UA57141C2 - Спосіб і пристрій для виявлення затриманих кадрів у каналі зв'язку - Google Patents

Abstract

Спосіб виявлення затриманих кадрів даних у каналі зв'язку, який включає операції порівняння значення лічильника прийнятих послідовних кадрів з зумовленим пороговим значенням, розпізнавання прийнятого кадру як затриманого, якщо порядковий номер прийнятого кадру у лічильнику перевищує зумовлене порогове значення, і відповідної обробки затриманого кадру. Згідно з протоколом RLP передачі даних у радіоканалі, затриманий кадр може бути оброблений як переданий повторно. Порогове значення може бути пропорційним добутку кількості кадрів у групі, переданих у ефір, і максимальної затримки між кадрами групи, репрезентованої у одиницях тривалості кадру.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується взагалі систем безпровідного зв'язку, зокрема виявлення затриманих кадрів даних у 2 функції транспортування.

Безпровідний зв'язок має багато застосувань, наприклад, радіотелефони, пейджери, безпровідні локальні мережі і супутникові системи зв'язку. Особливо важливими Е стільникові телефонні системи для мобільних абонентів (тут термін "стільникові системи" стосується стільникових частот і частот РОБ). Для таких систем були розроблені різні інтерфейсні процедури, включаючи, наприклад, паралельний доступ з розділенням частот 70 або з розділенням часу або паралельний доступ з кодовим ущільненням каналів (ПДКУ). Для них були розроблені різні національні і міжнародні стандарти, наприклад, Адмапсей Мобріе Рпопе Зегмісе (АМРБ5,

Удосконалене Обслуговування Мобільних Телефонів), ЗМ і внутрішній стандарт ІЗ-95. Зокрема, стандарт ІЗ-65 і його похідні І5-95-А, І5-958, АМ5І У-5Т70-008, 15-99, І5-657, 185-707 тощо (їх разом часто позначають 15-95) були прийняті Асоціацією Зв'язку (ТІА) і іншими відомими установами. 12 Стільникові телефонні системи, побудовані за стандартом ІЗ-95, використовують обробку сигналів згідно з вимогами ПДКУ, забезпечуючи якісне і надійне стільникове обслуговування. Приклад системи з ПДКУ стандарту

ІЗ-95 описано у патенті США 5103459, включеному сюди посиланням. У цьому патенті розглянуто передавальний або прямий канал зв'язку у базовій станції ПДКУ. Приклад приймального або зворотного каналу такої базової станції описано у заявці 08/987 172 на патент США від 9/12/1997, включеній сюди посиланням. У системах ПДКУ дуже важливим є керування потужністю. Типовий спосіб керування потужністю описано у патенті

США 5056109, включеному сюди посиланням.

Головною перевагою ПДКУ є те, що усі зв'язки здійснюють у спільній смузі частот. Наприклад, мобільні абонентські пристрої (звичайно стільникові телефони) стільникової телефонної системи можуть мати зв'язок з одною базовою станцією (далі - БС), передаючи сигнал зворотного каналу зв'язку у спільній смузі 1,25МГц с радіочастотного (РЧ) спектру. Кожна БС такої системи може підтримувати зв'язок з мобільними пристроями, Ге) передаючи сигнал прямого каналу у іншій смузі 1,25МГц РУ.

Передача сигналів однакового РЧ спектру дає ряд переваг, включаючи, наприклад, краще використання частот стільникової телефонної системи і можливість м'якої передачі зв'язку між двома або більше БС. Краще використання частот дозволяє обслуговувати у даному спектрі більшу кількість сеансів зв'язку. М'яка передача -- зв'язку є надійним способом підтримання зв'язку при переході мобільного пристрою між зонами обслуговування «Її двох або більше БС, що вимагає одночасного зв'язку з двома БС. (На відміну від цього жорстка передача зв'язку передбачає припинення зв'язку з першою БС до встановлення зв'язку з другою БОС). Спосіб виконання м'якої -- передачі зв'язку описано у патенті США 5267261, включеному сюди посиланням. ча

Згідно з стандартами І5-99 та І5-707 (далі - просто ІЗ-707) система зв'язку стандарту І5-95 забезпечує 325 передачу як голосу, так і даних. Такі системи забезпечують обмін даними між приймачем і одним або більше о передавачами на РЧ. Приклади цифрових даних, що звичайно передаються згідно з стандартом 1І5-707, включають комп'ютерні файли і електронну пошту.

Згідно з стандартами І5-95 і ІЗ-707 обмін даними між терміналом безпровідного зв'язку і БС здійснюють « кадрами. Щоб підвищити імовірність успішної передачі кадрів, І5-707 передбачає використання протоколу З 50 радіоканалу (КІР) для стеження за успішно переданими кадрами і виконання повторної передачі у випадку, с якщо кадр не був успішно переданий. Згідно з ІЗ-707, повторна передача здійснюється до З разів, задача ж

Із» запровадження додаткових засобів для успішної передачі кадрів лягає на протоколи вищого рівня.

Для стеження за успішно переданими кадрами І5-707 передбачає включення у заголовок кожного кадру, що передається, восьмибітового порядкового номера. Цей номер інкрементується для кожного кадру у межах від о до 256, після чого знову встановлюється у 0. Неуспішно переданий кадр виявляє себе, коли відбувається і-й прийом кадру з номером, що не є належним порядковим, або коли виявлено помилку за допомогою контрольної -І суми КЦН або за допомогою іншого способу. Як тільки виявлено неуспішно переданий кадр, приймач передає негативне підтверджуюче повідомлення (НПП) до системи, що веде передачу, вказуючи у НПП порядковий - номер неприйнятого кадру. Після цього система, що веде передачу, повторно передає цей кадр з його первісним ї» 20 порядковим номером. Якщо повторно переданий кадр не був успішно прийнятий, до системи, що веде передачу, передається друге НПП. У типовому випадку система, що веде передачу, інформує про порушення зв'язку та керуючий засіб або мережевий рівень керування.

Згідно з І5-95 і 185-707, кадри передають кожні 20мс. Отже, восьмибітовий порядковий номер дозволяє простежити за 256 кадрами протягом 5с, що дає інтервал часу, достатній для виявлення неуспішно переданого 52 кадру і повторної передачі, тобто восьмибітова послідовність кадрів надає достатньо часу для повторної

ГФ) передачі кадру. Таким чином, повторно передані кадри можна однозначно виявити, не зустрічаючи неоднозначності внаслідок "зациклювання" послідовності, яка призводить до повторення восьмибітових о порядкових номерів.

Однак, з часу первісного запровадження стандартів ІЗ-95 і ІЗ-707 були запропоновані і втілені додаткові бо протоколи і стандарти, які дозволяють вести передачу даних з більшою бітовою швидкістю. Звичайно ці нові протоколи і стандарти передбачають використання такої ж структури кадрів, як і І5-95 та ІЗ-707, для забезпечення максимальної сумісності з існуючими системами і стандартами. Хоча бажано мати сумісність з існуючими системами і стандартами, використання кадрів того ж типу у протоколах і стандартах вищих швидкостей передачі суттєво збільшує кількість кадрів, що передаються протягом певного періоду часу. бо Наприклад, збільшення швидкості передачі учетверо зменшує до 1,25с час, потрібний для передачі 256 кадрів

(проти 5с, як раніше). Інтервалу 1,25с звичайно недостатньо для виявлення неуспішно переданого кадру і виконання спроби повторної передачі до початку повторення восьмибітових порядкових номерів. Отже, використання восьмибітового порядкового номера є недостатнім для однозначної ідентифікації кадрів протягом періоду, необхідного для бажаної процедури повторної передачі.

Добре відомий протокол радіозв'язку КІ Р використовує 8-бітовий лічильник порядкових номерів, включений у кадр, що передається у ефір. Ці 8 біт Е молодшими бітами 12-бітового лічильника, що працює у передавачі і приймач). Цей 12-бітовий лічильник оновлюється 8-бітовими числами, що передаються. Затримані біти утворюють ускладнення, оскільки у при прийомі з зсувом один відносно одного кадрів, переданих одночасно, 7/0 оновлення 12-бітового лічильника відбувається неправильно, що призводить до порушення протоколу КІ Р.

Хоча кількість біт порядкового номера можна збільшити, таке збільшення суттєво змінить формат кадру і порушить сумісність з існуючими системами і стандартами. Крім того, таке збільшення призведе до зайвих витрат частот смуги. Таке рішення, пов'язане з збільшенням кількості біт лічильника, вносить додаткову інформацію для передачі і цим знижує загальну пропускну здатність каналів зв'язку. Отже, бажано знайти спосіб 7/5 розширення меж порядкового номера без зміни кількості біт, що використовуються для репрезентації цього номера. Такий спосіб забезпечив би можливість інтерпретувати неприродно велику кількість втрачених кадрів даних, визначену через порядковий номер, як затриманий кадр, збільшуючи цим пропускну здатність каналу зв'язку. Існує потреба у ефективному способі виявлення затриманих кадрів у каналі, з використанням мінімальної кількості біт.

Задачею винаходу є створення ефективного способу виявлення затриманих кадрів у каналі зв'язку з використанням мінімальної кількості біт. Спосіб виявлення затриманих кадрів у каналі зв'язку, яким кадри від передавача надходять до приймача, включає операції порівняння значення лічильника послідовних прийнятих кадрів з зумовленим пороговим значенням, і ідентифікації прийнятого кадру як затриманого, якщо це значення лічильника послідовних прийнятих кадрів перевищує це порогове значення. Згідно з одним з втілень винаходу, с об система передачі даних звичайно включає передавач, приймач, який підтримує зв'язок з передавачем для о прийому від нього кадрів даних, і вузол реалізації протоколу, встановлений у приймачі і призначений для порівняння значення лічильника послідовних прийнятих кадрів з зумовленим пороговим значенням, причому значення лічильника послідовних прийнятих кадрів визначаються заголовками кадрів даних, а вузол реалізації протоколу визначає прийнятий кадру як затриманий, якщо значення лічильника послідовних прийнятих кадрів «- зо перевищує це порогове значення.

У супроводжуючих кресленнях: - фіг.1 - блок схема стільникової телефонної системи, «- фіг.2 - схеми передавача і приймача, фіг.3 - схеми буфера кадрів і буфера відновлення послідовності, ї- фіг.4 - алгоритм роботи передавача і приймача під час сеансу зв'язку, ю фіг.5 - алгоритм роботи приймача при прийомі вперше переданого кадру, фіг.6 - алгоритм роботи приймача при прийомі повторно переданого кадру, фіг.7 - схема повідомлень, яка ілюструє роботу передавача і приймача під час типового сеансу зв'язку, фіг.8 - схема повідомлень, яка ілюструє роботу передавача і приймача під час типового сеансу зв'язку, « фіг.9 - алгоритм роботи приймача при розпізнаванні і обробці затриманих кадрів, з с фіг.10 - функціональна схема зсувного регістра, що використовується у приймачі для відновлення значення

Й біту, який визначає наступний кадр, що має бути прийнятий. и?» Описані нижче втілення є частиною персональної системи зв'язку з ПДКУ, яка працює за процедурами, визначеними стандартами 1І5-707 і І5-95. Хоча винахід краще застосовувати саме у таких системах, зрозуміло,

ЩО його можна застосувати також у різних системах як провідного, так і безпровідного зв'язку інших типів, с включаючи супутникові, у яких передбачено вести передачу кадрами або пакетами. Згадані у описі різні відомі системи для спрощення наведено у блочній формі.

Ш- У різних стільникових системах безпровідного зв'язку використовуються фіксовані базові станції (БС), які - підтримують такий зв'язок з мобільними пристроями. Такі системи включають, наприклад, АМР5 (аналогову), бо о/15-54 (північно-американська з розділенням часу), ЗМ (глобальна система мобільного зв'язку з розділенням ве часу) і ІЗ-95 (ПДКУ). У бажаному втіленні розглядається система з ПДКУ. як Безпровідна телефонна система з ПДКУ (фіг.1) звичайно включає сукупність мобільних абонентських пристроїв 10, сукупність БС 12, контролер 14 базових станцій (КБС) і комутаторний центр 16 мобілів (КЦМ), який є інтерфейсом між КБС 14 і звичайною комунальною телефонною мережею (ККТМ) 18. КБС 14 має зв'язки з дв Кожною з БС через окремі лінії зв'язку, включаючи, стандартні типів ЕТЯ1, АТМ або ІР. Зрозуміло, що система може мати кілька КБС 14. Кожна БС звичайно має щонайменше один сектор (не показаний), який має антену,

Ф) спрямовану у певному напрямку радіально від БС. У іншому варіанті сектор може включати дві антени для ка диверсифікованого прийому. Кожна БС може підтримувати кілька частот (кожній частоті відповідає смуга 1,25МГц). Сполучення сектора і призначеної частоти можна розглядати як канал ПДКУ. БС 12 називають також бо трансіверними підсистемами (БТС) 12 базової станції. Базовою станцією також називають КБС 14 разом з однією або. більше БТС 12, причому БТС 12 часто називають "комірками" (У іншому варіанті комірками називають окремі сектори БТС 12). Мобільні абонентські пристрої 10 звичайно є стільниковими телефонами 10, а стільникова телефонна система - системою з ПДКУ стандарту І5-95.

У типовій стільниковій телефонній системі під час роботи БС 12 приймає сигнали зворотного каналу зв'язку 65 від багатьох мобільних пристроїв 10, які проводять сеанс телефонного або іншого зв'язку. Кожний з сигналів зворотного каналу, прийнятий певною БС 12, обробляється цією БС 12. Результат надсилається до КБС 14, який призначає ресурси для обслуговування сеансу зв'язку і керує операціями, пов'язаними з мобільністю, включаючи обслуговування м'яких передач зв'язку між БС 12. КБС 14 також надсилає прийняті дані до КЦМ 16, який, між іншим, забезпечує зв'язок з ККТМ 18. Подібним чином ККТМ має зв'язок з КБС 14, який, у свою чергу, керує БС 12 у процесі передачі сигналів прямого каналу зв'язку до мобільних пристроїв 10.

У описаному нижче втіленні згідно з певним алгоритмом здійснюється перенесення 8-бітового порядкового номера для відліку кадрів у 12-бітовий порядковий номер згідно з відомим протоколом КІР. Цей алгоритм виконується мікропроцесором з програмним забезпеченням, що відповідає операціям КІР. Згідно з одним з втілень, у кожній БС передбачено вузол КІ Р. Згідно з іншим втіленням, вузол КІ Р може знаходитись у КБС 14. 7/0 Фахівцям зрозуміло, що алгоритм КІР може бути реалізований не тільки у КБС 14 або БС 12, але й на іншому рівні обслуговування каналів зв'язку, де протягом певного періоду обробки відбувається прийом кількох кадрів даних.

На фіг.2 зображено блок-схеми двох систем зв'язку згідно з типовим втіленням винаходу. Від передавача 50 до приймача 52 з підвищеною швидкістю надходять дані. У типовій структурі передавач 50 знаходиться у БС 12, ув а приймач 52 - терміналі 10 безпровідного зв'язку, однак їх розташування може бути зворотним. У передавачі 50 система 54 керування приймає кадри даних від засобу 56 входу/ виходу (1/0) і надсилає дані до кодера 58, який виконує кодування з згорткою і надсилає кодові символи до цифрового модулятора 60. Модулятор 60 виконує модуляцію прямої послідовності на кодових символах одним або більше бінарними кодами каналу і одним або більше розширюючими кодами, генеруючи елементарні символи, які надходять до передавача 62 РЧ. Ці 2о символи у передавачі 62 піддаються перетворенню з підвищенням частоти до частоти носія і передаються антеною 64, до якої надходять через антенний перемикач 66.

Для цифрової модуляції і перетворення з підвищенням частоти можуть бути використані різні способи і пристрої, наприклад, описані у заявках 08/431 180 США від 28/04/1995 і 08/395 960 від 28/02/1995 і 08/784 281 від 15/01/1997 на патент США, включених сюди посиланням. Деякі з цих заявок стосуються прямого каналу і сч ов Можуть бути використані у передавачі 50, а інші стосуються зворотного каналу і можуть бути застосовані у приймачі 52. і)

У типовому втіленні дані, які передає антена 64, форматуються згідно з кадрами 70, що включають 8-бітове поле (ЗЕО номер) 72, флаг 74 повторної трансляції і поле 7/6 даних. Кадр 70 може мати і інші поля (не показані, оскільки не мають відношення до винаходу). У бажаному втіленні кадри форматовані, в основному, «- зо Згідно з структурою кадрів, визначеною стандартом І5-707, з доданням флагу 74.

Для забезпечення впорядкованого надходження кадрів до кодера 58 система 54 керування накопичує кадри - у буфері 55 і оновлює значення ЇЙ М(5) індексу. Бажано буфер 55 кадрів і значення ЇЇ М(5) індексу зберігати у «- пам'яті. У бажаному втіленні значення ЇЙ М(5) індексує 12-бітовим порядковим номером, який інкрементується після передачі кожного кадру (див. нижче). Молодші 8 біт значення ЇЇ М(5) індексу заносяться у поле 72 ї- з5 порядкового номера кадру. ю

У приймачі 52 приймач 80 РЧ з антеною 82 і антенним перемикачем 84 знижує частоту РЧ сигналів, що несуть кадри 70, і оцифровує їх. Цифровий демодулятор 86 домодулює сигнали зниженої частоти (основної частоти), використовуючи необхідні бінарні коди, і формує дані м'якого рішення, які надходять до декодера 88.

Декодер 88 виконує декодування матриці максимальної вірогідності, або декодування Вітербі, і формує дані 90 « жорсткого рішення, які надсилає до контролера 91. з с Контролер 91 реформує кадр 70, використовуючи дані 90 жорсткого рішення, і визначає, використовуючи

ЗЕО номер, чи надійшов цей кадр згідно з послідовністю тих кадрів, що вже були прийняті, використовуючи для ;» цього номер ЗЕО, змінні індексні ЇЇ М(М)ії М(К), а також буфер 92 відновлення порядку і список 94 НПП (див. нижче).

Якщо контролер 91 визначає, що кадр був прийнятий поза послідовністю відносно вже прийнятих кадрів або с кадр був прийнятий з помилками, він формує НПП, яке надходить до кодера 95. Кодер 95 здійснює кодування з згорткою і формує кодові символи, модульовані згідно з розширеним спектром прямої послідовності - модулятором 97, бажано, згідно з вимогами І5-95 для зворотного каналу, після чого елементарні символи - піддаються перетворенню з підвищенням частоти у передавальній системі 98 і передаються антеною 82 як НПП 83, до якої надходять через антенний перемикач 84. Номер Ї. ЗЕО кадру НПП заноситься у список 94 НПП. ве Приймач 67 РЧ приймає РЧ сигнал антеною 64 через антенний перемикач 66, знижує його частоту і як оцифровує його, після чого надсилає їх до цифрового демодулятора 68 для демодуляції. Декодер 69 декодує дані м'якого рішення, одержані від демодулятора 68, і надсилає дані жорсткого рішення до системи 54 керування. Таким чином, жорстке рішення дозволяє виявити у ньому НПП 83, прийняте приймачем 52.

Система 54 керування одержує НПП 83 і витягає з передавального буфера 55 відповідний цьому НПП кадр.

Витягнуті кадри повторно передаються згідно з первісною передачею з включенням первісного порядкового (Ф, номера, як це описано вище. ка Фіг.3 ілюструє структуру буфера 55 кадрів і буфера 92 відновлення послідовності і індекси Ї М(5), 1 М(М) і М(К) згідно з одним з втілень винаходу. У передавальному буфері 55 кадрів передані кадри маскуються, а бо ті, що підлягають передачі залишаються доступними. У бажаному втіленні індекси Ї М(5), 1 М(М) ії М(К) є 12-бітовими числами. Індекс Ї М(5) встановлюється рівним номеру кадру, що має бути переданий. Після фактичної передачі кадру його 8-бітовий порядковий номер заноситься у молодші 8 бітіндексу ! М(5).

У буфері 92 відновлення послідовності індекс ЇЇ М(К) встановлюється рівним очікуваній 12-бітовій послідовності, що відповідає наступному кадру, а індекс ЇЇ М(М) - 12-бітовій послідовності, що відповідає 65 кадру послідовної передачі або кадру, що ще підлягає обробці. Після передачі зумовленої кількості НПП 83 без прийому відповідного кадру, спроби обробити кадр припиняються і дані з втраченим кадром передаються до протоколів вищого рівня, наприклад, транспортного. Як можна бачити, кадри 9ба-с, що відповідають НПП, можуть бути прийняті з порядковими номерами між! М(М)і(Ї М(К)-1) тоа 4096 включно.

Схема (фіг.4) алгоритму ілюструє роботу передавача 50 і приймача 52 під час сеансу зв'язку згідно з одним

З втілень. Робота починається з передачі (операція 100), після чого відбувається прийом (опер. 101).

Операцією 102 виконується |ініціалізація, згідно з якою | М(5) у передавачі 50 і | М(К) у приймачі 52 встановлюються у 0.

Коли дані готові для передачі, (опер. 108) передавач 50 передає кадр (штрихова лінія) з номером 5ЕО, встановленим рівним 8 молодшим бітам індексу Ї М(5) і позначеним М(5). Крім того, флаг повторної передачі /о встановлюється у 0, що вказує на кадр, що передається вперше. Операцією 112 індекс І. М(5) збільшується на 1 за той 4096, а операцією 113 передавач виконує обробку прийнятого ним НПП, переданого приймачем 52. У одному з втілень за відсутності даних можуть передаватись "порожні" кадри з поточними порядковими номерами до появи даних (такі передачі не показані).

Далі передавач 50 визначає (опер. 130) наявність НПП 83 або чи воно очікується, і якщо так кадри, що 15 відповідають НПП, витягуються з передавального буфера згідно з їх довгими номерами, одержаними з НПП, їі передаються повторно (опер. 132) з первісним номером ЗЕО і полем повторної передачі, встановленим у 1.

Після повторної передачі кадру очікуване або прийняте НПП 83 очищується і здійснюється перехід до операції 113.

Якщо НПП 93 не було прийняте і не очікується, передавач переходить знову до операції 108 і продовжує 20 роботу.

У приймачі 52 обробка починається з операції 101, а операцією 106 здійснюється прийом І|(М(5) від передавача 50. Далі приймач 52 приймає кадри (опер. 110), передані передавачем операціями 108 (новий кадр) або 152 (повторна передача), і операцією 114 приймач 52 аналізує флаг повторної передачі, щоб визначити, був прийнятий кадр новим чи переданим повторно. Якщо це повторно переданий кадр, операцією 116 виконується с 25 обробка цього кадру і приймач повертається до операції 110. Якщо кадр є новим, операцією 120 виконується його обробка як переданого вперше, після чого приймач повертається до операції 110. і)

Фіг.5 містить схему алгоритму роботи приймача 52 при обробці вперше переданого кадру (що відповідає операції 129 фіг.4) згідно з одним з втілень винаходу. Ця обробка починається операцією 150, а операцією 152 обчислюється значення | 5ЕО): «- 30

Її 8ЕО- М(В) (256 їх ЗО - М(В)) тод 256) тод 4096 (1) «І де М(К) - 8 молодших біт /! М(К), а ЗЕО - порядковий номер з поля ЗЕО кадру, що обробляється. Операція - 154 визначає,чи! 5ЕО менше! М(М) або чи цей кадр був збережений у буфері 92 відновлення порядку. Якуже |ч- відзначалось, Ї. М(М) встановлюється для наступного кадру згідно з послідовною передачею даних.

Зо Якщо Ї 5ЕО не менше ! М(М) і кадр не був збережений у буфері 92 відновлення порядку, операція 158 юю перевіряє, чи Ї 5ЕО більше або дорівнює ЇЇ М(М) і менше Ї М(К). Якщо так, кадр відкидається (опер. 156) і приймальна система повертається з обробки першої передачі операцією 157. У іншому випадку операція 160 визначає, чи! 5ЕО дорівнює ЇЙ М(К), тобто чи потрібен наступний кадр для послідовної передачі! М(К). «

Якщо ЇЇ ЗЕО не дорівнює ЇЇ М(К), кадр був прийнятий поза послідовністю і його збережено у буфері 92 З відновлення порядку (опер. 162), а Ї! М(К) встановлено рівним ЇЇ ЗЕО (опер. 164). Операцією 166 приймальна с система передає одне або більше НПП, вимагаючи повторної передачі усіх неприйнятих кадрів від Ї М(М) до "з (ГГ М(К) -1) тоа 4096 включно. Після цього приймальна система повертається з обробки першої передачі (опер. 176).

Якщо Ї 5ЕО - 1 М(К) (опер. 160), кадр був прийнятий згідно з послідовністю, і тоді операція 170 визначає, 75 чи І М(М)- ЇЇ М(К), що означає відсутність кадрів, визначених НПП і призначених для обробки. Якщо ЇЙ М(М) - о Ї М(К), операція 172 інкрементує ЇЇ М(М) ії М(К) за той 4096. Операцією 174 кадр даних надсилається до -І протоколу вищого рівня, а приймач 52 повертається з обробки першої передачі (опер. 176). з Якщо операцією 160 визначено, що Ї М(М) не дорівнює І! М(К) і, отже, є необроблені кадри, визначені НПП, то операція 178 інкрементує Ї!. М(К) за тоа 4096, а операція 180 надсилає кадр у буфер 92 відновлення порядку. т» 50 Приймач 52 потім повертається з обробки першої передачі (опер. 176). га Фіг.6 містить схему алгоритму роботи приймача 52 при виконанні операції 116 прийому повторно переданого кадру згідно з одним з втілень винаходу. Обробка повторно переданого кадру починається операцією 200 і операцією 202 поле БЕО прийнятого кадру використовується як ключ пошуку у списку 94 НПП (фіг.2) | ЗЕО, пов'язаного з БЕС). Операція 204 визначає, чи !/ ЗЕО менше | М(М) або чи був вже цей кадр занесений у буфер 22 92 відновлення порядку. Якщо так, кадр відкидається (опер. 206) і приймач 52 повертається з обробки повторної

ГФ) передачі (опер. 208). юю Якщо Ї 5ЕО не менше | М/(М) і кадр не був збережений у буфері 92 відновлення порядку, відбувається визначення (опер. 210),чи |! 5ЕО більше або дорівнює |! М(М) і менше | М(К) і кадр не був збережений у буфері 92 відновлення порядку. Якщо так, операція 212 заносить кадр у буфер 92 відновлення порядку. У іншому 60 випадку виконується операція 214, яка визначає, чи ! 5ЕО - | М(М) і якщо ні, кадр відкидається (опер. 216), оскільки повторно переданий кадр має порядковий номер, що перевищує номер наступного очікуваного кадру, і, отже, сталася помилка. Після відкидання кадру приймач 52 повертається з обробки повторної передачі (опер. 208).

Якщо ! 5ЕО - 1 М(М), дані усіх безперервно послідовних кадрів, утворених доданням повторно переданого бо кадру з номером вище ЇЙ М(М), спрямовуються до протоколу вищого рівня (опер. 218), і ці кадри вилучаються з буфера 92 відновлення порядку (опер. 220). Операцією 222 | М(М) встановлюється рівним ГА5ТА1, де І А5Т - довгий номер (Ї ЗЕО) останнього кадру послідовності, переданого до протоколу вищого рівня операцією 218.

Операція 224 видаляє кадр з списку НПП і приймач 52 повертається з обробки повторної передачі (опер. 226).

Фіг.7 містить схему повідомлень, що передаються протягом типового сеансу зв'язку згідно з одним з втілень винаходу. Передавач 50 зображено зліва, приймач 52 - справа. Передавач 50 підтримує індекс Ї М(5) і кадри передаються з значенням М(5) у полі 5ЕО, де МІ) - 8 молодших біт Ї М(5). У приймачі показано список НПП після кожної передачі.

Перший кадр 230 передається з |! М(5) - 0 х 2ЕРЕ і, отже, М(5) - 0 х ЕЕ. Після передачі кадру 230 індекс у М) збільшується на 1 до 0 х 2ЕЕ і кадр 232 передається з номером ЗЕСО - 0 х ЕР. Кадри 230, 232 приймаються приймачем 52, ііндекс! М(К) інкрементується двічі з О х РЕ до 0 х 300.

Кадр 234 передається з 5ЕО - 0 х 00 і не приймається приймачем 52, а Ї! М(5) інкрементується до 0 х 300.

Тепер кадр 236 передається з ЗЕО - 0 х 01 і приймається приймачем 52.

Після прийому кадру 236 приймач 52 виявляє порушення послідовності, оскільки кадр 234 не був прийнятий, і 7/5 тому формує НПП 240, яке містить повний 12-бітовий індекс Ї! М(К), що відповідає неприйнятому кадру 0 х 300.

Крім того, приймач 52 оновлює список 94 НПП, вказуючи, що НПП 83 був переданий для кадру з ЗЕО- Ох 00 і

Ї ЗЕО - 0 х 300. Приймач 52 також ініціює таймер НПП, який стежить за часом з моменту передачі НПП 240.

Під час передачі НПП 240 передавач 50 передає інший кадр 238 з ЗЕО - 0 х 02, який приймач 52 успішно приймає. Після прийому НПП 240 передавач 50 формує і повторно передає кадр 242 з БЕО - 0 х 00 і флагом 74 2о повторної передачі (фіг.2), встановленим у 1. Після прийому повторно переданого кадру 242 приймач 52 виявляє біт повторної передачі і порівнює номер 5ЕО з значенням ЗЕО у списку 94 НПП. Якщо ці значення збігаються, повторно переданий кадр 242 переноситься у буфер 92 відновлення порядку (фіг.2), а запис у списку 94 НПП видаляється. Після цього передаються кадри 244 і 246, які нормально приймаються.

Схема повідомлень фіг.8 ілюструє роботу передавача у випадку, коли порядкові номери "зациклюються", сч згідно з одним з втілень винаходу. Кадри 240а, 2406 передаються з номерами ЗЕО Ох ЕЕ і 0 х ЕЕ відповідно, яким відповідають значення 0 х РЕ, 0 х ЕЕ індексу ! М(5), і успішно приймаються приймачем 52, у якому індекс і)

Ї М(К) зростаєзО х РЕ до 0 х 300.

Кадр 240с має ЗЕО - 0 х 00, але не приймається приймачем 52. Кадр 240в має 5ЕО - 0 х 01 і приймається нормально. Після прийому кадру 2404 приймач виявляє, що номер 5ЗЕО перевищує 8 молодших біт ! М(К), «- зо тобто кадр був прийнятий не у належній послідовності. Тому приймач 52 оновлює І М(К) до 0 х 302, що відповідає наступному очікуваному кадру, заносить номер 5БЕО неприйнятого кадру у список 94 НПП. Крім того, - приймач 52 передає НПП 241, яке містить повний номер Ї. ЗЕО - 0 х 302 кадру, який не був прийнятий, іініціює - де таймер НПП, який стежить за часом з моменту передачі НПП 241. Згідно з фіг.8, НПП 241 не було прийняте передавачем 50. в.

Передавач продовжує передавати кадри, включаючи кадри 240е - 240), які успішно приймаються приймачем ю 52. У процесі передачі цих кадрів значення ЇЙ М(М) змінюється з 0 х 302 до 0х400, спричинюючи зациклювання у 8 молодших бітах і, отже, номера 5ЕО у кадрах.

Кадр 240к передається з ЗЕО - 0 х 01 і не приймається приймачем 52. Кадр 240І передається з ЗЕО - Ох 02 і приймається успішно. Після прийому кадру 240І приймач 52 виявляє передачу поза послідовністю і тому « передає НПП 243, яке містить значення 0 х 401 і додає 0 х 401 до списку 94 НПП. У цей момент відпрацьовує з с таймер для НПП 241, завдяки чому друге НПП 245, що несе порядковий номер 0 х 300, передається до . передавача 50. Отже, передається друге НПП для кадру 240с, і приймач 52 встановлює | М(К) у значення 0 х и?» 403, тобто наступний очікуваний порядковий номер. Зауважимо, що порядкові номери, передані у НПП 243 і 245, можна було передати у одному НПП.

Одержавши НПП 243 і 245, передавач 50 повторно передає кадр 242а, який несе дані кадру 240Кк, і кадр с 242Б, який несе дані кадру 240с. Після прийому повторно переданого кадру 242а приймач 52 через значення флагу 74 повторної передачі (фіг.2) ідентифікує цей кадр як повторно переданий, після чого проводить пошук за

Ш- відповідним номером ЗЕО у списку 94 НПП і визначає, який саме кадр був переданий повторно. Повторно - переданий кадр 240а потім заноситься у відповідне місце у буфері 92 відновлення порядку (фіг.2), а з списку 94 НПП видаляється відповідний запис. ве Після прийому повторно переданого кадру 2426 приймач 52 ідентифікує тип кадру і проводить пошук у списку як 94 НПП. Після ідентифікування кадру він заноситься у відповідне місце у буфері 92 відновлення порядку (фіг.2), а з списку 94 НПП видаляється відповідний запис. Після цього передавач передає кадр 240т, який має порядковий номер 0 х 03 і успішно приймається приймачем 52. Тепер список 94 НПП вже не має записів.

Як можна бачити з фіг.8, маркування кадрів як "нових" або "переданих повторно" дозволяє приймачу належним чином обробляти як нові, так і повторно передані кадри, які одержали однакові ЗЕСО внаслідок

Ф) зациклювання порядкових номерів у процесі повторної передачі кадрів. Це стає можливим завдяки наявності ка флагу повторної передачі, що дозволяє розрізняти вперше переданий і повторно переданий кадри, які мають однакові порядкові номери ЗЕО. Отже, тепер 8-бітовий порядковий номер дозволяє обробити більшу кількість бо кадрів і, отже, застосувати суттєво вищі швидкості передачі, зберігаючи сумісність з існуючими стандартами.

Фіг.9 містить схему алгоритму роботи приймача 52 при розпізнаванні і обробці затриманих кадрів згідно з одним з втілень винаходу. Затриманий кадр можна визначити як кадр КІ Р, переданий у ефір разом з групою, або серією інших таких кадрів, який зазнав суттєвої затримки (наприклад, пройшов більш довгим шляхом) на шляху до приймача 52. Згідно з вимогами стандартів ІЗ-707-А і КІР до повторної передачі кадрів, кадри б5 надсилаються з 20-мілісекундним інтервалом. Якщо різниця між затримками перевищує 20мс, затриманий кадр буде прийнятий у одному з наступних інтервалів обробки, передбачених у І5-707-А. Якщо затриманий кадр не ідентифікується як такий, це може порушити протокол КІ Р.

Рівняння (1) (див. фіг.4 - 6) дає спосіб відображення восьмибітового номера ЗЕО у 12-бітовий номер Ї ЗЕО у приймачі 52 для стеження за послідовністю кадрів. Наприклад, якщо-припустити, що кадри 1,2, 4 чотирикадрової серії були прийняті у одному й тому ж 20-мс інтервалі, а кадр З зазнав затримки і був прийнятий у наступному такому інтервалі, то рівняння (1) дасть:

ЇЇ БЕО 1 М(К) -|256 - 5ЕО - М(К))| той 256) тоа 4096 - - 355 - 1256 3 - 5) той 256) тоа 4096 - 5 ж 254, що вказує на втрату 254 кадрів. Зрозуміло, що така інтерпретація є хибною, оскільки втратити 254 кадри протягом 20мс неможливо. Згідно з фіг.9, алгоритм КІ Р класифікує такий кадр у приймачі 52 як затриманий. 70 Тут О визначає максимальну різницю між часами надходження кадрів КІ Р, переданих у ефір у одному 20-мс інтервалі. Одиницями для О є 20-мс інтервали і О звичайно дорівнює 0, 1 або 2. М(К)т.О є значенням МК) О х 20мс тому. Мулах Є максимальною кількістю кадрів, які можуть бути передані у одному 20-мс інтервалі. У даному втіленні можна вважати, що Муах - 8. У іншому втіленні Мулах може дорівнювати 4.

Операцією З00 приймач 52 приймає кадр. Операція 302 визначає, чи є цей кадр новим. Якщо так, /5 Виконується операція 304, у протилежному випадку відбувається перехід до операції 306, якою кадр обробляється як переданий повторно з використанням таблиці, як це було описано вище. Після цього відбувається повертання назад (опер. 300) до прийому наступного кадру.

Операція 304 визначає, чи був номер Ї М(К) оновлений протягом останніх ЮО х 20мс. 1 М(К) є 12-бітовим значенням номера М(К), який вказує на наступний кадр, який згідно з протоколом КІР має надійти до приймального буфера. Якщо | М(К) не був оновлений протягом останніх Ю х 20Омс, рівняння (1) не дасть неприродно великої кількості втрачених кадрів і алгоритм перейде до операції 306 для обробки кадру як переданого повторно. Я якщо ЇЇ М(К) зазнав оновлення протягом останніх Ю х 20мс, новий кадр, можливо, є затриманим і тому відбувається перехід до операції 308.

Далі (опер. 308) відбувається обробка нового кадру з обчисленням значення Н - (256 ї- 5ЕО - М(К) тр) той с дв 296 1 подальший перехід до операції 310, якою визначається, чи Н перевищує М дах Хх О. якщо так, кадр розглядається як затриманий і обробляється (опер. 306) як повторно переданий. Зрозуміло, що оскільки Ї! 5ЕО і) - | М(К) ї- НІ тоа 4096 (див. рівняння (1)), для перевірки співвідношення Н о» Мулах Х Ю достатньо порівняти

Ї ЗЕО з пороговим значенням. Якщо ЇЇ 5ЕО перевищує це значення, кадр ідентифікується як затриманий і обробляється відповідно. Зрозуміло також, що у іншому втіленні, де кадри не є кадрами КІР, затриманий кадр «- зо не обов'язково обробляється як повторно переданий, а може оброблятись у інший спосіб. Якщо Н не перевищує

Мтах Х О, виконується операція 312 і кадр обробляється як новий згідно з рівнянням (1). Після повертання до - операції З00 відбувається прийом наступного кадру. «-

Для стеження за значенням М(К) то можна використати зсувний регістр 400 (фіг.10) у приймачі 52 (фіг.2).

Цей регістр має бути Ю-1-ступіневим (тобто мати кількість біт, що дорівнює 0-1, помноженій на бітову довжину ї-

М(К)). Бітове значення М(К) заноситься у зсувний регістр 400, який зазнає зсуву кожні 20мс для оновлення ю

М(Кт-о. Якщо І! М(К) (тобто М(К)) не зазнав відновлення протягом останнього 20-мс інтервалу, у регістр 400 заноситься зумовлений "нульовий" символ, який сигналізує про відсутність змін.

Отже, був наведений опис і розгляд бажаних втілень винаходу. Фахівцю зрозуміло, що ці втілення припускають внесення різних змін у межах об'єму винаходу. Винахід не обмежується наведеними втіленнями і « його об'єм визначено Формулою винаходу. в с з»

Claims (1)

1. Формула винаходу

   1. Спосіб виявлення затриманих кадрів даних у каналі зв'язку, яким передавач передає до приймача сл сукупність кадрів, який включає операції: - порівняння з зумовленим пороговим значенням значення лічильника прийнятих послідовних кадрів, яке і обчислюється Через дані з заголовка прийнятого кадру, - - розпізнавання прийнятого кадру як затриманого, якщо порядковий номер прийнятого кадру у лічильнику перевищує зумовлене порогове значення, - де кадри надсилаються групами, які містять однакову кількість кадрів одночасно у кожній групі, а операція кч порівняння включає порівняння порядкового номера прийнятого кадру у лічильнику з зумовленим пороговим значенням, пропорційним добутку кількості кадрів у групі і максимальної затримки між кадрами групи, репрезентованої у ОДИНИЦЯХ тривалості кадру.

   2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що додатково включає операцію обробки виявленого затриманого (Ф) кадру як переданого повторно. ГІ З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що канал зв'язку є каналом, що працює згідно з протоколом радіоканалу КІ Р. во 4. Пристрій для виявлення затриманих кадрів даних у каналі зв'язку, яким передавач передає до приймача сукупність кадрів, який включає: - засіб порівняння з зумовленим пороговим значенням значення лічильника прийнятих послідовних кадрів, яке обчислюється Через дані з заголовку прийнятого кадру, - засіб розпізнавання прийнятого кадру як затриманого, якщо порядковий номер прийнятого кадру у 65 лічильнику перевищує зумовлене порогове значення, де кадри надсилаються групами, які містять однакову кількість кадрів одночасно у кожній групі, а засіб порівняння включає засіб порівняння порядкового номера прийнятого кадру у лічильнику з зумовленим пороговим значенням, пропорційним добутку кількості кадрів у групі і максимальної затримки між кадрами групи, репрезентованої у одиницях тривалості кадру.

   5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що додатково включає засоби обробки виявленого затриманого кадру як переданого повторно.

   6. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що канал зв'язку є каналом, що працює згідно з протоколом радіоканалу КІ Р. 70 7. Система передачі даних, яка включає: - передавач, - приймач, що має зв'язок з передавачем і призначений для прийому кадрів даних від передавача, - вузол реалізації протоколу, розташований у приймачі і призначений для порівняння з зумовленим пороговим значенням значення лічильника прийнятих послідовних кадрів, яке обчислюється Через дані з /5 Заголовка прийнятого кадру, яка відрізняється тим, що вузол реалізації протоколу ідентифікує прийнятий кадр як затриманий, якщо порядковий номер прийнятого кадру у лічильнику перевищує зумовлене порогове значення, де кадри надсилаються групами, які містять однакову кількість кадрів одночасно у кожній групі, а зумовлене порогове значення включає значення, пропорційне добутку кількості кадрів у групі і максимальної 2о Затримки між кадрами групи, репрезентованої у одиницях тривалості кадру.

   8. Система передачі даних за п. 7, яка відрізняється тим, що вузол реалізації протоколу обробляє затримані кадри як повторно передані. с щі 6) «- « «- у І в)

   - . и? 1 -і - щ» - іме) 60 б5