DE19630343A1

DE19630343A1 - Verfahren, Vorrichtung und Paket-Übertragungssystem unter Verwendung einer Fehlerkorrektur von Datenpaketen

Info

Publication number: DE19630343A1
Application number: DE19630343A
Authority: DE
Inventors: Harro Osthoff; Jaap Hartsen
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Unwired Planet International Ltd
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2016-07-27
Also published as: CN1287734A; CN1145305C; US6126310A; BR9710573A; EP0917777A1; EE9900033A; AU3941097A; EP0917777B1; HK1018143A1; DE19630343B4; WO1998005140A1

Description

1. GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Paket-Übertragungssystem, die eine Fehlerkorrekturtechnik zum Korrigieren von Fehlern in Datenpaketen, die von einem Sender an einen Empfänger über eine Übertragungsverbindung übertragen werden, verwenden. Ein derartiges Fehlerkorrekturverfahren, eine derartige Vorrichtung für eine Fehlerkorrektur und ein derartiges Paket-Übertragungssystem, die eine derartige Fehlerkorrektur verwenden, finden breite Anwendungen in allgemeinen Kommunkationssystemen. Beispielsweise wird eine Pakekt-Datenübertragung in einem lokalen Netz LAN verwendet, um einzelne Teilnehmer SS mit einer lokalen Vermittlungsstelle LE zu verbinden (Fig. 4). Genauso kann eine Paket-Datenübertragung in Computernetzen zur Verbindung von mehreren Stationen 1, 2, z. B. Computerstationen, mit einem Server über ein Netz verwendet werden (Fig. 5). Allgemein kann eine Datenübertragung zwischen zwei Datenverarbeitungseinheiten DPU1, DPU2 auch eine Paket-Datenübertragung über eine Hardware-Verbindung oder über eine drahtlose Verbindung verwenden (Fig. 6).

In allen derartigen Systemen, so wie dies in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, wird die ursprüngliche Information in einzelne Pakete decodiert, die Nutzlast-Informationsbits umfassen. Jedoch ist es unvermeidbar, daß auf der Verbindung Fehler auftreten, die einen Teil der Informationsbits der einzelnen Pakete zerstören oder verzerren (in den Zeichnungen ist ein derartiger Fehler durch einen Pfeil angedeutet). Es ist meist die Verbindung selbst, die nicht fehlerfrei ist, insbesondere, wenn es sich bei der Verbindung um eine drahtlose Verbindung handelt, die besonders zur Ansammlung von Fehlern neigt.

2. HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wie in Fig. 7 gezeigt, wird gewöhnlicherweise eine Datenkommunikation, die eine fehlerfreie Übersendung erfordert, in einem Paketformat übertragen, d. h. die von einer Informationsquelle IS aus gegebene Informationsnachricht wird in einem Paket-Codierer segmentiert und jedes Segment wird in einem einzelnen Datenpaket P1, P2, P3 auf eine Übertragungsverbindung TL durch einen Sender/Empfänger TR übertragen. Auf der Empfängerseite befindet sich ein Paket-Decodierer, der die Pakete wieder in die ursprüngliche Informationsnachricht zusammensetzt, um an den Informationsempfänger IR weitergeleitet zu werden. Eine derartige Paketsegmentierung ist sehr allgemein und kann asynchron auf der Übertragungsverbindung TL durchgeführt werden. Sie kann jedoch auch ein synchrones Paket-Übertragungssystem sein, wie schematisch mit dem SYNC-Impuls in Fig. 7 dargestellt. Eine derartige Segmentierung der Informationsnachricht in einzelne Datenpakete P1, P2, P3 hat den Hauptvorteil, daß nur das Segment oder Paket, welches den Fehler enthält und nicht die gesamte Nachricht betrachtet werden muß.

Um eine Fehlerkorrektur von einzelnen Paketen zu ermöglichen, existieren eine Vielzahl von Fehlercodierungs- und Fehlerkorrekturtechniken, die verwendet werden. Fig. 8 zeigt die am meisten verbreiteten Fehlerkorrekturtechniken, nämlich eine Vorwärts-Fehlerkorrektur FEC (forward error correction) und eine Technik mit automatischer Wiederholungsaufforderung ARQ (automatic repeat request). Wie in Fig. 8a gezeigt, werden die Informationsbits IB der einzelnen Pakete mit Paritätsbits (im folgenden als Paritybits bezeichnet) P ergänzt, die durch eine Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM, die mit dem Paket-Codierer zusammenarbeitet, erzeugt werden. Die zusätzlichen Paritybits unterstützten den Paket-Decodierer beim Lokalisieren und Korrigieren der Fehler. Das heißt, eine Korrektureinheit CORR überprüft die Paritybits P und informiert den Paket-Decodierer über die Fehler. Der Paket-Decodierer berücksichtigt diese Information dann für eine Korrektur und eine Decodierung des Pakets.

In der Technik mit automatischer Wiederholungsaufforderung ARQ (siehe z. B. EP 0 290 525 B1 oder EP 0 473 869 A1) überprüft der Empfänger RC nur, ob die Informationsbits in dem empfangenen Paket korrekt sind (die Überprüfung wird mit herkömmlichen Fehlerüberprüfungsalgorithmen ausgeführt, siehe z. B. D. Bertsekas und R. Callager, DATA NETWORKS, 2nd edition, chapter 2, Prentice-Hall, London 1992). Wenn dies nicht der Fall ist, fordert er den Sender zu einer erneuten Übertragung des Pakets auf. Wie in Fig. 8b gezeigt, wird zu dem Paket einige Information hinzugefügt, die als zyklische Fehlerüberprüfungs-Nachricht CRC (cyclic error check) bezeichnet wird und für die Paketinformation einzigartig ist. Wenn die CRC-Extraktionseinrichtung CRC-EX diese CRC-Information extrahiert, kann der Paket-Decodierer entscheiden, ob das Paket korrekt oder nicht ist. Das heißt, wenn die Information aufgrund von Fehlern verzerrt ist, ändert sich die CRC-Information, was der CRC-Extraktionseinrichtung CRC-EX anzeigt, daß während der Übertragung des Pakets ein Fehler aufgetreten ist.

Allgemein verringern sowohl die FEC- als auch die ARQ-Techniken den Durchsatz, d. h. die mögliche Anzahl von Datenpaketen pro Einheitszeit. In der FEC-Technik werden nämlich zusätzliche Paritybits P zu den Informationsbits IB hinzugefügt, so daß für die Übertragung von derartigen Paketen mehr Zeit benötigt wird. Bei der Technik mit automatischer Wiederholungsaufforderung ARQ reduziert die erneute Übertragung den Durchsatz.

Man erkennt, daß ganz offensichtlich die zwei voranstehend erwähnten Fehlerkorrekturverfahren den Durchsatz unterschiedlich verringern. Die FEC-Technik verringert den Durchsatz mit einem konstanten Faktor, da sie immer die Paritybits (mit konstanter Länge) hinzufügen wird, und zwar unabhängig von der Tatsache, ob auf einer Verbindung tatsächlich Fehler auftreten oder nicht. Im Gegensatz dazu treten die erneuten Übertragungen bei der ARQ-Technik nur dann auf, wenn die Verbindung einen Fehler erfährt und deshalb adaptiert sich der Durchsatz an die Fehlerumgebung.

Da bei der ARQ-Technik eine erneute Übertragung angewendet wird, wenn ein oder mehrere Fehler vorhanden sind, ist sie sehr nachteilig in einer Situation, bei der die Fehlerrate klein ist, aber groß genug ist, um jedes Paket zu beeinflussen. Um eine Balance zwischen den Vorteilen und Nachteilen der voranstehend erwähnten zwei Techniken zu finden, kann auch eine Kombination angewendet werden: ein geringer Betrag von FEC fügt nur einen geringen Überhang hinzu, kann aber zur Korrektur von Paketen, die nur wenig von Fehlern beeinflußt sind, hilfreich sein. In dieser Situation wird die FEC-Technik die Anzahl von erneuten Übertragungen reduzieren.

Deshalb ist ein kombiniertes System aus FEC- und ARQ-Techniken bereits vorgeschlagen worden, wie in Fig. 9 gezeigt. Ein Beispiel ist eine Datenkommunikation, die mit dem gegenwärtigen GSM-System und dem D-AMPS-System ausgeführt wird. Hier laufen die Daten durch einen Kanal-Codierer (Paket-Codierer) und einen Kanal-Decodierer (Paket-Decodierer), aber ein Protokoll auf einem höheren Niveau (higher level protocol) ist vorgesehen, welches die ARQ-Technik übernimmt.

Jedoch weist selbst das kombinierte System aus Fig. 9 Nachteile auf, da ein derartiges System die empfangene akkumulierte Information nicht verwendet. Wenn ein Paket nach einer FEC-Decodierung immer noch nicht richtig ist, ist eine gesamte erneute Übertragung nicht nur der Informationsbits, sondern auch der Paritybits erforderlich. Dann wird das erneut übertragene Paket wieder durch sich selbst decodiert und überprüft und eine weitere Neuübertragungsaufforderung wird ausgegeben, wenn es nicht richtig ist.

Alternativ wird in einem effizienteren Schemas das alte, abgelehnte Paket nicht verworfen, wenn eine Neuübertragung des ursprünglichen Pakets an den Empfänger ankommt, so daß sowohl die Information in dem alten als auch in dem neuen Paket verwendet werden kann. Wenn mehrere Neuübertragungen benötigt werden, sollte sämtliche Information des alten Pakets akkumuliert werden und insgesamt bei dem Decodierungsprozeß in dem Paket-Decodierer verwendet werden. In einem extremen Fall, könnte man sogar ins Auge fassen, daß nicht nur das Paket selbst übertragen wird, sondern nur zusätzliche Paritybits, die die Fehlerkorrektur des Empfängers verbessern können.

Ein anderes Verfahren für ein derartiges kombiniertes System besteht darin, sogenannte punktierte Codes (punctured codes) zu verwenden und den Empfänger die zurückgehaltenen Paritybits nur dann zu senden, wenn dies angefordert wird.

Offensichtlich weist das kombinierte FEC/ARQ-System Vorteile auf, da es eine Neuübertragung eine Pakets nur anfordert, wenn irgendeine grundlegende Korrektur von Fehlern mit der Vorwärts-Fehlercodierungs-Technik nicht erhalten werden kann. Ferner können nur zusätzliche Paritybits erneut übertragen werden, um die Fehlerkorrektur an den Empfänger zu verbessern. Da das kombinierte FEC/ARQ-System nur die Informationsbits des ursprünglichen Pakets, die Informationsbits des erneut übertragenen Pakets und möglicherweise weitere Paritybits verwendet, endet die Fehlerkorrektur in dem Empfänger, wenn all diese kombinierte Information für die Fehlerkorrektur verwendet worden ist. Dann kann keine weitere Verbesserung einer Fehlerkorrektur durchgeführt werden, selbst wenn noch weitere Fehler in dem übertragenen Paket vorhanden sind. Ferner ist die Neuübertragung von Informationsbits des Pakets in jedem Fall nachteilig, da dies den Durchsatz drastisch reduziert.

3. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Deshalb besteht die Aufgabe der Erfindung darin,

- ein Fehlerkorrekturverfahren, eine Fehlerkorrekturvorrichtung und ein Paket-Übertragungssystem bereitzustellen, die die Vorteile der kombinierten FEC/ARQ-Techiken für eine Fehlerkorrektur verwenden, aber zu einem höheren Durchsatz und einer verbesserten Fehlerkorrektur führen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Korrigieren von Informationsbits eines Datenpakets, die aufgrund einer Übertragung des Datenpakets zwischen einem Sender und einem Empfänger Fehler aufweisen, wobei

a) die ursprünglichen Informationsbits des Datenpakets vor einer Übertragung an dem Sender unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters im Ansprechen auf eine von dem Empfänger aus gegebene Paritybit-Anforderung umgeordnet werden;
b) ein Satz von Paritybits für die umgeordneten ursprünglichen Informationsbits von dem Sender abgeleitet und an den Empfänger übertragen werden;
c) die fehlerhaften Informationsbits, die an dem Empfänger empfangen werden, unter Verwendung des gewählten Umordnungsmusters umgeordnet werden; und
d) die umgeordneten fehlerhaften Informationsbits an dem Empfänger unter Verwendung des Satzes von Paritybits, die von dem Sender empfangen werden, korrigiert werden.

Ferner wird diese Aufgabe gelöst durch ein Paket-Übertragungssystem für eine Datenpaket-Übertragung und für eine Fehlerkorrektur der Datenpakete, die fehlerhafte Informationsbits aufgrund von Fehlern aufweisen, die auf einer Übertragungsverbindung zwischen einem Datenpaket-Sender und einem Datenpaket-Empfänger verursacht werden;
wobei der Sender umfaßt:

a1) eine Sender-Umordnungseinrichtung zum Umordnen der ursprünglichen Informationsbits des Datenpakets vor einer Übertragung unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters im Ansprechen auf eine Paritybit-Anforderung, die von dem Empfänger übertragen wird; und
a2) eine Paritybit-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Satzes von Paritybits für die ursprünglichen Informationsbits, die durch die Sender-Umordnungseinrichtung umgeordnet sind; und

wobei der Empfänger umfaßt:

b1) eine Paritybit-Anforderungseinrichtung zum Senden einer Paritybit-Anforderung an den Sender; und
b2) eine Empfänger-Umordnungseinrichtung zum Umordnen der empfangenen fehlerhaften Informationsbits des übertragenen Datenpakets unter Verwendung des gewählten Umordnungsmusters; und
b3) eine Fehlerkorrektureinrichtung für eine Fehlerkorrektur der umgeordneten fehlerhaften Informationsbits unter Verwendung des Satzes von Paritybits, der von dem Sender empfangen wird.

Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Korrigieren von Fehlern in Datenpaketen, die fehlerhafte Informationsbits aufgrund von Fehlern aufweisen, die auf einer Übertragungsverbindung zwischen einem Datenpaket-Sender und einem Datenpaket-Empfänger verursacht werden, umfassend:

a) eine Paritybit-Anforderungseinrichtung zum Übertragen einer Paritybit-Anforderung an den Sender; und
b) eine Umordnungseinrichtung zum Umordnen der empfangenen fehlerhaften Informationsbits des übertragenen Datenpakets unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters;
c) eine Fehlerkorrektureinrichtung für eine Fehlerkorrektur der fehlerhaften Informationsbits, die von der Umordnungseinrichtung umgeordnet sind, unter Verwendung eines Satzes von Paritybits, die von dem Sender für die ursprünglichen Informationsbits, die gemäß dem gewählten Umordnungsmuster in Ansprechen auf eine von der Paritybit-Anforderungseinrichtung aus gegebenen Paritybit-Anforderung umgeordnet sind, erzeugt und übertragen werden.

In einem derartigen Verfahren, Datenpaket-Übertragungssystem und Vorrichtung gemäß der Erfindung wird neue Paritäts-Information (parity-Information) in dem Sender jedesmal dann erzeugt, wenn der Empfänger zusätzliche Paritybits zum Korrigieren von fehlerhaften Bits anfordert. Derartige neue Paritybits werden erhalten, indem die Informationsbits vor Ableitung der Paritybits umgeordnet (neu geordnet) werden. Wenn der Empfänger die neu abgeleiteten Paritybits empfängt, führt er eine Umordnung der korrigierten Informationsbits gemäß dem gleichen Umordnungsschema aus, welches in dem Sender verwendet wurde. Die Umordnung von Informationsbits ist ein fester Prozeß (besitzt aber ein unterschiedliches Muster für jede zusätzliche Parity-Anforderung) . Das Umordnungsmuster, welches in dem Sender verwendet wird, um die neuen Paritybits abzuleiten, ist das gleiche, das der Empfänger zum Umordnen verwendet, bevor eine Korrektur ausgeführt wird.

Beim Durchführen des Umordnens unter Verwendung des gewählten Umordnungs- und invertierten Umordnungsmusters im Zusammenhang mit der Korrektur der Informationsbits mit neuen Paritybits kann der Empfänger sukzessive Information verwenden, die von den ursprünglichen Informationsbits abgeleitet wird, ohne daß eine vollständige Neuübertragung der Informationsbits erforderlich ist. Es ist lediglich erforderlich, die Umordnung in dem Sender und dem Empfänger unter Verwendung des gleichen Umordnungsmusters kohärent zu machen und die jeweils neu abgeleiteten Paritybits zu übertragen. Somit muß eine kleinere Anzahl von Bits an den Empfänger für eine weitere Fehlerkorrektur übertragen werden. Jedoch kann der Empfänger sukzessive Information akkumulieren, die er für den Fehlerkorrekturprozeß verwenden kann. Dies führt zu einer verbesserten Fehlerkorrektur und die Durchsatzgeschwindigkeit von Paketen ist nur in Fällen reduziert, wenn Paritybits für eine weiter Fehlerkorrektur übertragen werden.

Beim Durchführen einer Fehlerkorrektur der Informationsbits kann die Fehlerkorrektureinrichtung in dem Empfänger in vorteilhafter Weise sogenannten Soft-Information verwenden, die die Zuverlässigkeit einer Fehlerkorrektur für den korrigierten Satz von Informationsbits anzeigt. Wenn keine weitere Fehlerverbesserung in dem Empfänger erfaßt wird und eine Anforderung von neuen Paritybits von dem Empfänger ausgeführt wird, kann die Paritybit-Anforderungseinrichtung in vorteilhafter Weise diese Anzeige der Soft-Information verwenden, um an den Sender nicht nur die Paritybit-Anforderung selbst, sondern auch - auf Grundlage der Soft-Information - eine Anzeige darüber zu senden, welches Umordnungsmuster als nächstes in dem Sender für die Ableitung von derartigen neuen Paritybits verwendet werden soll. Dies wird allgemein ein Umordnungsmuster sein, in dem die noch fehlerhaften Bits soweit wie möglich voneinander beabstandet sind (so daß viele "gute" Bits jedes "schlechte" Bit umgeben). Somit kann die Fehlerkorrekturgeschwindigkeit und -genauigkeit erhöht werden.

Während des rekursiven Umordnens/und der Korrektur in dem Empfänger verwendet der Empfänger sukzessive ein Umordnungsmuster und ein invertiertes Umordnungsmuster, wobei die jeweils verwendeten Paritybits für die Fehlerkorrektur den Umordnungs-/invertierten Umordnungsmustern zugeordnet sind. Der Sender/Empfänger kann eine Umordnung und eine invertierte Umordnung jeweils durch Verwenden von nur einem Umordnungs- und invertierten Umordnungsmuster ausführen. Wenn mehr als zwei Sätze von Paritybits verfügbar sind, ist es auch möglich, mehrere Umordnungsmuster sukzessive bei der rekursiven Durchführung einer Umordnung/und Korrektur zu verwenden.

In vorteilhafter Weise kann die Fehlerkorrektureinrichtung in dem Empfänger eine Korrektur der Paritybits zu der gleichen Zeit ausführen, zu der die fehlerhaften Informationsbits korrigiert werden.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, daß der Empfänger eine Mehrfach-Paritybit-Anforderung durchführt, die die Ableitung von mehreren Sätzen von Paritybits für alle Umordnungsmuster (oder für die übrigen, wenn einige Sätze von Paritybits bereits in vorangehenden einzelnen Paritybit-Anforderungen abgeleitet worden sind) anfordert, die in der Empfänger-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung vorhanden sind. Alle diese Paritybits werden dann als ein neues Datenpaket an den Empfänger übertragen und danach den jeweiligen Umordnungsmustern in der Empfänger-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung zugeordnet.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ihre vorteilhaften Ausführungsformen und die bei liegenden Zeichnungen beschrieben.

4. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a ein Paket-Übertragungssystem und eine Vorrichtung für eine Fehlerkorrektur von Daten-Paketen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1b ein grundlegendes Flußdiagramm des Fehlerkorrekturverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Inhalte der Umordnungsmuster-Speichereinrichtungen RPSM-T, RPSM-R, die in dem in Fig. 1 gezeigten Sender TM und dem Empfänger RC vorgesehen sind;

Fig. 3a, 3b, 3c in Kombination ein ausführliches Flußdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Fehlerkorrekturverfahrens der Erfindung, das in dem System und der Vorrichtung ausgeführt wird, die in den Fig. 1, 2 gezeigt sind, und zwar für den Fall einer rekursiven Fehlerkorrektur, die bis zu drei Paritybits-Anforderungen verwendet;

Fig. 4 ein herkömmliches Paket-Datenübertragungssystem zur Verwendung in einem lokalen Netz;

Fig. 5 ein herkömmliches Paket-Datenübertragungssystem, das in einem Computernetz verwendet wird;

Fig. 6 ein herkömmliches Paket-Datenübertragungssystem, welches zwischen zwei Datenverarbeitungseinheiten verwendet wird;

Fig. 7 die Paketzusammensetzung und Zerlegung in dem Datenpaket-Übertragungssystem;

Fig. 8a, 8b jeweils die Vorwärts-Fehlerkorrektur-FEC-Technik und die Technik mit automatischer Wiederholungsaufforderung ARQ; und

Fig. 9 ein herkömmliches kombiniertes Fehlerkorrektursystem unter Verwendung von FEC- und ARQ-Techniken, z. B. in einem GSM- und D-AMPS-System.

5. BEVORZUGTE VORGEHENSWEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Bezugszahlen wie in den Fig. 4 bis 9 zur Bezeichnung der gleichen oder äquivalenten Teile überall in der Beschreibung verwendet. Fig. 1 zeigt ein Paket-Übertragungssystem mit einem Sender TM und einem Empfänger RC, der eine Vorrichtung für eine Fehlerkorrektur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet.

Eine Informationsquelle IS erzeugt eine Informationsnachricht, die durch den Paket-Codierer in einzelne Pakete mit Informationsbits IB segmentiert wird. Da in der Erfindung zusätzliche Paritybits von dem Empfänger RC für eine Fehlerkorrektur angefordert werden, sind Paritybits PA, PB, PC (die nachstehend auch allgemein mit PX bezeichnet werden) und Informationsbits IB strikt getrennt. Das heißt, für eine Codierung der Informationsnachricht in Datenpakete wird ein systematischer Code verwendet, der zum Korrigieren der fehlerhaften Informationsbits mit Paritybits in dem Empfänger unter Verwendung einer FEC-Technik verwendet wird.

Die Sender-Registereinrichtung TRM besteht aus zwei Registern IB-T und PX-T zum Speichern der ursprünglichen Informationsbits IB und Paritybits PX, die von einer Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM erzeugt werden. Informationsbits IB und Paritybits PX werden von der übertragungsseitigen Übertragungseinrichtung TR auf die Übertagungsverbindung TL übertragen, von einer jeweiligen Übertragungs-/Empfangseinrichtung TR auf der Empfängerseite empfangen und in einem Register IB-R bzw. einem Register PX-R in einer Empfänger-Registereinrichtung RRM gespeichert. Empfangene Paritybits PX von dem Register PX-R werden weiter an eine empfängerseitige Umordnungsmuster-Speichereinrichtung RPSM-R geliefert. Der Paket-Decodierer setzt die Informationsbits des Pakets, das in dem IB-R Register enthalten ist, in die ursprüngliche Informationsnachricht zusammen, die dann an den Informationsempfänger IR ausgegeben wird.

Die Informationsbits IB in dem Informationsbit-Register IB-R werden immer in der ursprünglichen Ordnung oder Reihenfolge geordnet sein, in der sie ursprünglich von dem Sender TM übertragen worden sind. Während des Fehlerkorrektur-Prozesses werden sie (mehrmals) mit korrigierten Informationsbits überschrieben, die jedoch immer die ursprüngliche Ordnung aufweisen. In einer alternative Ausführungsform kann das Empfänger-Informationsbit-Register IB-R jedoch auch die Zwischenergebnisse des Iterationsprozesses speichern, für statistische Zwecke oder um einem Benutzer auf einem Anzeigeschirm für Überprüfungszwecke angezeigt zu werden.

Die Paritybits PX in dem Empfänger-Paritybit-Register PX-R sind immer die zuletzt empfangenen Paritybits, die von dem Sender TM für die ursprünglichen Informationsbits oder - wie nachstehend noch erläutert wird - für die ursprünglichen Informationsbits, die in geeigneter Weise in dem Sender TM umgeordnet worden sind, erzeugt und übertragen werden.

Der Empfänger RC umfaßt ferner eine Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM, die einen Fehlerüberprüfungsalgorithmus für die ursprünglichen oder mehrfach korrigierten Informationsbits IB durchführt, die in dem Register IB-R der Empfänger-Registereinrichtung RRM über der Zeit gespeichert sind. Wenn Fehler von der Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM erfaßt werden, dann kann die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM eine Parity-Anforderung ausgeben, die an die Sender-Steuereinrichtung TCM übertragen wird, die wiederum die Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM steuert, um Paritybits PX für einen Satz von Informationsbits zu erzeugen, die von der Sender-Umordnungseinrichtung RM-T bereitgestellt werden. Wenn die Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM zu viele Fehler erfaßt, wenn das Paket mit Informationsbits von der Übertragungseinrichtung TR übertragen und in dem Empfänger RC zum ersten Mal empfangen wird, kann sie ferner eine automatische Neuübertragungsaufforderung ARQ an die Sender-Steuereinrichtung TCM ausgeben, die dann die Übertragungseinrichtung TR steuert, um eine vollständige Neuübertragung des ursprünglichen Datenpakets auszuführen. Eine automatische Neuübertragungsaufforderung kann auch ausgegeben werden, wenn während des Prozesses von Parity-Anforderungen und der Fehlerkorrektur die Verbesserungen zu langsam oder vernachlässigbar erscheinen.

Eine Fehlerkorrektureinrichtung ERM führt eine Fehlerkorrektur von Informationsbits aus, die von der Empfänger-Umordnungseinrichtung RM-R bereitgestellt werden. Die Fehlerkorrektureinrichtung ERM führt eine Fehlerkorrektur von derartigen Informationsbits aus, indem sie Paritybits verwendet, die von dem Sender übertragen und von der Empfänger-Umordnungs-Speichereinrichtung RMSM-R an ERM bereitgestellt werden. Die Fehlerkorrektureinrichtung ERM korrigiert korrigierbare Fehler in diesen Informationsbits unter Verwendung von derartigen Paritybits und erzeugt vorzugsweise Soft-Information, wie in Fig. 1 angedeutet.

Diese Soft-Information zeigt die Zuverlässigkeit der Informationsbits an, die korrigiert worden sind. Beispielsweise zeigt die Soft-Information (J. Hagenauer, P. Höher, "A Viterbi algorithm with soft-decision outputs and its application", Proc. IEEE Globecom ′89, Dallas Texas, November 1989, Seiten 1680-1686; C. Nill, C.-E. Sundberg, "List and Soft Symbol Output Viterbi Algorithms: Extensions and Comparisons", IEEE Transactions on Communications, Band 43, Nr. 2/3/3, Februar, März, April 1995) die Wahrscheinlichkeit an, daß bestimmte Bits in dem fehlerkorrigierten Satz von Informationsbits noch fehlerhaft oder "schlecht" sind. Somit stellt die Soft-Information Information bezüglich der Tatsache bereit, wie sicher oder unsicher die Fehlerkorrektureinrichtung ERM ihr Ergebnis für die einzelnen Informationsbits ansieht.

Die Parity-Anforderungseinrichtung PBRM kann diese Soft-Information verwenden, wenn sie eine Paritybit-Anforderung an die Sender-Steuereinrichtung TCM ausgibt. Das heißt, sie kann auf der Basis einer Anzeige einer derartigen Soft-Information der Sender-Steuereinrichtung TCM eine spezifische Nummer REORD# eines Umordnungsmuster anzeigen, welches als nächstes für die Umordnung von Informationsbits verwendet werden soll. REORD# kann auch verwendet werden, um selektiv mehrere Nummern von Umordnungsmustern anzuzeigen, die als nächstes verwendet werden sollen, nämlich wenn der Empfänger in einem gemeinsamen Datenpaket mehrere Sätze von Paritybits für mehrere Sätze von umgeordneten Informationsbits übertragen haben möchte, wobei jeder Satz gemäß einem der Umordnungsmuster, angezeigt von REORD#, umgeordnet worden ist. Somit kann REORD# auch anzeigen, daß in einem nächsten gemeinsamen Datenpaket alle Sätze von Paritybits entsprechend aller Umordnungsmuster übertragen werden sollen. Wenn andererseits REORD# überhaupt keine spezifische Nummer enthält, kann sie nur die einfache Anforderung von einem neuen Satz von Paritybits enthalten und somit wird das nächste in RPSM-T gespeicherte Umordnungsmuster für die Erzeugung der Paritybits verwendet werden, wie nachstehend noch weiter erläutert wird.

Der Sender TM und der Empfänger RC umfassen jeweils eine Umordnungseinrichtung RM-T, RM-R und eine Umordnungsmuster-Speichereinrichtung RPSM-T, RPSM-R. RPSM-T, RPSM-R enthalten eine Liste von festen und identischen Umordnungsmustern REORD-A, REORD-B, REORD-C etc., die jeweils zu einer spezifischen Nummer # gehören. In RPSM-R sind die gleichen numerierten Umordnungsmuster gespeichert wie in RPSM-T, aber zusätzlich existiert eine Eintragung für die jeweiligen Paritybits PA, PB, PC. PA, PB, PC sind anfänglich nicht gesetzt, sondern sie werden von der Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM und der Sender-Übertragungseinrichtung TR auf eine Paritybit-Anforderung, die von der Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM des Empfänger durchgeführt wird, erzeugt und übertragen. PA, PB, PC sind nur für das gegenwärtige Paket von Informationsbits gültig und somit werden die Paritybit-Speichereintragungen in RPSM-R für jedes von dem Paket-Codierer erzeugte neue Paket aktualisiert. Mit der identischen Speicherung von Umordnungsmustern in RPSM-T, RPSM-R wird sichergestellt, daß die Umordnungseinrichtungen RM-T, RM-R jeweils das gleiche Umordnungsmuster zum Umordnen von Informationsbits verwenden, wenn eine erneute Anforderung nach Paritybits durchgeführt wird.

Eine Speichereinrichtung INV-RPSM-R für umgekehrte oder invertierte Umordnungsmuster in dem Empfänger RC speichert die Invertierung der jeweiligen Umordnungsmuster von RPSM-T, RPSM-R. Die invertierten Umordnungsmuster , , etc. sind wiederum jeweils einer jeweiligen Nummer # zugeordnet. Eine Invers-Umordnungseinrichtung INV-RM-R des Empfänger verwendet diese invertierten Umordnungsmuster für eine inverse Umordnung eines Satzes von Informationsbits, die von der Fehlerkorrektureinrichtung ERM korrigiert sind, und überschreibt das Empfänger-Informationsbit-Register IB-R mit derartigen fehlerkorrigierten invers umgeordneten Informationsbits, wie nachstehend noch eingehend erläutert wird.

Anstelle einer Verwendung einer Speicherung von invertierten Umordnungsmustern in INV-RPSM-R kann eine Inversionseinrichtung in der Invers-Umordnungseinrichtung INV-RM-R auch die invertierten Umordnungsmuster erzeugen, indem sie die Umordnungsmuster invertiert, die in RPSM-R gespeichert sind, wenn sie für eine Invers-Umordnung von Informationsbits benötigt werden. Eine Empfänger-Steuereinrichtung RCM steuert den gesamten Betrieb der einzelnen Einrichtungen in dem Empfänger RC.

In einem Paket-Übertragungssystem gemäß Fig. 1 führt der Paket-Codierer eine Segmentierung und Codierung der Informationsnachricht von der Informationsquelle IS in ein Paket aus, welches Informationsbits enthält, die wie voranstehend erläutert, in der Übertragungs-Registereinrichtung TRM gespeichert werden. Verschiedene Techniken für die Paket-Codierung können verwendet werden, wie in dem Stand der Technik bekannt. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine besondere Verwendung eines Paket-Codierungsschemas beschränkt, vorausgesetzt, daß Pakete mit einzelnen Informationsbits bereitgestellt werden. Die Umordnung von Informationsbits läßt sich analog zu dem Umordnen von Informationsbits in der bekannten Turbo-Codierungstechnik ansehen. Das heißt, ein besonderes Umordnungsmuster wird auf die Informationsbits angewendet, um neue Informationsbits in einer unterschiedlichen Ordnung zu erhalten.

Das in Fig. 1a gezeigte Paket-Übertragungssystem führt grundlegend ein Fehlerkorrekturverfahren aus, wie im Prinzip in dem Flußdiagramm von Fig. 1b gezeigt. Im Schritt ST1 wird ein neues Datenpaket mit ursprünglichen Informationsbits von dem Sender TM an den Empfänger RC übertragen. Wenn das Paket nach einer Übertragung über die Übertragungsverbindung TL zuerst von dem Empfänger RC empfangen wird, kann das Datenpaket entweder einen Satz von Paritybits PA (die entweder für die ursprünglich codierten Informationsbits oder bereits für die ursprünglich codierten Informationsbits, die gemäß einem ersten Umordnungsmuster umgeordnet worden sind, abgeleitet werden) oder überhaupt keine Paritybits enthalten. Da zu dieser anfänglichen Stufe in Schritt ST2 keine Paritybits oder höchstens ein einzelner Satz von Paritybits verfügbar ist, kann die Fehlerkorrektureinrichtung ERM entweder eine anfängliche Fehlerkorrektur der empfangenen Informationsbits oder überhaupt keine Fehlerkorrektur ausführen. An dieser anfänglichen Stufe ist keine rekursive Fehlerkorrektur möglich, da höchstens ein einzelner Satz von Paritybits an dem Empfänger RC verfügbar ist. Wenn keine Fehler von der Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM im Schritt ST3 erfaßt werden, werden die empfangenen Informationsbits im Schritt ST4 in ein Paket decodiert, wonach die Übertragung des nächsten Paketes stattfindet.

Wenn im Schritt ST3 Fehler erfaßt werden und keine Verbesserung oder viele Fehler im Schritt ST5 festgestellt werden, wird im Schritt ST7 eine vollständige Neuübertragung des Paketes angefordert. Wenn jedoch im Schritt ST5 eine stetige Verbesserung oder nur wenige Fehler festgestellt werden, kann die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM dann zusätzliche Paritybits im Schritt ST6 anfordern. Im Ansprechen auf die Paritybit-Anforderung ordnet der Sender die ursprünglichen Informationsbits unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters um und sendet Paritybits für diese umgeordneten Informationsbits an den Empfänger.

Danach wird im Schritt ST2 eine Fehlerkorrektur an dem Empfänger ausgeführt, indem die empfangenen Informationsbits gemäß dem gleichen gewählten Umordnungsmuster umgeordnet und die von dem Sender erzeugten und empfangenen Paritybits verwendet werden. Wenn an dieser Stufe bereits insgesamt zwei Sätze von Paritybits vorhanden sind, dann kann im Schritt ST2 ein rekursiver Korrekturprozeß mit den verfügbaren Paritybit-Sätzen ausgeführt werden. Wenn nicht, geht der Betrieb wieder durch ST3, ST5, ST6, bis wenigstens zwei Sätze von Paritybits in ST2 verfügbar sind.

Bei dem rekursiven Korrekturprozeß werden die Informationsbits unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters jeweils umgeordnet, mit den Paritybits, die zu dem gewählten Umordnungsmuster gehören, korrigiert, und unter Verwendung einer Invertierung des gewählten Umordnungsmusters invertiert umgeordnet. Dies wird alternierend unter Verwendung von wenigstens zwei Sätzen von Paritybits und deren zugehörigen Umordnungsmustern (und invertierten Umordnungsmustern) ausgeführt, bis keine weitere Verbesserung von Fehlern in diesem rekursiven Schema erfaßt werden kann. Wenn noch Fehler nach der rekursiven Fehlerkorrektur im Schritt ST3 vorhanden sind, können weitere Paritybits im Schritt ST6 angefordert werden.

Somit ist das Fehlerkorrekturverfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Sender sukzessive mehr Paritybits auf Anforderung des Empfänger sendet, wobei jeder Satz von zusätzlichen Paritybits auf den ursprünglichen Informationsbits basieren, die jedoch für jede zusätzliche Parity-Anforderung unterschiedlich umgeordnet werden. Der Empfänger führt dann rekursiv die Fehlerkorrektur aus.

Nachstehend wird ein ausführlicher Betriebsablauf des Paket-Übertragungssystem aus Fig. 1 unter Bezugnahme auf das in den Fig. 3a, 3b, 3c gezeigte Flußdiagramm beschrieben. Hier sind detaillierte Schritte für einen Fehlerkorrekturprozeß beschrieben, der bis zu drei Paritybit-Anforderungen verwendet. Nach dem Start in Schritt S1 sendet im Schritt S2 die Informationsquelle IS eine Informationsnachricht, die durch den Paket-Codierer im Schritt S3 in Pakete codiert wird. Nachstehend sei angenommen, daß das Paket unter Verwendung eines systematischen Codes codiert wurde, d. h. das Paket aus Informationsbits und Paritybits besteht. Aufgrund des Codierungsprozesses in dem Paket-Codierer wird ein Satz von ursprünglichen Informationsbits IB erzeugt und in der Sender-Registereinrichtung TRM, d. h. dem Register IB-T, gespeichert. Aufgrund des Codierungsprozesses sind die Informationsbits IB in einer spezifischen Ordnung (Reihenfolge) angeordnet, nämlich in der ursprünglichen Reihenfolge, die sie als Ergebnis des Codierungsprozesses aufweisen.

Im Schritt S4 sendet der Sender TM (d. h. die Sender-Übertragungseinrichtung TR) an den Empfänger RC diesen Satz von ursprünglichen Informationsbits IB, die dann in dem Informationsbit-Register IB-R in dem Empfänger RC im Schritt S5 empfangen werden. Der Sender sendet die ursprünglichen Informationsbits IB ohne irgendeine (Fehler-)Codierung, oder er kann die ursprünglichen Informationsbits IB zusammen mit den Paritybits PA senden, die der ursprünglichen Ordnung, z. B. REORD-A, entsprechen. REORD-A kann überhaupt keinen Umordnungsprozess beinhalten (lediglich eine eins-zu-eins Abbildung) oder ist in der Tat eine Umordnung, die vorgenommen wird, um wichtigere Bits an Stellen zu plazieren, an denen sie durch die Paritybits PA einen größeren Schutz erfahren.

Das heißt, das erste Paket kann mit oder ohne Paritybits gesendet werden. Wenn es mit Paritybits gesendet wird, können dann diese ersten Paritybits auch bereits während des rekursiven Iterationsprozesses berücksichtigt werden. Wenn die ersten Paritybits, z. B. die Paritybits PA, beim ersten Mal gesendet werden, kann die entsprechende (Um-)Ordnung die ursprüngliche Ordnung sein, die das Paket aufgrund des Codierungsprozesses besitzt, oder in der Tat eine Umordnung, z. B. REORD-A. Dies ist z. B. der Fall, wenn Informationsbits mit unterschiedlichen Klassen einer Wichtigkeit vorhanden sind. Bits mit einer höheren Klasse sind empfindlicher und können besser geschützt werden (z. B. sollten in Sprachvokodern Parameter, die die Stimmorgane modellieren, besser als Anregungsparameter geschützt werden). Mit einer spezifischen Umordnung (während des Codierungsprozesses oder in der Tat durch Verwendung eines spezifischen Umordnungsmuster selbst für die ursprünglichen Informationsbits), können wichtigere Bits in dem Datenpaket so plaziert werden, daß sie durch die Paritybits PA einen größeren Schutz genießen. Somit können, selbst wenn die ursprünglichen Informationsbits gesendet werden, vorzugsweise Paritybits PA, die sich auf eine spezifische Umordnung beziehen, zusammen mit den ursprünglichen Informationsbits übertragen werden, wobei diese ursprünglichen Paritybits bereits eine Fehlerkorrektur in dem Empfänger für Informationsbits, die sehr wichtig sind, ermöglichen.

In Schritt S6 führt die Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM einen Fehlererfassungsalgorithmus für die in IB-R gespeicherten Informationsbits IB aus um zu identifizieren, ob in diesen ursprünglichen Informationsbits IB irgendwelche Fehler vorhanden sind. Für diesen Fehlerüberprüfungsalgorithmus kann in ECM eine zyklische Fehlerüberprüfung CRC verwendet werden. Wenn Fehler im Schritt S6 erfaßt werden, kann die Fehlerkorrektureinrichtung ERM, bevor die iterative Korrekturprozedur gestartet wird, auch die empfangenen ursprünglichen Informationsbits mit den ursprünglichen Paritybits PA, die zusammen mit den Informationsbits in dem zuerst gesendeten Datenpaket übertragen werden, korrigieren. Das Ergebnis wird wieder in IB-R gespeichert. Danach führt die Fehlerüberprüfungseinrichtung wieder eine Überprüfung nach Fehlern in diesen Informationsbits aus.

Wenn in Schritt S6 keine Fehler erfaßt werden, wird das Paket an den Paket-Decodierer zum Decodieren und Zusammensetzen mit anderen Paketen durch den Paket-Decodierer im Schritt S9 geleitet. Im Schritt S10 findet im Paket-Codierer die Codierung eines nächsten Pakets von Informationsbits statt.

Wenn während der anfänglichen Stufen, d. h. wenn das ursprüngliche Paket zum ersten Mal gesendet worden ist, zuviele nicht korrigierbare Fehler im Schritt S7 durch die Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM festgestellt werden, dann gibt die Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM direkt eine Aufforderung ARQ für eine vollständige Neuübertragung des ursprünglichen Pakets an die Sender-Steuereinrichtung ECM im Schritt S8 aus, die eine Aufforderung für eine Neuübertragung des gesamten Pakets an die senderseitige Übertragungseinrichtung TR ausgibt, wonach das Paket mit den ursprünglichen Informationsbits erneut im Schritt S4 übertragen wird.

Wenn eine handhabbare Menge von Fehler im Schritt S7 erfaßt wird, dann gibt die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM im Schritt S11 eine Anforderung nach Paritybits an den Sender TM aus, nämlich an die Sender-Steuereinrichtung ECM, die die Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM steuert. Wenn während der ersten Übertragung keine Paritybits gesendet wurden, kann eine Anforderung nach Paritybits PA, die der ursprünglichen Ordnung REORD-A entsprechen, durchgeführt werden. Sonst kann eine Anforderung für eine neue Umordnung mit entsprechenden Paritybits durchgeführt werden, z. B. nach Paritybits PB für eine Umordnung REORD-B. Wie voranstehend erwähnt, kann die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM auf Grundlage der Soft-Information in der Paritybit-Anforderung eine Nummer REORD# eines Umordnungsmuster bestimmen und einbauen, welches für eine Umordnung der in dem Register IB-R gespeicherten Informationsbits verwendet werden soll. Die spezifische Nummer REORD# kann aus der Soft-Information abgeleitet werden, die von dem Fehlerkorrekturprozeß mit PA abgeleitet wird. Wenn jedoch während der ersten Übertragung keine Paritybits übertragen wurden, existiert noch keine Soft-Information und PBRM kann eine Anforderung nach einer speziellen Umordnung noch nicht ausgeben. In diesem Fall weist die Sender-Steuereinrichtung TCM die Sender-Umordnungseinrichtung RM-T an, daß Umordnungsmuster REORD-A, welches als erstes in der Liste in RPSM-T gespeichert ist, auf die von IB-T zugeführten ursprünglichen Informationsbits anzuwenden.

Für die Ableitung der Paritybits im Schritt S12 werden die ursprünglichen Informationsbits IB von dem Informationsbit-Register IB-R an die Umordnungseinrichtung RM-T geführt, in der diese Informationsbits IB unter Verwendung des Umordnungsmusters REORD-A von RPSM-T (siehe Fig. 2) umgeordnet werden. Dann leitet die Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM Paritybits PA für die Informationsbits ab, die unter Verwendung des ersten Umordnungsmusters REORD-A einmal umgeordnet worden sind (d. h. für die Informationsbits einer ersten Ordnung). Diese Paritybits PA werden in PX-T gespeichert, so daß PA→PX-T. Die Inhalte von PX-T, nämlich PA, werden dann durch die Übertragungseinrichtung TR an den Empfänger RC im Schritt S13 übertragen.

Beim Empfang von PA durch die Übertragungs-/Empfangseinrichtung TR in dem Empfänger RC werden im Schritt S14 die Paritybits PA zuerst in dem Empfänger-Paritybit-Register PX-R empfangen und dann in der Empfänger- Umordnungsmuster-Speichereinrichtung RPSM-R an der entsprechenden Stelle, nämlich neben REORD-A, gespeichert, da PA zu REORD-A gehören (siehe RPSM-R in Fig. 2). Die ursprünglichen Informationsbits IB, die in IB-R enthalten sind, werden dann an die Umordnungseinrichtung RM-R geführt und dort unter Verwendung des ersten Umordnungsmusters REORD-A von RPSM-R umgeordnet. Das Ergebnis dieser Umordnung, d. h. die Informationsbits IB, die einmal unter Verwendung von REORD-A umgeordnet worden sind, werden zusammen mit den Paritybits PA von RPSM-R an die Fehlerkorrektureinrichtung ERM geliefert, in der Fehler in den umgeordneten Informationsbits unter Verwendung von PA korrigiert werden, wodurch einmal fehlerkorrigierte Informationsbits erster Ordnung erzeugt werden. Während der Korrektur der umgeordneten Informationsbits mit PA erzeugt die Fehlerkorrektureinrichtung ERM auch eine erste Soft-Information, die das Vorliegen von nicht korrigierbaren, aber fehlerhaften Informationsbits in den korrigierten Informationsbits anzeigt. Die einmal umgeordneten, einmal fehlerkorrigierten Informationsbits erster Ordnung werden dann an die Invers-Umordnungseinrichtung INV-RM-R geliefert, in der die einmal umgeordneten, einmal fehlerkorrigierten Informationsbits erster Ordnung unter Verwendung des ersten invertierten Umordnungsmusters von INV-RPSM-R, nämlich dem invertierten Umordnungsmuster wie in Fig. 2 gezeigt, invers umgeordnet werden. Aufgrund der inversen Umordnung unter Verwendung von werden die Informationsbits ersten Ordnung, die einmal fehlerkorrigiert worden sind, auf ihre ursprüngliche Ordnung zurück umgewandelt und dann in IB-R gespeichert, wobei die ursprünglich übertragenen Informationsbits überschrieben werden.

Im Schritt S15 greift die Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM wieder auf IB-R zu und überprüft die Richtigkeit der einmal fehlerkorrigierten Informationsbits, die die ursprüngliche Ordnung aufweisen. Wenn keine weiteren Fehler im Schritt S15 vorhanden sind, dann werden die Schritte S16, S17, die zu den Schritten S9, S10 analog sind, ausgeführt, um die Übertragung eines neuen Pakets anzufordern.

Wenn weitere Fehler im Schritt S15 erfaßt werden, dann gibt die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM eine zweite Anforderung nach Paritybits an den Sender TM im Schritt S18 aus. PBRM kann die erste Soft-Information verwenden um zu entscheiden, welches Umordnungsmuster als nächstes in RM-T verwendet werden soll, d. h. ob REORD-B, REORD-C etc. als nächstes verwendet werden soll. Die zweite Parity-Anforderung, die im Schritt S18 ausgeführt wird, kann deshalb eine Nummer REORD# des nächsten gewünschten Umordnungsmusters enthalten, welches für die Informationsbits in IB-R am besten geeignet ist. Dies wird allgemein ein Umordnungsmuster sein, bei dem die noch fehlerhaften Bits so weit wie möglich voneinander beabstandet sind, so daß viele "gute" (d. h. mit einer geringen Fehlerwahrscheinlichkeit) Bits die "schlechten" (d. h. mit einer hohen Fehlerwahrscheinlichkeit) Bits umgeben. Die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM kann somit die Sender-Steuereinrichtung TCM auffordern, dieses spezifische Umordnungsmuster für die nächste Umordnung von Informationsbits in dem Sender TM zu verwenden. Wenn kein spezifisches Umordnungsmuster (Nummer) durch die PBRM über REORD# vorgewählt wird, dann wird in RPSM-T einfach das nächste verwendet, d. h. REORD-B.

Im Schritt S19 werden die ursprünglichen Informationsbits IB von IB-T an RM-T geliefert und unter Verwendung des gewählten neuen zweiten Umordnungsmusters, z. B. REORD-B, umgeordnet. Somit werden Informationsbits bereitgestellt, die eine neue oder zweite Ordnung aufweisen. Im Schritt S19 wird wiederum PBGM neue zweite Paritybits PB für diese Informationsbits mit einer zweiten Ordnung erzeugen. Die Paritybits PB werden dann wiederum in PX-T gespeichert, d. h. PB→PX-T, und im Schritt S20 an den Empfänger RC übertragen, wo sie in PX-R empfangen und an RPSM-R geliefert werden, um neben dem zugehörigen Umordnungsmuster REORD-B gespeichert zu werden. Es sei darauf hingewiesen, daß im Ansprechen auf die Paritybit-Anforderung nicht das gesamte Datenpaket, sondern nur die neu abgeleiteten zweiten Paritybits PB übertragen werden.

Nun werden im Schritt S21, im Ansprechen auf den Empfang der Paritybits PB, die einmal fehlerkorrigierten Informationsbits in IB-R wieder an die Umordnungseinrichtung RM-R geführt. RM-R führt eine Umordnung dieser einmal fehlerkorrigierten Informationsbits (die die ursprünglichen Ordnung aufweisen) unter Verwendung des genau gleichen Umordnungsmusters REORD-B aus, wie dasjenige, das in dem Sender für die Ableitung der zweiten neuen Paritybits PB verwendet wurde. Das heißt, im Schritt S21 werden Informationsbits enthalten, die einmal mit Paritybits PA fehlerkorrigiert und danach durch Verwendung des Umordnungsmusters REORD-B umgeordnet worden sind, d. h. einmal fehlerkorrigierte Informationsbits einer zweiten Ordnung werden in der RM-R erhalten.

Im Schritt S21 werden die zweiten Paritybits PB von RPSM-R und die einmal fehlerkorrigierten Informationsbits zweiter Ordnung von RM-R dann an die Fehlerkorrektureinrichtung ERM geliefert, wo eine zweite Fehlerkorrektur unter Verwendung der zweiten Paritybits PB ausgeführt wird und wiederum eine zweite Soft-Information erzeugt wird. Das Ergebnis in ERM sind zweimal fehlerkorrigierte Informationsbits zweiter Ordnung. INV-RM-R verwendet im Schritt S21 eine Invertierung des zweiten Umordnungsmusters von INV-RPSM-R, um die zweimal fehlerkorrigierten Informationsbits zweiter Ordnung auf die ursprüngliche Ordnung zurück umzuwandeln. Diese zweimal fehlerkorrigierten Informationsbits mit der ursprünglichen Ordnung werden dann wiederum in IB-R gespeichert, wo sie die zuletzt gespeicherten einmal fehlerkorrigierten Informationsbits mit der ursprünglichen Ordnung überschreiben. Somit wird sichergestellt, daß IB-R immer Informationsbits mit der ursprünglichen Ordnung speichert.

Wenn keine weiteren Fehler vorhanden sind, dann werden die Schritt S23, S24 genauso wie die Schritte S16, S17 ausgeführt.

Wenn im Schritt S25 die ECM noch Fehler in den in IB-R gespeicherten Informationsbits erfaßt, d. h. wenn die Informationsbits nach einer Korrektur mit PB noch unrichtig sind, dann werden im Schritt S25 die Informationsbits, die nunmehr in IB-R gespeichert sind, wieder unter Verwendung von REORD-A in RM-R umgeordnet und eine weitere dritte Fehlerkorrektur der zweimal fehlerkorrigierten Informationsbits erster Ordnung wird wiederum unter Verwendung von PA in ERM ausgeführt. Diese dreimal fehlerkorrigierten Informationsbits erster Ordnung werden wiederum auf die ursprüngliche Ordnung zurück unter Verwendung von in INV-RM-R umgewandelt. Dieser Prozeß wird alternierend unter Verwendung von REORD-B, PB & und REORD-A, PA & durch die Schritt S26, S29, S30 und die Schritte S21, S22, S25 fortgesetzt, bis keine weitere Verbesserung von Fehlern im Schritt S29 erfaßt wird. Während dieser alternierenden Iteration wird IB-R immer Informationsbits speichern, die die ursprüngliche Ordnung aufweisen und n-mal fehlerkorrigiert sind, wobei n die Anzahl von Iterationsschritten anzeigt, wenn zwischen REORD-A und REORD-B hin- und hergesprungen wird. Bei jeder Fehlerkorrektur in ERM wird ebenfalls neue Soft-Information abgeleitet.

Wenn die Fehlerkorrekturmöglichkeiten unter Verwendung von PA, PB vollständig ausgeschöpft worden sind, d. h. wenn keine weitere Verbesserung von Fehlern im Schritt S29 erfaßt wird ("N" im Schritt S29), kann der Empfänger entscheiden, daß keine weitere Fehlerkorrektur für das gegenwärtige Datenpaket ausgeführt werden soll und kann somit ein neues Datenpaket (d. h. neue Informationsbits) von dem Sender anfordern. Für diese Entscheidung kann ein Fehlerkriterium verwendet werden, welches den Betrag von zulässigen Fehlern in dem Datenpaket anzeigt, bevor es an den Paket-Decoder für eine Zusammensetzung in die Informationsnachricht geleitet wird, die an den Informationsempfänger IR übertragen werden soll.

Wenn im Schritt S29 der Empfänger eine weitere Fehlerkorrektur der gegenwärtigen Informationsbits, die nunmehr in dem IB-R gespeichert sind, entscheidet, dann führt die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBPM eine neue dritte Anforderung nach Paritybits im Schritt S31 aus. PBRM kann die Soft-Information verwenden, die in dem vorangehenden Iterationsschritt ermittelt wird, um eine bestimmte Wahl von Umordnungsmustern anzuzeigen, die in dem Sender TM verwendet werden sollen, indem REORD# in die neue dritte Paritybit-Anforderung eingebaut wird. RM-T wird nun ein neues drittes Umordnungsmuster von RPSM-T, z. B. REORD-C (Fig. 2) verwenden, und PBGM wird dritte Paritybits PC erzeugen, die in einer analogen Weise wie zuvor an den Sender übertragen und neben REORD-C in RPSM-R gespeichert werden. Somit werden nun Schritte vom Schritt S21 bis zum Schritt S29 ausgeführt, indem alternierend REORD-A, PA und REORD-C, PC verwendet werden, bis keine weitere Fehlerverbesserung von ECM erfaßt wird.

Anstelle der Fortsetzung der alternierenden Iteration zwischen REORD-A, PA und REORD-C, PC kann die alternierende Iteration auch zwischen REORD-B, PB und REORD-C, PC hin- und herspringen. Selbst eine rekursive Iteration durch REORD-A, PA→REORD-C, PC→REORD-B, PB oder REORD-B, PB→REORD-C, PC→REORD-A, PA ist möglich. Wenn wiederum keine weitere Fehlerverbesserung erhalten wird, kann das Schema genauso erweitert werden, um ein weiteres Umordnungsmuster und weitere Paritybits einzuschließen, indem eine weitere Paritybit-Anforderung durchgeführt wird.

Soweit es das rekursive Schema betrifft, läßt sich dies ähnlich zu der herkömmlichen Turbo-Codierung ansehen, jedoch wurde in der vorliegenden Erfindung erkannt, daß die zusätzliche Parity-Information, die von einer Turbo-Codierung abgeleitet wird, nichts anderes als eine Veränderung der Ordnung der Informationsbits ist.

In dem voranstehend beschriebenen Fehlerkorrekturverfahren, der Vorrichtung und dem Paket-Übertragungssystem kann ein verbesserter Durchsatz von Paketen pro Einheitszeit erzielt werden, da Paritybits zusätzlich nur übertragen werden müssen, wenn die rekursive Korrektur in dem Empfänger keine weitere Verbesserung von Fehlern erzielt. Ferner kann der Empfänger durch Verwenden der sequentiellen Hinzufügung von Paritybits auch alle vorher akkumulierte Information und korrigierte Informationsbits für eine weitere Korrektur verwenden, so daß eine Genauigkeit einer Fehlerkorrektur sehr verbessert ist. Somit ist die Technik der einfachen Kombination eines FEC/ARQ-System überlegen, trotzdem sie Merkmale von beiden Verfahren anwendet.

Da auch die Paritybits selbst einen Fehler während einer Übertragung an dem Empfänger erleiden können, ist es in einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch möglich, Fehler in den Paritybits selbst während der Fehlerkorrektur in ERM zu korrigieren. Dies kann in dem Iterationsprozeß vorteilhaft sein, bei dem frühere richtige Informationsbits in späteren Stufen des rekursiven Schemas falsch "korrigiert" werden können. In diesem Fall überschreiben die abschließend korrigierten Paritybits PX die ursprünglichen Paritybits in RPSM-R.

Das heißt, die Paritybits selbst können gleichzeitig mit einer Korrektur der Informationsbits korrigiert werden. Wenn die Fehlerkorrektureinrichtung ERM beispielsweise ein Vorwärts-Fehlerkorrekturverfahren FEC verwendet, bilden die Informationsbits, z. B. k Bits, plus die Paritybits, z. B. m Bits, ein Codewort von n = k + m Bits. Die Fehlerkorrekturmöglichkeit ergibt sich aus der Tatsache, daß nur eine beschränkte Anzahl von Codeworten vorhanden sind, die gewöhnlicherweise als das Alphabet bezeichnet werden, dessen Größe gewöhnlicherweise viel größer als 2ⁿ ist. Wenn das Informationsbit Paritybit-Codewort aufgrund eines Fehlers verstümmelt ist, kann sich ein Wort ergeben, welches in dem Alphabet nicht vorhanden ist. Wenn das verstümmelte Wort mit den gültigen Codeworten des Alphabets verglichen wird, existiert gewöhnlicherweise (wenn die Anzahl von Bit-Fehlern nicht zu groß ist) ein gültiges Codewort, welches sehr nahe zu dem empfangenen verstümmelten Codewort ist. Es wird dann angenommen, daß das nächste Codewort das Codewort gewesen ist, welches übertragen wurde und die fehlerhaften Bits in dem empfangenen Codewort werden entsprechend korrigiert. Dies bezeichnet man als die Methode der maximalen Mutmaßlichkeit (maximum likelihood Methode) oder ML-Verfahren. Man erkennt, daß das ML-Schema zwischen Informationsbits und Paritybits nicht unterscheidet, da es nur ein Codewort behandelt. Wenn das verstümmelte Codewort korrigiert wird, können die korrigierten Bits gleichermaßen Paritybits oder Informationsbits sein. Nach dem Korrekturprozeß im ERM überschreiben somit die (korrigierten) Informationsbits die zuletzt gespeicherten Informationsbits in IB-R und die (korrigierten) Paritybits überschreiben die geeignete Stelle in RPSM-R. Durch Wählen genau desjenigen Codeworts aus dem Alphabet, welches den nächsten "Abstand" zu dem verstümmelten Codewort in dem Vektorraum besitzt, können somit nicht nur die Informationsbits, sondern auch die Paritybits korrigiert werden.

Da die Paketlänge von einer festen Länge ist, kann eine Übertragung von Paritybits eine Anzahl von Paritybit-Sätzen PX für eine Anzahl von verschiedenen Umordnungs-Sequenzen enthalten. Wenn beispielsweise eine Anforderung nach Paritybits ausgeführt wird, kann die Paritybit-Anforderungseinrichtung PBRM nicht nur eine Erzeugung und Übertragung von einem Satz vom Paritybits PA für REORD-A anfordern, sondern PBRM kann die Übertragung von Paritybits für M unterschiedliche Umordnungsmuster REORD-A, REORD-B, REORD-C etc. gleichzeitig in der Paritybit-Anforderungsnachricht REORD# anfordern, die an die Sender-Steuereinrichtung TCM übertragen wird. Die Anzahl M kann auf sich die ersten M Umordnungsmuster in RPSM-T beziehen, oder alternativ kann PBRM spezifische aus der Liste in RPSM-T wählen. Der Sender TM wird dann diese M Sätze von Paritybits alle in einem Paket übertragen. Wiederum soll darauf hingewiesen werden, daß auch dieses Paritybit-Paket, welches aus M Sätzen von Paritybits besteht, als "Informationsbits" Paket "behandelt" werden kann und genau eine iterative Korrektur durchlaufen kann, genauso wie im Fall eines einzelnen Paritybit-Pakets für nur einen einzelnen Satz von Paritybits PA, PB, PC.

Ferner sei darauf hingewiesen, daß der Empfänger auch seine Korrekturergebnisse auf einem Anzeigeschirm CRT anzeigen kann, beispielsweise um einem Benutzer zu erlauben, ein bestimmtes neues Umordnungsmuster zu wählen oder einzugeben, welches in den nächsten Umordnungsschritt und Korrekturschritt verwendet werden soll.

Die rekursive Iteration, die in der Empfängervorrichtung gemäß der Erfindung ausgeführt wird, kann folgendermaßen zusammengefaßt werden. Die folgende Notation wird verwendet:
[IB]_PX bezeichnet eine Fehlerkorrektur von Informationsbits IB durch Paritybits PX; und IB*REORD-# bezeichnet eine Umordnung von Informationsbits IB unter Verwendung eines Umordnungsmusters REORD-#. "*" bezeichnet eine "Anwendung" eines Umordnungsmusters auf Informationsbits. Es versteht sich jedoch von selbst, daß diese "Anwendung" nicht auf eine Multiplikation von Informationsbits mit einem Umordnungsmuster oder einer Umordnungsmatrix REORD-# beschränkt ist. Irgendein Umordnungsschema kann für die Informationsbits verwendet werden, vorausgesetzt, daß das gleiche Umordnungsschema in dem Sender und Empfänger verwendet wird. Die Erzeugung von Paritybits durch die Paritybit-Erzeugungseinrichtung PBGM im Ansprechen auf eine Parity-Anforderung von dem Empfänger ist Stand der Technik und wird deshalb hier nicht weiter beschrieben. Irgendein bekanntes Paritybit-Erzeugungsschema kann angewendet werden und die Erfindung ist nicht auf irgendein bestimmtes Schema beschränkt.

Erster Schritt (ursprünglicher Empfang)

Ein Empfang von ursprünglichen Informationsbits IB eines einzelnen Pakets und eine Fehlerüberprüfung werden ausgeführt. Wenn zuviele Fehler erfaßt werden, dann werden Paritybits PA angefordert. In IB-R ist folgendes verfügbar:

IB

Da bis jetzt noch keine Umordnung angewendet worden ist, werden IB die ursprüngliche Ordnung besitzen, die sie als Folge des Codierungsprozesses in dem Sender besitzen.

Zweiter Schritt (erste Fehlerkorrektur)

Ein Empfang von PA und eine Korrektur von IB mit PA nach einer Umordnung mit REORD-A führt in ERM zu folgendem:

[IB*REORD-A]_PA

Diese Informationsbits sind einmal fehlerkorrigierte (mit PA) Informationsbits einer (neuen) ersten (A) Ordnung. Diese Informationsbits werden auf die ursprüngliche Ordnung durch Verwendung einer Invertierung von REORD-A in INV-RM-R, d. h. , zurück umgewandelt. IB-R speichert nun in ursprünglicher Codierungs-Ordnung:

Diese Informationsbits sind einmal fehlerkorrigierte (mit PA) Informationsbits der ursprünglichen (Codierungs-)Ordnung.

Dritter Schritt (zweite Fehlerkorrektur)

PB wird empfangen und REORD-B, PB wird auf die Inhalte in IB-R angewendet. Eine Fehlerkorrektur wird nun für die wieder umgeordneten Informationsbits durchgeführt, die bereits einmal fehlerkorrigiert worden sind. ERM ermittelt:

Diese Informationsbits sind zweimal fehlerkorrigierte (mit PA, PB) Informationsbits einer (neuen) zweiten (B) Ordnung. Da dieses Ergebnis sich in der B-Ordnung befindet, wird es somit in die ursprüngliche Ordnung in INV-RM-R zurückgewandelt, was in IB-R zu folgenden führt:

Diese Informationsbits sind zweimal fehlerkorrigerte (mit PA, PB) Informationsbits der ursprünglichen (Codierungs-)Ordnung.

Vierter Schritt (dritte Fehlerkorrektur)

Wiederum wird eine Fehlerkorrektur unter Verwendung von REORD-A, PA ausgeführt. Das Ergebnis, welches in IB-R gespeichert wird, ist (wiederum in der ursprünglichen Ordnung):

Diese Informationsbits sind dreimal fehlerkorrigierte (mit PA, PB, PA) Informationsbits der ursprünglichen Ordnung. Der Prozeß wird zwischen REORD-A, PA und REORD-B, PB fortgesetzt, bis neue Paritybits PC angefordert werden, wenn keine weitere Fehlerverbesserung erfaßt wird.

Wie voranstehend erwähnt, würde gleichzeitig eine Zwischenkorrektur von Paritybits, d. h. [PX]_PX eine Fehlerkorrektur von Paritybits PX durch jeweilige Paritybits PX anzeigen.

6. GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Das Fehlerkorrekturverfahren, die Vorrichtung zur Fehlerkorrektur und das Paket-Übertragungssystem mit einer Fehlerkorrektur wie voranstehend beschrieben, kann auf irgendeine Art von Kommunikationssystem angewendet werden, bei dem eine ursprüngliche Informationsnachricht in einzelne Datenpakete, die Informationsbits tragen, segmentiert wird. Für die Fehlerüberprüfung und die Fehlerkorrekturen in der Fehlerüberprüfungseinrichtung ECM und der Fehlerkorrektureinrichtung ERM können herkömmlicherweise verwendete Fehlerdetektions- und Fehlerkorrekturalgorithmen verwendet werden und die Erfindung ist nicht spezifisch auf irgendein Schema beschränkt.

Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen nur Verdeutlichungszwecken und engen den Umfang dieser Ansprüche nicht ein.

Claims

1. Verfahren zum Korrigieren von Informationsbits (IB) eines Datenpakets (P), die aufgrund einer Übertragung des Datenpakets (P) zwischen einem Sender (TM) und einem Empfänger (RC) Fehler aufweisen, wobei

a) die ursprünglichen Informationsbits (IB) des Datenpakets (P) vor einer Übertragung an dem Sender (TM) unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters (REORD-A, REORD-B, REORD-C) im Ansprechen auf eine von dem Empfänger (RC) aus gegebene Paritybit-Anforderung umgeordnet werden;
b) ein Satz von Paritybits (PA, PB, PC) für die umgeordneten ursprünglichen Informationsbits von dem Sender (TM) abgeleitet und an den Empfänger (RC) übertragen werden;
c) die fehlerhaften Informationsbits, die an dem Empfänger (RC) empfangen werden, unter Verwendung des gewählten Umordnungsmusters (REORD-A, REORD-B, REORD-C) umgeordnet werden; und
d) die umgeordneten fehlerhaften Informationsbits (IB) an dem Empfänger (RC) unter Verwendung des Satzes von Paritybits (PA, PB, PC), die von dem Sender (TM) empfangen werden, korrigiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Fehlerkorrektur die korrigierten umgeordneten Informationsbits unter Verwendung einer Inversion des gewählten Umordnungsmusters (, , ) invers umgeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sätzen von Paritybits (PA, PB, PC) von dem Sender (TM) abgeleitet und übertragen werden, wobei jeder Satz von Paritybits (PA, PB, PC) für die ursprünglichen Informationsbits abgeleitet wird, die jeweils unter Verwendung einer Vielzahl von verschiedenen Umordnungsmustern (REORD-A, REORD-B, REORD-C) umgeordnet worden sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte:

a) Umordnen (S14) der Informationsbits an dem Empfänger gemäß einem ersten gewählten Umordnungsmuster (REORD-A);
b) Ausführen (S14) an dem Empfänger einer ersten Fehlerkorrektur der umgeordneten Informationsbits mit ersten Paritybits (PA), die von dem Sender für die ursprünglichen Informationsbits, die gemäß dem ersten gewählten Umordnungsmuster (REORD-A) umgeordnet sind, erzeugt und übertragen werden;
c) inverses Umordnen (S14) der fehlerkorrigierten Informationsbits an dem Empfänger unter Verwendung einer Inversion des ersten gewählten Umordnungsmusters (); und
d) Umordnen (S21) an dem Empfänger der korrigierten Informationsbits gemäß einem zweiten gewählten Umordnungsmuster (REORD-B);
e) Ausführen (S21) an dem Empfänger einer zweiten Fehlerkorrektur der umgeordneten Informationsbits mit zweiten Paritybits (PB), die von dem Sender für die ursprünglichen Informationsbits, die gemäß dem zweiten gewählten Umordnungsmuster (REORD-B) umgeordnet sind, erzeugt und übertragen werden;
f) inverses Umordnen (S21) der fehlerkorrigierten Informationsbits an dem Empfänger unter Verwendung einer Inversion des zweiten gewählten Umordnungsmusters (); und
g) wenn eine Fehlerüberprüfung (S22) weitere Fehler in den fehlerkorrigierten Informationsbits nach dem Schritt f) erfaßt, rekursives Wiederholen (S25, S26, S29, S30; S21, S22) an dem Empfänger der Schritte a)-c) und der Schritte d)-f), bis keine weiteren Verbesserungen von Fehlern erfaßt werden (S29).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Paritybits (PA), die für die ersten Fehlerkorrektur in dem Schritt b) verwendet werden, durch die folgenden Schritte bereitgestellt werden, die vor dem Schritt a) ausgeführt werden:

a1) Übertragen (S11) einer ersten Paritybit-Anforderung von dem Empfänger an den Sender, wenn eine Fehlerüberprüfung nicht korrigierbare Fehler in den übertragenen Informationsbits erfaßt (S6, S7); und
a2) Umordnen (S12) der Informationsbits an dem Sender gemäß dem gewählten ersten Umordnungsmuster (REORD-A) und Ableiten und Übertragen (S13) an den Empfänger der ersten Paritybits (PA) für die umgeordneten Informationsbits.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Paritybits (PB), die für die zweite Fehlerkorrektur in dem Schritt e) verwendet werden, durch die folgenden Schritte bereitgestellt werden, die vor dem Schritt g) ausgeführt werden:

d1) Übertragen (S18) einer zweiten Paritybit-Anforderung von dem Empfänger an den Sender, wenn eine Fehlerüberprüfung nicht korrigierbare Fehler in den fehlerkorrigierten Informationsbits erfaßt (S15); und
d2) Umordnen (S19) der ursprünglichen Informationsbits an dem Sender gemäß dem zweiten gewählten Umordnungsmuster (REORD-B) und Ableiten (S19) und Übertragen (S20) an den Empfänger der zweiten Paritybits (PB) für die umgeordneten Informationsbits.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Umordnungsmuster (REORD-A, REORD-B) sequentiell aus einer Vielzahl von Umordnungsmustern gewählt werden, die jeweils in einer Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R, RPSM-R) in dem Empfänger und dem Sender gespeichert sind.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkorrektur in dem Schritten b), e) Soft-Information erzeugt.

9. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte nach dem Schritt g):

h) Umordnen (S21) an dem Empfänger der fehlerkorrigierten Informationsbits gemäß einem dritten gewählten Umordnungsmuster (REORD-C);
i) Ausführen (S21) an dem Empfänger einer dritten Fehlerkorrektur der umgeordneten Informationsbits mit dritten Paritybits (PC), die von dem Sender für die ursprünglichen Informationsbits, die gemäß dem dritten gewählten Umordnungsmuster (REORD-C) umgeordnet sind, erzeugt und übertragen werden; und
j) inverses Umordnen (S21) der fehlerkorrigierten Informationsbits an dem Empfänger unter Verwendung einer Inversion des zweiten gewählten Umordnungsmusters ().

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Paritybits (PC), die für eine Fehlerkorrektur in dem Schritt i) verwendet werden, durch die folgenden Schritte bereitgestellt werden, die vor dem Schritt h) ausgeführt werden:

g1) Übertragen (S31) einer dritten Paritybit-Anforderung von dem Empfänger an den Sender;
g2) Umordnen der Informationsbits an dem Sender gemäß dem dritten gewählten Umordnungsmuster (REORD-C) und Ableiten und Übertragen an den Empfänger der dritten Paritybits (PC) für die umgeordneten Informationsbits.

11. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Paritybit-Anforderungen im Schritt a1), d1), g1) eine Anzeige (REORD#) dahingehend enthalten, welches Umordnungsmuster (REORD-A, REORD-B, REORD-C) für die Umordnungen gewählt werden soll, wobei die Anzeige auf der Basis einer zuletzt abgeleiteten Soft-Information abgeleitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein rekursives Wiederholen an dem Empfänger der Schritte a)-c) und der Schritte h)-j), bis keine weitere Verbesserung von Fehlern erfaßt wird, wenn eine Fehlerüberprüfung weitere Fehler in den fehlerkorrigierten Informationsbits nach dem Schritt j) erfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein rekursives Wiederholen an dem Empfänger der Schritte d)-f) und der Schritte h)-j), bis keine weitere Verbesserung von Fehlern erfaßt wird, wenn eine Fehlerüberprüfung weitere Fehler in den fehlerkorrigierten Informationsbits nach Schritt j) erfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein rekursives Wiederholen an dem Empfänger der Schritte a)-c), der Schritte d)-f) und der Schritte h)-j) in beliebiger Abfolge, bis keine weitere Verbesserung von Fehlern erfaßt wird, wenn eine Fehlerüberprüfung weitere Fehler in den fehlerkorrigierten Informationsbits nach Schritt j) erfaßt.

15. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenn zuviele nicht korrigierbare Fehler an dem Empfänger nach Empfang des ursprünglichen Pakets erfaßt werden (S7), eine Aufforderung für eine neue Übertragung (ARQ) des vollständigen ursprünglichen Pakets von dem Empfänger an den Sender vor dem Schritt a) übertragen wird (S8).

16. Verfahren nach Anspruch 4, 6, 10, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenn eine zu geringe Verbesserung oder sogar eine Verschlechterung nach der rekursiven Vorgehensweise wie im Anspruch 4, 12, 13 oder 14 oder nach wiederholten Parity-Anforderungen wie im Anspruch 6 oder 10 festgestellt wird, eine Aufforderung für eine Neuübertragung (ARQ) des vollständigen Pakets von dem Empfänger an den Sender übertragen wird (S8).

17. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur von Fehlern in den Informationsbits unter Verwendung einer Vorwärts-Fehlerkorrektur (FEC) ausgeführt wird und die Überprüfung von Informationsbits nach Fehlern unter Verwendung eines Fehlerüberprüfungsalgorithmus, beispielsweise einer zyklischen Fehlerüberprüfung (CRC), ausgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Information in die Pakete unter Verwendung eines systematischen Codes codiert wird, so daß das Datenpaket aus den Informationsbits und Paritybits besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sender wenigstens zwei Sätze von Paritybits (PA, PB, PC) durch jeweiliges Umordnen der Informationsbits unter Verwendung von wenigstens zwei verschiedenen Umordnungsmustern (REORD-A, REORD-B, REORD-C) im Ansprechen auf eine der Paritybit-Anforderungen erzeugt werden, wobei die wenigstens zwei Sätze von Paritybits (PA, PB, PC) an den Empfänger gemeinsam als ein gemeinsames Paritybit-Datenpaket übertragen werden.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fehlerkorrekturschritt, der an dem Empfänger ausgeführt wird, nicht nur die Informationsbits korrigiert werden, sondern gleichzeitig auch die Paritybits.

21. Verfahren nach Anspruch 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt b), e) oder i) nicht nur die Informationsbits korrigiert werden, sondern gleichzeitig die ersten, zweiten oder dritten Paritybits.

22. Paket-Übertragungssystem für eine Datenpaket-Übertragung und für eine Fehlerkorrektur der Datenpakete (P), die fehlerhafte Informationsbits aufgrund von Fehlern aufweisen, die auf einer Übertragungsverbindung (TL) zwischen einem Datenpaket-Sender (TM) und einem Datenpaket-Empfänger (RC) verursacht werden;
wobei der Sender (TM) umfaßt:

a1) eine Sender-Umordnungseinrichtung (RM-T) zum Umordnen der ursprünglichen Informationsbits (IB) des Datenpakets (P) vor einer Übertragung unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters (REORD-A, REORD-B, REORD-C) im Ansprechen auf eine Paritybit-Anforderung, die von dem Empfänger (RC) übertragen wird; und
a2) eine Paritybit-Erzeugungseinrichtung (PBGM) zum Erzeugen eines Satzes von Paritybits (PA, PB, PC) für die ursprünglichen Informationsbits, die durch die Sender-Umordnungeinrichtung (RM-T) umgeordnet sind; und

wobei der Empfänger (RC) umfaßt:

b1) eine Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) zum Senden einer Paritybit-Anforderung an den Sender; und
b2) eine Empfänger-Umordnungseinrichtung (RM-T) zum Umordnen der empfangenen fehlerhaften Informationsbits des übertragenen Datenpakets (P) unter Verwendung des gewählten Umordnungsmusters (REORD-A, REORD-B, REORD-C); und
b3) eine Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) für eine Fehlerkorrektur der umgeordneten fehlerhaften Informationsbits (IB) unter Verwendung des Satzes von Paritybits (PA, PB, PC), der von dem Sender (TM) empfangen wird.

23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (TM) ferner umfaßt:

a3) eine Sender-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-T) zum Speichern einer Vielzahl von Umordnungsmustern (REORD-A, REORD-B, REORD-C);
a4) wobei die Sender-Umordnungseinrichtung (RM-T) dafür ausgelegt ist, die in einem Sender-Informationsbit-Register (IB-T) gespeicherten ursprünglichen Informationsbits gemäß einem der Umordnungsmuster umzuordnen;
a5) eine Übertragungseinrichtung (TR) zum Übertragen der ursprünglichen Informationsbits (IB) und der Paritybits an den Empfänger (RC); und
a6) eine Sender-Steuereinrichtung (TCM) zum Steuern der Sender-Umordnungseinrichtung (RM-T), um die ursprünglichen Informationsbits gemäß einem gewählten Umordnungsmuster umzuordnen, und der Paritybit-Erzeugungseinrichtung (PBGM), um Paritybits (PA, PB, PC) für diese umgeordneten Informationsbits im Ansprechen auf einen Empfang einer Paritybit-Anforderung von der Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) zu erzeugen; und

wobei der Empfänger (RC) ferner umfaßt:

b4) eine Empfänger-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R) zum Speichern der Vielzahl von Umordnungsmustern (REORD-A, REORD-B, REORD-C);
b5) eine Empfangseinrichtung (TR) zum Empfangen der ursprünglichen Informationsbits (IB) und von Paritybits (PA, PB, PC) und zum Speichern von diesen in einem Empfänger-Infomationsbit-Register (IB-R) bzw. in der Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R);
b6) wobei die Empfänger-Umordnungseinrichtung (RM-T) dafür ausgelegt ist, um in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) gespeicherte Informationsbits (IB) gemäß einem der Umordnungsmuster umzuordnen;
b7) eine Invers-Umordnungseinrichtung (INV-RM-R) zum inversen Umordnen der fehlerkorrigierten Informationsbits von der Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) unter Verwendung einer Invertierung des Umordnungsmusters und zum Speichern der invers umgeordneten Informationsbits in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R);
b8) eine Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) zum Überprüfen der in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) enthaltenen Informationsbits nach Fehlern;
b9) wobei die Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) dafür ausgelegt ist, um die Paritybit-Anforderung an den Sender zu übertragen, wenn nicht korrigierbare Fehler von der Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) erfaßt werden.

24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ferner umfaßt:

b10) eine Empfänger-Steuereinrichtung (RCM) zum Steuern der Empfänger-Umordnungseinrichtung (RM-R), der Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) und der Invers-Umordnungseinrichtung (INV-RM-R) zum rekursiven Ausführen
- einer ersten Fehlerkorrektur von Informationsbits, die in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert und mit einem ersten Umordnungsmuster (REORD-A) umgeordnet sind, mit zugehörigen ersten Paritybits (PA); und
- einer zweiten Fehlerkorrektur von Informationsbits, die in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert und mit einem zweiten Umordnungsmuster (REORD-B) umgeordnet sind, mit zugehörigen zweiten Paritybits (PB);

bis keine weitere Fehlerkorrekturverbesserung von der Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) erfaßt wird.

25. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Invers-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (INV-RPSM-R) vorgesehen ist, um eine Invertierung der Umordnungsmuster zu speichern, die in der Empfänger-Umordnungmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R) gespeichert sind.

26. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Inversionseinrichtung vorgesehen ist, um die Umordnungsmuster (REORD-A, REORD-B, REORD-C), die in der Empfänger-Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R) gespeichert sind, zu invertieren.

27. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerüberprüfungseinrichtung (ERM) die Überprüfung von Informationsbits (IB) nach Fehlern unter Verwendung eines Fehlerüberprüfungsalgorithmus, beispielsweise einer zyklischen Fehlerüberprüfung (CRC), ausführt.

28. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) korrigierbare Fehler der Fehler in den umgeordneten Informationsbits unter Verwendung der zugehörigen Paritybits (PA, PB, PC) korrigiert und Soft-Information erzeugt.

29. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) Soft-Information, die in einer vorangehenden Fehlerkorrektur erzeugt wird, verwendet, um in die Paritybit-Anforderung eine Anzeige (REORD#) einzubauen, welches Umordnungsmuster für eine Umordnung und Erzeugung von Paritybits in dem Sender verwendet werden soll.

30. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger-Umordnungmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R) sequentiell eine Anzahl von Umordnungsmustern (REORD-A; REORD-B, REORD-C) speichert und, immer wenn eine neue Paritybit-Anforderung in dem Sender empfangen wird, die Umordnungseinrichtung ein nächstes Umordnungsmuster für die Erzeugung von Paritybits verwendet.

31. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Aufforderung für eine Neuübertragung (ARQ) des Datenpakets an den Sender sendet, wenn zu viele Fehler von der Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) nach der ersten Übertragung des Datenpakets erfaßt werden.

32. System nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Aufforderung für eine Neuübertragung (ARQ) des vollständigen Datenpakets an den Sender sendet, wenn eine zu geringe Verbesserung oder sogar eine Verschlechterung von der Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) nach dem rekursiven Verfahren wie im Anspruch 24 oder nach wiederholten Parity-Anforderungen von der Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) von Anspruch 23 erfaßt wird.

33. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansprechen auf einen Empfang einer Paritybit-Anforderung von dem Empfänger, die Paritybit-Erzeugungseinrichtung (PBGM) mehrere Sätze von Paritybits (PA, PB, PC) für die ursprünglichen Informationsbits erzeugt, die jeweils gemäß den Umordnungsmustern von der Sender-Umordnungseinrichtung (RM-T) umgeordnet worden sind, wobei die Übertragungseinrichtung (TR) ein einzelnes Datenpaket, welches gemeinsam alle erzeugten Sätze von Paritybits (PA, PB, PC) enthält, an den Empfänger überträgt.

34. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) nicht nur die fehlerhaften Informationsbits korrigiert, sondern gleichzeitig auch die Paritybits.

35. Vorrichtung zum Korrigieren von Fehlern in Datenpaketen (P), die fehlerhafte Informationsbits aufgrund von Fehlern aufweisen, die auf einer Übertragungsverbindung (TL) zwischen einem Datenpaket-Sender (TM) und einem Datenpaket-Empfänger (RC) verursacht werden, umfassend:

a) eine Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) zum Übertragen einer Paritybit-Anforderung an den Sender; und
b) eine Umordnungseinrichtung (RM-R) zum Umordnen der empfangenen fehlerhaften Informationsbits des übertragenen Datenpakets (P) unter Verwendung eines gewählten Umordnungsmusters (REORD-A, REORD-B, REORD-C);
c) eine Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) für eine Fehlerkorrektur der fehlerhaften Informationsbits (IB), die von der Umordnungseinrichtung (RM-R) umgeordnet sind, unter Verwendung eines Satzes von Paritybits (PA, PB, PC), die von dem Sender für die ursprünglichen Informationsbits, die gemäß dem gewählten Umordnungsmuster (REORD-A, REORD-B, REORD-C) in Ansprechen auf eine von der Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) ausgegebenen Paritybit-Anforderung umgeordnet sind, erzeugt und übertragen werden.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch

d) eine Invers-Umordnungseinrichtung (INV-RM-R) zum inversen Umordnen der umgeordneten Informationsbits, die durch die Fehlerkorrektureinrichtung korrigiert worden sind, unter Verwendung einer Inversion des gewählten Umordnungsmusters (, , ).

37. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) nicht nur die fehlerhaften Informationsbits korrigiert, sondern gleichzeitig auch die Paritybits.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36, ferner dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

e) eine Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R) zum Speichern einer Vielzahl von Umordnungsmustern (REORD-A, REORD-B, REORD-C);
f) eine Empfangseinrichtung (TR) zum Speichern der ursprünglichen Informationsbits (IB) in einem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) und von Paritybits (PA, PB, PC) in der Umordnungsmuster-Speichereinrichtung (RPSM-R);
g) wobei die Umordnungseinrichtung (RM-T) dafür ausgelegt ist, um die Informationsbits (IB), die in dem Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert sind, gemäß dem gewählten Umordnungsmuster umzuordnen;
h) wobei die Invers-Umordnungseinrichtung (INV-RM-R) ferner dafür ausgelegt ist, die invers umgeordneten Informationsbits in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) zu speichern;
i) eine Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) zum Überprüfen der Informationsbits, die in dem Empfänger-Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert sind, nach Fehlern;
j) wobei die Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) dafür ausgelegt ist, um die Paritybit-Anforderung an den Sender zu übertragen, wenn nicht korrigierbare Fehler von der Fehlerüberprüfungseinrichtung (ECM) erfaßt werden.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch:

k) eine Steuereinrichtung (RCM) zum Steuern der Umordnungseinrichtung (RM-R), der Fehlerkorrektureinrichtung (ERM) und der Invers-Umordnungseinrichtung (INV-RM-R) zum rekursiven Ausführen
- einer ersten Fehlerkorrektur von Informationsbits, die in dem Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert und mit einem ersten Umordnungsmuster (REORD-A) umgeordnet sind, mit zugehörigen ersten Paritybits (PA); und
- einer zweiten Fehlerkorrektur von Informationsbits, die in dem Informationsbit-Register (IB-R) gespeichert und mit einem zweiten Umordnungsmuster (REORD-B) umgeordnet sind, mit zugehörigen zweiten Paritybits (PB);

40. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender umfaßt:

e) einer Sender-Steuereinrichtung (TCM) zum Steuern einer Sender-Umordnungseinrichtung (RM-T), um die ursprünglichen Informationsbits gemäß dem gewählten Umordnungsmuster umzuordnen, und einer Paritybit-Erzeugungseinrichtung (PBGM), um Paritybits (PA, PB, PC) für diese umgeordneten Informationsbits im Ansprechen auf einen Empfang einer Paritybit-Anforderung von der Paritybit-Anforderungseinrichtung (PBRM) zu erzeugen.