CN102210119A - 用于丢弃的媒体接入控制帧的以应用程序配置的基于内容的重发方案 - Google Patents

Abstract

本发明提供界定基于有效负载的内容来重发一个或一个以上帧的机制的方法、系统和计算机产品。所述系统识别所述内容是文本还是视频，且如果所述内容是文本便进行重发。可使用特定重发方案来重发所述一个或一个以上帧。再次检查所述重发以确定所述帧是否曾被丢弃，且如果其曾被丢弃便再次进行发射。

Description

用于丢弃的媒体接入控制帧的以应用程序配置的基于内容的重发方案

技术领域

本发明的方法和设备大体上涉及通信系统，且更具体地说，涉及基于与一个或一个以上帧相关联的有效负载内容来发射一个或一个以上媒体接入控制(MAC)帧。

背景技术

在现有技术或通用MAC协议系统中，对丢失或丢弃的帧的重发与有效负载无关。因此，所有丢失的帧都被重发。这对系统的性能有不利影响。由于无线网络中可用的带宽通常是有限的，所以迫切需要避免消耗可用带宽的一部分的任何不必要的重发，所述部分可以其它方式用于有用的发射。当由于空中丢弃的MAC帧而需要重发时会出现问题，且MAC层并不知晓重发是否将有所帮助。在不知晓有效负载的情况下重发同一MAC帧可能会导致性能降低。在不知晓有效负载的情况下的重发失败可能会导致缺乏数据完整性。因此，需要用于经由无线网络发射数据(例如，文本和视频)的改进的方法和设备。

发明内容

本文所揭示的方面通过依据与一个或一个以上帧相关联的有效负载数据来选择性地重发一个或一个以上丢失或丢弃的帧而解决上述需要。在视频发射的情况下，如果MAC帧中的一者(即，完整的视频帧的一部分)丢失，那么重发所述帧就变得徒劳无功。而且，所显示的视频内容的流动受到影响。如果MAC层告知上层丢失了哪个MAC帧，那么在下一视频帧(其可能为部分视频帧)中，应用程序将把所述特定部分包含在内以使显示器上的图片变得完整。在文本发射的情况下，如果MAC帧中的一者(即，演示文稿中幻灯片的一部分)丢失，那么必需重发所述帧，以避免幻灯片的任何部分缺乏待向观众显示的重要文本。

在第一方面中，提供方法和设备来确定需要重发丢失的帧的内容的类型。如果本质上是文本，那么应用层指令MAC层重发丢失的帧，而在内容类型本质上是视频的情况下，应用层指令MAC层不重发丢失的帧，并发回丢失的帧的序列号的报告。MAC层基于应用层的指令来使用重发方案，并基于重发方案来决定是否重发丢弃的帧。如果确实发生重发，那么MAC层可告知应用层所丢弃的MAC帧，因此应用程序可采取必要的步骤。

本发明的方法和设备可提高总通过量、增加文本内容的数据完整性和增强视频内容的视觉效果。所述方法和设备仅在基于丢失的MAC帧的有效负载的内容而需要重发时才重发丢失的MAC帧。选择性的重发又将提高总通过量、消除文本内容中的任何偏差，使得观众容易阅读文本，且通过使视频流的流动不受不必要的重发影响而增强视频内容的视觉效果。

附图说明

图1是展示根据一方面的应用层中的过程的流程图。

图2是展示根据一方面的MAC层中的过程的流程图。

图3展示根据一方面的典型的硬件配置。

具体实施方式

定义

词语“示范性”在本文中用于指“充当实例、例子或说明”。不必将本文中描述为“示范性”的任何方面解释为比其它方面优选或有利。将短语“视频帧”界定为在任一时间点显示一快照的像素集合。将短语“MAC帧”界定为组成对应于OSI模型中的数据链路层的信息包的一组位(0，1)。词“包”和“帧”在描述中已被可互换地使用。

尽管描述内容涉及无线系统，但所主张的本发明既定还用于所有类型的通信系统(包含有线系统)中。

本发明的方法和设备基于正被发射的内容(例如，有效负载数据)的类型可能或者可能不重发丢弃的MAC帧。这有助于避免将任何可用带宽用于不必要的发射。而且，这通过在数据的损失无法接受时重发帧来避免客户端(例如，接收器)侧的数据完整性问题。

MAC层需要经配置以供上层基于将发射的内容的类型进行重发。MAC帧的重发取决于若干物理层(PHY)和MAC层参数；所述参数中的一些参数为所要的通过量、上层可接受的等待时间，以及其它因素。因此，MAC帧重发依据特定PHY和MAC层参数而变。

本发明的方法和设备可能要求MAC层提供应用层的原语，以对设置重发的参数进行配置。对于上文所描述的三种参数，MAC层提供以下原语：

MLME-SET_TPUT.request(tput)

MLME-SET_TPUT.confirm(ResultCode)

MLME-SET_LATENCY.request(latency)

MLME-SET_LATENCY.confirm(ResultCode)

确定重发的任何其它参数需要类似的原语。实施本发明的方法和设备所需的步骤需要来自应用层和MAC层的共同努力。在本专利申请案中，将所需的通过量和最大等待时间界定为参数，且将MLME-SET_TPUT和MLME-SET_LATENCY界定为原语。原语是用来设置参数的。

图1是展示根据一方面的应用层11中的过程的流程图10。对于本发明的方法和设备，应用层11可检测正被发射的内容的类型。这还有助于配置MAC层以基于正被发射的内容的类型而进行重发。当应用层11准备好将数据发送到MAC层以供发射12时，其需要决定数据的类型13(在此情况下，决定有效负载本质上是文本14还是视频16)。如果有效负载本质上是文本14，那么应用层11使用由MAC层30(图2)提供的原语来设置某些参数，使得重发所丢弃的MAC帧(20)(例如，配置第一重发方案)。在有效负载本质上是视频16的情况下，应用层对参数进行设置，使得不重发所丢弃的MAC帧(22)(例如，配置第二重发方案)。一旦决定了重发方案，应用层11就将有效负载发送到MAC层以供发射(24)。

图2是展示根据一方面的MAC层30的过程步骤的流程图。MAC层30处对本发明的方法和设备的贡献涉及提供用以设置参数的原语，所述参数确定对应用层11的重发方案。这还有助于向应用层11提供关于所丢弃的MAC帧的信息。首先，对由应用层11设置的参数的值确定的重发方案进行设置32。接下来，MAC层30从应用层接收待发射的有效负载(34)。将包封有有效负载的包或MAC帧发射到目的地(36)。检查在发射期间帧是否被丢弃(38)。如果包未被丢弃(40)，那么可告知(42)应用层11发射成功，且下一应用包可在步骤32处再次开始所述过程。如果包被丢弃(44)，那么确定是否需要重发(46)。如果需要重发(48)，那么再次重发同一包(36)。如果不需要重发(50)，那么向应用层报告关于所丢弃的帧的信息(42)。

图3中提供视频内容和文本内容正经由无线移动显示数字接口(MDDI)60从主机装置62发射到客户端装置64的实例，以阐释本发明的方法和设备的诸方面。主机装置62(在此应用中，发射器66)电连接到调制解调器68，以用于发射MAC帧。客户装置64(在此应用中，接收器70)电连接到调制解调器72，以用于接收所发射的MAC帧。在一些方面中，主机装置62可包含一个或一个以上处理器以及一个或一个以上存储器。客户端装置64可以类似的方式配置。

在视频帧序列(...、n-1、n、n+1，...)中，如果帧n-1在正被发射时丢失一行像素，那么在常规的MAC实施方案中，将重发所丢弃的MAC帧。这将在正被显示的视频中产生暂停效果，因为直到成功发射所丢弃的帧为止才会发射更多的MAC帧。根据本发明的方法和设备，在检测到丢弃的MAC帧之后，MAC层将告知应用程序被丢弃的MAC帧，因此在其下一帧(n)中应用程序确保发送被丢弃的部分。这不仅将减少所使用的带宽，还将使视频的视觉效果变得更好，因为视频的流动不会因不必要的重发而中断。在此情况下，设置MAC参数以使得不发生重发，因此视频的流动不受影响。

本发明的另一实例是经由无线MDDI在投影仪上显示的

演示文稿。在如同上文的类似场景中，如果正在发射含有来自

演示文稿的幻灯片的视频帧且一行像素被丢弃，那么重发所述MAC帧将是必要的，因为其含有观众需要看到的持续相当多时间的信息，且来自幻灯片的某些数据将会遗失。如果未重发MAC帧，那么应用程序将很可能丢失演示人员要展示的重要数据。在此情况下，对MAC参数进行设置以使得发生重发，因此必要的数据不会丢失。

上文的两个实例展示由应用程序驱动的MAC重发的重要性。在视频数据(例如，电影)的情况下，重发将影响视频的流动，而在文本数据(例如，

演示文稿)的情况下，不重发将会导致重要信息从显示中丢失。本发明的方法和设备可使单个视频应用程序能够发射单个视频流，以基于场景内容/上下文来以不同的方式处理同一流中的一些包。

上文所描述的选择性重发又将提高总通过量、消除文本内容中的任何偏差以使得观众容易阅读文本，且通过使视频流的流动不受不必要的重发影响而增强视频内容的视觉效果。

所属领域的技术人员将理解，可使用多种不同技术和技法中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可能在整个以上描述中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号以及码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示。

所属领域的技术人员将进一步了解，本文中结合所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大致依据其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将所述功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为会导致脱离目前所主张的本发明的范围。

结合本文所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可用以下装置来实施或执行：经设计以执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此类配置。

结合本文中所揭示的方面而描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中或在两者的组合中体现。软件模块可驻留在随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得所述处理器可从存储媒体读取信息且将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留在用户终端中。

提供先前对所揭示方面的描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用目前所主张的本发明。所属领域的技术人员将易于明白对这些方面的各种修改，且可在不脱离所主张的本发明的精神或范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它方面。因此，目前所主张的本发明无意限于本文中所展示的方面，而是将被赋予与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (21)

1.一种用于基于有效负载内容来发射至少一个媒体接入控制(MAC)帧的方法，其包括：

a)通过应用层来确定正被发射的所述有效负载内容包括视频内容还是本文内容；

b)在所述有效负载内容包括所述文本内容的情况下，通过第一MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置；

c)在所述有效负载内容包括所述视频内容的情况下，通过第二MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置；以及

d)基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧包含通过MAC层来重发所选择的至少一个MAC帧。

3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧包含：

告知所述应用层至少一个被丢弃的MAC帧；以及

通过所述应用层来发送所述至少一个被丢弃的MAC帧的一个或一个以上部分作为随后发射的MAC帧的一部分。

4.根据权利要求3所述的方法，其中告知步骤包括识别所述至少一个被丢弃的MAC帧的所述视频内容。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

通过第一MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置包括确定第一组参数的值；以及

通过第二MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置包括确定第二组参数的值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述参数包括来自由通过量和等待时间组成的群组的至少一个成员。

7.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：

确定所述所选择的经重发的至少一个MAC帧是否被丢弃；以及

再次发射所述所选择的经重发的至少一个MAC帧。

8.一种用于基于有效负载内容来发射至少一个媒体接入控制(MAC)帧的系统，其包括：

处理器；

用于通过耦合到所述处理器的应用层来确定正被发射的所述有效负载内容包括视频内容还是本文内容的装置；

用于在所述有效负载内容包括耦合到所述处理器的所述文本内容的情况下通过第一MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的装置；

用于在所述有效负载内容包括耦合到所述处理器的所述视频内容的情况下通过第二MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的装置；以及

用于基于耦合到所述处理器的所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧的装置。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述用于基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧的装置包含用于通过MAC层来重发所选择的至少一个MAC帧的装置。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述用于基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧的装置包含：

用于告知所述应用层至少一个被丢弃的MAC帧的装置；以及

用于通过所述应用层来发送所述至少一个被丢弃的MAC帧的一个或一个以上部分作为随后发射的MAC帧的一部分的装置。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述用于告知的装置包括识别所述至少一个被丢弃的MAC帧的所述视频内容。

12.根据权利要求8所述的系统，其中：

所述用于通过第一MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的装置包含用于确定第一组参数的值的装置；以及

所述用于通过第二MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的装置包含用于确定第二组参数的值的装置。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述参数包括来自由通过量和等待时间组成的群组的至少一个成员。

14.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括：

用于确定所述所选择的经重发的至少一个MAC帧是否被丢弃的装置；以及

用于再次发射所述所选择的经重发的至少一个MAC帧的装置。

15.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括耦合到所述处理器以用于接收所述至少一个MAC帧的装置。

16.一种计算机产品，其包括：

计算机可读媒体，其包括：

用于致使计算机基于有效负载内容来发射至少一个媒体接入控制(MAC)帧的一个或一个以上指令，其包括：

用于致使计算机通过应用层来确定正被发射的所述有效负载内容包括视频内容还是本文内容的至少一个指令；

用于致使计算机在所述有效负载内容包括所述文本内容的情况下通过第一MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的至少一个指令；

用于致使计算机在所述有效负载内容包括所述视频内容的情况下通过第二MAC帧重发方案的所述应用层来进行配置的至少一个指令；以及

用于致使计算机基于所述经配置的MAC帧重发方案来处理所述至少一个MAC帧的至少一个指令。

17.根据权利要求16所述的计算机产品，其进一步包括用于致使计算机通过MAC层 来重发所选择的至少一个MAC帧的至少一个指令。

18.根据权利要求16所述的计算机产品，其进一步包括：

用于致使计算机告知所述应用层至少一个被丢弃的MAC帧的至少一个指令；以及

用于致使计算机通过所述应用层来发送所述至少一个被丢弃的MAC帧的一个或一个以上部分作为随后发射的MAC帧的一部分的至少一个指令。

19.根据权利要求18所述的计算机产品，其进一步包括用于致使计算机识别所述至少一个被丢弃的MAC帧的所述视频内容的至少一个指令。

20.根据权利要求16所述的计算机产品，其进一步包括：

用于致使计算机确定第一组参数的值的至少一个指令；以及

用于致使计算机确定第二组参数的值的至少一个指令。

21.根据权利要求17所述的计算机产品，其进一步包括：

用于致使计算机确定所述所选择的经重发的至少一个MAC帧是否被丢弃的至少一个指令；以及

用于致使计算机再次发射所述所选择的经重发的至少一个MAC帧的至少一个指令。

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