傳輸控制參數產生方法及根據分組特性選擇性重發的方法

專利名稱：傳輸控制參數產生方法及根據分組特性選擇性重發的方法
技術領域：
本發明涉及一種服務質量(QoS)控制層結構和用于支持通信系統中QoS的基于分組的傳輸控制參數。具體地，本發明涉及一種用于產生基于分組的傳輸控制參數的方法和用于通過反映調度處理中的AV數據的特性來提供高質量音頻-視頻(AV)服務的QoS控制層結構。
背景技術：
通信系統中用于支持服務質量(QoS)的參數是指應用特性、延遲時間、傳輸延遲時間之間的差、優先級等。應用特性表示有關是否實時傳輸應用數據或使用固定帶寬的信息。延遲時間和傳輸延遲時間之間的差表示有關數據傳輸的時間期間的信息。優先級表示有關數據的傳輸順序的信息。
在用于支持媒體存取控制(MAC)層的QoS的常規方法中，對于由每個應用管理的各個會話而單獨指定傳輸控制參數。因此，調度或重發機制等是由各個會話的單個傳輸控制參數來管理的。
同時，與通常具有相似特性的一般數據幀相反，用于提供音頻-視頻(AV)服務的每個數據幀之間具有不同特性。因此，對于分離地管理各個會話的AV服務使用常規的一般QoS管理是無效的。另外，常規的系統根據會話的特性而靜止地確定傳輸控制參數。因此，那樣的常規系統不能精確地反映上述AV幀的特性。
具體地，與具有上述相同特性的一般數據幀相比，MPEG-2流內的某些幀(例如，I-幀(內部編碼幀)和B-幀(雙向編碼幀))具有互不相同的特性。為了提供AV服務，應當實時傳輸數據。為了實時傳輸并獲得QoS，必須保持數據的傳輸延遲時間和數據的傳輸延遲時間之間的差。為此，應當根據它們的特性來傳輸MPEG-2數據(幀)。
然而，在常規的無線通信系統中，MPEG-幀是根據MAC層中的調度使用各個會話定義的QoS參數來傳輸的，以相同的方式進行一般數據傳輸。在這樣的常規無線通信系統中，由于在MAC層的調度中沒有反映MPEG-2幀的特性，因此很難提供實時AV服務。

發明內容
本發明提供一種用于產生基于分組的傳輸控制參數和QoS控制層結構的方法，該方法通過反映調度處理中的AV數據的特性能夠提供高質量的音頻-視頻(AV)服務。
本發明也提供一種在調度或重發中使用的由QoS控制參數(也稱作重發控制參數)反映的AV幀的特性的方法。即，提供一種QoS控制層結構，該結構能夠動態地設置反映AV數據的特性的基于分組的傳輸控制參數。此外，本發明提出在QoS控制層結構中使用的傳輸控制參數。因此，QoS控制層識別當前信道的狀態，同時監控MAC層的狀態，并因此動態地設置分組的傳輸控制參數。
另外，本發明提供一種根據MPEG-2幀的特性來動態地指定分組的重發間隔并選擇性地重發分組。
根據本發明的一方面，提供一種用于產生基于分組的傳輸控制參數的方法，該方法包括步驟(a)從音頻視頻應用中接收音頻視頻(AV)應用的分類信息和AV分組的特性信息；(b)從媒體訪問控制(MAC)層中接收無線信道的狀態信息和AV分組的緩沖器存儲時間信息；以及(c)根據所接收的信息產生并輸出基于分組的傳輸控制參數。
根據本發明的另一方面，提供一種選擇性重發方法，該方法包括步驟(a)實時傳輸MPEG-2幀的分組；(b)檢查傳輸之后的任何傳輸錯誤；以及(c)如果產生任何傳輸錯誤，則僅重發I-幀的分組。
根據本發明的又一方面，提供一種用于傳輸MPEG-2幀的數據的選擇性重發方法，包括步驟(a)允許發送方媒體存取控制層(MAC)將屬于I-幀的分組傳輸到接收方MAC層；(b)所有屬于I-幀的分組被傳輸之后，允許接收方MAC層將由于分組傳輸期間產生任何傳輸錯誤未接收的分組的重發請求輸出到發送方；(c)允許已接收重發請求的發送方MAC層放棄I-幀后面的B幀的多個分組，其中被放棄的B-幀的分組的數量等于受到重發請求的分組的數量；以及(d)重發受到重發請求的分組。
根據本發明的又一方面，提供一種選擇性重發方法，通過該方法發送方媒體存取控制(MAC)層發送MPEG-2幀的分組，包括步驟(a)確定將由發送方MAC層當前發送的分組是否屬于I-幀；(b)如果該分組不屬于I-幀，則發送該分組，如果該分組屬于I-幀，則確定是否該分組是I-幀的起始分組；(c)如果該分組是I-幀的起始分組，則將包括屬于I-幀的多個分組的自動重發起始消息發送到接收方MAC層；以及(d)準備在自動重發請求(ARQ)模式中使用的緩沖器，并且傳輸具有它們各自序號的分組。
根據本發明的又一方面，提供一種選擇性重發方法，通過該方法發送方媒體存取控制(MAC)層發送MPEG-2幀的分組，該方法包括步驟(a)啟動自動重發請求(ARQ)模式，并從接收方MAC層接收MPEG-2幀的重發消息和分組請求重發的序號；(b)接收重發消息和序號，確定是否任何分組請求重發，并且如果任何分組請求重發，重發等待模式期間放棄B-幀的多個分組，其中被放棄的B-幀的分組的數量等于請求重發分組的總數量；以及(c)確定-幀的分組的數量是否小于請求重發分組的總數量，并且如果B-幀的分組的數量不小于請求重發分組的總數量，則重發該分組并等待下一個重發消息。
根據本發明的又一方面，提供一種選擇性重發方法，通過該方法接收方媒體存取控制(MAC)層接收MPEG-2幀的分組，該方法包括步驟(a)初始化選擇性自動重發請求(ARQ)操作模式；(b)接收選擇性自動重發請求(ARQ)起始消息，并允許接收方MAC層準備具有等于屬于I-幀的多個分組的窗口大小的重發緩沖器，該分組包括在選擇性ARQ起始消息中并從發送方MAC層發送；(c)設置選擇性ARQ操作模式，使用關于請求重發的分組的數量的信息來估計I-幀中所有分組的發送時間，并且設置一個定時值；(d)確定設置時間是否過去，如果該設置時間已過去，則確定I-幀的所有分組是否已被接收；以及(e)如果沒有接收所有的分組，則分析設置時段期間已接收的分組的序號，并發送包括未接收的分組的序號的重發請求消息，并且重新設置緩沖器和自動重發請求(ARQ)模式的定時值。
根據本發明的又一方面，提供一種選擇性重發裝置，其中接收方媒體存儲控制(MAC)層接收來自發送方MAC層的分組，該裝置包括幀檢測器，用于檢測分組的幀類型；傳輸錯誤檢測器，用于檢測由于分組的傳輸期間產生的任何傳輸錯誤的任何未接收的分組；以及重發功能單元，如果存在任何發送錯誤，根據來自幀檢測器的檢測結果將重發消息和未接收的分組的序號信息傳輸到發送方MAC層，并且通過發送方MAC層的重發來接收分組。
根據本發明的另一方面，提供一種具有在其中實施上述方法的計算機程序的計算機可讀介質。


參考附圖，通過詳細描述本發明的示例性實施例，對于那些普通技術人員本發明的上面的和其它特性和優點將變得更加清楚，其中圖1示出了根據本發明實施例的在實時傳輸協議(RTP)中使用的數據分組的結構圖；圖2示出了根據本發明實施例的在音頻-視頻(AV)服務傳輸的控制結構中各個層之間傳輸的參數的流程圖；圖3示出了質量服務(QoS)控制層中的參數的流程圖，該QoS控制層被用來將傳輸控制參數動態地分配給根據本發明實施例的分組；圖4示出了根據本發明實施例的用于產生基于分組的傳輸控制參數的流程圖；圖5示出了MPEG-2幀的排列和傳輸順序圖；圖6示出了根據本發明實施例的用于描述基于窗口的選擇性自動重發請求(ARQ)方法圖；圖7A示出了根據本發明實施例的發送方媒體存取控制(MAC)層的操作的流程圖；圖7B示出了根據本發明實施例的自動重發請求(ARQ)模式期間的發送方MAC層的操作的流程圖；圖8示出了根據本發明實施例的接收方MAC層的操作的流程圖；和圖9示出了根據本發明實施例的選擇性重發裝置的圖。
具體實施例方式
2002年7月26日提交的韓國專利申請號2002-44304，名稱為“產生傳輸控制參數的方法和根據分組特性選擇性重發的方法”的專利在此全文引用以供參考。
快速數據傳輸、多點傳送、服務質量(QoS)等是傳輸數字音頻或視頻信號以及執行多媒體通信的重要方式。快速數據傳輸最小化端對端延遲，因此改善了例如電視會議的多媒體服務的質量。另外，通過快速傳輸數據，縮短了分組保存在緩沖器的時間，從而減小了所需緩沖器的大小。當對不同的地點同時提供多媒體服務時，多點傳送被用來減小帶寬，和減小路由器中的開銷并結束終端系統接收數據。為了確保服務質量(QoS)，非常需要資源管理技術。如果在路由器和終端系統中沒有適當地執行資源管理，則多媒體通信系統不能給用戶提供可靠的通信服務。
參考示出了本發明的實施例的附圖，在下文中將詳細描述本發明。然而，本發明可以以不同的形式來體現，不能解釋為僅限于這里所闡述的實施例。而且，所提供的實施例將使本發明變得更加完整和透徹，并將本發明的范圍充分地轉達給本領域的技術人員。全文相同的數字表示相同的元件。
圖1示出了根據本發明實施例的在實時傳輸協議(RTP)中使用的數據分組的結構圖。
在圖1中，版本(V)字段表示RTP版本，其中最新的版本是2.0。在版本字段中，值1被用來指示RTP規范的第一稿，值0被用來指示根據vat音頻工具實現的協議。在P字段中，P是一個用來組成基于32位分組的值。如果P字段被設置，則表示填充的8比特組包含在分組的末端部分。如果X位被設置，則表示被擴展的首標緊跟固定首標。
參考字符CC表示固定首標中CSRC標識符的數量。其中CSRC表示實時協議(RTP)分組流的源信息，該分組流允許RTP混合器產生一組合流。RTP混合器經網絡來傳輸RTP分組。RTP混合器是一種從不同的源接收RTP分組的中間系統，適當地組合RTP分組以便產生新的RTP分組，并將新產生的分組傳輸給下一個系統。
M字段表示多媒體信息的空間，被用來指示分組是否是音頻數據或視頻數據。有效負載類型(PT)字段表示在RFC 1890中定義的分布的有效負荷格式，并通過應用來確定解釋。分布指定有效負荷類型代碼對應于有效負荷格式。例如，如果PT值為0，則表示PCMU音頻編碼，8000Hz采樣率，以及一個音頻信道。目前，定義了三十三(33)個有效負荷類型。
序號字段包括一個序號，無論RTP分組什么時候傳輸就增加一個序號。該序號字段被接收方用來檢測分組損失以及恢復分組的順序。時間標記字段表示對RTP分組的第一個8比特組進行采樣的時間點。同步源(SSRC)標識符字段表示RTP分組的同步源。SSRC標識符字段的值是隨機確定的，以便減小不同的傳輸方在相同RTP會話中具有相同SSRC標識符值的可能性。貢獻源(CSRC)字段識別一個由RTP混合器增加的貢獻源標識符清單。在由某些中間系統混合某些RTP分組的情況中，SSRC標識符字段使用存儲于其中的標識符來區分源(中間系統)。SSRC標識符字段包括15個標識符的最大值。如果存在多于15個的源，則僅分配15個源并將其保存在SSRC標識符字段。媒體數據表示將使用數據分組來傳輸的媒體數據。
圖2示出了根據本發明實施例的在音頻-視頻(AV)服務傳輸的控制結構中各個層之間傳輸的參數的流程圖。
AV應用210將所接收的AV數據的特性信息轉換為會話的分類信息，并通過QoS控制層220將所轉換的信息傳輸到媒體存取控制(MAC)層230。AV應用210使用實時傳輸協議/實時轉換控制協議(RTP/RTCP)來傳輸AV數據。接收方應用260使用RTCP從發送方接收例如數據損失和延遲時間的數據狀態信息，并控制數據生成率。接收方應用260也從端對端應用服務接收反饋信息。
RTP是一種用于傳輸例如音頻或視頻的實時數據的實時協議。RTP不能保證數據的實時傳輸，但允許應用程序來支持流式媒體。RTP是在用戶數據報協議(UDP)中實現的。
RTCP是一種與RTP一起使用的協議，用來維持使用RTP傳輸的媒體數據的QoS。RTP僅控制數據傳輸，而RTCP監控數據傳輸，也控制由會話相關聯的信息的傳輸。RTP節點互相發送RTCP分組，以便分析網絡的狀態和定時報告任何網絡信息流通量。
只要實時媒體應用需要時間信息和同步功能，就在UDP上實現RTP和RTCP。為此，包括實時媒體信息的大多數應用(VOD服務、AOD服務、互聯網廣播、電視會議服務等)目前經因特網使用RTP和RTCP。
此外，網絡層240從核心網絡接收網絡狀態信息，并控制將被傳輸的AV數據量。MAC層230經QoS控制層220從AV應用210接收AV應用的分類信息，從物理層250接收無線信道的特性信息，傳輸幀的緩沖器存儲時間的信息等，并且根據所接收的信息而執行對存取無線資源的調度。
在MAC層230中，僅提供分類信息，并被用作一個設置應用特性的參數。然而，分類信息不能反映AV幀的特性。例如，為了減小被傳輸的視頻數據量，MPEG-2使用包括當前圖像信息的I-幀(內編碼幀)，和僅包括在I-幀和前一幀之間不同的信息的B-幀(雙向編碼幀)。作為基準，一個I-幀的數據量比較大。B-幀的數據量比較小，因此在I-幀之間能夠傳輸許多次。
如果在單個B-幀中產生一個錯誤，則在移動的圖像中產生一個瞬時錯誤。然而，如果在單個I-幀中產生一個錯誤，則在緊跟I-幀的多個B-幀代表的移動圖像中產生多個錯誤。因此，為了保持AV服務的QoS，即使在較差的信道環境中，I-幀的傳輸概率將比B-幀的傳輸概率要大。
從AV應用接收的輸入參數包括來自AV應用的會話分類信息、各個AV幀的特性信息、無線信道的狀態信息，以及緩沖器存儲時間信息。QoS控制層根據輸入參數來產生輸出參數。該輸出參數包括基于分組的傳輸控制參數。
圖3示出了質量服務(QoS)控制層220結構圖，該QoS控制層被用來將傳輸控制參數動態地分配給根據本發明實施例的分組。
由AV應用310產生的數據包括一個描述符，其表示分組的特性，并被傳輸到QoS控制層的分組傳輸控制參數發生器330。該描述符包括由AV應用310指定的相應的會話的分類信息311和相應的AV幀的特性信息312。QoS控制層的分組傳輸控制參數發生器330根據上述信息而產生基于分組的傳輸控制參數322，從MAC層320接收分組的緩沖器狀態信息321，并將基于分組的傳輸控制參數322附加到分組描述符。
基于分組的傳輸控制參數322包括分組的最大允許緩沖器存儲時間信息、分組的最大允許傳輸時間之間的差信息、優先級信息、分組的重發信息、以及分組的重要信息。
分組的優先級信息、分組的重發信息、以及分組的重要信息是根據MAC層的緩沖器狀態而動態地指定的。優先級信息被用來保持各個AV服務的公平性。分組的重發和重要信息反映AV幀的指示分組的選擇性重發、分組的選擇性放棄、分組的向前糾錯(FEC)、分組的多復制使用等的各種特性。在調度和執行分組的傳輸控制中使用所產生的傳輸控制參數(分組和描述符)，同時也確保了MAC層中的QoS。
圖4示出了根據本發明實施例的用于產生基于分組的傳輸控制參數的流程圖。
首先，在步驟410，從AV應用輸入AV應用的分類信息和AV幀的特性信息。AV應用的分類信息和AV幀的特性信息表示所接收的分組的特性，并包含在數據分組的一個標識符中。
然后，在步驟420，從MAC層輸入無線信道的狀態信息和緩沖存儲時間信息。
接著，根據輸入的信息，在步驟430，產生并傳輸基于分組的傳輸控制參數。該傳輸控制參數包括分組的最大允許緩沖存儲時間信息、各個分組的最大允許傳輸時間之間的差信息、優先級信息、分組的重發信息、以及分組的重要信息。
圖5示出了MPEG-2幀的排列和傳輸序列的示圖。
參考圖5，為了減小實時移動圖像的數據傳輸量，MPEG-2使用包括當前圖像信息的I-幀510、包括僅I-幀和前一幀之間不同的信息的B-幀520、以及使用前一I-幀和前一P-幀的信息編碼的P-幀(預測編碼幀)530。如上所述，作為參考幀的I-幀510的數據流比較大。B-幀或P-幀的數據量都比較小，因此在I-幀510之間能夠傳輸許多次。由一個I-幀510以及跟在I幀510之后的多個B-幀和P-幀組成的組叫作GOP(圖像組)。不參考任何幀而對一個I-幀進行編碼，并充當序列中的隨機存取點。參考最后的I-幀或P-幀對P-幀進行編碼，這種處理稱作前向評估。參考最后的以及下一個非B-幀而對一個B-幀進行編碼，這種處理為雙向評估。
在MPEG-2中，不是所有的幀被壓縮成獨立靜止圖像，但是使用相鄰幀之間的相似性對每個幀進行壓縮。為在相鄰幀之間進行差值補償MPEG-2使用估計和內插。同時，在MPEG-2視頻中，必須有規律地插入能夠僅使用它們自己的信息存儲的幀。這歸咎于不同的原因，包括需要例如任意存取的VCR類型控制的情況。這些幀是使用例如聯合攝影專家組(JPEG)靜止圖像壓縮方法來壓縮的。
I-幀可以放置在視頻數據流中的任何位置，被用作數據的任意存取，并被編碼而不參考不同的圖像。通常使用JPEG來壓縮I-幀。然而，對于實時壓縮，必須使用MPEG-2來壓縮I-幀。在MPEG-2幀中I-幀具有最低的壓縮率。I-幀被分成宏塊的8×8塊，并受到用于產生DCT系數的離散余弦變換。使用差分脈碼調制(DPCM)方法對DCT系數進行編碼，在該方法中使用可變長度編碼對連續塊之間的差值進行計算和變換。
在編碼和解碼期間，使用前一I-幀和前一P-幀的信息來產生P-幀530。在大多數情況中，當移動連續圖像上的任何一個目標時，目標的圖像塊在不同的方向上移動，而不會改變目標的形狀。在這點上，考慮到前一圖像和當前圖像之間的差非常小，而通過僅對前一圖像和當前圖像之間的差值進行編碼來產生P幀。
在編碼和解碼期間，使用前面和后面的I-幀和P-幀的所有信息來產生B-幀520。通過使用B-幀，能夠獲得一個高的壓縮率。B-幀具有前一I-幀或P-幀以及后面的I-幀或P-幀之間的差值。
如果在B-幀的傳輸期間產生錯誤，則直到傳輸下一個B-幀才產生相應的移動圖像的模糊。或者，如果在I-幀的傳輸期間產生錯誤，即使緊跟I-幀的B-幀的傳輸結束，產生相應的移動圖像的模糊直到傳輸下一個I-幀為止。因此，當I-幀的傳輸期間產生任何錯誤時，傳輸下面的B-幀包括不必要的資源分配。
因此，為了在較差的信道環境中保持AV服務的QoS，必須增加I-幀多于B-幀的傳輸概率。然而，由于常規的無線通信系統使用每個會話的特性來靜態地確定傳輸控制參數，所以它不能反映MPEG-2幀的不同的特性。在這樣的無線通信系統中，即使在數據傳輸期間產生錯誤，也以相同的方式處理I-幀和B-幀。因此，在I-幀的出錯概率和B-幀的出錯概率之間不存在惡化AV服務的QoS的差別。
因此，本發明提出一種所接收幀的特性被傳輸到MAC層的方法，并提出一種根據該特性的重發機制。使用這種方法保持I-幀的誤差概率低于B-幀的誤差概率，而提高了QoS。
圖6示出了根據本發明實施例的基于窗口的選擇性自動重發請求(ARQ)方法的示圖。
如圖6所示，在自動重發請求(ARQ)間隔610中傳輸MPEG-2的I-幀。因此，當在I-幀的傳輸期間產生錯誤時，使用基于窗口的選擇性自動重發請求(ARQ)方法來重發I-幀。相反，在非ARQ間隔620中傳輸MPEG-2的B-幀。因此，當傳輸期間產生錯誤時，不重發B-幀。
發送方MAC層630依次發送一個I-幀的第一分組631、第二分組632、第三分組633、以及第四分組634到接收方MAC層640。這時，如果僅第一分組631和第三分組633被無錯誤接收而第二分組632和第四分組634未接收，則然后接收方MAC層640發送一個未接收的分組的重發請求消息(NACK2，4)到發送方MAC層630。然后，發送方MAC層630放棄下一B-幀的分組(即，第五分組651和第六分組652)，并開始I-幀的重發。被放棄的分組數量等于受到重發請求的分組的數量。即，發送方MAC層重發未接收的分組，即，第二分組632和第四分組634。
在ARQ間隔中接收I-幀的所有分組之后，接收方MAC層640將傳輸完成消息(NACK(空))642發送到發送方MAC層630。然后，在非ARQ間隔620中發送方MAC層630傳輸B-幀的第七到第十分組635到638。盡管B-幀的一些分組，例如第八分組636和第十分組638在傳輸期間丟失，但是接收方MAC層640不需要由發送方MAC層630的分組的重發。因此，僅接收第七分組635和第九分組637。隨后，第十一分組653和第十二分組654將被發送到接收方MAC層640。第十一和第十二分組653和654是B-幀分組，如果它們沒有被接收方MAC層640接收，則它們不能被重發。
圖7A示出了根據本發明實施例的發送方MAC層630的操作的流程圖。
發送方MAC層發送MPEG-2幀并指定基于窗口的選擇性自動重發請求(ARQ)模式的起始和結束。在步驟710，發送方MAC層確定傳輸的當前分組是否屬于I-幀。如果分組不屬于I-幀，則在步驟711，傳輸相應的分組，即，“按現狀”傳輸分組。如果分組屬于I-幀，則在步驟712，確定分組是否I-幀的起始分組。如果分組是I-幀的起始分組，則在步驟713，將包括屬于I-幀分組的數量的自動重發請求(ARQ)起始消息傳輸到接收方MAC層。然后，在步驟714，準備在ARQ模式中使用的具有N窗口大小的緩沖器。在步驟715，將分組和它的序號一起傳輸。傳輸I-幀的最后分組之后，開始非ARQ模式。
如果分組不是I-幀的起始分組，在步驟716，將分組和它的序號一起傳輸。接著，在步驟717，確定分組是否是I-幀的最后分組。如果確定分組是I-幀的最后分組，在步驟718，執行分組的重發。如果分組不是I-幀的最后分組，則繼續ARG模式并啟動傳輸下一個分組的處理。
圖7B示出了根據本發明實施例的ARQ模式期間的發送方MAC層的操作的流程圖。
參考圖7B，首先，在步驟720，MPEG-2幀的發送方接收NACK(重發請求)。然后，在步驟721，確定是否任何分組需要重發。如果任何分組需要重發，則在步驟722，放棄傳輸備用狀態期間的接下來的B-幀的分組，其中被放棄的B-幀分組的數量等于將要重發的I-幀分組的數量。接著，在步驟723，確定B-幀分組的數量是否在受到重發請求的分組的數量之下。如果B-幀分組的數量不在受到重發請求的分組的數量之下，則在步驟724，傳輸受到重發請求的分組，并等待下一個NACK。然后重復這個處理。當接收到一個NACK(空)時結束這個重復的處理，指示ARQ模式的中止。如果B-幀分組的數量小于受到重發請求的分組的數量，這指示了在GOP間隔期間沒有傳輸I-幀分組。在這種情況中，在步驟725，ARQ模式立即被中止，以便傳輸下一個I-幀。
圖8示出了根據本發明實施例的接收方MAC層的操作的流程圖。
參考圖8，首先，在步驟810，初始化ARQ操作模式。然后，在步驟820，確定已經接收到一個ARQ起始消息。如果已經接收到一個ARQ起始消息，則在步驟830，接收方MAC層準備一個具有N窗口大小的重發緩沖器，用于支持指示從發送方發送的ARQ起始消息中的I-幀分組的數量(N)。然后，在步驟840，初始化ARQ操作模式，并且使用由發送方指示的分組的數量，通過估計完成所有I-幀分組的傳輸的時間來設置定時值(T)。
然后，在步驟850，確定設置時間是否過去。在設置時間已經過去之后，在步驟860，確定是否接收到所有受到重發請求的分組。這時，分析設置時段期間傳輸的分組的序號。如果任何分組被指定為丟失，則在步驟870，傳輸具有相應序號的NACK，并且重新設置ARQ傳輸模式的緩沖器和定值時。如果沒有分組需要重發并且接收到所有發送的分組，則在步驟880，發送一個NACK(空)，并中止ARQ模式。
圖9示出了根據本發明實施例的選擇性重發裝置的示意圖。
參考圖9，該裝置允許接收方MAC層接收來自發送方MAC層的分組，并包括幀檢測器910，用于檢測所接收分組所屬的幀。即，幀檢測器910確定分組是否屬于I-幀，或B-幀，或任何其它的幀。
傳輸錯誤檢測器920確定是否由于分組傳輸期間的錯誤而丟失任何分組。
如果檢測到任何傳輸錯誤，則根據幀檢測器910的確定結果，重發功能單元930將一個重發消息和未接收到的分組的序號信息傳輸到發送方MAC層。重發功能單元930從發送方MAC層通過重發來接收分組。僅在由幀檢測器910接收的分組屬于I-幀時而重發分組。
上述示例性實施例可作為計算機程序來體現，并也可在用于使用計算機可讀介質執行計算機程序的通用數字計算機中體現。計算機可讀介質包括例如磁存儲介質(例如，ROM，軟盤，硬盤等)的存儲介質，光可讀介質(例如，CD-ROM，DVD等)，以及載波(經互聯網傳輸)。本發明可在具有計算機可讀程序代碼單元的計算機可讀介質中體現，使經網絡連接的多個計算機系統影響分布式處理。
如上所述，根據本發明，通過根據當產生分組時的緩沖器狀態動態地控制傳輸控制參數，以及通過使用反映AV幀的特性的基于分組的傳輸控制方法，能夠有效地支持無線通信中的AV服務。此外，根據本發明，AV應用被標準化用來提供基于分組的控制參數，而不管各種無線存取控制層。因此，AV應用能夠應用到各種系統。
而且，根據MPEG-2幀的實時傳輸的本發明的選擇性ARQ方法，由于MPEG-2幀特性被傳輸到MAC層，并且MAC層根據它的特性而執行幀的選擇性重發，I-幀的誤差概率能夠比B-幀的誤差概率小，從而提高了服務質量(QoS)。而且，通過對發送方的分組管理以及對接收方的定時使用，無線MAC層能夠有效地管理資源。
這里已經披露了本發明的示例實施例，盡管應用了特定術語，但是它們可以一般的及描述性的意思來解釋，而不是用來起限制作用。因此，本領域的技術人員應當理解為，在不背離所述權利要求給出的本發明的精神和范圍的情況下，可做出形式上和細節上的各種各樣的改變。
權利要求
1.一種用于產生基于分組的傳輸控制參數的方法，包括步驟(a)從音頻視頻(AV)應用中接收音頻視頻應用的分類信息和AV分組的特性信息；(b)從媒體訪問控制(MAC)層中接收無線信道的狀態信息和AV分組的緩沖器存儲時間信息；以及(c)根據所接收的信息產生并輸出基于分組的傳輸控制參數。
2.如權利要求1所述的方法，其中，AV應用的分類信息和AV分組的特性信息代表AV分組的特性，并包含在AV分組的標識符中。
3.如權利要求1所述的方法，其中傳輸控制參數包括從由AV分組的最大允許緩沖器存儲時間信息組成的組中選擇的信息、各個AV分組的最大允許傳輸時間之間的差信息、優先級信息、AV分組的重發信息、以及AV分組的重要信息。
4.一種選擇性重發方法，包括步驟(a)實時傳輸MPEG-2幀的分組；(b)檢查傳輸之后的任何傳輸錯誤；以及(c)如果產生任何傳輸錯誤，則僅重發I-幀的分組。
5.如權利要求4所述的方法，其中在步驟(c)，在MPEG-2幀的分組的實時傳輸期間，屬于I-幀的分組在自動重發請求(ARQ)間隔中傳輸，以及不屬于I-幀的分組在非自動重發請求(non-ARQ)間隔中傳輸。
6.一種用于傳輸MPEG-2幀的數據的選擇性重發方法，包括步驟(a)允許發送方媒體存取控制層(MAC)將屬于I-幀的分組傳輸到接收方MAC層；(b)所有屬于I-幀的分組被傳輸之后，允許接收方MAC層將由于分組傳輸期間產生的任何傳輸錯誤而造成的未接收的分組的重發請求輸出到發送方MAC層；(c)允許已接收重發請求的發送方MAC層放棄I-幀之后的B幀的多個分組，其中被放棄的B-幀的分組的數量等于受到重發請求的分組的數量；以及(d)重發受到重發請求的分組。
7.一種選擇性重發方法，通過該方法發送方媒體存取控制(MAC)層發送MPEG-2幀的分組，包括步驟(a)確定將由發送方MAC層當前發送的分組是否屬于I-幀；(b)如果該分組不屬于I-幀，則按現狀傳輸該分組，如果該分組屬于I-幀，則確定該分組是否是I-幀的起始分組；(c)如果該分組是I-幀的起始分組，則將包括屬于I-幀的多個分組的自動重發起始消息傳輸到接收方MAC層；以及(d)準備在自動重發請求(ARQ)模式中使用的緩沖器，并且傳輸具有它們各自序號的分組。
8.如權利要求7所述的選擇性重發方法，其中步驟(c)包括步驟(c1)如果該分組不是I-幀的起始分組，則傳輸具有它們各自序號的分組；(c2)確定該分組是否是I-幀的結束分組；(c3)如果該分組是I-幀的結束分組，則執行該分組的重發；以及(c4)如果該分組不是I-幀的的結束分組，則啟動ARQ模式，以便傳輸I-幀的下一個分組。
9.一種選擇性重發方法，通過該方法發送方媒體存取控制(MAC)層發送MPEG-2幀的分組，包括步驟(a)啟動自動重發請求(ARQ)模式，并從接收方MAC層接收MPEG-2幀的重發消息和請求重發的分組序號；(b)接收重發消息和序號，確定是否任何分組請求重發，如果任何分組請求重發，則在重發等待模式期間放棄B-幀的多個分組，其中被放棄的B-幀的分組的數量等于請求重發分組的總數量；以及(c)確定B-幀的分組的數量是否小于請求重發分組的總數量，如果B-幀的分組的數量不小于請求重發分組的總數量，則重發該分組并等待下一個重發消息。
10.如權利要求9所述的方法，其中在步驟(b)，如果沒有分組請求重發，則中止ARQ模式。
11.如權利要求9所述的方法，其中在步驟(c)，如果B-幀的分組的數量小于請求重發分組的總數量，則中止ARQ模式。
12.一種選擇性重發方法，通過該方法接收方媒體存取控制(MAC)層接收MPEG-2幀的分組，包括步驟(a)初始化選擇性自動重發請求(ARQ)操作模式；(b)接收選擇性自動重發請求(ARQ)起始消息，并允許接收方MAC層準備具有等于屬于I-幀的多個分組的窗口大小的重發緩沖器，該I-幀包含在選擇性ARQ起始消息中并從發送方MAC層發送。(c)設置選擇性ARQ操作模式，使用關于請求重發的分組的數量的信息來估計I-幀中所有分組的傳輸時間，并且設置一個定時值；(d)確定設置時間是否過去，如果該設置時間已過去，則確定是否已接收I-幀的所有分組；以及(e)如果沒有接收所有的分組，則分析設置時間期間已接收的分組的序號，并傳輸包括未接收的分組的序號的重發請求消息，以及重新設置緩沖器和自動重發請求(ARQ)模式的定時值。
13.如權利要求12所述的方法，其中在步驟(e)，如果接收了所有的分組以及沒有分組需要重發，則步驟(e)包括下列步驟傳輸包括無序號(NULL)的重發消息；以及中止ARQ操作模式。
14.一種在其中實施如權利要求1所述的方法的計算機程序的計算機可讀介質。
15.一種選擇性重發裝置，其中接收方媒體存取控制(MAC)層接收來自發送方MAC層的分組，該裝置包括幀檢測器，用于檢測分組的幀類型；傳輸錯誤檢測器，用于檢測由于分組的傳輸期間產生的任何發送錯誤造成的任何未接收的分組；以及重發功能單元，如果存在任何傳輸錯誤，根據來自幀檢測器的檢測結果將重發消息和未接收的分組的序號信息傳輸到發送方MAC層，并且通過發送方MAC層的重發來接收分組。
16.如權利要求15所述的裝置，其中，幀檢測器確定該幀是否是MPEG-2幀的I-幀、B-幀、或P-幀。
17.如權利要求15所述的裝置，其中，僅當幀檢測器檢測I-幀時，重發功能單元執行分組的重發。
全文摘要
一種用于產生基于分組的傳輸控制參數的方法，其包括步驟(a)從音頻視頻應用中接收音頻視頻(AV)應用的類信息和AV分組的特性信息；(b)從媒體訪問控制(MAC)層中接收無線信道的狀態信息和AV分組的緩沖器存儲時間信息；以及(c)根據所接收的信息產生并輸出基于分組的傳輸控制參數。此外，選擇性重發方法包括(a)實時傳輸MPEG－2幀的分組；(b)檢查傳輸之后的任何傳輸錯誤；以及(c)如果產生任何傳輸錯誤，則僅重發I－幀的分組。因此，通過根據緩沖器狀態動態地控制傳輸控制參數以及通過反映AV幀的特性，能夠有效地支持無線通信中的AV服務。
文檔編號H04L1/00GK1476199SQ0314367
公開日2004年2月18日 申請日期2003年7月28日 優先權日2002年7月26日
發明者張景訓, 樸鐘愛, 黃孝善 申請人:三星電子株式會社