[发明专利]用于组合具有强健报头保护的编码数据包的概念

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于以在接收端可以组合的多个编码数据包的形式发送有效载荷数据（有用数据、有效载荷）使得多个编码数据包适应于传输质量以适应针对传输质量和/或传输情况的编码增益的概念。具体地，可在单向多点对点传输系统中应用本发明的实施方式。

背景技术

为传输例如由测量装置（诸如热表、电表或水表）产生的小有效载荷数据量，例如原则上，可采用两种不同的传输模式。首先，利用单向传输（多点对点传输），可从与所考虑的测量装置相关联的发送器向中心接收器发送传感器和/或有效载荷数据。采用这种单向传输，发送器在特定传输时间（这在大多数情况下是随机选择的）周期性发送其发送器标识和电流传感器值。传输时间之间的时间延迟大多适用于电池特性，且被选择为使得电池寿命最大化。在该背景下，发送器将不会从中心接收器接收到关于传感器值的接收的任何确认，即，其并不知晓包括传感器值的传输包是否已到达接收器和/或是否能够被解码。然而，若需要这种接收应答（ACK/NAK），则可能会退回到双向传输。

在双向传输中，收发器被设置在传感器端。仅在被远程侧传感装置（中心接收器）要求时，收发器才发送其传感器数据和/或数据包。为此，传感器端收发器必须持续收听无线电信道，以找出是否有针对其的传输请求。

对于传感器和/或有效载荷数据传输，所谓的（无线）传感器网络也越来越频繁地被使用，其中，关于网络的单个用户或节点的信息被中继，直到它们最终到达所需的信息接收器。以此方式，若相应地存在传感器节点，则可远距离地路由数据。

对于传感器和/或有效载荷数据传输，在上述系统方法中，大多采用包括振幅调制（ASK）或频率调制（FSK）的简单的低成本遥测收发器。在该背景下，接收往往是不连贯的，且在大多数情况下，不使用信道编码。

相反，在更复杂的数字无线通信系统中，如今使用了以下传输模式，其传输信息和/或有效载荷数据，使得它们被分配至以时间和/或空间上偏移的方式被发出的不同数据包，并使得它们具有不同的冗余信息，即，被不同地信道编码。假定有高信号质量，即，高信噪比（SNR），则可单独接收和解码编码数据包。若接收器处的SNR减小，则可通过组合接收到的两个或更多个数据包来实现码增益或编码增益。在编码理论中，码增益描述了为实现相同的误比特率而在未编码消息与编码消息之间的与噪声功率谱密度相关的所需比特能量的差。未编码消息表示用于比较利用信道编码来编码的消息的基准。在现有技术中，已频繁将这种传输模式（也被称为码组合和/或增量冗余传输模式）用于所谓的面向分组的自动重复请求协议（ARQ协议）。若在接收端处解码数据包时出现错误，则在发送器处经由返回信道请求具有冗余的另一数据包，即，另一编码数据包。

在通信网络中，使用ARQ协议以利用重复发送来保证可靠的数据传输。利用错误识别的可能性，接收器可查明在数据包中已出现的任何传输错误。经由返回信道，所述接收器可将错误识别的结果传送至数据包的发送器。这通常受到传输所谓的ACK/NAK信号（应答或否定应答，即，正确接收确认或重复请求）的影响。若需要，则重传被干扰的消息，直到其已无任何错误地到达接收器为止。

所谓的混合ARQ协议（HARQ）表示ARQ协议的扩展变形，其包括具有错误校正编码的组合ARQ机制，诸如校验和形成、块确认和/或块重复。在该背景下，有效载荷数据可用错误校正块码或错误校正卷积码来信道编码。即，不同于仅传输除数据包中的有效载荷数据之外的错误识别冗余信息（例如，CRC）的ARQ方法，HARQ方法还包括根据前向纠错方法（FEC方法）传输数据包中的错误校正冗余信息。人们基本上可区分三种不同类型的HARQ方法：