DE102015217954A1

DE102015217954A1 - Verfahren zur Übertragung von Daten

Info

Publication number: DE102015217954A1
Application number: DE102015217954.0A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Cocco
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-09-19
Also published as: DE102015217954B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten, bei dem ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Sendern gemeinsam genutzt wird. Die Daten werden bevorzugt unter Verwendung eines CRDSA-Verfahrens übermittelt. Die Zeitschlitze und Träger, in denen die Replikas eines Datenpakets gesendet werden, werden wie folgt bestimmt: a) Auswählen von Ninstances Zeitschlitzen aus den insgesamt verfügbaren Zeitschlitzen in einem Frame, wobei Ninstances der Anzahl der Replikas entspricht b) Zuführen eines Zufallselements, nämlich eines Seed, zu einem Zufalls-Generator, insbesondere einem Pseudo-Zufalls-Generator, wobei durch den Pseudo-Zufallsgenerator gleichmäßig verteilte Werte zwischen 0 und N_Carriers-1 ausgegeben werden, wobei N_Carriers der Anzahl der verwendeten Träger im Frame entspricht c) Auswählen der ersten Ninstances vom Pseudo-Zufallsgenerator generierten Zahlen, wobei die erste Zufallszahl den Träger für den ersten verwendeten Zeitschlitz festlegt, die zweite Zufallszahl den Träger für den zweiten verwendeten Zeitschlitz festlegt, bis hin zur Zufallszahl mit der Ordnungszahl Ninstances, die den Träger für den letzten verwendeten Zeitschlitz mit der Ordnungszahl Ninstances festlegt d) wobei dem Empfänger der gleiche Pseudo-Zufallsgenerator zur Verfügung steht e) und der Sender dem Empfänger die gemäß Verfahrensschritt a) ausgewählten Zeitschlitze und ferner den Seed, der dem Pseudo-Zufallsgenerator zugeführt wird, mitteilt, so dass der Empfänger die Zeitschlitze und Träger, in denen eine Replika gesendet wird, bestimmen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Daten, wobei ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Sendern gemeinsam genutzt wird.
In Kommunikationsnetzwerken erfolgt die Übertragung von Daten häufig durch Zufallszugriffsverfahren, nämlich ohne Koordinierung und häufig auch ohne Synchronisierung 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 Prozent 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.
Ein derartiger Bedarf an Zufallszugriffsverfahren, bei denen die einzelnen Nutzer unkoordiniert und unsynchronisiert übertragen können, besteht beispielsweise in der Satellitenkommunikation.
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.
Das Slotted-ALOHA-Verfahren steigert die Effizienz gegenüber dem reinen ALOHA-Verfahren auf ca. 37 Prozent. 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 Decodierung findet durch iteratives Entfernen von Interferenzen statt, so dass diese Technik als Successive Interference Cancellation bezeichnet wird.
Im Rahmen von IRSA wird die Anzahl der Replikas nicht statisch vorgegeben, sondern basierend auf einer Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt.
Beschreibungen der o. g. Verfahren sowie Weiterentwicklungen hiervon sind in den folgenden Veröffentlichungen zu finden:

[1] N. Abramson, "The ALOHA system: Another alternative for computer communications", Proceedings of the 1970 Fall Joint Comput. Conf., AFIPS Conf., 1970, 37, 281–285
[2] G. Choudhury and S. Rappaport, "Diversity ALOHA – a random access scheme for satellite communications", IEEE Trans. Commun., vol. 31, pp. 450–457, Mar. 1983.
[3] E. Casini, R. De Gaudenzi, O. del Rio Herrero, "Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA (CRDSA): An Enhanced Random Access Scheme for Satellite Access Packet Networks Wireless Communications", IEEE Transactions on, 2007, 6, 1408–1419
[4] 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 Sept. 2009
[5] Liva, G.; "Graph-Based Analysis and Optimization of Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA", Communications, IEEE Transactions on, vol. 59, no. 2, pp. 477–487, February 2011
[6] E. Paolini, G. Liva, and M. Chiani, "High Througput Random Access via Codes on Graphs: Coded Slotted ALOHA", IEEE ICC 2011
[7] Paolini, E.; Liva, G.; Chiani, M.; "Graph-Based Random Access for the Collision Channel without Feedback: Capacity Bound", Global Telecommunications Conference (GLOBECOM 2011), 2011 IEEE, pp. 1–5, 5–9 Dec. 2011
[8] R. de Gaudenzi; O. Del Rio Herrero; G. Acar; E. Garrido Barrabes, "Asynchronous Contention Resolution Diversity ALOHA: Making CRDSA Truly Asynchronous", IEEE Trans. on Wireless Comm., vol. 13, no. 11, pp. 6193–6206, Nov. 2014
[9] ETSI EN 301 545-2: "Digital Video Broadcasting (DVB); Second Generation DVB. Interactive Satellite System (DVB-RCS2); Part 2: Lower Layers for Satellite Standard". V1.2.1, April 2014.

Die beschriebenen Verfahren können auf drahtlosen Übertragungskanälen oder anderen Übertragungsmedien Anwendung finden, bei denen mehrere Sender gemeinsamen Zugriff auf den Übertragungskanal haben (wie zum Beispiel auch Ethernet-Kabel oder Glasfaserleitungen). Bei derartigen Verfahren erfolgt der Zugriff auf den gemeinsamen Übertragungskanal unkoordiniert.
Bei Verwendung von mehreren Frequenzträgern ist ein Frame zusammengesetzt aus einer Anzahl von Zeitschlitzen, die wiederum in einer zweidimensionalen Matrix organisiert sind. Diese weist in einer Dimension die Zeitschlitze und in der zweiten Dimension die Anzahl der verschiedenen Träger auf, so dass jeder Schlitz im Frame eindeutig durch seine Trägernummer und den Zeitschlitz identifiziert werden kann. Die Position einer Instanz, nämlich einer Replika in einem lokalen oder globalen Frame wird zufällig durch den Sender gewählt.
Beispielsweise wird im DVB-RCS2-Standard CRDSA verwendet. Da die einzelnen Sender kostengünstig gestaltet werden sollen, kann jeder von ihnen lediglich auf einem Träger gleichzeitig senden, was bedeutet, dass zwei Kopien eines Datenpakets im selben Zeitschlitz nicht auf unterschiedlichen Trägern gesendet werden können. Die Position der Replikas im Frame wird festgelegt durch Zuordnen einer eindeutigen Nummer zu jedem Schlitz. Anschließend werden durch einen Pseudozufallsgenerator (pseudo random number generator) oder einen random number generator Zahlen generiert, die gleichförmig in dem Set von Zahlen verteilt sind, die den Zeitschlitzen im Frame entsprechen.
Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, dass, wenn die Ausgabesequenz des Zufallsgenerators zwei oder mehr Zahlen enthält, die im selben Zeitschlitz angeordnet sind, der Zufallsgenerator erneut verwendet werden muss, bis die Positionen aller Replikas in unterschiedlichen Zeitschlitzen sind. Dies vergrößert die Berechnungskomplexität auf der Sendeseite und bindet Rechnerressourcen.
Das beschriebene Problem besteht bei allen Replika-basierten Random Access-Verfahren, da beispielsweise auch ACRDA eine virtuelle lokale Frame-Struktur verwendet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Übertragen von Daten über einen gemeinsam genutzten Übertragungskanal bereitzustellen, bei dem die zu verwendenden Zeitschlitze und -träger einfacher bestimmt werden können.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 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.
Jeder Nutzer sendet eine oder mehrere Replikas eines Datenpakets innerhalb eines Frames an den Empfänger. Bei interferenzfreiem Empfang einer der Replikas beim Empfänger wird von diesem ein Successive Interference Cancellation Verfahren durchgeführt, in dem für alle weiteren Replikas die identisch zur interferenzfreien Replika sind, die von Ihnen verursachte Interferenz in anderen Replikas entfernt wird.
Jeder Frame ist in Zeitschlitze aufgeteilt und jede Replika wird innerhalb eines Frames jeweils in einem Zeitschlitz übermittelt. Replikas werden innerhalb eines Frames im Rahmen eines Multiple Carrier-Mode auf mehreren Trägern übertragen. Alternativ können Replikas innerhalb eines Frames alle über denselben Träger in unterschiedlichen Zeitschlitzen übertragen werden. Ähnlich können Replikas im selben Zeitschlitz aber auf unterschiedlichen Trägern übertragen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschlitze und Träger, in denen die Replikas gesendet werden, wie folgt bestimmt werden:

a) Auswählen von N_instances Zeitschlitzen aus den insgesamt verfügbaren Zeitschlitzen in einem Frame, wobei N_instances der Anzahl der Replikas entspricht
b) Zuführen eines Zufallselements, nämlich eines Seed, zu einem Zufalls-Generator, insbesondere einem Pseudo-Zufalls-Generator, wobei durch den Pseudo-Zufallsgenerator gleichmäßig verteilte Werte zwischen 0 und N_Carriers-1 ausgegeben werden, wobei N_Carriers der Anzahl der verwendeten Träger im Frame entspricht
c) Auswählen der ersten N_instances vom Pseudo-Zufallsgenerator generierten Zahlen, wobei die erste Zufallszahl den Träger für den ersten verwendeten Zeitschlitz festlegt, die zweite Zufallszahl den Träger für den zweiten verwendeten Zeitschlitz festlegt, bis hin zur Zufallszahl mit der Ordnungszahl N_instances, die den Träger für den letzten verwendeten Zeitschlitz mit der Ordnungszahl N_instances festlegt
d) wobei dem Empfänger der gleiche Pseudozufallsgenerator zur Verfügung steht
e) und der Sender dem Empfänger die gemäß Verfahrensschritt a) ausgewählten Zeitschlitze und ferner den Seed, der dem Pseudozufallsgenerator zugeführt wird, mitteilt, so dass der Empfänger die Zeitschlitze und Träger, in denen eine Replika gesendet wird, bestimmen kann.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es auf sehr einfache Weise möglich, die Zeitschlitze und Träger, in denen die Replikas gesendet werden, zu bestimmen. Dies erfordert keine hohe Berechnungskapazität beim Sender. Gleichzeitig kann sichergestellt werden, dass nicht mehr als eine Instanz zur selben Zeit auf unterschiedlichen Trägern gesendet wird. Dies wird als Single-Carrier Operation bezeichnet. Die Leistungsfähigkeit der Sender kann hierdurch geringer ausgelegt werden.
Da die verwendeten Zufallsgeneratoren gleichförmig verteilte Ausgangszahlen liefern, werden auch die sich ergebenden Positionen der Datenpakete und Replikas im Frame gleichförmig verteilt sein.
Es ist bevorzugt, dass die Daten unter Verwendung eines CRDSA-Verfahrens oder einer Weiterentwicklung dieses Verfahrens, insbesondere eines MF-CRDSA (Multi Frequency Contention Resolution Diversity Slotted Aloha) oder MF-ACRDA (Multi Frequency Asynchronous Contention Resolution Diversity Aloha) gesendet werden.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die gemäß Verfahrensschritt e) an den Empfänger übermittelten Angaben vom Sender im Header jeder Replika gesendet werden.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Auswählen der zu verwendenden Zeitschlitze gemäß Verfahrensschritt a) stattfindet durch Auswahl von Werten aus einer Lookup-Tabelle mit
Einträgen, wobei
die Gesamtanzahl der verfügbaren Zeitschlitze in einem Frame ist, wobei der Sender unter Verwendung eines Pseudozufallsgenerators einen Index auswählt, der auf einen Eintrag in der Lookup-Tabelle verweist und dieser Pseudozufallsgenerator und die Lookup-Tabelle dem Empfänger ebenfalls zur Verfügung stehen. Diese Information kann mit dem Header jeder Replika übermittelt werden.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Sender insbesondere im Header jeder Replika die Anzahl der Replikas angibt, die in einen Frame übertragen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Sender insbesondere im Header jeder Replika die Ordnungszahl der jeweiligen Instanz nämlich der jeweiligen Replika angibt.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.
1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines virtuellen Frames.
2 zeigt denselben Frame mit bereits ausgewählten Zeitschlitzen.
3 zeigt denselben Frame, wobei hier bereits die Trägerfrequenzen ausgewählt wurden.
4 zeigt eine Darstellung der Leistungsfähigkeit des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens.
5 zeigt eine Darstellung der Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist ein virtueller Frame mit vier Trägern c0 bis c3 und fünf Zeitschlitzen t₀ bis t₄ dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in bevorzugter Ausführungsform wie folgt ausgeführt werden:
Der Sender generiert zwei Zahlen, wobei die erste einem Muster von aktiven Zeitschlitzen im Frame entspricht (d. h. denjenigen Zeitschlitzen, in denen die Instanzen gesendet werden sollen). Die zweite Zahl entspricht dem Seed für einen Pseudo-Zufalls-Generator, dessen Ausgangszahlen gleichförmig verteilt sind zwischen 0 und N_Carriers-1. Die ersten N_instances der vom Zufallsgenerator generierten Zufallszahlen definieren die Trägernummer, die in jeweils einem der ausgewählten Zeitschlitze verwendet werden soll, und zwar beginnend mit demjenigen mit der niedrigsten Nummer bis hin zu demjenigen mit der höchsten Nummer.
Zur Auswahl der zu verwendenden Zeitschlitze kann eine Lookup-Tabelle mit
Einträgen verwendet werden, wobei
die Gesamtanzahl der verfügbaren Zeitschlitze in einem Frame bezeichnet. Der Sender kann unter Verwendung eines Zufallsgenerators einen Index auswählen, der auf einen Eintrag in der Lookup-Tabelle verweist. Dieser Index kann als Binärzahl in den Header jeder Replika aufgenommen und an den Empfänger übertragen werden.
Dieser Index kann durch den Sender zufällig gewählt werden aus dem Set
Hierbei bezeichnet
die Anzahl der möglichen Dispositionen ohne Wiederholungen von N_instances Elementen in
Positionen.
Zunächst wählt der Sender drei aktive Zeitschlitze aus den ( 5 / 3 )= 10 möglichen Kombinationen aus. Im Beispiel, das in 2 dargestellt ist, wurden T₀, T₂ und T₄ ausgewählt, was in binärer Darstellung [1 0 1 0 1] entspricht.
Nachdem die Zeitschlitze festgelegt wurden, wählt der Sender einen Seed für den Zufallsgenerator aus, der Ausgangszahlen liefert, die gleichmäßig in {0, 1, 2, 3} verteilt sind. Er verwendet die ersten N_instances Ausgangszahlen des Zufallsgenerators, um die zu verwendenden Träger festzulegen. In diesem Beispiel ist N_instances = 3. In 3 entspricht dies der Sequenz {1, 2, 2}.
Schließlich übermittelt der Sender an den Empfänger den Index eines Musters der gewählten Zeitschlitze sowie den Seed, der für die Bestimmung der verwendeten Träger durch den Zufallsgenerator benutzt wurde.
Das beschriebene Verfahren verhindert, dass der Zufallsgenerator im Fall von kollidierenden Instanzen mehrmals verwendet werden muss, während gleichzeitig eine gleichförmige Verteilung der Replikas im Frame sichergestellt werden kann. Unter kollidierenden Instanzen wird verstanden, dass Instanzen in demselben Zeitschlitz und unterschiedlichen Frequenzen senden.
Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besser zu verdeutlichen, wurde beispielhaft ein System betrachtet, in dem ein Frame insgesamt 99 Schlitze aufweist. Der Frame ist organisiert als eine Matrix mit 33 Trägern und 3 Zeitschlitzen (= insgesamt 99 Schlitzen). Jeder Sender sendet insgesamt drei Replikas seines Pakets (d. h. das Originalpaket plus zwei zusätzliche Replikas). In 4 ist eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für die Anzahl der erforderlichen Durchläufe des Zufallsgenerators gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die durchschnittliche Anzahl der Durchläufe für den Zufallsgenerator ist > 4,3. Dagegen ist die Anzahl der benötigten Durchläufe im erfindungsgemäßen Verfahren wie in 5 dargestellt immer = 2. Die Leistungsfähigkeit des Systems wird hierbei ausgedrückt durch seine Fähigkeit, jeden Schlitz mit gleichmäßiger Wahrscheinlichkeit auszuwählen. Neben der grundsätzlich niedrigeren Anzahl an erforderlichen Durchläufen für den Zufallsgenerator bietet das erfindungsgemäße Verfahren den zusätzlichen Vorteil, dass diese Anzahl deterministisch ist. Dies bietet wichtige Vorteile in Bezug auf das Systemdesign der Sender verglichen zum Stand der Technik, in dem die Anzahl der erforderlichen Durchläufe eine Zufallsvariable ist. Weiterhin ist zu beachten, dass im Stand der Technik das Ergebnis der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion eine durchschnittliche Anzahl von erforderlichen Durchläufen ist und von der Frame-Struktur und der Anzahl der zu übertragenden Instanzen abhängt. Dagegen ist im erfindungsgemäßen Verfahren die Anzahl der erforderlichen Durchläufe unabhängig von der Frame-Struktur und der Anzahl der zu übermittelnden Instanzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

N. Abramson, ”The ALOHA system: Another alternative for computer communications”, Proceedings of the 1970 Fall Joint Comput. Conf., AFIPS Conf., 1970, 37, 281–285 [0007]
G. Choudhury and S. Rappaport, ”Diversity ALOHA – a random access scheme for satellite communications”, IEEE Trans. Commun., vol. 31, pp. 450–457, Mar. 1983 [0007]
E. Casini, R. De Gaudenzi, O. del Rio Herrero, ”Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA (CRDSA): An Enhanced Random Access Scheme for Satellite Access Packet Networks Wireless Communications”, IEEE Transactions on, 2007, 6, 1408–1419 [0007]
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 Sept. 2009 [0007]
Liva, G.; ”Graph-Based Analysis and Optimization of Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA”, Communications, IEEE Transactions on, vol. 59, no. 2, pp. 477–487, February 2011 [0007]
E. Paolini, G. Liva, and M. Chiani, ”High Througput Random Access via Codes on Graphs: Coded Slotted ALOHA”, IEEE ICC 2011 [0007]
Paolini, E.; Liva, G.; Chiani, M.; ”Graph-Based Random Access for the Collision Channel without Feedback: Capacity Bound”, Global Telecommunications Conference (GLOBECOM 2011), 2011 IEEE, pp. 1–5, 5–9 Dec. 2011 [0007]
R. de Gaudenzi; O. Del Rio Herrero; G. Acar; E. Garrido Barrabes, ”Asynchronous Contention Resolution Diversity ALOHA: Making CRDSA Truly Asynchronous”, IEEE Trans. on Wireless Comm., vol. 13, no. 11, pp. 6193–6206, Nov. 2014 [0007]
ETSI EN 301 545-2: ”Digital Video Broadcasting (DVB); Second Generation DVB. Interactive Satellite System (DVB-RCS2); Part 2: Lower Layers for Satellite Standard”. V1.2.1, April 2014 [0007]

Claims

Verfahren zum Übertragen von Daten, wobei ein Übertragungskanal zu einem Empfänger von mehreren Sendern gemeinsam genutzt wird, wobei jeder Sender eine oder mehrere Replikas eines zu übermittelnden Datenpakets innerhalb eines Frames an den Empfänger übermittelt, wobei jeder Frame in Zeitschlitze unterteilt ist und jede Replika innerhalb eines Frames jeweils in einem Zeitschlitz übermittelt werden, wobei Replikas innerhalb eines Frames im Rahmen eines Multiple-Carrier-Mode auf einem oder mehreren Trägern übertragen werden, wobei bei interferenzfreiem Empfang einer der Replikas beim Empfänger ein Successive Interference Cancellation Verfahren durchgeführt wird, indem für alle weiteren Replikas, die identisch zur interferenzfreien Replika sind, die von ihnen verursachte Interferenz in anderen Replikas entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschlitze und Träger, in denen eine Replika gesendet wird, wie folgt bestimmt werden: a) Auswählen von N_instances Zeitschlitzen aus den insgesamt verfügbaren Zeitschlitzen in einem Frame, wobei N_instances der Anzahl der Replikas entspricht b) Zuführen eines Zufallselements, nämlich eines Seed, zu einem Zufalls-Generator, insbesondere einem Pseudo-Zufalls-Generator, wobei durch den Pseudo-Zufallsgenerator gleichmäßig verteilte Werte zwischen 0 und N_Carriers-1 ausgegeben werden, wobei N_Carriers der Anzahl der verwendeten Träger im Frame entspricht c) Auswählen der ersten N_instances vom Pseudo-Zufallsgenerator generierten Zahlen, wobei die erste Zufallszahl den Träger für den ersten verwendeten Zeitschlitz festlegt, die zweite Zufallszahl den Träger für den zweiten verwendeten Zeitschlitz festlegt, bis hin zur Zufallszahl mit der Ordnungszahl N_instances, die den Träger für den letzten verwendeten Zeitschlitz mit der Ordnungszahl N_instances festlegt d) wobei dem Empfänger der gleiche Pseudo-Zufallsgenerator zur Verfügung steht e) und der Sender dem Empfänger die gemäß Verfahrensschritt a) ausgewählten Zeitschlitze und ferner den Seed, der dem Pseudo-Zufallsgenerator zugeführt wird, mitteilt, so dass der Empfänger die Zeitschlitze und Träger, in denen eine Replika gesendet wird, bestimmen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten unter Verwendung eines CRDSA-Verfahrens (Contention Resolution Diversity Slotted Aloha) oder einer Weiterentwicklung dieses Verfahrens, insbesondere eines MF-CRDSA (Multi Frequency Contention Resolution Diversity Slotted Aloha) oder MF-ACRDA (Multi Frequency Asynchronous Contention Resolution Diversity Aloha) oder MF-IRSA (Irregular repetition slotted aloha) gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Verfahrensschritt e) an den Empfänger übermittelten Angaben vom Sender im Header jeder Replika gesendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswählen der zu verwendenden Zeitschlitze gemäß Verfahrensschritt a) stattfindet durch Auswahl von Werten aus einer Look-up-Tabelle mit
Einträgen, wobei
die Gesamtanzahl der verfügbaren Zeitschlitze in einem Frame ist, wobei der Sender unter Verwendung eines Pseudo-Zufalls-Generators einen Index auswählt, der auf einen Eintrag in der Lookup-Tabelle verweist und dieser Pseudozufallsgenerator und die Lookup-Tabelle dem Empfänger ebenfalls zur Verfügung stehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender insbesondere im Header jeder Replika die Anzahl der Replikas angibt, die in einen Frame übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender insbesondere im Header jeder Replika die Ordnungszahl der jeweiligen Instanz nämlich der jeweiligen Replika angibt.