DE10007564A1 - Verfahren, Kommunikationssystem und Empfänger zum Übertragen von Daten in Paketform - Google Patents

Abstract

Den Datenpaketen Pi wird zur Kennzeichnung ihrer Reihenfolge jeweils eine Kennung K zugeordnet. Jedes Datenpaket Pi wird zu einer Codierungseinheit Ci codiert. Jede Codierungseinheit Ci wird mit der Kennung K des zugehörigen Datenpakets Pi vom Sender BS zum Empfänger MS übertragen. Im Empfänger MS erfolgt für jede Codierungseinheit Ci eine Auswertung der zugehörigen Kennung K. Für den Fall, dass eine der Kennungen K nicht identifiziert werden kann, wird die entsprechende Codierungseinheit C1 im Empfänger MS für eine spätere Decodierung, die unter Verwendung von nachträglich vom Sender BS zu übertragenen Daten erfolgt, gespeichert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Kommunikationssy­ stem und einen Empfänger für die Übertragung von Datenpake­ ten.

Bei digitalen Funk-Komunikationssystemen werden Daten häufig in Paketen (PDUs) verschickt, die mit einer Identifizierungs­ nummer (Sequenz-Nummer, im fogenden auch "Kennung" genannt) versehen werden. Speziell bei sogenannten ARQ-(Automatic Re­ peat Request-) Fehlerkorrekturverfahren werden Sequenz- Nummern dazu verwendet, daß die Empfängerseite ergänzende In­ formationen zur Korrektur fehlerhaft übertragener Pakete an­ fordern kann.

Im folgenden werden die jeweils gesendeten Datenmengen, die einzeln oder durch geeignete Kombination zur Rekonstruktion der Paket-Daten auf der Empfängerseite dienen als "Codie­ rungseinheiten bezeichnet. Dabei handelt es sich um die zu übertragenden Datenpakete in codierter Form.

Beim sogenannten Hybrid-ARQ I-Verfahren informiert die Emp­ fängerseite die sendende Station direkt oder indirekt über die Sequenz-Nummern der erfolglos dekodierten Codiereinhei­ ten, die dann von der sendenden Station nochmals verschickt werden.

Beim sogenannten Hybrid ARQ II- oder Hybrid ARQ III-Verfahren wird eine fehlerhaft empfangene (erste) Codierungseinheit mit nachträglich vom Sender angeforderter Zusatzinformation (2., 3., . . ., n. Codierungseinheit) verknüpft, um das Datenpaket wiederherzustellen. Beispielsweise kann es sich bei Hybrid ARQ II/III-Verfahren bei den Codierungseinheiten um Codie­ rungspolynome handeln, die z. B. mit rate-matching Verfahren weiterverarbeitet sind. Neben der Kombination verschiedener zu einem Datenpaket gehörender Codierungseinheiten können auch bereits geschickte Codierungseinheiten nochmals übertra­ gen werden und mit maximum ratio combining mit der bereits gesendeten Version kombiniert werden.

Es können auch bereits geschickte bzw. abgesendete Codie­ rungseinheiten nochmals abgesendet werden und mittels einer Kombinierung im bestmöglichen Verhältnis (maximum ratio com­ bining) mit der bereits gesendeten Version kombiniert werden.

Um bei Hybrid ARQ II/III oder ähnlichen Verfahren zu gewähr­ leisten, dass die zur Dekodierung kombinierten Codierungsein­ heiten zu demselben Datenpaket gehören, ist es von großer Wichtigkeit, dass bei gestörter Datenpaket-Übertragung zumin­ dest vom Empfänger überprüft werden kann, ob er die Sequenz- Nummer korrekt empfangen hat. Eine solche Überprüfung kann zum Beispiel mit Hilfe eines CRC (= Cyclic Redundancy Check) unter Ausnutzung entsprechend hinzugefügter Prüfsummenbits erfolgen. Ist auf der Empfängerseite eine Sequenz-Nummer nicht korrekt empfangen worden oder konnte die Richtigkeit der Sequenz-Nummer nicht erfolgreich überprüft werden (zum Beispiel weil ein CRC fehlerhaft übertragen wurde), dann kann die Codierungseinheit mit den bisher verwendeten Verfahren nicht mehr benutzt werden, um kombiniert mit anderen Codie­ rungseinheiten die Dekodierung des zugehörigen Datenpaketes zu unterstützen.

Würde man man eine Codierungseinheit, bei der die Richtigkeit der Sequenz-Nummer nicht bestätigt werden konnte (dieser Fall wird im folgenden auch als "vom Empfänger nicht identifizier­ bare Kennung" bezeichnet), dennoch für eine Kombination mit einer anderen Codierungseinheit verwenden, so besteht bei den bisher verwendeten Verfahren die Gefahr, dass Codierungsein­ heiten kombiniert werden, die nicht zum gleichen Datenpaket gehören. Mit sehr großer Wahrscheinlichkeit bleibt jeder De­ kodierungsversuch, der eine nicht zum Datenpaket gehörende Codierungseinheit miteinschließt, aber erfolglos. Das kann dazu führen, dass alle nachfolgenden Versuche einer Dekodie­ rung des Datenpaketes unter Einbeziehung neuer Codierungsein­ heiten erfolglos bleiben. Demzufolge kann mit den bisher ver­ wendeten Verfahren eine Codierungseinheit, deren Sequenznum­ mer bzw. Kennung auf der Empfängerseite unklar ist, nicht für eine Decodierung verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Decodierung von zu Codierungseinheiten codierten Datenpaketen im Empfänger zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Funk-Kommunikationssystem gemäß Anspruch 17 und den Empfänger gemäß Anspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildun­ gen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Daten in Paketform zwischen einem Sender und einem Empfänger sieht vor, für den Fall, dass eine der Kennungen der Codierungsein­ heiten vom Empfänger nicht identifiziert werden kann, die entsprechende Codierungseinheit im Empfänger für eine spätere Decodierung, die unter Verwendung von nachträglich vom Sender zu übertragenden Daten erfolgt, zu speichern.

Bei der Erfindung sind vorteilhaft auch solche Codierungsein­ heiten für eine Decodierung vorgesehen, deren Kennungen ge­ stört empfangen wurde oder die Richtigkeit der empfangenen Kennung nicht erfolgreich bestätigt werden konnten. Durch die Ausnutzung der ohnehin bereits übertragenen Codierungseinhei­ ten wird ein erneutes Übertragen Vermieden, so dass insgesamt weniger Daten übertragen werden müssen.

Die Verwendung der gespeicherten Codierungseinheit eines Da­ tenpakets für eine Decodierung kann insbesondere dadurch er­ folgen, dass eine weitere Codierungseinheit desselben Daten­ pakets vom Sender zum Empfänger übertragen wird, die gespeicherte Codierungseinheit mit der weiteren Codierungseinheit im Empfänger kombiniert wird und die Kombination dieser Co­ dierungseinheiten anschließend decodiert wird. Das Kombinie­ ren der Codierungseinheiten kann beispielsweise wie beim Hy­ brid ARQ II- oder beim Hybrid ARQ III-Verfahren erfolgen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Empfän­ ger die weitere Codierungseinheit speichert, vor der Kombina­ tion der Codierungseinheiten die weitere Codierungseinheit ohne Verwendung der gespeicherten Codierungseinheit decodiert und nur bei fehlerhafter Decodierung der weiteren Codierungs­ einheit die Kombination mit der gespeicherten Codierungsein­ heit und die Decodierung der Kombination vornimmt. Es wird also zunächst probiert, ob die Decodierung der weiteren Co­ dierungseinheit allein schon erfolgreich ist. Hierdurch kann sich unter Umständen die Kombination der beiden Codierungs­ einheiten erübrigen.

Nach einer Weiterbildung werden mehrere Codierungseinheiten mit nicht identifizierbarer Kennung im Empfänger gespeichert. Im Falle einer fehlerhaften Decodierung der Kombination aus der weiteren Codierungseinheit und einer der gespeicherten Codierungseinheiten wird die weitere Codierungseinheit mit einer anderen der gespeicherten Codierungseinheiten kombi­ niert und anschließend wird diese Kombination decodiert. Die­ ses Verfahren ermöglicht die Ermittlung derjenigen gespei­ cherten Codierungseinheit, die demselben Datenpaket zugeord­ net ist wie die weitere Codierungseinheit.

Der Empfänger kann auch bei erfolgreicher Identifizierung der Kennung der Codierungseinheiten entsprechende Quittierungs­ signale zum Sender übertragen, die Rückschlüsse auf die je­ weilige Kennung zulassen, und der Sender durch Vergleich der erhaltenen Quittierungssignale mit den Kennungen der zuvor übertragenen Codierungseinheiten ermitteln, bei welchen der übertragenen Codierungseinheiten die Kennung nicht identifi­ zierbar war. Bei den Quittierungssignalen kann es sich insbesondere um herkömmlicherweise verwendete acknowledge-/not acknowledge-Signale, die auch bei den bekannten ARQ-Verfahren zum Einsatz kommen. Hierdurch ergibt sich gegenüber diesen Verfahren bei der Erfindung kein erhöhter Signalisierungsauf­ wand.

Der Empfänger kann aber auch zusätzlich oder alternativ zu den Quittierungssignalen für die Codierungseinheiten mit identifizierbaren Kennungen dem Sender eine entsprechende In­ formation übermitteln, wenn er die Kennung einer empfangenen Codierungseinheit nicht identifizieren konnte. Dies ermög­ licht eine Kenntnisnahme eines Fehlers durch den Sender, ohne dass dieser eine Auswertung der Quittierungssignale bereits vorgenommen hat.

Nach einer Weiterbildung teilt der Empfänger dem Sender mit, wieviele empfangene Codierungseinheiten während eines be­ stimmten Empfangszeitraums eine Kennung aufweisen, die von ihm nicht identifizierbar ist. Hierdurch erfährt der Sender, wieviele Datenpakete nicht korrekt empfangen wurden.

Der Empfänger kann dem Sender auch mitteilen, für welches der von ihm zu empfangenden Datenpakete er keine Codierungsein­ heit mit entsprechender Kennung identifizieren konnte. Hier­ für ist es erforderlich, dass der Empfänger darüber infor­ miert ist, welche Datenpakete bzw. zugehörige Kennungen er hätte empfangen müssen. Vorteilhaft ist, dass der Sender dann sofort weitere Codierungseinheiten für jedes der genannten Datenpakete zum Empfänger senden kann.

Die vom Empfänger zum Sender übermittelte Information kann auch solche Informationen umfassen, die eine weitere Eingren­ zung der eventuell nicht korrekt übermittelten Codierungsein­ heiten senderseitig ermöglichen. Beispielsweise kann die In­ formation angeben, zu welchem Zeitpunkt oder während welchen Zeitraums die Codierungseinheit mit der nicht identifizierba­ ren Kennung empfangen wurde. Bei einem TDMA-Verfahren (dies schließt auch Übertragungsverfahren mit einer TDMA-Komponente ein) kann es sich dabei um die Mitteilung der Zeitrahmennum­ mer (SFN) oder Zeitschlitznummer handeln, in denen die ge­ speicherte Codierungseinheit empfangen wurde.

Wenn die Datenpakete mittels eines CDMA-Verfahrens (dies schließt auch Übertragungsverfahren mit einer CDMA-Komponente ein) übertragen werden, kann die Information auch angeben, mit welchem Spreizcode die Codierungseinheit mit der nicht identifizierbaren Kennung codiert ist.

Wenn die Datenpakete mittels eines FDMA-Verfahrens (dies schließt auch Übertragungsverfahren mit einer FDMA-Komponente ein) übertragen werden, kann die Information auch angeben, mit welcher Trägerfrequenz die Codierungseinheit mit der nicht identifizierbaren Kennung übertragen wurde.

Die Information kann auch wenigstens einen Ausschnitt der Co­ dierungseinheit mit der nicht identifizierbaren Kennung oder einen Ausschnitt eines Kopfabschnitts dieser Codierungsein­ heit enthalten. Dann kann der Sender anhand des Ausschnitts unter Umständen die im Empfänger gespeicherte Codierungsein­ heit identifizieren und eine entsprechende weitere Codie­ rungseinheit zum selben Datenpaket übertragen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden senderseitig zu wenigstens einem Teil der Datenpakete jeweils mehrere unter­ schiedliche Codierungseinheiten, die sich hinsichtlich ihrer Coderate unterscheiden und denen unterschiedliche Identifika­ tonsnummern zugeordnet sind, gebildet. Die Information ent­ hält dann vorteilhafterweise die Identifikationsnummer der Codierungseinheit mit der nicht identifizierbaren Kennung.

Es ist günstig, wenn der Sender die Kennungen der weiteren Codierungseinheiten notiert, die er zum Empfänger überträgt. Dadurch kann vermieden werden, dass er zu einem späteren Zeitpunkt erneut dieselbe weitere Codierungseinheit aussen­ det.

Der Sender kann die Reihenfolge der Aussendung der Codie­ rungseinheiten und der Empfänger die Reihenfolge des Empfangs der mit nicht identifizierbarer Kennung versehenen Codie­ rungseinheiten notieren. Wenn der Sender dann die weiteren Codierungseinheiten bezüglich ihrer Zuordnung zu den Datenpa­ keten in derselben Reihenfolge überträgt, wie die ursprüng­ lich übertragenen Codierungseinheiten mit den nicht identifi­ zierbaren Kennungen, ist im Empfänger die Zuordnung der wei­ teren Codierungseinheiten zu den gespeicherten Codierungsein­ heiten mit nicht identifizierbarer Kennung erleichtert.

Sinnvoll ist es, wenn der Sender zusätzlich zu der weiteren Codierungseinheit eine Information zum Empfänger überträgt, die angibt, dass die weitere Codierungseinheit einem Datenpa­ ket zugeordnet ist, dessen Kennung bislang vom Empfänger nicht identifizierbar war. Hierdurch kann der Empfänger die weiteren Codierungseinheiten von anderen Codierungseinheiten, die beispielsweise als zeitlich erste Codierungseinheiten ei­ nes Datenpakets übertragen werden, unterscheiden. Nur für die weiteren Codierungseinheiten ist ja eine Kombination mit den gespeicherten Codierungseinheiten erwünscht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Kom­ munikationssystems mit einem Sender und ei­ nem Empfänger,

Fig. 2 die Codierung von Datenpaketen zu Codie­ rungseinheiten,

Fig. 3 die Codierung eines Datenpakets zu mehreren unterschiedlichen Codierungseinheiten und

Fig. 4 bis 6 unterschiedliche Decodierungen von Codie­ rungseinheiten im Empfänger.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Mobilfunkkommu­ nikationssystems erläutert, obwohl sie auch auf andere Kommu­ nikationssysteme, in denen eine Paketdatenübertragung er­ folgt, anwendbar ist.

Fig. 1 zeigt eine Funkzelle Z eines Mobilfunksystems. Die Funkzelle Z weist eine Basisstation BS und eine Mobilstation MS auf. Im folgenden wird lediglich eine Datenübertragung in Abwärtsrichtung, also von der Basisstation zur Mobilstation, betrachtet. Die Erfindung ist aber ebenso auf die Datenüber­ tragung in Aufwärtsrichtung anwendbar. Im folgenden wird also die Basisstation in ihrer Eigenschaft als Sender und die Mo­ bilstation in ihrer Eigenschaft als Empfänger betrachtet.

Die Basisstation BS empfängt von einem Basisstationscontrol­ ler BSC Daten Pi, die sie in Paketform an die Mobilstation MS übertragen soll. Die Basisstation weist eine Einheit U1 zum Zuordnen jeweils einer Kennung zu den Datenpaketen Pi auf, um deren Reihenfolge während der Übertragung zu kennzeichnen. Weiterhin weist die Basisstation eine Einheit U2 zum Codieren der Datenpakete Pi zu Codierungseinheiten Ci auf. Von einer Einheit U3 werden die codierten Datenpakete Pi in Form der Codierungseinheiten Ci, versehen mit der entsprechenden Ken­ nung, zur Mobilstation MS übertragen. Der Begriff "Codie­ rungseinheit" bezeichnet im Rahmen dieser Beschreibung aus den Datenpaketen Pi erzeugte Informations- oder Redundanzmen­ gen, die auf der Empfängerseite entweder einzeln oder durch geeignete Verknüpfung mit anderen Codierungseinheiten eine Wiederherstellung der Datenpakete Pi ermöglichen.

Die Mobilstation MS in Fig. 1 weist eine Einheit U4 zur Aus­ wertung der Kennung jeder Codierungseinheit Ci auf, die sie empfängt. Weiterhin weist die Mobilstation MS einen Speicher U5 zum Speichern derjenigen Codierungseinheiten Ci auf, deren Kennung von der Auswerteeinheit U4 nicht identifiziert werden kann. Dies ist der Fall, wenn die betreffende Kennung während der Übertragung zu großen Störeinflüssen ausgesetzt ist. Wei­ terhin weist die Mobilstation MS einen Decoder U6 auf, der zum Decodieren der Codierungseinheiten Ci dient.

Fig. 2 zeigt die Codierung der Datenpakete Pi zu den Codie­ rungseinheiten Ci. Fig. 2 zeigt auch die den Datenpaketen P1 zugeordneten Kennungen K. Die Codiereinheit U2 der Basissta­ tion BS erzeugt an ihrem Ausgang die Codierungseinheiten Ci, denen sie in einem Kopfabschnitt H (Header) die entsprechende Kennung K des zugehörigen Datenpakets Pi voranstellt. Während die Mobilstation MS in Fig. 1 diejenigen empfangenen Codie­ rungseinheiten Ci, deren Kennung K nicht identifiziert werden konnten, im Speicher U5 speichert, decodiert sie die übrigen Codierungseinheiten, deren Kennung problemlos identifizierbar ist. Da die Codierung der Datenpakete Pi die Verwendung von entsprechenden Fehlerkorrekturcodes berücksichtigt (zum Bei­ spiel Cyclic Redundancy Check, CRC, durch entsprechende Prüf­ summenbits) kann in der Mobilstation festgestellt werden, ob die jeweilige Decodierung fehlerbehaftet oder fehlerfrei er­ folgt ist. Anschließend übermittelt die Mobilstation MS ent­ sprechende Quittierungssignale ACK, NACK an die Basisstation BS. Das eine Quittierungssignal ACK gibt an, dass die ent­ sprechende Codierungseinheit Ci erfolgreich decodiert werden konnte, während das zweite Quittierungssignal NACK angibt, dass zwar die zugehörige Codierungseinheit Ci mit der ent­ sprechenden Kennung empfangen worden ist, die Decodierung je­ doch fehlerhaft war. Im letztgenannten Fall kann die Basis­ station BS auf bekannte Weise (z. B. nach einem bekannten ARQ- Verfahren) die Aussendung der betreffenden Codierungseinheit wiederholen oder eine andere Codierungseinheit desselben Da­ tenpakets aussenden.

Die Basisstation BS kann aufgrund der Quittierungssignale ACK, NACK bereits feststellen, dass diejenigen. Codierungsein­ heiten Ci, für die kein entsprechendes Quittierungssignal empfangen worden ist, entweder nicht von der Mobilstation MS empfangen worden sind, oder zwar empfangen wurden, aber eine Kennung K aufwiesen, die nicht vom Empfänger identifiziert werden konnte.

Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel übermittelt die Mobilstation MS neben den Quittierungssignalen ACK, NACK auch Informationen I an die Basisstation BS. Die Informationen I dienen dazu, der Basisstation BS die Feststellung zu erleich­ tern, bei welchen der übertragenen Codierungseinheiten Ci die Identifizierung der zugehörigen Kennung K im Empfänger nicht möglich war. Die Informationen I können beispielsweise die Anzahl der empfangenen Codierungseinheiten Ci mit nicht iden­ tifizierbarer Kennung K innerhalb eines bestimmten Empfangs­ zeitraums beinhalten. Außerdem ist es möglich, dass die In­ formationen I diejenigen Kennungen K beinhalten, denen keine der empfangenen Codierungseinheiten Ci zugeordnet werden konnte. Dies ist möglich, wenn die Mobilstation weiß, welche Kennungen sie in einem bestimmten Zeitraum hätte empfangen sollen.

Um die Basisstation BS bei der Feststellung zu unterstützen, welche der zuvor übertragenen Codierungseinheiten Ci eine in der Mobilstation MS nicht identifizierbare Kennung K aufge­ wiesen haben, können die Informationen I auch angeben, mit welcher Trägerfrequenz, welchem Spreizcode oder zu welchem Zeitpunkt oder während welchen Zeitraums die Codierungsein­ heit mit der nicht identifizierbaren Kennung K empfangen wur­ de. Die Angabe des Spreizcodes ist natürlich nur möglich, wenn es sich um ein CDMA-Übertragungsverfahren handelt. Die Angabe eines Zeitraumes für einen derartigen Empfang kann beispielsweise bei TDMA-Übertragungsverfahren in Form der Nummer des Empfangszeitrahmens oder Empfangszeitschlitzes ge­ schehen.

Die Basisstation BS (oder allgemein: der Sender) sendet, nachdem sie festgestellt hat, für welche der zuvor übertrage­ nen Codierungseinheiten Ci eine Identifizierung der zugehöri­ gen Kennung K in der Mobilstation MS nicht möglich war, wei­ tere Codierungseinheiten zur Mobilstation MS. Die weiteren Codierungseinheiten dienen dazu, unter Verwendung der in der Mobilstation MS gespeicherten Codierungseinheiten mit nicht identifizierbarer Kennung eine fehlerfreie Decodierung und damit Ermittlung des zugrundeliegenden Datenpakets Pi im Emp­ fänger zu ermöglichen. Die Basisstation BS versieht die von ihr zur Mobilstation MS übertragenen weiteren Codierungsein­ heiten mit einer entsprechenden Kennzeichnung INF. Der Kenn­ zeichnung INF kann die Mobilstation MS entnehmen, dass zu dem zugehörigen Datenpaket Pi bereits zuvor eine Codierungsein­ heit mit nicht identifizierbarer Kennung K übertragen worden ist.

Fig. 3 zeigt, dass die Codierungseinheit U2 der Basisstation BS aus einem Datenpaket Pi durch unterschiedliche Codierungen mehrere unterschiedliche Codierungseinheiten C1, C2 erzeugen kann. Dabei beinhaltet ein derartiges Codierungsverfahren die Einbeziehung von Fehlerkorrekturcodes sowie beispielsweise auch von Spreizcodes, sofern es sich um ein CDMA-Übertra­ gungsverfahren handelt. Im in Fig. 3 dargestellten Fall er­ zeugt der Codierer U2 (allerdings eventuell zu unterschiedli­ chen Zeitpunkten, s. u.) zwei unterschiedliche Codierungsein­ heiten C1, C2 für das Datenpaket P1. Die beiden Codierungs­ einheiten C1, C10 unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Code­ raten. Die Codierungseinheit C1 hat die Coderate 1, während die Codierungseinheit C10 die Coderate 0,5 aufweist.

Die Basisstation BS erzeugt zunächst für das Datenpaket P1 nur die erste Codierungseinheit C1 und überträgt diese mit den Codierungseinheiten der übrigen Datenpakete Pi zur Mobilstation MS. Erst wenn die Basisstation BS feststellt, dass die Kennung K der ersten Codierungseinheit C1 von der Mobil­ station MS nicht identifiziert werden konnte und in deren Speicher U5 gespeichert wurde, erzeugt der Codierer U2 der Basisstation BS die weitere Codierungseinheit C10 aus dem Da­ tenpaket P1. Die weitere Codierungseinheit C10 überträgt die­ se dann ebenfalls zur Mobilstation MS.

Anhand der folgenden Figuren wird nun beschrieben, auf welche Weise in der Mobilstation MS anschließend das Datenpaket P1 aus den empfangenen Codierungseinheiten decodiert wird.

Fig. 4 zeigt den Fall, wo bereits beide dem Datenpaket P1 zugeordnete Codierungseinheiten C1, C10 im Speicher U5 der Mobilstation MS gespeichert worden sind. In der Fig. 4 und den folgenden Figuren wurde durch eine Klammer um die Kennung K der jeweiligen Codierungseinheit C1 angedeutet, dass die betreffende Kennung K vom Empfänger nicht identifiziert wer­ den konnte. Der Decoder U6 der Mobilstation MS decodiert zu­ nächst die weitere Codierungseinheit C10. Ist diese Decodie­ rung erfolgreich, was durch Auswertung der verwendeten Feh­ lerkorrekturcodes feststellbar ist, ist das Datenpaket P1 im Empfänger korrekt rekonstruiert worden. Dann können die bei­ den Codierungseinheiten C1, C10 im Speicher U5 gelöscht wer­ den. Für den Fall, dass die Decodierung der weiteren Codie­ rungseinheit C10 durch den Decoder U6 nicht erfolgreich war, weist die Mobilstation MS eine Kombinationseinheit U7 auf, die die Codierungseinheiten C1, C10 miteinander zu einer kom­ binierten Codierungseinheit CX kombiniert. Die kombinierte Codierungseinheit CX wird anschließend vom Decoder U6 deco­ diert. Auf diese Weise kann unter Verwendung sowohl der ur­ sprünglich übermittelten Codierungseinheit C1 mit der nicht identifizierbaren Kennung K und der weiteren Codierungsein­ heit C10 das korrekte Datenpaket P1 im Empfänger ermittelt werden. Die Kombination der Codierungseinheiten kann bei­ spielsweise wie entsprechende Kombinationen beim Hybriden ARQII- oder ARQIII-Verfahren erfolgen.

Fig. 5 zeigt den Fall, dass im Speicher U5 der Mobilstation MS zwei Codierungseinheiten C1, C2 mit nicht identifizierba­ rer Kennung K gespeichert wurden. Entsprechend hat die Basis­ station BS für jedes betroffene Datenpaket P1, P2 eine weite­ re Codierungseinheit C10, C20 zur Mobilstation MS übertragen. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann es aufgrund der Tatsache, dass die Kennung K der Codierungseinheiten C1, C2 unbekannt ist, dazu kommen, dass die Kombinationseinheit U7 zunächst die weitere Codierungseinheit C10 des ersten Datenpakets P1 mit der Codierungseinheit C2 des zweiten Datenpakets P2 zu einer kombinierten Codierungseinheit CX kombiniert. Diese fälschli­ cherweise durchgeführte Kombination CX wird anschließend vom Decoder U6 decodiert. Unter Verwendung des eingesetzten Feh­ lerkorrekturcodes kann dabei festgestellt werden, dass das Decodierungsergebnis falsch ist.

Entsprechend Fig. 6 erfolgt daraufhin die Bildung einer neu­ en Kombination der weiteren Codierungseinheit C10, diesmal mit der Codierungseinheit C1 des ersten Datenpakets P1. Die Kombinationseinheit U7 erzeugt eine entsprechende kombinierte Codierungseinheit CY. Diese wird wiederum dem Decoder U6 zu­ geführt, dessen Ausgangssignal diesmal dem Datenpaket P1 ent­ spricht. In einem weiteren (nicht in den Figuren dargestell­ ten) Schritt kann anschließend die weitere Codierungseinheit C20 des zweiten Datenpakets P2 mit der Codierungseinheit C2 des zweiten Datenpaket P2 kombiniert und decodiert werden. Zuvor können die Codierungseinheiten C1, C10, die nun nicht mehr benötigt werden, gelöscht werden.

Die Erfindung ermöglicht, dass bei Hybrid ARQ II/III- oder ähnlichen Fehlerkorrekturverfahren auch gesendete Codierungs­ einheiten miteinbezogen werden, bei denen die Identifizierung der Sequenznummer/Codierungseinheitsnummer nicht erfolgreich war. Dadurch wird erreicht, dass eine höhere Fehleranfällig­ keit bei der Übertragung von Codierungseinheiten, die ihre Kennung betreffen, tolerabel ist. Es findet eine optimale Ausnutzung der über die Luftschnittstelle übertragenen Infor­ mation statt.

Die von der Mobilstation MS übertragene Information I (Fig. 1) kann als gleichzeitiges Quittierungssignal beispielsweise die Form eines Bitmusters und einer Start-Kennung SSN haben. Je­ dem Datenpaket sind z. B. immer zwei Bits zugeordnet, wobei die ersten beiden Bits das Datenpaket mit der Kennung SSN be­ treffen, die nächsten beiden das Datenpaket mit der Kennung SSN + 1 usw. Man kann nun zum Beispiel folgende Bedeutungen der Bitmuster festlegen:
00: zu der betreffenden Sequenznummer ist keine Codierungs­ einheit empfangen worden.
01: Codierungseinheit wurde erfolgreich empfangen (entspricht dem ACK-Signal).
Z0: Codierungseinheit zu der betreffenden Sequenznummer wurde empfangen, ist aber nicht dekodierbar (entspricht dem NACK- Signal).
11: (nicht verwendet).

Der Empfänger in Fig. 1 kann auch als Information I (d. h. bei der Meldung einer unidentifizierten Codierungseinheit) zu­ sätzlich einen Ausschnitt aus der unidentifizierten Codie­ rungseinheit senden, der dazu dient, auf der Senderseite zu entscheiden, von welchem Datenpaket die unidentifizierte Co­ dierungseinheit stammen könnte. Kommen mehrere Codierungsein­ heiten in Frage, so kann der Sender dieses Datenfragment mit den entsprechenden Stellen in den in Frage kommenden Codie­ rungseinheiten vergleichen und die Codierungseinheit auswäh­ len, bei der dieser Vergleich die höchste Übereinstimmung er­ gibt.

Sender und Empfänger können auch die Zeitrahmennummer der ge­ sendeten Codierungseinheiten und der empfangenen, nicht iden­ tifizierbaren Codierungseinheiten notieren. Der Empfänger in­ formiert nun den Sender darüber in welchem Zeitrahmen, das heißt bei welcher SFN-Nummer, wieviele Codierungseinheiten unidentifiziert empfangen wurden. Die Zahl der gesendeten Co­ dierungseinheiten pro Zeitrahmen (Frame) ist in der Regel deutlich kleiner als die Zahl der gesendeten Codierungsein­ heiten zwischen zwei Statusreports, in denen überlicherweise die Quittierungssignale ACK, NACK übermittelt werden. Ent­ sprechend ist im Schnitt auch die Zahl der unidentifizierten Codierungseinheiten pro Zeitrahmen kleiner als die Zahl der unidentifizierten Codierungseinheiten zwischen zwei Statusre­ ports. Dadurch wird die Zuordnung der weiteren Codierungsein­ heiten zu den zuvor empfangenen, gespeicherten Codierungsein­ heiten mit misslungener Kennungs-Identifizierung deutlich vereinfacht und die Zahl der Fälle, bei der die Zuordnung eindeutig ist, steigt.

Claims (18)

1. Verfahren zum Übertragen von Daten in Paketform zwischen einem Sender (BS) und einem Empfänger (MS) bei dem

• - den Datenpaketen (Pi) zur Kennzeichnung ihrer Reihenfolge jeweils eine Kennung (K) zugeordnet wird,
• - jedes Datenpaket (Pi) zu einer Codierungseinheit (Ci) co­ diert wird,
• - jede Codierungseinheit (Ci) mit der Kennung (K) des zuge­ hörigen Datenpakets (Pi) vom Sender (BS) zum Empfänger (MS) übertragen wird,
• - im Empfänger (MS) für jede Codierungseinheit (Ci) eine Auswertung der zugehörigen Kennung (K) erfolgt,
• - und für den Fall, dass eine der Kennungen (K) nicht iden­ tifiziert werden kann, die entsprechende Codierungseinheit (C1) im Empfänger (MS) für eine spätere Decodierung, die unter Verwendung von nachträglich vom Sender (BS) zu über­ tragenden Daten erfolgt, gespeichert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem

• - eine weitere Codierungseinheit (C10) eines Datenpakets (P1), dessen Codierungseinheit (C1) bereits übertragen worden ist, vom Sender (BS) zum Empfänger (MS) übertragen wird,
• - die gespeicherte Codierungseinheit (C1) mit der weiteren Codierungseinheit (C10) im Empfänger kombiniert wird
• - und die Kombination (CX) dieser Codierungseinheiten deco­ diert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

• - bei dem der Empfänger (MS) die weitere Codierungseinheit (C10) speichert,
• - vor der Kombination der Codierungseinheiten (C1, C10) die weitere Codierungseinheit (C10) ohne Verwendung der ge­ speicherten Codierungseinheit (C1) decodiert
• - und nur bei fehlerhafter Decodierung der weiteren Codie­ rungseinheit (C10) die Kombination (CX) mit der gespei­ cherten Codierungseinheit (C1) und die Decodierung der Kombination vornimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem

• - mehrere Codierungseinheiten (C1, C2) mit nicht identifi­ zierbarer Kennung (K) im Empfänger (MS) gespeichert wer­ den,
• - im Falle einer fehlerhaften Decodierung der Kombination (CX) aus der weiteren Codierungseinheit (C10) und einer der gespeicherten Codierungseinheiten (C2) die weitere Co­ dierungseinheit mit einer anderen (C1) der gespeicherten Codierungseinheiten kombiniert wird
• - und diese Kombination (CY) decodiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem

• - der Empfänger (MS) bei erfolgreicher Identifizierung der Kennung (K) der Codierungseinheiten (Ci) entsprechende Quittierungssignale (ACK, NACK) zum Sender (BS) überträgt, die Rückschlüsse auf die jeweilige Kennung zulassen,
• - und der Sender (BS) durch Vergleich der erhaltenen Quit­ tierungssignale (ACK, NACK) mit den Kennungen (K) der zu­ vor übertragenen Codierungseinheiten (Ci) ermittelt, bei welchen der übertragenen Codierungseinheiten die Kennung nicht identifizierbar war.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Empfänger (MS) dem Sender (BS) eine entsprechende Information (I) übermittelt, wenn er die Kennung (K) einer empfangenen Codierungseinheit (C1) nicht identifizieren konn­ te.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Empfänger (MS) dem Sender (BS) mitteilt, wieviele empfangene Codierungseinheiten (C1, C2) während eines be­ stimmten Empfangszeitraums eine Kennung (K) aufweisen, die nicht identifizierbar ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Empfänger (MS) dem Sender (BS) mitteilt, für wel­ ches der von ihm zu empfangenden Datenpakete (Pi) er keine Codierungseinheit (Ci) mit entsprechender Kennung (K) identi­ fizieren konnte.

9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Information (I) angibt, zu welchem Zeitpunkt oder während welchen Zeitraums die Codierungseinheit (C1) mit der nicht identifizierbaren Kennung (K) empfangen wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem

• - die Datenpakete (Pi) mittels eines CDMA-Verfahrens über­ tragen werden
• - und die Information (I) angibt, mit welchem Spreizcode die Codierungseinheit (C1) mit der nicht identifizierbaren Kennung (K) codiert ist.

11. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem

• - die Datenpakete (Pi) mittels eines FDMA-Verfahrens über­ tragen werden
• - und die Information (I) angibt, mit welcher Trägerfrequenz die Codierungseinheit (C1) mit der nicht identifizierbaren Kennung (K) übertragen wurde.

12. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Information (I) wenigstens einen Ausschnitt der Codierungseinheit (C1) mit der nicht identifizierbaren Ken­ nung (K) oder einen Ausschnitt eines Kopfabschnitts (H) die­ ser Codierungseinheit enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem

• - zu wenigstens einem Teil (P1) der Datenpakete (P1) jeweils mehrere unterschiedliche Codierungseinheiten (C1, C10), die sich hinsichtlich ihrer Coderate unterscheiden und de­ nen unterschiedliche Identifikatonsnummern zugeordnet sind, gebildet werden
• - und die Information (I) die Identifikationsnummer der Co­ dierungseinheit mit der nicht identifizierbaren Kennung enthält.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Sender (BS) die Kennungen (K) der weiteren Codie­ rungseinheiten (C10) notiert, die er zum Empfänger (MS) über­ trägt.

15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem

• - der Sender (BS) die Reihenfolge der Aussendung der Codie­ rungseinheiten (Ci) notiert,
• - der Empfänger (MS) die Reihenfolge des Empfangs der mit nicht identifizierbarer Kennung (K) versehenen Codierungs­ einheiten (C1, C2) notiert
• - und der Sender (BS) die weiteren Codierungseinheiten (C10) bezüglich ihrer Zuordnung zu den Datenpaketen (Pi) in der­ selben Reihenfolge überträgt, wie die ursprünglich über­ tragenen Codierungseinheiten (Ci) mit den nicht identifi­ zierbaren Kennungen (K).

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Sender (BS) zusätzlich zu der weiteren Codie­ rungseinheit (C10) eine Information (INF) zum Empfänger (MS) überträgt, die angibt, dass die weitere Codierungseinheit (C10) einem Datenpaket (P1) zugeordnet ist, dessen Kennung (K) bislang vom Empfänger nicht identifizierbar war.

17. Kommunikationssystem mit einem Sender (BS) und einem Empfänger (MS) zum Übertragen von Daten in Paketform,

• - mit einer Einheit (U1) zum Zuordnen jeweils einer Kennung (K) zu den Datenpaketen (Pi), zur Kennzeichnung ihrer Rei­ henfolge,
• - mit einer Einheit (U2) zum Codieren der Datenpakete (Pi) zu Codierungseinheiten (Ci),
• - dessen Sender (BS) eine Einheit (U3) zum Senden der Codie­ rungseinheiten (Ci) mit der Kennung (K) des zugehörigen Datenpakets (Pi) aufweist,
• - dessen Empfänger (MS) eine Einheit (U4) zur Auswertung der Kennung (K) jeder Codierungseinheit (Ci) aufweist,
• - dessen Empfänger (MS) einen Speicher (U5) zum Speichern einer der Codierungseinheiten (C1) aufweist, deren Kennung von der Auswerteeinheit (U4) nicht identifiziert werden kann,
• - und dessen Empfänger (MS) einen Decoder (U6) für eine De­ codierung der gespeicherten Codierungseinheit (C1) unter Verwendung von nachträglich vom Sender (BS) zu übertragen­ den Daten aufweist.

18. Empfänger (MS) für ein Kommunikationssystem für die Über­ tragung von Datenpaketen (Pi),

• - denen zur Kennzeichnung ihrer Reihenfolge jeweils eine Kennung (K) zugeordnet ist,
• - die zu Codierungseinheiten (Ci) Codiert sind,
• - und deren Codierungseinheiten (Ci) mit der Kennung (K) des zugehörigen Datenpakets (P1) vom Sender (BS) zum Empfänger (MS) übertragen werden,

mit folgenden Merkmalen:

• - einer Einheit (U4) zur Auswertung der Kennung (K) jeder empfangenen Codierungseinheit (Ci),
• - einem Speicher (U5) zum Speichern einer der Codierungsein­ heiten (C1), deren Kennung von der Auswerteeinheit (U4) nicht identifiziert werden kann,
• - und einem Decoder (U5) für eine Decodierung der gespei­ cherten Codierungseinheit (C1) unter Verwendung von nach­ träglich vom Sender (BS) zu übertragenden Daten.