мультиплексирование голосовых мини-ячеек и мини-ячеек данных

Формула изобретения

1. В системе телекоммуникации способ мультиплексирования пакетов данных пользователя в поток данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, содержащий этапы разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов, если первый пакет данных пользователя больше по длине, чем первая заранее определенная длина, причем первый пакет данных пользователя имеет связанный с ним первый тип данных и первый приоритет передачи, основанный на первом типе данных, разделения второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов, если второй пакет данных пользователя больше по длине, чем первая заранее определенная длина, причем второй пакет данных пользователя имеет связанный с ним второй тип данных и второй приоритет передачи, основанный на втором типе данных, генерирование заголовка мини-ячейки для каждого сегмента, связанного с первым множеством сегментов, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует первый тип данных, первый приоритет передачи и позицию соответствующего сегмента в первом пакете данных пользователя, генерирования заголовка мини-ячейки для каждого сегмента, связанного с вторым множеством сегментов, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует второй тип данных, второй приоритет передачи и позицию соответствующего сегмента во втором пакете данных пользователя, присоединения каждого заголовка мини-ячейки к соответствующему ему сегменту для формирования первого множества мини-ячеек, связанных с первым пакетом данных пользователя, и второго множества мини-ячеек, связанных со вторым пакетом данных пользователя, и мультиплексирования мини-ячеек, связанных с первым множеством мини-ячеек, и мини-ячеек, связанных со вторым множеством мини-ячеек, в поток данных, причем мини-ячейки, связанные с первым множеством мини-ячеек, и мини-ячейки, связанные со вторым множеством мини-ячеек, чередуются относительно друг друга как функция приоритета передачи.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов и упомянутый этап разделения второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов каждый содержит этапы разделения соответствующего пакета данных пользователя на первый сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, и, если длина последнего сегмента короче, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

3. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов и упомянутый этап разделения второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов каждый содержит этапы разделения соответствующего пакета данных пользователя на первый сегмент, по меньшей мере один средний сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент и по меньшей мере один средний сегмент каждый имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, и, если длина последнего сегмента короче, чем выбранная одна из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы идентификации первого или второго пакета данных пользователя как единственного сегмента, если длина первого или второго пакета данных пользователя меньше, чем первая заранее определенная длина, причем упомянутый единственный сегмент обозначают как последний сегмент, и если длина последнего сегмента короче, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части, так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

5. В системе телекоммуникации способ мультиплексирования пакетов данных пользователя в поток ячеек данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, содержащий этапы извлечения первого пакета данных пользователя из одного из выбранного числа приложений телекоммуникации, обслуживаемых упомянутой системой телекоммуникации, причем упомянутое приложение телекоммуникации генерирует множество различных типов данных, разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя, генерирования мини-ячеек, соответствующих каждому сегменту, присоединением заголовка мини-ячейки к каждому сегменту, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует тип данных, приоритет передачи, связанный с типом данных, длину соответствующего сегмента и позицию соответствующего сегмента в первом пакете данных пользователя, и мультиплексирования мини-ячеек в поток ячеек данных, причем поток ячеек данных содержит мини-ячейки, связанные со вторым пакетом данных пользователя, а порядок, в котором мини-ячейки, связанные с первым пакетом данных пользователя и вторым пакетом данных пользователя, мультиплексируются, является функцией приоритета передачи.

6. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этап запоминания каждой из мини-ячеек в выбранном одном из числа буферов в соответствии с приоритетом передачи, содержащимся в соответствующем заголовке мини-ячейки.

7. Способ по п. 6, дополнительно содержащий этап мультиплексирования мини-ячеек, связанных с первым и вторым пакетами данных пользователя, в поток ячеек данных вместе с мини-ячейками, связанными с пакетами данных пользователя из других приложений телекоммуникации, обслуживаемых системой телекоммуникации, причем порядок, в котором мультиплексируют мини-ячейки, является функцией приоритета передачи.

8. Способ по п. 5, в котором упомянутый этап разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит этапы разделения первого пакета данных пользователя на первый сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, и если длина последнего сегмента короче, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

9. Способ по п. 5, в котором упомянутый этап разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит этапы разделения первого пакета данных пользователя на первый сегмент, по меньшей мере один средний сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент и по меньшей мере один средний сегмент каждый имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, и если длина последнего сегмента короче, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с первым пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

10. Способ по п. 5, в котором упомянутый шаг разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит этапы идентификации пакета данных пользователя как единственного сегмента, если длина первого пакета данных пользователя меньше, чем заранее определенная длина, причем упомянутый единственный сегмент обозначен как последний сегмент, и если длина последнего сегмента короче, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, то выполнения расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из числа заранее определенных длин последнего сегмента.

11. В системе телекоммуникации устройство для мультиплексирования пакетов данных пользователя в поток данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, содержащее первое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов, если первый пакет данных пользователя больше по длине, чем первая заранее определенная длина, причем первый пакет данных пользователя имеет связанный с ним первый тип данных и первый приоритет передачи, основанный на первом типе данных, второе средство сегментации для разделения второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов, если второй пакет данных пользователя больше по длине, чем первая заранее определенная длина, причем второй пакет данных пользователя имеет связанный с ним второй тип данных и второй приоритет передачи, основанный на втором типе данных, средство для генерирования заголовка мини-ячейки для каждого сегмента, связанного с первым множеством сегментов, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует первый тип данных, первый приоритет передачи и позицию соответствующего сегмента в первом пакете данных пользователя, средство для генерирования заголовка мини-ячейки для каждого сегмента, связанного с вторым множеством сегментов, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует второй тип данных, второй приоритет передачи и позицию соответствующего сегмента во втором пакете данных пользователя, средство сборки для присоединения каждого заголовка мини-ячейки к соответствующему ему сегменту для формирования первого множества мини-ячеек, связанных с первым пакетом данных пользователя, и второго множества мини-ячеек, связанных со вторым пакетом данных пользователя, и средство мультиплексирования для вставления мини-ячеек, связанных с первым множеством мини-ячеек, и мини-ячеек, связанных со вторым множеством мини-ячеек, в поток данных, причем мини-ячейки, связанные с первым множеством мини-ячеек, и мини-ячейки, связанные со вторым множеством мини-ячеек, чередуются относительно друг друга как функции приоритета передачи.

12. Устройство по п. 11, в котором упомянутое первое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов и упомянутое второе средство сегментации для разделения второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов, каждое содержит средство для разделения соответствующего пакета данных пользователя на первый сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанных с пакетом данных пользователя, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что расширенный последний сегмент равен выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

13. Устройство по п. 11, в котором упомянутое первое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов и упомянутое второе средство сегментации для разделения упомянутого второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов, каждое содержит средство для разделения соответствующего пакета данных пользователя на первый сегмент, по меньшей мере один средний сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент и по меньшей мере один средний сегмент каждый имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что расширенный последний сегмент равен выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

14. Устройство по п. 11, в котором упомянутое первое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на первое множество сегментов и упомянутое второе средство сегментации для разделения упомянутого второго пакета данных пользователя на второе множество сегментов каждое содержит средство для идентификации первого и второго пакетов данных пользователя как единственного сегмента, если длина первого или второго пакетов данных пользователя меньше, чем первая заранее определенная длина, причем упомянутый единственный сегмент обозначают как последний сегмент, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанных с соответствующим пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что расширенный последний сегмент равен выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

15. В системе телекоммуникации устройство для мультиплексирования пакетов данных пользователя в поток ячеек данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, содержащее средство для извлечения первого пакета данных пользователя из одного из выбранного числа приложений телекоммуникации, обслуживаемых упомянутой системой телекоммуникации, причем упомянутое приложение телекоммуникации генерирует множество различных типов данных, средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя, средство сборки для генерирования мини-ячеек, соответствующих каждому сегменту, присоединением заголовка мини-ячейки к каждому сегменту, причем каждый заголовок мини-ячейки содержит код, который идентифицирует тип данных, приоритет передачи, связанный с типом данных, длину соответствующего сегмента и позицию соответствующего сегмента в первом пакете данных пользователя, и средство мультиплексирования для вставления мини-ячеек в поток ячеек данных, причем поток ячеек данных содержит мини-ячейки, связанные со вторым пакетом данных пользователя, а порядок, в котором мини-ячейки, связанные с первым пакетом данных пользователя и вторым пакетом данных пользователя, мультиплексируются, является функцией приоритета передачи.

16. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее средство для запоминания каждой из мини-ячеек в выбранном одном из числа буферов в соответствии с приоритетом передачи, содержащимся в соответствующем заголовке мини-ячейки.

17. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее средство мультиплексирования для вставления мини-ячеек, связанных с первым и вторым пакетами данных пользователя, в поток ячеек данных вместе с мини ячейками, связанными с пакетами данных пользователя из других приложений телекоммуникации, обслуживаемых системой телекоммуникации, причем порядок, в котором мини-ячейки мультиплексируют, является функцией приоритета передачи.

18. Устройство по п. 15, в котором упомянутое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит средство для разделения первого пакета данных пользователя на первый сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарегистрированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

19. Устройство по п. 15, в котором упомянутое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит средство для разделения первого пакета данных пользователя на первый сегмент, по меньшей мере один средний сегмент и последний сегмент, причем первый сегмент и по меньшей мере один средний сегмент каждый имеет длину, которая является выбранной длиной из числа заранее определенных длин, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанного с пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

20. Устройство по п. 15, в котором упомянутое средство сегментации для разделения первого пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной и типом данных первого пакета данных пользователя содержит средство для идентификации пакета данных пользователя как единственного сегмента, если длина первого пакета данных пользователя меньше, чем заранее определенная длина, причем упомянутый единственный сегмент обозначен как последний сегмент, и средство, реагирующее на длину последнего сегмента, являющуюся меньшей, чем выбранная длина из числа заранее определенных длин последнего сегмента, зарезервированных для типа данных, связанного с первым пакетом данных пользователя, для расширения длины последнего сегмента полем хвостовой части так, что длина расширенного последнего сегмента равна выбранной длине из заранее определенных длин последнего сегмента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам телекоммуникации, которые используют режим асинхронной передачи РАП для передачи как данных голосового типа, так и других типов данных через одно и то же соединение РАП. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для проведения различия между данными голосового типа и другими типами данных и мультиплексирования различных типов данных одновременно в одном и том же соединении РАП.

Режим асинхронной передачи является стандартным протоколом для передачи телекоммуникационных данных внутри системы телекоммуникации (например, сотовой системы телекоммуникации). Данные передают из передающей станции в принимающую станцию в пакетах данных фиксированного размера, называемых ячейками РАП. Каждая ячейка РАП содержит 53 октета, включая 48 октетов полезной нагрузки и 5 октетов заголовка. РАП хорошо известен из уровня техники и обычно используется для переноса данных с высокой скоростью бит (например, мультимедийных данных). Однако РАП может также использоваться для приложений данных с низкой скоростью бит (например, сотовой голосовой связи).

Вообще, при использовании для переноса данных пользователя для приложений данных с низкой скоростью бит РАП неэффективно использует имеющуюся ширину полосы частот, которая является очень дорогой. В качестве иллюстрации голосовые данные сжимаются в пакеты данных. Каждый пакет данных затем сохраняется в полезной нагрузке ячейки РАП, прежде чем ячейка РАП переносится из передающей станции (например, сотовой базовой станции) в принимающую станцию (например, сотовый мобильный коммутационный центр). Несмотря на то, что каждый пакет данных заключается по длине в пределах от нескольких октетов до приблизительно 20 октетов, длина полезной нагрузки ячейки РАП значительно больше (48 октетов). Поскольку каждая ячейка РАП переносится только один пакет данных, значительная часть полезной нагрузки ячейки РАП остается пустой во время передачи, что чрезвычайно непроизводительно, а также неэффективно по стоимости.

Для улучшения использования имеющейся ширины полосы частот, когда РАП используется вместе с приложением данных с низкой скоростью бит, был введен уровень 100 адаптации РАП ААУм, как представлено на фиг.1. ААУм 100 имеет два первичных подуровня: подуровень 102 сборки и разборки АСР и подуровень 103 мультиплексирования и демультиплексирования АМД.

ААУм 100 работает следующим образом.

Подуровень 102 АСР вставляет данные с низкой скоростью бит в малые пакеты данных, называемые мини-ячейками в передающей станции системы телекоммуникации (например, базовой станции). Подуровень 103 АМД затем мультиплексирует как можно больше мини-ячеек в полезную нагрузку каждой ячейки РАП, прежде чем ячейка РАП переносится в принимающую станцию (например, мобильный коммутационный центр). В принимающей станции подуровень 103 АМД демультиплексирует (т.е. разделяет) мини-ячейки, а подуровень 102 АСР выделяет данные с низкой скоростью бит из мини-ячеек. Поскольку каждая ячейка РАП переносит больше, чем один пакет данных одновременно (т.е. больше, чем одну мини-ячейку), использование имеющейся ширины полосы частот значительно улучшается.

Несмотря на то, что РАП с ААУм достигает лучшего использования ширины полосы частот, чем РАП без ААУм, возникают другие проблемы, когда мини-ячейки имеют тенденцию быть чрезмерно длинными, например, мини-ячейки с частью данных, которая длиннее, чем заранее определенная длина (например, длина полезной нагрузки ячейки РАП). Во- первых, чрезмерно большие мини-ячейки имеют тенденцию вводить большие изменения задержки передачи. Эти изменения задержки обычно проявляются как "дрожание" в телекоммуникационном сигнале. Для избежания дрожания система должна прибавлять коэффициент изменения задержки к фиксированной задержке, получая в результате большие полные времена передачи. Удаление дрожания является сложным процессом и обычно требует очень дорогого оборудования. Более того, приложения данных с низкой скоростью бит, как например голосовая связь, особенно чувствительны к отрицательным эффектам дрожания.

Для исправления проблемы, вызываемой чрезмерно длинными мини-ячейками, модифицированная версия ААУм 100 иллюстрируется на фиг.2. ААУм 200 на фиг.2 содержит подуровень 201 сегментации и повторной сборки СПС. В передающей станции подуровень 201 СПС сегментирует чрезмерно длинные пакеты данных пользователя, прежде чем подуровень 202 АСР вставит сегментированные пакеты данных пользователя в более короткие эффектные мини-ячейки ширины полосы частот. В принимающей станции подуровень 201 СПС повторно собирает сегментированные данные пользователя, как указывает название, после чего подуровень 202 АСР выделяет данные пользователя из мини-ячеек.

Заявка на патент США 08/630578 описывает способ для сегментирования чрезмерно больших пакетов данных пользователя, как представлено на фиг.3. Сначала подуровень 201 СПС сегментирует пакет 305 данных пользователя в некоторое количество сегментов. Каждый сегмент, за исключением последнего сегмента, имеет заранее определенную длину. Заранее определенная длина может быть, например, 8,16, 32 или 46 октетов. На фиг.3 заранее определенная длина для каждого сегмента (за исключением последнего сегмента) равна 16 октетам. Однако длина последнего сегмента отражает оставшуюся часть пакета 305 данных пользователя, округленную до ближайшего октета. Затем подуровень АСР вставляет каждый сегмент в мини-ячейку с соответствующим заголовком.

Заявка на патент США 08/630578 также описывает протоколы 400 и 450 мини-ячейки, представленные на фиг.4А и фиг.4В соответственно. В соответствии с протоколом 400/450, каждая мини-ячейка разделяется на часть 401/451 заголовка и часть 402/452 полезной нагрузки. Заголовок дополнительно разделяется на следующие поля: код 405/455 идентификатора соединения (ИДС), код 410/460 длины и код 415/465 проверки целостности заголовка (ПЦЗ). Код 405/455 ИДС идентифицирует конкретное соединение, связанное с мини-ячейкой (например, конкретный вызов сотового телефона). Код 410/460 ПЦЗ является кодом обнаружения ошибки. Поле 410/460 длины содержит 6 битов, следовательно, возможны 64 комбинации кода. Поле 410/460 длины предоставляет средство для проведения различия между мини-ячейкой первого или среднего сегмента, как представлено на фиг.4А, и мини-ячейкой последнего или единственного сегмента (т.е. мини-ячейкой, соответствующей пакету данных пользователя, который равен по длине 46 октетам или меньше), как представлено на фиг.4В. Код длины также предоставляет средство для определения 1 из 46 переменных длин мини-ячейки для мини-ячейки последнего или единственного сегмента, как представлено на фиг.4В, и средство для определения 1 из 4 фиксированных длин мини-ячейки первого или среднего сегмента, как представлено на фиг. 4А. Таким образом, поле длины содержит все данные, необходимые для подуровня 301 СПС для повторной сборки сегментов данных пользователя на принимающей станции.

На фиг.5 представлено, как сегментированные и несегментированные пакеты данных переносятся между системой телекоммуникации и станциями через соединение единственной мини-ячейки. Отметим, что пакет "а" 501 данных пользователя поступает в подуровень 201 СПС первым. Несмотря на то, что фиг.5 не отражает действительную длину пакета "а" 501 данных пользователя, пакет "а" 501 данных пользователя является достаточно длинным для гарантирования сегментации. Подуровень 201 СПС затем продолжает сегментировать пакет "а" 501 данных пользователя на 3 сегмента. Подуровень 202 АСР затем вставляет каждый сегмент в отдельную мини-ячейку 1а, 2а и 3а. Также отметим, что пакет "б" 502 данных пользователя поступает в подуровень 201 СПС после пакета "а" 501 данных пользователя", но значительно раньше того, как подуровень 201 СПС и подуровень 202 АСР сегментировали пакет "а" 501 данных пользователя и вставили каждый из сегментов в мини-ячейки 1а, 2а и 3а. Поэтому пакет "б" 502 данных пользователя не будет выставлен в мини-ячейку Б до тех пор, пока каждый из сегментов, связанных с пакетом "а" 501 данных пользователя, не будет вставлен в мини-ячейки 1а, 2а и 3а.

На фиг.5 представлено, что существует значительная проблема со способом реализации РАП при использовании вместе с приложениями данных с низкой скоростью бит, особенно, когда приложение содержит более чем один продолжающийся сеанс (т.е. приложение генерирует более чем один тип данных). Например, один сеанс может содержать генерирование и перенос управляющих данных (например, данных, относящихся к регулированию мощности или подаче сигналов, которые управляют "перераспределением канала связи" между базовыми станциями) или неголосовых данных пользователя, таких как факсимильные данные. Эти данные могут быть представлены пакетом "а" 501 данных пользователя. Другой сеанс может содержать генерирование и перенос голосовых данных. Эти данные могут быть представлены пакетом "б" 502 данных пользователя. Поскольку подуровень 201 СПС и подуровень 202 CAP могут обрабатывать пакеты данных пользователя только по одному, как раскрыто ниже, голосовые данные, связанные с пакетом "б" 502 данных пользователя, должны ждать, пока все данные, связанные с пакетом "а" 501 данных пользователя, не будут вставлены в мини-ячейки. Это имеет место, несмотря на то, что голосовые данные обычно имеют значительно более высокий приоритет передачи, чем другие типы связанных данных (т. е. голосовые данные значительно более чувствительны к задержкам передачи).

Дополнительным усложнением проблемы является тот факт, что подуровень 203 АМД, возможно, должен мультиплексировать мини-ячейки, генерируемые более чем одним подуровнем 202 АСР, то есть, подуровни АСР, связанные со вторичными или третичными приложениями. Поскольку подуровень 203 АМД работает на основе "первым поступил, первым выводится" (FIFO), пакеты данных, содержащие голосовые данные, должны конкурировать с пакетами данных, генерируемыми тем же самым приложением, а также с пакетами данных, генерируемыми другими приложениями, работающими параллельно.

Предшествующие способы, которые используют РАП для приложений данных с низкой скоростью бит, даже те, которые используют ААУм, ясно не проводят различия между мини-ячейками сегмента с различными требованиями приоритета передачи.

Настоящее изобретение преодолевает этот недостаток обеспечением усовершенствованного ААУм, который учитывает приоритет передачи при генерировании и мультиплексировании мини-ячеек сегмента в поток ячеек РАП.

Целью настоящего изобретения является назначение приоритета передачи каждой мини-ячейке сегмента.

Другой целью настоящего изобретения является мультиплексирование мини-ячеек сегмента из различных пакетов данных пользователя в поток ячеек РАП в порядке приоритета передачи.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение процесса сегментации, который делает возможным использовать существующий код заголовка мини-ячейки для приоритета передачи, таким образом обеспечивая приоритет передачи без вредного воздействия на использование ширины полосы частот.

В соответствии с одним аспектом изобретения, изложенные и другие цели достигаются способом и/или устройством для мультиплексирования сегментированных пакетов данных пользователя в поток ячеек данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, причем способ содержит этапы разделения пакета данных пользователя на сегменты, назначения кода приоритета передачи каждому сегменту на основании типа данных, связанных с пакетом данных пользователя, и мультиплексирования сегментов в поток ячеек данных по меньшей мере с одним сегментом из другого пакета данных пользователя как функции приоритета передачи, причем упомянутые сегменты чередуются относительно друг друга как функция приоритета передачи.

В соответствии с другим аспектом изобретения, изложенные и другие цели достигаются способом и/или устройством для мультиплексирования сегментированных пакетов данных пользователя в поток ячеек данных перед передачей из посылающей станции в принимающую станцию, причем способ содержит этапы извлечения пакета данных пользователя из одного из выбранного числа приложений телекоммуникации, обслуживаемых упомянутой системой телекоммуникации, причем упомянутое приложение телекоммуникации генерирует множество различных типов данных, разделения пакета данных пользователя на сегменты в соответствии с длиной упомянутого пакета данных пользователя и типом данных, связанных с упомянутым пакетом данных пользователя, обеспечения соответствующей мини-ячейки для каждого сегмента пакета данных пользователя, сборки каждого из сегментов упомянутого пакета данных пользователя в часть полезной нагрузки соответствующей мини-ячейки, присоединения к каждой мини-ячейке заголовка мини-ячейки, содержащего код, который идентифицирует приоритет передачи, связанный с типом данных, содержащихся в сегменте, и мультиплексирования мини-ячеек в поток ячеек данных с мини-ячейками, связанными с другим пакетом данных пользователя из того же приложения телекоммуникации, для передачи в принимающую станцию, причем порядок, в котором мультиплексируют мини-ячейки, является функцией приоритета передачи.

Цели и преимущества настоящего изобретения очевидны из нижеследующего подробного его описания со ссылками на чертежи, на которых:

фиг. 1 - блок-схема, представляющая предшествующую систему РАП, которая содержит уровень адаптации РАП ААУм;

фиг. 2 - блок-схема, представляющая предшествующую систему РАП, которая содержит уровень адаптации РАП ААУм, который содержит подуровень сегментации и сборки;

фиг.3 - предшествующий способ сегментации пакетов данных пользователя;

фиг.4А и фиг.4 В - предшествующий протокол для мини-ячеек сегмента;

фиг. 5 - мультиплексирование мини-ячеек сегмента, когда не учитывают приоритет передачи;

фиг.6 - мультиплексирование мини-ячеек сегмента, когда учитывают приоритет передачи;

фиг.7А и фиг.7В - примеры протоколов для мини-ячеек сегмента;

фиг.8 - пример способа сегментации пакетов данных пользователя, и

Фиг. 9 - устройство для сегментации и одновременно мультиплексирования мини-ячеек сегмента.

Настоящее изобретение допускает одновременное мультиплексирование более чем одного пакета данных пользователя в соединении единственной мини-ячейки как функцию приоритета передачи. Как раскрыто ниже, предшествующие способы используют операцию "первым пришел, первым обслужен" (FIFO), которая последовательно мультиплексирует пакеты данных пользователя один за другим, не принимая во внимание приоритет передачи.

На фиг.6 представлена последовательность 600 передачи мини-ячейки, которая получается при использовании настоящего изобретения для сегментации, сборки и мультиплексирования пакета "а" данных пользователя и пакета "б" данных пользователя, представленных первоначально на фиг.5. Как прежде, пакет "а" 605 данных пользователя поступает на ААУм раньше пакета "б" 610 данных пользователя. Подуровень СПС немедленно начинает разделять пакет "а" 605 данных пользователя на три сегмента. Затем подуровень АСР начинает собирать три сегмента в мини-ячейки 1а, 2а и 3а соответственно, а подуровень 203 АМД начинает мультиплексировать мини-ячейки 1а, 2а и 3а в поток РАП ячеек для передачи. Однако, прежде, чем мини-ячейка 2а полностью сегментирована, собрана и мультиплексирована, пакет "б" 610 данных пользователя поступает на ААУм, причем пакет "б" 610 данных пользователя с целью иллюстрации имеет более высокий приоритет передачи, чем пакет "а" 605 данных пользователя. В отличие от предшествующего способа ААУм распознает, как будет раскрыто ниже, что пакет "б" 610 данных пользователя имеет более высокий приоритет, и немедленно прерывает обработку пакета "а" 605 данных пользователя до тех пор, пока пакет "б" 610 данных пользователя не будет сегментирован, если необходимо собран в мини-ячейку Б и мультиплексирован в поток РАП для передачи. Когда это будет выполнено, ААУм завершит обработку пакета "а" 605 данных пользователя, предполагая, что не поступят дополнительные пакеты данных пользователя с более высоким приоритетом.

Последовательность 600 передачи мини-ячеек отражает различный результат по сравнению с последовательностью передачи, достигаемой предшествующим способом, представленным на фиг.5. Тот факт, что настоящее изобретение мультиплексирует мини-ячейку Б в поток РАП мини-ячеек перед мини-ячейкой 2а и мини-ячейкой За, означает, что голосовые данные, содержащиеся в полезной нагрузке мини-ячейки Б, будут поступать в принимающую станцию значительно быстрее, чем бы они поступили при использовании предшествующего способа. Это, в конечном счете, имеет результатом меньшую задержку передачи, меньшее дрожание передачи и лучшее полное качество голосового сигнала.

Настоящее изобретение одновременно мультиплексирует более чем один пакет данных пользователя в соединении единственной мини-ячейки, как функции приоритета передачи, посредством использования заранее определенного списка назначения приоритета передачи (см. табл.1) и обеспечением модифицированного процесса сегментации пакета данных пользователя, который имеет преимущество того факта, что традиционный способ не использует все 64 возможные комбинации кода длины для определения позиции сегмента (т.е. первый сегмент, средний сегмент, последний сегмент) и длины сегмента.

Как упомянуто, настоящее изобретение полагается на заранее определенный список назначения приоритета передачи. Табл.1 предоставляет пример списка назначения приоритета, который мог бы быть использован вместе с сотовым приложением. В соответствии с этой таблицей приоритета пакеты данных пользователя будут разделяться на одну из пяти различных категорий приоритета, в которых приоритет "1" представляет самый высокий приоритет передачи, а приоритет "5" представляет самый низкий приоритет передачи. В порядке приоритета передачи пять категорий, представленных в типичном осуществлении, являются следующими: голосовые данные, данные канала, данные измерения мощности, управляющие данные (например, сигналы перераспределения канала связи) и другие данные. Конечно, выбор категорий и назначение их соответствующих приоритетов не ограничены теми, которые представлены здесь, а зависят от конкретного приложения.

В соответствии с традиционным способом код длины используется для определения длины каждого сегмента и относительной позиции каждого сегмента (т. е. является ли сегмент первым, средним или последним сегментом). Для выполнения этого традиционный способ использует по существу 51 из 64 возможных комбинаций кода длины (коду длины в типичном протоколе заголовка мини-ячейки выделяют 6 битов).

Как утверждается выше, настоящее изобретение имеет преимущество того факта, что имеются 13 неиспользованных комбинаций кода длины. Как представлено в таблице, эти 13 ранее неиспользованных комбинаций кода длины могут быть использованы настоящим изобретением для определения не только длины и относительной позиции каждого сегмента, но также приоритета передачи соответствующего пакета данных пользователя. Например, коды 52,53,54 и 55 используют для идентификации мини-ячеек сегмента, связанных с категорией "2" приоритета данных канала. Код 56 используют для идентификации мини-ячеек сегмента, связанных с категорией приоритета "3" данных измерения мощности. Коды 57,58 и 59 используют для идентификации мини-ячеек сегмента, связанных с категорией "4" управляющих данных. Коды 60,61,62 и 63 используют для идентификации мини-ячеек сегмента, связанных с категорией "5" приоритета данных.

На фиг. 7А и фиг.7В дополнительно представлено, как коды длины в заголовке каждой мини-ячейки сегмента используют для определения не только длины и относительной позиции каждой мини-ячейки сегмента, но также приоритета передачи соответствующего пакета данных пользователя. Ссылаясь сначала на фиг. 7А, код 52 или 53 длины указывает, что а) мини-ячейка сегмента является первой или средней мини-ячейкой сегмента, b) мини-ячейка сегмента является длиной 16 октетов или 32 октета соответственно; и с) мини-ячейка сегмента связана с пакетом данных пользователя, принадлежащим к категории "2" приоритета передачи данных канала. Ссылаясь далее на фиг.7В, код 54 или 55 длины указывает, что а) мини-ячейка сегмента является последней ячейкой сегмента, b) мини-ячейка сегмента является длиной 8 октетов или 16 октетов соответственно, c) мини-ячейка сегмента связана с пакетом данных пользователя, принадлежащим к категории "2" приоритета передачи данных канала.

На фиг. 7В также представлен другой аспект изобретения, в котором используют несколько отличный протокол для определения последнего сегмента пакетов данных пользователя, связанных с категориями с "2" по "5" приоритета передачи, чем использован в способах предшествующего уровня техники. Более конкретно, на фиг.7В представлено, что последний сегмент мини-ячейки, связанной с категорией "2" приоритета передачи, ограничен до фиксированной длины либо 8, либо 16 октетов.

Аналогично, последние мини-ячейки сегмента, связанные с другими категориями приоритета передачи, отличными от "1", также ограничены до одной или двух фиксированных длин. В противоположность этому в способах предшествующего уровня техники последняя мини-ячейка сегмента могла бы принимать любую длину, по существу ограниченную только длиной полезной нагрузки ячейки РАП. Поскольку желательно, чтобы заявленный способ сегментации был совместимым со способами предшествующего уровня техники по отношению к обеспечению пакетов данных категории типа "1", предпочтительный вариант осуществления изобретения позволяет длине последней мини-ячейки сегмента, связанной с категорией "1" приоритета передачи, изменяться только от 1 октета до 46 октетов. Причина того, что длина мини-ячеек последнего сегмента, связанных с категориями от "2" по "5" приоритета передачи, ограничена в предпочтительном варианте осуществления, является то, что имеющееся количество кодов длины ограничено. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что назначения кода длины, представленные в табл.1, являются примерами и что назначения могли бы быть перераспределены для предоставления большей гибкости при определении длины мини-ячеек последнего сегмента, связанных с категориями с "2" по "5" приоритета передачи. Кроме того, для специалиста в данной области техники очевидно, что выделение дополнительных битов для поля длины также предоставит большую гибкость при определении длины мини-ячеек последнего сегмента, а также дополнительных категорий приоритета передачи.

При данном поле длины 6 бит и ограниченном числе имеющихся комбинаций кода длины, как раскрыто выше, настоящее изобретение обеспечивает модифицированный процесс сегментации пакетов данных пользователя, связанных с категориями от "2" по "5" приоритета передачи. Этот модифицированный процесс сегментации описан ниже.

На фиг.8 представлен типичный способ 800 сегментации, который выполняет в соответствии с настоящим изобретением подуровень 801 СПС и подуровень 805 АСР на пакете 810 данных пользователя, который связан с категорией "2", "3" или "4" приоритета передачи. После того, как пакет 810 данных пользователя поступает в подуровень 801 СПС, подуровень 801 СПС расширяет длину на определенное число октетов. Расширение изображено хвостовой частью 815.

Хвостовую часть 815 используют так, что последний сегмент пакета 815 данных пользователя при сегментации подуровнем 801 СПС равен одной из ограниченного числа длин, имеющихся для соответствующей категории приоритета передачи. Например, пакет 810 данных пользователя имеет длину 178 октетов. Он разделен подуровнем 801 СПС на первый сегмент из 16 октетов, десять средних сегментов из 16 октетов и последний сегмент из 2 октетов. Допустим, для иллюстративных целей, что пакет 810 данных пользователя содержит данные канала (т. е. категории "2" приоритета передачи). Следовательно, заголовок мини-ячейки для мини-ячеек первого и среднего сегмента должен содержать код 52 длины (см. табл.1). Однако отсутствует код длины мини-ячейки последнего сегмента, связанного с категорией "2" приоритета передачи, с длиной 2 октета. Поэтому хвостовую часть 815 добавляют к пакету 810 данных пользователя, как раскрыто ниже, так, что мини-ячейка, соответствующая последнему сегменту, будет длиной 16 октетов и будет содержать код длины 55 (см. табл. 1).

Как представлено на фиг.8, хвостовая часть 815 содержит поле 820 обнаружения ошибки, которое может, например, содержать циклический избыточный код (ЦИК) или биты проверки на четность; поле 825 длины и заполняющую часть 830. Заполняющую часть 830 используют для расширения последнего сегмента пакета 810 данных пользователя до длины 16 октетов.

На фиг. 9 представлена простая блок-схема устройства 900, которое может быть использовано для реализации способа, описанного выше. В соответствии с фиг. 9 пакет 905 данных пользователя поступает в ААУм 910 из подуровня 912 приложения. Присоединенным к пакету 905 данных пользователя является указатель 915 пакета данных пользователя. Указатель 915 содержит число битов, которые определяют идентификатор соединения мини-ячейки (ИДС), связанный с пакетом 905 данных пользователя. Например, в сотовой телефонной системе ИДС может определять конкретный телефонный вызов. Указатель 915 также определяет тип данных, содержащихся в пакете 905 данных пользователя (например, голосовые данные, данные канала, данные измерения мощности, управляющие данные и т.д.), который, в свою очередь, определяет приоритет передачи для пакета 905 данных пользователя. Указатель 915 также определяет длину пакета 905 данных пользователя.

В подуровне ДАУм 910 FIFO вход 920 принимает пакет 905 данных пользователя. На практике FIFO входа 920 будет принимать пакеты данных пользователя из многих приложений, работающих одновременно. Когда указатель запомнен в FIFO входе 920, его удаляют и анализируют управляющей логической схемой 922. Мультиплексор 925 сортировки затем начинает разделять пакет 905 данных пользователя на сегменты, длину которых определяет управляющая логическая схема 922. Мультиплексор 925 сортировки также заполняет последний сегмент пакета 905 данных пользователя, как указывает управляющая логическая схема 922. Сегменты затем собирают в мини-ячейки и присоединяют к ним соответствующие заголовки мини-ячеек (не показаны). Мультиплексор 925 сортировки затем передает собранные мини-ячейки на соответствующий FIFO выход 930, как указывает управляющая логическая схема 922, которая определяет соответствующий FIFO выход 930 на основании приоритета пакета 905 данных пользователя. Предпочтительно будет иметься FIFO выход 930 для каждой категории приоритета передачи.

Мультиплексор 935 приоритета затем выбирает мини-ячейки в соответствии с приоритетом. Более конкретно, если FIFO выход 930 более высокого приоритета содержит мини-ячейки, мульплексор 935 приоритета будет выбирать эти мини-ячейки и мультиплексировать их в полезную нагрузку текущей ячейки 940 РАП. Если FIFO выход 930 более высокого приоритета является пустым, мультиплексор 935 приоритета будет переходить к следующему самому высокому FIFO выходу 930 для мини-ячеек. Подуровень 945 РАП присоединяет заголовок РАП к каждой полезной нагрузке ячейки РАП перед передачей ячейки 940 РАП в принимающую станцию (не показана).

Настоящее изобретение описано со ссылкой на несколько вариантов его осуществления. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что возможно осуществить изобретение в конкретных формах, отличных от форм вариантов осуществления, описанных выше. Это может быть сделано без изменения сущности изобретения. Все варианты осуществления являются иллюстративными и не должны считаться ограничивающими в любом отношении. Рамки изобретения определены формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и все изменения и эквиваленты, которые попадают в рамки формулы изобретения, подразумеваются содержащимися в нем.