DE102013215829B3 - Method for transmitting data - Google Patents

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Christian Kissling
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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Daten, wobei ein Random-Access-Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Nutzern gemeinsam genutzt wird, wobei die Zeitachse in Frames aufgeteilt wird, wobei ein Nutzer seine Daten unter Verwendung der folgenden Verfahrensschritte sendet: – Generieren eines Gesamt-Codewords aus den zu übertragenden Nutzdaten, – Generieren einer Vielzahl von codierten Paketen aus dem Gesamt-Codeword, – Übermitteln der codierten Pakete durch einen Nutzer an jeweils verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines Frames über den Übertragungskanal, wobei der Empfänger die empfangenen Daten gemäß den folgenden Verfahrensschritten verarbeitet: – Versuch eines Dekodierens der empfangenen codierten Pakete durch den Empfänger unter Verwendung des ihm bekannten Codes, – bei erfolgreichem Dekodieren mindestens eines codierten Pakets: Auslesen der Information über die Position der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames aus dem erfolgreich dekodierten Paket, – Rekonstruieren der Symbolfolge in jedem der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames, – Entfernen der durch die d codierten Pakete in Paketen anderer Nutzer verursachte Interferrenz unter Verwendung eines Successive Interference Cancellation Verfahrens.Method for transmitting data, wherein a random access transmission channel to a receiver is shared by a plurality of users, the time axis being divided into frames, a user sending his data using the following method steps: generating an overall codeword the user data to be transmitted, - generation of a large number of coded packets from the overall codeword, - transmission of the coded packets by a user at different times within a frame via the transmission channel, the receiver processing the received data in accordance with the following method steps: Attempt to decode the received coded packets by the receiver using the code known to him, - if at least one coded packet was successfully decoded: reading out the information about the position of the other d-1 coded packets from the same user within the frame from the successfully decoded packet t, - reconstruct the symbol sequence in each of the other d-1 encoded packets of the same user within the frame, - removing the interference caused by the d encoded packets in packets of other users using a successful interference cancellation method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten, wobei ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Nutzern gemeinsam genutzt wird.The invention relates to a method for transmitting data, wherein a transmission channel to a receiver is shared by a plurality of users.

In Kommunikationsnetzwerken erfolgt die Übertragung von Daten häufig durch Zufallszugriffsverfahren, nämlich ohne Koordinierung und häufig auch ohne Synchronisierung und Koordinierung der Nutzer. Ein Beispiel hierfür ist das ALOHA-Protokoll, in welchem jeder Nutzer seine Daten direkt sendet, wenn zu übertragende Daten vorliegen. Wenn während der Übertragung der Nachricht eine Kollision mit der Nachricht eines anderen Nutzers erfolgt, gehen beide kollidierten Nachrichten verloren. Der maximal mögliche Durchsatz des ALOHA-Verfahrens ist aufgrund dieser Tatsache begrenzt auf ca. 18% der Kanalkapazität. Der Hauptvorteil des ALOHA-Verfahrens gegenüber anderen Verfahren, wie beispielsweise Slotted-ALOHA, CSMA oder CRDSA, liegt in seiner Einfachheit, da eine Koordinierung der Nutzer nicht notwendig ist.In communication networks, the transmission of data is often done by random access methods, namely without coordination and often without synchronization and user coordination. An example of this is the ALOHA protocol, in which each user sends his data directly when there is data to be transmitted. If a collision occurs with another user's message while the message is being transmitted, both collided messages will be lost. Due to this fact, the maximum possible throughput of the ALOHA process is limited to approx. 18% of the channel capacity. The main advantage of the ALOHA method over other methods, such as Slotted-ALOHA, CSMA or CRDSA, lies in its simplicity, since user coordination is not necessary.

Ein derartiger Bedarf an Zufallszugriffsverfahren, bei denen die einzelnen Nutzer unkoordiniert und unsynchronisiert übertragen können, besteht beispielsweise in der Satellitenkommunikation.Such a need for random access methods in which the individual users can transmit uncoordinated and unsynchronized, for example, in the satellite communication.

Während beim reinen ALOHA-Protokoll (pure-ALOHA) jeder Nutzer zu einem beliebigen Zeitpunkt seine Übertragung starten kann, wird bei Slotted-ALOHA die Zeit in Zeitintervalle eingeteilt, sodass eine Übertragung nur zu Beginn eines Zeitintervalls gestartet werden kann. Dies setzt eine zeitliche Synchronisierung der Nutzer voraus.While with the pure ALOHA protocol (pure ALOHA) each user can start its transmission at any time, slotted ALOHA divides the time into time intervals so that a transmission can only be started at the beginning of a time interval. This requires a temporal synchronization of the users.

Das Slotted-ALOHA-Verfahren steigert die Effizienz gegenüber dem reinen ALOHA-Verfahren auf ca. 37% Das Slotted-ALOHA-Verfahren wurde weiterhin durch den Einsatz von SIC-Techniken (Successive Interference Cancellation) weiterentwickelt (CRDSA: Contention Resolution Diversity Slotted Aloha und IRSA: Irregular Repetition Diversity Slotted Aloha). Hierbei wird die Zeit nicht nur in Zeitschlitze, sondern auch in sogenannte Frames, nämlich Gruppen von Zeitschlitzen, unterteilt. Eine Datenübertragung (Datenpaket) wird nicht nur einmal durchgeführt. Im Gegenteil werden innerhalb eines Zeitrahmens (Frames) eine oder mehrere Replikas eines Datenpaketes gesendet, welche Verweise auf die Positionen der anderen Replikas besitzen. Wird eine der Replikas erfolgreich empfangen, kann für alle Kopien die von ihnen verursachte Interferenz aus dem jeweiligen Gesamtsignal entfernt werden. Hierdurch werden eventuell andere Pakete, welche vorher einer Interferenz unterlagen, dekodierbar. Die Dekodierung findet durch iteratives Entfernen von Interferenzen statt, sodass diese Technik als Successive Interference Cancellation bezeichnet wird.The slotted ALOHA method increases the efficiency compared to the pure ALOHA method to approximately 37%. The slotted ALOHA method was further developed by the use of Successful Interference Cancellation (CRC) techniques (CRDSA: Contention Resolution Diversity Slotted Aloha and IRSA: Irregular Repetition Diversity Slotted Aloha). Here, the time is not only in time slots, but also in so-called frames, namely groups of time slots, divided. A data transmission (data packet) is not performed only once. On the contrary, within a time frame (frames), one or more replicas of a data packet are sent, which have references to the positions of the other replicas. If one of the replicas is received successfully, the interference caused by them can be removed from the respective overall signal for all copies. As a result, possibly other packets that were previously subject to interference, can be decoded. The decoding takes place by iterative removal of interference, so this technique is referred to as Successive Interference Cancellation.

Im Rahmen von IRSA wird die Anzahl der Replikas nicht statisch vorgegeben, sondern basierend auf einer Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt.In the context of IRSA, the number of replicas is not determined statically, but determined on the basis of a probability distribution.

Nicht-schlitzbasierte Systeme erfordern eine weniger aufwendige Synchronisation der Frames und erlauben es eine Dateneinheit zu jeder beliebigen Zeit zu übertragen, so dass auch partielle Interferenzen eines Datenpakets mit einem anderen Datenpaket möglich sind.Non-slot based systems require a less complex synchronization of the frames and allow a data unit to be transmitted at any time, so that partial interference of one data packet with another data packet is possible.

Die beschriebenen Datenübertragungsverfahren sind unter anderem in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

  • [1] E. Casini, R. D. Gandenzi, O. d. Rio Herrero, ”Contention Resolution Diversity Slotted Aloha (CRDSA): an enhanced random access scheme for satellite access packet networks”, Wireless Communications, IEEE Trans. Commun., vol. 6, num. 4, Seiten 1408–1419, April 2007
  • [2] De Gaudenzi, R.; del Rio Herrero, O.; ”Advances in Random Access protocols for satellite networks, ”Satellite and Space Communications, 2009. IWSSC 2009. International Workshop on, Seiten 331–336, 9–11 September 2009
  • [3] G. Liva, ”Graph-based Analysis and Optimization of Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA”, Communications IEEE Transactions on, vol. 59, no. 2, Seiten 477–487, Februar 2011
  • [4] C. Kissling, ”Performance Enhancements for Asynchronous Random Access Protocols over Satellite”, IEEE International Conference on Communications, 5–9 Jun. 2011
  • [5] F. Clazzer, C. Kissling, ”Method for improving the throughput in an unslotted Aloha scheme with Contention Resolution via successive interference cancellation and replica combining”, DE 10 2012 219 468.1 (noch nicht veröffentlicht).
The described data transmission methods are described inter alia in the following publications:
  • [1] E. Casini, RD Gandenzi, O. d. Rio Herrero, "Contention Resolution Diversity Slotted Aloha (CRDSA): An Enhanced Random Access Scheme for Satellite Access Packet Networks", Wireless Communications, IEEE Trans. Commun., Vol. 6, num. 4, pages 1408-1419, April 2007
  • [2] De Gaudenzi, R .; del Rio Herrero, O .; "Advances in Random Access Protocols for satellite networks," Satellite and Space Communications, 2009. IWSSC 2009. International Workshop on, pp. 331-336, 9-11 September 2009
  • [3] G. Liva, "Graph-based Analysis and Optimization of Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA", Communications IEEE Transactions on, vol. 59, no. 2, pages 477-487, February 2011
  • [4] C. Kissling, "Performance Enhancements for Asynchronous Random Access Protocols over Satellite," IEEE International Conference on Communications, 5-9 Jun. 2011
  • [5] F. Clazzer, C. Kissling, "Method for improving the throughput in an unselected Aloha scheme with contention resolution via successive interference cancellation and replica combining", DE 10 2012 219 468.1 (not published yet).

Unter den nicht schlitz-basierten Systemen wird bei Contention Resolution Aloha (CRA) gemäß Veröffentlichung [4] und der erweiterten Version (E-CRA) gemäß [5] die Idee einer Successive Interference Cancellation (SIC) verwendet, so dass eine höhere Leistungsfähigkeit erreicht werden kann. Das Funktionsprinzip von E-CRA ist in den 1a und 1b dargestellt. Es ist ein beispielhafter Anwendungsfall gezeigt, in dem drei Nutzer A B C auf den gemeinsamen Übertragungskanal zugreifen und in jedem Frame zwei Replikas senden. In der Figur sind interferenzfreie Abschnitte der Pakete weiß dargestellt, während die schraffierten Bereiche das Vorhandensein von Interferenzen oder Kollisionen kennzeichnen. In dem dargestellten Szenario kann der Informationsgehalt des Nutzers A durch die kollisionsfreie Replika A1 erhalten werden. Nach erfolgreicher Dekodierung entfernt der Empfänger die durch Replika A2 verursachte Interferenz, die die Replika B1 des Nutzers B beeinflusst. Dies führt zu der in 1b dargestellten Situation. An diesem Punkt würden Verfahren wie CRDSA und CRA nicht zum gewünschten Ergebnis führen, da keine weitere kollisionsfreie Replika dekodiert werden kann.Among the non-slot-based systems, contention resolution aloha (CRA) according to publication [4] and the extended version (E-CRA) according to [5] use the idea of successive interference cancellation (SIC), so that a higher performance is achieved can be. The operating principle of E-CRA is in the 1a and 1b shown. An exemplary use case is shown in which three users access ABC on the common transmission channel and send two replicas in each frame. In the figure, interference-free portions of the packets are shown in white while the hatched areas indicate the presence of interference or collisions. In the illustrated scenario, the information content of the user A can be obtained by the collision-free replica A1. After successful decoding, the receiver removes the Replica A2 caused interference affecting user B's replica B1. This leads to the in 1b illustrated situation. At this point, methods such as CRDSA and CRA would not produce the desired result because no further collision-free replica can be decoded.

Das E-CRA Verfahren nutzt die Tatsache, dass möglicherweise unterschiedliche und ggf. zueinander komplementäre Abschnitte der Replikas eines bestimmten Datenpakets interferenzbehaftet sein können und versucht somit die nicht interferenzbehafteten Teile der Datenpakete in geeigneter Weise zu kombinieren um ein Dekodieren zu ermöglichen. Im dargestellten Beispiel kann der gesamte Informationsgehalt des Nutzers B rekonstruiert werden durch Verwenden der anfänglichen interferenzfreien Pakete der Replika B2 und der sich daran anschließenden nicht interferenzbehafteten Pakete der Replika B1. Wenn schließlich das Datenpaket B wiederhergestellt werden kann, wird die durch B1 und B2 verursachte Interferenz von den Paketen des Nutzers C entfernt, so dass diese ebenfalls dekodiert werden können.The E-CRA method makes use of the fact that possibly different and possibly complementary sections of the replicas of a particular data packet may be subject to interference and thus tries to combine the non-interference parts of the data packets in a suitable manner to enable decoding. In the illustrated example, the overall information content of user B can be reconstructed by using the initial interference-free packets of replica B2 and the subsequent non-interference packets of replica B1. Finally, if the data packet B can be recovered, the interference caused by B1 and B2 is removed from the packets of the user C, so that they too can be decoded.

Das verwendete Joint Successive Interference Cancellation Verfahren und der Ansatz Replikas zu rekombinieren führt bei E-CRA zu einem maximalen Durchsatz von 0,42 (mit 2 Replikas pro Frame) im Vergleich zu 0,35 bei CRA und 0,18 bei Pure Unslotted Aloha.The use of the Joint Successive Interference Cancellation method and the replica approach recombines with E-CRA for a maximum throughput of 0.42 (with 2 replicas per frame) compared to 0.35 for CRA and 0.18 for Pure Unslotted Aloha.

Die beschriebenen Verfahren weisen einige Einschränkungen auf, die ihre Performance und ihre Anwendbarkeit in bestimmten Anwendungsszenarien beeinflussen. Schlitz-basierte Systeme stellen hohe Anforderungen an die verwendete Hardware, so dass Hardware, die nicht über eine hohe Rechenleistung verfügt (z. B. Wireless Sensor Networks) nicht verwendet werden kann. Ferner wird ein hoher Overhead verursacht bspw. durch das Versenden eines Timing-Signals. Ferner führt die Tatsache, dass Nutzer Pakete jeweils nur zu Beginn eines Slots senden können, zu einer Erhöhung der Anzahl der zum Datenverlust führenden Kollisionen, da Dateneinheiten, die gleichzeitig gesendet werden, einander am Empfänger komplett überlappen.The described methods have some limitations that affect their performance and applicability in certain application scenarios. Slot-based systems place high demands on the hardware used, so hardware that does not have high computing power (eg Wireless Sensor Networks) can not be used. Furthermore, a high overhead is caused, for example, by sending a timing signal. Furthermore, the fact that users can only send packets at the beginning of a slot leads to an increase in the number of collisions leading to data loss, since data units that are sent simultaneously completely overlap each other at the receiver.

Die beiden genannten Nachteile werden durch E-CRA überwunden, da hier lediglich eine Frame-basierte Synchronisation benötigt wird und die Tatsache genutzt wird, dass verschiedene Abschnitte von interferenzbehafteten Paketen vorhanden sind und verwendet werden können, um die Performance zu steigern. Jedoch hängt die Möglichkeit einer erfolgreichen Dekodierung von interferenzbehafteten Paketen davon ab, welche Abschnitte dieser Pakete interferenzbehaftet sind, d. h. ob genug von den in der Originalkopie des Datenpakets fehlenden Symbolen aus den weiteren Replikas dieses Datenpakets im Frame wiederhergestellt werden können. Dieser Aspekt ist in 2 dargestellt. In dieser Situation ist auch mit dem E-CRA Verfahren ein Wiederherstellen der Daten nicht möglich. Zwei Nutzer senden ihre Daten in einem Frame. Obwohl Teile jeder Replika interferenzfrei sind, kann keines der Pakete wiederhergestellt werden, da die letzten Symbole am Ende der Pakete des Nutzers A und die mittleren Symbole des Nutzers B immer interferenzbehaftet sind. Ferner verlangt die Anwendung eines solchen Repetition Coding Verfahrens, dass alle Replikas die gleiche Länge aufweisen und schränkt somit die Freiheit ein, kleinere Pakete zu senden.E-CRA overcomes these two drawbacks by requiring only frame-based synchronization and the fact that different sections of interference-prone packets are present and can be used to increase performance. However, the possibility of successful decoding of interference-prone packets depends on which portions of these packets are interference-prone, that is, whether enough of the missing symbols in the original copy of the data packet can be recovered from the further replicas of that data packet in the frame. This aspect is in 2 shown. In this situation, even with the E-CRA method, restoring the data is not possible. Two users send their data in one frame. Although parts of each replica are interference-free, none of the packets can be recovered because the last icons at the end of user A's packets and the middle icons of user B are always interference-prone. Further, the application of such a repetition coding method requires that all replicas have the same length and thus limits the freedom to send smaller packets.

DE 10 2011 011 397 B3 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Daten, wobei ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Nutzern gemeinsam genutzt wird. Die Daten werden von den Nutzern unter Verwendung des Pure-ALOHA-Verfahrens zum Empfänger übermittelt. DE 10 2011 011 397 B3 describes a method for transmitting data, wherein a transmission channel to a receiver is shared by multiple users. The data is transmitted to the recipient by the users using the Pure ALOHA method.

Ein Multi-slot Coded ALOHA System ist aus der folgenden Druckschrift bekannt: BUI, H.-C.; LACAN, J.; BOUCHERET, M.-L.: Multi-slot Coded ALOHA with Irregular Degree Distribution. In. IEEE First AESS European Conference an Satellite Telecommunications, Okt. 2012, S. 1–6 – ISBN 978-1-4673-4687-0.A multi-slot coded ALOHA system is known from the following: BUI, H.-C .; LACAN, J .; BOUCHERET, M.-L .: Multi-slot Coded ALOHA with Irregular Degree Distribution. In. IEEE First AESS European Conference to Satellite Telecommunications, Oct. 2012, pp. 1-6 - ISBN 978-1-4673-4687-0.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Daten bereitzustellen, bei dem mehrere Nutzer gemeinsam einen Übertragungskanal benutzen, wobei der Datendurchsatz erhöht werden kann.It is an object of the invention to provide a method for transmitting data in which a plurality of users share a transmission channel, wherein the data throughput can be increased.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren verwenden mehrere Nutzer gemeinsam einen Übertragungskanal zu einem Empfänger. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Szenario in der Satellitenkommunikation handeln, bei dem mehrere Nutzer Daten direkt oder indirekt an einen Satelliten senden, der diese an einen Empfänger weiterleitet.In the method according to the invention, several users share a transmission channel with a receiver. This may be, for example, a scenario in satellite communication in which multiple users send data directly or indirectly to a satellite, which forwards it to a receiver.

Erfindungsgemäß ist die Zeitachse in Frames aufgeteilt. Als Zugriffsverfahren auf den gemeinsamen Übertragungskanal wird ein nicht-schlitzbasiertes Random Access Schema verwendet.According to the invention, the time axis is divided into frames. As access method to the common transmission channel, a non-slot-based random access scheme is used.

Erfindungsgemäß sendet ein Nutzer seine Daten unter Verwendung der folgenden Verfahrensschritte:
Zunächst wird ein Gesamt-Codeword aus den zu übertragenden Nutzdaten generiert. Hierzu können verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Codes verwendet werden.
According to the invention, a user sends his data using the following method steps:
First, an overall code word is generated from the payload data to be transmitted. Various codes known from the prior art can be used for this purpose.

Anschließend wird eine Vielzahl d von codierten Paketen aus dem Gesamt-Codeword generiert. Dies erfolgt durch ein sogenanntes Punktierungsverfahren. Die einzelnen codierten Pakete können sich voneinander unterscheiden. Dem Empfänger ist diese Strategie, mittels der aus dem Gesamt-Codeword die codierten Pakete erzeugt werden, bekannt. Ferner ist ihm der für das Codieren der Pakete verwendete Code bekannt. Die Anzahl d der codierten Pakete, die aus dem Gesamt-Codeword generiert werden, kann als Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens eingestellt werden und zwar derart, dass die Performance des Systems bspw. im Hinblick auf den Datendurchsatz optimiert wird. Grundsätzlich ist es möglich, dass jeder Knoten, der auf das gemeinsame Übertragungsmedium zugreift, eine unterschiedliche Anzahl d an codierten Paketen überträgt. Dies bedeutet, dass d sich über die Zeit oder von Knoten zu Knoten ändern kann (ähnlich zum Prinzip von IRSA). Subsequently, a plurality d of coded packets are generated from the overall codeword. This is done by a so-called puncturing method. The individual coded packets may differ from each other. The receiver is aware of this strategy by which the coded packets are generated from the overall codeword. It is also aware of the code used to encode the packets. The number d of the coded packets that are generated from the overall code word can be set as a parameter of the method according to the invention in such a way that the performance of the system is optimized, for example, with regard to the data throughput. In principle, it is possible that each node accessing the common transmission medium transmits a different number d of coded packets. This means that d can change over time or from node to node (similar to the principle of IRSA).

Das Generieren von einer Vielzahl d von codierten Paketen aus dem Gesamt-Codeword ist aus dem Stand der Technik unter dem Begriff ”Puncturing” bekannt. Diese Technik wird im Bereich Kanalcodierung eingesetzt, um ein oder mehr codierte Pakete aus einem Ausgangspaket zu generieren. Die Idee hinter ”Puncturing” besteht darin, zunächst ein großes Codeword mit einer bestimmten Coderate aus den ursprünglichen Informationsbits, die die zu übertragenden Nutzdaten darstellen, zu generieren. Dieses Codeword wird dann ”punktiert”, d. h. einige der codierten Bits werden entfernt, sodass ein oder mehr Pakete mit höheren Coderaten entstehen. Unterschiedliche Strategien können verwendet werden, um das Mutter-Codeword zu punktieren. Solche können bspw. den folgenden Veröffentlichungen entnommen werden:

  • [A] J. Hagenauer, ”Rate-Compatible Punctured Convolutional Codes (RCPC Codes) and Their Applications”; IEEE Trans. Commun., vol. 36, no. 4, pp. 389–400 1988
  • [B] Jalil Seifali Harsini, Farshad Lahouti, Marco Levorato, Michele Zorzi: Analysis of Non-Cooperative and Cooperative Type II Hybrid ARQ Protocols with AMC over Correlated Fading Channels. IEEE Transactions on Wireless Communications 10 (3): 877–889 (2011)
The generation of a plurality d of coded packets from the overall codeword is known in the art by the term "puncturing". This technique is used in channel coding to generate one or more encoded packets from an output packet. The idea behind "puncturing" is to first generate a large code word with a certain code rate from the original information bits representing the payload to be transmitted. This codeword is then "punctured", ie some of the coded bits are removed, resulting in one or more higher rate code packets. Different strategies can be used to puncture the mother codeword. Such can, for example, be taken from the following publications:
  • [A] J. Hagenauer, "Rate Compatible Punctured Convolutional Codes (RCPC Codes) and Their Applications"; IEEE Trans. Commun., Vol. 36, no. 4, pp. 389-400, 1988
  • Jalil Seifali Harsini, Farshad Lahouti, Marco Levorato, Michele Zorzi: Analysis of Non-Cooperative and Cooperative Type II Hybrid ARQ Protocols with AMC over Correlated Fading Channels. IEEE Transactions on Wireless Communications 10 (3): 877-889 (2011)

Die generierten Pakete können ebenso derart konstruiert werden, dass jedes von ihnen die gesamte Information beinhaltet, sodass bei erfolgreichem Dekodieren eines der Pakete, die gesamten ursprünglichen Nutzdaten wiederhergestellt werden können.The generated packets can also be constructed such that each of them contains all the information so that upon successful decoding of one of the packets, all of the original payload data can be recovered.

Die codierten Pakete werden durch einen Nutzer innerhalb eines Frames über den Übertragungskanal übermittelt. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden nun nicht identische Replikas desselben Datenpakets innerhalb eines Frames übertragen. Vielmehr können sich die einzelnen Pakete untereinander unterscheiden, so dass durch jedes codierte Paket ein größerer oder kleinerer Anteil an redundanten Daten übermittelt wird. Der grundsätzliche Schritt, die codierten Pakete durch einen Nutzer innerhalb eines Frames über den Übertragungskanal zu übermitteln, entspricht dem aus dem Stand der Technik bekannten CRA-Verfahren. Jedes codierte Paket enthält eine Information über die Position der anderen codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des aktuellen Frames.The coded packets are transmitted by a user within a frame over the transmission channel. In contrast to the prior art, non-identical replicas of the same data packet are now transmitted within one frame. Rather, the individual packets may differ from one another, so that a larger or smaller proportion of redundant data is transmitted by each coded packet. The basic step of transmitting the encoded packets by a user within a frame via the transmission channel corresponds to the CRA method known from the prior art. Each coded packet contains information about the position of the other coded packets of the same user within the current frame.

Der Empfänger verarbeitet die empfangen Daten gemäß der folgenden Verfahrensschritte: Der Empfänger versucht die empfangenen codierten Pakete unter Verwendung des ihm bekannten Codes zu dekodieren.The receiver processes the received data according to the following method steps: The receiver attempts to decode the received encoded packets using the code known to it.

Bei erfolgreichem Dekodieren mindestens eines codierten Pakets erfolgt ein Auslesen der Information über die Position der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames aus dem erfolgreich dekodierten Paket.Upon successful decoding of at least one encoded packet, the information about the position of the other d-1 encoded packets of the same user within the frame is read from the successfully decoded packet.

Anschließend wird die Symbolfolge in jedem der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames rekonstruiert. Dies geschieht unter Verwendung der wiederhergestellten Nutzdaten des dekodierten Pakets, ferner der Strategie mittels der aus dem Gesamt-Codeword die codierten Pakete erzeugt werden (Punktierungs-Strategie) und des für das Codieren der Pakete verwendeten Codes.Subsequently, the symbol sequence in each of the other d-1 encoded packets of the same user is reconstructed within the frame. This is done using the recovered payload of the decoded packet, the strategy by which the encoded packets are generated from the overall codeword (puncturing strategy) and the code used to encode the packets.

Anschließend erfolgt ein Entfernen der durch die d codierten in Paketen anderer Nutzer verursachten Interferenz unter Verwendung eines Successive Interference Cancellation Verfahrens.Subsequently, the interference coded by the d coded in packets of other users is removed using a successive interference cancellation method.

Da es erfindungsgemäß nicht notwendig ist, dass jedes codierte Paket die gesamten Nutzdaten enthält, kann es vorkommen, dass eines der kodierten Pakete erfolgreich dekodiert wird und dennoch nicht die gesamten Nutzdaten erhalten werden können. In diesem Fall können weitere Verfahrensschritte durchgeführt werden, um unter Hinzuziehung der Informationen weiterer codierter Pakete die Nutzdaten erfolgreich wiederherzustellen. Solche Verfahrensschritte werden im weiteren Verlauf der vorliegenden Anmeldung näher beschrieben.Since it is not necessary according to the invention that each encoded packet contains the entire user data, it may happen that one of the encoded packets is successfully decoded and nevertheless not the entire user data can be obtained. In this case, further method steps can be carried out in order to successfully restore the user data by using the information of further coded packets. Such process steps are described in detail in the further course of the present application.

Sofern die Nutzdaten eines Nutzers nicht wiederhergestellt werden können, weil z. B. die kodierten Pakete dieses Nutzers aufgrund noch nicht entfernter Interferenzen mit anderen Nutzern nicht wiederhergestellt werden konnten oder weil wie oben dargestellt die für diesen Nutzer erfolgreich dekodierten Pakete nicht die gesamten Nutzdaten enthalten, können die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden: Es wird versucht eines der codierten Pakete aufzufinden, bei dem die Information über die Position der anderen codierten Pakete dieses Nutzers im aktuellen Frame dekodierbar ist. Bspw. kann hierzu das Paket mit der höchsten SNIR verwendet werden.If the user data of a user can not be restored because z. If, for example, the encoded packets of this user could not be restored because of not yet removed interferences with other users, or because the packets successfully decoded for this user do not contain the entire payload data, the following method steps can be carried out: An attempt is made of one of the encoded packets Find packages containing the information about the position the other coded packets of this user in the current frame is decodable. For example. For this, the package with the highest SNIR can be used.

Anschließend wird ein Joint Decoding Schritt durchgeführt, bei dem die Daten aller codierten Pakete dieses Nutzers im aktuellen Frame verwendet werden, um die Nutzdaten dieses Nutzers wieder herzustellen. Hierbei wird erneut die vom Sender verwendete Strategie zum Erzeugen der codierten Pakete aus dem Gesamt-Codeword berücksichtigt. Ferner werden die dem Empfänger bekannten Codierprozeduren des verwendeten Codes zur Erzeugung des Gesamt-Codewords berücksichtigt. Bei erfolgreichem Joint Decoding stehen die Nutzdaten des betreffenden Nutzers zur Verfügung.Subsequently, a joint decoding step is performed, in which the data of all encoded packets of this user are used in the current frame to restore the user data of this user. Again, the strategy used by the transmitter to generate the encoded packets from the overall codeword is considered. Furthermore, the encoding procedures known to the receiver of the code used to generate the overall code word are taken into account. With successful joint decoding, the user data of the respective user is available.

Sofern der Joint Decoding Schritt erfolgreich war, werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
Die Symbolfolge in allen d codierten Paketen des betreffenden Nutzers im aktuellen Frame wird ausgehend von den dekodierten Nutzdaten rekonstruiert. Hierbei wird erneut die vom Sender verwendete Strategie zum Erzeugen der codierten Pakete aus dem Gesamt-Codeword und ferner der verwendete Code zum Erzeugen des Gesamt-Codewords berücksichtigt.
If the joint decoding step was successful, the following process steps are performed:
The symbol sequence in all d coded packets of the relevant user in the current frame is reconstructed on the basis of the decoded user data. Again, the strategy used by the transmitter to generate the coded packets from the overall codeword and, further, the code used to generate the overall codeword is taken into account.

Anschließend wird gemäß dem letzten Verfahrensschritt, der bereits oben beschrieben wurde, die durch die d codierten Pakete in Paketen anderer Nutzer verursachte Interferenz unter Verwendung eines Successive Interference Cancellation Verfahrens entfernt.Subsequently, according to the last method step already described above, the interference caused by the d coded packets in packets of other users is removed using a Successive Interference Cancellation method.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber dem Stand der Technik und insbesondere gegenüber dem E-CRA Verfahren die folgenden Vorteile:
Zunächst zwingt der beschriebene Joint Decoding Schritt den Empfänger nicht dazu, die Nutzdaten ausgehend von verschiedenen identischen Replikas einer Dateneinheit wieder herzustellen. Dies vereinfacht die Dekodierprozeduren, weil bspw. vermieden wird, dass die einzelnen Replikas symbolweise untersucht werden müssen, um das jeweilige Interferenzlevel herauszufinden und um zu entscheiden, welche Replikas zum Dekodieren verwendet werden sollen. Im Gegenteil können im vorliegenden Verfahren alle übertragenen codierten Pakete für das Dekodieren herangezogen werden, da jedes ihrer Symbole relevante Informationen (und nicht duplizierte Informationen) enthält.
The method according to the invention offers the following advantages over the prior art and in particular over the E-CRA method:
First, the described joint decoding step does not force the receiver to reestablish the payload from different identical replicas of a data unit. This simplifies the decoding procedures because, for example, it is avoided that the individual replicas have to be examined symbol by symbol in order to find out the respective interference level and to decide which replicas are to be used for decoding. On the contrary, in the present method all transmitted coded packets can be used for decoding since each of their symbols contains relevant information (and non-duplicated information).

Ferner kann durch eine intelligente Auswahl des verwendeten Kodierungsverfahrens gewährleistet werden, dass eine Wiederherstellung der Nutzdaten auch dann möglich ist, wenn der gleiche oder ein ähnlicher Abschnitt von Bits in verschiedenen kodierten Paketen eines Nutzers durch Interferenzen beeinflusst wird (wie es bspw. in 2 für das E-CRA Verfahren dargestellt ist). Wie bereits diskutiert, wäre das E-CRA Verfahren nicht in der Lage, die Pakete unter diesen Bedingungen zu dekodieren, da einige der Originalsymbole in allen Replikas beschädigt sind und somit nicht zum Wiederherstellen der Nutzdaten zur Verfügung stehen.Furthermore, by intelligently selecting the encoding method used, it can be ensured that recovery of the payload data is possible even if the same or a similar portion of bits in different coded packets of a user is affected by interferences (as described, for example, in US Pat 2 for the E-CRA method). As discussed earlier, the E-CRA process would not be able to decode the packets under these conditions, as some of the original symbols in all replicas are corrupted and therefore not available for restoring the payload.

Vorteile gegenüber schlitzbasierten Verfahren wie z. B CRDSA ergeben sich in folgender Art und Weise: Zunächst werden wesentlich weniger Anforderungen bezüglich der Synchronisation unter den einzelnen Nutzern gestellt. Es ist somit nicht mehr ein derart genaues Timing erforderlich. Außerdem werden partielle Interferenzen zwischen Datenpaketen erlaubt. Ferner erlaubt die Verwendung von intelligenten Kodierungsverfahren, Datenpakete mit unterschiedlicher Länge zu versenden.Advantages compared to slot-based methods such. B CRDSA arise in the following way: First of all, much less synchronization requirements are imposed on individual users. It is therefore no longer required such a precise timing. In addition, partial interference between data packets is allowed. Furthermore, the use of intelligent coding techniques allows data packets of different lengths to be sent.

Bevorzugt ist es möglich, dass jedes der d codierten Pakete die gesamten Nutzdaten und insbesondere Paritätsdaten enthält.Preferably, it is possible for each of the d-coded packets to contain all the payload data and in particular parity data.

Alternativ ist es möglich, dass mindestens eines der d codierten Pakete die gesamten Nutzdaten und insbesondere Paritätsdaten enthält, wohingegen die übrigen codierten Pakete nicht die gesamten oder sogar gar keine Nutzdaten enthalten. Durch diese Pakete kann somit die Redundanz erhöht werden, während die durch diese Pakete verursachte Interferenz aufgrund ihrer kürzeren Länge geringer ist. In dieser Ausführungsform wird bevorzugt ein Joint Decoding Verfahren verwendet. Es ist bevorzugt, dass jedes der Pakete einen Pointer in seinem Header enthält, der auf die anderen d-1 codierten Pakete verweist. Es ist somit ausreichend einen der Header zu decodieren, um zu erfahren, an welcher Stelle sich die anderen d-1 codierten Pakete befinden und anschließend mit dem Joint Decoding zu beginnen.Alternatively, it is possible for at least one of the d coded packets to contain the entire payload data, and in particular parity data, whereas the remaining coded packets do not contain all or even no payload data. These packets can thus increase the redundancy, while the interference caused by these packets is less due to their shorter length. In this embodiment, a joint decoding method is preferably used. It is preferred that each of the packets contain a pointer in its header that references the other d-1 encoded packets. It is thus sufficient to decode one of the headers to find out where the other d-1 encoded packets are and then to begin joint decoding.

Es ist bevorzugt, dass zum Generieren des Gesamt-Codewords ein ratenloser Code, ein LDPC Code, ein Turbo-Code oder ein Konvolutionscode verwendet wird. Die Verwendung von anderen geeigneten Codes ist ebenfalls möglich.It is preferred that a non-clutter code, LDPC code, turbo code, or convolution code be used to generate the overall code word. The use of other suitable codes is also possible.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Header der codierten Pakete separat und mit einer niedrigeren Coderate codiert ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Position der anderen codierten Pakete dieses Nutzers im aktuellen Frame erfolgreich dekodiert werden kann.Furthermore, it is preferable that the header of the coded packets is coded separately and at a lower code rate. This can ensure that the position of the other encoded packets of this user in the current frame can be successfully decoded.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.In the following, preferred embodiments of the invention will be explained with reference to figures.

Es zeigen:Show it:

1a und 1b: die Funktionsweise des aus dem Stand der Technik bekannten ECRA Verfahrens, 1a and 1b : the operation of the known from the prior art ECRA method,

2 eine Situation, in der das E-CRA Verfahren nicht zum Erfolg führt, 2 a situation where the E-CRA procedure does not succeed,

3 eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 an exemplary embodiment of the method according to the invention,

4 eine graphische Darstellung des Datendurchsatzes des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 a graphical representation of the data throughput of the method according to the invention.

Die 1a und 1b, sowie die 2 wurden bereits in Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben.The 1a and 1b , as well as the 2 have already been described in connection with the prior art.

In 3 ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft dargestellt. Nutzer A, B und C greifen auf den gemeinsamen Übertragungskanal zu und übertragen d = 2 codierte Pakete innerhalb des dargestellten Frames. Erneut werden interferenzbehaftete Abschnitte der codierten Pakete schraffiert dargestellt, während die weißen Abschnitte interferenzfrei sind.In 3 the mode of operation of the method according to the invention is shown by way of example. Users A, B and C access the common transmission channel and transmit d = 2 encoded packets within the frame shown. Again, interference-prone portions of the encoded packets are hatched while the white portions are interference-free.

Der Empfänger kann die Nutzdaten des Nutzers A aus dem codierten Paket A1 dekodieren und die durch diese Pakete verursachte Interferenz aus anderen Datenpaketen entfernen. Anschließend werden die zwei codierten Pakete des Nutzers C im Rahmen eines Joint Decoding Schritts zusammen dekodiert. Die hier vorhandenen interferenzfreien Abschnitte sind ausreichend, um die Nutzdaten zu erhalten. Anschließend kann die durch die Pakete des Nutzers C verursachte Interferenz in den Paketen des Nutzers B entfernt werden, so dass diese Pakete ebenfalls dekodiert werden können.The receiver may decode user A's payload data from coded packet A1 and remove the interference caused by these packets from other data packets. Subsequently, the two encoded packets of the user C are decoded together as part of a joint decoding step. The interference-free sections present here are sufficient to obtain the payload. Subsequently, the interference caused by the packets of the user C in the packets of the user B can be removed, so that these packets can also be decoded.

In 4 ist die Performance des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es wird davon ausgegangen, dass die Zeitachse aufgeteilt ist in Frames der Länge Tf = 10 μs und eine Framesynchronisation zwischen den Nutzern vorliegt. Jeder Nutzer generiert und versendet eine Dateneinheit pro Frame, die aus L = 1000 Informationsbits zusammengesetzt ist. Die Kanallast wird eingestellt durch eine Variation der Anzahl der Nutzer des Systems. Übertragungen werden durchgeführt unter Verwendung eines 16-QAM Modulationsschemas mit einer Symboldauer Ts = 1 μs und einer Coderate R = 1/2, so dass Pakete, die über den Kanal gesendet werden aus S = 500 codierten Symbolen bestehen mit einer Dauer von Tp = 0,5 μs. Der Wert d, der die Anzahl der codierten Pakete innerhalb eines Frames kennzeichnet, wurde auf 2 festgelegt. Codierte Pakete mit jeweils gleicher Zeitdauer werden in zufälliger Weise innerhalb des Frames verteilt. Es wurde ein Maximum von Ic = 10 Iterationen festgelegt, um Interferenzen zwischen Nutzern im Rahmen des SIC Verfahrens aufzulösen.In 4 the performance of the method according to the invention is shown. It is assumed that the time axis is divided into frames of length T f = 10 μs and there is a frame synchronization between the users. Each user generates and sends one data unit per frame, which is composed of L = 1000 information bits. The channel load is set by a variation of the number of users of the system. Transfers are performed using a 16-QAM modulation scheme with a symbol duration T s = 1 μs and a code rate R = 1/2, so that packets sent over the channel consist of S = 500 coded symbols with a duration of T p = 0.5 μs. The value d, which identifies the number of encoded packets within a frame, has been set to 2. Coded packets of equal duration are randomly distributed within the frame. A maximum of I c = 10 iterations has been established to resolve user interference as part of the SIC procedure.

Alle Sender-Empfänger Links weisen ein SNR von 6 dB auf. Fading oder Kanalauslöschungen wurden nicht berücksichtigt.All transmitter-receiver links have an SNR of 6 dB. Fading or channel cancellations were not considered.

Drei nicht schlitzbasierte Aloha-basierte Random Access Verfahren wurden verglichen, nämlich CRA gemäß der oben genannten Veröffentlichung [4], E-CRA gemäß der Veröffentlichung [5] und das erfindungsgemäße Verfahren. Wenn im CRA Verfahren Pakete nach Ic Iterationen nicht wiederhergestellt werden können, werden sie verworfen. Beim E-CRA Verfahren werden in diesem Fall neue Versionen des Datenpakets zusammengesetzt unter Verwendung der besten Version eines Datenpakets, die im Hinblick auf die SINR zwischen Replikas vorhanden ist. Anschließend wird versucht, das rekonstruierte Paket zu dekodieren.Three non-slot-based Aloha-based random access methods were compared, namely CRA according to the above-mentioned publication [4], E-CRA according to the publication [5] and the method according to the invention. If packets can not be restored after I c iterations in the CRA method, they are discarded. In the E-CRA method, in this case, new versions of the data packet are assembled using the best version of a data packet that exists between replicas with respect to the SINR. Subsequently, an attempt is made to decode the reconstructed packet.

Die Cross-Interferenz zwischen den Paketen ist auf Symbollevel berechnet und eine Dateneinheit wird als erfolgreich decodiert markiert, sobald die Anzahl der verfügbaren Informationsbits unter Berücksichtigung der Shannon-Kapazität in verschiedenen Abschnitten des Original-Codewords die Länge der Nutzdaten L übersteigt. Im Fall von CRA und E-CRA gilt dies für jede der verfügbaren und identischen Replikas, d. h. es wird angenommen, dass vor der Übertragung auf die Nutzdaten ein Kanalcode angewandt wurde. Dagegen können im erfindungsgemäßen Verfahren alle d Replikas einer Dateneinheit zusammen für das Dekodieren berücksichtigt werden. Dieser Ansatz entspricht einer großen Klasse von Codes z. B. LDPC oder Turbo-Codes, so dass die zu erwartende Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Codes entsprechend abgeleitet werden kann.The cross-interference between the packets is calculated at symbol level and a data unit is marked successfully decoded as soon as the number of available information bits, taking into account the Shannon capacity in different portions of the original code word, exceeds the length of the payload data L. In the case of CRA and E-CRA, this applies to each of the available and identical replicas; H. it is assumed that a channel code was applied before transfer to the payload. In contrast, in the method according to the invention, all the d replicas of a data unit can be considered together for the decoding. This approach corresponds to a large class of codes z. B. LDPC or turbo codes, so that the expected performance of the code according to the invention can be derived accordingly.

In 4 ist der durchschnittliche Durchsatz (wiederherstellbare Dateneinheiten pro Slot) in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Last dargestellt. Es ist erkennbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine verbesserte Leistungsfähigkeit bietet. Für die beschriebenen Parameter kann ein Höchstwert für die Effizienz bei 0,96 Dateneinheiten/Slot erreicht werden, während aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren wie z. B. CRA nicht mehr als 0,33 Dateneinheiten/Slot erreichen. E-CRA erreicht ein Limit von 0,4 Dateneinheiten/Slot.In 4 is the average throughput (recoverable units of data per slot) as a function of the average load. It can be seen that the method according to the invention offers improved performance. For the parameters described, a maximum value for the efficiency of 0.96 data units / slot can be achieved, while known from the prior art methods such. B. CRA can not reach more than 0.33 data units / slot. E-CRA reaches a limit of 0.4 data units / slot.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt einen Betrieb des Systems unter höheren Kanallasten, so dass mehr Nutzer dem gemeinsamen Übertragungskanal zugeordnet werden können, während nach wie vor die Durchsatzkurve linear ansteigt.The application of the method of the invention allows operation of the system under higher channel loads, so that more users can be assigned to the common transmission channel, while the throughput curve continues to increase linearly.

Die vorgestellte Erfindung kann in terrestrischen Anwendungen verwendet werden wie z. B. W-LAN, Wireless Sensor Networks, ferner in Satellitensystemen oder in Verfahren zum Datenaustausch in der Raumfahrt. Grundsätzlich ist eine Anwendung in jedem Szenario denkbar, in dem mehrere Nutzer über Random Access Verfahren auf einen gemeinsamen Übertragungskanal zugreifen. Besonders interessant ist das erfindungsgemäße Verfahren für Anwendungen, in denen wenige oder kleine Datenpakete durch eine große Anzahl von Nutzern übertragen werden sollen und eine Verringerung des Overhead und eine geringe Komplexität hinsichtlich der Zeitsynchronisation verlangt wird.The presented invention can be used in terrestrial applications such. W-LAN, Wireless Sensor Networks, satellite systems, or space exchange procedures. In principle, an application is conceivable in every scenario in which several users access a common transmission channel via random access methods. The method according to the invention is of particular interest for applications in which few or small data packets are to be transmitted by a large number of users and a reduction of the overhead and a low complexity with respect to the time synchronization is required.

Claims (6)

Verfahren zum Übertragen von Daten, wobei ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Nutzern gemeinsam genutzt wird, wobei die Zeitachse in Frames aufgeteilt wird, wobei als Zugriffsverfahren auf den gemeinsamen Übertragungskanal ein nicht-schlitzbasiertes Random Access Schema verwendet wird, wobei ein Nutzer seine Daten unter Verwendung der folgenden Verfahrensschritte sendet: – Generieren eines Gesamt-Codewords aus den zu übertragenden Nutzdaten unter Verwendung eines Codes, – Generieren einer Vielzahl von codierten Paketen aus dem Gesamt-Codeword durch ein Punktierungsverfahren, wobei sich die einzelnen codierten Pakete untereinander unterscheiden, wobei dem Empfänger die Strategie, mittels der aus dem Gesamt-Codeword die codierten Pakete erzeugt werden, und ferner der für das Codieren der Pakete verwendete Code bekannt sind, – Übermitteln der codierten Pakete durch einen Nutzer an jeweils verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines Frames über den Übertragungskanal, wobei jedes codierte Paket eine Information über die Position der anderen codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des aktuellen Frames enthält, wobei der Empfänger die empfangenen Daten gemäß den folgenden Verfahrensschritten verarbeitet: – Versuch eines Dekodierens der empfangenen codierten Pakete durch den Empfänger unter Verwendung des ihm bekannten Codes, – bei erfolgreichem Dekodieren mindestens eines codierten Pakets: Auslesen der Information über die Position der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames aus dem erfolgreich dekodierten Paket, – Rekonstruieren der Symbolfolge in jedem der anderen d-1 codierten Pakete desselben Nutzers innerhalb des Frames unter Verwendung der wiederhergestellten Nutzdaten des decodierten Pakets, der Strategie mittels der aus dem Gesamt-Codewort die codierten Pakete erzeugt werden und ferner des für das Codieren der Pakete verwendeten Codes, – Entfernen der durch die d codierten Pakete in Paketen anderer Nutzer verursachte Interferrenz unter Verwendung eines Successive Interference Cancellation Verfahrens.Method for transmitting data, wherein a transmission channel to a receiver is shared by several users, where the timeline is divided into frames, wherein a non-slot-based random access scheme is used as access method to the common transmission channel, wherein a user sends his data using the following method steps: Generating a total codeword from the payload data to be transmitted using a code, Generating a plurality of coded packets from the overall codeword by a puncturing method, wherein the individual coded packets differ from one another, wherein the receiver is provided with the strategy by which the coded packets are generated from the overall codeword, and furthermore for the coding the packages used code are known Transmitting the coded packets by a user at different times within a frame over the transmission channel, each coded packet containing information about the position of the other coded packets of the same user within the current frame, wherein the receiver processes the received data according to the following method steps: Attempting to decode the received coded packets by the receiver using the code known to him, Upon the successful decoding of at least one encoded packet: reading out information about the position of the other d-1 encoded packets of the same user within the frame from the successfully decoded packet, Reconstructing the symbol sequence in each of the other d-1 encoded packets of the same user within the frame using the recovered payload of the decoded packet, the strategy by which the encoded packets are generated from the overall codeword, and further that used for encoding the packets codes Remove the interference caused by the d coded packets in packets of other users using a Successive Interference Cancellation method. Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte, sofern die Nutzdaten eines Nutzers aufgrund noch nicht entfernter Interferenzen mit anderen Nutzern oder aufgrund der Tatsache, dass die für diesen Nutzer erfolgreich dekodierten Pakete nicht die gesamten Nutzerdaten enthalten, nicht wiederhergestellt werden konnten: – Auffinden eines dieser codierten Pakete, bei dem die Information über die Position über die anderen codierten Pakete dieses Nutzers im aktuellen Frame dekodierbar ist, – Durchführen eines Joint Decoding Schritts unter der Verwendung der Daten aller codierten Pakete dieses Nutzers im aktuellen Frame unter Berücksichtigung der Strategie zum Erzeugen der codierten Pakete aus dem Gesamt-Codeword und der bekannten Codierprozeduren der verwendeten Codes, so dass bei erfolgreichem Joint Decoding die Nutzdaten des betreffenden Nutzers zur Verfügung stehen, – Durchführen der folgenden Verfahrensschritte, wenn der Joint Decoding Schritt erfolgreich war, – Rekonstruieren der Symbolfolge in allen d kodierten Paketen des betreffenden Nutzers im aktuellen Frame ausgehend von den dekodierten Nutzdaten unter Verwendung der Strategie mittels der aus dem Gesamt-Codeword die codierten Pakete erzeugt werden und ferner des für das Kodieren der Pakete verwendeten Codes, – Entfernen der durch die d codierten Pakete in Paketen anderer Nutzer verursachten Interferenz unter Verwendung eines Successive Interference Cancellation Verfahrens.A method according to claim 1 characterized by the following method steps, if the user data of a user could not be recovered due to not yet removed interference with other users or due to the fact that the packets successfully decoded for this user do not contain all the user data: Finding one of these coded packets, in which the information about the position over the other coded packets of this user is decodable in the current frame, Performing a joint decoding step using the data of all encoded packets of this user in the current frame, taking into account the strategy of generating the encoded packets from the overall code word and the known encoding procedures of the codes used, so that, upon successful joint decoding, the user data of the available to the user concerned, Performing the following process steps, if the joint decoding step was successful, Reconstructing the symbol sequence in all d coded packets of the relevant user in the current frame from the decoded user data using the strategy by means of which the coded packets are generated from the overall codeword and also the code used for coding the packets, Remove the interference caused by the d coded packets in packets of other users using a Successive Interference Cancellation method. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Generieren des Gesamtcodeworts ein ratenloser Code, ein LDPC-Code, ein Turbo-Code oder ein Konvolutionscode verwendet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a rate-less code, an LDPC code, a turbo code or a convolution code is used to generate the total code word. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Header der kodierten Pakete separat und mit einer niedrigeren Coderate kodiert ist.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the header of the coded packets is coded separately and with a lower code rate. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der d codierten Pakete die gesamten Nutzdaten enthält.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that each of the d coded packets contains the entire payload. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der d codierten Pakete die gesamten Nutzdaten enthält und die übrigen codierten Pakete nicht die gesamten oder gar keine Nutzdaten enthalten.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that at least one of the d-coded packets contains the entire user data and the remaining coded packets do not contain all or no user data.
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