專利名稱：用于通信系統中的分組分割和級聯信號傳輸的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明的領域為在通信系統中將高層分組映射到較低層的幀，該通信系 統可以是無線或固定線路網絡。為了使上層傳輸的分組適應物理網絡的能力 (例如，最大幀尺寸)，有時需要將它們分割或分段為將由分離的幀傳送的若 干塊。以同樣的方式，還可能需要將若干分組級聯成一幀，以便增加傳輸效 率。本發明提出了一種向接收單元指示在發送器側的分割和級聯如何進行的 新穎并且有效的方式。
背景技術：
使高層的分組適應物理網絡的特性的必要性對如無線網絡(G S M 、 UMTS、 WiLAN、 WiMax等)或固定網絡(IP、幀中繼、PPP、 ATM等)等 所有類型的通信網絡是關鍵的問題。OSI分層的概述在該部分，給出將用于說明下面的解釋的OSI模型(見圖1)的簡要介紹。開放系統互連參考模型(簡稱為OSI模型或OSI參考模型)是對通信和 計算機網絡協議設計的分層抽象描述。OSI模型將系統的功能劃分為一系列 的層。每層具有其僅使用下面的層的功能、并且僅向上面的層輸出功能性的 性質。實現包括一系列這樣的層的協議行為的系統被稱作"協議棧"或"棧"。 其主要特征在于規定層與層之間如何交互的規范的各層之間的連接。這意味 著，原理上，由一個制造商編寫的層可以與來自另一個制造商的層一起操作。 對于我們的目的，將僅描述前三層。物理層(或層1)的主要目的在于，經由特定物理介質(例如，同軸電 纜、雙絞線、光纖或無線)傳輸信息(比特)。其將數據轉換或調制成經由通 信信道傳送的信號。數據鏈路層(或層2)的目的在于，通過將輸入數據分割成數據幀(分 割和重組或SAR功能)，以與特定物理層兼容的方式整形信息流。此外，數據鏈路層可以通過請求丟失幀的重傳來檢測和校正潛在的傳送錯誤。其提供 了尋址機制，并且可以提供流控制算法，以便使數據率與接收器能力匹配。 最后，當共享的介質由多個發送器和接收器同時使用時，其提供了調整和控 制對物理介質的訪問的機制。因為數據鏈路層的功能范圍很大，所以數據鏈路層經常被細分為兩個子層(例如，在UMTS中，RLC和MAC子層)。層2 協議的典型實例是固定線路網絡的PPP/HDLC、 ATM、幀中繼、以及無線系 統的RLC、 LLC或MAC。網絡層(或層3)提供用于將可變長度分組經由一個或更多網絡從源傳 送到目的地、同時維護由傳輸層請求的服務質量的功能和程序手段。網絡層 的主要目的在于執行網絡路由、網絡分段以及擁塞控制功能。網絡層協議的 主要實例是IP因特網協議或X.25。關于OSI分層模型的更多信息可以在"Computer Networks" ( Andrew S. Tanenbaum,第四版，Prentice Hall International Edition,第37-41頁，第1.4部 分)中找到。SDU和PDU定義為了以通用方式正式地描述OSI模型中各層之間的分組交換，已經定義 了 SDU (服務數據單元)和PDU (協議數據單元)實體。SDU是從請求服 務的層N+l的協議經由SAP (服務接入點)傳送到位于層N的協議的信息的 單元。PDU是在位于相同層N的相同協議的發送器和接收器的對等處理之間 交換的信息的單元。PDU通常由包括接收的SDU的經處理的版本的有效負 載部分和控制信息(例如，層N特定的報頭)形成，并且可能由報尾終止。 由于在這些對等處理之間不存在直接的物理連接(除了 LI )，所以PDU轉發 至層N-l用于處理。因此，層N的PDU從層N-1的角度而言是SDU。這在 圖2中圖示。分|殳/分割的目的出于三個不同的原因，可能需要分段或等同地分割。首先，將數據報或分組傳輸通過其最大允許的數據報大小或最大傳輸單 元(MTU)小于所述數據報或分組的大小的網絡時，可能需要分段。數據報 分段典型地在IP層實現，并且在標準的IPv4或IPv6版本中凈皮指定為IP分段。 當數據經由ATM網絡傳輸時，為了使48個八位字節的有效負載大小與ATM 單元適配，需要類似的分割。這在ATM層2和傳輸層(例如，IP)之間的ATM適配層(AAL )執行。其次，為了平衡在并行鏈路上(例如，在并行ISDN鏈路上)的業務量 負載，可能執行分段。基于PPP的PPP多鏈路協議(MP) ( "ThePPPMultilink Protocol(MP)" , RFC 1990, Sklower， K" Lloyd, B., McGregor, G., Carr， D.和T. Coradetti， 1996年8月)描述了用于在多個邏輯數據鏈路上劃分、重組和排序 數據報的方法。最后，在無線系統中，潛在地與級聯結合的分組分割經常在層2 (例如， 在UMTS中的RLC子層，3GPPTS25.322， v6.4.0， "Radio Link Control (RLC) protocol specification")執行，以便使較高層的分組與由較低層提供的資源適 配。因為資源在無線環境中通常很稀少，所以推薦將若干較高層分組進行級 聯以便加強整個系統的效率。接收器單元為了分離級聯的片段，并且將接收的片段正確地重組為原始 分組，需要將分割信息傳送到接收單元。經常與標記每個片段的編號技術相 結合的該信息使得接收器處的層2能夠將完整和一致的分組傳送給下一更高 的層。在下面各部分中，將呈現幾種已知的信號分割的方法，其將幫助理解與 本發明的區別。經由片段編號的SAR信令第 一 類指示分段的方法重新組合指示片段在源分組內的位置的幾種相似 的技術。需要兩個元素第一個是指向片段在源分組內的位置的索引。該索 引可以采取分段偏移(IP分段，見"Computer network", Andrew S. Tanenbaum, 第四版,Prentice Hall International Edition,第37-41頁，1.4部分)或片段序列 號FSN ( WiLAN,見802.11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications)的形式。對于源分組的第一片段，該索引必須被初始化為已知值(例如，FSN=0)。 接收器單元使用該索引以正確的序列記錄片段并檢測丟失的片段。此外，分 組的最后片段用一位標志(LF)指示。未分段的分組通過將索引設置為初始 位置(例如，FSN=0)并且同時指示該分組是源分組中的最后片段而被信號 發送到接收器側。該技術用于例如IP分段協議或ATM適配層AAL-1中。 802.11 WiLANMAC層也使用相同的技術。WiLAN還將標識源分組的字段附 加到每個片段。這是必要的，因為802.11 MAC可以被配置為在傳送到下一更高的層之前、在接收器側將分組重新排序。這一依序傳送需求在IP層不存 在，因為更高層(例如，TCP)不需要或不執行重新排序。
圖3中示出在WiLAN中經由片段編號的SAR技術的原理。
因為每個片段必須攜帶至少最后片段標志LF和片段序列號FSN、以及 最終地源分組的序列號SN，因此信令開銷相對顯著。
經由開始/結束標志的SAR信令
第二類SAR方法廣泛用于各種協議，如ATM適配層AAL-3/4、幀中繼 分段實現協定FRF. 12、幀中繼論壇技術委員會、WiMax和PPP多鏈路(MP ) ("The PPP Multilink Protocol(MP)" ， RFC 1990, Sklower， K., Lloyd, B., McGregor, G.， Carr， D.和T. Coradetti， 1996年8月)。該第二類SAR技術的主 要思想在于，使用兩個一位標志來指示每個SARPDU， PDU是SDU的第一、 最后還是中間片段，或者PDU是否是完整的SARSDU。兩個標志都是PDU 報頭的一部分。在一些實現中(幀中繼和PPP多鏈路)，兩個標志的功能的區 別之一在于， 一個指示SDU的開始，而另一個指示其結束。在從SARSDU 得到的第一片段上，開始片段位B被設置為1，而對來自相同SDU的所有其 他片段設置為0。在最后片段上結束片段位E被設置為1，而對所有其他片段 設置為0。 PDU可以使開始和結束片段位都設置為1。在此情形，其指示沒 有發生分割。還添加了片段序列編號以便接收器單元檢測片段丟失，并且如 果鏈路沒有保存PDU序列，則潛在地執行PDU記錄。在記錄后，接收器可 以容易地檢查B和E位以標識哪個SARPDU需要組合以重建原始SDU。圖 中給出了該技術的圖示。
經由長度指示符的SAR信令
第三類在于一組技術，其使用長度指示符字段作為指示SDU的邊界的指 針。 一個很好的實例是UMTS R99中的RLC (無線鏈路控制)。在RLC中， RLC PDU可以攜帶幾個SDU或填充位的片段。實際上，UMTSR99用固定 大小的PDU操作，該PDU可能沒有與要傳送的SDU的長度對準。由于無線 資源稀少，所以允許SDU在PDU級的級聯被視為是必要的。通常，可變數 量的長度指示符(LI)被添加到PDU報頭。長度指示符用于指示PDU內的 每個RLCSDU結尾的最后八位字節。照例，基于PDU的序列編號被添加到 報頭中，以便允許丟失檢測和重新排序。接收器因此可以執行重新排序、請 求丟失PDU的重傳和重組SDU。此外，具有特定值的LI指示何時將填充用于填滿PDU的結尾。該技術的主要缺點在于，開銷取決于PDU中SDU片段的數量，并且因 此報頭還具有可變大小。此外，特殊字段的使用趨于增加RLC的復雜度。最后，該技術在考慮到可變PDU大小時不是非常有效，其將更靈活和更 好地適應于在無線系統上的面向完整分組的環境。圖5中示出該技術的一般實例。無線系統中的級聯功能級聯是對無線系統特別有用的功能。分割和級聯的組合使得發送器能夠 使進入的可變長度的SDU更好地與提供的資源適配。在無線系統的情形，可 以在傳送時間間隔(TTI)上傳送的位數依賴于無線情況、編碼率和傳送專用 的物理資源而顯著地變化。例如，接近于發送器的移動站比較遠的移動站需 要的信道編碼要少。利用相同的所分配的物理資源和相同的傳送功率，第一 移動站將能夠比第二移動站接收多得多的數據。此外，當考慮分組服務時， 由服務器提供的數據率基本上隨時間顯著變化。在UMTS中，SDU分割和將SDU片段級聯成PDU在RLC級執行，而 不針對提供的物理資源，并且具有固定的預定義的PDU大小。為了仿真一些 類型的動態行為，基于來自物理層的一些指示，MAC層確定每TTI要傳送的 PDU的數量。在UMTS R99中，所選擇的PDU以所謂的傳輸信道塊(TrCH Blk或TrBlk)的形式傳送到物理層，該物理層級聯它們并且形成傳輸信道塊 組。在UMTS Rel-5 HSPDA中，所選擇的PDU直接在MAC層傳輸信道塊 (TrCHBlk或TrBlk)中級聯，該MAC層傳輸信道塊因此包含如圖6所示的 幾個PDU。依賴于無線情況或其他變量，每TTI選擇的PDU的數量如圖7 所示地變化。因此，在RLC層的SDU分割/級聯、以及在MAC層(UMTS Rel-5 HSPDA )或在物理層(UMTS R99 )的PDU級聯的依序使用，使得發送器能 夠動態地將傳送與瞬時變量(來自上層的進入數據和由低層提供的資源)相 適配。在UMTS中，在特定報頭(例如，HSDPA的MAC-hs報頭)中向接收 器單元通知經由頻帶外信令(傳輸格式組合指示符或TFC)或頻帶內信令在 每個TTI傳送的PDU的數量。應當注意，PDU級聯步驟通常獨立于PDU的 結構而執行，因此可能發生SDU跨越幾個TTI的情況。具有高可變數據率的系統中的有效開銷當要傳送的PDU的數量的范圍不是太大時，如上所述的SDU分割和 PDU級聯的順序使用執行順利。然而，在將來具有高帶寬的系統中可能變得 更普遍的高可變的系統(高可變的物理資源和高可變的數據率)的情況，固 定大小的PDU的使用趨于不是最理想的，因為PDU的大小可能不適于全部 范圍的數據率。事實上，在分組服務的情形，SDU的大小大體上可以從用于 TCP確認的40個八位字節到MTU的大小(例如，對以太網大約1500個八 位字節)變化。在物理層側，如UMTS中的HSDPA的調度共享的系統提供 可以從幾kbps到全部帶寬(例如，在HSDPA中為14Mbps)變化的每TTI 的物理資源。預期該趨勢將通過未來的無線系統而確認。問題來自于這樣的事實當考慮數據率范圍的較高部分時，對數據率范 圍的較低部分將是最優的小PDU尺寸將變成負擔。事實上，在每個TTI,接 收器將有更多的PDU要處理，并且將需要更多的計算。此外，標識PDU的 序列號范圍可能變得過短，并且巻繞問題可能出現。最后，等于n*PDU header—size的開銷或多或少地與傳輸信道塊的長度成線性地增加。使用大 PDU將迫使發送器延遲傳送以便填滿PDU，或以低數據率非常費力地填充 PDU中的未使用空間。增加的抖動或過量填充對無線系統的效率具有強大的 負面影響，因而應當避免。總而言之，PDU的大小是用于承載所考慮的服務的無線載體的靜態參 數。不經過繁重的重配置過程不能改變該參數。因此，沒有對數據率或每TTI 能夠分配的物理資源的范圍的強大限制，難以將鏈路與進入的SDU的特性或 由較低層提供的資源有效地適配。誤差傳播具有長度指示符的SAR信令技術對誤差傳播敏感。事實上，可能發生這 樣的情況，由于SDU邊界不確定性，PDU的丟失迫使接收器有意放棄正確 接收的SDU。如圖8所示，PDUi+2的丟失迫使接收器丟棄正確接收的PDU i+3,因為其不能確定包含在PDU i+3中的片段是完整的SDU (選擇1 )還是 SDU的片段(選擇2)。在UMTS Rel-6中，已經進行了 一些嘗試來限制該問題，并且在SDU大 小與PDU大小匹配的一些特殊情況下減少開銷。然而，在一般情況，該問題 源自這樣的事實每個PDU攜帶關于其自身結構的信息，并且與相鄰PDU 的內部結構不相關。具有開始/結束標志或具有片段編號的SAR信令技術對此要健壯得多， 因為接收器確切地直到何時接收到了足夠的PDU。然而，這些技術的開銷與 級聯的PDU的數量成線性地增長。如可以看到的，對信號分割和級聯存在幾種技術。然而，它們趨于受高 開銷、缺乏靈活性的影響，或可能導致在接收器側的增加的復雜度。也沒有 給出對于誤差傳播的健壯性。發明內容本發明的目的是在分組通信中提供有效和可行的分割和級聯。 該目的通過獨立權利要求的技術主題而解決。本發明的有利實施例是從 屬權利要求的技術主題。數據的數據分組結構、方法、裝置、系統和計算機可讀介質。數據分組包括 分組有效負載，該分組有效負載至少包括一個協議數據單元，其中協議數據 單元包括服務數據單元或服務數據單元的片段，并且數據分組報頭包括指示 符，該指示符指示數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議 數據單元開始，以及數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協 議數據單元結束。根據有利的實施例，指示符包括兩個標志，其中第一標志指示數據分組 有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，而第二標志 指示數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結 束。該實施例的優點在于，所述標志在設置時指示協議數據單元是服務數據 單元的片段。根據另一有利實施例，數據分組結構包括序列號指示符，其指示該數據 分組在數據分組的序列中的位置。在另 一有利實施例中， 一種用于傳送包括服務數據單元的數據分組的方 法包括步驟形成包括服務數據單元或服務數據單元的片段的至少一個協議 數據單元；形成包括至少一個協議數據單元的數據分組有效負載；形成至少 包括指示符的數據分組包頭，該指示符用于指示數據分組有效負載是否以作 為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；形成包括數據分組報頭和數據分組有效負載的數據分組；以及經由信道傳送該數據分組。根據另一有利實施例，數據分組有效負載包括多個協議數據單元，并且 數據分組以第一協議數據單元開始，而以最后協議數據單元結束。在另一有利實施例中，形成預定大小的數據分組有效負載的步驟還包括 下述子步驟a)、 b)和c)。在a)中，確定在數據分組有效負載中剩余的大小 是否足以傳送下一服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余的片段。如果 是這種情況，在b)中，形成包括下一服務數據單元或先前的服務數據單元 的片段的下一協議數據單元，并且將協議數據單元添加到數據分組有效負載。 否則，將下一服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余的片段進行分段， 并且形成包括服務數據單元的第 一片段或從先前服務數據單元剩余的片段的 協議數據單元，使得協議數據單元的大小對應于數據分組有效負載的剩余大 小，并且將協議數據單元添加到數據分組有效負載。步驟a)和b)重復，直到數據分組有效負載具有不足以傳輸下一服務數據單元的剩余的大小。進一步有利的是在已經用協議數據單元填充數據分組有效負載后設置指示符，以指示數據分組有效負栽是否以作為服務數據單元的片段的協議數據 單元開始，以及數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數 據單元結束。在另 一有利實施例中，數據分組有效負載依賴于無線情況和緩沖器占用 情況、通過資源分配實體而動態固定。在另 一有利實施例中，描述了 一種用于接收包括數據分組報頭和數據分 組有效負載的數據分組的方法，其中數據分組有效負載包括至少一個協議數 據單元，該協議數據單元包括服務數據單元或服務數據單元的片段。該方法 包括如下步驟經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據分組有效負 載和數據分組報頭，該數據分組報頭包括指示數據分組在數據分組序列中的 位置的序列號指示符以及指示符，其中該指示符指示數據分組有效負載是否 以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及數據分組是否以作為 服務數據單元的片段的分組有效負載結束；根據序列號指示符，將接收的數 據分組有效負載的協議數據單元和先前接收的協議數據單元依序保存在接收 緩沖器中；以及標記接收的數據分組有效負載的第一協議數據單元是否要與 先前依序協議數據單元組合，以及接收的數據分組有效負載的最后協議數據單元是否要與下一依序協議數據單元組合。根據另 一有利實施例，針對是否標記了協議數據單元而分析接收緩沖器， 并且如果標記了 ，則組合協議數據單元與其他標記的協議數據單元以形成服 務數據單元。在另 一有利實施例中，描述了 一種用于傳送包括服務數據單元的數據分組的裝置。該裝置包括協議數據單元形成部件，其^l適配為形成包括服務 數據單元或片段服務數據單元的協議數據單元；數據分組有效負載形成部件， 其被適配為形成包括至少一個協議數據單元的數據分組有效負載；數據分組 報頭形成部件，其被適配為形成包括指示符的數據分組報頭，該指示符用于 指示數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開 始，以及數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元 結束；數據分組形成部件，其被適配為形成包括數據分組報頭和數據分組有 效負載的數據分組；以及傳送部件，其被適配為在信道上傳送數據分組。本發明的另 一實施例涉及一種用于接收包括數據分組報頭和數據分組有 效負載的數據分組的裝置，其中數據分組有效負載包括至少一個協議數據單 元，該協議數據單元包括服務數據單元或服務數據單元的片段。該裝置包括 接收部件，其被適配為經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據分組 有效負載和數據分組報頭，該數據分組報頭包括指示數據分組在數據分組序 列中的位置的序列號指示符和指示符，其中該指示符指示數據分組有效負載 是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及數據分組是否以 作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束。該裝置還包括接收緩沖器， 其被適配為根據序列號指示符，將接收的數據分組有效負載的協議數據單元 與先前接收的協議數據單元按依序保存；以及標記部件，其被適配為標記接 收的數據分組有效負載的第一協議數據單元是否要與先前依序協議數據單元 組合，以及接收的數據分組有效負載的最后協議數據單元是否要與下一依序 協議數據單元組合。本發明的另一實施例涉及一種存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由 傳送裝置的處理器執行時，使得傳送裝置傳送包括服務數據單元的數據分組。 這通過下述步驟進行形成包括服務數據單元或服務數據單元的片段的至少 一個協議數據單元；形成包括協議數據單元的數據分組有效負載；形成至少 包括指示符的數據分組包頭，該指示符用于指示數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；以及經由信道傳送數據分組。 另一有利實施例涉及一種存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由接收 裝置的處理器執行時，使得接收裝置接收包括數據分組報頭和數據分組有效 負載的數據分組，其中數據分組有效負載包括至少一個協議數據單元，該協 議數據單元包括服務數據單元或服務數據單元的片段。該方法包括下述步驟 經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據分組有效負載和數據分組報 頭，該數據分組報頭包括指示數據分組在數據分組序列中的位置的序列號指 示符以及指示符，其中該指示符指示數據分組有效負載是否以作為服務數據 單元的片段的協議數據單元開始，以及數據分組是否以作為服務數據單元的 片段的分組有效負載結束；根據序列號指示符，將接收的數據分組有效負栽的協議數據單元和先前接收的協議數據單元依序保存在接收緩沖器中；以及標記接收的數據分組有效負載的第 一協議數據單元是否要與先前依序協議數 據單元組合，以及接收的數據分組有效負載的最后協議單元是否要與下一依 序協議數據單元組合。
在下文中，參照附圖更詳細地描述本發明。類似地，相應的細節和附圖 以相同的參考標號來標記。圖1示出OSI分層模型；圖2示出OSI分層模型中的SDU和PDU;圖3示出通過片段編號的SAR信令；圖4示出具有開始和結束標志的SAR信令；圖5示出具有長度指示符的SAR信令；圖6示出SDU分割和PDU級聯過程；圖7示出傳輸信道塊生成；圖8示出UMTS R99中的誤差傳播；圖9示出本發明的實施例的SAR和級聯過程；圖IO示出具有本發明的實施例的分割標志的SAR和級聯流；圖11示出具有根據本發明的實施例的分割標志的SAR信令；以及圖12是用于分割和級聯過程的流程圖。
具體實施方式
本發明可應用到使用可變長度傳輸幀的任何數據分組通信系統，例如，如GSM、 UMTS、 WiLAN、 WiMAX等的無線網絡，或如IP、幀中繼、PPP、 ATM等的固定網絡。基于OSI分層模型、特別是SDU和PDU層之間的分組交換而描述本發 明的不同實施例。對于OSI分層^^莫型以及SDU和PDU的相關部分的更詳細 的描述，請參見背景技術部分。
背景技術：
部分還描述了在通信網絡中采用分 段和/或分割的原因。在本發明中，提出了一種方法，其允許固定信令代價的有效的分割和級 聯過程，這使得開銷與傳送的TrBlk的長度的百分比減小。SDU分割和PDU級聯都依賴于為下一 TTI傳輸而分配的物理資源。例 如，可以向如圖9所示的SAR功能指示下一傳輸信道塊的有效負載的大小 (Sizejnd )。基于該指示，SAR功能選擇n個SDU，其總大小僅大于Size—ind。如果 n個SDU的長度之和大于size—ind，則SAR功能將最后的SDU分割為兩個 片段。第n-l個SDU和第n個SDU的第一片段的和等于Size—ind。它們中的 每個變換為PDU,并且接收依序分配的序列號。對于下一次傳輸，將首先考 慮第二片段。這在圖IO中示出，其中SDU3被分割為2個PDU (PDU 3和 PDU 4 )。由此，通過構造，傳輸塊(TrBlk)中除了第一個和最后一個以外，所有 形成的PDU都是完整的SDU,而該第一個和最后一個可以是SDU的片段。 所有其他的是完整的SDU,因此，足以向接收器指示傳輸塊中的第一和最后 的PDU是SDU的片段還是完整的SDU。這可以通過附接到TrBlk報頭的2 個一位標志或分段標志容易地進行。第一分段標志或FFF指示TrBlk中的第 一 SAR PDU是否是SDU的片段，而第二分段標志(SFF )指示TrBlk中的 最后SAR PDU是否是SDU的片段。該過程可以沿圖12的線以概括形式描述。SDU或SDU的片段從緩沖器 中取出，然后確定SDU或SDU的片段是否符合傳輸塊的剩余大小，該傳輸 塊的剩余大小可以是整個傳輸塊全部或僅僅是傳輸塊的一部分。如果完整的 SDU或SDU的片段符合傳輸塊的剩余大小，則從該SDU創建PDU。該PDU然后插入到傳輸塊中。檢查傳輸塊是否存在任何剩余的大小。如果存在，則該過程再次開始。 如果不存在，則添加指示符，并且傳輸塊與指示符一起傳送。然而，如果SDU或SDU的片段不符合傳輸塊的剩余大小，則SDU被分 段并且從SDU的片段創建PDU,以符合傳輸塊的剩余大小。SDU的第二片 段被放置于緩沖器中，然后PDU被插入到傳輸塊中并且添加指示符。第一分段標志(FFF)指示傳輸塊中的第一 PDU是否是SDU的片段， 并且第二分段標志(SFF)指示傳輸塊中的最后PDU是否是SDU的片段。最后，傳輸塊與指示符一起傳輸，并且處理可以再次開始。當接收到傳輸塊n且FFF設置為1時，接收器知道TrBlk中的第一 SAR PDU必需與先前的TrBlk n-l的最后SAR PDU組合。通過將SFF設置為1 ， 該TrBlk還可以指示該TrBlk中的最后SAR PDU是SDU的片段。在無損系統中，FFF和SFF提供冗余信息，并且不真正需要。然而，在 諸如無線系統的有損系統中，這有助于防止誤差傳播。事實上，如果先前的 實例中的第n-l個TrBlk已經丟失，則由于SARPDU序列編號，接收器單元 將一企測到該丟失，并且第n個TrBlk中的FFF將指示第一 PDU可以被丟棄， 因為相應的SDU不完整。然而，第n個TrBlk中的第二和隨后的PDU將被保存并在重組功能中使用。如果每個SDU僅傳送一個PDU，則FFF和SFF仍然可以具有不同值。 FFF將指示PDU是否應當與先前的TrCh Blk的最后PDU組合，并且SFF將 指示PDU是否應當與下一 TrCh Blk的第一 PDU組合。本發明的一個重要方面在于，不在PDU級(即，在PDU報頭中)而在 TrBlk報頭中信號傳輸SAR信息。通過使用可變大小PDU和簡單分割和級聯 規則，提出以每TrBlk報頭僅僅2比特來指示SAR信息，其指示在TrBlk中 級聯的第一和最后PDU的狀態(分段，未分段)。與現有技術解決方案相比，SAR信息僅為每TrBlk 2比特，其與對于具 有開始/結束標志的SAR信令的每TrBlk 2*n比特相比，其中n是TrBlk中PDU 的數量。當在相同TrBlk中級聯許多PDU時，這是顯著的減少。如可以看到的，假設SARPDU大小是可變的。例如，在UMTS的當前 狀態中，PDU的大小是固定的，并且是用于承載服務的載體的靜態參數。有 時需要通知接收器在哪里可以找到PDU邊界。然后需要以如圖11所示的長度指示符在SARPDU報頭中指示每個PDU的長度。這實際上等價于在以長 度指示符發信號傳輸每個PDU內的SDU邊界的SAR信令技術中使用的長度 指示符字段。此外，還可以通過在每個TrBlk僅發信號傳輸一個SAR PDU序列號來進 一步節省空間。TrBlk中第一PDU或最后PDU的序列號可以用于該目的。接 收器可以計數在TrBlk中包含的長度指示符的數量，以得到級聯的PDU的數 量或小的字段N,該字段N指示該數量可以添加到如圖11所示的TrBlk報頭中。本發明的另 一實施例涉及使用硬件和軟件對上述各種實施例的實現。要 認識到，上述各種方法可以使用如例如通用處理器、數字信號處理器(DSP)、 專用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA )或其他可編程邏輯設備等 的計算設備(處理器)實現或執行。本發明的各種實施例還可以通過這些設 備的組合而執行或體現。此外，本發明的各種實施例還可以通過軟件模塊實現，該軟件模塊可以 由處理器或直接在硬件中執行。而且，軟件模塊和硬件實現的組合也是可能 的。軟件模塊可以存儲在任何類型的計算機可讀存儲介質(例如，RAM、 EPROM、 EEPROM、閃存、寄存器、硬盤、CD-ROM、 DVD等)上。
權利要求
1.一種用于使用協議數據單元PDU傳輸服務數據單元SDU的數據的數據分組結構，該數據分組包括數據分組有效負載，其包括至少一個協議數據單元PDU，其中協議數據單元PDU包括服務數據單元SDU或服務數據單元的片段；以及數據分組報頭，其包括指示符(FFF，SFF)，該指示符指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元PDU開始，以及所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元PDU結束。
2. 如權利要求1所述的數據分組結構，其中該指示符由兩個標志組成， 其中第 一 標志(FFF)指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的 片段的協議數據單元PDU開始，而第二標志(SFF)指示所述數據分組有效 負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元PDU結束。
3. 如權利要求2所述的數據分組結構，其中所述標志在設置時指示協議 數據單元是服務數據單元的片段。
4. 如權利要求1所述的數據分組結構，其中該數據分組結構包括序列號 指示符SN，其指示數據分組在數據分組的序列中的位置。
5. —種用于傳送包括服務數據單元的數據分組的方法，該方法包括如下 步驟形成(1203, 1208)至少一個協議數據單元，該協議數據單元包括服務 數據單元或服務數據單元的片段；形成(1205, 1209)包括協議數據單元的數據分組有效負載；形成至少包括指示符的數據分組報頭，該指示符用于指示所述數據分組 有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始、以及該數據 分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；形成包括所述數據分組報頭和所述數據分組有效負載的數據分組；以及經由信道傳送(1207)該數據分組。
6. 根據權利要求4或5所述的方法，其中所述數據分組有效負載包括多 個協議數據單元，并且該數據分組有效負載以第一協議數據單元開始，而以 最后協議數據單元結束。
7. 如權利要求6所述的方法，其中形成預定大小的所述數據分組有效負 載的步驟還包括下述子步驟a) 確定(1202)在該數據分組有效負載中剩余的大小是否足以傳輸下一 服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余的片段；b) 如果肯定，則形成(1208)協議數據單元，該協議數據單元包括下一 服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余的片段，并且將該協議數據單元 添加(1209)到所述數據分組有效負載；c) 否則，分割(1203 )下一服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余 的片段，并且形成協議數據單元，該協議數據單元包括所述服務數據單元的 第一片段或從先前的服務數據單元剩余的片段，使得協議數據單元的大小對 應于所述數據分組有效負載的剩余大小，并且將該協議數據單元添加(1205 ) 到所述數據分組有效負載；其中重復步驟a)和b),直到所述數據分組有效負載具有不足以傳輸下 一服務數據單元的剩余的大小。
8. 如權利要求7所述的方法，其中在已經用協議數據單元填充所述數據 分組有效負載后，設置指示符，以指示該數據分組有效負載是否以作為服務 數據單元的片段的協議數據單元開始、以及該數據分組有效負載是否以作為 服務數據單元的片段的協議數據單元結束。
9. 如權利要求4到8的任一所述的方法，其中所述數據分組有效負載大 小依賴于無線情況和緩沖器占用情況、通過資源分配實體而動態固定。
10. 如權利要求4到9的任一所述的方法，其中該指示符由兩個標志組 成，其中第一標志指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片 段的協議數據單元開始；并且第二標志指示所述數據分組有效負載是否以作 為服務數據單元的片段的協議數據單元結束。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中所述標志在設置時指示協議數據單 元為服務數據單元的片段。
12. —種用于接收包括數據分組報頭和數據分組有效負載的數據分組的 方法，其中該數據分組有效負載包括至少一個協議數據單元，該協議數據單 元包括服務數據單元或服務數據單元的片段，該方法包括如下步驟經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據分組有效負載和數據分 組報頭，該數據分組報頭包括指示數據分組在數據分組序列中的位置的序列號指示符以及指示符，其中所述指示符指示所述數據分組有效負載是否以作 為服務數據單元的片段的協議數據單元開始、以及該數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；根據所述序列號指示符，將接收的數據分組有效負載的協議數據單元和先前接收的協議數據單元依序保存在接收緩沖器中；以及標記接收的數據分組有效負載的第一協議數據單元是否要與先前的依序 協議數據單元組合、以及接收的數據分組有效負載的最后協議單元是否要與 下一依序協議數據單元組合。
13. 如權利要求12所述的方法，還包括下面的步驟 針對是否標記了協議數據單元而分析該接收緩沖器；以及 在肯定的情況下組合該協議數據單元與其他標記的協議數據單元，并且形成服務數據單元。
14. 如權利要求12到13的任一所述的方法，其中該指示符由兩個標志 組成，其中第一標志指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的 片段的協議數據單元開始；而第二標志指示所述數據分組有效負載是否以作 為服務數據單元的片段的協議數據單元結束。
15. 如權利要求14所述的方法，其中所述標志在設置時指示該協議數據 單元是服務數據單元的片段。
16. —種用于傳送包括服務數據單元的數據分組的裝置，該裝置包括 協議數據單元形成部件，其被適配為形成包括服務數據單元或服務數據單元的片段的協議數據單元；數據分組有效負載形成部件，其被適配為形成包括至少一個協議數據單 元的數據分組有效負載；數據分組報頭形成部件，其被適配為形成包括指示符的數據分組報頭， 該指示符指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議 數據單元開始、以及所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段 的協議數據單元結束；數據分組形成部件，其被適配為形成包括所述數據分組報頭和所述數據分組有效負載的數據分組；以及傳送部件，其被適配為經由信道傳送該數據分組。
17. 如權利要求16所述的裝置，其中所述數據分組有效負載包括多個協議數據單元，并且該數據分組有效負載以第一協議數據單元開始，而以最后 協議數據單元結束。
18. 如權利要求17所述的裝置，其中所述數據分組有效負載形成部件還 被適配為形成預定大小的數據分組有效負載，并且還包括確定部件，其被適配為確定在所述數據分組有效負載中剩余的大小是否 足以傳輸下一服務數據單元或從先前的服務數據單元剩余的片段；所述數據分組有效負載形成部件還被適配為形成包括該服務數據單元的 下一協議數據單元，并且將該協議數據單元添加到所述數據分組有效負載； 并且還被適配為形成包括服務數據單元的片段的下一協議數據單元，并且將 該協議數據單元添加到所述數據分組有效負載。
19. 如權利要求18所述的裝置，其中在已經用協議數據單元填充所述數 據分組有效負載后，該數據分組形成部件被適配為設置指示符，以指示所述 數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始、以 及所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結 束。
20. 如權利要求16到19的任一所述的裝置，其中所述數據分組有效負 載大小依賴于無線情況和緩沖器占用情況、通過資源分配實體而動態固定。
21. 如權利要求16到20的任一所述的裝置，其中所述指示符由兩個標 志組成，其中第一標志指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元 的片段的協議數據單元開始，而第二標志指示所述數據分組有效負載是否以 作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束。
22. 如權利要求21所述的裝置，其中所述標志在設置時指示該協議數據 單元是服務數據單元的片段。
23. —種用于接收包括數據分組報頭和數據分組有效負載的數據分組的 裝置，其中數據分組有效負載包括至少一個協議數據單元，該協議數據單元 包括服務數據單元或服務數據單元的片段，該裝置包括接收部件，其被適配為經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據 分組有效負載和數據分組報頭，該數據分組報頭包括指示該數據分組在數據 分組序列中的位置的序列號指示符和指示符，其中所述指示符指示數據分組 有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始、以及數據分 組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；接收緩沖器，其被適配為根據所述序列號指示符，將接收的數據分組有效負載的協議數據單元與先前接收的協議數據單元依序保存；以及標記部件，其被適配為標記接收的數據分組有效負載的第 一協議數據單 元是否要與先前的依序的協議數據單元組合、以及接收的數據分組有效負載 的最后協議數據單元是否要與下一依序協議數據單元組合。
24. 如權利要求23所述的裝置，還包括分析部件，其被適配為針對是否標記了協議數據單元而分析該接收緩沖 器；以及組合部件，其被適配為如果標記了該協議數據單元，則將該協議數據單 元和其他標記的協議數據單元組合，并形成服務數據單元。
25. 如權利要求23或24的任一所述的裝置，其中所述指示符由兩個標 志組成，其中第一標志指示該數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的 片段的協議數據單元開始，而第二標志指示該數據分組有效負載是否以作為 服務數據單元的片段的協議數據單元結束。
26. 如權利要求25所述的裝置，其中所述標志在設置時指示協議數據單 元是服務數據單元的片段。
27. —種系統，包括根據權利要求16到22的任一所述的用于傳送的裝 置和根據權利要求23到26的任一所述的用于接收的裝置。
28. —種存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由傳送裝置的處理器執 行時，使得傳送裝置通過下述步驟傳送包括服務數據單元的數據分組形成包括服務數據單元或服務數據單元的片段的至少一個協議數據單元；形成包括協議數據單元的數據分組有效負載；形成至少包括指示符的分組包頭，該指示符用于指示所述數據分組有效 負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及所述數據分 組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；形成包括數據分組報頭和該數據分組有效負載的數據分組；以及經由信道傳送該數據分組。
29. 如權利要求28所述的存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由傳送 裝置的處理器執行時，使得傳送裝置通過執行如權利要求6到li的任一所述 的步驟，傳送包括服務數據單元的數據分組。
30. —種存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由接收裝置的處理器執 行時，使得該接收裝置接收包括數據分組報頭和數據分組有效負載的數據分 組，其中該數據分組有效負載包括至少一個協議數據單元，該協議數據單元包括服務數據單元或服務數據單元的片段，該方法包括下述步驟經由信道接收數據分組，每個數據分組包括數據分組有效負載和數據分組報頭，該數據分組報頭包括指示數據分組在數據分組序列中的位置的序列號指示符以及指示符，其中該指示符指示所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元開始，以及所述數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元結束；根據序列號指示符，將接收的數據分組有效負載的協議數據單元和先前接收的協議數據單元依序保存在接收緩沖器中；以及標記所述接收的數據分組有效負載的第 一協議數據單元是否要與先前的依序的協議數據單元組合、以及所述接收的數據分組有效負載的最后協議數據單元是否要與下一依序協議數據單元組合。
31. 如權利要求30所述的存儲指令的計算機可讀介質，當該指令由接收 裝置的處理器執行時，使得接收裝置通過執行如權利要求13到"的任一所 述的方法的各步驟，接收包括數據分組報頭和數據分組有效負栽的數據分組， 其中該數據分組有效負載包括至少一個協議數據單元，該協議數據單元包括 服務數據單元或服務數據單元的片段。
全文摘要
本發明涉及一種用于使用協議數據單元(PDU)傳輸服務數據單元(SDU)的數據的數據分組結構。該數據分組包括數據分組有效負載，其包括至少一個協議數據單元(PDU)，其中協議數據單元(PDU)包括服務數據單元(SDU)或服務數據單元的片段；以及數據分組報頭，其包括指示符(FFF，SFF)，該指示符指示數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元(PDU)開始，以及該數據分組有效負載是否以作為服務數據單元的片段的協議數據單元(PDU)結束。
文檔編號H04L29/08GK101268673SQ200680034713
公開日2008年9月17日 申請日期2006年8月25日 優先權日2005年9月20日
發明者喬基姆·洛爾, 弗雷德里克·查彭蒂爾 申請人:松下電器產業株式會社