Изменяемые длины пакета для передач с высокой скоростью передачи пакетных данных
Изобретение относится к системам связи. Предложены способ и устройство для выработки пакета физического уровня (PL) изменяемой длины. Многочисленные пакеты уровня безопасности (SL) могут быть мультиплексированы в одиночный PL-пакет, чтобы увеличить эффективность, при этом SL-пакеты могут иметь изменяемые длины. В одном из вариантов осуществления SL-пакеты различного формата для различных пользователей объединяются в капсулы, которые формируют PL-пакет. Более короткие пакеты предназначены для пользователей с плохими канальными условиями или требующих меньшее количество данных, обусловленное применением и сопутствующим требованиям качества обслуживания (QoS). В одном из вариантов осуществления модифицированная структура заголовка предусматривает одноадресные и многопользовательские пакеты. Альтернативный вариант осуществления предоставляет модифицированные наборы скоростей, механизм для идентификации указателя подтверждения (АСК) из пакета одиночного пользователя или мультиплексированного пакета (задержанное АСК). Амплитудная манипуляция для АСК-канала противопоставлена биполярной манипуляции, используемой в IS-856, и/или многозначной интерпретации DRC. Техническим результатом является обеспечение эффективности путем изменения длины пакета. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 19 ил., 2 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом имеет отношение к системам связи, а более точно, к изменяемым длинам пакета для применения к передачам с высокой скоростью передачи пакетных данных.
Уровень техники
Передачи пакетных данных с высокой скоростью передачи (HRPD) оптимизируются для переноса данных большого объема. Одна из HRPD-систем подробно изложена в cdma2000, стандарте, называемом 1×EV-DO и определенном в TIA/EIA IS-856, озаглавленном «cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification» («Спецификация радиоинтерфейса с высокой скоростью передачи пакетных данных cdma2000»). Фиг.1 иллюстрирует уровневую архитектуру радиоинтерфейса для системы 1×EV-DO. Уровень соединения (CL) предоставляет услуги установления и поддержания соединения радиосвязи. Уровень безопасности (SL) предоставляет услуги шифрования и аутентификации. Физический уровень (PL) обеспечивает структуру канала, частоту, выходную мощность, характеристики модуляции и кодирования для прямого и обратного каналов. Уровень управления доступом к среде передачи (MAC) определяет процедуры для приема и передачи через физический уровень. Фиг.2 иллюстрирует структуру прямого канала, включающего в себя каналы - пилот-канал, MAC, управления и трафика.
Данные обрабатываются, как проиллюстрировано на фиг.1, при этом обработка пакета 102 уровня соединения (CL) включает в себя, во-первых, добавление заголовка 110 уровня безопасности и концевой части 112 до формата пакета 104 уровня безопасности (SL). SL-пакет 104 затем используется, чтобы вырабатывать пакет 106 уровня управления доступом к среде передачи (MAC), и в заключение пакет 108 физического уровня (PL). Полезной нагрузкой МАС-уровня 106 является фиксированное количество бит. Полезной нагрузкой PL-уровня 108, в таком случае, является n-кратная длина полезной нагрузки МАС-уровня 106, плюс длина служебных данных (CRC-биты (контроля циклическим избыточным кодом) концевой части и т.д.) физического уровня, при этом n - целое число.
Ограничения фиксированной полезной нагрузки МАС-уровня 106 имеют результатом неэффективность при передаче и, таким образом, ширину неиспользованной полосы частот. Например, когда канальные условия для данного пользователя являются «хорошими», что определяется отношением сигнала к интерференции и шуму (SINR) или регулировочным измерением скорости передачи данных (DRC), превышающим пороговое значение, есть желание передавать пакеты большего размера. Для такого пользователя передача меньших блоков данных, таких как голосовые пакеты, кадры речевого кодера и т.д., при текущей структуре прямой линии связи по IS-856 могло бы иметь результатом растраченное пространство в пакете МАС-уровня 106. Поскольку размер данных значительно меньше, чем фиксированная длина пакета МАС-уровня 106, оставшиеся биты заполняются незначащей информацией. Результатом является неэффективность, так как пакет МАС-уровня 106 используется не полностью.
Поэтому имеется потребность в изменяемой длине пакета для HRD-связи, при этом изменяемая длина пакета обеспечивает эффективность. Дополнительно имеется потребность объединять меньшие пакеты МАС-уровня 106 в одиночный пакет физического уровня, предоставляя возможность данным для множества пользователей быть переданными посредством пакета.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - часть уровневой архитектуры радиоинтерфейса системы связи с высокой скоростью передачи пакетных данных (HPDR).
Фиг.2 - структура прямого канала HPDR-системы связи.
Фиг.3 - структура уровня безопасности для пакета формата А уровня соединения.
Фиг.4 - структура уровня безопасности для пакета формата В уровня соединения.
Фиг.5 и 6 иллюстрируют формирование симплексного и мультиплексного МАС-пакетов из пакетов уровня безопасности.
Фиг.7 - структура пакета физического уровня, используемая, чтобы переносить одиночный пакет МАС-уровня с длиной, меньшей чем 1000 бит.
Фиг.8 - структура пакета физического уровня, используемая, чтобы переносить одиночный пакет МАС-уровня с длиной, равной 1000 бит.
Фиг.9 - структура пакета физического уровня, используемая, чтобы переносить множество пакетов МАС-уровня, каждый с длиной, равной 1000 бит.
Фиг.10 - таблица номинальных скоростей передачи данных и интерпретаций запроса скорости передачи.
Фиг.11 показывает совместимость между указателем явно заданной скорости передачи данных и значениями запроса скорости передачи данных.
Фиг.12 иллюстрирует формирование пакета физического уровня, на основании короткого пакета уровня безопасности.
Фиг.13 иллюстрирует формирование 512-битного мультиплексированного пакета физического уровня, содержащего полезные нагрузки для двух пользователей.
Фиг.14 - мультиплексный пакет физического уровня, включающий в себя пакеты уровня безопасности различной длины.
Фиг.15 - пакет физического уровня, включающий в себя множество капсул уровня управления доступом к среде передачи.
Фиг.16 и 17 иллюстрируют передачу многочисленных слотов для достижения номинальной скорости передачи данных и максимальной скорости передачи данных.
Фиг.18 - сеть доступа согласно одному из вариантов осуществления.
Фиг.19 - терминал доступа согласно одному из вариантов осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Слово «примерный» используется в материалах настоящей заявки для обозначения «служащий в качестве примера, экземпляра или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в материалах настоящей заявки как примерный, необязательно должен быть истолкован как предпочтительный или преимущественный над другими вариантами осуществления.
Абонентская станция с высокой скоростью передачи данных (HDR), указываемая в материалах настоящей заявки как терминал доступа (AT), может быть мобильной или стационарной и может связываться с одной или несколькими базовыми HDR-станциями, указываемыми в материалах настоящей заявки как приемопередатчики модемного пула (МРТ) (группы с множественным доступом). Терминал доступа передает и принимает пакеты данных через один или несколько приемопередатчиков модемного пула по отношению к контроллеру базовой HDR-станции, указываемому ссылкой в материалах настоящей заявки как контроллер модемного пула (МРС). Приемопередатчики модемного пула и контроллеры модемного пула являются частями сети, называемой сетью доступа. Сеть доступа (AN) переносит пакеты данных между многочисленными терминалами доступа (AT). AN включает в себя сетевое оборудование, обеспечивающее возможность соединения между сетью передачи данных с переключением пакетов и AT. AN подобна базовой станции (BS), тогда как AT подобен мобильной станции (MS).
Сеть доступа может быть дополнительно соединена с дополнительными сетями за пределами сети доступа, такими как корпоративная интранет (локальная сеть, использующая технологии Интернет) или Интернет, и может переносить пакеты данных между каждым терминалом доступа и такими внешними сетями. Терминал доступа, который установил активное соединение по каналу трафика с одним или более приемопередатчиками модемного пула, называется активным терминалом доступа и находящимся в состоянии трафика. Терминал доступа, который находится в процессе установления активного соединения по каналу трафика с одним или несколькими приемопередатчиками модемного пула, называется находящимся в состоянии установления соединения. Терминалом доступа может быть любое информационное устройство, которое связывается через беспроводный канал или через проводной канал, например, с использованием волоконно-оптического или коаксиального кабеля. Терминал доступа, сверх того, может быть любым из некоторого количества типов устройств, в том числе, но не в качестве ограничения, платой конструктива PC (персонального компьютера), картой «compact flash» (компактной флэш-памяти), внешним или внутренним модемом, либо беспроводным или проводным телефоном. Линия связи, через которую терминал доступа посылает сигналы приемопередатчику модемного пула, называется обратной линией связи. Линия связи, через которую приемопередатчик модемного пула посылает сигналы терминалу доступа, называется прямой линией связи.
В последующем обсуждении размер SL-пакета задан как 1000 бит. SL-пакет включает в себя количество служебных данных, заданное как х бит. Альтернативные варианты осуществления могут обеспечивать переменную длину SL-пакета. Фиг.3 и 4 иллюстрируют два формата для данных, указываемых как формат А и формат В. Формат А определен в качестве SL-пакета, имеющего однозначное соотношение с CL-пакетом. Другими словами, длина CL-пакета составляет 1000 бит (то есть заданный размер SL-пакета) минус х. Другими словами, CL-пакет плюс служебные SL-данные равны заданной длине SL-пакета. Формат В определен в качестве 1) SL-пакета, который включает в себя незначащую информацию, или 2) SL-пакета, который включает в себя множество CL-пакетов с незначащей информацией или без нее.
Согласно одному из вариантов осуществления размер SL-пакета может быть изменяемым. Фиг. 3 иллюстрирует пакет формата А, в котором SL-пакет имеет один из четырех размеров. Размер SL-пакета может быть одним из: 112, 240, 488 или 1000 бит. SL-пакет составлен на основе CL-пакета. Имеется один CL-пакет, соответствующий одному пользователю. Данные обрабатываются, как демонстрируется на фиг.1, при этом обработка пакета 102 уровня соединения (CL) включает в себя сцепление одного или нескольких пакетов уровня соединения, наряду с внесением незначащей информации, если необходима, и затем добавление заголовка 110 и концевой части 112 уровня безопасности к формату пакета 104 уровня безопасности (SL).
Фиг.4 иллюстрирует пакет формата В, при этом SL-пакет является изменяемым, и полезная SL-нагрузка включает в себя один или несколько CL-пакетов плюс незначащую информацию. Результирующий размер SL-пакета является одним из: 112, 240, 488 или 1000 бит.
Фиг.5 иллюстрирует обработку SL-пакетов, при этом SL-пакеты имеют длину, меньшую чем 1000 бит. Два поля присоединяются к SL-пакету, идентификация субпакета (SPID) или значение МАС-индекса, длина которого составляет 6 бит, и указатель длины (LEN), которым являются два бита. МАС-индекс идентифицирует пользователя, которому направляется пакет. Поле МАС-индекса используется, чтобы идентифицировать пользователя, которому направляется пакет. LEN задает формат. Поле LEN используется, чтобы предопределить, является SL-пакет форматом A или форматом В. Если SL-пакет формата А, LEN также задает длину SL-пакета, которая может принимать одно из трех значений: 112, 240, 488. Результирующий субпакет МАС-уровня имеет длину 120, 248 или 496 бит. Субпакет МАС-уровня затем обрабатывается, чтобы сформировать пакет МАС-уровня посредством определения, должны ли быть объединены многочисленные субпакеты МАС-уровня. Пакет МАС-уровня включает в себя один или несколько субпакетов МАС-уровня плюс значение внутреннего циклического избыточного кода вместе с любым необходимым заполнением незначащей информацией. Пакет МАС-уровня указывается как мультиплексный, если содержит более чем один SL-пакет, возможно, для разных пользователей. Значение CRC и значение концевой части прикладываются к пакету МАС-уровня, чтобы сформировать пакет PL-уровня, как проиллюстрировано на фиг.7. Результирующий PL-пакет, в таком случае, имеет длину 152, 280 или 528 бит.
Фиг.6 иллюстрирует обработку SL-пакетов, при этом SL-пакеты имеют длину, равную 1000 бит. Полезной нагрузкой МАС-уровня является SL-пакет. Пакет МАС-уровня указывается как симплексный.
Фиг.8 иллюстрирует обработку пакетов МАС-уровня, при этом пакет МАС-уровня имеет длину 1000 бит. Обработка по фиг.8 может быть использована для SL-пакетов формата А или формата В. Значение CRC и концевая часть прикладываются к пакету МАС-уровня. Дополнительно прилагается указатель формата (FMT) из 2 бит. Значение FMT дано в таблице I.
| Таблица I Определения поля формата (FMT) | ||
| 01 | = | Формат А, симплексный |
| 11 | = | Формат А, симплексный |
| 00 | = | Мультиплексный МАС-пакет |
| 10 | = | Недействительный МАС-пакет |
«Симплексный» указывает на МАС-пакет с одним SL-пакетом; а «мультиплексный» заключает в себе более чем один SL-пакет. Другими словами, симплексный МАС-пакет содержит в точности один SL-пакет; а мультиплексный МАС-пакет содержит два или более SL-пакетов. Капсула определена как МАС-пакет, следующий за несколькими битами служебных данных, которые несут специфичную информацию для МАС-пакета, например фиг.15 иллюстрирует одиночный PL-пакет, который переносит многочисленные пакеты МАС-уровня. МАС-капсула используется, когда PL-пакет несет два или более МАС-пакетов. Капсула используется, чтобы идентифицировать отдельные капсулы и поэтому используется только в случае мультиплексного пакета.
Согласно одному из вариантов осуществления размер PL-пакета может быть увеличен, чтобы вмещать более крупные посылки. Больший PL-пакет также предусматривает многочисленные МАС-пакеты, которые должны быть встроены в пределах одного PL-пакета. Более точно, каждый из многочисленных МАС-пакетов с многочисленными адресами назначения могут быть встроены в субпакет. Таким образом, один PL-пакет передается многочисленным пользователям. Как проиллюстрировано на фиг.9, капсула задана с включением в нее пакета МАС-уровня, FMT и адреса капсулы. Интерпретация поля FMT определена в таблице I. Адрес капсулы обеспечивает пункт назначения пакета МАС-уровня. Заметим, что если пакет МАС-уровня является мультиплексным пакетом, то есть включающим в себя множество пакетов CL-уровня, каждый из которых имеют разные адреса назначения, то адрес капсулы может быть оставлен пустым. Другими словами, если PL-пакет будет включать в себя информацию для многочисленных пользователей, то адрес капсулы будет иметь небольшой смысл, к примеру, он может обозначать только одного пользователя. Адресом капсулы в настоящем примере являются 6 бит. Смесь из пакета МАС-уровня, FMT и адреса капсулы формирует капсулу МАС-уровня.
Продолжая фиг.9, множество капсул МАС-уровня могут быть сцепленными. К комбинации капсул МАС-уровня добавляется значение CRC, концевая часть и любое необходимое заполнение незначащими данными. Незначащие данные могут быть включены так, чтобы служебные данные капсулы МАС-уровня, то есть заполнение незначащей информацией, CRC и концевая часть, имели длину 16·n бит. Конкретная длина является проектным выбором, определенным количеством бит, неиспользованным в PL-пакете, после того как в него включены МАС-капсулы и биты концевой части. Всякий раз, когда остается достаточное число бит, желательно использовать 32-битную CRC. В представленном примере PL-пакет длиной в 2048 бит использует 24-битный CRC, тогда как PL-пакеты используют 32-битный CRC. В представленном примере имеются четыре расширенные длины PL-пакета: 2048, 3072, 4096 и 5120 бит.
Фиг.10 - таблица номинальных скоростей передачи данных, соответствующих расширенным PL-пакетам, которые в последнее время определены, касательно HPRD, в IS-856. Ссылаясь на длины PL-пакета, заданные на фиг.7, пакетная длина в 152 бита передается и инкрементно повторно передается посредством 4 слотов (временных интервалов передачи пакета), на номинальной скорости передачи данных 19,2 кбит/с (килобит в секунду). Заметим, что согласно одному из вариантов осуществления расчет скоростей передачи данных принимает соглашение об округлении в меньшую сторону длины PL-пакета, до ближайшей степени числа два. Каждый слот в системе 1хEV-DO имеет длительность 1,666 мс. Для хороших канальных условий скорость передачи данных может быть увеличена до 76,8 кбит/с посредством использования раннего завершения. Раннее завершение указывает на системы, в которых приемник данных передает подтверждение или ACK, когда данные были приняты и правильно дешифрированы. Таким образом, все четыре попытки могут и не быть использованы для передачи. Такое подтверждение завершает любую дополнительную передачу пакета. Подобным образом, каждая из пакетных длин в 280 и 528 бит передается посредством 6 слотов, имея результатом номинальные скорости передачи 25,6 кбит/с и 57,6 кбит/с соответственно. Подобным образом, каждая может иметь максимальную скорость передачи 153,6 кбит/с и 307,2 кбит/с, соответственно, задав раннее завершение.
Со ссылкой на фиг.16 для 152 битов на пакет и за слот, имеющий номинальную скорость передачи данных 19,2 кбит/с, завершение после первого слота имеет результатом максимальную скорость передачи данных 76,8 кбит/с. Раннее завершение после второго слота имеет результатом максимальную скорость передачи данных 38,4 кбит/с, или половину максимальной скорости передачи данных. Если передаются все четыре слота, то реализуется номинальная скорость передачи данных 19,2 кбит/с.
Фиг.17 иллюстрирует передачу 280 бит на пакет и за слот, при этом передача и инкрементная повторная передача выполняется посредством 6 слотов. Здесь номинальная скорость передачи данных составляет 25,6 кбит/с. Завершение после первого слота имеет результатом максимальную скорость передачи 153,6 кбит/с, тогда как завершение после третьего слота имеет результатом скорость 115,2 кбит/с или половину максимальной. Если передаются все 6 слотов, то реализуется номинальная скорость передачи данных 25,6 кбит/с.
В системе 1хEV-DO АТ предоставляет запрос скорости передачи данных в AN, при этом запрос скорости передачи данных передается по обратной линии связи (RL), и конкретно по каналу запроса скорости передачи данных (DRC). Запрос скорости передачи данных может быть рассчитан как функция от качества сигнала, принятого на АТ. АТ определяет максимальную скорость передачи данных, при которой АТ может принимать данные. Максимальная скорость передачи данных затем запрашивается АТ-терминалом для передачи данных из AN. Запрос скорости передачи данных принимается AN, которая затем соответственно выбирает размер пакета. Для заданного запроса скорости передачи данных AN может вырабатывать более короткий PL-пакет, обычный PL-пакет, или более длинный PL-пакет. Каждый запрос скорости передачи данных соответствует одному или более размерам пакета. Этот выбор зависит от QoS (качества обслуживания) для запрашиваемого потока.
Например, как задано на фиг.10, для запроса скорости передачи данных в 19,2 кбит/с, указываемого как «DRC0», AN может передавать симплексный PL-пакет длиной 152 бита, чтобы осуществить 19,2 кбит/с или может передавать PL-пакет длиной 280 бит для эффективной скорости передачи данных 25,6 кбит/с. Тогда как АТ обладает сведениями о допустимых размерах PL-пакета и скоростях передачи данных, АТ не имеет специальных сведений в отношении того, какая именно из них является используемой в текущий момент. В одном из вариантов осуществления АТ пробует каждый потенциально возможный размер PL-пакета. Заметим, что меньшие пакетные длины имеют тенденцию к уменьшению потерь, так как меньше информации передается повторно, если информация принята неправильно. Подобным образом, существует лучшая возможность дешифрирования при меньших скоростях передачи данных. В дополнение, время, затрачиваемое, чтобы передавать более короткие пакеты (в случае, когда нет раннего завершения), является частью времени, требуемого для более длинных пакетов, задав идентичные канальные условия.
Многозначные запросы скорости передачи данных отправляются через DRC-запрос скорости передачи, при этом соответствие задано в таблице II. Обозначение «(L)» указывает длину расширенного PL-пакета. Каждое из значений 19,2 кбит/с, 28,2 кбит/с и 57,6 кбит/с скорости передачи данных соответственно указывает на битовую длину, как задано на фиг.10. Например, DRCO соответствует 19,2 кбит/с и 25,6 кбит/с. Для передач данных, имеющих номинальную скорость 19,2 кбит/с передачи данных, PL-пакет содержит 152 бита и передается посредством 4 слотов. Для передач данных, имеющих номинальную скорость передачи данных в 25,6 кбит/с, PL-пакет содержит в себе 280 бит и передается посредством 6 слотов. Когда используется полная длина или пакет расширенной длины, указатель (L) включен в запись таблицы. Например, DRC5 соответствует 307,2 кбит/с, при этом длина PL-пакета составляет 2048 бит. Подобным образом, DRC7 соответствует 614 кбит/с, при этом длина PL-пакета составляет 2048 бит.
| Таблица II | ||||
| DRC-запрос скорости передачи данных | Скорость передачи (кбит/с) | Скорость передачи (кбит/с) | Скорость передачи (кбит/с) | Скорость передачи (кбит/с) |
| DRC0 | 19,2 | 25,6 | --- | --- |
| DRC1 | 19,2 | 25,6 | 25,6 (L) | --- |
| DRC2 | 19,2 | 25,6 | 57,6 | 76,8 |
| DRC3 | 19,2 | 25,6 | 57,6 | 153,66 |
| DRC4 | 25,6 | 57,6 | 307,2 | --- |
| DRC5 | 25,6 | 57,6 | 307,2(L) | --- |
| DRC6 | 57,6 | 614,4 | --- | --- |
| DRC7 | 57,6 | 614(L) | --- | --- |
Обычно, мультиплексирование с разделением пакетов доступно, когда DRC-запрос скорости передачи данных указывает скорость передачи данных, большую или равную 153 кбит/с, или другое заданное значение. Касательно мультиплексирования, одиночный PL-пакет, из 1024 бит или более, составлен из одной или более капсул МАС-уровня. Каждая капсула, в таком случае, содержит в себе пакеты МАС-уровня для одного или нескольких пользователей. В одной из HPDR-систем каждая попытка доступа запускает в работу пилот-сигнал (I-канал), который действует в качестве заголовка. Согласно одному из вариантов осуществления модифицированный заголовок включает в себя явно заданный указатель скорости передачи данных (EDRI). Пакеты кодера поддерживают уплотнение данных в один пакет. При более высоких скоростях передачи данных заголовок включает в себя поле EDRI на Q-ветви фазы модуляции. EDRI является (8,4,4) би-ортогонально кодированным и поблочно повторенным 8 раз. EDRI задает одну из многочисленных скоростей. Чтобы проверить, предназначен ли пакет для данного пользователя, пользователь будет проверять идентификаторы МАС-уровня. Для одиночного пакета пользователя преамбула передает МАС-индекс на I-ветви. МАС-индекс (назначенный данному терминалу AN-сетью) является 6-битным числом, используемым сетью доступа, чтобы покрыть пакет кодами Уолша (соответствующим 64-ричным покрытием кодами Уолша), чтобы помочь АТ в идентификации пакетов, ему адресованных. Этот механизм используется для одноадресных пакетов. Для многопользовательских пакетов преамбула передает EDRI на Q-ветви, при этом все пользователи с DRC, совместимым с EDRI, пытаются декодировать пакет.
Потенциальные скорости передачи данных и соответствующая EDRI-длина (в элементарных сигналах) задаются как: 153,6k (256), 307,2k-L (256), 307,2k (128), 614k-L (128), 921k (128), 1,2M-L (128), 614k (64), 1,2M (64), 1,5M (128), 1,8M (64), 2,4M (64), 3,0M (64), и далее проиллюстрированы на фиг.11. Фиг.11 перечисляет набор скоростей передачи данных, которые совместимы с каждым DRC-значением. Скорость передачи данных упоминается совместимой с DRC, если пакет, соответствующий этой скорости передачи данных может быть достоверно декодирован любым пользователем, допускающим достоверное декодирование пакета с таким DRC. Обычно, скорость передачи данных, совместимая с DRC, самое большее, является равной скорости пакета, ассоциированной с данным DRC-значением, а длительность пакета является, по меньшей мере, такой же, как и длительность пакета, ассоциируемого с заданным DRC. Другими словами, если пользователь может декодировать пакет для такого DRC-значения, он может декодировать пакет со всеми скоростями передачи данных, которые совместимы с таким DRC.
Для мультиплексированных пакетов, и в особенности для многопользовательских пакетов, указатель подтверждения (ACK) предусмотрен для повторной передачи МАС-уровня, указываемой как D-ARQ. АСК передается по обратной линии связи теми пользователями, которые способны декодировать PL-пакет, при этом пакет содержит пакет МАС-уровня или субпакет, им адресованный. Передача АСК усиливается на 3 дБ, чтобы предусмотреть амплитудную манипуляцию. АСК указывается наличием сигнала, а NACK - отсутствием сигнала. При биполярной манипуляции АСК и NACK указываются различными переданными сигналами одинаковой мощности (уровне) и противоположными по знаку относительно друг друга. Напротив, при амплитудной манипуляции одно из извещений (АСК) указывается передачей нетривиального сигнала, тогда как другое извещение (NACK) указывается отсутствием сигнала. Передача сигналов типа «включено-выключено» (двухпозиционная) используется для ARQ многопользовательских пакетов, тогда как биполярная передача сигналов используется для ARQ однопользовательских пакетов. Для пакетов одиночного пользователя, то есть одноадресной передачи, АСК передается через два слота после передачи пакета, то есть в третьем временном слоте. Это делается для того, чтобы предусмотреть время для демодуляции и декодирования пакета АТ-терминалом. Касательно многопользовательских пакетов, АСК передается во временном слоте, который задержан на 4 слота от слота для пакета одиночного пользователя. Когда многопользовательский пакет направлен на первый АТ и AN не получает АСК от этого АТ, AN не будет отправлять одноадресный пакет на этот АТ во время следующего слота на таком же смещении чередования. Это должно устранять неоднозначность значения АСК, которое отправляется в седьмом слоте после передачи многопользовательского пакета. Снова ссылаясь на процедуры построения пакета, описанные выше, в первом примере инкапсуляции пакета, проиллюстрированном на фиг.12, SL-пакет является 240-битным. SL-пакетом является пакет формата А, PL-пакет назначения является 280-битным, и MAC-ID=8. SL-пакет обрабатывается посредством добавления двух полей: SPID и LEN, как описано. Поле LEN является 2-битным, а SPID-поле является 6-битным, имея результатом, модифицированный пакет из 248 бит. Прибавляется внутренний CRC (8 бит), и в дополнение прибавляются 16-битный CRC плюс 8-битная концевая часть, имея результатом 280-битный PL-пакет. Во втором примере, проиллюстрированном на фиг.13, два 240-битных SL-пакета мультиплексируются, чтобы сформировать 528-битный PL-пакет. Первый SL-пакет 200 является 240-битным и имеет MAC-ID=8. SL-пакет 200 является пакетом формата А для первого пользователя. SL-пакет 220 является пакетом формата В для второго пользователя. SL-пакет 220 также является 240-битным, но имеет MAC-ID=5. Мультиплексированный пакет, в таком случае, включает в себя SPID и LEN для каждого из пакетов 200 и 220. Внутренний CRC (8 бит), CRC (16 бит) и концевая часть (8 бит) добавляются к мультиплексированному пакету, имея результатом PL-пакет в 528-бит. В третьем примере четыре пакета одного и того же формата, например пакеты формата А, каждый для разных пользователей, мультиплексируются в 1024-битный PL-пакет, как проиллюстрировано на фиг.14. Каждый SL-пакет имеет соответствующее значение MAC-ID. SL-пакеты являются пакетами разной длины, содержащими, первый 488-битный SL-пакет, второй 240-битный SL-пакет и два 112-битных SL-пакета. SPID и LEN прикладываются к каждому SL-пакету, чтобы сформировать мультиплексированный пакет. Внутренний CRC, CRC и концевая часть затем прикладываются к мультиплексированному пакету, чтобы сформировать PL-пакет. В этом примере также содержится поле, FMT, формата. Как указано в таблице I, приведенной выше, значение FMT идентифицирует PL-пакет в качестве мультиплексированного пакета. В четвертом примере, проиллюстрированном на фиг.15, пакеты различных форматов, например пакеты формата А и формата В, мультиплексируются, чтобы сформировать 2048-битный PL-пакет. Первый SL-пакет содержит 1000 бит, при этом второй и третий SL-пакеты каждый является 488-битным. Первый SL-пакет 300 используется, чтобы вырабатывать первую капсулу, а второй и третий пакеты 320, 340 используются, чтобы вырабатывать вторую капсулу. SL-пакет 300 является 1000-битным и поэтому может составлять одиночную капсулу. SL-пакеты 320, 340 являются меньшими, чем 1000 бит, и поэтому одна капсула включает в себя оба пакета. Как проиллюстрировано, FMT и адрес капсулы прикладываются к первому SL-пакету 300, чтобы сформировать первую капсулу. Вторая капсула является мультиплексированной капсулой, включающей в себя SL-пакеты 320, 340. К каждому из SL-пакетов 320, 340 добавляются SPID и LEN. Адрес второй капсулы, в таком случае, предусматривается для второй капсулы. Адрес второй капсулы сбрасывается, показывая, что данные для множества получателей включены в капсулу. Затем две капсулы сцепляются и незначащие данные, CRC и концевая часть добавляются, чтобы сформировать 2048-битный PL-пакет. Фиг.18 иллюстрирует элемент 400 беспроводной инфраструктуры, содержащий передающую схему (Тх) 402 и приемную схему (Rx) 418, присоединенные к шине 420 обмена данными. DRC-узел 410 принимает DRC-запрос скорости передачи данных, в качестве принимаемого по DRC-каналу от терминалов. Элемент 400 дополнительно включает в себя центральный процессор (ЦП, CPU) 412 и запоминающее устройство 406. Элемент выработки 404 PL-пакета принимает DRC-запрос скорости передачи данных из DRC-узла 410 и составляет PL-пакет. Элемент выработки 404 PL-пакета может вырабатывать симплексный пакет или мультиплексный пакет, и дополнительно может осуществлять любой из способов, описанных выше. Фиг.19 иллюстрирует AT 500 согласно одному из вариантов осуществления. AT 500 включает в себя передающую схему (Тх) 502 и приемную схему (Rx) 508, присоединенные с шине 520 обмена данными. DRC-узел 510 определяет максимальную скорость передачи данных и передает соответствующий запрос по DRC-каналу от АТ-терминалов. Элемент 500 дополнительно включает в себя центральный процессор (ЦП) 512 и запоминающее устройство 506. Элемент интерпретации 504 PL-пакета принимает PL-пакет для AN и определяет, направлено ли какое-либо содержимое AT 500. Дополнительно, элемент интерпретации 504 PL-пакета определяет скорость передачи принятого PL-пакета. Элемент интерпретации 504 PL-пакета может обрабатывать симплексный пакет или мультиплексный пакет, и дополнительно может реализовывать любой из способов, описанных выше. Как описано выше, способы и устройство доставляют многопользовательские пакеты по прямой линии связи надлежащим образом, для того чтобы улучшить эффективность уплотнения. В одном из вариантов осуществления пользователям либо при плохих канальных условиях, либо пользователям, которые требуют меньшее количество данных, доставляются более короткие пакеты, обусловленные применением и соответствующие требованиям качества обслуживания (QoS). В другом варианте осуществления механизм для поддержки многопользовательских пакетов в контексте системы 1×EV-DO, предусматривает модифицированную структуру заголовка (одноадресные пакеты противопоставлены многопользовательским), модифицированный набор скоростей, и/или модифицированный механизм для идентификации АСК по однопользовательскому пакету или мультиплексированному пакету (задержанное АСК). Амплитудная манипуляция для АСК-канала противопоставлена биполярной манипуляции, используемой в IS-856, и/или многозначной интерпретации DRC.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из большого количества различных методик и технологий. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут быть указаны на всем протяжении изложенного выше описания, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любым их сочетанием.
Специалисты должны дополнительно принять во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или комбинации обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы, в основном были описаны с точки зрения их функциональных возможностей. Реализуются ли такие функциональные возможности в виде аппаратных или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и проектных ограничений, налагаемых системой в целом. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого конкретного применения, но такие выборы реализации не должны быть истолкованы, как служащие причиной выхода из объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены с процессором общего назначения, цифровом сигнальном процессором (ЦСП, DSP), специализированной интегральной схемой (ASIC), программируемой вентильной матрицей (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, дискретной вентильной или транзисторной логикой, дискретными компонентами аппаратных средств, или любой их комбинацией, спроектированной, чтобы выполнять функции, описанные в материалах настоящей заявки. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в качестве альтернативы процессор может быть любым традиционным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации ЦСП и микропроцессора, большого количества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в соединении с ЦСП-ядром или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратных средствах или в модуле программного обеспечения, исполняемом процессором, или в комбинации этих двух. Программный модуль может находиться в памяти ОЗУ (RAM, оперативного запоминающего устройства), флэш-памяти, памяти ПЗУ (ROM, постоянного запоминающего устройства), памяти ЭСПЗУ (EPROM, электрически программируемого ПЗУ), памяти ЭСППЗУ (EEPROM, электрически стираемого и программируемого ПЗУ), регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске) или любом другом виде носителя информации, известном в данной области техники. Примерный носитель информации связан с процессором, такой процессор может считывать информацию с носителя информации и записывать информацию на него. В альтернативном варианте носитель информации может быть объединенным с процессором. Процессор и носитель информации могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель информации могут находиться в виде дискретных компонентов в пользовательском терминале.
Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники изготовить или использовать настоящее изобретение. Различные модификации этих вариантов могут быть легко очевидны специалистам в данной области техники, и групповые принципы, определенные в материалах настоящей заявки, могут быть применены к другим вариантам осуществления, не выходя из сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не имеет намерением быть ограниченным вариантами осуществления, показанными в материалах настоящей заявки, но должно быть приведено в соответствие широчайшему объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками изобретения, раскрытыми в материалах настоящей заявки.
1. Способ приема пакетов данных для терминала доступа, заключающаяся в том, что
принимают многопользовательский пакет данных физического уровня (PL), включающий в себя субпакет, причем многопользовательский PL-пакет данных содержит данные, адресованные, по меньшей мере, двум терминалам доступа;
осуществляют попытку декодировать упомянутый PL-пакет данных с помощью набора скоростей передачи данных;
если декодирование является успешным, извлекают идентификатор субпакета;
определяют, направлен ли субпакет терминалу доступа;
обрабатывают субпакет, если он направлен терминалу доступа; и извлекают адрес капсулы, указывающий пункт назначения, по меньшей мере, одной капсулы в PL-пакете данных, причем адрес капсулы включают в поле адреса капсулы, при этом назначенный адрес капсулы указывает многопользовательский PL-пакет данных.
2. Способ по п.1, в котором дополнительно извлекают значение длины, указывающее битовую длину пакета данных управления доступом к среде передачи (MAC), соответствующего PL-пакету данных.
3. Способ по п.2, в котором значение длины идентифицирует формат PL-пакета данных.
4. Способ по п.1, в котором дополнительно посылают запрос скорости передачи данных в сеть доступа на основании условий прямого канала между терминалом доступа и сетью доступа, причем запрос скорости передачи данных указывает одну или несколько скоростей передачи данных для сети доступа для передачи данных в терминал доступа.
5. Способ по п.1, в котором при попытке декодирования многопользовательского PL-пакета данных используют коды, связанные с множественным доступом с кодовым разделение каналов (CDMA).
6. Способ по п.1, в котором дополнительно отправляют указатель подтверждения, если субпакет, содержащийся в PL-пакете направлен терминалу доступа, и терминал доступа правильно декодировал PL-пакет.
7. Терминал доступа, содержащий
управляющий процессор для исполнения машиночитаемых инструкций;
запоминающее устройство для хранения машиночитаемых инструкций;
приемник для приема многопользовательского пакета данных физического уровня (PL), включающего в себя субпакет, причем многопользовательский PL-пакет данных содержит данные, адресованные, по меньшей мере, двум терминалам доступа; и
узел интерпретации пакетов физического уровня (PL), выполненный с возможностью
попытки декодирования упомянутого PL-пакета данных с помощью набора скоростей передачи данных;
определения, направлен ли субпакет терминалу доступа, если декодирование является успешным;
обработки субпакета, если он направлен терминалу доступа; и
извлечения адреса капсулы, указывающего пункт назначения, по меньшей мере, одной капсулы в PL-пакете данных, причем адрес капсулы включен в поле адреса капсулы, при этом назначенный адрес капсулы указывает многопользовательский PL-пакет данных.
8. Терминал доступа, содержащий
средство для приема многопользовательского пакета данных физического уровня (PL), включающего в себя субпакет; причем многопользовательский PL-пакет данных содержит данные, адресованные, по меньшей мере, двум терминалам доступа;
средство для осуществления попытки декодирования упомянутого PL-пакета данных с помощью набора скоростей передачи данных;
средство для извлечения идентификатора субпакета из упомянутого PL-пакета данных, если декодирование является успешным;
средство для определения, направлен ли субпакет терминалу доступа;
средство для обработки субпакета, если он направлен терминалу доступа; и
средство для извлечения адреса капсулы, указывающего пункт назначения, по меньшей мере, одной капсулы в PL-пакете данных, причем адрес капсулы включен в поле адреса капсулы, при этом назначенный адрес капсулы указывает многопользовательский PL-пакет данных.
9. Устройство для передачи пакетов данных в сети доступа (AN), содержащее
узел управления скоростью передачи данных (DRC) для приема запросов скорости передачи данных от терминалов доступа, причем каждый запрос скорости передачи данных указывает, по меньшей мере, одну скорость передачи, которую терминал доступа запрашивает у устройства сети доступа для передачи данных терминалу доступа;
узел выработки пакета физического уровня (PL), выполненный с возможностью приема запросов скорости передачи данных от DRC-узла на основании запросов скорости передачи, выбора, по меньшей мере, двух терминалов доступа для получения данных из многопользовательского PL-пакета, выбора длины из набора длин для многопользовательского PL-пакета, выбора скорости передачи из набора скоростей передачи для передачи многопользовательского PL-пакета и выработки многопользовательского PL-пакета выбранной длины; и
передатчик для передачи многопользовательского PL-пакета терминалам доступа.
10. Устройство по п.9, в котором узел выработки PL-пакета выполнен с возможностью выработки пакета изменяемой длины уровня безопасности (SL).
11. Устройство по п.10, в котором узел выработки PL-пакета выполнен с возможностью объединения множества SL-пакетов в один PL-пакет.
12. Устройство по п.9, которое выполнено с возможностью повторной передачи PL-пакета изменяемой длины после первого количества временных слотов, при этом устройство AN ожидает достаточное количество временных слотов, чтобы предоставить возможность терминалу доступа подтвердить прием.
13. Устройство по п.12, в котором первое количество временных слотов равно 4.
14. Устройство по п.9, в котором узел выработки PL-пакета вырабатывает PL-пакет изменяемой длины в качестве функции от условий каналов между терминалами доступа и устройством сети доступа.
15. Устройство по п.9, в котором узел выработки PL-пакета выполнен с возможностью выработки капсулы, содержащей множество пакетов уровня безопасности (SL), направленных многочисленным терминалам доступа (AT).
16. Устройство по п.15, в котором узел выработки PL-пакета выполнен с возможностью выработки множества капсул, при этом каждая капсула имеет соответствующий адрес капсулы.
17. Способ обработки пакетов данных в системе беспроводной связи, заключающийся в том, что
принимают множество пакетов уровня соединения для передачи множеству пользователей;
на основании запросов скорости передачи данных, принятых от пользователей, сцепляют первый пакет уровня соединения, предназначенный для первого пользователя, со вторым пакетом уровня соединения, предназначенным для второго пользователя для формирования пакета физического уровня;
выбирают длину из набора длин для пакета физического уровня;
выбирают скорость передачи из набора скоростей передачи для передачи пакета физического уровня; и
передают первый и второй пакеты в пакете физического уровня.
18. Способ обработки пакетов данных в системе беспроводной связи, заключающийся в том, что
принимают первый блок данных для передачи первому терминалу доступа;
принимают второй блок данных для передачи второму терминалу доступа;
выбирают первую длину пакета уровня безопасности из набора длин на основании длины первого блока данных и определенных условий первого канала;
вырабатывают первый пакет уровня безопасности, имеющий первую длину пакета уровня безопасности;
выбирают вторую длину пакета уровня безопасности из набора длин на основании длины второго блока данных и определенных условий второго канала;
вырабатывают второй пакет уровня безопасности, имеющий вторую длину пакета уровня безопасности; и
вырабатывают пакет физического уровня с первым и вторым пакетами уровня безопасности.
19. Способ по п.18, в котором система беспроводной связи имеет установленную по умолчанию длину пакета уровня безопасности в битах, а первая выбранная длина пакета уровня безопасности является меньшей, чем установленная по умолчанию длина пакета уровня безопасности.
20. Способ по п.18, в котором дополнительно передают пакет физического уровня с помощью методов множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA).
21. Способ по п.18, в котором выбор первой длины пакета уровня безопасности содержит этапы, на которых определяют требование качества обслуживания (QoS); и определяют длину пакета уровня безопасности в виде функции от условий первого канала и требования (QoS).
