FI106493B - Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi - Google Patents

Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI106493B
FI106493B FI990250A FI990250A FI106493B FI 106493 B FI106493 B FI 106493B FI 990250 A FI990250 A FI 990250A FI 990250 A FI990250 A FI 990250A FI 106493 B FI106493 B FI 106493B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
subunit
error
decoding
subunits
decoded
Prior art date
Application number
FI990250A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI990250A (fi
FI990250A0 (fi
Inventor
Kari Kalliojaervi
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI990250A priority Critical patent/FI106493B/fi
Publication of FI990250A0 publication Critical patent/FI990250A0/fi
Priority to EP00903723A priority patent/EP1166193B1/en
Priority to AU25510/00A priority patent/AU2551000A/en
Priority to DE60032469T priority patent/DE60032469T2/de
Priority to PCT/FI2000/000087 priority patent/WO2000048052A2/en
Priority to US09/500,362 priority patent/US6438723B1/en
Priority to JP2000038069A priority patent/JP3583677B2/ja
Publication of FI990250A publication Critical patent/FI990250A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI106493B publication Critical patent/FI106493B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H04L1/1819Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of additional or different redundancy
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1812Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ]
    • H04L1/1816Hybrid protocols; Hybrid automatic repeat request [HARQ] with retransmission of the same, encoded, message
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1829Arrangements specially adapted for the receiver end
    • H04L1/1835Buffer management
    • H04L1/1845Combining techniques, e.g. code combining
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1867Arrangements specially adapted for the transmitter end
    • H04L1/1874Buffer management

Landscapes

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

Description

106493
Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi -Förfarande och arrangemang för tillförlitlig överföring av paketformad data
Yleisesti keksintö koskee tekniikkaa, jossa käytetään koodausta, dekoodausta ja 5 mahdollista uudelleen lähettämistä virheettömien yhteyksien takaamiseksi kanavalla, jolla on runsaasti kohinaa. Erityisesti keksintö koskee koodauksen ja dekoodauksen valintaa ja organisointia suhteessa pakettimuotoisena lähetettävän datan määrään.
Yleisesti käytetään virheentunnistuskoodeja, joiden avulla digitaalisen informaation vastaanottaja saa tarvittavat keinot sen toteamiseksi, onko tietyssä vastaanotetun 10 digitaalisen informaation yksikössä virheitä. Yhtenä esimerkkinä virheentunnistus-koodin käytöstä on CRC-tarkistusluvun (CRC = Cyclic Redundancy Check, syklisen toiston tarkistus) lisääminen jokaiseen tietyn kokoiseen datayksikköön. Virheen-koqauskoodauksen avulla pyritään lisäämään digitaalisen informaation virheettömän vastaanoton mahdollisuutta myös silloin, kun on syytä epäillä, että lähetyskanavan 15 kohina aiheuttaa virheitä. Esimerkkinä virheenkorjauskoodauksesta mainittakoon konvoluutiokooderin käyttö lähettävässä päässä ja Viterbi-dekooderin käyttö vastaanottavassa päässä. Kehittyneempää virheenkorjauskoodausta edustaa turbokoo-derin käyttö lähettävässä päässä ja iteratiivisen turbodekooderin käyttö vastaanottavassa päässä. Koodausjärjestelyä, jossa samaan lähetettävään dataan sovelletaan se-20 kä virheentunnistuskoodausta että virheenkoqauskoodausta, kutsutaan yleisesti hyb-ridikoodaukseksi.
Kuvio 1 esittää tunnettua esimerkkiä pakettidatan lähettämisestä kehyksessä 100. Digitaalisissa tietoliikennejärjestelmissä on tapana jäljestää lähetettävä data kehyksiksi, joiden kesto on vakio, esimerkiksi 10 ms. Kehyksen bittimääräinen kapasi-25 teetti riippuu käytetystä modulaatiomenetelmästä, mutta se saattaa olla hyvinkin suuri, esimerkiksi useita tuhansia bittejä. Kun lähetetään pakettimuotoista dataa, datan jäljestäminen näin suuriin paketteihin olisi usein hankalaa ja tehotonta. Sen : sijaan käytetään pienempää pakettikokoa, ja samassa kehyksessä lähetetään useita • - perättäisiä paketteja. Kuviossa 1 nähdään kehyksessä 100 neljä pakettia 101, 102,
30 103 ja 104. Paketeista käytetään myös nimitystä protokolladatayksikkö PDU
(Protocol Data Unit).
Tunnetun hybridikoodausjärjestelmän mukaan lähettävä laite ensin koodaa paketit 101, 102, 103 ja 104 virheentunnistuskoodilla ja sitten virheenkoijauskoodilla. Jokainen paketti koodataan erikseen. Kumpikin hybridikoodausjärjestelmän osa lisää 106493 2 paketteihin joitakin lisäbittejä; virheentunnistuskoodi edellyttää tyypillisesti tietyn tarkistusluvun laskemista, joka tarkistusluku sitten lisätään informaatiobitteihin; vir-heenkoijauskoodi tuo mukanaan joitakin häntäbittejä, jotta virheenkorjauskoodi päättyisi haluttuun tilaan paketin lopussa. Kuviossa 1 koodausjärjestelmän lisäämät 5 bitit on esitetty vinoviivoin vaqostettuina alueina, jotka on sijoitettu kunkin paketin loppuun. Lisäbittien ei tarvitse aina sijaita paketin lopussa. Tyypillinen lähetin myös lomittaa perättäisten pakettien koodatut bitit tietylle lomitusjaksolle, joka edullisimmin on yhtä pitkä kuin kehyksen pituus.
Tyypillinen vastaanotin vastaanottaa ensin koko koodatun ja lomitetun kehyksen, 10 minkä jälkeen se purkaa lomituksen, jolloin kuhunkin pakettiin on taas pääsy erikseen. Sen jälkeen vastaanotin soveltaa jokaiseen pakettiin Viterbi-dekoodausta, iteratiivista dekoodausta tai vastaavaa virheenkoijauskoodausta poistaakseen virheen-korjauskoodin ja rekonstruoidakseen paketin (joka on edelleen virheentunnistuskoo-datussa muodossa) niin luotettavasti kuin mahdollista. Lopulta vastaanotin poistaa 15 virheentunnistuskoodin ja tarkistaa, onko paketissa virheitä. Ne paketit, joista löytyy virheitä, siirretään syjjään. Jos ja kun viestintäyhteys sallii paluusuuntaisen viestinnän, vastaanotin välittää lähettimelle automaattisen toistopyynnön ARQ:n (Automatic Repeat reQuest) niiden pakettien osalta, joissa on havaittu virheitä.
Korjaavien uusintalähetysten järjestämiseksi tunnetaan monia erilaisia käytäntöjä. 20 Tehoton mutta yksinkertainen vaihtoehto on lähetyksen aloittaminen uudelleen ensimmäisestä havaitusta virheestä alkaen. Hiukan kehittyneempi vaihtoehto on valikoiva uusintalähetys, jossa lähetetään uudelleen vain ne kehykset tai paketit, joissa on havaittu virheitä. Vielä kehittyneemmässä muunnelmassa selektiivinen uusintalä-hetys ei sisällä identtistä kopiota koko paketista tai kehyksestä, vaan ainoastaan 25 muutamia lisäbittejä, joiden avulla vastaanottimen tulisi pystyä korjaamaan havaitut virheet. Vastaanottimella on myös joukko vaihtoehtoisia keinoja uusintalähetysten käsittelyyn: periaatteessa se voi joko korvata alkuperäisen informaation uudella, tai se voi soveltaa jonkinlaista optimisuhdeyhdistelyä käyttääkseen alkuperäisen paketin rekonstruoinnissa hyväkseen olennaisesti kaiken siihen asti vastaanotetun infor-: 30 maation.
Kuviossa 1 esitetyn jäjjestelyn ongelmana on suhteellisen suuri lisäinformaation osuus, joka informaatio täytyy saada koodausvaiheessa mukaan. Varsin luonnollinen perussääntö on, että lisäinformaation määrä on suoraan verrannollinen välittömän onnistuneen dekoodauksen todennäköisyyteen, mutta kääntäen verrannollinen 35 saatavilla olevien viestintäresurssien (aika, kaistanleveys) käyttötehokkuuteen. Yksityiskohtaisempi analyysi osoittaa, että esimerkiksi konvoluutiokoodi, jonka vakiopi- 106493 3 tuus on K (toisin sanoen muistipituus K-l) edellyttää K-l häntäbittiä, jotka on lisättävä kunkin itsenäisesti koodatun informaatioyksikön loppuun. CRC-koodien teoriasta tiedetään, että yläraja tunnistamattoman virheen todennäköisyydelle on luokkaa 2'b, jossa b on lisättyjen CRC-bittien määrä. Järjestelmän suunnittelijan tehtävänä on 5 valita lisäinformaation määrä siten, että jäijestelmän luotettavuuden ja tehokkuuden välille löytyy sopiva tasapaino.
Nyt esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin menetelmä pakettimuotoisen datan lähettämiseksi kehyksinä, joka menetelmä on tehokas ja virheiden torjumiseksi hyväksyttävän luotettava. Lisäksi keksinnön tavoitteena on tuoda esiin lähetin ja 10 vastaanotin mainitun menetelmän soveltamiseksi.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan käyttämällä hybridikoodausmenetelmää, jossa yhteistä virheentunnistuskoodia sovelletaan ensimmäiseen määrään paketteja, ja vir-heenkoijauskoodia sovelletaan erikseen kuhunkin pakettiryhmään, jossa on toinen määrä paketteja, mainitun toisen määrän ollessa pienempi kuin mainittu ensimmäi-15 nen määrä.
Keksinnön mukainen vastaanottomenetelmä edellyttää, että vastaanotettava informaatio - on jäljestetty erillisiin aliyksiköihin siten, että ennalta määritelty aliyksikköjen lukumäärä vastaa yhtä yliyksikköä, ja 20 - koodataan tietyllä virheentunnistuskoodilla, joka vastaa tiettyä virheentunnistusde- koodausmenetelmää, ja lisäksi tietyllä virheenkoijauskoodilla, joka vastaa tiettyä virheehkoqausdekoodausmenetelmää.
Vastaanottomenetelmä on tunnettu siitä, että siinä on seuraavat vaiheet: - yliyksikkö virheenkoijausdekoodataan, 25 - virheenkorjausdekoodauksen aikana arvioidaan erikseen jokaisen dekoodattavan yliyksikön aliyksikön dekoodausluotettavuus, - virheenkoijausdekoodattu yliyksikkö virheentunnistusdekoodataan, . - virheentunnistusdekoodauksen aikana tutkitaan, onko dekoodattavassa yliyksikössä • virheitä, ja 30 -jos dekoodattavasta yliyksiköstä löytyy virheitä, jäljestetään dekoodatun yliyksikön osittaiset uusintalähetykset aliyksikköjen arvioitujen luotettavuuksien perusteella.
Keksintö koskee myös lähetysmenetelmää, jolle ovat tunnusomaisia seuraavat vaiheet: 106493 4 - lähetettävä digitaalinen informaatio jäljestetään erillisiksi aliyksiköiksi, ja ennalta määrätystä aliyksikköjen lukumäärästä muodostetaan yliyksikkö, - mainittu yliyksikkö koodataan jatkuvatoimisesti tietyllä virheentunnistuskoodilla, joka vastaa tiettyä virheentunnistusdekoodausmenetelmää, 5 - mainittu yliyksikkö koodataan jatkuvatoimisesti tietyllä virheenkoijauskoodilla, joka vastaa tiettyä virheenkorjausdekoodausmenetelmää, - koodattu yliyksikkö lähetetään lähettävästä laitteesta vastaanottavaan laitteeseen, - mainittu yliyksikkö virheenkoijausdekoodataan, - virheenkoqausdekoodauksen aikana arvioidaan yksitellen jokaisen dekoodattavan 10 yliyksikön aliyksikön dekoodausluotettavuus, - virheenkoijausdekoodattu yhyksikkö virheentunnistusdekoodataan, - virheentunnistusdekoodauksen aikana tutkitaan, onko dekoodattavassa yliyksikössä virheitä, ja - jos dekoodatusta yliyksiköstä löytyy virheitä, järjestetään dekoodatun yliyksikön 15 osittaiset uusintalähetykset aliyksikköjen arvioitujen luotettavuuksien perusteella.
Keksintö koskee edelleen lähettävää laitetta, jossa on - puskurivälineet, joiden avulla ennalta määrätty määrä informaation aliyksikköjä liitetään yhteen yliyksiköksi, - virheentunnistuskoodausvälineet, joiden avulla lähetettävä informaatio virheen-20 tunnistuskoodataan, - virheenkoqauskoodausvälineet, joiden avulla lähetettävä informaatio virheenkor-jauskoodataan, ja - uusintalähetysvälineet, joiden avulla jäljestetään lähetettävästä informaatiosta valittujen osuuksien uusintalähetykset.
25 Lähettävälle laitteelle on tunnusomaista, että - virheentunnistuskoodausvälineet ja virheenkorjauskoodausvälineet on jäljestetty koodaamaan täysin yhteenliitetyt yliyksiköt, - uusintalähetysvälineet on järjestetty suorittamaan valittujen aliyksikköjen uusinta-lähetykset, ja . 30 -lähettävä laite sisältää edelleen multipleksointivälineet, joilla multipleksoidaan koodatut, yhteenliitetyt yliyksiköt ja valittujen aliyksikköjen uusintalähetykset lähe-tyskehyksiksi.
Lisäksi keksintö koskee vastaanottavaa laitetta, jolle on tunnusomaista, että siinä on - virheenkoqausdekoodausvälineet, joiden avulla yliyksikkö virheenkorjausdekooda-35 taan ja jokaisen sen sisältämän aliyksikön dekoodausluotettavuus arvioidaan, 106493 5 - virheentunnistusdekoodausvälineet, joiden avulla yliyksikkö virheentunnistusde-koodataan ja tutkitaan, onko yliyksikössä virheitä, ja - uusintalähetyksen ohjausvälineet, joiden avulla tunnistetaan - vasteena dekoodatusta yliyksiköstä löytyneeseen virheiden määrään, joka ei ole nolla - dekoodatusta yli- 5 yksiköstä ennalta määritelty lukumäärä aliyksikköjä, joita pidetään epäilyttävinä arvoitujen luotettavuuksien perusteella ja joiden avulla generoidaan epäilyttäviksi tunnistettujen aliyksikköjen uusintalähetyspyynnöt.
Keksintö perustuu siihen tosiseikkaan, että dekooderi, jolla virheenkorjauskoodi dekoodataan, pystyy tuottamaan niin sanotun luotettavuuslukeman, joka ilmaisee tie-10 tyn suoritetun dekoodausoperaation luotettavuuden. Toisin sanoen sen jälkeen, kun tietty informaatio-osuus on dekoodattu, virheenkorjauskoodin dekooderi voi ilmoittaa, että dekoodauksen tulos edustaa alkuperäistä informaatiota tietyllä todennäköisyydellä. Jotkut dekooderit voivat jopa ilmoittaa useita vaihtoehtoisia dekoodaustu-loksia ja niihin liittyviä luotettavuuslukemia.
15 Keksinnön mukaan luotettavuuslukemaa käytetään seuraavalla tavalla. Suhteellisen sumeile määrälle informaatiota on olemassa yksi ainut virheentunnistuskoodi. Sama informaatio koodataan edelleen virheenkorjauskoodilla. Mainittu suhteellisen suuri informaatiomäärä koostuu pienemmistä informaation osajoukoista. Dekoodauspro-sessin aikana jokaiselle informaation osajoukolle luodaan erillinen luotettavuuslu-20 kema. Jos virheenkoijauskoodin dekoodaus osoittaa, että suuremmassa informaatio-yksikössä on virhe tai virheitä, dekooderi olettaa, että virhe/virheet esiintyvät niissä informaation osajoukoissa, joilla on alhaisimmat luotettavuuslukemat. Valikoidulle joukolle niitä informaation osajoukkoja, joissa virhe/virheitä todennäköisesti esiin-; tyy, pyydetään uusintalähetystä, tai virheellinen data korvataan muilla kolaavilla 25 toimenpiteillä.
"Epäilyttävien" informaation osajoukkojen valitsemiseksi on käytettävissä useita eri vaihtoehtoja. Vastaanotin voi järjestää kaikki informaation osajoukot luotettavuus-lukemien mukaiseen laskevaan jäijestykseen, käyttää virheentunnistuskoodia esiintyneiden lähetysvirheiden arvioimiseen ja pyytää uusintalähetystä vastaavalle luku-30 määrälle informaation osajoukkoja, alkaen luettelon lopusta. Toinen vaihtoehto on, että vastaanotin käyttää luotettavuuslukemien jakaumaa ja/tai esiintyneiden lähetys-virheiden arvioitua lukumäärää (jos sellainen on käytettävissä) luodakseen kynnysarvon hyväksyttävälle luotettavuuslukemalle ja pyytää uusintalähetystä kaikille niille informaation osajoukoille, jotka jäävät kynnysarvon alapuolelle. Voidaan 35 myös soveltaa näiden vaihtoehtoisten menetelmien erilaisia yhdistelmiä.
106493 .
6
Jos virheenkorjauksen dekooderi edustaa tyyppiä, joka tarjoaa yhdelle informaation osajoukolle luettelon keskenään vaihtoehtoisista dekoodatuista jonoista arvioidun dekoodausluotettavuuden mukaisessa laskevassa järjestyksessä, useat toiminnalliset vaihtoehdot ovat mahdollisia keksinnön puitteissa. Luonnollinen ratkaisu on valita 5 luettelon ylin jono edustamaan ensisijaisesti kutakin informaation osajoukkoa ja sen luotettavuuslukema edustamaan ensisijaista luotettavuuslukemaa kyseiselle informaation osajoukolle. Jos virheenkorjausdekoodaus suuren informaatioyksikön osalta on ilmaissut virheiden olemassaolon, valitaan epäilyttävät informaation osajoukot käyttämällä edellä kuvattuja ensisijaisia luotettavuuslukemia. Ainakin yhtä valittua 10 epäilyttävää informaation osajoukkoa kohden voidaan ensin kokeilla muutamia luettelosta ehdolle valittuja jonoja, ennen kuin pyydetään uusintalähetystä.
Erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti mainittu suhteellisen suuri in-formaatioyksikkö vastaa kehystä tai muuta sopivaa pakettien muodostamaa kokonaisuutta, ja yksi informaation osajoukko vastaa yhtä pakettia.
15 Ne keksinnölliset piirteet, joita pidetään keksinnölle tunnusomaisina, on esitetty yksityiskohtaisesti oheisissa patenttivaatimuksissa. Sen sijaan itse keksintö, sekä rakenteeltaan että toimintamenetelmältään, samoin kuin siihen liittyvät muut tavoitteet ja edut, käyvät parhaiten ilmi seuraavasta edullisten suoritusmuotojen kuvauksesta ja siihen liittyvistä piirroksista, joissa 20 kuvio 1 esittää tunnettua järjestelyä, jossa koodatut paketit on jäljestetty kehykseksi, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista koodattujen pakettien jäijestelyä, kuvio 3 esittää yksityiskohtaa keksinnön mukaisesta dekoodausvaiheesta, kuvio 4a on yleisesitys keksinnön mukaisesta menetelmästä, 25 kuvio 4b on mahdollinen lisäys kuvioon 4a, kuvio 5 esittää keksinnön mukaista lähetintä, ja kuvio 6 esittää keksinnön mukaista vastaanotinta.
v Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista koodattua lähetettävän datan kokonaisuutta.
• Kätevyyden vuoksi otamme nyt käyttöön käsitteen ’ylipaketti' 200, jolla tarkoitetaan 30 datakokonaisuutta, joka koostuu olennaisen itsenäisten 'alipakettieri 201, 202, 203 ja 204 lukumäärästä mainitun lukumäärän ollessa kokonaisluku (suurempi kuin yksi). Olettakaamme esimerkin vuoksi, että kukin alipaketti vastaa yhtä lähetettävää PDU:ta pakettidatan siirtoon tarkoitetussa verkossa ja ylipaketti on perättäisten PDU-yksikköjen kokonaisuus, jonka lähetyksen kokonaiskesto vastaa yhden kehyk-35 sen kestoa. Keksintö ei rajoitu pelkästään PDU-yksikköjen ja kehysten viitekehyk- 106493 7 seen, joskin keksinnön mainittu suoritusmuoto on edullinen, koska se mahdollistaa tunnettujen informaatioyksikköjen käytön monissa pakettidatan siirtojärjestelmissä. Edullisinta on soveltaa kaksitasoista numerointijärjestelmää, jolla voidaan yksiselitteisesti tunnistaa toisaalta ylipaketti yhdellä tasolla ja toisaalta yksittäinen ylipaketin 5 alipaketti toisella tasolla: esimerkiksi alipaketti, jonka numero on 35/3, voidaan katsoa 35. ylipaketin kolmanneksi alipaketiksi.
Kuviosta 2 nähdään, etteivät alipaketit 201, 202 ja 203 suoraan sisällä mitään lisä-bittejä. Viimeisessä alipaketissa 204 on joitakin lisäbittejä, jotka on kaaviomaisesti kuvattu vinoviivoin vajjostettuna lohkona 205. Keksintö ei edellytä, että lisäbitit si-10 jaitsevat viimeisen alipaketin lopussa. Toinen keksinnön yhtä mahdollinen suoritusmuoto on sellainen, jossa ylipaketissa on kokonaisluvun osoittama määrä perättäisiä, yhtä suuria alipaketteja, joista ainoakaan ei sisällä lisäbittejä, ja lisäksi joukko lisä-bittejä, jotka sijaitsevat joko ylipaketin lopussa, viimeisen alipaketin jälkeen, tai jotka on hajautettu jonkin mielivaltaisesti valitun hajautusohjelman mukaisesti (jonka 15 täytyy olla sekä lähettimen että vastaanottimen tiedossa) alipakettien reunoille ja/tai keskelle. Keksintö kattaa sellaisetkin suoritusmuodot, joissa ylipakettiin kuuluvat lisäbitit on hajautettu alipakettien sisään; tällaisen suoritusmuodon graafinen kuvaus muistuttaisi tunnetun tekniikan mukaista, kuviossa 1 esitettyä järjestelyä, joskin li-. . säbittien tuottaminen ja tarkoitus poikkeaisivat tunnetusta tekniikasta, kuten seuraa- 20 vasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta käy ilmi.
Keksinnön mukaisesti lähettävä laite (jolla tarkoitetaan yleisesti kaikkia sellaisia laitteita, jotka kykenevät tuottamaan digitaalista informaatiota koodatussa muodossa) konstruoi ylipaketin liittämällä yhteen ennalta määrätyn määrän alipaketteja. Alipaketit ovat edullisesti perättäisiä paketteja jonkin lähetettävän informaation laa-25 jemman kokonaisuuden digitaalisesta esitystavasta. Lähettävä laite suorittaa virheen-tunnistuskoodauksen jollain sinänsä tunnetulla menetelmällä, esimerkiksi laskemalla tietyn CRC-tarkistusluvun koko ylipaketin pituudelta ja sijoittamalla sen ylipaketin loppuun viimeisen alipaketin jälkeen. Lähettävä laite suorittaa myös virheentunnis-tuskoodauksen jollain tunnetulla menetelmällä, esimerkiksi konvoluutiokooderilla 30 tai turbokooderilla. Virheenkorjauskoodaus voi edellyttää häntäbittien lisäämistä koodatun ylipaketin loppupäähän; nyt esillä olevassa esimerkinomaisessa suoritusmuodossa häntäbitit sijaitsevat varjostetussa lohkossa 205, koodatun ylipaketin 200 loppupäässä kuviossa 2. Keksinnön kaikkein edullisimman suoritusmuodon mukaan ylipaketin koodaustoimenpiteissä eri alipakettien välisiin rajoihin ei kiinnitetä mi-35 tään huomiota.
106493.
8
Vastaanottava laite (jolla tarkoitetaan yleisesti kaikkia sellaisia laitteita, jotka kykenevät vastaanottamaan digitaalista informaatiota koodatussa muodossa) vastaanottaa koodatun ylipaketin 200, sillä erotuksella, että sattumanvarainen määrä lähetysvirheitä on ehkä sattunut ylipaketin sattumanvaraisissa paikoissa. Vastaanottava laite 5 aloittaa vastaanotetun ja demoduloidun ylipaketin dekoodaamisen poistamalla vir-heenkorjauskoodin dekooderilla, joka on sinänsä tunnettu ja vastaa lähettävässä laitteessa käytettyä kooderia, jolla virheenkorjauskoodi on muodostettu. Esimerkkinä seuraavassa käytämme Viterbi-dekooderia; jos käytetään jotain muuta dekoo-dausmenetelmää, virheenkoijausdekoodaus on mahdollista integroida demodulaa-10 tion kanssa. Viterbi-dekoodauksen ideana on konstruoida niin sanottu Trellis-polku tiettyjen koodattavan signaalin sallittujen tilojen läpi, niin että sallittujen tilojen välisten siirtymien todennäköisyys saavuttaa maksimiarvonsa. Konvoluutiokooderin tunnettu rakenne, jota kooderia on käytetty virheenkorjauskoodin syöttämiseen, määrää, että jokaisesta signaalin dekoodattavasta tilasta on olemassa tietty määrä 15 sallittuja siirtymiä seuraaviin tiloihin, ja kuhunkin näistä liittyy täsmällinen siirtymä-todennäköisyyden arvo. Vertaamalla dekoodattavan signaalin havaittua siirtymää sallittuihin siirtymiin ja niiden todennäköisyyksiin dekooderi ensinnäkin löytää todennäköisimmän reitin tilasiirtymien kautta, mutta lisäksi se pystyy ilmoittamaan .·, todennäköisyydet, joilla tietyt lähetetyn, dekoodatun informaation osa-alueet kye- 20 tään rekonstruoimaan oikein. Käytännön syistä mainittua ilmoitusta nimitetään tässä tekstissä kyseisen dekoodatun informaation osa-alueen 'luotettavuuslukemaksi'.
Tunnettuja menetelmiä luotettavuuslukeman saamiseksi tietylle dekoodatun informaation osa-alueelle on käsitelty esimerkiksi julkaisussa H. Yamamoto ja K. Itoh: ’’Viterbi Decoding Algorithms for Convolutional Codes with Repeat Request,” **- 25 IEEE Transactions on Information Theory, vol. IT-26, no. 5, s. 540-547, syyskuu 1980, joka liitetään tähän hakemukseen viittaamalla. Nyt esillä olevan hakemuksen kanssa yhtaikaa vireillä oleva suomalainen patenttihakemus ’’Menetelmä ja laite dekoodatun symbolisarjan luotettavuuden määrittämiseksi” tuo esiin uuden ja erittäin tehokkaan tavan luotettavuusasteikon tai jonojen luotettavuustilaston luomi-, . 30 seksi; mainittu yhtaikaa vireillä oleva suomalainen patenttihakemus liitetään myös tähän hakemukseen viittaamalla. A.R. Raghavanin ja C.W. Baumin artikkelissa ”A Reliability Output Viterbi Algorithm with Applications to Hybrid ARQ”, IEEE Transactions on Information Theory, voi. IT-44, no. 3, s. 1214-1216, toukokuu 1998, joka niin ikään liitetään tähän hakemukseen viittaamalla, ehdotetaan toista lä-35 hestymistapaa, jossa lasketaan ehdollinen a posteriori -todennäköisyys dekoodatun jonon virheille.
10649.3 9
Ennestään tunnetaan myös niin sanottu luettelodekoodauksen tai hakudekoodauksen lähestymistapa, jossa Viterbi-dekoodauksen algoritmi ei anna yhtä ainoaa tulosjo-noa, jolla on korkein luotettavuusarvo logaritmisen todennäköisyyden kannalta, vaan luettelon keskenään vaihtoehtoisista jonoista arvioitujen luotettavuuksien las-5 kevassa suuruusjäijestyksessä. Tällainen lähestymistapa tunnetaan mm. patenttijulkaisusta EP 0 606 724 AI ja artikkelista Nill et ai.: ’’List and Soft Symbol Output Viterbi Algorithms: Extensions and Comparisons”, IEEE Transactions on Communications, Vol. 43, No. 2/3/4, hehnikuu/maaliskuu/huhtikuu 1995. Edellä mainittuihin luettelodekoodaussovelluksiin palataan jäljempänä nyt esillä olevan keksinnön 10 kuvauksen yhteydessä.
Kuviossa 3 on kuvattu osittain dekoodattu ylipaketti 300, joka koostuu neljästä perättäisestä alipaketista 301, 302, 303 ja 304 sekä CRC-tarkistusluvusta 305. Osittaisella koodauksella tarkoitetaan, että ylipaketin virheenkoijauskoodi on poistettu. Häntäbitit, jotka lisättiin, jotta virheenkorjauskoodi päättyisi haluttuun tilaan, on 15 poistettu virheenkoijauksen dekoodauksen aikana, ja tästä johtuu ylipaketin lopussa oleva, katkoviivoin merkitty lohko 306. Virheenkoijausdekoodauksen aikana on havaittu, että ensimmäiselle alipaketille laskettu luotettavuuslukema on 80 jollakin valitulla asteikolla 0 - 100. Havaitut luotettavuuslukemat toiselle 302, kolmannelle 303 ja neljännelle alipaketille 304 ovat vastaavasti 75, 40 ja 60.
20 Kun virheenkoijauskoodi on poistettu ja alipaketeille on luotu luotettavuuslukemat, vastaanottava laite yrittää havaita ylipaketin mahdolliset virheet suorittamalla vir-heentunnistuksen dekoodauksen sinänsä tunnetulla tavalla. Esimerkiksi CRC-tarkis-tusluvun laskeminen ja sen vertaaminen siihen tarkistuslukuun, joka on lähetetty yhdessä ylipaketin kanssa, voi paljastaa, että ylikehyksestä löytyy virheitä. Käyttä-25 mällä jotain kehittyneempää virheentunnistusdekoodausmenetehnää voidaan jopa saada arvio ylikehyksestä löytyneiden virheiden lukumäärästä. Tällaisiin erittäin kehittyneisiin virheentunnistusdekoodausmenetelmien sovelluksiin palataan jäljempänä.
Γ Riippumatta siitä, saadaanko virheentunnistuksen dekoodauksen tuloksena vain il- 30 moitus löytyneistä virheistä vai peräti virheiden lukumäärä, tässä vaiheessa vastaanottava laite soveltaa joitakin ennalta määrättyjä sääntöjä päätelläkseen, missä alipaketissa/paketeissa havaittujen virheiden pitäisi olla. Kuviossa 3 esitetyn esimerkinomaisen luotettavuuslukema-asteikon perusteella saadaan kaksi kaikkein todennäköisintä vaihtoehtoa: joko kaikki havaitut virheet sijaitsevat kolmannessa ali-35 paketissa 303, koska sillä on ehdottomasti alhaisin luotettavuuslukema, tai sitten ensimmäinen virheiden joukko sijaitsee kolmannessa alipaketissa 303 ja loput vir- 10 106495 heistä neljännessä alipaketissa 304, koska näillä kahdella on alhaisimmat luotetta-vuuslukemat. Päättelysääntöjen valintaan palataan jäljempänä; nyt esillä olevan keksinnön kannalta riittää, kun tiedetään, että vastaanottavalla laitteella on deterministiset keinot "epäilyttävän" alipaketin/paketden tunnistamiseksi.
5 Keksintö ei rajoita mahdollisuuksia, joilla vastaanottava laite voi reagoida epäilyttävien pakettien tunnistamiseen. Yleensä pakettidatan siirron tavoitteena on eliminoida kaikki lähetysvirheet niin tarkkaan kuin suinkin, mikä edellyttää, että vastaanottavan laitteen täytyy pyytää uusintalähetystä epäilyttävien pakettien osalta. Uusintalähetys voi noudattaa mitä tahansa nykyisiä tai tulevia uusintalähetyksen 10 sääntöjä lähetyksen uudelleen aloittamisesta aina kaikkein edullisimpiin selektiivisiin uusintalähetyksen ja optimaalisen suhteen yhdistäviin tekniikoihin. Yksi edullinen uusintalähetysjäqestely liittyy sen tietoliikennejärjestelmän kehysrakenteen hyväksikäyttöön, jossa keksintöä on tarkoitus soveltaa; jäqestelyä kuvataan yksityiskohtaisemmin tuonnempana. Yhtenä vaihtoehtona luonnollisesti on, että vastaanot-15 tava laite vain merkitsee epäilyttävät alipaketit virheellisiksi, minkä jälkeen on lähetettävää dataa hyödyntävän sovelluksen vastuulla joko käyttää dataa huolimatta mahdollisista virheistä, julistaa mainitut alipaketit mitättömiksi tai yrittää korjata tai piilottaa virheet joko interpolointimenetelmän avulla tai jollain muulla keinoin.
Kuvio 4a on yleisesitys keksinnön mukaisesta menetelmästä lohkokaaviona, jossa 20 on esitetty yhden ylipaketin koodaus, lähetys ja dekoodaus sekä eräitä niihin liittyviä mahdollisia uusintalähetysyrityksiä. On syytä panna merkille, että keksintöä sovelletaan yleensä sellaisen informaatioyksikön lähettämiseen, joka on paljon suurempi kuin yhden ylipaketin kapasiteetti. Toisin sanoen kuviossa 4a kuvatut vaiheet toistuvat moneen kertaan tyypillisessä tietoliikenneyhteydessä. Ajallisesti toistot 25 ovat osittain päällekkäisiä, koska tiettyyn ylipakettiin liittyvien uusintalähetyksien aikana on jo meneillään seuraavan ylipaketin/pakettien alkuperäinen lähetys.
Vaiheessa 401 lähettävä laite muodostaa ylipaketin liittämällä yhteen joukon alipa-ketteja, joiden lukumäärä on kokonaisluku. Vaiheet 402 ja 403 vastaavat ylipaketin virheentunnistuskoodaustaja virheenkoqauskoodausta tässä järjestyksessä. Vaihees-30 sa 404 lähettävä laite lähettää koodatun ylipaketin vastaanottavalle laitteelle. Vaiheen 404 on tarkoitus kattaa kaikki sellaiset moduloinnin, ylössuuntaisen konvertoinnin, alassuuntaisen konvertoinnin ja demoduloinnin vaiheet, jotka ovat tyypillisiä radio- tai verkkoyhteyksille, mutta epäolennaisia nyt esillä olevan keksinnön suojapiirin kannalta. Vaiheessa 405 vastaanottava laite poistaa virheenkorjauskoodin 35 ja toteaa eri alipaketteja vastaavat luotettavuuslukemat. Jos käytetään luettelodekoo-dausmenetelmää, vaiheessa 405 generoidaan luettelo keskenään vaihtoehtoisia jono- 106493 11 ja ja niihin liittyviä, kutakin alipakettia koskevia hiotettavuuslukemia, jolloin seu-raavassa tarkastellaan jokaisen luettelon ylintä jonoa ja siihen liittyviä luotettavuus-lukemia. Vaiheessa 406 vastaanottava laite suorittaa virheentunnistusdekoodauksen ja mahdollisesti myös ilmoittaa havaittujen virheiden lukumäärän; yksinkertaisem-5 massa suoritusmuodossa riittää ilmoitus, onko virheitä löytynyt vai ei. Vaihe 407 vastaa epäilyttävien alipakettien tunnistamista.
Olettakaamme ensin, ettei havaittujen virheiden lukumäärästä ole saatavilla tietoa, mikä tarkoittaa, että virheentunnistusdekoodaus vain ilmoittaa, onko virheitä löytynyt vai ei. Seuraavassa on eräitä edullisia, vaihtoehtoisia sääntöjä epäilyttävien ali-10 pakettien tunnistamiseksi vaiheessa 407: 1) Keskiarvoon tai mediaaniin pohjautuvat säännöt: vastaanottava laite laskee luotet-tavuuslukemien keskiarvon tai mediaanin, jota merkitään kiijaimella M. Epäilyttäviä ovat kaikki alipaketit, joiden luotettavuuslukema on sama tai pienempi kuin J prosenttia M.stä, jolloin J on esimerkiksi 80 tai 100 tai jokin muu ennalta määrätty ar-15 vo, johon on päädytty kokeiden tai simulaation kautta. Vaihtoehtona prosenttimääräiselle määritelmälle vastaanottava laite voi laskettuaan M:n arvon tutkia, onko alipakettien joukossa yhtä tai useampaa sellaista, jonka luotettavuuslukema poikkeaa huomattavasti M:stä. Alipaketit, joiden luotettavuuslukema on huomattavan alhainen, voidaan luokitella epäilyttäviksi, kun taas muut luokitellaan "puhtaiksi"; tai 20 sellaiset alipaketit, joiden luotettavuuslukema on huomattavan korkea, voidaan luokitella ei-epäilyttäviksi, jolloin kaikki muut alipaketit joutuvat uusintalähetykseen.
v 2) Suuruusjäijestykseen pohjautuvat säännöt: vastaanottava laite jäljestää alipaketit laskevaan tai nousevaan suuruusjäijestykseen luotettavuuslukemien mukaan. Vakio-25 määrä alipaketteja luettelon huonommasta päästä luokitellaan aina epäilyttäväksi, jos virheenkoijausdekoodaus ilmoittaa, että virheitä on löytynyt. Mainittu vakiomäärä voi olla esim. yksi alipaketti tai puolet kaikista ylipaketin sisältämistä alipaketeis-ta.
* 3) Eri uusintalähetyskierroksilla epäilyttäviksi luokitellaan erilainen määrä alipaket-30 teja.
- Ensimmäisellä uusintalähetyskierroksella epäilyttävä on vain se alipaketti, jolla on alhaisin luotettavuuslukema.
- Jos tarvitaan toinen uusintalähetyskierros, epäilyttäviä ovat ne kaksi alipakettia, joilla on alhaisimmat luotettavuuslukemat.
10649-3 12 - Jatketaan samaan tapaan, kunnes uusintalähetyskierroksella numero P, jos se on tarpeen, kaikki alipaketit ovat epäilyttäviä; tässä P on sama kuin kaikkien ylipaketin sisältämien alipakettien lukumäärä.
Seuraavaksi tarkastellaan, miten hyödynnetään havaittujen virheiden arvioitua luku-5 määrää, jos tällainen tieto on taijolla. Olkoon havaittujen virheiden lukumäärä N ja ylipaketin sisältämien alipakettien kokonaismäärä jälleen P. Seuraavassa eräitä edullisia, modifioituja sääntöjä epäilyttävien alipakettien tunnistamiseksi vaiheessa 407; 1) Keskiarvoon tai mediaaniin perustuvat säännöt: vastaanottava laite laskee luotet-tavuuslukemien keskiarvon tai mediaanin, jota merkitään kirjaimella M.
10 - Jos N < P/2, epäilyttäviä ovat kaikki ne alipaketit, joiden luotettavuuslukema on sama tai pienempi kuin 80 prosenttia Mistä.
- Jos P/2 < N < 2P, epäilyttäviä ovat kaikki ne alipaketit, joiden luotettavuuslukema on sama tai pienempi kuin M.
- Jos N > 2P tai M on pienempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo, kaikki alipaketit 15 ovat epäilyttäviä.
Edellä esitetyissä epäyhtälöissä käytetyt raja-arvot ja prosenttimäärät voidaan valita .· eri tavoin; sopivimmat raja-arvot saadaan edullisimmin selville simuloinnin ja/tai suoritettujen kokeiden perusteella.
2) Suuruusjärjestykseen perustuvat säännöt: vastaanottava laite järjestää alipaketit 20 nousevaan tai laskevaan suuruusjärjestykseen luotettavuuslukemien mukaan.
- Jos N < P/2, epäilyttäväksi luokitellaan vain se alipaketti, jolla on alhaisin luotettavuuslukema.
-Jos P/2<N<2P, epäilyttäväksi luokitellaan alipakettien luettelon (luotettavuus-lukemien kannalta) alempi puolisko.
25 - Jos N > 2P, epäilyttäviä ovat kaikki alipaketit.
Jälleen raja-arvot voidaan määritellä simuloinnin ja/tai suoritettujen kokeiden perusteella.
Edellä esitettyjä sääntöjä voidaan yhdistellä eri tavoin. Voidaan myös soveltaa muita mahdollisia sääntöjä poikkeamatta nyt esillä olevan keksinnön suojapiiristä. 30 Eräänlainen rajatapaus on julistaa kaikki alipaketit epäilyttäviksi joka kerta, kun vir-heentunnistuskoodin dekoodaus ilmoittaa virheiden löytymisestä, mutta siinä tapauksessa nyt esillä olevan keksinnön ansiosta saavutetut edut menetetään varsin suurelta osin.
13 106495
Voi tietenkin sattua, että vastaanottava laite ei vaiheessa 406 havaitse lainkaan virheitä vastaanotetussa ja dekoodatussa ylipaketissa. Siinä tapauksessa se ohittaa vaiheen 407 ja siirtyy dekoodausprosessin loppuun katkoviivalla merkityn nuolen mukaisesti.
5 Vaiheessa 408 vastaanottava laite generoi ja lähettää uusintalähetyspyynnön, ja vaiheessa 409 lähettävä laite generoi pyydetyn uusintalähetyksen ja lähettää sen vastaanottavaan laitteeseen. Näiden vaiheiden toteuttamiseksi on olemassa useita eri vaihtoehtoja. Seuraavassa kuvataan kahta hyvin erilaista vaihtoehtoa, joita nimitetään uusintalähetyksiksi tyyppiä I ja tyyppiä Π.
10 Tyypin I mukainen uusintalähetys sisältää tarkan kopion jokaisesta sellaisesta alipa-ketista, jonka uusintalähetystä on pyydetty. Vastaanottava laite voi sitten valita, korvaako se jokaisen aikaisemmin vastaanotetun alipaketin uudella, vai soveltaako se monitieyhdistelyä (esim. optimisuhdeyhdistelyä) käyttääkseen hyväksi sekä alun perin vastaanotetun alipaketin että sen myöhemmin vastaanotetun kopion tai kopioi-15 den sisältämää informaatiota. Pyrittäessä alkuperäisen informaation onnistuneeseen rekonstruktioon jälkimmäinen vaihtoehto on tehokkaampi, mutta se vaatii enemmän muisti- ja prosessointikapasiteettia.
Tyypin Π mukainen uusintalähetys sisältää lisättyjä pariteettibittejä tai jotain muuta tietoa, jonka tarkoituksena on auttaa vastaanottavaa laitetta alkuperäisen informaati-20 on rekonstruoinnissa. Tämä lähestymistapa sopii erityisesti silloin, kun käytetään niin sanottuja nopeudeltaan yhteensopivia konvoluutiokoodeja, RCPCC (Rate Compatible Punctured Convolutional Codes), mikä tarkoittaa, että alkuperäinen lähetys on muodostettu punkturoimalla eli jättämällä joitakin bittejä kokonaan pois konvo- luutiokoodatusta (emokoodi) alkuperäisinformaatiosta ja että pyydetyt uusintalähe-25 tykset sisältävät punkturoitujen bittien valikoituja osajoukkoja. Nyt esillä olevaa keksintöä on erittäin edullista käyttää yhdessä tyyppiä Π edustavien uusintalähetyksien kanssa, koska ne toimivat todella hyvin, jos uusintalähetyksissä lähetetyt lisäinformaation yksiköt ovat pieniä.
Vaihe 410 vastaa tilannetta, jossa vastaanottava laite omaksuu uusintalähetyksistä 30 vastaanotetun informaation mukaan dekoodausprosessiin. Riippuen siitä, käytetäänkö uusintalähetyksen tyyppiä I vai Π (vai jotain muuta tyyppiä), vaihe 410 muotoutuu eri tavoin: voidaan korvata kokonaisia aikaisemman informaation osayksikköjä, suorittaa monitieyhdistely aikaisemman informaation kanssa tai ottaa lisätyt pariteettibitit mukaan dekoodausprosessiin. Joka tapauksessa vastaanottava laite yrittää 35 dekoodata ylipaketin vielä kerran vaiheessa 411 ja havaita mahdollisesti jäljellä ole- 14 106490 vat virheet vaiheessa 412. Jos virheitä vielä löytyy, alkaa uusi uusintalähetyskierros. Uusi uusintalähetyskierros, samoin kuin mahdolliset myöhemmät uusintalähetys-kierrokset, voivat kukin sisältää uuden kierroksen, jossa tunnistetaan epäilyttäviä alipaketteja; vaihtoehtoisesti voidaan käyttää aikaisemmin tunnistettuja epäilyttäviä 5 alipaketteja. Uusintalähetyskierrosta/kierroksia esittää kaaviomaisesti lohko 413. Jos jossain vaiheessa ei havaita virheitä, jos löytyneiden virheiden lukumäärä jää alle ennalta määrätyn hyväksyttävän tason (kun löytyneiden virheiden lukumäärä on käytettävissä) tai jos käsiteltävänä olevan ylipaketin dekoodauksen määräaika on kulunut umpeen, prosessi päättyy vaiheessa 414 joko siihen, että virheetön dekoo-10 dattu ylipaketti toimitetaan eteenpäin, tai siihen, että tehdään ilmoitus virheestä; jälkimmäistä vaihtoehtoa sovelletaan myös siinä tapauksessa, että dekoodauksen määräaika on kulunut umpeen.
Seuraavaksi käsitellään yksittäistä esimerkkiä siitä, kuinka keksintöä sovelletaan kehitteillä olevaan laajakaistaisen koodijakoisen monikäytön ympäristöön 15 WCDMA:han (Wideband Code Division Multiple Access) kolmannen sukupolven digitaalisissa tietoliikenteen solukkojärjestelmissä. Olettakaamme seuraavaa: chip-nopeus on 4,096 Mchip/s, modulaatio on QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), lyhyen hajotuskoodin pituus on 32, mikä tarkoittaa 128 ksymbol/s. Näin ollen 10 ms:n kehys käsittää 1280 QPSK-symbolia, eli 2560 bittiä. Edelleen jokainen kehys 20 käsittää 16 aikaväliä, jolloin kussakin aikavälissä on 80 QPSK-symbolia. Ohjausinformaatio, kuten pilotti- ja tehonsäätöinformaatio, ilmoitus liikenteen formaatista ja paketin otsikkotieto, vievät noin 10-15 prosenttia symbolikapasiteetista. Varattavien resurssien perusyksikkö on aikaväli.
; Olettakaamme ensin, että sovelletaan tyypin I mukaista uusintalähetystä. Ylipaketti 25 voi sopia täsmälleen yhteen kehykseen ja koostua 16 aikavälistä. Alipaketti voi käsittää 2 aikaväliä, jolloin yhdessä ylipaketissa on 8 alipakettia. Alkuperäiset ylipa-ketit ja uudelleen lähetetyt ylipaketit sijoitetaan kehysrakenteeseen jatkuvatoimisella menetelmällä, joka pyrkii aina täyttämään lähetettävät kehykset kokonaan. Se tarkoittaa, että ylipaketin alkuperäinen lähetys voidaan suorittaa kahdella perättäisellä 30 kehyksellä, siten että ne kehysten osat, jotka ovat jääneet käyttämättä, täytetään uusintalähetyksillä. Alipakettien kaksitasoinen numerointi, johon edellä viitattiin, mahdollistaa sen että vastaanottava laite kykenee rekonstruoimaan ylipaketit oikein. Olettakaamme, että jokainen ylipaketti käsittää 32 CRC-bittiä, jolloin havaitsemat-tomien virheiden todennäköisyyden ylärajaksi saadaan 2,3 10'10, ilman tietoa havait-35 tujen virheiden tarkasta lukumäärästä (kun se on suurempi kuin nolla). Jokaisen ylipaketin loppuun vaaditaan tietty määrä häntäbittejä. Vertauksen vuoksi voimme las- 10649-5 15 kea, että perinteisessä, kuvion 1 periaatteiden mukaisessa järjestelyssä tarvittaisiin kahdeksankertainen määrä häntäbittejä, ja jos oletetaan, että kussakin paketissa on 16 CRC-bittiä, havaitsemattomien virheiden ylärajaksi saataisiin 8·1,5·10'5 eli 1,2-10^, jolloin CRC-bittien määrä olisi nelinkertainen.
5 Jos oletetaan, että sovelletaan tyypin Π mukaista uusintalähetystä ja samaa 16 aikavälin ja 8 alipaketin ylipakettia, uusintalähetyslohkot, jotka kuljettaisivat lisäksi tarvittavan pariteetti-informaation, veisivät esimerkiksi 2 aikaväliä. Uusintalähetys voitaisiin jäljestää 8 lohkoon, niin että lisäpariteettibittien määrää lisättäisiin kumulatiivisesti, jolloin tulokseksi saataisiin teholliset koodinopeudet, arviolta 0,8889, 10 0,8, 0,7273, 0,6667, 0,6154, 0,5714, 0,5333 ja 0,5. Samalla tavoin kuin tyypin I
mukaisessa järjestelyssä, varsinainen fyysisen tason kehysrakenne voidaan täyttää jatkuvatoimisesti alkuperäisillä ylipaketeilla ja uusintalähetyslohkoilla, niin että yli-paketin alkuperäinen lähetys voi tapahtua kahdessa perättäisessä kehyksessä.
Riippumatta siitä, mitä sääntöä/sääntöjä käytettiin epäilyttävän alipaketin/pakettien 15 tunnistamisessa kuvion 4a vaiheissa 406 ja 407, vaiheiden 407 ja 408 välillä voidaan suorittaa luettelon tarkistuskierros, jos vaiheessa 405 on käytetty luettelodekoodaus-ta. Seuraavassa kuvataan lyhyesti eräitä tähän liittyviä edullisia toimintoja viittaa-maila kuvioon 4b.
Kuvion 4b vaihe 450 vastaa vastaanottavaa laitetta, joka yrittää korvata ainakin yh-20 den epäilyttävää alipakettia edustavan dekoodatun jonon vaihtoehtoisella jonolla, joka on poimittu keskenään vaihtoehtoisten dekoodattujen jonojen luettelosta, jonka luettelon dekoodausmenetelmä on generoinut. Vaihe 451 vastaa seuraavaa uutta vir-heentunnistusdekoodauskierrosta. Vaiheesta 451 voi olla paluusilmukka vaiheeseen • _ .
450, jos on tarkoitus kokeilla useita perättäisiä korvaustoimenpiteitä. Vaiheessa 450 25 suoritettavalle korvaustoimenpiteelle on olemassa lukuisia vaihtoehtoisia strategioita, jos epäilyttäviksi tunnistettuja alipaketteja on useita. Ensimmäinen vaihtoehtoinen strategia on sama, jota sovelletaan, kun epäilyttäviä alipaketteja on vain yksi (se jolla on alhaisin luotettavuuslukema): sitä edustava dekoodattu jono korvataan sitä . välittömästi seuraavalla kandidaattijonolla, joka on poimittu vastaavasta listasta; 30 sitten kokeillaan uudelleen ylipaketin virheentunnistusdekoodausta sen selvittämiseksi, onko suoritettu korvaustoimenpide koijannut virheen. Jos näin ei ole käynyt, jatketaan poimimalla samasta luettelosta yksi kerrallaan aina seuraava kandidaatti-jono. Uusintalähetystä pyydetään vasta sitten, jos mikään luettelosta poimituista jonoista ei johda virheentunnistuksen dekoodauksen kannalta tyydyttävään tulokseen. 35 Toinen mahdollinen strategia on suorittaa korvaustoimenpide ensin sille alipaketille, jonka luotettavuuslukema on alhaisin, ja jos tämä ei auta, peruuttaa korvaus ja ko- 106493 16 keillä sen alipaketin korvaamista, jonka luotettavuuslukema on toiseksi alhaisin. Jos epäilyttäväksi tunnistettujen alipakettien lukumäärä on suurempi kuin yksi, ja luetteloissa on useita kandidaattijonoja, korvausten mahdollisten vaihtoehtojen lukumäärä kasvaa helposti hyvin suureksi.
5 Luettelodekoodaus säästää usein aikaa, jos vastaanottavan laitteen prosessointinopeus on suuri verrattuna siihen keskimääräiseen nopeuteen, jolla uusintalähetyksiä saadaan. Siksi voi olla edullista sijoittaa vaiheet 450 ja 451 sekä niiden välinen mahdollinen silmukka kuviossa 4a esitettyjen vaiheiden 407 ja 408 väliin. Silti voi käydä niin, ettei korvausmenettely kykene tuottamaan virheistä vapaata jonoa, jol-10 loin uusintalähetystä tarvitaan siitä huolimatta; siinä tapauksessa korvaustoimenpi-teeseen/toimenpiteisiin kulutettu aika on mennyt hukkaan. Yksi mahdollinen ratkaisu on pyytää uusintalähetystä aina kun virheitä havaitaan ja suorittaa korvausyri-tyksiä sillä aikaa, kun vastaanottava laite odottaa uusintalähetyksen saapumista. Toisin sanoen vaiheet 450 ja 451 tapahtuisivatkin samanaikaisesti vaiheiden 408 ja 15 409 kanssa (ja mahdollisesti vaiheen 413 kanssa). Tällainen ratkaisu on edullinen esimerkiksi parannuksena korkealuokkaiseen tuotteeseen, jossa on runsaasti ylimääräistä prosessointikapasiteettia: ne jäijestelmän kuvaukset, jotka sopivat kaikkiin tuotteisiin, edellyttävät uusintalähetyksen välitöntä pyytämistä, mutta korkealuok-* · kaisessa tuotteessa vastaanottonopeutta ja -turvallisuutta voidaan lisätä täydentämäl- 20 lä uusintalähetys selektiivisellä luettelodekoodaus- ja korvausstrategialla.
Kuvio 5 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista lähetintä 500. Lähettimessä on FIFO-tyyppinen (First In, First Out) pakettipuskuri 501, johon lähetettävät alipaketit tilapäisesti tallennetaan. Ylipaketin muodostuspus-; kuri 502 on jäljestetty täytettäväksi ennalta määrätyllä määrällä alipaketteja, jotka 25 luetaan pakettipuskurista 501, ja tulokseksi saatava ylipaketti on jäljestetty johdettavaksi virheentunnistuskooderin 503 ja virheenkorjauskooderin 504 läpi. Uusintalä-hetyspuskuri 505 on järjestetty tilapäisesti tallentamaan kopio informaatiosta, jota tarvitaan jokaisen alipaketin mahdollisen uusintalähetyksen varalta. Kehysmulti-plekseri 506 järjestää alkuperäiset lähetykset ja tarvittavat uusintalähetykset fyysisen 30 kerroksen kehysrakenteen kehyksiin optimaalisella tavalla, toisin sanoen niin, että se yrittää täyttää jokaisen kehyksen pyrkien samalla noudattamaan lähetysten sallittuja viiveitä koskevia sääntöjä. Uusintalähetysohjain 507 pitää luetteloa pyydetyistä uusintalähetyksistä ja ohjaa uusintalähetyspuskurin 505 ja kehysmultiplekserin toimintaa sen mukaisesti. Lähetinyksikkö 508 huolehtii varsinaisesta lähettämisestä, ja 35 vastaanotinyksikkö 509 vastaanottaa uusintalähetyspyynnöt ja välittää ne uusintalä-hetysohjaimelle 507.
106493 17
Keksinnön mukaisesti ylipaketti muodostetaan ennen virheentunnistuskoodausta ja virheenkorjauskoodausta, ja lähettimen kooderit 503 ja 504 jäljestetään niin, etteivät ne kiinnitä huomiota alipakettien välisiin rajoihin. Uusintalähetysjäijestelmä jäljestetään kuitenkin toimimaan alipakettien perusteella, toisin sanoen tunnistamaan uu-5 sintalähetyspyynnöt alipakettitasolla ja tuomaan tarvittavan alipakettitason uusinta-lähetysinformaation lähettävän laitteen lähetyksiin kehysmultiplekserin 506 ja lähe-tinyksikön 508 kautta.
Kuviossa 6 on kaaviomaisesti esitetty erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukainen vastaanotin 600. Vastaanotinyksikkö 601 on järjestetty fyysisesti vastaan-10 ottamaan lähettimeltä tulevat lähetykset ja konvertoimaan ne dekoodaukselle sopivaan muotoon. Puskurimuistia 602, johon kuuluu uudelleenkombinaatiologiikka (ei esitetty erikseen), käytetään tilapäisesti tallentamaan dekoodaamattomat ylipaketit, eli valmistautumaan uudelleen lähetetyn lisäinformaation lisäämiseen ja huolehtimaan varsinaisesta alkuperäisen ylipaketin ja uudelleen lähetetyn lisäinformaation 15 yhdistämisestä. Puskurimuistin ulostulo on yhdistetty virheenkoqausdekooderiin 603, joka on jäljestetty suorittamaan virheenkoijausdekoodaus ja tallentamaan luo-tettavuuslukemat lukumuistiin 604. Virheenkoijausdekooderi 605 on edelleen järjestetty dekoodaamaan virheentunnistuskoodi ja ilmoittamaan, onko virheitä havaittu (tai jopa mikä on havaittujen virheiden lukumäärä) uusintalähetyksen ohjausyksiköl-20 le 606. Virheentunnistusdekooderista 605 on myös ulostulo virheettömien ylipaket-tien syöttämiseksi ylipaketden purkulohkoon 607, jossa alkuperäiset datapaketit rekonstruoidaan. Uusintalähetysten ohjauslohko 606 on jäljestetty tarpeen vaatiessa generoimaan uusintalähetyspyyntöjä lohkoista 605 ja 604 saadun informaation perusteella ja lähettämään uusintalähetyspyynnöt lähetinyksikön 608 kautta. Lisäksi * 25 uusintalähetysten ohjauslohko 606 ohjaa vanhentuneiden (dekoodattujen ja virheet tömiksi todettujen tai umpeutuneen aikarajan takia vanhentuneiksi luokiteltujen) yli-pakettien poistamista puskurimuistista 602.
Vastaanottavassa laitteessa, joka soveltaa luettelodekoodausmenetelmää, virheen-korjausdekooderissa 603 tai sen käytössä täytyy olla muistilohko, johon voidaan ti-30 lapäisesti tallentaa luettelot keskenään vaihtoehtoisista dekoodatuista jonoista ja niihin liittyvistä luotettavuuslukemista. Samoin uusintalähetysten ohjauslohkon 606 täytyy olla jäljestetty suorittamaan valitun korvausstrategian mukaiset korvaustoi-menpiteet joko ennen kuin uusintalähetyspyyntöjä on lähetetty tai samanaikaisesti niiden kanssa.
35 Niitä keksinnön yksittäisiä suoritusmuotoja, joita edellä on käsitelty, on kuvattu vain esimerkinomaisesti, eivätkä ne mitenkään rajoita keksinnön soveltamista oheisissa 10649ό 18 patenttivaatimuksissa määritellyn suojapiirin puitteissa. Yksi mahdollinen lisäys keksintöön on muidenkin mittausten toteuttaminen samanaikaisesti kun lasketaan luotettavuuslukemia epäilyttävien alipakettien tunnistamiseksi. Esimerkki tällaisesta lisäyksestä on yleisen signaali-kohinasuhteen, kantoaalto-häiriösuhteen tai vastaa-5 van yleisesti tunnetun radioyhteyden laatuarvion käyttäminen. Vastaanottava laite voi esimerkiksi päättää, että jos signaali-kohinasuhde on tiettyä kynnysarvoa suurempi, CRC-yhteensopimattomuus tulkitaan aina yhdeksi lähetysvirheeksi, ja näin ollen vain yksi alipaketti luokitellaan epäilyttäväksi. Tässä tapauksessa signaali-kohinasuhteen alhaisemmat arvot - ennalta määrätyn funktion tai hakutaulukon mu-10 kaan - aiheuttaisivat sen, että CRC-yhteensopimattomuus tulkittaisiin osoitukseksi arvioitujen virheiden korkeammasta lukumäärästä, jolloin epäilyttäviksi luokiteltaisiin vastaavasti suurempi määrä alipaketteja.
« «

Claims (22)

19 10 6 4 9 ό
1. Menetelmä digitaalisen informaation luotettavaksi vastaanottamiseksi lähettävästä laitteesta, joka vastaanotettava informaatio -järjestetään erillisiksi aliyksiköiksi (201, 202, 203, 204, 301, 302, 303, 304), niin 5 että ennalta määrätty aliyksikköjen määrä vastaa yhtä yliyksikköä (200, 300), ja - koodataan tietyllä virheentunnistuskoodilla (402), joka vastaa tiettyä virheentun-nistusdekoodausmenetelmää, ja lisäksi tietyllä virheenkoijauskoodilla (403), joka vastaa tiettyä virheenkorjausdekoodausmenetelmää, tunnettu siitä, että menetelmässä on seuraavat vaiheet: 10. yliyksikkö virheenkorjausdekoodataan (405), - virheenkoijausdekoodauksen (405) aikana arvioidaan erikseen jokaisen dekoodattavan yliyksikön aliyksikön dekoodausluotettavuus, - yliyksikkö, joka on virheenkoijausdekoodattu, virheentunnistusdekoodataan (406), - virheentunnistusdekoodauksen aikana tutkitaan, onko dekoodattavassa yliyksikössä 15 virheitä, ja -jos dekoodatusta yliyksiköstä löytyy virheitä, järjestetään dekoodatulle yliyksikölle osittaiset koijaavat toimenpiteet (407, 408, 409, 450, 451) aliyksikköjen arvioitujen luotettavuuksien perusteella. •
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe, jossa 20 dekoodatulle yliyksikölle järjestetään osittaiset korjaustoimenpiteet, vastaa uusinta- lähetysten selektiivistä pyytämistä ja sisältää keskenään vaihtoehtoiset alavaiheet a) ja b), joissa a) jos dekoodatusta yliyksiköstä löytyneiden virheiden lukumäärä on sama tai alhai-‘ sempi kuin ennalta määrätty raja-arvo, uusintalähetyksiä ei pyydetä, ja 25 b) jos dekoodatusta yliyksiköstä löytyneiden virheiden lukumäärä on suurempi kuin mainittu ennalta määrätty raja-arvo, - ainakin yksi aliyksikkö tunnistetaan (407) epäilyttäväksi sen arvioidun dekoodaus-luotettavuuden ja dekoodatusta yliyksiköstä löytyneiden virheiden lukumäärän perusteella, ja 30. uusintalähetystä pyydetään (408) epäilyttäväksi tunnistetun/tunnistettujen aliyksi- kön/aliyksikköjen osalta.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty raja-arvo on nolla. 20 106490
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäilyttävän aliyksikön/aliyksikköjen tunnistamisessa sovelletaan mediaaniin tai keskiarvoon perustuvia sääntöjä siten, että - jokainen arvioitu dekoodausluotettavuus on esitetty numeerisena luotettavuusluke- 5 mana ja että - lasketaan luotettavuuslukemien mediaani tai keskiarvo, ja epäilyttäviksi tunnistetaan ne aliyksiköt, joiden luotettavuuslukema on sama tai alhaisempi kuin mainitun mediaanin tai keskiarvon ensimmäinen ennalta määrätty prosenttimäärä.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu en nalta määrätty raja-arvo on suurempi kuin nolla ja että mediaaniin tai keskiarvoon perustuvia sääntöjä sovelletaan epäilyttävän aliyksikön/yksikköjen tunnistamiseksi siten, että -jokainen arvioitu dekoodausluotettavuus esitetään numeerisena luotettavuusluke-15 mana, - lasketaan luotettavuuslukemien mediaani tai keskiarvo, - dekoodatusta yliyksiköstä havaittujen virheiden lukumäärän suhde yliyksikön sisäl- . . tämien aliyksikköjen lukumäärään ilmaisee virhesuhteen, *;.. ja keskenään vaihtoehtoisina alivaiheina 20 c) jos virhesuhde on sama tai pienempi kuin ensimmäinen virheen kynnysarvo, epäilyttäviksi tunnistetaan ne aliyksiköt, joiden luotettavuuslukema on sama tai pienempi kuin ensimmäinen kynnysarvolukema, d) jos virhesuhde on suurempi kuin mainittu ensimmäinen virheen kynnysarvo, mutta sama tai pienempi kuin toinen kynnysarvo, epäilyttäviksi tunnistetaan ne ali- ’ 25 yksiköt, joiden luotettavuuslukema on sama tai pienempi kuin toinen kynnysarvolu kema, joka puolestaan on suurempi kuin mainittu ensimmäinen kynnysarvolukema, tai e) jos virhesuhde on suurempi kuin mainittu toinen virheen kynnysarvo, epäilyttäviksi tunnistetaan kaikki yliyksikön aliyksiköt. « * 30 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että epäilyttävän aliyksikön/yksikköjen tunnistamiseen sovelletaan suuruusjärjestykseen perustuvia sääntöjä siten, että - kukin arvioitu dekoodausluotettavuus ilmaistaan numeerisena luotettavuuslukema-na, 35. aliyksiköt järjestetään alenevaan suuruusjärjestykseen niiden luotettavuuslukemien mukaan ja 21 10δ49ό. - epäilyttäviksi tunnistetaan ennalta määritelty vakiomäärä aliyksikköjä, joilla on alhaisimmat hiotettavuuslukemat.
7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty raja-arvo on suurempi kuin nolla ja että epäilyttävän aliyksikön/ali- 5 yksikköjen tunnistamiseen sovelletaan suuruusjärjestykseen perustuvia sääntöjä siten, että -jokainen arvioitu dekoodausluotettavuus ilmaistaan numeerisena luotettavuuslu-kemana, -dekoodatusta yliyksiköstä havaittujen virheiden lukumäärän suhde yliyksikössä 10 olevien aliyksikköjen lukumäärään ilmaisee virhesuhteen, ja keskenään vaihtoehtoisina alivaiheina f) jos virhesuhde on sama tai pienempi kuin ensimmäinen virheen kynnysarvo, epäilyttäväksi tunnistetaan aliyksikkö, jolla on alhaisin luotettavuuslukema, g) jos virhesuhde on suurempi kuin mainittu ensimmäinen virheen kynnysarvo, 15 mutta sama tai pienempi kuin toinen virheen kynnysarvo, epäilyttäviksi tunnistetaan aliyksiköistä puolet eli ne, joilla on alhaisimmat luotettavuuslukemat, tai h) jos virhesuhde on suurempi kuin mainittu toinen virheen kynnysarvo, epäilyttäviksi tunnistetaan kaikki yliyksikön aliyksiköt. « *.
8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että niiden aliyk-20 sikköjen lukumäärä, jotka tunnistetaan epäilyttäviksi, riippuu kulloistakin yliyksik- köä koskevista, jo lähetetyistä uusintalähetyspyynnöistä.
9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että niiden aliyk- ; sikköjen lukumäärä, jotka tunnistetaan epäilyttäviksi, riippuu erikseen mitatusta ar vosta, joka kuvaa yhteyden laatua lähettävän laitteen ja vastaanottavan laitteen välil- 25 lä.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa järjestetään dekoodatun yliyksikön osittainen korjaava toiminto, on vaihe ainakin i yhden aliyksikön kopion lähettämiseksi uudelleen.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se sisältää 30 edelleen seuraavat vaiheet: -vastaanotetaan pyydetty, uudelleen lähetetty kopio siitä aliyksiköstä/yksiköistä, jotka on aikaisemmin tunnistettu epäilyttäviksi, ja - korvataan aiemmin epäilyttäväksi tunnistettu aliyksikkö/yksiköt uudelleen lähetetyllä kopiolla. 10649ο 22
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se sisältää edelleen seuraavat vaiheet: -vastaanotetaan pyydetty, uudelleen lähetetty kopio siitä aliyksiköstä/yksiköistä, jotka on aikaisemmin tunnistettu epäilyttäviksi, ja 5 - monitieyhdistellään uudelleen lähetetty kopio sen aliyksikön / niiden yksikköjen kanssa, jotka on aiemmin tunnistettu epäilyttäviksi.
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa järjestetään dekoodatun yliyksikön osittainen korjaava toiminto, on vaihe uusien pariteettibittien lähettämiseksi.
14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut uudet pariteettibitit vastaavat sellaisten bittien alijoukkoa, jotka on punkturoitu alun perin vastaanotetusta yliyksiköstä.
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheet, joissa yliyksikkö virheenkorjausdekoodataan (405) ja jokaisen aliyksikön dekoodausluotet- 15 tavuus arvioidaan erikseen sisältävät kunkin aliyksikön kohdalla alivaiheen, jossa luodaan luettelo keskenään vaihtoehtoisista dekoodatuista bittijonoista arvioidun : dekoodausluotettavuuden mukaisessa järjestyksessä suurimmasta pienimpään, ja että * vaihe, jossa jäljestetään dekoodatun yliyksikön osittainen korjaava toiminto sisältää vaiheen, jossa ainakin yksi valittu, dekoodattu bittijono korvataan toisella dekooda-20 tulla, vastaavasta luettelosta poimitulla bittijonolla.
16. Menetelmä digitaalisen informaation luotettavaksi lähettämiseksi lähettävän laitteen ja vastaanottavan laitteen välillä, tunnettu siitä, että menetelmässä on seuraavat vaiheet: - lähetettävä digitaalinen informaatio järjestetään erillisiksi aliyksiköiksi (201, 202, 25 203, 204, 301, 302, 303, 304) ja muodostetaan (402) ennalta määrätystä aliyksikkö- jen lukumäärästä yliyksikkö (200, 300), - koodataan (402) mainittu yliyksikkö jatkuvatoimisesti tietyllä virheentunnistuskoo- ·, dilla (503), joka vastaa tiettyä virheentunnistusdekoodausmenetelmää, - koodataan (403) mainittu yliyksikkö jatkuvatoimisesti tietyllä virheenkorjauskoo-30 dilla (504), joka vastaa tiettyä virheenkorjausdekoodausmenetelmää, - lähetetään (404) koodattu yliyksikkö lähettävästä laitteesta vastaanottavaan laitteeseen, - mainittu yliyksikkö virheenkoijausdekoodataan (405, 603), - virheenkoijausdekoodauksen (405) aikana arvioidaan yksitellen jokaisen dekoodat-35 tavan yliyksikön aliyksikön dekoodausluotettavuus (604), 23 106490 - yliyksikön virheenkoijausdekoodauksen jälkeen mainittu yliyksikkö virheentunnis-tusdekoodataan (406, 605), - virheentunnistusdekoodauksen aikana tutkitaan, onko dekoodattavassa yliyksikössä virheitä, ja 5 -jos dekoodattavasta yliyksiköstä löytyy virheitä, järjestetään dekoodatun yliyksikön osittainen korjaava toiminto (407, 408, 409, 450, 451, 606, 507, 505) aliyksik-köjen arvioitujen luotettavuuksien perusteella.
17. Lähettävä laite (500) digitaalisen informaation luotettavaksi lähettämiseksi lä-hetyskehyksissä, jossa laitteessa on: 10. puskurivälineet (501, 502) ennalta määrätyn määrän aliyksikköjä yhdistämiseksi yliyksiköksi, - virheentunnistuskoodausvälineet (503) lähetettävän informaation virheentunnistus-koodaamiseksi, - virheenkoijauskoodausvälineet (504) lähetettävän informaation virheenkorjauskoo-15 daamiseksi, - uusintalähetysvälineet (505, 507) uusintalähetysten mahdollistamiseksi lähetettävän informaation valikoitujen osuuksien osalta, . . . tunnettu siitä, että m - virheentunnistuskoodausvälineet (503) ja virheenkorjauskoodausvälineet (504) on 20 järjestetty koodaamaan täysin yhdistettyjä yliyksikköjä, - uusintalähetysvälineet (505, 507) on jäljestetty mahdollistamaan valittujen aliyk-sikköjen uusintalähetykset ja - lähettävässä laitteessa on edelleen multipleksointivälineet (506) koodattujen, yhdistettyjen yliyksikköjen ja valittuja aliyksikköjä koskevien uusintalähetysten mul- ·’ 25 tipleksoimiseksi lähetyskehyksiksi.
18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen lähettävä laite, tunnettu siitä, että uusintalähetysvälineet on jäljestetty tilapäisesti tallentamaan (505) kopio jokaisesta aliyksi-köstä siinä muodossa, joka sillä on koodatun, yhdistetyn yliyksikön osana, ja tuottamaan tallennetusta kopiosta kaksoiskappale kyseistä aliyksikköä koskevana uusin- 30 talähetyksenä.
19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen lähettävä laite, tunnettu siitä, että virheenkorjauskoodausvälineet (503) on järjestetty soveltamaan punkturoitua koodia, joka punkturoi tiettyjä bittejä lähetettävän informaation virheenkorjauskoodauksen aikana, ja että uusintalähetysvälineet on järjestetty tilapäisesti tallentamaan (505) kopiot 35 punkturoiduista biteistä ja tuottamaan tietyn aliyksikön punkturoitujen bittien ennal- 10649ο 24 ta määrätyistä alijoukoista kaksoiskappaleet kyseistä aliyksikköä koskevana uusinta-lähetyksenä.
20. Vastaanottava laite (600) koodatun digitaalisen informaation luotettavaksi vastaanottamiseksi yliyksikköjen (200, 300) muodossa, jotka koostuvat ennalta mää- 5 rätystä lukumäärästä aliyksiköitä (201, 202, 203, 204, 301, 302, 303, 304), tunnettu siitä, että laitteessa on - virheenkoq ausdekoodausvälineet (603) yliyksikön virheenkorjausdekoodaamiseksi ja jokaisen yliyksikön sisältämän aliyksikön dekoodausluotettavuuden arvioimiseksi (604), 10. virheentunnistusdekoodausvälineet (605) yliyksikön virheentunnistusdekoodaami- seksi ja sen tutkimiseksi, onko yliyksikössä virheitä, ja - uusintalähetyksen ohjausvälineet (606), joiden avulla, jos dekoodatusta yliyksikös-tä löytyneiden virheiden määrä on jokin muu kuin nolla, tunnistetaan ennalta määrätty lukumäärä dekoodatun yliyksikön aliyksikköjä epäilyttäviksi aliyksikköjen ar- 15 vioitujen luotettavuuksien perusteella ja generoidaan epäilyttäviksi tunnistettuja aliyksikköjä koskevat uusintalähetyspyynnöt.
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen vastaanottava laite, tunnettu siitä, että laitteessa on monitieyhdistelyvälineet aikaisemmin vastaanotetun aliyksikön sisältämän informaation ja kyseisen aliyksikön uudelleen lähetetyn kopion monitieyhdistelemi- 20 seksi.
22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen vastaanottava laite, tunnettu siitä, että laitteessa on pariteettibittiyhdistelyvälineet aikaisemmin vastaanotetun aliyksikön sisältämän informaation ja siihen lisätyn, vastaanotetun pariteettibittien alijoukon yhdistämiseksi. « 10649ό 25
FI990250A 1999-02-09 1999-02-09 Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi FI106493B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI990250A FI106493B (fi) 1999-02-09 1999-02-09 Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi
EP00903723A EP1166193B1 (en) 1999-02-09 2000-02-08 Method and arrangement for the reliable transmission of packet data
AU25510/00A AU2551000A (en) 1999-02-09 2000-02-08 Method and arrangement for the reliable transmission of packet data
DE60032469T DE60032469T2 (de) 1999-02-09 2000-02-08 Verfahren und anordnung für zuverlässige übertragung von datenpaketen
PCT/FI2000/000087 WO2000048052A2 (en) 1999-02-09 2000-02-08 Method and arrangement for the reliable transmission of packet data
US09/500,362 US6438723B1 (en) 1999-02-09 2000-02-08 Method and arrangement for the reliable transmission of packet data
JP2000038069A JP3583677B2 (ja) 1999-02-09 2000-02-09 高い信頼度でパケットデータを伝送するための方法および装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI990250A FI106493B (fi) 1999-02-09 1999-02-09 Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi
FI990250 1999-02-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI990250A0 FI990250A0 (fi) 1999-02-09
FI990250A FI990250A (fi) 2000-08-10
FI106493B true FI106493B (fi) 2001-02-15

Family

ID=8553679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI990250A FI106493B (fi) 1999-02-09 1999-02-09 Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6438723B1 (fi)
EP (1) EP1166193B1 (fi)
JP (1) JP3583677B2 (fi)
AU (1) AU2551000A (fi)
DE (1) DE60032469T2 (fi)
FI (1) FI106493B (fi)
WO (1) WO2000048052A2 (fi)

Families Citing this family (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070098913A (ko) 2000-01-20 2007-10-05 노오텔 네트웍스 리미티드 가변 레이트 패킷 데이타 애플리케이션에서 소프트 결합을사용하는 하이브리드 arq 방법
US6885888B2 (en) * 2000-01-20 2005-04-26 The Cleveland Clinic Foundation Electrical stimulation of the sympathetic nerve chain
WO2001076077A2 (en) * 2000-03-31 2001-10-11 Ted Szymanski Transmitter, receiver, and coding scheme to increase data rate and decrease bit error rate of an optical data link
US6839325B2 (en) * 2000-06-09 2005-01-04 Texas Instruments Incorporated Wireless communication system which uses ARQ packets to ACK a plurality of packets from an 802.15 superpacket
US20020015405A1 (en) * 2000-06-26 2002-02-07 Risto Sepponen Error correction of important fields in data packet communications in a digital mobile radio network
EP1175047B1 (de) * 2000-07-14 2007-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Schutz gegen Paketverlusten bei einer paketorientierten Datenübertragung
US6977888B1 (en) * 2000-09-14 2005-12-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Hybrid ARQ for packet data transmission
EP1334634A1 (en) 2000-10-13 2003-08-13 Nokia Corporation Method and system for attaching a mobile equipment to a wireless communication network
FI115178B (fi) * 2000-10-31 2005-03-15 Nokia Corp Menetelmä ja järjestely bittien suojaamiseksi parhaalla mahdollisella tavalla tiedonsiirtovirheitä vastaan
US6678523B1 (en) * 2000-11-03 2004-01-13 Motorola, Inc. Closed loop method for reverse link soft handoff hybrid automatic repeat request
US7032153B1 (en) * 2000-11-28 2006-04-18 Nortel Networks Limited Dynamic automatic retransmission request in wireless access networks
US6999430B2 (en) * 2000-11-30 2006-02-14 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for transmitting data traffic on a wireless communication channel
US20030046615A1 (en) * 2000-12-22 2003-03-06 Alan Stone System and method for adaptive reliability balancing in distributed programming networks
KR100403085B1 (ko) * 2000-12-29 2003-10-30 엘지전자 주식회사 하이브리드 arq 시스템에서 레이트매칭 알고리즘의초기치 설정방법
EP1246385B1 (en) 2001-03-26 2014-04-30 LG Electronics Inc. Method of transmitting or receiving data packet in packet data communication system using hybrid automatic repeat request
US6810488B2 (en) * 2001-05-22 2004-10-26 Webex Communications, Inc. Adaptive selective retransmission of packets
JP3588064B2 (ja) * 2001-07-13 2004-11-10 松下電器産業株式会社 送信装置および受信装置
JP3880437B2 (ja) * 2001-08-31 2007-02-14 松下電器産業株式会社 送受信装置及び送受信方法
KR100526525B1 (ko) * 2001-10-17 2005-11-08 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서 패킷 재전송을 위한 송수신 장치 및 방법
JP2003134064A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Hitachi Ltd デジタル放送補完方法およびデジタル放送受信システム
KR100970122B1 (ko) * 2001-11-01 2010-07-13 베리사인 인코포레이티드 고속 논-콘커런시 제어된 데이터베이스
KR100557167B1 (ko) * 2001-11-02 2006-03-03 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서의 재전송 장치 및 방법
EP1311091A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-14 Evolium S.A.S. Method for transporting real-time data frames comprising at least two bit portions having different relevance; corresponding transmitter and receiver
EP1313244B1 (en) * 2001-11-16 2016-11-02 Google, Inc. Communication device and method for communicating over a digital mobile network
US7012883B2 (en) * 2001-11-21 2006-03-14 Qualcomm Incorporated Rate selection for an OFDM system
US6693910B2 (en) * 2002-06-28 2004-02-17 Interdigital Technology Corporation System and method for avoiding stall of an H-ARQ reordering buffer in a receiver
DE10236006B3 (de) * 2002-08-06 2004-07-22 Siemens Ag Verfahren zur Datenübertragung in einem Kommunikationssystem
EP1527546A1 (de) 2002-08-06 2005-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Arq verfahren mit adaptiver sendedatenblockposition
US20040132464A1 (en) * 2002-12-20 2004-07-08 Sami Poykko Location system
US7385944B2 (en) * 2003-03-31 2008-06-10 Lucent Technologies Inc. Method of interference cancellation in communication systems
DE10318068B4 (de) 2003-04-17 2009-08-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Paket-orientierten Übertragen sicherheitsrelevanter Daten
JP4032065B2 (ja) * 2003-05-27 2008-01-16 富士通株式会社 受信装置およびハイブリッドarq通信システム
US7331008B2 (en) * 2003-08-21 2008-02-12 Lucent Technologies Inc. Erasure decoding optimization of acknowledgment/negative acknowledgment information in a wireless communication system
JP4528541B2 (ja) 2004-03-05 2010-08-18 株式会社東芝 通信装置、通信方法、および通信システム
US7359924B2 (en) * 2004-03-08 2008-04-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods, devices, and computer program products for generating a compressed status report that is updated to indicate later received data
US7509562B1 (en) * 2004-04-09 2009-03-24 Altera Corporation Maintaining data integrity for extended drop outs across high-speed serial links
EP1750799A2 (en) 2004-05-04 2007-02-14 The Cleveland Clinic Foundation Methods of treating medical conditions by neuromodulation of the sympathetic nervous system
KR100772369B1 (ko) * 2004-07-13 2007-11-01 삼성전자주식회사 재전송 제어 방법 및 장치
US7548562B2 (en) * 2004-12-14 2009-06-16 Agilent Technologies, Inc. High speed acquisition system that allows capture from a packet network and streams the data to a storage medium
JP2006245912A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信装置、受信装置、およびデータ再送方法
US9459960B2 (en) 2005-06-03 2016-10-04 Rambus Inc. Controller device for use with electrically erasable programmable memory chip with error detection and retry modes of operation
US7831882B2 (en) * 2005-06-03 2010-11-09 Rambus Inc. Memory system with error detection and retry modes of operation
KR101116742B1 (ko) * 2005-07-01 2012-02-22 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 패킷 데이터 재전송 장치 및 방법
EP1770896A1 (en) * 2005-09-28 2007-04-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method, apparatus and system for error detection and selective retransmission
US7562285B2 (en) 2006-01-11 2009-07-14 Rambus Inc. Unidirectional error code transfer for a bidirectional data link
US8700042B2 (en) * 2006-04-21 2014-04-15 Alcatel Lucent Method to control the effects of out-of-cell interference in a wireless cellular system using backhaul transmission of decoded data and formats
US20070271495A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-22 Ian Shaeffer System to detect and identify errors in control information, read data and/or write data
US8352805B2 (en) 2006-05-18 2013-01-08 Rambus Inc. Memory error detection
JP4828331B2 (ja) * 2006-07-07 2011-11-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 送信装置および受信装置並びに再送制御方法
JP4862579B2 (ja) * 2006-09-19 2012-01-25 富士通株式会社 情報保護装置、情報保護方法、および情報保護プログラム
CN101286825A (zh) * 2007-04-11 2008-10-15 松下电器产业株式会社 实现基于可靠性的混合自动重传的方法、发送端和系统
US20080273600A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus of wireless communication of uncompressed video having channel time blocks
US8291495B1 (en) 2007-08-08 2012-10-16 Juniper Networks, Inc. Identifying applications for intrusion detection systems
CN101828334B (zh) 2007-10-15 2016-09-14 汤姆逊许可证公司 用于数字电视系统的前序
US8837435B2 (en) * 2007-10-31 2014-09-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for medium access control in communication networks
US8112800B1 (en) 2007-11-08 2012-02-07 Juniper Networks, Inc. Multi-layered application classification and decoding
US8082478B2 (en) * 2008-01-24 2011-12-20 Infineon Technologies Ag Retransmission of erroneous data
CN101621364B (zh) 2008-06-30 2013-01-30 富士通株式会社 自动重传控制器和重传块重组装置
WO2010001474A1 (ja) * 2008-07-03 2010-01-07 富士通株式会社 符号化装置、復号化装置、符号化方法、および復号化方法
US8572717B2 (en) 2008-10-09 2013-10-29 Juniper Networks, Inc. Dynamic access control policy with port restrictions for a network security appliance
CN101729224A (zh) * 2008-10-20 2010-06-09 富士通株式会社 传输数据生成装置和接收机
US20110320899A1 (en) * 2008-12-24 2011-12-29 Kyocera Corporation Communication system, communication apparatus, radio base station, and communication method
JP5498693B2 (ja) * 2008-12-24 2014-05-21 京セラ株式会社 通信システム、通信装置及び通信方法
JP5427433B2 (ja) * 2009-02-25 2014-02-26 京セラ株式会社 通信システム、無線基地局及び通信方法
US8811420B2 (en) * 2009-01-05 2014-08-19 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for contention-based channel access for peer-to-peer connection in wireless networks
CN102369683A (zh) * 2009-02-12 2012-03-07 新加坡科技研究局 通信方法
US8327234B2 (en) * 2009-02-27 2012-12-04 Research In Motion Limited Code block reordering prior to forward error correction decoding based on predicted code block reliability
US9398043B1 (en) * 2009-03-24 2016-07-19 Juniper Networks, Inc. Applying fine-grain policy action to encapsulated network attacks
US8782498B2 (en) * 2009-06-03 2014-07-15 Tq Delta, Llc Reed-Solomon erasure decoding with error detection for retransmission
US8370726B2 (en) * 2009-06-19 2013-02-05 Stmicroelectronics S.A. Soft output viterbi decoder architecture
JP5597453B2 (ja) * 2010-06-11 2014-10-01 日本電信電話株式会社 送信装置、再送システム及び再送方法
CN103348618A (zh) * 2011-01-26 2013-10-09 捷讯研究有限公司 Crc分量码的软解码
FR3024932B1 (fr) * 2014-08-14 2017-12-01 Sagem Defense Securite Procede de transmission de donnees a robustesse amelioree et ensemble de dispositifs pour sa mise en œuvre
US10075416B2 (en) 2015-12-30 2018-09-11 Juniper Networks, Inc. Network session data sharing
CN107547169B (zh) * 2016-06-28 2020-08-25 华为技术有限公司 一种数据重传方法和相关装置
US11381341B2 (en) * 2017-10-31 2022-07-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Reception apparatus, transmission apparatus, reception method, and transmission method
US11361839B2 (en) 2018-03-26 2022-06-14 Rambus Inc. Command/address channel error detection

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69332367T2 (de) 1993-01-07 2003-07-03 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Datenübertragungssystem mit adaptivem Hybrid-ARQ-Verfahren
US5537444A (en) 1993-01-14 1996-07-16 At&T Corp. Extended list output and soft symbol output viterbi algorithms
FR2710217B1 (fr) 1993-09-13 1995-10-20 Thomson Csf Procédé de transmission à répétition automatique de blocs de données utilisant des codes poinçonnés compatibles en débit.
US5844918A (en) 1995-11-28 1998-12-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital transmission/receiving method, digital communications method, and data receiving apparatus
JPH10190631A (ja) * 1996-12-27 1998-07-21 Toshiba Corp データ通信方法および装置
FI103541B (fi) * 1997-04-28 1999-07-15 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä pakettikytkentäisen datan siirtoon matkapuhelinjärjestelmäss ä
EP0876021B1 (en) 1997-04-30 2004-10-06 Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation System and method for transmitting data over a plurality of channels

Also Published As

Publication number Publication date
US6438723B1 (en) 2002-08-20
WO2000048052A3 (en) 2000-11-30
JP3583677B2 (ja) 2004-11-04
DE60032469D1 (de) 2007-02-01
WO2000048052A2 (en) 2000-08-17
JP2000244461A (ja) 2000-09-08
EP1166193A2 (en) 2002-01-02
EP1166193B1 (en) 2006-12-20
DE60032469T2 (de) 2007-09-27
FI990250A (fi) 2000-08-10
AU2551000A (en) 2000-08-29
FI990250A0 (fi) 1999-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI106493B (fi) Menetelmä ja järjestelmä pakettimuotoisen datan luotettavaksi siirtämiseksi
CN101867443B (zh) 速率匹配方法和装置
US6418549B1 (en) Data transmission using arithmetic coding based continuous error detection
CA2157069C (en) Adaptive forward error correction system
JP4930512B2 (ja) 無線通信システム、送信装置および受信装置
EP1790110B1 (en) A method of formatting and encoding uplink short length data in a wireless communication system
KR100305352B1 (ko) 연쇄부호를 사용한 적응형 하이브리드 arq 방법
US20030118031A1 (en) Method and system for reduced memory hybrid automatic repeat request
EP1638239A1 (en) Extended repeat request scheme for mobile communication networks
US6934321B2 (en) W-CDMA transmission rate estimation method and device
US10721020B2 (en) Parity frame
CN110943800A (zh) 数据包的发送方法、装置及系统、存储介质、电子装置
WO2006073550A2 (en) Method and apparatus for decoding data in a wireless communication system
KR101412174B1 (ko) 이동통신 시스템의 복호 장치 및 방법
JP5236735B2 (ja) 送信機及び受信機間の改良されたデータ構造境界同期
CN1871808A (zh) 数据的解码和重构
US9203441B2 (en) Partial packet recovery in wireless networks
US8402338B2 (en) Method of error control
US6192500B1 (en) Method and apparatus for enhanced performance in a system employing convolutional decoding
JP5149267B2 (ja) 無線通信システム、無線通信方法、送信機および受信機
CN109417432A (zh) 数据编解码
KR100797459B1 (ko) 하이브리드 자동 재전송 요구 시스템에서의 데이터 전송방법
KR100305353B1 (ko) Rcptc, rcphccc 및 rcphccc를 이용한 적응형 하이브리드 arq의 성능 분석 방법
JP4183471B2 (ja) パディングが付加された伝送情報を受信する受信装置
US20070110195A1 (en) Receiver and communication system

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired