专利名称：使用可变分组长度传输数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，尤其涉及一种用于在该通信系统中进行数据传输的方法和装置。
背景技术：
点对点协议多路复用(PPPmux)在本领域中是众所周知的。如IEEE2001年国际通信会议(ICC2001)论文集“PPPmux-A new protocol forTransporting Small IP packets(PPPmux--一种传输小IP分组的新协议)”一文中所述，PPPmux是一种用于利用单个低层PPP帧多路复用多个高层分组的协议。PPPmux通过减少对应于低层(如UDP/IP)的协议开销提供更高的容量。如图1所示，因为多个IP分组共享一个公用头部而获得了更高的效率。如图所示，多个UDP/IP分组110被多路复用给单个的PPP分组112。经过多路复用后，PPP分组包含一个单独的头部103和适合于UDP/IP分组110的有效载荷。有几种技术用于在PPP分组内标识各个UDP/IP的有效载荷。例如，申请号为09/534,971的美国专利申请中所论述的，可以将一个帧头置于多路复用的UDP/IP分组的开头。
尽管没有示出，一个单独的循环冗余校验(CRC)字段覆盖了整个PPP有效载荷。因此，传输链路错误会导致整个PPP分组的丢失，并由此造成多个TCP/IP分组的丢失(当使用多路复用时)。由于这个原因，在一个PPPmux内具有多个UDP/IP分组以减少分组开销的收益和在一个PPPmux内具有少量UDP/IP分组以使当传输中发生错误时不需重传大量的UDP/IP分组之间存在一种折中。因此，需要一种数据传输的方法和装置，能够有效地使多路复用到低层分组的高层分组的数量达到最佳化。
图1表示PPP多路复用。
图2是根据本发明的优选实施例的通信系统的框图。
图3是如图2所示根据本发明的优选实施例的通信系统的更详细的框图。
图4是显示如图2所示根据本发明的优选实施例的通信系统的操作流程图。
具体实施例方式
为了满足上述需要，这里介绍了一种用于将多个高层分组多路复用到单个低层分组的方法和装置。根据本发明的优选实施例，对于一个给定的位误码率(BER)，存在一个最佳的帧长。该最佳帧长在帧长和容量之间提供了最佳的折中。因此，在本发明的优选实施例中，传输媒介的BER被一直监视，并根据BER动态调整低层分组的大小。通过动态调整低层分组的大小持续维持其为最佳分组大小。
本发明包括一种数据传输的方法。该方法包括以下步骤接收多个高层分组，确定传输误码率，根据误码率确定低层分组大小；多个高层分组被多路复用到一个低层分组；然后在传输媒介中传输该低层分组。
本发明还包括一种方法，该方法包括以下步骤从多个用户处接收多个UDP/IP分组，确定误码率，根据误码率确定PPP分组大小；该多个UDP/IP分组被多路复用到一个具有等于PPP分组大小的PPP分组，然后进行传输。
本发明另外还包括一种装置。该装置包括一个分组误码估算器，用于输出传输误码率；还包括一个多路复用器，该多路复用器以传输误码率作为一路输入，以多个高层分组作为一路输入，根据传输误码率确定低层分组大小，并将多个高层分组多路复用到一个低层分组，其中该低层分组的大小等于低层分组大小。
现在转到附图，其中相同的数字指同样的组件。图2是根据本发明的优选实施例的通信系统200的框图。根据本发明的优选实施例，通信系统200是利用在《cdma2000，国际电信联盟无线通信(ITU-R)无线电传输技术(RTT)侯选提议》文件中所介绍的下一代CDMA架构的蜂窝通信系统。尽管下面将要给出的本发明的优选实施例的描述是利用CDMA通信系统实施的，但在替代实施例中，其它的通信系统是可以使用的。例如，下面描述的多路复用技术可以利用UMTS、卫星或者其它点到点链路实施，以传输大量的短分组，如语音分组。
如图2所示，多个用户或者移动单元201与基站收发器(BTS)202通信。经过对UDP/IP头部进行典型压缩以提高效率之后，BTS 202将几个用户UDP/IP分组多路复用到单个PPP帧，并将这些信息经T1线路传输给BSC(基站控制器)203。如申请号为09/534,971的美国专利申请所述，BSC 203和BTS 202之间的接口被称为A3接口，其详情在’971申请中进行了描述。在本发明的优选实施例中，从移动单元201得到的多个高层分组被多路复用到低层的帧，并经通信线路205传输。特别是，从移动单元201得到的多个UDP/IP分组经PPPmux被多路复用到单个PPPmux帧或分组。应当注意，每一个PPPmux分组都包含来自多个用户的数据传输。
如上所述，在使一个低层分组内具有多个高层分组以减少分组开销的好处和在使一个低层分组内具有少量的高层分组以使当传输中发生错误时不需重传大量的高层分组并因而降低多个通话的质量(或分组流量)之间存在一种折中。为实现这一点，BTS 202一直监视BTS 202和BSC 203之间的误码率，并相应地调整低层分组的大小。更特别地，BTS 202动态地调整包含在低层PPPmux分组中的高层UDP/IP分组的数量。
图3是如图2所示根据本发明的优选实施例的通信系统的更详细的框图。如IEEE 2001年国际通信会议(ICC2001)论文集“PPPmux，Anw protocolc for Transmporting Small packets(PPPmux-一种传输小IP分组的新协议)”一文中所述，当BSC检测到分组丢失时它发送一个上下文位置(CS)消息。CS消息能够传送多个上下文标识，因而要求更新多个信息流。这使得BTS202也跟踪丢失的IP分组的数目。根据本发明的优选实施例，分组误码估算器301估算当前的分组误码率(PER)，并相应地调整PPPmux帧长。更特别地，PPP接收器301检测看是否接收到了上下文位置(CS)消息。如果接收到了，该PPP接收器就向分组误码估算器302发送一个消息。分组误码器302跟踪每秒接收到的CS消息的数量。基于上述输入信息，它计算出一个分组平均误码的估计值。在本发明的优选实施例中，分组误码值是在最后5秒内CS消息的数量/最后5秒发送的IP分组的总数，不过在替代实施例中，分组误码值可能会用不同的方式计算。
分组误码估算值(p_HAT)被作为输入提供给PPP多路复用器303。PPP多路复用器303还有附加的静态输入(未示出)，如目标IP分组误码率γ和平均IP分组大小M。根据p_HAT，PPP多路复用器303估算出位错误并从而估算出分组误码率。特别地，当前的位误码率β是按下式从p_HAT估算出的β＝1-(1-p_HAT)^(1/M)，然后，基于帧长由下式给出分组误码值PP(FRAME_LEN)＝1-(1-β)^FRAME_LEN最大帧长(MAX_FRAME_LEN)和被多路复用到低层帧的高层帧的最大数量值(MAX_MUX_NO)由下式给出
MAX_FRAME_LEN＝ARG MAX(P(FRAME_LEN))＜γMAX_MUX_NO＝MAX_FRAME_LEN/M。
在本发明的优选实施例中，选择FRAME_LEN的值以使平均IP分组误码率仍然满足初始约束条件γ。
某些链路表现出错误猝发行为，该链路一般情况下实际上几乎没有误码(BER～10-10)，但在所谓的“错误秒”BER是很高的，如～10-4。上述方程式用于确定稳态值，在错误猝发情况下，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是稳态值。
这样修正MAX_MUX_NO值使得PPPmux在错误猝发时更快地改变多路复用的IP分组的数目。计时器1用于在错误猝发时加速减少多路复用的分组数目。计时器2用于在猝发结束后恢复多路复用数目。在本发明的优选实施例中，只要多路复用帧长小于MAX_FRAME_LEN或者多路复用的帧数小于MAX_MUX_NO，IP分组就被多路复用。
图4是显示如图2所示根据本发明的优选实施例的通信系统的操作流程图。逻辑流程从步骤401开始，在这里高层分组被PPP多路复用器303接收。如上所述，在本发明的优选实施例中，高层分组包括含有从多个移动用户传输的信息的UDP/IP分组。在步骤405中，确定一个低层传输的误码率。特别是，确定BSC 203和BTS2 02之间链路的误码率。根据确定的误码率，确定一个低层分组大小(步骤410)。如上所述，低层分组大小指示了能够多路复用到低层分组的高层UDP/IP帧的数量。一旦确定了一个合适的分组大小，就有多个高层分组被多路复用到低层分组(步骤415)。
应当注意，在本发明的优选实施例中，低层分组大小是每五秒实时动态调整的。这样，在使一个PPPmux内具有多个UDP/IP分组以减少分组开销的好处和在使一个PPPmux内具有少量UDP/IP分组以使当传输中发生错误时不需重传大量的UDP/IP分组之间维持一种持续的这种。
尽管本发明是根据一个特定的实施例进行了详细说明和描述，本领域的技术人员会理解，各种形式和细节上的变化都可以做出，而不脱离本发明的要旨和范围。例如，尽管上述最佳分组大小是在T1线路上，本领域的一名普通技术人员会认识到，如上所述，分组大小可以在任何传输媒介上最佳化。这样的变化都落入以下权利要求的范围。
权利要求
1.一种数据传输的方法，该方法包括以下步骤(a)接收多个高层分组；(b)确定传输的误码率；(c)根据所述误码率确定低层分组大小；(d)将所述多个高层分组多路复用到一个低层分组，所述低层分组具有如步骤(c)中所确定的大小；和(e)传输所述低层分组。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定误码率的步骤包括确定位误码率(BER)的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定低层分组大小的步骤包括确定能够被多路复用到单个低层分组的高层分组的数量的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述将多个高层分组多路复用到低层分组的步骤包括利用PPPmux技术将多个UDP/IP分组多路复用到单个PPP分组的步骤。
5.一种方法，其包括以下步骤从多个用户处接收多个UDP/IP分组；确定误码率；根据所述误码率确定PPP分组大小；将所述多个UDP/IP分组多路复用到一个具有等于所述PPP分组大小的PPP分组；和传输所述PPP分组。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述接收多个UDP/IP分组的步骤包括从多个远程或移动用户处接收多个UDP/IP分组的步骤。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定PPP分组大小的步骤包括确定能够被多路复用到单个PPP分组的UDP/IP分组的最佳数量的步骤。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述将多个UDP/IP分组多路复用到PPP分组的步骤包括利用PPPmux技术将多个UDP/IP分组多路复用到PPP分组的步骤。
9.一种装置，其包括一个分组误码估算器，用于输出传输误码率；和一个多路复用器，所述多路复用器以所述传输误码率作为一路输入，以多个高层分组作为一路输入，根据所述传输误码率确定低层分组大小，并将所述多个高层分组多路复用到一个低层分组，其中，所述低层分组的大小等于所述低层分组大小。
10.如权利要求9的装置，其中，所述多路复用器是执行PPP复用的PPP多路复用器。
全文摘要
描述了一种用于将多个高层分组(110)多路复用到单个低层分组(112)的方法和装置。对于给定的位误码率(BER)，存在一个最佳的帧长。最佳帧长在帧长和容量之间提供了最佳的均衡。传输媒介(205)的BER被一直监视并根据BER值动态调整低层分组大小(112)。
文档编号H04L1/00GK1640046SQ03804594
公开日2005年7月13日 申请日期2003年1月13日 优先权日2002年2月25日
发明者拉杰什·S·帕兹雅努尔, 伊凡·N·武科维奇 申请人:摩托罗拉公司