СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ БЛОКА ДАННЫХ ПРОТОКОЛА УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ К СРЕДЕ
METHOD FOR TRANSMITTING MEDIA ACCESS CONTROL PROTOCOL DATA UNIT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу и устройству передачи данных в системе беспроводного доступа и, в частности, к способу передачи большого объема данных и устройству, поддерживающему такую передачу.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Приводится описание основного заголовка, используемого в системе беспроводного доступа.
Кроме того, приводится краткое описание блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC), используемой на уровне MAC.
Как правило, уровень 2 (L2) или его подуровень, то есть уровень MAC (или канальный уровень), и физический уровень (PHY) обслуживаются различными протоколами в зависимости от систем беспроводного доступа, таких как локальная сеть (LAN), беспроводная LAN, 3GPP/3GPP2 (Проекта партнерства третьего поколения) и беспроводная общегородская сеть (MAN). В соответствии с этим, в каждой системе беспроводного доступа для блока MAC PDU задается разный формат заголовка.
Фиг.1 иллюстрирует типичный блок MAC PDU в одной из систем беспроводного доступа IEEE 802.16e (Института инженеров по электротехнике и электронике).
Как показано на фиг.1, блок MAC PDU может включать в себя основной заголовок MAC (GMH), Payload (полезную нагрузку) и CRC (контроль циклическим избыточным кодом). Заголовок GMH, используемый для доставки данных между узлами на канальном уровне, может включать в себя MAC-адрес или адрес канала, проверку заголовка на ошибки и управляющую информацию канального уровня.
Полезная нагрузка переносит в блоке MAC PDU фактические передаваемые данные. CRC относится к методу определения контрольной суммы для определения возникновения или невозникновения ошибок в данных во время передачи данных по сети. При этом заголовок GMH является обязательным элементом, а полезная нагрузка и CRC являются необязательными элементами в блоке MAC PDU.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
Фиг.2 иллюстрирует типичный формат блока MAC PDU для применения при передаче большого объема данных в системе IEEE 802.16e.
В заголовке GMH общая длина заголовка GMH составляет 48 битов (то есть 6 байтов). В этом случае длина поля Length (Длина), содержащегося в заголовке GMH, составляет 11 битов. Однако 11-битовое поле Length является недостаточным для пересылки пакета, имеющего размер блока MAC PDU, составляющий 2047 или более байтов (например, пакета Интернет-протокола в версии 6 (IPv6)).
Поэтому для передачи большого объема данных, например, 2044-2047 байтов данных, передатчик должен генерировать один или более блоков MAC PDU путем фрагментирования передаваемых данных. Результатом фрагментирования данных может стать наложение дополнительной управляющей информации MAC на сеть.
Например, каждый блок MAC PDU должен включать в себя поле Packet Number (номер пакета) (PN), которое идентифицирует фрагментированный пакет, ICV контрольную сумму целостности в случае обеспечения защиты блока MAC PDU и/или CRC. То есть, в случае фрагментирования передаваемых данных для переноса управляющей информации по каждому фрагменту данных к каждому заголовку MAC и/или к каждому блоку MAC PDU добавляются определенные поля.
В случае упаковки множества блоков данных обслуживания (SDU) с одним и тем же идентификатором потока (FID) в блоке MAC PDU длиной более 2047 байтов передатчик не может осуществить передачу упакованных данных в одном блоке MAC PDU. Следовательно, упакованные данные должны быть подвергнуты фрагментированию, и требуются дополнительные поля. Например, должны быть добавлены, как показано на фиг.2, поле PSH (Подзаголовки упаковки), поле PN и поле ICV для защиты целостности.
Таким образом, передача объема данных, слишком большого для представления полем Length, может приводить к дополнительной информации в сети. Для решения этой задачи обсуждается методика разного представления размера блока MAC PDU в зависимости от ситуации путем размещения 1-битового флага перед полем Length заголовка GMH. Однако, 1-битовое добавление может дополнительно увеличить размер заголовка GMH. Более того, в случае передачи пакета размером менее 2047 байтов возможно появление ненужной дополнительной информации.
Целью настоящего изобретения, направленного на решение указанной задачи, является способ эффективной передачи блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC).
Другой целью настоящего изобретения, направленного на решение указанной задачи, является способ передачи большого объема данных (например, 2047 или более байтов данных).
Еще одной другой целью настоящего изобретения, направленного на решение указанной задачи, является способ эффективной передачи блока MAC PDU (например, 2047 или более байтов данных) в случае упаковки множества данных в большой объем данных.
Еще одной другой целью настоящего изобретения, направленного на решение указанной задачи, является новая структура заголовка для применения при передаче большого объема данных.
Дополнительной целью настоящего изобретения, направленного на решение указанной задачи, является устройство для реализации указанных выше способов.
Специалистам в данной области техники очевидно, что цели, которые позволяет достичь настоящее изобретение, не ограничиваются, в частности, указанными выше, и возможность достижения этих указанных выше и других целей настоящего изобретения становится более очевидной из приводимого ниже подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми чертежами.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
В настоящем изобретении предлагаются способ и устройство передачи данных в системе беспроводного доступа, в частности, способы передачи относительно большого объема данных и устройства, поддерживающие такую передачу.
Возможность достижения цели настоящего изобретения обеспечивает способ передачи блока MAC PDU в передатчике в системе беспроводного доступа, который включает в себя создание блока MAC PDU, включающий в себя основной заголовок MAC (GMH) с первым полем длины, расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH) со вторым полем длины и полезную нагрузку; и передачу блока MAC PDU в приемник.
Другим объектом настоящего изобретения является способ приема блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC) в приемнике в системе беспроводного доступа, который содержит прием от передатчика блока MAC PDU, включающий в себя основной заголовок MAC (GMH) с первым полем длины, расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH) со вторым полем длины и полезную нагрузку; и вычисление общей длины блока MAC PDU с использованием комбинации первого поля длины и второго поля длины, причем первое поле длины дополняется вторым полем длины.
Еще одним другим объектом настоящего изобретения является передатчик для передачи блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC) в системе беспроводного доступа, который включает в себя модуль передачи для передачи блока MAC PDU; и процессор для управления созданием и передачей блока MAC PDU. Процессор создает блок MAC PDU, включающий в себя основной заголовок MAC (GMH) с первым полем длины, расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH) со вторым полем длины и полезную нагрузку, и управляет модулем передачи для передачи блока MAC PDU в приемник. В этом случае, для вычисления общей длины блока MAC PDU, наряду с первым полем длины к блоку MAC PDU добавляется заголовок MLEH, а комбинация первого поля длины и второго поля длины указывает общую длину блока MAC PDU.
Еще одним другим объектом настоящего изобретения является приемник для приема блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC) в системе беспроводного доступа, где приемник содержит модуль приема для приема блока MAC PDU и процессор для управления приемом и декодированием блока MAC PDU. Процессор управляет модулем приема для приема блока MAC PDU, включающий в себя основной заголовок MAC (GMH) с первым полем длины, расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH) со вторым полем длины и полезную нагрузку, и вычисляет общую длину блока MAC PDU с использованием комбинации первого поля длины и второго поля длины. В этом случае, для указания общей длины блока MAC PDU первое поле длины дополняется вторым полем длины.
Заголовок MLEH добавляется к блоку MAC PDU для вычисления общей длины блока MAC PDU, а комбинация первого поля длины и второго поля длины используется для указания общей длины блока MAC PDU.
Для указания общей длины блока MAC PDU первое поле длины может дополняться вторым полем длины. Заголовок MLEH находится непосредственно после заголовка GMH, но перед полезной нагрузкой.
В случае включения в блок MAC PDU других расширенных заголовков заголовок MLEH располагается перед другими расширенными заголовками. В случае, когда длина блока MAC PDU превышает 2047 байтов, для указания общей длины блока MAC PDU вместе с первым полем длины в блок MAC PDU включается заголовок MLEH. Длина первого поля длины составляет 11 битов, а длина второго поля длины - 3 бита.
Заголовок GMH дополнительно включает в себя только идентификатор (ID) потока, идентифицирующий поток услуги блока MAC PDU, и поле индикатора наличия расширенного заголовка (EH), указывающее на наличие или отсутствие расширенного заголовка, размер ID потока составляет 4 бита, размер поля индикатора EH - 1 бит, а общий размер заголовка GMH составляет 2 байта.
Заголовок MLEH дополнительно включает в себя только поле типа, указывающее тип расширенного заголовка, то есть, заголовок MLEH, размер поля типа составляет 4 бита, а общий объем заголовка MLEH составляет 1 байт.
Передатчик может быть мобильной станцией, а приемник - базовой станцией, на восходящей линии связи. Передатчик может быть базовой станцией, а приемник - мобильной станцией, на нисходящей линии связи.
Еще одним дополнительным объектом настоящего изобретения является способ передачи блока данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC) в передатчике в системе беспроводного доступа, где способ включает в себя включение основного заголовка MAC (заголовка GMH) в блок MAC PDU, причем заголовок GMH содержит только ID потока, индикатор наличия расширенного заголовка и поле длины, указывающее длину блока MAC PDU в байтах; включение, по меньшей мере, одного из: расширенного заголовка и полезной нагрузки в блок MAC PDU и передачу созданного блока MAC PDU в приемник.
В случае, когда, по меньшей мере, один расширенный заголовок включает в себя расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH), который добавляется к блоку MAC PDU для представления общей длины блока MAC PDU вместе с полем длины, поле длины указывает младший значащий бит (LSB) длины блока MAC PDU в байтах.
Заголовок MLEH включает в себя поле длины, указывающее старший значащий бит (MSB) длины блока MAC PDU в байтах. Поле длины в заголовке GMH дополняется полем длины в заголовке MLEH в виде бита MSB.
Примеры осуществления настоящего изобретения являются лишь частью предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения. Возможность выведения и понимания различных примеров осуществления, отражающих технические признаки настоящего изобретения, специалистам в данной области техники предоставляет подробное описание настоящего изобретения.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примеры осуществления настоящего изобретения имеют следующие эффекты.
При передаче большого объема данных добавление расширенного заголовка (например, расширенного заголовка длины MAC PDU (MLEH) или расширенного заголовка (LEH), задаваемого согласно настоящему изобретению, обеспечивает возможность эффективной передачи блока MAC PDU.
Использование заголовка MLEH или т.п. позволяет осуществлять эффективную передачу блока MAC PDU даже в случае упаковки множества данных в большой объем данных (например, 2047 или более байтов данных).
Возможность эффективной передачи большого объема данных без необходимости модифицирования усовершенствованного основного заголовка MAC (AGMH) обеспечивается использованием структуры расширенного заголовка согласно настоящему изобретению.
Возможность адаптивного конфигурирования блока MAC PDU даже в случае изменения размера данных согласно измененному размеру данных позволяет минимизировать избыточную служебную информацию как при передаче малого, так и большого объема данных.
Специалистам в данной области техники очевидно, что эффекты, достигаемые с помощью настоящего изобретения, не ограничиваются, в частности, указанными выше, а возможность достижения других преимуществ настоящего изобретения становится более очевидной из приводимого ниже подробного описания, сопровождаемого прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи, включенные в состав описания для обеспечения более полного понимания изобретения, иллюстрируют примеры осуществления изобретения и вместе с описанием служат для интерпретации принципа изобретения.
На чертежах:
Фиг.1 иллюстрирует типичный блок данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC), используемый в одной из систем беспроводного доступа IEEE 802.16e (Института инженеров по электротехнике и электронике).
Фиг.2 иллюстрирует типичный формат блока MAC PDU для применения при передаче большого объема данных в системе IEEE 802.16e.
Фиг.3 иллюстрирует типичный блок MAC PDU, используемый в примерах осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует типичную группу расширенных заголовков (EHG), используемую в примерах осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 иллюстрирует новый расширенный заголовок, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 иллюстрирует структуру блока MAC PDU, включающего в себя расширенный заголовок длины MAC PDU (MLEH), для передачи большого объема данных согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 иллюстрирует новый расширенный заголовок, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует структуру блока MAC PDU, включающего в себя заголовок MLEH, для передачи большого объема данных согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 - диаграмма, иллюстрирующая поток сигналов для операции передачи блока MAC PDU размером более 2047 байтов в передатчике согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 иллюстрирует способ вычисления поля Length блока MAC PDU, включающей в себя заголовок MLEH, для вычисления общей длины блока MAC PDU.
Фиг.11 иллюстрирует новый расширенный заголовок, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно дополнительному примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 иллюстрирует заголовок MLEH, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно дополнительному примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 иллюстрирует новый усовершенствованный основной заголовок MAC (AGMH) для применения при передаче большого объема данных с использованием идентификатора (ID) потока согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Фиг.14 - блок-схема передатчика и приемника для реализации примеров осуществления настоящего изобретения, иллюстрации которых приведены на фиг.2-13 согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примеры осуществления настоящего изобретения охватывают способ и устройство передачи данных в системе беспроводного доступа. В частности, примеры осуществления настоящего изобретения охватывают способ передачи большого объема данных и устройство, поддерживающее такую передачу.
Рассматриваемые в данном описании примеры осуществления настоящего изобретения являются комбинацией элементов и признаков настоящего изобретения. Кроме случаев, оговариваемых особо, элементы или признаки можно считать выборочными. Каждый элемент или признак может быть реализован без объединения с другими элементами или признаками. Кроме того, реализация примера осуществления настоящего изобретения возможна путем частичного объединения элементов и/или признаков. Возможно и изменение порядка проведения операций, описываемых в примерах осуществления настоящего изобретения. Некоторые структуры какого-либо примера осуществления могут быть включены в другой пример осуществления и могут быть замещены соответствующими структурами другого примера осуществления.
В описание чертежей не включены операции или этапы, способные оказать вредное влияние на изложение сущности настоящего изобретения. Исключены из описания также операции или этапы, очевидные для специалистов в данной области техники.
В примерах осуществления настоящего изобретения описываются передача и прием данных между базовой станцией (BS) и мобильной станцией (MS) во взаимосвязи. Здесь термин 'BS' относится к оконечному узлу сети, который обменивается информацией непосредственно со станцией MS. В некоторых случаях отдельно взятая операция, описываемая как выполняемая станцией BS, может быть выполнена верхним узлом станции BS.
То есть очевидно, что в сети, состоящей из множества узлов сети, включающих в себя станцию BS, различные операции, выполняемые для связи со станцией MS могут выполняться станцией BS или узлами сети, отличными от станции BS. Термин 'BS (базовая станция)' может быть замещен термином 'стационарная станция', 'Узел B', 'усовершенствованный Узел B (eNode B или eNB)', 'усовершенствованная базовая станция (ABS)', 'точка доступа' и т.д.
Термин 'MS (мобильная станция)' может быть замещен термином 'пользовательское оборудование (UE)', 'абонентская станция (SS)', 'мобильная абонентская станция (MSS)', 'мобильный терминал', 'усовершенствованная мобильная станция (AMS)' и т.д.
Передатчик означает узел, обеспечивающий услуги передачи речи или данных, а приемник означают узел, обеспечивающий услуги приема речи или данных. Следовательно, станция MS может быть передатчиком, а станция BS - приемником, на восходящей линии связи. Точно так же станция MS может быть приемником, а станция BS - передатчиком, на нисходящей линии связи.
Примеры осуществления настоящего изобретения поддерживаются стандартными документами, раскрытыми, по меньшей мере, для одной из систем беспроводного доступа, в том числе для систем IEEE 8O2.xx (Института инженеров по электротехнике и электронике), системы 3GPP (Проекта партнерства третьего поколения), системы LTE (долговременной эволюции 3GPP) и системы 3GPP2. В частности этапы или элементы, не описываемые в целях обеспечения ясности технической идеи настоящего изобретения в примерах осуществления настоящего изобретения, могут поддерживаться указанными выше документами.
Вся терминология, используемая в данном описании, может поддерживаться указанными выше стандартными документами, в частности, по меньшей мере, одним из: P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 и P802.16m, являющимися стандартами IEEE 802.16.
Далее следует подробное описание предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на прилагаемые чертежи. При этом приводимое подробное описание со ссылками на прилагаемые чертежи следует соотносить не с единственным примером осуществления настоящего изобретения, с типичным примером осуществления настоящего изобретения.
Специальные термины, использованные в примерах осуществления настоящего изобретения, предназначены в помощь для понимания сущности настоящего изобретения. Эти специальные термины могут быть замещены другими терминами в пределах объема и существа настоящего изобретения. Например, термин "блок данных протокола (PDU) управления доступом к среде (MAC)" может быть заменен ее аббревиатурой "MPDU".
Фиг.3 иллюстрирует типичный блок MAC PDU, используемый в примерах осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.3, блок MAC PDU (или MPDU) может включать в себя заголовок MAC 310, один или более расширенных заголовков 320 и полезную нагрузку 330. Началом блока MAC PDU является заголовок MAC 310, за которым может следовать один или более расширенных заголовков 320. Полезная нагрузка 330 может быть размещена после заголовка MAC 310. В случае включения в блок MAC PDU одного или более расширенных заголовков 320 полезная нагрузка 330 может следовать за расширенными заголовками 320.
Расширенные заголовки 320 и полезная нагрузка 330 являются необязательными составляющими блока MAC PDU. Однако в случае отсутствия полезной нагрузки 330 в блок MAC PDU не включается ни один из расширенных заголовков 320.
Существует три типа заголовков MAC, задаваемых в системе IEEE 802.16m: Усовершенствованный основной заголовок MAC (AGMH), Компактный заголовок MAC Header (CMH) и Заголовок сигнализации MAC (MSH). Заголовок AGMH используется для нисходящего/восходящего блока MAC PDU, обеспечивающий перенос управляющего сообщения MAC и/или данных подуровня конвергенции. Заголовок CMH используется для блока MAC PDU соединения с устойчивым распределением или групповым распределением, поддерживающим передачу речи по IP-протоколу (VoIP). Заголовок MSH передается один или в комбинации с блоком MAC PDU.
Предполагается, что заголовок MAC 310, показанный на фиг.3, является заголовком AGMH, по-новому задаваемым согласно настоящему изобретению, отличным от заголовка GMH, определенного в системе IEEE 802.16e (см. фиг.1).
Приведенная ниже Таблица 1 иллюстрирует типичный формат по-новому задаваемого заголовка AGMH согласно настоящему изобретению.
Таблица 1
Синтаксис
Размер(биты)
Примечания
Advanced Generic MAC Header() {
Усовершенствованный основной заголовок МАС
Flow ID
4
Идентификатор потока
EH
1
Индикатор наличия расширенного заголовка: в случае 1 это поле указывает на наличие расширенного заголовка, следующего за этим заголовком AGMH
Length
11
В случае наличия расширенного заголовка это поле указывает длину блока MAC PDU, включающий в
себя заголовок AGMH и расширенный заголовок, в байтах. В случае включения заголовка MLEH в блок MAC PDU поле Length представляет собой 11 битов LSB длины блока MAC PDU в байтах
}
Как показано в Таблице 1, длина заголовка AGMH составляет 2 байта и этот заголовок может включать в себя поле ID потока, поле EH (индикатора наличия расширенного заголовка) и поле Length.
Поле Flow ID идентифицирует соединение потока услуги, для которого передается блок MAC PDU. Поле EH указывает на существование или отсутствие расширенного заголовка после заголовка AGMH. Поле Length определяет общую длину блока MAC PDU в байтах. То есть поле Length заголовка AGMH может достигать размера блока MAC PDU в 2047 байтов.
Фиг.4 иллюстрирует типичную группу расширенных заголовков (EHG), используемую в примерах осуществления настоящего изобретения.
По полю EH заголовка AGMH приемник может определять включение или невключение группы расширенных заголовков (EHG) в блок заголовка MAC PDU, включающий в себя заголовок AGMH. В случае включения группы EHG в блок MAC PDU группа EGH находится непосредственно после заголовка AGMH, но перед полезной нагрузкой. В отличие от полезной нагрузки группа EHG является незашифрованной.
Приведенная ниже Таблица 2 иллюстрирует типичный формат группы EHG.
Таблица 2
Синтаксис
Размер (биты)
Примечания
Extended Header Group Length (Длина группы расширенных заголовков)
8
Это поле определяет общую длину в битах группы EHG, включающей в себя все расширенные заголовки, и поле Длины группы расширенных заголовков в байтах
Extended Header Type (Тип расширенного заголовка)
4
См. Таблицу 3
Extended Header Body (Тело расширенного заголовка)
Переменный
Размер расширенного заголовка зависит от его типа Extended Header Type, задаваемого в Таблице 3. Расширенный заголовок, включающий в себя Extended Header Type, выделяется в единицах байтов.
Как показано в Таблице 2, группа EHG включает в себя поле Extended Header Group Length (Длина группы расширенных заголовков), одно или более полей Extended Header Type (Тип расширенного заголовка) и одно или более поле Extended Header Body (Тело расширенного заголовка). Поле Extended Header Group Length определяет общую длину группы EHG, включающей в себя все расширенные заголовки и поля длины расширенных заголовков. Каждое из полей Extended Header Type указывает тип расширенного заголовка, включенного в группу EHG. Каждое из полей Extended Header Body имеет размер, определяемый в соответствии с соответствующим полем Extended Header Type.
Таблица 3 иллюстрирует типичный формат поля Extended Header Type.
Таблица 3
Extended Header Type
Имя
Примечания
0b0110
Fragment and Packing Extended Header (Расширенный заголовок фрагментирования и упаковки)
См. 16.2.2.2.1
MAC Control Extended Header (Расширенный заголовок управления МАС)
См. 16.2.2.2.2
0b0000
Multiplexing Extended Header (Расширенный заголовок мультиплексирования)
См. 16.2.2.2.3
0b0001
Message ACK Extended Header (Расширенный заголовок сообщения АСК)
См. 16.2.2.2.4
0b0010
Sleep Control Extended Header Расширенный заголовок управления неактивным состоянием)
См. 16.2.2.2.5
0b0011
Correlation Matrix Feedback Extended Header (Расширенный заголовок обратной связи корреляционной матрицы)
См. 16.2.2.2.6
0b0100
MIMO Feedback Extended Header (Расширенный заголовок обратной связи MIMO)
См. 16.2.2.2.7
0b0101
Piggybacked Bandwidth Request Extended Header (Расширенный заголовок запроса дополнительной полосы частот)
См. 16.2.2.2.8
0b0111
MAC PDU Length Extended Header (Расширенный заголовок длины МАС PDU)
См. 16.2.2.2.9
0b1000
ARQ Feedback Extended Header (Расширенный заголовок обратной связи ARQ)
См. 16.2.2.2.10
0b1001-0b1111
Зарезервировано
В Таблице 3 представлены типы Extended Header Type, которые могут быть использованы в группе EHG, показанной на фиг.4. Расшифровка содержимого расширенных заголовков, перечисленных в Таблице 3, дается в разделах документа IEEE 802.16m/D4.
Фиг.5 иллюстрирует пример по-новому задаваемого расширенного заголовка для применения при передаче большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Согласно настоящему изобретению новый расширенный заголовок задается для передачи относительно большого объема данных в одном блоке MAC PDU. То есть фиг.5 иллюстрирует заголовок MLEH.
В примерах осуществления настоящего изобретения, "относительно большой объем данных" относится к 2044-2047 байтам или более байтам данных. В предпочтительном варианте новый заголовок MLEH может быть включен в блок MAC PDU в случае, когда блок MAC PDU составляет более 2047 байтов.
Как показано на фиг.5, заголовок MLEH может включать в себя поле Type (Тип) 510 и поле Length (Длина) 520. Поле Type 510 указывает, что этот расширенный заголовок задается заголовком MLEH, отличным от расширенных заголовков, описанных в Таблице 4. Поле Length 520 определяет общую длину блока MPDU вместе с полем Length заголовка AGMH, задаваемого в Таблице 1.
В случае, когда размер блока MAC PDU составляет в общей сложности 2047 или более байтов, передатчик осуществляет передачу блока MAC PDU в приемник с добавлением заголовка MLEH, конфигурация которого представлена на фиг.5. Приемник декодирует блок MAC PDU и вычисляет общую длину блока MAC PDU с использованием поля Length заголовка MLEH и поля Length заголовка AGMH.
Фиг.6 иллюстрирует типичный формат блока MAC PDU, включающий в себя заголовок MLEH для применения при передаче большого объема данных согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.6, блок MAC PDU может включать в себя заголовок AGMH, группу EHG и полезные нагрузки MAC 680. Заголовок AGMH включает в себя 4-битовый ID потока 610, 1-битовое поле EH 620 и 11-битовое поле Length 630. Группа EHG может включать в себя поле длины Группы расширенных заголовков (Extended Header Group Length) 640, заголовок MLEH, включающий в себя поле Type 650 и поле Length 660, а также другие расширенные заголовки 670.
Как показано на фиг.6, в случае использования заголовка MLEH вместе с другими расширенными заголовками заголовок MLEH является первым расширенным заголовком, размещенным перед любым другим расширенным заголовком. При использовании нового заданного заголовка MLEH, представленного на фиг.6, передатчик может осуществлять передачу блока MAC PDU размером 2047-32767 байтов.
Фиг.7 иллюстрирует новый расширенный заголовок, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
В примерах осуществления настоящего изобретения "относительно большой объем данных" относится к 2045-2048 байтам или более байтам данных и размеру блока MAC PDU, превышающему 2047 байтов.
Как показано на фиг.7, заголовок MLEH может включать в себя 4-битовое поле Type 710 и 3-битовое поле Length 720. В предпочтительном варианте заголовок MLEH составляет 1 байт. Таким образом, для достижения длины в один байт возможно добавление одного бита, заданного равным резервному значению.
Таблица 4 иллюстрирует типичный формат заголовка MLEH.
Таблица 4
Синтаксис
Размер (биты)
Примечания
MLEH(){
Type
4
Поле указывает на то, что расширенный заголовок является расширенным заголовком с MAC PDU
Length
3
Это поле составляют 3 бита MSB длины блока MAC PDU. Например, 11-битовое поле длины в заголовке AGMH дополняется 3-битовым полем длины в качестве битов MSB. В комбинации с 11-битовым полем Length заголовка AGMH это поле Length указывает длину блока MAC PDU. То есть, длина блока MAC PDU - заголовок MLEH (Length (3)) … заголовок AGMH (Length (11)).
Резерв
1
Задан равным 0
}
Как показано в Таблице 4, поле Type 710 указывает на то, что этот расширенный заголовок является заголовком MLEH, добавленным для передачи большого объема данных. Поле Length 720 определяет общую длину блока MAC PDU в комбинации с полем Length заголовка AGMH.
В случае включения заголовка MLEH в блок MAC PDU заголовок MLEH располагается перед любым другим расширенным заголовком блока MAC PDU. Например, заголовок MLEH находится непосредственно после заголовка AGMH, но перед полезной нагрузкой. При использовании вместе с другими расширенными заголовками в предпочтительном варианте заголовок MLEH предшествует другим расширенным заголовкам в группе EHG, так как приемник может определять общую длину блока MAC PDU в результате первого декодирования заголовка MLEH.
Поле Length 720 заголовка MLEH может определять 3 бита MSB увеличенной длины блока MAC PDU, а поле Length заголовка AGMH может определять 11 битов LSB увеличенной длины блока MAC PDU.
Фиг.8 иллюстрирует структуру блока MAC PDU, включающего в себя заголовок MLEH, для передачи большого объема данных согласно другому примеру осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.8, блок MAC PDU может включать в себя заголовок AGMH, группу EHG и полезные нагрузки MAC 890. Заголовок AGMH включает в себя 4-битовое поле ID потока 810, 1-битовое поле EH 820 и 11-битовое поле Length 830. Группа EHG может включать в себя поле Extended Header Group Length 840, заголовок MLEH, имеющий поле Type 850, поле Length 860 и резервный бит 870, а также другие расширенные заголовки 880.
Поле Flow ID 810 идентифицирует поток услуг, для которого передается блок MAC PDU. Задание поля EH 820 равным '1', означает включение одного или более расширенных заголовков в блок MAC PDU. Поле Length 830 может определять общую длину блока MAC PDU вместе с полем Length 860 заголовка MLEH. Поле Extended Header Group Length 840 может определять общую длину группы EHG, а поле Type 850 может идентифицировать заголовок MLEH.
Как показано на фиг.8, в случае использования заголовка MLEH вместе с другими расширенными заголовками заголовок MLEH предшествует другим расширенным заголовкам. При использовании заголовка MLEH, задаваемого на фиг.8, передатчик может осуществлять передачу в приемник блока MAC PDU размером 2047-32767 байтов.
Фиг.9 - диаграмма, иллюстрирующая поток сигналов для операции передачи блока MAC PDU размером более 2047 байтов в передатчике согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
В примерах осуществления настоящего изобретения использование того или иного устройства в качестве передатчика и приемника в общем и целом определяется в зависимости от передачи информации по нисходящей линии связи или восходящей линии связи. Например, на восходящей линии связи передатчик может быть станцией MS, а приемник - станцией BS, а на нисходящей линии связи передатчик может быть станцией BS, а приемник - станцией MS. Кроме того, выполнение этапов, представленных на фиг.9, может быть осуществлено на уровнях управления доступом к среде (MAC) передатчика и приемника. Таким образом, действия передатчика и приемника могут быть отнесены к действиям уровней MAC передатчика и приемника.
Как показано на фиг.9, во время операции передачи данных из передатчика в приемник может возникнуть необходимость передачи большого объема данных. Например, если размер блока MAC PDU, подлежащий передаче, превышает 2047 байтов, то для представления размера блока MAC PDU заголовок AGMH является недостаточным. В соответствии с этим, на этапе S910 передатчик создает блок MAC PDU, включающий в себя усовершенствованный основной заголовок MAC (AGMH), описываемый в Таблице 1, и заголовок MLEH, описываемый со ссылками на фиг.5-8 (в предпочтительном варианте - на фиг.7).
На этапе S920 передатчик осуществляет передачу созданной блока MAC PDU с заголовком AGMH, заголовком MLEH и полезной нагрузкой в приемник.
Приемник принимает блок MAC PDU от передатчика и осуществляет ее декодирование. По полю EH приемник определяет включение или невключение, по меньшей мере, одного из расширенных заголовков в блок MAC PDU. В случае, когда поле EH задается равным '1', приемник дополнительно декодирует, по меньшей мере, один из расширенных заголовков, включенных в блок MAC PDU.
В случае, когда по полю Type заголовка MLEH приемник определяет включение заголовка MLEH в блок MAC PDU, на этапе S930 приемник вычисляет общую длину блока MAC PDU с использованием поля Length заголовка AGMH вместе с полем Length заголовка MLEH.
Общая длина блока MAC PDU может быть рассчитана путем дополнения величины поля Length заголовка AGMH величиной поля Length заголовка MLEH. Поле Length заголовка MLEH может указывать биты MSB или LSB длины блока MAC PDU. Ниже приводится описание способа вычисления длины блока MAC PDU.
Фиг.10 иллюстрирует способ вычисления длины блока MAC PDU, включающей в себя заголовок MLEH.
Как показано на фиг.10(a), поле Length заголовка MLEH может соответствовать трем битам MSB поля Length блока MAC PDU, а поле Length заголовка AGMH может соответствовать 11 битам LSB поля Length блока MAC PDU. Таким образом, поле Length заголовка AGMH дополняется полем Length заголовка MLEH.
Как показано на фиг.10(b), поле Length заголовка MLEH может соответствовать 3 битам LSB поля Length блока MAC PDU, а поле Length заголовка AGMH может соответствовать 11 битам MSB поля Length блока MAC PDU.
На фиг.9 на этапе S930 приемник может вычислять общую длину блока MAC PDU путем конфигурирования поля Length блока MAC PDU, как показано на фиг.10.
Поэтому по комбинации поля длины заголовка AGMH и поля длины заголовка MLEH уровень MAC приемника может осуществлять распознавание и декодирование полезной нагрузки из блока MAC PDU. В соответствии с этим, уровень MAC приемника передает полезную нагрузку на объект высокого уровня или на объект низкого уровня приемника.
Фиг.11 иллюстрирует новый расширенный заголовок, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MPDU согласно дополнительному примеру осуществления настоящего изобретения.
Согласно настоящему изобретению новый заголовок Length Extended Header (LEH) задается для передачи относительно большого объема данных в одном блоке MAC PDU. В примерах осуществления настоящего изобретения "относительно большой объем данных" относится к размеру блока MAC PDU, включающий в себя данные объемом более 2047 байтов.
Как показано на фиг.11(a), 1-байтовый заголовок LEH может включать в себя 1-битовое поле Last (Последний), указывающее на наличие или отсутствие следующего за ним другого расширенного заголовка, 4-битовое поле Type, указывающее на тип расширенного заголовка, и 3-битовое поле Length, указывающее общую длину блока MPDU вместе с полем Length заголовка AGMH.
Как показано на фиг.11(b), 2-байтовый заголовок LEH может включать в себя 1-битовое поле Last, 5-битовое поле Type и 8 битовое поле Length.
Поле Type заголовка LEH, показанное на фиг.11(a) и 11(b), идентифицирует задаваемый заголовок LEH, а не какой-либо из расширенных заголовков, перечисленных в Таблице 4. Поле Length заголовка LEH может определять общую длину блока MAC PDU вместе с полем Length заголовка AGMH, задаваемого в Таблице 1.
Например, если передатчик передает блок MAC PDU размером в общей сложности 2047 или более байтов, то передатчик включает в себя заголовок LEH, конфигурированный в блоке MAC PDU, как показано на фиг.11. После декодирования заголовка LEH приемник может осуществить вычисление общей длины блока MAC PDU с использованием поля Length заголовка LEH и поля Length заголовка AGMH.
Фиг.12 иллюстрирует заголовок MLEH, задаваемый для передачи большого объема данных в одном блоке MAC PDU согласно дополнительному примеру осуществления настоящего изобретения.
В этом примере осуществления предлагается расширенный заголовок для применения при приложении поля Length переменного размера к заголовку MLEH в соответствии со средой передачи данных. Для изменения поля Length заголовка MLEH в различных средах передачи данных заголовок MLEH может включать в себя поле Length Type (Тип длины)(LT).
Приведенная ниже таблица 5 иллюстрирует формат поля LT.
Таблица 5
Синтаксис
Размер (биты)
Примечания
Length Type
2
0b00: 4-битовое поле Length0b01: 8-битовое поле Length0b10: 12-битовое поле Length0b11: 16-битовое поле Length
Как показано в Таблице 5, поле LT занимает 2 бита, что указывает на то, что длина поля Length заголовка MLEH составляет 4, 8, 12 или 16 битов.
Фиг.12(a) иллюстрирует поле LT, заданное равным 0b00. Таким образом, длина поля Length заголовка MLEH составляет 4 бита, а общая длина заголовка MLEH составляет 2 байта. Остальные 4 бита могут быть резервными или иметь любое другое применение.
Фиг.12(b) иллюстрирует поле LT, заданное равным 0b0l. Таким образом, длина поля Length заголовка MLEH составляет 8 битов, а общая длина заголовка MLEH составляет 2 байта.
В непоказанных случаях, когда поле LT задается равным 0b10 или 0b11, длина заголовка MLEH составляет 3 байта, что обеспечивает возможность передачи очень большого объема данных.
Фиг.13 иллюстрирует новый заголовок AGMH для применения при передаче большого объема данных с использованием идентификатора FID согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Предварительно заданный идентификатор Flow ID указывает на включение в заголовок AGMH длинного поля Length. Как показано на фиг.13, заголовок AGMH может включать в себя 4-битовый идентификатор Flow ID, заданный равным 0×3, 4-битовый идентификатор Flow ID, идентифицирующий поток услуги, для которого используется блок MAC PDU, 1-битовое поле EH, указывающее на включение или невключение группы EHG, и поле Length длиной 11-15 битов.
На фиг.14 представлена блок-схема передатчика и приемника для реализации примеров осуществления настоящего изобретения, иллюстрации которых приведены на фиг.2-13 согласно примеру осуществления настоящего изобретения.
Передатчик и приемник могут быть станциями, соответственно, MS и BS линии UL, станциями, соответственно, MB и MS на линии DL.
Передатчик и приемник могут включать в себя модули передачи (Tx) 1440 и 1450 и модули приема (Rx) 1460 и 1470 для управления передачей и приемом информации, данных и/или сообщений, и антенны 1400 и 1410 для передачи и приема информации, данных и/или сообщений. Передатчик и приемник могут дополнительно включать в себя процессоры 1420 и 1430 для реализации описанных выше примеров осуществления настоящего изобретения и запоминающие устройства 1480 и 1490 для временного или постоянного хранения данных, генерируемых во время операций, выполняемых процессорами 1420 и 1430.
В частности, процессоры 1420 и 1430 передатчика и приемника могут включать в себя логические объекты для генерирования и декодирования блока MAC PDU согласно примерам осуществления настоящего изобретения, то есть уровни MAC. Каждый из уровней MAC может включать в себя управляющий модуль MAC для управления созданием блока MAC PDU, модуль фрагментации для фрагментирования данных и модуль упаковки для упаковки данных.
Путем фрагментирования или упаковки блока SDU после приема от более высокого уровня уровень MAC передатчика может генерировать блок MAC PDU.
Например, передатчик генерирует заголовок MAC для передачи блока MAC PDU (см. Таблицу 1) и добавляет заголовок MAC к блоку MAC PDU. Кроме того, при передаче относительно большого объема данных передатчик может дополнительно включить в блок MAC PDU расширенный заголовок, описанный со ссылками на фиг.2-12. В предпочтительном варианте заголовок MLEH имеет длину в 1 байт и включает в себя 4-битовое поле Type, 3-битовое поле Length и 1-битовое резервное значение (см. фиг.7 и 8).
Уровень MAC передатчика может передать генерируемый блок MAC PDU на физический уровень PHY, а физический уровень PHY может передать блок MAC PDU в приемник. То есть, процессор 1420 передатчика может передать блок MAC PDU в приемник через модуль Tx 1440. В соответствии с этим передатчик может осуществлять эффективную передачу даже большого объема данных без передачи дополнительных блоков MAC PDU.
Для приема блока MAC PDU от передатчика процессор 1430 приемника может управлять модулем Rx 1470.
Уровень MAC в процессоре 1430 может декодировать блок MAC PDU. В случае включения в блок MAC PDU заголовка MLEH процессор 1430 может вычислить общую длину блока MAC PDU с использованием полей Length заголовка AGMH и заголовка MLEH (см. фиг.9 и 10). Поэтому приемник может осуществлять точное декодирование даже большой блока MAC PDU.
Для передачи и приема данных модули Tx 1440 и 1450 и модули Rx 1460 и 1470 передатчика и приемника могут выполнять модуляцию и демодуляцию пакетов, кодирование каналов высокоскоростное пакетной передачи, планирование передачи пакетов в режиме множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), планирование передачи пакетов в дуплексном режиме с временным разделением (TDD) и/или мультиплексирование каналов.
Далее, станция MS может представлять собой любой персональный цифровой секретарь (PDA), сотовый телефон, телефон службы персональной связи (PCS), телефон глобальной системы мобильной связи (GSM), телефон системы широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA), телефон мобильной широкополосной системы (MBS), карманный персональный компьютер, переносной персональный компьютер, смартфон, многополосный многорежимный терминал (ММ-MB) и т.д.
Смартфон является терминалом, сочетающим в себе преимущества как мобильного телефона, так и секретаря PDA, в числе которых можно назвать функции секретаря PDA, то есть планирование и передачу данных, такие как передача и прием факсимильных сообщений и подключение к интернету в мобильном телефоне. Терминал MB-ММ относится к терминалу с встроенной мультимодемной микросхемой и возможностью работы в любой мобильной интернет-системе и других системах мобильной связи (например, в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов 2000 (CDMA 2000), системе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA) и т.д.).
Реализация примеров осуществления настоящего изобретения может достигаться с использованием различных средств, например, аппаратных средств, программно-аппаратных средств, программного обеспечения или их комбинации.
В аппаратной конфигурации реализация способов согласно типичным примерам осуществления настоящего изобретения может достигаться с использованием одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), цифровых процессоров сигналов (DSP), устройств цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), вентильных матриц, программируемых пользователем (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров и т.д.
В программно-аппаратной (firmware) конфигурации или в конфигурации программного обеспечения способы согласно примерам осуществления настоящего изобретения могут реализоваться в виде модуля, процедуры, функции и т.д. в результате выполнения вышеописанных функций или операций. Код программного обеспечения может храниться в запоминающем устройстве и исполняться процессором. Запоминающее устройство размещается внутри или вне процессора и может осуществлять передачу и прием данных в процессор и от процессора через различные известные средства.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано и другими конкретными путями, отличными от предлагаемых в данном описании, в пределах существа и неотъемлемых характеристики настоящего изобретения. Поэтому рассмотренные выше примеры осуществления должны интерпретироваться во всех аспектах как иллюстративные и неограничивающие. Объем изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения и ее правовыми эквивалентами, а не приведенным выше описанием, и все изменения, не выходящие за пределы существа и эквивалентности прилагаемой формулы изобретения, считаются охватываемыми в изобретением. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что пункты формулы изобретения, не указанные явно один в другом в прилагаемой формуле изобретения, могут быть представлены в комбинации как типичный пример осуществления настоящего изобретения или включены в качестве новых пунктов формулы в результате последующего изменения после подачи заявки.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Примеры осуществления настоящего изобретения применимы к различным системам беспроводного доступа, в том числе к системе 3GPP, системе 3GPP2 и/или системе IEEE 8O2.xx. Помимо этих систем беспроводного доступа, примеры осуществления настоящего изобретения применимы ко всем областям техники, в которых применяются системы беспроводного доступа.