DE10220830A1

DE10220830A1 - Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen sowie Datenübertragungssystem

Info

Publication number: DE10220830A1
Application number: DE10220830A
Authority: DE
Inventors: Christoph Herrmann
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2003-11-20

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einem Sender und einem Empfänger, DOLLAR A wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird, DOLLAR A wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird, DOLLAR A wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpaktets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt, DOLLAR A wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einem Sender und einem Empfänger sowie ein entsprechendes Datenübertragungssystem.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus dem Dokument "Tdoc 12A010024, Signaling and Timing Considerations for HS-DSCH, Source: Lucent Technologies, 3GPP TSG RAN WG 1 & WG2 meeting on HSDPA, Sophia Antipolis, April 5-6, 2001, bekannt.
Bei diesem bekannten Verfahren sendet der Empfänger eine positive Bestätigungsnachricht an den Sender, wenn er ein Datenpaket fehlerfrei empfangen hat und eine negative Bestätigungsnachricht an den Sender, wenn er ein Datenpaket fehlerhaft empfangen hat. Wenn der Sender eine positive Bestätigungsnachricht erhalten hat, fährt er mit der Sendung eines neuen Datenpakets fort.
Wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht erhalten hat, sendet er das betreffende Datenpaket erneut.
Wenn der Sender irrtümlich eine vom Empfänger gesendete negative Bestätigungsnachricht als positive Bestätigungsnachricht interpretiert (hier als Hauptfehler bezeichnet), und er dementsprechend mit der Sendung eines neuen Datenpakets fortfährt, geht die Information des Datenpakets, welches vom Empfänger fehlerhaft empfangen wurde und für das eine negative Bestätigungsnachricht gesendet wurde, die vom Sender irrtümlich als positive Bestätigungsnachricht interpretiert wurde, verloren.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren mit verbesserter Fehlerbehandlung sowie ein entsprechendes Datenübertragungssystem aufzuzeigen.
Diese Aufgabe ist für das Verfahren erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einem Sender und einem Empfänger,
wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt,
wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, auch in dem Fall, dass eine vom Empfänger gesendete negative Bestätigungsnachricht auf dem Übertragungsweg in eine positive Bestätigungsnachricht verfälscht wurde oder vom Sender irrtümlicherweise als positive Bestätigungsnachricht interpretiert wurde, die Möglichkeit einer erneuten Übertragung des betreffenden Datenpakets bereitzustellen.
Hierzu ist vorgesehen, dass der Empfänger eine Wiederholungsnachricht an den Sender übermittelt, wenn trotz eines vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungssignals keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt und der Sender statt der gewünschten erneuten Übertragung des fehlerhaft empfangenen Datenpakets ein neues Datenpaket sendet.
Die Wiederholungsnachricht teilt dem Sender mit, dass er das Datenpaket der vorausgehenden Übertragungsperiode erneut senden soll, während die negative Bestätigungsnachricht dem Sender mitteilt, dass er das Datenpaket der gegenwärtigen Übertragungsperiode erneut senden soll.
Als Übertragungsperiode wird die Zeitspanne zwischen dem Senden eines Datenpakets und dem Empfang einer positiven oder negativen Bestätigungsnachricht oder einer Wiederholungsnachricht bezeichnet.
Die Wiederholungsphase beginnt für den Sender mit dem Empfang einer Wiederholungsnachricht und endet mit dem Empfang einer positiven Bestätigungsnachricht für das Datenpaket, das der Sender infolge der Wiederholungsnachricht erneut sendet.
Die positive bzw. negative Bestätigungsnachricht und die Wiederholungsnachricht werden im folgenden auch zusammenfassend als Antworten des Empfängers bezeichnet.
Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 werden auch die Datenpakete, für welche der Sender eine positive Bestätigungsnachricht empfangen hat, für wenigstens eine weitere Übertragungsperiode vom Sender zwischengespeichert. Unter Empfang einer positiven Bestätigungsnachricht wird verstanden, dass der Sender ein empfangenes Bestätigungssignal als positives Bestätigungssignal interpretiert hat. Das entsprechende Datenpaket ist dann auch nach eventuellem Empfang einer Wiederholungsnachricht während der nachfolgenden Übertragungsperiode noch im Speicher und kann vom Sender problemlos erneut gesendet werden.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 werden die Datenpakete jeweils mit einer Sequenznummer übertragen. Der Sender wechselt jeweils die Sequenznummer, wenn er für ein gesendetes Datenpaket eine positive Bestätigungsnachricht erhält. Nach Erhalt der positiven Bestätigungsnachricht wird ein neues Datenpaket mit der geänderten Sequenznummer gesendet.
Dadurch wird es dem Empfänger ermöglicht, zwischen einer erstmaligen Übertragung eines Datenpakets und einer wiederholten Übertragung eines Datenpakets zu unterscheiden. Für eine derartige Unterscheidung ist eine 1 Bit- Sequenznummer ausreichend.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 weisen auch die positiven und negativen Bestätigungsnachrichten die Sequenznummer auf.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 ist eine Zeitrahmenstruktur zur Sendung der Datenpakete vorgesehen. Die Zeitrahmenstruktur kann ein oder mehrere Zeitrahmen aufweisen. Ein Zeitrahmen weist eine Anzahl N von Zeitschlitzen auf, wobei jeder Zeitschlitz zur Sendung eines Datenpakets vorgesehen ist. Ein Zeitrahmen ist jeweils für die Übertragung von Datenpaketen zwischen einem Sender und einem Empfänger vorgesehen. Die Zeitrahmen wiederholen sich vorzugsweise in periodischen Abständen. Sind z. B. zwei Zeitrahmen vorgesehen, kann der erste Zeitrahmen für die Übertragung zwischen einem ersten Sender und einem ersten Empfänger genutzt werden und der zweite Zeitrahmen für die Übertragung zwischen dem ersten Sender und einem zweiten Empfänger oder für die Übertragung zwischen einem zweiten Sender und dem ersten Empfänger.
Die Zeitrahmenstruktur ist sowohl auf der Sendeseite als auch auf der Empfangsseite implementiert und entsprechend synchronisiert. Dies bedeutet, dass auch die positiven und negativen Bestätigungsnachrichten sowie die Wiederholungsnachrichten in den entsprechenden Zeitschlitzen des Zeitrahmens gesendet werden.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 betrifft den Fall, dass eine negative Bestätigungsnachricht in eine positive Bestätigungsnachricht verfälscht wurde. Nach Absenden der negativen Bestätigungsnachricht erhält der Empfänger daher nicht die erwartete Wiederholung des zuvor fehlerhaft empfangenen Datenpakets, sondern die erstmalige Übertragung eines neuen und damit nicht erwarteten Datenpakets. Dieses wird jedoch trotzdem zwischengespeichert, damit eine erneute Übertragung dieses nicht erwarteten Datenpakets vermieden wird.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 betrifft den Fall, dass eine positive Bestätigungsnachricht in eine negative Bestätigungsnachricht verfälscht wurde. Nach Absenden der positiven Bestätigungsnachricht erhält der Empfänger daher nicht die erwartete erstmalige Übertragung eines neuen Datenpakets, sondern die erneute Übertragung des zuvor fehlerlos empfangenen Datenpakets. Da dieses bereits im Empfänger vorhanden ist, wird es verworfen und nicht gespeichert.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 sind zwei verschiedene Wiederholungsnachrichten vorgesehen. Die Unterscheidung zwischen der ersten und der zweiten Wiederholungsnachricht kann mittels einer 1-Bit-Codierung erfolgen.
Die erste Wiederholungsnachricht wird vom Empfänger dann gesendet, wenn er in der vorherigen Übertragungsperiode ein Datenpaket fehlerhaft empfangen und dementsprechend eine negative Bestätigungsnachricht gesendet hat, der Sender aber trotzdem dieses Datenpaket nicht erneut übertragen hat, sondern ein neues und dementsprechend nicht erwartetes Datenpaket gesendet hat und der Empfänger dieses nicht erwartete Datenpaket fehlerfrei empfangen hat. Damit sendet der Empfänger gleichzeitig eine positive Bestätigungsnachricht für das nicht erwartete Datenpaket an den Sender.
Die zweite Wiederholungsnachricht wird vom Empfänger dann gesendet, wenn er in der vorherigen Übertragungsperiode ein Datenpaket fehlerhaft empfangen und dementsprechend eine negative Bestätigungsnachricht gesendet hat, der Sender aber trotzdem dieses Datenpaket nicht erneut übertragen hat, sondern ein neues und dementsprechend nicht erwartetes Datenpaket gesendet hat und der Empfänger dieses nicht erwartete Datenpaket fehlerhaft empfangen hat. Damit sendet der Empfänger gleichzeitig eine negative Bestätigungsnachricht für das nicht erwartete Datenpaket an den Sender.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist für das Datenübertragungssystem gelöst durch ein Datenübertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger und Mitteln zur Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Sender und dem Empfänger,
wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt,
wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 werden die Datenpakete jeweils mit einer verallgemeinerten (erweiterten) Sequenznummer übertragen. Dies ist vorzugsweise eine 2-Bit-Sequenznummer. Der Sender teilt mit dieser verallgemeinerten Sequenznummer, die dem Datenpaket der gegenwärtigen Übertragungsperiode zugeordnet ist, dem Empfänger direkt oder indirekt weitere Informationen mit.
Dadurch wird der Empfänger in die Lage versetzt, zu erkennen, ob der Sender die gesendete Antwort richtig verstanden hat und durch Wahl der Antwort geeignete Maßnahmen zu treffen.
Als Übertragungsabbruch wird der Fall bezeichnet, dass der Sender trotz Empfangs einer negativen Bestätigungsnachricht entscheidet, dass er das betreffende Datenpaket dennoch nicht wiederholt sendet, sondern mit einem neuen Datenpaket fortfährt, wobei in Kauf genommen wird, dass beim Empfänger dann ein Datenpaket fehlt. Diese Entscheidung kann dann sinnvoll sein, wenn das neue Datenpaket Daten einer höher priorisierten Verbindung enthält, die daher vorrangig zu übertragen sind.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 11 werden die Fehlerfälle

a) Fehlinterpretation einer Wiederholungsnachricht als eine positive Bestätigungsnachricht,
b) Fehlinterpretation einer Wiederholungsnachricht als eine negative Bestätigungsnachricht durch den Sender behandelt.

Das geschieht dadurch, dass der Empfänger erneut eine Wiederholungsnachricht sendet, wenn das Datenpaket, das nach Absenden einer Wiederholungsnachricht empfangen wird, nicht von einer verallgemeinerten Sequenznummer begleitet wird, die den Übertragungsabbruch oder den Empfang einer Wiederholungsnachricht beim Sender anzeigt.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12 wird der Fehlerfall einer Missinterpretation einer positiven Bestätigungsnachricht als Wiederholungsnachricht behandelt. Dies geschieht dadurch, dass der Empfänger bei Erhalt eines Datenpaketes mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die anzeigt dass der Sender zuletzt eine Wiederholungsnachricht erhalten hat, obwohl die zuletzt gesendete Antwort des Empfängers eine positive Bestätigungsnachricht war, das empfangene Datenpaket verwirft und erneut eine positive Bestätigungsnachricht aussendet.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 13 wird im Falle der Fehlinterpretation einer positiven Bestätigungsnachricht als eine Wiederholungsnachricht die Vorgeschichte im Empfänger ausgenutzt. In dem Fall, dass auf eine positive Bestätigungsnachricht eine erste Datenübertragung (vom Sender zum Empfänger) mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die den vorausgegangenen Empfang einer Wiederholungsnachricht im Sender anzeigt, folgt, können die Daten einer nachfolgenden zweiten Datenübertragung vom Sender zum Empfänger im Empfänger verworfen werden, weil sie mit Sicherheit schon fehlerfrei im Empfänger empfangen wurden, sofern die zweite Datenübertragung nicht von einer verallgemeinerten Sequenznummer begleitet wird, die einen Übertragungsabbruch anzeigt.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 14 wird der Fehlerfall einer Missinterpretation einer negativen Bestätigungsnachricht als Wiederholungsnachricht behandelt. Dies geschieht dadurch, dass der Empfänger bei Erhalt eines Datenpaketes P1 mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die anzeigt dass der Sender zuletzt eine Wiederholungsnachricht erhalten hat, obwohl der Empfänger zuvor eine negative Bestätigungsnachricht ausgesendet hat, das Datenpaket P1 verwirft und für dieses Datenpaket eine positive Bestätigungsmeldung sendet.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 15 werden eine laufende Fehlerprozedur zur Bereinigung einer Missinterpretation einer negativen Bestätigungsnachricht als eine positive Bestätigungsnachricht bzw. der infolge der Wiederholungsnachricht möglichen Missinterpretationen oder auch eine einfache Übertragungswiederholung dadurch abgebrochen, dass der Sender ein neues Datenpaket - begleitet von einer verallgemeinerten Sequenznummer, die den Abbruch anzeigt - überträgt.
Zur richtigen Verarbeitung von ggfs. in der nächsten Übertragungsperiode erforderlichen Übertragungswiederholungen muss der Empfänger dem Datenpaket, mit dem der Abbruch anzeigt wurde nach dem Empfang, eine vorher fest definierte neue verallgemeinerte Sequenznummer 00 oder 01 (Symbol "0" oder "1") zuordnen, die auch der Sender kennt, also beispielsweise 00. Eine Übertragungswiederholung würde dann wiederum mit 00 erfolgen.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Sender gemäß Anspruch 16 und einen Empfänger gemäß Anspruch 17.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den zeitlichen Ablauf einer ersten Datenübertragung zwischen einem Sender S und einem Empfänger E1 mit einer 1-Bit Sequenznummer,
Fig. 2 schematisch den zeitlichen Ablauf einer zweiten Datenübertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1,
Fig. 3 den zeitlichen Ablauf einer Datenübertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 mit einer verallgemeinerten 2-Bit-Sequenznummer,
Fig. 4 die Fehlerbehandlung, falls eine Wiederholungsnachricht RV als positive Bestätigungsnachricht fehlinterpretiert wird
Fig. 5 die Fehlerbehandlung, falls eine Wiederholungsnachricht RV als negative Bestätigungsnachricht fehlinterpretiert wird
Fig. 6 die Fehlerbehandlung, falls eine positive Bestätigungsnachricht als Wiederholungsnachricht RV fehlinterpretiert wird Fig. 7 die Fehlerbehandlung, falls eine negative Bestätigungsnachricht als Wiederholungsnachricht RV fehlinterpretiert wird
Fig. 8 den Ablauf, wenn der Sender während einer Hauptfehlerbehandlung einen Übertragungsabbruch entscheidet.
Fig. 9 die Beendigung einer Wiederholungsphase nach mehreren erforderlichen Übertragungsversuchen.
Die Fig. 1 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf einer Datenübertragung zwischen einem Sender S und einem Empfänger E1. Der Sender S kann z. B. ein Basisstation eines Mobilfunknetzes sein und der Empfänger E1 eine Mobilstation (Terminal) dieses Mobilfunknetzes. Für die Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Sender und dem Empfänger ist eine Zeitrahmenstruktur vorgesehen, welche einem Zeitmultiplexsystem (TDMA: Time Division Multiple Access) ähnlich ist. Für die Übertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 sind innerhalb der Zeitrahmenstruktur jeweils 4 aufeinanderfolgende Zeitschlitze und somit 4 Kanäle vorgesehen. Nach 4 aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen schließt sich jeweils eine Zeitphase an, welche für die Übertragung zwischen dem Sender S und weiteren nicht dargestellten Empfängern E2, E3. . ., z. B. anderen Mobilstationen, vorgesehen ist. Diese Zeitphase kann in entsprechender Weise genutzt werden wie die Zeitphase, welche für die Übertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 vorgesehen ist und soll daher nicht weiter beschrieben werden.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Datenübertragung ist ein erster Zeitrahmen vorgesehen, welcher die Zeitschlitze 0, 1, 2 und 3 aufweist. Jeder der Zeitschlitze 0 bis 3 ist jeweils für die Übertragung eines entsprechenden Datenpakets PDU 0 bis PDU 3 vorgesehen (PDU: Packet Data Unit), d. h. in dem Zeitschlitz 0 wird das Datenpaket PDU 0 übertragen, in dem Zeitschlitz 1 das Datenpaket PDU 1, in dem Zeitschlitz 2 das Datenpaket PDU 2 und in dem Zeitschlitz 3 das Datenpaket PDU 3. Die Datenpakete werden jeweils mit einer 1-Bit-Sequenznummer übertragen. Diese 1-Bit-Sequenznummer ermöglicht es dem Empfänger, zwischen einer erstmaligen Übertragung eines Datenpakets und einer wiederholten Übertragung eines Datenpakets zu unterscheiden. Die Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 werden in dem Ausführungsbeispiel jeweils zusammen mit der Sequenznummer 0 übertragen.
Der Empfänger E1 überprüft, ob die bei ihm eintreffenden Datenpakete fehlerhaft oder fehlerfrei empfangen worden sind. Hat der Empfänger E1 ein Datenpaket fehlerfrei empfangen, sendet er eine positive Bestätigungsnachricht A (Acknowledgement) zurück an den Sender S. Hat der Empfänger ein Datenpaket fehlerhaft empfangen, sendet er eine negative Bestätigungsnachricht N (Negative-Acknowledgement) zurück an den Sender S. Das Senden der positiven und negativen Bestätigungsnachrichten erfolgt zeitlich versetzt in entsprechender Weise ebenfalls in nicht näher dargestellten Zeitschlitzen. Sender und Empfänger arbeiten bezüglich des Sendens/Empfangens der Datenpakete und der zugeordneten positiven und negativen Bestätigungsnachrichten synchronisiert.
Nach den Zeitschlitzen 0, 1, 2 und 3 schließt sich eine Zeitphase 20 an, welche für eine Datenübertragung zwischen dem Sender S und weiteren Empfängern E2, E3. . . vorgesehen ist. Innerhalb dieser Zeitphase 20 erhält der Sender S von dem Empfänger E1 die positiven bzw. negativen Bestätigungsnachrichten.
In dem Ausführungsbeispiel hat der Empfänger E1 das Datenpaket PDU 0 fehlerhaft empfangen und die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 fehlerfrei empfangen. Dementsprechend sendet der Empfänger E1 für das Datenpaket PDU 0 eine negative Bestätigungsnachricht N und für die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 eine positive Bestätigungsnachricht A zurück an den Sender S. Bei der Übertragung der negativen Bestätigungsnachricht N tritt ein Übertragungsfehler auf, welcher dazu führt, das der Sender S die vom Empfänger E1 gesendete negative Bestätigungsnachricht N als positive Bestätigungsnachricht A fehlinterpretiert. Die für die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 gesendeten positiven Bestätigungsnachrichten A werden vom Sender S korrekt empfangen. Der Sender S geht nun davon aus, dass alle Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 fehlerfrei beim Empfänger E1 angekommen sind. Dementsprechend sendet er in den nachfolgenden Zeitschlitzen 4 bis 7 neue Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 an den Empfänger E1.
Da es sich bei den Datenpaketen PDU 4 bis PDU 7 um neue, erstmalig gesendete Datenpakete handelt, wechselt der Sender S jeweils die mit den Datenpaketen mitgesendete Sequenznummer. Da in der vorherigen Übertragungsphase die PDUs 0 bis 3 jeweils mit der Sequenznummer 0 gesendet wurden, werden nun die Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 mit der Sequenznummer 1 an den Empfänger E1 gesendet.
Allerdings speichert der Sender S die Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 für eine weitere Übertragungsperiode, damit im Falle einer Fehlinterpretation der positiven Bestätigungsnachrichten eine erneute Übertragung der Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 möglich ist. Als Übertragungsperiode wird die Zeitspanne zwischen dem Senden eines Datenpakets und dem Empfang einer positiven oder negativen Bestätigungsnachricht oder einer Wiederholungsnachricht bezeichnet.
Die neuen Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 werden vom Empfänger E1 fehlerfrei empfangen. Der Empfänger E1 erwartet jedoch anstelle des erstmalig gesendeten Datenpakets PDU 4 eine wiederholte Sendung des Datenpakets PDU 0, das er in der vorherigen Übertragungsperiode fehlerhaft empfangen hatte und für das er eine negative Bestätigungsnachricht gesendet hatte. Der Empfänger E1 erkennt anhand der Sequenznummer 1, dass es sich bei dem Datenpaket PDU 4 um eine erstmalige Übertragung des Datenpakets PDU 4 und nicht um eine wiederholte Übertragung des Datenpakets PDU 0 handelt, da das Datenpaket PDU 0 bei einer erneuten Übertragung wieder mit der Sequenznummer 0 gesendet worden wäre. Zur Anforderung einer erneuten Übertragung des Datenpakets PDU 0 sendet der Empfänger E1 eine Wiederholungsnachricht RA an den Sender S. Die fehlerfrei empfangenen Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 werden vom Empfänger E1 zwischengespeichert, da das Datenpaket PDU 0 weiterhin fehlt, um die Datenpakete in aufsteigender, ununterbrochener Reihenfolge an eine höhere Schicht zu liefern.
Bei dem Datenübertragungssystem sind zwei verschiedene Wiederholungsnachrichten vorgesehen. Als erste Wiederholungsnachricht ist ein Signal RA (Revert-Acknowledgement) zur positiven Bestätigung eines nicht erwarteten Datenpakets und zur Anforderung einer erneuten Übertragung des erwarteten Datenpakets vorgesehen. Als zweite Wiederholungsnachricht ist ein Signal RN (Revert-Negative Acknowledgement) zur negativen Bestätigung eines nicht erwarteten Datenpakets und zur Anforderung einer erneuten Übertragung des erwarteten Datenpakets vorgesehen.
Im vorliegenden Beispiel wurde das Datenpaket PDU 4 nicht vom Empfänger E1 erwartet, jedoch fehlerfrei empfangen. Daher sendet der Empfänger E1 für das empfangene Datenpaket PDU 4 das Signal RA, welches dem Sender mitteilt, das eine wiederholte Übertragung des vorherigen Datenpakets PDU 0 gewünscht ist, das Datenpaket PDU 4 jedoch fehlerfrei empfangen wurde.
Die Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 wurden vom Empfänger E1 fehlerfrei empfangen und dementsprechend wird für diese Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 eine positive Bestätigungsnachricht A an den Sender S gesendet.
Nach den Zeitschlitzen 4, 5, 6 und 7 schließt sich eine Zeitphase 21 an, welche für eine Datenübertragung zwischen dem Sender S und weiteren Empfängern E2, E3. . . vorgesehen ist. Innerhalb dieser Zeitphase 21 erhält der Sender S von dem Empfänger E1 für die Datenpakete PDU 5 bis 7 jeweils eine positive Bestätigungsnachricht A und für die Datenpakete PDU 0 und PDU 4 die Wiederholungsnachricht RA.
Der Sender S geht nun davon aus, dass alle Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 fehlerfrei beim Empfänger E1 angekommen sind und dass das Datenpaket PDU 0 fehlerhaft angekommen ist und erneut gesendet werden soll. Dementsprechend sendet er in dem nachfolgenden Zeitschlitz 0 zunächst die PDU 0 erneut und in den darauffolgenden Zeitschlitzen 8, 9 und 10 neue Datenpakete PDU 8 bis PDU 10 an den Empfänger E1. Das wiederholt gesendete Datenpaket PDU 0 wird mit der Sequenznummer 0 gesendet, da auch die erstmalige Übertragung der PDU 0 mit der Sequenznummer 0 erfolgt ist. Da es sich bei den Datenpaketen PDU 8 bis PDU 10 um neue, erstmalig gesendete Datenpakete handelt, wechselt der Sender S jeweils die mit den Datenpaketen mitgesendete Sequenznummer. Da in der vorherigen Übertragungsphase die PDUs 4 bis 7 jeweils mit der Sequenznummer 1 gesendet wurden, werden nun die Datenpakete PDU 8 bis PDU 10 mit der Sequenznummer 0 an den Empfänger E1 gesendet.
Der Sender S speichert die Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 für eine weitere Übertragungsperiode für den Fall, dass er die positiven Bestätigungsnachrichten A für die PDUs 5 bis 7 fehlinterpretiert hat bzw. dass ein Übertragungsfehler bei der Sendung dieser positiven Bestätigungsnachrichten aufgetreten ist. Dadurch kann er eine erneute Übertragung dieser PDUs 5 bis 7 durchführen, falls er von dem Empfänger E1 in der nächsten Übertragungsperiode eine Wiederholungsnachricht erhält.
Die Datenübertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 wird nachfolgend jeweils periodisch in entsprechender Weise fortgesetzt.
Die Fig. 2 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf einer Datenübertragung zwischen einem Sender S und einem Empfänger E1. Die Datenübertragung entspricht zu großen Teilen der Datenübertragung gemäß Fig. 1, weshalb in der Fig. 2 auch lediglich die Datenübertragungen für die jeweils ersten Zeitschlitze 0, 4, 0 und 4 der für die Übertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 vorgesehenen Zeitrahmen dargestellt sind. Es werden nachfolgend nur die Unterschiede zu dem Datenübertragungsschema gemäß Fig. 1 erläutert. Bei der Datenübertragung gemäß Fig. 2 tritt bei der erstmaligen Sendung des vom Empfänger E1 nicht erwarteten Datenpakets PDU 4 ein Fehler auf und der Empfänger E1 empfängt somit das Datenpaket PDU 4 fehlerhaft. Daher sendet der Empfänger E1 für das fehlerhaft empfangene Datenpaket PDU 4 die Wiederholungsnachricht RN, welche dem Sender mitteilt, das eine wiederholte Übertragung des vorherigen Datenpakets PDU 0 gewünscht ist und dass das Datenpaket PDU 4 fehlerhaft empfangen wurde und daher auch eine wiederholte Übertragung des Datenpakets PDU 4 gewünscht ist.
Dementsprechend erfolgt in der nachfolgenden Übertragungsperiode eine erneute Sendung des Datenpakets PDU 0 und in der darauffolgenden Übertragungsperiode eine erneute Sendung des Datenpakets PDU 4.
Die Fig. 3 zeigt schematisch den zeitlichen Ablauf einer Datenübertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1, wobei die vom Sender gesendeten Datenpakete eine verallgemeinerte 2-Bit-Sequenznummer aufweisen.
Der Empfänger E1 überprüft, ob die bei ihm eintreffenden Datenpakete fehlerhaft oder fehlerfrei empfangen worden sind. Hat der Empfänger E1 ein Datenpaket fehlerfrei empfangen, sendet er eine positive Bestätigungsnachricht A (Acknowledgement) zurück an den Sender S. Hat der Empfänger ein Datenpaket fehlerhaft empfangen, sendet er eine negative Bestätigungsnachricht N (Negative-Acknowledgement) zurück an den Sender S. Gleichzeitig speichert der Empfänger die Daten des fehlerhaften Datenpakets in einer Dekodierungsvorstufenform im sog. Softbuffer ab. Bei der darauffolgenden Übertragungswiederholung sendet der Sender eine identische Kopie des Datenpakets oder nur zusätzliche Redundanz. Die Daten aus der Übertragungswiederholung werden in bestimmter Weise mit den zwischengespeicherten Daten in Dekodierungsvorstufenform kombiniert (sog. Softcombining) und erneut einer vollständigen Dekodierung unterzogen. Ist die Dekodierung diesmal erfolgreich, so sendet der Empfänger nun eine positive Bestätigungsnachricht A. Ist die Dekodierung wiederum erfolglos, so kann der Sender nach Empfang einer negativen Bestätigungsnachricht erneut eine identische Kopie der Erstübertragung oder nur zusätzliche Redundanz schicken. Darüber hinaus kann der Sender einen Übertragungsabbruch entscheiden und mit einem neuen Datenpaket die Übertragung fortsetzen. In diesem Fall werden eventuell im Softbuffer befindliche Daten in Dekodierungsvorstufenform gelöscht und nicht in den Dekodierungsvorgang der Daten im Softbuffer mit einbezogen.
Das Senden der positiven und negativen Bestätigungsnachrichten erfolgt zeitlich versetzt in entsprechender Weise ebenfalls in nicht näher dargestellten Zeitschlitzen. Sender und Empfänger arbeiten bezüglich des Sendens/Empfangens der Datenpakete und der zugeordneten positiven und negativen Bestätigungsnachrichten synchronisiert.
Die Datenpakete werden vom Sender zum Empfänger jeweils mit einer verallgemeinerten 2-Bit-Sequenznummer übertragen, die vorzugsweise auf einem anderen besser geschützten Kanal übermittelt wird. Die Zuordnung der Bedeutung der möglichen Bitkombinationen kann beispielsweise folgendermaßen sein:
Diese verallgemeinerte 2-Bit-Sequenznummer ermöglicht es dem Empfänger, zwischen einer erstmaligen Übertragung eines Datenpakets und einer wiederholten Übertragung eines Datenpakets zu unterscheiden, sowie zu erkennen, ob der Sender eine am Ende der letzten Übertragungsperiode gesendete positive Bestätigungsnachricht, negative Bestätigungsnachricht oder Wiederholungsnachricht tatsächlich korrekt empfangen hat. Der vierte, verbliebene Wert der verallgemeinerten Sequenznummer zeigt dem Empfänger an, dass der Sender trotz einer am Ende der letzten Übertragungsperiode empfangenen negativen Bestätigungsnachricht oder Wiederholungsnachricht entschieden hat, einen Übertragungsabbruch vorzunehmen und ein neues Datenpaket zu senden.
Die Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 werden in dem Ausführungsbeispiel jeweils zusammen mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 übertragen.
Nach den Zeitschlitzen 0, 1, 2 und 3 schließt sich eine Zeitphase 20 an, welche für eine Datenübertragung zwischen dem Sender S und weiteren Empfängern E2, E3. . . vorgesehen ist. Innerhalb dieser Zeitphase 20 erhält der Sender S von dem Empfänger E1 die positiven bzw. negativen Bestätigungsnachrichten.
In dem Ausführungsbeispiel hat der Empfänger E1 das Datenpaket PDU 0 nicht fehlerfrei dekodieren können und die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 fehlerfrei dekodiert. Dementsprechend sendet der Empfänger E1 für das Datenpaket PDU 0 eine negative Bestätigungsnachricht N und für die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 eine positive Bestätigungsnachricht A zurück an den Sender S. Bei der Übertragung der negativen Bestätigungsnachricht N tritt ein Übertragungsfehler auf, welcher dazu führt, das der Sender S die vom Empfänger E1 gesendete negative Bestätigungsnachricht N als positive Bestätigungsnachricht A fehlinterpretiert. Die für die Datenpakete PDU 1 bis PDU 3 gesendeten positiven Bestätigungsnachrichten A werden vom Sender S korrekt empfangen.
Der Sender S geht nun davon aus, dass alle Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 fehlerfrei beim Empfänger E1 angekommen sind. Dementsprechend sendet er in den nachfolgenden Zeitschlitzen 4 bis 7 neue Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 an den Empfänger E1.
Da es sich bei den Datenpaketen PDU 4 bis PDU 7 um neue, erstmalig gesendete Datenpakete handelt, wechselt der Sender S jeweils die mit den Datenpaketen mitgesendete verallgemeinerte Sequenznummer. Da in der vorherigen Übertragungsphase die PDUs 0 bis 3 jeweils mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (entsprechend dem Symbol "0") gesendet wurden, werden nun die Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (entsprechend dem Symbol "1") an den Empfänger E1 gesendet.
Allerdings speichert der Sender S die Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 für eine weitere Übertragungsperiode, damit im Falle einer Fehlinterpretation der positiven Bestätigungsnachrichten eine erneute Übertragung der Datenpakete PDU 0 bis PDU 3 möglich ist. Als Übertragungsperiode wird die Zeitspanne zwischen dem Senden eines Datenpakets und dem Empfang einer positiven oder negativen Bestätigungsnachricht oder einer Wiederholungsnachricht bezeichnet.
Die neuen Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 werden vom Empfänger E1 fehlerfrei dekodiert. Der Empfänger E1 erwartet jedoch anstelle des erstmalig gesendeten Datenpakets PDU 4 eine wiederholte Sendung des Datenpakets PDU 0, das er in der vorherigen Übertragungsperiode fehlerhaft empfangen hatte und für das er eine negative Bestätigungsnachricht gesendet hatte. Der Empfänger E1 erkennt anhand der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (entsprechend dem Symbol "1"), dass es sich bei dem Datenpaket PDU 4 um eine erstmalige Übertragung des Datenpakets PDU 4 und nicht um eine wiederholte Übertragung des Datenpakets PDU 0 handelt, da das Datenpaket PDU 0 bei einer erneuten Übertragung wieder mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (entsprechend dem Symbol "0") gesendet worden wäre. Zur Anforderung einer erneuten Übertragung des Datenpakets PDU 0 sendet der Empfänger E1 eine Wiederholungsnachricht RV an den Sender S. Die fehlerfrei empfangenen Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 werden vom Empfänger E1 zwischengespeichert, da das Datenpaket PDU 0 weiterhin fehlt, um die Datenpakete in aufsteigender, ununterbrochener Reihenfolge an eine höhere Schicht zu liefern.
Bei dem Datenübertragungssystem ist nur eine Wiederholungsnachricht RV (Revert) vorgesehen, um die Anzahl der zusätzlich möglichen Fehlerfälle klein zu halten. Mit dieser Wiederholungsnachricht wird ein empfangenes Datenpaket B, das erst nach Abschluss der Übertragung des gegenwärtig zu übertragenen Datenpaketes A erwartet wird, immer negativ bestätigt, egal ob der Empfänger dieses nicht erwartete Datenpaket B fehlerfrei dekodieren konnte oder nicht. Sobald die Übertragung des gegenwärtig erwarteten Datenpakets A abgeschlossen ist, muss dieses nicht erwartete Datenpaket B erneut übertragen werden.
Falls der Empfänger das Datenpaket B fehlerfrei dekodieren konnte, kann er es auch zwischenspeichern, so dass er die später zwingend erfolgende Übertragungswiederholung ignorieren kann.
Im vorliegenden Beispiel wurde das Datenpaket PDU 4 nicht vom Empfänger E1 erwartet, jedoch fehlerfrei empfangen. Daher sendet der Empfänger E1 für das empfangene Datenpaket PDU 4 das Signal RV, welches dem Sender mitteilt, das eine wiederholte Übertragung des vorherigen Datenpakets PDU 0 gewünscht ist, und das Datenpaket PDU 4 später noch mal zu übertragen ist.
Die Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 wurden vom Empfänger E1 fehlerfrei dekodiert und dementsprechend wird für diese Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 eine positive Bestätigungsnachricht A an den Sender S gesendet.
Nach den Zeitschlitzen 4, 5, 6 und 7 schließt sich eine Zeitphase 21 an, welche für eine Datenübertragung zwischen dem Sender S und weiteren Empfängern E2, E3. . . vorgesehen ist. Innerhalb dieser Zeitphase 21 erhält der Sender S von dem Empfänger E1 für die Datenpakete PDU 5 bis 7 jeweils eine positive Bestätigungsnachricht A und für die Datenpakete PDU 0 und PDU 4 die Wiederholungsnachricht RV.
Der Sender S geht nun davon aus, dass alle Datenpakete PDU 4 bis PDU 7 fehlerfrei beim Empfänger E1 angekommen sind und dass das Datenpaket PDU 0 fehlerhaft angekommen ist und erneut gesendet werden soll. Dementsprechend sendet er in dem nachfolgenden Zeitschlitz 0 zunächst die PDU 0 erneut und in den darauffolgenden Zeitschlitzen 8, 9 und 10 neue Datenpakete PDU 8 bis PDU 10 an den Empfänger E1.
Das wiederholt gesendete Datenpaket PDU 0 wird mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (entsprechend dem Symbol "0") gesendet, da auch die erstmalige Übertragung der PDU 0 mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (entsprechend dem Symbol "0") erfolgt ist.
Da es sich bei den Datenpaketen PDU 8 bis PDU 10 um neue, erstmalig gesendete Datenpakete handelt, wechselt der Sender S jeweils die mit den Datenpaketen mitgesendete verallgemeinerte Sequenznummer. Da in der vorherigen Übertragungsphase die PDUs 4 bis 7 jeweils mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (entsprechend dem Symbol "1") gesendet wurden, werden nun die Datenpakete PDU 8 bis PDU 10 mit der Sequenznummer 00 (entsprechend dem Symbol "0") an den Empfänger E1 gesendet.
Der Sender S speichert die Datenpakete PDU 5 bis PDU 7 für eine weitere Übertragungsperiode für den Fall, dass er die positiven Bestätigungsnachrichten A für die PDUs 5 bis 7 fehlinterpretiert hat bzw. dass ein Übertragungsfehler bei der Sendung dieser positiven Bestätigungsnachrichten aufgetreten ist. Dadurch kann er eine erneute Übertragung dieser PDUs 5 bis 7 durchführen, falls er von dem Empfänger E1 in der nächsten Übertragungsperiode eine Wiederholungsnachricht erhält.
Die Datenübertragung zwischen dem Sender S und dem Empfänger E1 wird nachfolgend jeweils periodisch in entsprechender Weise fortgesetzt.
Nachfolgend wird die Behandlung von Fehlern, die durch Fehlinterpretation einer Wiederholungsnachricht als positive bzw. negative Bestätigungsnachricht und umgekehrt entstehen, beschrieben.
Fig. 4 zeigt, wie der Fall behandelt wird, dass eine vom Empfänger gesendete Wiederholungsnachricht RV im Sender fälschlicherweise als positive Bestätigungsnachricht A interpretiert wird: Der Sender hat zunächst die PDU 10 mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (Symbol "0") gesendet. Diese konnte im Empfänger nicht fehlerfrei dekodiert werden, d. h. nach Ablegen der Daten im Empfangspuffer RcvBuf und Dekodierungsversuch wird ein Fehler angezeigt. Daher werden die beim Dekodierungsversuch resultierenden "Softbits" in den Softbit-puffer SoftBuf kopiert und dort für den nächsten Übertragungsversuch bereitgehalten. Gleichzeitig antwortet der Empfänger mit einer negativen Bestätigungsnachricht N, da sie eine Übertragungswiederholung erwartet. Diese Übertragungswiederholung kann eine identische Kopie des ursprünglichen Datenpaketes sein oder sie kann lediglich zusätzliche Redundanz enthalten, die zusammen mit den im Softbit-puffer SoftBuf der nächsten Übertragungsphase im Dekodiervorgang kombiniert wird (soft-combining), um damit ein positives Dekodierungsergebnis zu erreichen.
In Fig. 4 wird angenommen, dass die negative Bestätigungsnachricht z. B. bedingt durch ungünstige Kanalverhältnisse im Sender als positive Bestätigungsnachricht A interpretiert wird. Daraufhin sendet der Sender die PDU 11 mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1"), die dem Empfänger anzeigt, dass der Sender als Antwort eine positive Bestätigungsnachricht empfangen hat. Da der Empfänger eine Übertragungswiederholung des zuletzt empfangenen Datenpaketes (hier PDU 10) erwartet und damit auf eine Sendung mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (Symbol "0") wartet, jedoch eine mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1") erhält, schließt er daraus, dass der Sender die gesendete negative Bestätigungsnachricht als positive aufgefasst hat, und antwortet auf die Sendung der PDU 11 mit einer Wiederholungsnachricht und verwirft die empfangenen Daten der PDU 11. Die Wiederholungsnachricht wird infolge ungünstiger Kanalbedingungen wiederum verfälscht, hier so, dass der Sender sie für eine positive Bestätigungsnachricht hält. Aus diesem Grunde setzt der Sender seine Übertragung mit der PDU 12 fort, der dann die verallgemeinerte Sequenznummer 00 (Symbol "0") mitgeschickt wird. Da der Empfänger eine Wiederholungsnachricht geschickt hat, erwartet er nun auch eine Übertragung mit der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR"), die anzeigt, dass der Sender tatsächlich eine Wiederholungsnachricht empfangen hat. Da die empfangene verallgemeinerte Sequenznummer nicht dem erwarteten Wert 10 (Symbol "RR") entspricht, sendet der Empfänger erneut eine Wiederholungsnachricht. Wenn diese Wiederholungsnachricht unverfälscht im Sender empfangen wird, sendet der Sender PDU 11 erneut, so dass nachfolgend weitere Übertragungswiederholungen der PDU 11 schließlich zur fehlerfreien Übertragung von PDU 11 führen, so dass mit PDU 12 fortgesetzt werden kann.
Auf diese Weise wird erreicht, dass der Übertragungsvorgang weitergehen kann, ohne dass der Empfänger Übertragungswiederholungen der letzten und vorletzten Übertragungsphase durcheinanderbringt. Allerdings kann nicht verhindert werden, dass in diesem seltenen Fall PDU 10 endgültig nicht fehlerfrei empfangen wird.
Fig. 5 beschreibt die Behandlung des Fehlers, dass eine Wiederholungsnachricht RV als negative Bestätigungsnachricht fehlinterpretiert wird. Bis zum Empfang der PDU 11 mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1") läuft der Vorgang wie in Fig. 2 ab. Die Empfänger erkennt aus der empfangenen verallgemeinerten Sequenznummer, dass die Sender die zuvor gesendete negative Bestätigungsnachricht als positive Bestätigungsnachricht aufgefasst hat und sendet daher eine Wiederholungsnachricht, die dann infolge ungünstiger Kanalbedingungen vom Sender als negative Bestätigungsnachricht fehlinterpretiert wird, so dass der Sender die PDU 11 erneut sendet bzw. zusätzliche Redundanz für PDU 11 zur Erhöhung der Wahrscheinlichkeit einer fehlerfreien Dekodierung überträgt, wobei er die verallgemeinerte Sequenznummer 01 (Symbol "1") der Erstübertragung ebenfalls wiederholt. Die Empfänger erwartet nun aber eine verallgemeinerte Sequenznummer 10 (Symbol "RR"), die anzeigt, dass die Sender die gesendete Wiederholungsnachricht auch tatsächlich verstanden hat. Da aber die verallgemeinerte Sequenznummer 01 (Symbol "1") empfangen wird, schließt der Empfänger, dass die Sender die Wiederholungsnachricht nicht verstanden hat, und sendet sie erneut. Gleichzeitig verwirft er die erneut übertragenen Daten der PDU 11, bzw. die zusätzlich gesendete Redundanz für PDU 11. Wenn diese Wiederholungsnachricht nun vom Sender verstanden wird, sendet er die PDU 10 erneut bzw. zusätzliche Redundanz für PDU 10 und zeigt dieses in der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR") dem Empfänger an. Diese für PDU 10 zusätzlich empfangenen Daten werden mit dem Inhalt des Softbit-puffers SoftBuf im Dekodiervorgang kombiniert. Ist der Dekodiervorgang erfolgreich, so kann mit der Übertragung von PDU 11 fortgefahren werden, die dann von der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1") begleitet wird, da PDU 10 mit 00 (Symbol "0") gesendet wurde. Ist der Dekodiervorgang immer noch nicht erfolgreich, so sendet der Empfänger eine negative Bestätigungsnachricht und der Sender wiederholt PDU 10 ein weiteres Mal bzw. sendet wiederum zusätzliche Redundanz für PDU 10.
Ist PDU 10 schließlich fehlerfrei empfangen, so kann mit der Übertragung von PDU 11 fortgefahren werden. Im vorliegenden Fehlerfall geht also keines der Datenpakete endgültig verloren.
Fig. 6 zeigt die Fehlerbehandlung im Falle der Fehlinterpretation einer positiven Bestätigungsnachricht als eine Wiederholungsnachricht.
Die positive Bestätigungsnachricht für die PDU 32 wird bedingt durch ungünstige Kanalverhältnisse als Wiederholungsnachricht fehlinterpretiert. Daher sendet der Sender PDU 31 erneut unter Verwendung der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR"), die anzeigt, dass der Sender eine Wiederholungsnachricht empfangen hat. Da der Empfänger zuletzt eine positive Bestätigungsnachricht für ein Datenpaket gesendet hat, das mit der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1") gesendet wurde, erwartet er nun ein Datenpaket, das mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (Symbol "0") geschickt wird, er erhält aber eine verallgemeinerte Sequenznummer 10 (Symbol "RR").
Daran erkennt er, dass der Sender die gesendete positive Bestätigungsnachricht missverstanden hat. Um diesen Fehler zu bereinigen sendet der Empfänger als Antwort auf das Datenpaket mit der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR") eine positive Bestätigungsnachricht unabhängig davon, ob das Datenpaket fehlerfrei dekodiert werden konnte oder nicht, da es sich ohnehin um Daten handelt, die schon fehlerfrei empfangen wurden. Gleichzeitig wird das gerade empfangene Datenpaket (PDU 31'), das eine Kopie von PDU 31 oder zusätzliche Redundanz für PDU 31 enthält, verworfen. Wird die positive Bestätigungsnachricht nun korrekt vom Sender empfangen, so setzt der Sender die Übertragung mit PDU 32 fort unter Verwendung der verallgemeinerten Sequenznummer 01 (Symbol "1"), mit der PDU 32 schon einmal übertragen worden ist, und danach mit PDU 33 unter Verwendung der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (Symbol "0").
Aus der Historie, dass auf eine positive Bestätigungsnachricht eine verallgemeinerte Sequenznummer 10 (Symbol "RR") empfangen wurde (A-"RR"-A), die ebenfalls wieder mit einer positiven Bestätigungsnachricht beantwortet wurde, kann der Empfänger schließen, dass die PDU 32 schon vorliegt, so dass er dieses Datenpaket verwerfen kann. D. h. dass nach der Abfolge A-"RR"-A das nächste empfangene Datenpaket immer mit einer positiven Bestätigungsnachricht beantwortet werden kann, unabhängig davon ob das Datenpaket fehlerfrei empfangen wurde oder nicht.
Im vorliegenden Fehlerfall werden also keine Datenpaket endgültig verloren, jedoch ergeben sich infolge der Fehlinterpretation einer positiven Bestätigungsnachricht als eine Wiederholungsnachricht zwei unnötige Übertragungen vom Sender zum Empfänger.
Fig. 7 erläutert die Fehlerbehandlung im Falle einer Fehlinterpretation einer negativen Bestätigungsnachricht als eine Wiederholungsnachricht. Die negative Bestätigungsnachricht für die nicht fehlerfrei empfangene PDU 32 wird infolge ungünstiger Kanalbedingungen im Sender als Wiederholungsnachricht aufgefasst. Daher sendet die Sender PDU 31 erneut begleitet von der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR"), mit der der Sender dem Empfänger anzeigt, dass er eine Wiederholungsnachricht empfangen hat. Da der Empfänger zuletzt eine negative Bestätigungsnachricht gesendet hat, erwartet er eine verallgemeinerte Sequenznummer, die mit derjenigen der zuletzt empfangenen übereinstimmt, hier 01 (Symbol "1"). Infolge der fehlenden Übereinstimmung verwirft er das Datenpaket, das entweder eine Kopie von PDU 31 oder zusätzliche Redundanz für PDU 31 enthält und von der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR") begleitet wurde, und sendet eine positive Bestätigungsmeldung, damit die Sender dann mit der eigentlich gewünschten Übertragungswiederholung der PDU 32 fortfahren kann. Da der Sender nicht wissen kann, das der Empfänger die Daten der ersten Übertragung von PDU 32 noch im Softbit-puffer SoftBuf zwischen gespeichert hat, muss er in diesem Fall eine identische Kopie von PDU 32 oder Redundanz für PDU 32 senden, die auch ohne die Erstübertragung von PDU 32 dekodierbar ist (sog. self-decodable redundancy).
Ist diese dann fehlerfrei empfangen, kann die Sender nach Empfang einer weiteren positiven Bestätigungsnachricht dann mit der Übertragung der PDU 33 fortfahren. Bei diesem Fehlerfall wird also lediglich ein Datenpaket (hier PDU 31) unnötigerweise übertragen.
Fig. 8 gibt nun noch ein Beispiel für den Fall, dass der Sender die Entscheidung trifft, die Übertragung eines Datenpaketes P1, das noch nicht fehlerfrei in der Empfänger empfangen wurde, abzubrechen und mit einem neuen Datenpaket P2 fortzusetzen, etwa weil dieses Datenpaket P2 Daten höherer Priorität enthält. Würde der Sender in Fig. 2 nach Erhalt der zweiten Wiederholungsnachricht, die er auch als solche versteht, feststellen, dass er noch wichtigere Daten zu senden hat als PDU 11, so würde er diese wichtigere PDU 21 begleitet von der verallgemeinerten Sequenznummer 11 (Symbol "Ab") senden. Der Empfänger würde am Wert der verallgemeinerten Sequenznummer 11 erkennen, dass die Sender eine Abbruchentscheidung getroffen hat. Daher würde der Empfänger die damit gesendete PDU 21 als neues Datenpaket empfangen, wobei er den empfangenen Daten für eine eventuelle Übertragungswiederholung implizit die neue verallgemeinerte Sequenznummer 00 (Symbol "0") zuordnet; der Sender würde verabredungsgemäß eine für PDU 21 erforderliche Übertragungswiederholung dann mit der verallgemeinerten Sequenznummer 00 (Symbol "0") senden, so dass der Empfänger diese Übertragungswiederholung auch der PDU 21 zuordnet.
Fig. 9 erläutert den weiteren Verlauf und die Beendigung der Wiederholungsphase.
durch den Empfang einer positiven Bestätigungsnachricht, in diesem Beispiel sogar durch Fehlinterpretation einer negativen Bestätigungsnachricht als positive Bestätigungsnachricht.
Wie in Fig. 4 wird nach dem fehlerfreien Empfang der Wiederholungsnachricht RV vom Sender die Wiederholungsphase begonnen, in der der Sender das wiederholt gesendete Datenpaket begleitet von der verallgemeinerten Sequenznummer 10 (Symbol "RR") verschickt. Kann der Empfänger mit dieser ersten Wiederholung das Datenpaket immer noch nicht dekodieren, so sendet er vorzugsweise wiederum eine Wiederholungsnachricht, die der Sender in diesem Kontext (Empfang einer Wiederholungsnachricht, nachdem eine Übertragung mit der verallgemeinerten Sequenznummer "RR" erfolgt ist) als Aufforderung auffasst, das zuletzt gesendete Datenpaket zu wiederholen (PDU 11'), bzw. zusätzliche Redundanz für das ursprüngliche Datenpaket (PDU 11) zu senden. Diese nachfolgende Sendung erfolgt dann wiederum mit der verallgemeinerten Sequenznummer "RR". Kann das Datenpaket nun im Empfänger fehlerfrei dekodiert werden, so sendet der Empfänger dann eine positive Bestätigungsnachricht, im anderen Fall wiederum eine Wiederholungsnachricht.
Der Empfänger könnte anstelle der Wiederholungsnachricht nach Beginn der Wiederholungsphase auch eine negative Bestätigungsnachricht schicken, um weitere Redundanz für PDU 11 zu erhalten. Jedoch könnte dann die negative Bestätigungsnachricht durch ungünstige Kanalbedingungen wiederum als positive Bestätigungsnachricht im Sender fehlinterpretiert werden und damit die Wiederholungsphase vorzeitig beenden, was deutlich häufiger auftritt als die Fehlinterpretation einer Weiderholungsnachricht als eine positive Bestätigungsnachricht.
Empfängt der Sender nach dem Start einer Wiederholungsphase eine positive Bestätigungsnachricht, so beendet er die Wiederholungsphase. Dies kann dadurch geschehen, dass er das nächste Datenpaket mit einer verallgemeinerten Sequenznummer 00 oder 01 (entsprechend den Symbolen "0" und "1" sendet), womit dem Empfänger, der beide Sequenznummern als "erwartet" akzeptiert, das Ende der Wiederholungsphase angezeigt wird. Alternativ kann der Sender auch das nächste Datenpaket begleitet von der einen Übertragungsabbruch anzeigenden verallgemeinerten Sequenznummer 11 (Symbol "Ab") verschicken.

Claims

1. Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einem Sender und einem Empfänger,
wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt,
wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Sender die Datenpakete, für welche er eine positive Bestätigungsnachricht empfangen hat, für eine weitere Übertragungsperiode zwischenspeichert,
wobei eine Übertragungsperiode die Zeitspanne zwischen dem Senden eines Datenpakets und dem Empfang einer positiven oder negativen Bestätigungsnachricht oder einer Wiederholungsnachricht bezeichnet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sender gesendeten Datenpakete eine Sequenznummer zur Unterscheidung zwischen einer wiederholten Übertragung und einer erstmaligen Übertragung aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Empfänger gesendeten positiven und negativen Bestätigungsnachrichten die Sequenznummer zur Unterscheidung zwischen einer wiederholten Übertragung und einer erstmaligen Übertragung aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich periodisch wiederholender Zeitrahmen mit N-Zeitschlitzen vorgesehen ist, wobei die Zeitschlitze eines Zeitrahmens jeweils zur Sendung eines Datenpakets vorgesehen sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger nach Absenden einer negativen Bestätigungsnachricht und nachfolgendem Empfang eines nicht erwarteten Datenpakets dieses trotzdem zwischenspeichert.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger nach Absenden einer positiven Bestätigungsnachricht und nachfolgendem Empfang eines nicht erwarteten Datenpaketes dieses nicht zwischenspeichert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger zum Senden einer ersten Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets und zur positiven Bestätigung eines nicht erwarteten Datenpakets vorgesehen ist und dass der Empfänger zum Senden einer zweiten Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets und zur negativen Bestätigung eines nicht erwarteten Datenpakets vorgesehen ist.

9. Datenübertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger und Mitteln zur Übertragung von Datenpaketen zwischen dem Sender und dem Empfänger,
wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird,
wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt,
wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Sender gesendeten Datenpakete eine verallgemeinerte Sequenznummer aufweisen, mit der der Sender dem Empfänger weitere Informationen mitteilt, insbesondere, dass er

- ein neues Datenpaket sendet und die zuvor empfangene Bestätigungsnachricht eine positive Bestätigungsnachricht war,

- ein neues Datenpaket sendet und die zuvor empfangene Bestätigungsnachricht eine negative Bestätigungsnachricht war, also ein Übertragungsabbruch entschieden wurde,

- das Datenpaket der letzten Übertragungsperiode oder Redundanz für die darin enthaltenen Daten sendet, und die zuvor empfangene Bestätigungsnachricht eine negative Bestätigungsnachricht war,

- das Datenpaket der vorletzten Übertragungsperiode oder Redundanz für die darin enthaltenen Daten sendet, da er eine Wiederholungsnachricht erhalten hat, oder

- nach Beginn einer Wiederholungsphase eine Wiederholungsnachricht erhalten hat und daher das zuletzt gesendete Datenpaket oder weitere Redundanz für die darin enthaltenen Daten sendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger nach Senden einer Wiederholungsnachricht, die nicht mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die den Empfang einer Wiederholungsnachricht oder den Übertragungsabbruch anzeigt, beantwortet wird, zum erneuten Senden einer Wiederholungsnachricht vorgesehen ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger bei Erhalt eines Datenpaketes mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die anzeigt dass der Sender zuletzt eine Wiederholungsnachricht erhalten hat, nach vorausgegangener Absendung einer positiven Bestätigungsnachricht zum Verwerfen des empfangenen Datenpaketes und Aussenden einer positiven Bestätigungsnachricht vorgesehen ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger ein zweites Datenpaket, dessen Übertragung auf ein erstes Datenpaket folgt, das mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die den Empfang einer Wiederholungsnachricht anzeigt, geschickt wurde, verwirft, sofern das zweite Datenpaket nicht von einer verallgemeinerten Sequenznummer begleitet wird, die den Übertragungsabbruch anzeigt.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger bei Erhalt eines Datenpaketes mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die anzeigt, dass der Sender zuletzt eine Wiederholungsnachricht erhalten hat, nach vorausgegangener Absendung einer negativen Bestätigungsnachricht zum Verwerfen des empfangenen Datenpaketes und Aussenden einer positiven Bestätigungsnachricht vorgesehen ist.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger bei Erhalt eines Datenpaketes mit einer verallgemeinerten Sequenznummer, die einen Übertragungsabbruch anzeigt, unabhängig von einer zuvor geschickten negativen oder positiven Bestätigungsnachricht oder einer Wiederholungsnachricht dieses Datenpaket als neues Datenpaket akzeptiert, keine weitere Übertragungswiederholung für ein zuvor erwartetes Datenpaket erwartet und dem neu empfangenen Datenpaket für ggfs. erforderliche Übertragungswiederholungen eine mit dem Sender abgestimmte verallgemeinerte Sequenznummer zuordnet, die keinen Übertragungsabbruch ausdrückt oder den Empfang einer Wiederholungsnachricht anzeigt.

16. Sender für ein Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 9, wobei der Sender zum wiederholten Senden eines Datenpakets vorgesehen ist, wenn der Sender von einem Empfänger eine negative Bestätigungsnachricht oder eine Wiederholungsnachricht erhalten hat.

17. Empfänger für eine Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 9, wobei der Empfänger zum Senden einer positiven Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerfrei empfangen wird, wobei der Empfänger zum Senden einer negativen Bestätigungsnachricht an den Sender vorgesehen ist, wenn ein Datenpaket fehlerhaft empfangen wird, wobei der Empfänger zum Senden einer Wiederholungsnachricht zur Anforderung einer erneuten Übertragung eines Datenpakets an den Sender vorgesehen ist, wenn trotz einer vom Empfänger gesendeten negativen Bestätigungsnachricht keine erneute Übertragung des betreffenden Datenpakets erfolgt.