DE19722201A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verifizierung einer Datenübertragung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verifizierung einer Datenübertragung

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DE19722201A1
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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.
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)
0,999 × (100-5,9%) = 94%
(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)
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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