NO330145B1 - Overforing av signaler pa digital form (datatransmisjon) - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte og et system for overføring av signaler på digital form (datatransmisjon). Oppfinnelsen er egnet for å utvide mulig-hetene for sekvensnummerering under digitalsignaloverføring som er tilpasset over-føringsprotokoller for selektiv omsending.

Fig. 1 viser et blokkskjema over et sambandssystem for personlig bruk, ofte forkortet PCS og i samsvar med bruken av radiooverføringsstandarden IS-95. Denne standard og dens utledede standarder IS-95-A, IS-99 og IS-707, IS-657 så vel som ANSI J-STD-008 etc. (her generelt benevnt IS-95-standardene) fastlegger over-føringsmåter eller grensesnitt for bruk av digitalsambandssystemer for personlig og annen bruk og hvor det benyttes kodefordelt multippelaksess (CDMA). Et slikt system PCS som i alt vesentlig er utformet for bruk med standarden IS-95 er allerede beskrevet i vårt US patent 5 103 459 med tittel "System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDMA Personal communication System".

Noe som er typisk for de fleste slike systemer som bruker IS-95 er at man kan få tjenester for mobilt samband via trådløse radiostasjoner som kan være mobil-telefoner, via et sett basestasjoner 12 som er koplet til et offentlig telenett (PSTN) 18 via en basestasjonssentral (BSC) 14 og en nettsentral (MSC) 16. Ved en telefonforbin-delse vil en mobiltelefon 10 som altså danner en trådløs terminal arbeide vis å vis en eller flere av basestasjonene 12 i nettet og ved hjelp av CDMA-modulerte høyfrekvens-signaler (RF). Signalene som sendes fra basestasjonen til terminalen 10 kan regnes å være foroverrettede signaler i en foroverkanal, mens signalene tilbake går i en retur-kanal.

Med standardene IS-99 og IS-707 (heretter bare referert som IS-707) kan altså et sambandssystem som arbeider i henhold til IS-95 også tilveiebringe tjenester som gjelder mer generell informasjons- eller dataoverføring. Slik tjeneste muliggjør utveksling av data via en mottakerdel i mobiltelefonen eller terminalen 10 og via høyfrekvens som forbindelse til en eller flere senderdeler i basestasjoner 12. Eksempler på denne type overføring av data via IS-707-standarden innbefatter overføring av maskinfiler og elektronisk post.

I samsvar med standardene IS-95 og IS-707 vil de data som utveksles mellom en mobiltelefon og en basestasjon 12 kunne prosesseres i avdelte avsnitt, sekvenser eller rammer. For å øke sannsynligheten for at en slik ramme på vellykket måte blir sendt i løpet av en datatransmisjonsperiode bruker standarden IS-707 en radiolink-protokoll (RLP) for å finne de rammer som ble sendt på vellykket måte og eventuelt utføre rammeomsending dersom det ble funnet at en ramme ikke ble mottatt på riktig måte. Omsending utføres opp til tre ganger i henhold til denne standard, og det er tillagt protokollene for de høyere sjikt i nettadministrasjonen å ta ytterligere forholdsregler for å sikre at overføringen blir vellykket, dersom disse tre ganger ikke skulle være nok.

For å kunne spore opp hvilke rammer som er sendt og hvilke som ikke kom vellykket inn er det ifølge IS-707 satt opp et sekvensnummer med 8 b i hver ramme som sendes, og dette nummer inkrementeres, det vil si økes med 1 for hver ramme fra 0 til 256 og tilbakestilles deretter til 0. En ramme som ikke ble sendt vil derfor registreres når det mottas en som er ute av sekvensrekkefølgen, eller en feil detekteres ved å bruke en såkalt CRC-informasjonsdel, idet forkortelsen står for kontrollsum for redundant overføring. Også andre feildeteksjonsmåter kan brukes. Når det eventuelt er registrert at en ramme ikke ble sendt eller i alle fall ikke mottatt riktig sender mottakerens senderdel ut en melding (NAK) som er en form for negativ bekreftelse til utsenderstedet, idet meldingen omfatter sekvensnummeret for den ramme som ikke ble mottatt. Sendersiden sender deretter rammen om igjen, innbefattet sekvensnummeret som opprinnelig utsendt. Dersom heller ikke den omsendte ramme mottas på riktig måte sendes en ny NAK-melding tilbake, og sendersiden vil typisk gi respons på dette ved å rapportere til en kontrollinstans eller et nettadministrasjonslag, om den mislykkede overføring.

I henhold til IS-95A og IS-707 sendes rammer en gang hvert 20. ms, og et 8 b sekvensnummer kan altså spore 256 rammer via et intervall på 5 s. Fem sekunder er typisk tilstrekkelig for å tillate registrering av en sviktende rammetransmisjon, og en påfølgende omtransmisjon, og derfor vil det 8 b sekvensnummer gi tilstrekkelig tid til rammeomsendingen. Følgelig vil omsendte rammer på entydig måte kunne identifiseres uten den tvetydighet som ellers ville kunne forekomme ved et helt sekvensomløp hvor det 8 b sekvensnummer gjentas.

Siden den opprinnelige utvikling av standardene IS-95A og IS-707 har det imidlertid kommet ytterligere protokoller og standarder som tillater at data kan over-føres ved større overføringshastigheter. Typisk bruker disse nye protokoller og standarder samme rammestruktur som de opprinnelige for å opprettholde så mye forenlighet som mulig med allerede eksisterende systemer og standarder. Imidlertid er det, selv om det nok er ønskelig med kompatibilitet med allerede eksisterende standarder og systemer, en ulempe med at bruken av samme type ramme innenfor disse protokoller og standarder som bruker større overføringshastigheter i stor grad øker antallet rammer som blir sendt i løpet av en gitt periode. Hvis for eksempel transmisjonstakten økes med en faktor på fire vil den tid som trengs for å overføre 256 rammer reduseres til 1,25 s, i stedet for de 5 s som tidligere trengtes. En så kort tidsperiode vil typisk være utilstrekkelig for å tillate registrering av en sviktende rammeoverføring, og en omsending for en slik registrering, før man får en gjentakelse av sekvensnummeret. Følgelig vil bruken av et 8 b sekvensnummer være utilstrekkelig for å tillate unik identifikasjon av rammer i løpet av den tidsperiode som er nødvendig for å utføre den ønskede omsendings-sekvens.

Fra den kjente teknikk skal det vises til US 4 617 657 som beskriver et pakketransmisjonssystem der informasjonspakker med sekvensnumre sendes fra en sender til en mottaler, og korrekte mottatte informasjonspakker i mottakeren bir kvittert ved "piggybacking" av pakkens sekvensnumre på de informasjonspakker som blir sendt av mottakerens sender til senderens mottaker.

Det skal også vises til US 4 439 859 som beskriver et datatransmisjonssystem der ikke-korrekt mottatte nummererte rammer gjensendes ved å sette et retransmisjonsbit som indikerer en gjensendt ramme.

Selv om antallet bit i sekvensnummeret nok kunne økes vil en slik økning i stor grad endre rammeformatet og derfor ødelegge målet med å opprettholde i alt vesentlig kompatibilitet med tidligere og allerede eksisterende systemer og standarder, og dette blir derfor bakgrunnen for oppfinnelsen som blir rettet mot en fremgangsmåte og et apparat for å utvide muligheten for sekvensnummerbruk uten dermed å måtte øke antallet bit i disse sekvensnumre.

I følge oppfinnelsen, løses de overnevnte problemer ved en fremgangsmåte angitt i krav 1 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet; en sender angitt i krav 6 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet; og en mottaker angitt i krav 7 og som har de karakteristiske trekk som angitt i den kjennetegnende del av kravet.

I henhold til et første aspekt av oppfinnelsen er det således skaffet til veie en fremgangsmåte for å sende data mellom en sender og en mottaker og ved hjelp av en ramme med sekvensnumre kjennetegnet ved: a) sending av rammen en første gang og med et bestemt omsendt bit for indikasjon av tilstanden "feil" og sekvensnummeret satt til en del av et langt sekvensnummer, b) inkrementering av det lange sekvensnummer, og c) omsending av rammen med det bestemte omsendte bit satt til indikasjon om tilstanden "riktig" når en melding for negativ bekreftelse og som inneholder det lange sekvensnummer for rammen mottas.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen er det også skaffet til veie en fremgangsmåte for sending av et sett datarammer med 8 b sekvensnumre kjennetegnet ved: a) setting av et typefelt til "nettopp sendt" når datarammen først sendes, b) setting av typefeltet til "omsendt" når datarammen er omsendt, og c) sending av datarammen.

I henhold til nok et aspekt ved oppfinnelsen er det skaffet til veie et system for sending av data via rammer kjennetegnet ved et sendersystem for å sende nettopp sendte rammer med et tilordnet typefelt satt til "nettopp sendt" og et sekvensnummer, for opprettholdelse av en indeks L_V(S) som inkrementeres etter hver nettopp sendte ramme og for sending av omsendte rammer i respons på NAK-meldinger som gir negativ bekreftelse på mottaking, og et mottakersystem for å frembringe slike NAK-meldinger når de nettopp sendte rammer mottas ute av rekkefølgen, for opprettholdelse av en NAK-liste for sporing av ikke mottatte rammer og for omsekvensering av omsendte rammer.

Oppfinnelsen gjelder også en sender for sending av digitale data kjennetegnet ved en styrekrets for å frembringe enkelte datafelt henholdsvis sekvenskoder, hvert/hver omfattende et første antall bit som er utledet fra en indekskode med et andre antall bit som er større enn det første, en senderkrets for å sende hvert datafelt henholdsvis sekvenskode sammen som en kodet dataramme på en bærer, og en mottakerkrets for å motta og dekode en kodet dataramme som inneholder en indekskode og en kode for negativ bekreftelse, idet styrekretsen er anordnet for å identifisere, ut fra den dekodede indekskode, en sekvenskode henholdsvis et datafelt for omsending som en kodet dataramme, ved senderkretsen.

Endelig omfatter oppfinnelsen en mottaker for å motta digitale data kjennetegnet ved en mottakerkrets for å motta og dekode en kodet dataramme som inneholder et datafelt og en tilhørende sekvenskode som omfatter et første antall bit,

en styrekrets for å bestemme en indekskode ut fra den mottatte sekvenskode hvis indekskode omfatter et andre antall bit større enn det første, for sammenlikning av den bestemte indekskode med indekskoder som er utviklet for respektive sekvenskoder for tidligere mottatte datarammer, for identifikasjon av feilaktig mottaking av en mottatt dataramme og for å frembringe en indekskode for sending med en kode for negativ bekreftelse når en feil i mottakingen blir registrert, og en sender for sending av indekskoden og koden for negativ bekreftelse sammen, som en kodet dataramme på en bærer.

Oppfinnelsen hjelper altså til å fremskaffe en fremgangsmåte og et apparat for å utvide omfanget for sekvensnummerering for en protokoll for selektiv gjentakelse av sendinger. I samsvar med en utførelse av oppfinnelsen sendes datarammer innbefattet et 8 b sekvensnummer og 1 b omsendingsflagg. Flagget indikerer om en ramme nettopp er sendt eller sendt om igjen på grunn av feil i den første sending. Sender- og mottakersystemet opprettholder begge et 12 b sekvensnummer som her er kalt et langt sekvensnummer og omfatter de 8 b som hører til sekvensnummeret som ble sendt med hver ramme, i tillegg til en 4 b utvidelse. Det lange sekvensnummer sendes i kontrollrammer, mens det 8 b sekvensnummer sendes i datarammer, det vil si rammer med nytteinformasjon.

De enkelte trekk ved og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå bedre av beskrivelsen som følger nedenfor og som støtter seg til tegningene, hvor samme henvisningstall kan gå igjen fra tegning til tegning og da betyr samme eller tilsvarende element.

Fig. 1 viser et blokkskjema over et kommunikasjonssystem for personlig bruk (PCS), fig. 2 viser skjematisk oppbyggingen av en sender og en mottaker, fig. 3 viser et skjema over en rammebuffer og en omsekvenseringsbuffer, fig. 4 viser et flytskjema over driften av en sender og en mottaker under en kommunikasjonssekvens, fig. 5 viser et flytskjema over driften av mottakeren under mottaking av en nettopp sendt ramme, fig. 6 viser et flytskjema over driften av mottakeren under mottakingen av en omsendt ramme, fig. 7 viser et meldingsdiagram som illustrerer driften av senderen og mottakeren under en typisk kommunikasjonssekvens, og fig. 8 viser et meldingsdiagram som illustrerer driften av senderen og mottakeren under en annen typisk forbindelse.

En fremgangsmåte og et apparat for å muliggjøre utvidelse av sekvens-nummereringsomfanget for en overføringsprotokoll for selektiv omsending, nemlig en protokoll som gjerne benevnes RTP, skal her beskrives. Beskrivelsen gjelder særlig et kommunikasjonssystem for personlig bruk (PCS) og som arbeider med CDMA og ifølge standardene IS-707 og IS-95. Selv om oppfinnelsen spesielt er egnet for bruk med slike systemer er det klart at den også kan brukes for andre systemer for overføring av data via rammer eller pakker, innbefattet systemer som går via radio og via lednings-føring, så vel som via satellitt. I tillegg vil forskjellige velkjente systemer være satt opp i blokkform for å unngå unødvendig komplisering av beskrivelsen og for å unngå å gjøre det vanskeligere å forstå oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et blokkskjema over to kommunikasjonssystemer som begge er konfigurert i samsvar med et typisk eksempel av oppfinnelsen. Fra en sender 50 til en mottaker 52 overføres informasjon ved stor overføringshastighet. Senderen 50 er i eksemplet i en basestasjon 12, mens mottakeren 50 er i det man kan kalle en trådløs terminal 10, men som for eksempel kan være en generell radiostasjon eller mobiltelefon. Plasseringen kan imidlertid være motsatt ved at mottakeren er i basestasjonen og senderen tilhører mobiltelefonen eller liknende. Innenfor senderen 50 er et styresystem 54 som sørger for å motta overførte informasjonsmengder som signaler på digital form og samlet i sekvenser her benevnt rammer, fra en inn/ut-enhet 56. De over-førte data går til den etterfølgende koder 58 som utfører omhylningskoding ved å frembringe kodesymboler som mottas av en etterfølgende digital modulator 60. Denne utfører direktesekvensmodulasjon av kodesymbolene og med en eller flere binærkanal-koder og en eller flere binærspredekoder, slik at resultatet blir såkalte "chip-symboler" som mottas av en høyfrekvenssenderdel (RF) 62. chip-symbolene opptransponeres til et bærefrekvensbånd i senderdelen og sendes ut fra det viste antennesystem 64 via en dipleksenhet 66.

Forskjellige fremgangsmåter og apparater for å utføre slik digital modula-sjon og RF-opptransponering kan brukes sammen med oppfinnelsen. Et sett særlig anvendbare fremgangsmåter og apparater er allerede beskrevet i våre patentsøknader USSN 08/431,180 med tittel "Method and Apparatus for providing Variable Rate Data In A Communications System Using Statistical Multiplexing", USSN 08/395,960 med tittel "Method and Apparatus for Providing Variable Rate Data In A Communications Systems Using Non-Orthogonal Overflow Channels" og USSN 08/784,281 med tittel "High Data Rate Supplemental Channel for CDMA Telecommunications System".

Det skal forstås at enkelte av disse patentsøknader gjelder foroverkanalen og derfor er mer egnet for bruk med senderen 50, mens andre kan være rettet mot returkanalen og derfor mer egnet for bruk med mottakeren 52.

I et typisk eksempel på oppfinnelsen formateres de data som sendes ut fra antennesystemet 64 i samsvar med en ramme 70 som innbefatter et 8 b sekvensfelt (et SEQ-nummer) 72, et omsendingsflagg 74 og et nyttefelt 76 (datafelt). En ramme 70 kan også omfatte et CRC-felt 77 (et reservefelt for såkalt redundanskontroll) eller andre felt som her ikke er vist siden de ikke er særlig relevante for oppfinnelsen. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen formateres rammene i alt vesentlig i samsvar med den rammestruktur som ligger fastlagt i standarden IS-707 og med tillegget av omsendingsflagget 74.

For å kunne generere datarammer til koderen 58 på en måte som har riktig rekkefølge lagrer styresystemet 54 rammene i en rammebuffer 55 og oppdaterer det man her har kalt en indeksverdi L_V(S). Bufferen 55 og denne verdi L_V(S) lagres fortrinnsvis i et elektronisk lager. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er verdien L_V(S) et 12 b sekvensnummer som inkrementeres etter sendingen av hver ramme, slik det blir beskrevet i nærmere detalj nedenfor. De minst signifikante åtte bit (8 b) i verdien L_V(S) blir lagt inn i sekvensfeltet 72 i en ramme 70.

Innenfor mottakeren 52 er en RF-mottakerdel 80 på sedvanlig måte koplet for nedtransponering og digitalisering av de innkommende høyfrekvenssignaler som er bæresignaler for overføring av rammen 70 via antennesystemet 82 og dipleksenheten 84. En digital demodulator 86 demodulerer de nedtransponerte signaler som derved blir basisbåndsignaler, ved hjelp av de nødvendige binærkoder som frembringer "mykbe-slutningsdata", mottatt fra dekoderen 88. Denne dekoder utfører dekoding i henhold til kriteriene "maksimal sannsynlighets-trellis" eller ifølge en Viterbi-algoritme slik at det frembringes hardbeslutningsdata via en overføringslinje 90 som går til en styreenhet 91.

Styreenheten 91 omdanner rammen 70 med de data som kommer inn via linjen 90 og undersøker om den er mottatt i sekvens i forhold til de rammer som allerede er mottatt, ved å bruke SEQ-nummeret, indeksverdiene L_V(N) og L_V(R) så vel som en omordner 92 av buffertype og en NAK-liste 94, idet NAK står for negativ bekreftelse. Dette skal gjennomgås videre nedenfor.

Om det er slik at styreenheten 91 finner at rammen er mottatt ute av tur eller sekvens i forhold til de allerede mottatte rammer eller hvis rammen er feilaktig mottatt vil denne enhet frembringe en NAK-melding som mottas av koderen 95. Deretter utføres omhylningskoding i denne for å frembringe kodesymboler som er spektralmodulert ved en direktesekvensspredning i en digital modulator 97, fortrinnsvis i henhold til returkanalens standard IS-95, og chip-symbolene opptransponeres i det etterfølgende RF-trinn 98 og sendes ut som den negative bekreftelse 83 fra antennesystemet 82 via dipleksenheten 84. Størrelsen L SEQ for den bekreftede ramme lagres i NAK-listen 94.

Vender vi igjen tilbake til senderen 50 er det slik at mottakerenheten 67 mottar høyfrekvenssignalene via antennesystemet 64 og dipleksenheten 64, nedtransponerer og digitaliserer RF-signalene slik at det dannes avtastingsverdier eller sampler som demoduleres i demodulatoren 68. Dekoderen 69 dekoder de myke beslut-ningsdata som kommer fra demodulatoren, og styresystemet 64 mottar de aktuelle hardbeslutningsdata fra dekoderen 69 ved detektering av bekreftelsen NAK 83 fra mottakeren 52, nemlig den bekreftelse som ligger i disse hardbeslutningsdata.

Styresystemet 54 mottar bekreftelsen 83 og henter inn den bekreftede ramme fra rammebufferen 55. Er det flere slike rammer omsendes disse i samsvar med den opprinnelige plan for sendingen, slik det er beskrevet ovenfor (innbefattet det opprinnelige sekvensnummer).

Fig. 3 viser et skjema over konfigurasjonen av rammebufferen 55, omordneren 92 og indeksverdiene L_V(S), L_V(N) og L_V(R) når disse brukes i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen. Innenfor bufferen 55 "skyggelegges" de rammer som allerede er sendt, idet denne slags skyggelegging innebærer en merking slik at de ikke skal sendes om igjen, mens rammer som skal sendes om klargjøres. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er alle indeksverdiene digitalord med 12 b ordlengde. Indeksverdien L_V(S) settes til sekvensnummeret for den neste ramme som skal sendes. Når denne ramme faktisk sendes settes det 8 b SEQ-nummer for rammen til de åtte minst signifikante bit i indeksverdien L_V(S).

Innenfor omordneren 92 settes indeksverdien L_V(R) til den 12 b sekvens som hører til den neste nye ramme det ventes på. Indeksverdien L_V(N) settes til de 12 b som danner sekvensen for den neste ramme som trengs for sekvensoverføring eller som prosessen fremdeles avventer. Når et bestemt antall bekreftelser NAK er sendt uten at noe mottas for den aktuelle ramme avsluttes forsøket på overføring, og de data som hører til de manglende rammer overføres til høyere ordens protokoller (det vil si transportlaget). Som vist kan NAK-tilordnede rammer 96a-c mottas med sekvensnumre mellom L_V(N) og (LV(R)-l) mot 4096, inklusive.

Fig. 4 viser et flytskjema over hvordan senderen 50 og mottakeren 52 arbeider i løpet av en kommunikasjonsperiode som utføres i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen. Overføringen starter i senderen i trinn 100, og mottakingen starter i mottakeren i trinn 101. I trinn 102 starter det man kan kalle initialisering eller opp-starting, idet dette innebærer at indeksverdien L_V(S) settes til null i senderen 50, mens L_V(R) settes til null i mottakeren 52.

I trinn 108 sender senderen en ramme (angitt med stiplet linje) når data er tilgjengelig for sending og med SEQ-nummeret for denne ramme satt til de åtte minst signifikante bit i indeksverdien L_V(S), her angitt som V(S). I tillegg settes omsendingsflagget til null for å indikere at rammen er en nettopp sendt ramme. I trinn 112 inkrementeres indeksverdien L_V(S) (MOD 4096), og i trinn 113 utfører senderen mottaksprosessering for eventuelle NAK-meldinger som er sendt fra mottakeren 52. I en bestemt utførelse av oppfinnelsen og når ingen data er tilgjengelige kan "tomme" rammer med det aktuelle SEQ-nummer sendes gjentatte ganger inntil disse data blir tilgjengelige (tomgangssendingen er ikke vist).

I trinn 130 fastlegges i senderen om en kvittering NAK er mottatt eller ventes, og er den mottatt hentes de kvitterte rammer ut fra senderbufferen ved å bruke det lange sekvensnummer som ligger i NAK-meldingen, for omsendingen i trinn 132 med det opprinnelige SEQ-nummer og omsendingsfeltet satt til 1. Når rammen er sendt om igjen vil den mottatte eller ventede NAK frigis, slik at prosessen kan fortsette i trinn 113.

Dersom ikke NAK-meldingen er mottatt eller ikke ventes går senderen tilbake til trinn 108 og prosessen fortsetter.

I mottakeren 52 starter prosesseringen som nevnt i trinn 101, og i trinn 106 mottas L_V(S) fra senderen 50. I trinn 110 mottar mottakeren 52 eventuelle rammer som er sendt fra senderen 50, enten i trinn 108 (ny sending) eller i trinn 132 (omsending), og i trinn 114 undersøkes tilstanden av omsendingsflagget for rammen for å fastlegge om den mottatte ramme er en omsendt eller en ny ramme. Er den en omsendt ramme utføres omsendingsprosesseringen som i trinn 116, og deretter går mottakeren tilbake til trinn 110, men hvis rammen ikke er en omsendt ramme utføres førstesendingsprosesseringen for rammen i trinn 120, hvoretter trinn 110 på ny gjennomgås.

Fig. 5 viser et flytskjema over hvordan mottakeren 52 arbeider ved sig-nalbehandlingen av den første signaloverføring av en ramme, i trinn 120 på fig. 4 og i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen. Den første sending starter i trinn 150, og i trinn 152 settes LSEQ i samsvar med likningen nedenfor: LSEQ = {L_V(R)+[256+SEQ-L_V(R)] MOD 256} MOD 4096 (1)

hvor L_V(R) er de åtte minst signifikante bit i L_V(R), mens SEQ er sekvensnummeret som er i sekvensfeltet i den ramme som blir prosessert. I trinn 154 fastlegges om L_SEQ er mindre enn L_V(N) eller om rammen er lagret i omordneren 92. Er den det vrakes rammen i trinn 156 hvoretter mottakersystemet går tilbake fra den første sendingsprosess som er utført, i trinn 157. Som angitt ovenfor settes L_V(N) til den neste ramme som trengs for sekvensiell overføring av de aktuelle data.

Er ikke L_SEQ mindre enn L_V(N) og rammen ikke er lagret i omordneren fastlegges ytterligere i trinn 158 om L SEQ er større eller lik L_V(N), men mindre enn L_V(R), og om rammen ikke er lagret i omordneren, og i tilfellet dette gjelder vrakes rammen i trinn 156 hvoretter mottakersystemet går tilbake fra første sendingsprosessen i trinn 157. Ellers fastlegges ytterligere i trinn 160 om L SEQ = L_V(R), og derfor vil den neste ramme være ønsket for sekvensiell overføring: L_V(R).

Hvis L-SEQ ikke er lik L_V(R) vil en ramme som er ute av sek-vensordenen være mottatt, og denne rammen lagres i omordneren i trinn 162 hvoretter L_V(R) settes lik L SEQ i trinn 164.1 trinn 166 sender mottakersystemet en eller flere NAK-meldinger som forespør om det kan utføres omsending av alle ikke-mottatte rammer fra L_V(N) til (L_V(R)-1) MOD 4096 inklusive. Mottakersystemet går deretter tilbake fra førstesendingsprosesseringen i trinn 176.

Dersom det i trinn 160 fastslås at L SEQ er lik L_V(R) har den aktuelle ramme blitt mottatt i rekkefølge, og det fastlegges derved i trinn 170 om L_V(N) er lik L_V(R), hvilket indikerer at det ikke er noen negativt bekreftede rammer utestående. Dersom denne likhet finner sted blir verdiene L_V(N) og L_V(R) inkrementert MOD 4096 i trinn 172, og rammen overføres til en overordnet protokoll i trinn 174, mens mottakeren går tilbake fra det første overføringstrinn i trinn 176.

Blir det imidlertid i trinn 160 funnet at L_V(N) ikke er lik L_V(R) og slik at det vil være utestående rammer med negativ bekreftelse inkrementeres L_V(R) MOD 4096 i trinn 178, og i trinn 178 lagres rammen i omordneren 92. Mottakeren 52 går deretter, som beskrevet i avsnittet ovenfor, tilbake i trinn 176.

Fig. 6 viser et flytskjema over hvordan mottakeren 52 arbeider i trinn 116 når det mottas en omsendt ramme, i henhold til oppfinnelsen. Denne prosess for omsendingen starter i trinn 200, og i trinn 202 brukes SEQ-feltet i den mottatte ramme som en nøkkel for å finne en L SEQ som er knyttet til SEQ i NAK-listen 94 (fig. 2). I trinn 204 fastlegges om L SEQ er mindre enn L_V(N) eller om rammen allerede er lagret i omordneren 92. Er dette tilfelle vrakes rammen i trinn 206, hvoretter mottakeren 52 går tilbake fra omsendingsprosessen i trinn 208.

Er derimot L SEQ ikke mindre enn L_V(N) og rammen ikke er lagret i omordneren fastlegges videre i trinn 210 om L SEQ er større eller lik L_V(N), men mindre enn L_V(R), og hvis rammen ikke er lagret i omordneren gjøres dette i trinn 212 før trinn 214 utføres. Ellers utføres dette trinn direkte.

I trinn 214 fastlegges om L SEQ er lik L_V(N), og dersom denne likhet ikke er til stede vrakes rammen i trinn 216, siden den omsendte ramme har et sekvensnummer høyere enn nummeret for den nye neste ramme som ventes, slik at det forekommer en feil i rekkefølgen. Når rammen er vraket går mottakeren 52 tilbake i trinn 208 fra prosesseringen av omsendingen.

Er L SEQ lik L_V(N) overføres de aktuelle data i alle tilstøtende rammer som fremkommer ved tilføyelse av den omsendte ramme og prosessert fra L_V(N) og oppover, til det neste høyere prosesseirngslag, i trinn 218, mens de overførte rammer tas ut fra omordneren 92 i trinn 220.1 trinn 222 settes L_V(N) til LAST+1, hvor LAST er det lange sekvensnummer (L_SEQ) som fører til den siste ramme som ble overført til det høyere lag i trinn 218.1 trinn 224 tas rammen ut fra NAK-listen og mottakeren 52 går tilbake fra prosessering av omsendingsrammen i trinn 226.

Fig. 7 kan kalles et meldingsdiagram som illustrerer hvordan meldingene overføres i en typisk sambandssituasjon i henhold til en bestemt utførelse av oppfinnelsen. En sender (på andre tegninger med henvisningstallet 50) er vist med Tx til venstre, mens den tidligere viste mottaker 52 er angitt med Rx til høyre på tegningen. Senderen opprettholder indeksverdien L_V(S), og rammer overføres med verdien L_V(S) i sekvensfeltet, idet V(S) angir de åtte minst signifikante bit i L_V(S). På mottakersiden er NAK-lisen vist etter hver overføring. Samtlige tall er vist i heksadesimal notasjon.

Den første ramme 230 overføres når indeksverdien L_V(S) er lik 0x2FE og derfor også har dette nummer som sitt SEQ-nummer. Etter overføringen av rammen 230 inkrementeres indeksverdien L_V(S) til 0x2FF hvoretter ramme 232 sendes med SEQ-nummeret OxFF. Begge rammer 230 og 232 mottas i dette tilfelle på riktig måte av mottakeren, slik at indeksverdien L_V(R) inkrementeres to ganger fra 0x2FE til 0x300.

Ramme 234 sendes med SEQ-nummeret 0x00 og blir derfor ikke mottatt på riktig måte av mottakeren. L_V(S) inkrementeres til 0x301, og ramme 236 sendes med SEQ-nummeret 0x01 og mottas vellykket av mottakeren.

Ved mottakingen av rammen 236 registrerer mottakeren den feilaktige sekvensrekkefølge siden ramme 234 ikke ble mottatt i det hele tatt. I respons på dette frembringer mottakeren NAK-meldingen 240 som inneholder hele den 12 b indeksverdi L_V(R) for den ikke mottatte ramme med sekvensnummer 0x300.1 tillegg oppdaterer mottakeren NAK-listen 94 for å indikere at en negativ bekreftelse er overført for en ramme hvis SEQ-nummer er 0x00 og L SEQ-nummer 0x300. Videre starter mottakeren en NAK-timer som følger med hvor lang tid det har gått siden overføringen av NAK-meldingen 240.

Under overføringen av denne melding sender senderen en ny ramme 238 hvis SEQ-nummer er 0x02 og som mottas vellykket av mottakeren. Ved mottakingen av NAK-meldingen 240 genererer senderen en omsendingsramme 242 hvis SEQ-nummer er 0x00 og hvor omsendingsflagget 74 (fig. 2) er satt til 1. Ved mottakingen av denne omsendte ramme 242 registrerer mottakeren omsendingsbittet som indikeres med flagget og tilpasser SEQ-nummeret det SEQ-nummer som finnes i NAK-listen 94. Når denne tilpasning er utført legges den omsendte ramme 242 inn i omordneren 92 (fig. 2), og inngangen i NAK-listen 94 tas ut. Rammene 244 og 246 sendes deretter og mottas på normal måte.

Fig. 8 viser et tilsvarende meldingsskjema som videre illustrerer driften av senderen 50 og mottakeren 52 under en overføring hvor sekvensnummeret "løper over"

når utførelsen skjer i samsvar med en del av oppfinnelsen. Rammene 240a og 240b sendes med SEQ-numrene OxFE (alle numre er også her i heksadesimal notering) henholdsvis OxFF. Disse verdier tilsvarer verdiene 0x2FE og 0x2FF for indeksverdien L_V(S) og mottas på riktig måte av mottakeren, slik at størrelsen L_V(R) inkrementeres fra 0x2FE til 0x300.

Rammen 240 innbefatter SEQ-nummeret 0x00, men det blir ikke riktig mottatt av mottakeren. Rammen 240d omfatter SEQ-nummeret 0x01, og denne ramme mottas på riktig måte. Når den mottas registrerer mottakeren at SEQ-nummeret er større enn de åtte minst signifikante bit i L_V(R), og følgelig vil en ramme være mottatt ut av rekkefølge. I respons oppdaterer mottakeren L_V(R) til 0x302 som tilsvarer den neste ventede ramme og legger SEQ-nummeret for den ikke mottatte ramme inn i NAK-listen 94. I tillegg sender mottakeren den negative bekreftelse 241 som inneholder det fullstendige L SEQ-nummer 0x300 for den ramme som ikke ble mottatt og setter i gang en timer som følger med hvor lang tid det går etter overføringen av denne bekreftelse 241. Som vist på fig. 8 mottas imidlertid ikke bekreftelsen 241 på riktig måte av senderen.

Denne sender fortsetter å sende rammer som vist, innbefattet rammene 240e-240j, og alle disse mottas på riktig måte av mottakeren. I løpet av denne sending endres indeksverdien L_V(S) fra 0x302 til 0x400 slik at man får mer enn ett omløp av de åtte minst signifikante bit, og derfor i det SEQ-nummer som ligger i rammene.

Rammen 240k sendes med SEQ-nummeret 0x01 og mottas ikke på riktig måte av mottakeren, mens rammen 2401 sendes med SEQ-nummeret 0x02 og mottas på riktig måte. Ved mottakingen av rammen 2401 registrerer mottakeren at det har vært en sending som har forrykket rekkefølgen og gir respons ved å sende en negativ bekreftelse 243 som inneholder sekvensverdien 0x401, hvoretter dette sekvensnummer 0x401 overføres til NAK-listen 94. Ved dette tidspunkt vil i tillegg timeren for bekreftelsen 241 registrere at tiden er løpt ut, hvilket innebærer at en andre negativ bekreftelse 245 som inneholder sekvensverdien 0x300 blir sendt til senderen, og dette skjer altså for rammen 240c. I tillegg setter mottakeren indeksverdien L_V(R) til det neste ventede sekvensnummer 0x403. Det skal her bemerkes at sekvensnumre som sendes i bekreftelsene 243 og 245 også kunne vært sendt i en enkelt negativ bekreftelse.

Senderen gir respons på de overførte negative bekreftelser 243 og 245 ved å sende den omsendte ramme 242 som inneholder de samme data som dem i rammen 240k, og den omsendte ramme 242b vil inneholde data fra rammen 240c. Ved mottakingen av den omsendte ramme 242a fastlegger mottakeren denne ramme som en slik omsendt ramme, ut fra tilstanden for omsendingsflagget 74. Når rammen er blitt registrert som en omsendt ramme utfører mottakeren en studie av NAK-listen 94 ved å bruke SEQ-nummeret og finner derved hvilken ramme det er som er sendt om igjen. Denne ramme 242a legges deretter inn på det riktige sted i omordneren 92, og den tilsvarende inngang tas ut fra listen 94.

Ved mottakingen av den omsendte ramme 242b identifiserer mottakeren også hvilken type ramme det er og ser etter i NAK-listen 94 for å finne identiteten. Når dette er gjort legges rammen inn i omordneren 92, og den tilsvarende post i NAK-listen 94 fjernes. Senderen sender deretter rammen 240m hvis sekvensnummeret er 0x03, og denne ramme blir på vellykket måte mottatt av mottakeren. Ved dette tidspunkt vil NAK-listen 94 være tom.

Slik det bør være åpenbart ut fra den overføring som er illustrert på fig. 8 hvor de enkelte rammer enten er merket som nye eller omsendte, kan mottakeren på riktig måte utføre prosessering av begge typer rammer med samme SEQ-nummer, selv når dette nummer har gått mer enn ett omløp og gjenfinnes ved omsendingen. Dette kan oppnås siden en omsendt ramme med samme SEQ-nummer som en nettopp sendt ramme likevel kan skilles fra denne ved hjelp av omsendingsflagget 74. Følgelig kan man i og med oppfinnelsen få sendt et større antall rammer og prosessert disse ved hjelp av en 8 b sekvensnummer, slik at man kan overfør informasjon (data) med betydelig større overføringshastigheter uten å gå ut over de allerede eksisterende standarder og altså slik at man fortsatt kan ha god håndtering i de aktuelle datamaskiner.

Således er en fremgangsmåte og et apparat for å utvide sekvensnum-mereringsomfanget for en overføringsprotokoll som innebærer mulighet for selektiv omsending, beskrevet. Beskrivelsen av de foretrukne utførelser er satt opp for å gjøre det mulig for enhver person som er bevandret i denne teknikk å kunne bruke eller lage oppfinnelsen. De enkelte modifikasjoner for disse utførelser vil være åpenbare for fagpersonell, og de generelle prinsipper som er lagt frem her kan også tenkes brukt for andre utførelser, uten at man må utvise oppfinnerisk evne av den grunn. Således er den foreliggende oppfinnelse ikke ment å være begrenset til de utførelser som er vist her, men skal tilordnes videst mulig begrep, i samsvar med prinsippene og de nye trekk som her er fremlagt.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for å sende data mellom en sender (50) og en mottaker (52) og ved hjelp av en ramme med sekvensnumre (SEQ), karakterisert ved: a) sending av rammen (70) en første gang og med et bestemt omsendt bit for indikasjon av tilstanden "usant" og sekvensnummeret (72) omfattende et første antall bit og satt til de minst signifikante bit av en indekskode omfattende et andre antall bit større enn det første, b) inkrementering av en verdi av indekskoden til bruk i neste ramme, og c) omsending av rammen i forhold til a) med det bestemte omsendte bit satt til indikasjon om tilstanden "sant" når en melding (240) for negativ bekreftelse og som inneholder indekskoden for rammen mottas i senderen (50).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat sekvensnummeret omfatter 8 bit.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved: mottaking av rammen (70), og sending av den negative bekreftelsesmelding når rammen (70) mottas ute av rekkefølge, basert på sekvensnummeret.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved: opprettholdelse av en indeksverdi L_V(R) som hører til den neste ramme som ventes mottatt, og opprettholdelse av en indeksverdi L_V(N) som hører til den neste ramme som trengs for sekvensiell overføring.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedopprettholdelse av en indeksverdi L_V(S) for den neste ramme som for første gang skal sendes.

6. Sender (50) for sending av digitale data, karakterisert ved: en styrekrets (54) for å frembringe sekvensnummer for respektive individuelle datarammer, hvert omfattende et første antall bit som er utledet fra de minst signifikante bit av en indekskode med et andre antall bit som er større enn det første, en senderkrets (62) for å sende hver dataramme med et respektivt sekvensnummer og med et bestemt omsendt bit sammen som en kodet dataramme (70) på en bærer, og en mottakerkrets for å motta og dekode en kodet dataramme som inneholder en indekskode og en negativ bekreftelsesmelding, idet styrekretsen (54) er anordnet for å identifisere, ut fra den dekodede indekskode, et sekvensnummer og respektiv dataramme for omsending dersom den negative bekreftelsesmelding inneholdende indekskodene ble mottatt, idet det bestemte omsendte bit blir satt til indikasjon av tilstanden "sant" og den kodede dataramme blir omsendt ved senderkretsen (62).

7. Mottaker (52) for å motta digitale data, karakterisert ved: en mottakerkrets (80) for å motta og dekode en kodet dataramme som inneholder et datafelt og et tilhørende sekvensnummer og omfatter et første antall bit som representerer de minst signifikante bit av en indekskode, og et bestemt omsendt bit, en styrekrets (91) for å undersøke status for det bestemte omsendte bit og dersom det bestemte omsendte bit er satt til indikasjonen "sant", innrettet for bestemmelse av indekskoden ut fra det mottatte sekvensnummer hvilken indekskode omfatter et andre antall bit større enn det første, for sammenlikning av den bestemte indekskode med indekskoder som er utviklet for respektive sekvensnummer for tidligere mottatte datarammer, for identifikasjon av feilaktig mottaking ute av rekkefølge av den mottatte kodete dataramme, og for frembringelse av en indekskode for sending med en negativ bekreftelsesesmelding når en feil i mottakingen av den kodete dataramme blir registrert, og en sender (98) for sending av indekskoden og den negative bekreftelsesmelding sammen, som en kodet dataramme på en bærer.