CN105165105B - 用于传输源标识的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种方法实施例包含通过第一网络设备接收包括显式第一源标识(ID)的第一传输。将所述第一源ID添加到激活源ID的列表。所述第一网络设备接收第二传输。所述第二传输不包含显式第二源ID。所述第一网络设备通过使用激活源ID的所述列表确定所述第二源ID。

Description

用于传输源标识的系统和方法

本发明要求2013年5月2日递交的发明名称为“用于传输源标识的系统和方法(System and Method for Transmission Source Identification)”的第13/886,112号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及一种用于通信的系统和方法，且在特定实施例中，涉及一种用于传输源标识的系统和方法。

背景技术

在长期演进(LTE)网络等典型的无线网络中，特定的网络设备可以从多个其它网络设备中接收传输。例如，基站(BS)可以从多个用户设备(UE)中接收上行链路传输。因为每个传输可以源自多个发射器，所以需要一定量的信令来在接收器处区分每个发射器。例如，在当前蜂窝网络中，BS指示每个UE何时传输以及在传输期间使用哪些资源，这在UE的传输期间隐式地标识UE。作为另一个实例，在当前802.11网络中，站点(STA)将其唯一的媒体接入控制(MAC)地址附加到每个传输，以便将所述站点本身标识为传输的源。

预期未来的网络将是当前蜂窝网络与当前802.11网络之间的混合，其中在传输的盲检测的情况下，信令大大减少。例如，可以允许UE在频率、时间和/或代码的具体的资源区域自主地传输，而非BS直接指示UE如何执行每次传输。传输的盲检测可能需要UE使用某一类型的标识符，使得BS可以标识每一传输的源。

在每一传输中包含MAC ID(或类似标识符)的问题在于，信令资源开销与所传输的数据相比可能相当大，尤其是在其中所传输的数据的量较小的情况下。例如，源标识(ID)的长度可以是16位、32位、48位、128位或甚至更长，而来自发射器的数据可能是20位到30位(例如，温度读数)。即使在盲的或免同意的传输网络(即，不使用控制消息来调度/同意传输的网络)中，仍将一定量的开销用于显式地发信号通知且标识传输的源。

发明内容

通过提供一种用于传输源标识的系统和方法的本发明的优选实施例，大体上解决或规避了这些和其它问题且大体上实现了技术优点。

根据实施例，一种方法包含通过第一网络设备接收包括显式第一源标识(ID)的第一传输。将第一源ID添加到激活源ID的列表。第一网络设备接收第二传输。第二传输不包含显式第二源ID。第一网络设备使用激活源ID的列表确定第二源ID。

根据另一实施例，网络设备包含处理器和计算机可读存储媒体，其存储用于通过处理器执行的程序设计。所述程序设计包含用以进行以下操作的指令：接收包括显式第一源标识(ID)的第一传输；将第一源ID添加到激活源ID的列表；接收第二传输；以及使用激活源ID的列表确定第二源ID。第二传输不包含显式第二源ID。

根据另一实施例，一种用于传输源指示的方法包含通过第一网络设备将包括第一网络设备的显式源标识(ID)的第一传输传输到第二网络设备。第一网络设备还传输第二传输，其中第二传输不包括第二网络设备的显式源ID。源ID嵌入在第二传输中。

根据又另一个实施例，网络设备包含处理器和存储用于通过处理器执行的程序设计的计算机可读存储媒体。所述程序设计包含用以进行以下操作的指令：将包括显式源标识(ID)的第一传输传输到第二网络设备，且将第二传输传输到第二网络设备，其中第二传输不包括显式源ID。源ID嵌入在第二传输中。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1是图示根据各种实施例的网络的方框图；

图2A和2B是图示根据各种实施例的实例传输包类型的方框图；

图3是根据各种实施例的发射器活动的流程图；

图4是根据各种实施例的接收器活动的流程图；以及

图5是图示根据实施例的可以用于实施例如本文中所描述的设备和方法的计算平台的方框图。

具体实施方式

下文将详细论述实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可以在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。

相对于具体的背景，即LTE无线通信网络描述各种实施例。然而，还可以将各种实施例应用到其中网络设备从多个源中接收传输的任何其它当前或未来无线或有线网络。此类网络的一些实例包含全球微波接入互操作性(WiMAX)网络、WiFi网络、在IEEE 802.15标准下操作的网络、传感器网络(例如，水下声学网络)、以太网网络等等。

图1图示根据各种实施例的网络100的方框图。网络设备(例如，基站(BS)102)从各种其它网络设备(例如，UE 104到114)中接收传输。BS 102可以替代地被称作小区塔、eNodeB、接入网络等等。BS 102可以同时支持多个手机运营商提供商的传输。

当UE(例如，UE 104)开始将数据传输到BS 102时，UE显式地与第一传输一起发信号通知其源标识(ID)(也称为UE ID)。例如，UE可以将其源ID放置在传输包/帧中。替代地，UE可以发送仅具有其源ID的空包。在此替代方案中，出于传输源ID的目的，可以存在通过网络配置的一个或多个特殊资源。这些特殊资源可以在功能上与当前LTE网络中的物理随机接入信道(PRACH)资源类似。

源ID可以由制造商指配为唯一标识符，类似于48位以太网地址，或SIM卡ID。替代地，当UE第一次接入特定网络时，将对于所述特定网络唯一的新的源ID指配给UE。替代地，UE可以选择其自身的源ID。例如，BS可以广播向UE指示可获得哪些源ID(即，未使用)的信息。UE随后可以选择这些可获得源ID中的一者。在另一个实例中，UE可以从源ID的池中随机选择其源ID。网络可以采用一种机制来解决所选择的源ID之间的冲突(即，以防止两个UE选择相同的源ID)。例如，当BS检测到源ID冲突时，BS可以通过向UE指示否定确认来拒绝特定源ID。

用于第一传输的传输机制可以进一步包含用以确保源ID的恰当传递的机制。例如，如果单独传输源ID，那么传输可以进一步包含用以验证其内容的循环冗余校验(CRC)。此外，可以根据所接收的源ID通过接收器将确认信号发送到发射器。因此，如果未恰当地传输源ID，那么发射器可能从未接收恰当的确认帧。因此，如果在某一时间范围内(例如，如果发射器的确认定时器到期)未接收到确认，那么发射器可以重新传输其源ID。

随后，UE可以不显式地与每一传输一起发信号通知其源ID。替代地，UE例如通过以其源ID加扰每一随后传输的一部分来将其源ID嵌入到消息本身中。当BS 102接收具有显式源ID的第一传输时，BS 102将源ID添加到激活源ID的列表。在随后的传输中，BS 102可以通过解扰随后传输的经加扰部分来识别传输的源。BS 102可以通过尝试激活源ID列表中的每个源ID直到传输成功地进行解码和解扰来实现此目标。还可以包含一种机制以从激活源ID列表去除非激活源ID，以保持激活源ID列表为最新的且控制解扰传输的复杂性水平。尽管图1中图示出仅一个BS 102和六个UE 104到114，但典型的BS可以从多种多样的UE中接收传输。此外，还可以将各种实施例应用到从WiFi网络中的多个站点中接收传输的接入点、从多个其它基站中接收传输的基站、从多个UE中接收传输的UE、从多个基站中接收传输的UE等等。

替代地，其它机制也可能避免在随后的传输中发信号通知UE ID。例如，UE可以具有在随后的传输中的专用资源，例如唯一时间资源、频率资源、层资源、代码资源、此类资源的组合、或此类资源的跳频图案。所述资源唯一地标识UE。因此，UE可以在第一传输中显式地发信号通知其ID，且在随后的传输中，通过其使用的资源隐式地界定其ID。例如，如果UE在给定时间、频率、层、或代码资源上进行第一传输，那么BS将预期在相同资源上的随后传输来自相同UE。BS还可以通过例如固定的跳频图案预期随后的传输可以在基于UE ID的一些衍生资源上。BS将资源映射到活动ID且使用活动ID的列表来根据用于传输的资源确定传输的源ID。

图2A和2B图示根据各种实施例的各种传输包格式。在图2A中，图示了两种传输包格式。格式类型0包含ID字段202、数据字段204、以及循环冗余校验(CRC)字段206。ID字段202可以包含发射器的显式源ID(例如，UE 104的UE ID)。因此，格式类型0可以作为会话中的第一传输通过发射器发送到接收器(例如，BS 102)。在接收第一传输后，接收器将字段202中的源ID添加到激活源ID的列表。CRC字段206是用于校验在接收器处字段204中的数据的完整性的奇偶校验字段。例如，可以在传输之前计算字段202和204中的数据的CRC值。随后将所述CRC作为传输的一部分插入到字段206中。在接收所述传输之后，接收器根据字段202和204中的所接收数据计算CRC且比较所述两个CRCs(即，通过接收器计算的一者和在字段206中传输的一者)。如果两个CRC不同，那么接收器知道发生传输误差。

格式类型1可以用于在会话中的第一传输之后传输数据。格式类型1包含数据字段204和CRC字段206。然而，格式类型1不包含ID字段202且不显式地向接收器发信号通知发射器的源ID。确切地说，通过将以源ID加扰的CRC放置在CRC字段206中来将源ID嵌入在传输中。加扰过程可以包含发射器计算传输数据的CRC。发射器随后例如通过在CRC和源ID上应用异或(XOR)函数来以其源ID加扰CRC。源和目的地还可以使用将唯一整数映射到另一唯一整数的任何单向函数，例如离散指数函数。

接收器通过使用激活源ID的列表解扰字段206中的CRC来确定传输的源。例如，接收器可以根据所接收的且经解码的数据计算CRC值且随后将所述结果与字段206中的所接收CRC进行比较。如果两个CRC不匹配，那么接收器确定传输中的CRC可被加扰。接收器随后可以尝试使用源ID的列表中的第一源ID解扰CRC。这可以例如通过根据经解码数据计算CRC且随后以第一源ID加扰CRC来完成。将经解码且经加扰的CRC与所接收的CRC进行比较，接收器可以确定解扰是否成功(即，两个CRC是否相同)。如果存在匹配，那么接收器将用于对经加扰CRC成功地进行解码的源ID标识为与传输的源相对应。如果不存在匹配，那么接收器尝试以激活源ID的列表中的下一源ID解扰CRC。如果列表被排空，那么接收器确定传输失败。

图2B图示根据各种实施例的替代的传输包格式。格式类型2类似于格式类型0且包含数据字段204和CRC字段206。然而，格式类型2不包含ID字段202。替代地，可以在头字段208中显式地发信号通知源ID。格式类型2还包含用于在传输中包含标头CRC的CRC字段210，使得接收器可以确定是否恰当地传输标头。与格式类型0类似，格式类型2可以由发射器用于会话中的第一传输。

格式类型3包含与格式类型2相同的字段。然而，源ID不包含在头字段208中。替代地，通过以标头CRC或者具有源ID的数据CRC加扰来包含嵌入源ID，且将此嵌入源ID放置于相对应的字段(即，CRC字段210或206)中。实际情况是，标头CRC的长度可能不足以成功地加扰源ID。例如，典型的标头CRC的长度可以是仅几位，而源ID可以是16位或更长。在这些情况下，数据CRC可以仅以源ID加扰。尽管图2A和2B中的包格式图示CRC用于加扰源ID，但源ID可以用于加扰传输包的任何部分。例如，假设CRC的长度是N位且源ID的长度是M+N位。那么，有可能仅使用用户ID的最后N位来对CRC加扰。接收器仅使用用户ID的最后N位来解扰包。替代地，在计算CRC之前可以使用M位来加扰数据的最后M位，且在计算CRC之后可以使用N位来加扰CRC。在接收器处，对数据进行解码，解扰数据的最后M位，计算CRC，且随后以用户ID的最后N位解扰CRC。替代实施例还可以使用与图2A和2B中图示的那些传输包格式不同的传输包格式。

因为如果激活源ID的列表变大，接收器操作的复杂性可能变得不切实际地高，所以各种实施例包含用于通过从激活源ID列表去除非激活源ID来控制此复杂性的机制。非激活源ID是不太可能在业务会话中发送更多数据的发射器的源ID。接收器可以多个方式确定源ID是非活动的。例如，当将源ID添加到激活源ID列表时，可以设定用于每个源ID的限时定时器。每当接收器从所述源接收新传输时，接收器可以重新设定此限时定时器。当限时定时器到期时，从激活源ID列表去除与定时器相对应的源ID。在发射器端上，当发射器发送会话中的第一传输(例如，使用格式类型0或格式类型2的传输)时，发射器也设定类似的限时定时器。当发射器发送出随后的传输(例如，使用格式类型1或格式类型3的传输)时，发送器可以重新设定此定时器。然而，如果定时器确实到期，那么发射器认识到会话已经结束且可以在下一传输(例如，格式类型0或格式类型2)中显式地发送其源ID。这允许接收器将源ID重新引入到激活源ID的列表中。当新会话开始时，接收器还可以重新设定限时定时器。

限时定时器是在传输/接收两端上协调的可配置参数。因此，在第一接收之后，接收器可以向发射器指示其限时定时器的长度(例如，作为确认信号的一部分)。替代地，发射器可以向接收器指示在业务会话的第一传输(即，使用格式类型0或类型2的传输)中的限时定时器的长度。限时定时器可以设定成略微长于业务会话的预期长度。因此，限时定时器的长度可以取决于各种传输的类型而改变。例如，如果发射器/接收器确定传输涉及互联网浏览会话或电话呼叫，那么限时定时器可以具有大约几分钟的长度。然而，如果发射器/接收器确定传输是文本消息，那么限时定时器可以具有大约几秒的长度。各种限时定时器的长度可以通过例如图表中的标准来界定，且发射器/接收器可以确定传输的类型(例如，通过显式信令或者根据传输内容的推断)和来自所述图表的适当的限时定时器长度。

在替代实施例中，接收器在没有定时器的情况下从激活源ID的列表去除非激活源ID。例如，在特定类型的传输中，接收器可以根据传输内容确定传输何时是会话中的最后一者。例如，特定TCP包包含将包标识为会话中的最后一者的字段。在另一个实例中，当包是业务会话中的最后一者时，接收器可以显式地发信号通知发射器。通过从激活源ID的列表消除非激活源ID，接收器可以控制在从传输中对源ID进行解码时的复杂性水平。

图3图示根据各种实施例的发射器(例如，UE)活动的流程图。在步骤300中，发射器处于空闲模式，因为它等待来自上层传输的新包和/或等待来自接收器的确认。当发射器想要传输新包时，发射器前进到步骤302且确定新会话是否已经开始。例如，如果传输是发射器发送到特定接收器的第一者、限时定时器已经期满、前一传输向接收器指示前一会话已经结束等等，那么新会话可以开始。

如果新会话将开始，那么在步骤304中，发射器将其源ID放置在适当的字段(例如，在格式类型0和类型1中的ID字段202)中。随后在步骤306中，发射器使用已知的调制和编码技术对数据位进行编码，且在步骤308中，发射器计算CRC且将CRC附加到传输包。如果这不是新会话(即，发射器的源ID在接收器处的激活源ID的列表上)，那么在步骤314中，发射器使用已知的调制和编码技术对数据位进行编码。在步骤316中，发射器根据数据计算CRC且将CRC附加到传输包。在步骤318中，发射器以其源ID加扰CRC。显著地，发射器不将其源ID显式地放置在传输中。在步骤310中，发射器传输包，且在步骤312中，发射器可以设定确认定时器。发射器随后返回到步骤300以等待来自上层的新包或来自接收器的确认。

如果发射器接收来自接收器的确认，那么发射器确定包成功地得到传递，且在步骤320中可以取消确认定时器。如果在发射器接收确认之前确认定时器到期，那么在步骤322中，发射器将所述包重新排队为新包以用于重新传输。因为如果传输成功，那么仅需要发信号通知发射器，所以可以节约信令开销。替代地，除非发射器另外从接收器接收指示，否则发射器可以不设定确认定时器且假设发送是成功的。

图4图示根据各种实施例的接收器(例如，BS)活动的流程图。在步骤400中，接收器等待新传输到达。接收器可以广播/组播其接收经加扰源ID的能力，使得发射器可以相应地将传输格式化。在步骤402中，接收器接收包且使用已知的调制和编码技术来对包进行解码。在步骤404中，接收器通过根据所接收的数据计算所接收的CRC且将所接收的CRC与包中的所传输的CRC进行比较来校验CRC。在步骤406中，接收器确定两个CRC是否相同。

如果两个CRC相同，那么接收器确定所传输的CRC未经加扰且使用例如类型0或类型2格式来将包格式化。因此，接收器知道显式地发信号通知源ID且可以从包直接检索所述源ID(步骤408)。在步骤410中，接收器将帧放置在激活源ID的列表中。在步骤412中，接收器可以设定用于源ID的限时定时器。在步骤414中，接收器可以向发射器发送指示传输的成功接收的确认。

如果在步骤410中两个CRC不相同，那么接收器确定所传输的CRC可被加扰。在步骤416中，接收器确定是否已经校验激活源ID的列表中的所有源ID(即，用于尝试所传输的CRC且对所传输的CRC进行解码)。如果是，那么接收器确定存在传输误差且返回到步骤400以等待新包。如果不是，那么接收器尝试以激活源ID列表中的源ID对所传输的CRC进行解扰/解码。在步骤420中，接收器确定所传输的CRC是否成功地解码(例如，通过比较经解码CRC与所接收的CRC)。如果CRC成功地解码，那么接收器确定CRC已经标识传输的源，且在步骤422中向发射器发送确认。接收器还可以重新设定发射器的源ID的限时定时器。替代地，如果传输的内容显示所述传输是会话中的最后一者，那么接收器可以从激活源ID的列表去除所述源ID。如果CRC未成功地解码，那么接收器尝试激活源ID的列表中的其它源ID，直到列表排空或所述接收器发现正匹配。在替代实施例中，当解码未成功时，接收器可以仅通知接收器而非发送肯定确认。

图5是处理系统的方框图，该处理系统可以用来实现本文公开的设备和方法。特定设备可以利用所有所示的组件或所述组件的仅一子集，且设备之间的集成程度可能不同。此外，设备可以包含组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统可以包括配备一个或多个输入/输出设备，例如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机、显示器等等的处理单元。处理单元可以包括中央处理器(CPU)、存储器、大容量存储器设备、显示卡以及连接至总线的I/O接口。

总线可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外设总线、视频总线等等。CPU可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器可以包括任何类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或其组合等等。在实施例中，存储器可以包含在开机时使用的ROM以及执行程序时使用的程序和数据存储器的DRAM。

大容量存储器设备可以包括任何类型的存储器设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息通过总线访问。大容量存储器设备可以包括如下项中的一项或多项：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等等。

显示卡以及I/O接口提供接口以将外部输入以及输出设备耦合到处理单元上。如所图示，输入以及输出设备的实例包含耦合到显示卡上的显示器以及耦合到I/O接口上的鼠标/键盘/打印机。其它设备可以耦合到处理单元上，并且可以利用额外的或较少的接口卡。举例来说，串行接口卡(未图示)可以用于为打印机提供串行接口。

处理单元还包含一个或多个网络接口，所述网络接口可以包括例如以太网电缆或其类似者等有线链路，和/或用以接入节点或不同网络的无线链路。网络接口允许处理单元经由网络与远程单元通信。举例来说，网络接口可以经由一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元耦合到局域网或广域网上以用于数据处理以及与远程设备通信，所述远程设备例如其它处理单元、因特网、远程存储设施或其类似者。

虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但此描述并不意图限制本发明。所属领域的技术人员在参考该描述后，将会明白说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明其他实施例。因此，所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (11)

1.一种用于传输源检测的方法，其特征在于，包括：

通过第一网络设备接收包括显式第一源标识(ID)的第一传输；

将所述第一源ID添加到激活源ID的列表；

通过所述第一网络设备接收第二传输，并且其中所述第二传输不包括显式第二源ID，所述接收所述第二传输包括：接收包括以所述第二传输的至少一部分加扰的所述第二源ID的所述第二传输；以及

通过所述第一网络设备使用激活源ID的所述列表确定所述第二源ID，其中，所述通过所述第一网络设备使用激活源ID的所述列表确定所述第二源ID包括：使用激活源ID的所述列表解扰所述第二传输的所述部分以确定所述第二源ID。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，添加所述第一源ID进一步包括设定用于所述第一源ID的第一定时器，且所述方法进一步包括当所述第一定时器到期时，从激活源ID的所述列表去除所述第一源ID。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述第一定时器的长度的指示发送到与所述第一源ID相对应的第二网络设备。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解扰所述第二传输的所述部分包括尝试以激活源ID的所述列表中的每个源ID解扰所述部分，直到所述部分成功地得到解码。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括重新设定用于所述第二源ID的第二定时器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述网络设备确定所述第二传输是会话中的最终传输时，从激活源ID的所述列表去除所述第二源ID。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述第一网络设备确定所述第二源ID时，将确认传输到与所述第二源ID相对应的第三网络设备。

8.一种网络设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

计算机可读存储媒体，其存储用于通过所述处理器执行的程序设计，所述程序设计包含用以进行以下操作的指令：

接收包括显式第一源标识(ID)的第一传输；

将所述第一源ID添加到激活源ID的列表；

接收第二传输，其中所述第二传输不包含显式第二源ID，其中，所述接收第二传输包括：接收包括以所述第二传输的至少一部分加扰的所述第二源ID的所述第二传输；以及

使用激活源ID的所述列表确定所述第二源ID，其中，使用激活源ID的所述列表确定所述第二源ID包括：使用激活源ID的所述列表解扰所述第二传输的所述至少一部分以确定所述第二源ID。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述程序设计包含用以进行以下操作的其它指令：当将源ID添加到激活源ID的所述列表时设定限时定时器，且当相对应的限时定时器到期时从激活源ID的所述列表去除源ID。

10.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述第二传输包括数据字段和数据循环冗余校验(CRC)字段，并且其中所述数据CRC字段包括以所述第二源ID加扰的CRC。

11.根据权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述第二传输头字段和标头CRC字段。