WO1999017479A1 - Communications system - Google Patents

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WO1999017479A1
WO1999017479A1 PCT/EP1998/005892 EP9805892W WO9917479A1 WO 1999017479 A1 WO1999017479 A1 WO 1999017479A1 EP 9805892 W EP9805892 W EP 9805892W WO 9917479 A1 WO9917479 A1 WO 9917479A1
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WO
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communication system
control symbols
data
symbols
frames
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Application number
PCT/EP1998/005892
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German (de)
French (fr)
Inventor
Achim Brakemeier
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0602—Systems characterised by the synchronising information used
    • H04J3/0605—Special codes used as synchronising signal

Definitions

  • the invention relates to a communication system of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • messages to be transmitted are digitally encoded and combined with further information to form a symbol stream.
  • the symbols are preferably arranged in a specific structure.
  • a preferred structure of this type provides for a division of the continuous signal into data blocks, each of which contains a number of data frames, which in turn can be divided into a section with test sequence symbols and a section with message data, also simply called data sequences.
  • the object of the present invention is to provide a communication system of the type mentioned in the introduction, which reliably enables a correct evaluation of the transmitted messages on the receiver side.
  • the invention is described in claim 1.
  • the subclaims contain advantageous refinements and developments of the invention.
  • control symbols with the same information content in several frames provides an evaluation option even if a frame is severely disrupted, e.g. safe through signal loss.
  • the insertion of control symbols into several frames is both safer and faster, since a preamble is usually only transmitted once per data block in the first frame and no control information when a signal is received in the course of a data block until the next preamble is available. This applies in particular to the data block synchronization.
  • An evaluation of the control symbols before an evaluation of the data symbols is advantageous and, depending on the content of the control symbols, may even be necessary. Since the information derived from the control symbols has a significant influence on the evaluation of the data symbols, it is expedient to increase the interference immunity for the control symbols by choosing a symbol alphabet with a higher mutual symbol spacing for the control symbols than for the data symbols.
  • the symbol alphabet of the control symbols is preferably a subset of the data symbol alphabet.
  • the symbol alphabet of the control symbols can be coding with a higher number of bits than the preferably two-valued symbol alphabet of the test sequences.
  • the evaluation of the signal structure is simplified if the individual frames have the same structure. Each frame therefore preferably contains an equal number of control symbols, which, moreover, are preferably always inserted at the same position within the frame, in particular immediately after the test sequence of the frame.
  • modulation-specific information such as e.g. Modulation type, data rate, interleaving, data symbols, coding, etc. are important.
  • modulation-specific parameters or combinations thereof are preferably stored in a matching table on the transmitting and receiving sides and only the number of the table entry is transmitted in the control symbols.
  • the information type e.g. Data block synchronization information or information transmitted about modulation information is advantageously contained in the control symbols of several frames in such a way that a statistical evaluation over several frames is possible and brings about a further improvement in interference immunity.
  • Control symbols for different types of information can also be transmitted one after the other or nested in successive frames.
  • Fig. 1 shows a typical signal structure
  • FIG. 2 shows a first coding of the control symbols for frame synchronization.
  • FIG. 3 shows a table with statistical evaluation of two different information contents
  • Fig. 1 illustrates the structure of a continuous signal divided into data blocks.
  • a data block in turn consists of a plurality of data frames, each of which contains a test sequence and a data sequence.
  • the test sequences enable both an estimation of the current channel impulse response and a synchronization of the receiver with the position of the frame boundary in the continuous signal.
  • the channel surge response estimate is used to set an equalizer filter.
  • the recurring insertion of test sequences into the signal stream enables the equalization setting to be updated while the transmission properties of the transmission channel are changing over time.
  • the data sequences of the frames contain the actual message content.
  • a so-called preamble with system information can also be transmitted instead of a message data sequence.
  • the first data sequence of a block is usually replaced by such a preamble.
  • the insertion of preambles is irrelevant to the present invention and can in part also be omitted by using the invention.
  • the data symbols of the data sequences are selected from a symbol alphabet with high bit coding per symbol, for example 64-QAM with 6 bits per symbol.
  • a symbol alphabet with high bit coding per symbol for example 64-QAM with 6 bits per symbol.
  • precise and up-to-date knowledge of the transmission parameters is required for a time-variable channel.
  • the test sequences used to obtain important parameters for the receiver setting are preferably taken from a symbol alphabet with low bit coding, in particular a symbol alphabet with only two symbol entries, such as in the case of 2PSK modulation.
  • the symbol sequence of the test sequences is known at the receiving end.
  • control symbols are additionally inserted in the frame, the symbol alphabet of which is in principle independent of that of the data symbols or the test symbols.
  • the control symbol alphabet is preferably a subset of the data symbol alphabet.
  • the number N s of control symbols per frame is small compared to the number N ⁇ of test symbols, which in turn is small compared to the number N D of data symbols within a data sequence.
  • 1 ⁇ N s ⁇ 5, preferably N s 2.
  • control symbols are preferably inserted into the frames immediately after the test sequences and can be corrected with a high degree of certainty on the basis of the estimated channel shock response, which ensures a good equalizer setting for this symbol position even with a channel which can be changed quickly.
  • An advantageous possibility of data block synchronization consists in numbering the frames, in particular in descending order towards the end of the data block.
  • the frame number is encoded as a numerical value in the control symbols of at least one, preferably several, frames. By identifying several frames in this way, a descending counting sequence can be determined and incorrectly decoded frame numbers that obviously fall out of the counting sequence can be excluded or corrected. It is particularly advantageous to compare the expected counting sequence with constant counting increment W per frame step R on the receiver side with a reference counting sequence RZ with the same counting increment and to keep the difference between the reference counting value and the decoded frame number NR.
  • the differences DK between the correctly decoded frame numbers NR and the respective reference values RZ are constant among themselves, whereas incorrectly decoded frame numbers lead to deviating and usually randomly distributed difference values DFj.
  • the correctly decoded frame numbers can be recognized as such by statistical evaluation, for example in the manner of a histogram, and the data block boundary can be reliably determined therefrom. Not all frames need to be given frame numbers for this. Some of the frames located at the end of a data block are preferably numbered. A scrambling of the frames known to the recipient is permitted. Instead of the difference to a reference counting sequence changed with the same increment, the sum can also be formed with another reference counting sequence with an opposite increment -W, the correctly decoded frame numbers again leading to sum values that are identical to one another.
  • Another advantageous application of statistical evaluation is for the coding of information in the control symbols with the same value in several frames.
  • only the decoded values need to be added up as events to the respective values and the symbol value detected with a certain minimum frequency or the maximum frequency is evaluated as correct information.
  • Incorrectly decoded control symbols are usually randomly distributed and do not reach the minimum frequency with no symbol value.
  • the evaluation according to an incremented counting sequence and the evaluation according to the same symbol values can be carried out simultaneously and independently of one another. They do not interfere with each other to a disruptive extent. It is advantageous to transmit modulation-specific information before the block synchronization information. This can already influence the counting process.
  • the table shown in FIG. 3 gives an example of the transmission of information for data block psychology and additional, for example modulation-specific, information.
  • the data block boundary and thus the relative position of the frame steps R k is not known a priori on the receiver side.
  • the synchronization takes place during an ongoing data transmission.
  • the reception of the control symbols is disturbed, so that individual symbol values are not correctly decoded on the receiver side.
  • the frequency of values is formed from the last 16 frame steps in each case in the form of a histogram HNR or HD.
  • the remaining frame steps with D ⁇ 2 then contain no or incorrectly decoded frame numbers. If there is a correctly decoded frame number 0, the associated frame can be assumed to be the end of a data block and the subsequent frame to be the beginning of the next data block. In the absence of a correctly decoded frame number 0, a sufficient correct frame number row can either be extrapolated when a threshold value is reached in the histogram, or the occurrence of a correctly decoded frame number 0 can be further waited for. In the example, extrapolation shows that a frame number 0 is expected in the next frame step and that an end of the data block is reached. This frame must still be awaited for synchronization with the next data block.
  • control symbols are not limited to the exemplary embodiments described, but can be varied in various ways within the scope of the skilled person.
  • further information not explicitly mentioned in the examples can be encoded in the control symbols.
  • Several types of information can be encoded at the same time in the control symbols of a frame.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

The invention relates to a communications system with a signal structure divided into data blocks and frames with test sequences and data sequences. According to the invention, additional control signals are added to the data frames for transmitting particular information which is relevant to data evaluation in code. Particularly advantageous examples for coding and decoding control symbols of this type are provided.

Description

KommunikationssystemCommunication system
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a communication system of the type mentioned in the preamble of claim 1.
In derartigen Kommunikationssystemen werden zu übertragende Nachrichten digital codiert und mit weiteren Informationen zu einem Symbolstrom zusammengefügt. Zur Unterstützung der empfängerseitigen Wiedergewinnung auch bei Störungen und Verzerrungen auf dem Kanal werden die Symbole vorzugsweise in einer bestimmten Struktur angeordnet. Eine bevorzugte solche Struktur sieht eine Einteilung des fortlaufenden Signals in Datenblöcke vor, die je- weils mehrere Datenrahmen enthalten, die wiederum aufgeteilt sein können in einen Abschnitt mit Testfolgensymbolen und einen Abschnitt mit Nachrichtendaten, auch einfach Datenfolgen genannt.In such communication systems, messages to be transmitted are digitally encoded and combined with further information to form a symbol stream. In order to support the recovery on the receiver side even in the event of interference and distortion on the channel, the symbols are preferably arranged in a specific structure. A preferred structure of this type provides for a division of the continuous signal into data blocks, each of which contains a number of data frames, which in turn can be divided into a section with test sequence symbols and a section with message data, also simply called data sequences.
Auf der Empfängerseite ist für eine korrekte Auswertung des Nachrichteninhalts der Datenfolgen eine genaue Kenntnis über eine Mehrzahl von Übertragungsparametern erforderlich, welche, soweit sie nicht von vorne herein fest vereinbart sind, aus den übertragenen Symbolen zu extrahieren sind.On the receiving end, for a correct evaluation of the message content of the data sequences, precise knowledge of a plurality of transmission parameters is required, which, unless they have been agreed upon in advance, must be extracted from the transmitted symbols.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kommunikationssystem der einleitend genannten Art anzugeben, daß zuverlässig eine korrekte empfänger- seitige Auswertung der übertragenen Nachrichten ermöglicht. Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The object of the present invention is to provide a communication system of the type mentioned in the introduction, which reliably enables a correct evaluation of the transmitted messages on the receiver side. The invention is described in claim 1. The subclaims contain advantageous refinements and developments of the invention.
Die Zufügung von zusätzlichen Steuersymbolen zu mehreren Rahmen führt zu keiner nennenswerten Verringerung der effektiven Datenübertragungsrate, ermöglicht aber ein zuverlässiges und sicheres Einstellen des Empfängers zur Datenauswertung nach Maßgabe der erkannten Steuerinformation.The addition of additional control symbols to several frames does not lead to a significant reduction in the effective data transmission rate, but enables the receiver to be set reliably and securely for data evaluation in accordance with the recognized control information.
Die Einfügung von Steuersymbolen mit gleichartigem Informationsinhalt in mehrere Rahmen stellt eine Auswertemöglichkeit auch bei starker Störung eines Rahmens, z.B. durch Signalschwund sicher. Gegenüber der Übertragung der Steuerinformation in einer Präambel ist die Einfügung von Steuersymbolen in mehrere Rahmen sowohl sicherer als auch schneller, da eine Präambel üblicherweise nur einmal je Datenblock im ersten Rahmen übertragen wird und bei Aufnahme eines Signals im Verlauf eines Datenblocks bis zur nächsten Präambel keine Steuerinformation zur Verfügung steht. Dies gilt in besonderem Maße für die Datenblocksynchronisatioπ.The insertion of control symbols with the same information content in several frames provides an evaluation option even if a frame is severely disrupted, e.g. safe through signal loss. Compared to the transmission of the control information in a preamble, the insertion of control symbols into several frames is both safer and faster, since a preamble is usually only transmitted once per data block in the first frame and no control information when a signal is received in the course of a data block until the next preamble is available. This applies in particular to the data block synchronization.
Vorteilhaft und je nach Inhalt der Steuersymbole evtl. sogar notwendig ist eine Auswertung der Steuersymbole vor einer Auswertung der Datensymbole. Da die aus den Steuersymbole abgeleitete Information die Auswertung der Datensymbole maßgeblich beeinflußt, ist es günstig, die Störsicherheit für die Steuersymbole zu erhöhen, indem für die Steuersymbole ein Symboialphabet mit einem höheren gegenseitigen Symbolabstand als bei den Datensymbolen ge- wählt wird. Das Symbolalphabet der Steuersymbole ist aber vorzugsweise eine Untermenge des Datensymbol-Alphabets. Das Symbolalphabet der Steuersymbole kann aber mit höherer Bitzahl codierend sein als das vorzugsweise zweiwertige Symbolalphabet der Testfolgen. Die Auswertung der Signalstruktur vereinfacht sich, wenn die einzelnen Rahmen gleich aufgebaut sind. Vorzugsweise enthält daher jeder Rahmen eine gleiche Anzahl von Steuersymbolen, die zudem bevorzugt immer an der selben Position innerhalb des Rahmens eingefügt sind, insbesondere unmittelbar an die Testfolge des Rahmens anschließend.An evaluation of the control symbols before an evaluation of the data symbols is advantageous and, depending on the content of the control symbols, may even be necessary. Since the information derived from the control symbols has a significant influence on the evaluation of the data symbols, it is expedient to increase the interference immunity for the control symbols by choosing a symbol alphabet with a higher mutual symbol spacing for the control symbols than for the data symbols. However, the symbol alphabet of the control symbols is preferably a subset of the data symbol alphabet. However, the symbol alphabet of the control symbols can be coding with a higher number of bits than the preferably two-valued symbol alphabet of the test sequences. The evaluation of the signal structure is simplified if the individual frames have the same structure. Each frame therefore preferably contains an equal number of control symbols, which, moreover, are preferably always inserted at the same position within the frame, in particular immediately after the test sequence of the frame.
Neben der bereits genannten Information zur Datenblocksynchronisation ist insbesondere die Übertragung von modulationsspezifischer Information wie z.B. Modulationsart, Datenrate, Interleaving, Datensymbolaiphabet, Codierung, usw. von Bedeutung. Vorzugsweise sind solche modulationsspezifischen Parameter oder Kombinationen daraus in einer sende- und empfangsseitig übereinstimmenden Tabelle abgelegt und in den Steuersymbolen wird lediglich die Nummer des Tabelleneintrags übermittelt.In addition to the information about data block synchronization already mentioned, the transmission of modulation-specific information such as e.g. Modulation type, data rate, interleaving, data symbols, coding, etc. are important. Such modulation-specific parameters or combinations thereof are preferably stored in a matching table on the transmitting and receiving sides and only the number of the table entry is transmitted in the control symbols.
Die zu einer Informationsart, z.B. Datenblock-Synchronisationsinformation oder Modulations-Information übermittelte Information ist vorteilhafterweise so in den Steuersymbolen mehrerer Rahmen enthalten, daß eine statistische Auswertung über mehrere Rahmen möglich ist und eine weitere Verbesserung der Störsicherheit bringt. Vorteilhafte Beispiele hierfür werden noch näher beschrieben. Dabei können auch Steuersymbole zu verschiedenen Informationsarten nacheinander oder verschachtelt in aufeinanderfolgenden Rahmen übertragen werden.The information type, e.g. Data block synchronization information or information transmitted about modulation information is advantageously contained in the control symbols of several frames in such a way that a statistical evaluation over several frames is possible and brings about a further improvement in interference immunity. Advantageous examples of this are described in more detail. Control symbols for different types of information can also be transmitted one after the other or nested in successive frames.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt. Fig. 1 eine typische SignalstrukturThe invention is illustrated in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the figures. It shows. Fig. 1 shows a typical signal structure
Fig. 2 eine erste Codierung der Steuersymbole zur Rahmensychroni- sation Fig. 3 eine Tabelle mit statistischer Auswertung von zwei verschiedenen InformationsinhaltenFIG. 2 shows a first coding of the control symbols for frame synchronization. FIG. 3 shows a table with statistical evaluation of two different information contents
Die Fig. 1 veranschaulicht die Struktur eines in Datenblöcke unterteilten fortlaufenden Signals. Ein Datenblock besteht wiederum aus einer Mehrzahl von Datenrahmen, die jeweils eine Testfolge und eine Dateπfolge enthalten. Die Testfolgen ermöglichen durch empfängerseitige Korrelation mit einer Filterfunktion sowohl eine Schätzung der aktuellen Kanalstoßantwort als auch eine Synchronisation des Empfängers auf die Position der Rahmengrenzeπ im fortlaufenden Signal. Die Schätzung der Kanalstoßantwort wird zur Einstellung eines Entzerrerfilters genutzt. Die wiederkehrende Einfügung von Testfolgen in den Signalstrom ermöglicht die Aktuallisierung der Entzerrereinstellung bei zeitveränderlichen Übertragungseigenschaften des Übertragungskanals.Fig. 1 illustrates the structure of a continuous signal divided into data blocks. A data block in turn consists of a plurality of data frames, each of which contains a test sequence and a data sequence. By means of correlation on the receiver side with a filter function, the test sequences enable both an estimation of the current channel impulse response and a synchronization of the receiver with the position of the frame boundary in the continuous signal. The channel surge response estimate is used to set an equalizer filter. The recurring insertion of test sequences into the signal stream enables the equalization setting to be updated while the transmission properties of the transmission channel are changing over time.
Die Datenfolgen der Rahmen enthalten den eigentlichen Nachrichteninhalt. In einem oder mehreren Rahmen eines Datenbiocks kann auch anstelle einer Nachrichten-Datenfolge eine sogenannte Präambel mit Systeminformation übertragen werden. Bei Verwendung von Präambeln ist üblicherweise die erste Datenfolge eines Blocks durch eine solche Präambel ersetzt. Die Einfügung von Präambeln ist für die vorliegende Erfindung ohne Belang und kann durch Anwendung der Erfindung teilweise auch entfallen.The data sequences of the frames contain the actual message content. In one or more frames of a data block, a so-called preamble with system information can also be transmitted instead of a message data sequence. When using preambles, the first data sequence of a block is usually replaced by such a preamble. The insertion of preambles is irrelevant to the present invention and can in part also be omitted by using the invention.
Die Datensymbole der Datenfolgen werden aus einem Symbolalphabet mit hoher Bitcodierung je Symbol ausgewählt, z.B. 64-QAM mit 6 Bit je Symbol. Zur zuverlässigen Decodierung im Empfänger ist dort ein genaue und bei zeitveränderlichem Kanal jeweils aktuelle Kenntnis der Übertragungsparameter erfor- deriich. Die zur Gewinnung wichtiger Parameter für die Empfängereinstellung dienenden Testfolgen werden vorzugsweise aus einem Symbolalphabet mit niedriger Bitcodierung, insbesondere einem Symbolalphabet mit nur zwei Symboleinträgen wie z.B. bei 2PSK-Modulation entnommen. Die Symbolfolge der Testfolgen ist empfangsseitig bekannt.The data symbols of the data sequences are selected from a symbol alphabet with high bit coding per symbol, for example 64-QAM with 6 bits per symbol. For reliable decoding in the receiver, precise and up-to-date knowledge of the transmission parameters is required for a time-variable channel. such. The test sequences used to obtain important parameters for the receiver setting are preferably taken from a symbol alphabet with low bit coding, in particular a symbol alphabet with only two symbol entries, such as in the case of 2PSK modulation. The symbol sequence of the test sequences is known at the receiving end.
Erfindungsgemäß sind zusätzlich Steuersymbole in die Rahmen eingefügt, deren Symbolalphabet im Prinzip unabhängig von dem der Datensymbole oder der Testsymbole ist. Vorzugsweise ist aber das Steuersymbol-Alphabet eine Untermenge des Datensymbol-Alphabets. Die Anzahl Ns der Steuersymbole je Rahmen ist klein gegen die Anzahl Nτ der Testsymbole, die wiederum klein ist gegen die Anzahl ND der Datensymbole innerhalb einer Datenfolge. Typischerweise ist 1 < Ns < 5, vorzugsweise Ns = 2.According to the invention, control symbols are additionally inserted in the frame, the symbol alphabet of which is in principle independent of that of the data symbols or the test symbols. However, the control symbol alphabet is preferably a subset of the data symbol alphabet. The number N s of control symbols per frame is small compared to the number N τ of test symbols, which in turn is small compared to the number N D of data symbols within a data sequence. Typically 1 <N s <5, preferably N s = 2.
Die Steuersymbole sind bevorzugt unmittelbar nach den Testfolgen in die Rahmen eingefügt und können auf der Basis der geschätzten Kanalstoßaπt- wort, die für diese Symbolposition auch bei schnellveränderlichem Kanal eine gute Entzerrereinstellung gewährleistet, mit hoher Sicherheit entzerrt werden.The control symbols are preferably inserted into the frames immediately after the test sequences and can be corrected with a high degree of certainty on the basis of the estimated channel shock response, which ensures a good equalizer setting for this symbol position even with a channel which can be changed quickly.
Eine vorteilhafte Möglichkeit der Datenblocksynchronisation besteht darin, die Rahmen durchzunumerieren, insbesondere in absteigender Reihenfolge zum Ende des Datenblocks hin. Die Rahmennummer ist in einer bevorzugten Ausführungsform als numerischer Wert in den Steuersymbolen mindestens eines, vorzugsweise mehrerer Rahmen codiert. Durch die derartige Kennzeichnung mehrerer Rahmen kann eine absteigende Zählfolge ermittelt und falsch decodierte, aus der Zählfolge offensichtlich herausfallende Rahmennummern können ausgeschlossen oder korrigiert werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, der erwarteten Zählfolge mit konstantem Zäh- linkrement W je Rahmenschritt R empfängerseitig eine Referenzzählfolge RZ mit gleichem Zählinkrement gegenüberzustellen und schritthaltend die Differenz zwischen Referenzzählwert und decodierter Rahmennummer NR zu bil- den. Die Differenzen DK der korrekt decodierten Rahmennummern NR zu den jeweiligen Referenzwerten RZ sind unter sich konstant, wogegen fehlerhaft decodierte Rahmennummern zu abweichenden und im Regelfall zufällig verteilten Differenzwerten DFj führen. Durch statistische Auswertung beispielsweise nach Art eines Histogramms können die korrekt decodierten Rahmennum- mern als solche erkannt und die Datenblockgrenze daraus zuverlässig ermittelt werden. Nicht alle Rahmen brauchen hierfür mit Rahmennummern versehen werden. Vorzugsweise werden einige der am Ende eines Datenblocks liegenden Rahmen numeriert. Eine empfängerseitig bekannte Verwύrfelung der Rahmen ist zulässig. Anstelle der Differenz zu einer mit gleichem Inkrement veränderten Referenzzählfolge kann auch die Summe mit einer anderen Referenzzählfolge mit entgegengesetztem Inkrement -W gebildet werden, wobei die korrekt decodierten Rahmennummern wieder zu untereinander gleichen Summenwerten führen.An advantageous possibility of data block synchronization consists in numbering the frames, in particular in descending order towards the end of the data block. In a preferred embodiment, the frame number is encoded as a numerical value in the control symbols of at least one, preferably several, frames. By identifying several frames in this way, a descending counting sequence can be determined and incorrectly decoded frame numbers that obviously fall out of the counting sequence can be excluded or corrected. It is particularly advantageous to compare the expected counting sequence with constant counting increment W per frame step R on the receiver side with a reference counting sequence RZ with the same counting increment and to keep the difference between the reference counting value and the decoded frame number NR. The differences DK between the correctly decoded frame numbers NR and the respective reference values RZ are constant among themselves, whereas incorrectly decoded frame numbers lead to deviating and usually randomly distributed difference values DFj. The correctly decoded frame numbers can be recognized as such by statistical evaluation, for example in the manner of a histogram, and the data block boundary can be reliably determined therefrom. Not all frames need to be given frame numbers for this. Some of the frames located at the end of a data block are preferably numbered. A scrambling of the frames known to the recipient is permitted. Instead of the difference to a reference counting sequence changed with the same increment, the sum can also be formed with another reference counting sequence with an opposite increment -W, the correctly decoded frame numbers again leading to sum values that are identical to one another.
Eine andere vorteilhafte Anwendung statistischer Auswertung ist für die Codierung einer Information in den Steuersymbolen mit in mehreren Rahmen gleichem Wert gegeben. Hierbei brauchen lediglich die decodierteπ Werte als Ereignisse zu den jeweiligen Werten aufsummiert werden und der mit einer bestimmten Mindesthäufigkeit oder der Maximalhäufigkeit erfaßte Symbolwert wird als richtige Information gewertet. Falsch decodierte Steuersymbole sind im Regelfall zufällig verteilt und erreichen die Mindesthäufigkeit bei keinem Symbolwert. Die Auswertung nach einer inkrementierten Zählfolge und die Auswertung nach gleichen Symbolwerten können gleichzeitig und unabhängig voneinander durchgeführt werden. Sie beeinflussen sich gegenseitig nicht in störendem Ausmaß. Dabei ist es vorteilhaft, eine modulatioπsspezifische Information vor der Blocksynchronisation-Information zu übertragen. Dadurch kann bereits der Zählprozeß beeinflußt werden.Another advantageous application of statistical evaluation is for the coding of information in the control symbols with the same value in several frames. In this case, only the decoded values need to be added up as events to the respective values and the symbol value detected with a certain minimum frequency or the maximum frequency is evaluated as correct information. Incorrectly decoded control symbols are usually randomly distributed and do not reach the minimum frequency with no symbol value. The evaluation according to an incremented counting sequence and the evaluation according to the same symbol values can be carried out simultaneously and independently of one another. They do not interfere with each other to a disruptive extent. It is advantageous to transmit modulation-specific information before the block synchronization information. This can already influence the counting process.
Die in Fig. 3 dargestellte Tabelle gibt ein Beispiel für die Übertragung von Information zur Datenblocksychroπisation und zusätzlicher, z.B. modulatioπsspe- zifischer Information. Es ist eine Datenblocklänge von 16 Rahmen zugrundegelegt, wobei in den ersten 8 Rahmen eine modulationsspezifische Information in Form eines gleichbleibenden Symbolwerts 10 und in den letzten 8 Rahmen eine von 7 auf 0 in Inkrementen von W = 1 absteigende Rahmennummer in den Steuersymbolen codiert gesendet wird. Auf Empfängerseite ist a priori die Datenblockgrenze und damit die relative Lage der Rahmenschritte Rk nicht bekannt. Die Synchronisation erfolgt während einer laufenden Datenübertragung. Der Empfang der Steuersymbole sei gestört, so daß einzelne Symbolwerte auf Empfängerseite nicht korrekt decodiert werden. Ein Referenzzähler zählt mit Beginn des ersten detektierten Rahmens eine Referenzzählfolge von RZ = 15 abwärts modulo 16. In jedem Rahmenschritt wird die Differenz D zwischen dem decodierten Wert NR und dem Referenzzählwert RZ zu D = NR - RZ modulo 16 gebildet. Sowohl für die decodierten Werte NR als auch für die ermittelten Differenzwerte D wird die Wertehäufigkeit aus den jeweils 16 letzten Rahmenschritten in Form je eines Histogramms HNR bzw. HD gebildet. Zum Schrittin- dex k = 16, d.h. nach Empfang des 17. Rahmens ab Empfangsbeginn bzw. nach Start der Suche nach Datenblocksynchronisation sind fünf Einträge für D = 2 im Histogramm HD angefallen. Dies ist das eindeutige Maximum und erreicht zugleich eine z.B. mit fünf Einträgen gesetzte Schwelle. Die Rahmennummern der Rahmenschritte mit D = 2 können daher als korrekt decodiertrge- wertet werden. Die übrigen Rahmenschritte mit D ≠ 2 enthalten danach keine oder fehlerhaft decodierte Rahmennummern. Sofern eine korrekt decodierte Rahmennummer 0 vorliegt, kann der zugehörige Rahmen als Ende eines Datenblocks, der darauffolgende Rahmen als Anfang des nächsten Datenblocks angenommen werden. Bei Fehlen einer korrekt decodierten Rahmennummer 0 kann entweder bei Erreichen eines Schwellwerts im Histogramm eine ausreichende korrekte Rahmennummerreihe extrapoliert oder das Auftreten einer korrekt decodierten Rahmennummer 0 weiter abgewartet werden. Aus der Extrapolation ergibt sich im Beispielsfall, daß im nächsten Rahmenschritt eine Rahmennummer 0 erwartet wird und damit ein Datenblockende erreicht ist. Zur Synchronisation auf den nächstfolgenden Datenblock ist dieser Rahmen noch abzuwarten.The table shown in FIG. 3 gives an example of the transmission of information for data block psychology and additional, for example modulation-specific, information. A data block length of 16 frames is used, with modulation-specific information in the form of a constant symbol value 10 being sent in the first 8 frames and a frame number descending from 7 to 0 in increments of W = 1 being coded in the control symbols in the last 8 frames. The data block boundary and thus the relative position of the frame steps R k is not known a priori on the receiver side. The synchronization takes place during an ongoing data transmission. The reception of the control symbols is disturbed, so that individual symbol values are not correctly decoded on the receiver side. A reference counter counts a reference counting sequence from RZ = 15 down modulo 16 at the beginning of the first detected frame. In each frame step, the difference D between the decoded value NR and the reference count value RZ to D = NR-RZ modulo 16 is formed. Both for the decoded values NR and for the determined difference values D, the frequency of values is formed from the last 16 frame steps in each case in the form of a histogram HNR or HD. For step index k = 16, ie after receiving the 17th frame from the start of reception or after starting the search for data block synchronization, five entries for D = 2 have been made in the histogram HD. This is the clear maximum and at the same time reaches a threshold set, for example, with five entries. The frame numbers of the frame steps with D = 2 can therefore be correctly decoded be evaluated. The remaining frame steps with D ≠ 2 then contain no or incorrectly decoded frame numbers. If there is a correctly decoded frame number 0, the associated frame can be assumed to be the end of a data block and the subsequent frame to be the beginning of the next data block. In the absence of a correctly decoded frame number 0, a sufficient correct frame number row can either be extrapolated when a threshold value is reached in the histogram, or the occurrence of a correctly decoded frame number 0 can be further waited for. In the example, extrapolation shows that a frame number 0 is expected in the next frame step and that an end of the data block is reached. This frame must still be awaited for synchronization with the next data block.
Die modulationsspezifische Information kann leicht aus dem zugehörigen Hi- stogramm aufgrund des dort auftretenden eindeutigen Maximums von sechs Einträgen bei NR = 10 abgeleitet werden. Die modulationsspezifische Information hätte auch bereits im Rahmenschritt k = 8 gewonnen werden können, wenn das Erreichen einer Mindesthäufigkeit von fünf Einträgen als Kriterium gilt.The modulation-specific information can easily be derived from the associated histogram due to the unique maximum of six entries at NR = 10 that occurs there. The modulation-specific information could also have been obtained in step k = 8 if the criterion was a minimum frequency of five entries.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in verschiedener Weise variierbar. insbesondere können weitere, in den Beispielen nicht explizit genannte Informationen in den Steuersymbolen codiert sein. In den Steuer- Symbolen eines Rahmens können auch mehrere Informationsarten zugleich codiert sein. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be varied in various ways within the scope of the skilled person. in particular, further information not explicitly mentioned in the examples can be encoded in the control symbols. Several types of information can be encoded at the same time in the control symbols of a frame.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kommunikationssystem mit Übertragung eines Signals mit einer Daten- blockstruktur, bei welcher jeder Datenblock in eine Mehrzahl von Rahmen unterteilt ist, die eine Testfolge und eine Datenfolge beinhalten, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rahmen zusätzlich ein oder mehrere Steuersymbole mit zur Datensymbolauswertung relevantem Inhalt umfassen.1. Communication system with transmission of a signal with a data block structure, in which each data block is subdivided into a plurality of frames which contain a test sequence and a data sequence, characterized in that several frames additionally comprise one or more control symbols with content relevant for data symbol evaluation .
2. Kommunikatioπssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig die Auswertung der Steuersymbole vor der Auswertung der2. Communication system according to claim 1, characterized in that the evaluation of the control symbols on the receiver side before the evaluation of the
Datensymbole vorgenommen wird.Data symbols is made.
3. Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole aus einem anderen Symbolalphabet als die Daten- symbole entnommen sind.3. Communication system according to claim 1 or 2, characterized in that the control symbols are taken from a different symbol alphabet than the data symbols.
4. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole aus einem Symbolalphabet mit größerem Symbolabstand als die Datensymbole entnommen sind.4. Communication system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control symbols are taken from a symbol alphabet with a larger symbol spacing than the data symbols.
5. Kommunikationssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersymbol-Alphabet eine Untermenge des Datensymbol- Alphabets bildet.5. Communication system according to claim 3 or 4, characterized in that the control symbol alphabet forms a subset of the data symbol alphabet.
6. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Rahmen Steuersymbole eingefügt sind. 6. Communication system according to one of claims 1 to 5, characterized in that control symbols are inserted in each frame.
7. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole an definierter Position innerhalb der Rahmen eingefügt sind.7. Communication system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control symbols are inserted at a defined position within the frame.
5 8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale innerhalb eines Rahmens unmittelbar auf die Testfolgensymbole folgen.5 8. Communication system according to claim 7, characterized in that the control signals follow the test sequence symbols within a frame directly.
9. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- O kennzeichnet, daß die Anzahl der Steuersymbole in jedem Rahmen gleich ist.9. Communication system according to one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that the number of control symbols is the same in each frame.
10. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole eine Information zur Modulationsart10. Communication system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control symbols provide information on the type of modulation
D der Datensymbole enthalten.D of the data symbols included.
11. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole eine Information zur Datenblocksynchronisation enthalten. 011. Communication system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the control symbols contain information for data block synchronization. 0
12. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die selbe Art der Information jeweils in Steuersymbolen mehrerer verschiedener Rahmen eines Datenblocks enthalten ist.12. Communication system according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the same type of information is contained in control symbols of several different frames of a data block.
5 13. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersymbole einen je Rahmenschritt um ein konstantes Inkrement veränderten numerischen Wert beinhalten. 5 13. Communication system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the control symbols contain a numerical value changed per frame step by a constant increment.
14. Kommunikationssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig jeweils eine Differenz des erkannten numerischen Werts der Steuersymbole gegen eine mit gleichem Inkrement veränderte numerische Referenzzählfolge gebildet wird.14. Communication system according to claim 13, characterized in that a difference between the recognized numerical value of the control symbols is formed on the receiver side against a numerical reference count sequence changed with the same increment.
15. Kommunikationssystem nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig jeweils eine Summe des erkannten numerischen Werts mit einer mit entgegengesetztem Inkrement veränderten Zählfolge gebildet wird.15. Communication system according to claim 13 or claim 14, characterized in that on the receiver side a sum of the recognized numerical value is formed with a counting sequence changed with opposite increment.
16. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Steuersymbolen der einzelnen Rahmen gewonnenen Informationen statistisch erfaßt und ausgewertet werden.16. Communication system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the information obtained from the control symbols of the individual frames are statistically recorded and evaluated.
17. Kommunikationssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die statistische Erfassung in Form eines oder mehrerer gleitender Histogramme über eine vorgebbare Anzahl von Rahmen vorgenommen wird. 17. Communication system according to claim 16, characterized in that the statistical detection in the form of one or more sliding histograms is carried out over a predetermined number of frames.
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