Устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных
Изобретение относится к области передачи пакетов данных по линиям связи. Достигаемый технический результат - уменьшение влияния импульсного шума на передачу пакетов данных по линии связи. Устройство (112) для повторной передачи пакетов данных по линии (102) связи содержит средство для запоминания недавно переданных пакетов данных, средство для приема запроса повторной передачи для искаженного пакета данных, средство для формирования таймаутов и средство для повторной передачи, по меньшей мере, упомянутого искаженного пакета данных, причем средство для повторной передачи выполнено с возможностью повторной передачи в ответ на каждый запрос повторной передачи некоторого количества пакетов данных, начиная с упомянутого искаженного пакета данных, причем упомянутое количество зависит от задержки перемежения (ID) физического уровня упомянутой линии (102) связи, от битовой скорости передачи данных (DBR) физического уровня упомянутой линии (102) связи и от длины пакета упомянутых пакетов данных. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в целом, относится к уменьшению влияний импульсного шума на передачу пакетов данных по линии связи. Импульсный шум является шумом короткой длительности, обычно, но не обязательно, оказывающим влияние на широкий частотный диапазон в линии связи. Типично, он является результатом возмущения или события короткой длительности в окрестности линии связи, например, подобного прохождению мимо трамвая или поезда, если линия связи используется возле железной дороги, или переключениям в бытовых приборах, подобным включению/выключению освещения, регуляторов силы света, холодильников, стиральных машин, сушилок, лифтов и т.п. Переключения в таких приборах типично вызывают шумовые выбросы, продолжающиеся от нескольких сотен микросекунд вплоть до нескольких секунд в частотном спектре, используемом для передачи пакетов данных, например, в сетях внутреннего пользования или доступа. Импульсный шум может пронизывать стек протоколов и, в конечном счете, оказывать влияние на верхние уровни, от уровня канала передачи данных вплоть до прикладного уровня. Как следствие, не устраненный импульсный шум может приводить к нарушению целостности пакетов данных, то есть потере или порче пакетов данных, которые снижают качество впечатлений конечного пользователя. Например, в случае использования видео, импульсный шум, который остается не устраненным на физическом или более высоких уровнях, может иметь следствием дефекты изображения. Ожидается, что проблемы устойчивости, являющиеся следствием импульсного шума, будут возрастать в будущем, в частности, на линиях, которые используются на пределе своих рабочих характеристик, например, подобных медным витым парам, используемым в сети DSL (цифровых абонентских линий). В то время как сетевые операторы склонны модернизировать такие линии связи, чтобы предлагать более высокие битовые скорости передачи данных для предоставления возможности услуг тройного воспроизведения, уменьшение влияния импульсного шума будет одной из основных задач.
Отмечено, что «линия связи» в контексте настоящей патентной заявки должна интерпретироваться широко, чтобы покрывать любую проводную или беспроводную среду передачи, используемую для передачи пакетов данных. Примерами являются цифровая абонентская линия, подобная линии ADSL (асимметричной цифровой абонентской линии) или линии VDSL (сверхвысокоскоростной цифровой абонентской линии), коаксиальному кабелю или оптическому волокну, используемым при передаче, сетям доступа или внутреннего пользования, беспроводная линия связи, подобная линии связи GPRS (общей службы пакетной радиопередачи), линии связи UMTS (универсальной системы мобильных телекоммуникаций), соединению беспроводной LAN (локальной сети) внутреннего пользования и т.п. «Пакет данных» в контексте настоящей патентной заявки означает любую группу байтов или битов данных постоянной или переменной длины, которая передается в качестве единого целого. Другими словами, он также покрывает кадры данных, простейшие элементы данных, информационные слова данных, символы данных, сегменты данных и т.п. Примером является видеопакет, содержащий 1500 следующих друг за другом байтов данных видеопотока, который передается по линии связи.
Уровень техники
Существующие механизмы для уменьшения потери пакетов, обусловленной импульсным шумом, могут быть классифицированы в качестве механизмов повторной передачи или механизмов прямого исправления ошибок (FEC).
Механизмы повторной передачи состоят в восстановлении искаженных пакетов данных посредством повторной отправки пакетов данных, для которых был принят запрос повторной передачи. Запрос повторной передачи может выдаваться приемником, который принял неисправимо поврежденный пакет данных (такие реализации часто указываются ссылкой как механизмы ARQ или автоматического запроса повторной передачи), или, в качестве альтернативы, запрос может выдаваться по таймеру, ожидающему, чтобы приемник подтвердил прием пакета данных, но не принимающему такое подтверждение в пределах предопределенного промежутка времени от момента отправки такого пакета данных. Сочетания обоих, то есть запросов повторной передачи от приемника для неисправимо поврежденных пакетов и запросов повторной передачи по таймеру в передатчик для неподтвержденных или потерянных пакетов данных, также описаны в литературе.
Повторная передача типично производится на верхних уровнях, то есть уровнях стека протоколов выше физического уровня, таких как уровень TCP или уровень протокола управления передачей.
Повторная передача также была предложена для физического уровня, например, в усовершенствовании 054t34 стандарта SDSL ETSI (Европейского института стандартизации электросвязи) от France Telecom, озаглавленном «Impulse Noise Correction in SDSL Using Retransmission Request» («Нейтрализация вредного воздействия импульсного шума в SDSL с использованием запроса повторной передачи»). В этом усовершенствовании стандарта предложено, для реализации на уровне PMD (подуровня физического уровня, зависящего от среды передачи) системы SDSL (симметричной цифровой абонентской линии), записывать недавно переданные сегменты данных в передатчике SDSL. Приемник SDSL может запрашивать повторную передачу сегмента данных, который был искажен благодаря возникновению импульсного шума в медной паре, указывая номер сегмента у сегмента данных, который должен повторно отправляться. Передатчик SDSL, принимающий запрос повторной передачи, обрабатывает запрос по приоритету.
Еще одной другой реализацией повторной передачи является схема двухуровневой повторной передачи, как раскрытая в патенте США 6931569. В материалах настоящей заявки канальный уровень приемника и физический уровень передатчика включают в себя расширения, которые взаимодействуют друг с другом для восстановления при ошибках. Принимающий канальный уровень, обнаруживающий потерянные или искаженные пакеты данных, отправляет запрос повторной передачи на передающий физический уровень для того, чтобы инициировать повторную передачу поврежденного пакета(ов).
Другие схемы повторной передачи могут быть найдены в A.S. Tanenbaum, «Computer Networks», Fourth Ed., 2003 (А.С. Таненбаум, «Компьютерные сети», четвертая редакция, 2003 год), более точно, в ее разделе 3.3 и 3.4.
Существующие механизмы повторной передачи неэффективны на линиях связи с высокой потерей (вследствие расширения полосы частот, присущего повторной передаче), высокой задержкой (вследствие времени ожидания, присущего повторной передаче). Известные механизмы повторной передачи являются независимыми от среды, означая, что они выполнены с возможностью работать одинаково на каждой линии, безотносительно физических условий и/или физической конфигурации линии.
Механизмы прямого исправления ошибок (FEC) основаны на расчете кода FEC, то есть некоторого количества избыточных битов или байтов, которые добавляются в каждый пакет данных и могут использоваться в декодере приемника для восстановления ограниченного количества ошибок передачи, таких как ошибки, обусловленные импульсным шумом. Популярными механизмами FEC являются, например, кодирование по методу Рида-Соломона, основанное на четности кодирование, восходящее кодирование Харриса, ... . Обзор некоторых механизмов FEC и их эффективности для уменьшения влияний потери пакетов, в частности, для применений широковещательной передачи и многоадресной передачи, приведен в публикации «Mitigating Packet Loss in IP Audio, Multicast Transmission» («Уменьшение потери пакетов при многоадресной передаче аудио по IP») от автора Джефри С. Паттавина. Эта публикация может быть найдена в сети Интернет через URL:
http://www.commsdesign.com/showArticle.jhtml?articleID=18901393.
Механизмы FEC обычно реализуются на физическом уровне и часто комбинируются с перемежением. Посредством перемежения в передатчике и устранения перемежения в приемнике байтов данных последовательных кодовых слов FEC влияние шума короткой длительности или импульсного шума распределяется по нескольким кодовым словам FEC, увеличивая шансы, что принимающий декодер будет способен восстановить ошибки, вызванные импульсным шумом. FEC Рида-Соломона и перемежение, например, используются в шлейфах ADSL (асимметричной цифровой абонентской линии). Объединенная конфигурация кодера/декодера FEC и перемежителя/устранителя перемежения физического уровня определяет величину защиты от импульсного шума, или INP, для линии связи. Эта защита от импульсного шума, или INP, может рассматриваться в качестве максимальной длины всплеска импульсного шума, от которого линия защищена благодаря FEC и перемежению. Независимо от INP, к тому же, может конфигурироваться максимальная задержка, которая может возникать в линии связи DSL. Оба требования, минимальной INP и максимальной задержки, определяют параметры кодирования и перемежения. Линия ADSL, например, может конфигурироваться на своем физическом уровне, чтобы иметь минимальную INP в 2 символа DMT (дискретной многотональной модуляции) с максимальной задержкой в 16 миллисекунд.
Технологии повторной передачи на верхних уровнях могут комбинироваться с технологиями FEC на физическом уровне для того, чтобы уменьшить влияние всплесков импульсного шума, которые превышают INP по длине. Взаимодействие между двумя механизмами с FEC, используемыми для восстановления потерь одиночных пакетов, и повторной передачей, используемой в качестве дополнительного механизма восстановления, например, предложено в параграфе 4.1 RFC (рабочих предложений) 2354 «Options for Repair of Streaming Media» («Возможные варианты для восстановления потоковых мультимедийных данных»), опубликованном на веб-сайте IETF и доступном в сети Интернет через URL:
http://www.ietf.org/rfc/rfc2354.txt?number=2354.
Когда всплеск импульсного шума превышает INP на линии, которая защищена благодаря механизму FEC, будет происходить большой всплеск ошибок, типично повреждающий несколько пакетов данных. Такой всплеск ошибок будет привносить коррелированное искажение пакетов данных на верхних уровнях, то есть за раз теряются или повреждаются многочисленные следующие друг за другом пакеты данных. В качестве примера, может рассматриваться линия ADSL, чья функция перемежения физического уровня выполнена с возможностью привнесения задержки перемежения в 16 миллисекунд. Когда защита от импульсного шума превышена, будет возникать всплеск ошибок по меньшей мере в 16 миллисекунд, так как функция перемежения распределяет следующие друг за другом искаженные байты. Если линия ADSL используется для передачи видеопакетов, которые имеют длину в 1500 байтов, и предполагается, что нисходящая битовая скорость передачи по линии ADSL составляет 4 Мбит/с (мегабит в секунду), то количество следующих друг за другом видеопакетов, которые будут искажаться, составляет по меньшей мере:
верхнее значение [16,10-3 s×4,106 бит/с/(1500×8 бит/пакет)] =6 пакетов.
Таким образом, конфигурация на физическом уровне определяет пачечность искажения пакетов данных. Традиционные механизмы повторной передачи современного уровня развития могут комбинироваться с технологиями FEC и перемежения, но они являются независимыми от физической среды. Другими словами, такие технологии повторной передачи выполнены одинаково для всех линий и не принимают во внимание отличия между линиями, такие как пачечность искажения данных.
В конце концов, подтверждено и известно, что следует применять механизмы FEC на верхних уровнях, например уровне RTP (протокола реального времени), для защиты от всплесков ошибок на нижних уровнях. Такие высокоуровневые механизмы FEC также выполняются независимо от среды передачи, то есть без учета различий физического уровня между разными линиями. Такой механизм FEC может быть найден в RFC 2733 IETF от Дж. Розенберга и других, озаглавленных «An RTP Payload Format for Generic Forward Error Correction» («Формат полезной нагрузки RTP для базового прямого исправления ошибок»). Эти RFC от декабря 1999 года могут быть найдены в сети Интернет через URL:
http://www.ietf.org/rfc/rfc2733.txt?number=2733.
Другой публикацией, в которой может быть найден такой механизм FEC, является статья «Transmission of Professional MPEG-2 Transport Streams over IP Networks» («Передача транспортных потоков профессионального MPEG-2 по сетям IP») с форума по стандарту MPEG (экспертной группы по кинематографии), загружаемая через следующий URL:
http://62.73.167.57/publications/pdf/Vid-on-IP-CoP3-r2.pdf.
К тому же, существуют защищенные правами собственности коды FEC, например, так называемые коды Раптора, которые разъяснены на веб-сайте компании Digital Fountain в «DF Raptor FEC Technology» («Технология FEC Раптора DF») на URL:
http://www.digitalfountain.com/technology/index.cfm.
Задача настоящей патентной заявки состоит в том, чтобы раскрыть устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных по линии связи, но которые преодолевают вышеописанные недостатки существующих технологий уменьшения импульсного шума или сочетаний таких технологий.
Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению вышеопределенная задача реализуется посредством устройства для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных по линии связи, устройство выполняется, по меньшей мере частично, согласно характеристикам физического уровня линии связи. Такое устройство определено в пункте 1 формулы изобретения.
В самом деле, целостность пакетов данных, передаваемых с одного конца на другой, лучше гарантирована, когда технология уменьшения импульсного шума выполняется согласно характеристикам физического уровня линии. Таким образом, технология уменьшения импульсного шума, например механизм повторной передачи или механизм FEC, может отличаться от линии к линии, например, в зависимости от битовой скорости передачи, времени ожидания, количества символов DMT на кодовое слово FEC, глубины перемежения и т.п., следовательно, компенсируются существенные различия между характеристиками физического уровня разных линий.
Когда оператор имеет разные конфигурации на каждую линию, механизм повторной передачи или механизм FEC согласно настоящему изобретению мог бы выполняться даже в масштабе сети, учитывая наихудшие состояния линий, например наихудшую задержку на линии связи DSL.
Настоящее изобретение дополнительно относится к агенту физического уровня, который определен в пункте 12 формулы изобретения, и способу для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных по линии связи, который описан в пункте 13 формулы изобретения.
Необязательный признак устройства согласно настоящему изобретению, определенный пунктом 2 формулы изобретения, состоит в том, что устройство является устройством повторной передачи пакетов данных, содержащим:
a. средство для запоминания недавно переданных пакетов данных;
b. средство для приема запроса повторной передачи для искаженного пакета данных;
c. средство для формирования таймаутов; и
d. средство для повторной передачи по меньшей мере искаженного пакета данных.
Действительно, одним из возможных отдельных примеров устройства для уменьшения влияний импульсного шума согласно настоящему изобретению является устройство повторной передачи, работающее на основе запросов повторной передачи, приходящих от приемника и/или таймера, который формирует таймауты, когда не принимается никаких подтверждений или запросов повторной передачи. Как будет пояснено ниже, существуют альтернативные реализации, такие как устройство прямого исправления ошибок.
Отмечено, что запрос повторной передачи может приниматься от приемника, принявшего искаженный пакет данных, или, в качестве альтернативы, может приниматься от таймера в или у передатчика, который ожидает подтверждений от приемника.
Дополнительный необязательный признак устройства согласно настоящему изобретению состоит в том, что оно может быть выполнено с возможностью повторной передачи, в ответ на каждый запрос повторной передачи, некоторого количества пакетов данных, зависимого от задержки перемежения (ID) физического уровня упомянутой линии связи. Этот необязательный признак определен пунктом 3 формулы изобретения.
Как уже пояснено выше, задержка перемежения физического уровня определяет пачечность потери пакета, а следовательно, и количество следующих друг за другом пакетов данных, которые будут искажаться благодаря всплеску импульсного шума, который превышает величину защиты от импульсного шума INP. Следовательно, устройство, которое автоматически повторно передает некоторое количество пакетов данных, например, соответствующее минимальному количеству пакетов данных, которые будут искажаться всплеском импульсного шума, извлекает пользу из характеристик физического уровня для улучшения эффективности механизма повторной передачи.
Альтернативный или еще один необязательный признак мог бы состоять в том, чтобы принимать во внимание гистограмму длительности импульсного шума. Если задержка перемежения слишком низка, всплеск импульсного шума мог бы быть длиннее, чем задержка перемежения. Отсюда, если статистические данные о задержке перемежения имеются в распоряжении, пачечность будет определяться максимумом (задержкой перемежения, длительностью всплеска импульсного шума). Однако гистограмма длительности импульсного шума не всегда имеется в распоряжении.
Кроме того, дополнительный необязательный признак устройства согласно настоящему изобретению состоит в том, что оно может быть выполнено с возможностью повторной передачи, в ответ на каждый запрос повторной передачи, некоторого количества пакетов данных, зависимого от битовой скорости передачи данных DBR физического уровня линии связи. Этот необязательный признак определен пунктом 4 формулы изобретения.
Этот признак основывается на понимании, что количество пакетов данных, которые будут искажаться благодаря всплеску импульсного шума определенной длительности, будет пропорционально битовой скорости передачи данных по линии связи (по меньшей мере, когда предполагается, что все пакеты данных имеют одинаковую длину). Отсюда, выполнение повторной передачи для автоматической повторной передачи большего количества пакетов данных по линии с более высокой битовой скоростью передачи данных будет работать эффективнее, чем традиционные независимые от физической среды механизмы повторной передачи, которые выполняются одинаково для всех линий.
Еще один необязательный признак, определенный пунктом 5 формулы изобретения, состоит в том, что количество повторно передаваемых пакетов данных выполняется таким, чтобы быть равным верхнему значению (ID×DBR/DPL), причем ID является задержкой перемежения, DBR является битовой скоростью передачи данных на линии, и DPL является длиной пакета у пакетов данных. Отметим, что верхнее значение необходимо для получения целого количества пакетов.
В качестве альтернативы, количество повторно передаваемых пакетов могло бы выполняться таким, чтобы быть равным, например, верхнему значению (ID×VBR/DPL), где VBR - битовая скорость передачи видео. В ситуациях, где битовая скорость передачи видео по существу ниже, чем битовая скорость передачи в линии, пакеты будут распределяться по времени, возможно, с другим потоком обмена в промежутках, например, входящего из высокоскоростной сети Интернет. В этом случае видеопакеты не идут подряд. Это означает, что меньшее количество видеопакетов будет поражаться в этом случае при условии, что повторная передача приводится в действие только на потоке обмена видео.
Снова, при условии постоянной длины пакета данных и физического слоя с функцией перемежения, ID×DBR/DPL будет соответствовать минимальному количеству искаженных следующих друг за другом пакетов данных в случае всплеска импульсного шума, чья длина превышает величину защиты от импульсного шума, вытекающую из FEC и перемежения. Таким образом, посредством автоматической передачи этого количества пакетов данных каждый раз, когда принимается запрос повторной передачи, качество функционирования линии оптимизируется в показателях времени ожидания и потерях полосы пропускания, привнесенных схемой повторной передачи.
В качестве альтернативы устройству повторной передачи по пункту 2 формулы изобретения возможным отдельным примером устройства для уменьшения влияний импульсного шума согласно настоящему изобретению может быть устройство прямого исправления ошибок, которое определено пунктом 6 формулы изобретения.
Несомненно, в частности, устройство прямого исправления ошибок, реализованное на верхних уровнях, то есть уровнях выше физического уровня, может выполняться согласно характеристикам физического уровня для того, чтобы стать зависимым от линии и быть более эффективным.
Необязательный выбор для устройства прямого исправления ошибок согласно настоящему изобретению состоит в том, что оно выполняется согласно статистике моментов времени поступлений физического уровня для импульсного шума, измеренного на линии связи. Этот необязательный признак определен пунктом 7 формулы изобретения.
Действительно, кодирование/декодирование FEC может меняться от одной линии к другой в зависимости от статистики моментов времени поступлений, собранных для импульсного шума на соответственных линиях. Отмечено, что на практике статистика моментов времени поступлений будет определять задержку DSL, которая должна выполняться на линии, которая, в свою очередь, определяет конфигурацию параметров повторной передачи или FEC верхних уровней.
К тому же, необязательный признак для устройства прямого исправления ошибок согласно настоящему изобретению состоит в том, что количество повторно передаваемых пакетов данных выполняется таким, чтобы быть равным ID×DBR/DPL, причем ID является задержкой перемежения, DBR является битовой скоростью передачи данных на линии, и DPL является длиной пакета у пакетов данных. Этот признак определен пунктом 8 формулы изобретения.
Как указано пунктами с 9 по 11 формулы изобретения, устройство согласно настоящему изобретению может быть интегрировано в микросхему (такую как цифровая ASIC), может быть интегрировано в сервер (например, сервер повторной передачи, выполняющий повторные передачи для нескольких линий), может быть реализовано на линейной плате (например, подобной линейной плате ADSL или VDSL в DSLAM или мультиплексоре цифрового абонентского доступа) и т.п.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует вариант осуществления устройства для подавления влияний импульсного шума согласно настоящему изобретению, вариант осуществления является реализацией устройства повторной передачи в узле доступа.
Подробное описание вариантов осуществления
Фиг.1 показывает CO (центральную АТС) 101 ADSL, к которой CPE (аппаратура, устанавливаемая в помещении пользователя) 103 ADSL присоединена через медную витую пару 102. Предполагается, что линия ADSL используется для передачи видео. Предполагается, что видеопакеты, которые принимаются с видео- или (телевизионного, TV) ТВ-сервера, находящегося в сети и не показанного на фиг.1, имеют длину пакета PL в 1500 байт.
Функции физического уровня ADSL, которые типично интегрированы в цифровой ASIC или DSP (цифровой сигнальный процессор) в линейной плате ADSL на центральной АТС 101, изображены функциональным блоком 111 на фиг.1. По отношению к настоящему изобретению уместно полагать, что видеопакеты, которые принимаются на центральной АТС 101, находятся на физическом уровне 111 преобразованными в кодовые слова Рида-Соломона, и эти кодовые слова Рида-Соломона перемежаются до преобразования в символы DMT (дискретной многотональной модуляции), которые передаются на CPE 103 ADSL через нисходящий канал ADSL по линии 102. Перемежитель на физическом уровне 111, который работает согласно стандартным техническим требованиям ADSL для перемежения, выполнен с привнесением задержки перемежения ID, например, в 16 миллисекунд. Битовая скорость передачи данных DBR по нисходящему каналу из CO 101 ADSL в CPE 103 ADSL, которая определялась во время процедуры инициализации ADSL, предполагается составляет 4 Мбит/с (мегабит в секунду).
Линия ADSL, показанная на фиг.1, дополнительно защищена в отношении импульсного шума благодаря механизму повторной передачи, работающему на уровне выше физического уровня. Этот механизм повторной передачи функционально представлен блоком 112 на фиг.1. В качестве примера, допущено, что функция 112 повторной передачи интегрирована в цифровую ASIC 110, часть которой также формирует функция 111 физического уровня.
Функция 112 повторной передачи настраивается согласно конфигурации физического уровня 111, а более точно, согласно характеристикам перемежения - глубине перемежения и количеству символов DMT на кодовое слово RS или задержке ID - и дополнительным характеристикам физического уровня, включающим в себя битовую скорость передачи данных DBR на линии. Для этой цели физический уровень 111 включает в себя агента, который служит средством связи с функцией 112 повторной передачи на более высоком уровне и который совместно использует параметры ID и DBR с функцией 112 повторной передачи. Функция 112 повторной передачи включает в себя таймер, который указывает, что видеопакет был искажен (потерян или поврежден), когда истек определенный временной интервал, и не принималось никакого подтверждения из приемника в CPE 103 ADSL. Отмечено, что это также могло бы работать в обратном направлении, где задержка перемежения могла бы быть отличной для восходящего и нисходящего потока. Функция 112 повторной передачи, вслед за тем, будет выбирать некоторое количество следующих друг за другом видеопакетов из своей памяти, которая хранит недавно переданные видеопакеты, начиная с одного пакета, который был искажен. Количество следующих друг за другом видеопакетов, которое выбирается, определено задержкой, наблюдаемой на физическом уровне, и выполняется таким, чтобы быть минимально равным:
верхнему значению (ID×DBR/PL).
Исходя из вышеприведенных предположений, количество выбранных видеопакетов, отсюда, является минимально равным:
верхнему значению [16,10-3 s×4,106 бит/с/(1500×8 бит/пакет)] =6 пакетов.
Начиная с видеопакета, который был искажен, функция 112 повторной передачи, следовательно, будет автоматически повторно отправлять 6 следующих друг за другом видеопакетов, независимо от того, искажены ли видеопакеты фактически.
Для других линий ADSL, идущих из CO 101 ADSL на другие CPE ADSL посредством других медных пар, характеристики физического уровня могут быть разными, что обуславливает иную конфигурацию для функции передачи на этих линиях. В зависимости от задержки перемежения и действующей нисходящей битовой скорости передачи по таким линиям количество следующих друг за другом пакетов, которые будут автоматически повторно передаваться каждый раз, когда принят запрос повторной передачи, может быть выше или ниже 6, в зависимости от физической конфигурации такой линии. Во всяком случае, поскольку функция повторной передачи будет конфигурироваться и настраиваться на физические характеристики линии, рабочие характеристики каждой линии ADSL в присутствии импульсного шума будут оптимизироваться.
Вторым вариантом осуществления, не проиллюстрированным чертежами, могла бы быть абонентская линия, где FEC используется на верхнем уровне, таком как уровень RTP, для защиты от всплесков ошибок импульсного шума на нижних уровнях. Информация об импульсном шуме физического уровня, такая как статистические данные об интервале между поступлениями сообщений, вытекающие из измерений импульсного шума, выполненных на абонентской линии (например, удаленным терминалом), может использоваться для конфигурирования функции FEC RTP. К тому же, здесь будет играть роль задержка. Как результат, функция FEC RTP будет отличаться от абонентской линии к абонентской линии, оптимально извлекая преимущество из знания физических характеристик абонентской линии. Pro-MPEG схемой FEC в одной из публикаций, упомянутых выше, например, является 2-мерная схема FEC. Эта Pro-MPEG схема FEC основана на расчетах четности (XOR), которые производятся по столбцам и строкам матрицы пакетов RTP. Пакеты FEC, вычисляемые по строкам, несут устойчивость к потерям одиночных пакетов наряду с тем, что пакеты FEC, вычисляемые по столбцам, несут устойчивость к потерям пачек пакетов. Согласно этому изобретению количество строк должно будет определяться длиной пачки потерянных пакетов. Отсюда, это количество будет зависеть от настроек физического уровня, подобным образом, как схема повторной передачи.
Замечено, что характеристики физического уровня, подобные задержке перемежения, могут изменяться в момент времени инициализации или во время предъявления. Такая оперативная адаптация характеристик физического уровня согласно настоящему изобретению может оказывать сильное воздействие на верхние уровни, например уровень протокола RTP, если функции защиты FEC RTP или протокол повторной передачи необходимо повторно оперативно переконфигурировать синхронным образом для обоих, передающего и приемного, концов.
Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано посредством ссылки на отдельный вариант осуществления, проиллюстрированный фиг.1, специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны в пределах сущности и объема изобретения. Поэтому предполагается, что изобретение покрывает любую и все модификации, варианты или эквиваленты, которые подпадают под сущность и объем основного лежащего в основе принципа, раскрытого и заявленного в этой патентной заявке, который должен задавать конфигурацию функции уменьшения импульсной помехи, то есть функции повторной передачи или функции FEC на верхних уровнях, согласно характеристикам физического уровня. Например, контекст ADSL был приведен только в качестве иллюстрации. Специалисту будет понятно, что вариантные реализации настоящего изобретения могут быть реализованы в не связанных с ADSL шлейфах, например, соединениях проводной или беспроводной LAN, абонентских линиях доступа, линиях передачи и т.п. Еще один до некоторой степени искусственный выбор состоит в том, чтобы иметь функцию физического уровня и функцию повторной передачи интегрированными в единой ASIC (специализированной интегральной схеме). Наиболее вероятно, чтобы функция повторной передачи формировала часть сервера, который обслуживает несколько линий. Такой сервер может формировать часть отдельной платы, которая содержит буфер повторной передачи или память, а также вычислительную мощность, чтобы обрабатывать повторные передачи для множества линий ADSL. В качестве альтернативы, функция повторной передачи может быть реализована на распределенном сервере вне узла DSLAM или узла доступа. К тому же, параметры физического уровня, то есть задержка перемежения ID и битовая скорость передачи данных DBR, выбранные для настройки функции повторной передачи, описанной выше, были выбраны в качестве примеров. Также, специалисту следует принять во внимание, что различные другие параметры физического уровня или их комбинации могли бы служить в качестве входных данных для конфигурирования функции повторной передачи или функции FEC на верхних уровнях. В случае ADSL, например, количество кодовых слов Рида-Соломона или так называемый s-параметр физического уровня могли бы использоваться для выполнения повторной передачи на верхних уровнях. Также отмечено, что функция повторной передачи могла бы быть реализована на физическом уровне или на более высоком уровне, подобном уровню TCP. Таким образом, можно осуществлять посредничество потока обмена видео на узле доступа либо сообщать характеристики или количество пакетов, которые должны повторно передаваться на хост-узел отправки TCP, физического уровня или иных уровней, подобных транспортному уровню UDP (протокола дейтаграмм пользователя) для основанной на UDP повторной передачи. Кроме того, специалистам в области оборудования дальней связи будет очевидно, что функциональные блоки, начерченные на фиг.1 и поясненные выше, могут быть реализованы в программном обеспечении, аппаратных средствах или сочетании программного обеспечения и аппаратных средств.
1. Устройство (112) для повторной передачи пакетов данных по линии (102) связи, отличающееся тем, что упомянутое устройство содержит средство для запоминания недавно переданных пакетов данных; средство для приема запроса повторной передачи для искаженного пакета данных; средство для формирования таймаутов; и средство для повторной передачи, по меньшей мере, упомянутого искаженного пакета данных, причем средство для повторной передачи выполнено с возможностью повторной передачи в ответ на каждый запрос повторной передачи некоторого количества пакетов данных, начиная с упомянутого искаженного пакета данных, причем упомянутое количество зависит от задержки перемежения (ID) физического уровня упомянутой линии (102) связи, от битовой скорости передачи данных (DBR) физического уровня упомянутой линии (102) связи и от длины пакета упомянутых пакетов данных.
2. Устройство (112) по п.1, отличающееся тем, что упомянутое количество выполнено таким, чтобы быть равным верхнему значению (ID DBR/DPL), причем DPL является длиной пакета упомянутых пакетов данных.
3. Устройство (112) по п.1, отличающееся тем, что упомянутое устройство является устройством прямого исправления ошибок.
4. Устройство (112) по п.3, отличающееся тем, что упомянутое устройство прямого исправления ошибок выполнено согласно статистике моментов времени поступлений на физическом уровне для импульсного шума, измеренного на упомянутой линии связи.
5. Устройство (112) по п.3, отличающееся тем, что упомянутое устройство прямого исправления ошибок выполнено согласно верхнему значению (ID DBR/DPL), причем DPL является длиной пакета упомянутых пакетов данных.
6. Устройство (112) по п.1, отличающееся тем, что упомянутое устройство интегрировано в микросхеме.
7. Устройство (112) по п.1, отличающееся тем, что упомянутое устройство интегрировано на сервере.
8. Устройство (112) по п.1, отличающееся тем, что упомянутое устройство реализовано на линейной плате.
9. Способ повторной передачи пакетов данных по линии (102) связи, отличающийся тем, что упомянутый способ содержит этапы, на которых: принимают запрос повторной передачи для искаженного пакета данных; повторно передают в ответ на каждый запрос повторной передачи некоторое количество пакетов данных, начиная с упомянутого искаженного пакета данных, причем упомянутое количество зависит от задержки перемежения (ID) физического уровня упомянутой линии (102) связи, причем упомянутое количество зависит от битовой скорости передачи данных (DBR) физического уровня упомянутой линии (102) связи, причем упомянутое количество выполнено таким, чтобы быть равным верхнему значению (ID DBR/DPL), причем DPL является длиной пакета упомянутых пакетов данных.
