СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМАТИРОВАНИЯ ЗАГОЛОВКОВ В КОММУНИКАЦИОННОМ ФРЕЙМЕ
METHODS AND DEVICE TO FORMAT HEADINGS IN COMMUNICATION FRAME

Заявление о притязании на приоритет согласно 35 U.S.C. §119
По настоящей патентной заявке испрашивается приоритет предварительной заявки № 61/028480, которая озаглавлена "METHODS AND APPARATUS FOR HEADER FORMAT BASED ON PACKET SIZE", подана 13 февраля 2008, переуступлена правообладателем по настоящей заявке и настоящим явно включена в материалы настоящей заявки по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие, в общем, касается способов и устройства для форматирования заголовка в коммуникационном фрейме и, в частности, форматирования заголовков в пределах коммуникационного фрейма, чтобы оптимизировать фрейм или для обработки или для размера заголовка.
Предшествующий уровень техники
В отдельных системах беспроводной связи сигналы передаются в формате фрейма. В пределах формата фрейма информация разбита на пакеты и отформатирована согласно фактическим данным полезной нагрузки, подлежащим передаче по системе связи, и другой служебной информации, которая используется для передачи другой различной информации, специфической для системы связи, такой как информация, используемая, например, для получения синхронизации и расшифровки фрейма. Эта служебная информация, как правило, располагается в пакете заголовка в пределах фреймов и связана с соответствующим пакетом данных полезной нагрузки, которому принадлежит информация заголовка.
В некоторых типах связи, имеющих низкую скорость передачи данных (и малые размеры пакета), такие как передача речи поверх IP (VoIP), например, желательно минимизировать служебную информацию заголовка, чтобы увеличить пропускную способность системы, например, для поддержки большего количества вызовов VoIP в системе. Кроме того, отмечено, что на уровнях управления доступом к среде (MAC) и выше фреймы организованы таким образом, что заголовки отформатируются в порядке обработки непосредственно перед связанными с ними пакетами данных или полезными нагрузками. В системах связи, имеющих более высокие скорости передачи данных и большие размеры пакетов, однако, размер заголовка, естественно, увеличивается для обработки больших пакетов в приемнике. Использование типичного формата с заголовками, организованными для обработки перед каждым соответствующим пакетом данных, который благоприятен для связи c низкими скоростями передачи данных, имеет тенденцию замедлять обработку больших пакетов и их больших заголовков в приемнике во время связи с высокими скоростями передачи данных. Соответственно, существует потребность в том, чтобы согласовать и передачи с низкой скоростью передачи данных, и передачи с высокой скоростью передачи данных в системе связи, в то же время обеспечивая механизм для повышения эффективности обработки заголовка для передачи с высокой скоростью передачи данных.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно аспекту, раскрыт способ форматирования заголовков для полезных нагрузок данных в пределах фрейма беспроводной связи для использования в системе беспроводной связи. Способ включает в себя изначальное определение размера фрейма беспроводной связи. После того как размер определен, способ также включает в себя форматирование заголовков и соответствующих полезных нагрузок данных согласно первому формату в пределах фрейма, когда размер фрейма ниже предопределенного размера, и согласно второму формату в пределах фрейма, когда размер фрейма больше или равен этому предопределенному размеру.
В другом аспекте раскрыто устройство для форматирования заголовков для полезных нагрузок данных в пределах фрейма беспроводной связи для использования в беспроводной связи. Устройство включает в себя по меньшей мере один процессор, сконфигурированный определять размер фрейма беспроводной связи. Процессор также сконфигурирован форматировать заголовки и соответствующие полезные нагрузки данных согласно первому формату в пределах фрейма, когда размер фрейма ниже предопределенного размера, и согласно второму формату в пределах фрейма, когда размер фрейма больше или равен этому предопределенному размеру. Устройство также включает в себя память, соединенную с этим по меньшей мере одним процессором.
Согласно еще одному аспекту, раскрыто устройство для форматирования заголовков в пределах коммуникационного фрейма для использования в системе беспроводной связи. Устройство включает в себя средство для определения размера фрейма беспроводной связи. Устройство также включает в себя средство для форматирования заголовков и соответствующих полезных нагрузок данных согласно первому формату в пределах фрейма, когда размер фрейма ниже предопределенного размера, и согласно второму формату в пределах фрейма, когда размер фрейма больше или равен этому предопределенному размеру.
Согласно еще одному аспекту, раскрыт компьютерный программный продукт, содержащий считываемый компьютером носитель. Считываемый компьютером носитель включает в себя код для предписания компьютеру определять размер фрейма беспроводной связи в системе беспроводной связи и код для предписания компьютеру форматировать заголовки и соответствующие полезные нагрузки данных согласно первому формату в пределах фрейма, когда размер фрейма ниже предопределенного размера, и согласно второму формату в пределах фрейма, когда размер фрейма больше или равен этому предопределенному размеру.
Согласно еще одному аспекту, раскрыт другой способ форматирования коммуникационного фрейма, используемого в системе связи. Способ включает в себя определение размера одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных во фрейме беспроводной связи. Способ также включает в себя форматирование коммуникационного фрейма так, чтобы он включал в себя заголовки в начале фрейма перед любыми соответствующими полезными нагрузками данных во фрейме, когда определенный размер одного из коммуникационных фреймов и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных выше предопределенного порога.
В еще одном аспекте устройство для форматирования коммуникационного фрейма, используемого в системе связи, включает в себя по меньшей мере один процессор. Процессор сконфигурирован определять размер одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных во фрейме беспроводной связи. Процессор также сконфигурирован форматировать коммуникационный фрейм так, чтобы он включал в себя заголовки в начале фрейма перед любыми соответствующими полезными нагрузками данных во фрейме, когда определенный размер одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных выше предопределенного порога. Устройство также включает в себя память, соединенную с по меньшей мере одним процессором.
В дополнительном аспекте раскрыто устройство для форматирования коммуникационного фрейма, используемого в системе связи. Устройство включает в себя средство для определения размера одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных во фрейме беспроводной связи. Устройство также включает в себя средство для форматирования коммуникационного фрейма так, чтобы он включал в себя заголовки в начале фрейма перед любыми соответствующими полезными нагрузками данных во фрейме, когда определенный размер одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных выше предопределенного порога.
В еще одном аспекте раскрыт компьютерный программный продукт, содержащий считываемый компьютером носитель. Считываемый компьютером носитель содержит код для предписания компьютеру определить размер одного из коммуникационного фрейма для использования в системе беспроводной связи и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных во фрейме беспроводной связи. Считываемый компьютером носитель также включает в себя код для предписания компьютеру форматировать коммуникационный фрейм так, чтобы он включал в себя заголовки в начале фрейма перед любыми соответствующими полезными нагрузками данных во фрейме, когда определенный размер одного из коммуникационного фрейма и по меньшей мере одной полезной нагрузки данных выше предопределенного порога.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи 100, в которой могут использоваться раскрытые теперь способы и устройство.
Фиг.2 иллюстрирует примерное форматирование фрейма уровня управления доступом к среде (MAC) для оптимизации заголовков, который может быть передан в системе UMB по Фиг.1.
Фиг.3 иллюстрирует другое примерное форматирование фрейма уровня управления доступом к среде носителя (MAC) для оптимизации обработки, который может быть передан в системе UMB.
Фиг.4 иллюстрирует способ форматирования коммуникационных фреймов, которые могут использоваться базовой станцией, точкой доступа (АР) или другим передатчиком системы связи, такой как системы связи UMB или LTE.
Фиг.5 иллюстрирует примерную последовательную серию сборки фрейма при прохождении через множество уровней в системе LTE.
Фиг.6 иллюстрирует примерные заголовки, которые могут использоваться для заголовков различных уровней, иллюстрированных в Фиг.5.
Фиг.7 иллюстрирует логическую блок-схему такого примерного способа использования в форматировании конфигурации заголовков в коммуникационном фрейме в зависимости от размера полезной нагрузки или пакета данных.
Фиг.8 иллюстрирует примерный приемопередатчик, который форматирует и передает коммуникационные фреймы, основываясь на размере пакета данных в соответствии с раскрытыми форматами и способами.
Фиг.9 иллюстрирует дальнейший пример аппаратуры для использования в приемопередатчике в системе связи, которая может быть использована для форматирования заголовков в коммуникационных фреймах.
Фиг.10 иллюстрирует еще один пример аппаратуры для использования в приемопередатчике в системе связи, которая может быть использована для форматирования заголовков в коммуникационных фреймах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Согласно аспекту, раскрытые теперь способы и устройство обеспечивают форматирование фрейма, которое обеспечивает оптимизированную обработку для фреймов, принятых в мобильном устройстве, таком как, например, терминал доступа (АТ). Это достигается через формат фрейма, который располагает заголовки в начале фрейма беспроводной связи перед пакетами полезной нагрузки, особенно для фреймов, имеющих большие пакеты полезной нагрузки и, таким образом, больший размер фрейма. При обработке в приемнике, такое форматирование обеспечивает более эффективную обработку, чем в случае, когда фреймы располагаются так, что каждый заголовок помещен со связанной с ним полезной нагрузкой. В другом аспекте, раскрытые здесь способы и устройство обеспечивают форматирование фрейма, которое зависит либо от полного размера коммуникационного фрейма (например, фрейма MAC), либо от размера пакетов полезной нагрузки в пределах отдельного коммуникационного фрейма. Если фрейм или пакеты полезной нагрузки во фрейме являются меньшими, такими как для связи согласно VoIP, заголовки расположены в сопряжении с их связанным пакетом полезной нагрузки, чтобы оптимизировать размер заголовка. С другой стороны, если коммуникационный фрейм или пакеты полезной нагрузки в пределах фрейма являются большими, как для связи с высокой пропускной способностью данных, такой как UMB или LTE, фреймы располагаются поочередно, чтобы включать в себя все заголовки на первом месте во фрейме до пакетов полезной нагрузки, чтобы оптимизировать способность приемника, обрабатывающего фрейм. Таким образом, форматирование фрейма адаптировано, чтобы быть самым оптимальным для типа связи, осуществляемой с помощью фрейма.
В следующих описанных примерах, по причинам согласованности и ясности в раскрытии используется некоторая терминология, связанная с технологией сверхмобильного широкополосного доступа (UMB). Нужно подчеркнуть, однако, что описанные здесь примеры также применимы и к другим технологиям, таким как технологии, связанные с Долгосрочным Развитием (LTE), Множественным Доступом с Кодовым Разделением Каналов (CDMA), cdma2000 EV-DO, Множественным Доступом с Временным Разделением Каналов (TDMA), Множественным Доступом с Частотным Разделением Каналов (FDMA), Множественным Доступом с Ортогональным Частотным Разделением Каналов (OFDMA) и т.д. Специалистам в данной области будет понятно, что при применении раскрытых способов и устройств к другим технологиям соответствующая терминология, несомненно, будет другой. Как примеры, точка доступа (AP) может быть неподвижной станцией, используемой для связи с терминалами, и может быть также отнесена к точке доступа, Узлу B, базовой станции или с использованием некоторой другой терминологии. Терминал доступа (AT) может также быть назван терминалом доступа (AT), пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, терминалом доступа или с использованием некоторой другой терминологией.
Согласно аспекту, Фиг.1 иллюстрирует систему 100 беспроводной связи, в которой могут использоваться раскрытые здесь способы и устройства. Точка доступа (AP) или базовая станция 102 передает информацию на терминалы 104 по прямым линиям 106, 108 связи. Переданная информация может быть скомпонована в коммуникационные фреймы для пакетирования данных.
Точка доступа (AP) может быть неподвижной станцией, используемой для связи с терминалами, и может также упоминаться как точка доступа, Узел B, базовая станция или с использованием некоторой другой терминологии. Терминал доступа (AT) может также быть назван терминалом доступа, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, терминалом доступа или с использованием некоторой другой терминологии.
Фиг.2 иллюстрирует примерное форматирование фрейма уровня управления доступом к среде (MAC) (и выше), который может быть передан, например, с AP 102 в системе по Фиг.1. Фрейм 200, в частности, является примерным для формата UMB для оптимизации заголовков, например для меньших пакетов полезной нагрузки. Как обсуждено выше, для связи согласно VoIP используются меньшие пакеты полезной нагрузки, но фрейм 200 не ограничен лишь этим, и он оптимален с различными другими типами связи, которые являются чувствительными к синхронизации подобно голосовой связи. Как показано, фрейм 200 MAC включает в себя один или больше заголовков 202 фрейма (показанных исключительно для краткости) для каждого пакета в пределах фрейма 200. Заголовки 202 упоминаются как заголовки Протокола Консолидации Пакетов (PCP), расположены первыми во фрейме 200 и служат для указания того, где найти различные «n» пакетов данных в пределах коммуникационного фрейма 200. После заголовка 202 первый заголовок 204 показан расположенным непосредственно перед связанными с ним или соответствующей полезной нагрузкой 206 данных. Заголовки, как будет объяснено позже, могут быть сконфигурированы согласно Протоколу Линии Радиосвязи, Потоковому Протоколу, протоколу фрагментации и повторной сборки или протоколу идентификации логических каналов, например. Пару «заголовок - полезная нагрузка», такую как заголовок 204 и полезная нагрузка 206, можно назвать как "пакет" и, более определенно, пакет MAC в данном примере.
После полезной нагрузки 206 следующий заголовок 208 и соответствующая полезная нагрузка 210 поступают в последовательном порядке плоть до n-го заголовка 212 и соответствующей полезной нагрузки данных или пакета 214. После пар заголовка и полезной нагрузки данных концевая часть 216 для MAC фрейма 200 может быть включена, чтобы определять или указывать конец фрейма 200 или, по меньшей мере, конец «n» полезных нагрузок данных в пределах фрейма 200. Полный размер фрейма 200 иллюстрирован в Фиг.2 размерностью 217.
Фиг.2 также иллюстрирует расширенный или увеличенный вид 218 примерного заголовка верхнего уровня, который применим ко всем заголовкам фрейма 200, таким как заголовок 204. Как может быть замечено, заголовок 218 включает в себя ряд полей, некоторые из которых являются переменными по длине в битах и зависят от размера полезной нагрузки или пакета данных, которому он соответствует. Соответственно, это позволяет заголовку быть меняющимся согласно конкретному размеру полезной нагрузки данных или пакета.
Как показано, заголовок 218 может включать в себя Заголовок 220 Маршрута, в котором есть биты Маршрута переменной длины в битах, чтобы указывать маршрут назначения пакета. Заголовок 218 может также включать в себя Заголовок 222 Потока, чтобы указывать поток, соответствующий этому пакету. Кроме того, заголовок 218 включает в себя заголовок протокола линии радиосвязи (RLP), который включает в себя Индекс 224 Ключа Шифра, Поле 226 Последовательности Сегментации и Повторной сборки (SAR), поле 228 Первый + Последний и заголовок 230 Быстрого Отрицательного Квитирования (QN). Заголовок RLP извлекается или получается из уровня, отличного от уровня MAC, и добавляется к заголовку 218. Различные поля в заголовке RLP могут также быть переменными на основе размера пакета, например область 226 SARSeq или Заголовок 230 QN. Следует отметить, что заголовок RLP получен из других уровней (например, уровня RLP или при сборке заголовков для фрейма 200 уровня MAC).
Также отмечается, что заголовок 202 PCP может также быть отформатирован так, чтобы он включал в себя информационные поля (не показаны) для указания того, присутствует ли больше чем один заголовок PCP во фрейме 200. Заголовок 202 PCP может также включать в себя короткое или длинное поле длины, которое используется для указания увеличенных длин полезной нагрузки в случае длинного поля для поддержки больших размеров полезной нагрузки Модуля Данных Протокола Сегментации и Повторной сборки (SAR PDU). Как пример, поле длины в заголовке PCP может составлять 6 битов в длину для указания на более короткие длины полезной нагрузки вплоть до 64 байтов и поле длины в 14 битов для указания больших длин полезной нагрузки вплоть до 16384 байт.
Фиг.3 иллюстрирует альтернативное примерное форматирование фрейма уровня управления доступом к среде (MAC) (и выше), который может быть передан с AP 102 в системе по Фиг.1, например. В частности, фрейм 300, который в этом примере является фреймом уровня MAC для системы UMB, скомпонован или отформатирован так, чтобы обеспечить оптимизированную обработку со стороны приемника, принимающего и обрабатывающего фрейм. Как может быть замечено на Фиг.3, фрейм 300 включает в себя «n» заголовков (302, 304, включительно 306), расположенных в начале фрейма 300 перед их соответствующими полезными нагрузками (308, 310, 312). Как было обнаружено авторами изобретения, это расположение заголовков и полезных нагрузок в пределах коммуникационного фрейма, такого как фрейм 300, обеспечивает оптимизацию обработки на стороне приемника, демодулирующего и декодирующего фрейм.
Фрейм 300 может также включать в себя пакет 314 Количество Заголовков в начале фрейма (например, однобайтовое поле, указывающее количество пакетов данных во фрейме 300). Пакет 314 сообщает число пакетов заголовков (то есть, число «n») в пределах фрейма 300. Фрейм 300 также включает в себя концевую часть 315 MAC, которая заканчивает фрейм 300.
Также на Фиг.3 показан расширенный вид 316 типичного заголовка, такого как заголовок 302. Как показано видом 316, заголовок включает в себя заголовок 318 PCP, который может использоваться, чтобы сообщить информацию PCP с другого уровня, а также информацию о заголовке маршрута. Заголовок также может включать в себя заголовок RLP, имеющий резервное поле 320, поле 322 Индекса Ключа Шифра, поле 324 Первый + Последний и поле 326 криптосинхронизации (Cryptosync). Кроме того, в пределах поля Cryptosync различные биты (не показаны) могут использоваться для указания кода функции, направления, счетчика маршрутизатора, идентификатора ID потока, Счетчика Сброса SAR и виртуального номера последовательности SAR. Следует отметить, что в примере Cryptosync может быть установлено длиной в 96 бит.
Кроме того, согласно аспекту, длина заголовков во фрейме 300 может быть установлена равной фиксированному размеру, чтобы улучшить оптимизацию обработки, выполняемой приемником. При фиксировании размера заголовка обработка в приемнике дополнительно оптимизируется, поскольку фиксированный размер обеспечивает предсказуемость для обрабатывающего приемника и служит для предотвращения узких мест при обработке, выполняемой приемником. Конкретная длина заголовков может быть установлена в соответствии с конкретной системой или типом связи, осуществляемой с использованием коммуникационного фрейма.
Фиг.4 показывает способ форматирования коммуникационных фреймов, которые могут использоваться базовой станцией, точкой доступа или другим передатчиком системы связи, такой как системы связи UMB или LTE. Как показано, определяют размер подлежащего сборке фрейма беспроводной связи, такого как фрейм MAC, как показано этапом 402. Отмечается, что это определение размера может быть основано на полном размере фрейма беспроводной связи (например, 217), или, альтернативно, определение размера может быть основано на одном или больше из размера(ов) полезных нагрузок данных в коммуникационном фрейме. Как другая альтернатива, определение размера на этапе 402 может быть основано на том, известен ли тип связи (например, широкополосная связь с сопутствующим большим размером фрейма). Таким образом, если связь представляет собой широкополосную связь, такую как в системах UMB или LTE, то известно, что размер фрейма будет большим по сравнению с другой связью, такой как VoIP.
Согласно способу по Фиг.4, фрейм MAC затем собирают, причем множество заголовков, каждый из которых соответствует соответственной полезной нагрузке MAC, располагают в коммуникационном фрейме перед множеством полезных нагрузок MAC, когда определенный размер фрейма больше, чем предопределенный порог, как показано процессом по этапу 404. Как обсуждено выше, путем размещения всех заголовков MAC перед любой из полезных нагрузок MAC, как проиллюстрировано примером по Фиг.3, обработка коммуникационного фрейма может быть оптимизирована в приемнике.
Согласно альтернативному аспекту, определение размера по этапу 402 может быть основано на определении размера по меньшей мере одного из полезных нагрузок и соответствующих заголовков, а не на полном размере коммуникационного фрейма. Соответственно, решение форматировать фрейм, помещая заголовки перед любыми полезными нагрузками на этапе 404, было бы основано на том, определено ли, что по меньшей мере один размер полезной нагрузки и заголовка больше, чем предопределенный порог.
Как пример процесса, которым полезные нагрузки MAC могут быть сформированы или собраны в процессе по этапам 402 и 404, Фиг.5 иллюстрирует последовательную серию сборки фрейма при прохождении через множество уровней. Следует отметить, что терминология, используемая в этом примере, относится к системам связи LTE, но концепции ею не ограничены и могут относиться к UMB или любому числу других подходящих систем связи. Как показано, с пакетом 502 данных, таким как IP-пакет данных, связывается или к нему добавляется заголовок 504 Протокола Конвергенции Пакетных Данных (PDCP) на уровне PDCP. Этот заголовок 504, как пример, может включать в себя Порядковый номер (SN) PDCP. В дальнейшем аспекте, SN может иметь длину в 7 или 12 бит в зависимости от логического канала. Связывание пакета данных 502 и Заголовка PDCP 504 в пару может в необязательном порядке включать в себя добавленную концевую часть с контрольной суммой безопасности (например, 4-байтовое поле).
С парой 502, 504 затем связывается или к ней добавляется заголовок 506 управления линией радиосвязи (RLC) на следующем уровне RLC. Наконец, объединенная полезная нагрузка RLC, состоящая из заголовка 506 RLC, заголовка 504 PDCP, пакета 502 данных или множества полезных нагрузок RLC (не показано), могут быть затем собраны для использования в качестве полезной нагрузки 508 MAC на уровне MAC. Как может быть замечено в этом примере, полезная нагрузка 508 MAC, обозначенная как полезная нагрузка 1 MAC, связана с заголовком 510 MAC. Как далее показано, полезная нагрузка 2 MAC (512) также размещается в коммуникационном фрейме со связанным с ней заголовком 2 MAC (514), который расположен перед полезными нагрузками MAC (508, 512).
Фиг.6 иллюстрирует примерные заголовки, которые могут использоваться для заголовков различных уровней, показанных на Фиг.5. Снова, как на Фиг.5, терминология, используемая в этом примере, относится к системам связи LTE, но концепции не ограничены ею и могут относиться к UMB или любому числу других подходящих систем связи. Как показано, заголовок 602 PDCP включает в себя поле 604 управления из 4 бит и поле 606 порядкового номера, имеющее либо 7, либо 12 бит. Заголовок 608 RLC, специфический для конкретного режима, такого как Неквитируемый Режим или VoIP, может включать в себя поле 610 управления, имеющее 3 или 6 бит, и поле 612 порядкового номера из 5 или 10 бит. Другая альтернатива для заголовка RLC для Квитируемого Режима, такого как FTP/TCP, показана заголовком 614, имеющим поле управления из 6 бит и порядковый номер из 10 бит.
Заголовок 616 MAC может состоять из поля 618 управления, имеющего 3 бита, поля 620 ID логического канала, которое составляет 5 бит в длину, и поля 622 длины из 7 или 15 бит. Кроме того, размер заголовков может быть зафиксирован для больших размеров пакетов данных. Таким образом, в примере по Фиг.6, порядковый номер 606 RLC был бы установлен в 10 бит, порядковый номер 604 PDCP установлен в 12 бит и поле 622 длины заголовка MAC - в 15 бит.
Согласно другому аспекту, форматирование коммуникационных фреймов может быть сделано зависящим от размера пакетов данных полезной нагрузки, чтобы оптимизировать форматирование для типов связи. Когда фреймы полезной нагрузки являются малыми, такими как в случае связи согласно VoIP, коммуникационный фрейм может быть отформатирован согласно первому формату, такому как формат для оптимизации задания размера заголовков. И наоборот, когда полезные нагрузки являются большими, такими как в случае связи с высокой пропускной способностью, коммуникационный фрейм может быть альтернативно отформатирован согласно другому формату, такому как формат для оптимизации обработки фрейма в приемнике.
Фиг.7 показывает логическую блок-схему такого примерного способа для использования в форматировании конфигурации заголовков в коммуникационном фрейме в зависимости от размера коммуникационного фрейма. Как показано, размер форматируемого коммуникационного фрейма определяют на этапе 702. После определения размера коммуникационного фрейма процесс переходит к этапу 704. На этапе 704 по меньшей мере один заголовок, соответствующий по меньшей мере одному пакету данных, форматируют согласно первому формату, когда размер пакета меньше предопределенного размера, и согласно второму формату, когда размер пакета равен этому предопределенному размеру или больше его. Предопределенный размер зависит от системы связи и сопутствующих стандартов. Лишь как пример, явно большие пакеты порядка 4000-6000 байт в связи согласно UMB или LTE были бы выше предопределенного порога, тогда как намного меньшие пакеты VoIP в 40-50 байт были бы значительно ниже предопределенного порога.
Согласно аспекту, первый формат может включать в себя изменяемое конфигурирование размера по меньшей мере одного заголовка, основанное на длине соответствующего по меньшей мере одного пакета данных. Как пример на Фиг.2, заголовок 218 в оптимизированном формате заголовка использует различные поля переменной длины таким образом, что размер заголовка может быть задан или адаптирован, основываясь на размере пакета данных. Эта изменяемость обеспечивает возможность гарантировать, что размер заголовка оптимизирован, чтобы быть как можно меньше для заданного пакета данных. Кроме того, первый формат по этапу 704 может также включать в себя группирование по меньшей мере одного заголовка с соответствующим по меньшей мере одним пакетом данных в пределах коммуникационного фрейма, как иллюстрировано примером фрейма 200 на Фиг.2, что удовлетворяет конкретным типам связи, таким как связь по передаче голоса поверх IP.
Согласно другому аспекту, второй формат на этапе 704 может включать в себя размещение по меньшей мере одного заголовка в коммуникационном фрейме перед и независимо от соответствующего по меньшей мере одного пакета данных. Таким образом, каждый заголовок, соответствующий пакету данных, отделяется или делается независимым от пакета данных и помещается перед пакетами данных или полезными нагрузками в коммуникационном фрейме. Пример такого форматирования иллюстрирован фреймом 300 MAC на Фиг.3. При отделении заголовков от связанных с ними полезных нагрузок или пакетов данных, особенно в случае больших пакетов данных, используемых в обмене данными (например, TCP/IP), получаемая выгода заключается в более эффективной обработке коммуникационного фрейма в приемнике, так как обработка заголовка может быть начата при ожидании приема фактических полезных нагрузок, которые будут демодулироваться и декодироваться.
В примере второго формата на этапе 704 размер по меньшей мере одного заголовка может быть установлен равным предписанной фиксированной длине, такой как та, что была обсуждена выше в связи с примером заголовка MAC в Фиг.5. При установке заголовков в фиксированную длину приемнику обеспечивается выгода, заключающаяся в предсказуемости. Когда размер каждого заголовка известен приемнику, требуется меньше обработки для определения того, сколько бит будет присутствовать в заголовке, таким образом способствуя дальнейшей оптимизации обработки.
Согласно еще одному аспекту второго формата на этапе 704, формат заголовка второй информации, используемой приемником коммуникационного фрейма для шифрования или обработки по меньшей мере одного пакета данных, содержится в пределах по меньшей мере одного заголовка. Как пример этой особенности, Фиг.3 показывает, что заголовок 316 включает в себя заголовок 318 PCP в пределах каждого заголовка, так что информация о PCP и Маршруте содержится в пределах каждого соответствующего заголовка. Соответственно, обработка заголовков может быть оптимизирована, и сами заголовки могут быть независимыми от других заголовков и, что еще более важно, от их соответствующих пакетов данных. Это обусловливает отличие от оптимизированного по заголовкам формата по Фиг.2, где заголовки 220 PCP являются отдельными от заголовков (например, 202) и обрабатываются до обработки группировки заголовков и пакетов данных.
Фиг.8 иллюстрирует примерный приемопередатчик 800, который форматирует и передает коммуникационные фреймы, основываясь на размере пакета данных в соответствии с форматами и способами, раскрытыми здесь. Приемопередатчик 800 может представлять собой точку доступа (например, AP 102 на Фиг.1), базовую станцию или другие подходящие аппаратные средства (например, процессор или набор схем/модулей), программное обеспечение, микропрограммное обеспечение (firmware) или любую их комбинацию для использования в устройстве AP. Как показано, приемопередатчик 800 включает в себя центральную шину 802 данных или подобное устройство для коммуникативного соединения или сопряжения нескольких схем вместе. Схемы включают в себя CPU (Центральный Процессор) или контроллер 704, схемы приемопередатчика 806 и модуль памяти 808.
Схемы приемопередатчика 806 включают в себя схемы приемника для обработки принимаемых сигналов перед отсылкой в центральную 802 шину данных, а также передающие схемы для обработки и буферизации данных из шины 802 данных, прежде чем послать их из устройства 800, например, к одному или более терминалам доступа, как показано беспроводной линией(ями) 810 связи. Соответственно, схемы приемопередатчика 806 могут включать в себя радиочастотные схемы для передачи по беспроводной линии 810 связи к одному или более терминалам доступа.
Центральный процессор/контроллер 806 выполняет функцию управления данными шины 802 данных и, кроме того, функцию общей обработки данных, включая исполнение инструктивного содержимого модуля памяти 808. Здесь отметим, что вместо отдельной реализации, как показано на Фиг.8, как альтернатива, схемы приемопередатчика 706 могут быть встроены как часть центрального процессора/контроллера 704. Как дальнейшая альтернатива, вся аппаратура 700 может быть реализована как специализированная интегральная схема (ASIC) или подобное устройство.
Модуль памяти 808 может включать в себя один или более наборов инструкций/модулей. В примерном устройстве 800 инструкции/модули включают в себя, помимо прочего, функцию 812 форматирования фрейма, которая сконфигурирована выполнять методики, описанные здесь, а именно - форматирование фрейма, обсужденное выше в сочетании с Фиг.2-7. В примере по Фиг.8 модуль памяти 808 может быть схемой RAM (память произвольного доступа). Примерные части, такие как функции в блоке 812, являются программными процедурами, модулями и/или наборами данных. Модуль памяти 808 может быть связан с другой схемой памяти (не показана), которая может быть энергозависимого или энергонезависимого типа. Как альтернатива, модуль памяти 808 может быть сделан из схем других типов, таких как EEPROM (электрически стираемая программируемая память только для чтения), EPROM (электрически программируемая память только для чтения), ROM (память только для чтения), ASIC (специализированная интегральная схема), магнитный диск, оптический диск и другие машиночитаемые носители, известные в технике.
Фиг.9 показывает другой пример устройства для использования в приемопередатчике в системе связи, которое может быть использовано для форматирования заголовков в коммуникационных фреймах. Отмечается, что устройство 900 может быть выполнено в точке доступа или базовой станции, например. Также должно быть отмечено, что описываемое устройство 900 не ограничено реализацией только в точке доступа или базовой станции, но также может быть реализовано в любой подходящей аппаратуре, которая форматирует коммуникационные фреймы для передачи.
Устройство 900 включает в себя модуль или средство 902 для определения размера фрейма беспроводной связи (или, альтернативно, размера одного или более полезных нагрузок данных в пределах коммуникационного фрейма). Как пример, средство 902 может быть реализовано с одним или более компонентами в пределах приемопередатчика. Как пример с Фиг.8, память 810 в сочетании с центральным процессором/контроллером 804 может обеспечить средство 902. Информация, определенная средством 902, может затем быть сообщена различным другим модулям или средствам в устройстве 900 через шину 904 или подобное подходящее коммуникационное сопряжение.
Устройство 900 также включает в себя средство 906 для форматирования коммуникационного фрейма так, чтобы он включал в себя один или более заголовков в начале фрейма перед любыми пакетами данных во фрейме, когда определенный размер фрейма беспроводной связи выше предопределенного порога. Альтернативно, средство 906 может определить, что размер одной или более полезных нагрузок данных выше предопределенного порога, чтобы решить, отформатировать ли заголовки в начале фрейма. Следует отметить, что средство 906 может осуществить процессы по этапу 404 и форматирование, показанное на Фиг.3 или 5, как примеры. Подобно средству 902, указанному выше, средство 906 может быть реализовано с одним или более компонентами в пределах приемопередатчика, и, более конкретно, с теми, которые осуществляют сборку или организацию коммуникационных фреймов, в частности фреймов MAC. Как пример на Фиг.8, память 810 в сочетании с центральным процессором/контроллером 804 может обеспечить средство 906. Средство 906 может осуществлять связь со схемами приемопередатчика 908 для осуществления передачи коммуникационных фреймов, имеющих желаемое форматирование, выполненное средством 906.
Кроме того, устройство 900 может включать в себя необязательный машиночитаемый носитель или запоминающее устройство 910, сконфигурированное сохранять машиночитаемые инструкции и данные для осуществления процессов и поведение одного или более из модулей в устройстве 900. Кроме того, устройство 900 может включать в себя процессор 912, сконфигурированный исполнять машиночитаемые инструкции в памяти 910, и, таким образом, может быть сконфигурирован выполнять одну или более функций различных модулей в устройстве 900.
Фиг.10 показывает еще один пример устройства 1000 для использования в приемопередатчике в системе связи, которое может быть использовано для форматирования заголовков в коммуникационных фреймах. Отмечается, что устройство 1000 может быть реализовано в точке доступа или базовой станции, как примеры. Должно быть также отмечено, что раскрытое устройство 1000 не ограничено реализацией только в точке доступа или базовой станции, но также может быть реализовано и в любом подходящем устройстве, которое форматирует коммуникационные фреймы для передачи.
Устройство 1000 включает в себя модуль или средство 1002 для определения размера фрейма беспроводной связи MAC. В альтернативном аспекте, размер одной или более полезных нагрузок данных, которые должны быть помещены в коммуникационный фрейм, может быть определен средством 1002. Как пример, средство 1002 может быть реализовано с одним или более компонентами в пределах приемопередатчика. Как пример с Фиг.8, память 810 в сочетании с центральным процессором/контроллером 804 может обеспечить средство 1002. Информация, определенная средством 1002, может затем быть сообщена различным другим модулям или средствам в устройстве 1000 через шину 1004 или подобное подходящее коммуникационное сопряжение.
Устройство 1000 также включает в себя средство 1006 для форматирования заголовка, соответствующего по меньшей мере одному пакету, согласно первому формату, когда размер фрейма MAC беспроводной связи ниже предопределенного размера, и форматирования по меньшей мере одного заголовка согласно второму формату, когда размер пакета равен или больше предопределенного размера. Следует отметить, что средство 1006 может осуществлять процессы по этапу 704 на Фиг.7 и форматирование, показанное на Фиг.2 и Фиг.3 или 5, как примеры, в зависимости от размера коммуникационного фрейма. Кроме того, средство 1006 может быть альтернативно сконфигурировано принимать решение о форматировании, основываясь на том, является ли размер одной или более полезных нагрузок данных во фрейме выше или ниже предопределенного порога. Подобно средству 1002 выше, средство 1006 может быть реализовано с одним или более компонентами в пределах приемопередатчика и, в частности теми, которые выполняют сборку или организацию коммуникационных фреймов, в частности MAC фреймов. Как пример с Фиг.8, память 810 в сочетании с центральным процессором/контроллером 804 может обеспечить средство 1006. Средство 1006 может осуществлять связь со схемами приемопередатчика 1008 для осуществления передачи коммуникационных фреймов, имеющих желаемое форматирование, выполненное средством 1006.
Кроме того, устройство 1000 может включать в себя необязательный машиночитаемый носитель или запоминающее устройство 1010, сконфигурированное хранить машиночитаемые инструкции и данные для осуществления процессов и поведения одного или более модулей в устройстве 1000. Кроме того, устройство 1000 может включать в себя процессор 1012, сконфигурированный исполнять машиночитаемые инструкции в памяти 1010, и таким образом он может быть сконфигурирован выполнять одну или более функций различных модулей в устройстве 1000.
В свете вышеприведенного обсуждения можно принять во внимание, что раскрытые здесь способы и устройства обеспечивают возможность форматирования заголовков в коммуникационном фрейме, что улучшает время обработки для фреймов, имеющих большую полезную нагрузку. Кроме того, изложенные раскрытые способы и устройства обеспечивают возможность избирательной оптимизации коммуникационных фреймов в плане минимизации размера заголовков или эффективности обработки на основе размеров полезной нагрузки.
Подразумевается, что конкретный порядок или иерархия этапов в раскрытых процессах являются примером иллюстративных подходов. Основываясь на конструкционных предпочтениях, подразумевается, что конкретный порядок или иерархия этапов в процессах могут быть реорганизованы, оставаясь при этом в рамках объема настоящего раскрытия. В прилагаемых пунктах формулы изобретения на способ представлены элементы различных этапов в примерном порядке и не подразумеваются ограниченными конкретным порядком или представленной иерархией.
Специалисты в данной области техники оценят, что информация и сигналы могут быть представлены, используя любые из разнообразия различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут упоминаться в вышестоящем описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, либо любой их комбинацией.
Специалисты в данной области техники также оценят то, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные в сочетании с воплощениями, раскрытыми здесь, могут быть реализованы как электронные аппаратные средства, компьютерное программное обеспечение или их комбинации. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы, средства и этапы были описаны выше в общих чертах с точки зрения их функциональности. То, реализована ли такая функциональность как аппаратные средства или программное обеспечение, зависит от конкретного варианта применения и конструктивных ограничений, наложенных на систему в целом. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого отдельного варианта применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема данного раскрытия.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в сочетании с воплощениями, раскрытыми здесь, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любой комбинации из них, разработанной, чтобы выполнить описанные здесь функции. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативе, процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может также быть реализован как комбинация вычислительных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой подобной конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанного в сочетании с воплощениями, раскрытыми здесь, могут быть воплощены непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором, или в комбинации обоих. Программный модуль может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, жестком диске, сменном диске, CD-ROM или любой другой форме носителя данных, известного в технике. Иллюстративный носитель данных (не показан) может быть сопряжен с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с и записывать информацию на носитель данных. В альтернативном варианте, носитель данных может являться неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель данных могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте, процессор и носитель данных могут находиться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
Примеры, описанные выше, являются просто иллюстративными, и специалисты в данной области техники могут теперь предположить многочисленные варианты использования и вариации вышеописанных примеров, не отступая от идей изобретения, раскрытых здесь. Различные модификации этих примеров могут быть без труда осознаны специалистами в данной области техники, и основные принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим примерам, например службе мгновенного обмена сообщениями или любым обычным приложениям беспроводной передачи данных, не отступая от сущности или объема новых аспектов, описанных здесь. Таким образом, объем раскрытия не подразумевается ограниченным примерами, показанными здесь, но ему должен соответствовать самый широкий объем, согласующийся с принципами и новыми признаками, раскрытыми здесь. Отмечается, что слово «примерный» используется здесь исключительно, чтобы означать «служащий в качестве примера, варианта или иллюстрации». Любой пример, описанный здесь как «примерный», не должен обязательно быть истолкован как предпочтительный или выигрышный по отношению к другим примерам. Соответственно, новые аспекты, описанные здесь, должны определяться исключительно объемом нижеследующей формулы изобретения.