СИСТЕМА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БЛОКА ДАННЫХ УРОВНЯ ПРОТОКОЛОВ РАДИОСВЯЗИ
LOY SYSTEM OF PROCESSING OF BLOCK OF DATA OF RADIOCOMMUNICATION PROTOCOLS LEVEL

Область техники, к которой относится изобретение
[1] Настоящее изобретение имеет отношение к уровню управления доступом к среде обмена данными «MAC» системы мобильной связи и более конкретно к системе, предназначенной для обработки блоков данных уровня протокола радиосвязи.
Уровень техники
[2] Хотя системы мобильной связи достигли выдающегося развития, характеристики систем мобильной связи в отношении передачи больших объемов информации не могут сравниться с характеристиками систем проводной связи. Соответственно, ведутся технические разработки системы IMT-2000, которая является системой связи, обеспечивающей передачу больших объемов информации, и осуществляется стандартизация этой технологии различными компаниями и организациями.
[3] Универсальная подвижная телекоммуникационная система «UMTS» представляет собой систему подвижной связи третьего поколения, которая явилась результатом эволюции глобальной системы подвижной (мобильной) связи «GSM», которая является европейским стандартом. Целью универсальной подвижной телекоммуникационной системы «UMTS» является предоставление услуг мобильной связи повышенного качества на основе базовой сети «GSM» и технологии широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов
(W-CDMA).
[4] В декабре 1998 года организации Европейский институт стандартизации в области связи (ETSI) в Европе, Ассоциация радиопромышленности и Комитет по технологии связи (ARIB/TTC) в Японии, Комитет Т1 Института стандартов США и южнокорейская Ассоциация по телекоммуникационным технологиям (ТТА) организовали Проект о сотрудничестве по системам третьего поколения (3GPP) для разработки детальных технических условий на технологию универсальной системы мобильной связи «UMTS».
[5] Для обеспечения быстрого и эффективного технического развития системы мобильной связи «UMTS» в рамках проекта 3GPP были созданы пять групп «TSG» по разработке технических условий с учетом независимого характера элементов сети и их работ.
[6] Каждая группа TSG разрабатывает, утверждает и контролирует стандартные технические условия в пределах соответствующей области. В числе этих групп группа по сетевой радиосвязи (TSG-RAN) разрабатывает стандарты на функции, требуемые элементы и интерфейс универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN», которая представляет собой новую сеть радиодоступа для поддержки технологии широкополосного множественного доступа с кодовым разделением
каналов (W-CDMA) в универсальной системе мобильной связи «UMTS».
[7] На фиг.1 показан пример базовой структуры обычной универсальной системы мобильной связи «UMTS». Как показано на фиг.1, универсальная система мобильной связи «UMTS» в общих чертах делится на терминал (UE: пользовательское оборудование/устройство), универсальную наземную сеть радиодоступа «UTRAN» и базовую сеть «CN».
[8] Универсальная наземная сеть радиодоступа «UTRAN» включает в себя одну или несколько радиосетевых подсистем «RNS», каждая из которых включает в себя один контроллер радиосети «RNC» и несколько базовых станций (называемых далее узлами В). Каждый узел В включает в себя одну или несколько ячеек.
[9] На фиг.2 изображена архитектура протокола интерфейса радиосвязи, используемого в универсальной системе мобильной связи «UMTS». На уровне протокола радиосвязи терминал и универсальная наземная сеть радиодоступа «UTRAN» образуют пару и выполняют передачу данных интерфейса радиосвязи. На фиг.2 уровни протоколов можно разделить на первый уровень (L1), второй уровень (L2) и третий уровень (L3) на основе трех нижних уровней модели взаимодействия открытых систем (OSI). Каждый из уровней протокола радиосвязи на фиг.2 описывается следующим образом.
[10] Во-первых, первый уровень(L1), а именно физический уровень (PHY) предоставляет данные интерфейс радиосвязи, используя различные способы радиопередачи. Физический уровень соединяется с верхним уровнем, который называется уровнем управления доступом к среде обмена данными «MAC», посредством транспортного канала. Транспортный канал может быть выделенным транспортным каналом и общим транспортным каналом в зависимости от того, является ли канал совместно используемым (мультиплексным).
[11] Второй уровень (L2) включает в себя уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC», уровень управления радиоканалом «RLC», уровень управления радиовещательной/многоадресной передачей «ВМС» и уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP».
[12] Уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» осуществляет отображение различных логических каналов на различные транспортные каналы. Кроме того, уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» выполняет уплотнение логических каналов путем отображения нескольких логических каналов на один транспортный канал. Уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» через логический канал соединен с вышерасположенным уровнем управления радиоканалом «RLC». Логический канал в соответствии с типом передаваемой информации подразделяется на канал управления, предназначенный для передачи информации плоскости управления, и канал графика, предназначенный для передачи информации пользовательской плоскости.
[13] В соответствии с типами управляемых транспортных каналов уровень управления доступом к среде обмена данными «MAC» подразделяется на подуровень «MAC-b», подуровень «MAC-d», подуровень «MAC-c/sh», подуровень «MAC-hs» и подуровень «МАС-е».
[14] Подуровень «MAC-b» управляет радиовещательным каналом «ВСН», который является транспортным каналом, выполняющим радиовещательную передачу системной информации.
[15] Подуровень «MAC-c/sh» управляет общим транспортным каналом, таким, как канал прямого доступа - «FACH» или нисходящим совместно используемым каналом - «DSCH», который совместно используется несколькими терминалами.
[16] Подуровень «MAC-d» управляет выделенным каналом «DCH», который является транспортным каналом, выделенным для конкретного терминала.
[17] Для поддержки высокоскоростной передачи данных по восходящему и нисходящему каналам подуровень «MAC-hs» управляет высокоскоростным нисходящим совместно используемым (мультиплексным) каналом - «HS-DSCH», который является транспортным каналом для высокоскоростной передачи данных по нисходящему каналу, а подуровень «МАС-е» управляет расширенным выделенным каналом «E-DCH», который является транспортным каналом для высокоскоростной передачи данных по восходящему каналу.
[18] Основной функцией уровня управления радиоканалом «RLC» является обеспечение качества обслуживания (QoS) каждого широкополосного радиоканала «RB» и соответствующей передачи данных через них. Уровень управления радиоканалом «RLC» предоставляет независимый модуль уровня управления радиоканалом для каждого радиоканала «RB», чтобы гарантировать определенное качество обслуживания радиоканала «RB», и предоставляет три режима функционирования - прозрачный режим «ТМ», режим без подтверждения приема «UM» и режим с подтверждением приема «AM» для поддержки различных типов качества обслуживания услуг (QoS).
[19] Кроме того, уровень управления радиоканалом «RLC» управляет размером данных, подходящим для передачи данных через интерфейс радиосвязи, и выполняет функцию сегментации и последовательного соединения данных, принятых с вышерасположенного уровня.
[20] Уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP» является вышерасположенным уровнем для уровня управления радиоканалом «RLC», позволяющим эффективно передавать данные посредством сетевого протокола, (например, IPv4 или IPv6), через интерфейс радиосвязи с относительно узкой полосой пропускания. Чтобы достичь этого, уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP» выполняет функцию сжатия заголовка, чтобы в заголовке передавалась только необходимая информация, и тем самым увеличить эффективность передачи через интерфейс радиосвязи. Сжатие заголовка является основной функцией уровня протокола сходимости пакетных данных «PDCP», поэтому уровень протокола сходимости пакетных данных «PDCP» существует только в области пакетной коммутации. Чтобы обеспечить эффективное выполнение функции сжатия заголовка в отношении каждой услуги пакетной коммутации, для каждого радиоканала «RB» существует один модуль «PDCP» уровня протокола сходимости пакетных данных.
[21] Кроме того, уровень управления радиовещательной/многоадресной передачей «ВМС», расположенный в верхней части уровня управления радиоканалом «RLC», осуществляет планирование радиовещательных сообщений в ячейке и передает радиовещательные сообщения терминалам, расположенным в определенной ячейке.
[22] В самой нижней части третьего уровня (L3) имеется уровень управления радиоресурсами «RRC». Уровень управления радиоресурсами «RRС» определен только в плоскости управления и управляет параметрами первого и второго уровней в отношении создания, переконфигурации и освобождения или отмены радиоканалов «RB». Радиоканал «RB» относится к логическому каналу, предоставляемому первым и вторым уровнями протокола радиосвязи для передачи данных между терминалом и наземной сетью радиодоступа «UTRAN». Обычно создание радиоканала «RB» состоит в установке характеристик уровня протокола и канала, которые необходимы для предоставления определенной услуги по передаче данных, и задании соответствующих подробных параметров и способов функционирования.
[23] Теперь будет дано подробное описание «HSUPA» - высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи. Высокоскоростной пакетный доступ по восходящему каналу связи «HSUPA» представляет собой систему, которая позволяет терминалу «UE» с высокой скоростью передавать данные по восходящему каналу в наземной сети радиодоступа «UTRAN». Вместо традиционного выделенного канала «DCH» высокоскоростной пакетный доступ по восходящему каналу связи «HSUPA» использует расширенный выделенный канал «E-DCH» и, кроме того, использует «HARQ» - гибридный автоматический запрос на повтор и «АМС» - адаптивные модуляция и кодирование, необходимые для высокоскоростной передачи данных, а также такую технологию, как планирование под управлением базовой станции «Узла В».
[24] Для высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи «HSUPA» базовая станция «Узел В» передает терминалу управляющую информацию нисходящего канала, которая предназначена для управления передачей терминала по расширенному выделенному каналу «E-DCH». Управляющая информация нисходящего канала включает в себя информацию отклика «ACK/NACK» для системы гибридного автоматического запроса на повтор «HARQ», информацию о качестве канала для адаптивной модуляции и кодирования «АМС», информацию о заданной скорости передачи по расширенному выделенному каналу «E-DCH» для планирования под управлением базовой станции «Узла В», информацию о назначенном времени начала передачи и временном интервале передачи по расширенному выделенному каналу «E-DCH», информацию о размере транспортного блока.
[25] Терминал передает базовой станции «Узлу В» управляющую информацию восходящего канала. Управляющая информация восходящего канала включает в себя информацию с запросом о скорости передачи для планирования под управлением базовой станции «Узла В», информацию о состоянии буфера терминала «UE», информацию о состоянии питания терминала «UE» и т.п. Управляющая информация восходящего и нисходящего каналов связи для высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи «HSUPA» передается по физическому управляющему каналу, такому, как расширенный выделенный физический канал управления «Е-DPCCH».
[26] Для высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи «HSUPA» определяется поток подуровня «MAC-d» управления доступом к среде между подуровнями «MAC-d» и «МАС-е». В этом случае на поток подуровня «MAC-d» отображается выделенный логический канал, например, выделенный канал управления «DCCH» или выделенный канал трафика «DTCH», поток подуровня «MAC-d» отображается на транспортный канал «Е-DCH» - расширенный выделенный канал, а транспортный канал «E-DCH» отображается на физический канал «E-DPDCH» - расширенный выделенный физический канал управления. Выделенный логический канал может непосредственно отображаться на выделенный транспортный канал «DCH», и в этом случае выделенный транспортный канал «DCH» отображается на физический канал «DPDCH» - выделенный физический канал данных). Такие взаимосвязи отображений между каналами показаны на фиг.3.
[27] Теперь подробно опишем подуровень «MAC-d» управления доступом к среде обмена данными выделенного канала, далее подуровень «MAC-d». Подуровень «MAC-d» управления доступом к среде обмена данными передающей стороны формирует блок протокольных данных управления доступом к среде выделенного канала, далее блок протокольных данных «MAC-d PDU» на основе блока служебных данных управления доступом к среде выделенного канала, далее блок служебных данных «MAC-d SDU», полученного с вышерасположенного уровня (а именно уровня управления радиоканалом «RLC»), а подуровень «MAC-d» принимающей стороны восстанавливает блок служебных данных «MAC-d SDU» на основе блока протокольных данных «MAC-d PDU», полученного с нижерасположенного уровня, и передает его на уровень управления радиоканалом «RLC» (вышерасположенный уровень). В это время подуровень «MAC-d» осуществляет обмен блоками протокольных данных «MAC-d PDU» с подуровнем «МАС-е» управления доступом к среде обмена данными расширенного выделенного канала, далее подуровень «МАС-е» через поток «MAC-d» или обменивается блоками протокольных данных «MAC-d PDU» с физическим уровнем посредством выделенного транспортного канала «DCH». Подуровень «MAC-d» выполняет такие функции, как переключение типа транспортного канала, для выбора транспортного канала в соответствии с объемом информации, шифрование или дешифрование блока протокольных данных «MAC-d PDU», отбор комбинаций транспортных форматов «TFC» для выбора комбинации транспортных форматов «TFC», подходящей для состояния канала, и функцию мультиплексора логических каналов (управление/трафик - «С/Т»), для управления идентификатором логического канала (управление/трафик - «С/Т») с целью идентификации каждого из выделенных логических каналов, когда несколько выделенных логических каналов уплотняются и отображаются на один выделенный транспортный канал «DCH» или на один поток «MAC-d». Поле управление/трафик «С/Т» логического канала как идентификатор логического канала используется только в случае уплотнения логических каналов и добавляется к заголовку каждого блока служебных данных «MAC-d SDU», чтобы сформировать блок протокольных данных «MAC-d PDU». В настоящее время определено, что поле «С/Т» содержит 4 бита, поэтому максимальное количество логических каналов, уплотняемых в один выделенный транспортный канал «DCH» или в один поток «MAC-d», составляет 16. На фиг.4 показана структура терминала, в частности, подуровня «MAC-d» передающей стороны для высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи «HSUPA». На фиг.5 показана оперативная конфигурация подуровня «MAC-d» в случае уплотнения логических каналов.
[28] Подуровень «МАС-е» передающей стороны формирует блок протокольных данных управления доступом к среде расширенного выделенного канала, далее блок протокольных данных «МАС-е PDLJ», на основе блока протокольных данных «MAC-d PDU», более точно это блок служебных данных для подуровня «МАС-е», который получен через поток «MAC-d» с подуровня «MAC-d», а подуровень «МАС-е» принимающей стороны восстанавливает блок служебных данных управления доступом к среде расширенного выделенного канала, далее блок служебных данных «МАС-е SDU», на основе блока протокольных данных «МАС-е PDU», полученного с нижерасположенного уровня, а именно физического уровня, и передает его на вышерасположенный уровень. В этом случае подуровень «МАС-е» осуществляет обмен блока протокольных данных «МАС-е PDU» с физическим уровнем через транспортный канал «E-DCH».
[29] Подуровень «МАС-е» выполняет различные функции в зависимости от того, к какой стороне он принадлежит - передающей или принимающей. Прежде всего, подуровень «МАС-е» передающей стороны выполняет функцию управления планированием передачи данных в соответствии с управляющей информацией восходящего/нисходящего канала и обрабатывает информацию в соответствии с уровнем ее приоритета, функцию гибридного автоматического запроса на повтор, обеспечивающую надежную передачу данных с высокой скоростью, и функцию выбора «TFRC» - выбор комбинации транспортного формата и ресурса, для выбора комбинации транспортного формата, соответствующего состоянию канала, и комбинации ресурсов.
[30] В частности, блок планирования и обработки приоритетов служит также для формирования блока протокольных данных «МАС-е PDU», который следует передать в физический канал. В частности, блок планирования и обработки приоритетов последовательно объединяет блоки протокольных данных «MAC-d PDU» или блоки служебных данных «МАС-е SDU», полученные за определенный интервал времени передачи «TTI» через один поток «МАС-d» с подуровня «MAC-d» с учетом их длин. Затем блок планирования и обработки приоритетов добавляет информацию о длинах в заголовок подуровня «МАС-е», добавляет в заголовок 6-битный порядковый номер передачи «TSN» транспортного блока, который нужно передать, и добавляет в заголовок 3-битный идентификатор приоритета «PID», обозначающий уровень приоритета потока «MAC-d» и логического канала. Наконец, блок планирования и обработки приоритетов добавляет в заголовок 1-битный флаг версии «VF», чтобы завершить формирование блока протокольных данных «МАС-е PDU», для того чтобы поддерживать в будущем разные форматы блока протокольных данных «МАС-е PDU».
[31] Структура подуровня «МАС-е» передающей стороны и формат блока протокольных данных «МАС-е PDU» показаны на фиг.6 и 7.
[32] В общем случае обоснование для выбора определенного формата блока протокольных данных «PDU» состоит в том, что принимающая сторона получает данные в виде последовательности битовых потоков (например, 0, 1, 0, 1), поэтому без определения формата принимающая сторона не может расшифровать, что обозначает каждый бит. В высокоскоростном пакетном доступе по восходящему каналу связи «HSUPA» используется формат блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанный на фиг.7, с некоторыми описанными ниже ограничениями.
[33] Во-первых, в течение одного интервала времени передачи «TTI» передается только один блок протокольных данных «МАС-е PDU». Поэтому к каждому блоку протокольных данных «МАС-е PDU» добавляется порядковый номер передачи «TSN».
[34] Во-вторых, один блок протокольных данных «МАС-е PDU» включает в себя данные только тех логических каналов, которые принадлежат к одному потоку «MAC-d» и имеют одинаковый уровень приоритета. Таким образом, идентификатор «PID» интерпретируется в качестве идентификатора потока «MAC-d» и приоритета логического канала.
[35] В-третьих, данные нескольких логических каналов уплотняются в одном блоке протокольных данных «МАС-е PDU», чтобы обеспечить преимущества, связанные с уплотнением. Обычно длина блока служебных данных «SDU» для разных логических каналов может быть различной, поэтому в заголовок добавляется информация, обозначающая длину каждого блока служебных данных «SDU».
[36] Среди вышеперечисленных условий длина заголовка блока протокольных данных «МАС-е PDU» изменяется в зависимости от третьего условия. Информация о длине блока служебных данных «SDU» включает в себя три поля: 3-битное поле указателя размера «SID», который указывает длину каждого блока служебных данных «SDU», 7-битное поле «N», которое обозначает количество блоков служебных данных «SDU», имеющих длину, указанную индексом размера «SID», и 1-битное поле «F» - (флаг), которое обозначает, содержит ли следующее поле информацию о длине «SID» или блок служебных данных «МАС-е SDU». В частности, информация о длине блока служебных данных «SDU» содержит три поля: «SID», «N» и «F», а ее размер (длина) увеличивается в соответствии с количеством типов размеров (длин) блоков служебных данных «SDU».
[37] Для того чтобы передать по радиосвязи конкретный блок протокольных данных «PDU» по физическому каналу, блок протокольных данных «PDU» должен иметь определенную длину, чтобы обеспечить выполнение в физическом канале кодирования, модуляции и добавления избыточности. Таким образом, подуровень «МАС-е» генерирует блок протокольных данных «PDU» соответствующего размера, требуемого для физического канала, путем заполнения конечного участка блока протокольных данных «PDU». Такое окончание служит для регулирования размера блока протокольных данных «PDU» и не содержит какой-либо информации. Когда принимающая сторона получает блок протокольных данных «PDU», она отбрасывает это окончание.
[38] Принимающая сторона расшифровывает принятые битовые потоки в соответствии с форматом, показанным на фиг.7. В частности, принимающая сторона расшифровывает битовые потоки, начиная с поля флаг версии «VF» (1 бит), идентификатор «PID» (3 бита), порядковый номер передачи «TSN» (6 битов), указатель размера «SID» (3 бита), количество блоков служебных данных «SDU», имеющих длину «SID», «N» (7 битов), флаг «F» (1 бит), и расшифровывает заголовок, пока поле «F» не укажет, что следующая часть является блоком служебных данных «SDU». Когда поле «F» указывает, что следующая часть представляет собой блок служебных данных «SDU», принимающая сторона, начиная со следующего бита, разбирает блок служебных данных «SDU» в соответствии с информацией о длине блока служебных данных «SDU». В частности, блок служебных данных «SDU» разбирают в соответствии с длиной и количеством блоков служебных данных «SDU» из набора «SID», «N» и «F». После извлечения блока служебных данных «SDU» остающаяся часть отбрасывается как дополняющее окончание.
[39] Если блок служебных данных «МАС-е SDU» имеет одну и ту же длину, информация о длине одного блока служебных данных «SDU» может использоваться, чтобы информировать о длине других блоков служебных данных «SDU» независимо от использования для передачи данных нескольких логических каналов. В соответствии с фиг.7 первая информация о длине блока служебных данных «SDU», а именно сочетание «SID1», «N1» и «F1», обозначает длину данных первого логического канала (C/T=1) и второго логического канала (С/Т=2), а «K-я» информация о длине блока служебных данных «SDU», а именно сочетание «SIDK», «NK» и «FK», обозначает длину данных логических каналов с четвертого (С/Т=4) до «k-го» логического канала (C/T=k). В частности, подуровень «МАС-е» обрабатывает данные не в соответствии с логическими каналами, а в соответствии с размером блока служебных данных «МАС-е SDU».
[40] Структура подуровня «МАС-е» принимающей стороны показана на фиг.8. Блок «HARQ» принимающей стороны соответствует блоку «HARQ» передающей стороны, и каждый процесс гибридного автоматического запроса на повтор блока «HARQ» выполняет с принимающей стороны функцию «SAW» (остановиться и подождать) автоматического запроса на повтор ARQ. Когда принимающая сторона получает один блок протокольных данных «МАС-е PDU» посредством процесса гибридного автоматического запроса на повтор «HARQ», она считывает флаг версии «VF» заголовка блока протокольных данных «МАС-е PDU», чтобы проверить его версию, и проверяет следующее поле идентификатора «PID», чтобы узнать поток «MAC-d» и уровень приоритета, которым соответствует полученный блок протокольных данных «PDU». Эта операция выполняется в блоке переупорядочения распределения по очереди. Затем блок протокольных данных «PDU» передается в блок переупорядочения, обозначенный идентификатором «PID».
[41] Известно, что функция переупорядочения принимающей стороны отличается от аналогичной функции передающей стороны в том, что подуровень «МАС-е» принимает блоки протокольных данных «МАС-е PDU» через гибридный автоматический запрос на повтор «HARQ» без соблюдения очередности, однако уровень управления радиоканалом «RLC», являющийся вышерасположенным уровнем, следующим за подуровнем «MAC-d», требует доставки блоков в порядке очереди. Поэтому подуровень «МАС-е» переупорядочивает блоки протокольных данных «PDU», полученные не в порядке очереди, и последовательно доставляет их на вышерасположенный уровень. Для выполнения переупорядочения каждый «PID» имеет буфер переупорядочения, и хотя конкретный блок протокольных данных «PDU» может быть успешно получен, то, если его порядковый номер передачи «TSN» не соответствует очередности, блок протокольных данных «PDU» временно записывается в буфер, и затем, когда возможна доставка блока протокольных данных «PDU» в порядке очереди, он доставляется на вышерасположенный уровень. Часть порядкового номера передачи «TSN», за исключением флага версии «VF» и идентификатора «PID» из заголовка блока протокольных данных «PDU», записывается в буфер переупорядочения, и, когда блок протокольных данных «PDU» доставляется в блок разборки, после проверки информации о длине блока служебных данных «SDU» из «SID», «N» и «F» происходит разборка блока служебных данных «SDU» и последующая доставка его на вышерасположенный подуровень «MAC-d». В частности, только блок служебных данных «МАС-е SDU» или блок протокольных данных «MAC-d PDU» доставляется через поток «MAC-d».
[42] В системе высокоскоростного пакетного доступа по восходящему каналу связи «HSUPA» структура подуровня «MAC-d» универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN» принимающей стороны аналогична структуре подуровня «MAC-d» терминала принимающей стороны. Отметим, что блоки, относящиеся к высокоскоростному пакетному доступу по восходящему каналу связи «HSUPA», выполняют функции передающей стороны, но в противоположном порядке. Что касается работы выделенного канала «DCH», единственное отличие состоит в том, что терминал осуществляет выбор комбинации транспортных форматов «TFC», а универсальная наземная сеть радиодоступа «UTRAN» выполняет планирование и обработку приоритетов.
[43] В высокоскоростном пакетном доступе по восходящему каналу связи «HSUPA» мультиплексор «С/Т» считывает поле «С/Т» блоков протокольных данных «MAC-d PDU», полученных через поток «MAC-d» с подуровня «МАС-е», для того, чтобы определить логический канал, к которому принадлежат данные (например, блоки протокольных данных «MAC-d PDU»), удаляет поле «С/Т», выделяет блоки служебных данных «MAC-d SDU» и доставляет его на вышерасположенный уровень управления радиоканалом «RLC» по каналу, обозначенному полем «С/Т». Однако поле С/Т существует только при уплотнении логических каналов. В случае, если уплотнение логических каналов не производится, полученный блок протокольных данных «MAC-d PDU» представляет собой блок служебных данных «MAC-d SDU», поэтому блок мультиплексора «С/Т» доставляет его непосредственно на уровень управления радиоканалом «RLC».
[44] На фиг.9 показана структура подуровня «MAC-d» универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN» в высокоскоростном пакетном доступе по восходящему каналу связи «HSUPA». Подуровень «МАС-е» принимающей стороны имеет буфер переупорядочения для каждого «PID». Когда принимается блок протокольных данных «МАС-е PDU», подуровень «МАС-е» выбирает буфер переупорядочения для доставки полученных данных, используя информацию идентификатора приоритета «PID», которая содержится в полученном блоке протокольных данных «МАС-е PDU», определяет, в какой части выбранного буфера переупорядочения должен располагаться блок протокольных данных «МАС-е PDU», используя информацию о порядковом номере передачи «TSN», которая содержится в полученном блоке протокольных данных «МАС-е PDU», и выстраивает данные в ряд. В буфере переупорядочения все блоки протокольных данных «МАС-е PDU», имеющие меньшие значения порядкового номера передачи «TSN», чем значение порядкового номера передачи «TSN» полученного блока протокольных данных «МАС-е PDU», передаются на вышерасположенную стадию обработки, и полученный блок протокольных данных «МАС-е PDU» передается на вышерасположенную стадию обработки.
[45] Однако в рамках традиционной технологии эффективность передачи данных снижается, и принимающая сторона нуждается в дополнительной памяти. Например, предположим, что имеются блоки протокольных данных «МАС-е PDU», переданные передающей стороной, и блоки протокольных данных «МАС-е PDU» помещены после поступления в буфер переупорядочения принимающей стороны, как показано на фиг.10. Для удобства объяснения в заголовках блока протокольных данных «МАС-е PDU» показаны только порядковые номера передачи «TSN», и предполагается, что блоки протокольных данных «МАС-е PDU» имеют одинаковые идентификаторы приоритета «PID». Далее, предположим также, что нормально получены и обработаны блоки протокольных данных «МАС-е PDU» вплоть до блока протокольных данных «МАС-е PDU», имеющего порядковый номер передачи «TSN=3».
[46] На фиг.10 показана структура блоков протокольных данных «MAC-e PDU», переданных передающей стороной и полученных принимающей стороной. Передающая сторона передала блоки протокольных данных «MAC-e PDU», начиная с порядкового номера передачи «TSN=5» и заканчивая порядковым номером передачи «TSN=7», а принимающая сторона получила блоки протокольных данных «MAC-e PDU», начиная с порядкового номера передачи «TSN=5» и заканчивая порядковым номером передачи «TSN=7». Несмотря на то, что блоки протокольных данных «MAC-e PDU», соответствующие порядковым номерам передачи от «TSN=5» до «TSN=7», уже получены, поскольку блок протокольных данных «MAC-e PDU» с порядковым номером передачи «TSN» еще не получен принимающей стороной, блоки протокольных данных «MAC-e PDU», начиная с порядкового номера передачи «TSN=4» и заканчивая порядковым номером передачи «TSN=7», находятся в буфере переупорядочения и не обрабатываются.
[47] Как отмечено на фиг.10, блок протокольных данных «MAC-e PDU» с порядковым номером передачи «TSN=4», который еще не получен, в буфере переупорядочения содержит только блоки служебных данных «MAC-d SDU», соответствующие логическому каналу 1. В частности, блок протокольных данных «MAC-e PDU» с порядковым номером передачи «TSN=4» не содержит блока служебных данных «MAC-d SDU», соответствующего логическому каналу 2. Таким образом, блоки служебных данных «MAC-d SDU», соответствующие логическому каналу 2 и содержащиеся в блоках протокольных данных «MAC-e PDU», начиная с порядкового номера передачи «TSN=5» и заканчивая порядковым номером передачи «TSN=7», могут быть немедленно переданы на вышерасположенную стадию обработки.
[48] Однако в рамках традиционной технологии блоки служебных данных «MAC-d SDU», соответствующие логическому каналу 2 и содержащиеся в блоках протокольных данных «MAC-e PDU», начиная с порядкового номера передачи «TSN=5» и заканчивая порядковым номером передачи «TSN=7», остаются в буфере переупорядочения вместе с блоками протокольных данных «МАС-е PDU» и не передаются на вышерасположенную стадию обработки, тем самым вызывая ненужную задержку передачи. В частности, если данные, соответствующие логическому каналу 2, используются для передачи речевого потока в реальном масштабе времени, проблема становится более серьезной.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[49] Целью настоящего изобретения является создание системы, предназначенной для обработки блоков данных уровня протокола радиосвязи.
Техническое решение
[50] Дополнительные свойства и преимущества изобретения частично будут представлены в описании, приведенном ниже, а частично станут очевидными для специалистов в данной области техники после изучения нижеследующего или могут быть изучены в ходе практического применения изобретения. Цели и другие преимущества данного изобретения могут быть реализованы и достигнуты посредством структуры, конкретно рассмотренной в описании и пунктах формулы настоящего изобретения, а также в прилагаемых чертежах.
[51] Чтобы полностью или частично добиться этих и других преимуществ, а также в соответствии с целью настоящего изобретения, которая здесь приведена и подробно описана, настоящее изобретение реализуется в способе обработки пакетных данных в системе связи, который включает в себя прием, как минимум, одного элемента данных от любого из множества логических каналов, формирование блока данных, который включает в себя, как минимум, один элемент данных из любого из множества логических каналов, и назначение блоку данных порядкового номера, передачу блока данных, прием и обработку блока данных таким образом, чтобы, как минимум, этот один элемент данных, полученный из любого из множества логических каналов, был передан в буфер переупорядочения для любого из множества логических каналов, и доставку, как минимум, этого одного элемента данных в любой из множества логических каналов в соответствии с порядковым номером.
[52] Предпочтительно, этап обработки включает в себя выделение из блока данных, как минимум, этого одного элемента данных, полученного по любому из множества логических каналов. Этап доставки включает в себя определение того факта, был ли принят в порядке очереди этот, как минимум, один элемент данных, полученный по любому из множества логических каналов.
[53] В одном из аспектов настоящего изобретения, если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят в порядке очереди, то этот элемент данных доставляется в соответствующий логический канал. Если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят не в порядке очереди, то производится переупорядочение этого элемента данных вместе с любыми другими элементами данных, которые находятся в буфере переупорядочения, и определяется, расположены ли элементы данных в подходящем порядке для доставки в соответствующий логический канал.
[54] В еще одном аспекте настоящего изобретения этапы приема и доставки выполняются на уровне управления доступом к среде обмена данными «MAC».
[55] В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения способ обработки пакетных данных в системе связи включает в себя прием блока данных, содержащего, как минимум, один элемент данных, который получен по любому из множества логических каналов и которому назначен порядковый номер, обработку блока данных таким образом, чтобы, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из множества логических каналов, был передан в буфер переупорядочения для любого из нескольких логических каналов, и доставку этого, как минимум, одного элемента данных в любой из множества логических каналов в соответствии с порядковым номером.
[56] Предпочтительно, этап обработки включает в себя выделение из блока данных, как минимум, этого одного элемента данных, полученного по любому из множества логических каналов. Этап доставки включает в себя определение, был ли принят в порядке очереди, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из множества логических каналов.
[57] В одном из аспектов настоящего изобретения, если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят в порядке очереди, то этот элемент данных доставляется в соответствующий логический канал. Если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят не в порядке очереди, то производится переупорядочение этого элемента данных вместе с любыми другими элементами данных, которые находятся в буфере переупорядочения, и определяется тот факт, расположены ли элементы данных в подходящем порядке для доставки в соответствующий логический канал.
[58] В еще одном аспекте настоящего изобретения этапы приема и доставки выполняются на уровне управления доступом к среде обмена данными (MAC).
[59] В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения система обработки пакетных данных в системе связи включает в себя мобильный терминал для приема, как минимум, одного элемента данных по любому из нескольких логических каналов, формирования блока данных, который включает в себя, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из нескольких логических каналов, назначения блоку данных порядкового номера и передачу блока данных.
[60] Система дополнительно содержит сеть для приема и обработки блока данных таким образом, чтобы, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из нескольких логических каналов, был передан в буфер переупорядочения для любого из нескольких логических каналов, и доставки, как минимум, этого одного элемента данных в любой из нескольких логических каналов в соответствии с порядковым номером.
[61] Предпочтительно, сеть приспособлена для выделения из блока данных, как минимум, этого одного элемента данных, полученного по любому из нескольких логических каналов. Сеть приспособлена для доставки, как минимум, этого одного элемента с определением, был ли принят в порядке очереди, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из нескольких логических каналов.
[62] В одном из аспектов настоящего изобретения, если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят в порядке очереди, то этот элемент данных доставляется в соответствующий логический канал. Если определено, что как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят не в порядке очереди, то производится переупорядочение этого элемента данных вместе с любыми другими элементами данных, которые находятся в буфере переупорядочения, и определяется тот факт, расположены ли элементы данных в подходящем порядке для доставки в соответствующий логический канал.
[63] В еще одном аспекте настоящего изобретения этапы приема и доставки в сети выполняются на уровне управления доступом к среде обмена данными (MAC).
[64] В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения сеть для обработки пакетных данных в системе связи содержит передатчик, приспособленный для передачи данных по первому каналу и для передачи управляющей информации мобильному терминалу по второму каналу, приемник, приспособленный для приема информации от мобильного терминала, и контроллер. Контроллер приспособлен для приема блока данных, содержащего, как минимум, один элемент данных, который получен по любому из нескольких логических каналов и которому назначен порядковый номер, обработки блока данных таким образом, чтобы, как минимум, этот один элемент данных, полученный по любому из нескольких логических каналов, был передан в буфер переупорядочения для любого из нескольких логических каналов, и доставки, как минимум, этого одного элемента данных в любой из нескольких логических каналов в соответствии с порядковым номером.
[65] Предпочтительно, контроллер приспособлен для обработки блока данных путем выделения из блока данных как минимум, этого одного элемента данных, полученного по любому из нескольких логических каналов. Контроллер приспособлен для доставки, как минимум, этого одного элемента с определением того факта, был ли принят в порядке очереди, как минимум, это один элемент данных, полученный по любому из нескольких логических каналов.
[66] В одном из аспектов настоящего изобретения, в случае, если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят в порядке очереди, то этот элемент данных доставляется в соответствующий логический канал. Если определено, что, как минимум, этот один элемент данных, полученный по определенному логическому каналу, был принят не в порядке очереди, то производится переупорядочение этого элемента данных вместе с любыми другими элементами данных, которые находятся в буфере переупорядочения, и определяется тот факт, расположены ли элементы данных в подходящем порядке для доставки в соответствующий логический канал.
[67] В еще одном аспекте настоящего изобретения контроллер адаптирован для уровня управления доступом к среде обмена данными «MAC».
[68] Следует понять, что и приведенное выше описание, и следующее далее подробное описание настоящего изобретения носят примерный и пояснительный характер и служат для дополнительного пояснения заявляемого изобретения.
Краткое описание чертежей
[69] Сопроводительные чертежи, прилагаемые для лучшего понимания изобретения и составляющие часть настоящей заявки, иллюстрируют вариант(ы) осуществления изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения. Свойства, элементы и аспекты изобретения, обозначенные на различных чертежах одинаковыми числами, представляют собой одни и те же, эквивалентные или сходные свойства, элементы и аспекты в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего изобретения.
[70] На фиг.1 показана традиционная структура универсальной подвижной телекоммуникационной системы «UMTS».
[71] На фиг.2 показана традиционная структура протокола радиосвязи универсальной подвижной телекоммуникационной системы «UMTS».
[72] На фиг.3 показан известный уровень управления доступом к среде «MAC» в высокоскоростном пакетном доступе по восходящему каналу связи «HSUPA».
[73] На фиг.4 показана структура известного подуровня «MAC-d» терминала.
[74] На фиг.5 показан известный формат блока протокольных данных «PDU» подуровня «MAC-d» для уплотнения логических каналов.
[75] На фиг.6 показана структура известного подуровня «МАС-е» передающей стороны.
[76] На фиг.7 показан известный формат блока протокольных данных «PDU» подуровня «МАС-е».
[77] На фиг.8 показана структура известного подуровня «МАС-е» принимающей стороны.
[78] На фиг.9 показана структура известного подуровня «MAC-d» универсальной наземной сети радиодоступа «UTRAN».
[79] На фиг.10 показан пример известных блока протокольных данных «МАС-е PDU» и буферов переупорядочения.
[80] На фиг.11 показан первый вариант осуществления структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[81] На фиг.12 показан первый вариант осуществления известной структуры подуровня «MAC-d» принимающей стороны.
[82] На фиг.13 показан первый вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[83] На фиг.14 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[84] На фиг.15 показан первый вариант выполнения структуры подуровня «MAC-d» передающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[85] На фиг.16 показан третий вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[86] На фиг.17 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[87] На фиг.18 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «MAC-d» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[88] На фиг.19 показан четвертый вариант осуществления структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[89] На фиг.20 показан третий вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[90] На фиг.21 показан первый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[91] На фиг.22 показан второй вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[92] На фиг.23 показан третий вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[93] На фиг.24 показан четвертый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[94] На фиг.25 показан пятый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[95] На фиг.26 показан шестой вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[96] На фиг.27 показан седьмой вариант выполненния блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[97] На фиг.28 показан восьмой вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[98] На фиг.29 показан девятый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[99] на фиг.30 показана сеть для обработки пакетных данных в системе связи в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[100] Далее будет приведено описание настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[101] Настоящее изобретение относится к системе для обработки элементов данных уровня управления доступом к среде «MAC» и предназначено для переупорядочения элементов данных блока служебных данных «MAC-d SDU» или блока протокольных данных «MAC-d PDU», a именно элементов блока служебных данных «MAC-d SDU», в отличие от традиционной технологии, где операция переупорядочения выполняется над элементами блока протокольных данных «МАС-е PDU».
[102] Основная концепция настоящего изобретения состоит в том, что один буфер переупорядочения предоставляется каждому логическому каналу принимающей стороны так, чтобы буфер переупорядочения любого из логических каналов выполнял переупорядочение блока служебных данных «MAC-d SDU», в отличие от традиционной технологии, где принимающей стороне предоставляется один буфер переупорядочения для каждого идентификатора приоритета «PID», и буфер переупорядочения выполняет переупорядочение блока протокольных данных «МАС-е PDU».
[103] Предпочтительно, порядковый номер, используемый в процессе переупорядочения в буфере переупорядочения логического канала, содержится в блоке служебных данных «MAC-d SDU».
[104] Предпочтительно, порядковый номер, используемый в процессе переупорядочения в буфере переупорядочения логического канала, является порядковым номером, используемым для уровня управления радиоканалом «RLC», или порядковым номером, который содержится в блоке служебных данных «MAC-d SDU».
[105] Процесс или операция переупорядочения - это расположение полученных блоков данных (блоков служебных данных «MAC-d SDU») по порядку с использованием такой информации, как порядковый номер, в случае, если блоки данных расположены не по порядку, а затем передача их на вышерасположенную ступень.
[106] Например, предположим, что создано пять блоков данных с порядковыми номерами 0, 1, 2, 3, 4, соответствующими порядку их создания. В соответствии с этим предполагается также, что блоки данных получены принимающей стороной в следующем порядке: 0, 3, 1, 2, 4. Поскольку блок данных с номером '0' был получен по порядку, принимающая сторона немедленно передает его на вышерасположенную ступень. Когда принимается блок данных '3', он сохраняется в буфере переупорядочения, поскольку блоки данных '1' и '2' еще не получены. Далее, когда принимается блок данных '1', то, поскольку блок данных '1' следует по порядку за блоком данных '0', он немедленно передается на вышерасположенную ступень. Далее, когда принимается блок данных '2', он немедленно передается на вышерасположенную ступень, а блок данных '3', который был сохранен в буфере переупорядочения, также передается, поскольку блоки данных '0', '1' и '2' уже переданы. Таким образом, операция переупорядочения выполняется так, чтобы блоки данных, полученные не в порядке очереди, передавались на вышерасположенную ступень в порядке очереди.
[107] На фиг.11 показан первый пример осуществления традиционной структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны, а на фиг.12 показан первый пример выполнения структуры подуровня «MAC-d» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[108] Как показано на фиг.12, подуровень «МАС-е» содержит буферы переупорядочения, соответствующие логическим каналам, в отличие от традиционной технологии, где для выполнения операции переупорядочения буфер переупорядочения предоставляется в соответствии с приоритетом подуровня «МАС-е».
[109] Теперь опишем функционирование подуровня «MAC-d» и подуровня «МАС-е» с привлечением фиг.11 и 12.
[110] Когда подуровень «МАС-е» принимающей стороны получает блок протокольных данных «МАС-е PDU», он передает блок протокольных данных «МАС-е PDU» в блок разборки, соответствующий уровню приоритета идентификатора приоритета «PID», содержащегося в блоке протокольных данных «МАС-е PDU». Блок разборки дизассемблирует (распаковывает) полученный блок протокольных данных «МАС-е PDU» с целью преобразования его в блоки протокольных данных «MAC-d PDU» и передает реконфигурированные блоки протокольных данных «MAC-d PDU» подуровню «MAC-d». После приема блоков протокольных данных «MAC-d PDU», подуровень «MAC-d» передает блоки служебных данных «MAC-d SDU», содержащиеся в каждом из блоков протокольных данных «MAC-d PDU», в каждый из соответствующих логических каналов, обозначенный полем «С/Т», которое содержится в каждом из блоков протокольных данных «MAC-d PDU». Далее, буфер переупорядочения каждого из логических каналов, существующий в каждом из логических каналов, выполняет переупорядочение блоков служебных данных «MAC-d SDU» в соответствии с порядковыми номерами.
[111] Как сказано выше, в настоящем изобретении операция переупорядочения выполняется в буфере переупорядочения логического канала, существующем для каждого из логических каналов. Хотя буферы переупорядочения логического канала расположены в подуровне «MAC-d», как показано на фиг.12, они могут располагаться между подуровнем «MAC-d» и уровнем управления радиоканалом «RLC» или в уровне управления радиоканалом «RLC». Кроме того, в подуровне «MAC-d» буферы переупорядочения могут располагаться для выполнения процесса переупорядочения между блоком коммутирования типов (мультиплексирования) транспортных каналов и вышерасположенной ступенью, как показано на чертеже, или они могут располагаться в подуровне «МАС-d» для выполнения процесса переупорядочения между блоком мультиплексора «С/Т» и блоком коммутирования типов (мультиплексирования) транспортных каналов.
[112] Если вернуться к структуре блоков протокольных данных «МАС-е PDU», показанной на фиг.10, все блоки протокольных данных «МАС-е PDU» содержат поле порядкового номера передачи «TSN». Поле порядкового номера передачи «TSN» - это значение, необходимое для выполнения операции переупорядочения в соответствии с приоритетом. В частности, в рамках традиционной технологии очередь блоков протокольных данных «МАС-е PDU» выявляется в соответствии со значением порядкового номера передачи «TSN», процесс переупорядочения выполняется на основе выявленной очереди. В настоящем изобретении, поскольку операция переупорядочения выполняется с использованием буферов переупорядочения логических каналов, буферы переупорядочения, соответствующие приоритету, в подуровне «МАС-е» не нужны, и информация, относящаяся к порядку передачи, блока протокольных данных «МАС-е PDU», также не нужна.
[113] Включение порядкового номера передачи «TSN» при передаче блока протокольных данных «МАС-е PDU» по интерфейсу радиосвязи создает дополнительную нагрузку при обработке блока протокольных данных «МАС-е PDU» и снижает эффективность передачи данных интерфейса радиосвязи. Таким образом, настоящее изобретение дополнительно предлагает структуру подуровня «МАС-е», которая не использует порядкового номера передачи «TSN».
[114] В структуре, которая не содержит порядкового номера передачи «TSN», когда подуровень «МАС-е» принимает новые блоки протокольных данных «МАС-е PDU», подуровень «МАС-е» передает блоку разборки блоки протокольных данных «MAC-d PDU», соответствующие уровню приоритета каждого идентификатора приоритета «PID», содержащегося в блоках протокольных данных «МАС-е PDU». Затем блок разборки реконфигурирует блоки протокольных данных «MAC-d PDU» из блоков протокольных данных «МАС-е PDU» и передает их в подуровень «MAC-d». После приема блоков протокольных данных «MAC-d PDU» подуровень «MAC-d» передает блоки служебных данных «MAC-d SDU», содержащиеся в каждом из блоков протокольных данных «MAC-d PDU», в каждый из соответствующих логических каналов, обозначенный каждым из полей «С/Т», которое содержится в блоках протокольных данных «MAC-d PDU». Далее буфер переупорядочения каждого из логических каналов, существующий для каждого из логических каналов, выполняет переупорядочение блоков служебных данных «MAC-d SDU» в соответствии с порядковыми номерами, содержащимися в принятых блоках служебных данных «MAC-d SDU».
[115] На фиг.13 показан первый вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны, где не используется порядковый номер передачи «TSN», в соответствии с настоящим изобретением. Подуровень «МАС-е» на фиг.13 отличается от традиционного тем, что не использует очереди по приоритету. В частности, порядковый номер передачи «TSN», в традиционной технологии, используется для определения уровня приоритета блока протокольных данных «МАС-е PDU» в одной очереди по приоритету. Таким образом, в настоящем изобретении неиспользование порядкового номера передачи «TSN» позволяет не определять очередь блоков протокольных данных «МАС-е PDU», и в результате подуровень «МАС-е» не нуждается в очереди приоритетов.
[116] Таким образом, в соответствии с фиг.13 подуровень «МАС-е» выделяет блоки протокольных данных «MAC-d PDU», полученные от подуровня «MAC-d», в соответствии с их уровнем приоритета для доставки их в модуль «HARQ» (гибридный автоматический запрос на повтор). Затем модуль «HARQ» формирует блоки протокольных данных «МАС-е PDU» без информации о порядковом номере передачи «TSN», выбирая блоки протокольных данных «MAC-d PDU» с одним уровнем приоритета, и передает их интерфейсу радиосвязи.
[117] Кроме того, настоящее изобретение предлагает схему для оптимизации структур подуровней «МАС-е» и «MAC-d», а также операций переупорядочения в соответствии с логическими каналами. Например, согласно фиг.7 значение идентификатора приоритета «PID» из блока протокольных данных «МАС-е PDU» используется в традиционной технологии, чтобы различать блоки служебных данных «MAC-d SDU», переданные с вышерасположенной ступени уровню управления доступом к среде «MAC» в соответствии с уровнем приоритета, формировать каждый из блоков протокольных данных «МАС-е PDU» из блоков служебных данных «MAC-d SDU», имеющих одинаковый уровень приоритета, когда каждый блок протокольных данных «MAC-d PDU» передается в интерфейс радиосвязи, и сообщать принимающей стороне уровень приоритета соответствующего блока протокольных данных «МАС-е PDU», чтобы блоки протокольных данных «МАС-е PDU» с одинаковым идентификатором приоритета «PID» могли обрабатываться в каждом из соответствующих буферов переупорядочения на принимающей стороне. В связи с этим блоки протокольных данных «MAC-d PDU», которые содержат поле «С/Т» с одинаковыми значениями «С/Т», соответствующие одному и тому же логическому каналу, имеют, следовательно, один уровень приоритета. Соответственно, в традиционной технологии уровень приоритета соответствующего блока служебных данных «MAC-d SDU» можно определить, используя поле «С/Т», однако и передающая сторона, и принимающая сторона еще раз анализируют и обрабатывают блоки протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с идентификатором приоритета «PID», тем самым впустую затрачивая ресурсы обработки. Кроме того, идентификатор приоритета «PID», который в блоке протокольных данных «МАС-е PDU» занимает до 3 битов, создает дополнительную нагрузку, тем самым снижая эффективность передачи данных через интерфейс радиосвязи.
[118] Как предложено в настоящем изобретении, поскольку буферы переупорядочения логических каналов, существующие в соответствии с логическими каналами, выполняют операцию переупорядочения, буфер переупорядочения для каждого уровня приоритета не нужен. Также нет необходимости принимающей стороне по-разному обрабатывать блоки протокольных данных «MAC-d PDU» в соответствии с уровнем приоритета. Это означает, что подуровню «МАС-е» передающей стороны не требуется функция распределения приоритетов.
[119] Кроме того, настоящее изобретение предлагает структуру подуровней «МАС-е» и «MAC-d», которая функционирует без идентификатора приоритета «PID». В частности, настоящее изобретение предлагает, что, когда подуровень «МАС-е» генерирует блоки протокольных данных «МАС-е PDU», подуровень «МАС-е» обрабатывает блоки протокольных данных «MAC-d PDU», полученные от подуровня «MAC-d», не различая их. В частности, подуровень «МАС-е» формирует блоки протокольных данных «MAC-d PDU», не классифицируя блоки протокольных данных «MAC-d PDU», принятые от подуровня «MAC-d», и передает их.
[120] Предпочтительно, перед приемом блоков протокольных данных «MAC-d PDU» от подуровня «MAC-d» подуровень «МАС-е» может информировать подуровень «MAC-d» об уровне приоритета каждого блока протокольных данных «MAC-d PDU», который должен быть принят, или логических каналах. Кроме того, подуровень «МАС-е» может дополнительно информировать подуровень «MAC-d» о количестве блоков протокольных данных «MAC-d PDU», которые должны быть приняты.
[121] На фиг.14 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны, где не делается различий относительно идентификатора приоритета «PID» или уровня приоритета, в соответствии с настоящим изобретением.
[122] Функционирование подуровня «МАС-е», показанного на фиг.14, отличается от традиционного тем, что, когда подуровень «МАС-е» генерирует блок протокольных данных «МАС-е PDU», он запрашивает данные от подуровня «MAC-d», а подуровень «MAC-d» передает подуровню «МАС-е» блоки протокольных данных «MAC-d PDU», ожидающие в каждом из логических каналов, в соответствии с запросом подуровня «МАС-е».
[123] Кроме того, подуровень «МАС-е» может проверить объем данных, накопленный в каждом логическом канале, уровень приоритета каждого из логических каналов, объем данных, который может передать подуровень «МАС-е», или сочетание данных, которое подуровень «МАС-е» может использовать, чтобы определить сочетание данных, которое должно использоваться, и сообщить подуровню «MAC-d» относительно объема данных, который должен быть получен по каждому из логических каналов. Затем подуровень «MAC-d» принимает информацию из каждого логического канала в соответствии с запросом подуровня «МАС-е» и передает ее подуровню «МАС-е». Соответственно, подуровень «МАС-е» генерирует блок протокольных данных «МАС-е PDU» с использованием информации, полученной от подуровня «MAC-d».
[124] Подуровень «МАС-е» не управляет очередью приоритетов или идентификатором приоритета «PID», поскольку идентификатор приоритета «PID» в блоке протокольных данных «МАС-е PDU» не используется. Если подуровень «МАС-е» хочет знать объем данных, накопленный в каждом из логических каналов, он может непосредственно запросить информацию с вышерасположенной ступени или от подуровня «MAC-d».
[125] Сочетание данных относится к сочетанию блоков протокольных данных «МАС-е PDU», которое может генерировать подуровень «МАС-е». Сочетание данных обозначается размерами каждого из различных типов блоков протокольных данных «MAC-d PDU» и количеством блоков протокольных данных «MAC-d PDU», соответствующим каждому размеру блоков протокольных данных «MAC-d PDU». Сочетание данных, которое может использоваться передающей стороной, изменяется в зависимости от состояния канала и структуры сети, и передающая сторона может выбрать одно из допустимых сочетаний и передать его.
[126] Структура подуровня «МАС-е», показанная на фиг.14, обладает гибкостью, которая состоит в том, что подуровень «МАС-е» может использовать или не использовать порядковый номер передачи «TSN». В частности, в структуре подуровня «МАС-е», когда модуль «HARQ» (гибридный автоматический запрос на повтор) генерирует блок протокольных данных «МАС-е PDU» с блоками протокольных данных «MAC-d PDU», переданными через поток «MAC-d», он может последовательно добавлять, а может и не добавлять значение порядкового номера передачи «TSN», поскольку добавлять порядковый номер передачи «TSN», как сказано выше, неэффективно.
[127] Кроме того, как показано на фиг.15 и 16, можно придумать более простую структуру, где вместо нескольких потоков «MAC-d» имеется лишь один соединительный канал между подуровнями «MAC-d» и «МАС-е».
[128] На фиг.17 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг.18 показан второй вариант выполнения структуры подуровня «MAC-d» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[129] Функционирование подуровней «МАС-е» и «MAC-d» отличается от функционирования известных аналогов следующим образом.
[130] Модуль «HARQ» (гибридный автоматический запрос на повтор) немедленно передает успешно полученный блок протокольных данных «МАС-е PDU» в блок разборки, а блок разборки немедленно распаковывает (дизассемблирует) принятый блок протокольных данных «МАС-е PDU», чтобы реконфигурировать его в блоки протокольных данных «MAC-d PDU» и передать реконфигурированные блоки протокольных данных «MAC-d PDU» подуровню «MAC-d». Затем подуровень «MAC-d» дизассемблирует каждый из блоков протокольных данных «MAC-d PDU», чтобы выделить блоки служебных данных «MAC-d SDU» и передать выделенные блоки служебных данных «MAC-d SDU» в буфер переупорядочения каждого из логических каналов, используя поле «С/Т», которое содержится в блоках протокольных данных «MAC-d PDU».
[131] Буфер переупорядочения, существующий для каждого логического канала, выполняет переупорядочение блоков служебных данных «MAC-d SDU» в соответствии с порядковым номером, который содержится в каждом блоке служебных данных «MAC-d SDU», и передает их на вышерасположенную ступень.
[132] На фиг.19 показан четвертый вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» передающей стороны, где подуровень «МАС-е» может функционировать более просто, в соответствии с настоящим изобретением.
[133] В структуре подуровня «МАС-е» передающей стороны, показанной на фиг.19, подуровень «МАС-е» не принимает информацию каждого логического канала через подуровень «MAC-d», а принимает информацию непосредственно из каждого логического канала.
[134] В частности, подуровень «МАС-е» непосредственно проверяет объем информации, которая находится в ожидании в каждом из логических каналов, и определяет сочетание данных, которое подуровень «МАС-е» может передать, на основе информации о сочетаниях данных, которые подуровень «МАС-е» может использовать, или об объеме данных, который подуровень «МАС-е» может передать. Затем подуровень «МАС-е» принимает блоки служебных данных «MAC-d SDU», приспосабливая определенное сочетание данных из каждого логического канала, чтобы сформировать блок протокольных данных «МАС-е PDU». Чтобы различить логические каналы, подуровень «МАС-е» образует блоки протокольных данных «MAC-d PDU» путем добавления значения «С/Т» блока служебных данных «MAC-d SDU», полученного из каждоого логического канала, и генерирует блок протокольных данных «МАС-е PDU». Модуль мультиплексора «С/Т» может быть расположен на подуровне «МАС-е» или между подуровнем «МАС-е» и вышерасположенной ступенью «МАС-е».
[135] На фиг.20 показан третий вариант выполнения структуры подуровня «МАС-е» принимающей стороны в соответствии с настоящим изобретением.
[136] В структуре подуровня «МАС-е», показанной на фиг.20, блоки служебных данных «MAC-d SDU» подуровня «МАС-е» передаются в каждый из логических каналов непосредственно, а не через подуровень «MAC-d». В частности, модуль «HARQ» (гибридный автоматический запрос на повтор) передает успешно принятые блоки протокольных данных «МАС-е PDU» непосредственно блоку разборки, а блок разборки дизассемблирует принятые блоки протокольных данных «МАС-е PDU», чтобы реконфигурировать каждый из них в блоки протокольных данных «MAC-d PDU» и передать их блоку мультиплексора «С/Т». Затем модуль мультиплексора «С/Т» дизассемблирует каждого из блоков протокольных данных «MAC-d PDU», чтобы выделить блоки служебных данных «MAC-d SDU» и передать выделенные блоки служебных данных «MAC-d SDU» в буфер переупорядочения каждого из логических каналов с использованием поля «С/Т», которое содержится в каждом блоке протокольных данных «MAC-d PDU».
[137] По приеме блоков служебных данных «MAC-d SDU» буфер переупорядочения для каждого логического канала выполняет переупорядочение блоков служебных данных «MAC-d SDU» в соответствии с порядковыми номерами и передает их на вышерасположенную ступень. Модуль мультиплексора «С/Т» может быть расположен за пределами подуровня «МАС-е» или может быть добавлен в качестве нового объекта в модуль уровня управления радиоканалом «RLC».
[138] На фиг.21-29 показаны различные варианты выполнения структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU». Далее с привлечением фиг.21-29 приводится описание новых структур блока протокольных данных «МАС-е PDU», которые могут использоваться для подуровней «МАС-е» и «MAC-d» в настоящем изобретении.
[139] На фиг.21 показан первый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[140] Структура блока протокольных данных «MAC-d PDU», показанная на фиг.21, отличается от известных тем, что не содержит идентификатора приоритета «PID» и порядкового номера передачи «TSN». Поскольку в настоящем изобретении буферы переупорядочения соответствуют логическим каналам и операция переупорядочения выполняется логическими каналами, значения порядкового номера передачи «TSN» и идентификатора приоритета «PID» не являются необходимыми.
[141] На фиг.22 показан второй вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг.23 показан третий вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[142] Второй и третий варианты выполнения структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» предложены для уменьшения количества полей «С/Т», которые содержатся в каждом блоке протокольных данных «MAC-d PDU» в структуре блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанной на фиг.21.
[143] Варианты выполнения структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» с первого по третий могут применяться для подуровней «МАС-е» и «MAC-d», которые не используют информации о порядковом номере передачи «TSN» и идентификаторе «PID».
[144] На фиг.24 показан четвертый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[145] Структура блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанная на фиг.24, отличается от известных тем, что не содержит порядкового номера передачи «TSN». Поскольку в настоящем изобретении буферы переупорядочения соответствуют логическим каналам и операция переупорядочения выполняется логическими каналами, значение порядкового номера передачи «TSN» не является необходимым.
[146] На фиг.25 показан пятый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг.26 показан шестой вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[147] Пятый и шестой варианты выполнения структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» предложены для уменьшения количества полей «С/Т», которые содержатся в каждом блоке протокольных данных «MAC-d PDU» в структуре блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанной на фиг.24.
[148] Варианты осуществления структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» с четвертого по шестой могут применяться для подуровней «МАС-е» и «MAC-d», которые не используют информации порядкового номера передачи «TSN».
[149] На фиг.27 показан седьмой вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[150] Структура блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанная на фиг.27, отличается от известных тем, что не содержит идентификатора приоритета «PID». Поскольку в настоящем изобретении буферы переупорядочения соответствуют логическим каналам и операция переупорядочения выполняется логическими каналами, значение идентификатора приоритета «PID» не является необходимым.
[151] На фиг.28 показан восьмой вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг.29 показан девятый вариант выполнения блока протокольных данных «МАС-е PDU» в соответствии с настоящим изобретением.
[152] Восьмой и девятый варианты выполнения структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» предложены для уменьшения количества полей «С/Т», которые содержатся в каждом блоке протокольных данных «MAC-d PDU» в структуре блока протокольных данных «МАС-е PDU», показанной на фиг.27.
[153] Варианты осуществления структуры блока протокольных данных «МАС-е PDU» с седьмого по девятый могут применяться для подуровней «МАС-е» и «MAC-d», которые не используют информации идентификатора приоритета «PID».
[154] Описанная выше система обработки блока данных уровня протокола радиосвязи в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества.
[155] Поскольку буфер переупорядочения логического канала выполняет переупорядочение блоков служебных данных «MAC-d SDU» для каждого логического канала, предотвращается ненужная задержка передачи данных, и, поскольку блок протокольных данных «MAC-d PDU» не использует заголовок, можно повысить эффективность передачи данных через интерфейс радиосвязи.
[156] На фиг.30 показана блок-схема универсальной наземной сети 520 радиодоступа «UTRAN» в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения. Универсальная наземная сеть 520 радиодоступа «UTRAN» включает в себя одну или несколько радиосетевых подсистем 525 «RNS». Каждая радиосетевая подсистема 525 «RNS» включает в себя контроллер 523 радиосети «RNC» и множество базовых станций 521 «Узлы В», которыми управляет контроллер 523 радиосети «RNC». Контроллер 523 радиосети «RNC» осуществляет распределение ресурсов радиосвязи, управление ими и выступает в качестве пункта доступа по отношению к базовой сети. Далее, контроллер 523 радиосети «RNC» приспособлен для реализации способов настоящего изобретения.
[157] Базовая станция 521 «Узел В» принимает информацию, переданную физическим уровнем терминала 400 по восходящему каналу, и передает информацию терминалу по нисходящему каналу. Базовая станция 521 «Узел В» функционирует в качестве пункта доступа или передатчика и приемника сети универсальной наземной сети 520 радиодоступа «UTRAN» для терминала 400. Для квалифицированных специалистов очевидно, что устройство мобильной связи 400 может быть реализовано, например, с использованием блока обработки 410 либо другого цифрового устройства обработки, возможно, с дополнительными внешними логическими схемами.
[158] Используя описанную выше универсальную наземную сеть радиодоступа «UTRAN», настоящее изобретение может осуществлять прием, как минимум, одного элемента данных по каждому из множества логических каналов, формирование блока данных, содержащего, как минимум, один элемент данных, и назначение блоку порядкового номера, передачу блока данных, прием и обработку блока данных таким образом, чтобы этот, как минимум, один элемент данных, полученный по каждому из нескольких логических каналов, был передан в буфер переупорядочения для каждого из нескольких логических каналов, и доставку этого, как минимум, одного элемента данных в каждый из множества логических каналов в соответствии с порядковым номером.
[159] Хотя настоящее изобретение описано в контексте мобильной связи, его можно также использовать во многих беспроводных системах связи, использующих мобильные устройства, такие, как карманные и портативные компьютеры, оснащенные функциями беспроводной связи. Кроме того, использование определенных терминов для описания настоящего изобретения не должно ограничивать области действия настоящего изобретения беспроводными системами связи определенного типа, такими, как универсальная система мобильной связи «UMTS». Настоящее изобретение также применимо к другим беспроводным системам связи, использующим различные беспроводные интерфейсы и/или физические уровни, например, TDMA (множественный доступ с временным разделением), CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), FDMA (множественный доступ с частотным разделением), WCDMA (широкополосный множественный доступ с разделением каналов) и т.д.
[160] Предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде способа, устройства или промышленного изделия с использованием стандартного программирования и/или технических средств, для производства программного обеспечения, встроенных программ, аппаратных средств или любых их сочетаний. Термин «промышленное изделие», используемый здесь, относится к встроенным программам или логическому элементу, внедренным в аппаратную логику (например, интегральная схема, программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), специализированная интегральная схема (ASIC) и т.д.), или компьютерным носителям данных (например, носители с магнитной запоминающей средой (например, жесткие диски, гибкие диски, ленточные накопители и т.д.), оптическое запоминающее устройство (компакт-диски (CD-ROM), оптические диски и т.д.), энергозависимые и энергонезависимые запоминающие устройства (например, EEPROM - электронно-перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства), ROM (постоянные запоминающие устройства (ПЗУ)), PROM (программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ)), RAM (оперативные запоминающие устройства (ОЗУ)), DRAM (динамические ОЗУ), SRAM (статические ОЗУ), встроенные программы, программируемая логика и т.д.).
[161] Встроенные программы на считываемом компьютером носителе доступны процессору и могут им исполняться. Встроенные программы, в которых внедрены предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения, могут быть доступны через передающую среду или через файловый сервер сети. В таких случаях промышленное изделие, в котором используются машинные программы, может содержать передающую среду, такую, как линия передачи в сети, беспроводные средства связи, распространение сигналов через пространство, радиоволны, инфракрасные сигналы и т.д. Конечно, специалист в данной области техники осознает, что в этой конфигурации может быть сделано множество модификаций, не выходящих за пределы области действия настоящего изобретения, и что промышленное изделие может содержать любой известный в данной области техники носитель информации.
[162] Реализация логических схем, показанных на чертежах, описывает определенные операции, выполняемые в определенном порядке. В альтернативных реализациях некоторые из логических операций могут выполняться в другом порядке, изменяться или отсутствовать, и при этом по-прежнему воплощать предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Кроме того, к вышеописанным логическим операциям могут быть добавлены дополнительные операции (шаги), которые будут также соответствовать вариантам осуществления изобретения.
[163] Вышеприведенные варианты осуществления и преимущества являются просто примерами и не ограничивают настоящего изобретения. Представленный принцип может быть легко применен к оборудованию других типов. Описание настоящего изобретения является иллюстративным и не ограничивает сферы действия формулы изобретения. Для квалифицированных специалистов являются очевидными несколько вариантов и модификаций. В формуле изобретения пункты, формулирующие средства и функции, охватывают структуру, описанную здесь как выполняющую описанную функцию, и не только структурные эквиваленты, но и эквивалентные структуры.