DE60029781T2

DE60029781T2 - Verfahren und vorrichtung zur sendung und empfang von drahtlosen packeten

Info

Publication number: DE60029781T2
Application number: DE60029781T
Authority: DE
Inventors: c/o Samsung Electronics CO. Dong-Seek Suwon-city PARK; c/o Samsung Electronics CO. Jeong-Hoon Suwon-city PARK; Yung-Lyul Songpa-gu Lee; c/o UCLA Engineering John Los Angeles VILLASENOR; H. Adam Los Angeles LI
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd; University of California
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd; University of California
Priority date: 2000-03-29
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2020-12-31
Also published as: BRPI0011026B1; ES2269215T3; CA2375375C; DE60029781D1; RU2219664C2; CN1193513C; BR0011026A; AU2409501A; EP1186118A4; CN1360762A; JP3722753B2; JP2003529277A; WO2001073973A1; CA2375375A1; EP1186118A1; EP1186118B1; ATE335315T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum drahtlosen Senden eines Datenpakets, das ein Hinzufügen eines Headers zu Multimediadaten in einer ersten Protokollschicht, ein Hinzufügen eines Fehler-Erfassungs-Codes, der für den Header und die Multimediadaten gilt, in einer zweiten Protokollschicht unterhalb der ersten Schicht, und Senden des Pakets, gebildet in der zweiten Protokollschicht, durch Funk, aufweist, und auf ein Verfahren zum drahtlosen Empfangen eines Datenpakets, wobei das Verfahren ein Empfangen eines drahtlos gesendeten Multimedia-Datenpakets und Durchführen einer Fehlererfassung in Bezug auf das empfangene Datenpaket in einer Multiplexschicht und Senden, zugeordnet zu der Funkverbindungs-Protokollschicht, ein Frame-up des Protokollstapels, wenn keine Fehler erfasst sind, aufweist.
Allgemein werden ein Funksender und ein Funkempfänger, die einen Phase 1 Standard in cdma 2000 einsetzen, aus Hoch-Niveau-Schichten gebildet, wie dies in 1 dargestellt ist. Sich auf Codec beziehende Standards, wie beispielsweise H.324M. H.323 und T.120, entsprechen einer Anwendungsschicht. Eine physikalische Schicht führt eine Kanal-Codierung, eine PN-Spreizung und Modulation durch. Eine Media-Access-Control-(MAC)-Schicht umfasst eine Signalisierungseinheit (nicht dargestellt) und ein Funk-Verbindungs-Protokoll (nachfolgend bezeichnet als RLP) (nicht dargestellt), und das RLP wandelt ein Payload auf der Anwendungsschicht, gesendet über einen Funkpfad, in ein Eingangsformat auf der physikalischen Schicht um. Die physikalische Schicht wird, unter den drei Schichten, hauptsächlich durch eine Hardware realisiert, und deren Flexibilität ist gering, wenn deren Hardware durch einen Standard bestimmt ist. Allerdings kann der Anwendungsschicht eine Flexibilität unter Berücksichtigung deren netzwerk-unabhängigen Bereichs gegeben werden.
Wie 2 zeigt, entspricht ein RLP jeder einer Zahl N von Anwendungen (Anwendung 1, Anwendung 2, ..., und Anwendung N). Das RLP ist mit einer physikalischen Schicht 240 über eine MUX-Unterschicht 230 verbunden.
Die MUX-Unterschicht 230 multiplexiert eine Zahl N von empfangenen RLPs adaptiv zu einer Protokoll-Dateneinheit (PDU). Hierbei ist die Multiplex-Protokoll-Dateneinheit (MUX-PDU) in einem Fall verfügbar, bei dem eine Kanal-Bit-Fehlerrate geringer als 10'' ist.
Wie 3 zeigt, bezeichnet ein TYPE-Feld 310 einen Frame-Typ, das bedeutet einen zurückgesendeten Frame oder einen neuen Frame, und ein SEQ Feld 320 bezeichnet eine Frame-Zahl oder eine Sequenz-Zahl, und ein DATA-Feld 330 bezeichnet ein Payload, empfangen von einer Anwendungsschicht. Hierbei ist ein RLP-Typ 3, wie er in 3 dargestellt ist, ein Mode, der auch ermöglicht, dass Daten zurückgesendet werden, und die Länge des DATA-Felds 330 ist in Einheiten von Bytes variabel. In diesem Fall ist die Länge des gesamten RLP-Frames festgelegt. Allerdings ist es, wenn gerade ein Teil der Header-Bereiche 310 und 320 des RLP-Frames beschädigt ist, für einen Empfänger unmöglich, die exakte Länge des DATA-Felds 330 zu kennen, und dann ist ein RLP Decodieren nicht möglich.
Die EP 0,909,040 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, in der zusätzliche Informationen zu Datenpaketen hinzugefügt werden, um eine Kommunikationsverbindung zu ermöglichen, die Fehler in Datenpaketen, die identifiziert werden sollen, verursacht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren eines drahtlosen Sendens eines Datenpakets nach Anspruch 1 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Vorzugsweise ist die erste Schicht eine Funkverbindungs-Protokollschicht und die zweite Schicht ist eine multiplexierende Schicht.
Vorzugsweise stellt die Maßnahme eines solchen Vorsehens eines Beschädigungs-Identifikations-Zeichens das Vorsehen eines Raums für einen Zeichen-Wert von „1" oder „0" auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein drahtloser Datensender nach Anspruch 4 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren eines drahtlosen Empfangens eines Datenpakets nach Anspruch 5 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Das Empfangsverfahren kann ein Aussondern des Datenpakets in dem Fall, dass ein Fehler in dem Header erfasst ist, unter Verwendung des Header-Fehler-Schutz-Codes, umfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein drahtloser Datenempfänger zum Empfangen von Datenpaketen nach Anspruch 7 der beigefügten Ansprüche geschaffen.
Ein Verfahren einer drahtlosen Datenkommunikation kann ein Senden eines Pakets durch ein Sendeverfahren nach der vorliegenden Erfindung und ein Empfangen des gesendeten Pakets durch ein Empfangsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
Ein drahtloses Datenkommunikationssystem kann einen Sender gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Funksenders/Empfängers, eine Phase 1 in CDMA 2000 einsetzend;
2 stellt Beziehungen zwischen RLP und einer MUX-Unterschicht dar;
3 zeigt ein Format-Diagramm eines Frame eines MUX-PDU Typs 3 in CDMA Version 2000;
4 zeigt ein konzeptmäßiges Diagramm eines RLP-Framing gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt ein Flussdiagramm eines RLP-Framing gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt ein Format-Diagramm eines neuen RLP-Frame gemäß 5; und
7 zeigt ein Flussdiagramm zum Decodieren des RLP-Frame der 6.
Wie 4 zeigt, erzeugt eine Header-Informations-Erzeugungseinheit 410 Header-Informationen, die zu Anwendungsdaten angepasst sind, das bedeutet ein Frame-Typ-Feld, ein Sequenz-Nummern-Feld, einen Fehler-Erfassungs-Code und ein Beschädigungs-Zeichen bzw. -Flag. Hierbei ist das Beschädigungs-Zeichen als zwei Typen von „0" oder „1" angegeben, die eine Datenbeschädigung anzeigen. Eine RLP-Frame-Bildungseinheit 420 bildet einen RLP-Frame durch Multiplexieren von Header-Informationen und Daten, die in der Header-Informations-Erzeugungseinheit 410 gebildet sind.
Wie 5 zeigt, empfängt eine RLP-Schicht Daten von einer Anwendungsschicht (Schritt 510).
Als nächstes erzeugt die RLP-Schicht ein TYPE-Feld, das einen RLP-Typ anzeigt, und ein Sequenz-Nummern-Feld, das eine Sequenznummer anzeigt (Schritt 520).
Als nächstes erzeugt die RLP-Schicht einen zyklischen Redundanz-Code (cyclic redundancy code – CRC) zum Erfassen und Korrigieren eines Fehlers durch Prüfsummen-Bits der TYPE und Sequenz-Nummern-Felder (Schritt 530).
Als nächstes wird ein Beschädigungs-Zeichen-Feld, das eine Beschädigung des Datenfelds anzeigt, zu der RLP-Schicht hinzugefügt (Schritt 540).
Als nächstes bildet die RLP-Schicht einen RLP-Frame aus Daten- und Header-Informationen, umfassend das TYPE Feld, das Sequenz-Nummern-Feld, das CRC-Feld und das Beschädigungs-Zeichen-Feld, die in den Schritten 510 bis 540 erzeugt sind (Schritt 550).
Ein RLP Frame, dargestellt in 6, wird aus einem Header-Bereich, der ein TYPE-Feld 610, ein Sequenz-Nummern-(SEQ)-Feld 620, ein CRC-Feld 630 und ein Beschädigungs-Zeichen-(COR)-Feld 640 und ein Daten-Feld 650 aufweist, gebildet. Das CRC-Feld 630 und das COR-Feld 640 werden zu dem TYPE-Feld 310 und dem SEQ-Feld 320 hinzugefügt, die in dem herkömmlichen Header enthalten sind (siehe 3).
Hierbei definiert das TYPE-Feld 610 einen Frame-Typ eines RLP. Zum Beispiel ist, wenn das TYPE-Feld 610 2 Bits aufweist, „10" ein neuer Frame, und „11" ist ein zurückgesendeter Frame. Das SEQ-Feld 620 bezeichnet eine Sequenz-Nummer und ist aus 8 Bit zusammengesetzt. Das CRC-Feld 630 ist ein CRC mit 4 Bit zum Erfassen und Korrigieren eines Fehlers des TYPE-Felds 610 und des SEQ-Felds 620. Auch können Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet geeignet einen polynominalen Operator p(x) für den CRC des spezifischen Felds geeignet auswählen. Zum Beispiel kann in dem Fall eines CRC mit 4 Bit der polynominale Operator p(x) = x⁴ + x² + x + 1 verwendet werden. Das COR-Feld 640 ist ein Zeichen bzw. Flag, das eine Beschädigung von Daten anzeigt und durch eine Anzeige auf einer niedrigeren Schicht als eine RLP-Schicht eingestellt ist. Zum Beispiel ist, wenn das COR-Feld 640 „0" ist, dort kein Fehler in den Daten vorhanden, und wenn das COR-Feld 640 „1" ist, ist dort ein bestimmter Fehler in den Daten vorhanden.
Auf diese Art und Weise wird eine bevorzugte Ausführungsform, wenn der codierte RLP-Frame auf der RLP-Schicht eines Empfängers decodiert wird, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Zuerst wird ein RLP-Frame durch Empfangen eines Pakets auf der RLP-Schicht decodiert (Schritt 710).
Als nächstes prüft die RLP-Schicht Daten durch einen Fehler-Erfassungs-Code (CRC) des Daten-Felds 650, das in MUX-PDU auf einer MUX-Unterschicht gebildet ist (Schritte 712 und 714). Hierbei überträgt die RLP-Schicht den RLP-Frame zu einer Anwendungsschicht nach Einstellen des COR-Felds 640 auf „0" in einem Fall, bei dem ein Fehler in dem Datenfeld 650 vorhanden ist (Schritt 724).
Allerdings prüft in einem Fall, bei dem ein bestimmter Fehler in dem Datenfeld 650 erfasst ist, die RLP-Schicht einen Fehler des TYPE-Felds 610 und des SEQ-Felds 620 durch den Fehler-Erfassungs-Code (CRC), der in dem Header enthalten ist (Schritte 716 und 718). Hierbei stellt die RLP-Schicht das COR-Feld 640 auf „1" ein, was einer Datenbeschädigung (Schritt 720) in einem Fall entspricht, in dem kein Fehler in dem Header erfasst ist, und in einem Fall, in dem irgendein Fehler in dem Header erfasst ist, stellt die RLP-Schicht das COR-Feld 640 auf „0" ein (Schritt 726). Hierbei wird, wenn das COR-Feld 640 „1" ist, die Sequenz-Nummer des SEQ-Felds 620 um 1 erhöht, und die Daten des Daten-Felds 650 werden in einem Umordnungspuffer (nicht dargestellt) gespeichert (Schritt 722), und wenn das COR-Feld 640 „0" ist, ist die Sequenznummer SEQ unbekannt und dann wird der gesamte RLP-Frame ausgesondert (Schritt 728).
Auf diese Art und Weise schützt der Empfänger fehlermäßig Header-Informationen, wie beispielsweise das TYPE-Feld 610 und das SEQ-Feld 620 durch den Fehler-Erfassungs-Code (CRC) 630, wenn der codierte RLP-Frame decodiert wird, und es ist durch das COR-Feld 640 bekannt, ob ein bestimmter Fehler in den Daten vorhanden ist oder nicht.
Auch wird eine Beschädigung von Daten über das COR-Feld 640 bestimmt, wenn decodiert wird, und dann kann die Fehler-Resilience erhöht werden.
Die vorstehenden Codier- und Decodierverfahren können in einem Computerprogramm ausgeführt sein. Code und Code-Segmente, die das Programm umfassen, können einfach durch einen erfahrenen Computer-Programmierer auf dem entsprechenden Fachgebiet abgeleitet werden. Auch kann das Programm in Medien, verwendet in einem Computer, und in einem üblichen, digitalen Computer zum Betreiben des Programms, realisiert werden. Das Programm kann auf mittels Computer lesbaren Medien gespeichert sein. Die Medien können magnetische Medien, wie beispielsweise eine Floppy-Disk, oder eine Festplatte, und optische Medien, wie beispielsweise einen CD-ROM oder eine Digital-Video-Disk (DVD), umfassen. Auch kann das Programm durch Trägerwellen, wie beispielsweise das Internet, übertragen werden.
Während diese Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen davon dargestellt und beschrieben worden ist, wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet verständlich sein, dass verschiedene Änderungen in Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann eine Fehler-Ausfall-Sicherheit durch Hinzufügen eines Fehler-Schutz-Codes und eines Beschädigungs-Anzeige-Zeichens zu Header-Informationen auf einer Funk-Verbindungs-Protokoll-(RLP)-Schicht erhöht werden, wenn Multimediadaten, wie beispielsweise Videodaten, die eine Realzeit oder eine niedrige Verzögerung erfordern, in einer drahtlosen Umgebung gesendet und empfangen werden, und eine Paket-Abfallrate kann dadurch verringert werden.

Claims

Verfahren zum drahtlosen Senden eines Datenpakets, das aufweist: Hinzufügen eines Headers zu Multimedia-Daten (650) in einer ersten Protokollschicht, um so ein Datenpaket zu bilden; Hinzufügen eines Header-Fehler-Schutz-Codes (630) zum Schützen des Headers und Vorsehen eines Beschädigungs-Anzeige-Zeichens (640) zum Anzeigen einer Beschädigung der Multimedia-Daten zu dem Datenpaket in der ersten Protokollschicht; Hinzufügen eines Fehler-Erfassungs-Codes zu dem Datenpaket in einer zweiten Protokollschicht unterhalb der ersten Schicht, wobei der Fehler-Erfassungs-Code auf den Header und die Multimedia-Daten (650) angewandt wird; und Senden des Pakets, das in der zweiten Protokollschicht gebildet ist, mittels Funk.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht eine Funkverbindungs-Protokollschicht ist und die zweite Schicht eine multiplexierende Schicht (230) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vorsehen eines Beschädigungs-Anzeige-Zeichens (640) ein Vorsehen eines Raums für einen Zeichen-Wert von "1" oder "0" aufweist.
Drahtloser Datensender zum Senden von Datenpaketen, der aufweist: Einrichtungen (420) zum Hinzufügen eines Headers zu Multimedia-Daten (650) in einer ersten Protokollschicht, um ein Datenpaket zu bilden; Einrichtungen zum Hinzufügen eines Header-Fehler-Schutz-Codes (630) zum Schützen des Headers und Vorsehen eines Beschädigungs-Anzeige-Zeichens (640) zum Anzeigen einer Beschädigung der Daten zu dem Datenpaket in der ersten Protokollschicht; Einrichtungen zum Hinzufügen eines Fehler-Erfassungs-Codes zu dem Datenpaket in einer zweiten Protokollschicht, unterhalb der ersten Schicht, wobei der Fehler-Erfassungs-Code auf den Header und die Multimedia-Daten (650) angewandt wird; und Einrichtungen zum Senden des Pakets, gebildet in der zweiten Protokollschicht, mittels Funk.
Verfahren eines drahtlosen Empfangs eines Datenpakets, wobei das Datenpaket die Charakteristika eines Datenpakets, gesendet durch ein Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, besitzt und als ein Funksignal empfangen wird, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen des Datenpakets; Durchführen einer Fehlererfassung in Bezug auf das empfangene Datenpaket unter Verwendung des Fehler-Erfassungs-Codes; wenn ein Fehler in dem Paket erfasst ist, Durchführen einer Fehlererfassung in Bezug auf den Paket-Header unter Verwendung des Header-Fehler-Schutz-Codes (630); und wenn ein Fehler nicht in dem Header erfasst ist, Einstellen des Beschädigungs-Anzeige-Zeichens (640) auf einen Zustand, der eine Beschädigung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 5, das ein Aussondern des Daten-Pakets in dem Fall, dass ein Fehler in dem Header erfasst ist, unter Verwendung des Header-Fehler-Schutz-Codes (630), umfasst.
Drahtloser Datenempfänger zum Empfangen von Datenpaketen, wobei das Datenpaket die Charakteristika eines Datenpakets, gesendet durch ein Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, besitzt und als ein Funksignal empfangen wird, wobei der Empfänger aufweist: Einrichtungen zum Empfangen des Datenpakets; Einrichtungen zum Durchführen einer Fehlererfassung in Bezug auf das empfangene Datenpaket unter Verwendung des Fehler-Erfassungs-Codes; Einrichtungen zum Durchführen einer Fehlererfassung in Bezug auf den Paket-Header unter Verwendung des Header-Fehler-Schutz-Codes in dem Fall, dass ein Fehler in dem Paket erfasst ist; und Einrichtungen zum Einstellen des Beschädigungs-Anzeige-Zeichens auf einen Zustand, der eine Beschädigung anzeigt, in dem Fall, dass kein Fehler in dem Header erfasst ist.
Verfahren einer drahtlosen Datenkommunikation, das ein Senden eines Pakets durch ein Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 aufweist und das gesendete Paket durch ein Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 empfängt.
Drahtloses Datenkommunikationssystem, das einen Sender nach Anspruch 4 und einen Empfänger nach Anspruch 7 aufweist.