专利名称：用于可靠的和低时延的分组传输的通信设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于发送数据分组的方法和设备，所述发送例如通过一条链路来进行，所述链路建立了在计算机和诸如所谓的因特网的分组交换网络之间的连接。
随着过去几年中数据处理和通信技术的进步，数据交换网络的建立在现代社会的很多方面(例如在科技和军事生活中)已经成为重要的组成部分，而且在商业和专用领域也正极快速地增长。这种情况的极好示例是世界范围内被通称为因特网的通信网络的业务供给和需求的稳步增长。理论上，术语“因特网”仅指由其他网络组成的网络，因此世界范围的“因特网”仅仅是一个示例，尽管它是一个非常著名的示例。
网络中通常使用的数据交换原理是分组交换原理。这意味着要被发送的数据会被分开成不同的单元。发送和接收这样的单元的规则，以及用于这些单元本身的结构的规则都是由所谓的协议确定的。协议是一组规则，它们使得可以在发送方和接收方之间通信，因为这些规则规定了要被发送的数据如何被准备以及被以什么形式来准备，从而使接收方可以解译这些数据以及根据由通信双方都必须遵守的协议所定义的规则来作出反应。
使得可以在不同网络之间以及由此在多种软件和硬件之间进行数据交换的重要概念是协议分层的概念。这意味着多个协议(有时也被称为一组)被组织在分级的多个层中，其中每个层都有特定的功能和职责。这将参考图3到5中描述的示例来简要地进行解释。这个概念的更详细的描述在例如W.Richard Stevens的“TCP/IPIllustrated,Volume 1,The Protocols(TCP/IP说明，卷1，协议)”，Addison-Wesley,1994中给出。
传输控制协议(TCP)和因特网协议(IP)是协议的示例，根据所述协议可以控制因特网上的通信。但是通常被称做TCP/IP的协议还包括其他的协议。所谓的TCP/IP组有四层，如图3所示。链路层控制到物理通信介质(例如电缆或者无线连接)的数据输入和输出。它通常是在操作系统的设备驱动程序和计算机中相应的网络接口卡中实现。网络层控制分组在网络范围的移动，例如路由。IP就是网络层协议的一个示例。传输层为其上的应用层提供数据流。例如，TCP便是处于传输层。对TCP的一种替代是用户数据报协议(UDP)。应用层由发送或者接收数据的应用程序(例如电子邮件程序)构成。
这样，两点之间的通信便有图4所示的示意性形式。在发送方，数据首先通过这些层向下递送并被输入到物理连接上，然后在接收方通过这些层向上递送。这是由实线箭头指示的。在给定层根据规定用于该层的协议(例如图4的示例中传输层的TCP)来处理数据的单元也被称为对等体。换句话说，图4的示例中的传输层是由TCP对等体来控制的。应该注意，图4底部所示的物理连接可能又由一个或多个它自己的协议层组成，这取决于连接的类型。对此还将作进一步的详细解释。
图5说明通过这些层传送数据的机制。一个分组的典型的基本结构是有两部分，即头标和有效负载部分。头标包含有关有效负载部分中所包含数据的类型的信息和用于相应层的通信控制信息。如图5中所示，在应用层，用户数据通过添加头标而被处理。所产生的数据单元或者分组被传送给传输层，在这里例如被添加一个TCP头标。这个TCP头标包含用于接收方的TCP对等体的信息。所产生的分组有时也被称为TCP段。然后这个TCP段被传送给网络层，在这里在图5的示例中被添加一个IP头标，该头标例如包含路由信息。所产生的分组也被称为IP数据报。最后，该IP数据报被传送给链路层，在这里被添加一个与链路层协议(LLP)(例如点对点协议(PPP))相关的头标。所产生的分组经常被称为帧。帧也接收一个起始标志和一个结尾标志，这样接收器可以识别一个帧在哪里开始以及在哪里结束。这个在下层的较大分组中嵌入上层分组的过程被称为封装。
在接收方，通过按与图5所示的相反顺序的拆封步骤来提取用户数据。应该注意，上面的描述仅仅是作为一个示例，其他的变化是可能的。例如某些协议不仅添加头标，而且还添加尾标。
应该注意，分组不必源自应用层，更恰当地说，一个低层也可以产生一个分组，例如用于发送仅与那个层相关的特定信息给接收方的相应对等体。这种情况的一个示例是先于发送上层数据而发送链路控制协议(LCP)的分组，这里所述LCP分组被链路层对等体用于根据链路层可调整和/或可协商的参数来配置(物理地建立的)链路。
图4中反映的仅仅是非常示意性的，因为它暗示在每一方的四个单独的对等体是被分别实现在一个位置中的。这是可能的，但是在现实中，情况通常会更复杂。图6示意性地显示了在IP主机1和IP主机2之间的通信的示例。该图的上面部分描绘了物理通信路径，以及该图的下面部分显示了与采用的各种协议相关的逻辑通信路径。图6的示例涉及一条通过GSM网络到因特网的连接。
IP主机1可以例如是一台膝上型计算机。终端自适应功能TAF可以例如通过PCMCIA接口卡来完成，该接口卡被连接到诸如蜂窝电话的移动站MS。移动站MS与基站收发信台BTS通信，而后者又连接到基站控制器BSC。到公用电话交换网PSTN的连接是通过与基站收发信台BTS相关的移动交换中心MSC的交互功能IWF中的调制解调器来实现的。可能应该注意，由于事实上GSM是数字的，所以TAF不是调制解调器。最后，PSTN提供到因特网服务提供商ISP的连接，而后者又提供了到因特网的网关。在因特网和IP主机2(例如一台来自IP主机1的电子邮件要发往其的计算机)之间的物理连接未示出。
正如在图6的下面部分所示的，一个TCP对等体、一个IP对等体以及一个PPP对等体都被实施于IP主机1中。相应的TCP对等体和一个IP对等体存在于IP主机2中，但是一个IP对等体和PPP对等体被实施于因特网服务提供商ISP处。
分层方案的一个重要方面是不同的层是“透明的”。这意味着在一个层中的对等体不会注意在另一个层中发生了什么。作为示例，PPP对等体在IP主机1和因特网服务提供商ISP之间建立了一个虚拟专用的PPP连接。两个PPP对等体独立于所使用的物理连接类型、即独立于在下层所提供的特定协议而工作。同样，PPP对等体透明地传送来自上层的分组，即不考虑它们的内容。
在图6的示例中，在移动站MS和基站收发信台BTS之间提供了前向纠错(FEC)层和交织层，第2层中继(L2R)和无线链路协议(RLP)的连接在终端自适应功能TAF和移动交换中心MSC之间被建立，以及V.42和V.32接口在交互功能IWF和因特网服务提供商ISP之间被建立。所有这些协议都是已知的，除RLP协议外，将不作进一步的讨论。
应该注意，尽管RLP负责从上层传输数据单元，但是这不是通过封装，即将一个上层的数据单元装入一个下层的数据单元来完成的，确切的说，RLP执行分段，即将一个上层的数据单元分成多个段并且将每个段放入一个下层的数据单元。换句话说，RLP数据单元要小于它们所传输的上层的数据单元(例如PPP帧)。在这个说明中，将上层的数据单元放入下层的数据单元的原理将被称为嵌入，它既包括封装又包括分段。
如上可见，与不同协议相关的分组有时被不同地称为例如帧、段、数据报等。为清楚起见，本说明书一般使用术语“分组”来意指任何具有定义的语法和由预定的协议规定的数据结构的数据单元。“数据结构”意味着在规定位置(地址)处具有由相应协议规定的特定含义的特定数据。它的一个示例将结合图7来进行解释，其中显示了根据高级数据链路控制协议(HDLC)的帧结构。HDLC是一个很基本的协议，并且例如PPP已经采用了HDLC的很多基本特性。
图7显示了一个HDLC帧，它有一个地址域、一个控制域以及一个信息域和一个校验域。在HDLC中，地址域、控制域以及信息域都具有可变的长度，但是校验域具有由协议规定的固定长度。例如信息域被简单地定义成跟随控制域和后随校验值的那些八比特组。
所以一个域就是上文意义中的规定位置的一个示例，并且一个协议会规定特定域中的特定数字要以给定方式来进行解译，即该数字具有由协议规定的特定含义。
相对于分组的发送，已知提供了传输可靠性模式，例如上面提及的HDLC允许进行两种传输可靠性模式，即所谓的编号模式(或I模式)和所谓的无编号模式(或UI模式)。
在编号模式中，如果确定发送的分组没有被接收对等体正确地接收，则发送对等体会执行所述分组的重传。以这种方式便可以确保所有的分组都被正确地传送，尽管这会引起整个传输时间中的延时，延时时间取决于有多少分组要被重传。有关分组的正确接收的信息通常通过从接收对等体到发送对等体的确认消息来被传送，并且通常通过滑动窗(所谓基于窗口的流控)的概念来执行传输和重传的精确流控，根据滑动窗的概念，发送器可能在接收到确认之前发送一个以上的分组，即它不必在发送紧邻的分组之前等待给每个分组的确认。流控的这些原理在本领域中是公知的(例如在前述Stevens的书中)，因此不必在这里重复。
与编号模式相反，无编号模式不提供重传。这意味着分组仅仅以给定的顺序发送，而不管它们是否被接收对等体正确地接收。这种模式的优点是传输较快，但是其传输的可靠性依赖于物理连接的质量。
传输的可靠性在包含无线链路的连接中尤其成问题。在图6的示例中，运行了无线链路协议RLP。所有已知的RLP的实现都是被固定地设定为运行于编号模式。这样，便可以确保在其传输质量变化很大的无线链路上的数据的可靠传输。已知可以如图6所示来实现这样的系统，以这种方式，移动站MS可以在连接建立期间请求不运行RLP(在图6的示例情形中也被称为透明的电路交换GSM数据服务)。这样便减小了传输时延，但是其代价是降低的传输可靠性。
这个问题并不限于RLP或者无线链路，而是基本上会出现在任何提供可靠性模式(例如上面提及的编号模式)的协议中。
而且，通常会出现在某个层为分组传输选择合适的操作模式的问题。
从1998年12月Blake等人的请求注释(RfC)2475(http://www.ietf.org/html.charters/diffserv-charter.html)中，可知用于不同业务的体系结构的建议。RfC2475建议对分组进行分类和标注以便在沿着它们路径的节点上接收一个特别的每跳转发行为(PHB)。在属于给定协议层的分组的头标中的头标信息被所述给定协议层的实施方案专门使用。不同业务的体系结构基于这样一种模型，即进入网络的业务被分类并且可能在该网络的边界处被限制，以及被指定给不同的行为集合。每个行为集合由单个不同业务(DS)的代码点来标识。还描述了分组分类器，它根据分组头标的某些部分的内容来在业务流中挑选分组。正如已经提及的，属于IP层的DS代码点或者DS域仅仅被用在IP层。还描述了行为集合分类器，它仅根据DS代码点来为分组分类。还描述了多域分类器，它根据一个或者多个头标域的组合的值来挑选分组。
本发明的目的是总地提供一种机制，用于实施能解决上述问题并且使得对选择操作模式的控制更有效(例如使得在传输可靠性和传输速度之间能够有更好的关系)的协议。
这个目的是通过独立权利要求中描述的设备和方法来实现的，其中一种通信设备被提供用于产生要被发送的、具有由第一预定协议规定的第一数据结构的数据分组，所述通信设备被安排成接收由预定的第二协议规定的第二结构的数据分组，并且通过将所述第二结构的每个数据分组嵌入到所述第一结构的一个或者多个数据分组中来生成所述第一结构的所述数据分组，并且所述通信设备包括鉴别装置，该装置被安排成基于所述第二结构的所述数据分组的内容来按照预定的规则鉴别所述第二结构的所述数据分组。
在从属权利要求中描述了有利的实施方案。
根据本发明，使得协议的实施对于要被发送的数据的类型敏感，因而与传输相关的参数的设定可以在该层被自动地调整，所述层根据要被发送的分组的内容而设定要被调整的参数。换句话说，本发明可以考虑将分组中的数据根据可调整的参数来分类成不同的类别，所述分组中的数据被从上层接收以便被封装或者分段并且被进一步发送(或者直接进入链路或者送到更低层)，这里所述参数可以根据每个分组要被分类到的类别而自动地相对于每个分组做调整。
术语内容指的是任何内容。应该注意，用于鉴别的内容的具体类型因此可能是分组的发信方考虑到下层的鉴别操作而有意识地添加到该分组的数据，即存在着这样一种方案，通过该方案，上层对等体可以规定给下层对等体的信息以便例如通过使用上层协议的预定域来影响下层的操作模式，或者下层的鉴别操作将独立和个别地进行，即没有任何来自上层的有效的影响，也就是，通过对不带有传送信息给下层的目的的数据(例如头标中的协议ID)进行分析来实现所述的鉴别操作。
所以本发明发展了一个概念，它基本同已经牢固建立的、所有层必须独立于其它层进行操作的教导相矛盾。与公知的，也就是在建立连接时有可能使上层在下层设定一个特定参数(例如可靠性)的做法相反，本发明使得在给定层智能化地实施给定协议，这样它可以根据要发送什么类型的分组来灵活地并且依照它自己的决定而连续地设定参数。
按照本发明的优选实施方案，可调整的参数涉及可靠性模式，这样，可靠性模式(例如编号或者无编号模式)便在鉴别结果的基础上在执行嵌入的那个层自动地进行调整。
这个优选实施方案提供的优点是适合于不同传输可靠性模式的数据分组可以自动地在应用本发明的层的对等体之间同时发送。例如，如果本发明被用于实施RLP，即通过分段来嵌入PPP分组，而PPP分组又进而封装上层的分组，例如IP和其上的TCP或者UDP，于是按照本发明的RLP可以辨别包含UDP分组的分组和那些包含TCP分组的分组，并且可以在RLP层例如以无编号模式发送UDP分组而以编号模式发送TCP分组。
正如已经在后一个示例中指出的，涉及可靠性模式设定的实施方案最好被应用于链路层协议(例如RLP)的实施。同样，分类到不同的类别最好考虑要分类的上层分组的传输可靠性保证。在上面的示例中，UDP分组被分类到某个类别中，这样它们被以无编号模式发送，这是有利的，因为UDP自己不提供被破坏分组的重传。相反，TCP提供重传。通过应用本发明，便可能在RLP层同时发送TCP分组和UDP分组，而在所述RLP层每个分组仍然能够以合适的传输可靠性模式发送，这意味着TCP分组可以以编号模式以期望的或者必要的可靠性来发送，而UDP分组不会由于也以编号模式发送而可能发生的重传被不必要地延迟。
结合上述示例，本发明提供了很大的优点。PPP被用于同时在一条串行链路上传输多种协议，例如IP、LCP(链路控制协议)、PAP(口令鉴权协议)等。PPP协议识别符识别在特定的PPP分组中包含了何种协议的数据单元(PDU)或者协议分组。进而又由PPP承载的IP可以载送多种协议的分组，即TCP、UDP和ICMP(因特网控制消息协议)，它们也是由IP头标中的协议识别符来区分。最终由PPP传输的不同协议具有不同的、要求在可靠性和延迟之间进行折衷的需求。因此，RLP的编号或者无编号模式对于某个数据流是适合的。更具体地，诸如LCP或者PAP的信令消息应该以编号模式承载，而实时数据流(例如在UDP分组中发送的因特网电话会谈的语音信息)通常可以容忍丢失但是对延迟非常敏感，它最好以无编号模式来承载。
在已知的实施和系统中，这种冲突无法解决。如果使用固定运行于编号模式的RLP，那么实时的UDP数据流不能与需要编号模式的数据流(例如TCP)并行地运行于移动计算设备上。如果不使用RLP，那么在建立电路交换连接之后(这意味着会发生费用)，PPP链路的建立可能会失败，因为LCP分组可能在无编号模式中被破坏。因此，用户将不得不为这个呼叫付费但是却没有得到所期望的服务。
本发明解决了这种冲突，因为按照本发明的RLP的实施将自动地以编号模式发送LCP消息，由此可以确保建立安全的PPP链路，并且接着以无编号模式来发送随后的包含UDP分组的PPP分组，这样，这些分组就不会被不必要地延迟。而且，不仅可以解决这样的、在一条连接中在不同时刻发送的不同种类分组之间的冲突，而且本发明还允许两个冲突的流(根据可靠性)被并行地发送，例如上述的UDP数据流可以与TCP分组一起发送。
应该注意，上述的协议和上述的情况仅仅是用来更好地解释实施方案及其优点的示例。正如已经提到的，涉及可靠性模式设定的实施方案可以被应用于某个允许有两个或更多可靠性模式的协议的任何实施中。例如如果LLC(逻辑链路控制)分组要在RLC(无线链路控制)链路上发送，它也可以被应用。同样好地是，实施的位置并非必然地限制于图6中的上述示例，而是，它可以是任何适合于给定协议或者给定协议所期望的地方。例如在通用分组无线业务(GPRS)中，实施的位置可以是TAF和GSN(GPRS支持节点)。
实际上，这意味着应用本发明的自动设定可靠性模式为被提供或选择的各种数量的传输可靠性模式提供了虚拟的传输可靠性信道，这里在实施中将特定的分组类型放入特定的虚拟信道中。在上述示例的情形中，这意味着提供了两个虚拟信道，因为有两种传输可靠性模式，即提供了编号信道和无编号信道，并且TCP分组(更具体地，是嵌入了TCP分组的分组)被放入编号信道中，而UDP分组被放入无编号信道中。
用更通用的术语来表达上面的示例，本发明可以被应用于基于ARQ(ARQ=自动重复请求)纠错的传输方案，这里操作模式(即ARQ内容中的可靠性模式)的选择可以基于被嵌入的分组的内容。可能的模式并不必然地限于仅仅两种，即不可靠(UI-模式)和可靠(I-模式)，它们可以有很多种，例如除UI-模式和I-模式外还有半可靠模式，所述半可靠模式是用按序递送或者无序递送的所述两种其他模式的组合。
如上所见，本发明可以被应用于可靠性模式的设定，但决不是仅限于此。正与此相反，本发明可以应用于在下层嵌入上层分组的情况中的任何种类的操作模式的设定或者调整。更具体地，本发明适用于具有至少两种不同操作模式的所有传输方案，例如基于FCS错误检测(FCS=帧检查序列)的传输方案，它具有比如接收器丢弃错误帧、接收器标注但不丢弃错误帧和接收器既不标注又不丢弃错误帧的操作模式，这里鉴别操作可以自然地考虑到任何两种模式或者全部三种模式而实现。或者本发明可应用于具有例如使用两种或者多种FEC方案之一的操作模式的、基于FEC纠错(FEC=前向差错控制)的传输方案。或者本发明可应用于具有例如使用两种或者多种交织方案之一的操作模式的、基于交织的差错防止的传输方案。或者本发明可应用于具有例如使用两种或者多种功率电平之一的操作模式的、功率控制的传输方案。或者本发明可应用于具有例如使用两种或者多种扩频因子之一的操作模式的、基于扩频的差错防止(在例如CDMA的扩频技术中)的传输方案。或者本发明可应用于具有例如使用两种或者多种可能的帧长度之一的操作模式的、帧长度控制的传输方案。或者本发明可应用于具有例如在GPRS通信标准中分配比如1、2、3、…或者8个时隙的合适的操作模式的、带宽保留控制的传输方案。
本发明的一个重要优点在于，原则上，它不需要任何协议的改变，而仅仅需要改变其对等体的实现，因此它可以被普遍地应用于任何合适的场合而没有兼容性或者转换的问题。
按照另一个优选实施方案，本发明被应用于按照由上层的对等体规定的传输质量请求(例如QOS(服务质量)要求和/或传输优先级)来提供一种在下层传送分组的方式，这里所述上层的分组或者数据单元在所述下层被嵌入。上层的对等体将所述层的分组用作传送所述质量请求给下层的工具，即存在一种标准方案，通过它所述质量请求可以被两个层的实现所理解。例如这可以通过在上层分组的头标中使用一个预定域并且使所述域的内容标准化而实现。换句话说，提供了一种控制信道，用于从上层传送质量请求到下层。所述质量请求不仅被用于将上层分组或流(流是唯一可识别的分组流)映射到为下层的传输而提供的操作模式中，而且被用于至少部分地基于所述质量请求而动态地调整操作模式本身。
应该注意，传输质量请求是一种控制信息，它可能被用作让上层设定在下层的特定操作模式的质量命令，或者它可能被下层实现方案不受限制地使用以使得下层实现方案基于所述质量请求来为承载所述质量请求的特定分组选择操作模式，但是上层对下层选择何种模式并没有直接的影响。
本发明的更多方面和优点将因随后对优选实施方案的详细描述而变得更容易被理解，其中要参考说明这些优选实施方案的附图。
图1是显示按照本发明的通信设备的实施方案的框图；图2是显示按照本发明的一种方法的实施方案的流程图；图3是根据TCP/IP组的示例、用于解释协议分层概念的示意图；图4是用于通过图3所示的层解释分组流的示意图；图5是显示在图3和图4的随后的协议层中封装的概念的示意图；图6是显示通过电路交换的GSM链路在两个IP主机之间的连接以及相应的层和协议等级的示意性示例；图7显示了HDLC帧的基本结构；图8是按照本发明的设备的优选实施方案的框图；图9a和9b是显示本发明的方法的优选实施方案的流程图；图10显示用于解释本发明的另一个优选实施方案的通信安排。
本发明将通过涉及传输可靠性模式设定的实施方案来被描述。正如已经提及的，这是本发明的一种优选应用并且可以很好地说明本发明。但是，本发明一般可应用于任何种类的可调整参数的设定，例如也可应用于安全模式的设定。
参考图1将描述本发明的基本实施方案。按照这个实施方案，由层n的通信协议的实施来组成的通信设备从上层(n+1)接收分组，这样这些分组可以被嵌入到层n的分组中。正如已经提及的，术语“嵌入”包括封装和分段。应当指出的是，本应用的整个介绍部分都被包含在本发明的公开内容中，以便避免不必要的重复。
作为一个示例，层n的协议可以是RLP以及层(n+1)的分组可以是PPP帧，在这种情况中，嵌入是把一个PPP帧或分组分段成多个RLP分组。应当指出，一个PPP帧的长度通常是1500字节，而一个RLP帧的长度通常是30字节。另一个示例可能是层n的协议是PPP而层(n+1)的协议是一种合适的上层协议，例如图5中所示的其中一种协议，在这种情况中，嵌入将由封装实现。
按照本发明，这种实施方案有一个用于接收层(n+1)的分组的鉴别器1，这里所述的鉴别器根据分类的预定规则来鉴别收到的分组。这意味着鉴别器将检查收到的分组的某些属性，并且按照给定的规则来对收到的分组进行分类。在层n的分组是PPP帧的情况下，这种情况的一个示例是检查收到的PPP帧各个头标以便由此确定所述帧在传输什么类型的信息，以及接着相应地对该帧进行分类。例如，如果所述帧正在承载LCP信息，那么它可能被分类到“可靠传输”的类别，以及如果它正在承载UDP信息，那么它可能被分类到“不要求可靠性”的类别。
很明显，上述协议和类别仅仅是示例，并且本发明涉及所有类型的、能够按照收到的分组的内容对其进行分类的鉴别器。因此，这些分组基本上可以是任何协议的和很自然地，可以有任意数量的类别，对于这些类别，分组可以被分类到其中。类别的数量可以等于层n的协议提供的传输可靠性模式的数量，但是如果层n的协议提供了传输可靠性的两种以上的模式，则类别的数量也可以低于模式的数量。
鉴别的结果，即分类被传送给一个控制装置2，而后者2又用传输可靠性设定命令来控制嵌入装置3。换句话说，鉴别器将要被嵌入的分组传送给嵌入装置3，在那里分组被嵌入到层n的一个或者多个分组中，并且传输可靠性模式可以按照传输可靠性设定命令来设定，这是通过例如一个相应的标志在层n的每个分组中恰当地设定的。
这样产生的层n的分组接着被适当地送到处理的下一级。处理的下一级取决于具体的应用，所以可以按期望或所要求的方式来选择。例如，如果层n的分组预定要直接去往紧邻的下层(n-1)(图1中未显示)，则有可能层n的分组将简单地被送到下一层的输入缓冲器。另一方面，如果例如该分组预定要通过一条已建立的链路发送，则它们将最好被放入输出缓冲器中，这可以按照给定的情况来进行恰当地控制。从这样的一个输出缓冲器进行流控的精确方法取决于具体的应用(例如层n的给定的协议)和特定的链路。
如上所见，本发明在这些方面非常灵活，即它可以应用于任何可将一个层的分组嵌入到另一个层的分组中并且具有至少两种不同的可靠性模式的协议方案。
图2显示了包含本发明的方法的流程图。在第一步骤S1，确定是否已经收到上层协议分组。如果已经收到这样的一个分组，则该程序进行到步骤S2，其中收到的分组被按照分类的预定规则来被鉴别。然后在步骤S3中收到的分组被嵌入到给定层(例如图1中的n)的一个或者多个分组中并且在各个所述分组中的传输可靠性模式被按照鉴别结果而设定。最后，已嵌入的分组被送到下一级，在那里图2中所示的程序在步骤S4中将所述分组发送给输出缓冲器以便发送出所述分组。
图8中显示了一种相应于图1中所示系统并且具有输入和输出缓冲器的系统。如图所示，图8的设备也具有一个鉴别器1、一个控制装置2和一个嵌入装置3，并且还额外显示了一个输入缓冲器4和一个输出缓冲器5，它们都连接到控制装置2并由其控制。操作类似于结合图1解释的，只是层n的分组被通过输入缓冲器4提供给鉴别器1，这里控制装置2为了让输入缓冲器4将分组送到鉴别器1而执行适当的控制，并且在图8中显示了一个示例，其中嵌入装置3将层n的分组送到输出缓冲器，后者在控制装置2的控制下将所述层n的分组发送出去。
正如已经提到的，本发明在这个方面是灵活的，即可以选择任何合适的流控方法。作为一个示例，如果有诸如上述的编号和无编号模式的两种传输可靠性模式，则层n的各个分组可以被放入输出缓冲器5的不同队列中。换句话说，如果在层n的分组中可以设定两种传输可靠性模式，则输出缓冲器5将包含两个队列。如果这些可靠性模式是编号和无编号模式，则输出缓冲器将有一个用于编号模式分组的队列和一个用于无编号模式分组的队列。
一般地，图8所示的这个系统的一种实施方案的要素可以是带有用于每个传输可靠性模式的不同队列的输出缓冲器5，分组由鉴别器1进行鉴别以进入所述不同的队列。然后在各个队列中的分组可以以适当或者期望的方式来被处理，例如对于各个队列(即各个可靠性模式)可以有预定的优先级顺序。在只有编号和无编号模式的实施方案中这种情况的一个示例是对于第一个要被发送的分组，在编号和无编号分组之间没有基本的优先级顺序(这些分组被以FIFO方式处理而不考虑它们属于哪个队列)，但是要被重新发送的编号的分组会接收较高的优先级并且因此优先传送。同样在这样的情况中，对来自编号模式队列的分组的流控可以按照已知的基于窗口的流控来进行，而对来自无编号模式队列的流控可以仅仅通过以合适的顺序发送出这些分组来完成。
然而，其他的可能性也同样存在，正如将结合其他的优选实施方案进一步详细解释的。
图9a和9b中显示了用于本发明的方法的优选实施方案。与已经结合图2讨论的那些步骤相对应的步骤带有相同的参考数字。图9a和9b中所示的方法涉及一种情况，在其中本发明被应用于协议的实施，其中所述协议提供了编号可靠性模式(I-模式)和无编号可靠性模式(UI-模式)。换句话说，在编号模式中，如果分组没有被接收对等体正确地接收则它们被重传，其中正确的接收通过确认包传送给发送对等体，而无编号模式不提供重传。
在图9中，等同于或者等价于那些结合图2描述的步骤的那些步骤带有相同的参考符号。在第一步骤S1中确定上层的分组是否已经被收到。如果是，则程序进行到步骤S21，在其中分析收到的上层分组的头标中的协议ID。例如，如果收到的上层分组是如图5底部所示的PPP帧，则程序将简单地检查直接跟随开始标志的PPP头标。接着，则步骤S22中确定被识别的协议ID是否与编号模式相关，所述相关会由上述的预定规则给出。例如，在PPP分组的情况下，如果所述规则规定LCP分组要被放入编号模式，则这是最优的，因为这样的LCP分组是链路建立过程的一部分，这个过程中很高的可靠性是必需的。因此，如果在步骤S22中，该程序确定LCP信息正在被传送，则过程会转移到步骤S31，其中收到的上层分组被嵌入到实施本发明的这一层的一个或者多个分组中，这里所述一个或者多个分组的每一分组中的可靠性模式例如通过在每个分组中设定相应的可靠性模式标志而被设定为编号模式。
如果在步骤S22中确定被识别的协议ID与编号模式不相关，则步骤S23确定被识别的协议ID是否与无编号模式相关联。如果情况是这样，则程序进行到步骤S32，其中收到的上层分组被嵌入到实施本发明的这一层的一个或者多个分组中，这里所述一个或者多个分组的每一分组中的可靠性模式例如通过设定合适的标志而被设定为无编号模式。如果步骤S22和S23都产生否定结果，则步骤S24规定检查在收到的分组中的上一个协议层继续进行，这样要检查紧邻的头标。当再次参考图5底部的示例时，这可能是带有区分TCP、UDP和ICMP数据的协议ID的IP头标。然后程序会重复步骤S21到S24。如果确定的协议ID再次地不能被分配给编号模式或者无编号模式，则该程序再次地进到上一个协议层，例如在图5的示例中是进行到TCP头标中。
一般地，给定协议分组和编号模式或无编号模式之间的关联将被存储在一个表中，在判决步骤S22和S23期间会查找所述表。理想情况下，它是这样的，即所有可能的协议都被存储在所述表中，这样任何收到的分组都能最终被分类到编号模式或者无编号模式。但是，为了节约，也很有可能在图9a和9b所示的程序中实施安全失败机制，例如在步骤S24中实现一个计数器，它仅仅允许以预定数量的次数向上移动到紧邻的协议层，这里超过所述预定次数会导致为所讨论的收到的分组指定一个缺省模式。这个缺省模式可以是编号模式或者无编号模式。当然，其他安全失败机制也是可能的，并且也可以以任何期望或要求的方式来选择它们。
返回到图9b，在步骤S31或S32之后，程序进行到步骤S4，其中分组正如图2中的情况一样被送到输出缓冲器。然后程序返回到步骤S1以便等待要被接收的紧邻的上层分组。
一般方式下，图9的方法包含了一个系统，其中数据分组有一个或者多个承载有关分组内容的信息的段(例如一个分组封装了分级的协议)，并且鉴别装置被安排来分析所述一个或者多个段以便由此根据它们的内容来鉴别数据分组。更具体地，所述一个或者多个段是与各个协议层相关联并且包含协议标识信息的分组头标，所述协议标识信息被用于标识与该分组内容相关联的协议。分组头标根据协议层形成等级，并且，对于一个要被鉴别的分组，该鉴别器被安排来首先确定头标中与第一上层协议相关联的协议标识，然后比较所述协议标识和所存储的、用于分配预定传输可靠性模式给预定协议标识的规则。而且，鉴别器被安排成如果所述协议标识处于所存储的规则中，则根据确定的分配为要被鉴别的所述分组设定传输可靠性模式，以及如果所述协议标识不在存储的规则中，则确定头标中与等级中更高的紧邻的协议层相关联的协议标识并且接着比较所述下一协议的所述协议标识与所述存储的、用于分配一个预定传输可靠性模式的规则，这里所述确定和比较的程序被一直重复，直到按照所述规则之一将一个预定传输可靠性模式分配给所述要被鉴别的分组中的确定的协议标识(在这种情况中，是为要被鉴别的所述分组设定所述传输可靠性模式)，或者直到安全失败条件被满足(在这种情况中，是为要被鉴别的所述分组设定缺省传输可靠性模式)。
优选地，本发明可应用于某些协议的实施，所述协议使用分段来将上层分组嵌入到要在一条链路上发送的分组中，并且所述协议支持两种传输可靠性模式，即编号模式和无编号模式。这样的协议的示例是用于在无线链路上控制通信的协议，例如上述的RLP和RLC。
本发明对这样的协议的应用最好按照图8和9中所示的实施方案来完成。
在这样的情况中，本发明最好不仅具有特定特征用于嵌入要被发送的分组，而且还包含涉及从发送对等体接收这样的嵌入的链路层协议的特定特征，即有关作为接收对等体的实施属性的特征。
在下面，将借助于一个示例来解释用于既担当发送器又担当接收器的链路层协议的对等体的多个基本机制，所述示例使用RLP作为链路层协议来通过分段嵌入PPP帧。但是，应当指出，这些协议仅仅是用于解释目的的示例，因此所描述的机制可以与任何其他的适当协议一起去实现。
按照一个基本机制，RLP发送器分析从上层送给它的数据流(例如PPP帧)以便确定每个上层帧要以哪种模式被发送，即以编号帧模式或无编号帧模式发送。这个程序将会如结合图8和9描述的来完成，因此这里就不再重复。来自输出缓冲器的分组的流控被执行以使得对于第一次发送(编号模式分组的第一次发送，因为无编号模式分组通常只被发送一次)，编号模式和无编号模式的RLP分组按照FIFO的原则被发送出去，但是要被重传的编号模式的RLP分组有较高的优先级并且因此总是尽可能早地被发送。
RLP接收器将无编号模式和编号模式的分组分到各自的和不同的缓冲器中或者至少是不同的队列中。类似于RLP发送器，RLP接收器一直分析每个缓冲器中的数据以便因此而鉴别上层的帧。只有当一个完整的上层帧被收到时，它才会在接收方被释放给上层。以无编号模式发送的分组可能会出现问题，因为由于不会出现重传，在这样的分组中上层分组的定界符(例如开始和结束标志)在传输中可能被破坏。对于这种情况，RLP接收器适应于对无编号模式的分组采用一个固定的缓冲器限制，在这个限制之外，无编号模式的分组将被释放给紧邻的上层而不考虑是否已经收到定界符。更具体地，在已经超过固定的缓冲器限制之后，RLP接收器将会把无编号模式的每个RLP分组都释放给紧邻的上层直到检测到另一个上层分组的定界符。使用所述上层分组的定界符作为一个新的起点，RLP接收器接着又等待紧邻的上层分组的定界符，即直到已经收到紧邻的完整的上层分组。
另一种使得RLP接收器能够区分各个上层分组的机制是使RLP发送器复制它在其发送出去的数据中检测到的每个上层定界符。换句话说，除了根据数据的内容鉴别数据外，RLP发送器也查找紧邻的上层(例如PPP)的定界符，并且总是紧接着它检测到的每个定界符来插入一个相同的定界符。如果上述的、响应于固定缓冲器限制已被超过的情况的程序在RLP实施的接收特征中保留，即如果使通过发送器的实施来复制定界符的特征与涉及发送器的实施的缓冲器限制特征相组合，则是有利的。
现在将讨论另一种涉及RLP实施的发送和接收特征的机制。发送器特征仍然如上所述，即发送器分析它收到的数据流以便确定每个上层帧要以哪种模式被发送，即以编号模式或无编号模式发送。来自输出缓冲器的流控以这样的方式来进行，即重传的编号模式分组总是有较高的优先级。在RLP实施的接收特征方面，接收器能够将它收到的编号模式和无编号模式分组分到不同的缓冲器或队列中，正如在前面解释的情况中所描述的。现在，接收器仅仅分析编号模式分组以便鉴别上层分组(例如PPP帧)。一般地，在编号模式的数据只能按正确的顺序被释放的通常的限制下，接收器立即释放编号模式和无编号模式的分组给上层。换句话说，这意味着除了对于那些正发生重传的编号模式的分组外，接收缓冲器通常不会保留收到的分组，而更可能立即释放它们，因为，如果发生重传，则由于被编号的分组仅仅能被按正确的顺序释放给上层，所以接着需要缓冲确定数量的这些被编号的分组。另一种例外情况将在下文中解释。
关于接收器在它那一方如何释放分组给上层的这种规则，可以区分四种情况(a)只有无编号模式的分组被发送(例如发送器仅仅发送UDP分组，它可以被称作UDP会话)，在这种情况下没有出现问题；(b)只有编号模式的分组被发送(例如发送器仅仅发送TCP分组，它可以被称作TCP会话)，其中仍没有问题出现；(c)其后跟随着编号模式分组的无编号模式的分组被发送(例如其后跟随着TCP会话的UDP会话)，其中仍没有问题出现；以及(d)其后跟随着无编号模式分组的编号模式的分组被发送(例如其后跟随着UDP会话的TCP会话，或者并行地运行的UDP和TCP会话)，其中如果编号模式分组必须被重传而同时正在接收无编号模式分组的话，则可能出现问题。
为了解决情况(d)中的问题，可以使用以下机制。只要以编号模式被发送的上层分组还没有被完全接收(例如，因为包含用于标注TCP分组的结束的PPP帧定界符的分组必须被重传)，无编号模式分组必须被缓冲。缓冲器在整个编号模式分组已经被接收和被释放之前将不会被释放给上层。在编号模式分组已经被完整地接收和释放给紧邻的上层之后，包含无编号模式分组的缓冲器的内容被释放。然后正常操作继续。
按照上述机制的优选实施方案，接收器另外还具有有关哪个分组定界符正被使用的知识或者信息。缺省的定界符应该是紧邻的上层的一般分组的定界符(例如PPP帧定界符)，但是如果要使用另一个定界符，则这可以在两个链路层实体(即两个RLP对等体)之间协商。换句话说，这意味着可以处理紧邻的上层的其他协议的分组，即多于一个协议的分组可被处理。在上述涉及被嵌入到RLP分组中的PPP帧的示例的情况中，这意味着RLP实施将不仅能嵌入PPP帧，而且也能嵌入其他协议的帧，这里所述其他协议属于与PPP相同的层。接收器如何获得这个信息可以有多种可能性。在基于使用特别的信令帧或者XID帧(它是一个标准的、用于链路参数协商的HDLC帧)的HDLC的链路层协议(例如GSM RLP)的情况中，可以使用具有一个新参数的所述XID帧。
现在将描述另一种只涉及发送特性的机制。换句话说，接收器的实现不会以任何方式改变。这样，接收器在收到无编号模式分组时将总是释放该分组并且编号模式分组的递送也如常地按序释放。所以，确定上层分组(例如PPP帧)将在接收器被正确地释放是发送器的责任。这可以以这样的方式来实现在发送器开始一个无编号会话之前，不允许未被确认的编号模式分组是未完成的，即所有编号模式分组必须由接收器确认。尽管这种机制因其没有改变接收特性而能较简单地实现，但是它在编号模式会话和无编号模式会话之间进行切换时引起了附加的时延。
最后，另一种机制可以包括以这种方式控制发送器的输出缓冲器当发送器运行无编号模式会话时，所有要发送的无编号模式分组将在连续的载有无编号标志的RLP帧中被发送。
如前所述，已经通过使用RLP和PPP作为优选示例来解释上述机制，但是这些机制当然不限于这些协议。相反，它们可以被实施用于任何具有合适特性的协议。
在上面的实施方案中，本发明描述了有关对被嵌入分组的分组头标中的特定域(即上层的协议ID域)的鉴别，以及有关使用两种涉及可靠性的操作模式(即编号模式和无编号模式)的、基于ARQ差错恢复的特定传输方案。本发明决不被限制于此。
更确切地，本发明可以同样好地用于对分组的任何部分中的任何分组内容(例如上述的DS域或IP选项)的鉴别。至于与ARQ相关的操作模式，当然可以采用两种以上的模式，例如已经提到的由一种混合模式作为补充的编号和无编号模式。
本发明也不受限于有关ARQ的传输方案，即差错恢复，而是可能还被应用于与任何类型的前向纠错相关的任何操作模式。更具体地，本发明可应用于有至少两种不同的操作模式的所有传输方案，例如基于FCS(FCS=帧检查序列)差错检测的传输方案，该传输方案有例如接收器丢弃错误帧、接收器标注但不丢弃错误帧、以及接收器既不标注也不丢弃错误帧的操作模式，这里鉴别操作自然地考虑到其中任何两种模式或者所有三种模式。或者本发明可应用于基于FEC(FEC=前向差错控制)的差错检测的传输方案，该传输方案有例如使用两种或者更多种FEC方案之一的操作模式。或者本发明可应用于基于交织的差错防止的传输方案，该传输方案有例如使用两种或者更多种交织方案之一的操作模式。或者本发明可应用于功率控制的传输方案，该传输方案有例如使用两种或者更多种功率电平之一的操作模式。或者本发明可应用于基于扩频的差错防止(在诸如CDMA的扩频技术中)的传输方案，该传输方案有例如使用两种或者更多种扩频因子之一的操作模式。或者本发明可应用于帧长度控制的传输方案，该传输方案有例如使用两种或者更多种可能的帧长度之一的操作模式。或者本发明可应用于带宽保留控制的传输方案，该传输方案有例如在GPRS通信标准中的分配1、2、3、…或者8个时隙的合适的操作模式。
自然，所有这些传输方案和操作模式可以以任何任意和适当的方式来加以组合。这意味着鉴别可以根据一般化的操作模式来实施，所述操作模式由例如与ARQ相关的模式和与功率控制相关的模式的组合来组成，例如编号模式、无编号模式和4个功率电平被组合以获得8种模式，即(I-模式，功率电平1)，(I-模式，功率电平2)，…，(UI-模式，功率电平4)。正如已经提及的，任意组合都可能是最适合于该具体应用的。
现在将结合图10来描述本发明的另一个优选实施方案。按照这个优选实施方案，本发明可应用于根据由上层的对等体规定的诸如QoS(服务质量)要求的传输质量请求和/或传输优先级，提供一种在下层传输分组的方式，这里所述上层的分组或者数据单元在所述下层被嵌入。
在以下描述中，术语L3用于指示一种网络层协议，例如IPv4或者IPv6，同样参见图3。该L3协议数据单元(PDU)将被称作分组，并且该PDU头标被称作为分组头标。术语L1/L2用于指示一种协议或者一组两个或者多个L3之下的协议，例如特定网络的物理层和/或链路层，再参见图3。术语载体被用于L1/L2，所述L1/L2具有用于所有L1/L2操作模式的固定设定、或者具有所有L1/L2操作模式根据L1/L2之下的媒体(例如无线)的瞬时条件而自动适应的固定QoS(服务质量)设定。术语对等体将如上方式被使用，即涉及根据某个层的共用协议的通信过程。示例是在应用层上按照HTTP协议通信的WWW客户机和服务器，或者是在传输层的TCP发送器和接收器，同样参见图6。在下文中，术语对等体将总是指按照直接或者间接地基于L3的协议来进行通信的对等体。术语流指的是对等的基于L3的分组(分组交换的)业务的一个示例，该业务由源地址、源端口、目的地址、目的端口和协议ID来标识。换句话说，一个流是唯一可识别的分组流。每个流被认为具有某种QoS要求。QoS要求可以随时间变化。
要注意的是，当一个对等体(例如一个传统的WWW浏览器)为它的流选择QoS要求时，这也包含由一些代表该对等体的其他过程来完成该选择。
图10显示了在被适当地链接(在图10中通过所谓的蓝牙链路)到一个移动电话的适合于传输IP分组的移动IP主机间的通信。该电话进而又建立了一条与无线接入网的无线链路，这里可以使用任何合适的通信标准，例如GSM、GPRS或者W-CDMA。该无线接入网被连接到因特网，后者包括多个主机，图10中显示了其中两个主机。
图的下部示意性地显示了通信情况。对等体A.1和B.1被作为例子示于移动侧，而对等体A.2和B.2作为它们各自的对应体。这些对等体可能将QoS要求和/或传输优先级(即一般地是作为控制信息的质量要求)传送给L3层。该对等体或者是L3对等体，或者是高于L3的协议层的对等体。这可以通过在L3的头标中规定一个给定域作为有关质量请求的域而实现，因此该L3层被作为这样的一个层，通过该层，各个对等体基于每个流或者每个分组来表示它们的QoS要求和/或优先级。
L3层分组的鉴别由L1/L2的每一侧的控制器或者控制过程11来操作，而后者进而响应于该鉴别结果来控制一个适配器或者适配过程12。控制过程11“读取”每个分组的QoS要求和/或优先级并且将它们映射为那个网络的相应的L1/L2操作模式和/或优先级。适配过程12能够基于每个分组而适配于L1/L2操作模式，并且在作出这个决定时至少部分取决于由控制器提供的信息。通常，L1/L2操作模式的适配也在L1/L2之下的媒体的被测量条件的基础上被实施。
因此，本实施方案包含动态地适配于L1/L2，这里L1/L2是基于每个分组可适配的，并且具有一个控制过程，它可访问每个流/分组的QoS要求和/或优先级，并且因此它可以使用这些去控制该适配过程和/或L1/L2调度器。
作为例子，对于TCP的L1/L2的最佳适配将使用I-模式中的基于ARQ的差错恢复和其他传输方案，例如被优化用于最高吞吐量的FEC。根据对分组头标中的协议ID域(该域说明它是一个TCP流)的读取，控制器可以例如为移动终结的TCP流作出适当的决定。对于实时的IP承载语音的流(例如没有会话启动协议的无线广播)的最佳适配将是使用非基于ARQ的差错恢复(UI-模式)和其他传输方案，例如使源传输速率和最低残余差错最佳化的FEC。根据对分组头标中的DS域的读取，该控制器可以例如为移动终结的IP承载语音的流作出适当的决定。
上述实施方案解决了已知的L1/L2协议实现的问题。现代网络(例如无线网络)的L1/L2必须同时地传输不同的流，每个流都可能具有不同的QoS要求。但是，现代网络的L1/L2不能向下适应于正好满足单个流的QoS要求的层，并且也不能再向下一步适应于满足流中的各个不同分组的QoS要求的层。后者可能例如是这样的流所需要的，即所述流有随时间变化的QoS要求以使同一个流的不同分组具有不同的QoS要求。作为替代，现代网络可以至多同时只支持一个或者多个载体。但是流映射到那些载体的方式不直接与那些流的QoS要求有关，而是基于类似优先级的准则，优先级例如与网络运营者每分组的收费相对应(例如在GPRS通信系统中)。最终的问题是某些流/分组的QoS要求不被满足，或者某些流/分组的QoS要求被满足，但是只是以非最佳的方式被满足(例如为TCP窗口流选定的FEC方案只能提供一个比最佳的FEC方案所提供的要低的比特率)，或者某些流/分组的QoS要求被超过，这相应于浪费的网络资源(例如频谱或者传输功率)。
应该注意，使L1/L2与流的QoS要求适配是与基于优先级的业务调度的概念无关的。例如，实时的语音流将有特定的QoS要求，而与它是否被分配给尽力传送或者某种预定的QoS业务等级无关。
本发明通过使L1/L2动态地适配于每个流或者分组的QoS要求而解决了这个问题。它提供了下列功能和它们的交互工作-功能1一个标准方案，通过它，各个不同的流或者分组的QoS要求可以被唯一地规定，以使该语义在支持该方案的任何网络中都是相同的；-功能2一个适配过程，它可以按照由控制过程提供的操作模式来适配L1/L2。该操作模式可以以仅有本地语义的形式(例如有关被特定用于那个L1/L2的网络的QoS)明确或者含蓄地提供。该适配过程可以组合由该控制过程提供的操作模式和有关L1/L2之下的媒体(例如，无线)条件的测量信息以便最终决定最后的操作模式。但是这仅仅是一个实施的细节；-功能3一个控制过程，它在通过接入控制信道来给定每个流/分组的QoS要求的情况下能够基于每个流/分组来控制该适配过程；-功能4一个控制信道，通过它，可以使每个流/分组的QoS要求对于该控制过程可用。
应该注意，该适配和控制过程每个都可以是分类的过程，例如每个L1/L2传输方案一个过程，或者是适配/控制所有的L1/L2传输方案的单个过程。这也是一个实施细节。还应该注意，上述的功能需要一个L1/L2，该L1/L2可以基于每个分组来被适配，或者至少基于每个分组序列来被适配，例如它必须可能从一个分组到另一个分组地改变FEC，或者至少从一个分组序列到另一个分组序列地改变FEC。
至于从最新的RfC2475得知的，必须特别注意，RfC2475没有提示动态地适配L1/L2。而且，先有技术中根据单个分组/流的QoS要求来实施自适应的L1/L2是未知的(功能2)，并且提供功能3的控制过程也是未知的。
使用GSM-CSD或者GPRS的通信系统作为现代网络的例子，可以给出多种情况来说明两种网络都没有能够按照流/分组来支持适配的功能。
采用图10中对等体A.1、B.1、A.2和B.2的安排作为例子(即没有本发明的特征)，则在常规网络中，在GSM-CSD和GPRS中物理上接近L1/L2的对等体(例如A.1和B.1)具有直接的控制信道来按照那个对等体(或者代表它起作用的过程)明确地已知的QoS来适配那个L1/L2。例如，对等体A.1和B.1可以访问一个AT指令解译器，通过该解译器它可以被选定去运行一个可靠的链路层协议(RLP)或者不这样做(透明或者不透明模式)。使用RLP将例如对于TCP流是最佳的。在另一方面，对等体A.2和B.2将无法为它们启动的TCP流来适配不同的L1/L2。也不存在能够代表对等体A.2和/或B.2来执行该适配的控制过程(功能3)。
GSM-CSD仅能够在电路交换呼叫期间按照固定的模式(例如FEC方案x和I-模式差错恢复)来操作，尽管具有可能不同的QoS要求的几个流必须被同时传输。
应该指出，尽管本发明已经参考具体的实施方案来描述，但是这将不能被看作是将本发明限制于这些实施方案，因为它们是为清楚和完整的目的而被给出的，但是本发明应被看作是由所附的权利要求来限定的。权利要求中的参考符号被用做使权利要求更容易被理解，而不限制本发明的范围。
权利要求
1.用于生成具有由第一预定协议决定的第一数据结构的数据分组的通信装置，它被安排成接收由预定第二协议决定的第二结构的数据分组，并且通过将所述第二结构的每个数据分组嵌入到所述第一结构的一个或者多个数据分组中来生成所述第一结构的所述数据分组，并且它包括鉴别装置(1)，该鉴别装置被安排成基于所述第二结构的所述数据分组的内容来按照预定的规则鉴别所述第二结构的所述数据分组。
2.按照权利要求1的通信装置，其特征在于，所述第一预定协议支持至少两种传输可靠性模式，数据分组按照所述传输可靠性模式来进行发送，这里所述传输可靠性模式至少根据有关数据分组的重传规则而可区别，并且每个被生成的数据分组包含有关所述每个数据分组要按照其来进行发送的传输可靠性模式的信息，以使得所述每个数据分组的接收器可以根据所述每个数据分组已按照哪种传输可靠性模式来被发送而作出决定，并且有关传输可靠性模式的所述信息在发送所述每个数据分组之前被所述通信装置设定在所述每个数据分组中，以及所述鉴别装置(1)被安排成按照所述预定规则来鉴别所述第二结构的给定的数据分组，以使得包含所述第二结构的、所述给定数据分组的所述第一结构的一个或者多个数据分组中有关传输可靠性模式的信息按照鉴别结构而被设定。
3.按照权利要求2的通信装置，其特征在于，所述第一协议支持两种传输可靠性模式，它们是包含在预定条件下重传数据分组的规则的第一模式，和不提供数据分组的重传的第二模式。
4.按照权利要求1、2或者3的通信装置，其特征在于，所述通信装置被安排成分段所述第二结构的所述数据分组到所述第一结构的所述数据分组中。
5.按照权利要求1、2或者3的通信装置，其特征在于，所述通信装置被安排成封装所述第二结构的所述数据分组到所述第一结构的所述数据分组中。
6.按照权利要求1到5之一的通信装置，其特征在于，有一个输出缓冲器(5)，所述第一结构的数据分组被送入其中，并且所述分组从其中被发送出去。
7.按照权利要求2的通信装置，其特征在于，有一个输出缓冲器(5)，所述第一结构的数据分组被送入其中，并且所述输出缓冲器(5)被安排成将所述第一结构的每个数据分组放入与所述每个分组中设定的传输可靠性模式相关的队列中。
8.按照权利要求7的通信装置，其特征在于，所述第一协议支持两种传输可靠性模式，它们是包含在预定条件下重传数据分组的规则的第一模式，和不提供数据分组的重传的第二模式，并且所述输出缓冲器(5)被安排成发送出要以比其他的数据分组更高的优先级重传的所述第一模式的数据分组。
9.按照权利要求1到8之一的通信装置，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组传输一个或者多个承载有关该分组内容的信息的部分，并且所述鉴别装置(1)被安排成分析所述一个或者多个部分以便由此按照它们的内容鉴别所述第二结构的所述数据分组。
10.按照权利要求9的通信装置，其特征在于，所述一个或者多个部分是与各个协议层相关的分组头标，并且该头标包含用于识别与该分组的内容相关联的协议的协议标识信息。
11.按照权利要求2的通信装置，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组有一个或者多个承载有关该分组内容的信息的部分，并且所述鉴别装置(1)被安排成分析所述一个或者多个部分以便由此按照它们的内容鉴别所述第二结构的所述数据分组，这里所述一个或者多个部分是与各个协议层相关的分组头标，并且该头标包含用于识别与该分组的内容相关联的协议的协议标识信息，以及所述分组头标按照协议层形成一个分层结构，而且，对于要被鉴别的分组，所述鉴别装置(1)被安排成首先确定与所述第二协议相关的头标中的协议标识，然后比较所述协议标识和所存储的、用于分配预定传输可靠性模式给预定协议标识的规则，如果所述协议标识在存储的规则内，则按照确定的分配来为要被鉴别的所述分组设定传输可靠性模式，如果所述协议标识不在存储的规则内，则确定头标中与分层结构中紧邻的上一层协议相关的协议标识，然后比较所述紧邻协议的所述协议标识和所述存储的、用于分配预定的传输可靠性模式的规则，这里所述确定和比较的过程被重复进行直到下面的其中一个情况出现在要被鉴别的所述分组中确定的协议标识被按照其中一个规则分配以预定的传输可靠性模式，在这种情况下，所述传输可靠性模式为每个要被鉴别的所述分组来设定，以及满足安全失败条件，在这种情况下，为每个要被鉴别的所述分组设定一个缺省的传输可靠性模式。
12.按照权利要求3的通信装置，其特征在于，所述第一协议规定执行分段以便把所述第二数据结构的所述分组嵌入到所述第一结构的所述分组中。
13.按照权利要求1到12之一的通信装置，其特征在于，所述第一协议是在一条链路上发送分组的协议。
14.按照权利要求13的通信装置，其特征在于，所述链路是一条无线链路。
15.按照权利要求13或者14的通信装置，其特征在于，所述通信装置被安排成也在所述链路上接收所述第一结构的数据分组。
16.按照权利要求12的通信装置，其特征在于，所述第一协议是在一条链路上发送分组的协议和所述通信装置被安排成也在所述链路上接收所述第一结构的数据分组，以及一个接收缓冲装置被配备用于在所述链路上接收所述第一结构的所述数据分组，这里所述接收缓冲装置包括与所述第一传输可靠性模式相关的第一部分，用于存储按照所述第一传输可靠性模式发送的数据分组，以及还包括与所述第二传输可靠性模式相关的第二部分，用于存储按照所述第二传输可靠性模式发送的数据分组。
17.按照权利要求16的通信装置，其特征在于，它适合于确定收到的所述第一数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，并且所述接收缓冲装置适合于存储收到的所述第一数据结构的分组，直到下面的其中一个情况出现已经收到所述第二数据结构的完整分组，这是由收到属于所述第二数据结构的分组的分组定界符来确定的，以及对于属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，预定的缓冲限定被超出。
18.按照权利要求12的通信装置，其特征在于，它适合于确定在要被嵌入的所述第二数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，并且在嵌入之前复制所述分组定界符。
19.按照权利要求16的通信装置，其特征在于，所述第一传输可靠性模式使得所述第一传输可靠性模式的分组被编号以便由此规定一个正确的顺序，以及所述通信装置适合于确定在属于所述第一传输可靠性模式的所收到的所述第一数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，所述接收缓冲器适合于立即释放收到的所述第一数据结构的、属于所述第一和所述第二传输可靠性模式的那些分组给紧邻的上层，除非如果-属于所述第一传输可靠性模式的分组必须被重传，在这种情况下，所收到的属于所述第一传输可靠性模式的分组被缓冲，直到它们可以以正确的顺序被释放，以及-在属于所述第一传输可靠性模式的分组之后跟随着属于所述第二传输可靠性模式的分组，在这种情况下，如果没有所述第一传输可靠性模式的分组要被存储，则所述接收缓冲器适合于立即释放收到的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，并且如果所述第一传输可靠性模式的分组要被存储，则存储所收到的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，直到所述第二数据结构和第一传输可靠性模式的完整分组被接收和释放，此后所存储的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组被释放。
20.按照权利要求17到19之一的通信装置，其特征在于，所述预定分组定界符由在所述链路上收到的消息确定。
21.按照权利要求12的通信装置，其特征在于，所述第一协议是用于在一条链路上发送分组的协议，属于所述第一传输可靠性模式的分组的重传根据已经在所述链路上发送的分组的确认分组来决定，以及提供了一种输出缓冲装置，它适合于仅当所述第一传输可靠性模式的所有先前被发送的分组的接收已经被确认时才发送出属于所述第二传输可靠性模式的分组。
22.按照权利要求1的通信装置，其特征在于，所述第一预定协议支持至少两种操作模式，数据分组要按照所述操作模式来进行发送，所述鉴别装置(1)包括控制装置(11)，这里所述控制装置(11)根据所述第二结构的所述数据分组的内容来鉴别它们并且根据该鉴别结果来将它们映射到一种操作模式，并且根据所述鉴别结果来产生适配控制数据，并且提供一种适配装置(12)以便根据所述适配控制数据选择所述至少两种操作模式中的一种。
23.按照权利要求22的通信装置，其特征在于，所述适配装置(12)被安排成在根据所述适配控制数据而选择所述至少两种操作模式中的一种时，还考虑与在其上发送所述第一结构的所述数据分组的链路相关的数据。
24.按照权利要求22或者23的通信装置，其特征在于，所述控制装置(11)根据在所述第二结构的所述数据分组的头标中的预定域的内容来鉴别所述第二结构的所述数据分组。
25.按照权利要求24的通信装置，其特征在于，所述预定域承载传输质量请求作为所述第二结构的所述数据分组的一部分。
26.按照权利要求22到25之一的通信装置，其特征在于，所述操作模式与自动重复请求差错恢复和前向纠错中的至少一个相关。
27.按照权利要求26的通信装置，其特征在于，所述前向纠错包括基于帧检查序列的差错检测、基于前向差错控制的纠错、基于交织的差错防止、功率控制、基于扩频的差错防止、帧长度控制和带宽保留控制中的一个或者多个。
28.用于产生具有由第一预定协议确定的第一数据结构的数据分组的方法，包括-根据所述第二结构的所述数据分组的内容，按照预定规则鉴别(S2)收到的由第二预定协议确定的第二结构的所述数据分组，以及将所述第二结构的数据分组嵌入(S3)到所述第一结构的数据分组中。
29.按照权利要求28的用于产生数据分组的方法，其特征在于，所述第一预定协议支持至少两种传输可靠性模式，数据分组按照所述传输可靠性模式进行发送，这里所述传输可靠性模式至少根据有关数据重传的规则而可区别，并且每个产生的数据分组包括有关按照其发送所述每个数据分组的传输可靠性模式的信息，这样所述每个数据分组的接收器确定所述每个数据分组已按照哪种传输可靠性模式发送，并且在包含所述第二结构的给定数据分组的所述第一结构的数据分组中的有关传输可靠性模式的信息按照所述鉴别步骤的结果而为所述第二结构的所述给定数据分组设定。
30.按照权利要求29的方法，其中所述第一协议支持两种传输可靠性模式，它们是包含在预定条件下重传数据分组的规则的第一模式，和不提供数据分组的重传的第二模式。
31.按照权利要求28、29或者30的方法，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组被封装在所述第一结构的所述数据分组中。
32.按照权利要求28、29或者30的方法，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组被分段到所述第一结构的所述数据分组中。
33.按照权利要求28到32之一的方法，其特征在于，所述第一结构的所述数据分组被送入输出缓冲器(5)。
34.按照权利要求29的方法，其特征在于，所述第一结构的所述数据分组被送入输出缓冲器(5)，并且所述输出缓冲器(5)将所述第一结构的每个数据分组放入与所述每个分组中设定的传输可靠性模式相关的队列中。
35.按照权利要求34的方法，其特征在于，所述第一协议支持两种传输可靠性模式，它们是包含在预定条件下重传数据分组的规则的第一模式，和不提供数据分组的重传的第二模式，并且所述输出缓冲器(5)被安排成发送出要以比其他的数据分组更高的优先级重传的所述第一模式的数据分组。
36.按照权利要求28的方法，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组传输一个或者多个承载有关该分组内容的信息的部分，并且所述鉴别步骤(S2)包含分析所述一个或者多个部分以便由此按照它们的内容鉴别所述第二结构的所述数据分组。
37.按照权利要求36的方法，其特征在于，所述一个或者多个部分是与各个协议层相关的分组头标，并且该头标包含用于识别与该分组的内容相关联的协议的协议标识信息。
38.按照权利要求29的方法，其特征在于，所述第二结构的所述数据分组有一个或者多个承载有关该分组内容的信息的部分，并且所述鉴别步骤(S2)包含分析所述一个或者多个部分以便由此按照它们的内容鉴别所述第二结构的所述数据分组，所述一个或者多个部分是与各个协议层相关的分组头标，并且该头标包含用于识别与该分组的内容相关联的协议的协议标识信息，以及所述分组头标按照协议层形成一个分层结构，而且，对于要被鉴别的分组，所述鉴别步骤包括-首先确定与所述第二协议相关的头标中的协议标识，然后比较所述协议标识和所存储的、用于分配预定传输可靠性模式给预定协议标识的规则，-如果所述协议标识在存储的规则内，则按照确定的分配来为要被鉴别的所述分组设定传输可靠性模式，如果所述协议标识不在存储的规则内，则确定头标中与分层结构中紧邻的上一层协议相关的协议标识，然后比较所述紧邻协议的所述协议标识和所述存储的、用于分配预定的传输可靠性模式的规则，这里所述确定和比较的过程被重复进行直到下面的其中一个情况出现--在要被鉴别的所述分组中确定的协议标识被按照其中一个规则分配以预定的传输可靠性模式，在这种情况下，所述传输可靠性模式为要被鉴别的所述分组来设定，以及--满足安全失败条件，在这种情况下，为要被鉴别的所述分组设定一个缺省的传输可靠性模式。
39.按照权利要求30的方法，其特征在于，所述第一协议规定执行分段以便将所述第二数据结构的所述分组嵌入到所述第一结构的所述分组中。
40.在权利要求28到39之一的方法，其特征在于，所述第一协议是在一条链路上发送分组的协议。
41.按照权利要求40的方法，其特征在于，所述链路是一条无线链路。
42.按照权利要求40或者41的方法，其特征在于，也在所述链路上接收所述第一结构的数据分组。
43.按照权利要求39的方法，其特征在于，所述第一协议是在一条链路上发送分组的协议，也在所述链路上接收所述第一结构的数据分组，以及一个接收缓冲装置被用于在所述链路上接收所述第一结构的所述数据分组，这里所述接收缓冲装置包括与所述第一传输可靠性模式相关的第一部分，用于存储按照所述第一传输可靠性模式发送的数据分组，以及还包括与所述第二传输可靠性模式相关的第二部分，用于存储按照所述第二传输可靠性模式发送的数据分组。
44.按照权利要求43的方法，其特征在于，确定收到的所述第一数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，并且所述接收缓冲器存储所述收到的第一数据结构的分组，直到下面的其中一个情况出现已经收到所述第二数据结构的完整分组，这是由收到属于所述第二数据结构的分组的分组定界符来确定的，以及对于属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，预定的缓冲限定被超出。
45.按照权利要求39的方法，其特征在于，确定在要被嵌入的所述第二数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，并且在嵌入之前复制所述分组定界符。
46.按照权利要求43的方法，其特征在于，所述第一传输可靠性模式使得所述第一传输可靠性模式的分组被编号以便由此规定一个正确的顺序，以及确定在属于所述第一传输可靠性模式的所收到的所述第一数据结构的分组中属于所述第二数据结构的分组的分组定界符的出现，所述接收缓冲器立即释放收到的所述第一数据结构的、属于所述第一和所述第二传输可靠性模式的那些分组给紧邻的上层，除非如果-属于所述第一传输可靠性模式的分组必须被重传，在这种情况下，所收到的、属于所述第一传输可靠性模式的分组被缓冲，直到它们可以以正确的顺序被释放，以及-在属于所述第一传输可靠性模式的分组之后跟随着属于所述第二传输可靠性模式的分组，在这种情况下，如果没有所述第一传输可靠性模式的分组要被存储，则所述接收缓冲器适合于立即释放收到的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，并且如果所述第一传输可靠性模式的分组要被存储，则存储所收到的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组，直到所述第二数据结构和第一传输可靠性模式的完整分组被接收和释放，此后所存储的属于所述第二传输可靠性模式的所述第一数据结构的分组被释放。
47.按照权利要求44到46之一的方法，其特征在于，所述预定分组定界符由在所述链路上收到的消息确定。
48.按照权利要求39的方法，其特征在于，所述第一协议是用于在一条链路上发送分组的协议，属于所述第一传输可靠性模式的分组的重传根据已经在所述链路上发送的分组的确认分组来决定，以及提供了一种输出缓冲装置，它仅当所述第一传输可靠性模式的所有先前被发送的分组的接收已经被确认时才发送出属于所述第二传输可靠性模式的分组。
49.按照权利要求28的方法，其特征在于，所述第一预定协议支持至少两种操作模式，数据分组按照所述操作模式进行发送，一种控制过程和一种适配过程被提供，这里所述控制过程根据所述第二结构的所述数据分组的内容来鉴别它们并且根据该鉴别结果来将它们映射到一种操作模式，并且根据所述鉴别结果来产生适配控制数据，并且这里所述适配过程根据所述适配控制数据选择所述至少两种操作模式中的一种。
50.按照权利要求49的方法，其特征在于，所述适配过程在根据所述适配控制数据而选择所述至少两种操作模式中的一种时，还考虑与在其上发送所述第一结构的所述数据分组的链路相关的数据。
51.按照权利要求49或者50的方法，其特征在于，所述控制过程根据在所述第二结构的所述数据分组的头标中的预定域的内容来鉴别所述第二结构的所述数据分组。
52.按照权利要求51的方法，其特征在于，所述预定域承载传输质量请求作为所述第二结构的所述数据分组的一部分。
53.按照权利要求49到52之一的方法，其特征在于，所述操作模式与自动重复请求差错恢复和前向纠错中的至少一个相关。
54.按照权利要求51的方法，其特征在于，所述前向纠错包括基于帧检查序列的差错检测、基于前向差错控制的纠错、基于交织的差错防止、功率控制、基于扩频的差错防止、帧长度控制和带宽保留控制中的一个或者多个。
全文摘要
在本发明中，使得嵌入分组的协议的实施对于被嵌入的数据类型敏感，从而使得可调整的参数在提供参数的那一层被自动设定，所述参数根据被嵌入的分组而被调整。这样，便考虑将分组中的数据根据可调整的参数而分类到不同的类别中，所述分组中的数据是从上层接收以便被封装或分段以及进一步地被发送(或者直接进入链路或者送到更低层)的，这里所述参数可以根据每个分组要被分类到的类别而自动地相对于每个分组做调整。
文档编号H04L29/06GK1318241SQ99810943
公开日2001年10月17日 申请日期1999年7月1日 优先权日1998年7月15日
发明者R·卢德维格, F·汗, B·拉通伊 申请人:艾利森电话股份有限公司