DE10227852A1

DE10227852A1 - Data transmission method involves sending data again if inadequate transmission occurs using request or acknowledgement only generated by receiving station and returned to sending station

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Publication number: DE10227852A1
Application number: DE2002127852
Authority: DE
Inventors: Josef Eichinger; Tobias Giebel; Matthias Lampe; Hermann Prof. Rohling; Egon Dr. Schulz; Wolfgang Zirwas
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum fehlerüberwachten Übertragen von Daten (D) über Schnittstellen eines Mehrsprung-Kommunikationssystems, bei dem DOLLAR A - die Daten von einer sendenden Station zu einer die Daten empfangenen Station über zumindest zwei zwischen diese geschalteten, die Daten parallel zueinander empfangenden und weiterleitenden Relaisstationen übertragen werden, und DOLLAR A - die Daten bei einer unzureichenden Übertragung aufgrund einer empfängerseitigen Anforderung und/oder aufgrund des Ausbleibens einer empfängerseitigen Bestätigung erneut übertragen werden. DOLLAR A Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit und zum Einsparen von Energie in dem System wird vorgeschlagen, die Anforderung bzw. die Bestätigung nur von der empfangenen Station zu erzeugen und zur sendenden Station zurückzusenden. Die Relaisstationen erzeugen somit keine eigenen Bestätigungen oder Anforderungen.The invention relates to a method for error-monitored transmission of data (D) via interfaces of a multi-hop communication system, in which DOLLAR A - the data from a sending station to a station receiving the data via at least two connected between them, the data in parallel receiving and forwarding relay stations are transmitted, and DOLLAR A - the data is retransmitted in the event of insufficient transmission due to a request from the receiver and / or due to the absence of a confirmation from the receiver. DOLLAR A To increase the performance and save energy in the system, it is proposed to generate the request or the confirmation only from the receiving station and to send it back to the sending station. The relay stations therefore do not generate their own confirmations or requests.

Description

Verfahren und Kommunikationsstation zum Übertragen von Daten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum fehlerüberwachten Übertragen von Daten über parallele Schnittstellen eines Mehrsprung-Kommunikationssystems mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. Kommunikationsstationen zum Durchführen eines solchen Verfahrens.Procedure and communication station to transfer of data The invention relates to a method for error-monitored transmission of data about parallel interfaces of a multi-hop communication system with the generic features of claim 1 or communication stations to perform of such a process.

In Mehrsprung-Kommunikationssystemen, die auch als Multi-Hop-Kommunikationssysteme bezeichnet werden, werden Daten von einer sendenden Station aus zu einer letztendlich empfangenden Station entweder direkt über oder eine Vielzahl zwischengeschalteter Zwischen- bzw. Relaisstationen übertragen. Neben der Übertragung von Daten über eine einzige zwischengeschaltete Relaisstation können die Daten auch über eine Vielzahl in Reihe hintereinander geschaltete Relaisstationen übertragen werden, was auch als Multi-Hop bezeichnet wird. Außerdem können, insbesondere in Gleichwellennetz-(SFN: Single Frequency Network)- Kommunikationssystemen ein und dasselbe Signal und somit ein und dieselben Daten von mehreren Relaisstationen gleichzeitig bzw. gering zeitversetzt empfangen und gemeinsam, dass heißt gleichzeitig oder entsprechend leicht zeitversetzt und auf der gleichen Frequenz direkt an die empfangende Station oder an eine weitere Relaisstation übertragen werden. Dabei können in den Relaisstationen Vorverzerrungs- oder Entzerrungsverfahren eingesetzt werden, um die Leistungsfähigkeit zu steigern. Um eine fehlerfreie Datenübertragung sicher zu stellen, werden aus derartigen oder anderen Kommunikationssystemen für sich bekannte Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturverfahren angewendet, beispielsweise eine automatische Anforderung zur wiederholten Übertragung eines ursprünglichen oder modifizierten Datenpakets (ARQ: Automatic Repeat Request). Bekannt ist auch die Anwendung einer sogenannten zyklischen Redundanzprüfung (CRC: Cyclic Redundancy Check). Diese Verfahren werden dabei für jede einzelne der Übertragungen neu angewendet, also auf jede Übertragung von der sendenden Station zu einer benachbarten Relaisstation, auf jede Übertragung von einer Relaisstation zu einer weiteren Relaisstation und auf jede Übertragung von einer Relaisstation zu der empfangenden Station. Diese Vorgehensweise stellt zwar sicher, dass die Daten über möglichst viele Wege möglichst fehlerfrei zu der empfangenden Station gelangen, nachteilhaft ist aber der hohe damit verbundene Rechen- und Zeitaufwand. Außerdem ist ein hoher Energieverbrauch mit dieser Verfahrensweise verbunden, da einerseits die Entpackung, Dekodierung und Prüfung von empfangenden Daten in den Relaisstationen sowie das Anfordern einer erneuten Übersendung oder das erneute Kodieren und weitersenden Energie verbraucht und letztendlich die wiederholte Übertragung von erneut versandten Datenpaketen ebenfalls Energie verbraucht.In multi-hop communication systems, which are also called multi-hop communication systems data from a sending station to an ultimately receiving station either directly above or transmit a large number of intermediate or relay stations. In addition to the transfer of data about a single intermediate relay station can also transmit the data via a Transfer large number of relay stations connected in series what is also known as multi-hop. In addition, in particular in single frequency network (SFN) communication systems one and the same signal and therefore one and the same data from several Relay stations received simultaneously or with a slight delay and together, that is Simultaneously or correspondingly slightly delayed and on the same Frequency directly to the receiving station or to another Transfer relay station become. You can predistortion or equalization methods in the relay stations can be used to increase performance. To one error-free data transmission to ensure that such or other communication systems for themselves known error detection and correction methods applied, for example, an automatic retransmission request an original or modified data packets (ARQ: Automatic Repeat Request). The use of a so-called cyclic redundancy check (CRC: Cyclic Redundancy Check). These procedures are used for each one of transfers reapplied, that is to every transmission from the sending station to a neighboring relay station any transfer of one relay station to another relay station and on each transmission from a relay station to the receiving station. This approach ensures that the data is stored in as many ways as possible getting to the receiving station without errors is disadvantageous but the high amount of computing and time involved. Besides, is high energy consumption associated with this procedure, on the one hand, the unpacking, decoding and checking of received data in the relay stations and requesting a new transmission or the re-coding and transmitting energy is consumed and ultimately the repeated transmission energy is also consumed from data packets sent again.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum fehlerüberwachten Übertragen von Daten über parallele Schnittstellen eines Mehrsprung-Kommunikationssystems zu verbessern, insbesondere mit Blick auf den Verarbeitungsaufwand des Gesamtsystems zu verbessern, sowie Kommunikationsstationen zum Durchführen eines solchen Verfahrens vorzuschlagen.The object of the invention is in a method for error-monitored transmission of data about parallel interfaces of a multi-hop communication system to improve, especially with a view to the processing effort to improve the overall system, as well as communication stations for carrying out a to propose such a procedure.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum fehlerüberwachten Übertragen von Daten über parallele Schnittstellen eines Mehrsprung-Kommunikationssystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. eine Kommunikationsstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.This task is accomplished through a process for error-monitored transmission of data about parallel interfaces of a multi-hop communication system with the features of claim 1 or a communication station solved with the features of claim 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.Advantageous configurations are Subject dependent Expectations.

Dadurch, dass Bestätigungen bzw. Anforderungen für erneute Datenübertragungen nur von der empfangenden Station, dass heißt in der Regel der letzten Station in der Übertragungs kette, erzeugt werden, muss auch nur diese Station empfangene Daten auf eine ausreichende Empfangsqualität überwachen. Bei der Erkennung einer ausreichenden Empfangsqualität sendet auch nur diese Station eine derart erzeugte Bestätigung bzw. Anforderung in Richtung der ursprünglich die Daten sendenden Station ab. Die zwischengeschalteten Relaisstationen dienen im einfachsten Fall lediglich zum Weiterleiten empfangener Daten bzw, zum Weiterleiten empfangener Bestätigungen oder Anforderungen. Entsprechend entfällt in diesem einfachen Fall die Überprüfung zur Weiterleitung empfangener Daten in den Relaisstationen, was eine schnellere Weiterleitung und einen geringeren Energieverbrauch ermöglicht.By making confirmations or requirements for renewed data transfers only from the receiving station, usually the last station Station in the transmission chain, generated, only this station needs to receive data monitor sufficient reception quality. Sends when a sufficient reception quality is detected even this station has a confirmation or request generated in this way Direction of the original the station sending the data. The intermediate relay stations are used in the simplest case only for forwarding received Data or for forwarding received confirmations or requests. Accordingly, there is no need in this simple case, the review for Forwarding of received data in the relay stations, which is a enables faster forwarding and lower energy consumption.

Eine Relaisstation, welche zur Weiterleitung empfangener Daten auf eine unzureichende Empfangsqualität prüft und die Daten davon abhängig nicht weiterleitet oder weiterleitet bzw. bezüglich dieser Empfangsqualität die Datenverbindung aufrecht erhält oder abschaltet, benötigt zwar Energie und Zeit für die Überprüfung der empfangenen Daten, jedoch wird durch eine unterbundene Weiterleitung und eine unterbundene Anforderung einer erneuten Datenübertragung letztendlich ebenfalls Energie gespart. Dadurch, dass bei einem derartigen Kommunikationssystem die ursprünglich gesendeten Daten über eine Vielzahl paralleler Datenwege übertragen werden, besteht eine ausreichend hohe Wahrscheinlichkeit, dass im Fall des Datenverlustes auf einem Übertragungsweg und der daraufhin erfolgenden Deaktivierung dieses Datenweges trotzdem die ursprünglichen Daten über zumindest einen oder mehrere weitere der parallelen Übertragungswege zu der beabsichtigen Zielstation bzw. empfangenden Station gelangen. Vorteilhaft ist somit ein Kommunikationssystem bzw. eine Verfahrungsweise, bei der die Übertragung der Daten nur über Relaisstationen vorgenommen wird, welche die Daten ausreichend gut bzw. mit ausreichender Fehlerfreiheit empfangen haben.A relay station, which for forwarding received data for insufficient reception quality and the Data depends on it does not forward or forward the data connection with regard to this reception quality maintains or turns off, needed energy and time for the review of the received data, however, is prevented by forwarding and a denied request for retransmission ultimately also saved energy. The fact that with such Communication system the originally sent data about a large number of parallel data paths are transmitted sufficiently high probability that in the event of data loss on a transmission path and the subsequent deactivation of this data path anyway the originals Data about at least one or more further ones of the parallel transmission paths get to the intended destination station or receiving station. A communication system or a procedure is therefore advantageous, at which the transfer of data only about Relay stations is made, which the data is good enough or received with sufficient accuracy.

Während es vorteilhaft ist, wenn eine Relaisstation eigenständig die Entscheidung trifft, ob zur Weiterleitung empfan gene Daten eine ausreichende Qualität haben, um weitergeleitet zu werden, ist eine Verfahrensweise besonders vorteilhaft, bei der für die Entscheidungsfindung auch Informationen von Relaisstationen paralleler Übertragungswege berücksichtigt werden. Teilt eine Relaisstation auf einem parallelen Weg mit, dass sie eine Übertragung mit sehr gut bzw. hochqualitativ zur Weiterleitung empfangenen Daten vornehmen kann, muss eine darüber informierte parallele Relaisstation nicht eine zusätzliche Übertragung der möglicherweise sogar schlechter empfangenen Daten vornehmen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die parallelen Datenwege einander kreuzen oder von jeder Relaisstation die weitergeleiteten Daten von anderen Relaisstationen in ihren Umfeld empfangen werden können.While it is advantageous if a relay station independently the Decision is made whether data received for forwarding is a adequate quality have to be forwarded is a special procedure advantageous at the for the decision making also information from relay stations of parallel transmission paths considered become. Notifies a relay station in a parallel way that she a transfer with very good or high quality data received for forwarding can make one over it parallel relay station did not inform an additional transmission who may make even poorly received data. This is especially true then when the parallel data paths cross each other or from each Relay station the forwarded data from other relay stations can be received in their environment.

Vorteilhafterweise kann eine Vielzahl für sich bekannter Fehlerkorrekturverfahren oder Fehlererkennungsverfahren in den Relaisstationen verwendet werden, wobei diese Verfahren nur zur Erkennung der Qualität der weiterzuleitenden empfangenen Daten verwendet wird, nicht aber zu einer erneuten Anforderung im Falle einer schlechten Empfangsqualität.Advantageously, a variety for themselves known error correction methods or error detection methods be used in the relay stations, these procedures only to recognize the quality of the received data to be forwarded is not used a renewed request in the event of poor reception quality.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung derartiger Verfahren in einem Kommunikationssystem, bei welchem die verschiedenen sendenden und empfangenden Stationen sowie Relaisstationen auf einer einzelnen Frequenz kommunizieren. Diese Bedingungen finden sich insbesondere in dezentral organisierten, dass heißt selbstorganisierenden Kommunikationsnetzen, wie sie für sogenannte Ad-Hoc-Kommunikationssysteme typisch sind.The application is particularly advantageous of such methods in a communication system in which the various sending and receiving stations as well as relay stations communicate on a single frequency. Find these conditions organized themselves in decentralized, that is, self-organizing Communication networks as they are for so-called ad hoc communication systems are typical.

Vorteilhafterweise werden die über verschiedene parallele Wege zueinander parallel und überlagert empfangenen Daten empfängerseitig in der empfangenen Station überlagert und gemeinsam verarbeitet, um durch statistische Mittelwertbildung und dergleichen eine weitere Qualitätsverbesserung erzielen zu können.Advantageously, the different parallel paths to each other parallel and superimposed received data receiving end overlaid in the received station and processed together to by statistical averaging and the like to achieve a further quality improvement can.

Insbesondere ergibt sich für die bedingungsabhängige Weiterleitung von Daten in Relaisstationen empfängerseitig eine höhere Summendatenrate, d.h. eine erhöhte Reproduktionsqualität dadurch, dass die empfängerseitig empfangenen Daten in der Gesamtheit gemittelt eine bessere Qualität aufweisen.This results in particular for conditional forwarding a higher sum data rate of data in relay stations on the receiver side, i.e. an increased reproduction quality in that the receiver side received data as a whole have a better quality.

Eine Kommunikationsstation zum Durchführen eines solchen Verfahrens kann eine sendende Station eine empfangene Station oder eine Relaisstation sein, kann jedoch auch kombiniert zwei oder alle drei der Funktionalitäten aufweisen. Eine solche Kommunikationsstation weist zweckmäßigerweise neben einer Empfangs Sendeeinrichtung auch eine Analyseeinrichtung auf, welche Bestandteil der stationseigenen Steuereinrichtung sein kann und zum Analysieren empfangener Daten bezüglich deren Empfangsqualität ausgelegt ist.A communication station for performing a In such a method, a sending station can receive a station or a relay station, but can also combine two or all three of the functionalities exhibit. Such a communication station expediently in addition to a receiving transmitting device and an analysis device on which part of the station's own control facility can and designed for analyzing received data with regard to their reception quality is.

Ein Ausführungsbeispiel und Varianten dazu werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment and variants for this purpose are explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1 schematisch ein Kommunikationssystem mit einer Vielzahl von über parallele Datenverbindungen kommunizierenden Stationen und 1 schematically a communication system with a plurality of stations and communicating via parallel data connections

2 schematisch die verschiedenen Möglichkeiten zur Behandlung von zur Weiterleitung empfangenen Daten in Relaisstationen. 2 schematically the various options for handling data received for forwarding in relay stations.

Wie dies aus 1 ersichtlich ist, weist ein beispielhaftes Kommunikationssystem MHSFN eine Vielzahl miteinander kommunizierender Stationen auf. Als Kommunikationssystem ist beispielhaft ein Mehrsprung- bzw. Multi-Hop(MH)-Kommunikationssystem dargestellt, welches als Gleichwellennetz (SFN: Single Frequency Network) ausgebildet ist. Eine Übertragung auf andere Kommunikationssysteme, insbesondere Ad-hoc- Kommunikationssysteme ist jedoch möglich.Like this 1 it can be seen that an exemplary communication system MHSFN has a large number of communicating stations. As a communication system, a multi-hop or multi-hop (MH) communication system is shown as an example, which is designed as a single-frequency network (SFN). However, transfer to other communication systems, in particular ad hoc communication systems, is possible.

Dargestellt ist eine Situation, bei der eine sendende Station SS Daten D zu einer empfangenden Station RS versendet. Dabei wird die Distanz zwischen der sendenden Station SS und der empfangenden Station RS so groß angenommen, dass eine direkte Übertragung über eine direkte Kommunikationsverbindung zwischen diesen beiden nicht möglich ist. Die sendende Station SS sendet ihre Daten D über eine Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen V11,V12,V13 zu verschiedenen zwischengeschalteten Stationen, die zur einfacheren Unterscheidbarkeit nachfolgend als Relaisstationen HS1,HS2,HS3 bezeichnet werden. Die Relaisstationen HS1,HS2,HS3 erkennen beispielsweise an dem Datenkopf (Header) empfangener Datenpakete, dass es sich um weiterzuleitende empfangene Daten D handelt und leiten diese empfangenden Daten D in Richtung der Zielstation, dass heißt der empfangenden Station RS über weitere Kommunikationsschnittstellen V21,V23 weiter. Die Kommunikationsschnittstellen V11,V12,V13,V21,V23 sind vorzugsweise Funkschnittstellen, welche mit der gleichen bzw. einer einzigen Frequenz betrieben werden. Für den Fall, dass die empfangende Station RS sich bereits im Sendebereich der Relaisstationen HS1,HS3 befindet, werden die weiterzuleitenden empfangenen Daten D direkt zu der empfangenden Station RS übertragen. Andernfalls erfolgt die Übertragung über weitere zwischengeschaltete Relaisstationen.A situation is shown at a sending station SS data D to a receiving station RS shipped. The distance between the sending station SS and the receiving station RS so large that a direct transmission over a direct communication link between these two is not possible. The sending station SS sends its data D via a large number of communication interfaces V11, V12, V13 to various intermediate stations that for easier differentiation below as relay stations HS1, HS2, HS3 are referred to. Detect the relay stations HS1, HS2, HS3 for example, data packets received on the header, that it is received data D to be forwarded and route this receiving data D towards the target station that is called the receiving station RS via further communication interfaces V21, V23 further. The communication interfaces V11, V12, V13, V21, V23 are preferably radio interfaces, which be operated with the same or a single frequency. For the Case that the receiving station RS is already in the transmission range of the relay stations HS1, HS3, those to be forwarded are received Transfer data D directly to the receiving station RS. Otherwise it is done the transmission over others intermediate relay stations.

Von der empfangenen Station RS wird nach dem Empfang der Daten D eine Überprüfung vorgenommen, ob diese ausreichend fehlerfrei empfangen wurden. Für die Überprüfung können übliche, für sich bekannte Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturverfahren, z.B. ARQ und/oder CRC verwendet werden. Nach einer solchen Analyse sendet die empfangende Station RS eine Bestätigung ACK über eine ausreichende Empfangsqualität und/oder eine Anforderung zur erneuten Übertragung oder modifizierten Übertragung der ursprünglichen Daten D in Richtung der ursprünglich sendenden Station SS. Die Bestätigung ACK bzw. Anforderung wird wiederum über eine direkte Verbindung oder eine Vielzahl zueinander paralleler Verbindungen V21,V11;V23,V13;V22,V12 unter Zwischenschaltung der Relaisstationen HS1,HS2,HS3 übertragen. Je nach Empfang einer Bestätigung ACK oder einer Anforderung übersendet die sendende Station SS nachfolgend neue Daten D bzw. neue Datenpakete oder veranlasst eine wiederholte und optional modifizierte Übersendung der ursprünglichen Daten.After receiving the data D, a check is carried out by the received station RS as to whether it has been received with sufficient errors. Conventional, known error detection and error correction methods, for example ARQ and / or CRC, can be used for the check. After such an analysis, the receiving station RS sends a confirmation ACK of sufficient reception quality and / or a request for retransmission or modified transmission of the original data D in the direction of the originally transmitting station SS. The confirmation ACK or request The change is in turn transmitted via a direct connection or a plurality of mutually parallel connections V21, V11; V23, V13; V22, V12 with the interposition of the relay stations HS1, HS2, HS3. Depending on the receipt of an ACK confirmation or a request, the sending station SS subsequently transmits new data D or new data packets or initiates a repeated and optionally modified transmission of the original data.

Vorteilhafterweise werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in den Relaisstationen HS1,HS2,HS3 zur Weiterleitung empfangene Daten D nicht einfach ungeprüft weitergeleitet sondern vor einer Weiterleitung bezüglich der Empfangsqualität bzw. der Datenqualität überprüft. Stellt eine der Relaisstationen HS2 fest, dass die Datenqualität der zur Weiterleitung empfangenen Daten D nicht ausreicht oder diese Daten D fehlerhaft empfangen worden sind, so baut sie keine Verbindung V22 zur Weiterleitung der empfangenen Daten D auf. Dadurch unterbricht der entsprechende Datenpfad V12,V22, der ursprünglich von der sendenden Station SS über die zweite Relaisstation HS2 zu der empfangenen Station RS eingerichtet wurde. Insbesondere veranlasst die zweite Relaisstation HS2 auch keine erneute Übertragung der ursprünglichen oder modifizierten ursprünglichen Daten D.According to a preferred embodiment received in relay stations HS1, HS2, HS3 for forwarding Data D is not simply unchecked forwarded but before forwarding regarding the reception quality or the data quality checked. provides one of the relay stations HS2 determines that the data quality of the for Forwarding received data D is insufficient or this data D received incorrectly, it does not establish a connection V22 to forward the received data D. This interrupts the corresponding data path V12, V22, originally from the sending station SS about the second relay station HS2 set up to the received station RS has been. In particular, the second relay station HS2 also initiates no retransmission the original or modified original Data D.

In den zwischengeschalteten Relaisstationen HS1-HS3 werden entsprechend neben einer Empfangseinrichtung R und einer Sendeeinrichtung S sowie allgemeiner für den Betrieb erforderlicher Steuereinrichtungen und Speicher auch Einrichtungen und Funktionen für die Überprüfung von zur Weiterleitung empfangenen Daten bereitgestellt. Insbesondere wird dazu eine Analyseeinrichtung A bereitgestellt, welche Bestandteil der zentralen Steuereinrichtung der Relaisstationen HS1-HS3 sein kann.In the intermediate relay stations HS1-HS3 are accordingly next to a receiving device R and a transmission device S and more generally required for operation Control devices and memory also devices and functions for reviewing data received for forwarding provided. In particular For this purpose, an analysis device A is provided, which is a component the central control device of the relay stations HS1-HS3 can.

Weitere Einrichtungen und/oder Funktionen dienen vorteilhafterweise zur Durchführung von Vorverzerrungs- oder Entzerrungsverfahren, durch welche beispielsweise eine konstruktive Überlagerung der Signale an der empfangenden Station RS und optional weiterer zwischengeschalteter Relaisstationen erzielt werden kann. Beispielsweise können für sich bekannte Verfahren wie eine Phasen- oder Equal-Gain, Maximum Ratio- oder eine Auswahl- bzw. Selection-Verzerrung verwendet werden. Möglich sind auch Kombinationen oder Erweiterungen sowie andere Vorverzerrungstechniken.Other facilities and / or functions advantageously serve to carry out predistortion or Equalization method, through which, for example, a constructive overlay the signals at the receiving station RS and optionally others intermediate relay stations can be achieved. For example can for themselves known methods such as a phase or equal gain, maximum ratio or a selection or selection distortion can be used. Combinations are also possible or extensions and other pre-distortion techniques.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch eine Kommunikation verschiedener Relaisstationen HS2,HS3 untereinander möglich. Eine Kommunikation findet über eine entsprechende Schnittstelle VH statt, welche bevorzugt als Funkschnittstelle, prinzipiell aber auch als leitungsgebundene Schnittstelle ausgebildet sein kann. Darüber können Informationen bezüglich zur Weiterleitung empfangener Daten D bzw. über deren Empfangsqualität übertragen werden. Dadurch ist es möglich, dass eine dritte Relaisstation HS3 nach einem Empfang von Daten D mit einer sehr guten Empfangsqualität diese Tatsache an eine zweite Relaisstation HS übermitteln kann, welche als parallele Station dieselben Daten D parallel empfangen hat, dies jedoch mit einer schlechteren Empfangsqualität. In einem solchen Fall kann die Relaisstation HS mit der schlechteren Empfangsqualität die Weiterleitung zur Weiterleitung empfangener Daten D unterdrücken, da über einen parallelen Datenpfad SS-HS3-RS die selben Daten D mit besserer Weiterleitungsqualität übertragen werden.According to a further embodiment is also communication between different relay stations HS2, HS3 possible with each other. Communication takes place via a corresponding interface VH instead, which is preferred as Radio interface, but in principle also as a wired interface can be trained. About that can Information regarding to transmit received data D or transmitted via their reception quality become. This makes it possible that a third relay station HS3 after receiving data D with a very good reception quality this fact to a second Transmit relay station HS which can receive the same data D in parallel as a parallel station has, but with a poorer reception quality. In one In such a case, the relay station HS with the poorer reception quality can forward it Suppress D for forwarding received data, since via a parallel data path SS-HS3-RS transmit the same data D with better forwarding quality become.

Allgemein kann vor einer Weiterleitung in den Relaisstationen HS1-HS3 eine Datenverarbeitung von zur Weiterleitung empfangenen Daten vorgenommen werden. Die Art der Weiterverarbeitung und der Weiterleitung bzw. Weitersendung kann dabei verschiedenen Kenngrößen unterliegen. Beispielsweise können Signal-zu-Rauschverhältnisse (SNR: Signal to Noise Relation) an den Eingängen der zwischengeschalteten Relaisstationen HS1-HS3 ausgewertet werden. Möglich ist auch die Bestimmung der Anzahl korrigierter Bit in einem Viterbi-Decoder oder die Berücksichtigung des Ergebnisses einer zyklischen Redundanzprüfung CRC. Als Verarbeitungstechniken werden insbesondere Ver fahren zur Entzerrung und Verstärkung eines zur Weiterleitung empfangenen Signals ohne eine weitere zusätzliche Demodulation bevorzugt. In Relaisstationen HS1-HS3, in denen eine Überprüfung von zur Weiterleitung empfangenen Daten vorgenommen wird, werden die empfangenen Daten D zweckmäßigerweise demoduliert und decodiert, um die eigentliche Analyse vornehmen zu können. Möglich ist sowohl eine Ausführungsform, bei der die analysierten Daten D bzw. Datenpakete anschließend zur Weiterleitung erneut encodiert und moduliert werden, möglich ist aber auch eine Ausführungsform, bei der die ursprünglich zur Weiterleitung empfangenen Daten D in einem Zwischenspeicher gehalten werden, um unverändert aus dem Zwischenspeicher weitergeleitet werden zu können, falls ein verdoppelter Satz der Daten nach einer Demodulation, Decodierung und Analyse als zur Weiterleitung ausreichend gut befunden wurde. Vorteilhafterweise können Verfahren zur erneuten Übertragung eines fehlerhaft oder unzureichend empfangenen Datenpakets deaktiviert werden, wenn die Daten D empfangende Station nicht die Zielstation sondern nur eine Relaisstation ist.In general, before forwarding in the relay stations HS1-HS3 data processing from for forwarding received data can be made. The type of processing and the forwarding or forwarding can be different Characteristics are subject. For example Signal-to-noise ratios (SNR: Signal to Noise Relation) at the inputs of the intermediate Relay stations HS1-HS3 be evaluated. Possible is also the determination of the number of corrected bits in a Viterbi decoder or considering the result of a cyclical redundancy check CRC. As processing techniques are in particular procedures for equalization and amplification of a to forward received signal without any additional Demodulation preferred. In relay stations HS1-HS3, in which a check of received data is forwarded, the received data D expediently demodulated and decoded to make the actual analysis to be able to. Possible is both an embodiment in which the analyzed data D or data packets are then used Forwarding can be encoded and modulated again but also an embodiment, where the originally received data D for forwarding in a buffer to be kept unchanged to be able to be forwarded from the cache if a doubled set of data after demodulation, decoding and analysis was found to be sufficiently good for forwarding. Can advantageously Retransmission procedure of a data packet received incorrectly or inadequately if the data receiving station D is not the destination station but is just a relay station.

Im Rahmen der Weitersendung bzw. Weiterleitung ist es neben dem erneuten Kodieren und Modulieren von Daten D bzw. Datenpaketen auch möglich, eine Vorverzerrung vorzunehmen. Insbesondere kann die Weiterleitung eines empfangenen Signals bzw. empfangener Daten D nach einer Entzerrung, Verstärkung und eventuellen Vorverzerrung vorgenommen werden.As part of the forwarding or It is forwarding in addition to re-coding and modulating of data D or data packets also possible to carry out predistortion. In particular, the forwarding of a received signal or received data D after equalization, amplification and possible predistortion be made.

Prinzipiell ist eine Anwendung sowohl bei zentralisiert als auch bei dezentral bzw. selbstorganisierend organisierten Netzen möglich. Der Austausch der vorstehend genannten Kenngrößen zwischen einzelnen der Stationen, insbesondere zwischen Relaisstationen auf zueinander parallelen Datenbahnen ist besonders vorteilhaft einsetzbar, wie dies vorstehend ausgeführt ist. Zur Analyse können aber auch lediglich Kenngrößen verwendet werden, die in der eigenen Station verwendet wurden, beispielsweise mittels für sich bekannter Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturverfahren. Die Anwendung eines Fehlerkorrekturverfahrens kann dabei im Fall einer weiterleitenden Relaisstation auf den fehlererkennenden Teil beschränkt bleiben, wobei ein korrigierender Teil nur im Fall einer dazu nicht erforderlichen erneuten Übertragung eingesetzt wird, sofern eine Übertragung der Daten über eine ausreichende Anzahl paralleler Datenverbindungen sichergestellt ist. Selbiges gilt für Fehlererkennungsverfahren, welche im Fall einer Relaisstation vorzugsweise auf die Erkennung des Fehlers beschränkt eingesetzt werden, wobei eine entsprechende Fehlererkennungsmitteilung unterdrückt wird.In principle, it can be used for both centralized and decentralized or self-organizing networks. The exchange of the above-mentioned parameters between individual ones of the stations, in particular between relay stations on mutually parallel data paths, is particularly important partially usable, as stated above. However, only parameters that were used in the own station can be used for the analysis, for example by means of error detection and error correction methods known per se. In the case of a relay relay station, the application of an error correction method can be limited to the error-detecting part, a correcting part being used only in the event of a retransmission that is not required for this, provided that a transmission of the data via a sufficient number of parallel data connections is ensured. The same applies to error detection methods, which in the case of a relay station are preferably used to detect the error, with a corresponding error detection message being suppressed.

Im Fall der Kommunikation zwischen benachbarten Stationen insbesondere Relaisstationen HS2,HS3, kann einerseits nur eine direkte Übertragung eines Analyseergebnisses an benachbarte Stationen vorgenommen werden, möglich ist aber auch eine Verhandlung bzw. Aushandlung der Analyse- bzw. Auswertungsergebnisse zwischen solchen benachbarten Stationen, welche zum Abschluss einer derartigen Verhandlung entscheiden, über welche der verhandelnden Stationen HS3 eine Weiterleitung der Daten vorzunehmen ist.In the case of communication between neighboring stations, in particular relay stations HS2, HS3, can on the one hand, only a direct transmission an analysis result is carried out to neighboring stations, possible is also a negotiation or negotiation of the analysis or Evaluation results between such neighboring stations, which to conclude such a negotiation, decide which the negotiating stations HS3 must forward the data.

2 dient zur Veranschaulichung verschiedener Varianten des dargestellten Ausführungsbeispiels. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Organisation des Auswertungsverfahrens. Vereinfachend kann angenommen werden, dass beispielsweise nur eine einzige Kenngröße, die das Ergebnis einer zyklischen Redundanzprüfung ist, verwendet wird. Ferner wird bei dem einfachen Beispiel davon ausgegangen, dass die an den Zwischenstationen bzw. Relaisstationen HSl-HS3 zur Weiterleitung empfangenen Signale vollständig demoduliert und decodiert werden können. Ausgegangen wird dabei von einem Fehlerkorrekturverfahren in einem 2-Hop-SFN-Kommunikationssystem, bei dem die Fehlerkorrektur ARQ Ende- zu -Ende- Verbindung durchgeführt wird. Fehlerkorrekturen, wie sie für die einzelnen Verbindungen für sich bekannt sind, können gemäß dem vorstehend beschriebenen Konzept ausgelassen werden. Die ursprünglich sendende Station SS erhält somit keine Bestätigungen für Daten bzw. Datenpakete, welche von den zwischengeschalteten Relaisstationen HSl-HS3 korrekt empfangen wurden. Es wird entsprechend keine getrennte Absicherung der ersten Sprünge bzw. 2 serves to illustrate different variants of the illustrated embodiment. One focus is on the organization of the evaluation process. To simplify matters, it can be assumed that, for example, only a single parameter, which is the result of a cyclical redundancy check, is used. Furthermore, the simple example assumes that the signals received at the intermediate stations or relay stations HS1-HS3 for forwarding can be completely demodulated and decoded. The starting point here is an error correction method in a 2-hop SFN communication system, in which the error correction ARQ end-to-end connection is carried out. Error corrections, as are known per se for the individual connections, can be omitted in accordance with the concept described above. The originally sending station SS thus does not receive any confirmations for data or data packets that were correctly received by the intermediate relay stations HS1-HS3. Accordingly, no separate protection of the first jumps or

Hops durchgeführt. Ausschließlich die empfangende Station RS bestätigt korrekt empfangene Pakete, worauf hin Pakete mit einer fehlenden Empfangsbestätigung von der sendenden Station SS bei Fehlen der Bestätigung wiederholt übertragen werden.Hops done. Exclusively the receiving station RS confirmed correctly received packets, followed by packets with a missing one acknowledgment of receipt repeatedly transmitted by the transmitting station SS in the absence of the confirmation become.

Für die zwischengeschalteten Relaisstationen HS gibt es verschiedene Möglichkeiten, die empfangenen Daten D bzw. Datenpakete zu behandeln. Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform a) findet eine bedingungslose Weiterleitung in der Relaisstation HS statt. Dabei kann es vorkommen, dass ein fehlerhaft empfangenes Datenpaket oder ein Signal mit einem schlechten Signal-zu-Rausch-Verhältnis an die empfangende Station RS weitergeleitet wird. Die Auswertung von Kenngrößen oder dergleichen entfällt in diesem Fall.For the intermediate relay stations HS are different Possibilities, to treat the received data D or data packets. According to one particularly simple embodiment a) finds unconditional forwarding in the relay station HS instead. It can happen that an incorrectly received Data packet or a signal with a poor signal-to-noise ratio the receiving station RS is forwarded. The evaluation of Parameters or the like does not apply in this case.

Bevorzugt wird daher die bedingungsverknüpfte bzw. bedingungsabhängige Weiterleitung b) von empfangenden Daten D. Diese Bedingungen können unabhängig voneinander in einzelnen der verschiedenen parallelen Relaisstationen HS oder mit Hilfe von Informationen aller oder mehrerer untereinander kommunizierender Relaisstationen HS2,HS3 ausgewertet werden. Entsprechend gibt es zwei weitere Varianten. Im einfacheren Fall c) wird nur eine stationsinterne Analyse von zur Weiterleitung empfangenen Daten D vorgenommen. Haben die analysierten Daten eine ausreichende Datenqualität, so wird die Weiterleitung in Richtung der empfangenden Station RS veranlasst. Reicht die Datenqualität nicht aus, so wird die Weiterleitung in Richtung der empfangenen Station RS unterbunden. Vorteilhafterweise kann auch die Rückmeldung von Bestätigungen oder Anforderungen für erneute Übertragungen unterbleiben.The condition-linked or conditional Forwarding b) of receiving data D. These conditions can be independent of each other in some of the different parallel relay stations HS or with the help of information from all or more people communicating with each other Relay stations HS2, HS3 can be evaluated. Accordingly there are two more variants. In the simpler case c) only one is internal to the ward Analysis of data D received for forwarding made. To have the analyzed data is of sufficient data quality, so forwarding in the direction of the receiving station RS. Is the data quality enough not off, the forwarding will be towards the received one Station RS prevented. The feedback can also be advantageous of confirmations or Requirements for retransmissions remain under.

Gemäß der anderen Ausführungsform d) findet die anhand der zweiten und dritten Relaisstation HS2,HS3 beschriebene Kommu nikation statt, bei der zumindest eine der Relaisstationen HS2 auf Informationen von zumindest einer anderen der Relaisstationen HS3 zugreift, um eine Entscheidung bezüglich möglicherweise nicht optimal empfangenen Daten D bezüglich deren Weiterleitung zu treffen.According to the other embodiment d) finds the second and third relay station HS2, HS3 described communication instead of at least one of the relay stations HS2 for information from at least one other of the relay stations HS3 accesses to make a decision regarding possibly not optimal received data D regarding to meet their forwarding.

Erstaunlicherweise ist bereits selbst die bedingungslose Weiterleitung a) von Daten D unabhängig von einer Analyse und somit unabhängig von einer ausreichenden oder nicht ausreichenden Empfangsqualität in der Relaisstation HS vorteilhaft. Wird davon ausgegangen, dass alle Datenpfade SS-HSI-RS;SS-HS2-RS;SS-HS3-RS eine etwa gleiche mittlere Paketfehlerrate PER₀ haben, so kann die Wahrscheinlichkeit, dass genau n Relaisstationen von insgesamt K parallel zueinander angeordneten Relaisstationen ein gesendetes Datenpaket korrekt empfangen, formuliert werden, wie folgt:

Surprisingly, even the unconditional forwarding a) of data D is advantageous regardless of an analysis and thus regardless of a sufficient or insufficient reception quality in the relay station HS. If it is assumed that all data paths SS-HSI-RS; SS-HS2-RS; SS-HS3-RS have approximately the same average packet error rate PER ₀ , the probability that exactly n relay stations out of a total of K relay stations arranged in parallel can occur sent data packet correctly received, can be formulated as follows:

Die mittlere Anzahl der Relaisstationen, welche das Paket bzw. die Daten korrekt empfangen haben und dementsprechend weitersenden, kann berechnet werden wie folgt:

The average number of relay stations that have correctly received the packet or the data and are accordingly sending it on can be calculated as follows:

Während bei der bedingungslosen Weiterleitung alle K Zwischenstationen gemeinsam im SFN-Kommunikationssystem senden, werden im Fall einer bedingungsabhängigen Weiterleitung, also im Fall der Analyse einer Empfangsqualität von empfangenden Daten D in Relaisstationen HS1-HS3 gemäß den bevorzugteren Ausführungsformen, nur Daten D über eine geringere Anzahl von Datenwegen SS-HS1-RS;SS-HS3-RS bei der empfangenden Station RS eintreffen. Damit kann im Fall einer bedingungsabhängigen Weiterleitung die Empfangsleistung bei der empfangenden Station RS vergleichsweise geringer sein, als im Fall einer bedingungslosen Weiterleitung der Daten D durch alle Relaissta tionen. Jedoch haben im Fall der teilweise unterdrückten Weiterleitung die bei der empfangenden Station RS empfangenden Daten D eine höhere Datenqualität bzw. ein geringeres Signalzu-Rausch-Verhältnis, so dass insgesamt eine Verbesserung der Datenqualität zu verzeichnen ist.While in the case of unconditional forwarding, all K intermediate stations together send in the SFN communication system, in the case of conditional forwarding, in the case of the analysis of a reception quality of received data D in relay stations HS1-HS3 according to the more preferred Embodiments, only data D over a smaller number of data paths SS-HS1-RS; SS-HS3-RS at the arriving at the receiving station RS. In the case of conditional forwarding, the Receiving power at the receiving station RS comparatively less than in the case of unconditional forwarding of the Data D through all relay stations. However, in the case of the partial oppressed Forwarding the data received at the receiving station RS D a higher one data quality or a lower signal-to-noise ratio, so that a total Improve data quality too is recorded.

Claims

Method for transmitting data (D) in a communication system (MHSFN), in which - the data (D) from a sending station (SS) to a station (RS) receiving the data (D) via at least two each receiving the data and relay relay stations (HS1, HS2, HS) are transmitted, and - the data (D) are retransmitted in the event of insufficient transmission due to a request from the recipient and / or due to the absence of a confirmation from the recipient (ACK), characterized in that - the request or the confirmation (ACK) is only generated by the receiving station (RS) and sent back to the sending station (SS).

The method of claim 1, wherein at least one of the relay stations (HS2) checks received data (D) for insufficient reception, and the data (D) dependent from the result of the test either not forwarding or forwarding and / or depending on the result of the test the above leading them Data connection (V22) without a renewed request from the sending Station (SS) interrupts.

The method of claim 1 or 2, wherein the transmission the data (D) only about one of the relay stations (HS1, HS3) is made, which the Has received data (D) well enough.

Method according to claim 2 or 3, in which in at least one of the relay stations (HS2, HS3) received before forwarding Data (D) for recognizing the data received sufficiently well or insufficiently Error correction procedures (ARQ, CRC) or error detection procedures be applied.

A method according to any preceding claim, in which at least the forwarding of received data in a relay station (HS2) (D) dependent of its own reception quality and dependent from a reception quality information carried out at least one parallel relay station (HS3) or is not carried out.

A method according to any preceding claim, in which the sending Station (SS), the receiving station (RS) and at least a part the relay stations (HS1-HS3) to a communication system (MHSFN) belong, which communicates on a single frequency.

A method according to any preceding claim, wherein the forwarding the data (D) about different parallel paths through different relay stations (HS1; HS2; HS3) are formed, the data (D) in processed the relay stations, in particular distorted and / or equalized, decoded and / or encoded.

Method according to one of the preceding claims, in which the parallel over different Ways transmitted Data (D) overlaid on the receiver side received and processed together.

Communication station (RS, SS, HS1, HS2, HS3) for performing a method according to claim 1, wherein a communication station designed as a relay station (HS1-HS3) has - a receiving device (R) for receiving data to be forwarded (D), - an analysis device (A) for analyzing this data (D) with regard to its reception quality, and - a transmitting device (S) for forwarding the data (D) depending on the result in the analysis device tung.