WO1999012299A1 - Verfahren und kommunikationssystem zur synchronisation zweier vorrichtungen auf ein vorgebbares datenübertragungsverfahren - Google Patents

Verfahren und kommunikationssystem zur synchronisation zweier vorrichtungen auf ein vorgebbares datenübertragungsverfahren Download PDF

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WO1999012299A1
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data transmission
transmission method
synchronization message
devices
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Andre Kaup
Jürgen PANDEL
Bernhard Wimmer
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/10—Arrangements for initial synchronisation

Definitions

  • the invention relates to the synchronization of two devices on a data transmission method.
  • FIG. 2 In the context of the transmission of highly compressed data streams, the following architecture of a communication system is known, which is shown in FIG. 2 (cf. [1]).
  • Applications of a predefinable number of application layers Ai 1 ... n) generate data Di which are to be transmitted from a first device VI to a second device V2.
  • the data Di to be transmitted are each fed to a so-called adaptation layer ALi, which is assigned to the respective application Ai.
  • data is to be understood to mean, for example, audio data, video data, textual data, in particular data which are encoded in accordance with the ASCII code, generally any type of data which can be transmitted in digital form.
  • Adapted data ADi are fed from the respective adaptation layer ALi to a multiplexer MUX / DEMUX, in order to form a merged, ie multiplexed, data stream XD.
  • the data stream XD is transmitted to the second device V2 via a transmission unit UE, for example a line-bound or also a mobile radio network.
  • the second device V2 has the same structure as the first device VI.
  • the multiplexed data stream XD is again divided into the individual adaptive data ADi, ie demultiplexed.
  • the adapted data ADi are fed from the multiplexer / demultiplexer MUX / DEMUX to the elements of the adaptation layer ALi of the second device V2.
  • the double arrows in the individual communication paths indicate that the communication between the first device VI and the second device V2 can take place bidirectionally.
  • Errors in the transmission can be recognized or corrected, the greater the bandwidth requirement for the transmission of the data streams through additional redundancy information that is required for error correction or error detection. Furthermore, the complexity of the error detection and error correction methods increases with increasing performance, which leads to an increased computing time requirement both for the encoding at the transmitter and for the decoding at the receiver.
  • the robustness of the error ie the value of the methods with regard to error protection (error detection or error correction) increases from the first data transmission method to the fourth data transmission method.
  • Every device that works according to the method known from [1] must be able to guarantee at least the first data transmission method.
  • the other data transmission methods are optional, which means that different devices can communicate with each other that have not implemented the same possibility of maximum error protection. In this case, problems can arise during communication, since at the beginning of a communication connection it must first be negotiated according to which data transmission method the data transmission should take place (synchronization to a data transmission method).
  • the invention is therefore based on the problem of specifying a method and a communication system for synchronizing two devices with a predeterminable data transmission method from a set of data transmission methods, the synchronization being able to take place simply and automatically.
  • Synchronization messages with each time a synchronization message contains an information with which a Data transmission method is marked with the most significant error protection that can be carried out by the respective device that sent the synchronization message.
  • the data transmission method of the respective synchronization message is determined by the receiving device in each case from the received synchronization message.
  • a further synchronization message is formed by the device from which the respectively determined data transmission method can be carried out and transmitted to the other device, the further synchronization message identifying the data transmission method that both devices can carry out.
  • the data transmission method of the further synchronization message is determined from the further synchronization message.
  • the devices are now synchronized with the determined data transmission method.
  • the communication system according to claim 6 has a first device and a second device, which are set up such that
  • the data transmission method of the respective synchronization message is determined by the respectively receiving device from the received synchronization message
  • a further synchronization message is formed by the device from which the respectively determined data transmission method can be carried out and transmitted to the respective other device, the further synchronization message identifying the data transmission method that both devices can carry out, the data transmission method of the further synchronization message is determined from the further synchronization message,
  • the devices are synchronized with the determined data transmission method.
  • a synchronization option is thus specified, with which it is achieved without additional complexity to synchronize two devices with regard to the data transmission method to be used and thus to establish a common basis for further communication.
  • Another advantage of the invention can be seen in the fact that the invention can easily be extended to future data transmission methods which have not yet been defined in the respective implementation. As a result of the invention, backward compatibility with the “older devices” is always automatically guaranteed even in the future further development of the data transmission method.
  • the devices exchange synchronization messages, each of which indicates which data transmission method is supported by the respective device as a maximum.
  • the receiving device Based on the type of synchronization message, the receiving device recognizes the specified data transmission method and, if its own proposed data transmission method is of higher quality than that proposed by the other device, the data transmission method of the less powerful device is automatically selected and one is used as the acknowledgment Synchronization message formed and sent, which contains the selected data transmission method.
  • 1 is a sketch of a message flow diagram describing the exchange of messages between the first and second devices
  • FIG. 2 is a block diagram describing the architecture of the devices according to the method known from [1];
  • 3a and 3d show the data format of the various data transmission methods that are described in [1], [2], [3], and [4].
  • the first transmission method (level 0), which is designed in accordance with the H.223 standard, has the following structure of data packets 301 (cf. FIG. 3a), into which the multiplexed data XD are divided:
  • a synchronization word with a length of 8 bits which is unique within the data packet 301 and which uniquely identifies the start of a data packet 301;
  • control information 303 a user data field 304 in which the data to be transmitted are transmitted between the devices VI, V2.
  • the data packet 301 is in turn delimited at the end by a unique synchronization word.
  • the basic structure of the data packet is the same for all data transmission methods, the H.223, H.223 / Annex A, H.223 / Annex B and H.223 / Annex C.
  • the formats of the data packets differ in the length of the first two fields of the data packet, i.e. in length of synchronization word 302 and header 303, i.e. the tax information.
  • the synchronization word 302 has 24 bits in the method according to H.223 and H.223 / Annex A and 32 bits in the method according to H.223 / Annex B.
  • the method according to H.223 / Annex C also has a synchronization word 302 of 32 bits in length.
  • a special scheme is provided for each data transmission method, with which it is possible to transmit information if no useful data are to be transmitted from the individual applications Ai.
  • 3c shows the stuffing sequence 320 which is used according to the method H.223 / Annex A.
  • Three synchronization words 302 with a length of 8 bits and a 16 bit long pseudo sequence 321 are used as stuffing sequence 320.
  • a sequence of synchronization words 302 with a length of 8 bits, header information 303, synchronization word 302 with a length of 8 bits, and header information 303 and one is used as the stuffing sequence 330 Pseudo sequence 331 of length 32 bits used.
  • a 4-bit sequence with the value 0 is provided in the header field as the multiplex code.
  • the marking for a stuffing sequence (not shown) of the method according to H.223 / Annex C can be made unambiguous by the fact that in the header field 302 of the stuffing sequence of the method according to H.223 / Annex B the 4 bits of the Header fields 303, with which the multiplex code is specified, are all assigned the value 1.
  • the respective data transmission method to which the structure of the stuffing sequence, 310, 320, 330 relates in each case is thus clearly identified by sending the stuffing sequence.
  • the first device VI supports the first data transmission method (H.223) and the second data transmission method (H.223 / Annex A).
  • the second device V2 supports all data transmission methods, i.e. the first data transfer procedure (H.223), the second data transfer procedure (H.223 / Annex A), the third transfer procedure (H.223 / Annex B) and the fourth data transfer procedure (H.223 / Annex C).
  • each device VI, V2 For synchronization, i.e. for the selection of the data transmission method to be used for the data transmission of user data, each device VI, V2 sends a synchronization message, i.e. the stuffing sequence, which characterizes the most important data transmission method with regard to error protection (error detection and / or error correction) that the respective device VI, V2 supported.
  • the first device VI thus sends a first synchronization message in the form of the stuffing sequence 320, which characterizes the second data transmission method.
  • the stuffing sequence 320 is sent repeatedly.
  • the second device V2 sends the stuffing sequence 320, which characterizes the fourth data transmission method.
  • the second device V2 receives the first synchronization message several times and now tries to determine the maximum data transmission method supported by the first device based on the stuffing sequence 320.
  • step 101 This is done by comparing the first synchronization message with the data format of the stuffing sequence 310, which characterizes the first data transmission method, starting from the first data transmission method (H.223) (step 101).
  • the comparison is carried out using a known correlator, which is described in [4] and works as follows: With the aid of a correlator of length L, it is examined whether a predetermined bit pattern of length L is contained in a data stream. This is done by a bit-wise comparison (XOR operation) of the specified bit pattern with L successive bits of the data stream to be compared. If all the L bits match, ie if the sum of the ones contained after the XOR operation is equal to L, then the bit pattern sought is contained in the data stream. If not, the L bit long search pattern in the data stream is shifted and the link is repeated.
  • XOR operation bit-wise comparison
  • the bit pattern in the data stream is also recognized if the number of ones after the XOR link is only insignificantly less than L. If the stuffing sequence of the first synchronization message does not match the stuffing sequence 310 of the first data transmission method, the received first synchronization message is compared with the stuffing sequence 320 of the second data transmission method. The comparisons are continued successively until the stuffing sequence from the first synchronization message matches a stuffing sequence of a data transmission method of the second device V2 (steps 102, 103).
  • the second device V2 If the second device V2 recognizes the stuffing information of a data transmission method supported by the second device V2 from the first synchronization message, the second device V2 forms a second synchronization message which also contains the determined stuffing sequence and becomes the second synchronization message , also repeated several times, sent to the first device VI.
  • the second synchronization message clearly serves as an acknowledgment that the second device V2 has accepted the data transmission method “proposed” by the first device VI.
  • the third device VI receives the third synchronization message sent by the second device V2 with the stuffing information 340 of the fourth data transmission method.
  • the stuffing sequence 340 of the third synchronization message is therefore compared with the stuffing sequence 310 of the first data transmission method (step 111).
  • the stuffing information 340 becomes the third synchronization message with the stuffing information 320 of the second data transmission method.
  • stuffing sequence 320 of the second data transmission method starts a new comparison between the stuffing sequence of the second synchronization message and the stuffing sequence of the first data transmission method (step 113).
  • the stuffing sequence 320 of the second synchronization message is compared with the stuffing sequence 320 of the second data transmission method in a further comparison (step 114).
  • the ascertained agreement of the stuffing sequence of the second synchronization message and the stuffing sequence 320 of the second data transmission method has the result that it has now been recognized in the first device VI which data transmission method is used for the future transmission of the user data.
  • the further communication between the first device VI and the second device V2 now takes place in accordance with the synchronized, second data transmission method.
  • the devices exchange synchronization messages, each of which indicates which data transmission method is supported by the respective device as a maximum. Due to the nature of the synchronization message, the receiving device recognizes the specified data transmission method and, if its own proposed data transmission method is of higher quality than that proposed by the other device, the data transmission method is automatically method of the not so powerful device is selected and a synchronization message is generated and sent as the acknowledgment, which contains the selected data transmission method.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und ein Kommunikationssystem vorgeschlagen, bei dem von einer ersten Vorrichtung (V1) eine erste Synchronisationsnachricht (320), mit der ein Datenübertragungsverfahren mit dem höchstwertigen Fehlerschutz gekennzeichnet wird, dass die erste Vorrichtung (V1) durchführen kann, an eine zweite Vorrichtung (V2) übertragen wird. In der zweiten Vorrichtung (V2) wird das Datenübertragungsverfahren aus der ersten Synchronisationsnachricht (320) ermittelt. Für den Fall, dass das ermittelte Datenübertragungsverfahren von der zweiten Vorrichtung (V2) unterstützt wird, wird eine zweite Synchronisationsnachricht an die erste Vorrichtung (V1) gesendet, mit der das ermittelte Datenübertragungsverfahren gekennzeichnet wird. In der ersten Vorrichtung (V1) wird das Datenübertragungsverfahren aus der zweiten Synchronisationsnachricht (320) ermittelt und für den Fall, dass das ermittelte Datenübertragungsverfahren von der ersten Vorrichtung (V1) durchgeführt werden kann, sind die Vorrichtungen (V1, V2) auf das Datenübertragungsverfahren synchronisiert.

Description

Beschreibung
Verfahren und Kommunikationssystem zur Synchronisation zweier Vorrichtungen auf ein vorgebbares Datenübertragungsverfahren
Die Erfindung betrifft die Synchronisation zweier Vorrichtungen auf ein Datenübertragungsverfahren.
Bei der Übertragung von komprimierten Daten, z. B. Audio- daten, textuellen Daten, Videodaten oder auch Steuerinformationsdaten können Fehler in der Übertragung eine anschließende Dekomprimierung derart stören, daß die Daten nicht wieder korrekt rekonstruiert werden.
Im Rahmen der Übertragung hochkomprimierter Datenströme ist folgende Architektur eines Kommunikationssystems bekannt, die in Fig. 2 dargestellt ist (vgl. [1]).
Applikationen einer vorgebbaren Anzahl Applikationsschichten Ai (i=l...n), generieren Daten Di, die von einer ersten Vorrichtung VI zu einer zweiten Vorrichtung V2 übertragen werden sollen. Die zu übertragenden Daten Di werden jeweils einer sog. Adaptionsschicht ALi, die der jeweiligen Applikation Ai zugeordnet ist, zugeführt.
Die verschiedenen Arten der Adaptionsschichten, die in [1] beschrieben sind, dienen zur Verarbeitung unterschiedlicher charakteristischer Daten.
Unter Daten sind im weiteren beispielsweise Audiodaten, Videodaten, textuelle Daten, insbesondere Daten, die gemäß dem ASCII-Code codiert sind, zu verstehen, allgemein jede Art von Daten, die in digitaler Form übertragen werden können.
Von der jeweiligen Adaptionsschicht ALi werden adaptierte Daten ADi einem Multiplexer MUX/DEMUX, zur Bildung eines zusammengeführten, d.h. gemultiplexten, Datenstroms XD zugeführt. Über eine Übertragungseinheit UE, beispielsweise ein leitungsgebundenes oder auch ein Mobilfunknetz wird der Datenstrom XD zu der zweiten Vorrichtung V2 übertragen. Die zweite Vorrichtung V2 hat den gleichen Aufbau wie die erste Vorrich- tung VI. In der zweiten Vorrichtung V2 wird der gemultiplexte Datenstrom XD wieder in die einzelnen adaptiven Daten ADi aufgeteilt, d.h. gedemultiplext . Die adaptierten Daten ADi werden von dem Multiplexer/Demultiplexer MUX/DEMUX den Elementen der Adaptionsschicht ALi der zweiten Vorrichtung V2 zugeführt. Durch die Doppelpfeile in den einzelnen Kommunikationswegen ist angedeutet, daß die Kommunikation zwischen der ersten Vorrichtung VI und der zweiten Vorrichtung V2 bidirektional erfolgen kann.
In dem aus [1] bekannten Verfahren wird jeweils für die Daten in der Adaptionsschicht ein eigenes Fehlererkennungsverfahren und/oder Fehlerkorrekturverfahren durchgeführt .
Je hochwertiger oder fehlerrobuster das Fehlererkennungsver- fahren bzw. das Fehlerkorrekturverfahren ist, d.h. je mehr
Fehler bei der Übertragung erkannt bzw. korrigiert werden können, desto größer wird der Bandbreitenbedarf bei der Übertragung der Datenströme durch zusätzliche Redundanzinformati- on, die zur Fehlerkorrektur bzw. Fehlererkennung erforderlich ist. Ferner wächst die Komplexität der Fehlererkennungs- bzw. Fehlerkorrekturverfahren mit steigender Leistungsfähigkeit an, was zu einem erhöhten Rechenzeitbedarf sowohl für die En- codierung beim Sender als auch für die Decodierung beim Empfänger führt .
Es ist aus diesem Grund aus den Dokumenten [1] , [2] , [3] , [4] bekannt, verschiedene Fehlererkennungsverfahren bzw. Fehlerkorrekturverfahren vorzusehen, die je nach Anforderung mehr oder weniger fehlerrobust, dafür aber entsprechend weniger oder mehr komplex sind. In den Druckschriften [1] , [2] , [3] , [4] sind verschiedene, im weiteren als Datenübertragungsverfahren bezeichnete, Verfahren unterschiedlicher Wertigkeit (Level 0 ... 3) definiert. Ein erstes Datenübertragungsverfahren (Level 0), das jedes Gerät implementiert haben muß, ein zweites Datenübertragungsverfahren (Level 1) , ein drittes Datenübertragungs- verfahren (Level 2) und ein viertes Datenübertragungsverfahren (Level 3) . Die Fehlerrobustheit , d.h. die Wertigkeit der Verfahren hinsichtlich des Fehlerschutzes (Fehlererkennung bzw. Fehlerkorrektur) steigt von dem ersten Datenübertragungsverfahren zu dem vierten Datenübertragungsverfahren an.
Jedes Gerät, das gemäß dem aus [1] bekannten Verfahren arbeitet, muß zumindest das erste Datenübertragungsverfahren ge- währleisten können. Die weiteren Datenübertragungsverfahren sind optional, was bedeutet, daß verschiedene Geräte miteinander kommunizieren können, die nicht die gleiche Möglichkeit des maximalen Fehlerschutzes implementiert haben. In diesem Fall kann es bei der Kommunikation zu Problemen kommen, da zu Beginn einer Kommunikationsverbindung erst ausgehandelt werden muß, gemäß welchem Datenübertragungsverfahren die Datenübertragung erfolgen soll (Synchronisation auf ein Datenübertragungsverfahren) .
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren und ein Kommunikationssystem zur Synchronisation zweier Vorrichtungen auf ein vorgebbares Datenübertragungsverfahren aus einer Menge von Datenübertragungsverfahren anzugeben, wobei die Synchronisation einfach und automatisch erfolgen kann.
Das Problem wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch das Kommunikationssystem gemäß Patentanspruch 8 gelöst .
Eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung tauschen
Synchronisationsnachrichten aus, wobei in jeweils einer Synchronisationsnachricht eine Angabe enthalten ist, mit der ein Datenübertragungsverfahren mit dem höchstwertigen Fehlerschutz gekennzeichnet ist, das die jeweilige Vorrichtung durchführen kann, die die Synchronisationsnachricht gesendet hat. Von der jeweils empfangenden Vorrichtung wird aus der empfangenen Synchronisationsnachricht das Datenübertragungs- verfahren der jeweiligen Synchronisationsnachricht ermittelt. Von der Vorrichtung, von der das jeweils ermittelte Datenübertragungsverfahren durchgeführt werden kann, wird eine weitere Synchronisationsnachricht gebildet und an die jeweils andere Vorrichtung übertragen, wobei die weitere Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren kennzeichnet, das beide Vorrichtungen durchführen können. Aus der weiteren Synchronisationsnachricht wird das Datenübertragungsverfahren der weiteren Synchronisationsnachricht ermittelt. Nun sind die Vorrichtungen auf das ermittelte Datenübertragungsverfahren synchronisiert.
Das Kommunikationssystem gemäß Patentanspruch 6 weist eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung auf, die derart eingerichtet sind, daß
- eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung Synchronisationsnachrichten austauschen, wobei in jeweils einer Synchronisationsnachricht eine Angabe enthalten ist, mit der ein Datenübertragungsverfahren mit dem höchstwertigen Fehler- schütz gekennzeichnet ist, das die jeweilige Vorrichtung durchführen kann, die die Synchronisationsnachricht gesendet hat ,
- von der jeweils empfangenden Vorrichtung aus der empfangenen Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren der jeweiligen Synchronisationsnachricht ermittelt wird,
- von der Vorrichtung, von der das jeweils ermittelte Datenübertragungsverfahren durchgeführt werden kann, eine weitere Synchronisationsnachricht gebildet und an die jeweils andere Vorrichtung übertragen wird, wobei die weitere Synchronisati- onsnachricht das Datenübertragungsverfahren kennzeichnet, das beide Vorrichtungen durchführen können, - aus der weiteren Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren der weiteren Synchronisationsnachricht ermittelt wird,
- die Vorrichtungen auf das ermittelte Datenübertragungsver- fahren synchronisiert sind.
Es wird somit eine Synchronisationsmöglichkeit angegeben, mit der ohne zusätzliche Komplexität erreicht wird, zwei Vorrichtungen hinsichtlich des zu verwendenden Datenübertragungsver- fahrens zu synchronisieren und somit eine gemeinsame Basis für die weitere Kommunikation aufzubauen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Erfindung ohne weiteres erweiterbar ist auf zukünftige, in der jeweiligen Realisierung noch nicht definierte Datenübertragungsverfahren. Durch die Erfindung ist somit auch bei zukünftiger Weiterentwicklung der Datenübertragungsverfahren automatisch immer eine Abwärtskompatibilität mit den „älteren Geräten" gewährleistet.
Die Erfindung kann anschaulich darin gesehen werden, daß die Vorrichtungen Synchronisationsnachrichten austauschen, die jeweils angeben, welches Datenübertragungsverfahren maximal von der jeweiligen Vorrichtung unterstützt wird. Aufgrund der Art der Synchronisationsnachricht erkennt die empfangende Vorrichtung das angegebene Datenübertragungsverfahren und, wenn ihr eigenes, vorgeschlagenes Datenübertragungsverfahren hochwertiger ist als das, das von der anderen Vorrichtung vorgeschlagen wurde, wird automatisch das Datenübertragungs- verfahren der nicht so leistungsfähigen Vorrichtung gewählt und als Quittung wird eine Synchronisationsnachricht gebildet und gesendet, die das gewählte Datenübertragungsverfahren enthält .
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Um die Verläßlichkeit der Ermittlung des Datenübertragungs- verfahrens aus der Synchronisationsnachricht bei der empfangenden Vorrichtung jeweils zu erhöhen, ist es vorteilhaft, daß eine Vorrichtung eine Synchronisationsnachricht mehrmals sendet und die empfangende Vorrichtung das Datenübertragungs- verfahren als erkannt interpretiert, wenn es mehrfach gleich ermittelt wurde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargstellt und wird im weiteren näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Skizze eines Nachrichtenflußdiagramms, das den Austausch der Nachrichten zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung beschreibt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die Architektur der Vorrichtungen gemäß dem aus [1] bekannten Verfahren beschreibt;
Fig. 3a bis 3d eine Skizze, in der die Datenformate der Nachrichten gemäß den unterschiedlichen
Datenübertragungsverfahren dargestellt ist .
Fig. 3a und 3d zeigen das Datenformat der verschiedenen Datenubertragungsverfahren, die in [1] , [2] , [3] , und [4] be- schrieben sind.
Das erste Übertragungsverfahren (Level 0) , das gemäß dem H.223 -Standard ausgestaltet ist, weist folgende Struktur von Datenpaketen 301 (vgl. Figur 3a), in die die gemultiplexten Daten XD unterteilt werden, auf:
- ein innerhalb des Datenpakets 301 eindeutiges Synchronisationswort der Länge 8 Bit, das eindeutig den Beginn eines Datenpakets 301 kennzeichnet;
- eine Steuerinformation 303; - ein Nutzdatenfeld 304, in dem die zu übertragenden Daten zwischen den Vorrichtungen VI, V2 übertragen werden. Das Datenpaket 301 wird an dessen Ende wiederum durch ein eindeutiges Synchronisationswort begrenzt.
Bei allen Datenübertragungsverfahren, dem H.223, H.223/Annex A, H.223/Annex B sowie H.223/Annex C ist der grundsätzliche Aufbau des Datenpakets gleich.
Jedoch unterscheiden sich die Formate der Datenpakete in der Länge der ersten beiden Felder des Datenpakets, d.h. in der Länge des Synchronisationsworts 302 und dem Header 303, d.h. der Steuerinformation.
So weist beispielsweise das Synchronisationswort 302 bei dem Verfahren gemäß H.223 und H.223/Annex A jeweils 24 Bit auf und bei dem Verfahren gemäß H.223/Annex B 32 Bit. Das Verfahren gemäß H.223/Annex C weist ebenfalls ein Synchronisations- wort 302 von 32 Bit Länge auf.
Für jedes Datenübertragungsverfahren ist ein spezielles Sche- ma vorgesehen, mit dem es ermöglicht wird, Information zu übertragen, falls keine Nutzdaten von den einzelnen Applikationen Ai zu übertragen sind.
Dieses Schema wird im folgenden verwendet und als Stopfse- quenz bezeichnet. Im Rahmen des ersten Datenübertragungsverfahren wird als Stopfsequenz eine Folge von 3 Synchronisationsworten der Länge 8 Bit (vgl. Fig. 3b) übertragen.
Fig. 3c zeigt die Stopfsequenz 320, die gemäß dem Verfahren H.223/Annex A eingesetzt wird. Es werden drei Synchronisationsworte 302 der Länge 8 Bit sowie eine 16 Bit lange Pseud- onoisesequenz 321 als Stopfsequenz 320 verwendet.
Bei dem Verfahren gemäß H.223/Annex B (vgl. Fig. 3d) wird als Stopfsequenz 330 eine Folge von Synchronisationsworten 302 der Länge 8 Bit, Headerinformation 303, Synchronisationswort 302 der Länge 8 Bit, sowie Headerinformation 303 und eine Pseudonoisesequenz 331 der Länge 32 Bit verwendet. Zur eindeutigen Kennzeichnung der Stopfsequenz 330 gemäß dem Verfahren gemäß H.223/Annex B ist vorgesehen, in dem Headerfeld als Multiplexcode eine Folge von 4 Bit mit dem Wert 0 anzugeben.
Die Kennzeichnung für eine Stopfsequenz (nicht dargestellt) des Verfahrens gemäß H.223/Annex C kann dadurch eindeutig erfolgen, daß in dem Headerfeld 302 der Stopfsequenz des Verfahrens gemäß H.223/Annex B mit gleicher Struktur der Stopf- sequenz die 4 Bit des Headerfelds 303, mit denen der Multiplexcode angegeben wird, alle den Wert 1 zugeordnet bekommen.
Somit ist durch Senden der Stopfsequenz jeweils eindeutig das jeweilige Datenübertragungsverfahren gekennzeichnet, auf das sich der Aufbau der Stopfsequenz , 310, 320, 330 jeweils bezieht .
Im weiteren wird zur einfacheren Darstellung folgende Aus- gangssituation vorausgesetzt.
Die erste Vorrichtung VI unterstützt das erste Datenübertragungsverfahren (H.223) und das zweite Datenübertragungsverfahren (H.223/Annex A) . Die zweite Vorrichtung V2 unterstützt alle Datenübertragungsverfahren, d.h. das erste Datenübertra- gungsverfahren (H.223), das zweite Datenübertragungsverfahren (H.223/Annex A) , das dritte Übertragungsverfahren (H.223/Annex B) und das vierte Datenübertragungsverfahren (H.223/Annex C) .
Zur Synchronisation, d.h. zur Auswahl des für die Datenübertragung von Nutzdaten zu verwendenden Datenübertragungsverfahrens sendet jede Vorrichtung VI, V2 jeweils eine Synchronisationsnachricht, d.h. jeweils die Stopfsequenz , die das höchstwertige Datenübertragungsverfahren hinsichtlich des Fehlerschutzes (Fehlererkennung und/oder Fehlerkorrektur) kennzeichnet, das die jeweilige Vorrichtung VI, V2 unterstützt . Die erste Vorrichtung VI sendet also eine erste Synchronisationsnachricht in Form der Stopfsequenz 320, die das zweite Datenübertragungsverfahren kennzeichnet. Um die Verläßlich- keit der Synchronisation zu erhöhen, wird die Stopfsequenz 320 wiederholt gesendet.
Die zweite Vorrichtung V2 sendet die Stopfsequenz 320, die das vierte Datenübertragungsverfahren kennzeichnet .
Die zweite Vorrichtung V2 empfängt die erste Synchronisationsnachricht in mehrfacher Wiederholung und versucht nun, aufgrund der Stopfsequenz 320 das von der ersten Vorrichtung maximal unterstützte Datenübertragungsverfahren zu ermitteln.
Dies geschieht, indem ausgehend von dem ersten Datenübertragungsverfahren (H.223) die erste Synchronisationsnachricht mit dem Datenformat der Stopfsequenz 310, die das erste Datenubertragungsverfahren kennzeichnet, verglichen wird (Schritt 101) .
Der Vergleich erfolgt unter Verwendung eines bekannten Korre- lators, der in [4] beschrieben ist und wie folgt arbeitet: Mit Hilfe eines Korrelators der Länge L wird untersucht, ob ein vorgegebenes Bitmuster der Länge L in einem Datenstrom enthalten ist . Dies geschieht durch einen bitweisen Vergleich (XOR-Verknüpfung) des vorgegebenen Bitmusters mit L aufeinanderfolgenden Bits des zu vergleichenden Datenstroms. Stimmen alle L Bits überein, d.h. ist die Summe der nach der XOR- Verknüpfung enthaltenen Einsen gleich L, so ist das gesuchte Bitmuster im Datenstrom enthalten. Falls nicht, wird das L Bit lange Suchmuster im Datenstrom verschoben und die Verknüpfung wiederholt . Bei fehlerhafter Übertragung gilt das Bitmuster im Datenstrom auch dann als erkannt, wenn die Zahl der Einsen nach der XOR-Verknüpfung nur unwesentlich geringer ist als L. Stimmt die Stopfsequenz der ersten Synchronisationsnachricht nicht mit der Stopfsequenz 310 des ersten Datenübertragungs- verfahrens überein, so wird die empfangene erste Synchronisationsnachricht mit der Stopfsequenz 320 des zweiten Datenübertragungsverfahrens verglichen. Die Vergleiche werden solange sukzessive weitergeführt, bis die Stopfsequenz aus der ersten Synchronisationsnachricht mit einer Stopfsequenz eines Datenübertragungsverfahrens der zweiten Vorrichtung V2 übereinstimmt (Schritte 102, 103) .
Erkennt die zweite Vorrichtung V2 aus der ersten Synchronisationsnachricht die StopfInformation eines Datenübertragungs- verfahrens, das von der zweiten Vorrichtung V2 unterstützt wird, so wird von der zweiten Vorrichtung V2 eine zweite Syn- chronisationsnachricht gebildet, die ebenfalls die ermittelte Stopfsequenz enthält und die zweite Synchronisationsnachricht wird, ebenfalls mehrfach wiederholt, an die erste Vorrichtung VI gesendet .
Die zweite Synchronisationsnachricht dient anschaulich als eine Quittung dafür, daß die zweite Vorrichtung V2 das von der ersten Vorrichtung VI „vorgeschlagene" Datenübertragungs- verfahren akzeptiert hat.
Von der ersten Vorrichtung VI wird die von der zweiten Vorrichtung V2 gesendete dritte Synchronisationsnachricht mit der StopfInformation 340 des vierten Datenübertragungsverfahrens empfangen.
Auch in der ersten Vorrichtung VI wird auf die gleiche, oben beschriebene Weise versucht, die Stopfsequenz zu erkennen. Es wird also die Stopfsequenz 340 der dritten Synchronisations- nachricht mit der Stopfsequenz 310 des ersten Datenübertragungsverfahrens verglichen (Schritt 111) .
Da diese StopfSequenzen 310, 340 nicht übereinstimmen, wird in einem weiteren Schritt 112 die StopfInformation 340 der dritten Synchronisationsnachricht mit der StopfInformation 320 des zweiten Datenübertragungsverfahrens verglichen.
Da auch dieser Vergleich negativ ausfällt, das zweite Daten- übertragungsverfahren jedoch das höchstwertige Datenübertragungsverfahren ist, das von der ersten Vorrichtung VI unterstützt wird, wird der Vergleich in der ersten Vorrichtung VI unterbrochen.
Nach Empfang der zweiten Synchronisationsnachricht mit der
Stopfsequenz 320 des zweiten Datenübertragungsverfahrens wird jedoch ein neuer Vergleich gestartet zwischen der Stopfsequenz der zweiten Synchronisationsnachricht mit der Stopfsequenz des ersten Datenübertragungsverfahrens (Schritt 113).
Da diese StopfInformationen nicht übereinstimmen, wird in einem weiteren Vergleich die Stopfsequenz 320 der zweiten Synchronisationsnachricht mit der Stopfsequenz 320 des zweiten Datenübertragungsverfahrens verglichen (Schritt 114) . Die er- mittelte Übereinstimmung der Stopfsequenz der zweiten Synchronisationsnachricht und der Stopfsequenz 320 des zweiten Datenübertragungsverfahrens führt dazu, daß nunmehr in der ersten Vorrichtung VI erkannt wurde, welches Datenübertragungsverfahren für die zukünftige Übertragung der Nutzdaten eingesetzt wird.
Die weitere Kommunikation zwischen der ersten Vorrichtung VI und der zweiten Vorrichtung V2 erfolgt nun gemäß dem synchronisierten, zweiten Datenübertragungsverfahren.
Auf diese Weise wird sehr einfach, ohne Aufwand an zusätzlicher Steuerungsinformation erreicht, daß das höchstwertige, von beiden Vorrichtungen VI und V2 maximal unterstützte Datenubertragungsverfahren zur Kommunikation, d.h. zur Übertra- gung der Nutzdaten 100, eingesetzt wird. Somit fügt sich das erfindungsgemäße Verfahren standardkonform in bestehende KommunikationsStandards ein.
Durch die Verwendung einer Inband-Signalisierung ist keine Änderung bereits bestehender Kommunikationsstandards, beispielsweise GSM, PSTN oder DECT, erforderlich. In den bestehenden Kommunikationsstandards sind bereits Module enthalten, die die StopfSequenzen erkennen können. Somit kann auch ohne Erhöhung der Komplexität bestehender Kommunikationsstandards das Verfahren ohne weiteres in bestehende Standardverfahren integriert und implementiert werden.
Im weiteren werden einige Alternativen zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt.
Es ist beispielsweise in einer Alternative des Ausführungs- beispiels vorgesehen, daß nicht jedesmal, wenn eine neue Synchronisationsnachricht empfangen wird, wieder bei dem niedrigstwertigen Datenübertragungsverfahren mit dem Vergleich der StopfSequenzen begonnen wird, sondern es ist ebenso möglich, jeweils bei der zuletzt untersuchten Stopfsequenz den neuen Vergleich zu beginnen.
Es ist ferner nicht unbedingt erforderlich, die Vergleiche nacheinander durchzuführen. Sie können ebenfalls parallel durchgeführt werden, wodurch die Geschwindigkeit der Synchronisation erhöht werden kann.
Die Erfindung kann anschaulich darin gesehen werden, daß die Vorrichtungen Synchronisationsnachrichten austauschen, die jeweils angeben, welches Datenübertragungsverfahren maximal von der jeweiligen Vorrichtung unterstützt wird. Aufgrund der Art der Synchronisationsnachricht erkennt die empfangende Vorrichtung das angegebene Datenübertragungsverfahren und, wenn ihr eigenes, vorgeschlagenes Datenübertragungsverfahren hochwertiger ist als das, das von der anderen Vorrichtung vorgeschlagen wurde, wird automatisch das Datenübertragungs- verfahren der nicht so leistungsfähigen Vorrichtung gewählt und als Quittung wird eine Synchronisationsnachricht gebildet und gesendet, die das gewählte Datenübertragungsverfahren enthält .
Im Rahmen dieses Dokuments wurden folgende Veröffentlichungen zitiert :
[1] ITU-T Recommandation H.223, Multiplexing Protocol for Low-Bitrate-Multimedia-Communication, 1996
[2] ITU-T Draft Recommandation H.223/Annex A, Multiplexing
Protocol for Low-Bitrate-Mobile-Multimedia-Communication
Level 1, Draft Version, July 1997
[3] ITU-T Draft Recommandation H.223/Annex B, Multiplexing
Protocol for Low-Bitrate-Mobile-Multimedia-Communication
Level 2, Draft Version, July 1997
[4] ITU-T Draft Recommandation H.223/Annex C, Multiplexing
Protocol for Low-Bitrate-Mobile-Multimedia-Communication Level 3, Draft Version, July 1997

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Synchronisation zweier Vorrichtungen auf ein vorgebbares Datenübertragungsverfahren aus einer Menge von Datenübertragungsverfahren, die sich hinsichtlich des Fehlerschutzes für zu übertragende Daten unterscheiden,
- bei dem eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung Synchronisationsnachrichten austauschen, wobei in jeweils einer Synchronisationsnachricht eine Angabe enthalten ist, mit der ein Datenübertragungsverfahren mit dem höchstwertigen
Fehlerschutz gekennzeichnet ist, das die jeweilige Vorrichtung durchführen kann, die die Synchronisationsnachricht gesendet hat,
- bei dem von der jeweils empfangenden Vorrichtung aus der empfangenen Synchronisationsnachricht das Datenübertragungs- verfahren der jeweiligen Synchronisationsnachricht ermittelt wird,
- bei dem von der Vorrichtung, von der das jeweils ermittelte Datenübertragungsverfahren durchgeführt werden kann, eine weitere Synchronisationsnachricht gebildet und an die jeweils andere Vorrichtung übertragen wird, wobei die weitere Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren kennzeichnet, das beide Vorrichtungen durchführen können,
- bei dem aus der weiteren Synchronisationsnachricht das Da- tenübertragungsverfahren der weiteren Synchronisationsnachricht ermittelt wird,
- bei dem die Vorrichtungen auf das ermittelte Datenübertragungsverfahren synchronisiert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine der Synchronisationsnachrichten eine vorgebbare Anzahl wiederholt übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , bei dem das Datenübertragungsverfahren zur Synchronisation verwendet wird, wenn das Datenübertragungsverfahren eine vorgebbare Anzahl oft ermittelt wurde.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , bei dem die Ermittlung mindestens eines Datenübertragungsverfahren derart erfolgt, daß beginnend mit dem niedrigstwerti- gen Datenübertragungsverfahren die Synchronisationsnachricht mit der jeweiligen Kennzeichnung des Datenübertragungsverfahrens verglichen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ver- fahren gemäß dem ITU-Standard H.223 eingesetzt wird.
6. Kommunikationssystem zur Synchronisation zweier Vorrichtungen auf ein vorgebbares Datenübertragungsverfahren aus einer Menge von Datenübertragungsverfahren, die sich hinsicht- lieh des Fehlerschutzes für die zu übertragenden Daten unterscheiden, bei dem die Vorrichtungen derart eingerichtet sind, daß
- eine erste Vorrichtung und eine zweite Vorrichtung Synchronisationsnachrichten austauschen, wobei in jeweils einer Syn- chronisationsnachricht eine Angabe enthalten ist, mit der ein Datenübertragungsverfahren mit dem höchstwertigen Fehler- schutz gekennzeichnet ist, das die jeweilige Vorrichtung durchführen kann, die die Synchronisationsnachricht gesendet hat, - von der jeweils empfangenden Vorrichtung aus der empfangenen Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren der jeweiligen Synchronisationsnachricht ermittelt wird,
- von der Vorrichtung, von der das jeweils ermittelte Datenübertragungsverfahren durchgeführt werden kann, eine weitere Synchronisationsnachricht gebildet und an die jeweils andere Vorrichtung übertragen wird, wobei die weitere Synchronisationsnachricht das Datenübertragungsverfahren kennzeichnet, das beide Vorrichtungen durchführen können,
- aus der weiteren Synchronisationsnachricht das Datenüber- tragungsverfahren der weiteren Synchronisationsnachricht ermittelt wird, - die Vorrichtungen auf das ermittelte Datenübertragungsverfahren synchronisiert sind.
7. Kommunikationssystem nach Anspruch 6, bei dem mindestens eine der Vorrichtungen derart eingerichtet ist, daß eine Synchronisationsnachricht eine vorgebbare Anzahl wiederholt übertragen wird.
8. Kommunikationssystem nach Anspruch 7, bei dem mindestens eine der Vorrichtungen derart eingerichtet ist, daß das Datenübertragungsverfahren zur Synchronisation verwendet wird, wenn das Datenübertragungsverfahren eine vorgebbare Anzahl oft ermittelt wurde.
9. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Vorrichtungen derart eingerichtet sind, daß das Verfahren gemäß dem ITU-Standard H.223 eingesetzt wird.
10. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem mindestens eine der Vorrichtungen als ein mobiles
Kommunikationsendgerät ausgestaltet ist.
11. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem mindestens eine der Vorrichtungen derart eingerichtet ist, daß die Ermittlung mindestens eines Datenübertragungs- verfahren derart erfolgt, daß beginnend mit dem niedrigstwertigen Datenübertragungsverfahren die Synchronisationsnachricht mit der jeweiligen Kennzeichnung des Datenübertragungs- Verfahrens verglichen wird.
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