Устройство и способ передачи мультимедийных данных в системе подвижной связи

 

Изобретение относится к устройству и способу предоставления услуги по передаче данных в системе подвижной связи. Создана новая архитектура для передачи мультимедийных данных с различным качеством обслуживания (КО) в системе подвижной связи. В структуре протокола в соответствии с настоящим изобретением уровень протокола линии связи (ПЛР) принимает данные с различным КО и разделяет данные на дейтаграммы в соответствии с КО, уровень мультиплексирования мультиплексирует дейтаграммы, принимаемые от уровня ПЛР, и выводит данные мультиплексированных транспортных единиц (ТЕ), и канал управления качеством принимает данные мультиплексированных ТЕ и выводит блоки ТЕ с КО посредством “перфорирования” и повторения информации, добавляемой в соответствии с КО для данных мультиплексированных ТЕ. Техническим результатом является создание устройства и способа для реализации протоколов, посредством которых может быть обеспечена мультимедийная услуга с различным КО. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в основном к устройству и способу предоставления услуги по передаче данных в системе подвижной связи, в частности к устройству и способу предоставления услуги по передаче данных с различным качеством обслуживания (КО) в системе подвижной связи.

Предшествующий уровень техники

Для IS-2000 были предложены различные технические приемы для предоставления услуги по передаче данных в системах подвижной связи. Эти системы подвижной связи должны передавать во многих случаях высокоскоростные данные с высокой пропускной способностью. Работа уровней, включающих уровень протокола линии радиосвязи (ПЛР), уровень мультиплексирования и физический уровень, является в значительной степени решающей для протоколов радиосвязи, чтобы предложить высокую пропускную способность. Также, должно быть обеспечено согласование интерфейсов между уровнями, и информационный поток, основанный на согласовании интерфейсов, становится существенным фактором в повышении пропускной способности.

Между тем, так как данные, передаваемые по одному и тому же физическому каналу, имеют одинаковый уровень КО, если передаются различные типы медиаданных, то не может быть обеспечено различное КО для каждого типа медиаданных. Таким образом, можно сказать, что системы подвижной связи не подходят для предоставления мультимедийных услуг.

В случае системы высокоскоростной передачи данных, например, система передает/принимает многочисленные входные сигналы. Так как система высокоскоростной передачи данных была разработана в основном для обслуживания не в реальном времени, в ней определены физический уровень, планирование, сигнализация и т.д. для обеспечения услуги по передаче данных не в реальном времени с высокой скоростью передачи данных абонентам внутри ячейки. Если необходимо одновременно обеспечить различные услуги, такие как услуга по передаче данных из Интернета, услуга по передаче речи и мультимедийная услуга, система высокоскоростной передачи данных имеет ограничения по обработке и передаче данных в соответствии с различным КО услуг.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения поэтому является создание устройства и способа для реализации протоколов, посредством которых может быть обеспечена мультимедийная услуга с различным КО в системе подвижной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для предоставления услуги по передаче мультимедийных данных с различным КО и высокой пропускной способностью в системе подвижной связи.

Другой задачей настоящего изобретения также является создание устройства и способа для отображения транспортных единиц (ТЕ) на уровне мультиплексирования в устройстве, которое предоставляет услугу по передаче мультимедийных данных с различным КО в системе подвижной связи.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для передачи данных в устройстве, которое предоставляет услугу по передаче мультимедийных данных с различным КО в системе подвижной связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для отображения данных в соответствии с различными требованиями на КО в устройстве, которое предоставляет услугу по передаче мультимедийных данных с различным КО в системе подвижной связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа с использованием логического канала для передатчика, который передает мультимедийные данные с различным КО в системе подвижной связи.

Следующей задачей настоящего изобретения является также создание устройства и способа для передачи данных в соответствии с их КО в устройстве, которое передает мультимедийные данные с различным КО в системе подвижной связи.

Вышеуказанные и другие задачи настоящего изобретения могут быть решены в результате создания новой архитектуры для передачи мультимедийных данных с различным КО в системе подвижной связи. В структуре протокола в соответствии с настоящим изобретением уровень ПЛР принимает данные с различным КО и разделяет данные на дейтаграммы в соответствии с их КО, уровень мультиплексирования мультиплексирует дейтаграммы, принимаемые от уровня ПЛР, и выводит мультиплексированные данные единицами передачи, и канал управления качеством (КУК) принимает данные мультиплексированных транспортных единиц (ТЕ) и выводит блоки ТЕ с КО посредством “перфорирования” (выборочного удаления) и повторения информации, добавленной в соответствии с КО для данных мультиплексированных ТЕ.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения более очевидны из следующего подробного описания, рассматриваемого совместно с прилагаемыми чертежами, на которых

на фиг.1 представлена блок-схема структуры протокола для применения с устройством для передачи мультимедийных данных с различным КО в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.2 представлена блок-схема более подробная, чем показанная на фиг.1;

на фиг.3 представлена блок-схема, изображающая вариант выполнения обработки данных на уровне ПЛР и уровне мультиплексирования, показанных на фиг.1;

на фиг.4 представлена блок-схема, изображающая другой вариант выполнения обработки данных на уровне ПЛР и уровне мультиплексирования на фиг.1;

на фиг.5 представлена блок-схема, изображающая поток данных, когда приоритет включен в мультиплексирование, показанное на фиг.3;

на фиг.6 представлена блок-схема, изображающая поток данных, когда приоритет включен в мультиплексирование, показанное на фиг.4;

на фиг.7 представлена блок-схема, изображающая присваивание порядковых номеров на уровне ПЛР, когда одна копия ПЛР осуществляет контроль над множеством логических каналов в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.8 представлена блок-схема, изображающая обработку данных на уровне ПЛР и уровне мультиплексирования, когда одна копия ПЛР осуществляет контроль над одним логическим каналом в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.9 представлена блок-схема, изображающая присваивание порядковых номеров для передачи данных, когда одна копия ПЛР осуществляет контроль над одним логическим каналом согласно фиг.8;

на фиг.10 представлена графическая схема программы, изображающая операцию управления передачей пакетных данных согласно фиг.1-9 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.11 представлен вид, упоминаемый при описании последовательного хранения символьных блоков для соответствующих ТЕ в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения

Ниже описываются предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения с ссылкой на прилагаемые чертежи. В нижеприведенном описании общеизвестные функции или конструкции подробно не описываются, так как они затруднили бы понимание изобретения необязательными подробностями.

На фиг.1 представлена блок-схема, изображающая структуру протокола для применения с устройством для передачи мультимедийных данных с различным КО в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Как показано на фиг.1, структура протокола состоит из уровня 10 ПЛР, уровня 20 мультиплексирования и физического уровня, имеющего блок 40 управления качеством множества ТЕ (БМУК) и интерфейсные функциональные блоки 50, 60 и 70.

Структура протокола предназначена для создания различных КО для передачи данных по КУК 30. Эта структура протокола представляет общую абонентскую плоскость для передачи только абонентской информации, т.е. управляющая информация не передается. С точки зрения плоскости управления логические каналы, предложенные в соответствии с настоящим изобретением, отображаются на конкретные каналы управления, и КУК 30 отображаются на основе 1:1 на логические каналы. Описание настоящего изобретения будет ограничено абонентской плоскостью, хотя каждый функциональный блок применим, кроме того, к плоскости управления.

Уровень 10 ПЛР обрабатывает логические каналы, которые определяются в соответствии с классами потоков прикладных услуг. Т. е. уровень 10 ПЛР может составлять множество логических каналов в соответствии с классами прикладных услуг, например, услуги по передаче речи, услуги по передаче движущихся изображений или услуги по передаче данных из Интернет. Также, уровень 10 ПЛР определяет число копий ПЛР в соответствии с типами входных данных и числом логических каналов и создает такое число копий ПЛР, которое равно определенному числу. Зависимость между копией ПЛР и услугами может быть определена тремя способами: одна копия ПЛР может быть составлена для выполнения только одной услуги; одна копия ПЛР может выполнять множество однотипных услуг; одна копия ПЛР может выполнять множество услуг независимо от типов услуг. Если независимая копия ПЛР назначена каждой услуге, то число образованных копий ПЛР равно числу классифицируемых логических каналов. Здесь ПЛР управляет организацией порядкового номера данных, передаваемых по каждому логическому каналу, и сегментацией данных. С другой стороны, когда один ПЛР управляет множеством логических каналов, требуется другая функция ПЛР, так как управление логическими каналами должно выполняться не индивидуально, но в совокупности.

В варианте выполнения настоящего изобретения в качестве примера независимый ПЛР предусмотрен для каждого логического канала.

Здесь предполагается, что дейтаграммы определяются для передачи данных по логическому каналу в соответствии со скоростью передачи данных источника прикладной услуги. Длина дейтаграмм может быть меньше или равна длине ТЕ (транспортной единицы) для КУК 30. ПЛР также передает информацию о типе данных передачи по логическому каналу. Результирующие данные передаются на уровень 20 мультиплексирования.

Уровень 20 мультиплексирования функционирует для отображения между логическими каналами и КУК 30. Дейтаграммы, принимаемые по логическим каналам на уровне 20 мультиплексирования, обрабатываются следующим образом для отображения на КУК 30.

(1) Функциональные возможности мультиплексирования. Если длина дейтаграммы, принимаемой по логическому каналу, меньше длины ТЕ для КУК 30, то происходит сборка этой дейтаграммы с дейтаграммой, принимаемой по другому логическому каналу, для образования единицы данных фиксированной длины.

(2) Функциональные возможности коммутации. Если длина дейтаграммы, принимаемой по логическому каналу, равна длине ТЕ для КУК 30, дейтаграмма коммутируется без сборки с дейтаграммой другого логического канала в конкретный КУК 30. Другой функцией коммутации является отображение дейтаграммы логических каналов с одинаковым или аналогичным КО на КУК 30 с конкретным КО, так что дейтаграмма, принимаемая по логическим каналам, может быть соответствующим образом распределена, чтобы всегда активизировать КУК 30.

(3) Функциональные возможности управления КО. Дейтаграмма, принимаемая по логическому каналу, отображается на КУК 30 в соответствии с ее приоритетом, который может быть определен согласно характеристикам логического канала. Функциональные возможности управления КО применимы для случая, когда управляющая информация передается вместе с информацией о данных, или информация сигнализации, включающая в себя информацию системную, передается вместе с другой информацией о данных.

Дейтаграмма, образуемая на уровне 10 ПЛР, передается по КУК 30 на БМУК 40 через уровень 20 мультиплексирования. Может существовать множество КУК 30. Поэтому различное КО может гарантироваться для каждого КУК 30 в соответствии с внутренним функциональным блоком в БМУК 40. ТЕ в КУК 30 может быть различной по длине в зависимости от того, передается она в прямом или обратном направлении. Длина ТЕ может быть фиксированной или переменной независимо от прямого или обратного направления. Или длина ТЕ может иметь фиксированную длину для прямого направления и переменную длину для обратного направления, или наоборот. Число ТЕ может быть различным для прямого направления и обратного направления. Эти параметры зависят от реализации системы или от удобства обслуживания.

Каждый функциональный блок в БМУК 40 обеспечивает различное управление для ТЕ с различным КО, отображаемой через уровень 20 мультиплексирования в соответствии с КО. Блок согласования качества (или КО) (СК) в БМУК 40 присваивает различную величину каждой ТЕ в соответствии с ее действительным КО. Присвоенная величина определяет КО КУК 30. Если используется фиксированная величина СК, ТЕ, передаваемые по одному КУК 30, имеют одинаковое КО. Если используется динамическая величина СК, то различное КО может быть использовано в КУК 30. БМУК 40 обеспечивает различное КО для каждых данных, принимаемых по КУК 30, что будет описано ниже с ссылкой на фиг.2.

Последовательный конкатенатор 50 последовательно связывает ТЕ с различным КО, принимаемые по множеству КУК 30. Последовательный конкатенатор 50 согласовывает ТЕ с размером перемежителя посредством составления пакета физического уровня (ПФУ), имеющим размер перемежителя, с ТЕ.

Перемежитель 60 каналов осуществляет перемежение последовательно связанных ТЕ для передачи по физическому каналу. Перемежитель 60 каналов отсекает символы в дополнение к функции перемежения, обеспечиваемой типичной системой подвижной связи. Перемежитель 60 каналов отсекает ТЕ, если суммарный размер последовательно связанных ТЕ превышает допустимый размер. Результирующий кадр 70 физического уровня отображается на канальные интервалы, как показано на фиг.2, перед передачей на приемник.

На фиг.2 представлена блок-схема более подробная, чем показанная на фиг.1.

Уровень 20 мультиплексирования принимает дейтаграмму (Инфо 1, Инфо 2, Инфо 3 ... Инфо М) от уровня 10 ПЛР и обрабатывает принятую дейтаграмму, основываясь на требованиях к КО их прикладных услуг в соответствии с вышеописанными функциональными возможностями. Как указано выше, один уровень 10 ПЛР может обеспечивать независимое управление для каждого класса дейтаграмм Инфо 1, Инфо 2, Инфо 3 ... Инфо М или может обеспечить общее управление потоком данных.

Уровень 20 мультиплексирования выводит каждую ТЕ (в этом случае ТЕ0, ТЕ1, ТЕ2 и ТЕ3) с циклическим избыточным кодом. Длина циклического избыточного кода определяется длиной или характеристиками ТЕ. В особенности тогда, когда уровень 20 мультиплексирования не генерирует данные, сам циклический избыточный код может служить в качестве одной ТЕ. Циклический избыточный код, присоединенный к каждой ТЕ, может быть использован в качестве единицы повторной передачи в соответствии со схемой передачи, т.е. автоматическим запросом на повторение (АЗП) на более низком уровне. Здесь исключено подробное описание основанной на ТЕ повторной передачи и АЗП, так как они очевидны для специалиста в этой области техники.

Кодер 41 принимает ТЕ по различным КУК 30. Кодерами 41 являются, например, турбокодеры или сверточные кодеры. На фиг.2 для целей иллюстрации используются турбокодеры. Каждый кодер 41 кодирует входную ТЕ со скоростью кодирования, которая может быть различна для каждой различной ТЕ. Альтернативно, одинаковая скорость кодирования может быть применена ко всем ТЕ, принимаемым по КУК 30. В случае повторной передачи посредством гибридного АЗП (ГАЗП) первоначальная скорость кодирования может отличаться от скорости кодирования для повторной передачи данных, которые содержат ошибки. В варианте выполнения настоящего изобретения скорость кодирования турбо-кодеров 41 составляет 1/5, применительно для всех ТЕ.

Селектор 42 избыточности (СИ) выполняет выбор избыточности, которая представляет собой схему канальной передачи, используемую для ГАЗП типа II/III. Т.е. различные матрицы избыточности (т.е. различный дополняющий код) используются для повторной передачи, чтобы повысить рабочие характеристики по объединению приемника. Повторная передача доступна на основе ТЕ в настоящем изобретении.

СК 43 обеспечивает различное КО для каждой ТЕ посредством управления требуемой величиной согласования КО (величиной СК) при помощи “перфорирования” и повторения. Величина СК может быть фиксированной, когда канал установлен между базовой станцией и подвижной станцией, если канал статический. С другой стороны, если канал установлен динамически, величина СК является переменной и сообщается приемнику по каналу управления каждый раз, когда передается ТЕ. Величина СК является относительной между различными КУК 30 независимо от того, является ли она фиксированной или переменной. Поэтому величина СК является важным параметром, посредством которого устанавливаются различное КО для каждого КУК 30 в соответствии с характеристиками его прикладной услуги. Выходной сигнал ТЕ от СК 43 принимает различные характеристики и форматы с того момента, когда они введены в КУК 30.

Последовательный конкатенатор 50 последовательно связывает ТЕ, принимаемые от СК 43. Последовательно связанные ТЕ затем поканально перемежаются в перемежителе 60 каналов и отображаются на канальные интервалы передачи физического канала и передаются на приемник. Число ТЕ на канальный интервал по физическому каналу определяется в соответствии со скоростью передачи данных физического канала.

На фиг.3 изображен вариант выполнения обработки данных на уровне 10 ПЛР и уровне 20 мультиплексирования в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.3 пакет 1 межсетевого протокола IP (МП) представляет данные передачи. Уровень 10 ПЛР делит IP-пакет 1 на дейтаграммы передаваемого размера. Передаваемый размер означает количество данных, которое может быть обработано каждым логическим каналом 11.

Дейтаграммы передаются по логическим каналам 11. Так как устанавливается различная скорость передачи данных в соответствии со скоростью передачи данных источника, длина каждой дейтаграммы может быть различна, как показано на фиг.3. Данные Инфо 0, Инфо 1...Инфо М представляют собой дейтаграммы для соответствующих логических каналов 11. Размер каждой дейтаграммы меньше или равен длине ТЕ, передаваемой по КУК 30. Число логических каналов 11 может быть определено в соответствии с характеристиками или классами прикладных услуг. Как указано выше, образуется столько копий ПЛР, сколько логических каналов 11 для управления логическими каналами 11, или один ПЛР управляет логическими каналами 11.

Блок дейтаграммы фиксированной или переменной длины и число логических каналов 11 определяются в соответствии с КО или характеристиками прикладной услуги IP-пакета 1 и скоростями передачи данных. Так как пакет передачи состоит из данных с увеличенным количеством различных классов или повышением требований на различное КО, то увеличивается число логических каналов. Дейтаграммы должны быть обозначены различными порядковыми номерами, чтобы приемник мог повторно собрать дейтаграммы в их порядке генерирования от прикладных услуг более высокого уровня или произвести повторный прием данных. Следовательно, присвоение и организация порядковых номеров является очень важной функцией уровня 10 ПЛР. В том случае, когда одна копия ПЛР управляет множеством логических каналов 11, дейтаграммы по логическими каналам 11 генерируются одной копией ПЛР. Поэтому порядковые номера присваиваются дейтаграммам этим же способом. Другими словами, дейтаграммы, передаваемые по логическому каналу 11, нумеруются взаимно зависимым образом. Подробное описание порядковых номеров будет дано ниже с ссылкой на фиг.7 и фиг.8.

Для ввода дейтаграмм, принимаемых от одной копии ПЛР, на множество логических каналов 11 мультиплексор 21 качества (мультиплексирование и КО), включенный в уровень 20 мультиплексирования, мультиплексирует дейтаграммы и отображает мультиплексированные дейтаграммы на множество КУК 30. Каждый КУК 30 передает данные на основе ТЕ. После добавления к каждой ТЕ циклического избыточного кода, ТЕ преобразуются в форму пакетных данных радиосвязи в кадре 70 физического уровня посредством функциональных блоков более низкого уровня (физического уровня с БМУК 40 до перемежителя 60 каналов).

Мультиплексор 21 качества на уровне 30 мультиплексирования коммутирует и мультиплексирует дейтаграммы Инфо 0, Инфо 1...Инфо М, принимаемые по логическим каналам. Если входная дейтаграмма меньше ТЕ, мультиплексор 21 качества производит сборку дейтаграмм для образования одной ТЕ.

ТЕ передаются по КУК 30. Поэтому ТЕ на каждом КУК 30 представляет собой дейтаграмму, которая прошла уровень 20 мультиплексирования.

Позиция 30-1 означает содержимое данных ТЕ. Две дейтаграммы Инфо 0 и Инфо 1, которые короче ТЕ, собираются в одну ТЕ. Т.е. одна ТЕ может иметь одну дейтаграмму или более одной дейтаграммы. Так как ТЕ 30-1 включает две дейтаграммы в комбинации, мультиплексор 21 качества добавляет информацию (т.е. заголовок мультиплексирования: ЗМ) для идентификации каждой дейтаграммы. Один ЗМ предшествует каждой дейтаграмме. Если три дейтаграммы, которые короче ТЕ, образуют одну ТЕ, то вводится три ЗМ. ЗМ включает управляющую информацию, такую как длина соответствующей дейтаграммы, передаваемой от ПЛР.

Как описано выше, ТЕ может иметь фиксированную длину или переменную длину. Если ТЕ имеет переменную длину, то множество дейтаграмм, передаваемых по различным логическим каналам, могут быть собраны в одну ТЕ. С другой стороны, если ТЕ фиксирована по длине, длина каждой составляющей дейтаграммы должна быть меньше длины ТЕ. В том случае когда длина собранных дейтаграмм меньше длины ТЕ, к ТЕ может быть добавлено заполнение для получения фиксированной длины. Здесь сигналы логических каналов, которые собираются, имеют одинаковое КО или аналогичное КО. Поэтому, когда дейтаграммы собранных сигналов логических каналов, т.е. различных логических каналов, передаются одному КУК 30, они имеют одинаковое КО.

На фиг.4 изображен другой вариант выполнения обработки данных на уровне 10 ПЛР и уровне 20 мультиплексирования в соответствии с настоящим изобретением, упоминаемый при описании образования ТЕ из дейтаграмм, принимаемых по логическим каналам, в соответствии с характеристиками дейтаграмм на уровне 20 мультиплексирования.

Уровень 10 ПЛР делит IP-пакет 1 на дейтаграммы соответствующего размера. Дейтаграммы Инфо 0 - Инфо М передаются по логическим каналам 11. Число логических каналов 11 определяется в соответствии с характеристиками или классами прикладных услуг. Образуется одна копия ПЛР или столько копий ПЛР, сколько логических каналов 11, для управления логическими каналами 11. Ниже описывается интерфейс между копией ПЛР и логическими каналами.

Как указано выше, дейтаграмма короче или равна по длине ТЕ для КУК 30. В частности, на фиг.4 изображен принцип действия уровня 20 мультиплексирования, когда дейтаграмма равна по длине ТЕ, в сравнении с фиг.3.

Мультиплексор 21 качества мультиплексирует дейтаграммы Инфо 0 - Инфо М, принимаемые по логическим каналам 11. Так как дейтаграмма и ТЕ имеют одинаковый размер, мультиплексор 21 качества выполняет функцию коммутации для отображения дейтаграмм на КУК 30 без сборки дейтаграмм. Больше логических каналов 11, чем количество КУК 30, подают сигнал на вход мультиплексора 21 качества, и, таким образом, мультиплексор 21 качества должен коммутировать два или более логических каналов в один КУК 30. В результате каждый КУК 30 имеет данные с различным КО. Например, КУК #1 присвоено наивысшее КО, КУК #2 - второе наивысшее КО, а КУК #N - самое низшее КО. Таким образом, мультиплексор 21 качества собирает логические каналы с одинаковым КО или аналогичным КО посредством коммутации.

Если дейтаграммы Инфо 0 и Инфо 1 передаются по логическим каналам 11 с одинаковыми или аналогичными требованиями на КО, они коммутируются на один и тот же КУК 30. Более конкретно, если дейтаграммы Инфо 0 и Инфо 1 передаются по логическим каналам 11, требуя наивысшее КО, они переключаются на КУК #0. Коммутация осуществляется в основном с временным разделением, и поэтому различные временные индексы присваиваются дейтаграммам Инфо 0 и Инфо 1. Дейтаграммы, передаваемые по логическим каналам, преобразуются в ТЕ на выходе мультиплексора 21 качества. Как видно из вышеописанного примера, когда дейтаграммы Инфо 0 и Инфо 1 с наивысшими требованиями на КО передаются по КУК #0, дейтаграммы на различных логических каналах передаются по одному КУК с одинаковым КО. Так как мультиплексор 21 качества отображает логические каналы в соответствии с состояниями КУК 30, множество логических каналов может быть отображено на неопределенный КУК 30.

На фиг.5 изображен поток данных, когда приоритет включен в мультиплексирование, показанное на фиг.3.

Процедура, показанная на фиг.5, аналогична той, которая показана на фиг.3, за исключением процесса передачи данных. Дейтаграмма каждого логического канала 11 имеет поле Р приоритета. Длина поля приоритета определяется в соответствии с числом заданных уровней приоритета. В общих чертах, определены восемь уровней приоритета, и, таким образом, необходимо трехразрядное поле приоритета. Однако нет конкретного предела, налагаемого на число уровней приоритета. Если поле приоритета включает N битов, то получаем 2^N уровней приоритета. Уровень приоритета предоставляется дейтаграмме в соответствии с ее характеристиками. В общих чертах сигнал управления имеет приоритет над сигналом абонентской информации. Приоритет используется в смысле приоритета передачи. Когда одновременно генерируются две или более дейтаграмм с различными уровнями приоритета, порядок передачи определяется в соответствии с их уровнями приоритета.

Предположив, что генерируются три дейтаграммы Инфо 0, Инфо 1 и Инфо 2 с наивысшим приоритетом, средним приоритетом и наименьшим приоритетом соответственно, и установлен один КУК, мультиплексор 21 качества передает дейтаграммы в порядке Инфо 0, Инфо 1 и Инфо 2 по КУК 30 в соответствии с их уровнями приоритета, как показано на фиг.5.

С другой стороны, если установлены два или более КУК 30, мультиплексор 21 качества распределяет дейтаграммы соответствующим образом. Когда генерируются дейтаграммы с одинаковым уровнем приоритета, мультиплексор 21 качества сначала передает раннее введенную дейтаграмму в соответствии с принципом временного разделения. Однако если дейтаграммы генерируются одновременно, логические каналы 11 отображаются на КУК 30 посредством планирования, такого как алгоритм кругового обслуживания, в мультиплексоре 21 качества.

В том случае когда дейтаграммы Инфо 0 и Инфо 1 имеют одинаковый уровень приоритета и они короче, чем длина данной ТЕ, они мультиплексируются и отображаются на одну ТЕ. В то время как дейтаграммы с различными уровнями приоритета могут быть собраны в одну ТЕ, дейтаграммы с одинаковым уровнем приоритета по существу собираются в одну ТЕ, и, если сборка невозможна в виду уровней приоритета, дейтаграммы могут быть отображены на различные ТЕ. Поэтому мультиплексор 21 качества должен соответствующим образом собрать дейтаграммы в соответствии с их уровнями приоритета.

На фиг.6 изображен поток данных, когда приоритет включен в процесс мультиплексирования, показанное на фиг.4.

Процедура, показанная на фиг.6, аналогична той, которая показана на фиг.4, за исключением дейтаграмм Инфо 0, Инфо 1...Инфо М. Дейтаграмма каждого логического канала имеет поле приоритета. Структура поля приоритета и определение уровней приоритета было описано ранее с ссылкой на фиг.5.

Нижеследующее описание приведено для случая, когда генерируются дейтаграммы одинакового размера Инфо 0, Инфо 1 и Инфо 2 по трем логическим каналам, и устанавливается один КУК 30. Если дейтаграммы Инфо 0, Инфо 1 и Инфо 2 имеют наивысший приоритет, средний приоритет и наименьший приоритет соответственно, то мультиплексор 21 качества передает дейтаграммы по КУК 30 в порядке Инфо 0, Инфо 1 и Инфо 2 в соответствии с их уровнями приоритета.

С другой стороны, если установлено два или более КУК 30, мультиплексор 21 качества передает соответствующим образом дейтаграммы. Когда генерируются дейтаграммы с одинаковым уровнем приоритета, мультиплексор 21 качества сначала передает ранее введенную дейтаграмму в соответствии с принципом временного разделения. Однако если дейтаграммы генерируются одновременно, логические каналы отображаются на КУК 30 посредством планирования, такого как алгоритм кругового обслуживания, в мультиплексоре 21 качества.

На фиг.7 представлена блок-схема, изображающая поток данных с уровня 10 ПЛР на уровень 20 мультиплексирования, когда используется одна копия ПЛР.

Как показано на фиг.1, генерируются М логических каналов (например, здесь М=3) от одной копии ПЛР.

Дейтаграммы по трем логическим каналам обозначаются последовательными порядковыми номерами. Дейтаграммы с одинаковым временным индексом обозначаются последовательными порядковыми номерами. Например, логическому каналу #1 присваивается порядковый номер (ПН) 1, логическому каналу #2 - ПН 2 и логическому каналу #М - ПН 3 для временного индекса t. Аналогично, логическому каналу #1 присваивается ПН 4, логическому каналу #2 - ПН 5 и логическому каналу #М - ПН 6 для временного индекса t+1. Для временного индекса t+2 логическому каналу #1 присваивается ПН 7, логическому каналу #2 - ПН 8 и логическому каналу #М - ПН 9.

Хотя порядковые номера последовательно предоставляются для временных индексов от t до t+n, они могут предоставляться независимо. Также, число логических каналов не ограничивается 3, как в варианте выполнения настоящего изобретения.

В соответствии с вышеописанным вариантом выполнения одна копия ПЛР назначает и управляет множеством логических каналов 11 и порядковые номера предоставляются логическим каналам 11 в соответствии с заранее определенным правилом.

На фиг.8 представлена блок-схема, изображающая передачу данных с уровня 10 ПЛР на уровень 20 мультиплексирования, когда используется множество копий ПЛР.

На фиг.8 IP-пакет 1 подается на множество независимых копий 10а-10n ПЛР в том случае, когда копии ПЛР обеспечивают различные услуги или не могут быть объединены в одну копию КПР в соответствии с различными скоростями передачи данных или характеристиками прикладных услуг. Образуется столько копий КПР, сколько логических каналов. Копии 10а-10n ПЛР делят IP-пакет 1 на дейтаграммы подходящего размера. Как указано выше, каждая дейтаграмма является фиксированной или переменной по длине.

Как показано на фиг.8, каждая копия ПЛР управляет одним логическим каналом. Число логических каналов определяется в соответствии с КО, обеспечиваемым IP-пакетом 1 или характеристиками прикладных услуг, и скоростями передачи данных, как описано выше. Дейтаграммам предоставляются порядковые номера, чтобы приемник мог повторно собрать дейтаграммы в порядке генерирования прикладными услугами более высокого уровня или повторно принять данные, содержащие ошибки. Следовательно, присваивание и управление порядковыми номерами являются важной функцией для уровня 10 ПЛР. Когда каждая копия ПЛР управляет одним логическим каналом, как показано на фиг.8, что означает, что дейтаграммы, передаваемые по логическим каналам 11, генерируются множеством копий ПЛР, дейтаграммы могут быть обозначены порядковыми номерами различным образом. Поэтому дейтаграммы логических каналов имеют независимые порядковые номера, что будет описано ниже с ссылкой на фиг.9.

Мультиплексор 21 качества отображает дейтаграммы, принимаемые по логическим каналам 11a-11n, на ТЕ для КУК 30-1-30-n. К ТЕ добавляются циклические избыточные коды, и они преобразуются в пакетные данные радиосвязи на более низком уровне перед передачей на приемник.

На фиг.9 представлена блок-схема, изображающая присваивание порядковых номеров, когда одна копия ПЛР управляет одним логическим каналом.

Как показано на фиг.9, предполагается, что существует три логических канала. Дейтаграммам, передаваемым по логическим каналам, должны быть предоставлены независимые порядковые номера в соответствии с ПЛР. Для одного и того же временного индекса, например момента времени t, дейтаграммы имеют одинаковые порядковые номера. Для момента времени t+1 дейтаграммы имеют порядковые номера, следующие за порядковыми номерами предыдущих дейтаграмм в момент времени t. Так как дейтаграммы имеют одинаковые порядковые номера для одного и того же временного индекса, то необходимо идентифицировать ПЛР. Каждая дейтаграмма, таким образом, должна иметь идентификатор ПЛР. Как показано на фиг.9, дейтаграммы обозначаются идентификаторами ПЛР, а также порядковыми номерами.

Более конкретно, для временного индекса t логический канал #1 обозначается первым порядковым номером для ПЛР #1, ПН 1-1, логический канал #2 - первым порядковым номером для ПЛР #2, 2-1, и логический канал #М - первым порядковым номером для ПЛР #N, N-1. Для временного индекса t+1 логический канал #1 обозначается вторым порядковым номером для ПЛР #1, ПН 1-2, логический канал #2 - вторым порядковым номером для ПЛР #2, 2-2, и логический канал #М - вторым порядковым номером для ПЛР #N, N-2. Для последующих временных индексов порядковые номера присваиваютсяаналогичным образом.

Хотя порядковые номера последовательно присваиваются с временного индекса t до t+n в вышеприведенном описании, они могут предоставляться независимо. Также, число логических каналов не ограничено 3. Вышеописанный идентификатор ПЛР является уникальным для ТЕ, передаваемой через уровень 20 мультиплексирования, и может быть использован в качестве идентификатора КУК.

Если управляющая информация и информация о данных передаются по различным логическим каналам, то требуется внутренний примитив для копий ПЛР, которыми они генерируются, так как управляющая информация представляет собой управляющий сигнал, связанный с информацией о данных. Внутренний примитив должен существовать, когда управляющая информация и информация о данных возникают одновременно, и внутренняя связь должна быть предусмотрена между копиями ПЛР. То есть копия ПЛР, которая генерирует информацию о данных, должна передавать ее на копию ПЛР, которая генерирует управляющую информацию, посредством внутреннего примитива. Когда управляющая информация и информация о данных, как предполагается, передаются вместе, также должна передаваться информация о синхронизации, чтобы синхронизировать моменты времени передачи информации о данных и управляющей информации.

Как описано выше, одна копия ПЛР может управлять множеством логических каналов или только одним логическим каналом. Могут быть выполнены многие комбинации с этими двумя схемами. Например, одна копия ПЛР может управлять двумя или более логическими каналами или одним логическим каналом между интерсредами или между интрасредами.

На фиг.10 представлена графическая схема программы, изображающая операцию управления передачей пакетных данных в связи с фиг.1-9.

После приема IP-пакета, показанного на фиг.3-6, на шаге 110 уровень 10 ПЛР определяет, имеет ли IP-пакет 1 один класс услуг, то есть выполнена ли классификация IP-пакета 1 на шаге 112. IP-пакет 1 может быть классифицирован как интрасреда или интерсреда. Эта классификация данных основывается на КО данных передачи с более высокого уровня. Если IP-пакет 1 имеет один класс, то процесс переходит на шаг 114, а если имеет два и более классов, то процесс переходит на шаг 116.

Уровень 10 ПЛР генерирует одну копию ПЛР для одноклассного IP-пакета на шаге 114 и составляет один логический канал для управления копией ПЛР на шаге 118. На шаге 120 уровень 20 мультиплексирования мультиплексирует дейтаграмму на логический канал в соответствии со скоростью передачи данных, как описано выше со ссылкой на фиг.1.

Уровень 20 мультиплексирования составляет КУК для передачи по нему дейтаграммы на шаге 122. Дейтаграмма, сгенерированная одной копией ПЛР и передаваемая по логическому каналу, отображается на один КУК. Затем уровень 20 мультиплексирования генерирует ТЕ посредством добавления циклического избыточного кода к дейтаграмме и передает ТЕ по КУК на БМУК 40 на шаге 124. Турбокодер 41 БМУК 40 поканально кодирует ТЕ на шаге 126, и селектор 42 избыточности обеспечивает избыточность для кодированной ТЕ на шаге 128. Во время выбора избыточности селектор 42 избыточности выбирает матрицу избыточности для повторной передачи, отличную от матрицы для первоначальной передачи. Когда используется протокол передачи ГАЗП, селектор 42 избыточности использует его для выбора дополняющего кода. СК 43 выполняет согласование качества для ТЕ посредством “перфорирования” и повторения на шаге 130.

На шагах 132-138 данные, выданные из СК 43, подвергаются последовательной конкатенации в последовательном конкатенаторе 50 и перемежению каналов в перемежителе 60 каналов и отображаются на физический канал, а затем передаются.

Между тем, уровень 10 ПЛР образует столько логических каналов, сколько классов IP-пакета на шаге 116. Если одна копия ПЛР назначается каждому логическому каналу на шаге 140, то процесс переходит на шаг 142, а если одна копия ПЛР управляет множеством логических каналов на шаге 140, то процесс переходит на шаг 144. После образования копий ПЛР на шаге 142 или 144 на шаге 146 измеряется длина дейтаграммы, передаваемой по каждому логическому каналу. Длина дейтаграммы меньше или равна длине ТЕ для КУК. Если дейтаграмма меньше ТЕ на шаге 146, то мультиплексор 21 качества определяет, должна ли дейтаграмма быть собрана с дейтаграммой другого логического канала на шаге 148. Если необходимо мультиплексирование, то процесс переходит на шаг 150, а в противном случае он переходит на шаг 152. Если разница между уровнями классов дейтаграмм, подлежащих мультиплексированию, очень большая, то сборка их не производится. Это проверяется на основе КО дейтаграмм на уровне 20 мультиплексирования. Если длина дейтаграммы равна длине ТЕ на шаге 146 или если сборка дейтаграммы невозможна на шаге 148, то выполняется шаг 152. Когда можно произвести сборку двух или более дейтаграмм на шаге 148, то на шаге 150 заголовки добавляются к дейтаграммам. Если производится сборка двух дейтаграмм, вводятся два заголовка. Информация заголовка включает информацию о длине собираемых дейтаграмм.

На шаге 152 мультиплексор 21 качества определяет, должен ли учитываться приоритет при составлении КУК. Если приоритет должен участвовать, то процесс переходит на шаг 154, в противном случае он переходит на шаг 156. На шаге 154 мультиплексор 21 качества проверяет уровни приоритета дейтаграмм. Затем мультиплексор 21 качества устанавливает один или два КУК на шаге 156 и затем на шаге 158 составляет ТЕ для передачи по КУК, аналогично шагу 124. Шаги 160 и 162 также выполняются аналогично шагам 126 и 128. На шаге 164 выполняется согласование качества по различным КУК, используя фиксированные или динамические величины СК. Хотя шаг 164 выполняется аналогично шагу 130, он поддерживает согласование различного качества между КУК. Затем выполняются шаги 132-138. Шаги 154-164 происходят в БМУК 40. Так как для каждого КУК используется различный весовой коэффициент в соответствии с его величиной СК, блоки ТЕ одинакового размера формируются в символьные блоки различного размера в настоящем изобретении. Символьные блоки формируются с убывающим порядком КУК высокого качества. На фиг.11 изображено последовательное хранение символьных блоков для соответствующих ТЕ в соответствии с настоящим изобретением. Выходные сигналы БМУК последовательно подаются на перемежитель каналов без изменения порядка ввода, как показано на фиг.11, так что приемник может разделить выходные символы деперемежителя на блоки с размером, основанным на СК1, и передать блоки по КУК для декодирования.

Например, если каждая ТЕ ПФУ формирует кодовый символ со скоростью 1,2/1,0/0,8 в соответствии с величиной весового коэффициента каждого блока СК, то размеры выходных блоков КУК различны. Посредством сборки выходных сигналов КУК более высокого уровня формируется входной сигнал перемежителя каналов. Приемник восстанавливает выходные символы блока СК для КУК посредством разделения выходного сигнала деперемежителя каналов со скоростями, основанными на весовых коэффициентах, описанных в СК1 в порядке приема, а затем формирует блоки ТЕ посредством декодирования символьного блока соответствующего КУК.

Выше была описана сборка выходных символов блоков СК для входного сигнала перемежителя каналов. Так как в настоящем изобретении предлагается временное разнесение посредством перемежения всех блоков СК, нет необходимости использовать функцию избыточности при сборке выходных блоков.

Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано со ссылкой на его определенные предпочтительные варианты выполнения, для специалиста в этой области понятно, что в нем могут быть выполнены различные изменения в форме и деталях в пределах сущности и объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Структура протокола в системе подвижной связи, содержащая уровень протокола линии радиосвязи (ПЛР) для приема данных с различным качеством обслуживания (КО) и разделения данных на дейтаграммы в соответствии с КО; уровень мультиплексирования, содержащий мультиплексор качества, для мультиплексирования дейтаграмм, принимаемых от уровня ПЛР, и вывода мультиплексированных данных в виде транспортных единиц (ТЕ); и канал управления качеством (КУК) для приема данных мультиплексированных ТЕ и вывода блоков ТЕ с КО посредством перфорирования и повторения информации, добавляемой в соответствии с КО для мультиплексированной ТЕ.

2. Структура протокола по п.1, дополнительно содержащая блок управления качеством множества ТЕ (БМУК) для выполнения кодирования, выбора избыточности и согласования качества блоков ТЕ, принятых от КУК, в соответствии с КО.

3. Структура протокола по п.2, в котором БМУК содержит кодер для кодирования блоков ТЕ; селектор избыточности для обеспечения идентичной или другой избыточности для кодированных данных в зависимости от того, выполняется ли первоначальная передача или повторная передача; и согласователь качества (СК) для выполнения согласования качества данных с добавленной избыточностью в соответствии с КО данных.

4. Структура протокола по п.3, в котором кодером является турбокодер.

5. Структура протокола по п.1, в котором уровень ПЛР передает дейтаграммы с переменным размером на уровень мультиплексирования по логическим каналам.

6. Структура протокола по п.1, в котором уровень ПЛР разделяет данные на дейтаграммы в зависимости от размера логических каналов в соответствии со скоростью передачи данных источника.

7. Структура протокола по п.1, в котором уровень ПЛР добавляет заголовок приоритета каждой дейтаграмме, передаваемой по логическому каналу, в соответствии с КО каждой дейтаграммы.

8. Структура протокола по п.1, в котором, если две или более дейтаграммы требуют одинаковое КО и один КУК может содержать две или более дейтаграммы, то уровень мультиплексирования мультиплексирует дейтаграммы в один КУК.

9. Структура протокола по п.8, в котором, если КУК передает две или более дейтаграммы, то уровень мультиплексирования добавляет информацию заголовка мультиплексирования (ЗМ) каждой дейтаграмме и передает дейтаграммы с добавленным ЗМ по КУК.

10. Структура протокола по п.1, в котором уровень ПЛР образует по меньшей мере одну копию ПЛР в соответствии с типами данных и числом логических каналов и выводит дейтаграммы по логическим каналам.

11. Структура протокола по п.10, в котором копия ПЛР выводит дейтаграммы по одному логическому каналу.

12. Структура протокола по п.11, в котором копия ПЛР добавляет идентификатор протокола линии радиосвязи (идентификатор ПЛР) и порядковый номер к каждой дейтаграмме.

13. Структура протокола по п.10, в котором копия ПЛР генерирует дейтаграммы в соответствии с данными источника и выводит дейтаграммы по меньшей мере по двум логическим каналам.

14. Структура протокола по п.13, в котором копия ПЛР добавляет порядковый номер к каждой дейтаграмме, передаваемой по логическим каналам, и порядковый номер присваивается последовательно в соответствии с уровнями приоритета логических каналов, которые существуют в одной и той же временной точке.

15. Способ передачи данных в соответствии со структурой протокола в системе подвижной связи, содержащий этапы приема данных с различным качеством обслуживания (КО) и разделения данных на дейтаграммы в соответствии с КО на уровне протокола линии радиосвязи (ПЛР); мультиплексирования дейтаграмм, принимаемых от уровня ПЛР, и вывода мультиплексированных данных в виде транспортных единиц (ТЕ), на уровне мультиплексирования, содержащем мультиплексор качества; и приема данных мультиплексированных ТЕ и вывода блоков ТЕ с КО посредством “перфорирования” и повторения информации, добавляемой в соответствии с КО для мультиплексированной ТЕ, в канале управления качеством (КУК).

16. Способ по п.15, в котором избыточность обеспечивается различным образом для первоначальной передачи и повторной передачи.

17. Способ по п.15, в котором на этапе кодирования используется турбокодирование.

18. Способ передачи мультимедийных данных в соответствии со структурой протокола, имеющей уровень протокола линии радиосвязи (ПЛР) для разделения данных, имеющих множество различных значений качества обслуживания (КО), на дейтаграммы в соответствии с КО, уровень мультиплексирования для мультиплексирования дейтаграмм, канал управления качеством (КУК) для вывода блоков транспортных единиц (ТЕ) с КО посредством перфорирования и повторения информации, добавленной в соответствии с КО для мультиплексированных ТЕ, и блок управления качеством множества ТЕ (БМУК) для согласования качества блоков ТЕ, в системе подвижной связи, содержащий этапы (1) формирования стольких логических каналов, сколько имеется классов услуг, и формирования стольких копий ПЛР, сколько необходимо, если пакет передачи имеет по меньшей мере два класса услуг; (2) проверки, может ли быть произведена сборка дейтаграмм, обрабатываемых копиями ПЛР, если дейтаграммы короче длины ТЕ; (3) добавления заголовков мультиплексирования (ЗМ) к дейтаграммам, если сборка возможна, и формирование стольких КУК, сколько необходимо; (4) передачи данных ТЕ по КУК в соответствии с уровнями приоритета данных ТЕ; и (5) выполнения согласования качества данных ТЕ.

19. Способ по п.18, дополнительно содержащий этап формирования КУК после этапа (5) и возврат на этап (4), если дейтаграммы, обрабатываемые копиями ПЛР, длиннее длины ТЕ, или если сборка дейтаграмм невозможна.

20. Способ по п.18, в котором этап (5) содержит этапы кодирования данных ТЕ; обеспечения избыточности кодированным данным ТЕ в соответствии со скоростью передачи данных; и выполнения согласования качества для данных с избыточностью в соответствии с КО данных.

21. Способ по п.20, в котором избыточность обеспечивается различным образом для первоначальной передачи и повторной передачи.

22. Способ по п.18, в котором на этапе кодирования используется турбокодирование.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11