Способ генерации блока данных низкого уровня в беспроводных мобильных сетях связи
Изобретение относится к беспроводным мобильным системам связи. Раскрывается способ генерации блока данных, содержащего управляющую информацию на определенном уровне мобильного устройства связи, имеющего иерархическую структуру, состоящую из множества уровней. Способ включает в себя этапы вставки блока управляющих данных, содержащего управляющую информацию в первую область блока данных более низкого уровня, если более низкий уровень имеет управляющую информацию для передачи принимающей стороне, и вставки, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня во вторую область блока данных более низкого уровня, где первая область выделяется блоку управляющих данных перед выделением второй области для, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня. Описаны также приемник и передатчик, осуществляющие указанный способ. Технический результат - повышение эффективности передачи данных. 5 н. и 30 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к беспроводным мобильным системам связи и, в частности, к способу генерации блока данных, содержащего контрольную информацию в определенном уровне мобильного устройства связи, имеющего иерархическую структуру с множеством уровней.
Уровень техники
На Фиг.1 представлена сетевая архитектура UMTS (универсальной системы мобильной связи) в асинхронной системе IMT-2000.
Со ссылкой на Фиг.1, универсальная мобильная система связи (далее называемая UMTS) содержит абонентскую аппаратуру (далее называемую UE), наземную сеть радиодоступа (далее называемую UTRAN) и базовую сеть (далее называемую CE).
UTRAN содержит, по меньшей мере, одну подсистему радиосети (далее называемую RNS). И RNS содержит один контроллер радиосети (далее называемый RNC) и, по меньшей мере, одну базовую станцию (далее называемую узел B), управляемый RNC. И, по меньшей мере, существует одна сота в узле B.
На Фиг.2 представлена диаграмма архитектуры радиопротокола, используемого в UMTS.
По Фиг.2, существует множество уровней радиопротокола, как пары в UE и UTRAN, соответственно, для обеспечения передачи данных в радиосекции. Каждый уровень радиопротокола описан ниже.
Во-первых, физический уровень (PHY) как первый уровень обеспечивает передачу данных в радиосекции с использованием различных схем передачи радиосигнала. Физический уровень (PHY) соединяется с более высоким MAC уровнем через транспортный канал. И транспортные каналы могут быть разделены на выделенный транспортный канал и общий транспортный канал в зависимости от наличия или отсутствия разделения канала.
В уровне 2 существуют уровень управления доступом к среде передачи (MAC), уровень управления радиоканалом (RLC), уровень протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) и уровень управления широковещательной передачей (BMC). MAC уровень выполняет роль по привязыванию различных логических каналов к различным транспортным каналам и мультиплексирования логических каналов для отображения нескольких логических каналов на один транспортный канал. MAC уровень соединяется с RLC уровнем как более высоким уровнем через логический канал. И логические каналы могут быть разделены на управляющий канал для передачи управляющей информации и информационный канал для передачи пользовательской информации в соответствии с типом передаваемой информации.
MAC уровень разделяется на MAC-b подуровень, MAC-d подуровень, MAC-c/sh подуровень, MAC-hs подуровень и MAC-e подуровень в соответствии с типом транспортного канала.
MAC-b подуровень отвечает за управление транспортным каналом BCH (широковещательный канал), отвечающим за широковещательную передачу системной информации. MAC-c/sh подуровень управляет транспортным каналом, разделяемым с другими UE как FACK (канал прямого доступа), DSCH (разделяемый канал нисходящей линии связи) и тому подобное. MAC-d подуровень отвечает за управление DCH (выделенный канал), выделенный транспортный канал для определенного UE. MAC-hs подуровень управляет HS-DSCH (высокоскоростной канал нисходящей линии связи), транспортным каналом для высокоскоростной передачи нисходящих данных по нисходящему или восходящему каналу связи. И MAC-e подуровень управляет E-DCH (улучшенный выделенный канал), транспортным каналом для высокоскоростной восходящей передачи данных.
RLC уровень отвечает за безопасность качества и класса предоставляемых услуг передачи данных (QoS) каждого радионосителя (далее называемого RB) и соответствующей передачи данных. RLC уровень размещает одну или несколько независимых сущностей RLC в каждом RB для безопасности общего QoS соответствующего RLC и предлагает три различных моды RLC, включающих в себя TM (прозрачную моду), UM (моду без подтверждения) и AM (моду с подтверждением) для поддержки различного QoS. Также RLC уровень играет роль в подстройке размера данных для более низких уровней для передачи в радиосекции. Для этого RLC генерирует PDU (протокольный блок данных) при помощи сегментирования и объединения SDU (блок служебных данных), полученного от более высокого уровня и затем передает PDU более низкому уровню.
PDCP уровень расположен над RLC уровнем и делает возможной эффективную передачу данных, которые передаются в IP пакетах, таких как IPv4 и IPv6, в радиосекции, имеющей относительно низкую пропускную способность. Для этого PDCP уровень выполняет сжатие заголовка, что повышает эффективность передачи в радиосекции, при помощи передачи необходимой информации только в заголовке. Так как сжатие заголовка является базовой функцией PDCP уровня, PDCP уровень существует только в области пакетного сервиса (PS). И существует одна сущность PDCP уровня на каждый RD для обеспечения эффективного сжатия заголовков в каждом пакетном сервисе (SP).
На уровне 2 существует уровень BMC (управления широковещательной передачей) над RLC уровнем. RLC уровень планирует передачу широковещательных сообщений и выполняет функцию широковещания на UE, расположенных в определенной соте.
Уровень управления радиоресурсами (RRC), размещающийся в нижней части уровня 3, определен только в управляющем плане. Уровень RRC, который связан с конфигурацией, переконфигурацией и освобождением RB, управляет параметрами уровня 1 и уровня 2 и занимается управлением логическими, транспортными и физическими каналами. В этом случае RB является логическим путем, обеспечиваемым уровнем 1 и уровнем 2 радиопротокола, для доставки данных между UE и UTRAN. В общем случае конфигурирование RB означает, что характеристики уровня радиопротокола и канала, необходимые для обеспечения определенной услуги, регулируются и устанавливаются каждый детальный параметр и режим работы.
Подробности работы RLC уровня приведены ниже.
Во-первых, основной функцией RLC уровня является обеспечение гарантированного QoS для каждого RB и соответствующей передачи данных. Так как RB сервис является сервисом уровня 2 радиопротокола, предоставляемым более высокому уровню, то все части уровня 2 влияют на QoS. А именно, RLC уровень существенно влияет на QoS. RLC уровень существует в виде независимых RLC сущностей для каждого RB для обеспечения QoS для соответствующих RB. И RLC обеспечивает три RLC моды, такие как прозрачную моду (TM), моду без подтверждения (UM) и моду с подтверждением (AM) для поддержки различного QoS. Каждая из трех мод RLC уровня отличается от другой способом работы и детальными функциями. Таким образом, RLC уровень должен рассматриваться в зависимости от его моды работы.
Прозрачная мода (“прозрачный режим”) (TM) - это режим работы, в котором избыточная информация не присоединяется к RLC SDU, полученному от более высокого уровня, при конфигурировании RLC PDU. А именно, так как RLC пропускает SDU без изменений, он называется TM RLC. И TM RLC выполняет следующие роли в пользовательском и управляющем плане. В пользовательском плане, так как время обработки данных в RLC относительно мало, TM RLC отвечает за передачу данных реального времени, таких как голосовые или потоковые данные в домене обслуживающих схем (CS домен). В управляющем плане, так как отсутствуют избыточные данные в RLC, TM RLC отвечает за передачу RRC сообщений от неопределенного UE в случае передачи по восходящему каналу или за передачу широковещательного RRC сообщения ко всем UE в случае передачи по нисходящему каналу.
В отличие от TM мода, в которой на RLC уровне присоединяются избыточные данные, называется непрозрачной модой. Непрозрачная мода подразделяется на моду без подтверждения (UM), в которой нет подтверждения для переданных данных, и моду с подтверждением (AM) для переданных данных. UM RLC отправляет PDU при помощи присоединения PDU заголовка, содержащего порядковый номер (SN) для каждого PDU, так что принимающая сторона может узнать, какой PDU был потерян во время передачи.
В пользовательском плане из-за этой функции UM RLC часто отвечает за передачу широковещательных данных или пакетов данных реального времени, таких как голосовые данные (например, VoIP) и потоковые данные в домене сервисных пакетов (PS домен). В управляющем домене UM RLC отвечает за передачу RRC сообщений, не требующих подтверждения, из RRC сообщений, переданных к определенному UE или определенной группе UE в пределах соты.
AM RLC конфигурирует PDU с помощью присоединения PDU заголовка, содержащего SN, так же как и UM RLC. Кроме того, AM RLC сильно отличается от UM RLC, так как принимающая сторона подтверждает получение PDU, переданного передающей стороной. Принимающая сторона делает уведомление в AM RLC, которое связано с тем, что принимающая сторона делает запрос к передающей стороне о передаче PDU, прием которого завершился неудачей. И эта функция повторной передачи является основной особенностью AM RLC. Таким образом, целью AM RLC является гарантированная безошибочная передача данных посредством повторной передачи. В основном AM RLC отвечает за передачу пакетов данных не в реальном времени, таких как TCP/IP в PS домене в пользовательском плане. В управляющем плане AM RLC отвечает за широковещательную передачу RRC сообщений, которые требуют подтверждения.
В аспекте направленности TM RLC и UM RLC используются для однонаправленной связи. С другой стороны, AM RLC используется для двунаправленной связи из-за ответа принимающей стороны. Так как двунаправленная связь, как правило, используется для соединений типа точка-точка, AM RLC использует только выделенный логический канал. В структурном аспекте одна сущность RLC уровня типа TM или UM RLC конструируется с одной структурой передачи или приема, где и передающая, и принимающая стороны существуют в пределах одной сущности RLC типа AM RLC.
Сложность AM связана с функцией повторной передачи. Для управления повторной передачей AM RLC необходим буфер повторной передачи и буфер приема. И AM RLC выполняет различные функции, такие как использование окна приема/передачи для управления потоком, последовательный опрос, в котором передающая сторона делает запрос для получения информации о состоянии от принимающей стороны RLC сущности, отчет о состоянии, в котором принимающая сторона делает отчет о состоянии своих буферов для передающей стороны RLC сущности, статус PDU для информации о состоянии несущей, автоматическое регулирование состояния PDU в данных PDU для увеличения эффективности передачи данных и так далее. Кроме того, существует PDU сброса, который выполняет запрос о сбросе всех действий и параметров сущности AM RLC на другой стороне в случае, если сущность AM RLC обнаружила критическую ошибку в процессе работы или сбросе подтверждения приема, используемого для подтверждения сброса PDU. Для поддержки этих функций, AM RLC уровню необходимы различные параметры протокола, параметры состояния и таймер. PDU, используемые для управления передачей данных в AM RLC, такой как отчет о состоянии или PDU состояния, сброс PDU и тому подобное, называются управляющие PDU. И PDU, используемые для доставки пользовательских данных, называются PDU данных.
А именно, PDU, используемые AM RLC, можно разделить на два типа. Первый тип это PDU данных, а второй - управляющие PDU. Управляющие PDU могут быть разделены на четыре типа, включая PDU состояния, PDU автоматического регулирования состояния, PDU сброса и PDU подтверждения сброса.
Как упоминалось выше, одним из случаев использования управляющего PDU является процедура сброса. Процедура сброса используется для разрешения ошибочных ситуаций в работе AM RLC. Например, процедура сброса используется при решении ситуации, в которой совместно используемые порядковые номера отличаются один от другого или когда PDU или SDU не удалось передать за предопределенное количество попыток. Если используется процедура сброса, то AM RLC на принимающей стороне и AM RLC на передающей стороне сбрасывают переменные окружения для входа в состояние возобновления связи.
Процедура сброса выполняется следующим образом.
В первую очередь, AM RLC передающей стороны включает значение HFN (номер суперкадра) в передаваемое направление PDU сброса и затем передает PDU сброса принимающей стороне.
В случае приема PDU сброса AM RLC принимающей стороны сбрасывает значение HFN в своем принимающем направлении и инициализирует переменные окружения, такие как порядковый номер и тому подобное.
AM RLC принимающей стороны включает свой HFN в передаваемое направление в PDU подтверждения сброса и отправляет PDU подтверждения сброса к AM RLC передающей стороны.
При приеме PDU подтверждения сброса AM RLC передающей стороны сбрасывает значение HFN в своем принимающем направлении и затем инициализирует переменные окружения.
На Фиг.3 показана структурная диаграмма AM RLC PDU (AMD PDU) в виде PDU данных, которые используются в передаваемых данных.
По Фиг.3, AM RLC PDU используется в случае, когда AM RLC сущность пытается передать пользовательские данные, состояние автоматической настройки или бит опроса. Часть пользовательских данных конструируется с помощью целочисленного умножения на 8 бит. И заголовок AM RLC PDU конструируется с порядковым номером, имеющим длину в два октета. Более того, часть заголовка AM RLC PDU содержит индикатор длины (LI).
На Фиг.4 представлена структурная диаграмма PDU состояния.
По Фиг.4, PDU состояния содержит суперполя различного типа (SUFI). Размер PDU состояния является переменным, но ограничен размером самого большого RLC PDU в логическом канале, передающем PDU состояния. В этом случае SUFI играют роль информации, показывающей, какой тип AM RLC PDU прибывает к принимающей стороне или какой тип AM RLC не прибывает к принимающей стороне. SUFI конструируются с использованием трех частей - тип, длина и значение.
На Фиг.5 представлена структурная диаграмма PDU автоматического регулирования состояния.
По Фиг.4, структура PDU автоматического регулирования состояния похожа на структуру PDU состояния. PDU автоматического регулирования состояния отличается от PDU состояния тем, что D/C поле заменено зарезервированным битом (R2).
PDU автоматического регулирования состояния вставляется в AM RLC PDU в случае, когда остается достаточно свободного места. И значение типа PDU всегда равно '000'.
На Фиг.6 представлена структурная диаграмма PDU сброса/подтверждения сброса.
По Фиг.6, PDU сброса содержит порядковый номер 1-битного RSN.
И PDU подтверждения сброса передается в ответ на прием PDU сброса, и он передается с включением RSN, содержащегося в принятом PDU сброса.
Параметры, используемые в описанных выше форматах PDU, подробно рассмотрены ниже.
1) D/C поле: D/C поле обозначает, является ли соответствующий PDU управляющим PDU или PDU данных.
2) Тип PDU: тип PDU показывает тип управляющего PDU. В частности, тип PDU показывает, является ли соответствующее PDU PDU сброса или PDU состояния.
3) Порядковый номер: эта величина является информацией о порядковом номере AM RLC PDU.
4) Бит опроса: эта величина устанавливается, когда делается запрос состояния к принимающей стороне.
5) Бит расширения: эта величина показывает, является ли следующий октет индикатором длины или нет.
6) Зарезервированный бит (R1): эта величина используется в PDU сброса или PDU подтверждения сброса и установлена в '000'.
7) Бит расширения заголовка: эта величина показывает, является ли следующий октет индикатором длины или данными.
8) Индикатор длины: это значение показывает положение границы в случае, когда граница между различными PDU существует в части данных PDU.
9) PAD: свободное поле, не используется в AM RLC PDU.
Как отмечалось выше, PDU состояния соответствует случаю, когда управляющая информация и свободное поле содержатся в одном AMD PDU (AM данные PDU). PDU автоматического регулирования состояния означает управляющую информацию, когда пользовательские данные и управляющая информация содержатся в одном AMD PDU. Формат PDU автоматического регулирования состояния практически идентичен формату PDU состояния. Кроме того, эти PDU классифицируются в зависимости от того, как заполнен AM PDU.
Так как PDU автоматического регулирования состояния или PDU состояния не являются пользовательскими данными, они должны передаваться в небольшом количестве для увеличения эффективности передачи данных. Также при передаче AM RLC, так как передающей стороне всегда нужно подтверждение того, что данные корректно приняты принимающей стороной, невозможно полностью устранить передачу PDU состояния или PDU автоматического регулирования состояния.
В работе RLC в соответствии с предшествующим уровнем техники AM RLC предпочтительно передает управляющую информацию в случае, когда имеется управляющая информация и пользовательская информация для передачи. При передаче управляющей информации UE не способен использовать PDU автоматического регулирования состояния в случае, когда нет свободного места в AMD PDU. Таким образом, UE передает управляющую информацию с использованием PDU состояния. В этом случае передача AMD PDU, сконфигурированного заранее, может быть отложена.
На Фиг.7 показана примерная диаграмма, объясняющая работу ARM RLC в соответствии с предшествующим уровнем техники.
По Фиг.7, предполагается, что максимум два PDU могут передаваться в течение одного TTI (временного интервала передачи) и что AM RLC имеет достаточно данных для передачи. Таким образом, предполагается, что AM RLC находится в ситуации, когда имеется достаточно данных для заполнения AM RLC PDU.
Так как AM RLC не имеет управляющей информации для передачи в течение TTI 1, конфигурируется и передается AMD PDU, содержащий только пользовательские данные. В течение TTI 2, в случае если имеется управляющая информация для передачи, AM RLC должен передать управляющую информацию к AM RLC другой стороны с использованием PDU состояния или PDU автоматического регулирования состояния. Также, так как AM RLC имеет достаточно пользовательских данных для передачи, бит заполнения не может быть сгенерирован, вне зависимости от того, как сконфигурирован AMD PDU. Таким образом, PDU автоматического регулирования состояния не может быть включен. Следовательно, AM RLC должен передавать управляющую информацию с использованием PDU состояния. В этом случае при предположении, что AM RLC может использовать максимум два AMD PDU в течение одного TTI, AM RLC передает один AMD PDU, содержащий только пользовательские данные, и один PDU состояния в течение TTI 2. И AMD PDU, содержащий пользовательские данные, передается только в течение TTI 3 аналогично TTI 1.
Тем не менее предшествующий уровень техники имеет следующие проблемы.
Во-первых, несмотря на то, что имеется достаточно данных для передачи в AM RLC, в случае, если размер отчета о состоянии меньше, чем AMD PDU, в PDU состояния существуют заполняющие биты, не несущие полезной информации, как показано на Фиг. 7. Это означает, что имеется существенное уменьшение эффективности передачи, в случае избыточных пользовательских данных, которые должны быть переданы AM RLC.
Как упоминалось выше, при использовании PDU автоматического регулирования состояния вместо PDU состояния часть, делающая конфигурацию PDU неэффективной, подобно заполняющим битам, уменьшается. Кроме того, в предшествующем уровне техники PDU автоматического регулирования состояния не предназначен для использования. Причина объясняется следующим образом. Во-первых, в случае передачи пользовательских данных и управляющей информации AM RLC предпочтительно заполняет AM PDU пользовательскими данными и затем вставляет управляющую информацию в свободное место в AMD PDU в формате PDU автоматического регулирования состояния. При этом в предшествующем уровне техники в случае, когда PDU автоматического регулирования состояния содержится в определенном AMD PDU, часть или все части SDU, содержащегося непосредственно перед PDU автоматического регулирования состояния, должны соответствовать последней части SDU. В частности, первая часть AMD PDU, передаваемая следующей после AMD PDU, содержащего PDU автоматического регулирования состояния, начинается как первая часть нового SDU.
На Фиг.8 представлена диаграмма, объясняющая способ конфигурирования AMD PDU, содержащего информацию автоматического регулирования состояния в соответствии с предшествующим уровнем техники.
По Фиг.8, когда существуют пользовательские данные и управляющая информация для передачи, AM RLC встраивает SDU 1 и SDU 2 в n-й AMD PDU и затем решает, осталось ли место, в которое может быть вставлена управляющая информация в формате PDU автоматического регулирования состояния в n-й AMD PDU. Если принимается решение о том, что управляющая информация может быть вставлена в n-й AMD PDU, то вставляется PDU автоматического регулирования состояния. Для этого SDU 2, расположенный перед PDU автоматического регулирования состояния, должен заканчиваться перед PDU автоматического регулирования состояния и не может быть включен в (n+1)-й AMD PDU. Другими словами, если SDU разделяется на, по меньшей мере, две части, то невозможно включить одну часть в n-й AMD PDU и другую часть в (n+1)-й AMD PDU.
Тем не менее на предшествующем уровне техники размер PDU автоматического регулирования состояния ограничен размером, остающимся после заполнения AMD PDU, по меньшей мере, одним SDU. Таким образом, даже если AM RLC нуждается в использовании PDU автоматического регулирования состояния, часто невозможно использовать соответствующий PDU. Если управляющая информация, которую необходимо передать к принимающей стороне сгенерирована, существует высокая вероятность того, что AM RLC может использовать PDU состояния, а не PDU автоматического регулирования состояния, которое имеет больше преимуществ в аспекте эффективности передачи. Таким образом, эффективность передачи управляющей информации снижается.
Раскрытие изобретения
Соответственно, настоящее изобретение адресовано способу генерации блоков данных, которые существенно избавляют от одной или более проблем, связанных с ограничениями и недостатками предшествующего уровня техники.
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа генерации блока данных, при помощи которого может быть увеличена эффективность использования ограниченных ресурсов уровнями передающей и принимающей стороны в беспроводных мобильных системах связи.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа генерации блока данных, при помощи которого может быть достигнута максимальная скорость передачи пользовательских данных в беспроводных мобильных системах связи.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа генерации блока данных, с помощью которого может быть увеличена эффективность передачи управляющей информации в беспроводных мобильных системах связи.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение передатчика и приемника, при помощи которых может быть достигнута максимальная скорость передачи пользовательских данных, с помощью увеличения эффективности использования ограниченных ресурсов в беспроводной мобильной системе связи и увеличения эффективности передачи управляющей информации.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение структуры блока данных, при которой достигается максимальная скорость передачи пользовательских данных при помощи увеличения эффективности использования ограниченных ресурсов в беспроводной мобильной системе связи и увеличения эффективности передачи управляющей информации.
Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут изложены в нижеследующем описании и станут понятны из этого описания или из изучения практических реализаций настоящего изобретения. Цели и другие преимущества изобретения будут реализованы и достигнуты при помощи структуры, представленной нижеследующим описанием и соответствующей формулой изобретения, а также сопроводительными чертежами.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения, как реализовано и в общих чертах описано, способ генерации блока данных от более низкого уровня передающей стороны в мобильной системе связи в соответствии с настоящим изобретением включает в себя этапы, на которых вставляют блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию, в первую область блока данных более низкого уровня, если более низкий уровень имеет управляющую информацию, которую надо передать принимающей стороне, и вставляют, по меньшей мере, одну часть блока данных более высокого уровня во вторую область блока данных более низкого уровня, где первая область, выделенная в блоке управляющих данных перед второй областью, выделяется для, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня.
Предпочтительно вторая область расположена в оставшейся части блока данных более низкого уровня, за исключением первого региона.
Предпочтительно, чтобы способ включал в себя дополнительный этап, на котором вставляют первый индикатор, обозначающий, что блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных.
Также предпочтительно, чтобы способ включал в себя дополнительный этап, на котором вставляют второй индикатор для обеспечения информации, связанной с первой областью.
Также предпочтительно, чтобы информация, связанная с первой областью, содержала стартовую позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
Также предпочтительно, чтобы информация, связанная с первой областью, содержала длину блока управляющих данных.
Предпочтительно, чтобы управляющая информация являлась информацией о состоянии приема.
Также предпочтительно, чтобы первая область находилась в конце блока данных более низкого уровня.
Также предпочтительно, чтобы второй индикатор вставлялся в конце первой области.
Предпочтительно, чтобы способ включал в себя дополнительный этап, на котором, если часть блока данных более высокого уровня вставлена в блок данных более низкого уровня, вставляют другую часть блока данных более высокого уровня в следующий блок данных более низкого уровня.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения способ генерации блока данных более высокого уровня из более низкого уровня принимающей стороны в мобильной системе связи, включает в себя этапы, на которых принимают первый блок данных более низкого уровня, первый блок данных имеет первую часть блока данных более высокого уровня, и блок управляющих данных содержит управляющую информацию, принимают второй блок данных более низкого уровня, имеющего вторую часть блока данных более высокого уровня, и генерируют блок данных более высокого уровня с использованием первой и второй частей блока данных более высокого уровня.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения передатчик, имеющий сущность нижнего уровня для генерации блока данных более низкого уровня для передачи к принимающей стороне от более низкого уровня в мобильной системе связи, содержит более низкий уровень, который содержит средство для выделения первой области в блоке данных более низкого уровня для вставки блока управляющих данных, содержащего управляющую информацию в блок данных более низкого уровня, перед, по меньшей мере, одной частью блока данных более высокого уровня, вставляемой в блок данных более низкого уровня, средство для вставки блока управляющих данных в первую область блока данных более низкого уровня, если более низкий уровень имеет управляющую информацию для передачи принимающей стороне, и средство для вставки, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня во вторую область блока данных более низкого уровня.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения приемник, имеющий сущность более низкого уровня для генерации блока данных более высокого уровня в мобильной системе связи, содержит средство для приема первого блока данных более низкого уровня, первый блок данных содержит первую область блока данных более высокого уровня и блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию, средство для приема второго блока данных более низкого уровня, имеющего вторую часть блока данных более высокого уровня, и средство для генерации блока данных более высокого уровня с использованием первой и второй частей блока данных более высокого уровня.
Для достижения этих и других преимуществ и в соответствии с целью настоящего изобретения структура блока данных более низкого уровня, сгенерированного более низким уровнем для доставки управляющей информации к принимающей стороне в мобильной системе связи, содержит блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию, расположенную в первой области блока данных более низкого уровня, по меньшей мере, одну часть блока данных более высокого уровня, расположенную во второй области блока данных более низкого уровня, первый индикатор, показывающий, что блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных, и второй индикатор, обеспечивающий информацию, связанную, по меньшей мере, с расположением или размером блока управляющих данных.
Должно быть понятно, что приведенное выше общее описание и нижеследующее подробное описание являются примерными и предназначены для предоставления дальнейших объяснений настоящего изобретения, описываемого нижеследующей формулой.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания изобретения и составляют неотъемлемую часть настоящей спецификации, иллюстрируют реализации настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.
На чертежах:
Фиг.1 - диаграмма сетевой архитектуры UMTS (универсальной системы мобильной связи) в асинхронной системе IMT-2000, в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.2 - диаграмма архитектуры радиопротокола, используемого в UMTS, в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.3 - структурная диаграмма AM RLC PDU (AMD PDU) в виде PDU данных, которые используются в передаваемых данных;
Фиг.4 - структурная диаграмма PDU состояния в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.5 - структурная диаграмма PDU автоматического регулирования состояния в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.6 - структурная диаграмма PDU сброса/подтверждения сброса в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.7 - примерная диаграмма, объясняющая работу ARM RLC в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.8 - диаграмма, объясняющая способ конфигурирования AMD PDU, содержащего информацию автоматического регулирования состояния в соответствии с предшествующим уровнем техники;
Фиг.9 - диаграмма способа генерации блока данных в соответствии с одной предпочтительной реализацией настоящего изобретения;
Фиг.10 и Фиг.11 - структурные диаграммы AMD PDU в соответствии с предпочтительными реализациями настоящего изобретения;
Фиг.12 - диаграмма, объясняющая процесс, который выполняет RLC уровень принимающей стороны при приеме AMD PDU, в соответствии с другой предпочтительной реализацией настоящего изобретения; и
Фиг.13 - блок-схема беспроводного устройства связи, такого как мобильный терминал, который реализует функции настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Сейчас будут рассмотрены детали предпочтительных реализаций настоящего изобретения, примеры которых иллюстрируют сопроводительные чертежи.
На Фиг.9 представлена диаграмма способа генерации блока данных в соответствии с одной предпочтительной реализацией настоящего изобретения.
Реализации в следующем описании являются примерами того, как технические особенности настоящего изобретения применяются в 3GPP мобильных системах связи. В частности, следующие реализации содержат способ генерации AM протокольного блока данных (AM PDU) на RLC уровне в системе связи, имеющей множество структур стеков протокола, включая физический уровень, MAC уровень, RLC уровень и PDCP уровень, использующий сервисный блок данных (SDU) и управляющую информацию, получаемую от более высокого уровня, передатчик выше перечисленного, приемник выше перечисленного и структуру AMD PDU.
В реализации, показанной на Фиг.9, предполагается, что максимум два PDU могут передаваться в течение одного TTI (временного интервала передачи) и что RLC уровень имеет достаточно данных для передачи. А именно, предполагается, что RLC уровень готов полностью заполнить AMD PDU в любое время.
По Фиг.9, предполагается, что RLC уровень не имеет управляющей информации для передачи в момент времени TTI 1, RLC уровень конфигурирует AMD PDU, содержащий только пользовательские данные, например сервисные блоки данных (SDU), полученные от более высокого уровня, и затем передает AMD PDU к принимающей стороне.
В случае, когда RLC уровень имеет управляющую информацию для передачи принимающей стороне в момент времени TTI 2, RLC уровень предпочтительно конфигурирует AMD PDU, таким образом, что управляющая информация включается в AMD PDU и сервисные блоки данных, полученные от более высокого уровня, включаются в свободное место AMD PDU, имеющего включенную в него управляющую информацию, и затем передает сконфигурированный AMD PDU принимающей стороне. Второй AMD PDU в TTI 2 схематически представляет пример AMD PDU нового типа в соответствии с одной предпочтительной реализацией настоящего изобретения.
Управляющая информация может содержать информацию отчета о состоянии (например, информацию о статусе приема). Предпочтительно, чтобы управляющая информация конструировалась в формате одного независимого блока управляющих данных, такого как, например, PDU автоматического регулирования состояния. Кроме того, управляющая информация может конструироваться разными способами. Блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию, может быть расположен в случайном месте в пределах AMD PDU. Другими словами, блок управляющих данных может содержаться в конце заголовка AMD PDU, в части после заголовка или в конечной части AMD PDU.
AMD PDU, содержащий блок управляющих данных, предпочтительно содержит первый индикатор, показывающий, что AMD PDU содержит блок управляющих данных, и второй индикатор, предлагающий информацию о расположении или размере блока управляющих данных или информацию и о расположении и длине блока управляющих данных. И второй индикатор может содержать информацию о начальной точке, в которой начинается блок управляющих данных в AMD PDU.
На Фиг.9, часть SDU 4 включается в часть сразу после блока управляющих данных в AMD PDU, и другая часть SDU 4 включается в первую часть следующего AMD PDU в TTI 3. А именно, на предшествующем уровне техники, если AMD PDU содержит PDU автоматического регулирования состояния, конечная часть определенного SDU должна быть расположена в части, сразу после PDU автоматического регулирования состояния, что не всегда применимо в случае настоящего изобретения. Таким образом, если принимающая сторона принимает AMD PDU, содержащий первый индикатор, может быть распознано, что принятый AMD PDU содержит блок управляющих данных и что незаконченный SDU может располагаться перед блоком управляющих данных.
И AMD PDU, содержащий только пользовательские данные, конфигурируется в TTI 3 подобно TTI 1 и затем передается принимающей стороне.
На Фиг.10 представлена структурная диаграмма AMD PDU в соответствии с одной предпочтительной реализацией настоящего изобретения.
По Фиг.10, RLC уровень передающей стороны предпочтительно содержит управляющую информацию, которая должна быть передана принимающей стороне, в AMD PDU и затем содержит SDU, полученные от более высокого уровня в оставшемся месте в AMD PDU. В этом случае LI 1~LI n являются индикаторами длины, показывающими позиции SDU, содержащихся в AMD PDU, соответственно.
Первый LI это индикатор, который показывает, что AMD PDU содержит PDU автоматического регулирования состояния, и второй LI это индикатор, показывающий позицию PDU автоматического регулирования состояния в AMD PDU. Второй LI может показывать позицию PDU автоматического регулирования состояния при помощи включения информации для, по меньшей мере, стартовой точки или длины PDU автоматического регулирования состояния. Предпочтительно, чтобы первый LI был равен '1111100' или '1111101' в случае 7 бит. Предпочтительно, чтобы первый LI использовал один из вариантов '111111111111100' или '111111111111101'.
На Фиг.11 представлена структурная диаграмма AMD PDU в соответствии с другой предпочтительной реализацией настоящего изобретения.
Реализация по Фиг.11 отличается от реализации по Фиг.10 расположением второго LI в AMD PDU, содержащего PDU автоматического регулирования состояния. А именно, при помощи упрощения заголовка AMD PDU принимающая сторона может обрабатывать управляющую информацию и пользовательские данные другим способом.
По Фиг.11, второй LI располагается сразу за PDU автоматического регулирования состояния, показывая начальную точку или размер PDU автоматического регулирования состояния. Причина, по которой второй LI располагается после PDU автоматического регулирования состояния заключается в следующем. Так как информация о размере PDU автоматического регулирования состояния не содержится в заголовке AMD PDU, у принимающей стороны есть затруднения в корректном понимании PDU автоматического регулирования состояния, если второй LI размещается перед PDU автоматического регулирования состояния. А именно, при помощи размещения второго LI в последней части AMD PDU принимающая сторона может корректно определить размер PDU автоматического регулирования состояния. В то же время так же можно сконфигурировать один новый PDU автоматического регулирования состояния при помощи объединения PDU автоматического регулирования состояния и второго LI.
Каждый раз, когда RLC уровень принимающей стороны принимает AMD SDU, показанный на Фиг.10, он проверяет, существует ли первый LI в принятом AMD PDU. Если первый LI существует, то принимается решение о том, что PDU автоматического регулирования состояния существует в AMD PDU. После получения позиции PDU автоматического регулирования состояния из второго LI, содержащегося в AMD PDU, RLC уровень принимающей стороны работает в соответствии с управляющей информацией, содержащейся в PDU автоматического регулирования состояния. И RLC уровень принимающей стороны восстанавливает SDU, содержащиеся в AMD PDU, используя оставшиеся LI, за исключением первого LI и второго LI и значения полей, содержащихся в заголовке.
В случае использования AMD PDU, показанного на Фиг. 11, RLC уровень принимающей стороны понимает, что PDU автоматического регулирования состояния содержится в AMD PDU, из первого LI, содержащегося в AMD PDU.
RLC уровень принимающей стороны получает позицию PDU автоматического регулирования состояния из второго LI, содержащегося в последней части AMD PDU, запрашивает управляющую информацию, содержащуюся в PDU автоматического регулирования состояния, и затем работает в соответствии с запрошенной информацией. И RLC уровень принимающей стороны восстанавливает SDU, содержащиеся в AMD PDU, используя оставшиеся LI, за исключением первого LI и второго LI и значения полей, содержащихся в заголовке. После удаления управляющей информации из AMD PDU RLC уровень размещает AMD PDU в принимающем окне с использованием информации о SN из AMD PDU.
На Фиг.12 представлена диаграмма, объясняющая процесс, который выполняет RLC уровень принимающей стороны при приеме AMD PDU, в соответствии с другой предпочтительной реализацией настоящего изобретения, в которой такая часть, включенная в заголовок AMD PDU как D/C, SN значения и тому подобное, опущена для простоты объяснения.
По Фиг.12, RLC уровень принимающей стороны принимает n-й AMD PDU и затем понимает, что первый LI и второй LI содержатся в AMD PDU. Если так, то RLC уровень принимающей стороны может определить, что AMD PDU содержит PDU автоматического регулирования состояния и может определить информацию о расположении PDU автоматического регулирования состояния. И RLC уровень принимающей стороны может определить, что SDU (SDU 4 на Фиг.12) сразу перед PDU автоматического регулирования состояния не заканчивается в n-й AMD PDU и что часть SDU 4 содержится в (n+1)-м AMD PDU. Таким образом, RLC уровень принимающей стороны может восстановить весь SDU 4, используя части SDU 4, содержащиеся в n-м и (n+1)-м AMD PDU.
В качестве альтернативы для упрощения реализации AMD PDU PDU автоматического регулирования состояния включается в заголовок AMD PDU или сразу после заголовка. Например, может быть рассмотрена структура, в которой PDU автоматического регулирования состояния содержится сразу после первого LI. В этом случае остальные LI, за исключением второго LI, предлагают информацию о границе между SDU, содержащимися после PDU автоматического регулирования состояния.
Настоящее изобретение описывает мобильную систему связи и также применимо к беспроводным системам связи для PDA или ноутбуков, обладающих функцией беспроводной связи. Терминология, описанная в настоящем изобретении, не ограничивается беспроводной системой связи. И настоящее изобретение применимо к беспроводной системе связи, использующей различные беспроводные интерфейсы и физические уровни, такие как TDMA, CDMA, FDAM и так далее.
Содержание настоящего изобретения может быть реализовано в виде программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, аппаратного обеспечения и любой их комбинации. В частности, содержание настоящего изобретения реализуется с использованием аппаратной логики, такой как код, интегральная схема, ASIC в аппаратном обеспечении или с помощью кодов на машинно-читаемом носителе, таком как жесткий диск, гибкий диск и лента, оптическая память, ROM и RAM с использованием компьютерного языка программирования.
Коды, сохраненные на машинно-читаемом носителе, являются доступными и выполняются процессором. Коды, реализующие содержание настоящего изобретения, доступны через передающую среду или файловой сервер в сети. В этом случае устройство, реализующее код, содержит проводную среду передачи, такую как сетевая линия передачи, беспроводную среду передачи, сигнальное устройство, беспроводное сигнальное устройство, инфракрасное сигнальное устройство и тому подобное.
На Фиг.13 представлена блок-схема беспроводного устройства связи, такого как мобильный терминал, который реализует функции настоящего изобретения.
По Фиг.13, беспроводное устройство 100 связи содержит блок 110 обработки данных, такой как микропроцессор и цифровой процессор, RF модуль 145, модуль 106 управления питанием, антенну 140, батарею 155, модуль 115 дисплея, клавиатуру 120, модуль 130 хранения, такой как ROM, SRAM и флеш-память, динамик 145 и микрофон 150.
Пользователь вводит управляющую информацию, такую как номер телефона, нажимая кнопку или активируя голосом, с использованием микрофона 145.
Блок 110 обработки данных получает и обрабатывает управляющую информацию для выполнения функции, запрошенной пользователем. Блок 110 обработки данных ищет данные, необходимые для выполнения функции, в модуле 130 хранения и затем использует данные. И блок 110 обработки данных делает возможным отображение пользовательской управляющей информации и данных, найденных в модуле 130 хранения, на модуле 115 дисплея для удобства пользователя.
Блок 110 обработки данных доставляет информацию RF модулю 135 для передачи радиосигнала, содержащего голосовые данные. RF модуль 135 содержит передатчик и приемник для передачи и приема радиосигнала. Радиосигнал передается или принимается через антенну 140. При приеме радиосигнала RF модуль 135 конвертирует радиосигнал к частоте несущей для того, чтобы сделать возможной обработку радиосигнала блоком 110 обработки данных. Конвертированный сигнал передается через динамик 145 или как читаемая информация.
RF модуль 135 используется при приеме данных из сети или для передачи информации, измеряемой или генерируемой беспроводным устройством связи в сеть. Модуль 130 хранения используется для хранения информации, измеряемой или генерируемой беспроводным устройством связи. И блок 110 обработки данных используется беспроводным устройством связи для приема данных, обработки принятых данных и передачи обработанных данных.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты реализации, специалистам в данной области должно быть понятно, что могут быть сделаны различные модификации и вариации без выхода за пределы объема и духа изобретения. Таким образом, настоящее изобретение покрывает модификации и вариации настоящего изобретения, которые попадают в объем изобретения, определенный нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентами.
Промышленное применение
Настоящее изобретение применимо в мобильной системе связи, такой как система LTE, 3GPP или 3GPP2 система, широкополосная система беспроводного доступа для мобильного Интернет и так далее.
1. Способ генерации блока данных из более нижнего уровня передающей стороны в мобильной системе связи, способ включает в себя этапы, на которых
вставляют блок управляющих данных, содержащий управляющую
информацию в первую область блока данных более низкого уровня, если более низкий уровень имеет управляющую информацию, которую нужно передать принимающей стороне; и
вставляют, по меньшей мере, одну часть блока данных более высокого уровня во вторую область блока данных более низкого уровня,
при этом первая область выделяется для блока управляющих данных перед выделением второй области для, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня.
2. Способ по п.1, в котором вторая область расположена в оставшейся части блока данных более низкого уровня, кроме первой области.
3. Способ по п.1, также включающий в себя этап, на котором вставляют первый индикатор, обозначающий, что блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных.
4. Способ по п.3, также включающий в себя этап, на котором вставляют второй индикатор для обеспечения информации, связанной с первой областью.
5. Способ по п.4, в котором информация, связанная с первой областью, содержит стартовую позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
6. Способ по п.4, в котором информация, связанная с первой областью, содержит длину блока управляющих данных.
7. Способ по п.1, в котором управляющая информация является информацией о состоянии приема.
8. Способ по п.4, в котором первая область находится в конце блока данных более низкого уровня.
9. Способ по п.8, в котором второй индикатор вставляется в конце первой области.
10. Способ по п.1, также включающий в себя этап, на котором, если часть блока данных более высокого уровня вставлена в блок данных более низкого уровня, вставляют другую часть блока данных более высокого уровня в следующий блок данных более низкого уровня.
11. Способ генерации блока данных более высокого уровня из более низкого уровня принимающей стороны в мобильной системе связи включает в себя этапы, на которых
принимают первый блок данных более низкого уровня, первый блок данных имеет первую часть блока данных более высокого уровня, и блок управляющих данных содержит управляющую информацию;
принимают второй блок данных более низкого уровня, имеющего вторую часть блока данных более высокого уровня; и
генерируют блок данных более высокого уровня с использованием первой и второй частей блока данных более высокого уровня.
12. Способ по п.11, в котором первый блок данных более низкого уровня также содержит первый индикатор, обозначающий, что первый блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных.
13. Способ по п.12, в котором первый блок данных более низкого уровня также содержит второй индикатор, предоставляющий информацию, по меньшей мере, о расположении или размере блока управляющих данных.
14. Способ по п.13, в котором информация, связанная с расположением блока управляющих данных содержит начальную позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
15. Способ по п.11, в котором управляющая информация является информацией о состоянии приема.
16. Способ по п.11, в котором блок управляющих данных расположен в конце первого блока данных более низкого уровня.
17. Передатчик, имеющий сущность нижнего уровня для генерации блока данных более низкого уровня для передачи к принимающей стороне от более низкого уровня в мобильной системе связи, содержащий
средство для выделения первой области в блоке данных более низкого уровня для вставки блока управляющих данных, содержащего управляющую информацию, в блок данных более низкого уровня, перед, по меньшей мере, одной частью блока данных более высокого уровня, вставляемой в блок данных более низкого уровня;
средство для вставки блока управляющих данных в первую область блока данных более низкого уровня, если более низкий уровень имеет управляющую информацию для передачи принимающей стороне; и
средство для вставки, по меньшей мере, одной части блока данных более высокого уровня во вторую область блока данных более низкого уровня.
18. Передатчик по п.17, который также содержит средство для вставки первого индикатора, обозначающего, что блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных.
19. Передатчик по п.17, который также содержит средство для вставки второго индикатора для обеспечения информации, связанной с первой областью.
20. Передатчик по п.19, в котором информация, связанная с первой областью, содержит стартовую позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
21. Передатчик по п.19, в котором информация, связанная с первой областью, содержит длину блока управляющих данных.
22. Передатчик по п.17, в котором управляющая информация является информацией о состоянии приема.
23. Передатчик по п.17, в котором первая область находится в конце блока данных более низкого уровня.
24. Передатчик по п.17, который также содержит, если часть блока данных более высокого уровня вставлена в блок данных более низкого уровня, средство для вставки другой части блока данных более высокого уровня в следующий блок данных более низкого уровня.
25. Приемник, имеющий сущность более низкого уровня для генерации блока данных более высокого уровня в мобильной системе связи, содержащий
средство для приема первого блока данных более низкого уровня, первый блок данных содержит первую область блока данных более высокого уровня и блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию;
средство для приема второго блока данных более низкого уровня, имеющего вторую часть блока данных более высокого уровня; и
средство для генерации блока данных более высокого уровня с использованием первой и второй частей блока данных более высокого уровня.
26. Приемник по п.25, в котором первый блок данных более низкого уровня также содержит первый индикатор, обозначающий, что первый блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных.
27. Приемник по п.26, в котором первый блок данных более низкого уровня также содержит второй индикатор, предоставляющий информацию, по меньшей мере, о расположении или размера блока управляющих данных.
28. Приемник по п.26, в котором информация, связанная с расположением блока управляющих данных, содержит начальную позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
29. Приемник по п.25, в котором управляющая информация является информацией о состоянии приема.
30. Приемник по п.25, в котором блок управляющих данных расположен в конце первого блока данных более низкого уровня.
31. Структура блока данных более низкого уровня, сгенерированного более низким уровнем для доставки управляющей информации к принимающей стороне в мобильной системе связи, содержащая
блок управляющих данных, содержащий управляющую информацию, расположенную в первой области блока данных более низкого уровня;
по меньшей мере, одну часть блока данных более высокого уровня, расположенную во второй области блока данных более низкого уровня;
первый индикатор, показывающий, что блок данных более низкого уровня содержит блок управляющих данных; и
второй индикатор, обеспечивающий информацию, связанную с, по меньшей мере, расположением или размером блока управляющих данных.
32. Структура по п.31, в которой информация, связанная с расположением блока управляющих данных, содержит начальную позицию первой области в блоке данных более низкого уровня.
33. Структура по п.31, в которой управляющая информация является информацией о состоянии приема.
34. Структура по п.31, в которой первая область расположена в конце блока данных более низкого уровня.
35. Структура по п.31, в которой блок управляющих данных выделяется в первой области, перед тем как, по меньшей мере, один блок данных более высокого уровня выделяется во второй области.
