專利名稱：使用可變分組長度傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及一種用于在該通信系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置。
背景技術(shù)：
點對點協(xié)議多路復(fù)用(PPPmux)在本領(lǐng)域中是眾所周知的。如IEEE2001年國際通信會議(ICC2001)論文集“PPPmux-A new protocol forTransporting Small IP packets(PPPmux--一種傳輸小IP分組的新協(xié)議)”一文中所述，PPPmux是一種用于利用單個低層PPP幀多路復(fù)用多個高層分組的協(xié)議。PPPmux通過減少對應(yīng)于低層(如UDP/IP)的協(xié)議開銷提供更高的容量。如圖1所示，因為多個IP分組共享一個公用頭部而獲得了更高的效率。如圖所示，多個UDP/IP分組110被多路復(fù)用給單個的PPP分組112。經(jīng)過多路復(fù)用后，PPP分組包含一個單獨的頭部103和適合于UDP/IP分組110的有效載荷。有幾種技術(shù)用于在PPP分組內(nèi)標識各個UDP/IP的有效載荷。例如，申請?zhí)枮?9/534,971的美國專利申請中所論述的，可以將一個幀頭置于多路復(fù)用的UDP/IP分組的開頭。
盡管沒有示出，一個單獨的循環(huán)冗余校驗(CRC)字段覆蓋了整個PPP有效載荷。因此，傳輸鏈路錯誤會導(dǎo)致整個PPP分組的丟失，并由此造成多個TCP/IP分組的丟失(當使用多路復(fù)用時)。由于這個原因，在一個PPPmux內(nèi)具有多個UDP/IP分組以減少分組開銷的收益和在一個PPPmux內(nèi)具有少量UDP/IP分組以使當傳輸中發(fā)生錯誤時不需重傳大量的UDP/IP分組之間存在一種折中。因此，需要一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置，能夠有效地使多路復(fù)用到低層分組的高層分組的數(shù)量達到最佳化。


圖1表示PPP多路復(fù)用。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的框圖。
圖3是如圖2所示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的更詳細的框圖。
圖4是顯示如圖2所示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的操作流程圖。
具體實施例方式
為了滿足上述需要，這里介紹了一種用于將多個高層分組多路復(fù)用到單個低層分組的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，對于一個給定的位誤碼率(BER)，存在一個最佳的幀長。該最佳幀長在幀長和容量之間提供了最佳的折中。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，傳輸媒介的BER被一直監(jiān)視，并根據(jù)BER動態(tài)調(diào)整低層分組的大小。通過動態(tài)調(diào)整低層分組的大小持續(xù)維持其為最佳分組大小。
本發(fā)明包括一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。該方法包括以下步驟接收多個高層分組，確定傳輸誤碼率，根據(jù)誤碼率確定低層分組大小；多個高層分組被多路復(fù)用到一個低層分組；然后在傳輸媒介中傳輸該低層分組。
本發(fā)明還包括一種方法，該方法包括以下步驟從多個用戶處接收多個UDP/IP分組，確定誤碼率，根據(jù)誤碼率確定PPP分組大??；該多個UDP/IP分組被多路復(fù)用到一個具有等于PPP分組大小的PPP分組，然后進行傳輸。
本發(fā)明另外還包括一種裝置。該裝置包括一個分組誤碼估算器，用于輸出傳輸誤碼率；還包括一個多路復(fù)用器，該多路復(fù)用器以傳輸誤碼率作為一路輸入，以多個高層分組作為一路輸入，根據(jù)傳輸誤碼率確定低層分組大小，并將多個高層分組多路復(fù)用到一個低層分組，其中該低層分組的大小等于低層分組大小。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，其中相同的數(shù)字指同樣的組件。圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)200的框圖。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，通信系統(tǒng)200是利用在《cdma2000，國際電信聯(lián)盟無線通信(ITU-R)無線電傳輸技術(shù)(RTT)侯選提議》文件中所介紹的下一代CDMA架構(gòu)的蜂窩通信系統(tǒng)。盡管下面將要給出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的描述是利用CDMA通信系統(tǒng)實施的，但在替代實施例中，其它的通信系統(tǒng)是可以使用的。例如，下面描述的多路復(fù)用技術(shù)可以利用UMTS、衛(wèi)星或者其它點到點鏈路實施，以傳輸大量的短分組，如語音分組。
如圖2所示，多個用戶或者移動單元201與基站收發(fā)器(BTS)202通信。經(jīng)過對UDP/IP頭部進行典型壓縮以提高效率之后，BTS 202將幾個用戶UDP/IP分組多路復(fù)用到單個PPP幀，并將這些信息經(jīng)T1線路傳輸給BSC(基站控制器)203。如申請?zhí)枮?9/534,971的美國專利申請所述，BSC 203和BTS 202之間的接口被稱為A3接口，其詳情在’971申請中進行了描述。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，從移動單元201得到的多個高層分組被多路復(fù)用到低層的幀，并經(jīng)通信線路205傳輸。特別是，從移動單元201得到的多個UDP/IP分組經(jīng)PPPmux被多路復(fù)用到單個PPPmux幀或分組。應(yīng)當注意，每一個PPPmux分組都包含來自多個用戶的數(shù)據(jù)傳輸。
如上所述，在使一個低層分組內(nèi)具有多個高層分組以減少分組開銷的好處和在使一個低層分組內(nèi)具有少量的高層分組以使當傳輸中發(fā)生錯誤時不需重傳大量的高層分組并因而降低多個通話的質(zhì)量(或分組流量)之間存在一種折中。為實現(xiàn)這一點，BTS 202一直監(jiān)視BTS 202和BSC 203之間的誤碼率，并相應(yīng)地調(diào)整低層分組的大小。更特別地，BTS 202動態(tài)地調(diào)整包含在低層PPPmux分組中的高層UDP/IP分組的數(shù)量。
圖3是如圖2所示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的更詳細的框圖。如IEEE 2001年國際通信會議(ICC2001)論文集“PPPmux，Anw protocolc for Transmporting Small packets(PPPmux-一種傳輸小IP分組的新協(xié)議)”一文中所述，當BSC檢測到分組丟失時它發(fā)送一個上下文位置(CS)消息。CS消息能夠傳送多個上下文標識，因而要求更新多個信息流。這使得BTS202也跟蹤丟失的IP分組的數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，分組誤碼估算器301估算當前的分組誤碼率(PER)，并相應(yīng)地調(diào)整PPPmux幀長。更特別地，PPP接收器301檢測看是否接收到了上下文位置(CS)消息。如果接收到了，該PPP接收器就向分組誤碼估算器302發(fā)送一個消息。分組誤碼器302跟蹤每秒接收到的CS消息的數(shù)量?；谏鲜鲚斎胄畔?，它計算出一個分組平均誤碼的估計值。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，分組誤碼值是在最后5秒內(nèi)CS消息的數(shù)量/最后5秒發(fā)送的IP分組的總數(shù)，不過在替代實施例中，分組誤碼值可能會用不同的方式計算。
分組誤碼估算值(p_HAT)被作為輸入提供給PPP多路復(fù)用器303。PPP多路復(fù)用器303還有附加的靜態(tài)輸入(未示出)，如目標IP分組誤碼率γ和平均IP分組大小M。根據(jù)p_HAT，PPP多路復(fù)用器303估算出位錯誤并從而估算出分組誤碼率。特別地，當前的位誤碼率β是按下式從p_HAT估算出的β＝1-(1-p_HAT)^(1/M)，然后，基于幀長由下式給出分組誤碼值PP(FRAME_LEN)＝1-(1-β)^FRAME_LEN最大幀長(MAX_FRAME_LEN)和被多路復(fù)用到低層幀的高層幀的最大數(shù)量值(MAX_MUX_NO)由下式給出
MAX_FRAME_LEN＝ARG MAX(P(FRAME_LEN))＜γMAX_MUX_NO＝MAX_FRAME_LEN/M。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，選擇FRAME_LEN的值以使平均IP分組誤碼率仍然滿足初始約束條件γ。
某些鏈路表現(xiàn)出錯誤猝發(fā)行為，該鏈路一般情況下實際上幾乎沒有誤碼(BER～10-10)，但在所謂的“錯誤秒”BER是很高的，如～10-4。上述方程式用于確定穩(wěn)態(tài)值，在錯誤猝發(fā)情況下，MAX_MUX_NO按下述方法修正<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[　　If(New Error beyond Timeout 1)　　 Start_Timer1()；　　Else if(New Error within a Timeout 1)　　 If(MAX_MUX_NO＞k)　　MAX_MUX_NO＝MAX_MUX_NO-k；　　 Else　　MAX_MUX_NO＝1；　　 If(Timer 2 not expired)　　Cancel_Timer2()；　　 Start_Timer2()；　　If(Timeout 2 Expires)　　 MAX_MUX_NO＝MAX_MUX_NO_SS；]]></pre>其中，MAX_MUX_NO_SS是穩(wěn)態(tài)值。
這樣修正MAX_MUX_NO值使得PPPmux在錯誤猝發(fā)時更快地改變多路復(fù)用的IP分組的數(shù)目。計時器1用于在錯誤猝發(fā)時加速減少多路復(fù)用的分組數(shù)目。計時器2用于在猝發(fā)結(jié)束后恢復(fù)多路復(fù)用數(shù)目。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，只要多路復(fù)用幀長小于MAX_FRAME_LEN或者多路復(fù)用的幀數(shù)小于MAX_MUX_NO，IP分組就被多路復(fù)用。
圖4是顯示如圖2所示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的通信系統(tǒng)的操作流程圖。邏輯流程從步驟401開始，在這里高層分組被PPP多路復(fù)用器303接收。如上所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，高層分組包括含有從多個移動用戶傳輸?shù)男畔⒌腢DP/IP分組。在步驟405中，確定一個低層傳輸?shù)恼`碼率。特別是，確定BSC 203和BTS2 02之間鏈路的誤碼率。根據(jù)確定的誤碼率，確定一個低層分組大小(步驟410)。如上所述，低層分組大小指示了能夠多路復(fù)用到低層分組的高層UDP/IP幀的數(shù)量。一旦確定了一個合適的分組大小，就有多個高層分組被多路復(fù)用到低層分組(步驟415)。
應(yīng)當注意，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，低層分組大小是每五秒實時動態(tài)調(diào)整的。這樣，在使一個PPPmux內(nèi)具有多個UDP/IP分組以減少分組開銷的好處和在使一個PPPmux內(nèi)具有少量UDP/IP分組以使當傳輸中發(fā)生錯誤時不需重傳大量的UDP/IP分組之間維持一種持續(xù)的這種。
盡管本發(fā)明是根據(jù)一個特定的實施例進行了詳細說明和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，各種形式和細節(jié)上的變化都可以做出，而不脫離本發(fā)明的要旨和范圍。例如，盡管上述最佳分組大小是在T1線路上，本領(lǐng)域的一名普通技術(shù)人員會認識到，如上所述，分組大小可以在任何傳輸媒介上最佳化。這樣的變化都落入以下權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，該方法包括以下步驟(a)接收多個高層分組；(b)確定傳輸?shù)恼`碼率；(c)根據(jù)所述誤碼率確定低層分組大小；(d)將所述多個高層分組多路復(fù)用到一個低層分組，所述低層分組具有如步驟(c)中所確定的大??；和(e)傳輸所述低層分組。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定誤碼率的步驟包括確定位誤碼率(BER)的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述確定低層分組大小的步驟包括確定能夠被多路復(fù)用到單個低層分組的高層分組的數(shù)量的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述將多個高層分組多路復(fù)用到低層分組的步驟包括利用PPPmux技術(shù)將多個UDP/IP分組多路復(fù)用到單個PPP分組的步驟。
5.一種方法，其包括以下步驟從多個用戶處接收多個UDP/IP分組；確定誤碼率；根據(jù)所述誤碼率確定PPP分組大小；將所述多個UDP/IP分組多路復(fù)用到一個具有等于所述PPP分組大小的PPP分組；和傳輸所述PPP分組。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述接收多個UDP/IP分組的步驟包括從多個遠程或移動用戶處接收多個UDP/IP分組的步驟。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述確定PPP分組大小的步驟包括確定能夠被多路復(fù)用到單個PPP分組的UDP/IP分組的最佳數(shù)量的步驟。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述將多個UDP/IP分組多路復(fù)用到PPP分組的步驟包括利用PPPmux技術(shù)將多個UDP/IP分組多路復(fù)用到PPP分組的步驟。
9.一種裝置，其包括一個分組誤碼估算器，用于輸出傳輸誤碼率；和一個多路復(fù)用器，所述多路復(fù)用器以所述傳輸誤碼率作為一路輸入，以多個高層分組作為一路輸入，根據(jù)所述傳輸誤碼率確定低層分組大小，并將所述多個高層分組多路復(fù)用到一個低層分組，其中，所述低層分組的大小等于所述低層分組大小。
10.如權(quán)利要求9的裝置，其中，所述多路復(fù)用器是執(zhí)行PPP復(fù)用的PPP多路復(fù)用器。
全文摘要
描述了一種用于將多個高層分組(110)多路復(fù)用到單個低層分組(112)的方法和裝置。對于給定的位誤碼率(BER)，存在一個最佳的幀長。最佳幀長在幀長和容量之間提供了最佳的均衡。傳輸媒介(205)的BER被一直監(jiān)視并根據(jù)BER值動態(tài)調(diào)整低層分組大小(112)。
文檔編號H04L1/00GK1640046SQ03804594
公開日2005年7月13日 申請日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者拉杰什·S·帕茲雅努爾, 伊凡·N·武科維奇 申請人:摩托羅拉公司