DE60210414T2

DE60210414T2 - Dateneinheit-behandlungsvorrichtung und verfahren zur kontrolle dafür

Info

Publication number: DE60210414T2
Application number: DE60210414T
Authority: DE
Inventors: Michael Meyer; Reiner Ludwig
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: EP1354494B1; WO2002060214A1; JP2004525554A; EP1354494A1; US20040052266A1; ATE322801T1; ES2257537T3; CN1500363A; CN1270581C; JP3963321B2; EP1227698A1; US7573908B2; DE60210414D1

Description

[Hintergrund der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung.
Im Gebiet von Kommunikationen ist das Konzept von einer paketbasierten Kommunikation bekannt. Ein Datenpaket ist eine vorgegebene Länge von Daten, deren Struktur durch ein vorgegebenes Protokoll bestimmt ist, dass heißt, ein Satz von Regeln, welche den Austausch, die Manipulation und Interpretation von solchen Paketen verwalten. In Abhängigkeit vom Protokoll werden unterschiedliche Namen verwendet, wie beispielsweise Rahmen, Paket, usw. Ein allgemeinerer Ausdruck ist eine Protokoll-Dateneinheit (PDU), und die folgende Beschreibung wird den Ausdruck „Dateneinheit" aus Gründen der Vereinfachung verwenden, wo dieser Ausdruck „Dateneinheit" allgemein als Bedeutung jeglicher solcher begrenzter Datenträger, das heißt, jegliches Paket, Rahmen, usw., zu verstehen ist.
Zwei Implementierungen eines Protokolls an zwei Punkten, welche Dateneinheiten austauschen, werden ebenfalls als gleichrangige Arbeitsstationen (peers) bezeichnet. Eine Kommunikation, welche Dateneinheiten verwendet, wird typischerweise ebenfalls das Konzept eines Schichtaufbaus (layering) verwenden. Ein Schichtaufbau bedeutet, dass unterschiedliche Protokolle in einer hierarchischen Reihenfolge angeordnet werden, wobei das Senden von Daten die Einbettung von Dateneinheiten von höheren Schichtprotokollen herab auf niedrigere Schichtprotokolle enthält, und die Wirkung eines Empfanges den entgegengesetzten Betrieb einer Umkehr der Einbettung enthält. Der Ausdruck „Einbettung" umfasst im Allgemeinen sowohl eine Einkapselung als auch eine Segmentierung. Beispielsweise zeigt 8 ein Beispiel, bei welchem ein Protokollstapel Implementierungen von einer Applikationsschicht L5, einer Transportschicht L4, einer Netzwerkschicht L3, einer Verbindungsschicht L2 und einer physikalischen Schicht L1 enthält. Bei einer beispielhaften Kommunikation, überliefert beispielsweise die Applikationsschicht L5 die L5 Dateneinheiten (das heißt, Dateneinheiten, welche Protokoll L5 entsprechen) an die Transportschicht mit L4, welche diese L5 Dateneinheiten in L4 Dateneinheiten einbettet und sie an die Netzwerkschicht L3 überliefert, welche die L4 Dateneinheiten in L3 Dateneinheiten einbettet, usw. Bei einer solchen Kommunikation, wird jede in 8 gezeigte Schicht eine komplementäre empfangene gleichrangige Arbeitsstation haben.
Wenn der in 8 gezeigte Stapel als ein Empfänger wirkt, dann werden empfangene Dateneinheiten von den unteren Schichten herauf zu den höheren Schichten überliefert.
Die Konzepte von Dateneinheiten, Protokollstapel, eines Schichtaufbaus, usw., sind im Stand der Technik bekannt, siehe beispielsweise TCP/IP Illustrated, Volume 1. The Protocols, von W. Richard Stevens, Addison-Wesley Long Man, Incorporated, 1994. Eine weitere Erläuterung ist daher hier nicht notwendig.
Die EP 8 595 35 beschreibt ein Kommunikationssystem zum Erzeugen und Übertragen eines Echtzeit-Videosignals. Ein Videosignal von einer Kamera wird in ein digitales Videokassetten (DVC) Format enkodiert, und wird dann über ein ATM Netzwerk an ein Empfängerendgerät gesendet. Das Empfängerendgerät enthält eine ATM Netzwerk Schnittstellenkarte. Die empfangenen Daten werden über einem PCI Bus in einem Empfangsspeicher gespeichert. Die gespeicherten Daten werden an einen DVC Decoder übertragen, um auf einem Monitor angezeigt zu werden. Um Probleme zu lösen, welche anzutreffen sind, wenn eine Überlastung in einem Netzwerk auftritt, ist der Empfangsspeicher als ein Empfangspuffer angeordnet, welcher zuvor eine ausreichende Anzahl von Videorahmen ansammelt. Aufgrund der angesammelten Videorahmen ist, wenn eine Überlastung auftritt, der Puffer dazu in der Lage, mit einer Ausgabe von Videodaten solange fortzufahren, wie Videorahmen gepuffert werden.
Der Artikel „Dynamik video layout moving method for multimedia applications" von M.C. Young et al., IEEE International Conference on Communications (ICC) USA, New York, IEEE 23. Juni 1996, beschreibt ein Glättungsverfahren für Multimedia-Anwendungen, das heißt, ein Verfahren, welches eine potentielle Abspiel-Unterbrechung verhindert. Dieses Dokument schlägt einen Abspiel-Puffer und eine Abspielraten-Steuerung vor, wobei die Steuerung dynamisch die Abspielrate von Rahmen in Abhängigkeit von einem Schwellwert mit Bezug auf die Anzahl von Rahmen im Abspiel-Puffer einstellt. Wenn nämlich die Anzahl von Rahmen im Puffer den Schwellwert übersteigt, wird eine maximale Abspielrate verwendet. Andererseits wird die Abspielrate proportional reduziert, um Abspiel-Unterbrechungen zu beseitigen, welche daraus herrühren können, dass der Puffer leer wird. Ein spezifisches Beispiel wird diskutiert, das heißt, eine Implementierung im Kontext eines Multimedia Telefonkonferenzsystems, bei welchem das Videoglättungs-Konzept bei der Transportschicht angewendet wird.
[Aufgabe der Erfindung]
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung bereitzustellen, wobei die Handhabung von Dateneinheiten in einem Schichtsystem, welches als ein Empfänger wirkt, verbessert wird.
[Zusammenfassung der Erfindung]
Diese Aufgabe wird durch eine Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung, welche die Merkmale von Anspruch 1 hat, ein Verfahren zum Steuern einer Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung, welches die Merkmale von Anspruch 18 hat, ein Computerprogrammprodukt, wie in Anspruch 35 beschrieben, und ein Datenspeichermedium, welches durch einen Computer auslesbar ist, wie in Anspruch 36 beschrieben, gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung bereitgestellt, welche eine erste Protokollschicht-Implementierung und eine zweite Protokollschicht-Implementierung hat, wobei die zweite Protokollschicht oberhalb der ersten Protokollschicht liegt und die erste Protokollschicht eine Verbindungsschicht ist, und derart angeordnet ist, um Dateneinheiten nach oben zur zweiten Schicht zu führen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation wirkt, wobei eine Puffer-Steuerung auf eine solche Weise betriebsbereit ist, dass ein Puffer, welcher dazu angeordnet ist, Dateneinheiten an die zweite Schicht freizugeben, dazu gesteuert wird, eine Mehrzahl von Dateneinheiten (wenn eine Mehrzahl von Dateneinheiten zur Freigabe bereitsteht) über eine Freigabe-Periode freizugeben, welche länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten der Mehrzahl sogleich freigegeben werden. Mit anderen Worten, ist es dann, wenn eine Mehrzahl von Dateneinheiten aus einem Puffer freizugeben ist, möglich, den Puffer auf eine solche Weise zu betreiben, dass die aus dem Puffer freizugebenden Dateneinheiten über die erwähnte Freigabe-Periode ausgemessen (paced out) werden.
Auf diese Weise ist es möglich, die Handhabung von Dateneinheiten in einem Schichtsystem, welches als ein Empfänger wirkt, flexibler zu gestalten, das heißt, wenn Dateneinheiten in einem Protokollstapel heraufgeführt werden. Insbesondere kann ein Ausmessen von Dateneinheiten, welche über eine Zeitperiode, welche länger als die unverzügliche Freigabe-Zeit ist, nach oben herübergereicht werden, Probleme vermeiden, welche durch eine büschelhafte (bursty) Freigabe von solchen mehreren Dateneinheiten verursacht werden. Im Stand der Technik ist es nämlich möglich, dass Dateneinheiten, welche in einer Protokollschicht nach oben geführt werden, büschelhaft freigegeben werden, wobei solche Büschel zu Problemen bei einer höheren Schicht führen können, wie beispielsweise eine Überlastung.
Die vorliegende Erfindung ist bei jeglichem System anwendbar, bei welchem ein Verbindungsschicht-Protokoll und eine höhere Protokoll-Implementierung bereitgestellt werden, und bei welchem Dateneinheiten, welche in einem Empfangssystem nach oben freigegeben werden, gepuffert werden. Zur Anwendung der Erfindung spielt es keine Rolle, warum die Dateneinheiten gepuffert werden. Ein Grund zum Puffern von Dateneinheiten in einer empfangenen gleichrangigen Arbeitsstation kann beispielsweise das Erfordernis von einer Zuführung von Dateneinheiten höherer Schicht in Reihenfolge sein. Daher wird gemäß eines bevorzugten Beispiels das oben beschriebene Konzept auf ein System angewendet, bei welchem der Puffer dazu angeordnet ist, um Dateneinheiten in einer Sequenz freizugeben. Mit anderen Worten, haben die Dateneinheiten, welche nach oben freigegeben werden, eine vorbestimmte Reihenfolge, und der Puffer gibt sie lediglich in dieser vorbestimmten Reihenfolge frei. Eine Zuführung in Reihenfolge ist ein sehr allgemeines Verfahren in einer Anzahl von Protokollen, beispielsweise das Übertragungs-Steuerprotokoll (TCP) wie aus der TCP/IP Folge bekannt. Bei solchen Systemen, welche eine Zuführung in Reihenfolge verwenden, ist es möglich, dass eine Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten angesammelt wird, weil die Dateneinheit in der vorbestimmten Reihenfolge fehlt (beispielsweise kommt sie nicht in der empfangenden gleichrangigen Arbeitsstation an oder wurde nicht korrekt empfangen), so dass alle Dateneinheiten, welche in dieser vorbestimmten Reihenfolge folgen, gehalten werden, bis die fehlende Dateneinheit korrekt empfangen wird. Die Gründe dafür, dass die Dateneinheit zunächst fehlt und dann korrekt ankommt, nachdem eine Anzahl von weiteren Dateneinheiten angekommen ist, welche in der Sequenz später sind, können vielfältig sein, beispielsweise kann dies an einem Neuübertragungs-Mechanismus (beispielsweise ARQ) liegen und/oder an einer Dateneinheit-Neuordnung liegen. Eine Dateneinheit-Neuordnung bedeutet, dass das Netzwerk, welches die Dateneinheiten überträgt, verursacht hat, dass die erwähnte Dateneinheit mit Bezug auf weitere Dateneinheiten, welche in der Sequenz folgen, verzögert wird, beispielsweise weil die verzögerte Dateneinheit über einen anderen physikalischen Pfad transportiert wird, so dass sie hinter Dateneinheiten ankommt, welche nach dieser vorgegebenen Dateneinheit gesendet wurden. Sowohl Neuübertragungs-Mechanismen als auch eine Dateneinheit-Neuordnung sind bekannt, so dass weitere Erläuterungen nicht notwendig sind.
In einem System aus dem Stand der Technik würde die Mehrzahl von zurückgehaltenen oder gepufferten Dateneinheiten sogleich freigegeben werden, sobald die fehlende Dateneinheit empfangen ist. Im Gegensatz dazu, stellt die vorliegende Erfindung ein System vor, bei welchem es möglich ist, die Mehrzahl von Dateneinheiten über eine Zeitperiode abzumessen, welche länger als die Zeit ist, welche verstreichen würde, wenn alle aus der Mehrzahl von Dateneinheiten sogleich freigegeben werden.
Obwohl die Anwendung des erfindungsgemäßen Konzeptes, welches in Anspruch 1 auf ein System angegeben ist, welches eine Zuführung in Reihenfolge verwendet, ein bevorzugtes Beispiel ist, die Erfindung nicht darauf beschränkt, da sie in jeglichem System verwendet werden kann, bei welchem eine Mehrzahl von Dateneinheiten, welche nach oben zu führen sind, gepuffert wird, bevor sie freigegeben wird. Wie bereits erwähnt, spielt es mit Bezug auf die vorliegende Erfindung keine Rolle, aus welchem Grund die Dateneinheiten gepuffert werden, und eine Zuführung in Reihenfolge ist lediglich ein Beispiel. Die vorliegende Erfindung kann nämlich ebenfalls dazu verwendet werden, um die unverzügliche Freigabe von einer Mehrzahl von Dateneinheiten in der Situation zu vermeiden, bei welcher diese Mehrzahl in einem Büschel am Puffer ankommt, nämlich aus einer niedrigeren Schicht herkommend. Mit anderen Worten ist es, sogar wenn der Puffer, welcher gemäß der Erfindung betrieben wird, nicht derart gesteuert wird, um eine Zuführung in Reihenfolge bereitzustellen, möglich, dass eine Mehrzahl von freizugebenden Dateneinheiten vorliegt, und die vorliegende Erfindung kann nachteilige Wirkungen aufgrund eines büschelhaften Verkehrs sogar dann vermeiden, wenn die Büschel durch Ereignisse verursacht werden, welche mit dem Puffer selber nicht in Zusammenhang stehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Puffer-Steuerung dazu betriebsbereit, um die Freigabe der Dateneinheiten über eine Freigabe-Periode zu steuern, welche länger als die Zeitlänge zur unverzüglichen Freigabe ist. Dies bedeutet, dass die Puffer-Steuerung auf eine solche Weise betrieben werden kann, jedoch nicht immer auf eine solche Weise betrieben werden muss. Mit anderen Worten, muss der spezifische Betrieb zum Ausmessen von Dateneinheiten über eine Freigabe-Periode nicht immer für jede Mehrzahl von freizugebenden Dateneinheiten durchgeführt werden, sondern kann selektiv verwendet werden, beispielsweise lediglich in einem spezifischen Betriebsmodus oder in Abhängigkeit von der Anzahl freizugebender Dateneinheiten. Dieses hebt wieder die Flexibilität hervor, welche durch das Konzept der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet, dass eine maximale Freigabe-Periode auf Basis einer Akkumulations-Zeit bestimmt ist, wobei die Akkumulations-Zeit jene Zeitlänge ist, welche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Freigaben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus dem Puffer verstreicht, und die Freigabe von Dateneinheiten beim Ereignis eines Ausmess-Betriebes ist derart, dass die Freigabe-Periode, über welche die Mehrzahl von Dateneinheiten freigegeben wird, gleich oder kleiner als die maximale Freigabe-Periode ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, ist in einem System, bei welchem die erste Protokollschicht, welche Dateneinheiten nach oben zuführt, dazu betriebsbereit, eine Übertragungs-Rückführverarbeitung durchzuführen, gemäß derer eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht eine Rückführ-Meldung an eine sendende gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht ausgibt, um eine Information über den Empfang von einer oder mehreren Dateneinheiten bereitzustellen, wobei die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die maximale Freigabe-Periode auf Basis eines Rückführ-Intervalls der Übertragungs-Rückführverarbeitung bestimmt wird. Das Rückführ-Intervall ist im Allgemeinen ein Wert, welcher auf die Zeit hinweist, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinanderfolgenden Rückführ-Meldungen durch die empfangene gleichrangige Arbeitsstation verstreicht. Die maximale Freigabe-Periode kann auf jegliche geeignete Weise mit Bezug auf das Rückführ-Intervall bestimmt werden, beispielsweise kann sie gleich dem Rückführ-Intervall gewählt werden. Das Rückführ-Intervall kann auf jegliche geeignete Weise bestimmt werden, beispielsweise als eine Funktion der Umlaufzeit (Round Trip Time RTT), (beispielsweise kann die maximale Freigabe-Periode gleich der RTT eingestellt werden), oder das Rückführ-Intervall kann auf jegliche weitere geeignete Weise in Abhängigkeit von der spezifischen Implementierung und von Anforderungen gewählt werden. Beispielsweise kann in einem System, welches eine Rückführ-Unterdrückungsverarbeitung verwendet, gemäß derer nach einem Senden von einer Rückführ-Meldung keine weiteren Rückführ-Meldungen gesendet werden, bis eine Rückführ-Unterdrückungszeit verstrichen ist, das Rückführ-Intervall gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit bestimmt werden. Ein Beispiel von einer solchen Rückführ-Unterdrückungszeit ist der Wert des sogenannten Status-Unterdrückungszeitnehmers, welcher aus dem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) bekannt ist.
Die Bedeutung des Zuordnens der maximalen Freigabe-Periode mit einem Rückführ-Intervall, ist, dass sich typischerweise die Rückführverarbeitung auf eine Neuübertragungs-Verarbeitung für Dateneinheiten beziehen wird, welche nicht empfangen oder nicht korrekt empfangen wurden, und dass solche Neuübertragungen durch den Sender am Empfänger typischerweise zu der Situation führen werden, dass eine Mehrzahl von Dateneinheiten zur Freigabe bereitstehen, insbesondere (obwohl nicht ausschließlich), wenn die Dateneinheiten in der Sequenz nach oben freizugeben sind (Zuführung in Reihenfolge). Es tritt nämlich durch die Zuführung in Reihenfolge die oben beschriebene Situation auf, gemäß derer der Empfang von einem fehlenden Paket (der Empfang aufgrund von einer Neuübertragung) in einer Sequenz zu einer Serie von Dateneinheiten führt, welche plötzlich vollständig sind, so dass die gesamte Serie freigegeben werden kann.
Bei solchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche eine maximale Freigabe-Periode verwendet, ist es vorteilhaft, wenn die Daten-Freigaberate zum Freigeben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten über eine Freigabe-Periode, eine Funktion der maximalen Freigabe-Periode und der Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten ist. Genauer gesagt, ist die Freigabe-Periode gleich oder länger als der Wert, welcher durch Dividieren der Anzahl von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche freizugeben sind, durch die maximale Freigabe-Periode erlangt wird. Bezüglich der Daten-Freigaberate, ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn diese Daten-Freigaberate gleich oder größer als eine Puffer-Füllrate ist, das heißt, die Rate, mit welcher der Puffer mit Dateneinheiten gefüllt wird, welche nach oben freizugeben sind. Auf diese Weise kann ein Puffer-Überlauf vermieden werden.
Wie bereits zuvor erwähnt, ist es nicht notwendig, dass jede Mehrzahl von Dateneinheiten über eine vorgegebene Periode ausgemessen wird. Vielmehr ist die vorliegende Erfindung ebenfalls auf eine solche Weise anwendbar, dass ein vorbestimmter Schwellwert der Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten derart eingestellt wird, dass lediglich dann, wenn die Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten größer als der Schwellwert ist, diese Mehrzahl ausgemessen wird, und andererseits die Dateneinheiten sogleich freigegeben werden.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Dateneinheiten eine nach der anderen ausgemessen werden, oder dass zumindest einige der Dateneinheiten n-fach ausgemessen werden, wobei n eine Ganzzahl ist.
Bezüglich der in 8 gezeigten beispielhaften Schicht-Struktur, wird die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Verbindungsschicht L2 als die erste Protokollschicht, und vorzugsweise die Netzwerkschicht L3 als die zweite Protokollschicht angewendet. Vorzugsweise wird die Erfindung derart angewendet, dass das Verbindungsschicht-Protokoll ein Protokoll zum Steuern der Übertragung von Dateneinheiten über eine Drahtlos-Verbindung, beispielsweise eine Drahtlos-Verbindung, welche dem UMTS Standard entspricht, ist.
Mit Bezug auf die vorliegende Erfindung kann erwähnt werden, dass das Konzept eines Ausmessens von Paketen in Verbindung mit einem Sender von Dateneinheiten, das heißt, die abwärtige Zuführung von Dateneinheiten hierarchisch in einem Protokoll, beispielsweise in einem Leaky-Bucket Schema, bekannt ist, dass jedoch die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines Ausmessens auf der Empfangsseite in der Aufwärts-Richtung des Protokollstapels vorschlägt.
[Kurze Beschreibung der Figuren]
Die Erfindung wird nun in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, welche im Folgenden mit Bezug auf die anliegenden Figuren beschrieben werden, in denen:
1 eine schematische Darstellung von einer grundlegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt;
2a ein Beispiel von einer unverzüglichen Freigabe von einer Mehrzahl von Dateneinheiten zeigt;
2b dieselbe Situation wie in 2a zeigt, wobei hingegen Dateneinheiten über jeweilige Freigabe-Perioden T_i ausgemessen werden;
3 ein Beispiel einer Freigabe von Dateneinheiten in n-Tupeln zeigt;
4a dieselbe Situation wie in 2b zeigt, mit Ausnahme, dass ein Schwellwert Th eingeführt wird, so dass, wenn die Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten kleiner als der Schwellwert Th ist, die Mehrzahl sogleich freigegeben wird;
4b ein ähnliches Beispiel wie in 4a zeigt, wobei die Konzepte eines Schwellwertes und einer Freigabe von n-Tupeln zusammengefasst wurden;
5 ein Beispiel zum Bestimmen der Freigaberate RR auf der Basis von der Anzahl NPR von freizugebenden Dateneinheiten und einer maximalen Freigabe-Periode T_M darstellt;
6 ein Ablaufdiagramm ist, welches ein Beispiel von einer grundlegenden Steuerverarbeitung zum Freigeben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus einem Puffer gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt;
7 ein weiteres schematisches Ablaufdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel einer grundlegenden Steuerverarbeitung zum Freigeben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus einem Puffer gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt;
8 eine schematische Darstellung von einem Protokollstapel ist;
9 ein weiteres schematisches Ablaufdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel von einer grundlegenden Steuerverarbeitung zum Freigeben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus einem Puffer gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt; und
10 ein weiteres schematisches Ablaufdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel von einer grundlegenden Steuerverarbeitung zum Freigeben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus einem Puffer gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt.
[Genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung]
1 zeigt eine schematische Darstellung von einer grundlegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich Bezugsziffer 1 auf eine erste Protokollschicht bezieht, Bezugsziffer 2 sich auf eine zweite Schicht bezieht, welche oberhalb der ersten Protokollschicht 1 liegt, 31 einen Puffer darstellt, welcher dazu betriebsbereit ist, eine Mehrzahl von Dateneinheiten zu akkumulieren, welche der zweiten Protokollschicht 2 entsprechen, bevor sie nach oben zur zweiten Protokollschicht 2 freigegeben werden, und sich 32 auf eine Puffer-Steuerung zum Steuern des Puffers 31 bezieht. Ein Pfeil 42 zeigt eine Zuführung von Daten von der ersten Protokollschicht 1 zum Puffer 31 an, und ein Pfeil 41 zeigt eine Freigabe von Daten aus dem Puffer 31 an eine zweite Protokollschicht 2 an.
Die Punkte oben und unten von 1 zeigen an, dass weitere Protokollschichten oberhalb der zweiten Schicht 2 liegen können, und dass weitere Protokollschichten unterhalb der ersten Protokollschicht 1 liegen können. Es kann ebenfalls erwähnt werden, dass die erste und zweite Protokollschicht nicht fortgesetzt werden müssen, obwohl sie es vorzugsweise sind. Im Falle, dass die erste und zweite Protokollschicht fortgesetzt werden, ist der Puffer 31 vorzugsweise ein Teil der Implementierung von der ersten Protokollschicht 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, ist die Puffer-Steuerung 32 dazu betriebsbereit, die Freigabe 41 von Dateneinheiten, welche der zweiten Protokollschicht 2 entsprechen, aus dem Puffer 31 auf eine solche Weise zu steuern, dass, wenn eine Mehrzahl von Dateneinheiten, welche der zweiten Protokollschicht 2 entsprechen, freizugeben ist, die einzelnen Dateneinheiten von dieser Mehrzahl über eine Freigabe-Periode T freigegeben werden, welche länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten von der Mehrzahl sogleich freigegeben werden. Mit anderen Worten, werden die Dateneinheiten über die Freigabe-Periode T ausgemessen.
Durch Freigabe der Dateneinheiten an die zweite Protokollschicht 2 über eine Freigabe-Periode T, welche länger als die Zeitspanne zur sofortigen Freigabe ist, können jegliche Probleme aufgrund einer büschelhaften Freigabe von Dateneinheiten an die zweite Protokollschicht 2 oder an eine Protokollschicht oberhalb der Schicht 2 vermieden werden. Die vorliegende Erfindung befasst sich nicht speziell mit den Gründen darüber, warum eine Mehrzahl von Dateneinheiten in einem Puffer 31 gepuffert werden, bevor sie freigegeben werden. Mit anderen Worten, ist die vorliegende Erfindung auf jegliches System anwendbar, bei welchem Dateneinheiten in einem Empfangssystem gepuffert werden, bevor sie in einem Protokollstapel nach oben geführt werden. Es kann jedoch erwähnt werden, dass eine solche Pufferung beispielsweise in Systemen auftritt, welche eine Zuführung in Reihenfolge verwenden, so dass eine bevorzugte Anwendung von der vorliegenden Erfindung in einem solchen System ist, welches eine Zuführung in Reihenfolge verwendet.
Im Kontext des in 8 vorgegebenen Beispiels, ist die erste Protokollschicht 1 die Verbindungsschicht L2, während die zweite Protokollschicht eine beliebige aus den Protokollschichten L3 bis L5 sein kann. Vorzugsweise ist die erste Protokollschicht eine Verbindungsschicht L2, und ist die zweite Protokollschicht eine Netzwerkschicht L3. Die vorliegende Erfindung ist besonders gut im Falle anwendbar, bei welchem die Verbindungsschicht 1 mit einer Verbindung in Zusammenhang steht, welche eine hohe Übertragungskapazität hat, beispielsweise, wenn die Verbindung gemäß dem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Standart aufgebaut ist. Natürlich ist dies lediglich ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung kann auf jeglichen Verbindungstyp angewendet werden, beispielsweise eine Verbindung, welche in Zusammenhang mit GPRS (General Packet Radio Service) aufgebaut ist. Es kann sich nämlich in solchen Systemen, welche eine hohe Verbindungskapazität haben, eine hohe Anzahl von Dateneinheiten im Puffer akkumulieren, so dass eine sofortige Freigabe zu einem großen Büschel führen würde, wobei die vorliegende Erfindung einen solchen Büschel vermeidet, indem die Möglichkeit bereitgestellt wird, dass die Dateneinheiten über eine längere Zeitperiode ausgemessen werden, als die Zeit, welche zur sofortigen Freigabe notwendig ist.
Die Puffer-Steuerung 32 ist dazu betriebsbereit, den Puffer 31 auf die oben beschriebene Weise zu steuern. Dies bedeutet, dass der Puffer 31 und die Puffer-Steuerung 32 dazu in der Lage sind, einen solchen Betrieb durchzuführen, jedoch muss ein solcher Betrieb nicht immer durchgeführt werden. Vielmehr kann ein solcher Ausmess-Betrieb ebenfalls selektiv in Abhängigkeit von externen oder internen Bedingungen durchgeführt werden. Ein Beispiel von einer externen Bedingung ist die externe Einstellung von einem spezifischen Betriebsmodus, und eine interne Bedingung kann beispielsweise von der Anzahl von freizugebenden Paketen abhängen.
Das Ausmessen von Dateneinheiten vom Puffer 31 zur zweiten Protokollschicht 2 kann auf jegliche geeignete oder gewünschte Weise durchgeführt werden, solange eine Freigabe-Periode T erreicht wird, welche länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten von der vorgegebenen Mehrzahl sogleich freigegeben werden. Dies kann beispielsweise durch eine jeweilige Freigabe von einer Dateneinheit und einer Einstellung von einer vorbestimmten Verzögerungszeit zwischen jeder Freigabe von einer Dateneinheit erreicht werden, wobei diese vorbestimmte Verzögerungszeit beispielsweise konstant sein kann. Bei einem solch einfachen System mit einer konstanten Verzögerung, wird die Freigabe-Periode lediglich von der Anzahl von Dateneinheiten abhängen, welche freigegeben sind.
Jedoch ist es vorteilhaft, das Ausmessen von einer Mehrzahl von Dateneinheit gemäß einer maximalen Freigabe-Periode T_M zu steuern, wobei T_M ein adaptiver Parameter ist. Das bedeutet, dass zunächst eine maximale Freigabe-Periode T_M eingestellt wird, und dass dann das Ausmessen der Dateneinheiten auf eine solche Weise durchgeführt wird, dass die tatsächliche Freigabe-Periode T gleich oder kleiner als T_M ist. Die Verwendung von einer solchen maximalen Freigabe-Periode T_M verbessert die Steuerbarkeit und Flexibilität des Systems, weil die tatsächliche Freigabe-Periode T in Abhängigkeit von internen oder externen Bedingungen und Parametern beeinflusst werden und schwanken kann.
Vorzugsweise wird, wenn die Freigabe von einer Mehrzahl von Dateneinheiten mit der Hilfe von einer maximalen Freigabe-Periode T_M gesteuert wird, die Freigaberate RR in Abhängigkeit von der Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten (NPR), das heißt, eine Anzahl von Dateneinheiten, welche die freizugebende Mehrzahl ausbildet, und der maximalen Freigabe- Periode T_M bestimmt. 5 zeigt ein Beispiel, bei welchem Bezugszeichen B die Funktion RR = NPR/T_M anzeigt, wobei die tatsächliche Freigaberate RR derart gewählt werden kann, dass gilt RR ≥ NPR/T_M.
Mit anderen Worten, wird die Freigaberate RR auf Basis von einer linearen Funktion der Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten bestimmt, wobei die lineare Funktion proportional zu 1/T_M ist. Vorzugsweise wird die Freigaberate RR derart eingestellt, dass sie gleich dieser Funktion NPR/T_M oder größer als diese Funktion ist. Wenn die Mehrzahl von Dateneinheiten mit einer Freigaberate freigegeben wird, welche gleich NPR/T_M ist, dann ist die tatsächliche Freigabe-Periode T gleich der maximalen Freigabe-Periode T_M, wobei, wenn die Freigaberate größer als NPR/T_M gewählt wird, dann die tatsächliche Freigabe-Periode kleiner als die maximale Freigabe-Periode T_M wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Freigaberate RR ebenfalls in Abhängigkeit von der Puffer-Füllrate BFR eingestellt. Die Puffer-Füllrate ist die Rate, bei welcher der Puffer mit Daten aus der ersten Protokollschicht 1 (siehe Pfeil 42 in 1) gefüllt wird. Wenn beispielsweise die erste Protokollschicht 1 eine Verbindungsschicht ist, dann wird die Puffer-Füllrate von der Verbindungs-Übertragungsrate der Verbindung, welche mit der Verbindungsschicht in Zusammenhang steht, abhängen. Es wird bevorzugt, dass die Freigaberate zumindest gleich der Puffer-Füllrate BFR oder größer ist. Mit anderen Worten, wie in 5 angezeigt, wird in dieser Ausführungsform die Freigaberate RR derart gewählt, dass sie oberhalb sowohl der Kurve A als auch B liegt. Daher ist die Freigaberate RR gleich oder größer als A, und zwar für eine Anzahl NPR von Dateneinheiten, welche zwischen 0 und dem Zwischensektions-Wert IS freigegeben werden, und gleich oder größer als NPR/T_M für Werte der Anzahl NPR von Dateneinheiten, welche freigegeben werden, welche größer als IS sind.
Ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel von einer Steuerverarbeitung zum Freigeben einer Mehrzahl von Dateneinheiten auf die oben beschriebene Weise beschreibt, ist in 6 gezeigt. Das Beispiel von 6 nimmt an, dass die zweite Schicht die Netzwerkschicht L3 ist, so dass die Dateneinheiten, welche freigegeben werden, L3 Pakete sind. In einem ersten Schritt S61 wird bestimmt, ob irgendwelche L3 Pakete, welche freizugeben sind, vorliegen. Diese Bestimmung wird von den spezifischen Details des Systems abhängen, bei welchem die Erfindung angewendet wird. Wenn beispielsweise die Netzwerkschicht L3 eine Zuführung in Reihenfolge erfordert, und die Verbindungsschicht L2, zu welcher der Puffer 31 gehört, eine Fehlerbehebungs-Verarbeitung (wie beispielsweise ARQ) durchführt, dann wird die Bestimmung von Schritt S61 eine Verarbeitung zum Bestimmen sein, ob ein fehlendes Paket zufriedenstellend wiederhergestellt wurde, so dass das fehlende Paket und alle folgenden Pakete in der vorbestimmten Zuführ-Reihenfolge, welche bereits zufrieden stellend empfangen wurden, an die Netzwerkschicht L3 freigegeben werden können.
Zukehrend auf 6, wird eine maximale Freigabe-Periode T_M in Schritt S62 bestimmt, dann wird eine Freigaberate RR in Schritt S63 bestimmt, und schließlich werden die L3 Pakete gemäß T_M und RR freigegeben, beispielsweise auf eine solche Weise, dass T gleich T_M oder kleiner ist.
Bei den oben beschriebenen Beispielen wurde angenommen, dass jede Mehrzahl von Dateneinheiten ausgemessen wird, unabhängig davon, wie wenige Dateneinheiten vorliegen. Jedoch ist es ebenfalls möglich, einen Schwellwert Th einzuführen, so dass lediglich dann, wenn die Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten diesen Schwellwert übersteigt, ein Ausmessen tatsächlich durchgeführt wird. Mit anderen Worten, ist es möglich, die Puffer-Steuerung 32 auf eine solche Weise anzuordnen, dass die Freigabe von Dateneinheiten über eine Freigabe-Periode, welche größer als die sofortige Freigabezeit ist, lediglich dann durchgeführt wird, wenn die Anzahl von Dateneinheiten in der freizugebenden Mehrzahl diesen Schwellwert Th übersteigt, und wenn die Anzahl kleiner als Th ist, die Mehrzahl sofort freigegeben wird. Die Verwendung eines solchen Schwellwertes Th kann mit jeglichen der obigen Ausführungsformen kombiniert werden, und das Beispiel von 5 zeigt einen Schwellwert Th, welcher unterhalb des Zwischen-Punktes IS der Puffer-Füllrate BFR und der Funktion NPR/T_M liegt. Es kann jedoch erwähnt werden, dass Th vollständig unabhängig von IS ist, und daher ebenfalls gleich IS oder größer sein kann.
7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer entsprechenden Steuerverarbeitung, bei welcher dieselben Bezugszeichen wie in 6 dazu verwendet werden, um dieselben oder gleiche Schritte zu beschreiben, so dass eine Beschreibung dieser Schritte nicht wiederholt wird. Zusätzlich zu den in 6 gezeigten Schritten, enthält die Verarbeitung von 7 einen Schritt S65, welcher Schritt S61 folgt, wobei Schritt S65 bestimmt, ob die Anzahl NPR von freizugebenden Dateneinheiten den Schwellwert Th übersteigt. Wenn dies nicht der Fall ist, werden die L3 Pakete sofort freigegeben, wie in Schritt S66 angezeigt. Wenn der Schwellwert Th überstiegen wird, dann werden Schritte S62 bis S64 durchgeführt.
Bei dem oben in Verbindung mit 6 und 7 beschriebenen Beispielen, wurde eine Paketfreigabe-Steuerung auf eine solche Weise durchgeführt, dass, sobald die Freigabe von einer Gruppe von Paketen beginnt (Schritt S64), dann alle Pakete der Mehrzahl gemäß T_M und RR freigegeben werden. Jegliche Pakete, welche während dieser Freigabe-Verarbeitung zur Freigabe fertig werden, beispielsweise aufgrund von Paketen einer niedrigeren Schicht, welche während der tatsächlichen Freigabe-Periode T ankommen, welche durch T_M und RR bestimmt wird, werden gepuffert, und können lediglich in der nächsten Gruppe freigegeben werden, welche der nächsten Bestimmung in Schritt S61 nach der Vollendung von Schritt S64 folgt.
Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, und es ist ebenfalls gut möglich, den Freigabe-Mechanismus unverzüglich auf solche neuen freizugebenden Pakete anzupassen. Dies wird mit Bezug auf die in 9 und 10 gezeigten Beispiele erläutert.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches sich auf ein Beispiel ähnlich dem von 6 bezieht. In einem ersten Schritt S91 wird bestimmt, ob eine Gruppe von freizugebenden Paketen vorliegt. Der Ausdruck "Gruppe" kann sich auf jegliche Anzahl von Paketen, welche eines enthält, beziehen. Wenn eine Gruppe von Paketen zur Freigabe fertig ist, dann werden T_M und RR in Schritt S92 bestimmt, und die Freigabe von Paketen wird in Schritt S93 begonnen. Dies bedeutet, dass das erste Paket oder die Pakete von einer Gruppe ausgemessen werden, während für gewöhnlich ein oder mehrere Pakete der aktuellen Gruppe im Puffer verbleiben werden. Wenn beispielsweise die Gruppe drei Pakete enthält, und das Ausmessen derart vorgenommen wird, dass die Pakete jeweils freigegeben werden, dann wird in einem ersten Fall lediglich ein Paket freigegeben, und es verbleiben zwei im Puffer. In Schritt S94 wird bestimmt, ob neue Pakete unter den verbleibenden Paketen vorliegen, das heißt, ob in der mittleren Zeit neue Pakete zur Freigabe fertig sind, welche noch nicht unter der Gruppe sind, welche im vorherigen Schritt S91 bestimmt ist, für welche die aktuellen Werte von T_M und RR bestimmt sind. Beispielsweise können solche neuen Pakete aufgrund von ankommenden neuen L2 Dateneinheiten vorliegen, welche in neue L3 Pakete zusammengestellt werden. Wenn neue freizugebende Pakete vorliegen, welche bei den aktuellen Werten von T_M und RR nicht berücksichtigt wurden, geht die Verarbeitung zurück zu Schritt S92, um neue Werte von T_M und RR zu bestimmen, und um dann diese neue Gruppe gemäß den neuen Werten freizugeben (Schritt S93). Wenn keine neuen L3 Pakete zur Freigabe fertig sind, das heißt, wenn die Ausgabe von Schritt S94 gleich „nein" ist, dann fährt die Freigabe von Paketen mit den aktuellen Werten von T_M und RR fort, siehe Schritt S95. Bei dem obigen Beispiel von ursprünglich drei Paketen der Gruppe, bedeutet dies, dass das zweite Paket freigegeben wird. In Schritt S96 wird bestimmt, ob die Gruppe von freizugebenden Paketen leer ist, das heißt, auf Null reduziert wurde, welches bedeutet, dass alle Pakete in der Gruppe freigegeben wurden. Wenn die Gruppe leer ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S91 zurück. Wenn Pakete vorliegen, welche in der Gruppe verbleiben, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S94 zurück.
10a und 10b zeigen eine Variation des in Verbindung mit 9 erläuterten Verfahrens, wobei das Verfahren von 10a und 10b ähnlich zu dem von 7 ist. Das Verfahren von 10 stellt nämlich das zusätzliche Merkmal bereit, dass, wenn die Anzahl von Paketen in einer Gruppe kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, diese Pakete zugleich freigegeben werden. Dieselben Bezugszeichen wie in 9 beziehen sich auf dieselben oder ähnliche Elemente in 10a und 10b, so dass eine wiederholte Beschreibung nicht notwendig ist.
Das Verfahren von 10 ist derart, dass nach Schritt S91 bestimmt wird, ob die Anzahl von freizugebenden Paketen (das heißt, die Anzahl von Paketen in der Gruppe) größer als der Schwellwert ist. Wenn nicht, werden die Pakete sogleich freigegeben (das heißt, alle auf einmal), und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S91 zurück. Wenn die Anzahl größer als der Schwellwert ist, werden Schritte S92, S93 und S94 durchgeführt, wie zuvor in Verbindung mit 9 beschrieben. Wenn die Ausgabe von Schritt S94 „nein" ist, dann fährt der Ablauf mit Schritt S103 fort, in welchem bestimmt wird, ob die verbleibende Anzahl von freizugebenden Paketen größer als der Schwellwert Th ist. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S102 und gibt die verbleibenden Pakete sogleich frei. Wenn die Anzahl größer als Th ist, fährt die Verarbeitung mit Schritten S95 und S96 fort, wie bereits in Verbindung mit 9 beschrieben.
Während die Beispiele von 6, 7, 9 und 10 die Schritte in einer spezifischen Reihenfolge zeigen, versteht der Fachmann, dass diese Schritte ebenfalls anders angeordnet werden können. Es können ebenfalls alternative Schritte verwendet werden. Beispielsweise ist es anstelle einer Bestimmung, ob eine Anzahl von freizugebenden Paketen größer als ein Schwellwert ist, ebenfalls möglich, zu bestimmen, ob die Anzahl kleiner als der Schwellwert ist, und die Sequenz von Schritten demgemäss anzuordnen.
Bezüglich der Bestimmung der Freigaberate RR wie in Verbindung mit 5 beschrieben, wird erwähnt, dass sowohl die Anzahl von freizugebenden Dateneinheiten NPR als auch die Puffer-Füllrate BFR dynamische Parameter sind, welche über die Zeit schwanken. Daraus folgend wird die Freigaberate ebenfalls über die Zeit variabel sein.
Die maximale Freigabe-Periode T_M kann auf jegliche geeignete oder passende Weise bestimmt werden. Beispielsweise kann die maximale Freigabe-Periode T_M als ein konstanter Wert gewählt werden. Jedoch ist es vorteilhaft, die maximale Freigabe- Periode T_M als einen adaptiven, dynamischen Parameter zu wählen.
Vorzugsweise wird die maximale Freigabe-Periode T_M auf Basis der Akkumulations-Zeit AT bestimmt, welche mit dem Betrieb von Puffer 31 in Zusammenhang steht. Die Akkumulations-Zeit AT ist nämlich die Zeitperiode, welche zwischen zwei aufeinander folgenden Freigaben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus dem Puffer 31 verstreicht. Genauer gesagt, ist die Akkumulations-Zeit die Zeitperiode, welche zwischen zwei aufeinander folgenden Ereignissen verstreicht, welche die Freigabe von einer Mehrzahl von gepufferten Dateneinheiten erlauben. Die Beziehung zwischen der maximalen Freigabe-Periode T_M und der Akkumulations-Zeit AT kann auf jegliche gewünschte oder passende Weise gewählt werden, beispielsweise kann die maximale Freigabe-Periode T_M gleich der Akkumulations-Zeit AT oder einem gewissen Parameter, welcher aus der Akkumulations-Zeit AT hergeleitet wird, eingestellt werden, wie beispielsweise die minimale Akkumulations-Zeit AT_min oder die mittlere Akkumulations-Zeit AT_av.
Wenn beispielsweise die maximale Freigabe-Periode T_M gleich der Akkumulations-Zeit eingestellt wird, dann wird die Akkumulations-Zeit einfach während des Puffer-Steuerbetriebes überwacht, und jedes Mal dann, wenn ein neuer Wert der Akkumulations-Zeit AT bestimmt wird, wird die maximale Freigabe-Periode T_M auf diesen neuen Wert von AT aktualisiert. Die minimale Akkumulations-Zeit AT_min kann einfach als ein Laufwert überwacht werden, nämlich durch ein Speichern des derzeit minimalen Wertes, und ein Vergleichen jedes neuen Wertes von AT mit dem gespeicherten minimalen Wert AT_min, und wenn der neue Wert von AT kleiner als der gespeicherte Wert AT_min ist, wird der neue Wert als ein neuer minimaler Wert AT_min gespeichert, und der Wert von T_M wird demgemäss aktualisiert. Schließlich ist es, wenn die mittlere Akkumulations-Zeit verwendet wird, vorteilhaft, diese mittlere Akkumulations-Zeit AT_av als einen laufenden Mittelwert zu bestimmen, das heißt, dass mit jeder neuen Bestimmung von einem Akkumulations-Zeitwert, der laufende Mittelwert aktualisiert wird, und demgemäss wird die maximale Freigabe-Periode T_M ebenfalls aktualisiert.
Natürlich sind dies lediglich Beispiele, und die maximale Freigabe-Periode T_M kann auf Basis von irgendeinem weiteren Parameter, welcher aus der Akkumulations-Zeit AT herleitbar ist, oder über Kombinationen von solchen Parametern bestimmt werden.
Im speziellen Fall, bei welchem die erste Protokollschicht dazu implementiert ist, Dateneinheiten der ersten Protokollschicht 1 in Dateneinheiten der zweiten Protokollschicht 2 zusammenzufassen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation wirkt, und die erste Protokollschicht 1 eine Übertragungs-Rückführverarbeitung durchführt, ist es ebenfalls möglich, die maximale Freigabe-Periode T_M auf Basis des Rückführ-Intervalls FI der Übertragungs-Rückführverarbeitung einzustellen. Die Übertragungs-Rückführverarbeitung ist nämlich auf eine solche Weise angeordnet, dass eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht eine Rückführ-Meldung an eine sendende gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht ausgibt, um eine Information über den Empfang von einer oder mehreren Dateneinheiten der ersten Protokollschicht bereitzustellen (beispielsweise ein ARQ Mechanismus), und das Rückführ-Intervall FI ist ein Wert, welcher auf die Zeit hinweist, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinander folgenden Rückführ-Meldungen durch die empfangene gleichrangige Arbeitsstation verstreicht.
Es ist jeglicher Wert, welcher einen Hinweis über die Zeit bereitstellt, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinander folgenden Rückführ-Meldungen durch die empfangene gleichrangige Arbeitsstation verstreicht, geeignet. Als ein Beispiel, kann die Zeitperiode, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinander folgenden Rückführ-Meldungen in einer Rückführ-Verarbeitung verstreicht, im Allgemeinen von der Umlaufzeit (RTT) abhängen, welche mit der Verbindung in Zusammenhang steht, über welche Dateneinheiten von der sendenden gleichrangigen Arbeitsstation an die empfangene gleichrangige Arbeitsstation gesendet werden. Daraus folgend kann die maximale Freigabe-Periode T_M auf Basis der Umlaufzeit RTT bestimmt werden, das heißt, im Allgemeinen als eine beliebige Funktion von RTT, beispielsweise gleich RTT.
In dem speziellen Fall, bei welchem die Rückführ-Verarbeitung zusätzlich eine Rückführ-Unterdrückungsverarbeitung enthält, gemäß derer nach einem Senden von einer Rückführ-Meldung keine weiteren Rückführ-Meldungen gesendet werden, bis eine Rückführ-Unterdrückungszeit verstrichen ist, kann das Rückführ-Intervall ebenfalls durch eine solche Rückführ-Unterdrückungszeit bestimmt werden. Dann kann die maximale Freigabezeit T_M als irgendeine beliebige Funktion der Rückführ-Unterdrückungszeit gewählt werden, beispielsweise gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit. Ein Beispiel von einer Rückführ-Unterdrückungszeit ist der Wert des UMTS Status Unterdrückungs-Zeitnehmers, wie in 3GPP Technical Specification Group Radio Access Network, RLC Protocol Specification, 3G TS25.322 bestimmt.
Nun wird eine Anzahl von einfachen Beispielen zum Anwenden der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit 2 bis 4 beschrieben. 2a ist ein Kurvenverlauf, welcher eine Situation zeigt, bei welcher eine Mehrzahl von Dateneinheiten in Büscheln freigegeben werden, beispielsweise zeigt 2a die Situation aus dem Stand der Technik. Die einzelnen Dateneinheiten werden durch die Sequenznummer identifiziert (beliebige Einheiten), und die Abszisse zeigt die Zeit t an. Wie anhand von 2a zu erkennen, wird eine Mehrzahl von drei Dateneinheiten zur Zeit t₁ freigegeben, vier Dateneinheiten werden zur Zeit t₂ freigegeben, zwei Dateneinheiten werden an einem Punkt t₃ freigegeben, sechs Dateneinheiten werden bei t₄ freigegeben, und zwei Dateneinheiten werden zu einem Zeitpunkt t₅ freigegeben.
Die jeweiligen Zeitdifferenzen (t₂– t₁), (t₃ – t₂), (t₄ – t₃) sind Akkumulations-Zeiten AT.
2b zeigt ein Beispiel zur Anwendung der vorliegenden Erfindung bei der in 2a gezeigten Situation. Wie zu erkennen, wird die jeweils in 2a gezeigte Mehrzahl über jeweilige Freigabe-Perioden T_i ausgemessen. Genauer gesagt, werden die drei Dateneinheiten, welche sogleich bei t₁ in 2a freigegeben werden, über die Freigabe-Periode T₁ in 2b ausgemessen, und werden die vier Dateneinheiten, welche sogleich bei t₂ in 2a freigegeben werden, über eine Freigabe-Periode T₂ in 2b ausgemessen, und so weiter.
In 2b wurde angenommen, dass die Dateneinheiten von einer Mehrzahl jeweils freigegeben werden. Jedoch ist es ebenfalls möglich, einige oder alle Dateneinheiten in n-Tupeln freizugeben. Ein Beispiel dazu ist in 3 gezeigt. In 3 wird eine Mehrzahl von 15 Dateneinheiten über eine Freigabe-Periode Ti in Tripel freigegeben. Natürlich ist dies lediglich ein Beispiel, und die n-Tupel können grundlegend in Verbindung mit irgendeinem Ganzzahl-Wert von n gewählt werden. Es kann ebenfalls erwähnt werden, dass n nicht konstant sein muss, so dass die Dateneinheiten als eine Vielfalt von n-Tupeln freigegeben werden können. Beispielsweise ist es möglich, dass eine bestimmte Menge von Dateneinheiten jeweils freigegeben wird, und ein weiterer Teil der Mehrzahl von freizugebenden Dateneinheiten in Paaren, einer weiteren Gruppe in Tripel, und so weiter, freigegeben wird.
4 zeigt Beispiele, welche das Konzept eines Schwellwertes verwenden, wie in Verbindung mit 5 und 7 erläutert. 4a zeigt nämlich dieselbe Situation wie in 2b, mit Ausnahme, dass ein Schwellwert Th auf zwei eingestellt wurde, so dass Paare von Paketen (siehe Zeit t₃ und t₅) sogleich freigegeben werden. 4b zeigt einen ähnlichen Fall wie in 4a, wobei die Konzepte eines Schwellwertes und einer Freigabe von n-Tupeln kombiniert wurden. In dem Beispiel werden Paare von Paketen sogleich freigegeben (Th = 2), und wenn die Anzahl von freizugebenden Paketen größer als zwei ist, dann werden sie in Paaren ausgemessen.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit detaillierten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht so zu verstehen, dass sie auf die oben erwähnten Beispiele beschränkt ist. Obwohl es vorteilhaft ist, die Erfindung bei einer Verbindungsschicht anzuwenden, welche mit einer Mobilverbindung in Zusammenhang steht, welche in Übereinstimmung mit dem Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) Standart aufgebaut wird, ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt. Vielmehr kann die erste Protokollschicht irgendeine Verbindungsschicht sein, welche dazu angeordnet ist, Dateneinheiten nach oben an einen Puffer zu führen, wobei der Puffer dazu angeordnet ist, Dateneinheiten zu puffern, welche einer zweiten Protokollschicht entsprechen, welche oberhalb der ersten Protokollschicht liegt. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die detaillierten Beispiele beschränkt, welche lediglich dazu gegeben sind, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu transportieren, sondern vielmehr ist die vorliegende Erfindung durch die anliegenden Ansprüche bestimmt. Ferner sind Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht so zu verstehen, als dass sie diese Ansprüche beschränken, da sie lediglich dazu gedacht sind, um die Ansprüche einfacher zu lesen.

Claims

Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung mit: einer Implementierung einer ersten Protokollschicht (1) und einer Implementierung einer zweiten Protokollschicht (2), wobei die zweite Protokollschicht (2) oberhalb der ersten Protokollschicht (1) liegt, und wobei die erste Protokollschicht (1) derart angeordnet ist, um Dateneinheiten nach oben zur zweiten Schicht (2) zu führen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation in einer Kommunikation wirkt, wobei die erste Protokollschicht (1) eine Verbindungsschicht ist, welche ein Verbindungsschicht-Protokoll enthält, einem Puffer (31) zum Puffern von Dateneinheiten, welche an die zweite Schicht (2) freizugeben sind, wobei der Puffer (31) dazu betriebsbereit ist, eine Mehrzahl an Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, zu akkumulieren, bevor die Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, freigegeben werden, und einer Puffer-Steuerung (32), welche dazu betriebsbereit ist, die Freigabe der Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, vom Puffer (31) auf eine solche Weise zu steuern, dass, wenn eine Mehrzahl an Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, freizugeben ist, die einzelnen Dateneinheiten der Mehrzahl über eine Freigabe-Periode freigegeben werden, wobei die Freigabe-Periode länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten der Mehrzahl sogleich freigegeben werden.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Puffer (31) ein Teil der ersten Protokollschicht (1) ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Dateneinheiten, welche mit dem zweiten Protokoll übereinstimmen, eine vorbestimmte Reihenfolge haben, und die Puffer-Steuerung (32) dazu angeordnet ist, die Dateneinheiten des zweiten Protokolls in der Reihenfolge freizugeben.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass eine maximale Freigabe-Periode auf Basis einer Akkumulations-Zeit bestimmt ist, wobei die Akkumulations-Zeit jene Zeitlänge ist, welche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Freigaben einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus dem Puffer (31) verstreicht.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die maximale Freigabe-Periode gleich der minimalen Akkumulations-Zeit oder der mittleren Akkumulations-Zeit eingestellt ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die erste Protokollschicht (1) dazu implementiert ist, Dateneinheiten, welche mit der ersten Protokollschicht (1) übereinstimmen, zu Dateneinheiten zusammenzusetzen, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation wirkt, die Implementierung der ersten Protokollschicht (1) dazu betriebsbereit ist, eine Übertragungs-Rückführverarbeitung durchzuführen, gemäß derer eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht eine Rückführ-Meldung an eine sendende gleichrangige Arbeitsstation der ersten Protokollschicht ausgibt, um eine Information über den Empfang von einer oder mehreren Dateneinheiten bereitzustellen, welche mit der ersten Protokollschicht übereinstimmen, und die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass eine maximale Freigabe-Periode auf Basis eines Rückführ-Intervalls der Übertragungs-Rückführverarbeitung bestimmt wird, wobei das Rückführ-Intervall ein Wert ist, welcher auf die Zeit hinweist, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinanderfolgenden Rückführ-Meldungen durch die empfangene gleichrangige Arbeitsstation verstreicht.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Übertragungs-Rückführverarbeitung eine Rückführ-Unterdrückungsverarbeitung enthält, gemäß derer, nach einem Senden einer Rückführ-Meldung, keine weiteren Rückführ-Meldungen gesendet werden, bis eine Rückführ-Unterdrückungszeit verstrichen ist, wobei das Rückführ-Intervall gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die maximale Freigabe-Periode gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung dazu angeordnet ist, Dateneinheiten, welche mit dem Verbindungsschicht-Protokoll übereinstimmen, über eine Kommunikationsverbindung zu empfangen, wobei die Kommunikationsverbindung mit dem Standard des Universal Mobile Telecommunications System übereinstimmt, wobei die Rückführ-Meldungen Universal Mobile Telecommunications System Status-Meldungen sind, und die Rückführ-Unterdrückungszeit jener Wert ist, welcher für den Universal Mobile Telecommunications System Status-Unterdrückungs-Zeitnehmer eingestellt ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei welcher eine Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl an Dateneinheiten über die Freigabe-Periode eine Funktion der Anzahl von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche freizugeben sind, und der maximalen Freigabe-Periode ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl von Dateneinheiten über die Freigabe-Periode gleich oder größer als der Wert ist, welcher durch Dividieren der Anzahl von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche freizugeben sind, durch die maximale Freigabe-Periode erlangt wird.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher die Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl von Dateneinheiten über die Freigabe-Periode gleich oder größer als eine Puffer-Füllrate ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Puffer-Steuerung (32) dazu betriebsbereit ist, die Freigabe der Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht übereinstimmen, vom Puffer (31) auf eine solche Weise zu steuern, dass die einzelnen Dateneinheiten von der Mehrzahl über die Freigabe-Periode freigegeben werden, welche länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten von der Mehrzahl sogleich freigegeben werden, und zwar nur wenn die Anzahl von der Mehrzahl von freizugebenden Dateneinheiten einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, und andererseits sogleich freigegeben werden.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil der Dateneinheiten von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche über die Freigabe-Periode freizugeben sind, jeweils n-fach freigegeben werden, wobei n eine Ganzzahl ist, welche größer als 1 ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welcher die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung dazu angeordnet ist, um Dateneinheiten, welche mit dem Verbindungsschicht-Protokoll übereinstimmen, über eine Kommunikationsverbindung zu empfangen.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Kommunikationsverbindung eine drahtlose Verbindung ist, und das Verbindungsschicht-Protokoll ein Protokoll zum Steuern der Übertragung von Dateneinheiten über die drahtlose Verbindung ist.
Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher die drahtlose Verbindung mit dem Standard des Universal Mobile Telecommunications System übereinstimmt.
Verfahren zum Steuern einer Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung, welche eine Implementierung einer ersten Protokollschicht (1) und eine Implementierung einer zweiten Protokollschicht (2), wobei die zweite Protokollschicht (2) oberhalb der ersten Protokollschicht (1) liegt, und wobei die erste Protokollschicht (1) derart angeordnet ist, um Dateneinheiten nach oben zur zweiten Schicht (2) zu führen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation in einer Kommunikation wirkt, wobei die erste Protokollschicht (1) eine Verbindungsschicht ist, welche ein Verbindungsschicht-Protokoll enthält, und einen Puffer (31) zum Puffern von Dateneinheiten, welche an die zweite Schicht (2) freizugeben sind, wobei der Puffer (31) dazu betriebsbereit ist, eine Mehrzahl an Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, zu akkumulieren, bevor die Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, freigegeben werden, enthält, wobei das Verfahren enthält: Steuern der Freigabe von den Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, vom Puffer (31), auf eine solche Weise, dass, wenn eine Mehrzahl von Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, freizugeben ist, die einzelnen Dateneinheiten von der Mehrzahl über eine Freigabe-Periode freigegeben werden, wobei die Freigabe-Periode länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten von der Mehrzahl sogleich freigegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem der Puffer (31) ein Teil der ersten Protokollschicht (1) ist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei welchem die Dateneinheiten, welche mit dem zweiten Protokoll übereinstimmen, eine vorbestimmte Reihenfolge haben, und die Puffer-Steuerung (32) dazu angeordnet ist, die Dateneinheiten des zweiten Protokolls in der Reihenfolge freizugeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei welchem eine maximale Freigabe-Periode auf Basis einer Akkumulations-Zeit bestimmt wird (S62), wobei die Akkumulations-Zeit jene Zeitlänge ist, welche zwischen zwei aufeinanderfolgenden Freigaben von einer Mehrzahl von Dateneinheiten aus dem Puffer (31) verstreicht.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem die maximale Freigabe-Periode gleich der minimalen Akkumulations-Zeit oder der mittleren Akkumulations-Zeit eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei welchem die erste Protokollschicht (1) dazu implementiert wird, Dateneinheiten, welche mit der ersten Protokollschicht (1) übereinstimmen, zu Dateneinheiten zusammenzusetzen, welche mit der zweiten Protokollschicht (2) übereinstimmen, wenn sie als eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation wirkt, die Implementierung der ersten Protokollschicht (1) eine Übertragungs-Rückführverarbeitung durchführt, gemäß derer eine empfangene gleichrangige Arbeitsstation von der ersten Protokollschicht (1) eine Rückführ-Meldung an eine sendende gleichrangige Arbeitsstation von der ersten Protokollschicht (1) ausgibt, um eine Information über den Empfang von einer oder mehreren Dateneinheiten bereitzustellen, welche mit der ersten Protokollschicht (1) übereinstimmen, und eine maximale Freigabe-Periode auf Basis eines Rückführ-Intervalls der Übertragungs-Rückführverarbeitung bestimmt wird, wobei das Rückführ-Intervall ein Wert ist, welcher auf die Zeit hinweist, welche zwischen dem Senden von zwei aufeinanderfolgenden Rückführ-Meldungen durch die empfangene gleichrangige Arbeitsstation verstreicht.
Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem die Übertragungs-Rückführverarbeitung eine Rückführ-Unterdrückungsverarbeitung enthält, gemäß derer, nach einem Senden einer Rückführ-Meldung, keine weiteren Rückführ-Meldungen gesendet werden, bis eine Rückführ-Unterdrückungszeit verstrichen ist, wobei das Rückführ-Intervall gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit ist.
Verfahren nach Anspruch 24, bei welchem die maximale Freigabe-Periode gleich der Rückführ-Unterdrückungszeit ist.
Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, bei welchem die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung dazu angeordnet ist, Dateneinheiten, welche mit dem Verbindungsschicht-Protokoll übereinstimmen, über eine Kommunikationsverbindung zu empfangen, wobei die Kommunikationsverbindung mit dem Standard des Universal Mobile Telecommunications System übereinstimmt, wobei die Rückführ-Meldungen Universal Mobile Telecommunications System Status-Meldungen sind, und die Rückführ-Unterdrückungszeit jener Wert ist, welcher für den Universal Mobile Telecommunications System Status-Unterdrückungs-Zeitnehmer eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei welchem eine Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl von Dateneinheiten über die Freigabe-Periode auf Basis der Anzahl von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche freizugeben sind, und der maximalen Freigabe-Periode bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem die Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl von Dateneinheiten über die Freigabe-Periode gleich oder größer als der Wert ist, welcher durch Dividieren der Anzahl von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche freizugeben sind, durch die maximale Freigabe-Periode erlangt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem die Daten-Freigaberate zum Freigeben der Mehrzahl von Dateneinheiten über die Freigabe-Periode gleich oder größer als eine Puffer-Füllrate ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 29, bei welchem die Freigabe der Dateneinheiten, welche mit der zweiten Protokollschicht übereinstimmen, vom Puffer (31) auf eine solche Weise gesteuert wird, dass die einzelnen Dateneinheiten von der Mehrzahl über die Freigabe-Periode freigegeben werden, welche länger als die Zeitperiode ist, welche auftreten würde, wenn alle der Dateneinheiten von der Mehrzahl sogleich freigegeben werden, und zwar nur wenn die Anzahl von der Mehrzahl von freizugebenden Dateneinheiten einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, und andererseits sogleich freigegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 30, bei welchem zumindest ein Teil der Dateneinheiten von der Mehrzahl von Dateneinheiten, welche über die Freigabe-Periode freizugeben sind, jeweils n-fach freigegeben wird, wobei n eine Ganzzahl ist, welche größer als 1 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 31, bei welchem die Dateneinheit-Behandlungsvorrichtung Dateneinheiten, welche mit dem Verbindungsschicht-Protokoll übereinstimmen, über eine Kommunikationsverbindung empfängt.
Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem die Kommunikationsverbindung eine drahtlose Verbindung ist, und das Verbindungsschicht-Protokoll ein Protokoll zum Steuern der Übertragung von Dateneinheiten über die drahtlose Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 33, bei welchem die drahtlose Verbindung mit dem Standard des Universal Mobile Telecommunications System übereinstimmt.
Computerprogrammprodukt, welches dazu angeordnet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 34 auszuführen, wenn es in einer Datenverarbeitungsvorrichtung geladen ist.
Datenspeichermedium, welches durch einen Computer auslesbar ist, welches ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 35 speichert.