CN1794612A - 在通信系统中发送数据的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在通信系统中传送数据的装置和方法。如果存在将要发送的媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)，则缓冲器描述符(BD)产生器参考组成MAC协议数据单元(PDU)的组成元素生成BD。直接存储器访问(DMA)控制器根据BD从MAC SDU生成MAC PDU。

Description

在通信系统中发送数据的装置和方法
技术领域
本发明一般涉及一种用于在通信系统中发送数据的装置和方法。
背景技术
图1是图解说明传统通信系统的配置的框图。
参见图1，通信系统具有多小区配置，即具有小区100和小区150。通信系统包括用于控制小区100的基站(BS)110，用于控制小区150的BS 140，以及移动台(MS)111、113、130、151、和153。每个移动台(MS)111、113、130、151、和153都具有协议栈配置，该协议栈配置包括媒体接入控制(MAC)层和物理(PHY)层。
现在将参照图2描述用于传统通信系统的MS协议栈配置。
图2是图解说明用于传统通信系统的MS协议栈配置的框图。
参见图2，MS协议栈包括上层210、媒体接入控制层220和PHY层230。MAC层220包括特定服务汇聚子层(CS)221和MAC公共部分子层(CPS)223。当来自上层210的传输分组数据被输入到MAC子层220时，MAC层220的CS 221将从上层210接收的分组数据转换成MAC服务数据单元(SDU)，并将MAC SDU发送到MAC CPS 223。MAC CPS 223将从CS 221接收的MAC SDU转换成MAC协议数据单元(PDU)，并将MAC PDU发送到PHY层230。
由于MAC SDU被转换成MAC PDU，因此MAC SDU的大小会比定义为适于在通信系统中发送的MAC PDU的大小要大或者小。所以，在生成MACPDU的处理中，可以执行组装或分片操作。现在将参照图3和4对其进行描述。
图3是图解说明用于生成MAC PDU的传统MAC SDU组装操作的框图。
参见图3，当传输MAC SDU小于MAC PDU时，应当执行组装操作以使得多个MAC SDU被包括在一个MAC PDU中。即，组装操作通过级联多个MAC SDU生成一个MAC PDU。当级联成一个MAC PDU的多个MACSDU的大小彼此不同时，必须将组装子首标(subheader，PSH)插入(添加)到组装成一个MAC PDU的每个MAC SDU的标题中。在图3中。例如两个MAC SDU(即MAC SDU#1 311和MAC SDU#2 313)被组装成一个MACPDU 315。
图4是图解说明用于生成MAC PDU的传统MAC SDU分片操作的框图。
参见图4，当传输MAC SDU大于MAC PDU时，应当执行分片操作以使得一个MAC SDU被分片为多个MAC PDU。也就是，分片操作将一个MAC SDU分片为多个MAC PDU。在这一情形中，必须将分片子首标(FSH)插入(添加)到从一个MAC SDU分片的每一个MAC PDU的标题中。在图4中，例如一个MAC SDU 411被分片为MAC PDU#1 413和MAC PDU#2 415的两个MAC PDU。
现在将参考图5描述通过组装多个MAC SDU生成的MAC PDU的格式。
图5是图解说明通过组装多个MAC SDU生成的MAC PDU的格式的框图。
参见图5，MAC PDU包括通用MAC首标(GMH)511、子首标(SH)513、PSH 515、MAC SDU 517、PSH 519、MAC SDU 521和循环冗余检验(CRC)523。GMH 511是具有例如6个字节的预定长度的首标。尽管图5所示的MAC PDU只包括一个SH 513，但是MAC PDU可以包括多个SH。
当如参照图3所描述的将多个MAC SDU组装成一个MAC PDU时，将PSH插入到组装成一个MAC PDU 500的多个MAC SDU中每一个的标题。在图5中，例如MAC SDU 517和MAC SDU 521这两个MAC SDU被组装成一个MAC PDU 500。PSH 515和PSH 519分别被插入到MAC SDU 517和MAC SDU 521的标题中。插入CRC 523以检查在MAC PDU 500中是否存在误差。
现在将参照图6描述通过将一个MAC SDU分片而生成的MAC PDU的格式。
图6是图解说明通过将一个MAC SDU分片而生成的MAC PDU 600的格式框图。
参见图6，MAC PDU 600包括GMH 611、SH 613、FSH 615、MAC SDU617、CRC 619。GMH 611是具有例如6个字节的预定长度的首标。尽管图6中示出的MAC PDU 600只包括一个SH 613，但是MAC PDU可以包括多个SH。当如参照图4所描述的将一个MAC SDU分片为多个MAC PDU时，将FSH 615插入到分片为MAC PDU的MAC SDU 617的标题中。插入CRC 619以检验在MAC PDU 600中是否存在误差。
现在将参照图7描述通过MAC CPS 223生成MAC PDU的操作。
图7是图解说明通过图2的MAC CPS 223生成MAC PDU的操作的框图。
参见图7，为了生成MAC PDU，MAC CPS 223必须复制位于不同位置的MAC SDU。MAC CPS 223以应用程序软件710执行从MAC SDU存储器711向MAC PDU存储器713的存储器复制，以生成MAC PDU。
在经过向MAC PDU存储器713的复制用MAC SDU生成MAC PDU之后，MAC CPS 223将适当的GMS或SH插入到所生成的MAC PDU中。MACCPS 223经由硬件720执行向MAC PDU存储器721的存储器复制，以经过PHY层230发送在MAC PDU存储器713中生成的MAC PDU。结果，PHY层230可以发送在MAC PDU存储器721中的MAC PDU。
为了从MAC SDU生成MAC PDU，并且如上所述在PHY层实际地发送MAC PDU，必须执行两次存储器复制：软件的存储器复制和硬件的存储器复制。双重的存储器复制是低效的并且增加了用于发送MAC PDU所需要的时间。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于在通信系统中发送数据的装置和方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于在通信系统中生成MAC PDU而不需要存储器复制并且发送MAC PDU的装置和方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在通信系统中发送数据的装置。该装置包括缓冲器描述符(BD)产生器，用于如果存在将要发送的第一类型的数据，则参照组成第二类型的数据的组成元素生成BD；直接存储器访问(DMA)控制器，用于根据BD从第一类型的数据生成第二类型的数据。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于在通信系统中发送数据的装置。该装置包括缓冲器描述符(BD)产生器，用于检测信息，所述信息指示分配了用于在帧的起始点经由帧发送数据的突发(burst)，并且当检测到需要以帧发送媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)时，生成对应于MAC协议数据单元(PDU)的元素的BD；和直接存储器访问(DMA)控制器，用于根据BD从MAC SDU生成MAC PDU。
根据本发明的又一个方面，提供一种用于在通信系统中发送数据的方法。该方法包括如果存在将要发送的第一类型的数据，则生成与包括在第二类型的数据中的组成元素相对应的缓冲器描述符(BD)；和根据BD从第一类型的数据生成第二类型的数据。
根据本发明的又一个方面，提供一种用于在通信系统中发送数据的方法。该方法包括检测信息，所述信息指示分配了用于在帧的起始点经由帧发送数据的突发；当检测到需要以帧发送媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)时，生成对应于MAC协议数据单元(PDU)的组成元素的缓冲器描述符(BD)；和根据BD从MAC SDU生成MAC PDU。
附图说明
结合附图，从下面的具体描述中，本发明的上述和其他方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是图解说明传统通信系统的配置的框图。
图2是图解说明用于传统通信系统的MS协议栈配置的框图。
图3是图解说明用于生成MAC PDU的传统MAC SDU组装操作的框图。
图4是图解说明用于生成MAC PDU的传统MAC SDU分片操作的框图。
图5是图解说明通过组装多个MAC SDU生成的MAC PDU的格式的框图。
图6是图解说明通过将一个MAC SDU分片而生成的MAC PDU的格式的框图。
图7是图解说明通过图2的MAC CPS生成MAC PDU的操作的框图。
图8是图解说明根据本发明实施例的MAC PDU产生装置的示例性内部结构的框图。
图9是图解说明根据本发明实施例的具有固定大小的BD元素的格式的框图。
图10A和10B是图解说明根据本发明实施例的具有可变大小的BD元素的格式的框图。
图11是图解说明三种不同类型的MAC PDU的框图。
图12是图解说明对于具有固定大小的BD元素考虑图11的MAC PDU而生成的BD格式的框图。
图13是图解说明对于具有可变大小的BD元素考虑图11的MAC PDU而生成的BD格式的框图。
图14是图解说明根据本发明实施例的MAC PDU产生装置的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的示例实施例。在下面的描述中，为了清楚和简明，省略了对并入于此的已知功能和配置的详细描述。
图8是图解说明根据本发明实施例的媒体接入控制(MAC)协议数据单元(PDU)产生装置的示例性内部结构的框图。
参见图8，MAC PDU产生装置包括缓冲器描述符(BD)产生器810、存储器820、直接存储器访问(DMA)控制器830和MAC PDU存储器840。存储器820包括MAC服务数据单元(SDU)存储器821和BD 823。存储器820是软件存储器，而MAC PDU存储器840是硬件存储器。
BD产生器810生成与在存储器820中存在的MAC PDU的组成元素相对应的BD 823，所述MAC PDU的组成元素例如MAC首标(GMH)、子首标(SH)和MAC SDU。BD 823包括多个BD元素。现在将参照图9、10A和10B描述BD元素的格式。
图9是图解说明根据本发明具有固定大小的BD元素的格式的框图。
参见图9，BD元素包括MAC SDU大小字段911、首标大小字段913、控制字段915、首标字段917和MAC SDU指针字段919。在BD元素中，由于下面的原因，GMH和SH中的至少一个被直接包括在首标字段917中。因为GMH和SH通常具有在1和6字节之间的较小的大小，在BD元素中包含用于指示GMH和SH的位置的GMH和SH的大小信息导致存储空间的较大浪费。
MAC SDU大小字段911包括由MAC SDU指针字段919指示的、必须从存储器中MAC SDU起始点读取的MAC SDU的大小信息。首标大小字段913包括首标字段917的大小信息，MAC SDU指针字段919包括在MAC SDU存储器中的MAC SDU的起始点信息。控制字段915包括指示BD元素具有后继的BD元素还是是相应BD中最后一个BD元素的信息，以及指示其是由当前BD元素指示的MAC PDU的起始还是结束的信息。首标区域917包括GMH和SH中的至少一个。
下面的表1中示出了在BD元素中写入的详细内容
                          表1
大小字段位〔18∶16〕首标大小(包括首标和子首标)位〔31∶19〕SDU大小(指示由*SDU指示的、必须从SDU起点读取的SDU大小信息)
控制字段位〔0〕：继续(1)还是结束(0)位〔1〕：PDU的开始位〔2〕：PDU的结束位〔3∶15〕保留
首标：大小〔18∶16〕值指示首标的长度。如果首标的长度对于4字节的排列不匹配，则剩余部分是虚值。
SDU指针：其是指示SDU(或SDU分片)数据的起始点的指针值，并具有4字节的长度。
尽管图9中示出的BD元素示例地具有3个字的固定大小，但是可以根据组成BD元素的字段的大小改变BD元素的大小。现在将参照图10A和10B描述具有可变大小的BD元素的格式。
图10A和10B是图解说明根据本发明具有可变大小的BD元素的格式的框图。
在给出图10A和10B的描述之前，注意已经参照图9描述了具有固定大小的BD元素的格式。但是，可以通过省略BD元素中包括的字段中不具有信息的一个或多个特定字段来生成具有可变大小的BD元素。例如，如果MACSDU大小为0指示不存在MAC SDU，则在BD元素中将指示MAC SDU大小的MAC SDU大小字段911设定为‘0’，并且可以省略指示MAC SDU的起始点的MAC SDU指针字段919。作为另一个例子，如果GMH和SH都不存在，则将首标大小字段913设置为‘0’并且可以省略首标字段917。
现在将参照图11到13描述用具有固定大小的BD元素和具有可变大小的BD元素生成的BD格式。
图11的框图图解说明了三种不同类型的MAC PDU，包括MAC PDU1110、MAC PDU 1120和MAC PDU 1130。MAC PDU 1110只包括一个带宽请求首标(BRH)1111，MAC PDU 1120包括GMH#1 1121、FSH 1123和MACSDU#1 1125，MAC PDU 1130包括GMH#2 1131、PSH#1 1133、MAC SDU#21135、PSH#2 1137和MAC SDU#3 1139。
图11中所示的表示MAC PDU的BD格式与具有固定大小的BD元素和具有可变大小的BD元素不同，现在将参考图12和13对其进行描述。
图12是图解说明对于具有固定大小的BD元素考虑图11中的MAC PDU而生成的BD格式的框图。
如图12所示，对于具有固定大小的BD元素，即使字段没有信息需要写入，该字段也应该存在。例如，尽管MAC PDU 1110只包括一个BRH 1111，也必须存在用于MAC PDU 1110的MAC SDU指针字段，从而在MAC SDU指针字段中写入了无意义的数据。
图13是图解说明对于具有可变大小的BD元素考虑图11中的MAC PDU而生成的BD格式的框图。
如图13所示，对于具有可变大小的BD元素，不需要写入信息的字段并不必须存在。例如，由于MAC PDU 1110只包括一个BRH 1111，因此不需要MAC SDU指针字段。结果，不存在用于MAC PDU 1110的MAC SDU指针字段。
如上所述，参见图8，BD产生器810参考MAC SDU存储器821中的MAC PDU的组成元素生成BD 823。然后DMA控制器830参考BD 823生成MAC PDU并将生成的MAC PDU存储在MAC PDU存储器840中。DMA控制器830使用在BD 823中包括的字段中的信息，即使用诸如GMH或SH的首标信息以及MAC SDU的起点信息和大小信息，生成在MAC PDU存储器840中所示的MAC PDU。
现在将详细描述DMA控制器830的操作。
DMA控制器830将如上所述用于参考BD 823来创建MAC PDU的首标信息及其MAC SDU发送至MAC PDU存储器840。DMA控制器830顺序分析BD 823中的BD元素。如果在所分析的BD元素的首标大小字段913中包括的首标大小信息大于‘0’，则DMA控制器830根据首标大小信息读取首标字段917，并将读取的首标信息发送至MAC PDU存储器840。另外，如果在所分析的BD元素的MAC SDU大小字段911中包括的MAC SDU大小信息大于‘0’，则DMA控制器830根据在MAC SDU指针字段919中包含的MAC SDU起点、取决于在MAC SDU存储器821的相应点中的相应MACSDU的大小读取MAC SDU，并将读取的MAC SDU发送至MAC PDU存储器840。
DMA控制器830可以分析在所分析的BD元素的控制字段915中包含的信息，并确定当前BD元素是否具有其后继BD元素或者是最后的BD元素。可选地，DMA控制器830可以分析在所分析的BD元素的控制字段915中包括的分析信息，并确定当前BD元素的MAC PDU组成元素是MAC PDU的起始还是终止。
至此已经描述了DMA控制器830对于具有固定大小的BD元素的操作。但是，DMA控制器830对于具有可变大小的BD元素的操作与DMA控制器830对于具有固定大小的BD元素的操作不同。
在BD元素具有可变大小的情形中，如果BD元素具有不需向其中写入信息的字段，则BD元素不包括相应的字段。结果DMA控制器830分析下一个字段而不需参考相应字段，并将相应数据发送至MAC PDU存储器840。例如，如果在BD元素的MAC SDU大小字段911中写入‘0’，则DMA控制器830不参照MAC SDU指针字段919。
这样，DMA控制器830可以分析在BD 823中的所有BD元素，并生成将被发送至MAC PDU存储器840的MAC PDU。
参看图14的流程图，现在将描述根据本发明的MAC PDU产生装置的操作。
参见图14，在步骤1411，MAC PDU产生装置检测帧的起始，并前进到步骤1413。这里，MAC PDU产生装置检测帧的起始，因为其以逐帧为基础生成BD。在步骤1413，MAC PDU产生装置确定是否分配了能够经由当前帧发送数据的任何突发。如果确定没有分配能够经由当前帧发送数据的突发，指示不需要生成MAC PDU，则MAC PDU产生装置在步骤1415等待下一帧。
但是，如果在步骤1413确定分配了能够经由当前帧发送数据的突发，则MAC PDU产生装置在步骤1417确定是否存在来自于特定服务汇聚子层(CS)的任何MAC SDU传输请求，所述特定服务汇聚子层(CS)是MAC层的子层。如果确定没有来自于CS的MAC SDU传输请求，则MAC PDU产生装置继续到步骤1415。
但是，如果在步骤1417确定存在来自于CS的MAC SDU传输请求，则在步骤1419，MAC PDU产生装置参考在MAC SDU存储器中存在的MACPDU组成元素生成BD。上面已经描述了在MAC PDU产生装置中生成BD的操作，因此此处将省略其详细描述。
在完成了BD生成操作之后，在步骤1421中，MAC PDU产生装置参考生成的BD在MAC PDU存储器中生成MAC PDU，随后结束该处理。
如从上面的描述能够理解的，本发明的实施例使用BD从MAC SDU生成MAC PDU而不是使用存储器复制，从而消除了不必要的软件和硬件的存储器复制，因而有利于改善系统的效率。消除不必要的存储器复制使得最小化了用于发送MAC PDU所需要的时间。
尽管已经参照本发明的某一优选实施例示出和描述了本发明，本领域的技术人员应当理解，在不背离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种变化。

Claims (20)

1.一种用于在通信系统中发送数据的方法，该方法包括步骤：
如果存在将要发送的第一类型的数据，则参考组成第二类型的数据的组成元素生成缓冲器描述符(BD)；和
根据BD从第一类型的数据生成第二类型的数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中第一类型的数据是媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)，第二类型的数据是MAC协议数据单元(PDU)。
3.如权利要求2所述的方法，其中BD包括至少一个BD元素。
4.如权利要求3所述的方法，其中BD元素包括MAC SDU大小字段、首标大小字段、控制字段、首标字段、和MAC SDU指针字段中的至少一个。
5.如权利要求4所述的方法，其中MAC SDU大小字段包括在MAC PDU中包括的MAC SDU的大小信息；
其中首标大小字段包括在MAC PDU中包括的首标的大小信息；
其中控制字段包括指示相应的BD元素是否具有其后继BD元素的信息，和指示相应的BD元素是否是MAC PDU的起始的信息；和
其中首标字段包括在MAC PDU中包含的首标。
6.如权利要求4所述的方法，其中MAC SDU存储在MAC SDU存储器中，MAC PDU存储在MAC PDU存储器中，MAC SDU指针字段包括对于在MAC PDU中包括的MAC SDU的在MAC SDU存储器中的起点信息。
7.一种用于在通信系统中传送数据的方法，该方法包括步骤：
检测信息，所述信息指示分配了用于在帧的起始点经由帧发送数据的突发；
当检测到需要以帧发送媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)时，参考组成MAC协议数据单元(PDU)的组成元素生成缓冲器描述符(BD)；和
根据BD从MAC SDU生成MAC PDU。
8.如权利要求7所述的方法，其中BD包括至少一个BD元素。
9.如权利要求8所述的方法，其中BD元素包括MAC SDU大小字段、首标大小字段、控制字段、首标字段、和MAC SDU指针字段中的至少一个。
10.如权利要求9所述的方法，其中MAC SDU存储在MAC SDU存储器中，MAC PDU存储在MAC PDU存储器中；
其中MAC SDU大小字段包括在MAC PDU中包括的MAC SDU的大小信息；
其中首标大小字段包括在MAC PDU中包括的首标的大小信息；
其中控制字段包括指示相应的BD元素是否具有其后继BD元素的信息，和指示相应的BD元素是否是MAC PDU的起始的信息；和
其中首标字段包括在MAC PDU中包含的首标；和
其中MAC SDU指针字段包括对于在MAC PDU中包括的MAC SDU的在MAC SDU存储器中的起点信息。
11.一种用于在通信系统中发送数据的装置，该装置包括：
缓冲器描述符(BD)产生器，如果存在将要发送的第一类型的数据，则该产生器参考组成第二类型的数据的组成元素生成BD；和
直接存储器访问(DMA)控制器，用于根据BD从第一类型的数据生成第二类型的数据。
12.如权利要求11所述的装置，其中第一类型的数据是媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)，第二类型的数据是MAC协议数据单元(PDU)。
13.如权利要求12所述的装置，其中BD包括至少一个BD元素。
14.如权利要求13所述的方法，其中BD元素包括MAC SDU大小字段、首标大小字段、控制字段、首标字段、和MAC SDU指针字段中的至少一个。
15.如权利要求14所述的方法，其中MAC SDU大小字段包括在MACPDU中包括的MAC SDU的大小信息；
其中首标大小字段包括在MAC PDU中包括的首标的大小信息；
其中控制字段包括指示相应的BD元素是否具有其后继BD元素的信息，和指示相应的BD元素是否是MAC PDU的起始的信息；和
其中首标字段包括在MAC PDU中包含的首标。
16.如权利要求14所述的方法，还包括：
MAC SDU存储器，用于存储MAC SDU；和
MAC PDU存储器，用于存储MAC PDU；
其中MAC SDU指针字段包括对于在MAC PDU中包括的MAC SDU的在MAC SDU存储器中的起点信息。
17.一种用于在通信系统中传送数据的装置，该装置包括：
缓冲器描述符(BD)产生器，用于检测信息，所述信息指示分配了用于在帧的起始点经由帧发送数据的突发；并且当检测到需要以帧发送媒体接入控制(MAC)服务数据单元(SDU)时，参考组成MAC协议数据单元(PDU)的组成元素生成BD；和
直接存储器访问(DMA)控制器，用于根据BD从MAC SDU生成MACPDU。
18.如权利要求17所述的方法，其中BD包括至少一个BD元素。
19.如权利要求18所述的方法，其中BD元素包括MAC SDU大小字段、首标大小字段、控制字段、首标字段、和MAC SDU指针字段中的至少一个。
20.如权利要求19所述的方法，还包括：
MAC SDU存储器，用于存储MAC SDU；和
MAC PDU存储器，用于存储MAC PDU；
其中MAC SDU大小字段包括在MAC PDU中包括的MAC SDU的大小信息；
其中首标大小字段包括在MAC PDU中包括的首标的大小信息；
其中控制字段包括指示相应的BD元素是否具有其后继BD元素的信息，和指示相应的BD元素是否是MAC PDU的起始的信息；和
其中首标字段包括在MAC PDU中包含的首标；和
其中MAC SDU指针字段包括对于在MAC PDU中包括的MAC SDU的在MAC SDU存储器中的起点信息。
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