Rate matching algorithm (Ratematchingalgorithmus) selected.

Hier ein Zitat des Ratematchingalgorithmus aus 3GPP TS 25.212 V6.3.0 (2004-12), Kapitel 4.2.7.5 Rate matching pattern de termination (Nur der für Punktierung relevante Anteil ist gezeigt):
Bezeichne die Bit vor der Ratenanpassung mit:

Figure 00050001
wobei I die TrCH (Verkehrskanal) Nummer ist und die Folge in 4.2.7.3 für den Uplink und in 4.2.7.4 für den downlink definiert ist. Die Parameter Xi, eini, eplus, und eminus sind in 4.2.7.1 für den Uplink und in 4.2.7.2 für den downlink angegeben.Here is a quote from the 3GPP Ratematching Algorithm TS 25.212 V6.3.0 (2004-12), Chapter 4.2.7.5 Rate matching pattern de termination (Only the portion relevant for puncturing is shown):
Label the bits before rate matching with:
Figure 00050001
where I is the TrCH (traffic channel) number and the sequence is defined in 4.2.7.3 for the uplink and 4.2.7.4 for the downlink. The parameters X i , e ini , e plus , and e minus are given in 4.2.7.1 for the uplink and in 4.2.7.2 for the downlink.

Das Ratenanpassungsverfahren erfolgt gemäß folgender Vorschrift:

Figure 00050002
The rate adjustment procedure is carried out according to the following regulation:
Figure 00050002

Die Parameter eplus, eminus und Xi werden für die ersten und zweiten Paritätsbit etwas unterschiedlich gesetzt, um auch hier unterschiedliche Punktierungsmuster zu erreichen. Auch für unterschiedliche Übertragungen kann das Punktierungsmuster variiert werden, indem der Parameter eini variiert wird, um zu vermeiden, dass identische Übertragungen durchgeführt werden. Eine Variation von eini verschiebt dabei das Punktierungsmuster; dies wird durch den Parameter r gesteuert.The parameters e plus , e minus and X i are set slightly differently for the first and second parity bits in order to achieve different puncturing patterns here as well. Also for different transmissions, the puncturing pattern can be varied by varying the parameter to avoid it that identical transfers are made. A variation of one shifts the puncturing pattern; this is controlled by the parameter r.

Die Definition dieser Parameter für den Fall des EDCH (E-DCH) ist in der Spezifikation in den im Folgenden zitierten Kapiteln aus 3GPP TS 25.212 V6.3.0 (2004-12), enthalten:
"4.9.2.2 Information field mapping of retransmission sequence number"
"4.8.4.3 HARQ Rate Matching Stage"
"4.5.4.3 HARQ Second Rate Matching Stage"
The definition of these parameters for the case of EDCH (E-DCH) is contained in the specification in the chapters of 3GPP TS 25.212 V6.3.0 (2004-12) cited below:
"4.9.2.2 Information field mapping of retransmission sequence number"
"4.8.4.3 HARQ Rate Matching Stage"
"4.5.4.3 HARQ Second Rate Matching Stage"

Im Folgenden wird diese Ratenanpassung noch einmal kurz erläutert, wobei sich die Darstellung auf einen Bereich beschränkt, in dem 1/3 bis 1/2 der Bits punktiert werden.in the This rate adaptation will be briefly explained again below, wherein the presentation is limited to a range in which 1/3 to 1/2 of Bits are dotted.

In 4.9.2.2 wird festgelegt, dass für die Erstübertragung der E-DCH RV (Redundanzversion) Index "0" verwendet wird, und für die erste Wiederholungsübertragung der E-DCH RV Index "3" verwendet wird.In 4.9.2.2 it is determined that for the first transmission the E-DCH RV (redundancy version) index "0" used will, and for the first retransmission the E-DCH RV index "3" is used.

In 4.8.4.3 wird festgelegt, dass beim E-DCH RV Index "0" der Erstübertragung die Parameter s = 1 und r = 0 verwendet werden. s = 1 bedeutet, dass die systematischen bits bevorzugt werden. Des weiteren wird festgelegt, dass beim E-DCH RV Index "3" der Wiederholungsübertragung die Parameter s = 0 und r = 1 verwendet werden. s = 0 bedeutet, dass die parity bits bevorzugt werden.In 4.8.4.3 it is specified that the first transmission of the E-DCH RV index "0" is the parameter s = 1 and r = 0 are used. s = 1 means that the systematic bits are preferred. Furthermore, it is determined that the E-DCH RV Index "3" of the retransmission the parameters s = 0 and r = 1 are used. s = 0 means that the parity bits are preferred.

Im Kapitel 4.5.4.3 wird festgelegt, wie dann daraus die Parameter eplus, eminus und Xi für die systematischen Bit, die parity 1 Bit (erste Paritätsbit) und die parity 2 bit (zweite Paritätsbit) für den Ratematchingalgorithmus berechnet werden. Der Ratematchingalgorithmus selbst ist dann in Kapitel 4.2.7.5 beschrieben (siehe oben).Chapter 4.5.4.3 defines how to calculate the parameters e plus , e minus and X i for the systematic bits, the parity 1 bit (first parity bit) and the parity 2 bit (second parity bit) for the rate matching algorithm. The rate matching algorithm itself is then described in chapter 4.2.7.5 (see above).

Dieser Algorithmus ist in pseudo-code dargestellt. Ein bit wird dabei punktiert, indem ihm der Wert delta zugewiesen wird, da in einem folgenden Schritt alle Bit mit dem Wert delta entfernt werden. Ins Deutsche übersetzt und etwas verständlicher dargestellt, kann man den Algorithmus auch folgendermaßen darstellen:

Figure 00070001
This algorithm is shown in pseudo-code. A bit is punctured by assigning it the value delta, since in a following step all bits with the value delta are removed. Translated into German and presented in a slightly more understandable way, the algorithm can also be represented as follows:
Figure 00070001

Aufwändige der Erfindung zu Grunde liegende Analysen ergaben Folgendes: Das vorgestellte Verfahren gemäß dem Stand der Technik funktioniert zufrieden stellend, wenn die Kodierungsrate maximal 1/2 ist, d.h. wenn höchstens ein Drittel der Kodierten Bits punktiert wird. In diesem Fall können bei der Wiederholungsübertragung alle parity bit übertragen werden, wodurch natürlich sichergestellt ist, dass bei der nachfolgenden Dekodierung alle Bit zur Verfügung stehen: Die systematischen bit stehen vollständig aus der Erstübertragung zur Verfügung, die parity bit vollständig aus der Wiederholungsübertragung, aus der jeweils anderen Übertragung stehen teilweise Bit auch zusätzlich, redundant zur Verfügung. Dadurch, dass alle kodierten Bit zur Verfügung stehen, wird die volle Kodierungsrate des Turbo-codes erreicht, dadurch lässt sich auch eine optimale Leistungsfähigkeit des Codes erreichen.Elaborate analyzes underlying the invention have revealed the following. The prior art method works satisfactorily when the coding rate is at most 1/2, that is, when at most one third of the coded bits are punctured. In this case, all the parity bits can be transmitted during the retransmission, which of course ensures that all the bits are available during the subsequent decoding: the systematic bits are completely available from the first transmission, the parity bit is completely from the retransmission, from the In each case, other bits are additionally available in a redundant manner. Due to the fact that all coded bits are available, the full coding rate of the turbo-code is achieved Achieve efficiency of the code.

Wenn die Kodierungsrate aber im Bereich zwischen 2/3 und 1/2 liegt, das ist der Fall, wenn zwischen 1/2 und 1/3 der Bit punktiert werden, dann ist das Vorgehen nach dem Stand der Technik aus folgenden Gründen nachteilig oder nicht optimal: In diesem Fall werden bei der Erstübertragung zwischen 1/4 und 1/2 der parity Bits übertragen. Bei der Wiederholungsübertragung können mehr parity bit übertragen werden, in diesem Fall zwischen 3/4 und allen. In jedem Fall werden in Erstübertragung und Wiederholungsübertragung zusammen eine größere Anzahl von Parity-bits übertragen, als nach der Kodierung vorliegen. Es wäre somit theoretisch möglich, auch alle parity bits mindestens einmal zu übertragen. Allerdings wird das durch den vorgegebenen Algorithmus nach dem Stand der Technik nicht erreicht.If However, the coding rate is in the range between 2/3 and 1/2, the is the case when between 1/2 and 1/3 of the bits are punctured, then the procedure of the prior art for the following reasons is disadvantageous or not optimal: In this case, at the first transmission between 1/4 and 1/2 of the parity bits. In the retransmission can transfer more parity bit be, in this case between 3/4 and all. In any case, be in first transmission and retransmission together a larger number transmitted by parity bits, than after coding. It would be theoretically possible, too transfer all parity bits at least once. However will that by the given algorithm of the prior art not reached.

Der Grund für das Nicht-Übertragen einzelner Parity bit liegt in der gleichmäßigen Auswahl der Parity bits gemäß dem Ratenanpassungsalgorithmus nach dem Stand der Technik. Dies wird anhand des folgenden Beispiels kurz erläutert: Es wird angenommen, dass nach der Kodierung 20 systematische und je 20 Parity 1 und Parity 2 bit vorliegen; bei der Erstübertragung werden neben den 20 systematischen Bit noch 7 parity 1 Bit und 7 Parity 2 Bit übertragen. Insgesamt werden also 20 + 2·7 = 34 Bit übertragen. Der Ratematching Algorithmus wählt diese Bit möglichst gleichmäßig aus. Diese Auswahl ist in der folgenden Tabelle zu sehen. In der Tabelle bezeichnet die erste Spalte den Wert der Schleifenvariablen m des Ratematchingalgorithmus. In der zweiten Spalte ist der Wert der Fehlervariablen e zum Zeitpunkt der if-Abfrage angetragen (Der Wert 20 in der mit ini bezeichneten Zeile entspricht dem Initialwert von e, also eini). In der dritten Spalte sind die Bit angetragen, die vom Ratematchingalgorithmus ausgewählt werden. In diesem Fall wählt der Algorithmus die Abstände zwischen den Parity Bit zu 3, 3, 2, 3,3,3 (die letzte 3 entspricht dem Abstand mit wrap around von m = 19 bis m = 2).The reason for not transmitting individual parity bits lies in the uniform selection of parity bits according to the prior art rate matching algorithm. This is briefly explained by the following example: It is assumed that there are 20 systematic and 20 parity 1 and parity 2 bits each after coding; During the first transmission, 7 parity 1 bit and 7 parity 2 bits are transmitted in addition to the 20 systematic bits. In total, 20 + 2 · 7 = 34 bits are transmitted. The Ratematching algorithm selects these bits as evenly as possible. This selection is shown in the following table. In the table, the first column indicates the value of the loop variable m of the rate matching algorithm. In the second column, the value of the error variable e is plotted at the time of the if query (the value 20 in the line denoted by ini corresponds to the initial value of e, that is, e ini ). In the third column, the bits are selected, which are selected by the Ratematchingalgorithmus. In this case, the algorithm chooses the distances between the parity bits to 3, 3, 2, 3,3,3 (the last 3 corresponds to the distance with wrap around from m = 19 to m = 2).

In Spalten 4 (e) und 5 (Bit) sind die Werte von e und die ausgewählten Bit für die 2-te Übertragung (Spaltenüberschrift "2.") in derselben Weise, wie für die Erstübertragung angetragen. Bei der 2.ten Übertragung (der Wiederholungsübertragung) werden je 17 parity 1 und parity 2 Bit übertragen, insgesamt sind es wieder 2·17 = 34 Bit; dieselbe Anzahl wie in der Erstübertragung. Dies ist wichtig, da dann die gleichen Formate für die Übertragung genutzt werden können. Der Ratematchingalgorithmus wählt die nicht übertragenen Bit ebenfalls gleichmäßig aus, nämlich im Abstand 7, 6, 7 (letzter Abstand wieder wrap around von m = 20 zu m = 7).In Columns 4 (e) and 5 (bits) are the values of e and the selected bits for the 2nd transmission (column heading "2.") in the same way, as for the first transmission plotted. At the 2nd transmission (the retransmission) 17 parity 1 and parity 2 bit are transmitted, in total they are again 2 · 17 = 34 bits; the same number as in the first transmission. This is important, because then the same formats for the transfer can be used. The rate matching algorithm chooses the not transferred Bit also equally, namely at a distance of 7, 6, 7 (last distance again wrap around of m = 20 to m = 7).

In Spalte 6 (1 + 2) sind die Bit angetragen, die entweder in der ersten oder zweiten Übertragung (erstes Datenpaket oder Wiederholungsdatenpaket) übertragen wurden. Wie man sieht, ist diese Spalte in diesem Fall identisch mit der 5. Spalte, d.h. durch die Erstübertragung konnten keine „Löcher" in der zweiten Übertragung gestopft werden. Dies ist der ungünstigste Fall. Man könnte versuchen, durch andere Wahl des Startwertes für eini eine Verschiebung des Patterns (Punktierungsmusters) für die zweite (oder auch die erste) Übertragung zu erreichen. Damit könnte man erreichen, dass zumindest einzelne der bei der ersten Übertragung übertragenen Bit auf Lücken der zweiten Übertragung treffen. Man kann auf diese Weise aber nicht erreichen, dass alle Lücken der zweiten Übertragung auf übertragene Bit in der ersten Übertragung treffen: Der Abstand zwischen Lücken in der zweiten Übertragung ist 7 oder 6, derjenige zwischen übertragenen Bits der Erstübertragung aber 3, 3, 2, 3,3,3. Ein Abstand von 6 ist durch die Kombination von zwei Abständen der Länge 3 erreichbar, ein Abstand von 7 aber nicht (Erreichbar sind 3 + 3 = 6, 2 + 3 + 3 = 8). Auch bei beliebiger Verschiebung der Punktierungsmuster kann also nicht erreicht werden, dass beide nicht übertragenen Bit der zweiten Übertragung bei der Erstübertragung übertragen wer den. Es gibt also nach dem Stand der Technik in jedem Fall nach der zweiten Übertragung mindestens ein Bit, welches in keiner Übertragung übertragen wurde.Column 6 (1 + 2) lists the bits transmitted in either the first or second transmission (first data packet or repeat data packet). As you can see, in this case, this column is identical to the 5th column, ie the first transfer could not stuff any "holes" in the second transfer, which is the least favorable case, you could try changing the starting value for e In this way, one could achieve that at least some of the bits transmitted during the first transmission encounter gaps in the second transmission, but one can not achieve this in the first instance by shifting the pattern (puncturing pattern) for the second (or the first) transmission the gap between gaps in the second transmission is 7 or 6, that between transmitted bits of the first transmission but 3, 3, 2, 3, 3, 3 Distance of 6 is achievable by the combination of two distances of length 3, but a distance of 7 is not achievable (reachable are 3 + 3 = 6, 2 + 3 + 3 = Even with any shift of the puncturing pattern can not be achieved so that both non-transmitted bit of the second transmission transmitted during the first transmission who the. Thus, according to the prior art, in each case after the second transmission, there is at least one bit which has not been transmitted in any transmission.

Figure 00100001
Figure 00100001

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine technische Lehre anzugeben, welche eine zuverlässige und vorzugsweise einfache Übertragung von Daten ermöglicht.Of the The invention is based on the object of specifying a technical teaching, which is a reliable one and preferably simple transmission of data.

Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine technische Lehre anzugeben, welche eine einfache und zuverlässige Übertragung von Daten gemäß einem ARQ-Verfahren ermöglicht, das eine Turbo-Codierung mit einer Rate zwischen 2/3 und 5/7 (unter Berücksichtigung der Ratenanpassung) umfasst und/oder ein Ratenanpassungsverfahren mit einer Punktierungsrate zwischen 1/2 und 4/5 der Paritätsbit umfasst.Especially The invention is based on the object, a technical teaching specify a simple and reliable transmission of data according to a ARQ method allows that a turbo coding with a rate between 2/3 and 5/7 (under consideration rate matching) and / or a rate matching method with a puncturing rate between 1/2 and 4/5 of the parity bit.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Im Rahmen der Erfindung liegen dabei auch Weiterbildungen der unabhängigen Vorrichtungsansprüche, die den abhängigen Ansprüchen des Verfahrensanspruchs entsprechen.These Task is solved by the characteristics of the independent Claims. Advantageous and expedient developments are the dependent claims refer to. In the context of the invention are also developments the independent one Device claims, the dependent claims correspond to the method claim.

Die Erfindung basiert zunächst auf der Erkenntnis, dass es nach dem Stand der Technik, insbesondere auch bei einer Punktierungsrate zwischen 1/2 und 4/5, nicht immer möglich ist, alle Paritätsbit mindestens einmal zu übertragen.The Invention is based first on the knowledge that it is state of the art, in particular also at a puncture rate between 1/2 and 4/5, is not always possible all parity bits at least once.

Ein weiter Schritt zur Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass, insbesondere im genannten Bereich der Punktierungsrate, eine Übertragung aller Paritätsbit doch möglich ist. Gegebenenfalls werden dabei empfangsseitig drei Übertragungen (Datenpakete) kombiniert.One The further step of the invention lies in recognizing that, in particular in the mentioned range of the puncturing rate, a transmission of all parity bits after all possible is. If necessary, three transmissions are received at the receiving end (Data packets) combined.

Aufwändige Untersuchungen ergaben dann, dass, insbesondere im genannten Bereich der Punktierungsrate, eine Übertragung aller Paritätsbit dann möglich ist, wenn ein erstes Datenpaket die systematischen Bit enthält und einen Teil der Paritätsbit enthält, und die Anzahl der Paritätsbit einer Klasse im Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einer Anzahl von Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit dieser Klasse übertragen werden, wobei diese Anzahl von Wiederholungsdatenpakten nicht für alle Klassen gleich gewählt wird, die Anzahl von Wiederholungsdatenpakten also für mindestens eine Klasse anders als für eine andere Klasse gewählt wird.Elaborate investigations then showed that, especially in the mentioned range of puncturing rates, a transmission all parity bits then possible is when a first data packet contains the systematic bits and one Part of the parity bit contains and the number of parity bits a class in the retry data packet is chosen so that after a number of repetition data packets all parity bits of this class are transmitted where this number of retry data is not pacts for all classes the same So, the number of retry data packets will be at least a class different than for chosen another class becomes.

Werden Daten beispielsweise durch eine Turbo-Codierung in systematische Bit, eine erste Klasse von Paritätsbit und eine zweite Klasse von Paritätsbit umgesetzt, so wird die Anzahl der Paritätsbit der ersten Klasse in einem ersten Wiederholungsdatenpaket so gewählt, dass nach einem Wiederholungsdatenpaket alle Paritätsbit der ersten Klasse übertragen worden sind, und die Anzahl der Paritätsbit der zweiten Klasse in einem ersten und einem zweiten Wiederholungsdatenpaket so gewählt, dass nach zwei Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit der zweiten Klasse übertragen worden sind.Become Data for example by a turbo-coding in systematic Bit, a first class of parity bit and a second class of parity bit implemented, so the number of parity bit of the first class in a first repetition data packet selected so that after a repetition data packet all parity bits transferred to the first class and the number of parity bits of the second class in a first and a second repeat data packet selected so that after two retry data packets all parity bits of the second class are transmitted have been.

Die Paritätsbit der ersten Klasse werden also durch ein Wiederholungsdatenpaket und gegebenenfalls durch das erste Datenpaket übertragen.The parity So the first class will be replaced by a repeat data packet and possibly transmitted by the first data packet.

Die Paritätsbit der zweiten Klasse werden also durch zwei Wiederholungsdatenpakete und gegebenenfalls durch das erste Datenpaket übertragen.The parity So the second class will be replaced by two repetition data packets and possibly transmitted by the first data packet.

Wenn alle Paritätsbit im ersten Datenpaket oder im Wiederholungsdatenpaket genau einmal übertragen werden, so ergibt sich daraus eine besonders zuverlässige Übertragung der Daten. Des gleichen, wenn alle Paritätsbit im ersten Datenpaket oder im ersten Wiederholungsdatenpaket oder im zweiten Wiederholungsdatenpaket genau einmal übertragen werden.If all parity bits transmit exactly once in the first data packet or in the retry data packet be, this results in a particularly reliable transmission the data. Same if all parity bit in the first data packet or in the first repeating data packet or in the second repeating data packet transferred exactly once become.

Insbesondere bei der Anwendung des folgenden Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der in einem ersten Datenpaket und/oder Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Bit wird im Rahmen der Erfindung erreicht, dass alle Paritätsbit im ersten Datenpaket oder im Wiederholungsdatenpaket und ggf im zweiten Wiederholungsdatenpaket genau einmal übertragen werden. Der (Bit-)Ratenanpassungsalgorithmus enthält folgende Verfahrensschritte:

  • a) Setzen der Fehlervariablen auf den Initialwert
  • b) Setzen des Bitindex auf das erste Bit
  • c) Subtraktion des Erniedrigungswertes der Fehlervariablen von der Fehlervariablen.
  • d) Falls die Fehlervariable kleiner oder gleich 0 ist durchführen der Schritte e) bis f)
  • e) Punktieren des durch den Bitindex angezeigten Bit
  • f) Addition des Erhöhungs-Wert zur Fehlervariablen
  • g) Erhöhen des Bitindex
  • h) wiederholen der Schritte c) bis g), bis der Bitindex die Anzahl der zu verarbeitenden Bit überschreitet.
In particular, in the application of the following rate matching algorithm for selecting the bit contained in a first data packet and / or repetition data packet is achieved in the invention that all parity bits in the first data packet or in the retry data packet and if necessary in the second retry data packet are transmitted exactly once. The (bit) rate matching algorithm contains the following method steps:
  • a) Setting the error variable to the initial value
  • b) Setting the bit index to the first bit
  • c) Subtracting the decrement value of the error variable from the error variable.
  • d) If the error variable is less than or equal to 0, perform steps e) to f)
  • e) puncturing the bit indicated by the bit index
  • f) Addition of the increase value to the error variable
  • g) increasing the bit index
  • h) repeating steps c) to g) until the bit index exceeds the number of bits to be processed.

Diese Verfahrensschritte führen zum gleichen Ergebnis, wie die Ausführung folgender Verfahrensschritte bzw. des folgenden Ratenanpassungsalgorithmus, dessen Einsatz alternativ zum soeben angegebenen Ratenanpassungsalgorithmus daher ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt.These Process steps lead to the same result as the execution of the following process steps or the following rate matching algorithm, its use alternatively to the just specified rate matching algorithm therefore also within the scope of the invention.

Figure 00130001
Figure 00130001

Hierbei bezeichnen:

eint
den Initialwert der Fehlervariablen
e
den aktuellen Wert der Fehlervariablen
eminus
den Erniedrigungs-Wert der Fehlervariablen
eplus
den Erhöhungs-Wert der Fehlervariablen
Xi
die Anzahl der zu verarbeitenden Bit
m
den Schleifenindex
xi,m
das Bit Nummer m
δ
die Bezeichnung für ein punktiertes d.h. entferntes Bit.
Where:
e int
the initial value of the error variable
e
the current value of the error variable
e minus
the decrement value of the error variable
e plus
the increase value of the error variable
X i
the number of bits to be processed
m
the loop index
x i, m
the bit number m
δ
the name for a dotted, ie remote, bit.

Vorzugsweise wird also im Rahmen der Erfindung der gleiche Ratenanpassungsalgorithmus eingesetzt, der in einem UMTS-System für andere Zwecke ohnehin schon eingesetzt wird. Dadurch kann der Ratenanpassungsalgorithmus mit weniger Aufwand implementiert werden.Preferably Thus, in the context of the invention, the same rate matching algorithm is used used in a UMTS system for others Purposes already used anyway. This allows the rate matching algorithm be implemented with less effort.

Vorzugsweise wird der Initialwert eini(r) für die Fehlervariable des Ratenanpassungsalgorithmus derart gewählt, dass das erste Wiederholungsdatenpaket keine Paritätsbits enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind, und vorzugsweise solche Paritätsbit enthält, die weder im ersten Datenpaket noch in einem weiteren Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.Preferably, the initial value e ini (r) for the error variable of the rate matching algorithm is chosen such that the first repeat data packet does not contain any parity bits contained in the first data packet and preferably contains those parity bits which are contained neither in the first data packet nor in a further retry data packet ,

Vorzugsweise gilt für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der im ersten Datenpaket bzw. ersten oder zweiten Wiederholungsdatenpaket enthaltenen oder zu übertragenden Paritätsbit:

  • – für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit im ersten Datenpaket gilt: eini(r) = {(Xi – ⎣r·eplus/rmax⎦ – 1)modeplus} + 1,
  • – für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit der einen Klasse im ersten Wiederholungsdatenpaket gilt: eini(r) = {(2Xi + 1 – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1
  • – für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit der anderen Klasse im ersten Wiederholungsdatenpaket gilt: eini(r) = {(Xi – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1,wobei gilt:
    eini(r)
    = der Initialwert für die Fehlervariable;
    r
    = 0, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem ersten Datenpaket angewendet wird;
    r
    = 1, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem Wiederholungsdatenpaket angewendet wird;
    rmax
    = 2.
For the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bit contained or to be transmitted in the first data packet or the first or second repeat data packet, the following preferably applies:
  • The following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bits in the first data packet: e ini (r) = {(X i - ·r · e plus / r Max ⎦ - 1) mode plus } + 1,
  • For the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bit of the one class in the first repeat data packet: e ini (r) = {(2X i + 1 - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1
  • For the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bit of the other class in the first repeat data packet, the following applies: e ini (r) = {(X i - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1, where:
    e ini (r)
    = the initial value for the error variable;
    r
    = 0 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the first data packet;
    r
    = 1 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the retry data packet;
    rmax
    = 2.

Zudem kann vorzugsweise gelten:

Figure 00150001
Nt,sys = Ndata – Nt,p1 – Nt,p2;dabei bezeichnen

Ndata:
Verfügbare Bit für die Übertragung
Nsys:
Anzahl der systematischen Bit vor der Ratenanpassung
Nt,sys:
Anzahl der systematischen Bit nach der Ratenanpassung
Nt,p1:
Anzahl der Parity 1 Bit nach der Ratenanpassung
Nt,p2:
Anzahl der Parity 2 Bit nach der Ratenanpassung.
In addition, the following may preferably apply:
Figure 00150001
N t, sys = N data - N t, p1 - N t p2 ; thereby designate
N data:
Available bits for transmission
Nsys:
Number of systematic bits before rate matching
Nt, sys:
Number of systematic bits after rate matching
Nt, p1:
Number of parity 1 bit after the rate adaptation
Nt, p2:
Number of parity 2 bits after rate matching.

Folgende aufwändige Untersuchungen zeigten, dass insbesondere bei der angegebenen Wahl des Initialwertes für die Fehlervariable eini für die Ratenanpassung im Falle des ersten Datenpaketes und/oder des ersten Wiederholungsdatenpaketes alle Paritätsbit insgesamt einmal übertragen werden:
Die Beschreibung beginnt mit einer Behandlung des Falles dass die Kodierungsrate zwischen ½ und 2/3 liegt, später wird auch der Fall behandelt, dass die Kodierungsrate zwischen 2/3 und ¾ liegt.
The following extensive investigations have shown that, in particular for the specified choice of the initial value for the error variable e ini for the rate adaptation in the case of the first data packet and / or the first repeat data packet, all parity bits are transmitted once in total:
The description starts with a treatment of the case that the coding rate is between ½ and 2/3, later also the case is treated that the coding rate lies between 2/3 and ¾.

Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technische Lehre anzugeben, die für viele Fälle sicherstellt, dass alle parity bit (Paritätsbit) übertragen werden, d.h. jedes Bit wird mindestens einmal in der Erstübertragung (im ersten Datenpaket) oder der Zweitübertragung (im Wiederholungsdatenpaket) übertragen. Dieses Ziel wird erreicht, indem weniger als die maximal mögliche Anzahl von parity Bit in der zweiten Übertragung (im Wiederholungsdatenpaket) übertragen werden (siehe oben). Dabei werden die Anzahl der in der zweiten Übertragung übertragenen Bit und die Verschiebung des Punktierungsmusters so geschickt gewählt, dass jedes Parity Bit genau einmal, entweder in der Erstübertragung oder der zweiten Übertragung, übertragen wird.Especially It is an object of the present invention, a technical To provide teaching for many cases ensures that all parity bits (parity bits) are transmitted, i. each Bit is played at least once in the first transmission (in the first data packet) or the second transfer (in the repeat data packet). This goal is achieved by taking less than the maximum possible number from parity bit in the second transmission (in the repeat data packet) (see above). In this case, the number of transmitted in the second transmission Bit and the shift of the puncturing pattern so cleverly chosen that every parity bit exactly once, either in the first transfer or the second transmission becomes.

Zur Herleitung des optimalen Vorgehens wird der bekannte Ratematchingalgorithmus – in etwas anderer Form – noch einmal betrachtet: Algorithmus für Analyse der Erstübertragung, genannt A1:

Figure 00160001
Figure 00170001
For the derivation of the optimal procedure, the known rate matching algorithm - in a slightly different form - is considered again: Algorithm for first transmission analysis, called A1:
Figure 00160001
Figure 00170001

Es wird zur Notation noch ein weiterer Index eingeführt, welcher zwischen Erst- und Zweit-Übertragung unterscheidet, also zwischen A1 und A2. Die Variablen werden jeweils bezeichnet mit:
statt e mit e1 und e2
statt eini mit eini1 und eini2
statt eminus mit eminus1 und eminus2
statt eplus mit eplus1 und eplus2
For notation, another index is introduced which distinguishes between first and second transmission, ie between A1 and A2. The variables are each denoted by:
instead of e with e 1 and e 2
instead of e ini with e ini1 and e ini2
instead of e minus with e minus1 and e minus2
instead of e plus with e plus1 and e plus2

Hierbei wird die Dekrementierung von e nicht am Anfang der Schleife gemacht, sondern für den ersten Schleifendurchlauf in der Initialisierung und für die weiteren Schleifendurchläufe im if- oder else Zweig des vorherigen Schleifendurchlaufs. Diese Umformulierung des Ratematchingalgorithmus verwenden wir für die Analyse der Erstübertragung. (Es sei hier noch erwähnt, dass für eine Implementierung natürlich eine beliebige Variante der Implementierung des Algorithmus verwendet werden kann, wir betrachten hier spezielle Varianten um einfacher die optimalen Parameter für beide Übertragungen anwenden zu können.)in this connection the decrementation of e is not done at the beginning of the loop, but for the first loop pass in the initialization and for the others Loop Count in the if or else branch of the previous loop pass. These We use rewording of the rate matching algorithm for the analysis the first transmission. (It should be mentioned here, that for an implementation of course uses any variant of the implementation of the algorithm can be, we consider special variants easier here the optimal parameters for both transmissions to apply.)

Für die Analyse der zweiten Übertragung formulieren wir den Algorithmus nochmals etwas um, indem wir den if- und else Zweig vertauschen, dadurch erreicht dass die Bedingung e <= 0 umgekehrt wird zu e >= 1. Dies sind zueinander inverse Bedingungen, d.h. die zweite ist genau dann erfüllt, wenn die erste nicht erfüllt ist und umgekehrt.For the analysis the second transmission formulate the algorithm a bit more by using the swap the if and else branch, thereby achieving the condition e <= 0 vice versa becomes e> = 1. This are mutually inverse conditions, i. the second is just then Fulfills, if the first is not fulfilled and vice versa.

Algorithmus für Analyse der zweiten Übertragung, genannt A2:

Figure 00170002
Algorithm for analysis of the second transmission, called A2:
Figure 00170002

Figure 00180001
Figure 00180001

Ziel ist es, zu erreichen, dass bei jedem Bit, also für alle m, dann bei A2 das Bit verwendet bzw. übertragen wird, wenn bei A1 punktiert wird, und umgekehrt.aim is to achieve that at every bit, so for all m, then at A2 the bit used or transmitted becomes when is punctured at A1, and vice versa.

Beide Algorithmen A1 und A2 sollen also für ein gegebenes m beide in den if-Zweig oder beide in den else-Zweig laufen. Dies lässt sich realisieren, wenn für jede Iteration, d. h. für jedes m gilt: e2 = 1 – e1 Both algorithms A1 and A2 should therefore both run into the if branch or both into the else branch for a given m. This can be realized if, for each iteration, ie for every m: e 2 = 1 - e 1

Denn dann ist die Bedingung aus A2, nämlich e2 >= 1 gleichbedeutend mit 1 – e1 >= 1, denn daraus folgt:
–e1 >= 0 und e1 <= 0 also gleichbedeutend mit der Bedingung in A1.
For then the condition from A2, namely e 2 > = 1, is equivalent to 1 - e 1 > = 1, because it follows that
-E 1 > = 0 and e 1 <= 0 are synonymous with the condition in A1.

Die Gleichheit e2 = 1 – e1 ist dann gegeben, wenn dies erstens für den Initialwert beim Eintritt in die Schleife gilt, und zweitens die Update-Operationen in den beiden Schleifen im If- und Else-Zweig entsprechend sind.The equality e 2 = 1 - e 1 is given if, firstly, this applies to the initial value when entering the loop, and, secondly, if the update operations in the two loops in the If and Else branches are corresponding.

"erstens" bedeutet:
e2 = 1 – e1 beim Schleifeneintritt, Nach Einsetzen der Abhängigkeit von eini1 und eini2 erhält man: eini2 – eminus2 = 1 – eini1 – eminus1
"first" means:
e 2 = 1 - e 1 at the loop entrance , After inserting the dependence of e ini1 and e ini2 one obtains: e ini2 - e MINUS2 = 1 - e INI1 - e minus 1

"zweitens" bedeutet, dass die Veränderungen von e sowohl im if-Zweig also auch im else-Zweig gleich sein müssen: +eplus1 – eminus1 = –eminus2 und eminus1 = +eplus2 – eminus2 "second" means that the changes of e in both the if branch and the else branch must be the same: + e plus1 - e minus 1 = -E MINUS2 and e minus 1 = + e plus2 - e MINUS2

Durch Einsetzen der Definitionen von eminus und eplus aus dem Zitat der Spezifikation kann man verifizieren, dass das dann der Fall ist, wenn in der Zweiten Übertragung die Differenz aus der Anzahl der vorhandenen parity bits minus der in der ersten Übertragung gesendeten parity bits ist. Diese Gleichung soll sowohl für die parity 1 bits und parity 2 bits gelten. Damit ist der Kern der Erfindung, nämlich in der zweiten Übertragung exakt so viele parity bits zu senden, wie bei der ersten Übertragung gefehlt haben auch über den Ratematchingalgorithmus hergeleitet.By substituting the definitions of e minus and e plus from the citation of the specification, one can verify that this is the case when, in the second transmission, the difference is the number of parity bits present minus the parity bits transmitted in the first transmission , This equation should apply to parity 1 bits and parity 2 bits. Thus, the core of the invention, namely to send exactly as many parity bits in the second transmission as were missing in the first transmission, is also derived via the rate matching algorithm.

Damit beide Punktierungsmuster ineinander greifen, soll auch die erste Bedingung erfüllt sein, nämlich eini2 – eminus2 = 1 – eini1 – eminus1 So that both puncturing patterns interlock, the first condition should also be satisfied, namely e ini2 - e MINUS2 = 1 - e INI1 - e minus 1

Hierfür gibt es viele Lösungen, für jedes vorgegebene eini1 kann man ein dazu passendes eini2 bestimmen. Es ist aus praktischen Gründen vorteilhaft, die Definition von eini1 beizubehalten, da mit dieser Definition bereits gute Ergebnisse in vielen Simulationen erzielt worden sind (selbstverständlich sind aber auch die übrigen Lösungen von der Erfindung umfasst). Dann kann man ausrechnen, dass für eini2 gilt: eini2(r) = {(Xi – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1 For this there are many solutions, for each given e ini1 one can determine a suitable e ini2 . It is, for practical reasons, advantageous to maintain the definition of e ini1 since this definition has already yielded good results in many simulations (but of course the other solutions are also included in the invention). Then one can calculate that for e ini2 : e ini2 (r) = {(X i - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1

Dabei wurde schon berücksichtigt, dass der Parameter r für die erste Übertragung auf r = 0 gesetzt wird, für die zweite Übertragung aber auf r = 1, und dass für die erste Übertragung festgelegt wurde eini1(r) = {(Xi – ⎣r·eplus/rmax⎦ – 1)modeplus} + 1 It has already been taken into account that the parameter r is set to r = 0 for the first transmission, but to r = 1 for the second transmission, and that the transmission was specified for the first transmission e INI1 (r) = {(X i - ·r · e plus / r Max ⎦ - 1) mode plus } + 1

Mit dieser Wahl der Anzahl der Parity bits und dieser Wahl von eini für die zweite Übertragung kann man erreichen, dass die Muster optimal ineinander greifen.With this choice of the number of parity bits and this choice of e ini for the second transmission, one can achieve that the patterns interact optimally.

Dies ist in der obigen Tabelle in den Spalten 7 und 8 (beide überschrieben mit 2 opt.) gezeigt. Wieder ist der Wert von e in Abhängigkeit von m angetragen und die ausgewählten Bit sind dargestellt. In der letzen Spalte (1 + 2 opt) sind die Bit aufgeführt, welche nun entweder in der ersten oder zweiten Übertragung gesendet werden. Wie man sieht wird nun tatsächlich jedes Bit übertragen. Bei der zweiten Übertragung werden exakt diejenigen Bit übertragen, welche in der ersten Übertragung nicht übertragen wurden. Dadurch wird eine deutliche Verbesserung der Übertragungseigenschaften erreicht.This is in the above table in columns 7 and 8 (both overwritten with 2 opt.). Again, the value of e is dependent of m and the selected Bits are shown. In the last column (1 + 2 opt) are the Bit listed, which are now sent either in the first or second transmission. As you can see now actually transmit every bit. At the second transmission exactly those bits are transmitted, which in the first transmission not transferred were. This will significantly improve the transmission characteristics reached.

Durch die Erfindung lässt sich also überraschenderweise mit der Anwendung eines für andere Zwecke bereits verwendeten Algorithmus eine deutliche Verbesserung der Übertragungseigenschaften erreichen, wenn lediglich bei der Wiederholungsübertragung die Parameter zur Berechnung der Anzahl der Parity 1 und parity 2 bit und die Berechnung von eini angepasst wird. Die Formeln hierfür sind nicht komplexer als die Formeln gemäß dem Stand der Technik.Surprisingly, with the use of an algorithm already used for other purposes, it is possible with the invention to achieve a significant improvement in the transmission characteristics if the parameters for calculating the number of parity 1 and parity 2 bit and the calculation of e ini are adapted only during the retransmission , The formulas for this are no more complex than the formulas according to the prior art.

Es werden vorzugsweise bei der zweiten Übertragung weniger Parity Bits übertragen, als nach dem Stand der Technik vorgesehen. Die übrigen Bit werden dann vorzugsweise mit Systematischen Bit aufgefüllt. Dies hat noch einen weiteren Vorteil: Sollte ein Empfänger die Erstübertragung aus irgendwelchen Gründen komplett nicht empfangen z.B. weil eine zugehörige Signalisierungsinformation nicht korrekt empfangen werden konnte, so wird er nur die zweite Übertragung empfangen. Da diese zweite Übertragung nun mehr systematische Bit enthält als nach dem Stand der Technik vorgesehen, lässt sie sich leichter dekodieren, was wiederum die Systemeigenschaften verbessert. Des weiteren liegen auch bei der Detektion der Erst- und Zweit-Übertragung bessere Informationen über die systematischen Bit vor, da von diesen nun einige doppelt (in der ersten und zweiten Übertragung) übertragen werden. Auch dies verbessert, wie bei der Untersuchung von HSDPA gezeigt wurde, die Performanz, also die Dekodierwahrscheinlichkeit. Bei HSDPA wurde eine Verbesserung der Qualität durch sog. SMP (Signal Mapping Priority) erzeugt, dabei wurden systematische Bit im Vergleich und im Unterschied zu parity Bit auf Modulationssymbole abgebildet, welche eine bessere Dekodierungseigenschaft hatten, dadurch wurde eine bessere Empfangsqualität der Systematischen Bits und dadurch bessere Dekodiereigenschaft erreicht. Dieses Verfahren ist aber nur bei höheren Modulationen (z.B. 16 QAM) anwendbar, und daher bei E-DCH so nicht anwendbar. Durch die optimierte Punktierung bei der Wiederholungsübertragung lässt sich aber ein ähnlicher Effekt erzielen, so dass eine ähnliche Verbesserung der Systemleistung erreicht werden kann.It Preferably, during the second transmission, less parity bits are transmitted, as provided in the prior art. The remaining bits are then preferred filled with systematic bit. This has another advantage: Should a receiver the Erstübertragung completely for some reason do not receive e.g. because an associated signaling information could not be received correctly, it will only be the second transmission receive. Because this second transmission now contains more systematic bit than According to the prior art, it is easier to decode, which in turn improves the system properties. Further lie also with the detection of the first and second transmission better information over the systematic bit before, since of these now some double (in the first and second transmission) become. This also improves, as in the study of HSDPA was shown, the performance, so the decoding probability. With HSDPA an improvement of the quality by so-called SMP (Signal Mapping Priority), while doing systematic bit comparison and in contrast to parity bit mapped to modulation symbols, which had a better decoding property became thereby a better reception quality the systematic bits and thereby better decoding property reached. However, this method is only at higher modulations (e.g. QAM), and therefore not applicable to E-DCH. By the Optimized puncturing in the retransmission can be but a similar one Achieve effect, making a similar Improvement of system performance can be achieved.

Diese Erläuterungen der aufwändigen – der Erfindung zu Grunde liegenden – Untersuchungen und Überlegungen sollen lediglich den Hintergrund der komplexen Erfindung und ihrer Ausgestaltungen beleuchten, die Erfindung aber keinesfalls auf bestimmte bevorzugte Ausgestaltungen einschränken.These Explanations the elaborate - the invention underlying investigations and considerations should only be the background of the complex invention and its Embodiments illuminate, but the invention in no way to certain restrict preferred embodiments.

Vorzugsweise werden die Punktierungsmuster für den Fall des ersten Datenpaketes und den Fall des Wiederholungsdatenpaketes zueinander verschachtelt.Preferably become the puncturing patterns for the case of the first data packet and the case of the retry data packet nested together.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Datenübertragung im Rahmen eines Hybrid-ARQ Verfahrens zur Realisierung des HSDPA oder des EDCH (E-DCH) eingesetzt.Preferably becomes the method according to the invention for data transmission in the context of a hybrid ARQ procedure for the realization of the HSDPA or EDCH (E-DCH).

Wie bereits mehrfach erläutert, werden die in einem Datenpaket oder Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Paritätsbit ge mäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch einen Ratenanpassungsalgorithmus aus den aus der Turbocodierung resultierenden Paritätsbit ausgewählt. Werden durch den Ratenanpassungsalgorithmus bestimmte Bit aus einer Menge von Bit ausgewählt, weil nicht alle Bit aus der Menge von Bit übertragen werden oder in einem Datenpaket enthalten sind, so wirkt der Ratenanpassungsalgorithmus als Punktierungsalgorithmus. Die durch den Punktierungsalgorithmus punktierten Bit werden nicht übertragen und sind in dem entsprechenden Datenpaket nicht enthalten. Die übrigen Bit sind in dem entsprechenden Datenpaket enthalten.As already explained several times, according to a preferred embodiment of the invention, the parity bits contained in a data packet or repetition data packet are selected from the turbo-coding-resultant parity bits by a rate matching algorithm. Are selected by the rate matching algorithm certain bits from a set of bits, because not all bits from the set of Bits are transmitted or contained in a data packet, the rate matching algorithm acts as a puncturing algorithm. The punctured by the puncturing algorithm bit are not transmitted and are not included in the corresponding data packet. The remaining bits are contained in the corresponding data packet.

Vorzugsweise liegt die Punktierungsrate des Ratenanpassungsalgorithmus im Bereich zwischen 2/3 und 3/4 ist; das ist der Fall, wenn zwischen 1/2 und 5/9 der Bit punktiert werden. In diesem Fall werden bei der Erstübertragung (und der dritten) zwischen 1/4 und 1/6 der Parity Bits übertragen und in der Zweitübertragung mindestens 4/6 der Parity bits, insgesamt können also in Erst- Zweit- und Dritt-übertragung alle Parity Bit übertragen werden. Bei der Wiederholungsübertragung könnten dabei zwar theoretisch mehr parity bit übertragen werden, nämlich zwischen 4/6 und 3/4. Erfindungsgemäß werden aber nur die von der Erstübertragung und der zweiten Wiederholungsübertraung noch fehlenden parity Bit übertragen.Preferably the punctuation rate of the rate matching algorithm is in the range between 2/3 and 3/4; that is the case when between 1/2 and 5/9 of the bits are punctured. In this case, at the first transmission (and the third) between 1/4 and 1/6 of the parity bits and in the second transmission at least 4/6 of the parity bits, in total, can So in Erst- second and third transfer transmit all parity bits become. In the retransmission could while theoretically more parity bits are transmitted, namely between 4/6 and 3/4. According to the invention but only the first transmission and the second retransmission still missing parity bit transferred.

Vorzugsweise liegt die Kodierungsrate des Turbocoders unter Berücksichtigung der Ratenanpassung zwischen 2/3 und 3/4.Preferably the coding rate of the turbo coder is taken into account the rate adjustment between 2/3 and 3/4.

Die Erfindung betrachtet insbesondere eine Turbo-Codierung mit einer Rate zwischen 2/3 und 5/7 (unter Berücksichtigung der Ratenanpassung) und/oder ein Ratenanpassungsverfahren mit einer Punktierungsrate zwischen 1/2 und 4/5 der Paritätsbit. Im Rahmen dieser Erfindung wird der Einfluss der sog. Terminierung (Tail Bits) auf die von Turbo-Code generierten Bits nicht näher betrachtet. Wie in UMTS kann man z.B. ein Drittel der Terminierungsbits den Systematischen Bit, den Parity 1 und den Parity 2 Bits zuschlagen. Streng genommen ist die Kodierungsrate durch den Einfluss der Terminierungsbits etwas geringer als angegeben, da man für die Berechnung der Kodierungsrate streng genommen auch die Terminierungsbits berücksichtigen müsste. Diese Feinheit ist aber für die Erfindung ohne Belang, weshalb beide Berechnungsarten durch die Erfindung umfasst sind. Für die Erfindung ist die Gesamtzahl der Parity 1 und Parity 2 Bits relevant, unabhängig davon ob es sich um „echte" Parity bit handelt oder Terminierungsbit.The In particular, the invention contemplates turbo-coding with a Rate between 2/3 and 5/7 (taking into account the rate adjustment) and / or a rate matching method with a puncturing rate between 1/2 and 4/5 of the parity bit. In the context of this invention, the influence of the so-called. Termination (Tail Bits) are not considered closer to the bits generated by turbo code. As in UMTS, one can e.g. one third of the termination bits the Systematic bit, the parity 1 and the parity 2 bits strike. Strictly speaking, the coding rate is due to the influence of the termination bits a little lower than stated, because you can calculate the coding rate Strictly speaking, the termination bits would also have to be considered. These But fineness is for the invention irrelevant, which is why both types of calculation by the invention is included. For the invention is the total number of parity 1 and parity 2 bits relevant, regardless whether it is "real" parity bit or termination bit.

Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch Datenübertragungen, bei denen neben den genannten Punktierungsraten oder Koderaten beliebige andere Punktierungsraten oder Koderaten zum Einsatz kommen, wobei bei den anderen Punktierungsraten oder Koderaten auch beliebige andere Ratenanpassungsverfahren oder Initialwerte für die Fehlervariable eingesetzt werden können. Insbesondere liegen Datenübertragungen im Rahmen der Erfindung, bei denen bei einer Punktierungsrate zwischen 1/2 und 5/9 eine Ratenanpassung oder Bitauswahl gemäß den Verfahrensansprüchen angewendet wird, und bei denen bei anderen Punktierungsraten eine Ratenanpassung oder Bitauswahl gemäß dem Stand der Technik, insbesondere gemäß dem Ratenanpassungsalgorithmus gemäß dem derzeit aktuellen UMTS-Standard (siehe oben) verwendet wird.Of course it includes the invention also includes data transmissions, where besides the stipulated puncturing rates or code rates any other puncturing rates or code rates are used, wherein at the other puncturing rates or code rates also arbitrary other rate adaptation methods or initial values for the error variable can be used. In particular, data transfers are in the Frame of the invention, in which at a puncture rate between 1/2 and 5/9 apply rate matching or bit selection according to the method claims and at other puncturing rates, rate matching or bit selection according to the state the technique, in particular according to the rate matching algorithm according to the currently current UMTS standard (see above) is used.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch entsprechend eingerichteter Sender, der insbesondere eine Mobilstation oder eine Basisstation umfasst, und ein hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch entsprechend eingerichteter Empfänger, der insbesondere eine Basisstation oder eine Mobilstation umfasst.in the The scope of the invention is also a hardware technology and / or software technology appropriately arranged transmitter, in particular a mobile station or a base station, and a hardware and / or according to software technically configured receiver, the in particular a base station or a mobile station.

Im Rahmen der Erfindung liegen dabei auch ein Sender und ein Empfänger, die zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 entsprechend eingerichtet sind.in the Frame of the invention are also a transmitter and a receiver, the to carry out of the method according to claim 2 are set up accordingly.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele einer paketorientierten Datenübertragung in einem Mobilfunksystem erläutert, wobei die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf Mobilfunksysteme beschränkt ist, sondern allgemein in jeder Art von Kommunikationssystemen eingesetzt werden kann, in denen insbesondere ein ARQ-Verfahren zur Datenübertragung vorgesehen ist.The The present invention will be explained in more detail below with reference to FIGS attached Drawings based on preferred embodiments of a packet-oriented data transfer explained in a mobile radio system, Of course, the present invention does not apply to mobile radio systems is limited but generally used in any kind of communication systems in particular an ARQ method for data transmission is provided.

1 zeigt eine Darstellung zur Verdeutlichung der Signalverarbeitung gemäß einem paketorientierten ARQ-Verfahren, 1 shows a representation to clarify the signal processing according to a packet-oriented ARQ method,

2 zeigt eine Darstellung zur Verdeutlichung der Kommunikation in einem Mobilfunksystem; 2 shows a representation to illustrate the communication in a mobile radio system;

3 zeigt ein Diagramm; 3 shows a diagram;

4 zeigt ein Diagramm. 4 shows a diagram.

Wie bereits zuvor erläutert worden ist, wird nachfolgend davon ausgegangen, dass mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine paketorientierte Datenübertragung in einem Mobilfunksystem, wie es beispielsweise schematisch in 2 gezeigt ist, realisiert werden soll. Dabei ist in 2 beispielhaft die Kommunikation zwischen einer Basisstation 1 und einer Mobilstation 2 eines Mobilfunksystems, z.B. eines UMTS-Mobilfunksystems, dargestellt. Die Übertragung von Informationen von der Basisstation 1 zu der Mobilstation 2 erfolgt über den so genannten "Downlink"-Kanal DL, während die Übertragung der Informationen von der Mobilstation 2 zu der Basisstation 1 über den so genannten "Uplink"-Kanal UL erfolgt.As has already been explained above, it is assumed below that, with the aid of the present invention, a packet-oriented data transmission in a mobile radio system, as shown schematically in FIG 2 is shown to be realized. It is in 2 exemplifies the communication between a base station 1 and a mobile station 2 a mobile radio system, for example a UMTS mobile radio system represented. The transmission of information from the base station 1 to the mobile station 2 takes place via the so-called "downlink" channel DL, while transmitting the information from the mobile station 2 to the base station 1 via the so-called "uplink" channel UL.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer paketorientierten Datenübertragung von der Basisstation 1 an die Mobilstation 2, d.h. anhand einer paketorientierten Datenübertragung über den "Downlink"-Kanal erläutert, wobei die vorliegende Erfindung jedoch analog auf eine Datenübertragung über den "Uplink"-Kanal anwendbar ist. Des Weiteren wird die vorliegende Erfindung nachfolgend anhand der in dem jeweiligen Sender durchzuführenden Signalverarbeitungsmaßnahmen erläutert, wobei jedoch zu beachten ist, dass in dem jeweiligen Empfänger zur Auswertung der auf diese Weise senderseitig verarbeiteten Daten eine entsprechende Signalverarbeitung in umgekehrter Reihenfolge erforderlich ist, so dass von der vorliegenden Erfindung nicht nur die Senderseite, sondern auch die Empfängerseite betroffen und umfasst ist. Im Empfänger wird zwar keine Punktierung vorgenommen in dem Sinne, dass aus einem Bitstrom Bit ausgewählt werden, die dann nicht übertragen werden. Aber der Empfänger realisiert vorzugsweise einen entsprechenden Algorithmus, der berücksichtigt, welche Bit punktiert, also nicht übertragen wurden, um die Beziehung der tatsächlich übertragenen Bit zu den Bit des ursprünglichen kodierten Bitstrom korrekt festzustellen. Die punktieren Bit können natürlich nicht wiederhergestellt werden, aber es wird empfangsseitig die Identität der übertragenen Bit korrekt festgestellt, um sie für die Dekodierung korrekt verwenden zu können.The present invention will now be described by way of example with reference to a packet-oriented data transmission from the base station 1 to the mobile station 2 , ie, explained by packet-oriented data transmission over the "downlink" channel, but the present invention is analogously applicable to data transmission over the "uplink" channel. Furthermore, the present invention is explained below with reference to the signal processing measures to be carried out in the respective transmitter, wherein, however, it is to be noted that in the respective receiver for evaluating the data processed in this way on the transmitter side a corresponding signal processing in reverse order is required, so that the present invention, not only the transmitter side, but also the receiver side is concerned and encompassed. Although no puncturing is made in the receiver in the sense that bits are selected from a bit stream which are then not transmitted. However, the receiver preferably implements a corresponding algorithm that takes into account which bits have been punctured, that is, not transmitted, to correctly determine the relationship of the actual transmitted bits to the bits of the original coded bitstream. Of course, the punctured bits can not be recovered, but at the receiving end, the identity of the transmitted bits is correctly detected in order to use them correctly for decoding.

In 1 ist die Signalverarbeitung der in den Datenpaketen zu übertragenden Daten- und Headerinformationen nach einem Hybrid-ARQ-Verfahren dargestellt.In 1 the signal processing of the data and header information to be transmitted in the data packets is shown according to a hybrid ARQ method.

Auf der Headerseite werden die von einem Funktionsblock 3 erzeugten Headerinformationen einem Funktionsblock 12 zugeführt, welcher dafür sorgt, dass sämtliche Header von allen Datenpaketen, die in ein und demselben Funkpaket gesendet werden sollen, zu einem einzigen Header zusammengefasst werden (sogenannte "Header Concatenation"). Ein Funktionsblock 13 fügt den daraus resultierenden Headerinformationen CRC-Bits zur Headererkennung hinzu. Anschließend wird von einem Funktionsblock 14 eine Kanalcodierung und von einem Funktionsblock 15 eine Ratenanpassung des daraus resultierenden Bitstroms durchgeführt. Ein Interleaver 16 bewirkt, dass die ihm zugeführten Symbole bzw. Bits auf bestimmte Art und Weise umgeordnet und zeitlich gespreizt werden. Die von dem Interleaver 16 ausgegebenen Datenblöcke werden von einem Funktionsblock 17 den einzelnen Sende- bzw. Funkrahmen zugeordnet (sogenannte "Radio Frame Segmentation"). Die Kodierung der Headerinformation ist allerdings für die Erfindung nur von untergeordneter Bedeutung.On the header side are those of a function block 3 generated header information a function block 12 which ensures that all headers of all data packets to be sent in one and the same radio packet are combined into a single header (so-called header concatenation). A functional block 13 adds CRC bits for header recognition to the resulting header information. Subsequently, by a function block 14 a channel coding and a functional block 15 rate matching of the resulting bitstream. An interleaver 16 causes the symbols or bits supplied to it to be reordered and spread in a specific manner. The one from the interleaver 16 output data blocks are from a function block 17 assigned to the individual transmission or radio frames (so-called "radio frame segmentation"). However, the coding of the header information is only of secondary importance for the invention.

Auf der Datenseite ist ebenso ein Funktionsblock 4 zum Hinzufügen von CRC-Bits vorgesehen. Ein Funktionsblock 5 dient zur Aufspaltung der einem Kanalcodierer 6 zugeführten Daten derart, dass von dem Kanalcodierer 6 stets eine auf eine bestimmte Bitanzahl beschränkte Codierung durchgeführt werden kann.On the data page is also a function block 4 provided for adding CRC bits. A functional block 5 serves for the splitting of a channel encoder 6 supplied data such that from the channel coder 6 always a limited to a certain number of bits encoding can be performed.

Durch die von dem Kanalcodierer 6 durchgeführte Kanalcodierung wird den eigentlich zu sendenden Daten redundante Information hinzugefügt. Das hat zur Folge, dass mehrere nacheinander gesendete Datenpakete Bits mit gleichem Informationsursprung aufweisen.By the channel coder 6 Channel coding performed adds redundant information to the data actually being sent. This has the consequence that several data packets transmitted one after the other have bits with the same information origin.

Die von dem Kanalcodierer 6 ausgegebenen Bits werden einem Funktionsblock 19 zugeführt, welcher durch Ausblenden bzw. Weglassen einzelner Bits (so genannte Punktierung) oder durch Wiederholen einzelner Bits (so genannte Repetierung) die Bit rate des Bitstroms entsprechend einstellt. Von einem anschließenden Funktionsblock 9 können dem Datenstrom sogenannte DTX-Bits ("Discontinuous Transmission") hinzugefügt werden. Des Weiteren sind auch auf der Datenseite Funktionsblöcke 10 und 11 vorgesehen, welche dieselben Funktionen wie die auf der Headerseite vorgesehenen Funktionsblöcke 16 und 17 wahrnehmen.Those of the channel coder 6 output bits become a function block 19 fed, which adjusts the bit rate of the bit stream by hiding or omitting individual bits (so-called puncturing) or by repeating individual bits (so-called repetition). From a subsequent function block 9 For example, so-called DTX bits ("discontinuous transmission") can be added to the data stream. Furthermore, function blocks are also on the data page 10 and 11 provided the same functions as the function blocks provided on the header side 16 and 17 perceive.

Abschließend werden die auf der Daten- und Headerseite ausgegebenen Bits von einem Funktionsblock 18 auf den jeweils vorhanden physikalischen Übertragungs- bzw. Sendekanal abgebildet bzw. gemultiplexed (so genanntes "Multiplexing") und mit Hilfe einer geeigneten Modulation, beispielsweise einer QAM-Modulation, an den Empfänger übertragen.Finally, the bits output on the data and header side are from a function block 18 mapped or multiplexed on the respectively present physical transmission or transmission channel (so-called "multiplexing") and with the aid of a suitable modulation, for example a QAM modulation, transmitted to the receiver.

Bei dem Hybrid-ARQ-Typ I-Verfahren wird bei einem fehlerhaften Empfang bzw. einer fehlerhaften Decodierung eines Datenpakets durch den Empfänger ein Wiederholungsdatenpaket angefordert, welches mit dem zuvor gesendeten und fehlerhaft empfangenen Datenpaket ganz oder teilweise identisch ist. Abhängig davon, ob das Wiederholungsdatenpaket weniger oder gleich viele Daten wie das ursprüngliche Datenpaket aufweist, wird von einer vollen oder partiellen Wiederholung gesprochen. Das Datenpaket und das jeweilige Wiederholungsdatenpaket weisen somit Bits mit einem zumindest teilweise gleichen Informationsursprung auf. Der Empfänger kann somit durch gemeinsame Auswertung des ursprünglich gesendeten Datenpakets sowie der angeforderten nachfolgenden Wiederholungsdatenpakete die ursprünglich gesendete Information mit besserer Qualität wiedergewinnen.at The Hybrid ARQ Type I method will fail if received or a faulty decoding of a data packet by the receiver a repeat data packet requested, which with the previously sent and incorrectly received data packet completely or partially identical is. Depending on whether the retry data packet is less or equal to how much data the original one Data packet is characterized by a full or partial repetition spoken. The data packet and the respective repeat data packet thus have bits with an at least partially identical information origin on. The recipient can thus by common evaluation of the originally sent data packet and the requested subsequent retry data packets originally regain sent information with better quality.

Die vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen den in 1 gezeigten Funktionsabschnitt 19. Dieser Funktionsab schnitt 19 umfasst einen Funktionsblock 20, welcher in Abhängigkeit von einer Ansteuerung durch den Funktionsblock 3 die von dem vorgeschalteten Kanalcodierer 6 ausgegebenen codierten Bits auf mindestens zwei parallele Teilbitströme aufteilt, welche jeweils separat, d.h. unabhängig voneinander, einer Ratenanpassung unterzogen werden. In 1 sind diesbezüglich drei Teilbitströme A–C dargestellt, wobei für jeden Teilbitstrom ein Funktionsblock 2123 zur Durchführung einer entsprechenden Ratenanpassung, d.h. zur Punktierung oder Repetierung einzelner Bits, vorgesehen ist. Auf diese Weise entstehen mehrere unterschiedlich codierte parallele Teilbitströme, welche einem weiteren Funktionsblock 24 zugeführt werden. Dieser weitere Funktionsblock 24 hat die Aufgabe, die einzelnen Bits der parallelen Bitströme in derselben Reihenfolge, welche von dem Funktionsblock 20 für die Bitseparation, d.h. für die Aufteilung auf einzelnen parallelen Teilbitströme, verwendet worden ist, aufzusammeln (Bitkollek-tion). Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich insgesamt die Reihenfolge der nach der Ratenanpassung übrig gebliebenen Bits nicht ändert.The present invention relates essentially to the in 1 shown function section 19 , This function section 19 includes a functional block 20 , which depends on a control by the function block 3 that from the upstream channel encoder 6 output coded bits to at least two parallel partial bit streams, which are each separately, ie independently, subjected to a rate adaptation. In 1 In this regard, three partial bit streams A-C are shown, with one functional block for each partial bit stream 21 - 23 to perform a corresponding rate adaptation, ie for puncturing or repetition of individual bits, is provided. In this way, several differently coded parallel partial bit streams, which form a further functional block 24 be supplied. This further functional block 24 The task is to separate the individual bits of the parallel bit streams in the same order as that of the function block 20 for the bit separation, ie for the division on individual parallel partial bit streams, has been used to collect (bit collection). This ensures that overall the order of bits left after rate matching does not change.

Wie bereits zuvor erläutert worden ist, kann die für die einzelnen Teilbitströme A–C vorgesehene Ratenanpassung durch die Funktionsblöcke 2123 vollkommen unabhängig voneinander erfolgen. Insbesondere können auch die Bits eines oder mehrerer Teilbitströme überhaupt keiner Punktierung oder Repetierung unterzogen werden. Insgesamt ist die Ratenanpassung der einzelnen parallelen Teilbitströme A–C so zu wählen, dass von dem gesamten Funktionsabschnitt 19 auf den von dem Funktionsblock 6 ausgegebenen kanalcodierten Bitstrom pro Datenpaket bzw. Wiederholungsdatenpaket ein gewünschtes Ratenanpassungsmuster angewendet wird. Mit der in 1 gezeigten Realisierung des Funktionsabschnitts 19 mit mehreren parallel durchgeführten Ratenanpassungen kann eine äußerst hohe Flexibilität bei der Codierung erzielt werden.As has already been explained above, the rate adaptation provided for the individual partial bit streams A-C by the function blocks 21 - 23 completely independent of each other. In particular, the bits of one or more sub-bit streams can not undergo puncturing or repetition at all. Overall, the rate adaptation of the individual parallel partial bit streams A-C is to be selected such that of the entire functional section 19 on the one from the function block 6 output channel-coded bit stream per data packet or repetition data packet, a desired rate matching pattern is applied. With the in 1 shown realization of the functional section 19 with multiple parallel rate adjustments, extremely high coding flexibility can be achieved.

Der Funktionsabschnitt 19 ist derart ausgestaltet, dass er in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch den Funktionsblock 3 auf die Bits eines Wiederholungsdatenpakets ein anderes Ratenanpassungsmuster als auf die Bits des entsprechenden ursprünglich gesendeten Datenpakets anwendet. D.h. dem Funktionsabschnitt 19 wird von dem Funktionsblock 3 mitgeteilt, ob von dem jeweiligen Empfänger ein Wiederholungsdatenpaket angefordert worden ist, wobei der Funktionsabschnitt 19 in diesem Fall die von den einzelnen Funktionsblöcken 2123 realisierten Ratenanpassungsmuster derart wählt bzw. einstellt, dass insgesamt die Bits des Wiederholungsdatenpakets mit einem anderen Ratenanpassungsmuster als die Bits des zu Grunde liegenden ursprünglich gesendeten Datenpakets verarbeitet werden.The functional section 19 is configured such that it depends on the control by the function block 3 apply a different rate matching pattern to the bits of a repetition data packet than to the bits of the corresponding originally transmitted data packet. That is the functional section 19 is from the function block 3 informed whether a repeat data packet has been requested by the respective recipient, the functional section 19 in this case those of the individual function blocks 21 - 23 realizes rate matching pattern such that, overall, the bits of the repeat data packet are processed with a different rate matching pattern than the bits of the underlying originally transmitted data packet.

Die insgesamt von dem Funktionsabschnitt 19 realisierte Ratenanpassung kann beispielsweise gemäß dem Ratenanpassungsalgorithmus, welcher an sich bereits aus dem Stand der Technik (siehe oben) bekannt ist, durchgeführt werden.The total of the functional section 19 For example, realized rate matching may be performed according to the rate matching algorithm, which is known per se from the prior art (see above).

Die soeben erläuterten Funktionsabschnitte, insbesondere der Funktionsabschnitt 19, kann dabei so eingerichtet sein, dass eine oder mehrere der folgenden Ausgestaltungen in die Praxis umgesetzt werden:

  • – Zur Datenübertragung in Form von Datenpaketen werden die Daten durch eine Kanalcodierung, insbesondere eine Turbo-Codierung, in systematische Bit und Paritätsbit umgesetzt. Von dem Sender wird an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet, das die systematischen Bit und einen Teil der Pari tätsbit enthält. Bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) wird mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet, das die Paritätsbit enthält, die im ersten Datenpaket nicht enthalten sind.
  • – Das Wiederholungsdatenpaket enthält keine Paritätsbit, die im ersten Datenpaket enthalten sind.
  • – Das Wiederholungsdatenpaket enthält neben den Paritätsbit, die im ersten Datenpaket nicht enthalten sind, systematische Bit.
  • – Die Kodierungsrate des Turbocoders liegt unter Berücksichtigung der Ratenanpassung zwischen 2/3 und ½.
  • – Die in einem Datenpaket oder Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Paritätsbit werden durch einen Ratenanpassungsalgorithmus aus den aus der Turbocodierung resultierenden Paritätsbit ausgewählt.
  • – Die Punktierungsrate des Ratenanpassungsalgorithmus liegt zwischen ½ und 1/3.
  • – Der Initialwert der Fehlervariablen des Ratenanpassungsalgorithmus wird derart gewählt, dass das Wiederholungsdatenpaket keine Paritätsbits enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind.
  • – Der Ratenanpassungsalgorithmus enthält folgende Verfahrensschritte: a) Setzen der Fehlervariablen auf den Initialwert b) Setzen des Bitindex auf das erste Bit c) Subtraktion des Erniedrigungswertes der Fehlervariablen von der Fehlervariablen. d) Falls die Fehlervariable kleiner oder gleich 0 ist durchführen der Schritte e) bis f) e) Punktieren des durch den Bitindex angezeigten Bit f) Addition des Erhöhungs-Wert zur Fehlervariablen g) Erhöhen des Bitindex h) wiederholen der Schritte c) bis g), bis der Bitindex die Anzahl der zu verarbeitenden Bit überschreitet.
  • – Für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der im ersten Datenpaket enthaltenen Paritätsbit gilt: eini(r) = {(Xi – ⎣r·eplus/rmax⎦ – 1)modeplus} + 1und im Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Paritätsbit gilt: eini(r) = {(Xi – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1, wobei gilt:
    eini(r)
    = der Initialwert für die Fehlervariable;
    r
    = 0, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem ersten Datenpaket angewendet wird;
    r
    = 1, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem Wiederholungsdatenpaket angewendet wird.
The just explained functional sections, in particular the functional section 19 , may be set up so that one or more of the following configurations are put into practice:
  • - For data transmission in the form of data packets, the data is converted by a channel coding, in particular a turbo-coding, into systematic bit and parity bit. The transmitter sends to the receiver a first data packet containing the systematic bits and a part of the parity bit. If there is a corresponding request from the beneficiary ( 2 ) at least one repeat data packet is sent to the receiver ( 2 ) containing the parity bits not included in the first data packet.
  • The retry data packet contains no parity bits contained in the first data packet.
  • The repetition data packet contains systematic bits in addition to the parity bits which are not contained in the first data packet.
  • - The coding rate of the turbo coder is between 2/3 and ½, taking into account the rate adaptation.
  • The parity bits contained in a data packet or repetition data packet are selected by a rate matching algorithm from the turbo-coding resulting parity bits.
  • The puncturing rate of the rate matching algorithm is between ½ and 1/3.
  • The initial value of the error variable of the rate matching algorithm is chosen such that the repeat data packet does not contain any parity bits contained in the first data packet.
  • The rate matching algorithm contains the following method steps: a) setting the error variable to the initial value b) setting the bit index to the first bit c) subtracting the reduction value of the error variable from the error variable. d) If the error variable is less than or equal to 0, perform steps e) to f) e) puncturing the bit index indicated by the bit index f) adding the increment value to the error variable g) incrementing the bit index h) repeating steps c) through g ) until the bit index exceeds the number of bits to be processed.
  • The following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bits contained in the first data packet: e ini (r) = {(X i - ·r · e plus / r Max ⎦ - 1) mode plus } + 1 and the parity bit contained in the retry data packet: e ini (r) = {(X i - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1, where:
    e ini (r)
    = the initial value for the error variable;
    r
    = 0 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the first data packet;
    r
    = 1 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the retry data packet.

Empfangsseitig werden das erste Datenpaket und das Widerholungsdatenpaket zusammen, insbesondere durch ein so genanntes combining (Zusammenfassen) auch soft combining (zusammenfassen der soft-decission Werte, also Zusammenfassen der Wahrscheinlichkeiten, dass einzelne Bit der Wert 1 bzw. 0 haben), decodiert.At the receiving end the first data packet and the repeat data packet are combined, in particular by so-called combining soft combining (summarizing the soft-decission values, so summarizing the probabilities that individual bits have the value 1 or 0), decoded.

Die soeben erläuterten Ausgetaltungen eignen sich insbesondere für den Fall, dass die Kodierungsrate im Bereich zwischen 2/3 und ½ ist; das ist der Fall, wenn zwischen ½ und 1/3 der Bit punktiert werden. In diesem Fall werden bei der Erstübertragung zwischen 1/4 und ½der parity Bits übertragen und in der Zweitübertragung mindestens ¾ der Parity bits, insgesamt können also in Erst- und Zweitübertragung alle Parity Bit übertragen werden. Bei höheren Kodierungsraten als 2/3 ist dies nicht mehr der Fall, deshalb werden die oben angegebenen Formeln dann vorzugsweise nicht direkt angewandt. Es ist dann insbesondere nicht mehr möglich für die Zweitübertragung genau die Parity Bit auszuwählen, die in der Erstübertragung nicht übertragen wurden, da nicht alle fehlenden in der Zweitübertragung übertragen werden können. Allerdings kann der Startwert eini vorzugsweise so gewählt werden, dass sich eine möglichst geringe Überlappung zwischen den Parity Bits, die beim ersten und zweiten Mal gesendet werden, ergibt.The embodiments just explained are particularly suitable for the case where the coding rate is in the range between 2/3 and 1/2; this is the case when puncturing between ½ and 1/3 of the bits. In this case, between 1/4 and 1/2 of the parity bits are transmitted during the first transmission and at least ¾ of the parity bits in the second transmission, so in total, all parity bits can be transmitted in the first and second transmission. At higher coding rates than 2/3, this is no longer the case, so the formulas given above are then preferably not applied directly. In particular, it is then no longer possible to select for the second transmission exactly the parity bits which were not transmitted in the first transmission since not all the missing ones can be transmitted in the secondary transmission. However, the starting value e ini may preferably be selected such that the least possible overlap results between the parity bits which are transmitted on the first and second times.

Im Folgenden werden aber Lösungsmöglichkeiten auch für diesen Fall angegeben:
Es ist in diesem Fall unmöglich, bereits nach der zweiten Übertragung alle Parity Bit zu übertragen. Nach der dritten Übertragung kann das aber wieder möglich sein. Zweckmäßigerweise verwendet man bei einer Kodierungsrate die nicht allzu weit über 2/3 liegt, für die dritte Übertragung wieder eine Übertragung, die die systematischen Bit priorisiert; dies ist bereits so im Standard vorgesehen. Die Punktierungsmuster für die 1. und 3. Übertragung werden dabei gegeneinander verschoben. Es ist durch geeignete Wahl des Parameters eini für die 3. Übertragung möglich, zu erreichen, dass die Menge der Parity bit, die in der 1. und 3. Übertragung zusammengenommen übertragen werden, eine ähnliche Verteilung (ein ähnliches Muster) aufweisen, wie eine einzelne Übertragung, bei der aber doppelt so viele Bit übertragen werden. Die zweite Übertragung kann nun so optimiert werden, dass bei ihr genau diejenigen Bit übertragen werden, die weder in der ersten, noch in der dritten Übertragung übertragen werden. Dabei lassen sich die oben genannten Formeln in analoger Weise einsetzen, wobei natürlich berücksichtigt wird, dass in der ersten und dritten Übertragung zusammengenommen doppelt so viele Parity Bit übertragen werden, wie in der ersten Übertragung alleine. Die Formeln für die optimale Wahl der in der zweiten Übertragung zu übertragenen Parity 1 Bit und Parity 2 Bit lässt sich dann folgendermaßen herleiten: Bestimme eine äquivalente Ratenanpasung, die die Parity 1 und Parity 2 Bit auswählt, die in der ersten oder dritten Übertragung übertragen werden. Die Anzahl der übertragenen Bit entspricht dabei der Summe, der Wert von eini soll entsprechend bestimmt werden. Ggf. soll man den Wert von eini für die dritte Übertragung passend so wählen (in Relation zum Wert von eini für die erste Übertragung), dass diese beide Übertragungen so zusammengefasst werden können, das sich ein Gesamtübertragungsmuster ergibt, wie bei einer einzigen Übertragung. Anhand dem für dieses zusammengefassten Musters lässt sich dann wie oben beschrieben der Wert für die Anzahl der zu übertragenden Parity 1 und parity 2 Bit und der Wert von eini für die zweite Übertragung bestimmen.
In the following, however, solutions are also given for this case:
In this case, it is impossible to transmit all the parity bits after the second transmission. But this can be possible again after the third transmission. Conveniently, one uses at a coding rate that is not too much over 2/3, for the third transmission again a transmission that prioritizes the systematic bit; this is already provided in the standard. The puncturing patterns for the 1st and 3rd transmission are shifted against each other. It is possible, by suitable choice of the parameter e ini for the 3rd transmission, to have the amount of parity bits transmitted in the 1st and 3rd transmission taken together having a similar distribution (a similar pattern) a single transmission, but twice as many bits are transmitted. The second transmission can now be optimized to transmit exactly those bits that are transmitted neither in the first transmission nor in the third transmission. In this case, the above-mentioned formulas can be used in an analogous manner, whereby, of course, it is taken into account that twice as many parity bits are transmitted in the first and third transmission as in the first transmission alone. The formulas for the optimal choice of the parity 1 bit and the parity 2 bit to be transmitted in the second transmission can then be derived as follows: Determine an equivalent rate matching which selects the parity 1 and parity 2 bits which be transmitted in the first or third transmission. The number of transmitted bits corresponds to the sum, the value of eini should be determined accordingly. Possibly. if one chooses the value of one for the third transmission appropriately (in relation to the value of one for the first transmission) that these two transmissions can be grouped together to give a total transmission pattern, as in a single transmission. The value for the number of parity 1 and parity 2 bits to be transmitted and the value of one for the second transmission can then be determined on the basis of the pattern combined for this, as described above.

Im Kapitel 4.5.4.3 wird in Tabelle 10 festgelegt, wie dann daraus die Parameter eplus, eminus und Xi für die systematischen Bit, die parity 1 Bit (erste Paritätsbit) und die parity 2 bit (zweite Paritätsbit) für den Ratematchingalgorithmus berechnet werden:

Figure 00330001
In Chapter 4.5.4.3, Table 10 defines how to calculate the parameters e plus , e minus and X i for the systematic bits, parity 1 bit (first parity bit) and parity 2 bit (second parity bit) for the rate matching algorithm become:
Figure 00330001

Zur Vereinfachung der Nomenklatur führen wir den Parameter a ein, der den Wert 2 für die Parity 1 Bit annimmt und den Wert 1 für die Parity 2 Bit. Dann gilt für beide Arten von Parity Bit für den hier betrachteten Fall der Punktierung: eplus = a Np und eminus = a abs (Np – Nt,p) = a (Np – Nt,p)To simplify the nomenclature, we introduce the parameter a, which takes the value 2 for the parity 1 bit and the value 1 for the parity 2 bits. Then, for both types of parity bits, for the case of puncturing considered here: eplus = aN p and eminus = a abs (N p -N t, p ) = a (N p -N t, p )

Dabei sind Np1 und Np2 bzw. verallgemeinert Np die Anzahl der Parity 1 bzw. Parity 2 Bit vor der Ratenanpassung, Nt,p1 und Nt,p2 bzw. verallgemeinert Nt,p die Anzahl der übertragenen Parity 1 bzw. Parity 2 Bit. Die Aufgabe besteht nun darin, die dritte Übertragung so zu parametrieren, dass in der ersten und dritten Übertragung zusammengenommen die gleichen Bit übertragen werden, wie bei einer Übertragung, die doppelt so viele Parity Bit überträgt, sowie die Parameter für diese hypothetische Übertragung zu bestimmen. Wenn nötig werden die bei dieser hypothetischen Übertragung verwendeten Parameter mit dem Index h gekennzeichnet. Bei einer solchen Übertragung würde der Wert eminus auf a (Np – 2Nt,p) gesetzt werden, da dabei doppelt so viele Bit übertragen werden, der Wert eplus wäre aber unverändert.N p1 and N p2 or generalize N p the number of parity 1 or parity 2 bits before the rate adaptation, N t, p1 and N t, p2 or generalizes N t, p the number of transmitted parity 1 or Parity 2 bits. The task now is to parameterize the third transmission so that in the first and third transmission taken together the same bits are transmitted as in a transmission that transmits twice as many parity bits as well as to determine the parameters for this hypothetical transmission. If necessary, the parameters used in this hypothetical transmission are indicated by the index h. In such a transfer, the value eminus would be set to a ( Np -2N t, p ) since twice as many bits are transferred, but the eplus value would be unchanged.

Wir formulieren den Algorithmus weiter um zum Algorithmus A3: Algorithmus für Analyse der kombinierten Übertragung, genannt A3:

Figure 00340001
We formulate the algorithm further to the algorithm A3: Algorithm for analysis of combined transmission, called A3:
Figure 00340001

Wie man bei Betrachtung des Algorithmus A2 leicht sieht, wird der Wert von e bei jedem nicht übertragenen, also punktierten Bit um den Wert eplus – eminus = a Np – a (Np – Nt,p) = a Nt,p erhöht. Bei jedem übertragenen Bit wird e um um den Wert eminus = a Np erniedrigt. Der Erniedrigungswert ist bei der ersten, dritten und hypothetischen Übertragung gleich, der Erhöhungswert aber bei der hypothetischen Übertragung doppelt so gross. Es ergibt sich, wenn man den Wert von e über m aufträgt jeweils eine Sägezahnähnliche Kurve, wobei die Höhe der Zacken gleich ist, die Steilheit der Zacken aber für die hypothetische Kurve doppelt so groß und somit auch die Anzahl der Zacken. Jedem Zacken entspricht dabei ein übertragenes Bit. Ziel ist es, eine Parametrierung für die hypothetische Übertragung zu finden, bei der exakt die Bit übertragen werden, die in der ersten und zweiten Übertragung zusammen übertragen werden. Dazu müssen die dritte und erste Übertragung gut verschachtelt sein, was erreicht werden kann, wenn sich ihre Werte von eini um den halbe Wert des Erhöhungswertes unterscheiden, wenn also die Differenz (a Nt,p/2) ist. Dies ist nach dem derzeitigen Stand des Standards bereits der Fall. Wenn man dend Wert von e bei der ersten If-Abfrage sowohl für die erste als auch die hypothetische Übertragung gleich 1 wählt, so sing die „Sägezähne" passend ausgerichtet. Dies ist nach dem Standard allerdings nicht der Fall. Man kann aber eine passende Ausrichtung erreichen, wenn man die doppelte Steigung der Sägezahnkurve berücksichtigt. Dann muss gelten, dass der Abstand von 1 (dem Vergleichswert in der Abfrage) für die hypothetische Übertragung doppelt so groß ist wie für die erste Übertragung: 2(1 – e1(m = 1)) = (1 – eh(m = 1)) The value of e at each non-transmitted, so punctured bits to the value eplus as is easily seen when viewing the algorithm A2 is - eminus = a N p - a (N p - N t, p) = a N t, p elevated. For each transmitted bit e is decremented by the value eminus = a N p . The reduction value is the same for the first, third and hypothetical transfer, but the increase value for the hypothetical transfer is twice as large. The result is, if one plots the value of e over m each a sawtooth-like curve, the height of the spikes is the same, but the slope of the spikes for the hypothetical curve twice as large and thus the number of spikes. Each spike corresponds to a transmitted bit. The aim is to find a parameterization for the hypothetical transmission in which exactly the bits transmitted in the first and second transmission are transmitted together. For this purpose, the third and first transmission must be well nested, which can be achieved if their values differ from one half the value of the increase value, ie if the difference is (a N t, p / 2). This is already the case according to the current state of the standard. If one chooses the value of e at the first if query for both the first and the hypothetical transmission to be equal to 1, then the "saw teeth" fit appropriately, but this is not the case by default, but one can do a proper alignment If one considers the double slope of the sawtooth curve, then the distance of 1 (the comparison value in the query) for the hypothetical transmission must be twice as large as for the first transmission: 2 (1 - e 1 (m = 1)) = (1 - e H (m = 1))

Daraus lässt sich auch der entsprechende Wert von eini für die hypothetische Übertragung berechnen, da gilt e(m = 1) = eini – eplus. Aus dem Wert von eini für die hypothetische Übertragung wiederum lässt sich, analog wie bereits gezeigt, der nötige Wert von eini für die zweite Übertragung berechnen, so dass die Bit der zweiten Übertragung genau die Bit sind, die nicht in der hypothetischen Übertragung gesendet werden, und somit genau diejenigen, die weder in der ersten, noch der dritten Übertragung übertragen werden.From this one can also calculate the corresponding value of one for the hypothetical transmission, since e (m = 1) = e ini - e plus . Again, from the value of e ini for the hypothetical transmission, analogously, as already shown, the necessary value of e ini for the second transmission can be calculated, so that the bits of the second transmission are exactly the bits that are not transmitted in the hypothetical transmission and thus exactly those which are not transmitted in either the first or the third transmission.

Die Anzahl der in der zweiten Übertragung zu übertragenden systematischen bzw. Parity 1 und Parity 2 Bit ist dann im hier diskutierten Bereich der Kodierungsrate, also falls (4/3)Nsys ≤ Ndata < 1,5Nsys: Nt,sys = 3Ndaty – 4Nsys

Figure 00360001
und analog:
Figure 00360002
The number of systematic or parity 1 and parity 2 bits to be transmitted in the second transmission is then in the range of the coding rate discussed here, ie if (4/3) N sys ≦ N data <1.5 N sys : N t, sys = 3N daty - 4N sys
Figure 00360001
and analogously:
Figure 00360002

Es ergibt sich für die zweite Übertragung die Formel eini2 = (Xi mod eplus)·2 + 2. The result for the second transmission is the formula e ini2 = (X i Fashion plus · 2 + 2.

Dieser Wert hängt nicht von dem in der ersten Übertragung verwendeten Wert von r ab, was auch logisch ist: Wenn in der ersten Übertragung der Wert r = 0 verwendet wird, so wird in der dritten Übertragung der Wert r = 1 verwendet. Wenn in der ersten Übertragung der Wert r = 1 verwendet würde, so müsste in der dritten Übertragung der Wert r = 0 verwendet werden. Beides mal werden in der ersten du dritten Übertragung zusammengenommen die selben Bit übertragen, so dass sich beides mal für die zweite Übertragung die selbe Parametrierung ergibt.This Value hangs not that in the first transmission used value of r, which is also logical: if in the first transmission the value r = 0 is used, so in the third transmission the value r = 1 is used. If the value r = 1 is used in the first transfer would, so would have to in the third transmission the value r = 0 can be used. Both times will be in the first you third transfer taken together transmit the same bits, so that both times for the second transmission the same parameterization results.

Es ist aber natürlich sehr wohl möglich, unter Verwendung des Parameters r eine weitere Übertragung zu definieren, welche andere Bit enthält als die zweite Übertragung, und welche dann z.B. in einer vierten Übertragung verwendet werden könnte. Wie bereits in der Spezifikation durchgeführt würde man dazu den Wert von eini um r·eplus/rmax modifizieren. Um die Konvention, dass die zweite Übertragung mit r = 1 gesendet wird beizubehlaten, und da rmax = 2 gilt, ergibt sich der additive Term: (1 – r)eplus/rmax Of course, it is quite possible, using the parameter r, to define another transmission which contains bits other than the second transmission, and which could then be used, for example, in a fourth transmission. As already stated in the specification, this would be done by modifying the value of e ini by r * e plus / r max . In order to maintain the convention that the second transmission is transmitted with r = 1 and that r max = 2, the additive term results: (1 - r) e plus / r Max

Die Formel für eini für die Paritätsbits des Wiederholungsdatenpaket wäre somit: eini2(r) = {(2Xi – ⎡(1 – r)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 2diese Formel berücksichtigt noch nicht, dass der Wert von eini immer zwischen 1 und eplus liegen sollte, man kann das erreichen durch die Umformumg eini2(r) = {(2Xi + 1 – ⎡(1 – r)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1und weiter, da rmax = 2 und unter Berücksichtigung der Modulofunktion eini2(r) = {(2Xi + 1 – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1 The formula for e ini for the parity bits of the retry data packet would thus be: e ini2 (r) = {(2X i - ⎡ (1 - r) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 2 this formula does not yet take into account that the value of e ini should always be between 1 and e plus , one can achieve this by the Umformumg e ini2 (r) = {(2X i + 1 - ⎡ (1 - r) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1 and further, since r max = 2 and considering the modulo function e ini2 (r) = {(2X i + 1 - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1

Hinweis: Anders als im Fall dass die Coderate zwischen ½ und 2/3 liegt, ist es in diesem Fall nicht besonders relevant, ob in der obigen Berechnung nach oben oder unten gerundet wird, da nun für die zweite Übertragung gilt r = 1, dann gilt (r + 1)eplus/rmax = eplus und eplus is ja bereits eine ganze Zahl, die Rundung bewirkt in diesem Fall also nichts und somit ist irrelevant, ob nach oben oder unten gerundet wird.Note: Unlike in the case of the code rate being between ½ and 2/3, in this case it is not particularly relevant whether the above calculation rounds up or down, since now for the second transmission, r = 1, then If (r + 1) e plus / r max = e plus and e plus is already an integer, the rounding does nothing in this case and thus it is irrelevant whether it is rounded up or down.

Dieses Ausführungsbeispiel sei wiederum durch eine Tabelle veranschaulicht. Es wird wiederum der Fall betrachtet, dass 20 systematische (und je 20 parity 1 bzw parity 2 bit) nach der Kodierung vorliegen. Es wird nun davon ausgegangen, dass davon 28 Bit bei jeder Übertragung übertragen werden können. Dann ergeben sich die folgenden Werte für e und die folgenden übertragenen Bit:

Figure 00380001
This embodiment is again illustrated by a table. Again, consider the case where there are 20 systematic (and 20 parity 1 or 2 parity) after encoding. It is now assumed that 28 bits of this can be transmitted with each transmission. Then the following values result for e and the following transmitted bits:
Figure 00380001

Die Bezeichnung ist dabei entsprechend der obigen Tabelle.The Designation is according to the above table.

Die Spalten bezeichnen:

  • 1: erste Übertragung,
  • 3: dritte Übertragung,
  • 2: Zweite Übertragung nach dem Stand der Technik,
  • hyp 1 + 3: Hypothetische Übertragung, die die Parity Bit der ersten und dritten Übertragung umfasst,
  • 1 + 3: zum Vergleich dazu die in der ersten und dritten Übertragung übertragenen Bit
  • 1 – 3: in der ersten bis dritten Übertragung übertragene Bit
  • 2 opt: zweite Übertragung nach dem Ausführungsbeispiel
  • 1 – 3 opt: in der ersten bis dritten Übertragung übertragene Bit nach dem Ausführungsbeispiel
  • 1 + 2 opt: in der ersten und zweiten Übertragung übertragene Bit nach dem Ausführungsbeispiel
  • 1 + 2: in der ersten und zweiten Übertragung übertragene Bit nach dem Stand der Technik
The columns indicate:
  • 1: first transmission,
  • 3: third transmission,
  • 2: second transmission according to the prior art,
  • hyp 1 + 3: Hypothetical transmission comprising the parity bits of the first and third transmission,
  • 1 + 3: for comparison, the bits transmitted in the first and third transmission
  • 1 - 3: bits transmitted in the first to third transmission
  • 2 opt: second transmission according to the embodiment
  • 1 - 3 opt: bits transmitted in the first to third transmission according to the embodiment
  • 1 + 2 opt: bits transmitted in the first and second transmission according to the embodiment
  • 1 + 2: prior art bits transmitted in the first and second transmission

In den Spalten darunter sind einige Parameter aufgeführt:
Übertragene parity 1 bits
Übertragene Systematic bits:
Xi
eplus
eminus
r
eini
In the columns below there are some parameters listed:
Transmitted parity 1 bits
Transmitted Systematic bits:
X i
e plus
e minus
r
e ini

Dann folgen die Werte des Parameters e in Abhängigkeit von m und es sind die übertragenen Bit angezeichent.Then follow the values of parameter e as a function of m and there are the transferred ones Bit marked.

Man sieht, dass die Parameter der hypothetischen Übertragung tatsächlich so gewählt sind, dass dieselben Bit ausgewählt werden, wie in der ersten und dritten Übertragung zusammen. Des Weiteren sieht man, dass in der ersten bis dritten Übertragung nach dem Ausführungsbeispiel alle parity Bit übertragen werden, im Gegensatz zum Stand der Technik. In den letzten beiden Spalten ist gezeigt, dass sich nach der Erfindung nicht erst nach der dritten Übertragung ein Vorteil ergibt, sondern schon nach der zweiten Übertragung. Obwohl in diesem Beispiel in der zweiten Übertragung nach dem Ausführungsbeispiel nur 12 statt 14 wie nach dem Stand der Technik übertragen werden, ist die Gesamtzahl der in der ersten und zweiten Übertragung nach dem Ausführungsbeispiel übertragenen Parity Bit gleich 16 und somit höher als nach dem Stand der Technik (14).you sees that the parameters of the hypothetical transfer actually so chosen are that same bits selected become, as in the first and third transmission together. Furthermore it can be seen that in the first to third transmission according to the embodiment transmit all parity bits be, unlike the prior art. In the last two Columns are shown that after the invention not only after the third transmission gives an advantage, but already after the second transmission. Although in this example in the second transmission according to the embodiment only 12 instead of 14 as in the prior art, the total number is in the first and second transmission transmitted according to the embodiment Parity bit equal to 16 and thus higher as in the prior art (14).

Alternativ ist auch folgendes Vorgehen zur Bestimmung passender Werte für eini möglich: Wie für den Fall, dass die Kodier rate zwischen ½ und 2/3 liegt gezeigt, werden Formeln für die drei Ratenanpassungsalgorithmen aufgeschrieben, nur dass es in diesem Falle derer drei statt zwei sind. Dann wird festgelegt, dass für jeden Wert von m immer bei genau einem Algorithmus ein Bit verwendet wird. Dies führt analog wie oben gezeigt zu entsprechenden Bedingungen für die Werte von e bei den drei Algorithmen und somit auch für die Werte von eini.Alternatively, the following procedure for determining suitable values for e ini is possible: As in the case where the coding rate is between ½ and 2/3, formulas are written down for the three rate matching algorithms, except that in this case they are written instead of three are. Then it is determined that for each value of m, one bit is always used for exactly one algorithm. Analogously, as shown above, this leads to corresponding conditions for the values of e in the three algorithms and thus also for the values of e ini .

Dieses Ausführungsbeispiel sei durch ein Zahlenbeispiel erläutert:
Nehmen wir an, dass eine Übertragung aus je 100 systematischen Bit, parity 1 Bit und parity 3 Bit besteht, insgesamt also aus 300 Bit. Nehmen wir weiter an, dass in einer Übertragung 140 Bit übertragen werden. In der ersten (und genauso in der dritten) Übertragung werden die 100 systematischen Bit und je 20 Parity 1 und Parity 2 Bit übertragen. Zusammen in 1. und 3. Übertragung also je 40 Parity 1 und Parity 2 Bit. somit fehlen je 60 Parity 1 und Parity 2 Bit. Genau diese bit werden nun in der zweiten Übertragung übertragen. Um wieder die Gesamtzahl von 140 Bit zu erhalten, werden in der zweiten Übertragung auch noch 140 – 60 – 60 = 20 systematische Bit übertragen. Dieses Ausführungsbeispiel lässt sich anwenden, wenn in der ersten Übertragung mindestens 1/6 der Parity 1 (bzw. parity 2) Bit übertragen werden. Dann können auch in der dritten Übertragung 1/6 übertragen werden, bei der zweiten Übertragung können dann mindestens ½ + 1/6 = 2/3 der Parity Bit übertragen werden, zusammen also mindestens 2/3 + 1/6 + 1/6 = 1/1 alle Parity Bit. Dieses Ausführungsbeispiel ist also insbesondere anwendbar für Kodierungsraten zwischen 2/3 und ¾ = 0,75.
This embodiment is explained by a numerical example:
Suppose that a transmission consists of 100 systematic bits each, parity 1 bit and parity 3 bits, ie a total of 300 bits. Suppose further that 140 bits are transmitted in a transmission. In the first (and also in the third) transmission, the 100 systematic bits and 20 each parity 1 and parity 2 bits are transmitted. Together in 1st and 3rd transmission so each 40 parity 1 and parity 2 bits. thus missing 60 parity 1 and parity 2 bits each. Exactly these bits are now transmitted in the second transmission. In order to get the total number of 140 bits again, in the second transmission also 140-60-60 = 20 systematic bits are transmitted. This embodiment can be applied if at least 1/6 of the parity 1 (or parity 2) bits are transmitted in the first transmission. Then 1/6 can also be transmitted in the third transmission, in the second transmission at least ½ + 1/6 = 2/3 of the parity bits can be transmitted, that is, together at least 2/3 + 1/6 + 1/6 = 1/1 all parity bits. This embodiment is therefore particularly applicable for coding rates between 2/3 and ¾ = 0.75.

Dieses Ausführungsbeispiel sei im folgenden in weitere Formeln gefasst: Sei N die Anzahl der Systematischen Bit; das ist gleichzeitig die Anzahl der parity 1 und auch der parity 2 bit (eine Verallgemeinerung auf den Fall, dass diese Anzahlen unterschiedlich sind, ist leicht möglich, wird der Klarheit halber aber hier unterlassen) Seien Ns1 = Ns3, N11 = N13 und N21 = N23 die Anzahl der bei der Ersten (und Dritten) Übertra gung übertragenen systematischen, Parity 1 und Parity 2 Bit. Seien Ns2, N12 und N22 die Anzahl der in der zweiten Übertragung zu übertragenden systematischen, Parity 1 und Parity 2 Bit. Dann gilt: N12 = N – N11 – N13 N22 = N – N21 – N23 Ns2 = Ns1 + N11 – N12 + N21 – N22 = Ns1 + N11 + N21 – N + N11 + N13 – N + N21 + N23 = Ns1 + N13 + N23 + 2·(N11 + N21 – N) This embodiment is described below in further formulas: Let N be the number of systematic bits; this is the number of parity 1 as well as the parity 2 bit (a generalization to the case that these numbers are different is easily possible but will be omitted here for the sake of clarity) Let Ns1 = Ns3, N11 = N13 and N21 = N23 the number of systematic, parity 1 and parity 2 bits transmitted in the first (and third) transmissions. Let Ns2, N12 and N22 be the number of systematic, parity 1 and parity 2 bits to be transmitted in the second transmission. Then: N12 = N - N11 - N13 N22 = N - N21 - N23 Ns2 = Ns1 + N11 - N12 + N21 - N22 = Ns1 + N11 + N21 - N + N11 + N13 - N + N21 + N23 = Ns1 + N13 + N23 + 2 · (N11 + N21 - N)

Die letzte Zeile ist einfach der Ausdruck dafür, dass die verbleibenden Bit mit systematischen Bit aufgefüllt werden, bringt also für die Praxis keine weitere Rechenvereinfachung sondern ist mehr eine alternative Darstellung.The last line is simply the expression that the remaining bits filled with systematic bit be, so bring for the practice no further computational simplification but is more one alternative presentation.

Diese Verallgemeinerung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt also die Anwendung bis zu recht hohen Kodierungsraten für die Erstübertragung. Bei noch höheren Raten, also einer Rate größer als ¾ benötigt man zwei Wiederholungsübertragungen, welche Parity Bits bevorzugen, um insgesamt in drei Übertragungen alle Parity Bit übertragen zu können. In diesem Fall werden bereits durch die beiden Wiederholungsübertragungen alle Parity Bit übertragen, so dass es für die Performanz nach Empfang der dritten Übertragung nicht ausschlaggebend ist, welche der Parity Bit zusätzlich bereits in der Erstübertragung gesendet wurden. Für die Verbesserung der Leistung nach der zweiten Übertragung ist es aber weiterhin erstrebenswert, dass in der zweiten Übertragung (erste Wiederholungsübertragung) solche Parity bit übertragen werden, die in der ersten Übertragung nicht gesendet wurden. Insofern lässt sich die Erfindung in abgewandelter Form auch in diesem Fall anwenden. Insbesondere sollte der Wert von eini wieder so gewählt werden, dass sich möglichst wenig Überlappungen ergeben und es kann wiederum vorteilhaft sein, in einer Übertragung weniger Parity bit zu senden, als möglich wäre, um ein besseres Ineinandergreifen der Muster zu erreichen.This generalization of the method according to the invention thus allows the application up to quite high coding rates for the first transmission. At even higher rates, ie a rate greater than ¾, two retransmissions are required, which prefer parity bits to transfer all parity bits in total in three transmissions. In this case, all the parity bits are already transmitted by the two retransmissions, so that it is not decisive for the performance after receipt of the third transmission which of the parity bits were additionally sent in the first transmission. However, in order to improve the performance after the second transmission, it is still desirable that in the second transmission (first retransmission) those parity bits are transmitted which were not transmitted in the first transmission. In this respect, the invention can be applied in a modified form also in this case. In particular, the value of e ini should again be chosen such that there are as few overlaps as possible, and it may again be advantageous to send less parity bit in a transmission than would be possible in order to achieve a better intermeshing of the patterns.

Alternativ kann man bei einer höheren Kodierungsrate als ¾ auch mehr als zwei Übertragungen mit s = 1 mit einer Übertragung mit s = 0 kombinieren. Auch dabei setzt man die Verschiebung der Punktierungsmuster der parity Bit der mehreren Übertragungen mit s = 1 so, dass sich in Kombination das Muster ergibt wie bei einer einzigen hypothetischen Übertragung und gestaltet die Übertragung mit s = 0 so, dass dabei gerade die noch fehlenden Bit übertragen werden. Dies ist eine Verallgemeinerung des oben angegebenen Verfahrens für Kodierungsraten zwischen 2/3 und ¾. Als weitere Alternative kann man die Erfindung selbst dann anwenden, wenn weniger Übertragungen mit s = 1 durchgeführt werden, als eigentlich benötigt werden: Man bestimmt dann ebenso eine hypothetische Übertragung die alle parity bit sowohl der durchgeführten Übertragungen mit s = 1 also auch der nicht gesendeten und gestaltet die Übertragung mit s = 0 so, dass dabei gerade die in der hypothetischen Übertragung nicht übertragenen Bit übertragen werden.alternative you can at a higher Encoding rate as ¾ too more than two transfers with s = 1 with a transmission combine with s = 0. Again, one sets the shift of Puncturing pattern of parity bits of multiple transmissions with s = 1 so, that in combination the pattern results as in a single one hypothetical transmission and designed the transmission with s = 0 so that just the missing bits are transferred become. This is a generalization of the coding rate method given above between 2/3 and 3/4. As a further alternative, one can apply the invention even then if fewer transfers performed with s = 1 are needed, as actually needed Then one also determines a hypothetical transmission the all parity bit both of the carried out transfers with s = 1 so also the non-sent and designed the transmission with s = 0 such that in this case just those not transferred in the hypothetical transfer Transmit bit become.

Der oben erläuterte Funktionsabschnitt, insbesondere der Funktionsabschnitt 19, kann dabei so eingerichtet sein, dass eine oder mehrere der folgenden Ausgestaltungen in die Praxis umgesetzt werden:

  • – Zur Datenübertragung in Form von Datenpaketen werden die Daten durch eine Kanalcodierung, insbesondere eine Turbo-Codierung, in systematische Bit und Paritätsbit umgesetzt. Von dem Sender wird an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet, das die systematischen Bit und einen Teil der Paritätsbit enthält. Bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) wird mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet, das keine Paritätsbit enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind.
  • – Ein erstes Wiederholungsdatenpaket enthält die Paritätsbit, die weder im ersten Datenpaket noch in einem weiteren Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.
  • – Das erste Wiederholungsdatenpaket enthält neben Paritätsbit, die im ersten Datenpaket nicht enthalten sind, systematische Bit.
  • – Das zweite Wiederholungsdatenpaket enthält die Paritätsbit, die weder im ersten Datenpaket noch im ersten Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.
  • – Die Kodierungsrate des Turbocoders liegt unter Berücksichtigung der Ratenanpassung zwischen 2/3 und ¾.
  • – Die in einem Datenpaket oder Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Paritätsbit werden durch einen Ratenanpassungsalgorithmus aus den aus der Turbocodierung resultierenden Paritätsbit ausgewählt.
  • – Die Punktierungsrate des Ratenanpassungsalgorithmus liegt zwischen ½ und 5/9.
  • – Der Initialwert der Fehlervariablen des Ratenanpassungsalgorithmus wird derart gewählt, dass das erste Wiederholungsdatenpaket keine Paritätsbits enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind.
  • – Der Initialwert der Fehlervariablen des Ratenanpassungsalgorithmus wird derart gewählt, dass das erste Wiederholungsdatenpaket solche Paritätsbits enthält, die weder im ersten Datenpaket noch in einem weiteren Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.
  • – Der Ratenanpassungsalgorithmus enthält folgende Verfahrensschritte: a) Setzen der Fehlervariablen auf den Initialwert, b) Setzen des Bitindex auf das erste Bit, c) Subtraktion des Erniedrigungswertes der Fehlervariablen von der Fehlervariablen, d) Falls die Fehlervariable kleiner oder gleich 0 ist durchführen der Schritte e) bis f), e) Punktieren des durch den Bitindex angezeigten Bit, f) Addition des Erhöhungs-Wert zur Fehlervariablen, g) Erhöhen des Bitindex, h) wiederholen der Schritte c) bis g), bis der Bitindex die Anzahl der zu verarbeitenden Bit überschreitet.
  • – Für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit im ersten Datenpaket gilt: eini(r) = {(Xi – ⎣r·eplus/rmax⎦ – 1)modeplus} + 1,
  • – bei dem für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit im ersten Wiederholungsdatenpaket gilt: eini(r) = {(2Xi + 1 – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1,wobei gilt:
    eini(r)
    = der Initialwert für die Fehlervariable;
    r
    = 0, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem ersten Datenpaket angewendet wird;
    r
    = 1, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem Wiederholungsdatenpaket angewendet wird;
    rmax
    = 2.
  • – Es gilt. Nt,sys = 3Ndata – 4Nsys;
    Figure 00450001
    dabei bezeichnet
    Ndata:
    Verfügbare Bit für die Übertragung
    Nsys:
    Anzahl der systematischen Bit vor der Ratenanpassung
    Nt,sys:
    Anzahl der systematischen Bit nach der Ratenanpassung
    Nt,p1:
    Anzahl der Parity 1 Bit nach der Ratenanpassung
    Nt,p2:
    Anzahl der Parity 2 Bit nach der Ratenanpassung.
The functional section explained above, in particular the functional section 19 , may be set up so that one or more of the following configurations are put into practice:
  • - For data transmission in the form of data packets, the data is converted by a channel coding, in particular a turbo-coding, into systematic bit and parity bit. The sender sends to the receiver a first data packet containing the systematic bits and part of the parity bits. If there is a corresponding request from the beneficiary ( 2 ) at least one repeat data packet is sent to the receiver ( 2 ) containing no parity bits contained in the first data packet.
  • A first retry data packet contains the parity bits which are neither contained in the first data packet nor in a further retry data packet.
  • The first retry data packet contains systematic bits in addition to parity bits that are not contained in the first data packet.
  • The second repetition data packet contains the parity bits which are contained neither in the first data packet nor in the first repetition data packet.
  • - The coding rate of the turbo coder is between 2/3 and ¾, taking into account the rate adaptation.
  • The parity bits contained in a data packet or repetition data packet are selected by a rate matching algorithm from the turbo-coding resulting parity bits.
  • The puncturing rate of the rate matching algorithm is between ½ and 5/9.
  • The initial value of the error variable of the rate matching algorithm is chosen such that the first repeat data packet does not contain any parity bits contained in the first data packet.
  • The initial value of the error variable of the rate matching algorithm is chosen such that the first repetition data packet contains such parity bits which are contained neither in the first data packet nor in a further repetition data packet.
  • The rate matching algorithm contains the following method steps: a) setting the error variable to the initial value, b) setting the bit index to the first bit, c) subtracting the reduction value of the error variable from the error variable, d) if the error variable is less than or equal to 0, performing steps e) to f), e F) addition of the increment value to the error variable, g) incrementing the bit index, h) repeating steps c) through g) until the bit index exceeds the number of bits to be processed.
  • The following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bits in the first data packet: e ini (r) = {(X i - ·r · e plus / r Max ⎦ - 1) mode plus } + 1,
  • In which the following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bits in the first repeat data packet: e ini (r) = {(2X i + 1 - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1, where:
    e ini (r)
    = the initial value for the error variable;
    r
    = 0 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the first data packet;
    r
    = 1 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the retry data packet;
    rmax
    = 2.
  • - It applies. N t, sys = 3N data - 4N sys ;
    Figure 00450001
    thereby designated
    N data:
    Available bits for transmission
    Nsys:
    Number of systematic bits before rate matching
    Nt, sys:
    Number of systematic bits after rate matching
    Nt, p1:
    Number of parity 1 bit after the rate adaptation
    Nt, p2:
    Number of parity 2 bits after rate matching.

Oben stehend wurden für zwei Bereiche Verfahren angegeben, um eine optimale Auswahl der Parity bit der Wiederholungsübertragungen zu erreichen. Je nach der Kodierungsrate werden die Parity Bit in der ersten Wiederholungsübertragung dabei so ausgewählt, dass sie genau die Lücken in der Erstübertragung füllen, oder die Lücken, die zusammengenommen in Erstübertragung und zweiter Wiederholungsübertragung bestehen. Dabei werden, je nach Koderate, die in der folgenden Tabelle in der Spalte 1 oder 2 angegebenen Parameter verwendet.Above were standing for two areas indicated procedures to ensure optimal selection of Parity bit of retransmissions to reach. Depending on the encoding rate, the parity bit in the first retransmission selected so that they are just the gaps in the first transmission fill, or the gaps, taken together in first transmission and second retransmission consist. Depending on the code rate, they are listed in the following table used in column 1 or 2 parameters.

Figure 00450002
Figure 00450002

Dieses Verfahren wird auch beschrieben in den Standardisierungsdokumenten:
3GPP TSG-RAN 1 Meeting #41 R1-050398
Athens, Greece, 9–13 May, 2005
3GPP TSG-RAN 1 Meeting #41 R1-050399
Athens, Greece, 9–13 May, 2005.
This method is also described in the standardization documents:
3GPP TSG-RAN 1 Meeting # 41 R1-050398
Athens, Greece, 9-13 May, 2005
3GPP TSG-RAN 1 Meeting # 41 R1-050399
Athens, Greece, 9-13 May, 2005.

Letzteres beschreibt dabei diese Auswahl und ersteres zeigt, wie die Formeln in die bereits genannte Spezifikation 25.212 eingeführt werden können, insbesondere in das Kapitel 4.8.4.3 „HARQ Rate Matching Stage"The latter describes this selection and the former shows how the formulas be introduced in the already mentioned specification 25.212 can, in particular in chapter 4.8.4.3 "HARQ Rate Matching Stage"

Im Diagramm nach 3 sind die Anzahlen der in der (ersten) Wiederholungsübertragung übertragenen Bit, unterschieden nach Parity 1, Parity 2 und Systematischen Bit angetragen.In the diagram 3 are the numbers of bits transmitted in the (first) retransmission, differentiated according to parity 1, parity 2 and systematic bit.

Dabei bedeuten:

P1 TX2:
Anzahl der in der Wiederholungsübertragung übertragenen Parity 1 bit (durchgezogen)
P2 TX2:
Anzahl der in der Wiederholungsübertragung übertragenen Parity 2 bit (durchgezogen)
S TX2:
Anzahl der in der Wiederholungsübertragung übertragenen systematischen bit (strich-punkt Linie)
Where:
P1 TX2:
Number of parity 1 bit transmitted in retransmission (solid)
P2 TX2:
Number of parity 2 bits transmitted in retransmission (solid)
S TX2:
Number of systematic bit (dash-dot line) transferred in retransmission

Die mit einem V markierten Kurven bezeichnen die entsprechenden Größen für ein weiteres fortentwickeltes Ausführungsbeispiel.
V P1 TX2 (punktiert)
V P2 TX2 (punktiert)
V S TX2 (strich-punkt-punkt Linie)
The V marked curves denote the corresponding magnitudes for a further developed embodiment.
V P1 TX2 (dotted)
V P2 TX2 (dotted)
VS TX2 (dash-dot-dot line)

Das Diagramm betrachtet den Fall, dass Nsys = 100. Auf der X-Achse ist die Anzahl der über die Luftschnittstelle übertragenen Bit angetragen (Ndata). Man sieht, dass im Bereich von Ndata von 199 bis herunter auf 150 die Anzahl der zu übertragenden Parity Bit zunimmt und somit immer weniger systematische Bit übertragen werden. Die Anzahl der Parity 1 und Parity 2 bit unterscheidet sich dabei nur ganz geringfügig, im Wesentlichen durch die unterschiedliche Rundung, daher sehen die beiden Linien wie eine „verdrillte" Linie aus. Ab 149 (und weniger Bit) können in zwei Übertragungen nicht mehr alle Bit übertragen werden, statt dessen nur in drei Übertragungen. Dies hat den Nachteil, dass bei dieser Grenze nur relativ wenige Parity Bit übertragen werden können.The diagram looks at the case where N sys = 100. The number of bits transmitted via the air interface is plotted on the X axis (Ndata). It can be seen that in the range of Ndata from 199 down to 150, the number of parity bits to be transmitted increases and thus fewer and fewer systematic bits are transmitted. The number of parity 1 and parity 2 bit differs only very slightly, mainly due to the different rounding, so the two lines look like a "twisted" line: starting from 149 (and less bit) in two transmissions, not all Instead of only three transmissions, this has the disadvantage that only relatively few parity bits can be transmitted at this limit.

Es ist nun die oder eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, diesen Nachteil zu beheben, d.h. dafür zu sorgen, dass bei (etwas) weniger als 149 Bit, genauer im Bereich von 149 Bit bis hinunter zu 140 Bit, oder allgemeiner ausgedrückt, bei einer Kodierungsrate zwischen 2/3 und 5/7 dafür zu sorgen, dass in der Wiederholungsübertragung möglichst viele Parity Bit gesendet werden können, die nicht bereits in der Erstübertragung gesendet worden sind. Diese Aufgabe wird durch die Ansprüche gelöst, das Verfahren ist im Folgenden genauer beschrieben:
Man kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel diesen Nachteil mildern, indem man die beiden Klassen von Parity Bits unterschiedlich behandelt: Von der einen Klasse sendet man weiterhin so viele Bit, dass zusammen mit der ersten Übertragung alle Parity Bit dieser Klasse übertragen wurden, während man von der anderen Klasse so viele sendet, dass nach drei Übertragungen alle Parity Bit dieser anderen Klasse übertragen sind. Anders ausgedrückt, wenn die Kodierrate so hoch wird, dass nicht mehr sowohl Parity 1 also auch Parity 2 bit gemäß der Spalte 1 der obigen Tabelle ausgewählt werden können, so werden nicht sofort beide Klassen gemäß der Spalte 2 ausgewählt, sondern erst nur eine Klasse. Die andere Klasse kann dann auch bei weniger übertragenen Bit (bei kleinerem Ndata) trotzdem noch so übertragen werden, dass bereits nach der zweiten Übertragung alle Bit dieser Klasse übertragen wurden. Durch diese individuelle Auswahl, dass also für jede Klasse von Parity Bit individuell festgelegt wird, ob bereits nach 2 oder erst nach 3 Übertragungen alle Bit dieser Klasse übertragen werden sollen, gewinnt man eine weitere Flexibilität und kann die zur Verfügung stehende Bitanzahl dadurch noch besser ausnutzen.
It is now or another object of this invention to overcome this drawback, ie to provide that at (something) is less than 149 bits, more specifically in the range of 149 bits down to 140 bits, or more generally, at a coding rate between 2/3 and 5/7 to ensure that in the retransmission as many parity bits can be sent that have not already been sent in the first transmission. This object is achieved by the claims, the method is described in more detail below:
In another embodiment, one can mitigate this disadvantage by treating the two classes of parity bits differently: one of the classes continues to transmit so many bits that, along with the first transmission, all of the parity bits of that class have been transmitted, while one of the So many others send that after three transmissions all parity bits of that other class are transmitted. In other words, if the coding rate becomes so high that it is no longer possible to select both parity 1 and parity 2 bits according to column 1 of the above table, then both classes according to column 2 are not selected immediately, but only one class at first. The other class can still be transmitted even with less transmitted bit (smaller Ndata) still so that even after the second transmission all bits of this class have been transmitted. By this individual selection, that is for each class of parity bit individually determined whether already after 2 or only after 3 transmissions all bits of this class are to be transmitted, one gains a further flexibility and can thereby exploit the available number of bits even better ,

Dies kann so durchgeführt werden, dass die Bedingung für die Anwendung der Spalte 2 (statt Spalte 1) zunächst nur für Parity 1 bit angewandt wird. Für Parity 2 bit wird erst dann von Spalte 1 auf Spalte 2 gewechselt, wenn das dadurch nötig wird, dass nicht mehr genügend Bit zur Verfügung stehen. Dies lässt sich wie folgt bestimmen:

Figure 00480001
This can be done so that the condition for the application of column 2 (instead of column 1) is initially applied only for parity 1 bit. For parity 2 bit, you only switch from column 1 to column 2 if this is necessary because there are not enough bits left. This can be determined as follows:
Figure 00480001

Es ist so lange möglich, die Parity 2 Bit gemäß Spalte 1 und die Parity 1 Bit gemäß Spalte 2 zu übertragen, wie gilt Nt,p1 + Nt,p2 ≤ Ndata daraus folgt

Figure 00480002
It is possible to transmit the parity 2 bits according to column 1 and the parity 1 bits according to column 2, as long as N t, p 1 + N t, p 2 ≤ N data follows from this
Figure 00480002

Unter der Annahme, dass Ndata und Nsys beide gerade (oder beide ungerade) sind, kann man auf die Rundungsklammern verzichten und erhält:

Figure 00480003
7Nsys ≤ 5Ndata Assuming that Ndata and Nsys are both even (or both odd), one can dispense with the rounding brackets and get:
Figure 00480003
7N sys ≤ 5N data

Das bedeutet, dass die Kodierrate ist Kodierrate = Nsys/Ndata ≤ 5/7 ≈ 0,714 This means that the coding rate is Coding rate = N sys / N data ≤ 5/7 ≈ 0.714

Damit lässt sich die Tabelle umschreiben:

Figure 00490001
Figure 00500001
Figure 00510001
This can be used to rewrite the table:
Figure 00490001
Figure 00500001
Figure 00510001

Man sieht durch Vergleich der für Parity 1 Bit und Parity 2 Bit verwendeten Parameter in den Spalten V mit den Werten in den Spalten 1 und 2, dass die verwendeten Parity 1 Bit in der neu eingefügten Spalte V so wie in der Spalte 2 berechnet werden, die Parity 2 bit aber so wie in Spalte 1. Die zu übertragenden systematischen Bit sind dann immer die übrig bleibenden und werden berechnet als Nt,sys = Ndata – Nt,p1 – Nt,p2 By comparing the parameters used for parity 1 bit and parity 2 bits in the columns V with the values in the columns 1 and 2, one sees that the parity 1 bits used are calculated in the newly inserted column V as in column 2, the parity 2 bit but as in column 1. The systematic bits to be transmitted are then always the remaining ones and are calculated as N t, sys = N data - N t, p1 - N t, p2

Diese Tabelle lässt sich natürlich auch einzeln für Parity 1 und 2 Bit schreiben:

Figure 00520001
undOf course, this table can also be written individually for parity 1 and 2 bits:
Figure 00520001
and

Figure 00520002
Figure 00520002

Der Effekt dieser Optimierung ist ebenfalls im oberen Diagramm abzulesen, im Bereich von 140 =< Ndata < 150 The effect of this optimization can also be seen in the upper diagram, in the range of 140 = <N data <150

Dort sind gestrichelt die Anzahlen der Parity 1 und Parity 2 Bit angetragen, man sieht, dass in diesem Bereich dann deutlich mehr Parity 2 als Parity 1 bit gesendet werden.There the numbers of parity 1 and parity 2 bits are shown in dashed lines, one sees that in this area then significantly more Parity 2 than Parity 1 bit to be sent.

Als ein weiteres Ausführungsbeispiel lassen sich selbstverständlich auch die Parity 1 Bit (statt wie oben gezeigt die Parity 2 Bit) bevorzugt verwenden. Das gibt dann die folgen den Formeln: Für die Parity 1 bit wird erst dann von Spalte 1 auf Spalte 2 gewechselt, wenn das dadurch nötig wird, dass nicht mehr genügend Bit zur Verfügung stehen. Dies lässt sich wie folgt bestimmen:

Figure 00530001
As a further embodiment, it is of course also possible to use the parity 1 bit (instead of the parity 2 bit as shown above). This then gives the following formulas: For the parity 1 bit, it only switches from column 1 to column 2, if this is necessary because there are not enough bits left. This can be determined as follows:
Figure 00530001

Es ist so lange möglich, sowohl die Parity 1 Bit gemäß Spalte 1 und auch die Parity 2 Bit gemäß Spalte 2 zu übertragen, wie gilt Nt,p1 + Nt,p2 ≤ Ndata daraus folgt

Figure 00530002
It is possible to transfer both the parity 1 bit according to column 1 and also the parity 2 bit according to column 2, as long as N t, p 1 + N t, p 2 N data follows from this
Figure 00530002

Unter der Annahme, dass Ndata und Nsys beide gerade (oder beide ungerade) sind, kann man auf die Rundungsklammern verzichten, anderenfalls bewirken beide Aufrundungsklammern eine Erhöhung des geklammerten Wertes um je 0,5. Da die erste Klammer aber mit –2 multipliziert wird, die zweite mit +1, bewirkt die Rundung eine Erniedrigung der linken Seite um 0,5. Ist die Ungleichung also unter Vernachlässigung der Rundungsklammern erfüllt, so ist sie mit den Rundungsklammern erst recht erfüllt (da die linke Seite durch die Rundungsklammern um 0,5 erniedrigt wird). Somit ist eine hinreichende (aber evtl. nicht unbedingt notwendige) Bedingung für die obige Ungleichung:

Figure 00530003
daraus folgt wiederum
7Nsys ≤ 5Ndata und die Kodierrate ist
Kodierrate = NSys/Ndata ≤ 5/7 ≈ 0,714Assuming that Ndata and Nsys are both even (or both odd), you can omit the rounding brackets, otherwise both rounding brackets cause the stapled value to increase by 0.5 each. But since the first bracket is multiplied by -2, the second by +1, the rounding causes the left side to be decremented by 0.5. If the inequality is thus fulfilled, neglecting the rounding clips, then it is even more satisfied with the rounding clips (since the left side is lowered by 0.5 by the rounding clips). Thus, a sufficient (but not necessarily necessary) condition for the above inequality is:
Figure 00530003
it follows again
7N sys ≤ 5N data and the coding rate is
Coding rate = N Sys / N data ≤ 5/7 ≈ 0.714

Da die Rundung in diesem Fall zu einer hinreichenden Bedingung führt, ist es insgesamt vorteilhaft, diese Variante zu verwenden.There the rounding in this case leads to a sufficient condition is It is altogether advantageous to use this variant.

Damit lässt sich die Tabelle so schreiben:

Figure 00540001
Figure 00550001
This allows the table to be written like this:
Figure 00540001
Figure 00550001

Man sieht durch Vergleich der für Parity 1 Bit und Parity 2 Bit verwendeten Parameter in den Spalten V mit den Werten in den Spalten 1 und 2, dass die verwendeten Parity 1 Bit in der neu eingefügten Spalte V so wie in der Spalte 1 berechnet werden, die Parity 2 bit aber so wie in Spalte 2. Die zu übertragenden systematischen Bit sind dann wieder die übrig bleibenden und werden berechnet als Nt,sys = Ndata – Nt,p1 – Nt,p2. Auch diese Tabelle lässt sich natürlich auch einzeln für Parity 1 und 2 Bit schreiben:

Figure 00560001
undBy comparing the parameters used for parity 1 bit and parity 2 bits in the columns V with the values in the columns 1 and 2, one sees that the used parity 1 bits are calculated in the newly inserted column V as in column 1, but the parity 2 bits are the same as in column 2. The systematic bits to be transmitted are then the remaining ones and are calculated as N t, sys = N data -N t, p 1 -N t, p 2 . Of course, this table can also be written individually for parity 1 and 2 bits:
Figure 00560001
and

Figure 00560002
Figure 00560002

Ähnliche Optimierungen lassen sich auch in anderen Bereichen anwenden: Bei Ndata > 166 können beispielsweise alle Parity 2 Bit gesendet werden, von der Parity 1 Bit hingegen nur diejenigen, die in der Erstübertragung gefehlt haben. Dies ist allerdings wohl nicht so vorteilhaft wie die zuvor beschriebene Optimierung im Bereich der Kodierungsrate zwischen 2/3 und 5/7 und wird deshalb hier nicht weiter ausgeführt.Similar optimizations can be applied in other areas as well: For N data > 166, for example, all parity 2 bits can be sent, whereas for the parity 1 bit only those that were missing in the first transmission can be sent. However, this is probably not as advantageous as the previously described optimization in the range of the coding rate between 2/3 and 5/7 and is therefore not further elaborated here.

Bei Raten über ¾ kann man die Parity 1 bit so optimieren, dass in der Wiederholungsübertragung und n1 Übertragungen mit s = 1 alle Parity 1 bit übertragen werden, und die Parity 2 bit so optimieren, dass in der Wiederholungsübertragung und n2 Übertragungen mit s = 1 alle Parity 2 bit übertragen werden. Dabei kann insbesondere n1 ungleich n2 gewählt werden. Damit ergibt sich dann der gezeigte Kurvenverlauf.at Rates over ¾ can to optimize the parity 1 bit so that in the retransmission and n1 transmissions with s = 1 all parity 1 bit transmitted and optimize the parity 2 bit so that in the retransmission and n2 transfers with s = 1 all parity 2 bits are transmitted become. In particular, it is possible to select n1 not equal to n2. This then results in the curve shown.

Des weiteren kann man in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Parity 1 bit so optimieren, dass in n01 Übertragungen mit s = 0 (dazu gehört die Wiederholungsübertragung) und n11 Übertragungen mit s = 1 alle Parity 1 bit übertragen werden, und die Parity 2 bit so optimieren, dass in n02 Übertragungen mit s = 0 (incl. der Wiederholungsübertragung) und n12 Übertragungen mit s = 1 alle Parity 2 bit übertragen werden. Dabei können insbesondere n01, n11, n02 und n12 ungleich gewählt werden.Of another one can in a further embodiment, the parity 1 Optimize bit so that in n01 transmissions with s = 0 (belongs to the retransmission) and n11 transmissions with s = 1 all parity 1 bit transmitted and optimize the parity 2 bit so that in n02 transfers with s = 0 (including the retransmission) and n12 transmissions with s = 1 all parity 2 bits are transmitted become. It can in particular n01, n11, n02 and n12 are chosen unequal.

Als ein weiteres Ausführungsbeispiel lässt bei einer Kodierungsrate größer 0,75 auch folgendes Verfahren anwenden: Von den Parity Bit der einen Klasse werden so viele Bit wie oben in Spalte 2 angegeben gesendet. Die restlichen Bit werden dann von der anderen Klasse aufgefüllt. Somit wird wenigstens für eine Klasse erreicht, dass die Bit gut verschachtelt mit denen der ersten und der dritten Übertragung gesendet werden. Die Formeln sind dafür recht einfach. Ab einer gewissen Kodierungsrate werden dann (im Vergleich zur zweiten Übertragung) in der ersten und dritten Übertragung so wenige Bit übertragen, dass es sich nicht mehr lohnt, die Bit der zweiten Übertragung damit zu synchronisieren. Dann sollten einfach zur Hälfte Parity 1 und Parity 2 bit gesendet werden. Allenfalls durch Optimierung des Parameters eini könnte noch eine gewisse Optimierung vorgenommen werden, so dass sich eine möglichst geringe Überlappung der in der Wiederholungsübertragung gesendeten Bit mit den in der Erstübertragung (und ggf. der zweiten Wiederholungsübertragung gesendeten Bit) ergibt. Die sich ergebende Kurve ist im Diagram nach 4 für ein Beispiel angegeben. Man sieht, das im Bereich von 133 bis hinunter zu (in diesem Beispiel) 126 übertragenen Bit die Anzahl der Parity 2 Bit noch zunimmt, wohingegen die Anzahl der Parity 1 Bit dementsprechend abnimmt. Ab 125 (und weniger) übertragenen Bit werden hingegen (bis auf Rundung) gleich viele Parity 1 und Parity 2 Bit übertragen.As a further embodiment, at a coding rate greater than 0.75, the following procedure may also be used: Of the parity bits of the one class, as many bits as indicated above in column 2 are transmitted. The remaining bits are then padded by the other class. Thus, at least for one class, it is achieved that the bits are sent well nested with those of the first and third transmissions. The formulas are pretty simple for that. From a certain coding rate (in comparison to the second transmission) so few bits are transmitted in the first and third transmission that it is no longer worthwhile to synchronize the bits of the second transmission with it. Then just half parity 1 and parity 2 bit should be sent. At most, by optimizing the parameter eini still some optimization could be made, so that the smallest possible overlap of the transmitted in the retransmission bit with the first transmission (and possibly the second retransmission transmitted bit) results. The resulting curve is in the diagram 4 given for an example. It can be seen that the number of bits transmitted in the range from 133 down to (in this example) 126 still increases the number of parity 2 bits, whereas the number of parity 1 bits accordingly decreases. From 125 (and less) transmitted bits on the other hand (except for rounding) the same amount of parity 1 and parity 2 bits are transmitted.

Die Erfindung wurde für einige Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sei aber darauf hingewiesen, dass sie nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Diejenigen, die in der Materie bewandert sind, werden gemäß dem Prinzip der Erfindung weitere Varianten implementieren können, die ebenfalls durch diese Erfindung abgedeckt sind. Insbesondere kann man die Erfindung für den Fall erweitern, dass mehr als zwei verschiedene Klassen von Parity Bits existieren.The Invention was for some embodiments described. It should be noted, however, that they are not up these examples are limited is. Those who are versed in matter become according to the principle of the invention can implement further variants, which also by this Invention are covered. In particular, one can see the invention for the case Expand that more than two different classes of parity bits exist.

Claims (17)

Verfahren zur Datenübertragung in Form von Datenpaketen, – bei dem Daten durch eine Turbo-Codierung in systematische Bit und mindestens zwei Klassen von Paritätsbits umgesetzt werden, – bei dem von dem Sender an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet wird, das bevorzugt systematische Bit enthält und einen Teil der Paritätsbit enthält, und – bei dem bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet wird, dadurch gekennzeichnet dass die Anzahl der Paritätsbit einer Klasse im Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einer Anzahl von Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit dieser Klasse übertragen werden, wobei diese Anzahl von Wiederholungsdatenpakten nicht für alle Klassen gleich gewählt wird.Method for data transmission in the form of data packets, - in which data is converted into systematic bits and at least two classes of parity bits by a turbo-coding, - in which a first data packet, preferably containing systematic bits, is sent by the transmitter to the receiver contains part of the parity bit, and - if there is a corresponding request from the recipient ( 2 ) at least one retry data packet to the recipient ( 2 ), characterized in that the number of parity bits of a class in the retry data packet is chosen so that after a number of retry data packets all parity bits of that class are transmitted, this number of retry data packets not being equal for all classes. Verfahren zur Datenübertragung in Form von Datenpaketen, – bei dem Daten durch eine Turbo-Codierung in systematische Bit, eine erste Klasse von Paritätsbit und eine zweite Klasse von Paritätsbit umgesetzt werden, – bei dem von dem Sender an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet wird, das bevorzugt systematische Bit enthält und einen Teil der Paritätsbit enthält, und – bei dem bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet wird, dadurch gekennzeichnet dass die Anzahl der Paritätsbit der ersten Klasse in einem ersten Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einem Wiederholungsdatenpaket alle Paritätsbit der ersten Klasse übertragen sind, und die Anzahl der Paritätsbit der zweiten Klasse in einem ersten und einem zweiten Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach zwei Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit der zweiten Klasse übertragen sind.Method for data transmission in the form of data packets, in which data are converted into systematic bits by turbo-coding, a first class of parity bits and a second class of parity bits, in which a first data packet is sent by the transmitter to the receiver, which preferably contains systematic bits and contains a part of the parity bit, and - if there is a corresponding request from the recipient ( 2 ) at least one retry data packet to the recipient ( 2 ), characterized in that the number of parity bits of the first class in a first repeating data packet is selected so that after a repeating data packet all parity bits of the first class are transmitted, and the number of parity bits of the second class in a first and a second repeating data packet it is selected that after two repetition data packets all parity bits of the second class are transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem das erste Wiederholungsdatenpaket neben Paritätsbit, die im ersten Datenpaket nicht enthalten sind, systematische Bit enthält.Method according to one of the preceding claims, - in which the first repeating data packet next to the parity bit in the first data packet not included, contains systematic bit. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem das zweite Wiederholungsdatenpaket die Paritätsbit einer Klasse enthält, die weder im ersten Datenpaket noch im ersten Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, - in which the second retry packet contains the parity bits of a class that neither in the first data packet nor in the first retry data packet are included. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem die Kodierungsrate des Turbocoders unter Berücksichtigung der Ratenanpassung zwischen 2/3 und 5/7 liegt.Method according to one of the preceding claims, - in which the coding rate of the turbo coder taking into account the rate adaptation between 2/3 and 5/7 lies. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem die in einem Datenpaket oder Wiederholungsdatenpaket enthaltenen Paritätsbit durch einen Ratenanpassungsalgorithmus aus den aus der Turbocodierung resultierenden Paritätsbit ausgewählt werden.Method according to one of the preceding claims, - in which those contained in a data packet or retry data packet parity by a rate matching algorithm from the turbo coding resulting parity bit selected become. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem die Punktierungsrate des Ratenanpassungsalgorithmus zwischen ½ und 5/9 liegt.Method according to one of the preceding claims, - in which the puncturing rate of the rate matching algorithm between ½ and 5/9 lies. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem der Initialwert der Fehlervariablen des Ratenanpassungsalgorithmus derart gewählt wird, dass das erste Wiederholungsdatenpaket keine Paritätsbits einer Klasse enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, - in which the initial value of the error variable of the rate matching algorithm chosen like that is that the first repeat data packet no parity bits one Contains class, which are contained in the first data packet. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem der Initialwert der Fehlervariablen des Ratenanpassungsalgorithmus derart gewählt wird, dass das erste Wiederholungsdatenpaket solche Paritätsbits einer Klasse enthält, die weder im ersten Datenpaket noch in einem weiteren Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, - in which the initial value of the error variable of the rate matching algorithm chosen like that is that the first repeat data packet such parity bits a Contains class, neither in the first data packet nor in another repeat data packet are included. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, – bei dem der Ratenanpassungsalgorithmus folgende Verfahrensschritte enthält: a) Setzen der Fehlervariablen auf den Initialwert, b) Setzen des Bitindex auf das erste Bit, c) Subtraktion des Erniedrigungswertes der Fehlervariablen von der Fehlervariablen, d) Falls die Fehlervariable kleiner oder gleich 0 ist durchführen der Schritte e) bis f), e) Punktieren des durch den Bitindex angezeigten Bit, f) Addition des Erhöhungs-Wert zur Fehlervariablen, g) Erhöhen des Bitindex, h) wiederholen der Schritte c) bis g), bis der Bitindex die Anzahl der zu verarbeitenden Bit überschreitet.Method according to one of Claims 6 to 9, - in which the rate matching algorithm comprises the following method steps: a) setting the error variable to the initial value, b) setting the bit index to the first bit, c) subtracting the error value of the error variable from the error variable, d) if the error variable is less than or equal to 0, performing steps e) to f), e) puncturing the bit indicated by the bit index, f) adding the increment value to the error variable, g) increasing the bit index, h) repeating steps c) to g) until the bit index exceeds the number of bits to be processed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit im ersten Datenpaket gilt: eini(r) = {(Xi – ⎣r·eplus/rmax⎦ – 1)modeplus} + 1,– bei dem für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit der einen Klasse im ersten Wiederholungsdatenpaket gilt: eini(r) = {(2xi + 1 – ⎡(r + 1)eplus/rmax⎤)modeplus} + 1 – bei dem für den Einsatz des Ratenanpassungsalgorithmus zur Auswahl der Paritätsbit der anderen Klasse im ersten Wiederholungsdatenpaket gilt: eini(r) = {(Xi – ⎡(r + 1)·eplus/rmax⎤)modeplus} + 1,wobei gilt: eini(r) = der Initialwert für die Fehlervariable; r = 0, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem ersten Datenpaket angewendet wird; r = 1, falls der Ratenanpassungsalgorithmus in Zusammenhang mit dem Wiederholungsdatenpaket angewendet wird; rmax = 2.Method according to one of the preceding claims, - in which the following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bits in the first data packet: e ini (r) = {(X i - ·r · e plus / r Max ⎦ - 1) mode plus } + 1, In which the following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bit of the one class in the first repeat data packet: e ini (r) = {(2x i + 1 - ⎡ (r + 1) e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1 In which the following applies to the use of the rate matching algorithm for selecting the parity bit of the other class in the first repeat data packet: e ini (r) = {(X i - ⎡ (r + 1) · e plus / r Max ⎤) mode plus } + 1, where: e ini (r) = the initial value for the error variable; r = 0 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the first data packet; r = 1 if the rate matching algorithm is applied in conjunction with the repeat data packet; rmax = 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem gilt:
Figure 00620001
Nt,sys = Ndata – Nt,P1 – Nt,p2;dabei bezeichnen Ndata: Verfügbare Bit für die Übertragung Nsys: Anzahl der systematischen Bit vor der Ratenanpassung Nt,sys: Anzahl der systematischen Bit nach der Ratenanpassung Nt,p1: Anzahl der Parity 1 Bit nach der Ratenanpassung Nt,p2: Anzahl der Parity 2 Bit nach der Ratenanpassung.
Method according to one of the preceding claims, in which:
Figure 00620001
N t, sys = N data - N t, P1 - N t, p2 ; where Ndata is: available bits for transmission Nsys: number of systematic bits before rate adaptation Nt, sys: number of systematic bits after rate adaptation Nt, p1: number of parity 1 bit after rate adaptation Nt, p2: number of parity 2 bits after the rate adjustment.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem ein erstes Wiederholungsdatenpaket die Paritätsbit einer Klasse enthält, die weder im ersten Datenpaket noch in einem weiteren Wiederholungsdatenpaket enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, - in which a first retry data packet containing parity bits of a class that neither in the first data packet nor in another repeat data packet are included. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – bei dem mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet wird, das keine Paritätsbit enthält, die im ersten Datenpaket enthalten sind.Method according to one of the preceding claims, - in which at least one repetition data packet is sent to the recipient ( 2 ) containing no parity bits contained in the first data packet. Sender zum Senden von Daten in Form von Datenpaketen mit einer Steuereinrichtung, insbesondere Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, – dass Daten durch eine Turbo-Codierung in systematische Bit und mindestens zwei Klassen von Paritätsbits umgesetzt werden, – dass von dem Sender an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet wird, das bevorzugt systematische Bit enthält und einen Teil der Paritätsbit enthält, und – dass bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) mindestens ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet wird, dadurch gekennzeichnet dass die Anzahl der Paritätsbit einer Klasse im Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einer Anzahl von Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit dieser Klasse übertragen werden, wobei diese Anzahl von Wiederholungsdatenpakten nicht für alle Klassen gleich gewählt wird.Transmitter for transmitting data in the form of data packets with a control device, in particular processor device, which is set up in such a way that data is converted into systematic bits and at least two classes of parity bits by a turbo-coding, that from the transmitter to the receiver first data packet is sent, preferably systematic Contains bit and contains a part of the parity bit, and - that if there is a corresponding request from the recipient ( 2 ) at least one retry data packet to the recipient ( 2 ), characterized in that the number of parity bits of a class in the retry data packet is chosen so that after a number of retry data packets all parity bits of that class are transmitted, this number of retry data packets not being equal for all classes. Empfänger zum Empfang von Daten in Form von Datenpaketen, wobei die Daten durch eine Turbo-Codierung in systematische Bit und mindestens zwei Klassen Paritätsbit umgesetzt sind, mit einer Steuereinrichtung, insbesondere Prozessoreinrichtung, die derart eingerichtet ist, – dass ein erstes Datenpaket, das bevorzugt systematische Bit und einen Teil der Paritätsbit enthält, empfangen wird, – dass ein Widerholungsdatenpaket vom Sender angefordert wird, wenn das erste Datenpaket empfangsseitig nicht korrekt decodiert wird, – dadurch gekennzeichnet dass die Anzahl der Paritätsbit einer Klasse im Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einer Anzahl von Wiederholungsdatenpaketen alle Paritätsbit dieser Klasse übertragen werden, wobei diese Anzahl von Wiederholungsdatenpakten nicht für alle Klassen gleich gewählt wird.receiver for receiving data in the form of data packets, wherein the data by turbo coding into systematic bit and at least two Classes Parity bit are implemented, with a control device, in particular processor device, which is set up in such a way that - a first data packet, preferably systematic bit and one Part of the parity bit contains Will be received, - that a retry data packet is requested from the sender if that first data packet is not decoded correctly on the receiving side, - thereby marked that the number of parity bits of a class in the retry data packet so chosen will do that after a number of retry data packets all parity transferred to this class where this number of retry data is not pacts for all classes the same becomes. Verfahren zur Datenübertragung in Form von Datenpaketen, – bei dem Daten durch eine Codierung in Bit von mindestens zwei Klassen umgesetzt werden, – bei dem von dem Sender an den Empfänger ein erstes Datenpaket gesendet wird, und – bei dem bei Vorliegen einer entsprechenden Aufforderung des Empfängers (2) mindestens ein weiteres Datenpaket, ein Wiederholungsdatenpaket an den Empfänger (2) gesendet wird, dadurch gekennzeichnet dass Die Anzahl der Bit einer Klasse im Wiederholungsdatenpaket so gewählt wird, dass nach einer Anzahl von Wiederholungsdatenpaketen alle Bit dieser Klasse übertragen werden, wobei diese Anzahl von Wiederholungsdatenpakten nicht für alle Klassen gleich gewählt.Method of data transmission in the form of data packets, in which data is converted by coding into bits of at least two classes, in which a first data packet is sent by the transmitter to the receiver, and in the case of a corresponding request from the receiver ( 2 ) at least one further data packet, a repeat data packet to the receiver ( 2 ), characterized in that the number of bits of a class in the retry data packet is chosen such that after a number of retry data packets all bits of that class are transmitted, this number of retry data packets not being equal for all classes.
DE200510036295 2005-08-02 2005-08-02 Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets Withdrawn DE102005036295A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510036295 DE102005036295A1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510036295 DE102005036295A1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005036295A1 true DE102005036295A1 (en) 2007-02-08

Family

ID=37669927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510036295 Withdrawn DE102005036295A1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005036295A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1397881B1 (en) Method and device for transferring data according to an arq-method
EP1461888B1 (en) Method and device for transferring data wherein a bit rate adaptation model is signalled between the transmitter and the receiver
DE60037688T2 (en) Method and telecommunication system for balancing the Eb / I ratio in a service multiplex CDMA system
DE10251289B4 (en) Transceiver device and method for efficiently retransmitting high speed packet data
DE60007090T2 (en) FORWARD ERROR CORRECTION THROUGH MULTIPLEXED CDMA CHANNELS ALLOW THE HIGH CODING PERFORMANCE
DE19835427B4 (en) Digital mobile communication system and method for data transmission and transmission / reception device in a mobile telephone network
DE19941331B4 (en) Method for transmitting information on background noise in data transmission by means of data frames and communication system, mobile station and network element
CH694114A5 (en) Method, data transmission apparatus and mobile station for decreasing the frame error rate in data transmission in form of data frames.
EP2264926A2 (en) Method for operating a mobile radio network
DE69932482T2 (en) TRANSMISSION SYSTEM WITH ADAPTIVE CHANNEL CODIER AND DECODER
WO2001026274A1 (en) Method and device for transmitting data frames and a method and a device for adapting data rates
EP1497943B1 (en) Method and communications device for adapting the data transfer rate in a communications device
EP1511215B1 (en) Method and device for transmitting data according to a hybrid ARQ method
DE102005036295A1 (en) Data e.g. data packets, transmission method for e.g. universal mobile telecommunication system- mobile radio system, involves selecting parity bits of single class in repetition packet to transmit all parity bits after repetition packets
EP1708403B1 (en) Hybrid ARQ method for data transmission, transmitter and receiver therefor
DE102005018870A1 (en) Method for data transmission, transmitter and receiver
EP1329048B1 (en) Rate adaptation device and method
WO2006103175A1 (en) Hybrid automatic repeat request (arq) method for transmitting data, transmitter and receiver therefor
EP1512242A1 (en) Identical puncturing of ue identification data and load data in the hs-scch channel
DE60215333T2 (en) CONFIGURATION OF THE PHYSICAL LAYER FOR A RADIO INTERFACE
WO2000021229A2 (en) Method for adapting data rates in universal mobile telephone systems (umts)
WO2005043800A1 (en) Hybrid automatic method for transmission repetition with increased redundancy
DE10345713B4 (en) ARQ method
DE10220370A1 (en) Method and device for recovering a code word from a received, defective code word, method and device for generating a code word, and transmission system
DE10034259A1 (en) Block error correction data symbol coding scheme moves redundant information to other packets resists burst errors

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: NOKIA SIEMENS NETWORKS GMBH & CO.KG, 81541 MUE, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee