UA75120C2 - Method for serving data packets in a wireless communication system, a mobile station, and the wireless communication system - Google Patents

Description

Опис винаходу

Цей винахід відноситься до бездротових комунікацій. Більш точно, предметом винаходу є новий спосіб і 2 апаратні засоби для надання множинної якості сервісу у бездротовій мережі пакетної передачі даних між мобільною станцією і бездротовою мережею.

Використання модуляції множинного доступу з розділенням кодів (СОМА) є одним з варіантів забезпечення зв'язку при наявності великої кількості абонентів у системі. Відомі також інші технології доступу, такі як множинний доступ з розділенням часу (ТОМА), множинний доступ з розділенням частоти (ЕОМА) і схеми з 70 амплітудною модуляцією, такі як амплітудне ущільнення з однією боковою смугою (АСЗ5В). Ці технології стандартизовані для полегшення взаємодії обладнання різних виробників. В США комунікаційні системи множинного доступу з розділенням кодів (СОМА) описані в стандарті Асоціації промисловості засобів зв'язку

ТІА/ЕІАЛ5З-95-8 "Стандарт сумісності мобільна станція - базова станція для двонаправлених широкосмугових стільникових систем з розширеним спектром", надалі, І5-95. Крім того, в США в Асоціації промисловості засобів 12 зв'язку (ТІА) був запропонований новий стандарт для комунікаційних систем СОМА, названий "Сигнальний стандарт верхнього рівня (рівень 3) для садата2000 систем з розширеним спектром, Випуск А, Додаток 1", датований 27 жовтня 2000р., надалі, "сата?2000".

Міжнародний союз телекомунікацій нещодавно подав запит на проект стандарту запропонованих способів для надання сервісу з високошвидкісної передачі даних і високоякісного голосового сервісу у бездротових комунікаційних каналах. Перший з цих проектів надійшов від Асоціації промисловості засобів зв'язку під назвою "Пропозиція І5-2000 ІТО-К КТ". Другий проект надійшов від Європейського союзу стандартів з телекомунікацій (ЕТ5І) під назвою "Пропозиція ЕТ5І ЮОМТ5 Ефірний Радіодоступ (ШТКА) ІТО-К КТ", також відомий під назвою "широкосмуговий СОМА", надалі, "МУ-СОМА". Третій проект був наданий групою Ш.5. ТО 8/1 під назвою "Пропозиція ОМУС-136", надалі, "ЕЄОСЕ". Ці проекти були опубліковані, і їх зміст добре відомий спеціалістам у с цій галузі. Го)

Стандарт І5-95 був спочатку оптимізований для передачі голосових фреймів зі змінною швидкістю. Наступні стандарти базуються на стандарті підтримки різноманітних неголосових сервісів, включаючи пакетну передачу даних. Один з сервісів пакетної передачі даних описаний в американському стандарті Асоціації промисловості засобів зв'язку ТІА/ЕІА/Л5З-707-А, названому "Опції сервісу даних для систем з розширеним спектром", на який є о посилання нижче, надалі, "І5-707". с

ІЗ-707 описує технологію для підтримки передачі пакетів за інтернет-протоколом (ІР) по бездротовій мережі

І8-95. Пакети інкапсулюють в стандартний потік байтів з використанням Протоколу точка-точка (РРР). З -- використанням протоколу РРР, пакети ІР можуть бути передані по бездротовій мережі в сегментах заданого ою розміру. Бездротова мережа підтримує інформацію про стан згідно протоколу РРР під час сесії РРР, або поки додаткові байти можуть бути переслані в безперервному потоці байтів між кінцевими точками, які працюють в згідно протоколу РРР.

Таким чином, безперервний потік байтів потім інкапсулюють в послідовностях ІЗ-95 фреймів з використанням

Протоколу Радіозв'язку (КІР). Протокол КІР містить у собі протокол перевірки помилок, який використовує « негативне повідомлення про прийом даних (МАК»з), згідно якого приймач просить передавач повторити фрейми З 70 ВІР, в яких виявлені помилки. Оскільки протокол перевірки помилок протоколу КІР. використовує повторну с передачу даних, передача даних від передавача до приймача згідно протоколу КІР в загальному випадку

Із» потребує різного часу. Модифікована форма протоколу КІР, названа Синхронний Протокол Радіозв'язку (ЗКІ Р), в якому ні приймач, ні передавач не передають МАК»з, і немає повторної передачі даних, добре відомий спеціалістам в цій галузі. Коефіцієнт помилок у фреймах у протоколі ЗКІ Р. вищий, ніж у протоколі КІ Р, але час передачі є мінімальним. і Віддалений вузол мережі, такий як настільний персональний комп'ютер або ноутбук (РОС), підключений до 4! бездротової мобільної станції (М5) з пакетною передачею даних може мати доступ до Іпіегпеї через бездротову мережу згідно зі стандартом І5З-707. Альтернативно віддалений вузол мережі, такий як веб-броузер може бути - включеним в М5, що робить наявність РС необов'язковою. М5 може бути будь-яким з багатьох відомих типів ка 20 пристроїв, включно, але не обов'язково, платою РС, персональним асистентом даних (РОСА), зовнішній або внутрішній модем або бездротовий телефон або термінал. МО посилає дані через бездротову мережу, де їх с обробляє вузол з сервісом пакетної обробки даних (РОБМ). Стан РРР для з'єднання М5 з бездротовою мережею в загальному випадку підтримується на вузлі РОЗМ. Вузол РОЗМ підключений до ІР-мережі, наприклад, до

ІпЇегпеї і передає дані між бездротовою мережею і іншими об'єктами і агентами, підключеними до ІР-мережі. 22 Таким чином, МОУ може посилати і приймати дані іншому об'єкту в ІР-мережі через бездротове з'єднання

ГФ) передачі даних. Об'єкт призначення в ІР-мережі також називають коресподентським вузлом. Взаємодія між М5 і вузлом РОЗМ описана в стандарті ЕІА/ЛІА/Л5-835, названому "Бездротовий стандарт ІР-мережі", червень 2000р., о надалі "І5-835". Спеціалістам в цій галузі відомо, що в деяких мережах РОБМ замінено на функцію міжмережевого обміну (МУР). бо Для надання більш складних бездротових мережевих сервісів виникає необхідність надавати сервіси різних типів одночасно через один бездротовий пристрій. Наприклад, одночасну передачу голосу і пакетну передачу даних. Або також різні типи сервісів пакетної передачі даних, наприклад, одночасний перегляд веб-сторінок і відеоконференція. В той же час розвиток технологій збільшує ширину смуги частот бездротового каналу між бездротовим пристроєм і бездротовою мережею. бо Одначе, сучасні мережі ще не здатні підтримувати одночасно сервіси пакетної передачі даних, які суттєво відрізняються різними рівнями сервісу. Наприклад, застосування, для яких затримка в часі є суттєвою, такі як відеоконференція і передача голосу через ІР оптимально передавати без повторних передач протоколу КІ Р для зменшення розмірів і непостійності затримки пакетів у мережі. З іншого боку, такі застосування, як ЕТР, електронна пошта і перегляд веб-сторінок менш чутливі до затримок, тобто для них використання протоколу

КІР є оптимальним. Діючі бездротові стандарти адекватно підтримують бездротові застосування, які потребують будь-якого одного рівня сервісу, але не різнотипні сервіси в одинарній М5, де множинні застосування потребують різних рівнів сервісу. Таким чином, існує необхідність у засобах підтримки множинних застосувань у одинарній М5, де різні застосування використовують різні рівні сервісу. 70 Втілення винаходу, описане нижче, задовольняє описані вище потреби шляхом надання мобільної станції (М5) і мережі радіодоступу (КАМ) для встановлення з'єднання, яке підтримує різні рівні сервісів з єдиною

ІР-адресою, присвоєною Мо. Наведені нижче втілення винаходу описують передавач даних з єдиною

ІР-адресою для використання в різних застосуваннях пакетної передачі даних. Пакетам даних, згенерованим кожним з різних застосувань пакетної передачі даних, надається єдиний стек згідно Протоколу точка-точка (РРР) 5! єдиний шар формування фрейма Високорівневого управління каналом (НОЇ С) для конвертування пакетів даних в потоки байтів, які потім передають через з'єднання за протоколом КІР. Кожному з отриманих в результаті множинних потоків байтів потім надається одне з множинних з'єднань за протоколом Кі Р, які мають різні параметри повторної передачі і затримки. З'єднання за протоколом КІР, вибране для даних, що передаються від кожного застосування, засноване на рівні сервісу, найбільш прийнятному для цього 2о застосування.

Приймач отримує дані від множинних з'єднань за протоколом КІ Р і збирає потоки байтів у фрейми. Приймач може використовувати множинні НОЇ С шари формування фреймів, один НОЇ С шар формування фреймів відповідає одному з'єднанню за протоколом КІР. Або приймач може використовувати одинарний НОЇ С шар формування фреймів і множинні прості шари "дефреймування". Кожен шар дефреймування відповідає сч ов одинарному з'єднанню за протоколом КІР і шукає ознаки, які розділяють НОЇ С фрейми в кожному потоці байтів за протоколом КІР. Шар дефреймування не видаляє коди переходу, а, точніше, надає потік даних НОЇ С (8) одинарному шару НОЇ С як повний неперервний фрейм НОЇ С.

Слово "приклад", використане тут, означає "служить для прикладу, окремого прикладу або ілюстрації".

Жоден варіант втілення винаходу, описаний як "варіант для прикладу», не є кращим або не має переваг о зо Порівняно з іншими варіантами втілення винаходу, описаними нижче.

На Фіг.1 показаний порядок протокольних шарів згідно прикладу винаходу. с

На Фіг.2 показаний порядок протокольних шарів згідно іншого варіанту винаходу. «-

На Фіг.3 показана схема прикладу мобільної станції (М5).

На Фіг.4 показана схема прикладу бездротового мережевого пристрою. о

На Фіг.5 показана блок-схема прикладу способу передачі пакетів даних через множинні з'єднання Кі Р, які ї- мають множинний рівень сервісу.

На Фіг.б6 показана блок-схема прикладу способу прийому пакетів даних через множинні з'єднання КІР, які мають множинний рівень сервісу.

Множинні застосування, які використовують різні рівні сервісу, можуть підтримуватись одинарним « бездротовим пристроєм, який використовує окремий стек Протоколу точка-точка (РРР) для кожного з с застосування. Такий підхід має деякі недоліки. Підтримка множинних копій РРР на одинарній мобільній станції (М5) вимагає великого об'єму пам'яті даних і в М, і на вузлі з сервісом пакетної обробки даних (РОЗМ). ;» Крім того, якщо сесія Протоколу Радіозв'язку (КІ Р) встановлюється для застосування, яке потребує малої затримки, КІР має бути сконфігурований для роботи без повторних передач. Хоч це призведе до малої

Затримки, що добре для застосування, яке обслуговують, Протокол управління з'єднанням (І СР) та інші -І конфігуруючі протоколи, необхідні для встановлення з'єднання РРР, будуть змушені працювати без контролю помилок. Виникаюче внаслідок цього зростання коефіцієнту помилок у фреймі може викликати затримку в роботі о або навіть відмову конфігурації РРР перед передачею пакетів даних якогось застосування. - Варіанти втілення винаходу, описані нижче, усувають ці недоліки шляхом використання одинарної копії РРР 5р для множинних копій КІ Р. між М5 і бездротовою мережею. На Фіг.1 показаний порядок протокольних шарів між ю передавачем і приймачем пакетів даних з використанням різних паралельних рівнів сервісу. У прикладі втілення о винаходу передавач підтримує два шари (106 і 108) Протоколу радіозв'язку (КІР), один шар (104)

Високорівневого протоколу управління каналом (НОЇ С) і один шар 102 Протоколу точка-точка (РРР). Кожна з копій шару КІР використовує різні рівні сервісу (106) і (108). Наприклад, якщо КІ Р 55 106 сконфігурований для дв повторної передачі фреймів у відповідь на фрейми МАК, отримані від приймача, КІ Ро 108 сконфігурований не на повторну передачу. Інакше кажучи, КІ Р.5 106 надає більшу надійність за рахунок використання протоколу

Ф) контролю помилок, в той же час КІ Рв 108 надає ненадійне транспортування даних з фіксованою мінімальною ка затримкою передачі. Рівень сервісу, який характеризує роботу КІ Р.5 106 тут коротко названий "надійним". Так само, рівень сервісу, який характеризує роботу КІ Р 25 108, тут названий "з малою затримкою". Хоч в прикладі бо варіанту втілення винаходу описаного тут використано два рівні сервісу, варіанти з використанням більшої кількості різних рівнів сервісу також можливі і можуть бути розглянуті в рамках описаних варіантів втілення винаходу. Наприклад, і передавач, і приймач можуть додатково використовувати третій шар КІ Р, який надає проміжний рівень сервісу зі ступенем надійності між "надійним" і "з малою затримкою".

В наведеному прикладі варіанту винаходу приймач також підтримує дві приймальні копії КІ Р. (116 і 118), які 65 відповідають тим же рівням сервісу, що і копії КІ Р в передавачі (106 і 108). Наприклад, якщо КІР 5 106 надає надійний рівень сервісу, то і КІ Р/р 116 сконфігурований для надійного рівня сервісу. Таким чином, коли шар

КІ-Рув 116 визначить розрив у послідовності прийнятих КІ Р фреймів, шар КІ Р/р 116 посилає у відповідь фрейм

МАК для запиту на повторну передачу. Отримавши фрейм КІР МАК, КІ /Р./5 106 повторно передає фрейм, на який надійшов запит, зі свого буфера повторної передачі. З іншого боку, якщо шар КІ Р 25 108 сконфігурований на рівень сервісу з малою затримкою, тоді шар КІ Рорю 118 не буде посилати фрейм МАК, не дивлячись на розриви в послідовності прийнятих КІР. фреймів. Дійсно, КІ Р 25 108 і КІ Род 118 можуть повністю пропускати послідовність фреймів з переданих КІР. фреймів для збільшення об'єму пам'яті для корисного навантаження.

Крім того, КІ/Роє 108 не потребує підтримки буфера повторної передачі попередньо відісланих фреймів, зберігаючи вільною пам'ять в передавачі. Також КІ Рор 118 не потребує підтримки буфера повторного прийому, /0 що також зберігає вільною пам'ять в приймачі.

Шар РРР»102 у передавачі інкапсулює ІР-пакети в фрейми РРР. У прикладі втілення винаходу шар РРР 5 102 збільшує пакетну пропускну здатність, виконуючи ІР-компресію зголовків, таку, як добре відома компресія заголовків Ван-Якобсена (М)). Компресія заголовків М) може призвести до втрати деякої інформації заголовка, що, з іншого боку, може бути корисним для мультиплексування пакетів РРР між різними шарами КІ Р (106 і 108). 7/5 У прикладі винаходу шар РРР5 102 передає повні пакети РРР шару НОЇГ-Сь 104, а також інформацію, яка може бути використана для визначення шару КІР, через який будуть передаватись фреймовані дані. У прикладі винаходу шар РРР» 102 надає ідентифікатор рівня сервісу або ідентифікатор копії КІ Р з кожним пакетом РРР, переданим шару НОЇ Се 104. Шар НОЇ Се 104 додає символи ознаки між пакетами РРР і додає контрольну суму циклічного надлишкового коду (СКС) в кожний пакет, отриманий від шару РРР»102. Шар НОЇ Се 104, крім того, виконує перехід НОГ С, щоб перевірити, що немає ознаки або контрольних символів НОЇ С в даних фрейму.

В загальному випадку шар НОЇ Се 104 виконує перехід НОЇ С шляхом заміни кожної ознаки або контрольного символу на послідовність переходу, яка має щонайменше два символи.

Приймач на Фіг.1 показаний з роздільними шарами НОЇ С (112 і 114) для кожної копії КІ Р (116 і 118). Байти, прийняті у фреймах КІР. кожною копією КІР (116 і 118), надходять на відповідні копії шарів НОЇ С 5 (112 Її 114). сч об Кожна копія шару НОГ-С 5 (112 ї 114) знаходить послідовності переходу у своєму вхідному потоці даних і перетворює кожну послідовність переходу назад у первинні дані переданих фреймів. Копії шарів НОЇ Се (112 і і) 114) також виконують перевірку отриманих у фреймах СКСО-кодів для визначення місця, в якому фрейм містить помилку. Фрейми, які мають неправильні СКоО-коди по умовчанню відкидаються, а фрейми з правильним

Скс-кодом передаються далі на наступний протокольний рівень (РРРЕе) 110. о зо На Фіг.2 показаний альтернативний варіант розміщення протокольних шарів. На Фіг.2 розміщення протокольних шарів у передавачі таке саме, як і у передавачі на Фіг.1. Але у приймачі замість одного шару с

НОГО для кожної копії КІР. використовується один шар НОЇ С 212. Між шарами КІР (218 і216)і шаром НО, Св /-(«- 212 вставлені шари дефреймерів (214 і 220). Призначенням дефреймерів (214 і 220) є забезпечення того, щоб тільки цілі фрейми НОЇ С подавались на шар НОЇ Сь 212. Подання тільки цілих фреймів НОЇ С позбавляє шар о з5 НОЇСв 212 необхідності відрізняти або збирати дані з різних фреймів НОЇ С. Шар НОЇС в 212 видаляє ча послідовності переходу і перевіряє код СКС на цілісність фрейму. Якщо код СКС правильний, шар НОЇ Св 212 передає повний фрейм РРР в шар РРРв 210. Якщо код СКС неправильний, шар НОЇ Сь 212 по умовчанню відкидає фрейми з помилками.

Однією з переваг використання дефреймуючих шарів (214 і 220) є те, що приймач може підтримувати «

Множинні копії КІР (218 ї 216) без змін шару НОЇ Св 212. Шар НОЇ Се 212 навіть не потребує інформації про те, пев) с що прийняті байти були отримані через два різних з'єднання КІР. Ця незалежність особливо важлива у . мережевих застосуваннях, де шар 212 протоколу НОЇ Ср і шари протоколу КІР. знаходяться в різних фізичних и?» пристроях. Наприклад, шар НОЇ С вд може існувати в стандартному пакетному роутері, а шари КІР всередині

Функції управління пакетами (РСЕ) в межах Мережі радіо доступу (КАМ) бездротової мережі. Використання дефреймерних шарів дозволяє підтримувати множинні шари КІР і рівні сервісу без змін програмного -І забезпечення стандартного пакетного роутера.

На Фіг.3 показаний приклад мобільної станції (М5), яка підтримує множинні рівні сервісу, як говорилось о вище. Процесор управління 302 встановлює бездротове з'єднання через бездротовий модем 304, передавач - 306 і антену 308, як показано. У цьому прикладі бездротовий модем 304 і передавач 306 працюють згідно 5о специфікації сата2000. В іншому варіанті втілення винаходу бездротовий модем 304 і передавач 306 можуть де працювати згідно інших бездротових стандартів, таких як ІЗ-95, МУ-СОМА або ЕОСЕ. о Процесор управління 302 підключений до блоку пам'яті 310, в якому зберігається код або команди управління процесором управління 302 для встановлення і використання протокольних шарів, показаних на Фіг.1-2. Блок пам'яті 310 може містити пам'ять КАМ, пам'ять флеш, пам'ять КОМ, пам'ять ЕРКОМ, регістри, жорсткий диск, 5Б знімний диск, СО-КОМ або будь-який інший носій даних, відомий у цій галузі.

У прикладі втілення винаходу процесор управління 302 використовує частину пам'яті 310 як буфери (312 і

Ф) 314), необхідні для роботи множинних шарів КІР. Наприклад, якщо буфер КІР 312 відповідає надійному ка з'єднанню КІР, він повинен мати буфер повторної передачі для даних КІР, які підлягають передачі, і буфер повторного прийому для даних КІР, які підлягають прийому. Якщо буфер КІ Р 5 314 відповідає з'єднанню КІР з бо малою затримкою, цей буфер може не мати ні буфера повторної передачі для даних, ні буфера повторного прийому даних. Оскільки в цих двох буферах немає необхідності, буфер КІ Ро 314 займає менший об'єм пам'яті, ніж буфер КІР. 312. Хоч тут вони показані роздільно, буфери (312 і 314) можуть перекриватись, якщо якісь структури даних розподілені між множинними використаннями КІ Р.

На Фіг.4 показаний приклад бездротової комунікаційної мережі, яка має з'єднання з мережею пакетної 65 передачі даних, такою як Іпіегпеї 416. Бездротова комунікаційна мережа містить у собі КАМ 412 і РОЗМ 414. КАМ 412 містить у собі селектор 402, який підключений до однієї або до кількох бездротових базових станцій (не показані). Селектор 402 в КАМ 412 в загальному випадку є підсистемою контролера базової станції (ВС), який не показаний. Всі бездротові дані, передані або прийняті від М5 проходять через селектор 402. Крім селектора 402 КАМ 412 також містить у собі блок Функції управління пакетами (РСЕ) 404. Для опцій сервісу передачі даних белектор 402 передає пакетні дані, отримані від М5, через блок РСЕ 404, який також містить у собі процесор управління 406 і пам'ять 418.

В блоці пам'яті 418 зберігається код або команди, які керують процесором управління 406 для встановлення і використання протокольних шарів, показаних на Фіг.1-2. Блок пам'яті 418 може містити пам'ять КАМ, пам'ять флеш, пам'ять КОМ, пам'ять ЕРКОМ, регістри, жорсткий диск, знімний диск, СО-КОМ або будь-який інший носій /о даних, відомий у цій галузі.

В прикладі винаходу процесор управління 406 організує у блоці пам'яті 418 множинні буфери (408 і 410) для різних з'єднань КІР, встановлених з множинними мобільними станціями. В прикладі винаходу один пул буферів

КІ РІ; 408 містить буфери для повторної передачі і для повторного прийому для використання відповідною копією КІ Р. Інший пул буферів КІ Р» 410 використовується для копій КІ Р з малою затримкою і тому не містить буферів для повторної передачі і для повторного прийому. Процесор управління 406 може призначити одній мобільній станції М5 більш, ніж одну копію КІР. Наприклад, один буфер КІ Р. і один буфер КІР» можуть бути призначені одній М5, яка одночасно працює з чутливим до затримок і нечутливим до затримок застосуваннями.

Процесор управління 406 також підключений до РОЗМ 414. У цьому прикладі втілення винаходу коли М5 посилає пакет ІР в мережу пакетної передачі даних 416, процесор управління 406 отримує від селектора 402 фрейми КІР і використовує зв'язаний буфер КІР (408 або 410), щоб видобути потік байтів з фреймів КІР. Потім байти надходять від процесора управління 406 до РОЗМ 414, який видобуває повні пакети ІР (які мають правильні значення СКС) з потоку байтів згідно протоколу НОЇ С. Потім РОБМ 414 передає результуючі пакети ІР в мережу пакетної передачі даних 416. Якщо РОБМ 414 підтримує єдине з'єднання НОЇС для множинних з'єднань КІР з однією М5, процесор управління 406 виконує дефреймінг перед передачею байтів з фреймів КІ Р сч

В РОЗМ 414.

Результатом дефреймінгу є те, що цілі фрейми НОЇ С передаються процесором управління 406 в РОБМ 414. і)

Інакше кажучи, процесор управління 406 забезпечує таку роботу, при якій дані з фрейма НОЇ С, отриманого по одному з'єднанню КІР не змішуються з даними з фрейма НОЇС, отриманого по іншому з'єднанню КІР.

Дефреймінг дозволяє покращити використання ресурсів додатково до можливості використання існуючих РОЗМ, о

Зо які не можуть призначати більше одного РРР/НОЇ С на одну ІР-адресу.

Коли мережа пакетної передачі даних 416 посилає пакет М5, пакети спочатку приймаються РОЗМ 414. У с наведеному прикладі РОЗМ 414 інкапсулює пакети даних ІР, адресовані М5, в пакети РРР і використовує -("д фреймінг НОЇ С для конвертації результуючих пакетів РРР в потік байтів. У наведеному прикладі РОЗМ 414 присвоює одну копію НОЇ С одній МО і використовує цю копію НОЇ С для виконання фреймінга НОЇ С для о будь-якого пакета ІР, адресованого М5. В іншому варіанті втілення винаходу РОЗМ 414 може мати кілька копій ї-

НОГС, присвоєних одній, тобто кожна копія НОЇ С відповідає одинарному з'єднанню КІ Р в М5.

З'єднання між РОБМ 414 і мережею 416, між РОЗМ 414 і процесором управління 406 і між процесором управління 406 і селектором 402 можуть використовувати будь-який з різних інтерфейсів, включаючи езернет,

Т1, АТМ, або інший волоконний, провідний або бездротовий інтерфейс. У прикладі винаходу з'єднання між « процесором управління 406 і блоком пам'яті 418 в загальному випадку є прямим апаратним з'єднанням, таким як пл) с шина пам'яті, але також може бути одним з інших типів з'єднань, вказаних вище.

На Фіг.5 представлена блок-схема прикладу способу передачі пакетів через множинні з'єднання Кі Р з різним ;» рівнем сервісу. У прикладі винаходу процесор управління передавального пристрою (302 на Фіг.3 або 406 на

Фіг.4) використовує спосіб, показаний на Фіг.5. На кроці 502 передавач інкапсулює призначений для передачі пакет ІР в пакет РРР. У прикладі втілення винаходу на кроці 502 також виконується компресія заголовків ІР, -І така як компресія заголовків Ван-Якобсена (МУ). На кроці 504 передавач конвертує пакет РРР в потік байтів згідно протоколу НОЇ С. Зокрема, кожен пакет РРР перетворюється у фрейм НОЇ С. Один або більше символів о ознаки вставляється між фреймами НОЇ С у потік байтів, потім символи ознаки і контрольні символи, які - фігурують в кожному фреймі, заміняють на послідовності переходу. Імовірно, найбільш загальним прикладом 5о переходу НОЇС є заміна байта послідовності ознак Ох7е (шістнадцятирічного) двома байтами Ох7а Охбе ю (шістнадцятирічними) і заміна байта Ох7а (шістнадцятирічного) двома байтами Ох7а Ох5а (шістнадцятирічними). о Також на кроці 504 вираховується код СКС для кожного фрейма і вставляється в кінець фрейма (перед символом ознаки, який сигналізує про кінець фрейма). На кроці 506 передавач визначає, який з доступних йому рівнів сервісу має бути використаний для передачі даних для фрейма, основаного на типі пакету. Пакети ІР, які ов передають з використанням нечутливих до затримки застосувань, таких як ЕТР або ТОР, передають на кроці 508 з використанням надійного КІР (з повторною передачею і повторним впорядкуванням). Також будь-які пакети,

Ф) які не є пакетами ІР, але є нечутливими до затримки (такі як пакети ІРСР або І СР) передають на кроці 508 з ка використанням надійного КІР. Пакети чутливих до затримки типів, такі як пакети Протоколу реального часу (КТР), які використовують для відеоконференційних сервісів, передають на кроці 510 з використанням КІР з бо малою затримкою. Як було сказано вище, КІР з малою затримкою не передає повторно і не дає запиту на повторну передачу фреймів КІР, втрачених через комунікаційні помилки. Таким чином, на Фіг.5 показані два рівня сервісу, спеціалісти в цій галузі зрозуміють, що в інших системах може бути використано більш, ніж два різних рівня сервісу, і це не виходить за рамки цього винаходу. Наприклад, на кроці 506 передавач може вибрати варіант передачі певний тип пакетів через з'єднання КІ Р, яке має проміжний рівень надійності. 65 На Фіг.б6 показана блок-схема прикладу способу прийому пакетів через множинні з'єднання КІ Р, які мають різний рівень сервісу. У прикладі винаходу процесор управління приймального пристрою (302 на Фіг.З або 406 на

Фіг.4) використовує спосіб, показаний на Фіг.б6. На кроці 602 приймач обробляє фрейми КІ Р, прийняті через одне або більше з'єднань КІ Р. В описаному вище прикладі винаходу фрейми КІ Р приймаються через з'єднання

КІ Р двох типів: з малою затримкою і надійні.

Як описано раніше в І5-707, фрейми КІ Р, прийняті через надійне з'єднання КІ Р мають послідовні номери, які приймач використовує для впорядкування фреймів і запиту на повторну передачу втрачених фреймів.

Наприклад, якщо фрейм КІР з порядковим номером "7" втрачено внаслідок комунікаційних помилок, приймач передає фрейм МАК для запиту на повторну передачу цього фрейма. Коли повторно переданий фрейм прийнято, дані, що доставлені цим фреймом, використовують для завершення потоку байтів даних перед 7/0 передачею наступних байтів даних в шар НОІ-С. В результаті потік байтів даних, отриманий з фреймів КІР надійного з'єднання КІР в загальному випадку не буде мати пропусків, які були в потоці, переданому передавачем. Ціною запобігання пропусків в даних є різні затримки.

Навпаки, коли фрейм втрачено внаслідок комунікаційної помилки в з'єднанні КІР з малою затримкою запит на повторну передачу не виставляється і повторна передача не здійснюється. Байти даних, які містились у 7/5 Втраченому фреймі КІР не надходять в потік байтів даних, який надходить в приймач шару НОЇ С. Інакше кажучи, втрата фрейму КІ Р в з'єднанні КІ Р з малою затримкою незмінно викликає пропуск в прийнятому потоці байтів даних порівняно з потоком байтів даних, переданим передавачем. Одначе, протокол КІР з малою затримкою має затримку, яка є фіксованою і малою, що робить її прийнятною для передачі чутливих до затримки типів пакетів, таких як пакети КТР.

У наведеному прикладі втілення винаходу, показаному на Фіг.2, приймач використовує дефреймери (214 і 220 на Фіг.2), які здійснюють прийом через множинні з'єднання КІР (116 і 118 на Фіг.2), щоб надати повні фрейми даних НОЇ С одному шару протоколу НОЇ С (212 на Фіг.2). на Фіг. 6 цей дефреймінг виконується на кроці 604. На кроці 606 шар протоколу НОЇ С (212 на Фіг.2) видаляє послідовності переходу НОЇ С, які були вставлені передавачем, і перевіряє код СКС кожного фрейму НОЇ С. На кроці 606 фрейм НОЇ С, який має неправильний сч ов Код СКС, по умовчанню відкидається приймачем. Результуючі фрейми РРР потім передаються з шаром протоколу НОЇ С на шар РРР. На кроці 608 шар РРР розформовує прийняті пакети, видаляючи заголовок РРР та і) інші зміни, зроблені передавачем. Також на кроці 608, якщо передавач зкомпресував заголовок ІР прийнятого пакету (наприклад, з використанням компресії заголовків М.)), заголовок ІР відновлюється до його первинного розміру і змісту. Розформовані пакети потім надходять на крок 610. Хоч в описаному вище варіанті мова йде о зо Головним чином про сформовані пакети ІР, пакети РРР ї НОГО також можуть бути використані для передачі пакетів для інших протоколів, таких як ІРХ або І СР. с

У варіанті втілення винаходу з використанням дефреймерів (214 і 220 на Фіг.2) кроки 602 і 604 виконуються «- процесором управління (406 на Фіг.4) в блоці КАМ (412 Фіг.4), а кроки 606, 608 і 610 виконуються блоком РОЗМ (414 Фіг.4). В іншому варіанті, як показано на Фіг.1, блок РОЗМ (414 Фіг.4) присвоює множинні шари НОЇ С (112 о і 114 на Фіг.1) одній М5. В цьому варіанті винаходу приймач не виконує дефреймінгу, і крок 604 відсутній. На ї- кроці 602 кожен шар КІ Р (116 їі 118 на Фіг.1) надає дані, добуті з прийнятих фреймів КІ Р, безпосередньо на відповідний йому шар НОЇ С (відповідно 112 і 114 на Фіг.1).

Таким чином, вище описаний спосіб і апаратні засоби для надання рівнів сервісу множинної якості в бездротовому з'єднанні пакетної передачі даних. Спеціалістам в цій галузі зрозуміло, що інформація і сигнали «

Можуть бути представлені з використанням різних технологій. Наприклад, дані, інструкції, команди, інформація, з с сигнали, біти, символи і елементарні посилки, які можуть відповідати наведеному вище опису, можуть бути представлені напругою, струмом, електромагнітними хвилями, магнітними полями або частинками, оптичними ;» полями або частинками або будь-якою їх комбінацією. Спеціалісти в цій галузі також розуміють, що у наведеному вище описі РОЗМ може бути заміненим на функцію забезпечення міжмережевого обміну (МУР) без виходу за рамки описаного винаходу. -І Технологія, описана далі, така як різноманітні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми і кроки алгоритму, описані у зв'язку з описаними варіантами втілення винаходу можуть бути виконані у вигляді о електронного обладнання, комп'ютерного програмного забезпечення або їх комбінації. Для чистоти ілюстрації ця - взаємозамінність апаратного і програмного забезпечення різних компонентів винаходу: блоків, модулів, схем і 5р Кроків описана вище за їх функціональним призначенням. Варіант реалізації функціонального призначення о (апаратне чи програмне забезпечення) залежить від конкретних обмежень застосування і розробки, які о накладаються на всю систему. Спеціалісти в цій галузі можуть реалізувати описану функціональність в різних конкретних застосуваннях, але такі варіанти втілення не можуть розглядатись як вихід за рамки цього винаходу.

Різні ілюстративні логічні блоки, модулі і схеми, описані у зв'язку з варіантами винаходу, описаними тут, ов Можуть бути втілені або виконані за допомогою процесора загального призначення, цифрового сигнального процесора (О5Р), прикладної спеціалізованої інтегральної мікросхеми (АБІС), програмованої логічної матриці

Ф) (ЕРСА) або інших програмованих логічних пристроїв, дискретних логічних елементів або транзисторної логіки, ка дискретних апаратних компонентів або їх комбінації, розробленої для виконання описаних тут функцій. Процесор загального призначення може бути мікропроцесором, але в іншому випадку, процесор може бути будь-яким бо загальноприйнятим процесором, контролером, мікроконтролером або кінечним автоматом. Процесор також може бути виконаний як комбінація обчислювальних пристроїв, тобто комбінацією ОБР і мікропроцесора, множина мікропроцесорів, один або кілька мікропроцесорів у поєднанні з ядром Ю5Р, або іншою подібною комбінацією.

Кроки способу або алгоритму, описаного у зв'язку з варіантами втілення винаходу, описаними тут, можуть 65 бути втілені безпосередньо у апаратному забезпеченні, в програмному модулі, який виконує процесор, або в комбінації цих двох варіантів. Програмний модуль може знаходитись в пам'яті КАМ, флеш-пам'яті, пам'яті КОМ,

пам'яті ЕРКОМ, пам'яті ЕЕРКОМ, регістрах, жорсткому диску, знімному диску, диску СО-КОМ, або на будь-якому іншому відомому носії зберігання або засобі, придатному для читання комп'ютером. У прикладі носій для зберігання під'єднаний до процесора так, що процесор може читати інформацію з нього і записувати в нього. В іншому варіанті носій для зберігання може бути інтегрований з процесором. Процесор і носій для зберігання можуть бути виконані у вигляді мікросхеми АБІС. Мікросхема АБІС може бути вмонтована в мобільну станцію. В іншому варіанті процесор і носій для зберігання можуть входити до складу мобільної станції і бути виконані на дискретних компонентах.

Наведений вище опис варіантів винаходу дозволяє спеціалістам в цій галузі зрозуміти і використати цей /о Винахід. Різні модифікації цих варіантів втілення легко зрозумілі спеціалістам в цій галузі, на підставі принципів винаходу, описаних вище, і в рамках ідеї винаходу можуть бути запропоновані інші варіанти втілення винаходу. Таким чином, цей винахід не обмежується описаними вище варіантами втілення, а відповідає найширшим межам, які задані принципами і новими властивостями, описаними вище.

Claims (23)

19 Формула винаходу

1. Спосіб обслуговування пакетних даних, який включає: - встановлення однорівневого міжвузлового Інтернет-протоколу (РРР) (102, 110 або 210) для взаємодії од /чиспенних додатків з даними між мобільною станцією і безпровідною мережею зв'язку (412); - передачу і прийом даних через вказаний однорівневий РРР (102, 110 або 210) з використанням першого рівня Протоколу радіолінії (КІР) (106, 118 або 218), який характеризується класом обслуговування, що забезпечує надійність для першого типу додатку з даними; і - передачі і прийому даних через вказаний однорівневий РРР з використанням другого рівня КІ Р (108, 118 сч 25 або 218), який характеризується класом обслуговування, що забезпечує низьку затримку для другого типу додатку з даними, в якому перший рівень КІ Р. конфігурований для повторної передачі даних, а другий КІР не (о) конфігуровано для повторної передачі даних.

2. Спосіб за п. 1, який, крім того, включає: - організації першого буфера для першого рівня КІР з розміром відповідно до надійного класу о зо обслуговування; і - організації другого буфера для другого рівня КІР з розміром відповідно до класу обслуговування з с низькою затримкою. «-

З. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що перший буфер КІ Р включає в себе буфери повторної передачі і перевпорядкування, а другий буфер КІ Р не включає в себе буфери повторної передачі і перевпорядкування. іс) 35

4. Спосіб за п. 1, який, крім того, включає встановлення однорівневого Протоколу високого рівня чн управління каналом передачі даних (НОЇ С), розміщеного між вказаним рівнем РРР і вказаними першим і другим рівнями КІ Р.

5. Спосіб за п. 4, який, крім того, включає: - встановлення першого рівня дефреймера, розміщеного між вказаним рівнем НОЇ С і вказаним першим « рівнем КІ Р, для надання повних фреймів НОЇ С вказаному рівню НОЇ С. з с

6. Спосіб за п. 1, який, крім того, включає: - встановлення першого рівня Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С), :з» розміщеного між вказаним рівнем РРР і вказаним першим рівнем КІ Р; і - встановлення другого рівня Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С), розміщеного між вказаним рівнем РРР і вказаним другим рівнем КІ Р. -І

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що зазначене встановлення однорівневого РРР відбувається на мобільній станції і додатково включає: о - використання на мобільній станції однорівневого РРР для інкапсуляції пакета ІР, пов'язаного із - додатком, чутливим до затримки, для генерування першого пакета РРР; - використання на мобільній станції однорівневого РРР для інкапсуляції пакета ІР, пов'язаного із ко додатком, нечутливим до затримки, для генерування другого пакета РРР; оз - передачу мобільною станцією першого пакета РРР через другий рівень до безпровідної мережі; і - передачу мобільною станцією другого пакета РРР через перший рівень КІ Р до безпровідної мережі.

8. Спосіб за п. 7, який, крім того, включає: - конвертацію на мобільній станції першого пакета РРР в перший фрейм Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С), використовуючи рівень НОЇ С в мобільній станції перед передачею (Ф; першого пакета РРР; і ГІ - конвертацію на мобільній станції другого пакета РРР в другий фрейм НОЇ С, використовуючи рівень НО! С в мобільній станції перед передачею другого пакета РРР. во

9. Спосіб за п. 1, який додатково включає: - прийом функцією управління пакетною передачею (РСЕ) першого набору байтів даних від мобільної станції через рівень КІ Р з малою затримкою; - прийом РСЕ другого набору байтів даних від мобільної станції через надійний рівень КІ Р; - надання першого набору байтів даних вузлу обслуговування пакетних даних (РОЗМ) через з'єднання 65 міжвузлового Інтернет-протоколу (РРР) з РОБМ; і - надання другого набору байтів даних РОБМ через з'єднання РРР.

10. Спосіб за п. 9, який, крім того, включає: - використання перед наданням першого набору байтів даних з'єднанню РРР одного або більше символів прапору Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С) в першому наборі байтів даних для ідентифікації третього набору байтів даних в першому наборі байтів даних, який відповідає щонайменше одному повному фрейму НО! С; і - безперервне надання третього набору байтів даних РОЗМ через з'єднання РРР.

11. Спосіб за п. 9, який, крім того, включає: - використання перед наданням першого набору байтів даних з'єднанню РРР одного або більше символів 7/0 прапора Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НО С) в другому наборі байтів даних для ідентифікації третього набору байтів даних в другому наборі байтів даних, який відповідає щонайменше одному повному фрейму НОЇ! С; і - безперервне надання третього набору байтів даних РОЗМ через з'єднання РРР.

12. Спосіб за п. 9, який, крім того, включає: - надання першого набору байтів даних з'єднанню РРР через перше з'єднання Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С) з РОБМ; і - надання другого набору байтів даних з'єднанню РРР через друге з'єднання НОЇ С з РОЗМ.

13. Мобільна станція, яка має трансивер для обміну даними між мобільною станцією і безпровідною мережею (412) і: - засіб встановлення однорівневого міжвузлового Інтернет-протоколу (РРР) (102, 110 або 210) для численних додатків з даними для обміну даних між мобільною станцією і безпровідною мережею (412); - засіб передачі і прийому даних через вказаний однорівневий РРР з використанням щонайменше першого і другого рівнів Протоколу радіолінії (КІР) (106, 108, 118, 116, 218, 216), які характеризуються надійним класом обслуговування для першого типу додатку з даними і класом обслуговування з низькою затримкою для с другого типу додатку з даними, причому перший рівень КІР сконфігурований для повторної передачі даних, а другий рівень КІР не і) конфігурований для повторної передачі даних.

14. Мобільна станція за п. 13, яка, крім того, має безпровідний модем (304) для модуляції фреймів КІР, згенерованих першим і другим рівнями КІ Р. о зо

15. Мобільна станція за п. 13, яка, крім того, має безпровідний модем СОМА (304) для модуляції фреймів НГ-Р, згенерованих першим і другим рівнями КІ Р. с

16. Мобільна станція за п. 13, яка відрізняється тим, що, крім того, включає засіб для організації буфера «- (312, 314) для кожного вказаного з щонайменше двох рівнів КІР, і розмір кожного буфера відповідає класу обслуговування відповідного рівня КІ Р. о

17. Мобільна станція за п. 16, яка відрізняється тим, що кожен буфер (312, 314) включає в себе буфери ї- повторної передачі і перевпорядкування, тільки якщо відповідний рівень КІ Р є надійним.

18. Мобільна станція за п. 13, яка відрізняється тим, що, крім того, включає засіб встановлення однорівневого Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ! С), (212) розміщеного між вказаним рівнем РРР і вказаними щонайменше двома рівнями КІ Р. «

19. Безпровідна мережа, яка включає: з с - трансивер для обміну даними між мобільною станцією і безпровідною мережею, - пристрій для виконання функції управління пакетною передачею (РСЕ) (404), який має: ;» засіб встановлення першого рівня Протоколу радіолінії (КІ Р) (106, 118 або 218), який характеризується надійним класом обслуговування; засіб встановлення другого рівня Протоколу радіолінії (КІ Р), який характеризується класом обслуговування -І з низькою затримкою, відмінним від надійного класу обслуговування; засіб прийому даних від мобільної станції через перший рівень КІ Р; і засіб прийому даних від мобільної о станції через другий рівень КІ Р, - причому перший рівень КІР конфігурований для повторної передачі даних, а другий рівень КІР не конфігурований для повторної передачі даних. де

20. Безпровідна мережа за п. 19, яка додатково має: о - засіб дефреймування даних, отриманих через перший рівень КІР, для ідентифікування першого фрейму Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ! С); - засіб дефреймування даних, прийнятих через другий рівень КІ Р, для ідентифікації другого фрейму НОЇ С; - засіб надання першого фрейму НОЇ С вузлу обслуговування пакетних даних (РОБМ); і - засіб надання другого фрейму НОЇ С до РОЗМ. (Ф)

21. Безпровідна мережа за п. 19, яка додатково має: ка - засіб надання даних, отриманих через перший рівень КІР, першому рівню Протоколу високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ С) у вузлі обслуговування пакетних даних (РОМ); і во - засіб надання даних, прийнятих через другий рівень КІ Р, другому рівню НОЇ С у РОБМ.

22. Безпровідна мережа за п. 19, яка додатково має: - вузол обслуговування пакетних даних (РОЗМ) (414) для виділення пакетів ІР з даних, прийнятих через перший і другий рівні КІ Р, і надання пакетів ІР в Іпіегпеї (416).

23. Безпровідна мережа за п. 22, яка відрізняється тим, що: 65 - виділення пакетів ІР з даних, прийнятих через однорівневий Протокол високого рівня управління каналом передачі даних (НОЇ! С), пов'язано з одиночним з'єднанням міжвузлового Інтернет-протоколу (РРР) з мобільною станцією; - пристрій для виконання функції управління пакетною передачею (РСЕ) надає перший фрейм НОІ С однорівневому НОЇ С, і потім надає перший фрейм НОЇ С однорівневому НОЇ С, і надає другий фрейм НО! С однорівневому НОЇ С. с (8) «в) сч «- ІС)

м. ші с з -І 1 - з 50 (42) Ф) іме) 60 б5