CN101361003A - 用于为通信环境中的差错恢复实现抢占式重传的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于传输数据的方法，包括接收与通信流相关联的多个比特并且判定流中包括的一个或多个样本是否应当被抑制。该方法还包括抑制样本中被选择的一个或多个样本。该方法还包括在给定样本在所配置的时间间隔中与先前接收的样本相比停止变化时重传某些样本。

Description

用于为通信环境中的差错恢复实现抢占式重传的系统和方法

技术领域

本发明一般地涉及通信领域，更具体而言涉及用于为通信环境中的差错恢复实现抢占式重传(preemptive retransmit)的系统和方法。

背景技术

通信系统和体系结构在当今的社会已经变得越来越重要。通信的一个方面涉及使带宽最大化以及使与数据和信息交换相关联的延迟最小化。许多用于实现适当的数据交换的体系结构可能添加巨大的开销和成本，以便适应大量的末端用户或数据流。例如，可以实现大量的T1/E1线路来适应繁重的流量，但是这种线路一般很昂贵，因此对每一个的利用率应当被最大化(到可能实现的最大程度)，以便实现每单位成本的系统收益。

压缩技术可被网络操作者用来产生很高比例的带宽节省。在某些情形中，网络操作者可考虑对出现在给定通信链路上的常见通信模式进行压缩。但是，许多现有的压缩/抑制协议并不完善，因为它们是静态、反应迟钝且僵化的。另外，许多这样的系统向系统添加了开销，同时却没有解决差错问题。因此，提供一种消耗更少资源、解决差错问题、优化带宽并实现最低限度延迟的通信系统的能力对网络操作者、服务提供商和系统管理员提出了重大挑战。

发明内容

从以上内容中，本领域的技术人员可以明白已经出现了对于优化通信环境中的差错恢复的改进通信方法的需求。根据本发明的一个实施例，提供了一种用于提供抢占式重传的系统和方法，其基本上消除了或者大大减少了与传统的压缩/抑制技术相关联的优点和问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于传输数据的方法，包括接收与通信流相关联的多个比特并且判定流中包括的一个或多个样本(sample)是否应当被抑制。该方法还包括抑制样本中被选择的一个或多个样本。该方法还包括在给定样本在所配置的时间间隔中与先前接收的样本相比停止变化时重传某些样本。这将实现用于差错恢复的抢占式重传功能。

本发明的某些实施例可提供若干技术优点。例如，根据本发明的一个实施例，提供了一种通信方法，其增强了给定体系结构的语音/会话质量。这是由于能够利用GSM压缩/抑制来校正语音呼叫中发生的差错，而无需等待典型的往返延迟(round-trip delay)时间(例如对于卫星链路来说通常是700毫秒)。一般来说，本发明使被重传的信息的量最小化，这节约了带宽。另外，这种方法以最低限度的开销校正了差错。此外，不需要来自对端设备的确认。这种确认只会增加沿回程(backhaul)传播的信息的量。

注意，带宽的这种节省是附加在通过基本抑制方案(在本文档中概述)而产生的改进上的，该方案识别了重复模式。给定的输入比特流可被识别为抑制的候选。然后，该比特模式不会被通过回程传送，从而被抑制的数据可以简单地在链路的另一端被播出或恢复。

此外，只需要最低限度的精力就可将这种升级或增强提供给现有系统。一种简单的算法将被用来利用已经存在的基础设施。因此，不需要完整的系统检修。这种优点对于服务提供商来说可能尤其有益，因为有效的压缩协议大大减少了他们的操作支出。

还要注意，这种方案是灵活的，因为它可被扩展到包括卫星或陆线通信。同理，这种方案可以很容易地被扩展到信令和分组数据信道。这进一步使得这种配置可以适应多种传入流，因为它可被扩展到若干种不同类型的流量布置。此外，本发明的操作的一个结果是引起了最低限度的开销。

本发明的某些实施例可以享有这些优点中的一些或全部，或者不享有这些优点。本领域的技术人员从以下附图、描述和权利要求中可以很容易清楚看出其他技术优点。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，参考以下结合附图来进行的描述，附图中相似的标号表示相似的部件，其中：

图1是用于为网络环境中的差错恢复提供抢占式重传的通信系统的简化框图；

图2是与通信系统的小区站点(cell site)元件或聚集节点相关联的示例性内部结构的框图；

图3是示例性的GSM 8.60格式的简化示意图；

图4是与通信系统相关联的示例的简化示意图；以及

图5是图示出与本发明的一个示例性操作相关联的一些示例性步骤的简化流程图。

具体实施方式

图1是用于为通信环境中的差错恢复提供抢占式重传的通信系统10的简化框图。通信系统10可包括多个小区站点12、多个移动站13、中央局站点14、多个基本收发站16、多个小区站点元件18和网络管理系统20。此外，通信系统10可包括聚集节点22、多个基站控制器24、移动交换中心25、公共交换电话网(PSTN)27和因特网协议(IP)网络29。注意在小区站点元件18和聚集节点22之间延伸的通信链路，与之相比的是在小区站点元件18和基本收发站16之间延伸的通信链路的数目。提供这种布置是为了说明如果没有本发明，那么小区站点12和中央局站点14之间的通信链路的数目将会等于基本收发站16的输出。通过实现本发明的抑制技术(在下文中详细说明)，实现了小区站点12和中央局站点14之间的通信链路的减少。

根据本发明的特定实施例，通信系统10一般可被配置或布置为代表可应用到全球移动通信系统(GSM)环境的2.5G体系结构。但是，提供2.5G体系结构只是出于示例目的，也可以用为通信系统10提供可通信平台的任何适当的联网系统或布置来替代2.5G体系结构。例如，本发明可与诸如涉及分组数据传送的数据通信之类的数据通信结合使用。此外，通信系统10可被设置在3G网络中，其中在该体系结构中设置了3G等同联网设备。通信系统10具有多种用途，因为它可以用在通信环境的主机中，例如与任何时分多址(TDMA)元件或协议结合使用，从而来自末端用户、订户单元或移动站13的信号可在时域上被复用。

如图1所示，在GSM网络中，回程网络存在于BTS和BSC之间。回程可用于利用各种标准和专属的特定于厂商的格式来传送语音交谈、数据和控制信息。为了解决运行花费问题，需要一种回程优化方案，其将提供巨大的带宽节省，同时为所有可能的帧类型维持低等待时间和端到端传送。

根据本发明的教导，通信系统10通过在样本在可配置量的时间中停止变化(即样本模式是静态的)时重传所选的样本，消除了对往返延迟的需要。在一般意义上，样本只在停止变化时被重传。[注意在此上下文中“变化”是指当前样本与就在该样本之前的那个样本相比的变化]。这避免了对不断变化的样本进行重传，同时确保了任何对呼叫关键的变化被再次传送(在可接受的限度内)。它还通过不重传静态的样本而节约了带宽。本发明使得压缩样本可以只在以下情况下被进行抢占式重传：该样本是可能导致长时间的服务中断、呼叫质量的巨大降低或者呼叫丢失的样本。

根据本发明的另一方面，通信系统10在为回程网络提供最优方案时进行操作以抑制未被使用的、空闲的和冗余的信息。这可通过以下方式来实现：动态地检测和抑制嵌入在后续的8Kbps子速率(sub-rate)帧中的重复比特模式，然后在通信链路的远端重新创建被抑制的数据。不论在任何给定时刻采用的帧格式和子速率宽度如何，都可以执行这些操作。因此，可以评估传入的比特模式以判定它是否能被抑制。在通信链路的对方端可以播出或恢复比特模式，以在帧被指定进行抑制的情况下模仿数据。恢复功能包括适当的排序和定时操作。(对于普遍的重复流)的这种识别将允许任何压缩操作的最大节省。在传入的模式不是抑制的候选(即不是重复的)的情况下，则整个比特模式可被发送，因为体系结构将无法在具有较少比特的给定回程中抑制所有不同的比特模式。位于下游的解复用器随后在识别被抑制的信息和播出数据时可以简单地执行一系列的反操作。

可以这样进行对输入比特的预处理，使得被考虑进行抑制的样本不一定是来自输入流的连续比特，而是可以被选择出来以使它们最可能是可抑制的。因此，本发明支持对输入比特进行重排序、从重排序后的比特流中选择样本并且对正确的比特排序进行恢复。

利用这种协议，通信系统10提供了用于减少压缩和解压缩操作的简单方案。除了产生最低限度的开销和易于实现以外(其中只对聚集节点22和小区站点元件18进行可能的修改)，这种方法能够与任何适当的压缩协议或布置合作。在聚集节点22和小区站点元件18中都可以提供传送的增强，因为本发明是双向的。

注意，出于教导和讨论目的，对以下发明的工作方式进行一些概述将会是有用的。以下的基本信息可以被看作用来适当地说明本发明的基础。这种信息仅是出于说明目的而热心提供的，因此不应当以任何方式被解释为限制本发明的宽广范围及其可能的应用。

可以意识到，电路交换数据一般存在于回程上，并且挑战在于将其转换成分组交换数据以便额外的IP流量可被添加到该数据。这可以使回程上可用的带宽最大化。从另一个角度来看，在可能的情况下应当减小支持电路交换数据所需的带宽。

若干个时隙(例如T1/E1内的)常常是空闲或未使用的。其他模式可包括重复的语音数据、静默数据、用户数据或控制数据。对这种低效情况的认识使得可以消除这种空闲中的一些，因为应当沿回程传播的信息仅仅是独特的信息(即，在聚集节点22处不能被重新创建的信息)。可以类似地考虑其他不重要的数据片段(例如静默、某些控制信息等等)，并将其从流量流中消除，以产生可用带宽的增加。以下是抑制的候选(即，不会通过给定IP E1从BTS站点传送到BSC站点)：1)空闲/未分配时隙；2)空闲TRAU；3)静默TRAU；4)差错子速率/信道；5)HDLC空闲(重复7E标志)；以及6)GPRS空闲/重复PCU/CCU。

因此，通过去除许多开销，可以构建小得多的新帧(或者超帧)。新帧可被分组化，然后通过回程被发送。这将使将信息从一个位置传输到另一个位置所需的带宽减小，并且/或者减少基本收发站16和基站控制器24之间的E1/T1线路的数目。

注意，当分组通过高等待时间回程网络传送时，例如通过卫星通信链路或通过多个路由器跳传送时，有可能会发生回程分组差错，从而导致语音或数据样本的丢失。在GSM压缩的情况下或者对于任何依赖于传送一个样本和先前样本之间的增量(delta)的算法来说，尤其成问题。对于语音电话呼叫，结果可能是很长一段时间的不合需要的噪声。

一般来说，接收器可检测丢失的或出差错的分组。一般采取以下动作之一：1)接收器请求对遗失或出差错的数据进行重传[在使用单跳高低等待时间通信链路的GSM压缩的情况下，这就足够了，因为往返时间约为40毫秒]。以及2)接收器忽略遗失或出差错的数据。这在许多语音应用中是足够的，因为丢失或遗失的数据在下一样本期间将被替换。对于GSM压缩(或者其他只传送增量的算法)来说是不可接受的，因为可能在很长一段时间中都不存在新的增量。

本发明以以下方式解决了这些问题以及其他问题。回程分组每两毫秒被传送，从而每个回程分组包含正常GSM TRAU帧的约1/10(在此示例中)的信息。对于在当前样本和之前第十个样本之间发生了变化的每个8kbps子速率，回程分组主要包含比特映射和16比特样本。在回程分组中不包括未发生变化的样本。由于分组每两毫秒就被传送并且一个完整的帧需要十个样本，因此接收节点可以每20毫秒重放一个TRAU。

当在回程分组中发生差错时，它可能导致正常TRAU帧的一部分不正确。例如，考虑构成TRAU同步头部的比特发生了差错。如果没有恢复，则接收节点将会每20毫秒重放不正确的TRAU帧。如果卫星网络遭遇往返延迟时间，则无效的TRAU帧可能发生淤塞(例如时间长达700毫秒)。

通信系统10通过在给定样本在可配置量的时间中停止变化时重传所选的样本，消除了对往返延迟的需要。这样，样本只在停止变化时被重传。这避免了对不断变化的样本进行重传，同时保证了冗余，以便任何关键的变化被再次传送。

本发明使得压缩样本可以只在样本是可能导致呼叫质量降低的样本时才被进行抢占式重传。此外，本发明相比尝试解决上述问题的现有体系结构提供了许多优点。例如，在使用GSM压缩/抑制的语音呼叫中发生的差错可被校正，而无需等待与卫星链路相关联的典型700毫秒往返延迟时间。本发明还使被重传的信息的量最小化，从而节约了带宽。其他优点在下文中参考相应附图来描述。以下即将进行的讨论关注于图1的组件。

移动站13可用来发起可受益于这种抑制协议的通信会话。移动站13可以是试图经由任何适当网络在通信系统10中发起数据流或交换的实体，例如客户端、订户、末端用户或客户。移动站13可进行操作以使用任何适当的设备来在通信系统10中通信。移动站13还可代表通信系统10的末端用户的通信接口。移动站13可以是蜂窝或其他无线电话、电子笔记本、计算机、个人数字助理(PDA)或任何其他能够发起由通信系统10促成的数据交换的设备、组件或对象。移动站13还可包括与人类用户或计算机的任何适当接口，例如显示屏、麦克风、键盘或其他终端设备(例如在移动站13被用作调制解调器的情况下包括与个人计算机或传真机的接口)。移动站13也可以是任何试图代表另一实体或元件发起通信的设备或对象，例如程序、数据库或者任何其他能够在通信系统10内发起语音或数据交换的组件、设备、元件或对象。本文档中使用的数据是指任何类型的数字、语音、视频、视听或脚本数据，或者任何类型的源代码或目标代码，或者可被从一点传输到另一点的、采取任何适当格式的任何其他适当信息。

基本收发站16是可包括无线电发送/接收设备、组件或对象以及天线的可通信接口。基本收发站16可耦合到任何通信设备或元件，例如移动站13。基本收发站16还可耦合到使用陆线(例如T1/E1线路)的基站控制器24(经由一个或多个中间元件)。基本收发站16在适当时可充当一系列复杂无线电调制解调器。基本收发站16还可根据具体需求执行代码转换和速率适应功能。代码转换和速率适应也可在GSM环境中用位于移动交换中心25和基站控制器24之间的适当硬件或软件(例如在代码转换和速率适应单元(TRAU)中)来执行。

在操作中，通信系统10可包括多个小区站点12，这多个小区站点12利用基本收发站16和小区站点元件18与移动站13通信。中央局站点14可使用聚集节点22和基站控制器24来与小区站点12通信。一个或多个网络管理系统20可耦合到小区站点12和中央局站点14中的任何一个(或者根据需要耦合到两者)，从而移动交换中心25在(中央局站点14的)基站控制器24与PSTN 27、IP网络29和/或任何其他适当的通信网络之间提供接口。基本收发站16可通过T1/E1线路或任何其他适当的通信链路或可操作来促成数据交换的元件耦合到小区站点元件18。小区站点元件18和聚集节点22之间的回程连接在适当时根据具体需要也可包括T1/E1线路或任何适当的通信链路。

基站控制器24一般充当无线电接口的管理组件。这可通过去往移动网络内的相应基本收发站的远程命令来完成。一个基站控制器24可管理多于一个基本收发站16。基站控制器24的一些职责可包括管理无线电信道和在移交/切换情形中提供帮助。

在操作中，各种流量协议(例如时分复用(TDM)、GSM 8.60、帧中继、高级数据链路控制(HDLC)、异步传输模式(ATM)、基于HDLC的点对点协议(PPP)、TRAU、特定于厂商的格式，等等)可被使用，并由每个基本收发站16传输到小区站点12的小区站点元件18。小区站点元件18还可从网络管理系统20接收IP或以太网流量。小区站点元件18可将来自基于第二层的流量的、具有共同目的地的有效载荷复用在一起。被复用的有效载荷以及从网络管理系统IP或以太网流量提取出的任何有效载荷可通过链路被传输到中央局站点14内的聚集节点22。聚集节点22可对有效载荷进行解复用，以便递送到适当的基站控制器24或网络管理系统20。

移动交换中心25充当PSTN 27和基站控制器24之间的接口，并且可能充当网络中的多个其他移动交换中心和基站控制器24之间的接口。移动交换中心25代表一般容纳着通信交换机和计算机的位置，并且确保了其在给定地理区域内的小区站点被适当地连接。小区站点一般是指将诸如移动站13之类的元件连接到诸如IP网络29之类的网络的发送和接收设备或组件。通过控制发送功率和无线电频率，移动交换中心25可监视无线通信从一个小区到另一个小区和从一个频率或信道到另一个频率或信道的移动和转移。在给定的通信环境中，通信系统10可包括可操作来促成基站控制器24和PSTN 27之间的通信的多个移动交换中心25。移动交换中心25一般还可为指定区域中的通信处理连接、跟踪、状态、计费信息以及其他用户信息。

PSTN 27代表可操作来进行通信的世界范围电话系统。PSTN 27可以是任何可操作来促成两个实体(例如两个人、人和计算机、两个计算机)之间的或者任何其他出于通信目的交换数据的环境中的通信的陆线电话网络。根据本发明的一个实施例，PSTN 27在无线域中工作，促成移动站13与通信系统10内或外的任何其他适当实体之间的数据交换。

IP网络29是用于对通过通信系统10传播的信息分组进行接收和发送的互连通信路径的一系列点或节点。IP网络29在移动站13和任何其他适当的网络设备之间提供了通信接口。IP网络29可以是任何局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、无线局域网(WLAN)、虚拟专用网(VPN)或任何其他促成网络环境中的通信的适当体系结构系统。在本发明的特定实施例中，IP网络29实现传送控制协议/因特网协议(TCP/IP)通信语言协议。但是，IP网络29也可以实现任何其他用于在通信系统10内发送和接收数据分组的适当通信协议。

图2是均包括动态抑制元件60的小区站点元件18和聚集节点22的示例性内部结构的简化框图。在一个实施例中，动态抑制元件60是为这里描述的差错恢复实现抑制操作和/或抢占式重传协议的算法(可能包括在适当的软件中)。

通信系统10的功能流程可以遵循比特输入/比特输出协议，这只依赖于接收到的比特模式。输入DS0可被解复用，以创建适当数目的子速率DS0，其中每一个对应于一个不同的呼叫。(注意，一些DS0不被分配给任何呼叫，还有一些其他的被用于控制信息)。对于每个子速率DS0，样本的某个部分(例如两毫秒)可被同步收集。因为相应的输入是时分复用(TDM)流，因此收集操作应当基本上同时完成。对于十六千比特/秒复用，这导致了大约同时从每个流收集四字节的数据。

将收集到的样本与几个预先识别的(或者先前获知的)模式(例如先前出现的输入流)相比较，并且作出关于哪些比特将被抑制的判决，同时以相应的头部来表示数据已被抑制。接收端随后可以在考虑到抑制的情况下执行反操作，以恢复比特流并可能随后将其传输到其期望的下一个目的地。因此，解复用器/解压缩器(未示出)可反向执行任务，以撤销可能包括在聚集节点22和/或小区站点元件18内的压缩器和复用器所做的操作。

TDM流可以被TDM复用以生成适当的DS0，这些适当的DS0被进一步与丢弃并插入(drop-and-insert)DS0相组合以创建T1/E1。基于整个被复用的分组的头部，在输出T1/E1接口处可生成适当的线路状况或警报。注意，为了在存在差错的情况下增大鲁棒性，可以通过转发纠错码并从点对点协议(PPP)帧中丢弃循环冗余校验(CRC)来保护有效载荷头部比特。简单的纠错方法的示例可以是基于表的奇偶方法，这种方法可校正所有的一比特差错。

关键要明白的是，动态抑制元件60可以被进行相当大的改变，因为它只提供了适应任何所识别的传入比特模式的一个示例性抑制协议配置。任何数目的替换比特模式都可以很容易被通信系统10所适应，并且因此被包括在其教导的宽广范围内。这些常见模式可以基于具体的通信需求或者基于给定通信体系结构中经常重现的比特模式的普遍性。此外，任何附加的头部比特也可提供E1/T1线路状况和警报。在其他实施例中，可以向头部比特添加额外的比特来提供任何数目的功能，例如控制参数、给定通信链路的状态、E1/T1线路的状况、警报的状况或者某个分组的标识。因此，这些额外的比特可提供可能与通信系统10中发生的通信会话相关的任何适当的额外信息。此外，动态抑制元件60可以用来通过IP传输任何TDM流。例如，一些应用在同一E1上使用TDMA和GSM(即，TDM在一些时隙上，GSM在其他时隙上)。本发明通过IP来传输所有这样的信息，并且在TDM E1的远端恢复比特流。对于一些TDMA应用，不会有很多抑制发生，但该系统仍可起作用。

在参考图3之前，关键要注意这里在本文档中使用术语“聚集节点”和“小区站点元件”只是指与基本收发站16和基站控制器24相关联的一个或多个元件的示例性表示。这些术语仅是出于示例和教导目的而提供的，而不一定暗示着任何特定的体系结构或配置。另外，术语“小区站点元件”和“聚集节点”想要涵盖任何可操作来促成网络环境中的数据交换的网络元件。因此，小区站点元件18和聚集节点22可以是路由器、交换机、网桥、网关、接口或任何其他可操作来实现在这里暗示、描述或提供的与压缩数据或传输或用于差错恢复的抢占式重传相关联的一个或多个操作、任务或功能的适当模块、设备、组件、元件或对象。

如上所述，这些元件中的每一个可包括如这里描述的为语音或分组数据实现抑制的软件和/或算法。或者，这种抑制和重传操作和技术可由任何适当的硬件、组件、设备、专用集成电路(ASIC)、额外的软件、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、算法、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或任何其他可操作来促成这种操作的适当对象来实现。在通信系统10的上下文中，小区站点元件18和聚集节点22的结构提供了相当大的灵活性。因此，可以很容易认识到，这种功能可在小区站点元件18和聚集节点22外部提供。在这种情况下，这种功能可以很容易实现在单独的组件、设备或模块中。

图3是示例性的GSM 8.60格式E1结构的简化框图。在示例性实施例的操作中，考虑末端用户利用移动站进行交谈的情况。在这种情形下，来自给定移动站的语音帧一般是每20毫秒被生成的。在典型的环境中，存在一个接一个发送的320比特帧。在本地环境中，基本收发站16接收该信息并将其转换成TRAU帧。在基本收发站16和基站控制器24(通过E1链路4)之间(的另一信道上)交换有指示将为该呼叫分配哪个信道或哪个子速率的控制信息。

当呼叫发生时，这些帧(最初具有固定长度)被放入T1/E1子速率中，从而DS0为八个比特。这八个比特可被进一步划分成子速率(8千比特子速率对应于单个比特，16千比特子速率对应于两个比特，32千比特子速率对应于四个比特，64千比特子速率对应于整个DS0)。

在简单的情况下，呼叫处于16千比特子速率信道上，并且它将被分配到一个时隙(并且在该时隙内被分配一个子速率)以便通过E1传送。每125微秒，帧的两比特被通过E1发送。基站控制器24接收该信息，组装帧，然后将它们呈送给TRAU。

根据本发明的操作，忽略所使用的成帧协议(例如16千比特TRAU帧、半速率呼叫，等等)。本发明的算法将把信道统一划分成8千比特子速率。这样，不尝试同步；只评估原始比特。算法可在8千比特子速率基础上开始收集比特。例如，如果存在整个E1，则存在31个可能具有数据的时隙(每个时隙具有8个子速率)。因此，总共可能有248个八千比特子速率是活动的。

在该示例性实施例中，可以用FPGA来监视线路并将比特分离成248个子速率。FPGA还可收集样本，该样本对于每个子速率(每两毫秒)包含16个比特。FPGA还可执行解复用操作。在两毫秒的间隔过去之后，FPGA就为每个子速率收集了16比特。FPGA随后向IOS发送具有该新分组(即超帧)的中断信号，该新分组具有关于每个子速率的信息。将有3968个比特(加上头部比特)来自IOS，该3968个比特构成248个样本，每个样本为16比特。

在十个样本的时段期间，该数据将合计达到大约相当于一帧的数据。回想起帧具有固定长度(例如160比特)。该算法现在可以取得这些帧并将它们转发到另一端(即基站控制器)，以便它们可被解复用和重新生成。耦合到该超帧的是头部，该头部可以是比特掩码(其中对于每个可能的16比特样本有一个比特)。应当注意，比特掩码并非总是必要的(即，不包括在回程帧头部中)。为了压缩数据，IOS记录并保存十个样本(在一行中)，然后将当前正被评估的样本与出现在十个样本之前的样本相比较。换句话说，该算法将针对该子速率接收的样本与十个实例之前接收的相同样本相比较。因此，该算法将新的比特与在先前帧的相同比特位置处会提供的类似比特相比较。本发明利用了数据的内在性质以及固定长度限制的固有特性。

抑制基于被传输的数据而动态变化。此外，诸如HDLC之类的协议可以被进行相当大的优化，从而标志将会同步或排齐，以使得它们被压缩掉。类似地，空闲帧(或者帧之间的空闲时段)或者静默可以很容易被压缩。

图4是图示出上述概念中的一些的示例的简化框图。应当强调，这种图示只是本发明的逻辑视图。具体而言，单个TRAU帧一般不是像图4所暗示的那样在同一IP回程分组中发送的。图4只是出于教导和讨论目的提供的。62总地指示路由器70(或交换机、网关等等)所接收的两个TRAU帧，该路由器70位于网络的基站控制器侧。这些代表了进入系统中的标准320比特帧。帧内是先前描述的样本。这些TRAU帧中被路由器70接收的第一个指示着整个样本，它应该被不改变地发送(因为它是第一样本)。

该第一样本被路由器70存储，然后这些TRAU帧中的第二个被路由器70接收。现在两个样本被比较(即来自一个帧的样本可被与来自先前帧的样本相比较)。在该示例中，样本2-9是相同的，因此不必再通过回程传送。提供了长程IP(IP over long-haul)元件80，该元件示出数据是如何实际通过回程传送的。如前所述，第一TRAU帧仍被通过回程传送。但是，对第二TRAU帧的处理方式不同，因为本发明的算法可以很容易地识别这种抑制/压缩的机会。在被发送的第二分组中，不包括样本2-9。在第二分组中只有样本1和10被发送，因为只有这些样本在两个分组之间是不同的。

因此，当两个帧之间的样本不同时，则样本被包括在分组中并通过回程发送。当样本相同时，则无需通过回程来发送它们。重复的样本只需要被重放，而不需要被通过回程传送。换言之，只有“增量”被通过回程传送。增量反映了可能位于先前帧的同一位置的比特的差异。

本发明的另一方面解决了说明书早前概述的抢占式重传问题。回想起分组是由样本构成的，其中对于在回程上传送的语音分组，这些样本可包括增量。该语音分组中的样本需要被播出(在网络另一端实时播出)为TRAU帧。典型的TRAU帧可被划分成十个不同的样本。在通过回程传播的分组丢失并且增量也丢失的情况下，远端的组件将不能检测该变化。远端设备将继续发送不正确的比特。这不一定在所有情况下都成问题，因为(语音交谈中的)样本是不断变化的。因此，这种问题可能不被注意到，因为在通信期间可能只发生一个小的(几乎听不见的)毛刺。但是，在差错发生在后跟有相同样本的第一非相同样本中的情况下，与毛刺相关联的时间更加明显。

在陆线情形中，可以使用接收器检测差错并请求重传的典型协议，因为恢复可发生在若干毫秒内。但是，如果有沿卫星路径传播的差错，则与上述毛刺和典型差错恢复相关联的时间可能大约为700毫秒。在这种情况下，通信可能发生重大中断，并且在一些情形下可能甚至不可听。

解决该问题的一种方法是本发明提出的抢占式重传。这发生在检测到样本已在某个量的时间(例如10毫秒)中停止变化时，该时间是用户可配置的。因此，未变化的样本将被传送。这保证了远端即使在包括该变化的原始分组丢失的情况下也将会接收到更新或增量。该方法提供了以少量开销来校正差错的优点，其中不需要来自对端设备的确认。提供图5是为了进一步阐明本发明的教导。

图5是图示出与通信系统10的抢占式重传方面相关联的操作的简化流程图。在示例性流程的操作中，可能发生呼叫，从而使得语音分组沿回程传播。这由步骤100图示。在步骤102，包含样本的回程分组丢失，该样本包括增量(也称为变化或更新)。这可能是由于传送差错或与T1/E1链路相关联的某种其他问题引起的。

在这种情况下，发送回程分组的设备(例如小区站点元件18)不断从A-bis接口取得样本并将它们置于回程分组中。当小区站点元件18将这些样本放到回程分组中时，设备为每个样本启动定时器，然后回程分组被传送到回程的远端。这由步骤104图示。在步骤106，另一个后续的样本被小区站点元件18评估，该元件识别出该特定样本已经变化并且定时器需要被重置。应当注意，从该设备的角度来看，先前样本是否丢失并不重要。更新目前正被小区站点元件18在此刻发送，因此呼叫具有合理的呼叫质量。

在步骤108，样本停止变化(例如由于电话上的静默，或者呼叫正在开始，等等)。定时器实际上将会停止或期满，从而一个指示被告知给小区站点元件18。小区站点元件18在这种情形下将通过重传当前样本来作出响应。这由步骤110图示。接收器(例如聚集节点22)在这种情况下正将样本重新组装成TRAU帧。样本继续变化，聚集节点22不需要解决问题。如果回程分组丢失，则当前模式被重复，并且这种毛刺对于人耳来说几乎是听不见的。如果样本变化了，则聚集节点22将在设备接收到下一样本时替换它。如果帧丢失并且它正好包括最后一个发生变化的样本，则聚集节点22将会等待上述时间间隔(例如10毫秒)，然后接收新样本，就好像该样本变化了一样。因此，接收器对于小区站点元件18正在执行的新活动的响应方式没有不同。聚集节点22会忘记小区站点元件18的新抢占动作，并且还会以一贯的常规方式来作出行为。

应当注意，在适当时可改变或删除在前面的附图中讨论的一些步骤，并且也可向过程流添加额外的步骤。这些变化可以基于具体的通信系统体系结构或者特定的联网布置或配置，而不脱离本发明的范围或教导。

虽然已经参考图1至5所示的特定实施例详细描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种其他变化、替代和更改。例如，虽然已经参考通信系统10内包括的若干个元件描述了本发明，但是这些元件可被重布置或定位以适应任何适当的路由、压缩和抑制技术。此外，在适当时，上述元件中的任何一个都可作为单独的外部组件提供给通信系统10外部或彼此。本发明设想了这些元件的布置及其内部组件方面的巨大灵活性。

此外，虽然以上描述提供了将结合特定设备(例如聚集节点22和小区站点元件18)实现的抑制协议，但是所提供的压缩/抑制协议也可实现在特别设计来实现上述技术的装配式模块中。另外，除了仅出于教导和示例目的提供的、在这里描述的那些协议之外，这种模块也可与任何其他适当的协议兼容。另外，这种抢占式重传方案同样可应用到陆线情形，因为抢占式方法可用来解决上述的差错问题。

本领域的技术人员可以确定许多其他变化、替代、变动、更改和修改，并且希望本发明涵盖落在所附权利要求的范围之内的所有这种变化、替代、变动、更改和修改。

Claims (24)

1.一种用于传输数据的装置，包括：

与基本收发站相关联的小区站点元件，该小区站点元件可操作来接收与通信流相关联的多个比特，该小区站点元件还可操作来判定所述流中包括的一个或多个样本是否应当被抑制，其中所述小区站点元件还可操作来抑制所述样本中被选择的一个或多个样本，并且所述小区站点元件还可操作来在给定样本在所配置的时间间隔中与先前接收的样本相比停止变化时重传某些样本。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述小区站点元件还可操作来将所述流中包括的独特样本定位在将被传输到下一目的地的超帧中。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述流与卫星通信相关联。

4.如权利要求2所述的装置，其中被选择的样本反映了与对相关联的网络来说常见的一个或多个数据片段相对应的模式。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述数据片段对应于静默数据、空闲数据、控制数据、重复语音数据或用户数据。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述时间间隔约为10毫秒。

7.如权利要求2所述的装置，其中所述独特样本被接收和评估，以恢复与所述通信流相关联的多个比特。

8.如权利要求2所述的装置，其中所述小区站点元件可操作来评估当前帧的当前样本的比特位置并将这些比特位置与先前样本的比特位置相比较，以判定是否执行与所述流相关联的抑制操作。

9.如权利要求2所述的装置，其中所述小区站点元件包括动态抑制元件，该动态抑制元件可操作来执行所述抑制和定位操作。

10.如权利要求2所述的装置，还包括：

与基站控制器相关联的聚集节点，该聚集节点可操作来与所述小区站点元件通信并接收所述超帧。

11.一种用于传输数据的方法，包括：

接收与通信流相关联的多个比特，

判定所述流中包括的一个或多个样本是否应当被抑制；

抑制所述样本中被选择的一个或多个样本；以及

在给定样本在所配置的时间间隔中与先前接收的样本相比停止变化时重传某些样本。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

将所述流中包括的独特样本定位在将被传输到下一目的地的超帧中。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

接收所述独特样本；以及

评估所述独特样本，以恢复与所述通信流相关联的多个比特。

14.如权利要求12所述的方法，其中被选择的样本反映了与对相关联的网络来说常见的一个或多个数据片段相对应的模式。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述数据片段对应于静默数据、空闲数据、控制数据、重复语音数据或用户数据。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述流与卫星通信相关联。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述时间间隔约为10毫秒。

18.如权利要求12所述的方法，还包括：

评估当前帧的当前样本的比特位置并将这些比特位置与先前样本的比特位置相比较，以判定是否执行与所述流相关联的抑制操作。

19.一种用于传输数据的软件，所述软件被包含在计算机可读介质中并且包括计算机代码，从而在被执行时可操作来执行以下步骤：

接收与通信流相关联的多个比特，

判定所述流中包括的一个或多个样本是否应当被抑制；

抑制所述样本中被选择的一个或多个样本；以及

在给定样本在所配置的时间间隔中与先前接收的样本相比停止变化时重传某些样本。

20.如权利要求19所述的介质，其中所述代码还可操作来执行以下步骤：

将所述流中包括的独特样本定位在将被传输到下一目的地的超帧中。

21.如权利要求20所述的介质，其中所述代码还可操作来执行以下步骤：

接收所述独特样本；以及

评估所述独特样本，以恢复与所述通信流相关联的多个比特。

22.如权利要求20所述的介质，其中所述代码还可操作来执行以下步骤：

忽略与所述流相关联的成帧协议。

23.如权利要求20所述的介质，其中所述流与卫星通信相关联。

24.如权利要求20所述的介质，其中所述代码还可操作来执行以下步骤：

评估当前帧的当前样本的比特位置并将这些比特位置与先前样本的比特位置相比较，以判定是否执行与所述流相关联的抑制操作。

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