用于通信系统中的分组分割和级联信号传输的方法和装置的制作方法

专利名称：用于通信系统中的分组分割和级联信号传输的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明的领域为在通信系统中将高层分组映射到较低层的帧，该通信系 统可以是无线或固定线路网络。为了使上层传输的分组适应物理网络的能力 (例如，最大帧尺寸)，有时需要将它们分割或分段为将由分离的帧传送的若 干块。以同样的方式，还可能需要将若干分组级联成一帧，以便增加传输效 率。本发明提出了一种向接收单元指示在发送器侧的分割和级联如何进行的 新颖并且有效的方式。
背景技术：
使高层的分组适应物理网络的特性的必要性对如无线网络(G S M 、 UMTS、 WiLAN、 WiMax等)或固定网络(IP、帧中继、PPP、 ATM等)等 所有类型的通信网络是关键的问题。OSI分层的概述在该部分，给出将用于说明下面的解释的OSI模型(见图1)的简要介绍。开放系统互连参考模型(简称为OSI模型或OSI参考模型)是对通信和 计算机网络协议设计的分层抽象描述。OSI模型将系统的功能划分为一系列 的层。每层具有其仅使用下面的层的功能、并且仅向上面的层输出功能性的 性质。实现包括一系列这样的层的协议行为的系统被称作"协议栈"或"栈"。 其主要特征在于规定层与层之间如何交互的规范的各层之间的连接。这意味 着，原理上，由一个制造商编写的层可以与来自另一个制造商的层一起操作。 对于我们的目的，将仅描述前三层。物理层(或层1)的主要目的在于，经由特定物理介质(例如，同轴电 缆、双绞线、光纤或无线)传输信息(比特)。其将数据转换或调制成经由通 信信道传送的信号。数据链路层(或层2)的目的在于，通过将输入数据分割成数据帧(分 割和重组或SAR功能)，以与特定物理层兼容的方式整形信息流。此外，数据链路层可以通过请求丟失帧的重传来检测和校正潜在的传送错误。其提供 了寻址机制，并且可以提供流控制算法，以便使数据率与接收器能力匹配。 最后，当共享的介质由多个发送器和接收器同时使用时，其提供了调整和控 制对物理介质的访问的机制。因为数据链路层的功能范围很大，所以数据链路层经常被细分为两个子层(例如，在UMTS中，RLC和MAC子层)。层2 协议的典型实例是固定线路网络的PPP/HDLC、 ATM、帧中继、以及无线系 统的RLC、 LLC或MAC。网络层(或层3)提供用于将可变长度分组经由一个或更多网络从源传 送到目的地、同时维护由传输层请求的服务质量的功能和程序手段。网络层 的主要目的在于执行网络路由、网络分段以及拥塞控制功能。网络层协议的 主要实例是IP因特网协议或X.25。关于OSI分层模型的更多信息可以在"Computer Networks" ( Andrew S. Tanenbaum,第四版，Prentice Hall International Edition,第37-41页，第1.4部 分)中找到。SDU和PDU定义为了以通用方式正式地描述OSI模型中各层之间的分组交换，已经定义 了 SDU (服务数据单元)和PDU (协议数据单元)实体。SDU是从请求服 务的层N+l的协议经由SAP (服务接入点)传送到位于层N的协议的信息的 单元。PDU是在位于相同层N的相同协议的发送器和接收器的对等处理之间 交换的信息的单元。PDU通常由包括接收的SDU的经处理的版本的有效负 载部分和控制信息(例如，层N特定的报头)形成，并且可能由报尾终止。 由于在这些对等处理之间不存在直接的物理连接(除了 LI )，所以PDU转发 至层N-l用于处理。因此，层N的PDU从层N-1的角度而言是SDU。这在 图2中图示。分|殳/分割的目的出于三个不同的原因，可能需要分段或等同地分割。首先，将数据报或分组传输通过其最大允许的数据报大小或最大传输单 元(MTU)小于所述数据报或分组的大小的网络时，可能需要分段。数据报 分段典型地在IP层实现，并且在标准的IPv4或IPv6版本中净皮指定为IP分段。 当数据经由ATM网络传输时，为了使48个八位字节的有效负载大小与ATM 单元适配，需要类似的分割。这在ATM层2和传输层(例如，IP)之间的ATM适配层(AAL )执行。其次，为了平衡在并行链路上(例如，在并行ISDN链路上)的业务量 负载，可能执行分段。基于PPP的PPP多链路协议(MP) ( "ThePPPMultilink Protocol(MP)" , RFC 1990, Sklower， K" Lloyd, B., McGregor, G., Carr， D.和T. Coradetti， 1996年8月)描述了用于在多个逻辑数据链路上划分、重组和排序 数据报的方法。最后，在无线系统中，潜在地与级联结合的分组分割经常在层2 (例如， 在UMTS中的RLC子层，3GPPTS25.322， v6.4.0， "Radio Link Control (RLC) protocol specification")执行，以便使较高层的分组与由较低层提供的资源适 配。因为资源在无线环境中通常很稀少，所以推荐将若干较高层分组进行级 联以便加强整个系统的效率。接收器单元为了分离级联的片段，并且将接收的片段正确地重组为原始 分组，需要将分割信息传送到接收单元。经常与标记每个片段的编号技术相 结合的该信息使得接收器处的层2能够将完整和一致的分组传送给下一更高 的层。在下面各部分中，将呈现几种已知的信号分割的方法，其将帮助理解与 本发明的区别。经由片段编号的SAR信令第 一 类指示分段的方法重新组合指示片段在源分组内的位置的几种相似 的技术。需要两个元素第一个是指向片段在源分组内的位置的索引。该索 引可以采取分段偏移(IP分段，见"Computer network", Andrew S. Tanenbaum, 第四版,Prentice Hall International Edition,第37-41页，1.4部分)或片段序列 号FSN ( WiLAN,见802.11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications)的形式。对于源分组的第一片段，该索引必须被初始化为已知值(例如，FSN=0)。 接收器单元使用该索引以正确的序列记录片段并检测丢失的片段。此外，分 组的最后片段用一位标志(LF)指示。未分段的分组通过将索引设置为初始 位置(例如，FSN=0)并且同时指示该分组是源分组中的最后片段而被信号 发送到接收器侧。该技术用于例如IP分段协议或ATM适配层AAL-1中。 802.11 WiLANMAC层也使用相同的技术。WiLAN还将标识源分组的字段附 加到每个片段。这是必要的，因为802.11 MAC可以被配置为在传送到下一更高的层之前、在接收器侧将分组重新排序。这一依序传送需求在IP层不存 在，因为更高层(例如，TCP)不需要或不执行重新排序。
图3中示出在WiLAN中经由片段编号的SAR技术的原理。
因为每个片段必须携带至少最后片段标志LF和片段序列号FSN、以及 最终地源分组的序列号SN，因此信令开销相对显著。
经由开始/结束标志的SAR信令
第二类SAR方法广泛用于各种协议，如ATM适配层AAL-3/4、帧中继 分段实现协定FRF. 12、帧中继论坛技术委员会、WiMax和PPP多链路(MP ) ("The PPP Multilink Protocol(MP)" ， RFC 1990, Sklower， K., Lloyd, B., McGregor, G.， Carr， D.和T. Coradetti， 1996年8月)。该第二类SAR技术的主 要思想在于，使用两个一位标志来指示每个SARPDU， PDU是SDU的第一、 最后还是中间片段，或者PDU是否是完整的SARSDU。两个标志都是PDU 报头的一部分。在一些实现中(帧中继和PPP多链路)，两个标志的功能的区 别之一在于， 一个指示SDU的开始，而另一个指示其结束。在从SARSDU 得到的第一片段上，开始片段位B被设置为1，而对来自相同SDU的所有其 他片段设置为0。在最后片段上结束片段位E被设置为1，而对所有其他片段 设置为0。 PDU可以使开始和结束片段位都设置为1。在此情形，其指示没 有发生分割。还添加了片段序列编号以便接收器单元检测片段丢失，并且如 果链路没有保存PDU序列，则潜在地执行PDU记录。在记录后，接收器可 以容易地检查B和E位以标识哪个SARPDU需要组合以重建原始SDU。图 中给出了该技术的图示。
经由长度指示符的SAR信令
第三类在于一组技术，其使用长度指示符字段作为指示SDU的边界的指 针。 一个很好的实例是UMTS R99中的RLC (无线链路控制)。在RLC中， RLC PDU可以携带几个SDU或填充位的片段。实际上，UMTSR99用固定 大小的PDU操作，该PDU可能没有与要传送的SDU的长度对准。由于无线 资源稀少，所以允许SDU在PDU级的级联被视为是必要的。通常，可变数 量的长度指示符(LI)被添加到PDU报头。长度指示符用于指示PDU内的 每个RLCSDU结尾的最后八位字节。照例，基于PDU的序列编号被添加到 报头中，以便允许丢失检测和重新排序。接收器因此可以执行重新排序、请 求丟失PDU的重传和重组SDU。此外，具有特定值的LI指示何时将填充用于填满PDU的结尾。该技术的主要缺点在于，开销取决于PDU中SDU片段的数量，并且因 此报头还具有可变大小。此外，特殊字段的使用趋于增加RLC的复杂度。最后，该技术在考虑到可变PDU大小时不是非常有效，其将更灵活和更 好地适应于在无线系统上的面向完整分组的环境。图5中示出该技术的一般实例。无线系统中的级联功能级联是对无线系统特别有用的功能。分割和级联的组合使得发送器能够 使进入的可变长度的SDU更好地与提供的资源适配。在无线系统的情形，可 以在传送时间间隔(TTI)上传送的位数依赖于无线情况、编码率和传送专用 的物理资源而显著地变化。例如，接近于发送器的移动站比较远的移动站需 要的信道编码要少。利用相同的所分配的物理资源和相同的传送功率，第一 移动站将能够比第二移动站接收多得多的数据。此外，当考虑分组服务时， 由服务器提供的数据率基本上随时间显著变化。在UMTS中，SDU分割和将SDU片段级联成PDU在RLC级执行，而 不针对提供的物理资源，并且具有固定的预定义的PDU大小。为了仿真一些 类型的动态行为，基于来自物理层的一些指示，MAC层确定每TTI要传送的 PDU的数量。在UMTS R99中，所选择的PDU以所谓的传输信道块(TrCH Blk或TrBlk)的形式传送到物理层，该物理层级联它们并且形成传输信道块 组。在UMTS Rel-5 HSPDA中，所选择的PDU直接在MAC层传输信道块 (TrCHBlk或TrBlk)中级联，该MAC层传输信道块因此包含如图6所示的 几个PDU。依赖于无线情况或其他变量，每TTI选择的PDU的数量如图7 所示地变化。因此，在RLC层的SDU分割/级联、以及在MAC层(UMTS Rel-5 HSPDA )或在物理层(UMTS R99 )的PDU级联的依序使用，使得发送器能 够动态地将传送与瞬时变量(来自上层的进入数据和由低层提供的资源)相 适配。在UMTS中，在特定报头(例如，HSDPA的MAC-hs报头)中向接收 器单元通知经由频带外信令(传输格式组合指示符或TFC)或频带内信令在 每个TTI传送的PDU的数量。应当注意，PDU级联步骤通常独立于PDU的 结构而执行，因此可能发生SDU跨越几个TTI的情况。具有高可变数据率的系统中的有效开销当要传送的PDU的数量的范围不是太大时，如上所述的SDU分割和 PDU级联的顺序使用执行顺利。然而，在将来具有高带宽的系统中可能变得 更普遍的高可变的系统(高可变的物理资源和高可变的数据率)的情况，固 定大小的PDU的使用趋于不是最理想的，因为PDU的大小可能不适于全部 范围的数据率。事实上，在分组服务的情形，SDU的大小大体上可以从用于 TCP确认的40个八位字节到MTU的大小(例如，对以太网大约1500个八 位字节)变化。在物理层侧，如UMTS中的HSDPA的调度共享的系统提供 可以从几kbps到全部带宽(例如，在HSDPA中为14Mbps)变化的每TTI 的物理资源。预期该趋势将通过未来的无线系统而确认。问题来自于这样的事实当考虑数据率范围的较高部分时，对数据率范 围的较低部分将是最优的小PDU尺寸将变成负担。事实上，在每个TTI,接 收器将有更多的PDU要处理，并且将需要更多的计算。此外，标识PDU的 序列号范围可能变得过短，并且巻绕问题可能出现。最后，等于n*PDU header—size的开销或多或少地与传输信道块的长度成线性地增加。使用大 PDU将迫使发送器延迟传送以便填满PDU，或以低数据率非常费力地填充 PDU中的未使用空间。增加的抖动或过量填充对无线系统的效率具有强大的 负面影响，因而应当避免。总而言之，PDU的大小是用于承载所考虑的服务的无线载体的静态参 数。不经过繁重的重配置过程不能改变该参数。因此，没有对数据率或每TTI 能够分配的物理资源的范围的强大限制，难以将链路与进入的SDU的特性或 由较低层提供的资源有效地适配。误差传播具有长度指示符的SAR信令技术对误差传播敏感。事实上，可能发生这 样的情况，由于SDU边界不确定性，PDU的丟失迫使接收器有意放弃正确 接收的SDU。如图8所示，PDUi+2的丢失迫使接收器丢弃正确接收的PDU i+3,因为其不能确定包含在PDU i+3中的片段是完整的SDU (选择1 )还是 SDU的片段(选择2)。在UMTS Rel-6中，已经进行了 一些尝试来限制该问题，并且在SDU大 小与PDU大小匹配的一些特殊情况下减少开销。然而，在一般情况，该问题 源自这样的事实每个PDU携带关于其自身结构的信息，并且与相邻PDU 的内部结构不相关。具有开始/结束标志或具有片段编号的SAR信令技术对此要健壮得多， 因为接收器确切地直到何时接收到了足够的PDU。然而，这些技术的开销与 级联的PDU的数量成线性地增长。如可以看到的，对信号分割和级联存在几种技术。然而，它们趋于受高 开销、缺乏灵活性的影响，或可能导致在接收器侧的增加的复杂度。也没有 给出对于误差传播的健壮性。发明内容本发明的目的是在分组通信中提供有效和可行的分割和级联。 该目的通过独立权利要求的技术主题而解决。本发明的有利实施例是从 属权利要求的技术主题。数据的数据分组结构、方法、装置、系统和计算机可读介质。数据分组包括 分组有效负载，该分组有效负载至少包括一个协议数据单元，其中协议数据 单元包括服务数据单元或服务数据单元的片段，并且数据分组报头包括指示 符，该指示符指示数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议 数据单元开始，以及数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协 议数据单元结束。根据有利的实施例，指示符包括两个标志，其中第一标志指示数据分组 有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，而第二标志 指示数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结 束。该实施例的优点在于，所述标志在设置时指示协议数据单元是服务数据 单元的片段。根据另一有利实施例，数据分组结构包括序列号指示符，其指示该数据 分组在数据分组的序列中的位置。在另 一有利实施例中， 一种用于传送包括服务数据单元的数据分组的方 法包括步骤形成包括服务数据单元或服务数据单元的片段的至少一个协议 数据单元；形成包括至少一个协议数据单元的数据分组有效负载；形成至少 包括指示符的数据分组包头，该指示符用于指示数据分组有效负载是否以作 为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；形成包括数据分组报头和数据分组有效负载的数据分组；以及经由信道传送该数据分组。根据另一有利实施例，数据分组有效负载包括多个协议数据单元，并且 数据分组以第一协议数据单元开始，而以最后协议数据单元结束。在另一有利实施例中，形成预定大小的数据分组有效负载的步骤还包括 下述子步骤a)、 b)和c)。在a)中，确定在数据分组有效负载中剩余的大小 是否足以传送下一服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余的片段。如果 是这种情况，在b)中，形成包括下一服务数据单元或先前的服务数据单元 的片段的下一协议数据单元，并且将协议数据单元添加到数据分组有效负载。 否则，将下一服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余的片段进行分段， 并且形成包括服务数据单元的第 一片段或从先前服务数据单元剩余的片段的 协议数据单元，使得协议数据单元的大小对应于数据分组有效负载的剩余大 小，并且将协议数据单元添加到数据分组有效负载。步骤a)和b)重复，直到数据分组有效负载具有不足以传输下一服务数据单元的剩余的大小。进一步有利的是在已经用协议数据单元填充数据分组有效负载后设置指示符，以指示数据分组有效负栽是否以作为服务数据单元的片段的协议数据 单元开始，以及数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数 据单元结束。在另 一有利实施例中，数据分组有效负载依赖于无线情况和緩沖器占用 情况、通过资源分配实体而动态固定。在另 一有利实施例中，描述了 一种用于接收包括数据分组报头和数据分 组有效负载的数据分组的方法，其中数据分组有效负载包括至少一个协议数 据单元，该协议数据单元包括服务数据单元或服务数据单元的片段。该方法 包括如下步骤经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据分组有效负 载和数据分组报头，该数据分组报头包括指示数据分组在数据分组序列中的 位置的序列号指示符以及指示符，其中该指示符指示数据分组有效负载是否 以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及数据分组是否以作为 服务数据单元的片段的分组有效负载结束；根据序列号指示符，将接收的数 据分组有效负载的协议数据单元和先前接收的协议数据单元依序保存在接收 緩冲器中；以及标记接收的数据分组有效负载的第一协议数据单元是否要与 先前依序协议数据单元组合，以及接收的数据分组有效负载的最后协议数据单元是否要与下一依序协议数据单元组合。根据另 一有利实施例，针对是否标记了协议数据单元而分析接收緩冲器， 并且如果标记了 ，则组合协议数据单元与其他标记的协议数据单元以形成服 务数据单元。在另 一有利实施例中，描述了 一种用于传送包括服务数据单元的数据分组的装置。该装置包括协议数据单元形成部件，其^l适配为形成包括服务 数据单元或片段服务数据单元的协议数据单元；数据分组有效负载形成部件， 其被适配为形成包括至少一个协议数据单元的数据分组有效负载；数据分组 报头形成部件，其被适配为形成包括指示符的数据分组报头，该指示符用于 指示数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开 始，以及数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元 结束；数据分组形成部件，其被适配为形成包括数据分组报头和数据分组有 效负载的数据分组；以及传送部件，其被适配为在信道上传送数据分组。本发明的另 一实施例涉及一种用于接收包括数据分组报头和数据分组有 效负载的数据分组的装置，其中数据分组有效负载包括至少一个协议数据单 元，该协议数据单元包括服务数据单元或服务数据单元的片段。该装置包括 接收部件，其被适配为经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据分组 有效负载和数据分组报头，该数据分组报头包括指示数据分组在数据分组序 列中的位置的序列号指示符和指示符，其中该指示符指示数据分组有效负载 是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及数据分组是否以 作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束。该装置还包括接收緩冲器， 其被适配为根据序列号指示符，将接收的数据分组有效负载的协议数据单元 与先前接收的协议数据单元按依序保存；以及标记部件，其被适配为标记接 收的数据分组有效负载的第一协议数据单元是否要与先前依序协议数据单元 组合，以及接收的数据分组有效负载的最后协议数据单元是否要与下一依序 协议数据单元组合。本发明的另一实施例涉及一种存储指令的计算机可读介质，当该指令由 传送装置的处理器执行时，使得传送装置传送包括服务数据单元的数据分組。 这通过下述步骤进行形成包括服务数据单元或服务数据单元的片段的至少 一个协议数据单元；形成包括协议数据单元的数据分组有效负载；形成至少 包括指示符的数据分组包头，该指示符用于指示数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；以及经由信道传送数据分组。 另一有利实施例涉及一种存储指令的计算机可读介质，当该指令由接收 装置的处理器执行时，使得接收装置接收包括数据分组报头和数据分组有效 负载的数据分组，其中数据分组有效负载包括至少一个协议数据单元，该协 议数据单元包括服务数据单元或服务数据单元的片段。该方法包括下述步骤 经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据分组有效负载和数据分组报 头，该数据分组报头包括指示数据分组在数据分组序列中的位置的序列号指 示符以及指示符，其中该指示符指示数据分组有效负载是否以作为服务数据 单元的片段的协议数据单元开始，以及数据分组是否以作为服务数据单元的 片段的分组有效负载结束；根据序列号指示符，将接收的数据分组有效负栽的协议数据单元和先前接收的协议数据单元依序保存在接收緩沖器中；以及标记接收的数据分组有效负载的第 一协议数据单元是否要与先前依序协议数 据单元组合，以及接收的数据分组有效负载的最后协议单元是否要与下一依 序协议数据单元组合。


在下文中，参照附图更详细地描述本发明。类似地，相应的细节和附图 以相同的参考标号来标记。图1示出OSI分层模型；图2示出OSI分层模型中的SDU和PDU;图3示出通过片段编号的SAR信令；图4示出具有开始和结束标志的SAR信令；图5示出具有长度指示符的SAR信令；图6示出SDU分割和PDU级联过程；图7示出传输信道块生成；图8示出UMTS R99中的误差传播；图9示出本发明的实施例的SAR和级联过程；图IO示出具有本发明的实施例的分割标志的SAR和级联流；图11示出具有根据本发明的实施例的分割标志的SAR信令；以及图12是用于分割和级联过程的流程图。
具体实施方式
本发明可应用到使用可变长度传输帧的任何数据分组通信系统，例如，如GSM、 UMTS、 WiLAN、 WiMAX等的无线网络，或如IP、帧中继、PPP、 ATM等的固定网络。基于OSI分层模型、特别是SDU和PDU层之间的分组交换而描述本发 明的不同实施例。对于OSI分层^^莫型以及SDU和PDU的相关部分的更详细 的描述，请参见背景技术部分。
背景技术：
部分还描述了在通信网络中采用分 段和/或分割的原因。在本发明中，提出了一种方法，其允许固定信令代价的有效的分割和级 联过程，这使得开销与传送的TrBlk的长度的百分比减小。SDU分割和PDU级联都依赖于为下一 TTI传输而分配的物理资源。例 如，可以向如图9所示的SAR功能指示下一传输信道块的有效负载的大小 (Sizejnd )。基于该指示，SAR功能选择n个SDU，其总大小仅大于Size—ind。如果 n个SDU的长度之和大于size—ind，则SAR功能将最后的SDU分割为两个 片段。第n-l个SDU和第n个SDU的第一片段的和等于Size—ind。它们中的 每个变换为PDU,并且接收依序分配的序列号。对于下一次传输，将首先考 虑第二片段。这在图IO中示出，其中SDU3被分割为2个PDU (PDU 3和 PDU 4 )。由此，通过构造，传输块(TrBlk)中除了第一个和最后一个以外，所有 形成的PDU都是完整的SDU,而该第一个和最后一个可以是SDU的片段。 所有其他的是完整的SDU,因此，足以向接收器指示传输块中的第一和最后 的PDU是SDU的片段还是完整的SDU。这可以通过附接到TrBlk报头的2 个一位标志或分段标志容易地进行。第一分段标志或FFF指示TrBlk中的第 一 SAR PDU是否是SDU的片段，而第二分段标志(SFF )指示TrBlk中的 最后SAR PDU是否是SDU的片段。该过程可以沿图12的线以概括形式描述。SDU或SDU的片段从緩冲器 中取出，然后确定SDU或SDU的片段是否符合传输块的剩余大小，该传输 块的剩余大小可以是整个传输块全部或仅仅是传输块的一部分。如果完整的 SDU或SDU的片段符合传输块的剩余大小，则从该SDU创建PDU。该PDU然后插入到传输块中。检查传输块是否存在任何剩余的大小。如果存在，则该过程再次开始。 如果不存在，则添加指示符，并且传输块与指示符一起传送。然而，如果SDU或SDU的片段不符合传输块的剩余大小，则SDU被分 段并且从SDU的片段创建PDU,以符合传输块的剩余大小。SDU的第二片 段被放置于緩冲器中，然后PDU被插入到传输块中并且添加指示符。第一分段标志(FFF)指示传输块中的第一 PDU是否是SDU的片段， 并且第二分段标志(SFF)指示传输块中的最后PDU是否是SDU的片段。最后，传输块与指示符一起传输，并且处理可以再次开始。当接收到传输块n且FFF设置为1时，接收器知道TrBlk中的第一 SAR PDU必需与先前的TrBlk n-l的最后SAR PDU组合。通过将SFF设置为1 ， 该TrBlk还可以指示该TrBlk中的最后SAR PDU是SDU的片段。在无损系统中，FFF和SFF提供冗余信息，并且不真正需要。然而，在 诸如无线系统的有损系统中，这有助于防止误差传播。事实上，如果先前的 实例中的第n-l个TrBlk已经丟失，则由于SARPDU序列编号，接收器单元 将一企测到该丢失，并且第n个TrBlk中的FFF将指示第一 PDU可以被丟弃， 因为相应的SDU不完整。然而，第n个TrBlk中的第二和随后的PDU将被保存并在重组功能中使用。如果每个SDU仅传送一个PDU，则FFF和SFF仍然可以具有不同值。 FFF将指示PDU是否应当与先前的TrCh Blk的最后PDU组合，并且SFF将 指示PDU是否应当与下一 TrCh Blk的第一 PDU组合。本发明的一个重要方面在于，不在PDU级(即，在PDU报头中)而在 TrBlk报头中信号传输SAR信息。通过使用可变大小PDU和简单分割和级联 规则，提出以每TrBlk报头仅仅2比特来指示SAR信息，其指示在TrBlk中 级联的第一和最后PDU的状态(分段，未分段)。与现有技术解决方案相比，SAR信息仅为每TrBlk 2比特，其与对于具 有开始/结束标志的SAR信令的每TrBlk 2*n比特相比，其中n是TrBlk中PDU 的数量。当在相同TrBlk中级联许多PDU时，这是显著的减少。如可以看到的，假设SARPDU大小是可变的。例如，在UMTS的当前 状态中，PDU的大小是固定的，并且是用于承载服务的载体的静态参数。有 时需要通知接收器在哪里可以找到PDU边界。然后需要以如图11所示的长度指示符在SARPDU报头中指示每个PDU的长度。这实际上等价于在以长 度指示符发信号传输每个PDU内的SDU边界的SAR信令技术中使用的长度 指示符字段。此外，还可以通过在每个TrBlk仅发信号传输一个SAR PDU序列号来进 一步节省空间。TrBlk中第一PDU或最后PDU的序列号可以用于该目的。接 收器可以计数在TrBlk中包含的长度指示符的数量，以得到级联的PDU的数 量或小的字段N,该字段N指示该数量可以添加到如图11所示的TrBlk报头中。本发明的另 一实施例涉及使用硬件和软件对上述各种实施例的实现。要 认识到，上述各种方法可以使用如例如通用处理器、数字信号处理器(DSP)、 专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA )或其他可编程逻辑设备等 的计算设备(处理器)实现或执行。本发明的各种实施例还可以通过这些设 备的组合而执行或体现。此外，本发明的各种实施例还可以通过软件模块实现，该软件模块可以 由处理器或直接在硬件中执行。而且，软件模块和硬件实现的组合也是可能 的。软件模块可以存储在任何类型的计算机可读存储介质(例如，RAM、 EPROM、 EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、 DVD等)上。
权利要求
1.一种用于使用协议数据单元PDU传输服务数据单元SDU的数据的数据分组结构，该数据分组包括数据分组有效负载，其包括至少一个协议数据单元PDU，其中协议数据单元PDU包括服务数据单元SDU或服务数据单元的片段；以及数据分组报头，其包括指示符(FFF，SFF)，该指示符指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元PDU开始，以及所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元PDU结束。
2. 如权利要求1所述的数据分组结构，其中该指示符由两个标志组成， 其中第 一 标志(FFF)指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的 片段的协议数据单元PDU开始，而第二标志(SFF)指示所述数据分组有效 负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元PDU结束。
3. 如权利要求2所述的数据分组结构，其中所述标志在设置时指示协议 数据单元是服务数据单元的片段。
4. 如权利要求1所述的数据分组结构，其中该数据分组结构包括序列号 指示符SN，其指示数据分組在数据分组的序列中的位置。
5. —种用于传送包括服务数据单元的数据分组的方法，该方法包括如下 步骤形成(1203, 1208)至少一个协议数据单元，该协议数据单元包括服务 数据单元或服务数据单元的片段；形成(1205, 1209)包括协议数据单元的数据分组有效负载；形成至少包括指示符的数据分组报头，该指示符用于指示所述数据分组 有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始、以及该数据 分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；形成包括所述数据分组报头和所述数据分组有效负载的数据分组；以及经由信道传送(1207)该数据分组。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其中所述数据分组有效负载包括多 个协议数据单元，并且该数据分组有效负载以第一协议数据单元开始，而以 最后协议数据单元结束。
7. 如权利要求6所述的方法，其中形成预定大小的所述数据分组有效负 载的步骤还包括下述子步骤a) 确定(1202)在该数据分组有效负载中剩余的大小是否足以传输下一 服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余的片段；b) 如果肯定，则形成(1208)协议数据单元，该协议数据单元包括下一 服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余的片段，并且将该协议数据单元 添加(1209)到所述数据分组有效负载；c) 否则，分割(1203 )下一服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余 的片段，并且形成协议数据单元，该协议数据单元包括所述服务数据单元的 第一片段或从先前的服务数据单元剩余的片段，使得协议数据单元的大小对 应于所述数据分组有效负载的剩余大小，并且将该协议数据单元添加(1205 ) 到所述数据分组有效负载；其中重复步骤a)和b),直到所述数据分组有效负载具有不足以传输下 一服务数据单元的剩余的大小。
8. 如权利要求7所述的方法，其中在已经用协议数据单元填充所述数据 分组有效负载后，设置指示符，以指示该数据分组有效负载是否以作为服务 数据单元的片段的协议数据单元开始、以及该数据分组有效负载是否以作为 服务数据单元的片段的协议数据单元结束。
9. 如权利要求4到8的任一所述的方法，其中所述数据分组有效负载大 小依赖于无线情况和緩冲器占用情况、通过资源分配实体而动态固定。
10. 如权利要求4到9的任一所述的方法，其中该指示符由两个标志组 成，其中第一标志指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片 段的协议数据单元开始；并且第二标志指示所述数据分组有效负载是否以作 为服务数据单元的片段的协议数据单元结束。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中所述标志在设置时指示协议数据单 元为服务数据单元的片段。
12. —种用于接收包括数据分组报头和数据分组有效负载的数据分组的 方法，其中该数据分组有效负载包括至少一个协议数据单元，该协议数据单 元包括服务数据单元或服务数据单元的片段，该方法包括如下步骤经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据分组有效负载和数据分 组报头，该数据分组报头包括指示数据分组在数据分组序列中的位置的序列号指示符以及指示符，其中所述指示符指示所述数据分组有效负载是否以作 为服务数据单元的片段的协议数据单元开始、以及该数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；根据所述序列号指示符，将接收的数据分组有效负载的协议数据单元和先前接收的协议数据单元依序保存在接收緩沖器中；以及标记接收的数据分组有效负载的第一协议数据单元是否要与先前的依序 协议数据单元组合、以及接收的数据分组有效负载的最后协议单元是否要与 下一依序协议数据单元组合。
13. 如权利要求12所述的方法，还包括下面的步骤 针对是否标记了协议数据单元而分析该接收緩沖器；以及 在肯定的情况下组合该协议数据单元与其他标记的协议数据单元，并且形成服务数据单元。
14. 如权利要求12到13的任一所述的方法，其中该指示符由两个标志 组成，其中第一标志指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的 片段的协议数据单元开始；而第二标志指示所述数据分组有效负载是否以作 为服务数据单元的片段的协议数据单元结束。
15. 如权利要求14所述的方法，其中所述标志在设置时指示该协议数据 单元是服务数据单元的片段。
16. —种用于传送包括服务数据单元的数据分组的装置，该装置包括 协议数据单元形成部件，其被适配为形成包括服务数据单元或服务数据单元的片段的协议数据单元；数据分组有效负载形成部件，其被适配为形成包括至少一个协议数据单 元的数据分组有效负载；数据分组报头形成部件，其被适配为形成包括指示符的数据分组报头， 该指示符指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议 数据单元开始、以及所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段 的协议数据单元结束；数据分组形成部件，其被适配为形成包括所述数据分组报头和所述数据分组有效负载的数据分组；以及传送部件，其被适配为经由信道传送该数据分组。
17. 如权利要求16所述的装置，其中所述数据分组有效负载包括多个协议数据单元，并且该数据分组有效负载以第一协议数据单元开始，而以最后 协议数据单元结束。
18. 如权利要求17所述的装置，其中所述数据分组有效负载形成部件还 被适配为形成预定大小的数据分组有效负载，并且还包括确定部件，其被适配为确定在所述数据分组有效负载中剩余的大小是否 足以传输下一服务数据单元或从先前的服务数据单元剩余的片段；所述数据分组有效负载形成部件还被适配为形成包括该服务数据单元的 下一协议数据单元，并且将该协议数据单元添加到所述数据分组有效负载； 并且还被适配为形成包括服务数据单元的片段的下一协议数据单元，并且将 该协议数据单元添加到所述数据分组有效负载。
19. 如权利要求18所述的装置，其中在已经用协议数据单元填充所述数 据分组有效负载后，该数据分组形成部件被适配为设置指示符，以指示所述 数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始、以 及所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结 束。
20. 如权利要求16到19的任一所述的装置，其中所述数据分组有效负 载大小依赖于无线情况和緩沖器占用情况、通过资源分配实体而动态固定。
21. 如权利要求16到20的任一所述的装置，其中所述指示符由两个标 志組成，其中第一标志指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元 的片段的协议数据单元开始，而第二标志指示所述数据分组有效负载是否以 作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束。
22. 如权利要求21所述的装置，其中所述标志在设置时指示该协议数据 单元是服务数据单元的片段。
23. —种用于接收包括数据分组报头和数据分组有效负载的数据分组的 装置，其中数据分组有效负载包括至少一个协议数据单元，该协议数据单元 包括服务数据单元或服务数据单元的片段，该装置包括接收部件，其被适配为经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据 分组有效负载和数据分组报头，该数据分组报头包括指示该数据分组在数据 分组序列中的位置的序列号指示符和指示符，其中所述指示符指示数据分组 有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始、以及数据分 组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；接收緩冲器，其被适配为根据所述序列号指示符，将接收的数据分组有效负载的协议数据单元与先前接收的协议数据单元依序保存；以及标记部件，其被适配为标记接收的数据分组有效负载的第 一协议数据单 元是否要与先前的依序的协议数据单元组合、以及接收的数据分组有效负载 的最后协议数据单元是否要与下一依序协议数据单元组合。
24. 如权利要求23所述的装置，还包括分析部件，其被适配为针对是否标记了协议数据单元而分析该接收緩冲 器；以及组合部件，其被适配为如果标记了该协议数据单元，则将该协议数据单 元和其他标记的协议数据单元组合，并形成服务数据单元。
25. 如权利要求23或24的任一所述的装置，其中所述指示符由两个标 志组成，其中第一标志指示该数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的 片段的协议数据单元开始，而第二标志指示该数据分组有效负载是否以作为 服务数据单元的片段的协议数据单元结束。
26. 如权利要求25所述的装置，其中所述标志在设置时指示协议数据单 元是服务数据单元的片段。
27. —种系统，包括根据权利要求16到22的任一所述的用于传送的装 置和根据权利要求23到26的任一所述的用于接收的装置。
28. —种存储指令的计算机可读介质，当该指令由传送装置的处理器执 行时，使得传送装置通过下述步骤传送包括服务数据单元的数据分组形成包括服务数据单元或服务数据单元的片段的至少一个协议数据单元；形成包括协议数据单元的数据分组有效负载；形成至少包括指示符的分组包头，该指示符用于指示所述数据分组有效 负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及所述数据分 组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；形成包括数据分组报头和该数据分组有效负载的数据分组；以及经由信道传送该数据分组。
29. 如权利要求28所述的存储指令的计算机可读介质，当该指令由传送 装置的处理器执行时，使得传送装置通过执行如权利要求6到li的任一所述 的步骤，传送包括服务数据单元的数据分组。
30. —种存储指令的计算机可读介质，当该指令由接收装置的处理器执 行时，使得该接收装置接收包括数据分组报头和数据分组有效负载的数据分 组，其中该数据分组有效负载包括至少一个协议数据单元，该协议数据单元包括服务数据单元或服务数据单元的片段，该方法包括下述步骤经由信道接收数据分组，每个数据分组包括数据分组有效负载和数据分组报头，该数据分组报头包括指示数据分组在数据分组序列中的位置的序列号指示符以及指示符，其中该指示符指示所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元开始，以及所述数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元结束；根据序列号指示符，将接收的数据分组有效负载的协议数据单元和先前接收的协议数据单元依序保存在接收緩冲器中；以及标记所述接收的数据分组有效负载的第 一协议数据单元是否要与先前的依序的协议数据单元组合、以及所述接收的数据分组有效负载的最后协议数据单元是否要与下一依序协议数据单元组合。
31. 如权利要求30所述的存储指令的计算机可读介质，当该指令由接收 装置的处理器执行时，使得接收装置通过执行如权利要求13到"的任一所 述的方法的各步骤，接收包括数据分组报头和数据分组有效负栽的数据分组， 其中该数据分组有效负载包括至少一个协议数据单元，该协议数据单元包括 服务数据单元或服务数据单元的片段。
全文摘要
本发明涉及一种用于使用协议数据单元(PDU)传输服务数据单元(SDU)的数据的数据分组结构。该数据分组包括数据分组有效负载，其包括至少一个协议数据单元(PDU)，其中协议数据单元(PDU)包括服务数据单元(SDU)或服务数据单元的片段；以及数据分组报头，其包括指示符(FFF，SFF)，该指示符指示数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元(PDU)开始，以及该数据分组有效负载是否以作为服务数据单元的片段的协议数据单元(PDU)结束。
文档编号H04L29/08GK101268673SQ200680034713
公开日2008年9月17日 申请日期2006年8月25日 优先权日2005年9月20日
发明者乔基姆·洛尔, 弗雷德里克·查彭蒂尔 申请人:松下电器产业株式会社