СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОЖЕСТВОМ ЛОГИЧЕСКИХ ПОТОКОВ ДАННЫХ В ОКРУЖЕНИИ С ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2006 года по МПК H04L12/26 H04B7/26 

Область техники, к которой относится изобретение

В общем, настоящее изобретение относится к передаче данных, и в частности - к управлению потоком данных через множество типов пользовательского интерфейса между мобильным устройством и одним или более пользовательскими хостами.

Предшествующий уровень техники

Общая служба пакетной радиопередачи (GPRS) и развитие стандарта глобальной системы мобильной связи (GSM) с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE) позволяют мобильным беспроводным устройствам осуществлять обмен пользовательскими данными. GPRS, а также его расширение EDGE позволяют эффективно использовать ресурсы радиосвязи и сети, причем передача данных характеризуется следующими признаками: I) пакетная основа; II) прерывистая и непериодическая; III) возможно, частая с передачей небольшого объема данных, например менее 500 октетов, или IV) возможно, нечастая с передачей большого объема данных, например более нескольких сотен килобайт. Приложения пользователя могут включать в себя интернет-браузеры, электронную почту и так далее. Сеть радиодоступа GPRS/EDGE (GERAN) является путем миграции в режиме реального времени для GPRS/EDGE к системам беспроводной связи 3-го поколения.

Фиг.1 - принципиальная схема прикладного окружения мобильного беспроводного устройства. Приложения, использующие возможности GPRS/EDGE по передаче данных, могут быть широко распространены в прикладном окружении мобильного беспроводного устройства. Например, определенные приложения, такие как внутреннее приложение браузера, могут быть внутренними по отношению к устройству пользовательской аппаратуры, тогда как другие приложения могут постоянно находиться на удаленном хосте, таком как персональный компьютер (PC), персональное цифровое устройство (PDA), МР3 плеер и так далее. Кроме того, схема межсоединений, применяющаяся для перемещения данных между мобильным беспроводным устройством и удаленным хостом, может существенно отличаться и иметь совершенно разные характеристики от одного удаленного хоста к другому.

Например, как показано на Фиг.1, пользователь может иметь приложение электронной почты, постоянно находящееся на хосте 100 PC, который соединяется с мобильным беспроводным устройством 102 при помощи последовательного физического соединения 104 для передачи данных, например, такого как соединение RS232, в то же время приложение-календарь постоянно находится на хосте 106 PDA, соединенном с мобильным беспроводным устройством 102 через инфракрасный интерфейс 108 стандарта IrDA и связанное с ним логическое средство управления линией связи либо аудиоприложение постоянно находится на хосте 110 МР3 плеера, соединенном с мобильным беспроводным устройством 102 посредством локальной радиочастотной (RF) линии 112 связи, такой как HomeRF или Bluetooth. Помимо этого могут использоваться и другие типы интерфейса «мобильное беспроводное устройство - хост», такие как универсальная последовательная шина (USB) или соединение Ethernet, каждый из которых обладает отличающимися характеристиками передачи данных, включая разные скорости передачи данных и изохронность.

Эти различия в фактической скорости передачи данных через множество типов интерфейсов между мобильным беспроводным устройством 102 и множеством пользовательских хостов 100, 106 и 110 наряду с требованием, предъявляемым к мобильным пользовательским терминалам, по поддержке более высоких скоростей передачи данных в ближайшем будущем, являются проблематичными в том плане, что постепенно повышающиеся скорости передачи данных по нисходящей линии связи совместно с большим разнообразием интерфейсов внешних устройств обуславливают многократное истощение внутренних ресурсов памяти мобильного беспроводного устройства 102. Многократное истощение ресурсов памяти приводит к каскадному эффекту превышения лимита времени для протоколов данных, переустановке размеров окна перегрузки транспортного протокола, инициированию отката и перезапуска управляемой передачи. Поскольку радиочастотная линия связи между сетью и мобильным беспроводным устройством перегружается избыточными данными, повторение этих излишних операций серьезно влияет на пропускную способность нисходящей линии связи. Кроме того, предпочтительно, чтобы разрыв потока данных, направленного к одному внешнему устройству, не влиял на пропускную способность или доступность ресурса для всех остальных вешних устройств и/или внутренних приложений, с которыми имеет соединение мобильная пользовательская аппаратура.

Текущая реализация GPRS не в полной мере решает данную проблему, а в большей степени полагается на обеспечение приложением хоста обратной связи с приложением или сервером на другом конце с целью управления потоком данных нисходящей линии связи. Например, некоторые приложения выдают повторное подтверждение приема на транспортном уровне при функционировании в «поточном» режиме с помощью протокола управления передачей (ТСР). Кроме того, самосинхронизирующие подтверждения ТСР о приеме отчасти служат для регулирования потока, но помимо этого могут создавать другие трудности в отношении окна перегрузки ТСР, которое предназначено для работы в проводной линии связи. Любая задержка в подтверждении приема, превышающая определенное значение, заставляет передающую сторону ТСР полагать, что сеть перегружена, то есть что маршрутизаторы между двумя хостами не справляются с очередями пакетов. Далее ТСР сбрасывает размер окна до 1, прекращает отправку и ждет в течение псевдослучайного промежутка времени для того, чтобы дать возможность очередям маршрутизаторов разгрузиться. Это оказывает существенное влияние на поток данных, например, более чем на один, а временами на два порядка величины.

В случае протокола транспортного уровня без подтверждения приема, такого как протокол передачи дейтаграмм пользователя (UDP), мобильная абонентская аппаратура вообще не будет «синхронизировать» отправителя, и любые избыточные данные, находящиеся за пределами доступных ресурсов мобильной абонентской аппаратуры, просто отбрасываются. Вследствие задержки, имеющей место при доступе к беспроводной сети передачи данных, и того факта, что, как ожидается, предложенные более высокие новые скорости передачи данных по нисходящей линии связи будут во много раз выше, чем способность приложения сигнализировать принимающей стороне восходящей линии связи, существует высокая вероятность того, что мобильное беспроводное устройство исчерпает собственные ресурсы памяти еще до приема принимающей стороной какой-либо информации управления потоком.

Соответственно, требуются такие способ и устройство, которые позволят улучшить управление потоком для множества потоков данных между мобильным беспроводным устройством и сетью.

Перечень фигур

Признаки настоящего изобретения, которые полагаются новыми, детально изложены в прилагаемой формуле изобретения. Для наилучшего понимания настоящего изобретения вместе с дополнительными задачами и преимуществами изобретения необходимо обратиться к нижеследующему описанию, проводимому совместно с сопутствующими чертежами, на некоторых фигурах которых идентичные ссылочные номера соответствуют идентичным элементам и на которых:

Фиг.1 - принципиальная схема прикладного окружения мобильного беспроводного устройства,

Фиг.2 - принципиальная схема управления множеством логических потоков данных в системе связи,

Фиг.3 - принципиальная схема управления множеством логических потоков данных в окружении с переменной скоростью передачи данных, согласно настоящему изобретению,

Фиг.4 - принципиальная схема битовой матрицы управления потоком, согласно настоящему изобретению,

Фиг.5А-5Е - блок-схемы алгоритмов способа управления множеством логических потоков данных в окружении с переменной скоростью передачи данных, согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение представляет собой способ и устройство, которые позволяют мобильному беспроводному устройству инкрементно управлять потоком данных нисходящей линии связи по принципу «от внешнего интерфейса в внешнему интерфейсу», сокращая степень риска многократного исчерпания внутренних ресурсов памяти. Стек данных мобильного устройства, имеющего множество интерфейсов устройства для передачи данных, принятых из сети через контроллер сети, включает в себя уровень ассоциирования идентификационных данных, который ассоциирует идентификаторы с контекстами протокола пакетных данных, соответствующими множеству интерфейсов устройства. Блок индикации общих ресурсов генерирует первую индикацию в ответ на значительное истощение системной памяти мобильного устройства, а блок индикации индивидуальных ресурсов генерирует вторую индикацию в ответ на значительное истощение индивидуальных ресурсов, соответствующих множеству интерфейсов устройства. Управляющее устройство обработки данных генерирует сигнал индикации управления потоком в ответ на первую индикацию, вторую индикацию, информацию управления потоком, соответствующую множеству интерфейсов, и идентификаторы, ассоциированные уровнем ассоциирования идентификационных данных. Генератор битовой матрицы генерирует битовую матрицу на основе сигнала индикации управления потоком, передаваемого контроллеру радиосети, который интерпретирует битовую матрицу для дискретного управления передачей данных от контроллера радиосети на множество интерфейсов устройства.

Фиг.2 - принципиальная схема управления множеством логических потоков данных в системе связи. Как изображено на Фиг.2, в системе связи, включающей в себя как окружение платформы наземной сети радиодоступа универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UTRAN), так и окружение платформы GERAN, обобщенно называемой системой 200 связи UTRAN/GERAN, обмен управляющей информацией между мобильным устройством 202 и сетью 204 осуществляется с целью обеспечения возможности передачи данных между мобильным устройством 202 и сетью 204. Один из способов обработки различных типов обмена данными между мобильным устройством 202 и сетью 204 предназначен для обеспечения отличающегося однонаправленного радиоканала для каждой службы. Однонаправленный радиоканал, обеспечивающий возможность передачи данных через радиоинтерфейс и характеризующийся такими атрибутами, как скорость передачи информации (то есть скорость передачи в битах или пропускная способность), требования на задержку и т.п., идентифицируется посредством идентификационных данных однонаправленного радиоканала.

Например, как показано на Фиг.2, согласно настоящему изобретению, каждая точка доступа 206 к службе, которой соответствует адрес протокола Интернет (IP-адрес) и которая ассоциирована с мобильным устройством 202, идентифицируется посредством идентификатора 208 точки доступа к сетевой службе (NSAPI), который в свою очередь логически связан с идентификационными данными 210 однонаправленного канала радиодоступа (RAB-ID). Как в окружении платформы UTRAN, так и в окружении платформы GERAN идентификационные данные контекста протокола пакетных данных (PDP) связаны с идентификационными данными 210 однонаправленного канала радиодоступа (RAB-ID), что неявно идентифицирует как идентификатор 208 точки доступа к соответствующей сетевой службе, так и идентификатор 212, ассоциированный данными, идентифицируемыми посредством контекста протокола пакетных данных. Например, идентификатор 212 может быть идентификационными данными однонаправленного радиоканала (RB-ID) или идентификатором пакетного потока.

Используя данную ассоциацию, мобильное устройство 202 ассоциирует информацию о потоке данных, ассоциированную с определенным контекстом протокола пакетных данных, идентификационными данными однонаправленного радиоканала, соответствующими мобильному устройству 202. Как показано на Фиг.2, идентификационные данные 212 однонаправленного радиоканала отображаются на соответствующее положение в битовой матрице управления потоком, которая передается от мобильного устройства 202 в сеть 204 через контроллер 214 радиосети, обслуживающий узел 216 поддержки GPRS и шлюзовой узел 218 поддержки GPRS, ассоциированный с IP-адресом, так что контроллер 214 радиосети получает доступ к идентификационным данным 212 однонаправленного радиоканала.

Окружение GPRS/EDGE GSM несколько отличается от окружения UTRAN/GERAN тем, что идентификационные данные 210 однонаправленного канала радиодоступа (RAB-ID), в отличие от идентификационных данных 212 однонаправленного радиоканала (RB-ID), неявно идентифицируют как идентификатор 208 точки доступа к соответствующей сетевой службе, так и идентификатор пакетного потока, идентифицирующий промежуточный поток блоков данных. В результате в окружении GPRS/EDGE идентификатор пакетного потока отображается на соответствующую позицию в битовой матрице управления потоком, передаваемой от мобильного устройства 202 в сеть 204 через контроллер 214 радиосвязи, обслуживающий узел 216 поддержки GPRS и шлюзовой узел 218 поддержки GPRS (GGSN), ассоциированный с IP-адресом, так что контроллер 214 радиосети получает доступ к идентификатору пакетного потока.

Как будет описано ниже, настоящее изобретение использует ассоциирование идентификатора, например, такого как идентификационные данные однонаправленного радиоканала в системе связи UTRAN/GERAN, или идентификатора пакетного потока в системе связи GPRS/EDGE GSM с каждым контекстом протокола пакетных данных для обеспечения точного управления потоком, позволяющего осуществлять запуск или остановку потока данных, ассоциированного с каждым контекстом протокола пакетных данных, на радиоуровнях без необходимости сигнализации в обратном направлении через множество интерфейсов на вышерасположенные элементы сети, такие как обслуживающий узел 216 поддержки GPRS и шлюзовой узел 218 поддержки GPRS.

Фиг.3 - принципиальная схема управления множеством логических потоков данных в окружении с переменной скоростью передачи данных, согласно настоящему изобретению. Как показано на Фиг.3, согласно настоящему изобретению, система связи, такая как система связи UTRAN/GERAN или система связи GPRS/EDGE GSM, например, включает в себя мобильное беспроводное устройство 300, такое как радиотелефон или другое беспроводное устройство связи, подсоединенное к контроллеру 302 радиосети через радиочастотный интерфейс 304. Мобильное устройство 300 осуществляет обмен данными с сетью 306 через контроллер 302 радиосети, обслуживающий узел 308 поддержки GPRS (SGSN) и шлюзовой узел 310 поддержки GPRS (GGSN).

Стек 312 данных, размещенный внутри мобильного устройства, включает в себя иерархически связанные уровни управления, такие как уровень 314 управления линией радиосвязи (RLC), уровень 316 управления доступом к среде передачи (MAC), физический уровень 318 и уровень 320 радиочастотной аппаратуры. Кроме того, стек 312 данных включает в себя уровень 322 ассоциирования идентификационных данных и транспортный уровень 324 передачи кадров. В окружении UTRAN/GERAN уровень 322 ассоциирования идентификационных данных и транспортный уровень 324 передачи кадров соответствуют средству ассоциирования идентификационных данных контекста протокола пакетных данных/однонаправленного радиоканала и уровню протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), соответственно, а в окружении GPRS/EDGE GSM уровень 322 ассоциирования идентификационных данных и транспортный уровень 324 передачи кадров соответствуют средству ассоциирования идентификационных данных контекста протокола пакетных данных/пакетного потока и протоколу конвергенции, зависящему от подсети (SNDCP), соответственно.

Блок 326 протокола канального уровня внешнего устройства и мультиплексора принимает от стека 312 данных один или более потоков данных, мультиплексирует и направляет принятые потоки данных на соответствующие один или более интерфейсов 328-330 устройства, которые соединены с соответствующими внешними хостами (не показаны), например, такими как персональный компьютер (PC), персональное цифровое устройство (PDA), МР3 плеер, или которые являются внутренними по отношению к мобильному устройству 300, такими как внутренний браузер, приложение электронной почты и т.п. Например, блок 326 протокола канального уровня внешнего устройства и мультиплексора направляет поток данных, ассоциированный с персональным цифровым устройством (PDA), соединенным с мобильным устройством 300 посредством интерфейса 328 устройства, или направляет поток данных, ассоциированный с персональным компьютером (PC), соединенным с мобильным устройством 300 посредством интерфейса 330 устройства, и т.д. Очевидно, что, хотя на Фиг.3 изображено три интерфейса устройства, подразумевается, что настоящее изобретение применимо для любого числа интерфейсов устройства.

Блок 326 протокола канального уровня внешнего устройства и мультиплексора также для каждого потока передает информацию управления потоком, принятую от внешних устройств через интерфейсы 328-330, например, индикацию того, что соединение с внешним хостом было нарушено или прервано, или возобновлено после прерывания, управляющему устройству 332 обработки данных. Помимо информации управления потоком от блока 326 протокола канального уровня управляющее устройство 332 обработки данных также принимает управляющие данные контекстов протокола пакетных данных, соответствующие интерфейсам 328-330 устройства, генерируемые уровнем 322 ассоциирования идентификационных данных, который включает в себя информацию, имеющую отношение к идентификаторам, ассоциированным с управляющими данными контекстов протокола пакетных данных. Согласно настоящему изобретению, идентификаторы соответствуют, например, идентификационным данным однонаправленного радиоканала или индикатору пакетного потока.

Кроме того, если системная память или ресурсы формирования процесса мобильного устройства 300 были значительно истощены или достигли «отметки предельного уровня», то блок 334 индикации доступности общих ресурсов передает индикацию управляющему устройству 332 обработки данных. Аналогично этому, при значительном истощении индивидуальных ресурсов, таких как контекст протокола для каждого модуля пакетных данных или пул памяти для каждого внешнего интерфейса, или достижении этими ресурсами логической «отметки предельного уровня» индикация передается от блока 336 индикации доступности индивидуальных ресурсов к управляющему устройству 332 обработки.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, управляющее устройство 332 обработки принимает ассоциацию контекста протокола пакетных данных с идентификатором от уровня 322 ассоциирования идентификационных данных, что позволяет настоящему изобретению идентифицировать и различать отдельные потоки данных между каждым из интерфейсов 328-330 устройства, наряду с информацией о состоянии, такой как информация о доступности индивидуальных и системных ресурсов и информация управления потоком, пересылаемой от интерфейсов 328-330 устройства, которая предписывает мобильному устройству 300 либо активировать, либо деактивировать поток данных из сети 306 на мобильное устройство 300, как описывается ниже. Исходя из принятых ассоциации контекста протокола пакетных данных с идентификатором и информации о состоянии, управляющее устройство 332 обработки данных передает индикацию управления потоком, содержащую значение идентификатора и команды в отношении того, следует ли приостановить поток данных нисходящей линии связи на генератор 338 битовой матрицы управления потоком. После приема индикации управления потоком генератор 338 битовой матрицы создает битовую матрицу управления потоком для передачи контроллеру 302 радиосети, которая корректно отражает сущность управляющей обработки мобильного устройства 300.

Согласно настоящему изобретению, идентификатор, ассоциированный с контекстом протокола пакетных данных, соответствует, например, идентификационным данным 210 однонаправленного радиоканала в системе UTRAN/GERAN, а также идентификатору пакетного потока в системе GPRS/EDGE GSM.

Как показано на Фиг.3, контроллер 302 радиосети включает в себя стек 340 данных, средство 342 организации очередей и управляющее устройство 344 обработки данных. Стек 340 данных включает в себя уровни управления, иерархически эквивалентные соответствующим уровням управления стека 312 данных мобильного устройства 300, таким как уровень 314 управления линией радиосвязи, уровень 316 управления доступом к среде передачи и уровень 320 радиочастотной аппаратуры.Согласно настоящему изобретению, в зависимости от технических требований конкретной системы битовая матрица, создаваемая генератором 338 битовой матрицы, передается по одной из трех логических трасс на контроллер 302 радиосети. Например, битовая матрица может передаваться на уровне 314 управления линией радиосвязи, на уровне 316 управления доступом к среде передачи или на физическом уровне 318, либо в этот процесс может быть вовлечено множество логических положений, в зависимости от рассматриваемых требований конкретной реализации.

Средство 342 организации очередей принимает и организует данные, передаваемые от сети 306 на контроллер 302 радиосети. Управляющее устройство 344 обработки данных принимает и интерпретирует значения битовой матрицы, принимаемые от мобильного устройства 300 через радиоинтерфейс 304, а также активирует или деактивирует поток данных нисходящей линии связи на мобильное устройство 300 на основе информации, содержащейся в битовой матрице. Например, управление передачей данных по нисходящей линии связи от контроллера 302 радиосети на мобильное устройство 300 зависит от значений битовой матрицы, принимаемых контроллером 302 радиосети, а также от положения этих значений в принятой битовой матрице. Поток данных нисходящей линии связи, передаваемый от контроллера 302 радиосети на мобильное устройство 300 через радиоинтерфейс 304, когда управляющее устройство 344 обработки данных интерпретирует значения битовой матрицы от мобильного устройства 300 как предписывающие контроллеру 302 радиосети активировать поток данных нисходящей линии связи на идентифицированный интерфейс среды интерфейсов 328-330 устройства, направляется блоком 326 протокола канального уровня на один из интерфейсов 328-330 устройства. Однако, когда значения битовой матрицы интерпретируются управляющим устройством 344 обработки данных как предписывающие контроллеру 302 радиосети деактивировать поток данных нисходящей линии связи на интерфейс 328, этот поток данных остается в средстве 342 организации очередей до тех пор, пока управляющее устройство 344 обработки данных не примет впоследствии значения битовой матрицы, предписывающие то, что поток данных нисходящей линии связи должен быть активирован.

Фиг.4 - принципиальная схема битовой матрицы управления потоком, согласно настоящему изобретения. Как показано на Фиг.3 и 4, битовая матрица 400 управления потоком, генерируемая генератором 338 битовой матрицы, включает в себя бит 402 управления глобальным потоком, предназначенный для остановки и инициирования потока данных нисходящей линии связи, ассоциированного со всеми контекстами протокола пакетных данных, секцию 404 смещения и секцию 406 битов управления потоком. Секция 404 смещения является необязательной и содержит биты 405 смещения, которые, например, могут использоваться для расширения значения битов, содержащихся в секции 406 битов управления потоком. Биты, находящиеся в секции 406 битов управления потоком, используемые для представления взаимосвязей контекстов протокола пакетных данных/идентификаторов, устанавливаются или сбрасываются мобильным устройством 300 в зависимости от того, должен ли ассоциированный поток данных быть активирован или деактивирован. Каждый бит, содержащийся в секции 406 битов управления потоком, соответствует идентификатору, ассоциированному с конкретным контекстом протокола пакетных данных, который, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, ограничивается максимальным числом битов, равным четырнадцати, то есть по семь битов в каждом направлении. Тем не менее, очевидно, что можно использовать любое число битов. Например, согласно настоящему изобретению, в системе UTRAN/GERAN каждый бит секции 406 битов управления потоком соответствует, например, идентификационным данным однонаправленного радиоканала определенного контекста протокола пакетных данных или идентификатору пакетного потока в системе GPRS/EDGE GSM.

Как показано на Фиг.3 и 4, на основе информации, принятой от управляющего устройства 326 обработки данных, генератор 332 битовой матрицы генерирует битовую матрицу 400 для обеспечения возможности инкрементного управления потоком данных нисходящей линии связи, направленным к интерфейсам 328-330 устройства. В частности, согласно настоящему изобретению, после того, как первый хост соединяется с мобильным устройством 300, например МР3 плеер соединяется с интерфейсом 328 устройства через локальную радиочастотную линию связи, например такую как соединение Bluetooth, и соответствующие данные начинают загружаться из сети 306 в мобильное устройство 300 для передачи на МР3 плеер через интерфейс 328 устройства, уровень 322 ассоциирования идентификационных данных ассоциирует контекст протокола пакетных данных, соответствующий потоку данных, с идентификатором, ассоциированным с данными, идентифицированными контекстом протокола пакетных данных, таким как, например, идентификационные данные однонаправленного радиоканала или идентификатор пакетного потока. Соответствующий поток данных передается от уровня 322 ассоциирования идентификационных данных к блоку 326 протокола канального уровня, который направляет поток данных интерфейсу 328 устройства, и управляющая информация, соответствующая идентификатору, передается от уровня 322 ассоциирования идентификационных данных к управляющему устройству 322 обработки данных.

Аналогично, после того, как второй хост соединяется с мобильным устройством 300, например персональное цифровое устройство (PDA) соединяется с интерфейсом 329 устройства, например, через локальную инфракрасную линию связи, и соответствующие данные начинают загружаться из сети 306 в мобильное устройство 300 для передачи на персональное цифровое устройство (PDA) через интерфейс 329 устройства, уровень 322 ассоциирования идентификационных данных ассоциирует контекст протокола пакетных данных, соответствующий потоку данных, с идентификатором, ассоциированным с данными, идентифицированными контекстом протокола пакетных данных, например, таким как идентификационные данные однонаправленного радиоканала или идентификатор пакетного потока. Соответствующий поток данных передается от уровня 322 ассоциирования идентификационных данных к блоку 326 протокола канального уровня, который направляет поток данных к интерфейсу 329 устройства, и управляющая информация, соответствующая идентификатору, передается уровнем 322 ассоциирования идентификационных данных к управляющему устройству 332 обработки данных. Данное ассоциирование контекста протокола пакетных данных, соответствующего потоку данных, с идентификатором, ассоциированным с данными, идентифицированными контекстом протокола пакетных данных, осуществляется уровнем 322 ассоциирования идентификационных данных для каждого из интерфейсов 328-330 устройства.

После приема информации, соответствующей идентификатору, ассоциированному с контекстами протоколов пакетных данных, соответствующими интерфейсам 328-330 устройства, управляющее устройство 332 обработки передает сигнал индикации управления потоком, содержащий значение идентификатора, то есть идентификационных данных однонаправленного радиоканала или идентификатора пакетного потока, и индикацию того, следует ли активировать или деактивировать ассоциированный поток данных, на генератор 338 битовой матрицы. Далее мобильное устройство 300 передает битовую матрицу 400, сгенерированную генератором 338, на контроллер 302 радиосети через один из управляющих уровней 314-318, в зависимости от определенных требований к системе.

Таким образом, блок 326 протокола канального уровня передает информацию управления потоком, принятую для каждого потока данных от интерфейсов 328-330 устройства, для того, чтобы сообщить управляющему устройству 332 обработки данных о проблемах перегрузки. Следовательно, при возникновении перегрузки в интерфейсе 328 устройства, например, когда соединение между хостом МР3 плеера и интерфейсом 328 устройства прерывается в результате резкого выхода за пределы досягаемости локальной радиочастотной линии связи, блок 326 протокола канального уровня передает информацию управления потоком, которая извещает управляющее устройство 332 обработки данных о прерывании. После того, как управляющее устройство 332 обработки данных принимает впоследствии индикацию от блока 336 индикации частных ресурсов о том, что ресурсы исчерпаны и достигли логической «отметки предельного уровня», управляющее устройство 332 обработки данных передает индикацию, содержащую соответствующий идентификатор, генератору 338 битовой матрицы, наряду с командой на деактивацию соответствующего потока данных нисходящей линии связи, то есть интерфейсу 328 устройства. Генератор 338 битовой матрицы устанавливает бит, представляющий соответствующий идентификатор ассоциированного контекста протокола пакетных данных и соединяющийся в секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400, для предписания контроллеру 302 радиосети деактивировать поток данных, ассоциированный с этим идентификатором. Например, согласно настоящему изобретению, поток данных, ассоциированный с соответствующими идентификационными данными однонаправленного радиоканала или соответствующим идентификатором пакетного потока, деактивируется.

Как изображено на Фиг.4, данный процесс выполняется для каждого из интерфейсов 328-330 устройства таким образом, что, например, если управляющее устройство 332 обработки показывает, что помимо первого интерфейса устройства, то есть интерфейса 328, должны быть деактивированы также второй, четвертый и седьмой интерфейсы устройства, а третий, пятый, шестой и восьмой интерфейсы должны быть активированы, генератор 338 битовой матрицы создает битовую матрицу 400 таким образом, что секция 406 битов управления потоком битовой матрицы 400 содержит в себе индикацию о необходимости деактивировать потоки данных нисходящей линии связи, ассоциированные с контекстами протокола пакетных данных, соответствующими первому, второму, четвертому и седьмому интерфейсам устройства, и активировать потоки данных нисходящей линии связи, ассоциированные с контекстами протокола пакетных данных, соответствующими третьему, пятому, шестому и восьмому интерфейсам устройства.

Помимо этого, когда в мобильном устройстве происходят чрезмерные операции обработки данных, когда задействованы все доступные ресурсы мобильного устройства 300, делая желательными полную деактивацию потока данных нисходящей линии связи на мобильное устройство 300, блок 334 индикации общих ресурсов посылает индикацию на управляющее устройство 332 обработки данных, которое затем передает индикацию о необходимости деактивировать все потоки данных нисходящей линии связи генератору 338 битовой матрицы, который затем устанавливает бит 402 управления глобальным потоком на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ.

После того, как через радиочастотный интерфейс 304 от мобильного устройства 300 на контроллер 302 радиосети передана битовая матрица 400, управляющее устройство 344 обработки данных интерпретирует битовую матрицу 400 и активирует или деактивирует поток данных нисходящей линии связи на мобильное устройство 300 на основе идентификатора, соответствующего каждому из битов, находящихся в секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400. Например, управляющее устройство 344 обработки данных определяет, что бит, соответствующий идентификатору, ассоциированному с потоком данных, соответствующим интерфейсу 328 устройства, установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, и поэтому деактивирует считывание данных от средства 342 организации очередей, соответствующего этому потоку данных. Поток данных нисходящей линии связи, который впоследствии передается из сети 306, продолжает помещаться в средство 342 организации очередей до тех пор, пока управляющее устройство 344 обработки данных не примет следующую битовую матрицу с индикацией необходимости активировать поток данных, соответствующий интерфейсу устройства 328. Данный процесс активации и деактивации также выполняется для остальных интерфейсов 329-330 устройства. Помимо этого, когда управляющее устройство 344 обработки данных определяет, что бит 402 управления глобальным потоком битовой матрицы 400 был установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, все потоки данных нисходящей линии связи, соответствующие всем идентификаторам, то есть идентификационным данным однонаправленного радиоканала или идентификаторам пакетного потока, деактивируются.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает мобильное устройство 300 дискретным управлением передачей потоков данных от контроллера 302 радиосети к каждому интерфейсу 328-330 устройства и, таким образом, поддерживает точное управление множеством потоков данных, обеспечивая возможность мобильному устройству 300 инкрементно управлять потоком данных нисходящей линии связи по принципу «от внешнего интерфейса к внешнему интерфейсу». В результате этого настоящее изобретение обеспечивает возможность индивидуального управления множеством логических потоков данных или групп потоков данных, каждый из которых может быть ассоциирован с конкретным интерфейсом между мобильным устройством 300 и локальным пользовательским хостом. Кроме этого, настоящее изобретение обеспечивает более эффективное использование ресурсов радиочастотного интерфейса 304, ибо, обеспечивая малое время реакции и точное управление данными нисходящей линии связи, поступающими из сети 306, настоящее изобретение сокращает объем потенциально избыточной информации, передаваемой через радиочастотный интерфейс 304 так, что ресурсы буферизации мобильного устройства 300 сохраняются и защищаются от переполнения, тем самым предохраняя данные от сброса в случае израсходования всех ресурсов буферизации при попытках буферизации больших объемов данных нисходящей линии связи при пиковых скоростях передачи данных.

Фиг.5А-5Е - блок-схемы алгоритмов способа управления множеством логических потоков данных в окружении с переменной скоростью передачи данных, согласно настоящему изобретению. Как показано на Фиг.3 и 5А, после того, как инициирован поток данных нисходящей линии связи, направленный к одному из интерфейсов 328-330 устройства, например к интерфейсу 328 устройства, и завершается активация нового контекста протокола пакетных данных, этап 500, уровень 322 ассоциирования идентификационных данных извлекает из транспортного уровня 324 передачи кадров соответствующую информацию об активации контекста протокола пакетных данных, включая контекст протокола пакетных данных, ассоциированный с интерфейсом устройства, а также соответствующий идентификатор, такой как идентификационные данные однонаправленного радиоканала или идентификатор пакетного потока, этап 502. Далее, используя ассоциированный контекст протокола и идентификатор, создается новая запись контекста протокола пакетных данных, этап 504, которая включает в себя идентификатор контекста протокола пакетных данных и ассоциированный идентификатор, такой как идентификационные данные однонаправленного радиоканала или идентификатор пакетного потока, наряду с идентификатором интерфейса с целью связывания идентификатора контекста протокола пакетных данных и ассоциированного идентификатора с одним из интерфейсов 328-330 устройства, и которая затем сохраняется в памяти, этап 506.

Как показано на Фиг.3 и 5В, после того, как происходит событие, такое как нарушение соединения между мобильным устройством 300 и одним из интерфейсов 328-330 устройства, управляющее устройство 322 обработки данных проводит поиск записи контекста протокола пакетных данных, используя идентификатор интерфейса, этап 508, и определяет, найдена ли соответствующая запись, этап 510. Если соответствующая запись не найдена, то управляющее устройство 322 обработки данных ожидает следующего события. Однако, если соответствующая запись найдена, что означает, что ассоциирование было предварительно выполнено уровнем 322 ассоциирования идентификационных данных, управляющее устройство 332 обработки данных определяет, насколько сильно исчерпаны общие ресурсы мобильного устройства 300, а также ресурсы, ассоциированные с одним из соответствующих интерфейсов 328-330 устройства. Например, как показано на Фиг.5, согласно настоящему изобретению, управляющее устройство 322 обработки данных определяет, была ли принята индикация от блока 334 индикации общих ресурсов о том, что общие ресурсы мобильного устройства 300 находятся ниже отметки предельного уровня, или была ли принята индикация от блока 336 индикации индивидуальных ресурсов о том, что ресурсы, ассоциированные с соответствующим интерфейсом из интерфейсов 328-330 устройства, находятся ниже отметки предельного уровня. Помимо этого, управляющее устройство обработки данных определяет, была ли принята индикация от одного из интерфейсов 328-330 устройства о необходимости деактивировать поток данных к этому интерфейсу устройства, этап 512.

Если управляющее устройство 332 обработки данных принимает какую-либо из упомянутых индикаций на этапе 512, то управляющее устройство 332 обработки данных передает индикацию управления потоком генератору 338 битовой матрицы, сообщая данному генератору, какой поток данных необходимо деактивировать, путем включения состояния ДЕАКТИВИРОВАТЬ и соответствующего идентификатора в индикацию управления потоком, этап 514, а затем управляющее устройство 332 обработки данных ожидает следующего события.

Однако, в случае если управляющее устройство 332 обработки данных не принимает ни одну из упомянутых индикаций на этапе 512, то управляющее устройство 332 обработки данных определяет, принята ли индикация от блока 334 индикации общих ресурсов о том, что доступные общие ресурсы мобильного устройства 300 находятся выше или на отметке предельного уровня, что означает, что избыточный объем ресурсов доступен для временного хранения потока данных нисходящей линии связи, принята ли индикация от блока 336 индикации индивидуальных ресурсов о том, что доступные индивидуальные ресурсы мобильного устройства 300, ассоциированные с одним или более интерфейсов устройства, находятся выше или на отметке предельного уровня, и принята ли индикация от одного из интерфейсов 328-330 устройства о необходимости активации управления потоком данных, направленным к этому интерфейсу устройства, этап 516. Если управляющее устройство 332 обработки данных определяет, что на этапе 516 одна из упомянутых индикаций не была принята, то управляющее устройство 332 обработки данных ожидает следующего события. Однако если управляющее устройство 332 обработки данных определяет, что все упомянутые индикации приняты на этапе 516, то управляющее устройство 332 обработки данных передает индикацию управления потоком генератору 338 битовой матрицы, сообщая о том, какой поток данных необходимо активировать, путем включения состояния АКТИВИРОВАТЬ и соответствующего идентификатора в индикацию управления потоком, этап 518, затем управляющее устройство 332 обработки данных ожидает следующего события.

Как изображено на Фиг.3 и 5С, после того, как генератор 338 битовой матрицы принимает одну из индикаций от управляющего устройства 332 обработки данных, описанных выше со ссылкой на Фиг.5В, этап 520, генератор 338 битовой матрицы определяет положение бита в секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400, соответствующего потоку данных нисходящей линии связи, направленному к одному из интерфейсов 328-330, этап 522. Например, согласно настоящему изобретению, генератор 338 битовой матрицы обращается к таблице соответствий, содержащей соответствия между идентификаторами и номерами битов для матрицы 400 для каждого идентификатора, принятого от управляющего устройства 332 обработки данных. Далее генератор 338 битовой матрицы для каждого идентификатора определяет, должен ли быть деактивирован соответствующий поток данных, этап 524, на основе информации о состоянии, включенной в принятую индикацию показанием управления потоком данных, и устанавливает соответствующее значение бита секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400 на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, например, в нуль, если поток должен быть деактивирован, этап 526, и на значение АКТИВИРОВАТЬ, например, в единицу, если поток должен быть активирован, этап 528. После того, как все значения в битовой матрице заданы, новая битовая матрица передается через радиочастотный интерфейс 304 на контроллер 302 радиосети, этап 530.

Как показано на Фиг.3 и 5D, после того, как контроллер 302 радиосети принимает битовую матрицу 400, этап 532, управляющее устройство 344 обработки данных определяет, произошли ли изменения в битовой матрице 400 с момента последнего приема, этап 534. Если управляющее устройство 344 обработки данных определяет, что битовая матрица 400 не изменилась с момента последнего приема, то управляющее устройство 344 обработки данных ожидает приема следующей битовой матрицы 400, этап 532. Если же управляющее устройство 344 обработки данных определяет, что битовая матрица 400 изменилась с момента последнего приема, то управляющее устройство 344 обработки данных определяет, был ли бит 402 управления глобальным потоком битовой матрицы 400 установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, этап 536. Если определено, что бит 402 управления глобальным потоком установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, то управляющее устройство обработки данных деактивирует все потоки данных нисходящей линии связи, направленные к мобильному устройству 300. Однако если определено, что бит 402 управления глобальным потоком не установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, то управляющее устройство 344 обработки данных активирует поток данных нисходящей линии связи, направленный к мобильному устройству 300, этап 540, осуществляет проверку первого бита в секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400 и определяет, установлен ли этот бит на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, этап 544.

Если на этапе 544 определено, что упомянутый бит установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, то поток данных нисходящей линии связи, направленный к мобильному устройству 300, соответствующий однонаправленному радиоканалу или идентификатору пакетного потока, ассоциированному с идентификатором, соответствующему этому биту, деактивируется, этап 548. Однако, если на этапе 544 установлено, что бит не установлен на значение ДЕАКТИВИРОВАТЬ, то поток данных нисходящей линии связи, направленный к мобильному устройству 300, соответствующий однонаправленному радиоканалу или идентификатору пакетного потока, ассоциированному с идентификатором, соответствующим этому биту, активируется, этап 546. Затем данный процесс будет продолжаться снова с использованием следующего бита секции 406 битов управления потоком битовой матрицы 400, этап 550, до тех пор, пока этапы 544-548 не будут выполнены для каждого бита в секции 406 битов управления потоком.

Как показано на Фиг.3 и 5Е, после того, как передача по нисходящей линии связи завершена и завершена деактивация контекста протокола пакетных данных, этап 552, уровень 322 ассоциирования идентификационных данных находит и удаляет сохраненные ассоциированный идентификатор, идентификационные данные интерфейса устройства и контекст протокола пакетных данных, этапы 554-558, таким образом, что запись контекста удаляется из информационного хранилища.

Хотя был описан и проиллюстрирован конкретный вариант осуществления настоящего изобретения, могут допускаться модификации. Таким образом, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает все изменения и модификации подобного рода, находящиеся в рамках сущности и объема настоящего изобретения.

Изобретение относится к области передачи данных и может быть использовано для управления потоком данных в мобильной системе связи. Достигаемый технический результат - улучшение управления множеством потоков данных между мобильным беспроводным устройством и сетью. Способ управления множеством потоков данных между мобильным устройством и сетью через контроллер радиосети характеризуется тем, что генерируют битовую матрицу управления потоком, дискретно управляют передачей потока данных от контроллера радиосети к множеству интерфейсов мобильного устройства. Мобильное устройство содержит блок индикации общих ресурсов, блок индикации индивидуальных ресурсов, управляющее устройство обработки данных, генератор битовой матрицы. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Мобильное устройство, имеющее множество интерфейсов устройства для передачи данных, принятых из сети через контроллер сети, которое содержит стек данных, включающий в себя уровень ассоциирования идентификационных данных, который ассоциирует идентификаторы с контекстами протокола пакетных данных, соответствующими множеству интерфейсов устройства; блок индикации общих ресурсов, генерирующий первую индикацию в ответ на значительное истощение системной памяти мобильного устройства; блок индикации индивидуальных ресурсов, генерирующий вторую индикацию в ответ на значительное истощение индивидуальных ресурсов, соответствующих множеству интерфейсов устройства; управляющее устройство обработки данных, генерирующее сигнал индикации управления потоком в ответ на первую индикацию, вторую индикацию, информацию управления потоком, соответствующую множеству интерфейсов, и идентификаторы, ассоциированные уровнем ассоциирования идентификационных данных; генератор битовой матрицы, генерирующий битовую матрицу на основе сигнала индикации управления потоком, реализующую дискретное управление передачей данных от контроллера радиосети к множеству интерфейсов устройства.2. Мобильное устройство по п.1, в котором битовая матрица, генерируемая генератором битовой матрицы, содержит секцию битов управления глобальным потоком, включающую в себя первую индикацию; секцию битов управления потоком, включающую в себя биты, соответствующие ассоциативной связи идентификаторов и контекстов протоколов пакетных данных.3. Мобильное устройство по п.1, в котором идентификатор соответствует идентификационным данным однонаправленного радиоканала.4. Мобильное устройство по п.1, в котором идентификатор соответствует идентификатору пакетного потока.5. Мобильное устройство по п.1, в котором информация управления потоком соответствует прерыванию соединения на одном или нескольких из множества интерфейсов.6. Система связи, передающая данные между мобильным устройством и сетью через контроллер радиосети, при этом мобильное устройство направляет данные к множеству интерфейсов, а система содержит стек данных, включающий в себя уровень ассоциирования идентификационных данных, ассоциирующий идентификаторы с контекстами протокола пакетных данных, соответствующими множеству интерфейсов; блок индикации общих ресурсов, размещенный в мобильном устройстве и генерирующий первую индикацию в ответ на значительное истощение системной памяти мобильного устройства; блок индикации индивидуальных ресурсов, генерирующий вторую индикацию в ответ на значительное истощение индивидуальных ресурсов, соответствующих множеству интерфейсов; первое управляющее устройство обработки данных, генерирующее сигнал индикации управления потоком в ответ на первую индикацию, вторую индикацию, информацию управления потоком, соответствующую множеству интерфейсов, и идентификаторы, ассоциированные уровнем ассоциирования идентификационных данных; генератор битовой матрицы, генерирующий битовую матрицу на основе сигнала индикации управления потоком; второе управляющее устройство обработки данных, интерпретирующее битовую матрицу, сгенерированную генератором битовой матрицы, и дискретно управляющее передачей данных от контроллера радиосети к множеству интерфейсов.7. Система связи по п.6, в которой битовая матрица, сгенерированная генератором битовой матрицы, содержит секцию битов управления глобальным потоком, включающую в себя первую индикацию; секцию битов управления потоком, включающую в себя биты, соответствующие ассоциативной связи идентификаторов и контекстов протокола пакетных данных.8. Система связи по п.6, в которой идентификатор соответствует идентификационным данным однонаправленного радиоканала.9. Система связи по п.6, в которой идентификатор соответствует идентификатору пакетного потока.10. Система связи по п.6, в которой информация управления потоком соответствует прерыванию соединения на одном или более из множества интерфейсов.11. Система связи по п.6, дополнительно содержащая средство организации очередей, принимающее и организующее данные, передаваемые из сети к контроллеру радиосети, где в ответ на деактивацию вторым управляющим устройством обработки данных передачи одного или нескольких потоков данных от контроллера радиосети к множеству интерфейсов устройства один или несколько потоков данных, принимаемых впоследствии контроллером радиосети, помещаются в средство организации очередей.12. Способ управления множеством потоков данных между мобильным устройством и сетью через контроллер радиосети, содержащий этапы, на которых ассоциируют контекст протокола пакетных данных с соответствующим идентификатором; генерируют битовую матрицу управления потоком, управляющую передачей потока данных на мобильное устройство, и передают битовую матрицу управления потоком от мобильного устройства контроллеру радиосети; дискретно управляют передачей потока данных от контроллера радиосети к множеству интерфейсов мобильного устройства.13. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором определяют, изменилась ли битовая матрица управления потоком с момента приема ранее сгенерированной битовой матрицы управления потоком.14. Способ по п.12, в котором идентификатор соответствует идентификационным данным однонаправленного радиоканала.15. Способ по п.12, в котором идентификатор соответствует идентификатору пакетного потока.16. Способ по п.12, в котором этап генерирования битовой матрицы управления потоком содержит этапы, на которых определяют, существенно ли израсходованы общие ресурсы мобильного устройства; определяют, существенно ли израсходованы ресурсы, ассоциированные с каждым из множества интерфейсов устройства; определяют, была ли принята индикация указания от каждого из множества интерфейсов устройства о необходимости деактивации соответствующей передачи потока данных.17. Способ по п.16, в котором в ответ на существенное истощение общих ресурсов мобильного устройства, существенное истощение ресурсов, ассоциированных с множеством интерфейсов устройства, и прием индикации от множества интерфейсов устройства о необходимости деактивации передачи потока данных, деактивируют соответствующий поток данных к каждому из множества интерфейсов устройства.18. Способ по п.17, в котором в ответ на несущественное истощение общих ресурсов мобильного устройства, несущественное истощение ресурсов, ассоциированных с множеством интерфейсов устройства, и отсутствие приема какой-либо индикации от множества интерфейсов устройства о необходимости деактивации передачи потока данных, способ дополнительно содержит этапы, на которых определяют, доступны ли избыточные общие ресурсы мобильного устройства; определяют, доступны ли избыточные индивидуальные ресурсы, ассоциированные с множеством интерфейсов устройства; определяются, была ли принята индикация от каждого из множества интерфейсов устройства о необходимости активации соответствующей передачи потока данных.