Interleaving ist ein in der digitalen Datenübertragung häufig angewandtes Verfahren der Umsortierung bzw. Verschachtelung von Bits bzw. Symbolen des Leitungscode. Durch diese Verschachtelung verteilen sich Burstfehler, die durch kurze Störungen hervorgerufen werden, auf mehrere Symbolrahmen und können so vom Decodierer korrigiert werden. Das Interleaving selbst liefert keinen zusätzlichen Fehlerkorrekturcode.

Interleaving wird bei der Datenkommunikation im Funk (z.B. auf Satellitenstrecken) häufig verwendet, aber auch bei der ADSL-Technik im Internet. Für die Übertragung zwischen dem DSLAM und dem Modem des Benutzers kann ein Interleaving-Faktor eingestellt werden, je höher dieser ist, desto tiefer ist die Verschachtelung. Um die verschachtelten Datenpakete wieder in die richtige Reihenfolge sortieren zu können, ist es notwendig eine Anzahl von ihnen zu puffern. Daher kommt es zu einer Verzögerung in der Datenübertragung, die je nach Interleaving-Faktor in der Größenordnung von 20 ms bis 100 ms liegt. Die Latenzzeit steigt entsprechend, was mittels Ping beobachtet werden kann. Auf die Datenübertragungsrate hat das Interleaving keinen Einfluss.

Da es beim Online-Spielen auf einen schnellen Datenaustausch ankommt, wird Nutzern solcher Spiele empfohlen, ein vorhandenes Interleaving vom Internet Provider deaktivieren zu lassen, damit die Daten möglichst unverzögert ankommen. Viele Netzanbieter bieten dies als FastPath an. Solange die Leitung störungsfrei arbeitet, geht man davon aus, dass keine Datenpakete verloren gehen und die Datenübertragungsrate auch nach Abschalten des Interleavings nicht einbrechen sollte.

Fehlerarten

Burst-Aussetzer

Bei so genannten Burst-Aussetzer fehlen nach der Übertragung viele Informationen in einem Block. Also zum Beispiel fünf Bits in Folge.

Gekippte Bits

Gekippte Bits entstehen, wenn die Störung so kurz ist, dass nur einzelne Bits beim Empfang fehlerhaft sind. Fehlerkorrekturverfahren können solche vereinzelt auftretende Fehler erkennen und durch redundant gesendete Information beheben.

Verfahren

Fastpath

Fastpath bringt nur Online-Spielern etwas, denn dort müssen sehr viele kleine Pakete mit Positionsdaten möglichst schnell übertragen werden. Auch andere zeitkritische Anwendungen können von Fastpath profitieren, Telefonie übers Internet funktioniert aber hervorragend auch mit Interleave. Es erhöht nicht die Downloadgeschwindigkeit:

Annahme: Ping von 30 ms mit Fastpath und "nur" 70 ms mit Interleave.

Der Download einer Datei mit Interleave startet nach 70ms Sekunden, der eines DSL mit Fastpath jedoch nach 30ms. Beide können mit der maximalen Geschwindigkeit empfangen. Bei reinen Dateitransfers ist es unwichtig, ob die Datei nach 100,030 Sekunden, oder nach 100,070 Sekunden vom Webserver runtergeladen ist.

Interleave

Im DSL-Bereich begegnet man eher Burst-Aussetzer, seltener ein gekipptes Bit. (siehe oben)

Mit der bei DSL eingesetzten Fehlerkorrektur können einzelne Bitfehler korrigiert werden. Da aber nicht einzelne Bits fehlen, sondern mehrere Bits hintereinander, werden die Bits hintereinanderverschachtelt (interleave). Dadurch fehlt jetzt nicht mehr mehrere, sondern nur noch einzelne Bits, die man sofort korrigieren kann.

Mit Fastpath wird dieses Interleaving nicht gemacht, so dass man dann den gesamten Block nicht rekonstruieren kann

Original/Fastpath  : aaaabbbbccccddddeeeeffffgggg 
Burstfehler mit FP :     bbbbccccddddeeeeffffgggg

Interleaved        : abcdefgabcdefgabcdefgabcdefg 
Burstfehler mit IL :     efgabcdefgabcdefgabcdefg

Jetzt fehlt zwar von a b c und d ein Bit, aber das kann korrigiert werden, weil jeweils nur ein Bit und nicht die ganze Sequenz aaaa wie bei Fastpath verloren ist.

Interleaved        : abcdefgabcdefgabcdefgabcdefg
                     ^      ^      ^      ^

Bis aaaa komplett dekodiert werden kann, muss man natürlich bis zum letzten marktierten "a" warten, weil die Information vorher ja noch nicht komplett übertragen wurde. Dadurch erklären sich die Laufzeitunterschiede, also der unterschiedliche Ping.

Wie fehlerbehaftet eine DSL-Leitung wirklich ist, kann man schwer erkennen. Jede DSL-Leitung ist auch anders, weil überall Fehlermöglichkeiten lauern und diese sich häufig ändern. Es gab Fälle, da lief die DSL Leitung in einer Fußleiste parallel zu einem Stromkabel, wodurch die DSL-Leitung gestört wurde.

Interleaving im Sinne von Verschachtelung wird auch verwendet:

Bei Multiplexverfahren zur Signalübertragung
Bei der Speicherung auf magnetische und optische Datenträger