Способ и устройство для генерирования пакетных данных для поддержки множественных услуг в системе беспроводной передачи пакетных данных

Изобретение относится к сетям передачи пакетных данных. Технический результат заключается в повышении функциональности передачи данных. Мобильная станция (MS) передает два или более трафика на базовую станцию (BS) по одному из следующих каналов: обратный канал PDCH, обратный канал FCH и обратный канал DCCH. Чтобы генерировать модуль данных протокола (PDU) путем использования несигнального трафика и/или сигнального трафика для одного из обратных физических каналов, опция мультиплексирования определяется во время процедур согласования услуг между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS). Опция мультиплексирования определяет формат трафика, имеющий заголовок и содержание, включающее в себя данные трафика, а заголовок включает в себя поле идентификатора ссылки на услугу, поле указателя длины, указывающее на присутствие или отсутствие поля длины, и поле длины, указывающее длину данных трафика. Модуль данных протокола (PDU) генерируется посредством форматирования обратного трафика так, чтобы он имел заголовок и содержание в соответствии с определенной опцией мультиплексирования. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в основном относится к системе беспроводной передачи пакетных данных, и, в частности, к способу генерирования пакетных данных и устройству для поддержания передачи сигналов и управляющей информации для множественных услуг.

2.Уровень техники

Типично, стандарт CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов) разработан на основе стандартов 2-го поколения (2G), фокусируясь на голосовой услуге для 3-го поколения (3G) стандартов CDMA (CDMA2000), которые обеспечивают услуги высокоскоростной передачи данных, а также голосовые услуги. Система мобильной связи 3G CDMA поддерживает скорости передачи данных вплоть до 3 Мбит/сек (Мега бит в секунду). Система стандарта 3G CDMA может передавать больше данных, чем система мобильной связи 2G CDMA, которая поддерживает 9,6 кбит/сек или 14,4 кбит/сек. Такая способность передачи данных обеспечивает возможность для предоставления множественных услуг, включающих в себя высококачественные голосовые услуги, передачу движущихся изображений, просмотр сайтов в сети Интернет и т.д.

В системе мобильной связи CDMA2000, которая была разработана первой (система CDMA2000 1х), пакетные данные передаются, главным образом, по дополнительному каналу (SCH), но голосовая информация или сигнальная информация, требующие высокой надежности, должны передаваться по основному каналу (FCH) или выделенному каналу управления (DCCH), потому что основной канал (FCH) и выделенный канал управления (DCCH) сконструированы так, что они имеют лучшее качество.

Усовершенствованная система мобильной связи 3G CDMA, предложенная для того, чтобы одновременно поддерживать голосовые услуги и услуги высокоскоростной передачи пакетных данных, CDMA2000 1xEV-DV (развитые данные и голос) использует канал для пакетных данных (PDCH), чтобы более устойчиво передавать голос и пакеты на более высокой скорости. Канал для пакетных данных (PDCH), имеющий качество канала, такое же хорошее, как и каналы FCH или DCCH, может доставлять информацию с обеспечением требования высокой вероятности передачи, например, сигнальной информации для управления вызовами и управления RLP (протокол линии радиосвязи) в системе CDMA2000 1xEV-DV, наряду с голосом и пакетными данными.

В системах CDMA2000 1x и CDMA2000 1xEV-DV уровень МАС (управление доступом к носителям информации) использует множество типов MuxPDU (модуль данных протокола подуровня мультиплексирования) для обеспечения поддержки множества типов физических каналов. Типы модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) обеспечивают возможность того, что модули данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDUs) генерируются посредством мультиплексирования различных услуг.

Традиционные способы генерирования модулей данных протокола (PDU) определяют некоторые имеющиеся способы мультиплексирования. Информация о способе мультиплексирования, который используется, записывается в заголовке модуля данных протокола (PDU). Особенно в модуле данных протокола (PDU) для основного канала (FCH), сигнальный трафик и несигнальный трафик (первичный и вторичный трафик) может быть мультиплексирован только в способах, определяемых стандартами. По большей мере, три услуги, то есть, сигнальный трафик, первичный трафик и вторичный трафик могут быть мультиплексированы в одном модуле данных протокола (PDU).

Наряду с возникшими в последнее время разнообразными потребностями пользователей, предоставление множественных услуг посредством идентичного (тождественного) соединения, как оказалось, представляет собой существенную проблему. Как описано выше, однако, поскольку до трех типов услуг могут мультиплексироваться в традиционных способах генерирования модулей данных протокола (PDU), востребованные пользователем различные типы услуг не могут поддерживаться. Кроме того, мультиплексирование доступно только в предопределенных способах, тем самым, уменьшая эффективность при передаче данных переменной длины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы по существу решить, по меньшей мере, вышеупомянутые проблемы и/или устранить недостатки и обеспечить, по меньшей мере, преимущества, указанные ниже. Соответственно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для генерирования модуля данных протокола (PDU) соответственно типу модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), поддерживающему переменную длину.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для генерирования модуля данных протокола (PDU), имеющего в своем заголовке поле длины для поддерживания переменной длины.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для генерирования модуля данных протокола (PDU), содержащего в своем заголовке определитель услуги для определения услуги, в которой различные типы сервисных данных могут мультиплексироваться.

Еще другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ и устройство для определения типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), использующего опцию мультиплексирования для предоставления услуг мультиплексирования.

Решение вышеупомянутых задач достигается посредством предоставления способа и устройства для поддержания услуг мультиплексирования в системе беспроводной передачи пакетов данных, в которой MS (мобильная станция) передает два или более типов трафика на BS (базовую станцию) по одному из следующих каналов: обратный канал PDCH, обратный канал FCH и обратный канал DCCH. Чтобы генерировать модуль данных протокола (PDU), используя несигнальный трафик и/или сигнальный трафик для одного из обратных физических каналов, опция мультиплексирования определяется во время переговоров об услугах между мобильной станцией MS и базовой станцией BS. Опция мультиплексирования определяет формат трафика, имеющий заголовок и содержание, включающее в себя данные трафика, а заголовок включает в себя поле идентификатора ссылки на услугу, поле указателя длины, указывающее на присутствие или отсутствие поля длины, и поле длины, указывающее длину данных трафика. Модуль данных протокола (PDU) генерируется посредством форматирования обратного трафика так, чтобы он имел заголовок и содержание в соответствии с определенной опцией мультиплексирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

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

Фиг.1 иллюстрирует многоуровневую протокольную архитектуру в эталонной модели в рамках программы OSI (Взаимодействие открытых систем) для системы CDMA, к которой применяется настоящее изобретение.

Фиг.2 иллюстрирует форматы типов модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) в типичной системе CDMA.

Фиг.3 подробно иллюстрирует формат типичного модуля данных протокола (PDU) типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Фиг.4 иллюстрирует способы мультиплексирования для типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Фиг.5 иллюстрирует формат модуля данных протокола (PDU) типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 иллюстрирует значения SR_ID в модуле данных протокола (PDU) типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 иллюстрирует формат фрейма характерного физического канала типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 иллюстрирует правило, посредством которого опция мультиплексирования устанавливается для типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 подробно иллюстрирует структуры опций мультиплексирования для типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет диаграмму, иллюстрирующую поток сигналов для установки вызова и согласования физического канала и опции мультиплексирования между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11А иллюстрирует формат типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11В иллюстрирует формат типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан здесь ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. В следующем описании хорошо известные функции или конструкции не описываются подробно, поскольку они бы затруднили понимание изобретения из-за излишних подробностей.

Настоящее изобретение имеет отношение к мультиплексированию сигнального трафика и несигнального трафика в случае, когда три или более услуг предоставляются в системе беспроводной передачи пакетных данных. Согласно настоящему изобретению заголовок модуля данных протокола (PDU) включает в себя поле длины для поддержания переменной длины и поле идентификатора (ID) услуги для идентификации услуги, чтобы посредством этого настраиваться на различные сервисные ситуации.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже в контексте системы CDMA2000, особенно системы CDMA2000 1xEV-DV, предложенной 3GPP2 (Партнерский проект 2 3-го поколения). Однако для специалистов в данной области будет очевидно, что настоящее изобретение применимо для любой другой системы мобильной связи, основанной на аналогичной технологии и архитектуре каналов.

Фиг.1 иллюстрирует многоуровневую протокольную архитектуру в эталонной модели в рамках программы OSI (Взаимодействие открытых систем) для системы CDMA2000, к которой применимо настоящее изобретение. Система CDMA2000 используется для ссылок как на систему CDMA2000 1x, так и на систему CDMA2000 1хEV-DV. Термин «уровень», используемый здесь, относится к программному обеспечению или аппаратным средствам, ответственным за выполнение функций соответствующего уровня.

Как показано на Фиг.1, система CDMA2000 составлена из верхнего сигнального уровня 10, уровня 11 услуг для данных и уровня 12 услуг для голоса, что соответствует уровням от 3 до 7 программы OSI (Взаимодействие открытых систем). Система CDMA2000 дополнительно включает в себя уровень 13 управления доступом к линии связи (LAC), уровень 14 протокола линии радиосвязи (RLP), уровень 15 управления доступом к носителям информации (MAC) в уровне 2 программы OSI и уровень 16 PHY (физический) в уровне 1 OSI посредством уровней функциональности базовой станции (BS), беспроводным образом подключенной непосредственно к мобильной станции (MS), от функциональностей контроллера базовой станции (BSC). То есть, базовая станция (BS) осуществляет контроль за функциональностями уровня 1, а контроллер базовой станции (BSC) осуществляет контроль за функциональностями уровней от 2 до 7.

Верхний сигнальный уровень 10 обрабатывает сигнальную информацию для управления вызовами и осуществления интерфейса физического (PHY) уровня. Уровень 11 услуг для данных и уровень 12 услуг для голоса обрабатывают трафик данных и голосовой трафик, соответственно.

Уровень 13 управления доступом к линии связи (LAC) создает управляющее сообщение посредством прикрепления заголовка, относящегося к аутентификации, упорядочению и адресации, поля сообщения, относящегося к качеству линии связи, и поля длины к сигнальной информации, генерируемой от верхнего уровня, передающего сигналы уровня 10. Уровень 13 управления доступом к линии связи (LAC) затем разделяет на сегменты до передаваемого размера для управляющего сообщения с уровня 15 управления доступом к носителю информации (MAC) и добавляет бит начала сообщения (SOM), указывающий на начало или продолжение сообщения каждого сегмента, тем самым, создавая модуль данных.

Уровень 14 протокола линии радиосвязи (RLP) создает модуль данных посредством разделения на сегменты до передаваемого размера для потока данных физического (PHY) уровня 16а, генерируемого от уровня 11 услуг для данных, и путем нумерации сегментов последовательными номерами. Также уровень 14 протокола линии радиосвязи (RLP) генерирует модуль данных из управляющей информации об услугах для данных, которые в текущий момент выполняются в протоколе линии радиосвязи (RLP).

Модули данных, генерируемых посредством как уровня 13 управления доступом к линии связи (LAC), так и уровня 14 протокола линии радиосвязи (RLP), называются SDU (модули сервисных дэйтаграмм). Модуль сервисных дэйтаграмм (SDU) классифицируется на сигнальный трафик или несигнальный трафик, соответственно их характеристикам. Сигнальный трафик представляет собой сигнальное сообщение от уровня 13 управления доступом к линии связи (LAC), а несигнальный трафик представляет собой сервисные данные или управляющую информацию от уровня протокола линии радиосвязи (RLP). Несигнальный трафик дополнительно разделяется на первичный трафик и вторичный трафик в соответствии с его типом услуги.

Уровень 15 управления доступом к носителю информации (MAC) добавляет мультиплексный заголовок к модулю сервисной дейтаграммы (SDU), принятой от уровня 13 управления доступом к линии связи (LAC) или уровня 14 протокола линии радиосвязи (RLP) в соответствии с типом физического канала. Уровень 15 управления доступом к носителю информации имеет подуровень мультиплексирования для мультиплексных сигнальных данных и данных трафика. Модуль данных с мультиплексным заголовком называется модулем данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Уровень 15 управления доступом к носителю информации (MAC) создает фрейм физического канала с одним или более модулями данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDUs) в соответствии с типом и скоростью передачи данных подключенного в текущий момент физического канала и передает его на физический уровень 16 (PHY). Физический уровень 16 (PHY) обрабатывает фрейм физического канала посредством кодирования, модуляции и т.д. и передает обработанный фрейм другой стороне.

Физический уровень 16 (PHY) также передает на уровень 15 управления доступом к носителю информации (MAC), по меньшей мере, один модуль данных протокола (PDU), содержащийся во фрейме физического канала, принятом от другой стороны. Уровень 15 управления доступом к носителю информации (MAC) затем извлекает модуль сервисной дейтаграммы (SDU) из, по меньшей мере, одного модуля данных протокола (PDU) посредством анализа заголовка модуля данных протокола (PDU) и передает модуль сервисной дейтаграммы (SDU) на соответствующий уровень.

Физические каналы, используемые для услуг пакетных данных на физическом уровне 16 (FHY), являются следующими:

Основной канал (FCH): доставляет данные трафика с низкой скоростью передачи и управляющую информацию как существующий основной канал (FCH) по стандарту IS-95.

Дополнительный канал (SCH): доставляет, главным образом, данные трафика с низкой скоростью передачи данных, как существующий дополнительный канал (SCH) по стандарту IS-95.

Канал пакетных данных (PDCH): стабильно доставляет данные трафика с высокой скоростью передачи данных.

Уровень 15 управления доступом к носителю информации (MAC) использует множество типов модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), чтобы поддерживать вышеупомянутые различные физические каналы. Типы модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) будут описаны со ссылкой на Фиг.2.

Фиг.2 иллюстрирует форматы типов модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) в системе CDMA. Полная скорость передачи (скорость 1) составляет 9600 бит/сек, скорость 1/2 равна 4800 бит/сек, скорость 1/4 равна 2400 бит/сек, и скорость 1/8 равна 1200 бит/сек. Скорости передачи данных определяют размеры фрейма физического канала.

Как показано на Фиг.2, тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) передает сигнальную информацию, первичный трафик и вторичный трафик по физическому каналу, который поддерживает скорость от 1200 до 9600 бит/сек.

Тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) поддерживает скорости передачи данных вплоть до 14400 бит/сек для использований, аналогичных типу 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Как тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), так и тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) используются для передачи управляющей информации и данных трафика по основному каналу (FCH) и по выделенному управляющему каналу (DCCH). Первичный трафик и вторичный трафик являются сервисными данными, или информацией управления протоколом линии радиосвязи (RLP) от уровня протокола линии радиосвязи (RLP), выделенной из сигнальной информации для управления вызовами от верхнего уровня передачи сигналов. Первичный и вторичный трафики разделяются в соответствии с сервисным типом данных или управляющей информацией.

Тип 3 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) передает данные трафика от уровня протокола линии радиосвязи (RLP) по дополнительному каналу (SCH) на скорости 14400 бит/сек или ниже. Тип 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) передает особое (относительно короткое) управляющее сообщение по основному каналу (FCH).

Размер содержания в типах 1, 2, 3 и 4 модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) фиксировано определен в соответствии с размером сигнальной информации или управляющей информацией протокола линии радиосвязи (RLP). Приемник может определить размер содержимого из принятого модуля данных протокола (PDU), особенно из его заголовка. С другой стороны, канал пакетов данных (PDCH), предлагаемый для системы CDMA2000 1xEV-DV, поддерживает только тип 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), имеющий поле, указывающее длину содержания для того, чтобы поддерживать переменную скорость передачи данных.

Тип 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) используется для передачи данных трафика с уровня протокола линии радиосвязи (RLP) по каналу пакетов данных (PDCH). Модуль данных протокола (PDU) для типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) включает в себя поле, указывающее длину содержания.

Фиг.3 подробно иллюстрирует структуру модуля данных протокола (PDU) для типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Как показано на Фиг.3, модуль данных протокола (PDU) для типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) содержит заголовок, имеющий длину в 6, 14 или 22 бита, заголовка расширения размером 0 или 10 бит, и содержание.

Заголовок включает в себя 3-битовый SR_ID (идентификатор ссылки на услугу), 1-битовый указатель расширения, 2-битовый указатель длины и длину (LEN), имеющую длину 0, 8 или 16 битов. Указатель расширения указывает на наличие или отсутствие следующего заголовка расширения. Указатель длины указывает наличие или отсутствие следующей за ним длины (LEN) и описывает длину (LEN), если эта длина (LEN) существует. Длина (LEN) имеет размер 8 или 16 битов, представляя длину содержания в битах. таким образом, длина заголовка типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) равна 6, 14 (включая в себя 8-битовую длину LEN), или 22 бита (включая в себя 16-битовую длину LEN).

Что касается значения SR_ID, то «000» указывает на передачу сигналов, «001» до «110» указывают индексы услуг, а «111» указывает на отсутствие услуг. Индекс услуг определяет тип услуги, поддерживаемой посредством подключения с помощью единичного вызова. Когда указатель длины имеет значение «00», подразумевается отсутствие длины LEN. Если это значение равно «01», то длина LEN составляет 8 битов, если оно равно 10, то длина LEN составляет 16 битов, и, если оно равно «11», то содержание имеет фиксированную длину.

Указатель длины указывает, существует ли или нет следующая за ним длина LEN, и, если эта длина LEN существует, то он описывает эту длину LEN. Длина LEN дает значение длины содержания в битах. Заголовок расширения существует только тогда, когда указатель расширения равен 1. Заголовок расширения используется для того, чтобы расширить использование модуля данных протокола (PDU) типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Если значение заголовка расширения равно «01», он включает в себя 2-битовый тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с инкапсуляцией, 2-битовый размер сформированного модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и 4-битовое поле, зарезервированное для размещения байтов. Тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с инкапсуляцией, размер сформированного модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и зарезервированное поле вместе называются заголовком инкапсуляции.

Тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с инкапсуляцией указывает тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) следующего за ним содержания. Что касается значения типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с инкапсуляцией, то значение «01» указывает тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), значение «10» указывает тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), значение «11» указывает тип 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), а значение «00» представляет зарезервированную величину.

Размер модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с инкапсуляцией указывает размер сервисного модуля в содержании для основного канала (FCH), поддерживающего полную скорость передачи, скорость 1/2, скорость 1/4 и скорость 1/8. А именно, значение «00» указывает на полную скорость, значение «01» указывает на скорость 1/2, значение «10» указывает на скорость 1/4, а значение «11» указывает на скорость 1/8. Например, когда генерируется сервисный модуль типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) для основного канала (FCH) при полной скорости в 9,6 кбит/сек, размер сервисного модуля составляет 168 битов.

Если данные передаются по основному каналу (FCH) или каналу, выделенному каналу управления (DCCH), то тип 1, 2 или 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) используется. Тип 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) доставляет относительно короткие данные по основному каналу (FCH) или (DCCH) за короткий промежуток времени в 5 мсек. В типе 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) модуль данных протокола (PDU) формируется только с одним модулем сервисной дэйтаграммы (SDU), без мультиплексирования. Тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) предусматривают то, что сигнальный трафик и до двух несигнальных трафиков (первичный и вторичный трафик) мультиплексируются в одном модуле данных протокола (PDU).

Фиг.4 иллюстрирует способы мультиплексирования для типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Как показано на Фиг.4, тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с опцией мультиплексирования, установленной на значений «0х1», определяет 12 способов мультиплексирования. Например, для полной скорости заголовок «1101» указывает комбинацию из 40-битового первичного трафика и 128-битового вторичного трафика. Тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с опцией мультиплексирования, установленной на «0х2», определяет 25 способов мультиплексирования. Например, для скорости 1/2, заголовок «1100» указывает комбинацию из 20-битового первичного трафика и 101-битового вторичного трафика.

Таким образом, различные трафики мультиплексируются в одном модуле данных протокола (PDU) в соответствии с предопределенным правилом мультиплексирования, и информация о скорости мультиплексирования записывается в заголовке модуля данных протокола (PDU). Из-за заранее установленных размеров данных, однако, этот способ мультиплексирования уменьшает эффективность мультиплексирования. Для того чтобы увеличить максимальное число доступных типов трафика, которые должны мультиплексироваться, размер заголовка увеличивается настолько, каково число имеющихся комбинаций типов трафика.

Настоящее изобретение предусматривает использование типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), поддерживающего переменную длину для того, чтобы эффективно мультиплексировать модули сервисной дэйтаграммы (SDU), имеющие разнообразные характеристики.

Фиг.5 иллюстрирует структуру модуля данных протокола (PDU) типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг.5, модуль данных протокола (PDU) типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) составлен из заголовка и содержания. Содержание включает в себя, по меньшей мере, часть сигнального трафика или несигнального трафика. Заголовок Типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) включает в себя 3-битовый SR_ID (идентификатор ссылки на услугу), 1-битовую длину указателя, указывающего на присутствие или отсутствие длины, и 0- или 4-битовую длину.

Идентификатор ссылки на услугу (SR_ID) типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) выделяет сигнальный трафик и шесть различных несигнальных трафиков, при сравнении с идентификатором ссылки на услугу (SR_ID) типа 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Значения идентификатора ссылки на услугу типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) будут описаны ниже, со ссылкой на Фиг.6.

Как показано на Фиг.6, идентификатор ссылки на услугу (SR_ID) определяет сигнальный трафик посредством значения «000» и шесть различных несигнальных трафиков посредством значений от «001» до «110». Если идентификатор ссылки на услугу (SR_ID) представляет собой «111», то он указывает на отсутствие услуги, предполагая, что модуль данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) заполнен. Как описано выше, значения от «001» до «110» идентификатора ссылки на услугу (SR_ID) идентифицируют услуги для пакетных данных, поддерживаемые посредством подключения с единичным вызовом.

Указатель длины представляет собой 1-битовый флажок (признак), указывающий, следует ли далее поле длины. Только когда значение указателя длины равно «1», длина включается в заголовок типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Заголовок представляет собой 0- или 4-битовое поле, представляющее размер содержания в октадах. Длина содержания на 2 октада больше, чем величина длины. Таким образом, длина содержания устанавливается на величину, равную (длина +2). Так как длина содержания выражается в октадах, то, если используется 4-битовое поле длины, то значение от 0 до 15 может быть представлено с помощью 4 битов. Как описано выше, из-за того, что длина содержания равна величине «длина +2», она может быть установлена на величину до 17 байтов (=15+2), а именно, 136 битов (=17х8).

Если указатель длины равен «0», то длина опускается. Таким образом, заголовок занимает 4 бита и предполагается, что содержание занимает оставшуюся часть физического фрейма. Фиг.7 иллюстрирует формат характерного фрейма физического канала типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования с шестью несигнальными трафиками и одним сигнальным трафиком согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Длина составляет 4 бита, а размер модуля данных протокола (PDU) для 20-мсек фрейма основного канала (FCH) составляет 172 бита, кроме CRC (кода циклической избыточности) для исправления ошибок.

Как показано на Фиг.7, 172-битовый модуль данных протокола (PDU) имеет шесть несигнальных трафиков и один сигнальный трафик, мультиплексированные в нем. Шесть несигнальных трафиков имеют идентификатор ссылки на услугу (SR_ID), установленный на значения от «001» до «110», соответственно, и несигнальный трафик имеет идентификатор ссылки на услугу (SR_ID), установленный на «000».

Тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) для физического канала устанавливается в соответствии с информацией об опции мультиплексирования, обмен которой происходит между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS) во время установки услуги. Информация об опции мультиплексирования представляет собой значение, которое указывает установку (установку скоростей) типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), размеры модулей данных протокола (PDU) и скорости передачи данных для соответствующей услуги. Во время установки услуги мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) обмениваются информацией о заранее установленной опции мультиплексирования, чтобы посредством этого определить тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) для использования во время связи. Мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) обмениваются опцией мультиплексирования, выражаемой значением «0х01» (установка скорости 1), или опцией мультиплексирования, выражаемой значением «0х02» (установка скорости 2). Предпочтительным является то, чтобы устанавливать опцию мультиплексирования, больше, чем «0х10» для типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) настоящего изобретения для того, чтобы избежать путаницы между типом 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и существующими другими типами модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Формирование опции мультиплексирования для типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) будет описано ниже со ссылкой на Фиг.8 или 9.

Фиг.8 иллюстрирует правило, по которому опция мультиплексирования со значением, большим, чем «0х10», устанавливается согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг.8, начиная с самого старшего двоичного разряда (бита) (MSB) опции мультиплексирования для типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU), 3-битовое значение дескриптора формата (Format_Descriptor) описывает формат опции мультиплексирования. Он устанавливается только на значение «000», указывающее на формат 1. То есть, без дополнительной установки конкретного формата, который отличает эту опцию мультиплексирования от других опций мультиплексирования, только формат 1 используется.

Значения MuxPDU_Type типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) имеет длину в 3 бита для идентификации типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) от других типов: от типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) до типа 6 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Следовательно, 3-битовое значение MuxPDU_Type устанавливается на «001», указывая на тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU).

Следующее поле длиной 2 бита, Data_Block_Size (размер блока данных) устанавливается на значение «11», указывая на переменную длину, потому что тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) имеет переменную длину. 6-битовая величина Max_Data_Blocks устанавливается на значение «000000», указывая на отсутствие предела в количестве блоков, или одно из значений от «000001» до «001000». Значение «0000001» означает, что только один блок включен в модуль данных протокола (PDU), а значение «001000» означает, что восемь блоков включены в модуль данных протокола (PDU). Два самых младших двоичных разряда (бита) (LSB: Rate_Set) указывают на установку скорости. Она устанавливается на значение «01» для установки 1 скорости (группа скоростей 9,6 кбит/сек) и «значение «10» для установки 2 скорости (группа скоростей 14,4 кбит/сек). Следовательно, окончательные имеющиеся опции мультиплексирования представляют собой 0х1301, 0х1302, 0х1305 и 0х1306. Поскольку два значения являются переменными, такие как Rate_Set и Max_Data_Blocks каждый, всего четыре опции мультиплексирования становятся доступными.

Фиг.9 подробно иллюстрирует структуры опций мультиплексирования 0х1301 и 0х1302 из числа окончательно имеющихся опций мультиплексирования, 0х1301, 0х1302, 0х1305 и 0х1306.

Опция мультиплексирования 0х1301 будет описана. Значение «1301», которое представляет собой шестнадцатеричное число, является эквивалентным двоичному числу «10011000000001». Добавление «000» к двоичному числу приводит к значению «0001001100000001».

Как показано на Фиг.9, опция мультиплексирования 0х1301 составлена из дескриптора формата Format_Descriptor, установленного на значение «000», как самые старшие двоичные разряды (MSBs), тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования MuxPDU_Type устанавливается на значение «100», значение размера блока данных Data_Block_Size устанавливается на «11», значение величины Max_Data_Blocks устанавливается на «000000», указывая максимальное число модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDUs) в физическом модуле сервисной дэйтаграммы (SDU), и установка скорости Rate_Set устанавливается на «01». Опция мультиплексирования 0х1301 имеет установку скорости Rate_Set, установленную на значение «01», указывающее установку 1 скорости (группа скоростей 9,6 кбит/сек).

Со ссылкой на Фиг.10 будет описано функционирование системы для установки вызова и согласования физического канала и опции мультиплексирования между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS). В то время как названия и поток сообщений, относящихся к установлению физического канала, и установка опции мультиплексирования показаны и описаны с деталями, очевидно, что эти детали могут быть изменены, в зависимости от системы, которая используется, от конфигурации системы или назначения работы.

Как показано на Фиг.10, когда приходит трафик, предназначенный для мобильной станции (MS) от сети, обеспечивающей связь с базовой станцией (BS), то базовая станция (BS) передает сообщение главной страницы (General Page Message) на мобильную станцию (MS), чтобы установить вызов для осуществления услуги для пакетных данных в шаге (а). В шаге (b) мобильная станция (MS) сообщает базовой станции (BS), принимает ли она вызов и какой канал она поддерживает посредством ответного сообщения Page Response Message. Мобильная станция (MS) поддерживает канал пакетных данных (PDCH) и общий канал управления мощностью (CPCCH) на прямой линии связи (FL) и основной канал (FCH) или выделенный канал управления (DCCH) на обратной линии связи (RL).

В шаге (с) (базовая станция - ?) передает на мобильную станцию (MS) информацию о назначении канала на прямой линии связи (FL) и на обратной линии связи (RL) посредством расширенного сообщения о назначении канала (ECAM). Мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) получают назначенные каналы в шаге (d).

В шаге (е) мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) устанавливают информацию об услуге, которая должна быть предоставлена посредством обмена сообщения запроса услуги (Service Request Message), сообщения о подключении услуги (Service Connect Message), сообщения о завершении подключения услуги (Service Connect Complete Message). В вышеупомянутых сообщениях мобильная станция (MS) или базовая станция (BS) устанавливает запись о конфигурации услуги (SCR), которая предоставляет информацию об опции мультиплексирования, физическом канале, размере фрейма физического канала и о конфигурации радиосвязи (RC), требуемую для предоставления услуг. Базовая станция (BS) и мобильная станция (MS) определяют, может ли услуга поддерживаться в той конфигурации, как она представлена в записи о конфигурации услуги (SCR), посредством анализа записи о конфигурации услуги (SCR), и, если она может поддерживаться, то передает сообщение о завершении подключения услуги (Service Connect Complete Message) на мобильную станцию (MS) или базовую станцию (BS).

Мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) устанавливают синхронизацию между протоколом линии радиосвязи (RLP) и протоколом передачи от точки к точке (PPP) и обмениваются пользовательским трафиком согласно записи о конфигурации услуги (SCR) в шаге (1).

В то время как опция мультиплексирования типа 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) конфигурирована так, чтобы не быть идентичной другим типам модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) в вышеупомянутом варианте осуществления, дополнительно считается еще одним вариантом осуществления то, что типы модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами создаются посредством смешивания основных опций мультиплексирования, типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) и типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) с типом 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Типы модулей данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами будут описаны со ссылкой на Фиг.11А и 11В.

Фиг.11А иллюстрирует формат типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, а Фиг.11В иллюстрирует формат типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг.11А, тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами определяет 12 способов мультиплексирования. Три типа услуг доступны: первичный трафик, сигнальный трафик и тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU). Эти три услуги передаются в одном модуле данных протокола (PDU). Заголовок типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами включает в себя смешанный режим (ММ), тип трафика (ТТ) и режим трафика (ТМ). Например, если значение ММ равно «1», значение ТТ равно «1», а значение ТМ равно «01» для полной скорости (9600 бит/сек), то первичный трафик составляет 40 битов, и тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) составляет 128 битов. В соответствии с этой установкой мобильная станция (MS) комбинирует трафик в одном модуле данных протокола (PDU) для передачи.

При полной скорости используются основной (FCH) и выделенный канал управления (DCCH). При скорости 1/2 (4800 бит/сек), скорости 1/4 (2400/2700 бит/сек) и скорости 1/8 (1200/1500 бит/сек) используется только основной канал (FCH) без выделенного канала управления (DCCH), и только 80-, 40- и 16-битовые первичные трафики являются доступными, соответственно.

Как показано на Фиг.11В, тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами определяет 17 способов мультиплексирования. Три типа услуг являются доступными: первичный трафик, сигнальный трафик и тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) как тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами. Заголовок типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами включает в себя смешанный режим (ММ) и режим фрейма (FM). Например, если значение ММ равно «1» и значение FM равно «0110» для полной скорости (14400 бит/сек), то первичный трафик составляет 20 битов, и тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) составляет 242 бита. В соответствии с этой установкой мобильная станция (MS) комбинирует трафик в одном модуле данных протокола (PDU) для передачи.

При полной скорости используются основной (FCH) и выделенный канал управления (DCCH). При скорости 1/2 (7200 бит/сек), скорости 1/4 (3600/2700 бит/сек) и скорости 1/8 (1800 бит/сек) используется только основной канал (FCH) без выделенного канала управления (DCCH). Если значение ММ равно «1», и значение FM равно «001» для скорости 1/2 (7200 бит/сек), то первичный трафик составляет 20 битов, а сигнальный трафик составляет 101 бита. Если значение ММ равно «1», и значение FM равно «00» для скорости 1/4 (3600 бит/сек), то первичный трафик составляет 20 битов, а сигнальный трафик составляет 32 бита. В соответствии с этой установкой мобильная станция (MS) комбинирует трафик в одном модуле данных протокола (PDU) для передачи.

Мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) устанавливают вызов и согласуют физический канал и опцию мультиплексирования, использующую тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами и тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами таким же образом, как описано со ссылкой на Фиг.10. Одна вещь, которую следует отметить в связи с типом 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами и типом 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами, состоит в том, что мобильная станция (MS) и базовая станция (BS) должны договориться по поводу типа 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами и типа 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами при установке услуги, чтобы использовать тип 1 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами и тип 2 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) со смешанными режимами.

Основной результат настоящего изобретения, как описано выше, заключается в том, что использование типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) переменной длины, обеспечивающего возможность мультиплексирования до семи различных услуг, легко настраивается для различных сервисных ситуаций.

В то время как изобретение было продемонстрировано и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, будет понятно для специалистов в данной области, что различные изменения в форме и деталях могут быть сделаны в нем без отступления от духа и за пределы объема правовой охраны изобретения, как определяется прилагаемыми пунктами формулы.

1. Способ генерирования модуля данных протокола (PDU), использующий несигнальный трафик и/или сигнальный трафик в системе беспроводной передачи пакетных данных, заключающийся в выполнении следующих этапов: определяют тип модуля данных протокола (PDU) между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS); и генерируют модуль данных протокола (PDU) посредством добавления заголовка к содержанию в соответствии с типом модуля данных протокола (PDU), причем этот заголовок включает в себя поле идентификатора ссылки на услугу (sr_id для идентификации типа услуги для данного трафика, поле указателя длины, указывающее на наличие или отсутствие поля длины, и поле длины, указывающее длину содержания, при этом идентификатор ссылки на услугу выделяет сигнальный трафик и шесть различных несигнальных трафиков.

2. Способ по п.1, в котором этап генерирования модуля данных протокола (PDU) содержит этап, заключающийся в том, что опускают поле длины, если поле указателя длины указывает на отсутствие поля длины.

3. Способ по п.1, в котором поле длины содержит 0 или 4 бита.

4. Способ по п.1, дополнительно заключающийся в выполнении следующих этапов: генерируют фрейм физического канала посредством соединения одного или более модулей данных протокола (PDU); и передают фрейм физического канала по заданному каналу.

5. Способ по п.4, в котором заданный канал представляет собой один из обратного канала для пакетных данных, обратного основного канала и обратного выделенного канала управления.

6. Способ по п.4, в котором этап генерирования фрейма физического канала содержит этап генерирования фрейма физического канала, так, что последний модуль данных протокола (PDU) не содержит поле длины.

7. Способ по п.1, в котором этап определения типа модуля данных протокола (PDU) содержит этап, заключающийся в том, что определяют тип модуля данных протокола (PDU), используя опцию мультиплексирования, имеющую 3-битовое поле типа модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MUXPDU) для идентификации множества типов модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (muxPDU), 3-битовое поле дескриптора формата, 2-битовое поле размера блока данных, 6-битовое поле максимального числа блоков данных и 2-битовое поле установки скорости.

8. Способ по п.7, в котором опция мультиплексирования имеет значение больше, чем 0×10.

9. Способ по п.7, в котором опция мультиплексирования представляет собой одну из следующих: 0×1301, 0×1302, 0×1305 и 0×1306.

10. Способ по п.7, в котором опция мультиплексирования формируется так, что она выражается следующим образом:

Наименование поля	Число битов	Значение	Самый младший двоичный разряд (бит)
установка скорости	2	′0′ - не применяется ′01′- установка 1 скорости ′10′- установка 2 скорости
Максимальное число блоков данных	6	′000000′ - - нет ограничений ′000001′-′001000′
Размер блока данных	2	′00′ - единичный размер ′01′ - удвоенный размер ′11′ - переменный размер
Тип модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (muxPDU)	3	′000′ - тип 1, 2 или 4 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) ′0010′ - тип 3 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) ′001′ - тип 4 или 6 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) ′011′ - тип 5 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU) ′100′ - - тип 7 модуля данных протокола подуровня мультиплексирования (MuxPDU)
Дескриптор формата	3	′000′ - формат 1	Самый старший двоичный разряд (бит)

11. Способ по п.1, в котором идентификатор ссылки на услугу устанавливает для шести несигнальных трафиков значения от "001" до "110", соответственно, а для сигнального трафика устанавливается значение "000".

12. Способ генерирования модуля данных протокола (PDU) в системе беспроводной передачи пакетных данных, когда мобильная станция (MS) передает два или более трафиков на базовую станцию (BS) по одному из следующих каналов: обратный канал для пакетных данных (PDCH), обратный основной канал (FCH) и обратный выделенный канал управления (DCCH), путем использования несигнального трафика и/или сигнального трафика для одного из обратных физических каналов, заключающийся в выполнении следующих шагов: определяют во время процедуры согласования услуг между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS) опцию мультиплексирования, причем эта опция мультиплексирования определяет формат трафика, имеющий заголовок и содержание, включающее в себя данные трафика, причем заголовок включает в себя поле идентификатора ссылки на услугу, поле указателя длины, указывающее на присутствие или отсутствие поля длины, и поле длины, указывающее длину данных трафика; и генерируют модуль данных протокола (PDU) посредством форматирования обратного трафика так, чтобы он включал в себя заголовок и содержание в соответствии с определенной опцией мультиплексирования.

13. Устройство для генерирования модуля данных протокола (PDU) в системе беспроводной передачи пакетных данных, когда мобильная станция (MS) передает два или более трафиков на базовую станцию (BS) по одному из следующих каналов: обратный канал для пакетных данных (PDCH), обратный основной канал (FCH) и обратный выделенный канал управления (DCCH), путем использования несигнального трафика и/или сигнального трафика для одного из обратных физических каналов, содержащее: уровень управления доступом к носителям информации (MAC) для определения во время процедуры согласования услуг между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS) опции мультиплексирования, причем эта опция мультиплексирования определяет формат одного трафика так, что он будет иметь заголовок и содержание, включающее в себя данные трафика, причем заголовок включает в себя поле идентификатора ссылки на услугу, поле указателя длины, указывающее на присутствие или отсутствие поля длины, и поле длины, указывающее длину данных трафика, и для генерирования модуля данных протокола (PDU) посредством форматирования обратного трафика так, чтобы он имел заголовок и содержание в соответствии с определенной опцией мультиплексирования; и физический уровень для генерирования фрейма физического канала посредством подключения одного или более модулей данных протокола (PDUs) в соответствии с типом и скоростью передачи данных обратного физического канала, и для передачи фрейма физического канала по обратному физическому каналу.