Способ расширения диапазона последовательной нумерации и система для протоколов избирательной повторной передачи
Изобретения относятся к способу и системе для передачи цифровых данных и может быть использовано для расширения диапазона последовательной нумерации, применяемого к протоколам избирательной повторной передачи. Техническим результатом является повышение быстродействия передачи данных. Способ содержит этапы, на которых: определяют пороговое значение, пропорциональное произведению количества кадров в пачке кадров и максимального времени задержки в приращениях времени длительности кадра между кадрами, посланными в пачке кадров; сравнивают, для принятого кадра, счетный номер следования кадра с пороговым значением, причем счетный номер следования кадра извлекают из заголовка принятого кадра; и обнаруживают принятый кадр как задержанный кадр, если счетный номер следования кадра превышает пороговое значение. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу и системе для передачи цифровых данных. Настоящее изобретение пригодно для расширения диапазона последовательной нумерации, применяемого к протоколам избирательной повторной передачи.
Уровень техники
На фиг.1 приведена блок-схема персональной системы связи, конфигурированной в соответствии с использованием стандарта радио интерфейса IS-95. Стандарт IS-95 и его производные, такие как IS-95-А, IS-99, и IS-707, IS-657, и ANSIJ-STD-008 и т.п. (называемые здесь совместно как стандарты IS-95), определяют интерфейс для осуществления системы цифровой персональной связи, использующей способы обработки сигналов множественного доступа в системах с кодовым разделением каналов (МДКР). Также система персональной связи, конфигурированная по существу в соответствии с использованием IS-95, описана в патенте US 5.103.459, озаглавленном "Система и способ генерации форм волн сигналов в системе персональной связи МДКР".
IS-95, который является обычным для большинства систем персональной связи, позволяет обеспечивать услугами подвижной телефонной связи группы беспроводных оконечных устройств (обычно сотовых телефонов), при использовании множества базовых станций 12, присоединенных к коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП) 18 с помощью контроллера передатчика (КБС) 14 и центра коммутации подвижных служб (ЦКПС). Во время телефонного вызова радиотехническое оконечное устройство 10 взаимодействует с одной или более базовыми станциями 12, используя сигналы радиочастоты (РЧ), модулированные МДКР. РЧ сигнал, передаваемый от базовой станции 12 к радиотехническому оконечному устройству 10, называется прямой линией связи, а РЧ сигнал, передаваемый от радиотехнического терминала 10 к базовой станции 12 называется обратной линией связи.
По стандартам IS-99 и IS-707 (здесь, далее называемых просто IS-707) система связи, соответствующая IS-95, также может обеспечить службы передачи данных. Службы передачи данных позволяют осуществлять обмен цифровыми данными, используя приемник 10 и РЧ интерфейс, к одному или более передатчикам 12. Примеры типа цифровых данных, обычно передаваемых с использованием стандарта IS-707, включают компьютерные файлы и электронную почту.
В соответствии с обоими стандартами IS-95 и IS-707 данные, обмениваемые между радиотехническим оконечным устройством 10 и базовой станцией 12, обрабатываются в кадрах. Чтобы повысить вероятность того, что кадр будет успешно передан во время передачи данных, IS-707 использует протокол линии радиосвязи (RLP), для отслеживания кадров, переданных успешно и для выполнения повторной передачи кадров, если кадр не передан успешно. Повторная передача выполняется до трех (3) раз в IS-707, и функцией протоколов высшего уровня являются дополнительные шаги для гарантии успешной передачи кадра.
Для того, чтобы отслеживать кадры, которые были переданы успешно, IS-707 требует, чтобы в каждый передаваемый кадр был включен восьмибитовый последовательный номер. Последовательный номер увеличивается для каждого кадра от 0 до 256 и затем сбрасывается обратно в ноль. Неуспешно переданный кадр обнаруживают, если принимается кадр с последовательным номером, нарушающим порядок, или обнаруживают ошибку с использованием информации контрольной суммы при контроле с помощью циклического избыточного кода или других способов обнаружения ошибки. Если обнаружен неуспешно переданный кадр, приемник передает сообщение отрицательного подтверждения (ОПДТ) к системе передачи, которое включает последовательный номер кадра, который не был получен. Система передачи затем повторно передает кадр, включающий последовательный номер, в качестве первоначально переданного. Если повторно переданный кадр не принят успешно, к системе передачи посылается второе сообщение отрицательного подтверждения. Система передачи обычно отвечает путем указания применения управления или уровня сети сбойной передачи.
По стандартам IS-95 и IS-707 кадры передаются один раз каждые 20 миллисекунд (мс). Таким образом, восьмибитовый последовательный номер может отслеживать 256 кадров, передаваемых на интервале в пять (5) секунд. Пять секунд обычно бывает достаточно, чтобы обнаружить сбойную передачу кадра и выполнить повторную передачу, и поэтому восьмибитовый последовательный номер обеспечивает достаточное время для повторной передачи кадра. Таким образом, повторно переданные кадры могут быть однозначно идентифицированы без неопределенности, вызываемой "круговой (циклической)" последовательностью, посредством чего восьмибитовый последовательный номер повторяется.
Однако со времени первоначального создания протоколов IS-95А и IS-707 были предложены и разработаны дополнительные протоколы и стандарты, которые позволяют передавать данные с большими скоростями. Обычно эти новые протоколы и стандарты используют ту же структуру кадра, как и IS-95А и IS-707, чтобы поддерживать совместимость, насколько это возможно, с ранее существующими системами и стандартами. Однако в то время как поддержание совместимости с ранее существующими стандартами и системами желательно, использование того же типа кадра в пределах этих высокоскоростных протоколов и стандартов существенно увеличивает количество кадров, которые передаются в течение данного периода времени. Например, если скорость передачи увеличивается на коэффициент четыре, время, требуемое для передачи 256 кадров, уменьшится до 1,25 секунды вместо пяти секунд, требовавшихся ранее. Период времени 1,25 секунды обычно недостаточен для того, чтобы была обнаружена сбойная передача кадра и сделана попытка повторной передачи до того, как восьмибитовый последовательный номер будет повторен. Таким образом, использование восьмибитового последовательного номера недостаточно для однозначной идентификации кадров за период времени, необходимый для выполнения заданной последовательности повторной передачи.
Хотя количество бит в последовательном номере могло бы быть увеличено, такое увеличение существенно изменило бы формат кадра, и поэтому нарушило бы цель поддержания существенной совместимости с ранее существующими системами и стандартами. Таким образом, настоящее изобретение направлено на способ и устройство для расширения диапазона последовательных номеров без модификации количества бит, используемых для последовательного номера.
Сущность изобретения
Согласно одному аспекту этого изобретения разработан способ передачи данных в системе связи, заключающийся в том, что определяют в передающем источнике длинный последовательный номер кадра данных, определяют в передающем источнике короткий последовательный номер упомянутого кадра данных, причем короткий последовательный номер включает в себя меньше цифр, чем длинный последовательный номер и основан на длинном последовательном номере, определяют состояние флага повторной передачи упомянутого кадра данных, передают от передающего источника в приемный пункт назначения упомянутый кадр данных, содержащий короткий последовательный номер и флаг повторной передачи, определяют в приемном пункте назначения длинный последовательный номер, исходя из переданного короткого последовательного номера и переданного флага повторной передачи.
Согласно другому аспекту этого изобретения разработан способ отслеживания кадров данных, передаваемых между источником и пунктом назначения, заключающийся в том, что поддерживают список длинных последовательных номеров в источнике и пункте назначения для отслеживания кадров данных для осуществления передач от источника в пункт назначения, причем первый длинный последовательный номер в упомянутом списке длинных последовательных номеров включает в себя больше цифр, чем короткий последовательный номер, передают от источника в пункт назначения первый кадр данных, содержащий короткий последовательный номер и данные информации флага повторной передачи, указывающие, является ли передача первого кадра данных первой передачей или повторной передачей после первой передачи первого кадра данных, для поддерживания упомянутого списка вычисляют в пункте назначения первый длинный последовательный номер, связанный с первым кадром данных, исходя из переданного короткого последовательного номера и данных информации флага повторной передачи, тем самым отслеживают кадры данных, передаваемых между источником и пунктом назначения.
Согласно дополнительному аспекту этого изобретения разработано устройство для отслеживания кадров данных, передаваемых между источником и пунктом назначения, содержащее систему памяти для поддерживания списка длинных последовательных номеров в источнике и пункте назначения для отслеживания кадров данных для осуществления передач от источника в пункт назначения, причем первый длинный последовательный номер в упомянутом списке длинных последовательных номеров включает в себя больше цифр, чем короткий последовательный номер, передатчик для передачи от источника в пункт назначения первого кадра данных, содержащего короткий последовательный номер и данные информации флага повторной передачи, указывающие, является ли передача первого кадра данных первой передачей или повторной передачей после первой передачи первого кадра данных, процессор для вычисления в пункте назначения, с целью поддерживания упомянутого списка, первого длинного последовательного номера, связанного с первым кадром данных, исходя из переданного короткого последовательного номера и данных информации флага повторной передачи, и для отслеживания кадров данных, передаваемых между источником и пунктом назначения.
Это изобретение также предлагает устройство для передачи данных в системе связи, содержащее процессор для определения длинного последовательного номера кадра данных, для определения короткого последовательного номера упомянутого кадра данных, причем короткий последовательный номер включает в себя меньше цифр, чем длинный последовательный номер и основан на длинном последовательном номере, и для определения состояния флага повторной передачи упомянутого кадра данных, передающий источник для передачи упомянутого кадра данных, содержащего короткий последовательный номер и флаг повторной передачи, приемный пункт назначения для приема упомянутого переданного кадра данных, процессор в приемном пункте назначения для определения длинного последовательного номера, исходя из переданного короткого последовательного номера и переданного флага повторной передачи.
Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для расширения диапазона последовательной нумерации для протокола избирательной повторной передачи. В соответствии с одним примером осуществления этого изобретения кадры данных передаются с включением восьмибитового последовательного номера и однобитового флага повторной передачи. Однобитовый флаг повторной передачи указывает, является ли этот кадр вновь передаваемым или повторно передаваемым из-за сбойной первой передачи. Системы передачи и приема каждая поддерживают двенадцатибитовый последовательный номер, называемый "длинным последовательным номером", состоящий из восьмибитового последовательного номера, передаваемого с каждым кадром, и четырехбитового расширения. Длинный последовательный номер передается в управляющих кадрах, а восьмибитовый последовательный номер передается в кадрах данных.
Краткое описание чертежей
Особенности, задачи и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из подробного описания, приведенного ниже, взятого совместно с чертежами, в которых подобные символы указываются соответственно по всем чертежам и в которых:
фиг.1 - блок-схема персональной системы связи;
фиг.2 - блок-схема передатчика и приемника;
фиг.3 - схема буфера кадра и буфера восстановления последовательности;
фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая работу передатчика и приемника во время связи;
фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая работу приемника во время приема заново передаваемого кадра;
фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая работу приемника во время приема повторно передаваемого кадра;
фиг.7 - схема сообщения, иллюстрирующая работу передатчика и приемника во время типовой связи; и
фиг.8 - схема сообщения, иллюстрирующая работу передатчика и приемника во время типовой связи.
Подробное описание предпочтительных примеров осуществления
Описывается способ и устройство для расширения диапазона последовательной нумерации для протокола избирательной повторной передачи. В последующем описании это изобретение дается в контексте системы персональной связи, работающей в соответствии с использованием способов обработки сигнала МДКР стандартов IS-707 и IS-95. Хотя это изобретение особенно подходит для использования в таких системах связи, должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть использовано в различных других системах связи, которые передают данные через кадры или пакеты, включая как радио, так и проводную систему связи, а также спутниковые системы связи. Дополнительно, по всей заявке хорошо известные системы описаны в виде блоков. Это сделано, чтобы избежать ненужного загромождения описания изобретения.
Фиг.2 представляет собой блок-схему двух систем связи, конфигурированных в соответствии с иллюстративным примером осуществления этого изобретения. Связь с более высокой скоростью осуществляется от передатчика 50 к приемнику 52. В иллюстративной конфигурации передатчик 50 расположен в базовой станции 12, а приемник 52 находится в радиотехническом оконечном устройстве 10, хотя эти местоположения могут быть изменены на обратные. В передатчике 50 система управления 54 принимает кадры данных от ввода/вывода (1/0) 56 и подает эти данные к кодеру 58. Кодер 58 выполняет сверточное кодирование, генерируя символы кодов, которые принимаются цифровым модулятором 60. Цифровой модулятор 60 выполняет модуляцию прямой последовательности на символах кодов с одним или более двоичными канальными кодами и одним или более кодами расширения, давая разделенные на элементарные посылки символы, которые приняты радиочастотным (РЧ) передатчиком 62. Разделенные на элементарные посылки символы преобразуются с повышением частоты к полосе частот несущей РЧ передатчиком 62 и передаются от антенной системы 64 через диплексер 66.
В настоящем изобретении для выполнения цифровой модуляции и РЧ преобразования с повышением частоты могут быть использованы различные способы и разные устройства. Набор особенно полезных способов и устройств описаны в совместно поданных патентных заявках US серийный номер 08/431.180, озаглавленной "Способ и устройство для обеспечения переменной скорости передачи данных в системе связи, использующей статистическое мультиплексирование", поданной 28 апреля 1995 г., серийный номер 08/395.960, озаглавленной "Способ и устройство для обеспечения переменной скорости передачи данных в системах связи, использующих неортогональные каналы переполнения", поданной 28 февраля 1995 г., серийный номер 08/784.281 "Дополнительный канал с высокой скоростью передачи данных для системы связи МДКР", поданной 15 января 1997 г. Следует понимать, что некоторые из вышеупомянутых патентных заявок направлены на прямую линию связи и поэтому больше подходят для использования с передатчиком 50, в то время как другие направлены на обратную линию связи и поэтому больше подходят к использованию с приемником 52.
В иллюстративном примере осуществления этого изобретения данные, передаваемые от антенной системы 64, форматированы в соответствии с кадром 70, который включает восьмибитовое поле последовательности (последовательный (SEQ) номер) 72, флаг повторной передачи 74 и поле данных 76. Кадр 70 может включать поле контроля с помощью циклического избыточного кода (ЦИК) 77 или другие поля, которые не показаны, потому что они непосредственно не относятся к настоящему изобретению. В предпочтительном примере осуществления этого изобретения кадры форматируются по существу в соответствии со структурами кадров, определенными в стандарте IS-707, с дополнением флага повторной передачи 74.
Чтобы подавать кадры данных к кодеру 58 в порядке следования, управляющая система 54 запоминает кадры в буфере кадров 55 и корректирует значение индекса L_V(S). Буфер кадров 55 и значение индекса L_V(S) предпочтительно запоминаются в памяти системы. В предпочтительном примере осуществления этого изобретения величина индекса L_V(S) является двенадцатибитовым последовательным номером, который увеличивается после передачи каждого кадра, как подробнее описано далее. Последние, значащие восемь битов значения индекса L_V(S) помещаются в поле последовательности кадра 72.
В приемнике 52 РЧ приемник 80 осуществляет преобразование с понижением частоты и преобразует в цифровую форму РЧ сигналы, на которых передается кадр 70, используя антенную систему 82 и диплексер 84. Цифровой демодулятор 86 демодулирует преобразованные с понижением частоты сигналы, или сигналы" полосы частот модулирующих сигналов", используя необходимые двоичные коды, генерирующие данные программируемого выбора, которые получены декодером 88. Декодер 88 выполняет решетку по методу максимального правдоподобия, или декодирование Витерби, дающее данные жесткого выбора 90, которые подаются к контроллеру 91.
Контроллер 91 осуществляет переформирование кадра 70, используя данные жесткого выбора 90, и определяет, получен ли этот кадр в последовательности относительно кадров, которые уже были получены, используя последовательный номер SEQ, переменные индексы L_V(N) и L_V(R), а также буфер восстановления последовательности 92 и список ОПДТ 94, как подробнее описано далее.
Если контроллер 91 определяет, что кадр был получен вне последовательности относительно кадров, которые уже были получены, или если кадр получен с ошибкой, он генерирует сообщение отрицательного подтверждения (ОПДТ), которое принимается кодером 95. Кодер выполняет сверточное кодирование для генерирования символов кодов, которые модулированы расширенным спектром прямой последовательности с помощью цифрового модулятора 97, предпочтительно в соответствии с обратной линией связи IS-95, и разделенные на элементарные посылки символы преобразуются с повышением частоты с помощью РЧ системы передачи 98, и передаются как ОПДТ 83 от антенной системы 82 через диплексер 84. L_SEQ для кадра с ОПДТ запоминается в списке ОПДТ 94.
Обращаясь снова к передатчику 50, РЧ приемник 67 принимает РЧ сигнал через антенную систему 64 и диплексер 66. РЧ приемник 67 преобразует с понижением частоты и преобразует в цифровую форму РЧ сигнал, выдавая выборки, которые демодулируются с использованием цифрового демодулятора 68. Декодер 69 декодирует данные программируемого выбора от цифрового демодулятора 68, а управляющая система 54 принимает данные жесткого выбора от декодера 69, таким образом детектируя ОПДТ от приемника 52, содержащееся в данных жесткого выбора.
Управляющая система 54 принимает ОПДТ 83 и извлекает кадры с ОПДТ из буфера передачи 55. Извлеченные кадры повторно передаются в соответствии с первоначальной передачей, как описано выше (включая первоначальный последовательный номер).
Фиг.3 представляет собой схему, иллюстрирующую конфигурацию буфера кадра 55, буфера восстановления последовательности 92 и индексов L_V(S), L_V(N) и L_V(R), когда они используются в соответствии с одним из примеров осуществления этого изобретения. В буфере кадров передачи 55 кадры, уже переданные однажды, затенены, а кадры, которые должны быть переданы, светлые. В предпочтительном примере осуществления этого изобретения индексы L_V(S), L_V(N) и L_V(R) являются двенадцатибитовыми (12) числами. Индекс L_V(S) установлен к последовательному номеру следующего кадра, который должен быть передан. Когда кадр действительно передается, восьмибитовый последовательный номер SEQ кадра установлен к восьми последним значащим битам индекса L_V(S).
В буфере восстановления последовательности 92 индекс L_V(R) устанавливается к двенадцатибитовому последовательному номеру ожидаемого следующего нового кадра. Индекс L_V(N) установлен к 12-битовому последовательному номеру следующего кадра, требующегося для последовательной передачи, или для которого обработка еще продолжается. Если заданное количество сообщений ОПДТ было послано без приема соответствующего кадра, попытка обработки этого кадра останавливается, и данные с ошибочным кадром пропускаются к протоколам высшего уровня (например, транспортного уровня). Как показано, кадры с ОПДТ 96а-с могут быть получены с последовательными номерами между L_V(N) и (L_V(R)-1) MOD 4096, включительно.
Фиг.4 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую работу передатчика 50 и приемника 52 во время связи, выполняемой в соответствии с одним из примеров осуществления этого изобретения. Передача начинается в передатчике с операции 100, а прием - в приемнике с операции 101. При операции 102 выполняется инициализация, во время которой индекс L_V(S) установлен в ноль в передатчике 50, а L_V(R) устанавливается в ноль в приемнике 52.
При операции 108 передатчик передает кадр (показанный штриховой линией), когда данные доступны для передачи, с последовательным номером SEQ кадра, установленным к восьми последним значащим битам индекса L_V(S), обозначенным V(S). Дополнительно, флаг повторной передачи устанавливается в ноль, для указания, что кадр является вновь передаваемым кадром. При операции 112 индекс L_V(S) увеличивается до MOD 4096, а при операции 113 передатчик выполняет обработку приема для любого сообщения ОПДТ, передаваемого от приемника 52. В одном примере осуществления этого изобретения, когда нет доступных данных, "пустые" кадры, имеющие текущий последовательный номер SEQ, могут быть посланы повторно, пока данные не станут доступны (пустые передачи не показаны).
При операции 130 передатчик определяет, было ли получено ОПДТ или задерживается, и если это так, кадры с ОПДТ извлекаются из буфера передачи, с использованием длинного последовательного номера, содержащегося в сообщении ОПДТ и повторно передаваемого при операции 132 с первоначальным последовательным номером SEQ и полем повторной передачи, установленным в единицу. Когда кадр повторно передается, задержанное или принятое ОПДТ сбрасывается, и обработка затем продолжается при операции 113.
Если сообщение ОПДТ не было получено или не было задержано, передатчик возвращается к операции 108, и обработка продолжается.
В приемнике 52 обработка начинается с операции 101, а при операции 106 L_V(S) принимается от передатчика 50. При операции 110 приемник 52 принимает некоторые кадры, передаваемые от передатчика 50, либо при операции 108 (новая передача), либо при операции 132 (повторная передача), а при операции 114 проверяет состояние флага повторной передачи этого кадра для определения, является ли принятый кадр повторно переданным или новым кадром. Если кадр является повторно переданным кадром, обработка повторной передачи осуществляется при операции 116, а затем приемник возвращается к операции 110. Если кадр не является повторно переданным кадром, обработка первой передачи кадра выполняется при операции 120, а затем снова выполняется операция 110.
Фиг.5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую работу приемника 52 при обработке первой передачи кадра во время операции 120 с фиг.4 в соответствии с одним примером осуществления этого изобретения. Обработка первой передачи начинается при операции 150, а при операции 152 L_SEQ устанавливается согласно следующему равенству.
L_SEQ={L_V(R)+[256+SEQ-V(R)] MOD 256} MOD 4096, (1)
где V(R) - восемь последних значащих бит L_V(R), а SEQ - последовательный номер, содержащийся в поле SEQ обрабатываемого кадра. При операции 154 определяется, меньше ли L_SEQ, чем L_V(N), или что кадр был записан в буфер восстановления последовательности. Если это так, этот кадр отбрасывается при операции 156, а система приема возвращается с обработки первой передачи при операции 157. Как отмечено выше, L_V(N) установлено к следующему кадру, необходимому для последовательной передачи данных.
Если L_SEQ не меньше, чем L_V(N), и кадр не был записан в буфере восстановления последовательности, далее при операции 158 определяется, что L_SEQ больше или равно L_V(N) и меньше, чем L_V(R), и что кадр не был записан в буфер восстановления последовательности, и если это так, этот кадр отбрасывается при операции 156, и система приема возвращается с обработки первой передачи при операции 157. В противном случае, дополнительно определяется при операции 160, равен ли L_SEQ L_V(R), и поэтому следующий кадр нужен для последовательной передачи L_V(R).
Если L_SEQ не равен L_V(R), то получен кадр, находящийся вне порядка следования, и этот кадр записывается в буфер восстановления последовательности при операции 162, и L_V(R) устанавливается к L_SEQ при операции 164. При операции 166 система приема передает одно или более сообщений ОПДТ, запрашивающих повторную передачу всех непринятых кадров от L_V(N) до (L_V(R) - 1) MOD 4096, включительно. Система приема затем возвращается с обработки первой передачи при операции 176.
Если при операции 160, определено, что L_SEQ равен L_V(R), кадр получен по порядку, и он направляется для дальнейшего определения при операции 170, равен ли L_V(N) L_V(R), показывая, что нет необработанных кадров с ОПДТ. Если L_V(N) равен L_V(R), L_V(N) и L_V(R) увеличиваются по MOD 4096 при операции 172. Кадр данных подается к протоколу высшего уровня при операции 174, и приемник возвращается с обработки первой передачи при операции 176.
Если при операции 160 определено, что L_V(N) не равен L_V(R), и поэтому остаются необработанные кадры с ОПДТ, L_V(R) увеличивается по MOD 4096 при операции 178, а при операции 180 кадр записывается в буфер восстановления последовательности. Приемник 52 возвращается с обработки первой передачи кадра при операции 176.
Фиг.6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую работу приемника 52 во время операции 116, если принят повторно переданный кадр в соответствии с одним из примеров осуществления этого изобретения. Обработка повторно переданного кадра начинается при операции 200, и при операции 202 поле SEQ в принятом кадре используется в качестве ключа для отыскания L_SEQ, связанного с SEQ, в списке ОПДТ 94 (фиг.2). При операции 204 определяется, меньше ли L_SEQ, чем L_V(N), или записан ли уже этот кадр в буфер восстановления последовательности, и если это так, этот кадр отбрасывается при операции 206, и приемник 52 возвращается с обработки повторной передачи при операции 208.
Если L_ SEQ не меньше, чем L_V(N), и кадр не был записан в буфер восстановления последовательности, далее при операции 210 определяется, больше ли L_SEQ, чем L_V(N) или равен ему, и меньше, чем L_V(R), и что этот кадр не был записан в буфер восстановления последовательности, и если это так, то этот кадр запоминается в буфере восстановления последовательности при операции 212 до того, как выполняется операция 214. В противном случае выполняется операция 214.
При операции 214 определяется, равен ли L_SEQ L_V(N), и если нет, этот кадр отбрасывается при операции 216, поскольку повторно переданный кадр имеет последовательный номер, который выше, чем следующий ожидаемый новый кадр, и поэтому имеет место ошибка. Поскольку этот кадр был отброшен, приемник 52 возвращается с обработки повторно переданного кадра при операции 208.
Если L_SEQ равен L_V(N), данные во всех смежных кадрах, сформированных путем добавления повторно переданного кадра, обрабатываемые от L_V(N) вверх, подаются к следующему высшему уровню обработки при операции 218, и переданные кадры удаляются из буфера восстановления последовательности при операции 220. При операции 222 L_V(N) устанавливается к LAST + 1 (ПОСЛЕДНИЙ + 1), где LAST - длинный последовательный номер (L_SEQ) последнего кадра, переданного к высшему уровню при операции 218. При операции 224 кадр удаляется из списка ОПДТ, и приемник 52 возвращается с обработки повторно переданного кадра при операции 226.
Фиг.7 представляет собой схему сообщения, иллюстрирующую сообщения, передаваемые во время обычной связи, выполняющейся в соответствии с одним из примеров осуществления этого изобретения. Передатчик 50 показан слева, а приемник 52 показан справа. Передатчик 50 поддерживает индекс L_V(S), и кадры передаются со значением V(S) в поле последовательности, где V(S) - восемь последних значащих бит L_V(S). В приемнике 52 показан список ОПДТ после каждой передачи. Все номера показаны в шестнадцатеричной форме.
Первый кадр 230 передается, если индекс L_V(S) равен 0x2FE, и поэтому с последовательным номером SEQ 0xFE. После передачи кадра 230 индекс L_V(S) увеличивается до 0x2FF, и кадр 232 передается с последовательным номером SEQ 0xFF. Оба кадра 230 и 232 успешно принимаются приемником 52, заставляя индекс L_V(R) дважды увеличиваться от 0x2FE до 0х300.
Кадр 234 передается с последовательным номером SEQ 0х00, и не принят успешно приемником 52. L_V(S) затем увеличивается до 0х301, и кадр 236 передается с последовательным номером SEQ 0х01 и успешно принимается приемником 52.
При приеме кадра 236 приемник 52 определяет последовательный номер вне порядка, потому что кадр 234 не был получен. В ответ приемник 52 генерирует сообщение ОПДТ 240, содержащее полный двенадцатибитовый индекс L_V(R) для не полученного кадра 0х300. Дополнительно, приемник 52 корректирует список ОПДТ 94, чтобы показать, что ОПДТ был передан для кадра с последовательным номером SEQ 0х00 и номером L_SEQ 0х300. Также приемник 52 запускает таймер ОПДТ, который отслеживает время, которое прошло с момента передачи сообщения ОПДТ 240.
Во время передачи сообщения ОПДТ 240 передатчик 50 передает другой кадр 238 с последовательным номером SEQ 0х02, который успешно принимается приемником 52. По получении сообщения ОПДТ 240 передатчик 50 генерирует повторно передаваемый кадр 242, содержащий последовательный номер SEQ 0х00 и флаг повторной передачи 74 (фиг.2), установленный в единицу. По получении повторно переданного кадра 242 приемник 52 обнаруживает бит повторной передачи и сопоставляет последовательный номер SEQ с последовательным номером SEQ в списке ОПДТ 94. Когда соответствие выполнено, повторно переданный кадр 242 помещают в буфер восстановления последовательности 92 (с фиг.2), и ввод в список ОПДТ 94 удален. Кадры 244 и 246 затем передаются и принимаются нормальным образом.
Фиг.8 представляет собой схему сообщения, иллюстрирующую работу передатчика 50 и приемника 52 во время передачи, в которой последовательный номер "циклически возникает" при выполнении в соответствии с одним из примеров осуществления этого изобретения. Кадры 240а и 240b передаются с последовательными номерами SEQ 0xFE (все номера шестнадцатеричные), и 0xFF, соответственно, что соответствует величинам 0x2FE и 0x2FF для индекса L_V(S), и успешно принимаются приемником 52, вызывая увеличение L_V(R) от 0x2FE до 0х300.
Кадр 240с включает последовательный номер SEQ 0х00, но он не принимается успешно приемником 52. Кадр 240d включает последовательный номер SEQ 0х01, и уверенно принимается приемником 52. При приеме кадра 240d приемник 52 определяет, что последовательный номер SEQ больше, чем восемь последних значащих бит L_V(R), и поэтому этот кадр получен вне очереди. В ответ приемник 52 корректирует L_V(R) к 0х302, что соответствует следующему ожидаемому кадру, и помещает последовательный номер SEQ не полученного кадра в список ОПДТ 94. Дополнительно приемник 52 передает ОПДТ 241, содержащее полный номер L_SEQ 0х300 кадра, который не был получен, и запускает таймер, который отслеживает период времени, которое проходит с момента передачи ОПДТ 241. Однако, как показано на фиг.8, ОПДТ 241 не принят успешно передатчиком 50.
Передатчик 50 продолжает передавать кадры, как показано, включая кадры 240е-240j, все из которых успешно принимаются приемником 52. Во время передачи кадров 240е-240j индекс L_V(S) изменяется от 0х302 до 0х400, вызывая циклическое возникновение в восьми последних значащих битах и, следовательно, и в последовательных номерах SEQ, содержащихся в кадрах.
Кадр 240k передается с последовательным номером SEQ 0х01 и не принимается успешно приемником 52. Кадр 240l передается с последовательным номером SEQ 0х02 и принимается успешно приемником 52. При приеме кадра 240l приемник 52 определяет передачу не по порядку и отвечает передачей сообщения ОПДТ 243, содержащего последовательное значение 0х401, и добавлением последовательного номера 0х401 к списку ОПДТ 94. Дополнительно, в этот раз таймер для ОПДТ 241 истекает, вызывая передачу второго ОПДТ 245, содержащего последовательное значение 0х300, для передачи к передатчику 50. Таким образом, второе ОПДТ передается для кадра 240с. Дополнительно, приемник 52 устанавливает L_V(R) к следующему ожидаемому последовательному номеру 0х403. Следует отметить, что последовательные номера в сообщениях ОПДТ 243 и 245 могут быть переданы в одном сообщении ОПДТ.
Передатчик 50 отвечает на ОПДТ 243 и 245 передачей повторно передаваемого кадра 242а, содержащего данные из кадра 240k, и повторно передаваемого кадра 242b, содержащего данные из кадра 240с. По получении повторной передачи кадра 242а приемник 52 идентифицирует этот кадр как повторно переданный кадр на основании состояния флага повторной передачи 74 (фиг.2). Когда кадр идентифицирован как повторно переданный кадр, приемник 52 выполняет поиск в списке ОПДТ 94, используя последовательный номер SEQ, и определяет, какой кадр был повторно передан. Повторно переданный кадр 242а затем помещается в соответствующее местоположение в буфере восстановления последовательности 92 (фиг.2), и соответствующий ввод удаляется из списка ОПДТ 94.
При приеме повторной передачи кадра 242b приемник также идентифицирует тип кадра и выполняет просмотр в списке ОПДТ 94. Когда идентичность этого кадра определена, он помещается в буфер восстановления последовательности 92 (фиг.2), и соответствующий ввод удаляется из списка ОПДТ 94. Передатчик 50 затем передает кадр 240m, имеющий последовательный номер 0х03, который успешно принимается приемником 52. В этот момент список ОПДТ 94 пуст.
Как должно быть очевидно из передачи, показанной на фиг.8, маркировка кадров в качестве либо нового, либо повторно переданного, позволяет приемнику надежно обрабатывать как новые, так и повторно переданные кадры, которые имеют те же последовательные номера SEQ, даже когда происходит циклическое возникновение последовательных номеров во время повторной передачи. Это происходит потому, что повторно переданный кадр с тем же последовательным номером SEQ, как у вновь переданного кадра, может быть отличен флагом повторной передачи. Таким образом, настоящее изобретение позволяет обрабатывать большее количество кадров, используя восьмибитовый последовательный номер, и поэтому обеспечивает значительно более высокие скорости передачи данных, в то же время поддерживая существенную совместимость с ранее существующими стандартами.
Таким образом, описаны способ и устройство для расширения диапазона последовательной нумерации для протокола избирательной повторной передачи. Предшествующее описание предпочтительных примеров осуществления дано, чтобы дать возможность любому специалисту изготовить или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих примеров осуществления будут вполне понятны этим специалистам, и общие принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим примерам осуществления без использования способности к изобретательству. Таким образом, настоящее изобретение не претендует на то, чтобы ограничиваться примерами осуществления, показанными здесь, но должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, описанными здесь.
1. Способ обнаружения задержанного кадра в функции транспортировки, в которой множество кадров посылают от передатчика в приемник, заключающийся в том, что
определяют пороговое значение, пропорциональное произведению количества кадров в пачке кадров и максимального времени задержки в приращениях времени длительности кадра между кадрами, посланными в пачке кадров;
сравнивают для принятого кадра счетный номер следования кадра с пороговым значением, причем счетный номер следования кадра извлекают из заголовка принятого кадра; и
обнаруживают принятый кадр как задержанный кадр, если счетный номер следования кадра превышает пороговое значение.
2. Способ по п.1, в котором множество кадров посылают в пачках кадров, причем каждая пачка включает в себя одинаковое количество кадров, при этом кадры в любой пачке посылают одновременно.
3. Способ по п.1, в котором дополнительно обрабатывают обнаруженный задержанный кадр как повторно переданный кадр.
4. Способ по п.1, в котором функция транспортировки является интерфейсом протокола линии радиосвязи.
5. Устройство для обнаружения задержанного кадра в функции транспортировки, в которой множество кадров посылают от передатчика в приемник, содержащее
средство для определения порогового значения, пропорционального произведению количества кадров в пачке кадров и максимального времени задержки в приращениях времени длительности кадра между кадрами, посланными в пачке кадров;
средство для сравнения для принятого кадра счетного номера следования кадра с пороговым значением, причем счетный номер следования кадра извлекают из заголовка принятого кадра; и
средство для обнаружения принятого кадра как задержанного кадра, если счетный номер следования кадра превышает пороговое значение.
6. Устройство по п.5, в котором множество кадров посылают в пачках кадров, причем каждая пачка включает в себя одинаковое количество кадров, при этом кадры в любой пачке посылают одновременно.
7. Устройство по п.5, дополнительно содержащее средство для обработки обнаруженного задержанного кадра как повторно переданного кадра.
8. Устройство по п.5, в котором функция транспортировки является интерфейсом протокола линии радиосвязи.
