DE4241618A1 - Verfahren zur Übertragung und Sicherung von Daten auf gestörten Kanälen - Google Patents
Verfahren zur Übertragung und Sicherung von Daten auf gestörten KanälenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung und Si
cherung von Daten auf gestörten Kanälen von einem Sender zu
einem Empfänger über ein Medium mit einer relativ zur Bitra
te langsam schwankenden Dämpfung sowie eine Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Bei einer Übertragung digitaler Daten in Netzwerken oder auf
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden häufig infolge nicht ide
aler Eigenschaften des Übertragungskanals einzelne oder meh
rere Informationssymbole verfälscht. Um die Integrität der
Daten sicherzustellen, müssen deshalb Maßnahmen zur Erken
nung und zur Korrektur von Fehlern ergriffen werden. Gleich
zeitig soll die Übertragung einer bestimmten Datenmenge mög
lichst wenig Zeit beanspruchen, da der Kanal eine u. U. mit
anderen Teilnehmern geteilte Ressource darstellt. Als feste
Randbedingungen sind dabei in den meisten Fällen die maximal
mögliche Sendeleistung (oder die Spitzenamplitude), die Emp
fängergüte, die Bitrate und die akzeptable Fehlerrate vorge
geben.
Die Güte einer Übertragung kann hierbei durch folgende Grö
ßen beschrieben werden. Bezüglich der Zuverlässigkeit ist
die Wahrscheinlichkeit ein Maß dafür, daß vom Empfänger
fehlerhafte Daten auch als solches erkannt werden. Der
Durchsatz gibt das Verhältnis der mittleren Zahl von erfolg
reich übertragenen Informationsbits in einer bestimmten Zeit
zur Anzahl der Bits an, welche in der gleichen Zeit ohne
Störung des Kanals hätten übertragen werden können. Dabei
ist eine feste Bitrate vorausgesetzt. Die Datendurchlaufzeit
ist die absolute Zeit, die vom Beginn einer Übertragung
eines bestimmten Datenabschnitts vergeht, bis diese Daten
vom Empfänger als richtig akzeptiert sind.
Eine der bekannten Lösungen ist die sogenannte Vorwärts-Feh
lerkorrektur. Bei dieser Methode wird die übertragene Infor
mation so codiert, daß es empfangsseitig möglich ist, Fehler
zu erkennen und zu korrigieren. Dazu werden häufig Block-
oder Faltungscodes benutzt. Durch die zusätzliche Verwendung
einer Spreizung (Interleaving) ist es auch möglich, insbe
sondere bei Faltungscodes, Fehlerbursts zu korrigieren. Je
doch ist trotz Vorsehen einer erheblichen Redundanz der
prozentuale Anteil der korrigierbaren Fehler pro Block rela
tiv gering. So liegt er beispielsweise bei Reed-Solomon
Codes der Rate 1/2 in der Größenordnung von 20%. Für be
stimmte Nachrichtenkanäle und Anwendungen ist dies nicht
ausreichend.
Bei dem Vorwärtskorrekturverfahren kann somit keine sehr
große Korrekturfähigkeit erreicht werden, obwohl eine große
Redundanz erzeugt werden muß. Insbesondere bei einer Ab
schattung auf Funkkanälen können ganze Datenpakete verloren
gehen. Für stark gestörte Nachrichtenkanäle sind daher die
Vorwärtskorrekturverfahren allein nicht ausreichend.
Bei dem sogenannten Diversity-Verfahren wird durch den Emp
fang in verschiedenen Zeit-, Raum- oder Frequenzbereichen
der Einfluß statistisch auftretender Störungen vermindert.
Besonders wichtig für eine paketorientierte Übertragung sind
dabei die automatischen Wiederholverfahren (Automatic Repeat
Request). Hierbei wird durch einen hochratigen Code mit gro
ßer Sicherheit ermittelt, ob das Datenpaket korrekt ist oder
nicht. Im Falle eines Fehlers wird dem Sender die Aufforde
rung zur Wiederholung übermittelt; dies geschieht dann so
oft bis das Paket korrekt empfangen worden ist. Dazu werden
verschiedene Strategien benutzt (wie Go-Back-N, Selective
Repeat, eine Benutzung einer Positiv/Negativ-Quittung,
timeout usw.).
Die Wiederholverfahren benötigen einen Quittierungskanal,
wobei dieser oft ebenfalls gestört ist, und führen daher we
gen der mehrfachen Umlaufzeit zu langen Datenlaufzeiten.
Beispielsweise vergeht auf Satellitenkanälen zwischen einer
Erst- und einer Wiederholungsübertragung oft mehr als eine
halbe Sekunde. Oft sind auch mehrere Wiederholungen nötig,
so daß sich Laufzeiten von mehreren Sekunden durchaus erge
ben können.
Die sogenannten Hybrid-Verfahren stellen eine Kombination
der beiden vorstehend angeführten Verfahren dar. Erst wenn
die Korrekturfähigkeit des Codes nicht ausreicht, wird das
Paket wiederholt (Typ I). Bei einer anderen Variante (Typ II)
wird immer nach der Detektion eines Blockfehlers ein Block
mit Redundanz übertragen, so daß sich insgesamt ein Code mit
immer steigender Korrekturfähigkeit ergibt. Für jeden Typ
dieser Wiederholverfahren ist eine Reihe von Varianten und
Verbesserungen vorgeschlagen worden.
Durch die Hybrid-Verfahren sind einige Mängel der reinen
Wiederholverfahren beseitigt; insbesondere werden ein höhe
rer Durchsatz und eine bessere Anpassungsmöglichkeit an den
Kanal erreicht. Da die Anpassung der Sendestrategie jedoch
erst nach einer Umlaufzeit erfolgen kann, erfolgt vor allem
bei Kanälen mit einer langen Umlaufzeit, wie bei Satelliten
kanälen, keine ideale Anpassung an den momentanten Kanalzu
stand. Die langen Datenlaufzeiten, die Notwendigkeit eines
Quittierungskanals und der große Datenpuffer bleiben jedoch
erhalten. Daher steigen die Komplexität und der Aufwand im
Empfänger im Vergleich zu den reinen Wiederholverfahren be
trächtlich.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Verfahren zur Übertragung
und Sicherung von Daten auf gestörten Kanälen geschaffen
werden, bei welchem mit Hilfe einer verhältnismäßig einfach
ausgeführten Einrichtung bei kurzen Datenlaufzeiten erheb
lich sicherer als bei den bisher eingesetzten Hybridverfah
ren der Datendurchsatz ganz beträchtlich gesteigert werden
kann. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Verfahren nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen
kennzeichnenden Teil erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteran
sprüche. Ebenso ist dies mit Hilfe einer Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 durch die Merk
male im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 erreicht, wobei
vorteilhafte Weiterbildungen Gegenstand der auf den Anspruch
4 mittelbar oder unmittelbar rückbezogenen Unteransprüche
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung und Si
cherung von Daten auf gestörten Kanälen wird eine Schätzung
eines beim Empfänger zu erwartenden Empfangssignals durch
den Sender fortlaufend während einer Sendung vorgenommen.
Hierzu überträgt der Sender pro Informationssymbol sofort
soviel Redundanz, wie beim aktuellen Zustand eines Übertra
gungskanals notwendig ist, damit ein vorgegebenes Verhältnis
von Bitenergie zur Rauschleistung (Eb/No) erreicht wird.
Hierbei ist davon ausgegangen, daß Sender und Empfänger auf
dem gleichen Medium in einem ähnlichen Meßbereich meßbare
Signale senden. Jedoch muß hierzu vom Empfänger nicht spe
ziell für den Sender ein entsprechendes Signal abgegeben
werden, sondern es kann ein ganz unspezifisches Signal, wie
beispielsweise ein für andere Dienste vorgesehenes Signal
benutzt werden. Ein solches Signal ist beispielsweise bei
einer Datenübertragung mit Hilfe von Satelliten fast immer
gegeben, wo beispielsweise ein Pilotton, ein Bakensignal,
ein Zeitcode usw. übertragen werden. Der Sender weist hier
zu einen Empfangsteil auf, der beispielsweise über einen Zirku
lator an eine gemeinsame Antenne angeschlossen ist, obwohl im
folgenden immer nur von Sender und Empfänger gesprochen wird.
Der Sender mißt während einer Übertragung von Daten die Ka
nalgüte und entscheidet nach jedem Symbol, ob der Empfänger
genügend Signalleistung erhalten wird oder ob das gleiche
Symbol noch einmal wiederholt werden muß. Dazu kann im Zeit
raster von Informationssymbolen eine momentane Empfangslei
stung gemessen und aufaddiert werden. Durch Vergleich von
akkumulierten Leistungswerten mit einem Sollwert werden die
Zeitpunkte bestimmt, an welchen ein neues Informationssymbol
übertragen wird. Die Schwelle kann auch zeitlich verändert
werden, um Teile einer Nachricht besonders zu schützen; je
doch muß der Empfänger davon Kenntnis erhalten. Je nach An
wendung können dann gegebenenfalls auch andere Verfahren zur
Schätzung eines Kanalzustandes benutzt werden.
Eine Übertragung der Redundanz erfolgt nach jedem Symbol im
unveränderten Bitraster und dauert je nach Kanalzustand un
terschiedlich lang. Hierbei kann die Redundanz auf verschie
dene Weise übertragen werden. Im einfachsten Fall besteht
sie aus der fortwährenden Wiederholung der gesendeten Infor
mationssymbole. Vorteilhafter ist es jedoch, in dieser Zeit
mit der Übertragung einer Codefolge zu beginnen und diese
soweit zu übertragen, wie es nach der Schätzung des Kanalzu
standes durch den Sender erforderlich ist. Der Empfänger muß
diese Folge, welche im folgenden Signaturfolge genannt wird
kennen. Die Information kann der Signaturfolge nach Art der
"Direct Sequence-Spread-Spectrum"-Verfahren durch Multipli
kation aufgeprägt werden. Besteht im Grenzfall die Signatur
folge aus lauter "1"-Werten, geht das Verfahren in eine reine
Wiederholung über. Hierbei ist zu beachten, daß die Signal
folge mit jedem neuen Informationssymbol immer wieder von
vorn beginnend übertragen wird.
Im Empfänger wird aus einem empfangenen Signal in gleicher
Weise wie beim Sender eine augenblickliche Leistung gemes
sen, und bis zum Erreichen einer vorgegebenen Schwelle akku
muliert. Das Erreichen der Schwelle zeigt jeweils den Beginn
eines neuen Informationssymbols und das Ende der Redundanz
des vorhergehenden an. Um diese Zeitpunkte sicherer bestim
men zu können, werden im Empfänger laufend ankommende Signa
le mit der Signaturfolge verglichen und damit können durch
Korrelation, d. h. durch einen zur Synchronisierung bei
"Spread-Spectrum"-Signalen analogen Vorgang, die Zeiten be
stimmt werden, wann die Signaturfolge wieder von neuem be
ginnt.
Bei allen zu einem bestimmten Informationssymbol gehörigen,
redundanten Symbolen wird im Empfänger wieder das Informa
tionssymbol rekonstruiert; so beispielsweise wird durch eine
Integration über alle zu einem Informationssymbol gehörenden
Wiederholungen, damit die Signaturfolge konstant "eins"
("1") ist, eine entsprechend höhere Signalenergie erhalten.
Ein dabei unvermeidlich mitintegriertes Rauschen wächst je
doch in seiner Leistung langsamer an als das Signal. Ist das
Rauschen von Datensymbol zu Datensymbol nicht korreliert, so
wächst die Rauschleistung nur linear mit der Integrations
dauer, während die Signalleistung quadratisch zunimmt. Das
bedeutet, daß bei M Wiederholungen ein M-fach größeres Sig
nal/Rauschverhältnis als bei einem einzelnen Symbol erreicht
wird. Wird eine Signaturfolge ungleich "1" gewählt, kann
eine Detektion des übertragenen Informationssymbols mit auf
wendigeren Verfahren, wie beispielsweise nach Art des Viterbi-
Algorithmus verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist somit folgende Vorteile
auf:
- a) Ein eigener Quittierungskanal wird nicht benötigt.
- b) Ein übertragenes Datenpaket steht im Empfänger zu Verfü gung, sobald es das Kriterium Bitenergie zu Rauschleistung (Eb/No) erlaubt.
- c) Eine oder mehrere zusätzliche Umlaufzeiten zwischen Sen der und Empfänger entfallen.
- d) Gegenüber den herkömmlichen hybriden Wiederholungsverfah ren ist der Durchsatz gesteigert, da stets nur die momen tan notwendige Redundanz übertragen wird.
- e) Ferner reagiert das erfindungsgemäße Verfahren sofort auf einen aktuellen Kanalzustand.
- f) Auf der Sende- und Empfangsseite werden jeweils nur Puf fer benötigt, die nicht mehr als ein Datenpaket aufnehmen müssen.
- g) Die im Sender und Empfänger erforderlichen Einrichtungen sind wesentlich einfacher als für fortentwickelte Hybrid- Wiederholverfahren.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1a eine schematische Darstellung eines Datenübertra
gungssystems zwischen einem mobilen Sender und
einem quasi-geostationären Satelliten;
Fig. 1b ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Datenüber
tragungssystems zur Durchführung des erfindungsge
mäßen Verfahrens;
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Sendeteils
eines Senders nach Fig. 1b;
Fig. 3 ein Beispiel von Signalen für eine beispielsweise
Datenfolge, und
Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Empfänger
teils einem Empfängers nach Fig. 1b.
Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel
einer satellitengestützten Mobilfunkverbindung zur Übertra
gung binärer Daten beschrieben. Hierbei erfolgt die Übertra
gung der binären Daten von einem in einem Fahrzeug 1 unter
gebrachten Sender, d. h. von einem mobilen Sender über eine
Übertragungsstrecke I zu einem als Empfänger dienenden,
schematisch dargestellten, quasi-geostationären Satelliten
2, während auf einem Übertragungsweg II vom als Sender die
nenden Satelliten 2 vorzugsweise ganz unspezifische Signale
an den im Fahrzeug 1 untergebrachten Sender übertragen wer
den.
Dies ist prinzipiell in Fig. 1b in Form eines vereinfachten
Blockschaltbilds wiedergegeben. Hierbei wird eine zu über
tragende Nachricht in einen Sendeteil 11 eines Senders 10
eingegeben und auf dem Übertragungsweg I über einen schema
tisch angedeuteten Übertragungskanal 3 an ein Empfangsteil
21 eines Empfängers 20 gesendet. Ein im Empfänger 20 vorge
sehener Sendeteil 22 gibt auf einem strichpunktiert angedeu
teten Übertragungsweg II über denselben Übertragungskanal 3
ein vorzugsweise spezifisches Signal an einen Empfangsteil 12
im Sender 10 ab.
Zur Verdeutlichung und zur Veranschaulichung wird nachste
hend nur der Fall eines einfachen Korrelationsempfängers be
trachtet, von welchem in Fig. 2 ein vereinfachtes Block
schaltbild eines Basisband-Sendeteils 11 wiedergegeben ist.
In Fig. 2 werden in einem vereinfachten Blockschaltbild des
Sendeteils 11 des Senders 10 (Fig. 1b) ankommende Daten {ai} in
einem Puffer 111 gespeichert. Hierbei können die ankommenden
Daten ai, die zu übertragende Information selbst oder eine
bereits in einer - strichpunktiert wiedergegebenen - Codierein
heit 110 mit einem Code geschützte Folge sein. Bei einer
Übertragung von Paketdaten kann ein ganzes Datenpaket in dem
Puffer 111 zwischengespeichert werden. Der Puffer 111 wird
dann mit einer vorgegebenen, den Anforderungen entsprechenden
Datenrate R ausgelesen. Hierbei veranlaßt ein am Puffer 111
anliegendes und mit "Puffersteuerung" bezeichnetes Signal
ein Auslesen des richtigen Informationssignals.
Das mit "Puffersteuerung" bezeichnete Signal wird dadurch
erhalten, daß ein von dem Empfangsteil 12 des Senders 10
anliegendes Signal über eine als HF-Stufe ausgebildete Emp
fangsstufe 120, in welcher ein vom Sendeteil 11 des Empfän
gers 12 kommendes Signal aufbereitet wird, an eine Schätz
einheit 121 angelegt wird. Das Ausgangssignal der Schätzein
heit 121 wird an eine über eine Redundanz entscheidende Ein
heit 122 angelegt, an welcher neben der Datenrate R auch ein
gewünschter Sollwert angelegt ist. Dieser Sollwert ent
spricht einem sogenannten "Design"-Wert der Verbindung von
Sender 10 zu Empfänger 20. Wird dieser Sollwert der Dämpfung
überschritten, wird das Verfahren wirksam. Das Ausgangssig
nal der Entscheidungseinheit 122 ist dann das zur Steuerung
des Puffers 111 verwendete Signal, was folglich aus diesem
Grund vorstehend mit "Puffersteuerung" bezeichnet ist.
Durch das mit "Puffersteuerung" bezeichnete Signal ist auch
sichergestellt, daß eine eine Signaturfolge {bk} erzeugende
Einheit 113 richtig ausgelesen wird. Hierbei wird in Abhän
gigkeit von dem Pegel des am Empfangsteil 12 des Senders
anliegenden Signals bestimmt, wann die Signaturfolge {bk} auf
ihren Anfang gesetzt wird, oder ob sie weiterläuft. Die mit
tels des Signals "Puffersteuerung" aus dem Puffer 111 sowie
aus der die Signaturfolge {bk} erzeugenden Einheit 112 ausge
lesenen Signale werden in einem Multiplikator 114 multipli
ziert. Das im Multiplikator 114 erhaltene Signal b(t) wird
an einen Modulator 112 angelegt; das bezüglich einer an den
Modulator 112 angelegten Zwischenfrequenz entsprechend auf
bereitete Signal wird dann an einen nicht näher dargestellten
Hochfrequenzteil angelegt.
In Fig. 3 ist eine entstehende Datenfolge im einzelnen wie
dergegeben, wenn als Kriterium die Empfangssignalleistung S
(siehe Signalverlauf in der ersten "Zeile" von Fig. 3)
benutzt wird. Hierbei arbeitet das erfindungsgemäße Verfah
ren fehlerfrei, wenn die Schätzung der jeweiligen Bitenergie
im Sender 10 und im Empfänger 20 übereinstimmen (Siehe
zweite "Zeile" von oben in Fig. 3). Ist der Empfangspegel
klein und damit die empfangsseitige Schätzung unsicherer, so
kann mit Hilfe der von der Einheit 113 erzeugten Signatur
folge {bk} die Grenze zwischen den einzelnen Informationssym
bolen bestimmt werden. Im Falle einer hohen Kanaldämpfung
muß viel Redundanz übertragen werden, und damit werden
entsprechend viele Bits der Signaturfolge bk übertragen.
In einem beliebigen Bitintervall jT (wobei das Bitintervall
T gleich l/R ist) kann das Multiplikator-Ausgangssignal b(t)
wie folgt beschrieben werden:
b(t) = aibkg(t - jT) (1).
Hierbei ist ai ein i-tes Informationsbit, bk ein k-tes Bit
der Signaturfolge {bk} und g(t) eine - in Fig. 3 rechteck
förmig gezeichnete - Impulsform. Das i-te Bit wird M(i)-mal
wiederholt, bzw. die Größe M(i) ist die Länge, bis zu wel
cher eine Signalfolge {bk} im i-ten Bit übertragen wird.
Der Mittelwert < M(i) < über alle i ist gleich dem Quotien
ten aus der sogenannten Linkleistung, der Empfangsleistung,
wenn die Strecke keine zusätzliche Dämpfung aufweist, und
dem Erwartungswert der Empfangsleistung.
Unter Vernachlässigung sonstiger Signalverzerrungen und
nicht-idealer Effekte wird im Empfänger 2 im Intervall jT
im einfachen Fall aus dem Signal b′(t) durch Integration
über die Zeit M′(i) T ein Signal e(t) gebildet:
wobei bk die empfangsseitig bekannte und bk′ eine empfangene
Signaturfolge ist, während mit n(t) ein Rauschsignal bezeich
net ist. Die Zeit ti und die Dauer M′(i) sind vom Empfänger
20 aufgrund der Empfangssignale geschätzt. Die Zeit ti wird
aus der gemessenen Empfangsleistung bestimmt; hierbei wird
die momentane Empfangsleistung von Bit zu Bit aufaddiert,
bis der gleiche Schwellwert erreicht ist, mit welchem der
Sender 10 gesendet hat.
Die Signalenergie, welche bei ungestörtem Signal nach der
Übertragung eines einzelnen Bits im Empfänger erhalten wird,
wird bei zusätzlicher Dämpfung durch die mehrfache Übertra
gung nach M Bit-Zeiten erreicht, d. h. es wird der Schwell
wert erreicht, was in Fig. 3 ("zweite Zeile") durch das Sig
nal "Integrale + Dump" wiedergegeben ist.
In der nächsten mit Bit(Information) bezeichneten Zeile ist
beispielsweise die zufällig mit "1" beginnende Bitnumerierung
dargestellt. Für das Bit "1" ist die erforderliche Energie
erst nach fünf (5) Bitzeiträumen erreicht, für Bit 2 erst
nach acht (8), für Bit 3 nach drei (3) usw. Auch ist
durch die laufende Numerierung von k in der letzten Zeile
unter den mit "Übertragene Folge" bezeichneten Rechteckim
pulsen angegeben, welche ihrerseits das Signal s(t) am Ein
gang zum Modulator 112 in Fig. 2 sind.
Das nächstfolgende Bit wird als neues Bit betrachtet und die
akkumulierte Empfangsleistung wird auf null zurückgesetzt.
Alle weiterhin empfangenen Signale werden nun als Wiederho
lung des ersten Symbols nach dem Rücksetzen interpretiert,
bis wieder die Schwelle der akkumulierten Empfangsleistung
erreicht ist.
Die Streuung des Rauschsignals n(t) wächst durch Integra
tion proportional zur Wurzel von M′(i), während das Signal
linear wächst, wenn die empfangsseitig bekannte Signatur
{bk} und die tatsächlich empfangene Signaturfolge {bk′}
gleich sind, d. h. {bk} = {bk′}. Dies gilt für nicht-korre
lierte Rauschwerte n(t) zu den Zeiten jT und lT für alle
Werte l j. Daher dürfen empfangsseitige Filter nicht zu
schmalbandig dimensioniert werden. (Die Autokorrelierte des
Rauschsignals n(t) muß dazu innerhalb des Bitintervalls T
nahezu abgeklungen sein.)
In Fig. 4 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild des Empfän
gers 20 (Fig. 1b) wiedergegeben. Eine kumulierte Signalener
gie wird mittels einer Schätzeinheit 211 geschätzt. Ist der
für eine Bitentscheidung notwendige Sollwert erreicht, gibt
eine Entscheidungen treffende Einheit 212 das entsprechende
Signal an die Entscheidungssteuerung 213 ab. Die Entschei
dungssteuerung 213 bewirkt ein Stoppen der Signalfolge
(Block 215), veranlaßt die "Integrale + Dump"-(I+D-)Einheit
217 zur Abgabe des bisher aufintegrierten Werts an die Ein
heit "Bitentscheidung" 218 und ein Rücksetzen der I + D-Ein
heit 217. Es werden sowohl der Takt der einzelnen übertrage
nen Bits wie auch der Takt der - gegebenenfalls aus mehreren
Übertragungsbits wiedergewonnenen - Informationsbits benö
tigt. Letzterer erscheint immer am Ende eines Integrationsintervalls,
und zwar ebenfalls am Ausgang. Die Takte werden
aufgrund von empfangenen Signalen in der Taktwiedergewin
nungseinheit 214 wiedergewonnen.
Hierbei entstehen dann Fehler, wenn die Anzahl der redundan
ten Bits, welche der Empfänger aufgrund seiner Schätzung der
Empfangsleistung in der Schätzeinheit 211 annimmt, nicht mit
der tatsächlichen Empfangsleistung übereinstimmt. Hiergegen
kann folgende Maßnahme ergriffen werden: Die Werte nach dem
Demodulator werden gespeichert. Die Entscheidungssteuerung
213 akzeptiert jedoch nur dann einen Wert als korrekt, wenn
die Empfangsleistungsschätzung innerhalb eines vorgegebenen
Toleranzbereichs lag. War dies nicht der Fall, wird gesucht,
ob es für diesen Fall einen besseren Wert gibt, daß nämlich
die Entscheidung schon eine Übertragungszeit früher gefällt
wird. Wenn auch dies nicht der Fall ist, muß noch ein wei
teres Bitintervall empfangen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Abhängigkeit von den
Randbedingungen für verschiedene Anwendungsfälle bei der
Nachrichtenübertragung eingesetzt werden, so beispielsweise
für zeitkritische Prozesse bei einer langen Signallaufzeit,
wobei ein typisches Beispiel hierfür die Übertragung digita
ler Sprache über Satelliten ist.
Claims (3)
1. Verfahren zur Übertragung und Sicherung von Daten auf ge
störten Kanälen von einem Sender zu einem Empfänger über ein
Medium mit einer relativ zur Bitrate langsam schwankenden
Dämpfung, dadurch gekennzeichnet,
daß vom Sender (10) während einer Übertragung von Daten eine momentane Kanaldämpfung gemessen wird, und aus der gemesse nen Kanaldämpfung ständig bezüglich der zu erwartenden Emp fangsleistung am Empfänger (20) eine Schätzung durchgeführt wird, ohne daß die Schätzung spezifiziert wird, wozu vom Empfänger (20) ständig ein beliebiges Signal zur Verfügung zu stellen ist;
daß vom Empfänger (20) während eines Empfangs von Daten fortlaufend die augenblickliche Empfangsleistung gemessen wird, und
daß, sobald im Empfänger (20) festgestellt wird, daß die ge schätzte Empfangsleistung zu gering ist, der Sender (10) ein gerade gesendetes Bit wiederholt und die geschätzten Lei stungen zur Zeit der ersten Sendung und der Wiederholungs sendung addiert werden,
wobei, wenn die Summenleistung zu gering ist, eine erneute Wiederholung und ein Aufaddieren durchgeführt werden, wäh rend bei einer ausreichenden Summenleistung ein nächstes Bit gesendet wird.
daß vom Sender (10) während einer Übertragung von Daten eine momentane Kanaldämpfung gemessen wird, und aus der gemesse nen Kanaldämpfung ständig bezüglich der zu erwartenden Emp fangsleistung am Empfänger (20) eine Schätzung durchgeführt wird, ohne daß die Schätzung spezifiziert wird, wozu vom Empfänger (20) ständig ein beliebiges Signal zur Verfügung zu stellen ist;
daß vom Empfänger (20) während eines Empfangs von Daten fortlaufend die augenblickliche Empfangsleistung gemessen wird, und
daß, sobald im Empfänger (20) festgestellt wird, daß die ge schätzte Empfangsleistung zu gering ist, der Sender (10) ein gerade gesendetes Bit wiederholt und die geschätzten Lei stungen zur Zeit der ersten Sendung und der Wiederholungs sendung addiert werden,
wobei, wenn die Summenleistung zu gering ist, eine erneute Wiederholung und ein Aufaddieren durchgeführt werden, wäh rend bei einer ausreichenden Summenleistung ein nächstes Bit gesendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Empfänger (20) Bitwerte jeweils auf
addiert werden, solange eine Summenleistung zu bestimmten
Bitzeitpunkten zu gering ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß statt einer Wiederholung von Bits vom
Sender (10) eine bestimmte, vorher festgelegte Signaturfolge
{bk} in einem Bitraster gesendet wird, und
daß im Empfänger (20) mit der dort bekannten Signaturfolge
{bk} stückweise eine Korrelation durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924241618 DE4241618C2 (de) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Verfahren zur Übertragung und Sicherung von Daten auf gestörten Kanälen |
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DE19924241618 DE4241618C2 (de) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | Verfahren zur Übertragung und Sicherung von Daten auf gestörten Kanälen |
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ID=6474893
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- 1992-12-10 DE DE19924241618 patent/DE4241618C2/de not_active Expired - Fee Related
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