DE19722201A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verifizierung einer Datenübertragung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verifizierung einer DatenübertragungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Fehlererfassungstechniken,
und insbesondere die Übertragung und Information zum Verifi
zieren eines genauen Empfangs der übertragenen Information.
Es ist wünschenswert, immer größere Mengen an Information
durch Kommunikationssysteme, wie z. B. Computernetzwerke, Te
lefonsysteme und drahtlose Schnittstellen, zu übertragen.
Dienstleistungsanbieter bzw. Service-Provider wünschen sich
schnellere Durchsatzraten zur Bedienung einer größeren Anzahl
von Benutzern. Eine größere Kapazität ermöglicht, daß mehr
Teilnehmerendgeräte in einer existierenden Anlage unterge
bracht werden und reduziert die Kosten der Bedienung zusätz
licher Teilnehmer. Die Teilnehmer wünschen sich schnellere
Durchsatzraten, so daß die mit Bildern und Software verbunde
nen großen Datenmengen ohne wesentliche Verzögerung hinunter
geladen werden können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei diesen Systemen ist der
Vertrauensgrad bzw. Zuverlässigkeitsgrad, daß die übertragene
Information genau an einer Empfangskommunikationsvorrichtung
empfangen worden ist. Einige Datentypen, wie z. B. Software,
erfordern einen höheren Vertrauensgrad als andere Datentypen,
wie z. B. digitalisierte Sprachsignale. Typischerweise werden
Verifizierungsdaten, wie z. B. eine Prüfsumme oder zyklische
Redundanzprüfungs-(CRC-)Daten, mit der Information übertra
gen. Die Verifizierungsdaten werden gemäß vorbestimmter Kri
terien berechnet, wie z. B. mathematischen Beziehungen.
Insbesondere segmentieren bekannte Techniken Informationsse
quenzen bzw. Informationsstrings in Informationspakete, wobei
jedes Paket Verifizierungsdaten hinzugefügt bekommt. Das In
formationspaket mit den Verifizierungsdaten wird über die
Kommunikationsverbindung übertragen. Die Empfangskommunikati
onsvorrichtung empfängt das Informationspaket, decodiert das
Paket und extrahiert die Information und die entsprechenden
Verifizierungsdaten. Die Empfangskommunikationsvorrichtung
führt dann eine Verifizierungsdatenberechnung gemäß der vor
bestimmten Kriterien aus der empfangenen Information durch.
Die Empfangskommunikationsvorrichtung vergleicht die berech
neten Verifizierungsdaten mit den empfangenen Verifizierungs
daten. Falls diese nicht übereinstimmen, wird ein Fehler er
faßt, und die Empfangskommunikationsvorrichtung sendet eine
negative Bestätigung (KNACK) an die Übertragungsseite. Falls
diese übereinstimmen, sendet die Empfangsvorrichtung eine po
sitive Bestätigung (ACK) an die Übertragungsvorrichtung.
Die Übertragungsvorrichtung benutzt den ACK/KNACK-Status zur
Bestimmung, ob ein jeweiliges Paket erneut zu übertragen ist
oder ein neues Paket zu senden ist. Folgend einem ACK-Signal
wird ein neues Paket übertragen, oder die Kommunikation en
det, falls das letzte Paket übertragen worden ist. An der
Empfangsvorrichtung werden empfangene Pakete wieder in den
vollständigen Datenblock zusammengebaut, und zusätzliche Feh
lererfassungsregeln können dabei angewendet werden.
Es gibt einige potentielle Fehler, die in diesem System auf
treten können. Diese Fehler resultieren aus einer oder mehre
ren der folgenden Ursachen: während der Übertragung beschä
digter Information, während der Übertragung beschädigter Ve
rifizierungsdaten und Umwandlung des ACK/KNACK-Signals in den
anderen Zustand (z. B. ein KNACK wird ein ACK). Falls es eine
Beschädigung der Daten- oder der Verifizierungsbits gibt,
welche nicht erfaßt wird, dann wird die empfangene und/oder
verarbeitete Information als gute Daten behandelt, was in ei
nem Fehler resultiert. Falls ein KNACK in ein ACK umgewandelt
wird, dann wird ein fehlerhaftes Datenpaket nicht erneut
übertragen.
Eine Technik, die zur Erniedrigung der Wahrscheinlichkeit des
Empfangs schlechter Daten verwendet wird, besteht in der Be
nutzung einer großen Anzahl von Verifizierungsdatenbits. Die
Anzahl von Bits, welche als Verifizierungsdaten benutzt wer
den, steht in direktem Bezug zum Vertrauensgrad in die Genau
igkeit der empfangenen Information. Je mehr Bits in den Veri
fizierungsdaten vorhanden sind, desto geringer wird die An
zahl der Werte der empfangenen Information, welche die vorbe
stimmte Beziehung zu den empfangenen Verifizierungsdaten auf
weisen. Je weniger Werte es gibt, welche die Verifizierungs
daten erzeugen, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß
Fehler in der empfangenen Information erfaßt werden. Jedoch
kann eine Erhöhung des Verhältnisses der Verifizierungsdaten
bits zu den Informationsbits die Informationsdurchsatzrate
erniedrigen.
Es ist deshalb wünschenswert, ein Verfahren zur Übermittlung
von Information zu schaffen, welches es ermöglicht, daß die
Durchsatzrate unabhängiger vom Verhältnis der Verifizierungs
datenbits zu den Informationsbits ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Verifizieren in einer ersten Kommunikationsvor
richtung, daß durch die erste Kommunikationsvorrichtung über
tragene Information durch eine zweite Kommunikationsvorrich
tung empfangen worden ist, geschaffen, welches folgende
Schritte aufweist: Berechnen erster Verifizierungsdaten in
der ersten Kommunikationsvorrichtung gemäß einem vorbestimm
ten Kriterium, gekennzeichnet durch die Schritte: Übertragen
der Information in einer Vorwärtsrichtung ohne die ersten Ve
rifizierungsdaten; Empfangen zweiter Verifizierungsdaten,
welche in umgekehrter Richtung von der zweiten Kommunika
tionsvorrichtung übertragen werden; Vergleichen der ersten
und zweiten Verifizierungsdaten; und erneutes Übertragen der
Information, falls die ersten und zweiten Verifizierungsdaten
nicht gleich sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zum Verifizieren von Information, welche durch eine
erste Kommunikationsvorrichtung, die mit einer zweiten Kommu
nikationsvorrichtung über eine Kommunikationsverbindung kom
muniziert, übertragen wird, geschaffen, welches folgende
Schritte aufweist: Übertragen der Information in einer Vor
wärtsrichtung von der ersten Kommunikationsvorrichtung an die
zweite Kommunikationsvorrichtung ohne Verifizierungsdaten;
Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kommunika
tionsvorrichtung gemäß einem vorbestimmten Kriterium, gekenn
zeichnet durch die Schritte: Empfangen der Information an der
zweiten Kommunikationsvorrichtung; Berechnen zweiter Verifi
zierungsdaten in der zweiten Kommunikationsvorrichtung aus
der empfangenen Information; Übertragen der zweiten Verifi
zierungsdaten zur ersten Kommunikationsvorrichtung; Empfangen
der zweiten Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikations
vorrichtung; Vergleichen der ersten und zweiten Verifizie
rungsdaten in der ersten Kommunikationsvorrichtung; und Er
fassen eines Fehlers in der ersten Kommunikationsvorrichtung,
falls die ersten und zweiten Verifizierungsdaten nicht über
einstimmen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
System geschaffen, welches eine erste Kommunikationsvorrich
tung aufweist, die mit einer zweiten Kommunikationsvorrich
tung über eine Kommunikationsverbindung kommuniziert, wobei
die erste Kommunikationsvorrichtung eine Übertragungseinrich
tung zum Übertragen von Information auf einer Kommunikations
verbindung aufweist, sowie eine Empfangseinrichtung zum Emp
fangen von Information von der zweiten Kommunikationsvorrich
tung und einen Controller, der mit der Übertragungseinrich
tung verbunden ist, zum Berechnen erster Verifizierungsdaten
in der ersten Kommunikationsvorrichtung aus der Information
gemäß einem vorbestimmten Kriterium, wobei die zweite Kommu
nikationsvorrichtung eine Empfangseinrichtung zum Empfangen
von Information von der Kommunkationsverbindung aufweist; so
wie eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Informa
tion auf der Kommunikationsverbindung und einen Controller,
dadurch gekennzeichnet, daß der Controller der ersten Kommu
nikationsvorrichtung derart gestaltet ist, daß er zweite Ve
rifizierungsdaten an der ersten Kommunikationsvorrichtung
empfängt und die ersten und zweiten Verifizierungsdaten ver
gleicht sowie die Information erneut überträgt, wenn die er
sten und zweiten Verifizierungsdaten nicht gleich sind; und
daß der Controller der zweiten Kommunikationsvorrichtung der
art gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungsdaten be
rechnet und die Übertragungseinrichtung steuert, die zweiten
Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung zu
übertragen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ei
ne Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen von Informa
tionspaketen an eine weitere Kommunikationsvorrichtung ge
schaffen, welche eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen
von Information an die weitere Kommunikationsvorrichtung über
eine Kommunikationsverbindung aufweist; sowie eine Empfangs
einrichtung zum Empfangen der Information von der Kommunika
tionsverbindung und einen Controller, der mit der Übertra
gungseinrichtung und der Empfangseinrichtung verbunden ist,
um erste Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikationsvor
richtung aus der Information gemäß einem vorbestimmten Krite
rium zu berechnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller
derart gestaltet ist, daß er zweite Verifizierungsdaten in
der ersten Kommunikationsvorrichtung empfängt und die ersten
und zweiten Verifizierungsdaten vergleicht und die Informati
on erneut überträgt, falls die ersten und zweiten Verifizie
rungsdaten nicht gleich sind.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ei
ne Kommunikationsvorrichtung zum Empfangen von Informati
onspaketen von einer Kommunikationsvorrichtung und Unterstüt
zen der Übertragungskommunikationsvorrichtung beim Verifizie
ren, daß korrekte Information empfangen wurde, geschaffen,
welche eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information
von einer Kommunikationsverbindung aufweist; sowie eine Über
tragungseinrichtung zum Übertragen von Information auf der
Kommunikationsverbindung und einen Controller, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Controller derart gestaltet ist, daß er
Verifizierungsdaten berechnet und die Übertragungseinrichtung
zum Übertragen der Verifizierungsdaten an die erste Kommuni
kationsvorrichtung steuert.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
ein Verfahren zum Betreiben einer Empfangskommunikationsvor
richtung zur Unterstützung einer Übertragungskommunikations
vorrichtung beim Verifizieren, daß in einer Vorwärtsrichtung
durch die Übertragungskommunikationsvorrichtung übertragene
Daten genau in der Empfangskommunikationsvorrichtung empfan
gen worden sind, geschaffen, wobei das Verfahren folgende
Schritte aufweist: Empfangen von Information von der Übertra
gungskommunikationsvorrichtung, gekennzeichnet durch die
Schritte: Berechnen von Verifizierungsdaten aus der von der
Empfangskommunikationsvorrichtung empfangenen Information ge
mäß einem vorbestimmten Kriterium; und Übertragen der Verifi
zierungsdaten in einer umgekehrten Richtung an die Übertra
gungskommunikationsvorrichtung.
Weitere bevorzugte Merkmale und Vorteile werden aus der be
gleitenden Beschreibung, Zeichnungen und den abhängigen An
sprüchen 2, 4 bis 6, 8 bis 12, 14 und 17 bis 19 klar erschei
nen.
Die Erfindung wird jetzt beispielshalber mit Bezug auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Kommunika
tionssystems, in dem die Erfindung vorteilhafter
weise verwendet werden kann;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Radiotele
fonsystems, in dem die vorliegende Erfindung ver
wendet werden kann;
Fig. 3 einen Flußdiagramm zum Illustrieren des Betriebs
einer Quelle in den Systemen von Fig. 1 oder Fig.
2;
Fig. 4 einen Flußplan zum Illustrieren des Betriebs eines
Bestimmungsendgeräts in den Systemen von Fig. 1
oder Fig. 2; und
Fig. 5 bis 8 den Betrieb eines Systems gemäß Fig. 1 bis 4.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Übertragungskommunikations
vorrichtung umfaßt eine Berechnung erster Verifizierungsdaten
in der Übertragungskommunikationsvorrichtung aus übertragener
Information gemäß einem vorbestimmten Kriterium. Die Übertra
gungskommunikationsvorrichtung empfängt zweite Verifizie
rungsdaten. Die ersten und zweiten Verifizierungsdaten werden
verglichen.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Empfangskommunikationsvor
richtung enthält das Empfangen von Informationen aus einer
Übertragungsverbindung, das Berechnen zweiter Verifizierungs
daten aus der empfangenen Information und die Übertragung der
zweiten Verifizierungsdaten an die Übertragungskommunikati
onsvorrichtung.
Eine Übertragungskommunikationsvorrichtung arbeitet unter Be
nutzung des Übertragungsverfahrens, und eine Empfangskommuni
kationsvorrichtung arbeitet unter Benutzung des Empfangsvor
richtungsverfahrens. Ein Verfahren zum Betreiben der Systeme
und ein System werden ebenfalls offenbart.
Ein Kommunikationssystem 100 (Fig. 1) enthält eine erste Kom
munikationsvorrichtung, eine Übertragungskommunikationsvor
richtung, 101, und eine zweite Kommunikationsvorrichtung, ei
ne Empfangskommunikationsvorrichtung, 103. Die erste Kommuni
kationsvorrichtung 101 enthält eine Übertragungseinrichtung
104, welche mit einem Quellenendgerät 102 verbunden ist. Die
Übertragungseinrichtung 104 arbeitet unter der Steuerung ei
nes Übertragungscontrollers 106 zur Übertragung von Informa
tion von dem Quellenendgerät 102 an eine Kommunikationsver
bindung 108. Von der Kommunikationsverbindung 108 empfangene
Information wird von einer Empfangseinrichtung 110 erfaßt,
der unter der Steuerung eines Übertragungscontrollers 106 ar
beitet.
Die zweite Kommunikationsvorrichtung 103 enthält eine Emp
fangseinrichtung 114 und eine Übertragungseinrichtung 116,
die zu einem Bestimmungsendgerät 120 gehört. Ein Empfangscon
troller 118 kommuniziert mit und steuert den Betrieb von ei
ner Übertragungseinrichtung 116 und einer Empfangseinrichtung
114. Das Bestimmungsendgerät 120 empfängt Information, welche
von dem Quellenendgerät 102 herrührt, über die Kommunikati
onsverbindung und kann beispielsweise eine Benutzerschnitt
stelle einschließlich einer Tastatur, einer Anzeige, eines
Speichers, einer Kombination davon und dergleichen sein.
Das Kommunikationssystem 100 kann ein Radiotelefonsystem, ein
Kabelsystem, ein Landleitungs-Telefonsystem, ein Lokalbe
reichsnetzwerk (LAN), ein Weitbereichsnetzwerk (WAN), eine
Kombination davon oder jegliches andere Kommunikationsnetz
werk sein. In diesen Systemen kann das Quellenendgerät 102
eine Datenspeichereinrichtung, wie z. B. ein Zufallszugriffs
speicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher bzw. Festwertspeicher
(ROM), ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher
(EEPROM), eine Festplatte, eine Floppy Disk, ein
CD-ROM-Datenspeichermechanismus, eine Datenbank-Speicher
vorrichtung oder jegliche andere geeignete Speichervorrich
tung sein, oder das Quellenendgerät 102 kann mit einer Daten
quelle, wie z. B. einem Computer, einer Benutzereingabevor
richtung, wie z. B. einer Tastatur, einer Anwendungsvorrich
tung, welche Daten erzeugt, oder dergleichen verbunden sein.
Die erste Kommunikationsvorrichtung 101 kann jegliche geeig
nete Kommunikationsvorrichtung, wie z. B. ein Modulator/Demo
dulator (Modem), ein Telefon, ein zelluläres Radiotelefon,
ein schnurloses Radiotelefon, eine digitale Übertragungs-/Empfangseinrichtung,
ein Radiofrequenz-(RS-)Modem oder der
gleichen sein, und das Quellenendgerät 102 kann darin inte
griert sein oder extern dazu vorgesehen sein.
Die Kommunikationsverbindung 108 kann eine drahtlose Verbin
dung, ein Kabel, ein verdrilltes Kabelpaar, ein faseropti
sches Kabel oder dergleichen sein.
Die zweite Kommunikationsvorrichtung 103 kann eine beliebige
Kommunikationsvorrichtung sein, welche mit der Kommunikati
onsvorrichtung 101 kompatibel ist. Somit kann die zweite Kom
munikationsvorrichtung 103 ein Modem, ein Radiotelefon, eine
digitale Übertragungs-/Empfangseinrichtung, eine Basis, ein
Computer, ein Telefon oder dergleichen sein. Das Bestimmungs
endgerät 120 ist eine beliebige Vorrichtung, welche einen Be
nutzerzugriff auf oder eine Manipulation von der von dem
Quellenendgerät 102 empfangenen Information erleichtert. So
mit kann das Bestimmungsendgerät 120 eine Benutzerschnitt
stelle, wie z. B. eine Tastatur (nicht gezeigt) und eine An
zeige (nicht gezeigt) in einem gemeinsamen Gehäuse mit der
Übertragungseinrichtung 116, dem Empfangscontroller 118 und
der Empfangseinrichtung 114 sein, oder das Bestimmungsendge
rät 120 kann ein Speicher sein, der von dem Quellenendgerät
102 hinuntergeladene Information speichert, oder das Bestim
mungsendgerät 120 kann eine Vorrichtung, wie z. B. ein Perso
nal Computer, ein Laptop-Computer oder ein Palmtop-Computer
sein, welcher mit der Empfangseinrichtung 114 zum Empfangen
der von dem Quellenendgerät 102 übertragenen Daten verbunden
ist. In vielen Systemen werden das Quellenendgerät 102 und
das Bestimmungsendgerät 120 sowohl mit einer Übertragungsein
richtung als auch mit einer Empfangseinrichtung verbunden
sein, was bidirektionale Kommunikation ermöglicht.
Ein Radiotelefonsystem ist in Fig. 2 offenbart. Das Radiote
lefonsystem enthält eine Vorrichtung, wie z. B. ein Radiotele
fon 201, das mit einer Vorrichtung, wie z. B. einer Basis 203,
über eine drahtlose Verbindung 205 verbunden ist. Die Vor
richtung 203 ist wiederum mit einem Telefonsystem 207 verbun
den. Das Telefonsystem 207 ist wiederum mit einer zentralen
Vorrichtung 209 verbunden, welche ein Grundzentralamt bzw.
ein Trägerzentralamt sein kann, ein On-line-Dienstleistungs
anbieter, ein Computersystem, ein Server, ein Datenendgerät
oder dergleichen sein kann. Die Zentralvorrichtung 209 umfaßt
eine Empfangseinrichtung 216 und eine Übertragungseinrichtung
214, die einem zentralen Endgerät 120 zugeordnet ist; ein
Controller 218 kommuniziert mit und steuert den Betrieb von
einer Übertragungseinrichtung 214 und einer Empfangseinrich
tung 216. In diesem System ist das Endgerät 202 die Benutzer
schnittstelle einschließlich einer Tastatur und einer Anzeige
und eines Speichers, welche man typischerweise in mobilen Ra
diotelefonen auffindet. Die Vorrichtung 201 kann Kurznach
richten, E-Mail unterstützen oder kann Software-Programme von
der Zentralvorrichtung 209 empfangen. Die Vorrichtung 201 und
die Zentralvorrichtung 209 können somit relativ große Daten
mengen untereinander austauschen.
Die Rate, mit der die Daten zwischen der Vorrichtung 201 und
der Zentralvorrichtung 209 befördert werden, bestimmt die Ge
schwindigkeit, mit der das Endgerät 202 arbeitet, wie es
durch den Benutzer wahrgenommen wird. Die Rate, mit der sie
kommunizieren, bestimmt ebenfalls, wieviele entfernt gelegene
Endgeräte die Zentralvorrichtung 209 bedienen kann, und be
einflußt somit die Kapazität des gesamten Systems. Es ist
deshalb wünschenswert, die höchstmögliche Datenrate für die
Verbindung zwischen der Vorrichtung 201 und der Zentralvor
richtung 209 bereitzustellen, da jegliche Erhöhung in der
Durchsatzrate in einer Erhöhung der Kapazität und in einer
verbesserten Funktionstüchtigkeit resultiert, wie es durch
den Benutzer wahrgenommen wird.
Um glaubwürdig zu bestimmen, daß Daten zuverlässig zwischen
dem zentralen Endgerät 220 und dem entfernt gelegenen Endge
rät 202 ausgetauscht worden sind, werden Verifizierungsdaten
in Form einer Prüfsumme oder CRC verwendet. Die Information
wird in Pakete einschließlich Steuerbits und Information for
matiert, welche in Vorwärtsrichtung übertragen werden. Jedes
Paket kann beispielsweise eine Sequenzzahl oder Sequenznummer
enthalten.
Verifizierungsdaten werden aus der Information abgeleitet und
in der umgekehrten Richtung übertragen. Die Verifizierungsda
ten werden gemäß einer beliebigen, geeigneten, üblichen ma
thematischen Beziehung abgeleitet, wobei solche Beziehungen
im Stand der Technik wohlbekannt sind. Im allgemeinen gibt
es, je größer die Größe der Verifizierungsdaten ist, desto
weniger Kombinationen an Informationsbits, welche die Verifi
zierungsdaten erzeugen können. Dementsprechend ist für Daten,
welche einen hohen Vertrauensgrad erfordern, wie z. B. hinun
tergeladene Software, eine große Anzahl von Verifizierungs
bits, wie z. B. 64 Bits, erforderlich. Für andere Datentypen,
wie z. B. digitalisierte Sprachsignale, können signifikant we
niger Bits, wie z. B. 16 Bits, als Verifizierungsdaten benutzt
werden. Diese Verifizierungsdaten werden von der Vorrichtung,
welche die Information empfängt, an die Vorrichtung, welche
die Information überträgt, mitgeteilt, und somit in der umge
kehrten Richtung im Gegensatz zur Vorwärtsrichtung.
Der Betrieb des Empfangscontrollers 118, der in Fig. 3 ge
zeigt ist, wird jetzt mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. An
fänglich wird bemerkt, daß die von dem Quellenendgerät 102
zum Bestimmungsendgerät 120 mitzuteilenden Daten in eine
Vielzahl von Segmenten oder Paketen zerteilt werden. In der
folgenden Beschreibung wird angenommen, daß die Information
in drei Pakete gleicher Länge zerteilt wird. Jedoch kann die
Anzahl und Größe der Pakete variieren, ohne von der vorlie
genden Erfindung abzuweichen. Mit Bezug auf Fig. 3 steuert
der Übertragungscontroller 106 die Eingabe des ersten Pakets
von dem Quellenendgerät 102 in die Übertragungseinrichtung
104 zur Übertragung auf der Kommunikationsverbindung 108, wie
im Block 302 angedeutet. Der Übertragungscontroller 106 be
rechnet ebenfalls und speichert die ersten Verifizierungsda
ten, CS1, wie im Block 304 angedeutet. Die Übertragungsein
richtung 104 setzt dann einen Zähler zurück auf Null und
überträgt das erste Paket auf der Kommunikationsverbindung
108, wie im Block 306 angedeutet.
Der Übertragungscontroller 306 bestimmt, ob zweite Verifizie
rungsdaten CS2 von der Kommunikationsverbindung 108 empfangen
werden, wie im Entscheidungsblock 308 angedeutet. Falls die
zweiten Verifizierungsdaten CS2 nicht empfangen werden, be
stimmt der Übertragungscontroller 106 im Entscheidungsblock
309, ob der Zähler eine Schwelle erreicht hat. Falls er die
Schwelle erreicht hat, endet die Subroutine. Dies zeigt, daß
die Daten nicht zuverlässig übertragen worden sein können.
Falls die Schwelle nicht erreicht ist, wird das Datenpaket
erneut übertragen, und der Zähler wird inkrementiert, wie im
Block 312 angedeutet.
Wenn die zweiten Verifizierungsdaten CS2 von der Kommunikati
onsverbindung 108 empfangen werden, vergleicht der Übertra
gungscontroller 106 die zweiten Verifizierungsdaten CS2, die
von der Kommunikationsverbindung 108 empfangen werden, mit
den ersten Verifizierungsdaten CS1, die intern in dem Über
tragungscontroller 106 bestimmt werden, wie im Entscheidungs
block 310 angedeutet. Falls CS1 nicht gleich CS2 ist, be
stimmt der Übertragungscontroller 106 wiederum, ob die
Schwelle erreicht worden ist, wie im Block 309 angedeutet,
und falls nicht, wird das Paket erneut übertragen, wie im
Block 312 angedeutet. Der Übertragungscontroller 106 fährt
fort, die Übertragungseinrichtung 104 zu steuern, das Paket
erneut zu übertragen, bis CS1 und CS2 gleich sind oder die
Zählerschwelle erreicht ist. Die Zählerschwelle kann bei
spielsweise bis zu fünf Übertragungsversuche für jedes Paket
ermöglichen.
Wenn CS1 und CS2 übereinstimmen, wie in Block 310 bestimmt,
bestimmt der Übertragungscontroller 306, ob es weitere zu
übertragende Information gibt, wie im Entscheidungsblock 314
angedeutet. Falls es weitere zu übertragende Information
gibt, wird das nächste Paket in die Übertragungseinrichtung
104 zur Übertragung auf der Kommunikationsverbindung geladen,
wie im Block 316 angedeutet. Der Übertragungscontroller 106
berechnet dann die Verifizierungsdaten CS1 für das nächste
Paket und wiederholt das obige Verfahren zum Übertragen dieses
neuen Pakets. Pakete werden fortlaufend übertragen und erneut
übertragen, wie notwendig, bis im Entscheidungsblock 314 be
stimmt wird, daß alle Informationspakete übertragen worden
sind oder die Zählerschwelle im Bestreben, eines der Pakete
zu übertragen, erreicht worden ist.
Wenn die gesamte Information übertragen worden ist, wie im
Block 314 bestimmt, überträgt der Übertragungscontroller 106
eine Bestätigungsnachricht, wie im Block 318 angedeutet. Der
Übertragungscontroller 106 fährt fort, die Übertragungsein
richtung 104 zu steuern, die Bestätigungsnachricht zu über
tragen, bis eine Bestätigungsnachricht empfangen wird, wie im
Block 320 bestimmt.
Der Empfangscontroller 118, der zum Bestimmungsendgerät 120
gehört, führt den mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Betrieb
durch. Beim Empfang von Information setzt der Empfangscon
troller 118 einen Zeitgeber zurück, wie im Block 410 angedeu
tet. Der Empfangscontroller 118 bestimmt dann, ob der Zeitge
ber abgelaufen ist, wie im Entscheidungsblock 412 angedeutet.
Falls der Zeitgeber abgelaufen ist, endet die Subroutine, da
die Kommunikation mit der Übertragungskommunikationsvorrich
tung für unterbrochen gehalten wird.
Falls der Zeitgeber nicht abgelaufen ist, bestimmt der Emp
fangscontroller 118, ob die Information eine Bestätigungs
nachricht ist, wie im Entscheidungsblock 400 angedeutet.
Falls die Nachricht eine Bestätigungsnachricht ist, wird eine
Bestätigungs-Bestätigungsnachricht, ACK-ACK, übertragen, wie
im Block 411 angedeutet. Falls sie keine Bestätigungsnach
richt ist, bestimmt der Empfangscontroller 118, ob das Paket
ein Informationspaket ist, wie im Entscheidungsblock 401 an
gedeutet. Falls der Empfangscontroller 118 kein Informati
onspaket erfaßt, geht er zum Block 412 und bestimmt, ob der
Zeitgeber abgelaufen ist. Falls der Empfangscontroller 118
bestimmt, daß ein Informationspaket empfangen wird, wie im
Entscheidungsblock 401 angedeutet, identifiziert er die Seg
mentpaketzahl, wie im Block 402 angedeutet. Das empfangene
Paket wird dann zeitweilig zur späteren Speicherung am zu dem
Paket zugehörigen geeigneten Ort zurückgehalten, wie im Block
404 angedeutet. Man wird erkennen, daß die Pakete bezüglich
der Gesamtanzahl von Paketen, welche den Informationsblock
bilden, identifiziert werden können, wie z. B. als Paket eins
von drei, zwei von drei und drei von drei.
Der Empfangscontroller 118 berechnet die zweiten Verifizie
rungsdaten CS2 aus der empfangenen Information gemäß der vor
bestimmten mathematischen Beziehung, welche durch den Über
tragungscontroller 106 zur Berechnung von CS1 verwendet wird,
wie im Block 406 angedeutet. CS2, berechnet durch den Emp
fangscontroller 118, wird dann der Empfangseinrichtung 110
über die Kommunikationsverbindung 108 mitgeteilt, wie im
Block 408 angedeutet. Jedesmal, wenn ein Paket mit derselben
Sequenzzahl empfangen wird, wie ein bereits zuvor empfangenes
Paket, ist das Paket eine erneute Übertragung, und das zuvor
empfangene Paket wird verworfen. Jedesmal, wenn eine neue Pa
ketzahl von der Zahl des zuvor empfangenen Pakets verschieden
ist, wird das unmittelbar nachfolgende Paket an seinem geeig
neten Ort gespeichert. Somit überschreibt, falls ein Paket
erneut übertragen wird, der Empfangscontroller 118 das zuvor
empfangene Paket. Jedesmal, wenn ein Paket zum ersten Mal
empfangen wird, nimmt der Empfangscontroller 119 an, daß das
vorherige Paket eine gültige Übertragung war, und das vorhe
rige Paket wird gespeichert.
Der Empfangscontroller 118 fährt fort, Pakete zu empfangen
und zu speichern, bis eine Bestätigungsnachricht, ACK, emp
fangen wird, wie im Entscheidungsblock 400 erfaßt. Als Reak
tion auf die Bestätigung sichert der Empfangscontroller 118
das letzte empfangene Paket und steuert die Übertragungsein
richtung 116 zur Übertragung einer Bestätigungs-Bestätigungs
nachricht (ACK-ACK) zurück an die Übertragungskommunikations
vorrichtung 101, wie im Block 414 angedeutet.
Dieses Protokoll zum Transportieren von Daten über eine Kom
munkationsverbindung, wie z. B. eine drahtlose Radiofrequenz
verbindung, resultiert in einer Erhöhung der Effizienz des
Datentransfers, einer sich daraus ergebenden Verbesserung des
Datendurchsatzes und einer Reduzierung der Verzögerung. Es
weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß es in der Lage ist,
eine mittlere Verbesserung in der Restbitfehlerrate zu erzeu
gen. Durch Erhöhung der Effizienz in den Teilnehmer-Service-Netzwerken
ist es möglich, die Gesamtkapazität des Operator
systems zu erhöhen und dadurch mehr Benutzer zu versorgen,
wenn man die vorliegende Erfindung benutzt.
Der Betrieb des Kommunikationssystems 100 wird jetzt mit Be
zug auf Fig. 5 beschrieben werden. Die Kommunikationsvorrich
tung 101 enthält einen Puffer 500 im Übertragungscontroller
106, der drei von der Übertragungseinrichtung 104 zu übertra
gende Datenpakete speichert. Der Übertragungscontroller 106
verarbeitet die Information im ersten Datenpaket zur Erzeu
gung des Informationspakets 502 und erster Verifizierungsda
ten 504. Die ersten Verifizierungsdaten 504 werden im Über
tragungscontroller 106 gespeichert.
Das Informationspaket 502 wird über die Kommunikationsverbin
dung 108 übertragen. Die Empfangsinformation 506 wird von der
Empfangseinrichtung 114 empfangen. Die Information 506 kann
identisch zum Informationspaket 502 sein oder kann während
der Übertragung über die Kommunikationsverbindung 108 geän
dert worden sein. Der Empfangscontroller 118 verarbeitet die
Information zur Erzeugung von Verifizierungsdaten 1′CS 508.
Diese Verifizierungsdaten 508 werden über die Kommunikations
verbindung der Empfangseinrichtung 110 mitgeteilt, und der
Übertragungscontroller 106 empfängt Verifizierungsdaten 1′′CS
510. Die Verifizierungsdaten 1′′CS 510 können von den Verifi
zierungsdaten 1′CS 508, die von der Übertragungseinrichtung
116 übertragen werden, geändert werden. Der Übertragungscon
troller 106 vergleicht die Verifizierungsdaten 1′′CS 510 mit
den Verifizierungsdaten 1CS 504 zur Bestimmung, ob sie gleich
sind. Falls die Verifizierungsdaten nicht gleich sind, über
trägt der Übertragungscontroller 106 das Informationspaket
502 erneut. Der Übertragungscontroller 106 wird die erneute
Übertragung des Informationspakets 502 fortsetzen, bis be
stimmt wird, daß die zweiten Verifizierungsdaten 1′′CS und die
ersten Verifizierungsdaten 1CS gleich sind oder eine maximale
Anzahl erfolgloser Übertragungsversuche aufgetreten ist. Je
desmal, wenn das Informationspaket 502 erneut übertragen
wird, ersetzt der Empfangscontroller 118 die vorhergehende
Information 506 durch die neu empfangene Information 506.
Fig. 6 illustriert die Übertragung eines zweiten Informati
onspakets 600. Zur Übertragung des zweiten Informationspakets
werden die ersten Verifizierungsdaten 2CS 604 für das zweite
Paket durch den Übertragungscontroller 106 berechnet. Das
zweite Informationspaket 602 wird durch den Übertragungscon
troller 106 erzeugt und über die Kommunikationsverbindung
durch die Übertragungseinrichtung 104 übertragen. Die Emp
fangseinrichtung 114 empfängt das Informationspaket 614, mög
licherweise durch die Übertragung über die Übertragungsver
bindung 108 geändert. Der Empfangscontroller 118 verarbeitet
das empfangene Informationspaket 614 und speichert das erste
Paket im Puffer 501. Zweite Verifizierungsdaten 2′CS 608,
welche mit dem zweiten empfangenen Informationspaket 614 zu
sammenhängen, werden in dem Empfangscontroller 118 berechnet
und an die Empfangseinrichtung 110 durch die Übertragungsein
richtung 116 übertragen. Der Übertragungscontroller 106 ver
gleicht die empfangenen Verifizierungsdaten 2′′CS 610 mit den
Verifizierungsdaten 2CS 604. Der Übertragungscontroller 106
fährt fort, das zweite Informationspaket 602 erneut zu über
tragen, bis die Verifizierungsdaten 2′′CS 610 und die Verifi
zierungsdaten 2CS 604 für das zweite Paket übereinstimmen,
oder bis eine Maximalanzahl von Übertragungsversuchen aufge
treten ist. Der Übertragungscontroller 106 bestimmt dann, daß
es weitere zu übertragende Information gibt, da das dritte
Paket noch nicht übertragen worden ist.
Das dritte Paket wird übertragen, wie in Fig. 7 angedeutet.
Der Übertragungscontroller 106 erzeugt Verifizierungsdaten
3CS für das dritte Paket. Das dritte Paket wird erzeugt und
der Empfangseinrichtung 114 auf eine Art und Weise mitge
teilt, die identisch mit derjenigen ist, die oben für das
zweite Paket beschrieben wurde. Der Empfangscontroller 118
verarbeitet das empfangene Informationspaket 705 zur Er
zeugung zweiter Verifizierungsdaten 3′CS 708 für das dritte
Paket, und das zweite Paket wird im Puffer 501 gesichert. Die
Verifizierungsdaten werden der Empfangseinrichtung 114 mitge
teilt. Die empfangenen Verifizierungsdaten 3′′CS werden mit
den Verifizierungsdaten 3CS für das dritte Paket verglichen.
Der Prozeß wird durch erneute Übertragung des dritten Pakets
wiederholt, bis die Prüfsummen 3CS und 3′′CS als gleich be
stimmt werden oder die Maximalanzahl von Übertragungsversu
chen aufgetreten ist. Wenn sie als gleich bestimmt werden,
bestimmt der Übertragungscontroller 106, daß alle Pakete
übertragen worden sind und durch den Empfangscontroller 118
empfangen worden sind. Der Übertragungscontroller 106 über
trägt dann ein Bestätigungssignal ACK 800 an das Empfangsend
gerät 120, wie in Fig. 8 illustriert. Der Empfangscontroller
118 bestätigt die Bestätigung, speichert das dritte Paket im
Puffer 501 und überträgt eine Bestätigung der Bestätigung,
das ACK-ACK-Signal 804, an die Empfangseinrichtung 110. Der
Übertragungscontroller 106 fährt fort, das ACK-Signal 800 an
die Empfangskommunikationsvorrichtung 103 zu übertragen, bis
die Empfangskommunikationsvorrichtung 101 das ACK-ACK-Signal
806 empfängt oder die maximale Anzahl von Übertragungsversu
chen aufgetreten ist.
Ein Vergleich des bekannten Systems und des Systems nach der
vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. Die möglichen
Fehler bei der Benutzung des bekannten Systems sind folgende:
- 1) daß die Information und die Verifizierungsdaten nicht beschädigt werden;
- 2) daß die Information beschädigt wird und die Verifizie rungsdaten nicht beschädigt werden;
- 3) daß die Information nicht beschädigt wird und die Veri fizierungsdaten beschädigt werden;
- 4) daß die Information und die Verifizierungsdaten beide beschädigt werden; und
- 5) daß das ACK/KNACK beschädigt wird.
Von den obigen Möglichkeiten ist die erste Situation das er
wünschte Ergebnis. Die zweite Möglichkeit kann nicht erfaßt
werden, da mehrere Fehler in den Daten einander auslöschen
können, so daß der Fehlererfassungsmechanismus die Fehler in
den Daten nicht erfassen kann. Die dritte Situation wird
stets erfaßt werden. Jedoch wird eine unnötige erneute Über
tragung von Daten auftreten, welche die Effizienz reduziert.
Die vierte Situation kann nicht erfaßt werden, da irrtümliche
Verifizierungsdaten mit den irrtümlichen Daten übereinstimmen
könnten.
Die Wahrscheinlichkeit einer inkorrekten Entscheidung, welche
dazu führt, daß eine irrtümliche Datennachricht akzeptiert
wird, ist durch folgende Gleichung gegeben:
PUEM = (1-p) (q) (1-r) + (1-p) (1-q) (1-s) (1)
wobei p die Wahrscheinlichkeit ist, daß die Daten ohne Fehler
übertragen werden;
q die Wahrscheinlichkeit ist, daß CRC ohne Fehler übertragen wird;
r die Wahrscheinlichkeit von Defekten in den Daten ist, wel che einander nicht auslöschen; und
s die Wahrscheinlichkeit von einem zufallsmäßigen CRC ist, das der tatsächlich empfangenen Information [1-(1/Zahlenraum von CRC)] nicht entspricht.
q die Wahrscheinlichkeit ist, daß CRC ohne Fehler übertragen wird;
r die Wahrscheinlichkeit von Defekten in den Daten ist, wel che einander nicht auslöschen; und
s die Wahrscheinlichkeit von einem zufallsmäßigen CRC ist, das der tatsächlich empfangenen Information [1-(1/Zahlenraum von CRC)] nicht entspricht.
Die Hinzuführung der Verifizierungsdaten zu Datenpaketnach
richten zur Übertragung über eine Radioschnittstelle bei Be
nutzung in Kombination mit Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) und
einem Bestätigungs-(ARQ-)Protokoll ermöglicht, daß Daten auf
robuste Art und Weise übertragen werden (d. h. mit geringen
Restbitfehlerraten und/oder geringen Nachrichtenfehlerraten).
Jedoch verbrauchen die Verifizierungsdaten nützliche Kapazi
tät, welche sonst zur Erhöhung der Durchsatzeffizienz der Da
tenübertragungen verwendet werden könnte. Das Problem ist
insbesondere dann ernsthaft, wenn die übertragene Datenmenge
relativ groß für die Datenraten des Systems ist, wie es in
dem Fall des Transfers von Software- oder Daten-Dateien über
eine drahtlose Radioschnittstelle der Fall ist oder für die
Übertragung von Bilddaten über ein öffentliches Computernetz
werk der Fall ist.
In existierenden zellulären Radiotelefonsystemen beispiels
weise verhandelt, wenn eine Dienstleistung an ein Teilnehmer
endgerät geliefert wird, das Teilnehmerendgerät mit einer Ba
sis über eine Durchsatzrate und einen Vertrauensgrad. Die
Durchsatzrate kann abgesenkt werden, falls ein höherer Ver
trauensgrad erforderlich ist. Zusätzlicherweise kann eine
Verzögerung in der Rate, unter der die Daten am Bestimmungs
endgerät verfügbar werden, aufgrund des angeforderten Ver
trauensgrades auferlegt werden. Somit kann es einen Kompromiß
zwischen dem Vertrauensgrad und der Durchsatzrate geben.
Durch Erhöhen der Anzahl von Verifizierungsbits wird die Ge
samtanzahl von Bits erhöht, welche zur Übertragung eines be
stimmten Informationspakets notwendig ist, was die Daten
durchsatzrate für eine vorgegebene Bit-Transferrate des Ka
nals verlangsamt. Es gibt ebenfalls eine Erniedrigung der
Durchsatzrate aufgrund einer Erhöhung der Anzahl von Informa
tionsdatenrahmen bzw. Informationsdatenbotschaften, welche
aufgrund erfaßter Fehler verworfen werden. Jedesmal, wenn In
formation wegen erfaßter Fehler verworfen wird, muß sie er
neut übertragen werden.
Die Effizienzschwächen der Übertragung von Verifizierungsda
ten mit Information für einige existierende Systeme sind
nachstehend gezeigt. Man sieht daraus, daß typischerweise
existierende Protokolle für drahtlosen Datenpakettransport
nur zu 80-94% effizient sind, und zwar wegen des Zusatzes des
Transports der Verifizierungsdaten mit der Information von
der Sendeseite zur Empfangsseite.
Das Trans European Trunked Radio voice plus data-System
(TETRA V+D) mit einer 32-Bit-CRC, welche ein Feld variabler
Länge in der Oberschicht TL-SDU schützt, das eine Größe von
32 Byte, 64 Byte, 128 Byte, 256 Byte, 512 Byte, 1024 Byte,
2048 Byte oder 4096 Byte aufweisen kann. Dies gibt einen Zu
satz von zwischen 0,1% und 12,5%, abhängig von der Größe des
TL-SDU. Die Vollschlitz-Signalisierung der unteren Schicht
benutzt ein 16-Bit-CRC zum Schützen von 268 Informationsbits
einschließlich des Segmentvorsatzes. Dies fügt einen weiteren
Zusatz von 5,9% hinzu. Die Gesamteffizienz ist:
(100-12,5%) × (100-5,9%) = 82%
(schlechtester Fall - kurze Pakete)
(schlechtester Fall - kurze Pakete)
0,999 × (100-5,9%) = 94%
(bester Fall - lange Pakete).
(bester Fall - lange Pakete).
Der Personal Access Communications System (PACS) mit einem
Burst-Pegel CRC von 16 Bits zum Schützen von 80 Informations
bits erzeugt einen Zusatz von 20%. Die Paketepegelprüfsumme
von 16 Bits, welche bis zu 18 464 Bits schützt, weist einen
Zusatz von 0,09% auf. Die Gesamteffizienz beträgt:
80% × 99,91% = ungefähr 80%
(bester Fall)
(bester Fall)
Das DECT (Digital European Cordless Telephone)-System weist
einen Logikverbindungssteuerungs(LLC)-Schutz der Netzwerk
schichtnachrichten auf, bei der 464 Bits durch eine 16-Bit-Prüfsumme
geschützt werden, was einen Zusatz von 3,4% gibt.
Für einen mittleren Zugriffssteuer (MAC)-Schutz eines
256-Bit-LLC-Pakets wird eine 16-Bit-CRC benutzt, was einen weite
ren Zusatz von 6,25% ergibt. Die Gesamteffizienz beträgt:
96,7% × 93,75% = 90,7%.
Somit kann es bei diesen existierenden Systemen einen Kompro
miß zwischen der Durchsatzrate und dem Vertrauensgrad geben,
daß die Daten genau empfangen worden sind. Andere bekannte
Systeme sind ebenfalls nicht 100%ig effizient.
Ein verbessertes System unter Benutzung der vorliegenden Er
findung überträgt Verifizierungsdaten in der umgekehrten
Richtung. Dies hat den Vorteil der Eliminierung der Notwendig
keit der ACK/KNACK-Nachrichten zusammen mit der Ausnahme, daß
die Übertragungsseite eine End-ACK/KNACK-Nachricht am Ende
der Übertragung der Daten sendet. Weiterhin und bedeutsame
rerweise ermöglicht dies, daß mehrere Daten während jedem
Schlitz/Rahmen/Burst übertragen werden. Dies erhöht die
Durchsatzeffizienz für jede Übertragung von dem Bereich
80-94% unter Benutzung des traditionellen verwendeten Verfahrens
in heutigen Systemen auf 100% unter Benutzung dieses neuen
Verfahrens. Die Übertragung der Verifizierungsdaten in der
umgekehrten Richtung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn
der Durchsatz in einer Richtung signifikant größer als der
Durchsatz in der anderen Richtung ist.
Bei dem neuen Verfahren gibt es vier mögliche Ergebnisse der
Übertragung jedes Pakets an Information:
- 1) Die Information wird nicht beschädigt, und die Verifi zierungsdaten stimmen überein;
- 2) die Information wird beschädigt, und die Verifizierungs daten stimmen nicht überein;
- 3) die Information wird beschädigt, und die Verifizierungs daten stimmen nicht überein; oder
- 4) die Information wird beschädigt, und die Verifizierungs daten stimmen überein.
Das erste und dritte Ergebnis sind korrekt. Das zweite Ergeb
nis wird eine unnötige erneute Übertragung erzeugen. Das
vierte Ergebnis wird einen Fehler erzeugen, da irrtümliche
Daten akzeptiert werden. Die Wahrscheinlichkeit einer inkor
rekten Entscheidung, welche dazu führt, daß eine irrtümliche
Datennachricht akzeptiert wird, ist durch folgende Gleichung
gegeben:
PUEM = (1-p) (q) (1-r) + (1-p) (r) (1-q) (1-s) (2)
Die PUEM, die durch Gleichung 2 gegeben ist, ist sogar noch
robuster als diejenige von Gleichung 1, und zwar aufgrund des
Einschlusses der (r)-Komponente in der zweiten der zwei
summierten Komponenten. (r) ist die Wahrscheinlichkeit, daß
mehrere Fehler in der Information einander nicht auslöschen,
so daß die zweiten Verifizierungsdaten mit der Information
übereinstimmen, was man als Wahrscheinlichkeit von sehr wenig
weniger 1 erwarten kann. Im wesentlichen profitiert die Er
findung von der Tatsache, daß die Verifizierungsdaten mit den
ursprünglichen Daten im Übertragungscontroller 106 und nicht
mit den empfangenen Daten im Empfangscontroller 118 vergli
chen werden.
Der Vergleich der Effizienz zwischen dem alten und dem neuen
Protokollansatz hängt ab von einer Annahme, daß es für beide
Ansätze die gleiche Wahrscheinlichkeit gibt, daß ein Fehler
in die Verifizierungsdaten eingesetzt wird. Dies muß durch
sorgfältiges Design der FEC- und Verschachtelungsalgorithmen
in zellulären Systemen erreicht werden. Dies kann dort leich
ter zu erreichen sein, wo die Verifizierungsdaten auf der
hinunterführenden Verbindung in Zellulärsystemen übertragen
werden, da diese Übertragung gewöhnlicherweise kontinuierlich
ist und es eine größere Gelegenheit gibt, die Verifizierungs
daten dünn über der weiteren übertragenen Information zu ver
schachteln.
Da der Verifizierungsdaten-Vergleich auf der Übertragungsein
richtungsseite durchgeführt wird, sind die ACK/KNACK-Nach
richten fast vollständig durch die vorliegende Erfindung eli
miniert worden.
Die Kapazität des Kommunikationssystems 100 steht in direktem
Bezug zur Erhöhung des Durchsatzes. Die Kapazität ist die An
zahl von Teilnehmereinheiten, welche ein zelluläres System
handhaben kann, die Anzahl von Endgeräten, welche ein Server
handhaben kann, oder die Anzahl von Teilnehmern, welche ein
On-line-Computerservice-Provider bedienen kann. Je schneller
die Daten mitgeteilt werden können, desto geringere Zeit ist
zur Übertragung von Daten für einen bestimmten Benutzer er
forderlich. Viele Hardware-Systeme sind entwickelt worden,
welche die Kapazität der Kommunikationssysteme erhöhen. Die
vorliegende Erfindung ermöglicht eine Erhöhung der Kapazität
ohne signifikante Hardware-Änderungen. Somit ist der Gewinn
im Durchsatz ein signifikanter Gewinn in einem Kommunikati
onssystem, in dem der Provider die Kapazität des Kommunikati
onssystems erhöhen muß.
Zusätzlichermaßen erhöht die vorliegende Erfindung den Ver
trauensgrad, ohne die Vorwärts-Durchsatzrate zu erniedrigen,
da keine zusätzlichen Bits in Vorwärtsrichtung zugefügt wer
den. Der Vertrauensgrad kann dadurch erhöht werden, daß Bits
zu den Verifizierungsdaten hinzugefügt werden, welche in um
gekehrter Richtung mitgeteilt werden. Dies kann weitere er
neute Übertragungen verursachen, bevor die Verifizierungsda
ten übereinstimmen.
Man wird erkennen, daß das Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung für Übertragungen in beiden Richtungen eines bidi
rektionalen Kommunikationssystems verwendet werden kann. Für
eine Nachrichtenübermittlung zwischen der Vorrichtung 201 und
203 ist die Vorwärtsrichtung von der Vorrichtung 201 zur Vor
richtung 203. In diesem Fall ist der Controller 106 in der
Vorrichtung 201 der Übertragungscontroller, und der Control
ler 118 in der Vorrichtung 203 ist der Empfangscontroller.
Umgekehrt verläuft die Vorwärtsrichtung von der Vorrichtung
203 zur Vorrichtung 201, wenn Daten an die Vorrichtung 201
mitgeteilt werden. In diesem Fall ist der Übertragungscon
troller der Controller 118 in der Vorrichtung 203, und der
Empfangscontroller ist der Controller 106 in der Vorrichtung
201.
Claims (19)
1. Verfahren zum Verifizieren in einer ersten Kommunikati
onsvorrichtung, daß durch die erste Kommunikationsvor
richtung übertragene Information durch eine zweite Kom
munikationsvorrichtung empfangen worden ist, welches
folgende Schritte aufweist:
Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kom munikationsvorrichtung gemäß einem vorbestimmten Krite rium;
gekennzeichnet durch die Schritte:
Übertragen (306) der Information in einer Vorwärtsrich tung ohne die ersten Verifizierungsdaten;
Empfangen (308) zweiter Verifizierungsdaten, welche in einer umgekehrten Richtung von der zweiten Kommunikati onsvorrichtung übertragen werden;
Vergleichen (310) der ersten und zweiten Verifizierungs daten; und
erneutes Übertragen (312) der Information, falls die er sten und zweiten Verifizierungsdaten nicht gleich sind.
Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kom munikationsvorrichtung gemäß einem vorbestimmten Krite rium;
gekennzeichnet durch die Schritte:
Übertragen (306) der Information in einer Vorwärtsrich tung ohne die ersten Verifizierungsdaten;
Empfangen (308) zweiter Verifizierungsdaten, welche in einer umgekehrten Richtung von der zweiten Kommunikati onsvorrichtung übertragen werden;
Vergleichen (310) der ersten und zweiten Verifizierungs daten; und
erneutes Übertragen (312) der Information, falls die er sten und zweiten Verifizierungsdaten nicht gleich sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Pakete (500) einschließlich Information sequentiell
übertragen werden (316, 306), und erste Verifizierungs
daten und zweite Verifizierungsdaten für jedes Paket be
rechnet werden (304, 306), und jedes Paket erneut über
tragen wird (312), bis die ersten und zweiten Verifizie
rungsdaten für das Paket gleich sind (310) oder bis eine
Maximalanzahl von erneuten Übertragungen aufgetreten ist
(309).
3. Verfahren zum Betreiben einer Empfangskommunikationsvor
richtung zur Unterstützung einer Übertragungskommunika
tionsvorrichtung bei der Verifizierung, daß Daten, die
in einer Vorwärtsrichtung durch die Übertragungskommuni
kationsvorrichtung übertragen worden sind, genau in der
Empfangskommunikationsvorrichtung empfangen worden sind,
mit folgenden Schritten:
Empfangen von Information von der Übertragungskommunika tionsvorrichtung;
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Berechnen (406) von Verifizierungsdaten aus der durch die Empfangskommunikationsvorrichtung empfangenen Infor mation gemäß einem vorbestimmten Kriterium; und
Übertragen (408) der Verifizierungsdaten in einer umge kehrten Richtung an die Übertragungskommunikationsvor richtung.
Empfangen von Information von der Übertragungskommunika tionsvorrichtung;
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Berechnen (406) von Verifizierungsdaten aus der durch die Empfangskommunikationsvorrichtung empfangenen Infor mation gemäß einem vorbestimmten Kriterium; und
Übertragen (408) der Verifizierungsdaten in einer umge kehrten Richtung an die Übertragungskommunikationsvor richtung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Information sequentielle Informationspakete aufweist
und daß die Empfangskommunikationsvorrichtung ein erstes
Paket speichert (404), nachdem ein zweites Paket empfan
gen worden ist (401).
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Information sequentielle Pakete aufweist, welche In
formation enthalten, und daß die Empfangskommunikations
vorrichtung ein zuvor gespeichertes erstes Paket löscht,
wenn ein erneut übertragenes erstes Paket empfangen
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das erneut übertragene erste Paket gespeichert wird
(404), wenn ein zweites Paket empfangen wird (401).
7. Verfahren zum Verifizieren von Information, welche von
einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die mit einer
zweiten Kommunikationsvorrichtung über eine Kommunikati
onsverbindung kommuniziert, übertragen wird, wobei das
Verfahren folgende Schritte aufweist:
Übertragen der Information in einer Vorwärtsrichtung von der ersten Kommunikationsvorrichtung an die zweite Kom munikationsvorrichtung ohne Verifizierungsdaten;
Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kom munikationsvorrichtung gemäß einem vorbestimmten Krite rium;
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Empfangen (401) der Information an der zweiten Kommuni kationsvorrichtung;
Berechnen (406) zweiter Verifizierungsdaten in der zwei ten Kommunikationsvorrichtung aus der empfangenen Infor mation;
Übertragen (408) der zweiten Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung;
Empfangen (308) der zweiten Verifizierungsdaten an der ersten Kommunikationsvorrichtung;
Vergleichen (310) der ersten und zweiten Verifizierungs daten in der ersten Kommunikationsvorrichtung; und
Erfassen eines Fehlers in der ersten Kommunikationsvor richtung, falls die ersten und zweiten Verifizierungen nicht übereinstimmen.
Übertragen der Information in einer Vorwärtsrichtung von der ersten Kommunikationsvorrichtung an die zweite Kom munikationsvorrichtung ohne Verifizierungsdaten;
Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kom munikationsvorrichtung gemäß einem vorbestimmten Krite rium;
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Empfangen (401) der Information an der zweiten Kommuni kationsvorrichtung;
Berechnen (406) zweiter Verifizierungsdaten in der zwei ten Kommunikationsvorrichtung aus der empfangenen Infor mation;
Übertragen (408) der zweiten Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung;
Empfangen (308) der zweiten Verifizierungsdaten an der ersten Kommunikationsvorrichtung;
Vergleichen (310) der ersten und zweiten Verifizierungs daten in der ersten Kommunikationsvorrichtung; und
Erfassen eines Fehlers in der ersten Kommunikationsvor richtung, falls die ersten und zweiten Verifizierungen nicht übereinstimmen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den
Schritt der erneuten Übertragung (312) der Information,
falls die ersten und zweiten Verifizierungsdaten nicht
gleich sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Information Pakete (500) aufweist, welche Informati
on enthalten, die sequentiell übertragen werden (314,
316), und erste Verifizierungsdaten und zweite Verifi
zierungsdaten für jedes Paket berechnet werden, und daß
jedes Paket erneut übertragen wird (312), bis die ersten
und zweiten Verifizierungsdaten für das Paket gleich
sind (310), oder bis eine Maximalanzahl von erneuten
Übertragungen aufgetreten ist (309).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Kommunikationsvorrichtung ein erstes Paket
speichert (404), nachdem ein zweites Paket empfangen
worden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Kommunikationsvorrichtung ein zuvor gespei
chertes erstes Paket löscht, wenn ein erneut übertrage
nes erstes Paket empfangen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das erneut übertragene erste Paket gespeichert wird
(304), wenn ein zweites Paket empfangen wird.
13. System mit einer ersten Kommunikationsvorrichtung, die
mit einer zweiten Kommunikationsvorrichtung über eine
Kommunikationsverbindung kommuniziert,
wobei die erste Kommunikationsvorrichtung aufweist:
eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Informa tion auf einer Kommunikationsverbindung,
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der zweiten Kommunikationsvorrichtung, und
einen Controller, der mit der Übertragungseinrichtung verbunden ist, zum Berechnen von ersten Verifizierungs daten in der ersten Kommunikationsvorrichtung aus der Information gemäß einem vorbestimmten Kriterium,
wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung aufweist:
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der Kommunikationsverbindung;
eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Informa tion auf der Kommunikationsverbindung, und
einen Controller,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller der ersten Kommunikationsvorrichtung der art gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungsda ten an der ersten Kommunikationsvorrichtung empfängt (308) und die ersten und zweiten Verifizierungsdaten vergleicht (310) und die Information erneut überträgt (312), falls die ersten und zweiten Verifizierungsdaten nicht gleich sind; und
der Controller der zweiten Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungs daten berechnet (406) und die Übertragungseinrichtung steuert, die zweiten Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung zu übertragen (408).
wobei die erste Kommunikationsvorrichtung aufweist:
eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Informa tion auf einer Kommunikationsverbindung,
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der zweiten Kommunikationsvorrichtung, und
einen Controller, der mit der Übertragungseinrichtung verbunden ist, zum Berechnen von ersten Verifizierungs daten in der ersten Kommunikationsvorrichtung aus der Information gemäß einem vorbestimmten Kriterium,
wobei die zweite Kommunikationsvorrichtung aufweist:
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der Kommunikationsverbindung;
eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Informa tion auf der Kommunikationsverbindung, und
einen Controller,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller der ersten Kommunikationsvorrichtung der art gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungsda ten an der ersten Kommunikationsvorrichtung empfängt (308) und die ersten und zweiten Verifizierungsdaten vergleicht (310) und die Information erneut überträgt (312), falls die ersten und zweiten Verifizierungsdaten nicht gleich sind; und
der Controller der zweiten Kommunikationsvorrichtung derart gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungs daten berechnet (406) und die Übertragungseinrichtung steuert, die zweiten Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung zu übertragen (408).
14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Kommunikationsvorrichtung einen Puffer (501) zum
Speichern von Paketen empfangener Information und zum
Überschreiben eines Pakets, wenn es eine erneute Über
tragung des Pakets empfängt, aufweist.
15. Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen von Informati
onspaketen an eine weitere Kommunikationsvorrichtung
mit:
einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Infor mation an die weitere Kommunikationsvorrichtung über ei ne Kommunikationsverbindung;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der Kommunikationsverbindung; und
einem Controller, der mit der Übertragungseinrichtung und der Empfangseinrichtung verbunden ist, zum Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikations vorrichtung aus der Information gemäß einem vorbestimm ten Kriterium,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller derart gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikationsvorrich tung empfängt (308) und die ersten und zweiten Verifi zierungsdaten vergleicht (310) und die Information er neut überträgt (312), falls die ersten und zweiten Veri fizierungsdaten nicht gleich sind.
einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Infor mation an die weitere Kommunikationsvorrichtung über ei ne Kommunikationsverbindung;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von der Kommunikationsverbindung; und
einem Controller, der mit der Übertragungseinrichtung und der Empfangseinrichtung verbunden ist, zum Berechnen erster Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikations vorrichtung aus der Information gemäß einem vorbestimm ten Kriterium,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller derart gestaltet ist, daß er die zweiten Verifizierungsdaten in der ersten Kommunikationsvorrich tung empfängt (308) und die ersten und zweiten Verifi zierungsdaten vergleicht (310) und die Information er neut überträgt (312), falls die ersten und zweiten Veri fizierungsdaten nicht gleich sind.
16. Kommunikationsvorrichtung zum Empfangen von Informati
onspaketen von einer Kommunikationsvorrichtung und Un
terstützen der Übertragungskommunikationsvorrichtung
beim Verifizieren, daß korrekte Information empfangen
wurde, mit:
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von einer Kommunikationsverbindung;
einer Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Infor mation auf der Kommunikationsverbindung; und
einem Controller,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller derart gestaltet ist, daß er Verifizie rungsdaten (406) berechnet und die Übertragungseinrich tung zur Übertragung (408) der Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung steuert.
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Information von einer Kommunikationsverbindung;
einer Übertragungseinrichtung zum Übertragen von Infor mation auf der Kommunikationsverbindung; und
einem Controller,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller derart gestaltet ist, daß er Verifizie rungsdaten (406) berechnet und die Übertragungseinrich tung zur Übertragung (408) der Verifizierungsdaten an die erste Kommunikationsvorrichtung steuert.
17. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikations
vorrichtungen über eine Radiofrequenzverbindung (205)
kommunizieren.
18. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung mit
einer Datenquelle verbunden ist und die andere Vorrich
tung eine Datenspeicher- oder Datenverarbeitungsvorrich
tung ist.
19. Verfahren oder Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Vorrichtun
gen ein Radiotelefon ist und die andere Vorrichtung eine
Basis ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9611248A GB2313747A (en) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | Data transmission verification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19722201A1 true DE19722201A1 (de) | 1997-12-04 |
Family
ID=10794497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997122201 Withdrawn DE19722201A1 (de) | 1996-05-30 | 1997-05-27 | Verfahren und Vorrichtung zur Verifizierung einer Datenübertragung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
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