CN101860422A - 一种数字用户线路的数据传输方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

一种数字用户线路的数据传输方法、装置及系统，该方法包括以下步骤：在位于PMS-TC层的重传层，业务数据被划分成重传业务数据和非重传业务数据；分别对重传业务数据和非重传业务数据进行资源分配，并按照所分配的资源封装成数据单元；发送方发送承载业务数据的数据单元；发送方接收根据误码和重传业务类型判断后请求的承载需要重传的数据单元的信息的重传请求；发送方重传相应的数据单元，其中承载了所请求重传的重传业务数据。本发明不仅能够降低线路误码率，减小系统对部分数据的时延，同时也能提高QoE。

Description

一种数字用户线路的数据传输方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数字用户线路的数据传输方法、装置及系统。
背景技术
数字用户线(DSL，Digital Subscriber Line)技术是一种通过电话双绞线，即无屏蔽双绞线进行数据传输的高速传输技术，由于DSL所使用的双绞线的各线对之间是非屏蔽的，线对间的电磁干扰会产生误码，导致线路的传输质量下降。
现有的DSL系统中，通常使用纠错码来纠正DSL线路在发送的数据中所产生的误码，例如交织加RS(Reed-Solomon)编码，利用RS编码额外提供的编码增益，削减脉冲噪声所产生的影响，从而提高DSL系统的稳定性。但是随着DSL带宽的增大、速率的提高，使用原有的RS编码则需要使用具有较多的校验字节和较小长度的RS码字，此时，RS编码的净增益变为负值，不利于速率的提高。
当要求系统提供较高的脉冲噪声保护，但要求较小的时延时，RS编码将引入更多的冗余(即校验字节)，使得净编码增益为负值，速率降低。更多情况下，系统所提供的脉冲噪声保护(INP，Impulse Noise Protection)无法应对脉冲噪声导致线路中的数据出现的误码现象。当设置的噪声裕量较小时，RS编码主要用于应对稳定噪声对DSL系统所产生的影响(即误码)。在这种情况下，系统对脉冲噪声的抵抗能力进一步削弱。
为更好的应对脉冲噪声对DSL系统的影响，物理层的重传方案应运而生，特别是位于PMS-TC层(Physical Media Specific Transmission Convergence sub-layer，物理媒质特定传输汇聚子层)的重传机制。该重传机制能够对脉冲噪声所破坏的数据进行重新发送，从而降低线路的误码率，提高业务稳定性。虽然该技术在一定程度上，缓解了脉冲噪声对系统的影响，提高了系统的业务稳定性，但是这种利益是建立在增加业务时延、降低线路净速率的基础上的。现有的DSL系统中，PMS-TC层无法获知其承载数据的业务类型，且同一通道中可能同时承载着多种业务。现有的位于PMS-TC层的重传系统额外增加的时延大约在10ms以上。对于误码率要求高、时延要求低的业务(如视频业务等)来说，重传技术在用户可以忍受的时延范围内，降低了线路误码率，可以提高用户的体验质量(QoE，Quality of Experience)。但是，网络中还存在着对误码率要求低、时延要求高的业务(如VoIP等)，重传对这些业务所增加的时延是用户所无法忍受的，极大的影响了用户的QoE，甚至可能会导致用户投诉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种支持业务区分的PMS-TC层重传的数字用户线路的数据传输方法、装置及系统。
本发明的技术方案：
一种数字用户线路的数据传输方法，该方法包括以下步骤：
在位于PMS-TC层的重传层，业务数据被划分成重传业务数据和非重传业务数据；
对重传业务数据和非重传业务数据进行资源分配，并按照所分配的资源封装成数据单元；
发送方发送承载业务数据的数据单元；
发送方接收根据误码和重传业务类型判断后请求的承载需要重传的数据单元的信息的重传请求；
发送方重传相应的数据单元，其中承载了所请求重传的重传业务数据。
一种DSL收发器，用于数据的发送和接收，其特征在于包括：
业务类型划分模块，用以将不同的业务数据划分成两类：重传业务和非重传业务；
重传判断模块，用以判断被请求重传的业务数据是否包含重传业务数据，如果不包含重传业务数据，则不重传该业务数据；
资源划分模块，用以在数据单元内以RS码字为粒度，为两类业务分配相应数量的RS码字，或为两类业务分配相应数量的整数个数据单元。
一种数字用户线路的数据传输系统，包括：
局端设备，用于向用户端设备发送数据和接收用户端设备所发送的数据；
用户端设备，连接至所述局端设备，用于接收所述局端设备所发送的数据以及向局端设备发送数据，其特征在于进一步包括重传判断模块，用以判断所接收到的数据是否有误码，如果没有误码则不需要向局端设备发送重传请求消息，如果有误码时，进一步判断该数据单元所属的业务是否为重传业务数据，如果是非重传业务数据，则不发送重传请求消息给局端设备，如果该数据单元中有部分或全部数据为重传业务数据时，则发送重传请求消息给所述局端设备。
本发明的有益效果：本发明的实施例在位于PMS-TC层的重传层将业务区分为重传业务和非重传业务，该方案能够对被脉冲噪声所破坏的重传业务数据进行重新发送，而被破坏的非重传业务数据则不进行重新发送。这样不仅使系统能够很好的解决脉冲噪声的影响，降低线路误码率，提高系统稳定性，同时也能提高用户的QoE，为用户提供更好的服务。
附图说明
图1为本发明实施例的系统架构示意图；
图2为本发明实施例的数字用户线接入复用器的示意图；
图3a为本发明实施例以RS码字为粒度进行业务划分的示意图；
图3b为本发明实施例以数据单元为粒度进行业务划分的示意图；
图4a为本发明第一实施例的接收方处理方法流程图；
图4b为本发明第一实施例的发送方处理方法流程图；
图5a-c为本发明第一实施例的三种数据重传方法示意图；
图6a为本发明第二实施例的接收方处理方法流程图；
图6b为本发明第二实施例的发送方处理方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例的数字用户线路的数据传输系统，包括：用户端设备12以及局端设备16，用户端设备12通常为数字用户线调制解调器，也可以是其它形式的DSL收发器，其与局端设备16链接，用户端设备12可以向局端设备16发送数据，同时也可以接收和处理局端设备16发出的数据。其进一步包括包括包括壳体、发送单元和接收单元，所述发送单元及接收单元设置在壳体内，用于数据的发送和接收。局端设备16具体为数字用户线接入复用器(DSLAM，Digital Subscriber Line Access Multiplexer)或其它形式的DSL收发器，数字用户线接入复用器也包括壳体、发送单元以及接收单元，所述发送单元及接收单元设置在壳体内，用于数据的发送和接收。
在本实施例中仅以局端设备16作为发送方，用户端设备12作为接收方为例来进行说明，实际上用户端设备12也可以作为发送方，局端设备16作为接收方。
如图2所示，局端设备16进一步包含业务类型划分模块、资源划分模块、数据单元封装模块以及重传判断模块。其中，业务类型划分模块用以在位于PMS-TC层的重传层，按照不同的时延和/或误码率要求，将不同的业务数据划分成两类：重传业务和非重传业务，并分别存储在两个不同的数据缓冲区中。资源划分模块在数据单元内以RS码字为粒度，为两类业务分配相应数量的RS码字，并在数据单元内对两类业务数据分别进行标识，以区分其所属业务类型，即是否是重传业务。数据单元封装模块按照资源分配模块为两类业务所分配的资源进行相应数据的填充，形成数据单元，并将数据存放在重传数据缓冲区中。重传判断模块用以判断所请求重传的数据单元是否包含重传业务数据。当包含重传业务数据时，数据单元封装模块将该重传数据缓冲区中的数据单元的重传业务数据所占用的RS码字保留，并将非重传业务数据所占用的RS码字用新的该类业务数据(未发送过的该类数据)替换，将替换后的数据单元封装后发给用户端设备12。
资源划分模块可以采用静态方式以RS码字为粒度在重传数据单元中为某类业务分配RS码字，将数据单元中固定位置的RS码字分配给某类业务使用，如图3a所示，数据单元中包含5个RS码字，其中前两个RS码字用于承载非重传业务数据，后面三个RS码字用于承载重传业务数据。资源划分模块也可以采用动态方式以RS码字为粒度在重传数据单元中为某类业务分配RS码字，RS码字的位置不固定，使用一定的标识进行区分。这样，一个数据单元中，可以部分为重传业务数据，另外一部分为非重传业务数据，也可以全部都是重传业务数据或非重传业务数据。
当然，业务数据还可以按照由多个RS码字组成的数据单元(DTU)为粒度进行资源分配，如图3b所示，静态分配方式下，周期性的分配相应数量的整数个数据单元给非重传业务。动态分配方式下，为两类业务分配相应数量的整数个数据单元，但其位置不固定，使用一定的标识进行区分，具体的标识方式如下：
1)使用业务流标识(SID)，根据业务流标识判断是否是重传业务，此时需要在系统中记录相应业务流标识所属的重传类型，即是重传业务，还是非重传业务。
或2)使用bit标识，如8bits标识：FE16表示重传业务，FF16表示非重传业务，或1bit标识：1为重传业务，0为非重传业务；
另外，当以数据单元为粒度进行资源分配时，也可以不对数据单元进行标识，但在发送方需要记录相应数据单元所属的业务类型。
业务数据的分配原则可以按照业务流量比例、轮询、权重等方式进行分配。如按照重传业务和非重传业务的照业务流量比例分配，在数据单元内为相应类的业务按照比例分配相应数量的码字，其排列顺序可按照一定的规则，或是任意排列。当一个数据单元中包含两类业务数据时，以RS码字为粒度，通过标识进行类型区分。
本发明实施例之一的具体方法如下：
在系统初始化阶段，局端设备16和用户端设备12通过管理消息进行能力协商，确认是否支持提供业务区分的PMS-TC层重传机制，如果是则按照如下流程进行操作：如图4a所示，当用户端设备12接收到局端设备16所发送的数据单元时，用户端设备12根据所接收到数据单元的数据是否有误码，判断是否需要对相应的数据单元请求重传。如有误码，则用户端设备12发送重传请求消息给局端设备16，重传请求消息中包含了所请求重传的数据单元的相应信息；如没有误码，则不发送重传请求消息给局端设备16，继续进行后续的处理。
如图4b所示，局端设备16在接收到重传请求消息后，根据所请求数据单元DTU1中数据所属的业务类别进一步判断是否是重传业务数据。第一种情况如图5a所示，其中加斜线部分表示为非重传业务业务数据所分配的RS码字，当该数据单元DTU1中部分包含非重传业务的数据RS1、RS2时，则对该数据单元进行重新发送时进行数据替换，非重传业务数据RS1、RS2所占用的RS码字中使用新的该类业务数据RS5、RS6(未发送过的该类数据)替换原有的数据RS1、RS2，将替换后的数据单元DTU2作为所请求重传的数据单元发送给用户端设备12。第二种情况如图5b所示，如果该数据单元DTU1中的4个码字RS1-4全部为重传业务数据，不包括非重传业务数据，则局端设备16直接对该数据单元DTU1的RS1-4进行重传，将DTU2作为所请求重传的数据单元发送给用户端设备12，里面包含所请求的全部码字RS1-4。第三种情况如图5c所示，如果该数据单元DTU1中的全部码字RS1-4全部是非重传业务数据，则直接忽略该数据单元的重传请求消息，局端设备16发送的DTU2中不包含码字RS1-4。
本发明的另外一个实施例采用用户端设备12来判断该数据单元所属的业务是否为重传业务数据，如图6a所示，当用户端设备12接收到局端设备16所发送的数据单元时，用户端设备12判断所接收到的数据是否有误码，如果没有误码则不需要向局端设备16发送重传请求消息，如果有误码时，进一步判断该数据单元所属的业务是否仅为重传业务数据。当所属的业务类型为非重传业务时，则不发送重传请求消息给局端设备16，继续进行后续的处理；如果该数据单元中有部分或全部数据为重传业务数据时，则发送重传请求消息给局端设备16。
如图6b所示，局端设备16作为发送方，当局端设备16接收到重传请求消息后，进一步判断该数据单元是否部分包含非重传业务的数据，如果是，则重新发送该数据单元时对非重传业务数据替换，将替换后的数据单元发送给用户端设备12；如果否，则局端设备16直接对该数据单元进行重传。
本发明的实施例通过在位于PMS-TC层的重传层将业务区分为重传业务和非重传业务，发送方能够对被脉冲噪声所破坏的重传业务数据进行重新发送，而被破坏的非重传业务数据则不进行重新发送。这样可以在解决脉冲噪声对现有DSL系统/设备影响的同时，进一步减小PMS-TC层重传机制对时延要求高、误码率要求低的业务所产生的影响，减小PMS-TC层重传机制所产生的额外时延，提高用户对时延要求高、误码率要求低的业务的QoE，减小抖动，提高系统稳定性和净速率。
以上是对本发明具体实施例的说明，在具体的实施过程中本领域的普通技术人员可以对本发明的方案进行适当的改进和变更，以适应具体情况的需要。因此，本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种数字用户线路的数据传输方法，该方法包括以下步骤：
在位于PMS-TC物理媒质特定传输汇聚子层的重传层，业务数据被划分成重传业务数据和非重传业务数据；
分别对重传业务数据和非重传业务数据进行资源分配，并按照所分配的资源封装成数据单元；
发送方发送承载业务数据的数据单元；
发送方接收根据误码和重传业务类型判断后请求的承载需要重传的数据单元的信息的重传请求；
发送方重传相应的数据单元，其中承载了所请求重传的重传业务数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的资源分配的粒度为由多个RS码字组成的数据单元或者是数据单元内的RS码字。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的发送方重传相应的数据单元之前，进一步包括：发送方对所请求重传的数据单元中的非重传业务数据进行替换，形成新的数据单元，并进行重传。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的资源分配的方式具体为：
静态方式，将数据单元中固定位置的RS码字分配给某类业务使用，或周期性的分配相应数量的RS码字或是数据单元供某类业务使用；
或动态方式，包含按照流量比例、轮询或权重的方式为两类业务分配相应数量的码字或数据单元。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在资源分配后进一步包括标识的步骤，标识的方法具体为：
1)使用业务流标识，根据业务流标识判断是否是重传业务，在系统中记录相应业务流标识所属的重传类型，即是重传业务，还是非重传业务；
或2)使用bit标识，8bits标识：FE16表示重传业务，FF16表示非重传业务，或1bit标识：1为重传业务，0为非重传业务。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在资源分配后进一步包括：在发送方记录相应数据单元所属的业务类型是否为重传业务。
7.一种数字用户线路的数据传输方法，该方法包括以下步骤：
在位于PMS-TC层的重传层，业务数据被划分成重传业务数据和非重传业务数据；
分别对重传业务数据和非重传业务数据进行资源分配，并按照所分配的资源封装成数据单元；
发送方发送承载业务数据的数据单元；
发送方接收根据误码判断后请求的承载需要重传的数据单元的信息的重传请求；
发送方进一步判断所请求重传的数据单元中的业务数据是否含有重传业务数据，如果是，则发送方重传相应的数据单元，其中承载了所请求重传的重传业务数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的资源分配的粒度为由多个RS码字组成的数据单元或者是数据单元内的RS码字。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的资源分配的方式具体为：
静态方式，将数据单元中固定位置的RS码字分配给某类业务使用，或周期性的分配相应数量的RS码字或是数据单元供某类业务使用，并进行相应的标识；
或动态方式，包含按照流量比例、轮询或权重的方式为两类业务分配相应数量的码字或数据单元，并进行相应的标识。
10.一种DSL收发器，用于数据的发送和接收，其特征在于包括：
业务类型划分模块，用以将不同的业务数据划分成两类：重传业务和非重传业务；
重传判断模块，用以判断被请求重传的业务数据是否包含重传业务数据，如果不包含重传业务数据，则不重传该业务数据；
资源划分模块，用以在数据单元内以RS码字为粒度，为两类业务分配相应数量的RS码字，或为两类业务分配相应数量的整数个数据单元。
11.根据权利要求10所述的DSL收发器，其特征在于进一步包括：数据单元封装模块，按照资源划分模块为两类业务所分配的资源进行相应的数据填充，形成数据单元。
12.一种DSL收发器，用于数据的发送和接收，其特征在于包括：重传判断模块，用以判断所接收到的数据是否有误码，如果没有误码则不需要发送重传请求消息，如果有误码，则进一步判断该数据单元所属的业务是否为重传业务数据，如果是非重传业务数据，则不发送重传请求消息，如果该数据单元中有部分或全部数据为重传业务数据时，则发送重传请求消息。
13.一种数字用户线路的数据传输系统，包括：
局端设备，用于向用户端设备发送数据和接收用户端设备所发送的数据；
用户端设备，连接至所述局端设备，用于接收所述局端设备所发送的数据以及向局端设备发送数据，其特征在于进一步包括重传判断模块，用以判断所接收到的数据是否有误码，如果没有误码则不需要向局端设备发送重传请求消息，如果有误码时，进一步判断该数据单元所属的业务是否为重传业务数据，如果是非重传业务数据，则不发送重传请求消息给局端设备，如果该数据单元中有部分或全部数据为重传业务数据时，则发送重传请求消息给所述局端设备。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述局端设备为数字用户线接入复用器DSLAM，所述用户端设备为数字用户线调制解调器。
15.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述局端设备进一步包括：业务类型划分模块，用以按照不同的时延和/或误码率要求将不同的业务数据划分成重传业务和非重传业务。
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