CN101674156B - 用于通信系统的重发方案 - Google Patents

Abstract

一个实施例涉及将数据从发送器发送至接收器的方法。在该方法中，提供了有效载荷数据流，其包括多个有效载荷数据单元。形成容器流，该容器流包括多个具有各自容器标识符的容器，其中，容器包括整数个有效载荷数据单元，以及其中，容器标识符共同建立连续容器的预定顺序。形成码字流，其包括多个具有各自冗余信息的码字，其中，码字包括容器的至少一部分，以及其中，码字的冗余信息便于检测码字中的错误数据。码字从发送器发送至接收器。还披露了其他的方法和系统。

Description

用于通信系统的重发方案

相关申请的参考

本申请要求于2008年9月12日提交的第61/096,570号美国临时申请(题为“Generic Retransmission Scheme for CommunicationSystems”)的优先权。

本申请还要求于2008年9月12日提交的第61/096,636号美国临时申请(题为“Flexible Layer Retransmission Scheme UsingCorrelation Information at different Layers”)的优先权。

本申请是于2008年10月2日提交的第12/244,037号美国非临时申请(题为“RETRANSMISSION SCHEME FORCOMMUNICATION SYSTEMS”)的部分继续；其中，第12/244,037号美国非临时申请要求下列8个美国临时申请的优先权：(1)2007年10月2日提交的第60/976,808号临时申请；(2)2007年10月2日提交的第60/976,839号临时申请；(3)2007年10月31日提交的第60/984,132号临时申请；(4)2007年10月31日提交的第60/984,162号临时申请；(5)2007年12月3日提交的第60/991,809号临时申请；(6)2007年12月3日提交的第60/991,812号临时申请；(7)2008年9月12日提交的第61/096,570号临时申请；以及(8)2008年9月12日提交的第61/096,636号临时申请。

所有上面列出的临时申请和非临时申请的内容都通过引证全部结合于此。

技术领域

本发明大体涉及通信系统，更具体地，涉及数字用户线(DSL)和无线通信系统。

背景技术

在现有技术中存在一个或多个缺点。

发明内容

为了提供对本发明的一个或多个方面的基本理解，在下面呈现了简要概括。该概括不是对本发明的广义综述，并且既不用于确定本发明的重要或关键要素，也不用于描述其范围。相反，该概述的主要目的是以简要的形式呈现本发明的一些构思，作为随后更加详细描述的前序。

一个实施例涉及将数据从发送器发送至接收器的方法。在该方法中，提供了有效载荷数据流，其包括多个有效载荷单元。形成容器流(container stream)，该容器流包括多个具有各自容器标识符的容器，其中，容器包括整数个有效载荷数据单元，以及其中，容器标识符共同建立连续容器的预定顺序。形成码字流，其包括多个具有各自冗余信息的码字，其中，码字包括容器的至少一部分，以及其中，码字的冗余信息便于检测码字中的错误数据。码字被从发送器发送至接收器。还披露了其他的方法和系统。

下面的说明书以及附图详细阐述了本发明的一些示例性方面和实施例。这些只代表可以应用本发明原理的各种方式中的一些。

附图说明

图1是根据一个实施例的DSL通信系统的示意图；

图2是通信层模型的示意框图；

图3是根据一个实施例的重发协议示意图；

图4A是根据一个实施例的从发送器角度看到的重发送协议或者称为再传协议；

图4B是根据一个实施例的从接收器角度看到的重发协议；

图5是根据一个实施例的重发协议；

图6是根据一个实施例的从发送器角度看到的重发协议；

图7是根据本发明一个实施例的图表；以及

图8是根据一个实施例的流程图；

图9示出了在发送器和接收器之间执行的重发协议的一个实施例；

图10示出了在发送器和接收器之间执行的重发协议的另一个实施例；

图11示出了由发送器执行的重发协议；以及

图12示出了由接收器执行的重发协议。

具体实施方式

现在参照附图来描述本发明的一个或多个实施例，相同的参考标号始终用于表示相同的元件。尽管下文以VDSL和ADSL系统为背景讨论了重发方案的实例，但是应该注意，本发明通常可应用于任何通信系统。在该详细的说明书中，任何部分都不应被看作是现有技术。

图1示出了DSL通信系统100的一个实施例。本领域技术人员都知道，DSL系统100可以是DMT(离散多频音)系统，在该系统中，数据被调至到多个子载波上以使每个子载波都与一个载波频率相关联。DSL通信系统100包括：设置在操作员地点104(诸如中央办公室(CO)、机柜或其他网络终端单元)的第一收发器102a。第一收发器102a经由用户线106耦接至第二收发器102b。第二收发器102b集成在用户终端设备(CPE)用户单元108(例如，还可以集成在诸如个人计算机或笔记本电脑的其他装置中的调制解调器、路由器或任何其他网关)中。

第一收发器102a包括耦接至用户线106的第一发送器112a和第一接收器114a。第二收发器102b包括耦接至用户线106的第二发送器112b和第二接收器114b。为了耦接这些发送器和接收器，这些收发器中的每一个都可以包括诸如混合网路等的耦接接口。

第一控制器110a可以被设置成控制和协调第一收发器102a的各功能。此外，第二控制器110b可以设置在用户地点处以控制和协调第一收发器102a的各功能。尽管图1示出了分别与第一和第二收发器102a、102b集成的第一和第二控制器110a、110b，但是应该理解，第一和第二控制器110a、110b可以被设置成与各自的收发器分开。还应该理解，诸如第一和第二控制器的部件均可以包括多个部件，并且可以以硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。

此外，尽管图1示出了仅有一条用户线连接至远程用户，但是应该理解，第一收发器102a可以耦接至多个用户单元108，这些用户单元中的每一个都可以在其位置处具有多个第二收发器102b。此外，在一些实施例中，可以将两条或更多条用户线结合起来，从而为用户提供更高的数据率。

为了更好的理解DSL通信系统100如何交换数据，参照图2说明了VDSL或ADSL系统的示例性网络协议栈200的一些层。图2示出了OSI模型中的最低两层，即，数据链路层202和PHY层204。出于清楚和简要的目的，未示出OSI模型中较高等级的层。根据图2，PHY层204被分成三个PHY子层。

第一PHY子层是PMD(物理介质相关)层206，其包括诸如符号定时生成和恢复、编码和解码、调制和解调、回波消除(如果被执行)和线路均衡、链路启动、和物理层204开销(overhead)(超帧)的基本功能。此外，PMD层206可以产生或经由开销信道接收控制消息。

下一个PHY子层是PMS-TC(物理介质特定发送汇聚)层208，其通过δ接口(德耳塔接口)连接至PMD层206。PMS-TC层208是管理面并为CO和CPE调制解调器中的管理实体提供管理原始指示。PMS-TC层208还提供诸如帧生成和帧同步、(解)扰频、Reed-Solomon编码和交叉(interleaving)的功能。

第三个PHY子层是TPS-TC(发送协议特定发送汇聚)层210，其通过中央办公室地点的α接口或用户地点处的δ接口连接至PMS-TC层208。TPS-TC层210提供诸如分组成帧、荷载信道的组织、多路复用的功能。TPS-TC层210通过γ接口(伽玛接口)连接至数据链路层202(OSI模型中的第二层)。

当由网络协议栈200对数据进行处理并将其通过用户线106进行发送时，脉冲噪声和串音噪声会不利地影响所发送的数据。该噪声会破坏所发送的数据，使数据丢失并阻碍高效的通信。在像ADSL和VDSL的当前xDSL系统中，指定了多种机制(诸如Trellis编码、RS编码和交叉)来消除该噪声的影响。然而，随着诸如视频(其中丢失信息会引起屏幕上的“闪烁”)的业务日益受欢迎，期望提供比利用当前技术可实现的业务质量更好的业务质量。

重发是本申请提出的用于在DSL上增加视频或其他应用的质量的一种技术。在一些实施例中，该重发功能被插入到网络协议栈200的数据链路层202或物理层204中。在以前的技术方案中，重发功能专用于“伽玛接口”或“阿尔法接口(从而，重发功能在各层之间是不可相互交换的)。相反，在本发明的一些实施例中，重发功能独立于特定网络栈层。

图3示出了某些通用重发协议250。如所示，在252处，第一收发器102a将数据流传递至网络协议栈以进行发送。在254处，第一发送器112b经由用户线106将发送数据流发送至第二收发器102b。在256处，在第二收发器102b接收被发送的数据流时，第二控制器110b确定数据流中的数据单元是否被损坏。在258处，如果检测到了被损坏的数据单元，则第二收发器102b请求重发损坏的数据单元。在260处，第一收发器102a通过重发被请求的数据单元来响应该重发请求，从而在262处允许第二收发器102b恢复原始的数据流。应该理解，在其他实施例中，第二收发器102b可以用作发送器/重发器，并且第一收发器102a可以用作接收器。下面将参照其余附图来更详细地描述多个实施例。

现在参照图4A至图4B，可以看到更详细的重发协议。具体地，图4A示出了从发送器(例如，第一收发器102a)角度看到的协议，图4B示出了从接收器(例如，第二收发器102b)角度看到的协议。该实施例基于将若干个数据单元组合一起进入一个容器，然后使容易标识符(CID)与该容器相关联，作为重发的参考。相比于现有技术的系统，该实施例实现了产生更高效通信的低开销率(overheadrate)。

在发送器侧，图4A示出了在网络接口层303(例如，在伽玛接口处)接收到的有效载荷数据流300。有效载荷流300包括被标签以适合重发(EL)或不适合重发(NEL)的多个独立有效载荷数据单元302(PL)。在一些实施例中，每个数据单元302都构成由更高等级网络协议层组成的单个完整数据包或单元(例如，以太网数据包或非同步传输模式(ATM)单元)。

每个数据单元都可以由有效载荷头部304和有效载荷数据306组成。有效载荷头部304通常包括有效载荷序列标识符(PLSID)308和重发标识符310(NEL/EL)。PLSID 308指定数据单元在有效载荷数据流300中相对于其他数据单元的位置，从而允许接收机的上层协议以适当的顺序重新组合有效载荷数据流300。重发标识符310指示该数据单元是否适合重发(EL)或不适合重发(NEL)。例如，实时语音数据可以被归类为NEL，这是因为重发将导致会话方之间不可接受的等待时间(延迟)。相反，视频或FTP数据可以被归类为EL，这是因为其可以被缓冲而不会引起不可接受的等待时间。

在网络接口层303处被接收到之后，该有效载荷数据流300被容器控制器312处理，容器控制器可以位于伽玛接口处。容器控制器将有效载荷数据流300分组成由一系列容器(例如，C1、C2、C3、C4)组成的容器流314。每个容器都包括一个容器头部和一连串的数据单元。例如，容器4(C4)包括头部(CH4)以及四个有效载荷单元：有效载荷-EL-13、有效载荷-NEL-14、以及两个填充/虚设单元(dummy unit)。尽管图3示出了其中所有的容器都包括相同数量的数据单元(例如，四个数据单元)的实例，但是在其他实施例中，不同的容器可以包括不同数量的数据单元，只要发送器和接收器知道不一致的长度就行。

容器头部316可以包括多个字段。例如，所示的字段包括：(a)第一发送/重发字段(RTX)，其指示容器头部中的数据是否是第一次被发送或是被重发的，(b)容器标识符(CID)，其唯一标识给定容器，(c)嵌入开销信道(EOC)字节；(d)(#EL)字段，其指示容器中EL数据单元的数量；以及(e)保留字段，其可以包括其他有用信息。

在产生容器之后，DTU控制器(数据发送单元控制器308，其可以位于阿尔法/贝塔接口处)对该容器进行处理，从而产生DTU流(数据发送单元流320)。每个所示的DTU(例如，DTU1)包括单一容器(例如，C1)、冗余位(例如，R1)以及嵌入开销信道(EOC)字节(例如，EOC1)。在ATM的情况中，冗余位基于Reed-Solomon(RS)-校验码；同时在ATM的情况中，冗余位基于循环冗余校验(CRC)。在其他实施例中，每个DTU都可以包括多个容器，且不同的DTU可以包括不同数量的容器。

发送控制器322形成通过用户线106发送的发送数据流324。该发送数据流可以包括第一次发送的容器以及重发容器。当发送数据流324被发送时，噪声(例如，脉冲噪声)会损坏DTU中的数据，例如由DTU1和DTU3上的“X”所指示的。

如果接收器检测到错误数据，接收器就将重发请求326发送回第一收发器102a。重发请求326指定接收有错误数据的容器。例如，在所示的实施例中，重发请求326中的RRC字段328可以指定接收器接收到的损坏容器的CID。在一些实施例中，RRC字段328与EOC字段332以及冗余位334一起可以承载有从第二收发器102b发送至第一收发器102a的上游有效载荷数据(USPL)。在一个实施例中，重发请求326每符号包括固定数量的字节。在该情况中，接收器可以请求每符号的容器数量。

在接收重发请求326时，重发控制器336检索在RRC字段328中指定的容器。为了便于执行该功能，来自发送数据流324的每个DTU的单个拷贝(或至少与DTU相关联的容器)被存储在重发缓冲器338中。这些DTU可以存储在重发缓冲器338中直至发送后的某一到期时间，或直到重发缓冲器338被存满。在检索将被发送的容器的过程中，重发控制器336可以使用查询表，该查询表将在重发请求326中指示的CID与重发缓冲器338中的容器地址关联起来。

在查询将要被重发的容器后，重发控制器336从原始容器中仅拉出有效载荷EL数据单元(即，忽略有效载荷NEL数据)，然后添加新数据(例如，之前未发送的EL、NEL或填充数据)来填充将被重发的容器的其余部分。从而，在图3的实例中，容器1(C1^*)与原始EL-数据单元-1、原始EL-数据单元-2、原始EL-数据单元-3以及新数据的数据单元一起被重发；同时容器3与原始EL-数据单元-9和原始EL-数据单元-10以及新数据的两个数据单元一起被重发。这些被重发的容器的容器头部都包括原始容器的CID，并指定这些容器是重发容器。然后，冗余字节和EOC字节被添加至这些容器，重发容器被插入到发送数据流中，并通过用户线106被发送。

现在参照图4B，可以看到接收器侧协议。在该实例中，接收器通过用户线106接收DTU流，该流包括损坏的DTU(DTU1、DTU3)。数据接收单元(DRU)控制器350进而使用冗余字节来检测是否每个DTU中都存在错误。如果可能的话，DRU控制器350可以使用冗余字节来校正这些错误。在接收当前包括有“洞”(holes)的容器流时(在“洞”处出现被损坏的容器)，容器控制器352留意哪些容器需要重发，并向重发请求控制器354发出控制信号。例如，在图3中，控制信号将指定容器1和容器3被损坏，由此容器1和容器3应该被重发。重发请求控制器354然后将重发请求326发送回第一收发器102a，指明哪些容器需要被重发。接收器及时接收重发的容器C1^*、C3^*，这些容器还包括新数据，并将恢复原始的被发送的有效载荷数据流300。

一些现有重发方案的一个主要问题在于对于嵌入的开销信道(EOC)数据没有保护。为了克服该缺陷，在一些实施例中，发送器在接收重发请求时检查容器的CID是否与EOC数据相关联。如果有与容器相关联的EOC数据，则EOC数据与容器的有效载荷EL数据一起被重发至接收器。

图5示出了容器控制器312如何能够将数据单元分组成容器的另一个实施例。在该实例中，利用连续字节的EL数据将容器打包成具有最大容器尺寸，然后以CID(其可以置于容器头部中)标记。如果在达到最大容器尺寸前遇到NEL数据，则容器“关闭”并在最后一个EL数据之后直接以CID标记。然后将NEL数据打包成下一个容器。该打包技术允许接收器请求重发只包括EL数据的容器(即所请求的容器不包括NEL数据)。然后，将DTU分组以包括连续的容器(如所示)，其中添加有冗余和EOC信息。因此，对于非常长的连续包(例如，典型的实例是视频包)，该实施例实现了用于重发的非常低的开销。

现在参照图6，可以看到适于不同类型的TC层有效载荷的重发方案的再一个实施例。该实施例有点类似于之前讨论过的实施例，然而，在该实施例中，有效载荷数据单元是以太网包，其在被组成容器之前被分段。

更具体地，以太网包流500在段控制器502处被接收。每个以太网包都包括有效载荷数据504和以太网头部(EH)506，该头部指定以太网包序列号。段控制器502然后将以太网包拆分成多个段508，并向每个段插入段序列号标识符，FSID。

容器控制器510然后将各段508打包成多个容器512，从而一些段可以在各容器之间被“分割”。例如，段3在容器C1和C2之间被分割。通常，每个容器都可以包括容器头部(CH)以及在容器中标识各段的边界的段头部(FH)。如下面详细讨论的，FH可以包括FSID以及其他信息。

在对容器进行打包之后，DTU控制器514在每个容器的末尾添加Reed-Solomon冗余字节以形成发送数据流516。然后通过线发送该发送数据流。

如果接收器接收到不正确的数据，则接收器可以通过线将对应于不正确数据的FSID提供给发送器的重发控制器。然后重发控制器可以重发与FSID相关联的所需数据。值得注意的是，由于DSL系统维护用于进行性能监控的各种计数器，因此只要发送器和接收器保持DTU的计数，在该实施例中除了FSID外不需要传递任何标签。从而，由于发送器和接收器在DSL中是同步的，因此在该实施例中无需将CID从发送器发送给接收器。因此，通过不发送CID，就节省了一定量的开销。

如图7所示，段头部(FH)可以包括FSID字段和段尾(EF)字段。所示的EF字段包括示例性编码方案，该编码方案可以用于识别段尾如何相对于容器末端而对准的。可以使用其他编码方案。段头部中的附加字段(未示出)还可以指示EL数据和NEL数据在给定段内或在段间的对准，或者可以指示重发数据和新发送的数据在给定段内或在段之间的对准。

在一个实施例中，包括EL数据的容器具有唯一容器ID，并且包括NEL的容器具有之前合格容器的ID。连同重发合格信息(eligibility)以及数据单元的唯一序列ID，重发系统可以使用错误检测/校正技术来识别损坏的数据，并且识别被损坏的数据是否属于该合格的数据流。该方案的一个优点在于，仅有合格的流携带唯一ID，而非合格的数据携带合格容器的ID。从而，如果非合格数据容器丢失，则接收器将甚至不会请求丢失的数据，这是因为必然有一个较早的容器已经成功接收到了合格数据。

图8示出了用于重发的方法700，并且下面将简要进行讨论。尽管下面示出的方法700被示为和描述为一系列的动作或事件，但是应该理解，本发明不限于示出的这些动作或事件的顺序。例如，根据本发明，与本文中所描述和/或示出不同，一些动作可以以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，根据本发明，实现一套方法无需用到所有示出的动作或事件。

在702，发送器通过发送介质发送包括一连串容器的发送数据流。

在704，接收器接收该发送数据流，该发送数据流可能在发送介质上已经由于噪声而被改变。接收器通过评估在发送数据流中发送的错误标识信息来识别接收到的数据是否包括(多个)被损坏的容器。

在706，假设发现了被损坏的容器，重发请求进而从接收器被发送至发送器。重发请求指定在发送期间由噪声损坏的一个或多个容器。

在708，由发送器对重发请求进行处理。在该方框中，进行表的查寻，以使所请求的(多个)容器与在所请求的(多个)容器中最初发送的数据单元相关联。在710，在下一个可得到的(多个)容器中重发所请求的容器中的EL数据单元。

在一些实施例中，可以使用“容器重复”而不是“帧消隐(frameblanking)”，从而在出现重复性电脉冲噪声(REIN)的间隔期间临时停止或限制发送。

从而，上述实施例是灵活的重发方案，其不限制数据单元的大小。在需要时，该重发方案使用“刚够”的开销，这是因为只封装了合格数据。可能会存在如下争论：当存在合格和非合格的数据的混合的任何时候，上述属性可以导致额外的开销，但是根据本申请和实际情况很少出现这种情况，这是因为像视频的合格数据通常是连续的长数据包。

尽管上述实施例是针对用于重发的合格/非合格(即两个合格等级，他们可以以单个位来表示)数据单元描述的，但是在其他实施例中，可以包括附加等级的合格等级。例如，可以使用三个或更多的合格等级。例如，在一些实施例中，“等级1”可以是低级重发合格(例如，重发容器仅一次)，“等级2”可以是中级重发合格(例如，重发容器两次)，“等级3”可以是高级重发合格(例如，按照需要的次数来重发容器，以精确传递想要的消息)。可以使用多种标准来将数据单元归类为用于重发的合格或非合格，这些实例包括单不限于：应用类型、一些外部条件(例如噪声)下的合格性、从来都不合格；总是合格的；和/或对于一个时间窗口是合格进行重发的。用于与重发相关的数据的分类的合格标准可以基于像噪声特性的外部标准而动态改变。例如，如果系统在线路上检测到脉冲噪声，则重发合格性可以被设置成“等级1”，而如果系统在线路上检测到高斯白噪声，则重发合格性可以被设置为“等级3”。尽管刚刚讨论了具有第3等级的实例，但是应该理解，根据带宽和性能要求，这种合格性发送等级可以实际地无限扩展。

应该理解，本发明的一些方面不要求将数据单元分类为合格或非合格进行重发的。图9至图12示出了无需合格/非合格分类而工作的一些实例，但是这些实例可以与之前描述的合格/非合格分类进行组合。

图9示出了其中有效载荷数据流906经由通信介质904从发送器900发送到接收器902a的实例。如果接收器902a检测到被损坏的数据，则接收器902a可以请求重发被损坏的数据，以保证接收器900a可以精确重组有效载荷数据流(在938a)。应该注意，为了简化，图9没有示出通信介质上或发送器和接收器中网络层之间的发送延迟。

更具体地，在接收器900中的第一网络接口处接收到有效载荷数据流906。有效载荷数据流906包括多个有效载荷数据单元(例如，PL1、PL2、...、PL11)。每个有效载荷数据单元可以包括有效载荷数据908和有效载荷序列ID(PLSID)910，其中，各PLSID共同指定有效载荷数据流906中的连续有效载荷数据单元的预定顺序。例如，在一个简明的实例中，PL1可以被分配为“1”的PLSID，PL2可以被分配为“2”的PLSID，PL3可以被分配为“3”的PLSID，等等。应该理解，不是所有的实施例都需要PLSID，并且尽管图9中未示出，但是各实施例都可以使用合格/非合格分类。

当将有效载荷数据单元打包成各容器(例如，C1、C2、C3、C4)时，形成容器流912。在典型的实施例中，每个容器被打包成具有整数个有效载荷数据单元。例如，在所示实施例中，三个有效数据载荷(例如，PL1、PL2、和PL3)被打包成C1。容器头部(例如，CH1、CH2、CH3、CH4)被分别附接至各容器(例如，C1、C2、C3、C4)。此外，例如，如果期望各容器都包含相同数量的有效载荷数据单元，则还可以使用填充914(padding)。

每个容器头部(例如，CH4)可以包括多个不同的位字段，如由916所示。第一位字段(RTX)918指示容器是否是第一次被发送至接收器，或者容器是否是重发的容器。例如，在一个实施例中，第一字段RTX 918的长度可以是单个一个位，其中“0”值表示容器第一次被发送，“1”值表示容器被重发。在其他实施例中，可以包括多个位来标识多个重发等级或用于其他目的。

第二位字段(CID)920包括容器唯一的容器标识符。在一些实施例中，根据建立用于容器流912中的连续容器的预定顺序的图案，为各容器分配容器标识符。例如，在一个实施例中，该图案可以是连续图案，其中，第一容器(C1)被分配为“1”的容器标识符，第二容器(C2)被分配为“2”的容器标识符，等等。

第三位字段(EOC)922是嵌入开销信道位字段，其可以包括信道管理功能，例如，诸如位加载或帧参数。

第四位字段是(#PL)924，其指示容器中有效载荷数据单元的数量。例如，在所示的实施例中，CH4的#PL位字段指定在容器C4中有“3”个有效载荷单元。应该理解，尽管所示的实施例示出了打包成各容器的相等的整数个有效载荷单元，但是不同的容器可以具有不同数量的有效载荷单元。

第五位字段(保留)926可以用于其他合适的功能。例如，在一些情况中，容器可以包括分数部分的或者说局部部分的有效载荷单元(而不是如所示的完整的整数个有效载荷单元)，在这种情况中，保留位字段可以包括合适的位来描述分数部分的有效载荷单元如何相对于容器边界而对准。

通过为各容器添加冗余信息(诸如Reed-Solomon字节)来形成码字流928。在所示实施例中，例如，冗余字节R1基于容器C1(其包括CH1、PL1、PL2、和PL3)计算得到，并附加至容器C1，以形成码字CW1；冗余字节R2基于容器C2(其包括CH2、PL4、PL5、和PL6)计算得到，并附加至容器C2以形成码字CW2。应该注意，尽管所示实例示出了容器和码字之间的一对一的对应关系，但是这种一对一的对应关系不是必须的。例如，在一些实施例中，整数个容器(大于1个)可以包括在单一一个码字中。在其他实施例中，单个容器可以跨越整数个码字(多于一)。应该理解，在这些和其他实施例中，码字的边界不需要与容器的边界对齐。

在904处，接着码字被组成帧并调制成通信介质上的符号。噪声(例如，脉冲噪声或高斯噪声)能够损坏一个或多个符号，使对应于码字的数据被损坏。在图9的实例中，对应于码字CW2的一个或多个符号已经被损坏(在CW2及其数据上以“X”指示)。

接收器902a接收并解调这些符号以创建被接收的码字流^*930。接收器902a使用各接收码字中的冗余信息来确定各码字是否被正确接收。例如，为了确认码字CW1^*被正确接收，接收器将基于容器头部CH1和接收到的有效载荷数据单元PL1、PL2、和PL3计算冗余字节。如果计算出来的冗余字节对应于接收到的冗余字节R1，则码字CW1^*已经被正确接收，没有错误数据。

接收器902a然后产生由正确接收到的各容器组成的容器流932。在所示实例中，容器流932在容器C1和容器C3之间具有一个“洞”934，其中，洞934对应于容器C2，该容器由于损坏的码字CW2^*而丢失。

当在容器流932中接收到容器时，接收器902a可以验证每个新接收到的容器具有CID，其中，该CID遵从之前接收到的容器的图案的预定图案。如果新接收到的容器的CID不适当遵从之前接收到的容器图案，则接收器可以将重发请求936a发送回指定了缺失容器将被重发的发送器。例如，在所示实例中，当容器C3^*被接收并具有为“3”的CID时，接收器将为“3”的CID与之前接收到的容器C1的CID进行比较。由于容器C1具有为“1”的CID，其与“3”不连续，所以接收器推断具有为“2”的CID的容器已经丢失。

因此，接收器902a产生重发请求936a，该请求指示发送器将重新发送丢失的容器至接收器。如所示，重发请求936a可以包括容器头部CH、以及将从接收器发送至发送器的上游有效载荷数据(USPL1、USPL2、USPL3)。重发请求936a还可以由冗余信息(例如R1)保护。容器头部CH可以包括多个字段，在该实施例中，为了简洁，这些字段被示为与最初发送的容器相同。在重发请求936a的实例中，RTX字段被设置成“1”，从而指示该请求是请求重发。CID字段被设置成CID＝“2”，从而指定将被重发的容器C2(之前从发送器发送的)具有为“2”的CID。以此方式，重发请求936a通知发送器哪个容器将被重发。

在发送器900接收到重发请求后，发送器可以以多种方式之一构建重发容器。在一些实施例中，例如，发送器可以找回最初发送的容器(例如，来自重发缓冲器)的逐位对应拷贝，然后响应于重发请求将该容器重发至接收器。这在一些方面中是有优势的，这是由于其限制了重发所需的处理量。在其他实施例中，发送器可以根据有效载荷数据单元重建所请求的容器。在这些另外的实施例中，一些头部信息或其它信息(例如，冗余信息)可以在最初发送的容器和重传的容器之间是不同的。在所示实施例中，重发容器被用于产生重发码字CWReTX。从而，码字CWReTX具有对应于码字CW2的有效载荷数据的有效载荷数据，其中，码字CW2在最初发送时被损坏。在所示实例中，尽管在已经接收了容器C3之后，但是在接收器处成功接收码字CWReTX，从而允许接收器接收容器C2的有效载荷数据单元。

最后，来自发送器的有效载荷流906在接收器处被重新组合成938a。然而，应该注意，为了保持接收到的有效载荷数据流938a与原始的有效载荷数据流906具有相同的顺序，接收器能够分析接收到的有效载荷数据单元中的PLSID并重新排列它们，以使它们具有与原始的有效载荷流906具有相同的顺序。因此，接收器可以包括缓冲器，该缓冲器存储接收到的有效载荷数据单元并分析它们的PLSID以根据预定顺序转发它们。以此方式，图9的重发技术可以有助于保证数据被正确地从发送器900发送至接收器902a。

图10示出了使重发基于接收到的有效载荷数据流938b而不是基于接收到的容器流932(如图9所示)的另一种接收器902b。虽然如此，但是由于发送数据的方式(例如，在容器中包括整数个有效载荷数据单元)，发送器900能与接收器902a(图9)和接收器902b(图10)共同操作。

更具体地，图10中的接收器902b在第一网络层处分析有效载荷数据单元流938b。如果图10中的接收器检测到例如连续接收到的有效载荷单元没有顺序的有效载荷序列ID，则图10中的接收器就产生重发请求936b。与图9中的重发请求936a(其指定“丢失的容器”)相比，图10中的重发请求936b在950处指定“丢失”的有效载荷数据单元(PLReTX)。从而，在所示的实例中(其中，CW2中有效载荷数据单元PL4、PL5和PL6被损坏)，重发请求936b在字段PLReTX中指定PL4、PL5和PL6，以实现重发这些有效载荷数据单元。

在该实例中，发送器900接收重发请求936b并产生包括PL4、PL5和PL6的重发容器。发送器然后将冗余信息添加至重发容器以形成重发码字(CWReTX)，该码字被发送并在接收器902b处被正确接收。如果期望有效载荷数据流938的有效载荷数据单元遵从预定顺序，则接收器可以基于有效载荷数据单元的PLSID对它们进行重新排序。

因此，当一起查看图9和图10时，可以理解所示的发送器900(其将整数个有效载荷数据单元打包成容器)是如何在两种不同的网络层处(即，其上对有效载荷数据单元进行处理的第一网络层，和其上对容器进行处理的第二网络层)实现重发的。以此方式，所示的发送技术使得单个发送器能够与分别执行两种不同重发技术的两个不同接收器兼容。过去，现有技术的发送器没有这种共同操作性并且其中使得通信不理想。

图11示出了由发送器执行的方法。当在第一网络接口(例如，γ接口)处提供有效载荷数据流时，该方法1100在1102处开始。有效载荷数据流包括多个有效载荷数据单元，这些有效载荷数据单元可选地具有各自的PLSID，这些PLSID共同建立连续有效载荷单元的顺序。

在1104，在第二网络层(例如，α/β接口或δ接口)中形成容器流。容器流包括多个具有各自容器标识符的容器，其中，整数个有效载荷数据单元及其相应的PLSID被分组到容器中。

在1106，将冗余信息添加至容器以形成码字。该冗余信息有助于检测容器中的错误数据。

在1108，将码字从发送器发送至接收器。

在1110，该方法确定是否接收到指定之前发送的容器的重发请求。例如，在之前描述的图9中，由接收器902a提供的重发请求936a只指定错误接收到的容器而不明确地指定错误的有效载荷数据单元。如果接收到这样的重发请求(1110处的“是”)，则在1112处，在发送器中的重发缓冲器中查询在重发请求中标识出的之前发送的容器。在1114，该被请求的容器然后与冗余信息一起被重发至接收器。

另一方面，如果未接收到指定之前发送的容器的重发请求(1110处的“否”)，该方法确定是否接收到了不同类型的重发请求。即，在1116，该方法确定是否接收到指定之前发送的有效载荷数据单元的重发请求。例如，该方框可以对应于之前描述的图10，其中重发请求936b只指定被错误接收到的有效载荷数据单元而不指定容器的。如果是这样(1116处的“是”)，则在1118，该方法从重发缓冲器查询之前发送的有效载荷数据单元。在1120，该方法将所请求的数据和冗余信息一起重发至接收器。

通过分别对1110和1116处的至少两种不同类型的重发请求进行分析，该方法1100可以提供不同接收器之间的共同操作性。这是因为1110中的第一种类型的重发请求可以对应于在第一网络层上执行一种重发协议的一种类型的接收器，而1116中的第二种类型的重发请求可以对应于在第二网络层上执行另一种类型的重发协议的另一种类型的接收器。因此，该方法可以有助于提供比以前实现的通信更加可靠的通信，这是因为发送器可以与执行不同重发协议的接收器共同操作。

图12示出了由接收器执行的方法。当接收到码字(i)时，该方法1200在1202处开始。码字(i)包括有助于检测码字(i)中的错误数据的冗余信息。

在1204，该方法1200确定码字中的数据是否被正确接收。接收器使用码字(i)中的冗余信息确定码字(i)是否被无误地接收(和/或码字(i)中的错误数据是否可使用冗余信息来校正)。如果码字(i)包括不可校正的数据(1204处的“否”)，该方法1200可以设置指示码字被错误接收的标志，并且然后可以前进到1208，其中，i是递增的并且下一码字被处理。

另一方面，如果码字被正确接收(1204处的“是”)，则在1210，该方法在码字(i)中查找一个或多个容器(或其部分)。通常，每个容器都用其自己的容器标识符(CID(j))标识。

在1212，该方法分析码字(i)中的容器标识符是否顺序地遵从相对于之前接收到的容器中的容器标识符的预定图案。如果不是(1212处的“否”)，则在1214，该方法基于CID(j)如何与之前接收到的容器的CID相关来确定一个或多个丢失的容器。该方法1200然后前进至1216，并发送重发请求至发送器，其使用相应的CID指定丢失的容器。在发送了重发请求后，该方法1200在1218处增值i并处理下一码字。

如果CID(j)没有适当遵从之前接收到的容器(1212处的“是”)，该方法1200前进到1220，并定位(locate)由CID(j)标识的容器中的整数个有效载荷数据单元。有效载荷数据单元可以包括各自的PLSID，其标识有效载荷数据单元如何与其他有效载荷数据单元顺序地相关。

在1222，该方法通过排列有效载荷数据单元来组合有效载荷流以使得连续有效载荷数据单元具有顺序的PLSID。

在1224，当组合了连续的有效载荷数据单元时，它们被传递至接收器中的第一网络层，从而完成了通信过程。

尽管已经参照一个或多个实施例示出并描述了本发明，但是在不背离所附权利要求的精神和范围的条件下，可以对所示实例进行改变和/或改进。例如，尽管已经参照通过一对绞合铜线进行通信的ADSL和VDSL通信系统描述了本发明，但是本发明可应用于任何通信系统和任何类型的发送介质。例如，其他的通信系统可以包括蜂窝电话、寻呼机、移动通信装置、工控系统、广域网、局域网等。能够通过各种类型的通信介质进行通信的这些和其他系统包括但不限于：无线介质、光纤、同轴电缆、输电线、以及其他很多种。

此外，尽管各种所示的实施例都被示为硬件结构，但是该装置的功能和相应特征还可以通过适当的软件程序或硬件和软件的组合来执行。关于软件实现，本文中所用的术语“计算机可读介质”是指参与为装置或与该装置有关的控制器(例如，微处理器)提供指令的任何介质。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于：非易失性介质、易失性介质、以及发送介质。非易失性介质包括，例如，光盘或磁盘。易失性介质包括动态存储器，诸如SRAM或DRAM。发送介质包括同轴电缆、铜线、光纤、以及装置内部或外部的总线。发送介质还可以包括电磁波，诸如电压波、光波、或无线电波。

具体地，关于有上述部件或结构(组件、装置、电路、系统等)执行的各种功能，用于描述这些部件的术语(包括涉及装置的)用于对应于(除非另外指出)执行所述部件的指定功能的任何部件或结构(例如，在功能上等同)，即使它们在结构上不等同于执行本发明所示的示例性实施例中的功能的结构。此外，尽管本发明的具体特征已经参照多个实施例中的仅一个实施例进行公开，但是该特征可以与所期望的以及对于任何给定或特定应用有利的其他实施例中的一个或多个其他特征组合。此外，关于说明书和权利要求书中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“有”、以及“带有”、或它们的变体，这些术语旨在表示开放式的方式，其与术语“包括(comprising)”类似。

Claims (27)

1.一种将数据从发送器发送至接收器的方法，包括：

提供包括多个有效载荷数据单元的有效载荷数据流；

形成包括多个容器的容器流，所述多个容器具有各自的容器标识符，其中，容器包括整数个有效载荷数据单元，以及其中，所述容器标识符共同建立连续容器的预定顺序；

形成包括多个码字的码字流，所述码字具有各自的冗余信息，其中，码字包括所述容器的至少一部分，以及其中，所述码字的所述冗余信息有助于检测所述码字中的错误数据；以及

将所述码字从所述发送器发送至所述接收器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述码字中的所述冗余信息能够用于在所述码字中标识具有错误数据的特定容器或特定有效载荷数据单元。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有效载荷数据单元包括各自的有效载荷序列标识符，所述有效载荷序列标识符共同建立连续有效载荷数据单元的预定顺序。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述容器流中的容器被分组，从而各容器具有相同数量的有效载荷数据单元。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有效载荷数据流中的所述有效载荷数据单元具有彼此相同的固定位长。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，各有效载荷数据单元包括单个异步传输模式(ATM)单元或单个65-八字节码字。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，各有效载荷数据单元被分类为用于重发的非适合的有效载荷数据单元或用于重发的适合的有效载荷数据单元。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收来自所述接收器的重发请求，所述重发请求包括容器标识符位字段，所述容器标识符位字段指定接收了具有不可校正数据的容器；以及

基于所述重发请求，将所述不可校正数据从所述发送器重发至所述接收器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述不可校正数据在容器中从所述发送器被发送至所述接收器，所述容器是所指定的作为最初发送的容器的逐位对应的拷贝。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述不可校正数据在容器中从所述发送器被发送至所述接收器，所述容器不同于所指定的作为最初发送的容器。

11.一种使用根据权利要求1-10中任一项所述的方法的收发器，包括：

第一网络接口层，适于接收包括多个有效载荷数据单元的有效载荷数据流；

第二网络接口层，适于将来自所述有效载荷数据流的有效载荷数据单元分组到容器，以形成容器流；

发送器，适于通过通信介质发送来自所述容器流的数据；以及

接收器，适于从所述通信介质上接收多种类型的重发请求中的一种，其中，一种类型的重发请求相对于所述第一网络接口层而指定被重发的数据，以及另一种类型的重发请求相对于所述第二网络接口层而指定被重发的数据；以及

重发控制器，适于有助于通过所述通信介质，以基于重发请求且独立于所述重发请求类型的方式重发数据。

12.根据权利要求11所述的收发器，其中，所述第一网络接口层和所述第二网络接口层位于OSI模型的物理层。

13.根据权利要求11所述的收发器，其中，所述第一网络接口层是TPS/TC层，以及其中，所述第二网络接口层是PMS/TC层。

14.根据权利要求11所述的收发器，其中，容器控制器适于向各容器添加容器头部，其中，用于容器的容器头部包括：

重发位字段，其标识所述容器是最初发送的还是重发的；以及

容器标识符位字段，其中，各容器的容器标识符共同建立连续容器的预定顺序。

15.根据权利要求11所述的收发器，进一步包括：

重发缓冲器，适于在所述有效载荷数据单元已经被发送之后，利用各容器标识符来存储有效载荷数据单元。

16.一种在接收器处接收数据的方法，包括：

接收包括冗余信息的码字；

使用所述冗余信息确定所述码字是否包括可校正数据或不可校正数据；

如果所述码字包括可校正数据，则查找所述码字中的容器的至少一部分，其中，所述容器由容器标识符标识，所述容器标识符标识所述容器如何与容器流中的其他容器顺序地相关；以及

在所述容器中定位整数个有效载荷数据单元。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：

基于所述容器标识符是否与之前接收到的容器标识符具有预定关系来选择性地产生重发请求。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，如果所述容器标识符根据预定图案而连续地遵从之前接收到的容器标识符，则满足所述预定关系。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，有效载荷数据单元包括各自的有效载荷序列标识符(PLSID)。

20.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

基于所述整数个有效载荷数据单元中的有效载荷数据单元是否与之前接收到的有效载荷数据单元具有预定关系来选择性产生重发请求。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括：

通过排列所述整数个有效载荷数据单元和其他接收到的有效载荷数据单元来组合有效载荷流，以使所述有效载荷流中的连续有效载荷数据单元具有顺序的有效载荷序列标识符(PLSID)。

22.一种使用根据权利要求16所述的方法的接收器，包括：

数据接收控制器，适于分析接收到的码字是否被正确接收；

容器控制器，适于根据多个正确接收到的码字产生容器流，其中，所述容器流包括具有各自容器标识符的多个容器；

分析电路，适于分析所述容器流中的所述容器标识符以确定容器标识符是否与之前接收到的容器标识符不连续。

23.根据权利要求22所述的接收器，进一步包括：

重发控制器，适于基于所述容器标识符是否与之前接收到的容器标识符不连续来产生重发请求。

24.根据权利要求22所述的接收器，其中，所述码字中的冗余信息能够用于在所述码字中标识具有错误数据的特定容器或特定有效载荷数据单元，用于产生重发请求。

25.根据权利要求22所述的接收器，其中，容器包括作为有效载荷流一部分的整数个有效载荷数据单元。

26.根据权利要求25所述的接收器，其中，所述有效载荷数据单元分别与有效载荷序列标识符相关联，所述有效载荷序列标识符共同建立所述有效载荷流中的有效载荷数据单元的预定顺序。

27.根据权利要求26所述的接收器，其中，所述容器控制器进一步适于对正确接收到的有效载荷数据单元进行重新排序，以使接收到的有效载荷数据单元按照所述预定顺序被传递至网络层。

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