DE19749743C2 - Kommunikationseinheit und Verfahren für Paketbestätigung - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Kommunikationseinheit wie eine Paketdatenfunkeinrichtung und ein Verfahren der Bestätigung zur Datenneuübertragung.

Hintergrund der Erfindung

Mit steigendem Interesse an Paketdatennetzwerken und im besonderen an drahtlosen Paketdatennetzwerken und mit der gestiegenen Verwendung von Paketdaten oder elektronischer Post, Übertragung von Datenblöcken, Netzsuche (Web browsing), digitalisierter Sprache und Bild, wird immer mehr Aufmerksam­ keit auf die Leistungsfähigkeit solcher Systeme gerichtet.

Ein Gesichtspunkt dieser Leistungsfähigkeit ist das Ausmaß, in welchem die Neuübertragung von Datenpaketen gefordert wird. Wenn ein Datenpaket beim Transport beschädigt wird und neu übertragen werden muß, wird es in einer Stückelung (Auflösung, Teilung) neu übertragen, die durch die Struktur der Fehlererkennungsinformation im Originalpaket bestimmt wird. Einige Datenprotokolle haben einen niedrigen Grad der CRC-Kodierung und müssen in ihrer Gesamtheit übertragen werden, wobei andere einen hohen Grad der CRC-Kodierung haben und einen viel geringeren Grad der Neuübertragung gestatten. Zum Beispiel enthält ein Datenpaket wie ein DataTAC^TM PDU eine einzige Daten-CRC, die sich auf etwa ein Prozent der gesamten Paketgröße beläuft. Wenn die Neuübertragung gefor­ dert wird, muß die gesamte PDU neu übertragen werden. Ein solches System ist auf einem zuverlässigen Kanal sehr leistungsfähig wegen dem geringen Anteil von überflüssigen Daten. Die Leistungsfähigkeit läßt nach, wenn eine umfangrei­ che Neuübertragung notwendig ist. Im Unterschied dazu hat ein Mobitex^TM Paketdatensystem zwei CRC-Bytes pro 18 Datenbytes, was sich auf zehn Prozent eines Gesamtpakets beläuft. In einem solchen System kann im Fehlerfall ein Teil des voll­ ständigen Pakets neu übertragen werden. Ein solches System hat einen hohen Organisationsaufwand aber niedrige Neuüber­ tragungskosten und ist weniger leistungsfähig, wenn es eine gute Verbindung gibt und leistungsfähiger, wenn der Kanal schwach ist.

In der EP 697777 ist ein Kommunikationssystem dargelegt, welches einen Paketunterteiler, dessen Daten aus dem Datenspeicher entnommen werden, einen Fehlererkennungskodegenerator, der einen Eingang und einen Ausgang hat, sowie einen Bestätigungsmeldungs­ generator besitzt, der einen Eingang, der an den Ausgang des Fehlererkennungskodegenerators gekoppelt ist, und einen Ausgang hat, der eine Bestätigungsmeldung bereitstellt.

In der EP 609595 ist ein Verfahren zur Überprüfung eines CRC-Codes bezüglich eines Datenblockes genannt, der in eine Mehrzahl von Teilblöcke aufgeteilt wird und entsprechend ein jeweiliger Teil-CRC-Code ermittelt wird. Im Empfanger wird dann der aus den Teil-CRC-Codes zusammengesetzte Gesamt-CRC-Code überprüft und im Fehlerfall eine Wiederholung der Übertragung angefordert.

In diesen beiden Kommunikationssystemen werden auf der Sendeseite Datenpakete in Teilpakete unterteilt, zu denen jeweils ein CRC-Code ermittelt und mit übertragen wird. Sie sind Beispiele für einen hohen Grad der CRC-Kodierung.

Es existiert ein Bedarf nach einem verbesserten Paketdaten­ kommunikationssystem, das insgesamt über einen breiten Bereich der Bedingungen leistungsfähiger ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationseinheit in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, das die Baugruppen erläutert, die den Empfang von Paketdaten betref­ fen.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Kommunikationseinheit ähnlich zu dem von Fig. 1, das die Baugruppen erläutert, die die Übertragung von Paketdaten betreffen.

Fig. 3 ist ein Meldungsdiagramm, das die Meldungen erläutert, die zwischen der Kommunikationseinheit von Fig. 1 und der von Fig. 2 ausgetauscht werden.

Fig. 4 und 5 sind Flußdiagramme, die die Funktion der Kommu­ nikationseinheiten von Fig. 1 und 2 erläutern.

Fig. 6 ist eine Erläuterung einer Ausführung der Erfindung, die alternativ zu der Ausführung ist, die in Fig. 1 erläutert wird.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführung der Erfin­ dung erläutert, die alternativ zu der Ausführung ist, die in Fig. 2 erläutert wird.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird eine Kommunikationseinheit 10 gezeigt, die einen Funksendeempfänger 11 umfaßt, der an einen Prozessor gekoppelt ist, der einen Speicher mit wahlfreien Zugriff (RAM) 13 und wahlweise eine Bedienerschnittstelle 14 hat, die eine Tastatur und eine Anzeige beinhalten kann.

Der Funksendeempfänger 11 umfaßt einen Empfänger 20, der an einen Demodulator 21 gekoppelt ist, und einen Modulator, der an einen Sender 23 gekoppelt ist. Der Empfänger 20 und der Sender 23 sind an einen Antennenschalter 24 gekoppelt, an den eine Antenne 25 angeschlossen ist. Ein Synthesizer (Signalgenerator) 26 ist erläutert, gekoppelt an den Modula­ tor 22, den Empfänger 20 und den Sender 23. Der Synthesizer 26 ist dargestellt und hat eine Steuerleitung 27, die an den Prozessor 12 gekoppelt ist. Der Synthesizer 26 ist für Mehr­ frequenzbetrieb vorgesehen, die Betriebsfrequenz wird über die Steuerleitung 27 ausgewählt, es sollte aber verstanden werden, daß der Synthesizer 26 wahlweise vorhanden ist. Eine weitere Steuerleitung 28 erstreckt sich vom Prozessor 12 zum Antennenschalter 24 und dem Sender 23. Diese Steuerleitung 28 ist eine Senderfreigabesteuerleitung.

Der Prozessor 12 hat eine Anzahl von Operationen, die soft­ waremäßig realisiert sind. In Fig. 1 werden bestimmte Operationen, die den Empfang von Datenpaketen betreffen, erläutert. Diese schließen eine zyklische Blockprüfung (CRC) Fehlerprüfoperation 30 ein, eine Paketteilungsoperation 32, eine CRC-Generatoroperation 34 und eine negative Bestäti­ gungsmeldungsgeneratoroperation 36. Der RAM-Speicher 13 ist so gezeigt, daß er einen Speicherbereich 40 für ein empfangenes Datenpaket hat. Der Prozessor 12 ist gezeigt, daß er einen Eingang 45 und einen Ausgang 46 hat. Ein Bus 47 verbindet den Prozessor 12 mit dem RAM-Speicher 13. Verschiedene Verbindungen sind zwischen den verschiedenen Funktionen innerhalb des Prozessors 12 gezeigt, die bestens aus einer Beschreibung der Betriebsweise der Kommunikations­ einheit verstanden werden.

Im Betrieb wird eine Paketdateneinheit (PDU) über die Antenne 25 am Empfänger 20 empfangen (der Antennenschalter 24 ist in seiner Empfangsstellung) und die PDU wird durch den Demodula­ tor 21 demoduliert und dem Prozessor 12 am Eingang 45 angebo­ ten. Der Prozessor 12 leitet die empfangene PDU über den Bus 47 an den Speicherbereich 40. Der CRC-Fehlerprüfer 30 zieht das komplette Paket aus dem Speicherbereich 40 und führt in einer in der Technik bekannten Weise eine Fehlerprüfoperation an dem Paket durch. Die Fehlerprüfoperation benutzt den CRC- Fehlerkode, der in der PDU enthalten ist. Wenn das empfangene Paket keine Fehler enthält, wird es im Datenbereich 40 behal­ ten, zum Angebot an der Schnittstelle 14 oder für andere Zwecke wie die Übergabe an eine Anwendung auf höherem Niveau. Wenn die CRC-Fehlerprüfoperation 30 bestimmt, daß es in dem empfangenen Paket einen Fehler gibt, zieht der Paketteiler 32 Teilstücke des Pakets heraus. Die Teilstücke sind vorzugs­ weise vier gleiche Teile eines kompletten Pakets.

Im Fall einer DataTAC^TM PDU, ist die PDU eine ganzzahlige Anzahl von 12-Byte Blöcken (Oktette) minus 4 Bytes, die leicht in vier gleiche Teile teilbar sind. Diese Teile werden einzeln zum CRC-Generator 34 geleitet, der für jedes Teil der PDU einen einzelnen CRC-Kode erzeugt. Jeder einzelne CRC-Kode umfaßt acht Bits. Diese vier CRC-Kodes werden durch den CRC- Generator 34 zum negativen Bestätigungs-(NAK)-Generator 36 geleitet, der eine negative Bestätigungsmeldung erzeugt, die die vier CRC-Kodes enthält, und leitet diese Meldung an den Ausgang 46. Zu einem geeigneten Zeitpunkt liefert der Meldungsgenerator 36 ein Freigabesignal auf der Steuerleitung 28 und die negative Bestätigungsmeldung wird durch den Sender 23 über die Antenne 25 gesendet.

Die negative Bestätigungsmeldung wird durch die Kommunikati­ onseinheit 100 von Fig. 2 empfangen, die die gleichen oder ähnliche Baugruppen hat, wie die Kommunikationseinheit von Fig. 1. Der Funksendeempfänger 101 ist identisch mit dem Funksendeempfänger 11, der Prozessor 112 ist identisch mit dem Prozessor 12 und der RAM 113 und die Schnittstelle 114 sind identisch mit dem RAM 13 bzw. der Schnittstelle 14, jedoch werden bestimmte Baugruppen, die im Prozessor 12 und im RAM 13 in Fig. 1 erläutert sind, im Prozessor 112 und im RAM 113 in Fig. 2 nicht gezeigt, und bestimmte Baugruppen, die im Prozessor 112 und im RAM 113 in Fig. 2 erläutert werden, werden im Prozessor 12 und im RAM 13 in Fig. 1 nicht gezeigt. Die Baugruppen 120-128 und 145-147 von Fig. 2 sind identisch mit den Baugruppen 20-28 bzw. 45-47 von Fig. 1.

Der Prozessor 112 ist gezeigt, daß er eine Anzahl von Opera­ tionen softwaremäßig enthält. Diese schließen eine Meldungs­ dekodieroperation 150, eine Paketteilungsoperation 152, eine CRC-Generatoroperation 154, eine Vergleichsoperation 156 und eine Sendepaketassembleroperation 158 ein. Der RAM-Speicher 113 ist gezeigt, daß er einen Speicherbereich 141 für ein Sendedatenpaket hat.

Im Betrieb wird die negative Bestätigungsmeldung, die durch die Kommunikationseinheit von Fig. 1 übertragen wird, durch den Empfänger 120 empfangen, im Demodulator 121 demoduliert und in der Meldungsdekodieroperation 150 dekodiert. Die Meldungsdekodieroperation 150 dekodiert die Meldung und identifiziert sie als eine NAK-Meldung und aktiviert in Reak­ tion darauf die Paketteilungsoperation 152. Die Pakettei­ lungsoperation 152 zieht aus dem Sendepaketspeicherbereich 141 im RAM-Speicher 113 das originale Paket, das vorher (in einer Weise, wie in der Technik wohlbekannt) zur Kommunikati­ onseinheit 10 von Fig. 1 übertragen wurde. Die Paketteilungs­ operation 152 teilt die PDU vom Speicherbereich 141 in Teilstücke in der gleichen Weise wie das empfangene Paket in der Kommunikationseinheit 10 in Teilstücke geteilt worden ist. So wird in der bevorzugten Ausführung die gesendete PDU in vier gleiche Teile geteilt. Die Vergleichsoperation 156 vergleicht den CRC-Kode, der in der NAK-Meldung von der Meldungsdekodieroperation 150 empfangen wurde, mit dem CRC- Kode, der im CRC-Generator 154 erzeugt wird. Die Vergleich­ soperation 156 führt diesen Vergleich für jedes Teilstück durch. In dieser Weise ist die Vergleichsoperation 156 in der Lage, (mit einem gegebenen Zuverlässigkeitspegel) zu identi­ fizieren, welches Teilstück der Original-PDU durch die Kommu­ nikationseinheit 10 richtig empfangen wurden und welche Teilstücke mit Fehlern empfangen wurden.

In Reaktion auf die Vergleichsoperation 156 stellt der Sende­ paketassembler 158 ein neues Paket zur Übertragung zusammen. Das neue Paket zur Übertragung enthält nur jene Teilstücke der Original-PDU, die die Vergleichsoperation 156 identifi­ ziert hat, daß sie von der Kommunikationseinheit 10 mit Fehlern empfangen worden sind. Der Sendepaketassembler stellt dieses Neuübertragungspaket zusammen und liefert es über den Ausgang 146 an den Modulator 122. Der Modulator 122 moduliert ein Signal vom Synthesizer 126, das durch den Sender 123 über die Antenne 125 zurück zur Kommunikationseinheit 10 gesendet wird. Die Kommunikationseinheit 10 (Fig. 1) ist dann in der Lage, das neu gesendete Paket aufzunehmen und eine vollstän­ dige empfangene PDU zusammenzustellen, indem sie die neu empfangenen Teilstücke an den Stellen der Originalteilstücke im Speicherbereich 40 plaziert.

Die oben beschriebene Funktion wird in Fig. 3 erläutert. In Fig. 3 erzeugt ein Absender (Kommunikationseinheit 100 von Fig. 2) ein Originalpaket 200, das ein Kopfteil 201 und eine Anzahl von Teilstücken umfaßt. In dem erläuterten Beispiel gibt es vier gleiche Teilstücke 202, 203, 204 und 205. Diese PDU wird durch die Kommunikationseinheit 100 an einen Empfän­ ger gesendet, zum Beispiel die Kommunikationseinheit 10 von Fig. 1. Beim Empfänger wird der Fall erläutert, wenn das dritte Teilstück 204 ein oder mehr Fehler enthält. Die Empfänger-Kommunikationseinheit weiß nicht, welches Teilstück der PDU den Fehler enthält, es ist aber in der Lage, eine CRC-Prüfung durchzuführen und zu identifizieren, daß es einen Fehler in der PDU gibt. Der Empfänger erzeugt eine NAK- Meldung 210, die ein Kopfteil 211 und vier Teile des CRC- Kodes 212, 213, 214 und 215 hat. In der Erläuterung hat die NAK-Meldung 210 die gleiche Länge wie das Originalpaket 200, dies ist jedoch eine reine Erläuterung und ist nicht zu vergleichen. Tatsächlich ist die NAK-Meldung 210 natürlich viel kürzer als das Originalpaket 200, da es nur den CRC-Kode enthält und nicht die Rohdaten enthält. Der Absender empfängt das NAK-Paket mit seinem CRC-Kode und erzeugt gleichzeitig den CRC-Kode für jedes der Originalteile 202, 203, 204 und 205. Er vergleicht den empfangenen CRC-Kode mit dem erzeugten CRC-Kode und identifiziert, welche Teilstücke des Pakets fehlerhaft empfangen wurden. Er identifiziert, daß das Teilstück 204 mit Fehlern empfangen wurde und er schickt in einem Teilpaket 220 nur das irrige Teilstück 204 neu, zusam­ men mit einem Kopfteil 230, das vorzugsweise kennzeichnet, daß das Paket ein Teilpaket ist. Der Empfänger empfängt das Teilpaket 230 und stellt das Originalpaket aus den ursprüng­ lich empfangenen Teilen 202, 203 und 205 plus dem neu empfan­ genen Teil 204 zusammen.

Das Kopfteil 230 identifiziert, welches Teilstück oder Teilstücke des Originalpakets in dem Teilpaket 220 enthalten ist oder sind.

Die Funktion, die oben beschrieben ist, wird weiter erläutert in einem Flußdiagramm in Fig. 4 und bevorzugte, aber unwe­ sentliche zusätzliche Details werden in einem Flußdiagramm in Fig. 5 erläutert.

Bezugnehmend auf Fig. 4 werden die Schritte, die in der Empfänger-Kommunikationseinheit 10 erläutert werden, auf der linken Seite der Darstellung gezeigt und Schritte, die in einer Sendereinheit 100 realisiert werden, werden auf der rechten Seite gezeigt.

Schritte, die die ursprüngliche Übermittlung des Pakets von der Sendereinheit 100 zur Empfängereinheit 10 betreffen, sind Standardschritte und werden nicht in Fig. 4 erläutert. Der Vorgang von Fig. 4 beginnt beim Schritt 300 und im Schritt 301 wird die PDU 200 durch die Kommunikationseinheit 10 empfangen. Im Schritt 302 berechnet der Prozessor 12 in seiner CRC-Fehlerprüfoperation 30 eine CRC für den gesamten Datenteil des empfangenen Datenpakets. Die berechnete CRC wird im Schritt 303 mit einer empfangenen CRC für die Nutz­ last in einer in der Technik bekannten Weise verglichen. Wenn das gesamte Paket richtig empfangen wurde, wird im Schritt 304 eine Bestätigungsmeldung erzeugt und an die Sendeeinheit auf einer in der Technik bekannten Weise übermittelt, wo daraufhin der Vorgang zum Schritt 305 fortschreitet und der Empfänger das nächste Paket erwartet. Wenn Schritt 303 bestimmt, daß es in der PDU einen Fehler gibt, wird die PDU im Schritt 306 in vier gleiche Teile geteilt und vier einzel­ ne CRCs werden berechnet. Der Schritt 306 wird durch die Ope­ rationen 32 und 34 des Prozessors 12 durchgeführt. Der Schritt 307 verursacht, daß eine negative Bestätigung im NAK- Generator 36 erzeugt wird und diese wird in den Sender 23 geschickt. Die NAK-Meldung enthält die einzelnen CRCs. Im Schritt 310 empfängt die Sendereinheit 100 die NAK-Meldung, die Vergleichsoperation 156 identifiziert, welches Teilstück oder Teilstücke der PDU nicht richtig empfangen wurde oder wurden. Es ist zu bemerken, daß die Vergleichsoperation 156 identifizieren kann, daß alle Teilstückprüfkodes richtig sind. In diesem Fall wird das gesamte Paket neu gesendet. Der Schritt 312 veranlaßt den Sendepaketassembler 158, jene Block zusammenzustellen und neu zu senden. Die neu gesendeten Blöcke werden in der Empfängereinheit 10 im Schritt 320 empfangen und das Paket wird im Schritt 321 neu zusammenge­ stellt. Das Paket wird durch die Plazierung der neu empfange­ nen Blöcke an die passende Stelle im Empfangspaketspeicherbe­ reich 40 neu zusammengestellt. Im Schritt 322 wird eine CRC für das ganze Paket berechnet, wie es in Schritt 302 gemacht wurde und wenn diese richtig ist (d. h. mit der ursprünglich berechneten CRC übereinstimmt) verursacht der Schritt 324, daß der Vorgang zum Schritt 326 fortfährt und eine Bestäti­ gungs (ACK) PDU wird in der gleichen Weise übertragen, wie sie im Schritt 304 übertragen wurde. Der Empfänger erwartet dann das nächste Paket.

Wenn der Schritt 324 bestimmt, daß die CRC, die für das neu zusammengestellte Paket immer noch nicht richtig ist, fährt der Vorgang zum Schritt 400 in Fig. 5 fort.

Vom Schritt 400 fährt das Verfahren zum Schritt 401 fort, wo ein Vergleich der einzelnen CRCs für die Teilstücke ebenso wie ein Vergleich der kompletten CRCs für die ganze PDU im Prozessor 12 der Empfängereinheit 10 gemacht werden. Wenn alle CRCs für alle Teilstücke (8-Bit CRCs) übereinstimmen, aber die gesamte 32-Bit CRC für die gesamte PDU nicht über­ einstimmt, wird die Schlußfolgerung erreicht, daß der gesamte Vorgang den Empfänger nicht in eine bessere Lage für die Neuzusammensetzung des richtigen Pakets versetzt hat und eine negative Bestätigungsmeldung wird im Schritt 402 geschickt, und der Sender wird aufgefordert, die gesamte PDU noch einmal zu senden. Der Vorgang kehrt dann bei Schritt 403 zum Start zurück. Wenn andererseits der Schritt 401 das umgekehrte Ergebnis bringt, d. h. es gibt entweder eine Nichtüberein­ stimmung für die CRCs von einem der Teilstücke oder es gibt keine Übereinstimmung für die gesamte CRC, fährt der Vorgang zum Schritt 410 fort und der Prozessor 12 zieht eine zusätz­ liche CRC aus dem Teilpaket 220 und vergleicht diese CRC mit der für das neu übertragene Teilstück lokal erzeugten CRC, die durch den CRC-Generator 34 erzeugt wird. Durch einen Vergleich zwischen diesen CRCs ist der Prozessor 12 in der Lage zu bestimmen, welcher neu empfangene Block 204 usw. richtig ist und welcher wiederum fehlerhaft empfangen worden ist. Der Vorgang kehrt dann am Schritt 412 zum Punkt B in Fig. 4 zurück, wo der Schritt 307 wiederholt wird und eine NAK-Meldung gesendet wird, um der Sendereinheit 100 zu gestatten, ein weiteres Teilpaket zu senden.

Die Schritte 305 bis 410 können, wenn notwendig, mehrmals wiederholt werden oder das Verfahren kann diese Schleife nach mehreren Wiederholungsversuchen zum Schritt 402 verlassen.

Ein genaueres Beispiel der Realisierung dieser Erfindung wird nun im Zusammenhang mit dem RD-LAP-Protokoll gegeben.

Wenn ein mobiles Endgerät oder eine Basisstation eine PDU empfängt und die berechnete Daten-CRC nicht mit der in der PDU empfangenen übereinstimmt, teilt sie die PDU (Daten- und Ergänzungsbytes) logisch in 4 gleiche Stücke (immer möglich, denn es ist eine ganzzahlige Anzahl von 12-Bytes Blöcken minus 4 Bytes) und berechnet ein 8-Bit CRC für jedes Stück. Jedes angemessene 8-Bit CRC genügt. Der Empfänger erzeugt dann eine normale Datenfehlerreaktions-PDU und plaziert die vier vorher berechneten 8-Bit CRCs in den 7., 8., 9. und 10. Bytes der Reaktions-PDU.

Sind irgendwelche der 7., 8., 9. oder 10. Bytes ungleich Null, wenn der Absender die Datenfehlerreaktions-PDU emp­ fängt, teilt er die Daten- und Ergänzungsbytes der ursprüng­ lichen PDU in vier gleiche Stücke und berechnet den gleichen 8-Bit CRC-Kode für jedes der Stücke. Der Absender vergleicht dann diese CRCs mit den in der Datenfehlerreaktions-PDU empfangenen. Wenn sie alle übereinstimmen oder alle nicht übereinstimmen, dann wird die PDU in ihrer Gesamtheit neu übertragen, wie es vorher für PDU NAKs gemacht wurde. Wenn 1, 2 oder 3 Block-CRCs nicht übereinstimmen, dann erzeugt der Absender eine neue Daten-PDU, indem eine vorher reservierte Steuer-SAP (z. B. SAP) benutzt wird, die die PDU als eine selektive Übertragung kennzeichnet. Das PDU-Kopfteil wird wie für ein normales Datenpaket formatiert (anders als der SAP- Kode), aber das Datenformat ist wie folgt:
1. Byte: Reserve (auf Null gesetzt)
2. Byte: Bitanordnung; von der 1, 2 oder 3 der 4 Blöcke in dieser selektiven Neuübertragung enthalten sind, d. h. 0x08 für den ersten, 0x04, 0x02 oder 0x01 für den letzten;
3. Byte: 8-Bit CRC des ersten Blocks der Originalpakets;
4., 5. und 6. Byte: die 8-Bit CRCs des 2., 3. und 4. Blocks des Originalpakets;
7., 8., 9. und 10. Bytes sind das originale 32-Bit Daten-CRC.

Die Datenbytes für jeden der Blöcke werden neu gesendet, wie in der Bitanordnung des zweiten Bytes angezeigt; in der glei­ chen Reihenfolge wie die Original-PDU, gefolgt von Ergän­ zungsbytes und einem 32-Bit CRC in einer gleichen Weise wie normale Daten-PDUs.

Beim Erhalt dieser selektiven Neuübertragungs-PDU überprüft der Empfänger, daß es berechtigt ist und versucht dann, die Original-PDU wiederzuerzeugen, indem er die neu übertragenen Blöcke und Blöcke der originalen (fehlerhaften) PDU verwen­ det, wie durch die Block-CRCs angezeigt. Wenn die Neuübertra­ gung mißlingt, ist die Gesamtdaten-CRC, d. h. die Neuübertra­ gung, ebenfalls fehlerhaft, der Empfänger sollte die Zusatz- 8-Bit Block-CRCs, die in der Neuübertragung enthalten sind, benutzen, um zu bestimmen, welche der neu empfangenen Blöcke richtig sein können. Wenn er erfolgreich die Originaldaten wiederherstellen kann, so daß sie die gesamte Daten-CRC passiert (entweder die ursprüngliche oder diejenige, die in der selektiven Neuübertragung enthalten ist), dann bestätigt (ACKs) er die PDU und fährt mit der normalen Verarbeitung fort. Wenn alle 8-Bit Block-CRCs übereinstimmen, aber keines der 32-Bit Gesamtdaten-CRCs übereinstimmen, dann kehrt er zu einem normalen Daten NAK zurück, indem er die gesamte PDU erneut anfordert. Oder wenn er schließlich immer noch keinen kompletten Satz von richtigen Blöcken durch die selektive Neuübertragungs PDU hat, kann er wieder selektiv negativ bestätigen (NAK), was einschließt, daß er die richtigen 8-Bit Block-CRCs für die Blöcke richtig empfangen hat, und daß er die falschen 8-Bit Block-CRCs für die Blöcke noch nicht richtig empfangen hat.

Normale Neuübertragungsregeln können unter Berücksichtigung der Anzahl der PDU-Folgen und der Gesamtanzahl der Neuüber­ tragungsversuche angewendet werden. Wenn entweder das mobile Endgerät oder die Basisstation nicht wissen, wie die neuen selektiven Neuübertragungsprozeduren durchzuführen sind, können sie automatisch mit einer kompletten Neuübertragung reagieren. Dadurch ist der neue Mechanismus vollständig abwärtskompatibel mit bestehenden mobilen Endgeräten und Basisstationen.

In einer Verbesserung der oben beschriebenen Anordnung kann eine Empfangseinheit einen Satz von bis zu drei Datenblöcken in einer selektiven NAK fordern, um eine gute Chance zu haben, die gesamte PDU wiederherzustellen. Sie muß jedoch des Falles überdrüssig sein, wenn ein fehlerhafter Block zu einem 8-Bit Block-CRC paßt. Wenn sie zum Beispiel eine fehlerhafte Daten-PDU empfängt, bestätigt sie diese PDU selektiv negativ (NAK), erhält einen einzelnen Block zurück und dann stimmen alle vier Block-CRCs überein, aber die Gesamtdaten-CRCs stim­ men nicht überein, der Empfänger kann entweder einfach nega­ tiv bestätigen (NAK) mit einem Datenfehler oder selektiv negativ bestätigen (NAK), indem die Block-CRCs für die Blöcke verworfen werden, die er nicht zweimal gleich empfangen hat.

So ist ein neues, selektives Neuübertragungsschema beschrie­ ben worden, das viele der Vorteile der selektiven Neuübertra­ gung ohne den zusätzlichen Gesamtaufwand der früheren Block­ fehlererkennungskodes gewährleistet. Zusätzlich kann das neue selektive Neuübertragungsverfahren in einem bestehenden Datennetzwerk wie ein RD-LAP System nachgerüstet, werden, wobei es abwärtskompatibel bleibt.

Durch die Anordnung kann vernünftigerweise erwartet werden, daß sich die Erfassung des Datenmodems um einige dB erhöht.

Nun bezüglich Fig. 6, eine alternative Ausführung einer Empfängereinheit, ähnlich zu der von Fig. 1, wird in dieser Ausführung erläutert, Baugruppen, die mit der Ausführung von Fig. 1 gemeinsam sind, haben die gleichen Bezugsnumerierun­ gen. In dieser alternativen Ausführung werden bestimmte Merk­ male, die vorher als softwaremäßig realisiert beschrieben wurden, nun als Hardwarebaugruppen erläutert. Deshalb umfaßt die Kommunikationseinheit 600 von Fig. 6 eine Logikeinheit 610, die einen Paketspeicherbereich in Form eines Puffers 612 hat und eine CRC-Fehlerprüfschaltung 614 hat, einen NAK- Meldungsgenerator 616 und einen CRC-Generator 618. Die Logik­ einheit 610 ist durch einen Bus 620 mit einem Prozessor 622 verbunden, der einen RAM-Speicher 624, einen ROM-Speicher 626 und eine Bedienerschnittstelle 628 hat.

Im Betrieb wird durch den Empfänger 20 eine PDU empfangen und im PDU-Puffer 612 gespeichert. Zur gleichen Zeit führt die CRC-Fehlerprüfschaltung 614 eine Fehlerprüfung an der PDU durch und wenn die PDU richtig empfangen worden ist, wird ein Tor 615 praktisch geöffnet und der Inhalt des Puffers wird über den Bus 620 zum Prozessor 622 zur weiteren Verarbeitung geleitet. Wenn die CRC-Fehlerprüfschaltung 614 bestimmt, daß es einen Fehler gibt, veranlaßt sie den CRC-Generator 618 über den Bus 617 verschiedene Teilstücke des Inhalts des Puf­ fers 612 herauszuziehen und der CRC-Generator 618 erzeugt für jedes der Teilstücke einen CRC-Kode, die Ergebnisse und der Kode werden zum NAK-Generator 616 geleitet. Der NAK-Generator 616 erzeugt eine NAK Meldung und diese wird durch den Sender 23 gesendet.

Bezüglich Fig. 7, Baugruppen einer entsprechenden Übertra­ gungseinrichtung 700 werden erläutert, in den Baugruppen, die mit der Übertragungseinheit von Fig. 2 gemeinsam sind, die gleiche Bezugsnumerierungen haben, wie sie in Fig. 2 gegeben sind. Die Übertragungseinheit hat eine Logikeinheit 710, die einen PDU-Puffer 712 umfaßt, einen CRC-Generator und Verglei­ cher 714, einen Meldungsdekodierer 716 und einen Sendepa­ ketassembler 718. Mit der Logikeinheit 710 ist ein Prozessor 722 verbunden, der RAM- und ROM-Speicher 724 und 726 und eine Schnittstelle 728 hat.

Im Betrieb wird die NAK-Meldung, die von der Empfängereinheit von Fig. 6 erzeugt wurde, durch den Empfänger 120 empfangen und durch den Meldungsdekodierer 716 dekodiert. Die verschie­ denen CRC-Anteile der Meldung werden zum CRC-Generator und Vergleicher 714 geleitet. Eine vorher übertragene PDU ist im PDU-Puffer 712 vorgespeichert und der CRC-Generator und Vergleicher 714 zieht Teilstücke des Inhalts des PDU-Puffers heraus und erzeugt einen CRC-Kode für jedes der Teilstücke. Er vergleicht den lokal erzeugten Kode mit dem empfangenen Kode und bestimmt, welche Teilstücke des Pakets von der Empfängereinheit mit Fehlern empfangen wurden. Abhängig von den Ergebnissen dieses Vergleichs leitet der CRC-Generator und Vergleicher 714 ein Steuersignal über eine Steuerleitung wie Leitung 713 zum PDU-Puffer 712, das den PDU-Puffer 712 veranlaßt, diesen 741 seines Inhalts zum Sendepaketassembler 718 zu schicken. Der Sendepaketassembler 718 stellt ein Neusendepaket zusammen, das die besonderen Teilstücke des Originalpakets enthält, die gesendet werden müssen und veran­ laßt, daß durch den Sender 123 ein Neuübertragungspaket neu gesendet wird.

Die Fig. 6 und 7 sind zur Erläuterung bereitgestellt, sie erläutern, daß verschiedene Baugruppen der Sendereinheit und der Empfängereinheit hardwaremäßig oder softwaremäßig reali­ siert werden können und Hybridanordnungen können ersonnen werden. Es hat keine Auswirkung, wo sich zum Beispiel der Empfängerpaketspeicherbereich oder der Senderpaketspeicherbe­ reich befinden. Diese können sich in einer Steuerungseinheit oder in einem Prozessor befinden. Es hat auch keine Auswir­ kung, ob die CRC-Erzeugung durch Hardware oder Software realisiert ist.

Verschiedene Modifikationen der Erfindung oder der beschrie­ benen Ausführung können durch Fachleute leicht gemacht werden, ohne sich vom Bereich und Inhalt der Erfindung zu entfernen.

Claims (9)

1. Kommunikationseinheit umfassend

• - einen Speicher, der einen Datenpaketspeicherbereich (40, 612) hat,
• - einen Paketunterteiler (32, 617), der Daten, die im Datenpaketspeicherbereich gespeichert sind, empfängt; und
• - einen Fehlererkennungskodegenerator (34, 618), der einen Eingang hat, der an den Paketunterteiler gekoppelt ist, und einen Ausgang;
• - einen Bestätigungsmeldungsgenerator (36, 616), der einen Eingang hat, der an den Ausgang des Fehlererkennungsko­ degenerators gekoppelt ist, und einen Ausgang, der eine Bestätigungsmeldung bereitstellt, die den Fehlererken­ nungskode entsprechend der Paketteile vom Paketuntertei­ ler enthält.

2. Kommunikationseinheit nach Anspruch 1, wobei die Bestäti­ gungsmeldung eine negative Bestätigungsmeldung ist.

3. Kommunikationseinheit nach Anspruch 1, weiter umfassend:

• - einen Empfänger (20), der einen Ausgang hat;
• - einen Prozessor (12, 610), der an der Ausgang des Empfängers gekoppelt ist, wobei der Prozessor an den Speicher gekoppelt ist; und
• - einen Sender (23), der an den Bestätigungsmeldungsgene­ rator gekoppelt ist.

4. Kommunikationseinheit nach Anspruch 1, wobei die Länge der Paketteile vorbestimmt ist.

5. Kommunikationsverfahren zwischen einer ersten Kommunikati­ onseinheit (100, 700) und einer zweiten Kommunikationsein­ heit (10, 600) umfassend:

• - Versenden eines Pakets (200) von Daten von der ersten Kommunikationseinheit zur zweiten Kommunikationseinheit;
• - bei der zweiten Kommunikationseinheit:
• - Erkennung, daß das Paket, wenn es empfangen wird, nicht richtig ist,
• - Teilung (304) des Pakets in Teilstücke;
• - Berechnung eines ersten Fehlererkennungskodes (212, 213, 214, 215) für jedes Teilstück; und
• - Versenden (305) einer negativen Betätigungsmeldung (210) mit dem ersten Fehlererkennungskode für jedes Teilstück an die erste Einheit.

6. Verfahren nach Anspruch 5, weiter umfassend

• - bei der ersten Kommunikationseinheit:
• - Empfang (310) der negativen Bestätigungsmeldung;
• - Teilung des Datenpakets in Teilstücke;
• - Berechnung eines zweiten Fehlererkennungskodes für jedes Teilstück;
• - Vergleich des berechneten zweiten Fehlererkennungs­ kodes für jedes Teilstück mit dem empfangenen ersten Fehlererkennungskode für jedes Teilstück;
• - Identifizierung aller Teilstücke, für die die entspre­ chenden Fehlererkennungskodes nicht übereinstimmen, als Teilstücke, die als fehlerhafte Teilstücke identi­ fiziert sind; und
• - Neusendung (312) der Teilstücke, die als fehlerhafte Teilstücke identifiziert sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, weiter umfassend den Empfang des/der Teilstücks/Teilstücke, das/die als neuge­ sendetes/gesendete Teilstücks/Teilstücke identifiziert wird/werden und Neuzusammenstellung (321) des Pakets.

8. Verfahren nach Anspruch 7, weiter umfassend bei der zweiten Kommunikationseinheit:

• - Berechnung (322) eines Fehlererkennungskodes für das Paket, dem Schritt der Neuzusammenstellung des Pakets folgend;
• - Erkennung (324), ob das Paket richtig ist, dem Schritt der Neuzusammenstellung folgend; und
• - Übertragung (326) einer Bestätigung, wenn das Paket richtig ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, weiter umfassend bei der zwei­ ten Kommunikationseinheit:

• - wenn das Paket nicht richtig ist, dem Schritt der Neuzusammenstellung des Pakets folgend die Erkennung (410) der Richtigkeit jedes empfangenen Teilstücks; und entweder
• - Übertragung (412) einer Meldung, die eine Kennzeichnung der empfangenen Teilstücke enthält, die nicht richtig sind, oder
• - wenn kein Teilstück als unrichtig erkannt wird, Übertragung (402) einer Meldung, die eine Neusendung des kompletten Pakets fordert.